KR101302753B1 - 차량용 배터리의 장착 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 상부골격을 형성하는 루프 프레임에 배터리가 안정적이면서도 정확히 설치될 수 있도록 하며, 그 설치 과정이 정확하면서도 최소한의 작업자에 의해 수행 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 차량의 상부에 배터리장착부를 구비하여 배터리의 교체가 가능하도록 한 차량의 배터리 장착을 위한 구조에 있어서, 차량의 상부 골격을 형성하면서 상측 부위의 일부에는 상기 배터리장착부가 수용되도록 개구부가 형성되어 이루어진 루프 프레임; 상기 루프 프레임의 개구부 내측에 위치되는 메인 프레임체와, 상기 메인 프레임체의 둘레로부터 상기 배터리장착부의 폭 방향으로 각각 연장되면서 끝단이 상기 루프 프레임의 양측 내벽면에 결합되는 복수의 연장 프레임체를 포함하여 이루어지며, 상면으로는 상기 배터리장착부가 얹힌 상태로 결합 고정되는 안착 프레임; 상기 루프 프레임의 각 내벽면과 상기 안착 프레임을 이루는 각 연장 프레임체의 끝단 간이 결합되는 부위에 구비되면서 상기 안착 프레임을 상기 루프 프레임에 분리 가능하게 결합되도록 하는 결합부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조가 제공된다.

Description

차량용 배터리의 장착 보강구조{mounting apparatus of battery for vehicle}

본 발명은 차량의 배터리 장착을 위한 구조에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 차량의 상부골격을 형성하는 루프 프레임에 배터리가 안정적이면서도 정확히 설치될 수 있도록 하며, 그 설치 과정이 정확하면서도 최소한의 작업자에 의해 수행 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조에 관한 것이다.

최근 화석연료의 고갈 염려 등으로 인해 전기로 구동되는 다양한 차량들이 개발되고 있다. 예컨대, 전기로 모터를 구동시켜 차량이 주행되도록 하거나 혹은, 내연기관과 모터를 병용하여 차량이 주행되도록 함으로써 화석연료의 소모를 최소화할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 전기를 사용하여 차량의 주행을 위한 구동력을 제공하기 위해서는 전기를 공급하기 위한 대용량의 배터리가 필요하며, 더욱이 상기한 배터리는 차량의 운행시 외부 진동이나 충격등이 발생되더라도 그 장착 상태로의 유지가 이루어져야만 원활한 전기의 공급을 통한 안정적인 차량의 운행이 가능하다.

이에 따라 종래에는 상기 배터리를 차량에 장착하기 위한 배터리장착부를 추가로 제공하고 있다. 즉, 상기 배터리는 상기 배터리장착부에 설치되도록 함과 더불어 상기 배터리장착부는 차량에 고정 설치되도록 함으로써 실질적으로 상기 배터리가 차량에 교체 가능하도록 설치될 수 있도록 한 것이다.

특히, 전술된 바와 같이 전기로 구동되는 차량들 중 전기 버스의 경우는 차량의 상면에 상기 배터리장착부가 장착되도록 하고 있다. 이는 전기 버스에 사용되는 대용량의 배터리는 충전에 오랜 시간이 소요되기 때문에 충전소에서 상기 배터리만을 손쉽게 교체할 수 있도록 차량의 상면에 배터리장착부를 장착한 것이다.

그러나, 전술한 일반적인 전기 버스의 상면은 얇은 박판으로 형성되기 때문에 상기한 배터리 및 배터리장착부의 무게로 인한 변형의 우려가 크다는 문제점이 있을 뿐 아니라 결합 부위의 두께가 얇기 때문에 배터리장착부의 안정적인 장착을 위한 구조물의 결합이 어려웠던 문제점이 있었다.

이에 따라, 종래에는 공개특허 제10-2012-60073호에 개시된 내용과 같이 루프 프레임에 배터리 캐리어 어셈블리를 결합하고, 상기 배터리 캐리어 어셈블리에 배터리팩이 장착될 수 있도록 한 기술이 제시되었다.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 배터리 캐리어 어셈블리는 루프 프레임의 상면에 얹힌 상태로 상기 루프 프레임과 결합되도록 한 구성이기 때문에 실질적으로 배터리의 무게는 상기 루프 프레임이 온전히 제공받음으로써 상기 루프 프레임에 대한 처짐이나 비틀림과 같은 변형 발생이 우려될 수밖에 없다는 문제점을 가진다.

뿐만 아니라, 상기 배터리의 무게에 상기 배터리 캐리어 어셈블리의 무게가 더해져서 상기 루프 프레임에 제공되지만 상기한 루프 프레임은 상기 배터리 및 배터리 캐리어 어셈블리의 무게를 고려치 않고 설계됨을 고려할 때 상기 루프 프레임에 대한 손상 우려가 더욱 클 수밖에 없었다.

또한, 전술된 종래 기술은 상기한 배터리 캐리어 어셈블리와 배터리 간이 별도의 고정 구조 없이 단순히 얹힘 구조로만 구성되기 때문에 해당 차량의 운행중 상기 배터리의 유동에 따른 전원 공급의 불량이 우려될 수밖에 없다는 문제점 역시 가지며, 상기한 전원 공급의 불량은 차량의 안전에 심각한 위험을 초래하기 때문에 그의 개선이 필요시 되었다.

본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 차량의 상부골격을 형성하는 루프 프레임에 배터리가 안정적이면서도 정확히 설치될 수 있도록 하며, 그 설치 과정이 정확하면서도 최소한의 작업자에 의해 수행 가능하도록 한 새로운 형태에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 형태에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조에 따르면 차량의 상부에 배터리장착부를 구비하여 배터리의 교체가 가능하도록 한 차량의 배터리 장착을 위한 구조에 있어서, 차량의 상부 골격을 형성하면서 상측 부위의 일부에는 상기 배터리장착부가 수용되도록 개구부가 형성되어 이루어진 루프 프레임; 상기 루프 프레임의 개구부 내측에 위치되는 메인 프레임체와, 상기 메인 프레임체의 둘레로부터 상기 배터리장착부의 폭 방향으로 각각 연장되면서 끝단이 상기 루프 프레임의 양측 내벽면에 결합되는 복수의 연장 프레임체를 포함하여 이루어지며, 상면으로는 상기 배터리장착부가 얹힌 상태로 결합 고정되는 안착 프레임; 상기 루프 프레임의 각 벽면과 상기 안착 프레임을 이루는 각 연장 프레임체의 끝단 간이 결합되는 부위에 구비되면서 상기 안착 프레임을 상기 루프 프레임에 분리 가능하게 결합되도록 하는 결합부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 루프 프레임은 상측 부위를 이루는 상부 프레임체와, 상기 상부 프레임체에 비해서는 낮게 위치되면서 양측 부위를 이루는 측부 프레임체와, 상기 상부 프레임체 및 측부 프레임체 간을 연결하면서 모서리 부위를 이루는 연결 프레임체로 구성되고, 상기 안착 프레임의 각 연장 프레임체는 그 끝단이 상기 루프 프레임의 측부 프레임체 내벽면에 고정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부는 상기 루프 프레임의 각 벽면 중 상기 안착 프레임을 이루는 각 연장 프레임체의 끝단이 연결되는 부위에 각각 형성되면서 상기 각 연장 프레임체의 끝단 저부를 받쳐주는 복수의 받침체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부를 이루는 받침체는 상기 연장 프레임체의 저면 및 양측면을 일괄적으로 감싸도록 절곡 구조로 형성되고, 상기 받침체의 양측면과 이에 대응되는 연장 프레임체의 끝단 양측면에는 서로 대응되는 관통공이 각각 관통 형성되어, 상기 각 관통공을 관통하는 핀 혹은, 볼트에 의해 서로 결합 고정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부는 상기 받침체에 받쳐진 연장 프레임체의 끝단과 해당 받침체를 일괄적으로 클램핑하여 상기 연장 프레임체의 끝단이 상기 받침체로부터 이탈됨을 방지하는 클램프를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조는 배터리장착부의 일부가 루프 프레임 내로 수용될 수 있도록 안착 프레임을 구성함으로써 상기 루프 프레임에 의한 전후 및 좌우로의 과도한 유동이 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 본 발명에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조는 결합부의 추가적 제공을 통해 안착 프레임을 이루는 제1연장 프레임체가 루프 프레임에 형성된 받침체에 얹힌 상태로 결합 작업이 이루어질 수 있게 됨으로써 서로 간의 조립 작업이 정확한 위치에서 원활히 진행될 수 있게 된 효과를 가진다.

뿐만 아니라, 상기 배터리장착부의 설치 높이가 낮아질 수 있기 때문에 해당 차량의 전체 높이도 낮출 수도 있게 된 효과 역시 가진다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조는 수직 프레임의 추가적 제공을 통해 배터리장착부의 무게로 인한 안착 프레임의 처짐이 더욱 안정적으로 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조로부터 배터리장착부가 제거된 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 배터리장착부를 전방에서 본 상태를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 배터리장착부를 후방에서 본 상태를 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 배터리장착부를 이루는 블로어장치의 이동 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 안착 프레임을 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 결합부에 대한 설치 구조를 설명하기 위해 차량의 전방에서 본 상태를 나타낸 개략적인 요부 확대도
도 8은 도 7의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 결합부에 제1연장 프레임체가 결합되는 상태를 설명하기 위해 나타낸 확대 단면도
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 결합부에 제1연장 프레임체가 결합되는 상태를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 요부 확대 단면도

이하, 본 발명의 차량용 배터리의 장착 보강구조에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도이고, 첨부된 도 2는 차량용 배터리의 장착 보강구조로부터 배터리장착부가 제거된 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도이다.

이를 토대로 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조는 크게 루프 프레임(200)과, 안착 프레임(300) 및 결합부(700)를 포함하여 구성됨을 특징으로 제시한다.

실시예의 설명에 앞서, 본 발명에서 제시되는 차량이라 함은 전기 버스임을 그 예로 함과 더불어 배터리(도시는 생략됨)는 상기 전기 버스의 상부에 제공되는 구조임을 그 예로 한다.

또한, 상기 배터리장착부(100)는 배터리를 외부 환경으로부터 보호하면서도 상기 배터리가 차량에 안정적으로 설치된 상태를 유지할 수 있도록 보조하는 일련의 구성이다.

첨부된 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상기한 배터리장착부(100)는 바닥면을 이루는 바닥판(110)과, 상기 바닥판(110)의 상면에 착탈 가능하게 설치되면서 내부에는 다수의 배터리팩이 수용되면서 배터리의 외관을 형성하는 배터리케이스(120)와, 상기 바닥판(110)의 상면 네 모서리측에 각각 구비되면서 상기 배터리케이스(120)의 네 모서리를 지지하는 가이드구(130)와, 상기 바닥판(110)의 상면 양측에 각각 구비되면서 상기 배터리케이스(120)를 선택적으로 고정하는 복수의 클램프(140)를 포함하여 구성된다.

이와 함께, 상기 배터리장착부(100)는 상기 배터리케이스(120) 내로 외부 공기를 송풍하여 상기 배터리케이스(120) 내의 각 배터리팩을 방열시키는 블로어장치(150)를 더 포함하여 구성된다.

특히, 상기 블로어장치(150)는 배터리케이스(120)를 바닥판(110)에 착탈하는 과정에서의 간섭 발생을 방지할 수 있도록 이동 가능하게 설치됨이 바람직하며, 이를 위해 상기 바닥판(110)의 전방측 부위에는 전방측으로 연장되는 연장단(160)이 더 형성됨과 더불어 상기 블로어장치(150)는 상기 연장단(160)의 상면에 전후 이동 가능하게 설치된다. 이에 대하여는 첨부된 도 3과 도 5를 통해 도시한 바와 같다.

다음은, 상기한 배터리장착부(100)의 장착을 지지하는 차량용 배터리의 장착 보강구조에 대하여 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 루프 프레임(200)은 차량의 상부 골격을 형성하는 부위이다.

상기한 루프 프레임(200)은 상측 부위를 이루는 상부 프레임체(210)와, 상기 상부 프레임체(210)에 비해서는 낮게 위치되면서 양측 부위를 이루는 측부 프레임체(220)와, 상기 상부 프레임체(210) 및 측부 프레임체(220) 간을 연결하면서 모서리 부위를 이루는 연결 프레임체(230)로 구성된다.

이때, 상기 상부 프레임체(210)는 복수의 가로대(211) 및 복수의 세로대(212)가 서로 교차하도록 배치되어 이루어지며, 상기 연결 프레임체(230)는 라운드지게 형성되면서 일단이 상기 상부 프레임체(210)에 고정됨과 더불어 타단은 상기 측부 프레임체(220)에 고정되어 이루어진다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면 상기 루프 프레임(200)을 이루는 상부 프레임체(210)의 일부에는 상기 배터리장착부(100)가 수용될 수 있도록 개구부(240)가 형성된다.

이때, 상기 개구부(240)는 상부 프레임체(210)를 이루는 복수의 가로대(211) 및 복수의 세로대(212)를 제거하여 형성되며, 상기 개구부(240)의 크기는 상기 배터리장착부(100)의 크기와 대략 동일하게 형성되어, 상기 개구부(240) 내에 수용된 배터리장착부(100)의 전후 및 좌우 방향으로 과도한 유동됨을 방지할 수 있도록 구성된다.

물론, 전술된 바와 같이 상기 루프 프레임(200)에 개구부(240)를 형성하지 않고 종래의 기술과 같이 상기 루프 프레임(200)의 상면에 후술될 안착 프레임(300)이 얹힌 상태로 상호 고정되도록 구성할 수도 있다. 하지만 이의 경우 전체적인 무게의 증가로 인해 루프 프레임(200)의 변형 우려가 더욱 클 수밖에 없고, 더욱이 루프 프레임(200)에는 상기 안착 프레임(300)이 얹힌 상태에서 안정적으로 고정될 수 있도록 한 별도의 구조를 추가로 형성함에 따라 루프 프레임(200)의 구조 변경에 의한 지지 강도의 사양 변경이 야기될 수 있기 때문에 바람직하지 않다.

즉, 본 발명의 실시예와 같이 루프 프레임(200)에 개구부(240)를 형성하고 이 개구부(240) 내에 안착 프레임(300)을 구비함이 가장 바람직한 것이다.

다음으로, 상기 안착 프레임(300)은 상기 루프 프레임(200)의 개구부(240) 내에 수용되는 배터리장착부(100)가 안착되는 일련의 구성으로써, 첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 상기 루프 프레임(200)의 개구부(240) 내측에 구비된다.

상기한 안착 프레임(300)은 상기 루프 프레임(200)의 개구부(240) 내측에 위치됨과 더불어 상기 루프 프레임(200)의 상측 프레임체(210) 높이에 비해서는 낮게 위치되는 사각틀 형상의 메인 프레임체(310)와, 상기 메인 프레임체(310)의 둘레로부터 상기 배터리장착부(100)의 폭 방향으로 연장되면서 끝단이 상기 루프 프레임(200)의 양측 내벽면에 연결되는 복수의 제1연장 프레임체(320)와, 상기 메인 프레임체(310)의 둘레로부터 상기 배터리장착부(100)의 길이 방향으로 연장되는 제2연장 프레임체(330)로 구성된다. 이는, 첨부된 도 6에 도시한 바와 같다.

여기서, 상기 메인 프레임체(310)를 상기 루프 프레임(200)의 상측 프레임체(210) 높이에 비해서는 낮게 위치시키는 이유는 상기 배터리장착부(100)를 상기 메인 프레임체(310) 위에 설치할 경우 상기 배터리장착부(100)의 하단측 둘레면은 개구부(240) 내에 위치됨에 따라 상기 배터리장착부(100)의 유동이 발생된다 하더라도 상기 개구부(240)가 이루는 내벽면에 의해 상기 배터리장착부(100)가 과도하게 유동됨이 방지될 수 있기 때문이다. 물론, 상기한 배터리장착부(100)의 설치 높이가 낮아질 수 있기 때문에 해당 차량의 전체 높이를 낮출 수도 있게 된 장점을 추가로 가진다.

또한, 상기에서 제2연장 프레임체(330)의 연장 길이는 배터리장착부(100)를 이루는 바닥판(110)의 연장단(160)이 연장 형성된 길이에 대응되도록 설정된다.

또한, 상기 안착 프레임(300)의 각 제1연장 프레임체(320)는 그 끝단이 상기 루프 프레임(200)의 측부 프레임체(220) 내벽면에 연결되도록 위치된다. 이와 함께, 상기 안착 프레임(300)의 제2연장 프레임체(330)를 이루는 전방측 끝단의 상면에는 직립되게 설치된 하나 이상의 연결바아(331)가 추가로 제공됨과 더불어 상기 연결바아(331)의 상면은 상기 루프 프레임(200)의 상부 프레임체(210) 저면에 연결되도록 위치된다.

특히, 상기 각 제1연장 프레임체(320)와 상기 측부 프레임체(220) 간의 연결 부위는 상기 루프 프레임(200)의 측부 프레임체(220)에 연결 프레임체(230)가 고정되는 부위와도 일치되도록 함을 제시한다. 즉, 상기 세 프레임체(220,230,320) 간은 상호 보완적인 관계에서 서로 간을 지지할 수 있도록 한 것이다.

도시하지는 않았지만 상기 제2연장 프레임체(330)는 상기 메인 프레임체(310)의 후방측에도 추가로 제공되도록 구성될 수도 있으며, 이의 경우에도 상기 제2연장 프레임체(330)의 끝단에는 하나 이상의 연결바아(331)를 직립되게 설치하여 상기 연결바아(331)와 상부 프레임체(210) 간이 연결될 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 안착 프레임(300)의 메인 프레임체(310) 및 각 연장 프레임체(320,330) 간의 연결 부위에는 보강리브(340)가 각각 더 포함되어 구성된다. 상기 각 보강리브(340)는 상기 각 연장 프레임체(320,330)의 연결 부위에 대한 강도를 보강하는 역할을 수행함으로써 상기 각 연장 프레임체(320,330)에 대한 휨 변형이나 처짐 등을 방지하게 된다.

특히, 상기한 안착 프레임(300)의 상면에는 별도의 커버체(800)가 더 포함되어 구성되며, 상기 배터리장착부(100)는 상기 커버체(800)를 사이에 두고 상기 안착 프레임(300)과 결합되도록 구성된다. 상기 커버체(800)는 상기 배터리장착부(100)가 설치된 위치로 수분 등이 침투됨을 차단하기 위한 일련의 구성이다.

이때, 배터리장착부(100)를 이루는 바닥판(110)의 저면에는 복수의 방진부(500)가 구비됨과 더불어 상기 각 방진부(500)의 위치에 대응되는 상기 안착 프레임(300)의 각 연장 프레임체(320,330) 상면에는 복수의 결합브라켓(600)이 구비되며, 상기 커버체(800)는 상기 각 방진부(500)와 상기 각 결합브라켓(600) 간의 사이를 가로지르도록 위치됨으로써 상기 각 방진부(500)와 상기 각 결합브라켓(600) 간의 결합을 통해 상기 배터리장착부(100)와 상기 안착 프레임(300) 및 커버체(800)가 일괄적으로 결합될 수 있도록 구성된다.

다음으로, 상기 결합부(700)는 상기 루프 프레임(200)의 각 벽면과 상기 안착 프레임(300)을 이루는 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단 간이 결합되는 부위에 구비되면서 상기 안착 프레임(300)을 상기 루프 프레임(200)에 분리 가능하게 결합되도록 하는 일련의 구성이다.

물론, 상기한 결합부(700)를 별도로 제공하지 않고 상기 안착 프레임(300)을 이루는 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단을 상기 루프 프레임(200)의 내벽면에 전주 용접 등으로 용접하여 고정되도록 구성할 수도 있다. 하지만, 상기한 전주 용접을 이용한 용접 고정 방식은 상기 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단과 상기 루프 프레임(200)의 내벽면 간을 정확한 위치에 일치시키기가 어려울 뿐만 아니라 용접 작업 도중 상기 두 상대 구성 간의 위치 변동을 방지하기 위한 별도의 구조물이나 추가 작업자가 필요하다는 문제점이 있기 때문에 바람직하지 않으며, 또한 용접 고정 방식으로 고정하게 될 경우 추후 안착 프레임(300)이나 루프 프레임(200)에 문제가 발생될 경우 서로 간의 분리가 곤란하기 때문에 바람직하지 않다.

또 한편, 상기 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 상기 루프 프레임(200)의 내벽면을 직접 관통하도록 형성함과 더불어 이 관통된 끝단은 너트 체결을 통해 상기 안착 프레임(300)과 상기 루프 프레임(200) 간의 결합이 이루어지도록 구성될 수도 있다. 하지만, 상기의 구성은 루프 프레임(200)에 관통공(도시는 생략됨)을 형성하여야 하는데, 이러한 관통공은 응력 집중 부위로 작용되어 파손 우려가 야기된다는 문제점을 가지기 때문에 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명에서는 상기 결합부(700)의 추가적 제공을 통해 안착 프레임(300)과 루프 프레임(200) 간의 결합이 쉽고도 용이하게 이루어질 수 있도록 하면서도 추후 안착 프레임(300)이나 루프 프레임(200)에 문제가 발생되더라도 서로 간의 분리가 가능하기 때문에 유지 보수가 용이하다.

이러한 본 발명의 실시예에 따른 결합부(700)는 상기 루프 프레임(200)을 이루는 각 측부 프레임체(220)의 내벽면 중 상기 안착 프레임(300)을 이루는 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 연결되는 부위에 각각 형성되면서 상기 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단 저부를 받쳐주는 복수의 받침체(710)를 포함하여 구성됨을 특징으로 제시한다.

즉, 상기 받침체(710)에 상기 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 얹힐 수 있도록 함으로써 상기 안착 프레임(300)과 상기 루프 프레임(200) 간은 간단한 얹음 작업을 통해 서로 간의 결합 부위가 정확히 일치될 수 있도록 한 것이며, 이로 인해 상기 안착 프레임(300)과 루프 프레임(200) 간의 결합 위치가 안정적으로 유지될 수 있게 됨으로써 추가적인 고정 작업이 쉽게 이루어질 수 있게 된다.

이때, 상기 받침체(710)는 상기 제1연장 프레임체(320)의 끝단 중 양측면 저부 및 저면을 동시에 감싸도록 다단 절곡 구조로 형성됨이 바람직하다.

물론, 상기 결합부(700)를 전술된 받침체(710)로만 구성할 경우에는 차량의 운행 중 발생되는 유동에 의해 상기 받침체(710)로부터 상기 각 제1연장 프레임체(320)가 쉽게 탈거될 수 있으며, 이로 인해 상기 각 제1연장 프레임체(320)가 상기 각 받침체(710)에 수용된 상태에서 해당 상태를 유지할 수 있는 구조가 추가로 제공됨이 더욱 바람직하다.

이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 상기 결합부(700)가 상기 받침체(710)에 받쳐진 제1연장 프레임체(320)의 끝단과 해당 받침체(710)를 일괄적으로 클램핑하는 클램프(720)를 더 포함하여 구성됨을 추가로 제시한다.

즉, 상기 클램프(720)의 추가적 제공을 통해 상기 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 상기 받침체(710)로부터 이탈됨을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 클램프(720)는 통상의 파이프 클램프로 구성됨을 그 예로 하지만, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 실시예로 도시되지 않은 다양한 구조의 클램프로도 구성될 수 있다.

전술된 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 결합부(700)는 제1연장 프레임체(320)와 각 측부 프레임체(220) 간을 연결하는 구조로만 제공되는 것으로 한정되지는 않는다.

즉, 루프 프레임(200)을 이루는 상부 프레임체(210)의 저면 중 제2연장 프레임체(330)의 연결바아(331)가 위치되는 부위에도 상기 결합부(700)를 추가로 제공하여 상기 연결바아(331)가 상기 상부 프레임체(210)의 저면에 안정적으로 고정 설치될 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 안착 프레임(300)의 처짐을 방지하기 위한 복수의 수직 프레임(400)이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 제시한다.

상기한 수직 프레임(400)은 그 일단이 상기 안착 프레임(300)의 저면에 고정되고, 타단은 차량의 샤시 프레임(20)의 상면에 고정됨으로써 상기 안착 프레임(300)을 수직하게 지지함에 따라 상기 안착 프레임(300)의 처짐을 방지하게 된다.

특히, 상기 수직 프레임(400)은 해당 차량의 내부를 상하로 관통하면서 탑승자의 안전을 위해 파지 구조물로 제공되는 손잡이바아로 구성함으로써 상기 수직 프레임(400)과는 별도로 손잡이바아를 더 구비하지 않도록 할 수도 있다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조의 설치 과정과 작용에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 루프 프레임(200)의 개구부(240) 내에 안착 프레임(300)을 위치시킨다.

이때, 상기 안착 프레임(300)을 이루는 각 제1연장 프레임체(320)는 상기 루프 프레임(200)을 이루는 두 측부 프레임체(220) 내벽면에 형성된 복수의 받침체(710)에 각각 대응하여 얹음으로써 작업자가 별도로 받쳐주거나 혹은, 지지하지 않더라도 상기 안착 프레임(300)은 상기 루프 프레임(200)에 안정적으로 설치된 상태를 유지할 수 있게 된다.

이후, 해당 작업자는 클램프(720)를 이용하여 상기 각 받침체(710)와 각 제1연장 프레임체(320) 간을 일괄적으로 클램핑하여 상기 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 상기 받침체(710)로부터 이탈됨을 방지한다.

만일, 루프 프레임(200)을 이루는 상부 프레임체(210)의 저면 중 각 연결바아(331)의 끝단이 위치되는 부위에도 결합부(700)가 구비된다면 전술된 제1연장 프레임체(320)와 측부 프레임체(220) 간의 결합부(700)를 이용한 결합 과정과 동일하게 상기 상부 프레임체(210)와 상기 연결바아(331) 간이 결합 고정되도록 한다.

또한, 전술한 바와 같은 안착 프레임(300)의 설치가 완료되면 상기 안착 프레임(300)에 각 수직 프레임(400)을 각각 설치한다. 이때, 상기 각 수직 프레임(400)의 상측 끝단은 상기 안착 프레임(300)의 저면에 요입(혹은, 관통) 설치되도록 하거나 혹은, 용접으로써 고정되도록 하고, 상기 각 수직 프레임(400)의 하측 끝단은 해당 차량의 샤시 프레임(20)의 상면에 전주 용접으로써 고정한다. 물론, 상기 수직 프레임체(400)와 안착 프레임(300) 간의 결합 부위에 결합부(700)가 구비된다면 상기 결합부를 이용하여 상기 수직 프레임체(400)와 안착 프레임(300) 간이 결합 고정되도록 할 수도 있다.

전술된 일련의 과정을 통해 상기 안착 프레임(300)은 상기 루프 프레임(200)에 고정된 상태를 이룸과 더불어 상기 수직 프레임(400)의 받침에 의해 하부로의 처짐이 방지된다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 안착 프레임(300)의 상면에 배터리장착부(100)를 안착시킨다.

상기 배터리장착부(100)와 상기 안착 프레임(300) 간은 각 방진부 및 결합브라켓(500,600) 간의 대응 결합을 통해 서로 고정되도록 구성된다.

이때 상기 방진부(500)와 결합브라켓(600) 사이에는 커버체(800)가 위치되며, 상기 커버체(800)는 상기 결합브라켓(600)의 상면에 얹은 생태에서 볼트를 이용하여 상기 각 결합브라켓(600)과 방진부(500) 간을 체결하는 작업을 통해 상기 배터리장착부(100)와 안착 프레임(300) 사이에 고정될 수 있게 된다.

따라서, 상기 배터리장착부(100)는 상기 안착 프레임(300)에 안정적으로 얹힌 상태를 유지하게 됨과 더불어 상기 안착 프레임(300)이 상기 루프 프레임(200)의 상부 프레임체(210)에 비해 낮은 높이에 위치됨을 고려할 때 상기 배터리장착부(100)의 둘레 부위는 상기 루프 프레임(200)의 개구부(240) 내주면에 인접하게 위치된 상태를 이룸으로써 차량의 운행시 전후 및 좌우로의 과도한 유동이 방지될 수 있게 된다.

특히, 상기 안착 프레임(300)의 저면은 복수의 수직 프레임(400)이 수직하게 받치고 있는 상태이기 때문에 상기 안착 프레임(300)의 상면에 얹힌 상태인 배터리장착부(100)는 중량체임에도 불구하고 상기 안착 프레임(300)의 처짐이 방지될 수 있으며, 더욱이 안착 프레임(300)을 이루는 메인 프레임체(310)와 각 연장 프레임체(320,330) 간의 연결 부위에 형성된 보강리브(340)에 의해 상기 각 연장 프레임체(320,330)의 휨 변형이 방지될 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조 중 결합부(700)는 전술된 실시예의 구조로만 제공되는 것으로 한정되지 않는다.

예컨대, 첨부된 도 9에 도시한 바와 같이 결합부(700)를 이루는 클램프(720) 대신 받침체(710)가 제1연장 프레임체(320)의 끝단 저면 및 양측면을 일괄적으로 감싸도록 절곡 구조로 형성함과 더불어 상기 받침체(710)의 양측면과 이에 대응되는 제1연장 프레임체(320)의 끝단 양측면에는 서로 대응되는 관통공(711,321)을 각각 관통 형성하여, 볼트(혹은, 핀)(712)를 상기 각 관통공(711,321)에 순차적으로 관통시킴으로써 서로 간이 결합되도록 구성할 수도 있는 것이다.

물론, 상기한 볼트 결합 구조에 전술된 클램프(720)를 더 제공하여 구성할 수도 있다.

또한, 상기 결합부(700)를 이루는 받침체(710)는 전술된 실시예에서와 같이 제1연장 프레임체(320)의 하단측 부위를 받쳐주는 구조가 아니라 도시하지는 않았으나 제1연장 프레임체(320)의 어느 한 측면과 상면 및 저면을 감싸는 구조로도 형성할 수 있다.

예컨대, 상기 결합부(700)를 이루는 받침체(710)는 그 단면이 “ㄷ” 형상을 이루도록 하여 제1연장 프레임체(320)의 좌측면과 상면 및 저면을 감싸는 구조로도 형성할 수 있으며, 이의 경우 루프 프레임(200)에 안착 프레임(300)을 장착하는 작업이 상기 안착 프레임(300)을 우측에서부터 좌측으로 수평 이동시킴으로써 각 제1연장 프레임체(320)의 끝단이 일괄적으로 각 받침체(710) 내에 수용될 수 있다는 작업상의 용이함을 얻을 수 있다.

이렇듯, 본 발명에 따른 차량용 배터리의 장착 보강구조는 배터리장착부(100)의 일부가 루프 프레임(200) 내로 수용될 수 있도록 안착 프레임(300)을 구성함으로써 상기 배터리장착부(100)는 상기 루프 프레임(200)에 의한 전후 및 좌우로의 과도한 유동이 방지될 수 있게 되고, 더욱이 수직 프레임(400)의 추가적 제공을 통해 배터리장착부(100)의 무게로 인한 안착 프레임(300)의 처짐은 방지될 수 있게 된다.

특히, 안착 프레임(300)은 상기 루프 프레임(200)에 분리 가능하게 결합되도록 하면서도, 서로 간의 조립 작업이 정확한 위치에서 원활히 진행될 수 있다는 장점을 가진다.

본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10. 배터리 20. 샤시 프레임
100. 배터리장착부 110. 바닥판
120. 배터리케이스 130. 가이드구
140. 클램프 150. 블로어장치
160. 연장단 200. 루프 프레임
210. 상부 프레임체 211. 가로대
212. 세로대 220. 측부 프레임체
230. 연결 프레임체 240. 개구부
300. 안착 프레임 310. 메인 프레임
320. 제1연장 프레임체 330. 제2연장 프레임체
340. 보강리브 400. 수직 프레임
700. 결합부 710. 받침체
711,321. 관통공 720. 클램프

Claims (5)

1. 차량의 상부에 배터리장착부를 구비하여 배터리의 교체가 가능하도록 한 차량의 배터리 장착을 위한 구조에 있어서,
   차량의 상부 골격을 형성하면서 상측 부위의 일부에는 상기 배터리장착부가 수용되도록 개구부가 형성되어 이루어진 루프 프레임;
   상기 루프 프레임의 개구부 내측에 위치되는 메인 프레임체와, 상기 메인 프레임체의 둘레로부터 상기 배터리장착부의 폭 방향으로 각각 연장되면서 끝단이 상기 루프 프레임의 양측 내벽면에 결합되는 복수의 연장 프레임체를 포함하여 이루어지며, 상면으로는 상기 배터리장착부가 얹힌 상태로 결합 고정되는 안착 프레임;
   상기 루프 프레임의 각 내벽면과 상기 안착 프레임을 이루는 각 연장 프레임체의 끝단 간이 결합되는 부위에 구비되면서 상기 안착 프레임을 상기 루프 프레임에 분리 가능하게 결합되도록 하는 결합부:를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 루프 프레임은
   상측 부위를 이루는 상부 프레임체와, 상기 상부 프레임체에 비해서는 낮게 위치되면서 양측 부위를 이루는 측부 프레임체와, 상기 상부 프레임체 및 측부 프레임체 간을 연결하면서 모서리 부위를 이루는 연결 프레임체로 구성되고,
   상기 안착 프레임의 각 연장 프레임체는 그 끝단이 상기 루프 프레임의 측부 프레임체 내벽면에 결합됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결합부는
   상기 루프 프레임의 각 내벽면 중 상기 안착 프레임을 이루는 각 연장 프레임체의 끝단이 결합되는 부위에 각각 형성되면서 상기 각 연장 프레임체의 끝단 저부를 받쳐주는 복수의 받침체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 결합부를 이루는 받침체는 상기 연장 프레임체의 끝단 저면 및 양측면을 일괄적으로 감싸도록 절곡 구조로 형성되고,
   상기 받침체의 양측면과 이에 대응되는 연장 프레임체의 끝단 양측면에는 서로 대응되는 관통공이 각각 관통 형성되어, 상기 각 관통공을 관통하는 핀 혹은, 볼트에 의해 서로 결합 고정됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조.
5. 제 3 항 또는, 제 4 항에 있어서,
   상기 결합부는
   상기 받침체에 받쳐진 연장 프레임체의 끝단과 해당 받침체를 일괄적으로 클램핑하여 상기 연장 프레임체의 끝단이 상기 받침체로부터 이탈됨을 방지하는 클램프를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 배터리의 장착 보강구조.

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