KR20110053854A - Fuel cell electric vehicle with improved vibration isolation of fuel cell module - Google Patents

Fuel cell electric vehicle with improved vibration isolation of fuel cell module Download PDF

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KR20110053854A
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Abstract

PURPOSE: A fuel cell electric vehicle with improved vibration isolation of a fuel cell module is provided to improve convenience of A/Sand car maintenance by independently detaching a fuel cell module, a subframe, and a drive motor-reducer. CONSTITUTION: A fuel cell module(20) including a fuel cell stack(21), a hydrogen supply device(22) and an air supply device is installed in a module frame(11). An integrated drive motor-reducer(30) is installed in a subframe(12). The module frame is coupled with the upper part of a side member(10). The subframe is coupled with the lower part of a side member. The drive motor-reducer mounted on the subframe is arranged at the lower part of the module frame and the fuel cell stack.

Description

연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차{Fuel cell electric vehicle with improved vibration isolation of fuel cell module}Fuel cell electric vehicle with improved vibration isolation of fuel cell module

본 발명은 연료전지 자동차에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료전지 모듈과 구동모터를 탑재한 구조에 있어서 조립성과 정비성이 향상되고 구동모터에 대한 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell vehicle, and more particularly, to a structure in which a fuel cell module and a driving motor are mounted, an assembly and maintainability are improved, and a fuel cell vehicle structure in which vibration insulation of the fuel cell module with respect to the driving motor is improved. It is about.

알려진 바대로, 연료전지 시스템이 탑재된 자동차에서는 반응가스, 즉 연료로 사용되는 수소와 산화제로 사용되는 산소를 포함하는 공기를 연료전지 스택에 공급하여 전기를 생산하고, 연료전지 스택에 의해 생산된 전기로 구동모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다.As is known, an automobile equipped with a fuel cell system produces electricity by supplying reactant gas, that is, air including hydrogen used as fuel and oxygen used as an oxidant, to produce a fuel cell stack. The vehicle is driven by operating the drive motor with electricity.

이를 위해, 상기한 연료전지 시스템은, 반응가스의 전기화학반응으로부터 전기에너지를 생성하는 연료전지 스택과, 연료전지 스택에 연료인 수소를 공급하는 수소공급장치(Fuel Processing System, FPS)와, 연료전지 스택에 전기화학반응에 필요한 산화제인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치(Air Processing System, APS)와, 연료전지 스택의 전기화학반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템(Thermal Management System, TMS)을 포함하여 구성된다.To this end, the fuel cell system includes a fuel cell stack for generating electrical energy from an electrochemical reaction of a reaction gas, a hydrogen processing system (FPS) for supplying hydrogen as a fuel to the fuel cell stack, and a fuel. Air processing system (APS) that supplies air containing oxygen, which is an oxidant for electrochemical reaction, to the cell stack and operation of fuel cell stack by releasing heat, which is a by-product of electrochemical reaction of fuel cell stack, to the outside It includes a thermal and water management system (TMS) that optimally controls temperature and performs water management functions.

여기서, 수소공급장치는 수소탱크, 고압/저압 레귤레이터, 수소밸브, 수소 재순환 장치 등을 포함하고, 공기공급장치는 공기블로워, 공기밸브, 가습기 등을 포함하며, 열 및 물 관리 시스템은 펌프 및 히터, 제어기, 써모스탯 및 센서류, 이온제거기, 관련 배관 호스 및 밸브류, 배선(케이블)류 등을 포함한다.The hydrogen supply device includes a hydrogen tank, a high pressure / low pressure regulator, a hydrogen valve, a hydrogen recirculation device, an air supply device includes an air blower, an air valve, a humidifier, and the like, and a heat and water management system includes a pump and a heater. , Controllers, thermostats and sensors, deionizers, associated piping hoses and valves, wiring (cables), and the like.

수소공급장치에서는 수소탱크로부터 공급되는 고압의 수소가 고압/저압 레귤레이터를 차례로 거친 뒤 낮은 압력으로 연료전지 스택에 공급되며, 수소 재순환 장치에서는 재순환 라인의 블로워가 스택의 애노드에서 사용하고 남은 미반응 수소를 다시 애노드로 재순환시켜 수소의 재사용을 도모한다. In the hydrogen supply device, the high pressure hydrogen supplied from the hydrogen tank passes through the high pressure / low pressure regulator in turn, and then is supplied to the fuel cell stack at low pressure.In the hydrogen recycle device, the blower of the recycle line is used at the anode of the stack. Recycle back to the anode to promote hydrogen reuse.

공기공급장치에서는 공기블로워에 의해 공급되는 건조한 공기가 가습기를 통과하는 동안 스택의 캐소드 출구에서 배출된 배출가스(습윤공기)와 수분 교환하여 가습된 뒤 연료전지 스택의 캐소드 입구로 공급된다.In the air supply apparatus, the dry air supplied by the air blower is humidified by exchanging moisture with the exhaust gas (wet air) discharged from the cathode outlet of the stack while passing through the humidifier, and then supplied to the cathode inlet of the fuel cell stack.

이와 함께 연료전지 자동차에서는 연료전지 시스템과 더불어 차량 구동을 위한 구동모터, 보조동력원인 축전수단(수퍼캡, 배터리)를 구비하여, 연료전지에 의해 생산된 전기를 축전수단에 저장하며, 연료전지에서 생산된 전기 또는 축전수단에 저장된 전기로 구동모터를 작동시켜 차량을 구동시킨다.In addition, the fuel cell vehicle includes a fuel cell system, a driving motor for driving the vehicle, and a power storage means (supercap, battery) as an auxiliary power source, and stores electricity generated by the fuel cell in the power storage means, and is produced in the fuel cell. The vehicle is driven by operating the drive motor with electricity stored in the electricity or power storage means.

한편, 연료전지 스택 및 관련 부품과 구동모터(감속기 포함), 전력분배유닛(Power Distribution Unit, PDU), 모터제어기(Motor Control Unit, MCU) 등을 차 량 전실(前室)에 탑재함에 있어서, 우선 협소한 공간문제를 해결해야 하고, 단순 장착용 부품들을 최소화하여 경량화 및 원가절감을 달성해야 하며, 레이아웃 및 공간활용 면에서 보다 유리해지는 배치구조를 고려해야 한다. On the other hand, in mounting the fuel cell stack and related components, drive motors (including reducers), power distribution units (PDUs), motor control units (MCUs), etc. in the front of the vehicle, First of all, the narrow space problem should be solved, and the simple mounting parts should be minimized to achieve light weight and cost reduction, and the layout structure that is more advantageous in terms of layout and space utilization should be considered.

또한 좁은 공간에 많은 수의 부품들을 장착하므로 조립성과 정비성을 고려하여 배치해야 하며, 이를 고려하지 않으면 차량 생산성 및 유지보수 측면에서 문제가 있게 된다.In addition, since a large number of parts are mounted in a narrow space, it is necessary to arrange them in consideration of assemblability and maintainability.

선행기술로서 공개특허 US 2008/0073133에서는 연료전지 스택을 브라켓으로 차체에 결합하고 구동모터는 차체와 직접 연결하지 않고 연료전지 스택을 통해 간접 연결하는 구조가 개시되어 있다.As a prior art, US 2008/0073133 discloses a structure in which a fuel cell stack is coupled to a vehicle body by a bracket and a driving motor is indirectly connected through the fuel cell stack instead of directly connected to the vehicle body.

그러나, 상기한 구조에서는 차량에서 연료전지 스택 및 관련 부품을 별도로 탈거하거나 구동모터만을 별도로 탈거하는 것이 어렵기 때문에 정비성이 좋지 못하고, 특히 연료전지 스택에 진동 및 소음원인 구동모터가 간접적으로나마 연결되어 있는 구조이므로 진동 절연성 측면에서 바람직하지 못하다.However, in the above structure, it is difficult to remove the fuel cell stack and related components separately from the vehicle or to remove the driving motor separately, so that maintenance is not good, and in particular, the driving motor, which is a vibration and noise source, is indirectly connected to the fuel cell stack. It is unfavorable in terms of vibration insulation since it is such a structure.

그 밖에 구동모터 및 감속기를 차량에서 서스펜션 장치에 의해 지지되는 서스펜션 프레임에 장착하고, 상기 서스펜션 프레임에 연료전지 프레임을 연결한 뒤, 상기 연료전지 프레임에 연료전지를 장착하는 방법이 있으나, 이 역시 연료전지 및 구동모터를 단독으로 탈거하는 것이 어려워 정비성 측면에서 불리하고, 특히 구동모터가 장착된 서스펜션 프레임에 연료전지를 연료전지 프레임을 매개로 하여 지지시키는 구조이므로 진동 절연성 측면에서 바람직하지 못하다.In addition, there is a method in which a driving motor and a reducer are mounted on a suspension frame supported by a suspension device in a vehicle, a fuel cell frame is connected to the suspension frame, and a fuel cell is mounted on the fuel cell frame. Since it is difficult to remove the battery and the driving motor alone, it is disadvantageous in terms of maintainability, and in particular, the structure is such that the fuel cell is supported by the fuel cell frame in the suspension frame on which the driving motor is mounted.

특히, 구동모터로부터 진동에 민감한 연료전지 스택을 진동 절연시키지 못하 는 경우 진동에 의한 악영향을 줄 수 있으므로 개선이 필요한 실정이다. In particular, when the vibration-sensitive fuel cell stack is not vibrated from the driving motor, it may be adversely affected by vibration, and thus an improvement is needed.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 차량에 연료전지 모듈과 구동모터-감속기를 탑재함에 있어서 조립성과 정비성이 향상되는 동시에 구동모터에 대한 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is invented to solve the above problems, the assembly and maintenance of the fuel cell module and the drive motor-reduction gear in the vehicle is improved and the vibration insulation of the fuel cell module with respect to the drive motor The object is to provide an improved fuel cell vehicle structure.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 연료전지 스택, 수소공급장치와 공기공급장치, 그리고 열 및 물 관리 시스템을 포함하는 연료전지 모듈이 모듈 프레임에 장착되고, 일체형의 구동모터-감속기가 별도 프레임인 서브 프레임이 장착되며, 상기 모듈 프레임과 서브 프레임이 서로 분리되어 독립된 구조로 차량의 사이드 멤버에 결합 및 지지되는 것을 특징으로 하는 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel cell module including a fuel cell stack, a hydrogen supply device and an air supply device, and a heat and water management system, mounted on a module frame. A subframe, which is a separate frame, is mounted, and the module frame and the subframe are separated from each other, thereby providing a fuel cell vehicle in which vibration insulation of the fuel cell module is improved and coupled to and supported by a side member of the vehicle. .

여기서, 상기 모듈 프레임은 사이드 멤버의 상측에 결합되고, 상기 서브 프레임이 사이드 멤버의 하측으로 결합되어, 상기 서브프레임에 장착된 구동모터-감속기가 상기 모듈 프레임 및 연료전지 스택 하측으로 배치되도록 함이 바람직하다.Here, the module frame is coupled to the upper side of the side member, the sub-frame is coupled to the lower side of the side member, so that the drive motor-reduction gear mounted to the sub-frame is disposed below the module frame and the fuel cell stack desirable.

또한 상기 연료전지 스택이 수소공급장치, 열 및 물 관리 시스템과 함께 모듈 프레임 상측으로 배치되고, 상기 모듈 프레임 하측으로 공기공급장치의 가습기 및 공기블로워가 배치되도록 함이 바람직하다.In addition, the fuel cell stack may be disposed above the module frame together with the hydrogen supply device, the heat and water management system, and a humidifier and an air blower of the air supply device may be disposed below the module frame.

또한 상기 구동모터-감속기는 서브 프레임에 3점 지지방식으로 장착되되, 좌우 양단과 중앙에 각 1점씩 지지점을 두어 각 지지점에서 마운트를 개재한 3점 중심지지 방식으로 장착됨이 바람직하다.In addition, the drive motor-reduction gear is mounted to the sub-frame in a three-point support method, it is preferable to be mounted in a three-point center support method via a mount at each support point by having a support point for each of the left and right ends and the center.

이에 따라, 본 발명의 연료전지 자동차에서는 연료전지 모듈은 모듈 프레임에, 진동-소음원이 되는 구동모터-감속기는 모듈 프레임과는 분리된 별도의 서브 프레임에 장착되고, 상기 모듈 프레임과 서브 프레임이 상호 연결됨 없이 독립적으로 사이드 멤버에 결합, 지지되어, 구동모터에서 발생하는 진동이 연료전지 모듈에 전해지는 것이 최소화될 수 있고, 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상된다.Accordingly, in the fuel cell vehicle of the present invention, the fuel cell module is mounted on the module frame, and the drive motor-reduction device, which is a vibration-noise source, is mounted on a separate subframe separate from the module frame. Independently coupled to and supported by the side member without being connected, it is possible to minimize transmission of vibration generated from the driving motor to the fuel cell module, and improve vibration insulation of the fuel cell module.

또한 모듈 프레임 및 이에 탑재된 연료전지 모듈과 서브 프레임 및 구동모터-감속기를 보다 쉽게 독립적으로 탈거할 수 있는 바, 연료전지 모듈과 구동모터 등을 모두 일체로 탈거해야 했던 종래에 비해 정비성 및 A/S 성이 향상될 수 있고, 또한 분리 장착되는 구조로 인해 조립성 역시 향상될 수 있다. In addition, the module frame and the fuel cell module mounted thereon and the sub-frame and the driving motor reducer can be removed more easily and independently. The / S property can be improved, and the assemblability can also be improved due to the separately mounted structure.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

본 발명은 차량에 연료전지 모듈과 구동모터를 탑재함에 있어서 조립성과 정 비성이 향상되는 동시에 구동모터에 대한 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel cell vehicle structure in which assembly and maintenance are improved in mounting a fuel cell module and a driving motor in a vehicle, and at the same time, vibration insulation of the fuel cell module with respect to the driving motor is improved.

특히, 본 발명은 진동에 민감한 연료전지 스택을 포함하는 연료전지 모듈과 진동-소음원이 되는 구동모터를 별도의 프레임에 분리 장착하여 차량 전실에 배치하는 구조에 특징이 있는 것으로, 이를 통해 구동모터의 영향도를 최소화하여 연료전지 모듈의 진동 절연성을 향상시키고자 한 것이다.In particular, the present invention is characterized in that the fuel cell module including the fuel cell stack sensitive to vibration and the drive motor to be a vibration-noise source are separately mounted in a separate frame and arranged in the front of the vehicle, thereby the drive motor It is intended to improve the vibration insulation of the fuel cell module by minimizing the influence.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지 자동차에서 연료전지 모듈과 구동모터-감속기의 장착상태를 나타내는 사시도이고, 도 2와 도 3은 각각 평면도와 측면도이다.1 is a perspective view illustrating a mounting state of a fuel cell module and a driving motor-reduction gear in a fuel cell vehicle according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a plan view and a side view, respectively.

또한 도 4a와 도 4b는 본 발명에서 연료전지 모듈의 장착구조를 나타내는 도면이고, 도 5a와 도 5b, 도 5c는 본 발명에서 모터-감속기의 장착구조를 나타내는 도면이다.4A and 4B are views showing a mounting structure of a fuel cell module in the present invention, and FIGS. 5A, 5B and 5C are views showing a mounting structure of a motor-reduction gear in the present invention.

이하, 본 발명에서 연료전지 모듈(20)은 연료전지 스택(21), 수소탱크를 제외한 수소공급장치(FPS)(22)와 공기공급장치(APS)(23), 열 및 물 관리 시스템(TMS)(28)을 포함하는 것으로, 이들 부품을 모듈화하여 통합 구성한 것이며, 후술하는 바와 같이 모듈 프레임(11)에 장착된다.Hereinafter, in the present invention, the fuel cell module 20 includes a fuel cell stack 21, a hydrogen supply device (FPS) 22 and an air supply device (APS) 23, a heat and water management system (TMS) except a hydrogen tank. (28), these components are modularized and integrated, and are mounted on the module frame 11 as described later.

또한 구동모터(31)(이하, 구동모터-감속기라 칭함)는 감속기(32)와 일체형으로 구성되는 것으로, 후술하는 바와 같이 별도의 서브 프레임(12)에 장착되는 것이다. In addition, the driving motor 31 (hereinafter referred to as a driving motor-reduction gear) is configured to be integral with the reduction gear 32, and is mounted on a separate subframe 12 as described later.

도시된 바와 같이, 본 발명의 연료전지 자동차에서는, 연료전지 시스템의 부품(모듈화되는 것임, 즉 연료전지 모듈)과 구동모터-감속기(30)의 배치 및 장착구 조를 구성함에 있어서, 진동에 민감한 연료전지 모듈(20)은 모듈 프레임(11)에 장착하고, 상기 모듈 프레임(11)을 차량의 사이드 멤버(10)에 부싱(bushing)으로 결합하여 장착한다.As shown, in the fuel cell vehicle of the present invention, in the arrangement and mounting structure of the component (that is, the fuel cell module) of the fuel cell system and the driving motor-decelerator 30, it is sensitive to vibration. The fuel cell module 20 is mounted on the module frame 11, and the module frame 11 is coupled to and mounted to the side member 10 of the vehicle by a bushing.

또한 연료전지 모듈(20)을 진동/소음원인 모터-감속기(32)와 진동 절연시킬 수 있도록, 상기 모터-감속기(32)는 모듈 프레임(11)과는 완전히 분리된 별도의 프레임인 서브 프레임(12)에 장착하고, 상기 서브 프레임(12)을 차량의 사이드 멤버(10)에 결합하여 장착한다.In addition, in order to vibrate the fuel cell module 20 with the motor reducer 32 which is a vibration / noise source, the motor reducer 32 is a sub-frame that is a separate frame completely separated from the module frame 11. 12) and the subframe 12 is coupled to the side member 10 of the vehicle.

이와 같이 연료전지 모듈(20)과 모터-감속기(32)를 완전 분리되도록 각각의 독립된 프레임에 장착하여 차량 전실(前室)에 배치하며, 연료전지 모듈(20)이 장착 지지되는 모듈 프레임(11)과, 모터-감속기(32)가 장착 지지되는 서브 프레임(12)을 각각 차체의 사이드 멤버(10)에 결합하되, 모듈 프레임(11)과 서브 프레임(12)을 서로 연결되는 부분 없이 완전히 분리시켜 사이드 멤버(10)에 장착한다.In this way, the fuel cell module 20 and the motor-decelerator 32 are mounted on each independent frame so as to be completely separated from each other and disposed in the front of the vehicle, and the module frame 11 on which the fuel cell module 20 is mounted and supported. ) And the sub-frame 12 on which the motor-reduction gear 32 is mounted and supported, respectively, to the side member 10 of the vehicle body, and the module frame 11 and the sub-frame 12 are completely separated without being connected to each other. To the side member 10.

그리고, 연료전지 모듈(20)의 구성품 중에서, 연료전지 스택(21) 및 수소공급장치(22), 열 및 물 관리 시스템(28)은 도 4a에 나타낸 바와 같이 모듈 프레임(11)의 상측에 장착 지지되는데, 이때 펌프 및 히터, 제어기, 써모스탯 및 센서류, 이온제거기, 관련 배관 호스 및 밸브류, 배선(케이블)류 등 통상의 구성부품이 모듈로 구성된 상기 열 및 물 관리 시스템(28)은 연료전지 스택(21)의 측방으로 배치된다.Among the components of the fuel cell module 20, the fuel cell stack 21, the hydrogen supply device 22, and the heat and water management system 28 are mounted on the upper side of the module frame 11 as shown in FIG. 4A. Wherein the heat and water management system 28, in which conventional components such as pumps and heaters, controllers, thermostats and sensors, deionizers, associated piping hoses and valves, wiring (cables), and modules It is disposed laterally of the battery stack 21.

또한 고압/저압 레귤레이터, 수소밸브, 수소 재순환 블로워 등 통상의 구성부품이 모듈로 구성된 수소공급장치(22)와 더불어, 전력분배유닛 등의 고전압 전장 품(40)은 도 4a에 나타낸 바와 같이 연료전지 스택(21)의 상측에 장착 지지된다.In addition to the hydrogen supply device 22 in which ordinary components such as a high pressure / low pressure regulator, a hydrogen valve, and a hydrogen recirculation blower are modularized, a high voltage electric appliance 40 such as a power distribution unit is shown in FIG. 4A as a fuel cell. Mounted and supported above the stack 21.

공기공급장치(23)의 경우, 도 4a에 나타낸 바와 같이 리조네이터(24)와 공기유입덕트의 입구부(25)를 제외한 가습기(26) 및 공기블로워(27) 등이 브라켓을 매개로 모듈 프레임(11)의 하측에 장착된다.In the case of the air supply device 23, the humidifier 26, the air blower 27, etc., except for the resonator 24 and the inlet portion 25 of the air inlet duct, as shown in FIG. (11) is mounted on the lower side.

한편, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 모터-감속기(32)가 장착되는 서브 프레임(12)은 모듈 프레임(11)의 하측으로 배치되도록 사이드 멤버(10)에 결합되는데, 이때 서브 프레임(12)의 상측으로 감속기(32)와 일체인 구동모터(31)가 장착되되, 이 구동모터-감속기(30)는 모듈 프레임(11) 및 이에 장착 지지된 연료전지 스택(21)의 하측으로, 그리고 가습기(26) 및 공기블로워(27)의 후방으로 배치되도록 서브 프레임(12)에 장착 지지된다. On the other hand, as can be seen in Figure 3, the sub-frame 12 on which the motor-reduction gear 32 is mounted is coupled to the side member 10 to be disposed below the module frame 11, wherein the sub-frame 12 A drive motor 31 integrated with the reducer 32 is mounted to the upper side of the motor, and the drive motor-reduction gear 30 is lowered to the module frame 11 and the fuel cell stack 21 mounted and supported thereto. It is mounted and supported on the subframe 12 so as to be disposed behind the humidifier 26 and the air blower 27.

이렇게 상기 연료전지 모듈(20)(연료전지 스택, 수소공급장치, 열 및 물 관리 시스템) 및 모듈 프레임(11)과, 상기 구동모터-감속기(30) 및 서브 프레임(12)을 상, 하측으로 분리 배치하는 경우, 연료전지 모듈(20)과 구동모터-감속기(30)를 각각 별도로 해체하는 것이 용이해지므로 정비성이 향상될 수 있다. Thus, the fuel cell module 20 (fuel cell stack, hydrogen supply device, heat and water management system) and the module frame 11, the drive motor reducer 30 and the sub frame 12 are moved up and down. In the case of separate arrangement, since the fuel cell module 20 and the driving motor reducer 30 are easily dismantled separately, maintenance can be improved.

상기 구동모터-감속기(30)는 도 5a에 나타낸 바와 같이 서브 프레임(12)에 3점 지지방식으로 장착 지지되며, 각 지지점에서 서브 프레임(12)과의 사이에 진동 흡수를 위한 마운트(33)를 개재하여 결합된다.The drive motor-reduction gear 30 is mounted and supported by a three-point support method on the subframe 12 as shown in FIG. 5A, and a mount 33 for absorbing vibrations between the subframe 12 and the subframe 12 at each support point. It is coupled through.

이때, 구동모터-감속기(30)가 모터에서 2점, 감속기(32)에서 1점이 지지되어 서브 프레임(12)에 총 3점 지지구조로 장착되고, 바람직하게는 좌우 양단과 중앙에 각 1점씩의 지지점을 두는 방식으로 각 지지점에서 마운트(33)를 개재하여 서브 프 레임(12)에 3점 중심지지 방식으로 장착될 수 있다. At this time, the driving motor-reduction gear 30 is supported by two points on the motor and one point on the reduction gear 32, and is mounted on the subframe 12 in a total of three point supporting structures, preferably one point on each of the left and right ends and the center. It can be mounted in a three-point center support manner to the sub-frame 12 via the mount 33 at each support point in a way to put a support point of.

구동모터(31)는 아이들 진동이 없으므로 진동 흡수 장착방식으로 관성지지 방식보다는 무게중심이 3점의 마운팅 영역 내에 포함되도록 하는, 즉 3개의 지지점이 형성하는 삼각형 영역 내에 무게중심이 위치되도록 하는 중심지지 방식이 유리하다.Since the driving motor 31 has no idling vibration, the vibration absorbing mounting method allows the center of gravity to be included in the mounting area of three points rather than the inertial support method, that is, the center of gravity is positioned in the triangular area formed by three support points. The way is advantageous.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 연료전지 자동차에서는 연료전지 스택(21)을 포함하는 연료전지 모듈(20)은 모듈 프레임(11)에 장착되고, 진동-소음원이 되는 구동모터-감속기(30)는 모듈 프레임(11)과는 분리된 별도의 서브 프레임(12)에 장착되며, 이때 상기 모듈 프레임(11)과 서브 프레임(12)이 상호 연결됨 없이 각각 독립적으로 사이드 멤버(10)에 결합, 지지되므로, 구동모터에서 발생하는 진동이 연료전지 모듈에 전해지는 것이 최소화될 수 있고, 구동모터에 대한 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상된다.In this way, in the fuel cell vehicle according to the present invention, the fuel cell module 20 including the fuel cell stack 21 is mounted on the module frame 11, and the drive motor-reduction gear 30 serving as a vibration-noise source is Since the module frame 11 and the sub-frame 12 are mounted on a separate sub-frame 12 separate from the module frame 11, the module frame 11 and the sub-frame 12 are independently connected to each other and supported by the side member 10. In addition, transmission of vibration generated from the driving motor to the fuel cell module can be minimized, and vibration insulation of the fuel cell module with respect to the driving motor is improved.

또한 상측으로 배치된 모듈 프레임(11) 및 이에 탑재된 연료전지 모듈(20)이 조립된 상태에서 하측으로 배치된 서브 프레임(12) 및 구동모터-감속기(30)만을 쉽게 분리하여 탈거할 수 있고, 반대로 서브 프레임(12) 및 구동모터-감속기(30)가 조립된 상태에서 모듈 프레임(11) 및 연료전지 모듈(20)만을 쉽게 분리하여 탈거할 수 있는 바, 연료전지 모듈과 구동모터 등을 모두 일체로 탈거해야 했던 종래에 비해 정비성 및 A/S 성이 향상될 수 있고, 또한 분리 장착되는 구조로 인해 조립성 역시 향상될 수 있다. In addition, only the sub-frame 12 and the driving motor-decelerator 30 disposed downward when the module frame 11 and the fuel cell module 20 mounted thereon are assembled can be easily removed and removed. On the contrary, only the module frame 11 and the fuel cell module 20 can be easily removed and removed in the state where the sub-frame 12 and the driving motor reducer 30 are assembled. Maintenance and after-sales can be improved compared to the prior art that all had to be removed integrally, and also the assembly can be improved due to the structure to be mounted separately.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범 위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.As described above in detail with respect to the embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims And improved forms are also included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 연료전지 자동차에서 연료전지 모듈과 구동모터-감속기의 장착상태를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a mounting state of a fuel cell module and a driving motor-reduction gear in a fuel cell vehicle according to the present invention.

도 2와 도 3은 본 발명에 따른 연료전지 자동차에서 연료전지 모듈과 구동모터-감속기의 장착상태를 나타내는 평면도 및 측면도이다.2 and 3 are a plan view and a side view showing a mounting state of a fuel cell module and a driving motor-reduction gear in a fuel cell vehicle according to the present invention.

도 4a와 도 4b는 본 발명에서 연료전지 모듈의 장착구조를 나타내는 도면이다.4A and 4B are views illustrating a mounting structure of a fuel cell module in the present invention.

도 5a와 도 5b, 도 5c는 본 발명에서 모터-감속기의 장착구조를 나타내는 도면이다.5A, 5B, and 5C are views illustrating a mounting structure of the motor-reduction gear in the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 사이드 멤버 11 : 모듈 프레임10 side member 11: module frame

12 : 서브 프레임 20 : 연료전지 모듈12: sub-frame 20: fuel cell module

30 : 모터-감속기30: motor reducer

Claims (4)

연료전지 스택(21), 수소공급장치(22)와 공기공급장치(23), 그리고 열 및 물 관리 시스템(28)을 포함하는 연료전지 모듈(20)이 모듈 프레임(11)에 장착되고; A fuel cell module 20 comprising a fuel cell stack 21, a hydrogen supply device 22 and an air supply device 23, and a heat and water management system 28 is mounted to the module frame 11; 일체형의 구동모터-감속기(30)가 별도 프레임인 서브 프레임(12)이 장착되며;The sub-frame 12, in which the integrated drive motor-reduction gear 30 is a separate frame, is mounted; 상기 모듈 프레임(11)과 서브 프레임(12)이 서로 분리되어 독립된 구조로 차량의 사이드 멤버(10)에 결합 및 지지되는 것을 특징으로 하는 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차.The module frame (11) and the sub-frame (12) is separated from each other, the fuel cell vehicle is improved vibration isolation of the fuel cell module, characterized in that coupled to and supported on the side member (10) of the vehicle. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 모듈 프레임(11)이 사이드 멤버(10)의 상측에 결합되고, 상기 서브 프레임(12)이 사이드 멤버(10)의 하측으로 결합되어, 상기 서브 프레임(12)에 장착된 구동모터-감속기(30)가 상기 모듈 프레임(11) 및 연료전지 스택(21) 하측으로 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차.The module frame 11 is coupled to the upper side of the side member 10, the sub-frame 12 is coupled to the lower side of the side member 10, the drive motor-reduction gear mounted to the sub-frame 12 ( 30 is a fuel cell vehicle is improved vibration isolation of the fuel cell module, characterized in that disposed below the module frame (11) and the fuel cell stack (21). 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 연료전지 스택(21)이 수소공급장치(22), 열 및 물 관리 시스템(28)과 함께 모듈 프레임(11) 상측으로 배치되고, 상기 모듈 프레임(11) 하측으로 공기공급장치(23)의 가습기(26) 및 공기블로워(27)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차.The fuel cell stack 21 is disposed above the module frame 11 together with the hydrogen supply device 22, the heat and water management system 28, and below the module frame 11. A humidifier (26) and an air blower (27) is disposed, the fuel cell vehicle is improved vibration insulation of the fuel cell module. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 구동모터-감속기(30)는 서브 프레임(12)에 3점 지지방식으로 장착되되, 좌우 양단과 중앙에 각 1점씩 지지점을 두어 각 지지점에서 마운트(33)를 개재한 3점 중심지지 방식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 연료전지 모듈의 진동 절연성이 향상되는 연료전지 자동차.The drive motor-reduction gear 30 is mounted on the sub-frame 12 in a three-point support method, and has a support point for each one point at each of the left and right ends and the center in a three-point center support method via the mount 33 at each support point. A fuel cell vehicle, wherein the vibration insulation of the fuel cell module is improved.
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