KR20140070410A - 차량용 보조 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2개의 길이방향 지지부(2)를 포함하고, 상기 지지부들은 차량 가로방향으로 서로 이격 배치되고, 적어도 하나의 가로방향 지지부(3)에 의해 서로 연결되며, 상기 보조 프레임은 비틀림 강성을 높이기 위한 보강 구조(4)를 포함하고, 로드 모듈(5)은 비접촉식 에너지 전달을 위해 상기 보강 구조에 통합될 수 있는 차량의 전방 또는 후방 섹션의 보조 프레임(1) 및 이러한 지지 프레임(1)을 구비한 차량에 관한 것이다.

Description

차량용 보조 프레임{SUBFRAME FOR MOTOR VEHICLE}
본 발명은 차량 가로 방향으로 서로 이격되고 적어도 하나의 가로방향 지지부에 의해 서로 연결되고 비틀림 강성을 높이기 위한 보강 구조를 포함하는, 2개의 길이방향 지지부를 가진 차량의 전방 또는 후방 섹션의 보조 프레임에 관한 것이다.
이러한 보조 프레임은 차량 구조에서 휠 서스펜션의 바디측 연결점의 고정을 위해 이용된다. 적어도 전방 섹션의 보조 프레임에 추가로 동력기관, 기어장치 및/또는 스티어링 장치가 고정될 수 있다. 보조 프레임 자체는 일반적으로 고무 베어링에 의해 탄성적으로 차체에 연결된다. 보강 구조는 선택적으로 전단 강성 플레이트로서 또는 바람직하게 십자형의 복합 지지체로서 형성될 수 있다. 전단 강성 플레이트로는 보조 프레임의 강성만이 증가할 수 있는 한편, 복합 지지체는 추가로 힘을 흡수할 수 있다.
일반적인 간행물 EP 1 690 779 A1호 및 DE 10 2009 029 883 A1호에는 각각 서로 대칭으로 배치되고 서로 이격되며 적어도 하나의 가로방향 지지부에 의해 서로 연결된 2개의 길이방향 지지부로 이루어진 차량용 보조 프레임이 기술되어 있다. 보조 프레임의 비틀림 강성은 길이방향 및 가로방향 지지부에 고정된 전단 강성 플레이트에 의해 높아진다. 그러나 상기 플레이트는 차량에 추가 중량을 제공하고, 비틀림 강성을 높이는 선행기술의 과제만이 해결된다.
본 발명의 과제는 차량용 보조 프레임 및 다른 기능을 위해 이용될 수 있는 보강 구조를 가진 이러한 보조 프레임을 구비한 차량을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징에 의해 해결된다.
본 발명에 따른 보조 프레임을 구비한 차량은 청구항 제 7 항에 청구된다.
차량의 전방 또는 후방 섹션의 보조 프레임은 2개의 길이방향 지지부를 포함하고, 상기 지지부들은 차량 가로 방향으로 서로 이격 배치되고, 적어도 하나의 가로방향 지지부에 의해 서로 연결되고, 이 경우 보조 프레임은 비틀림 강성을 높이기 위한 보강 구조를 포함하고, 로드 모듈(load module)은 비접촉식 에너지 전달을 위해 보강 구조에 통합된다.
로드 모듈이 보강 구조에 통합됨으로써 보조 프레임의 지지에 필요한 공간은 다른 기능, 즉 차체로 비접촉식 에너지 전달을 위해 이용될 수 있다. 이로 인해 전체적으로 특히 차량 높이 방향으로 필요 공간이 감소한다. 로드 모듈은 비접촉식 에너지 전달을 위한 시스템의 차량측 부분이고, 예컨대 간행물 DE 10 2010 042 395 A1호 및 EP 0 253 345 B1호에 공지되어 있다. 이 경우 전기 에너지(유도성)는 추가 이용을 위해 바람직하게 고정 배치된 트랜스미터로부터 차체측에 장착된 로드 모듈에 전달된다. 효율을 높이기 위해 로드 모듈과 트랜스미터는 가능한 한 서로 가까이 배치되어야 한다. 따라서 차량에 (플레이트 형태의) 로드 모듈을 더 깊이 위치설정하는 것이 바람직하다. 보강 구조는 선택적으로 전단 강성 플레이트로서 또는 바람직하게 십자형으로 형성된 복합 지지체(소위 크로스 지지부)로서 형성될 수 있다. 전단 강성 플레이트에 의해 보조 프레임의 강성만 증가할 수 있는 한편, 복합 지지체는 추가로 힘을 흡수할 수 있다.
보조 프레임의 길이방향 지지부는 바람직하게 거울 대칭으로 배치되고, 개방 또는 폐쇄된 프레임 구조를 위해 직접 또는 간접적으로 예를 들어 주조 연결 부재를 통해 적어도 하나의 가로방향 지지부에 연결될 수 있다.
바람직한 실시예에서 보강 구조는 로드 모듈에 의해 적어도 부분적으로 채워진 개방 면을 갖는다. 개방 면은 보강 구조 내 재료의 리세스이고, 바람직하게 중앙에 배치된다. 로드 모듈은 상기 개방 면에 삽입되고, 이로 인해 차량 높이 방향으로 필요 공간은 최소화된다. 특히 장착된 상태에서 로드 모듈과 보강 구조는 하부면에서 동일 평면으로 끝나므로, 바닥 간극에 부정적으로 영향을 미치지 않는다.
바람직한 실시예에서 로드 모듈은 차폐 플레이트와 코일 유닛을 포함한다. 코일 유닛의 기능을 개선하기 위해 주변의 강자성 부품들(예를 들어 길이방향 지지부, 가로방향 지지부 및 보강 구조)에 대한 차폐가 필요하다. 이를 위해 코일 유닛은 바람직하게 알루미늄으로 이루어진 차폐 플레이트에 의해 부분적으로 둘러싸이고, 즉 차폐 플레이트는 강자성 부품들과 코일 유닛 사이에 배치된다. 작동 중에 (정지) 트랜스미터의 교번 자기장이 코일 유닛에 적어도 부분적으로 관통하고, 따라서 전압이 유도된다. 적절한 파워 전자장치가 상기 전압을 변환하여 차량의 전기계통에 제공한다.
바람직한 실시예에서 차폐 플레이트는 보강 구조에 연결된다. 따라서 보강 구조에 의해 흡수된 힘과 모멘트는 차폐 플레이트에 전달되고, 이는 보조 프레임의 비틀림 또는 강성 특성에 긍정적으로 작용한다. 차폐 플레이트와 코일 유닛 사이의 디커플링 부재에 의해 코일 유닛은 차폐 플레이트의 변형으로 인한 손상으로부터 보호된다.
바람직한 실시예에서 차폐 플레이트와 코일 유닛 사이에 디커플링 부재가 배치된다. 코일 유닛은 일반적으로 주행 작동 시 차폐 플레이트에서 발생할 수 있는 휨 및 비틀림에 대해 민감하기 때문에, 디커플링 부재에 의해 차폐 플레이트에서 코일 유닛의 (고무) 탄성적 지지가 바람직하다.
바람직한 실시예에서 코일 유닛은 삽입 위치에서 위치적으로 차폐 플레이트의 아래에 배치된다. 이로써 도로측 트랜스미터와 최적의 협력이 보장되는 한편, 차폐 플레이트는 차량의 강자성 부품들에 대해 위로 차폐한다.
본 발명에 따른 보조 프레임을 포함하는 차량에서 로드 모듈은 전기 에너지 저장 장치에 연결된다. 바람직한 실시예에서 에너지 저장 장치는 트랙션 배터리로서 형성된다. 차량이 도로측에 정지 트랜스미터를 지나 이동되면, 보조 프레임의 보강 구조 내의 로드 모듈의 코일 유닛은 트랜스미터로부터 방출된 교번 자기장을 수신하고, 전압이 유도된다. 파워 전자장치는 트랙션 배터리에 전압을 제공하고, 이로 인해 상기 배터리는 충전된다. 차량의 계속적인 이동을 위해 전압은 추후에 다시 트랙션 배터리로부터 인출될 수 있으므로, E-머신이 구동될 수 있다.
본 발명의 다른 세부사항 및 장점들은 도면을 참고로 바람직한 실시예의 하기 설명에 제시된다.
본 발명에 따르면, 차량용 보조 프레임 및, 다른 기능을 위해 이용될 수 있는 보강 구조를 가진 이러한 보조 프레임을 구비한 차량이 제공된다.
도 1은 보조 프레임의 평면도.
도 2는 보조 프레임의 측단면도.
도 1에 따라 차량용 보조 프레임(1)은 대칭 라인(A-A)과 관련해서 거울 대칭으로 배치되고 서로 이격 배치된 2개의 길이방향 지지부(2)로 이루어지고, 상기 지지부들은 가로방향 지지부(3)에 의해 서로 연결된다. 그렇게 형성된 보조 프레임(1)에 이 경우에 토션 강성을 높이기 위한 전단 강성 플레이트로 형성된 보강 구조(4)가 배치된다. 보강 구조(4)는 그 중심에 개방 면(4a)을 갖는다. 이러한 개방 면(4a)에 로드 모듈(5)이 삽입되고, 장착된 상태에서 상기 모듈은 하부면에서 가능한 한 주변 보강 구조(4)와 동일 평면으로 끝난다. 따라서 로드 모듈(5)은 보강 구조(4)의 부분이 되고, 보조 프레임(1)의 보강을 지원한다.
도 2는 2개의 길이방향 지지부(2)와 가로방향 지지부(3)를 포함하는 보조 프레임(1)의 절반 단면도를 도시한다. 로드 모듈(5)은 차폐 플레이트(5a), 코일 유닛(5b), 및 차폐 플레이트(5a)와 코일 유닛(5b) 사이에 배치된 디커플링 부재(5c)로 이루어진다. 바람직하게 알루미늄으로 이루어진 차폐 플레이트(5a)의 가장자리는 보강 구조(4)에 나사 결합되므로, 보강 부재(4)는 힘과 모멘트를 차폐 플레이트(5a)에 안내할 수 있다. 디커플링 부재(5c)는 코일 유닛(5b)을 차폐 플레이트(5a)의 변형부로부터 분리한다. 차폐 플레이트(5a)의 가장자리는 차폐를 개선하기 위해 코일 유닛(5b)의 측면에 이르기까지 아래로 연장된다.
A-A 대칭 라인
1 보조 프레임
2 길이방향 지지부
3 가로방향 지지부
4 보강 구조
4a 개방 면
5 로드 모듈
5a 차폐 플레이트
5b 코일 유닛
5c 디커플링 부재

Claims (8)

  1. 차량의 전방 또는 후방 섹션의 보조 프레임(1)으로서, 2개의 길이방향 지지부(2)를 포함하고, 상기 지지부들은 차량 가로방향으로 서로 이격 배치되며, 적어도 하나의 가로방향 지지부(3)에 의해 서로 연결되고, 상기 보조 프레임은 비틀림 강성을 높이기 위한 보강 구조(4)를 포함하는 것인 보조 프레임에 있어서,
    로드 모듈(5)이 비접촉식 에너지 전달을 위해 상기 보강 구조에 통합될 수 있는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보강 구조(4)는 개방 면(4a)을 갖고, 상기 개방 면은 상기 로드 모듈(5a)에 의해 적어도 부분적으로 채워지는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 로드 모듈(5)은 차폐 플레이트(5a)와 코일 유닛(5b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 차폐 플레이트(5a)는 상기 보강 구조(4)에 연결되는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 차폐 플레이트(5a)와 상기 코일 유닛(5b) 사이에 디커플링 부재(5c)가 배치되는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 코일 유닛(5b)은 삽입 위치에서 위치적으로 상기 차폐 플레이트(5a) 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 보조 프레임.
  7. 제 1 항에 따른 보조 프레임(1)을 구비한 차량에 있어서,
    로드 모듈(5)은 전기 에너지 저장 장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 에너지 저장 장치는 트랙션 배터리로서 형성되는 것을 특징으로 하는 차량.
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