KR20190027921A

KR20190027921A - 모터 차량용 연료 탱크 부착 구조

Info

Publication number: KR20190027921A
Application number: KR1020197004787A
Authority: KR
Inventors: 아넬 파식; 마르쿠스 베르예스
Original assignee: 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2017-06-15
Publication date: 2019-03-15
Also published as: SE1651100A1; SE540129C2; EP3496966A1; KR102185177B1; CN109562689B; EP3496966B1; EP3496966A4; WO2018030931A1; BR112019000945A2; CN109562689A

Abstract

압축 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 신축성 연료 탱크(4)가 장착되어 있는 모터 차량 내 연료 탱크 부착 구조(5)는, 적어도 하나의 연료 탱크(4)를 지지하기 위해 차량 섀시에 고정되어 있는 적어도 하나의 브래킷(8)과 연료 탱크(4) 주위에 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩(7)을 포함한다. 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)는 텐셔닝 스트랩(7)의 제1 단부(24)와 제2 단부(32) 사이에서 작용하여, 연료 탱크(4)가 팽창되어 있는지 아니면 수축되어 있는 지에 관계없이 텐셔닝 스트랩(7)의 유지력을 연료 탱크(4)에 부가하게 된다.

Description

모터 차량용 연료 탱크 부착 구조

본 발명은 모터 차량용 연료 탱크 부착 구조 및 특허청구범위에 따른 연료 탱크 부착 구조를 포함하는 모터 차량에 관한 것이다.

가스가 가압되어 있는 압력 탱크들이 많은 분야에 사용된다. 탱크들은 내부 힘과 외부 힘에 대해 고강도인 예컨대 금속 또는 복합재료로 제작되는 것이 일반적이다. 그러한 탱크들은 압축 천연 가스(CNG)로 구동되는 차량에 사용될 수 있다. 차량에서, 탱크들은 2-6개 통상적으로는 4개의 원통형 탱크들을 포함하는 탱크 어셈블리에 고정될 수 있다. 탱크 어셈블리는 버스나 트럭 같은 중대형 차량의 섀시에 장착될 수 있다. 어셈블리에서, 탱크들과 그 탱크들을 둘러싸는 텐셔닝 스트랩 사이의 공간을 채우는 거리 요소들에 의해 탱크들이 함께 장착 브래킷에 고정될 수 있다. 탱크들을 브래킷 내에서 올바른 위치에 유지하기 위해서는 텐셔닝 스트랩으로부터 상대적으로 큰 유지력이 필요하다. 각 탱크의 직경이 탱크 내 가스 압력에 따라 변하기 때문에, 중대형 차량을 주행하는 중에 충분히 큰 유지력을 유지하는 것은 쉽지 않을 수 있다. 이는, 가스 충전 과정에서 가스 압력이 증가하면 탱크가 팽창하고, 가스를 소모하는 동안에 가스 압력이 감소할 때에는 탱크가 수축하기 때문이다. 이러한 결과로, 탱크들이 팽창 상태에 있을 때에는 탱크들을 올바른 위치에 유지하기 위해 필요한 유지력보다 더 클 수 있지만, 탱크가 수축된 상태에 있을 때에는 그러한 유지력으로 충분할 수 있지만 상대적으로 약할 수도 있다. 또한, 시간이 지남에 따라 거리 요소들이 변형되거나 제자리에서 이탈될 수 있으며, 이 역시 유지력에 역효과를 줄 수 있다.

텐셔닝 스트랩으로 가스 탱크를 고정시키기 위한 장치의 일 예시가 DE 10 2012 004 319 A1호에 개시되어 있다. 텐셔닝 스트랩이 탱크 주위에 감겨 있으며, 탱크가 수축된 상태에 있을 때 텐셔닝 스트랩을 짧게 하기 위해 텐셔닝 스트랩의 양 단부들은 탄성 특성이 있는 텐셔닝 요소에 의해 서로가 연결되어 있다. 그러나 이 공지의 장치는, 텐셔닝 요소가 가스 탱크로부터 돌출되어 있으며, 수축되는 중에 충분히 큰 유지력을 유지하기 위해서는 텐셔닝 요소가 꽤 길어야 한다는 단점이 있다. 이 결과로 텐셔닝 요소는 가스 탱크들을 위해 활용할 수 있는 공간을 작아지게 한다.

최대 허용 차량 폭을 규정하는 법적 규제와, 이성적인 생산 및 서비스 가능성을 제한할 수 있기 때문에 가스 탱크들이 섀시의 프레임 사이드 부재 아래로 연장될 수 없다는 사실에 의해 가스 탱크들이 활용할 수 있는 공간이 제한된다. 가스 탱크의 최고 높은 지점이 사이드 프레임 부재 위로 연장할 수 없다는 사실로 인해 위쪽 방향으로는 높이가 제한된다. 가스의 최고 높은 지점이 사이드 프레임 부재 위로 연장하게 되면, 예를 들면 부하 캐리어 같은 바디워크를 차량에 조립하기가 어렵게 된다. 아래쪽 방향으로는 지면과 적당한 간격을 유지하기 위해 제한된다. 또한, 탱크들이 전방 휠과 후방 휠 사이에서 프레임 사이드 부재를 따라 장착되는 경우, 차량의 휠베이스 및/또는 예컨대 소음기 및 배터리 같은 구성품들에 의해 길이가 제한된다.

본 발명의 목적은 언급한 공간이 가능하면 최대로 효과적으로 사용되는 해법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 탱크의 큰 직경 변화에 대처할 수 있으면서도 탱크들을 충분히 견고하게 고정할 수 있는 연료 탱크 부착 구조를 제공하는 것이다. 이들 목적들과 다른 목적들은 청구항에 기재되어 있는 특징들에 의해 달성된다.

본 발명은, 압축 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 팽창 가능하고 수축 가능한 연료 탱크가 장착되어 있는 모터 차량용 연료 탱크 부착 구조로, 연료 탱크 부착 구조는 적어도 하나의 연료 탱크를 지지하기 위해 차량 섀시에 고정되게 배치되는 적어도 하나의 브래킷과 연료 탱크 주위에 장착되게 배치되며 연료 탱크를 브래킷에 고정하기에 적합한 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩을 포함하되, 상기 텐셔닝 스트랩은 제1 단부와 제2 단부를 포함하되, 제1 단부와 제2 단부 사이에는 텐셔닝 장치가 가스 탱크에 텐셔닝 스트랩의 유지력을 부가하도록 배치되어 있는 연료 탱크 부착 구조에 관한 것이다. 텐셔닝 장치는 텐셔닝 스트랩의 제1 단부와 제1 면과 제2 면을 구비하는 크로스피스에 연결되기에 적합한 적어도 하나의 제1 고정 요소, 텐셔닝 스트랩의 제2 단부와 제1 면과 제2 면을 구비하는 크로스피스에 연결되기에 적합한 적어도 하나의 제2 고정 요소, 여기서 제1 고정 요소 및 제2 고정 요소는 그들의 제1 면들이 서로를 향하게 배치되기에 적합하고, 각 크로스피스 내 홀을 통해 제1 고정 요소와 제2 고정 요소 사이에서 변위 가능하게 연장하기에 적합한 적어도 하나의 연결 요소, 연결 요소의 제1 단부에 연결되기에 적합한 제1 고정 부재, 연결 요소의 제2 단부에 연결되기에 적합한 제2 고정 부재, 및 제1 고정 부재와 제2 면 그리고 제2 고정 부재와 제2 면 사이에서 연장하여 제1 고정 요소와 제2 고정 요소가 연결 요소의 길이 방향으로 이동되게 함으로써 가스 탱크가 팽창 상태나 수축 상태에 있는 지와는 관계없이 스프링 수단이 텐셔닝 스트랩의 유지력을 가스 탱크에 부가하게 배치되어 있는 스프링 수단을 포함한다.

스프링 수단이 텐셔닝 스트랩의 일부이기 때문에, 연료를 위한 공간을 줄이지 않고서도 모든 작동 조건에서 충분히 높은 유지력을 달성할 수 있다. 텐셔닝 스트랩이 탱크들의 직경 변화를 추종하여 길이 방향으로 움직일 수 있기 때문에, 탱크가 팽창되어 있는 상태 및 수축되어 있는 상태 모두에서 높은 유지력을 얻을 수 있다.

바람직하기로는, 스프링 수단은 서로의 위에 적층되어 있는 복수의 컵 스프링을 포함한다. 이러한 방식으로, 좁은 공간에서 유지력이 큰 부착 구조를 얻을 수 있다. 또한, 컵 스프링들을 다양하게 적층하고, 다양한 두께 그리고 다양한 수량의 컵 스프링을 사용함으로써, 유리한 방식으로 다양한 유지력과 스프링 특성을 얻을 수 있다.

특허청구범위, 실시형태들에 대한 설명 그리고 첨부된 도면들로부터 본 발명의 다른 특징들과 이점들이 자명해질 것이다.

도 1은 연료 탱크 부착 구조물을 포함하는 차량의 개략적인 측면을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 연료 탱크 부착 구조물의 단부(end)를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 연료 탱크 부착 구조물 일부의 사시도이다.
도 4는 도 1의 연료 탱크 부착 구조물 일부의 사시도이다.
도 5는 텐셔닝 스트랩 파트의 분해도이다.
도 6은 연료 탱크들이 수축된 상태에 있을 때, 도 5에서 단면 A-A에서의 종단면도이다.
도 7은 연료 탱크들이 팽창된 상태에 있을 때, 도 5에서 단면 A-A에서의 종단면도이다.
도 8은 컵 스프링들의 다른 조합을 나타내는 도면이다.

이하에서 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 도면에 도시되어 있는 복수의 크로스 빔들에 의해 서로가 연결되어 있는 2개의 평행한 세장형 사이드 빔들(3)을 구비하는 섀시(2)를 구비하는 모터 차량(1)의 개략적인 측면도이다. 압축 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 팽창 가능하고 수축 가능한 연료 탱크(4)가 적어도 하나의 연료 탱크(4)를 지지하기 위해 섀시(2)에 고정되어 있는 적어도 하나의 브래킷(8)과 각 브래킷(8)에 적어도 하나의 연료 탱크(4)를 고정시키기 위해 연료 탱크 주위를 둘러싸는 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩을 포함하는 연료 탱크 부착 구조(5)에 의해 사이드 빔들(3) 중 하나에 고정된다. 본 실시예에서 연료 탱크(4)는 4개로 측면도에서는 2개만이 보이며, 본 실시예에서 브래킷(8)은 3개이고, 텐셔닝 스트랩(7)은 3개이다. 각 텐셔닝 스트랩(7)은 금속 바람직하기로는 강으로 제작될 수 있다. 모터 차량(1)은 트럭 또는 버스 같은 중대형 차량일 수 있다. 연료 탱크 부착 구조(5)는 차량 연료 탱크를 부착하는 구조(5) 또는 차량 연료 탱크 부착 구조(5)로도 호칭될 수 있다.

도 2에 가상의 경계선(10)이 도시되어 있다. 경계선(10)은 연료 탱크(4)들에 의해 활용될 수 있는 공간(11)을 둘러싸고 있다. 최대 허용 차량 폭을 규정하는 법적 규제와, 이성적인 생산 및 서비스 가능성을 제한할 수 있기 때문에 가스 탱크들이 샤시의 프레임 사이드 부재 아래로 연장될 수 없다는 사실에 의해 가스 탱크들이 활용할 수 있는 공간(11)은 제한적이다. 가스 탱크(4)의 최고 높은 지점이 사이드 빔(3) 위로 연장할 수 없다는 사실로 인해 위쪽 방향으로는 높이가 제한된다. 가스의 최고 높은 지점이 사이드 프레임 부재 위로 연장하게 되면, 예를 들면 부하 캐리어 같은 바디워크를 차량에 조립하기가 어렵게 된다. 아래쪽 방향으로는 지면과 적당한 간격을 유지하기 위해 제한된다. 또한, 차량의 휠베이스 및/또는 예컨대 소음기 및 배터리 같은 구성품들과 같이 전방 휠(12)과 후방 휠(13) 사이에서 사이드 빔(3)을 따라 장착되는 외부 구성품들(9)(도 1)에 의해 길이가 제한된다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 연료 탱크(4)의 외부 면들(16)은 탱크(4)들 사이, 탱크(4)들과 텐셔닝 스트랩(7) 사이 및 탱크(4)들과 브래킷(8) 사이를 채우고 있는 제1 거리 요소(17)와 제2 거리 요소(19)에 의해 지지된다. 각각의 거리 요소(17, 19)는 각각이 탱크(4)의 외부 면(16)에 놓이기에 적합한 지지면(20)들을 포함한다. 거리 요소(17, 19)(distance element) 각각은 압출된 알루미늄 프로파일인 것이 적절하다. 제2 거리 요소(19)는 탱크(4)들의 외부 면들(16)을 향하는 4개의 지지면들(20)을 구비하며, 공간(11)의 중앙에서 탱크(4)들 사이에 배치된다. 제1 거리 요소(17)들 각각은 탱크(4)들의 외부 면(16)을 향하는 지지면들(20)과 텐셔닝 스트랩(7) 또는 브래킷(8)을 향하는 베이스 면(18)을 구비하며, 공간(11)의 에지에 배치된다. 따라서 연료 탱크 부착 구조(5)는 4개의 탱크(4)를 지지하는 5개의 거리 요소들(17, 19)을 포함한다. 텐셔닝 스트랩(7)은 적어도 부분적으로 브래킷(8) 위에 안착되어 있는 가스 탱크(4)들을 둘러싸고 있으며, L-형일 수 있고 제1 스트랩 파트(14)와 제2 스트랩 파트(15)로 분할될 수 있다. 각 스트랩 파트(14, 15)의 제1 단부(24)는 홀딩 장치(23)의 일 단부와 체결될 수 있고, 홀딩 장치(23)의 타 단부는 브래킷(8)의 자유 생크 단부(25, 28)와 체결되어 있다. 각 스트랩 파트(14, 15)의 제2 단부(32)는 제1 스트랩 파트(14)와 제2 스트랩 파트(15)를 서로를 향해 끌어당겨서 가스 탱크들(4)이 브래킷(8) 위의 지탱면(30)에 대해 압박되게 하는 유지력을 가하는 텐셔너(29)와 체결될 수 있다. 텐셔너(29)는 예를 들어 일 단부는 제1 스트랩 파트(14)의 제2 단부(32)와 체결되고, 타 단부는 제2 스트랩 파트(15)의 제2 단부(32)와 체결될 수 있는 적어도 하나의 나사 막대(21)와 나사식으로 연결될 수 있다. 나사 막대(21)의 양 단부는 핀(44) 바람직하기로는 클레비스에 연결될 수 있다. 핀은 대응 제2 단부(32)를 관통해 연장하며, 그 길이 방향은 텐셔닝 스트랩(7)의 길이방향 축선을 횡단하는 방향이다. 또한, 스페이서들(31) 예컨대 고무 시트들이 탱크(4)들과 브래킷(8) 사이 및/또는 탱크(4)들과 텐셔닝 스트랩(7) 사이에 배치되거나, 또는 탱크(4)들을 쓸림으로부터 보호하고 및/또는 가스 탱크(4)들의 외부 원주면들이 미끄러지지 않도록 하기 위해 텐셔닝 스트랩(7)의 적어도 일부를 둘러싸게 배치될 수 있다.

도 3은 제1 스트랩 파트(14)의 제1 단부(24)의 사시도이다. 제2 스트랩 파트(15)의 제1 단부(24)도 이와 유사한 디자인일 수 있다. 제1 단부(24)는, 홀딩 장치(23)의 단부에서 제1 파트(36) 내 제1 관통 홀들(35) 내에 조립되어 있는 제1 핀(34) 바람직하기로는 클레비스 핀을 둘러싸고 있다. 핀(34)이 제1 관통 홀들(35)에서 이탈되지 않도록 제1 관통 홀들(35) 내에 안착시키기 위해 핀(34)은 핀(34) 단부에 가까운 부분에 더 얇은 부분을 구비할 수 있다. 이러한 목적을 위해 록킹 링, 칼라 또는 이와 유사한 것들이 사용될 수도 있다. 홀딩 장치(23)의 반대편 단부에, 제1 파트(36)의 관통 홀들(35)과 평행한 제3 관통 홀(38)을 구비하는 제2 파트(37)가 있다. 제2 파트(37) 내 홀(38)은 홀딩 장치(23)의 일부이고, 길이가 제2 파트(37)의 폭 외측으로 연장하며, 단부에 가까운 부분들이 브래킷(8)의 채널-형 부분(54) 내에 있는 서로 반대편 구멍들(40)을 관통 연장하여 홀딩 장치(23) 및 이에 따라 텐셔닝 스트랩(7)을 브래킷(8)에 고정시키되 홀딩 장치(23)가 상기 제2 핀(39) 주위를 선회할 수 있게 하는 제2 핀(39) 바람직하기로는 클레비스 핀을 수용하기에 적합하다. 또한, 홀딩 장치(23)는 브래킷(8) 내의 개구(47) 바람직하기로는 U-형 개구를 관통하여 연장할 수 있다. 개구(47)는 브래킷(8)의 제1 자유 생크 단부(25)나 제2 자유 생크 단부(28)에 또는 제1 자유 생크 단부(25)와 제2 자유 생크 단부(28)에 형성될 수 있다.

도 2로부터 알 수 있듯이, 홀딩 장치(23)를 통하는 가상면(42)의 방향과 가스 탱크(4)의 상부 수평면(43) 방향 사이에는 약간의 편차가 있음에 주목해야 한다. 이러한 편차가 있는 이유는, 유지력을 아래쪽을 향하게 하기 위해, 홀딩 장치(23)를 위한 브래킷(8) 내의 고정점이 가스 탱크(4)의 상부면(43)보다 약간 아래에 위치하기 때문이다.

도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 브래킷(8) 각각은 기본적으로 단면이 U-형이고, 가스 탱크(4)를 향하기에 적합한 바닥 부재(51), 상기 바닥 부재(51)에 직교하는 서로 마주하고 있는 한 쌍의 사이드 부재(52) 및 바닥 부재(51)와 평행하며 사이드 빔(3)을 향하기에 적합한 한 쌍의 외향 플랜지(53)를 구비한다. 플랜지(53)들에 나사를 위한 복수의 관통홀들(22)이 형성되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않은 나사들은 너트와 함께 브래킷(8)을 사이드 빔(3)에 고정시키는 데에 사용된다. 바닥 부재(51)와 사이드 부재(52)는 브래킷(8)의 길이 방향을 따라 제1 자유 생크 단부(25)와 제2 자유 생크 단부(28)(도 2) 사이에서 연장하는 채널-형상 부분(54) 내에서 채널을 형성한다. 각 사이드 부재(52)에 전술한 서로 마주하는 구멍들(40)이 형성되어 있고, 바닥 부재(51) 내에 전술한 개구(47)가 형성되어 있다.

도 2에 도시되어 있는 가스 탱크(4)의 직경은 가스 탱크(4) 내 가스 압력에 따라 변할 수 있다. 이는 가스를 충전하는 과정에서 가스 압력이 증가할 때에는 가스 탱크(4)가 팽창하고, 가스를 사용하는 과정에서 가스 압력이 감소할 때에는 가스 탱크(4)가 수축하기 때문이다. 차량이 작동하는 모든 조건에서 충분한 유지력을 유지하기 위해, 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩(7)에 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 배치되어 있다. 그렇지만 연료 탱크 부착 구조(5)(도 1) 내의 모든 텐셔닝 스트랩(7)에 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 배치되는 것이 바람직하다. 각 텐셔닝 스트랩(7)은 텐셔닝 스트랩(7)의 제1 단부(24)와 제2 단부(32)를 서로 연결하기에 적합하며 텐셔닝 스트랩(7)의 길이 방향으로 연장하기에 적합할 수 있는 텐셔닝 장치(46)에 의해 긴장된다. 텐셔닝 스트랩(7)이 제1 스트랩 파트(14)와 제2 스트랩 파트(15)로 분할되어 있는 경우, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 제1 스트랩 파트(14)와 제2 스트랩 파트(15) 모두에 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 스트랩 파트(14)와 제2 스트랩 파트(15) 중 하나의 스트랩 파트에만 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 제공될 수 있다. 다른 실시형태에서, 두 개의 브래킷(8)들 사이에서 가스 탱크(4) 주위로 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩(7)이 연장할 수 있다. 이 경우 사이드 빔(3)을 향하는 스트랩 파트에 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 제공될 수 있고 및/또는 차량이 위치하는 지면을 향하는 스트랩 파트에 적어도 하나의 텐셔닝 장치(46)가 제공될 수 있다. 각 텐셔닝 장치(46)는 제1 고정 요소(48), 제2 고정 요소(49) 및 이들 사이에 갭(50)을 포함할 수 있다. 갭(50)은 가스 탱크(4)가 팽창할 때에는 넓어지고, 가스 탱크(4)가 수축할 때에는 좁아진다. 이에 따라 텐셔닝 스트랩(7)은 가스 탱크(4) 직경 변화를 따르게 되며, 가스 탱크(4)가 팽창되고 수축된 상태 모두에서 높은 유지력을 유지하게 된다.

도 5는 제1 스트랩 파트(14)의 분해도이다. 제2 스트랩 파트(15)(도 4) 및 사이드 빔(3) 및/또는 지면을 향하는 스트랩 파트는 유사한 디자인일 수 있다. 또한, 도 5는 텐셔닝 장치(46)가 적어도 하나의 제1 포크-형상 고정 요소(48)와 적어도 하나의 제2 포크-형상 고정 요소(49)를 포함할 수 있다. 각 고정 요소들(48, 49)은 서로 이격되어 있으며 실질적으로 서로 평행하게 배치되어 있는 적어도 2개, 다만 본 예시에서는 4개의 생크(60)를 포함할 수 있다. 생크(60)들은 크로스피스(61)에 의해 서로 연결되어 있다. 생크(60) 및 크로스피스(61)는 U-형 공간(62)을 획정하며, 그 U-형 공간(62)을 통해 적어도 하나의 스프링 수단(59)이 연장한다. 다른 실시형태에서, 하나의 동일한 U-형 공간(62) 내에서 둘 또는 그 이상의 스프링 수단(59)이 연장할 수도 있다. 생크들(60)은 각 스트랩 파트(14, 15)의 제1 단부(24) 및 각 스트랩 파트(14, 15)의 제2 단부(32)에서 생크들(60)의 적어도 일부분이 대응 생크들(82)을 따라 연장하기에 적합하며, 그들의 자유 단부에서 제1 단부(24) 및 제2 단부(32)의 대응 관통홀들(83)과 정렬되기에 적합한 관통홀들(63)들을 포함한다. 바람직하기로는 클레비스 핀인 핀들(64, 65)은 제1 고정 요소(48)를 제1 단부(24)에 선회 방식으로 그리고 제2 고정 요소(49)를 제2 단부(32)에 선회 방식으로 연결하기 위해, 텐셔닝 장치(46)의 길이 방향을 가로지르는 핀들의 길이 방향으로 홀들(63, 83)을 관통하여 연장하기에 적합하다. 핀들(64, 65)은, 홀들(63, 83)에서 핀들(64, 65)이 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 하기 위해 홀들(63, 83) 내에 안착하기 위해 핀들의 단부에 가까운 곳에 얇은 부분들을 구비할 수 있다. 록킹 링, 칼라 또는 이와 유사한 구성요소가 이러한 목적을 위해 사용될 수 있다. 또한 도 5는 제2 단부(32)가 서로 이격되어 있으며 기본적으로 평행하게 배치되어 있는 두 생크들(75)을 구비하는 U-형 단부를 포함할 수 있는 구성을 도시하고 있다. 두 생크들(75)은 핀(44)(도 2)이 연장하기에 적합한 관통홀들(76)을 구비한다. 도 5는 제1 핀(34)에 의해 제1 단부(24)가 홀딩 장치(23)에 연결될 수 있는 구성을 도시하고 있다. 홀딩 장치(23)는 궁극적으로 제2 핀(39)(도 3)에 의해 브래킷(8)에 연결될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 단부(24)는 중간 홀딩 장치(23)를 사용하지 않으면서 제1 및/또는 제2 자유 생크(25, 28)(도 2)에 연결될 수 있다. 스프링 수단(59)은 탄성 수단(59)으로도 호칭될 수 있는데, 이는 본 명세서의 실시형태들에서 유지력을 발생시키기 위해 임의의 스프링-유형, 탄성 요소 또는 탄력성 요소가 사용될 수 있기 때문이다.

연료 탱크들(4)이 팽창되어 있을 때 도 5의 평면 A-A에서 종 방향 단면을 도시하고 있는 도 7로부터 알 수 있듯이, 각 크로스피스(61)는 관통홀(67), 제1 면(68) 및 제2 면(69)을 포함한다. 제1 고정 요소(48) 및 제2 고정 요소(49)는 제1 면들(68)이 서로를 향하고 있으며 관통홀(67)들이 서로 정렬되어 있는 상태로 배치되어 있다. 예컨대 나사 또는 적어도 일부에 나사가 형성되어 있는 막대 또는 이와 유사한 구성요소인 연결 요소(70)가 크로스피스(61) 내에서 제1 고정 요소(48) 및 제2 고정 요소(49) 사이에서 관통홀(67)을 통해 변위 가능하게 연장하고 있다. 연결 요소(70)의 제1 단부는 예컨대 너트 또는 나사의 헤드일 수 있는 제1 고정 부재(72)를 구비하고 있다. 연결 요소(70)의 제2 단부는 예컨대 너트 또는 나사의 헤드일 수 있는 제2 고정 부재(73)를 구비하고 있다. 너트들은 셀프-잠금 너트일 수 있다. 적어도 하나의 스프링 수단(59)이 각 고정 요소(48, 49)에 배치되어 있으며, 텐셔닝 스트랩(7)의 제1 단부(24)와 제2 단부(32) 사이에서 작용하여(도 5), 가스 탱크(4)의 직경이 변할 때 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49)가 길이 방향으로 연결 요소(70)를 따라 이동하여 제1 및 제2 고정 요소들(48, 49) 사이의 갭(50)이 증가하거나 감소함으로써, 가스 탱크(4)가 팽창되어 있는 지와는 관계없이 스프링 수단(59)의 스프링 부하가 가스 탱크(4)에 텐셔닝 스트랩(7)의 유지력을 부가하게 된다. 스프링 수단(59)은 연결 요소(70) 주위에 동축으로 배치될 수 있으며, 제2 면들(69)과 요정 부재들(72, 73) 사이에서 연장할 수 있다. 스프링 수단(59)은 예를 들면 헬리컬 스프링 예컨대 압축 스프링일 수 있으며, 또는 서로 적층되어 있는 복수의 컵 스프링 또는 하나 또는 그 이상의 가스 스프링일 수 있다. 적어도 하나의 와셔(74)가 스프링 수단(59)과 고정 부재들(72, 73) 사이에 장착될 수 있다.

도 5 내지 도 7에서, 제1 및 제2 고정 요소들(48, 49)의 대응 면들 및 파트들은 읽기 쉽게 하기 위해 동일한 도면부호들 59, 60, 61, 68, 69로 표기되어 있다. 이와는 다르게, 제1 고정 요소(48)와 관련된 면들과 파트들은 도면부호 59', 60', 61', 68', 69'로 표기되고, 제1 고정 요소(48)와 관련된 면들과 파트들은 도면부호 59", 60", 61", 68", 69"로 표기될 수 있다.

컵 스프링이 사용될 때, 작은 공간에서 유지력이 큰 부착 구조를 얻을 수 있다. 또한, 컵 스프링들을 다양하게 적층하고, 다른 두께 및 수량의 컵 스프링을 사용하면, 유리한 방식으로 다양한 유지력과 스프링 특성을 얻을 수 있다. 도 8은 하나의 컵 스프링(77), 나란한 즉 하나가 다른 하나 위에 놓여 있는 컵 스프링(78), 일련의 컵 스프링(79) 즉 하나가 다른 하나에 대해 놓여 있는 컵 스프링(79) 및 일련의 컵 스프링과 팽행한 컵 스프링의 조합(80)을 도시하고 있다. 이들 모든 구조는 서로 다른 스프링 특성을 갖는다. 일 구성의 컵 스프링은 크기가 동일할 수도 있지만 계단식의 스프링 특성을 달성하기 위해 두께가 다른 컵 스프링들을 여러 개 적층할 수도 있다. 예를 들면, 점증적 스프링 특성(progressive spring characteristics)을 수용하기 위해 두께가 증가하는 컵 스프링들을 적층할 수 있다.

도 5의 연료 탱크 부착 구조에 컵 스프링이 사용될 때, 컵 스프링들은 도 8에 도시되어 있는 바에 따라 적층되거나 적용되는 분야에 적절하게 다른 방식으로 적층될 수 있다. 하나의 바람직한 실시형태에서, 예컨대 도 6의 실시형태에서, 컵 스프링들은 직렬로 그리고 평행하게 적층될 수 있다. 이러한 조합은 각각이 평행한 10개의 컵 스프링들을 포함하는 6개의 패키지(85, 86, 87, 88, 89, 90)로 구성될 수 있으며, 이들 패키지들은 직렬로 배치된다. 이러한 조합의 길이가 40-100mm일 수 있다.

도 4 및 도 6은 수축되어 있는 가스 탱크(4)들이 텐셔닝 스트랩(7)에 의해 둘러싸여 있을 때의 텐셔닝 장치(46)를 도시하고 있다. 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49) 사이의 갭(50)은 상대적으로 작거나 없을 수 있다. 텐셔닝 스트랩(7)의 길이 방향으로 스프링 수단(59)이 가스 탱크(4)들에 적당한 유지력을 유발한다. 유지력은 30-45kN일 수 있다. 가스 탱크(4)들이 팽창할 때, 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49)는 연결 요소(70)의 길이 방향으로 서로에 대해 멀어지는 방향으로 이동한다. 도 7에서 볼 수 있듯이, 갭(50)이 확장되고, 스프링 수단(59)이 서로 압박되어 팽창을 흡수함으로써, 텐셔닝 스트랩(7)의 직경이 확장되어 가스 탱크(4)들이 팽창하기 전과 같이 가스 탱크(4)들을 고정하게 된다. 가스를 소모하는 중에, 가스 탱크(4)들은 수축되고, 텐셔닝 스트랩(7)을 팽창 및 긴장시키는 스프링 수단(59)으로부터의 스프링 힘에 의해 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49)는 연결 요소(70)의 길이 방향으로 서로를 향해 이동하여 가스 탱크(4)들이 수축하기 전과 같이 가스 탱크(4)들을 고정하게 된다.

본 발명이 기재되어 있는 실시형태들로 한정되지 않고, 특허청구범위의 범위를 이탈하지 않으면서도 많은 변형이 이루어질 수 있다는 점은 통상의 기술자에게는 자명하다. 예를 들면, 생크(60)들의 수와 스프링 수단(59)의 수는 탱크를 제 위치에 유지하기에 필요로 하는 힘에 따라 변할 수 있다.

Claims

압축 가스를 저장하기 위한 적어도 하나의 팽창 가능하고 수축 가능한 연료 탱크(4)가 장착되어 있는 모터 차량(1)용 연료 탱크 부착 구조(5)로, 연료 탱크 부착 구조(5)는 적어도 하나의 연료 탱크(4)를 지지하기 위해 차량 섀시(2)에 고정되게 배치되는 적어도 하나의 브래킷(8)과 연료 탱크(4) 주위에 장착되게 배치되며 연료 탱크(4)를 브래킷(8)에 고정하기에 적합한 적어도 하나의 텐셔닝 스트랩(7)을 포함하되, 상기 텐셔닝 스트랩(7)은 제1 단부(24)와 제2 단부(32)를 포함하되, 제1 단부(24)와 제2 단부(32) 사이에는 텐셔닝 장치(46)가 가스 탱크(4)에 텐셔닝 스트랩(7)의 유지력을 부가하도록 배치되어 있는 연료 탱크 부착 구조에 있어서,
텐셔닝 장치(46)는 텐셔닝 스트랩(7)의 제1 단부(24) 및 제1 면(68)과 제2 면(69)을 구비하는 크로스피스(61)에 연결되기에 적합한 적어도 하나의 제1 고정 요소(48), 텐셔닝 스트랩(7)의 제2 단부(32) 및 제1 면(68)과 제2 면(69)을 구비하는 크로스피스(61)에 연결되기에 적합한 적어도 하나의 제2 고정 요소(49), 여기서 제1 고정 요소(48) 및 제2 고정 요소(49)는 그들의 제1 면들(68)이 서로를 향하게 배치되기에 적합하고, 각 크로스피스(61) 내 홀(67)을 통해 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49) 사이에서 변위 가능하게 연장하기에 적합한 적어도 하나의 연결 요소(70), 연결 요소(70)의 제1 단부에 연결되기에 적합한 제1 고정 부재(72), 연결 요소(70)의 제2 단부에 연결되기에 적합한 제2 고정 부재(73), 및 제1 고정 부재(72)와 제2 면(69) 그리고 제2 고정 부재(73)와 제2 면(69) 사이에서 연장하여 제1 고정 요소(48)와 제2 고정 요소(49)가 연결 요소(70)의 길이 방향으로 이동되게 함으로써 가스 탱크(4)가 팽창 상태나 수축 상태에 있는 지와는 관계없이 스프링 수단(59)이 텐셔닝 스트랩(7)의 유지력을 가스 탱크(4)에 부가하게 배치되어 있는 스프링 수단(59)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제1항에 있어서,
제1 고정 요소(48) 및 제2 고정 요소(49)는 포크-형상이고, 서로 이격되어 있으며 크로스피스(61)에 의해 서로가 연결되어 있는 적어도 2개의 생크(60)를 포함하되, 생크(60)는 적어도 일부분이 제1 단부(24) 및 제2 단부(32)에서 대응 생크(82)를 따라 연장하기에 적합하고, 생크(60)의 자유 단부에서 제1 단부(24) 및 제2 단부(32)에서 대응 관통홀들(83)과 정렬되기에 적합한 관통홀들(63)을 포함하여, 핀들(64, 65)이 제1 고정 요소(48)를 제1 단부(24)에 그리고 제2 고정 요소(49)를 제2 단부(32)에 연결하기 위해 관통홀들(63, 83)을 통해 연장하기에 적합한 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제2항에 있어서,
생크(60)와 크로스피스(61)가 U-형 공간(62)을 획정하고, U-형 공간(62)을 통해 스프링 수단(59)이 연장하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 고정 요소(48)는 제1 단부(24)에 선회 방식으로 연결되고, 제2 고정 요소(49)는 제2 단부(32)에 선회 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제1항에 있어서,
텐셔닝 장치(46)는 텐셔닝 스트랩(7)의 길이 방향으로 연장하기에 적합한 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제1항에 있어서,
텐셔닝 스트랩(7)이 제1 스트랩 파트(14) 및 제2 스트랩 파트(15)로 분할되어 있고, 제1 스트랩 파트(14) 및 제2 스트랩 파트(15) 모두에 텐셔닝 장치(46)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제1항에 있어서,
스프링 수단(59)이 연결 요소(70) 주위에 동축으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제7항에 있어서,
스프링 수단(59)이 서로의 위에 적층되어 있는 복수의 컵 스프링(77)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제8항에 있어서,
컵 스프링(77)이 직렬로 그리고 비교적 서로에 대해 실질적으로 평행하게 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
제8항에 있어서,
스프링 수단(59)의 길이가 40-100mm인 것을 특징으로 하는 연료 탱크 부착 구조.
모터 차량(1)으로, 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 연료 탱크 부착 구조(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 차량.