KR20210075697A - 트럭 샤시프레임 - Google Patents

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김종민
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Abstract

개시된 트럭 샤시프레임은, 차량의 전방을 향하는 프론트 프레임; 차량의 후방을 향하는 리어 프레임; 및 상기 프론트 프레임 및 상기 리어 프레임 사이에 결합되고, 컴포넌트가 장착되는 장착공간을 가진 장착모듈;을 포함할 수 있다.

Description

트럭 샤시프레임{TRUCK CHASSIS FRAME}
본 발명은 트럭 샤시프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 및/또는 다양한 컴포넌트를 장착하기 위한 장착공간을 가진 장착모듈이 일체로 결합된 트럭 샤시프레임에 관한 것이다.
트럭은 화물이나 무거운 물건을 운송하기 위한 차량으로, 트럭 샤시프레임은 트럭의 길이방향으로 연장된 한 쌍의 사이드레일을 가지며, 한 쌍의 사이드레일은 트럭의 폭방향으로 이격되고, 각 사이드레일은 일정 높이를 가진 웨브(web) 및 웨브의 상단 및 하단에 형성된 한 쌍의 플랜지(flange)를 가진 C-형상의 빔(beam)으로 이루어진다. 또한, 트럭 샤시프레임은 사이드레일들을 연결하는 복수의 크로스멤버를 가지며, 복수의 크로스멤버는 사이드 레일의 길이방향을 따라 일정간격으로 이격된다. 각 크로스멤버는 사이드레일들 사이의 간격에 대응하는 길이 및 각 사이드레일의 웨브에 대응하는 높이를 가지고, 이에 각 크로스멤버는 사이드레일들의 웨브들 사이의 빈 공간을 채우도록 구성된다.
내연기관을 가진 트럭은 배기가스의 배출로 인한 지구온난화 문제를 초래하며, 특히 디젤 엔진을 가진 트럭은 미세먼지 문제를 초래한다. 이에, 수소 연료전지 및 전기모터를 이용한 수소전기트럭(hydrogen-electric truck)이 개발되고 있다. 수소전기트럭은 전기모터, 수소 연료전지, 기타 전장품의 작동을 위한 전자시스템이 신규로 개발되었지만, 수소전기트럭의 차체는 기존의 디젤 엔진용 트럭 샤시프레임을 사용하는 실정이다.
수소 전기트럭은 디젤엔진 트럭과는 달리 엔진 및 차량의 앞뒤를 가로지르는 프로펠러 샤프트가 없지만, 전기모터 등의 구동을 위한 배터리 장착공간이 상대적으로 많이 필요로 한다. 특히, 수소 전기트럭은 배터리에 의한 주행거리가 가장 중요한 상품성 요소이고, 예컨대 배터리가 추가로 장착될 경우 그 주행거리가 기존 보다 대폭 늘어날 수 있으므로 그 상품성이 대폭 향상될 수 있다.
일반적으로, 적재함(cargo container)이 트럭 샤시프레임의 위에 배치되므로 트럭 샤시프레임의 위쪽 공간은 배터리 등의 장착을 위한 장착공간으로 활용이 어렵다.
또한, 기존의 트럭 샤시프레임은 복수의 크로스멤버가 사이드레일들의 웨브들 사이의 빈 공간에 배치됨에 따라 배터리를 장착하기 위한 공간을 확보할 수 없었다. 즉, 기존 트럭 샤시프레임은 사이드레일들 사이의 빈 공간을 적절히 활용할 수 없는 단점이 있었다.
한편, 기존 트럭 샤시프레임은 사이드레일들 사이의 빈 공간을 활용하기 위하여 사이드레일들 사이의 일부 구간에서 크로스멤버를 삭제할 경우 전기트럭의 차체 강성이 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 장착공간을 가진 장착모듈이 프론트 프레임 및 리어 프레임 사이에 결합됨으로써 배터리 및/또는 다양한 컴포넌트를 장착할 수 있고, 이를 통해 트럭의 레이아웃을 컴팩트하게 구현할 수 있는 트럭 샤시프레임을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임은, 차량의 전방을 향하는 프론트 프레임; 차량의 후방을 향하는 리어 프레임; 및 상기 프론트 프레임 및 상기 리어 프레임 사이에 결합되고, 컴포넌트가 장착되는 장착공간을 가진 장착모듈;을 포함할 수 있다.
상기 장착모듈은 제1사이드프레임 및 상기 제1사이드프레임으로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2사이드프레임을 포함할 수 있다. 상기 장착공간은 상기 제1사이드프레임 및 상기 제2사이드프레임 사이에서 한정될 수 있다.
상기 제1사이드프레임은 제1보강부재 및 제2보강부재를 가지고, 상기 제1보강부재는 상기 제2보강부재에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제2사이드프레임은 제3보강부재 및 제4보강부재를 가지고, 상기 제3보강부재는 상기 제4보강부재에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제1사이드프레임 및 상기 제2사이드프레임을 연결하는 복수의 연결부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1사이드프레임의 상단 및 상기 제2사이드프레임의 상단을 연결하는 제1어퍼연결부재 및 제2어퍼연결부재를 포함할 수 있다. 상기 제1어퍼 연결부재는 상기 제2어퍼 연결부재에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 제1사이드프레임의 하단 및 상기 제2사이드프레임의 하단을 연결하는 제1로어연결부재 및 제2로어연결부재를 포함할 수 있다. 상기 제1로어 연결부재는 상기 제2로어 연결부재에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다.
상기 장착모듈은 차량의 폭방향을 따라 상기 제1사이드프레임의 전방단 및 상기 제2사이드프레임의 전방단을 연결하는 제1 및 제2 프론트 연결부재를 포함할 수 있다. 상기 제1프론트 연결부재는 상기 제2프론트 연결부재와 교차할 수 있다.
상기 장착모듈은 차량의 폭방향을 따라 상기 제1사이드프레임의 후방단 및 상기 제2사이드프레임의 후방단을 연결하는 제1 및 제2 리어 연결부재를 포함할 수 있다. 상기 제1리어 연결부재는 상기 제2리어 연결부재와 교차할 수 있다.
상기 장착모듈은 상기 제1사이드프레임으로부터 상기 제1사이드프레임의 외측을 향해 연장된 복수의 제1연장부재를 더 포함할 수 있다.
상기 장착모듈은 상기 제2사이드프레임으로부터 상기 제2사이드프레임의 외측을 향해 연장된 복수의 제2연장부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제1사이드프레임은 상기 프론트 프레임과 면하는 제1프론트프레임부재와, 상기 리어 프레임과 면하는 제1리어프레임부재와, 상기 제1프론트프레임부재의 상단 및 상기 제1리어프레임부재의 상단을 연결하는 제1어퍼프레임부재와, 상기 제1프론트프레임부재의 하단 및 상기 제1리어프레임부재의 하단을 연결하는 제1로어프레임부재를 포함할 수 있다. 상기 제2사이드프레임은 상기 프론트 프레임과 면하는 제2프론트프레임부재와, 상기 리어 프레임과 면하는 제2리어프레임부재와, 상기 제2프론트프레임부재의 상단 및 상기 제2리어프레임부재의 상단을 연결하는 제2어퍼프레임부재와, 상기 제2프론트프레임부재의 하단 및 상기 제2리어프레임부재의 하단을 연결하는 제2로어프레임부재를 포함할 수 있다.
상기 프론트 프레임은 제1프론트 사이드레일 및 상기 제1프론트 사이드레일로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2프론트 사이드레일을 포함할 수 있다.
상기 제1어퍼프레임부재의 전방단 및 상기 제2어퍼프레임부재의 전방단이 한 쌍의 제1장착브라켓 및 한 쌍의 제2장착브라켓을 통해 제1프론트 사이드레일 및 제2프론트 사이드레일에 개별적으로 결합되며, 상기 제1프론트프레임부재의 상단 및 상기 제2프론트프레임부재의 상단이 한 쌍의 제3장착브라켓을 통해 제1프론트 사이드레일 및 제2프론트 사이드레일에 개별적으로 결합될 수 있다.
상기 리어 프레임은 제1리어 사이드레일 및 상기 제1리어 사이드레일로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2리어 사이드레일을 포함할 수 있다.
상기 제1어퍼프레임부재의 후방단 및 상기 제2어퍼프레임부재의 후방단이 한 쌍의 제4장착브라켓 및 한 쌍의 제5장착브라켓을 통해 제1리어 사이드레일 및 제2리어 사이드레일에 개별적으로 결합되며, 상기 제1리어프레임부재의 상단 및 상기 제2리어프레임부재의 상단이 한 쌍의 제6장착브라켓을 통해 제1리어 사이드레일 및 제2리어 사이드레일에 개별적으로 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 장착공간을 가진 장착모듈이 프론트 프레임 및 리어 프레임 사이에 결합됨으로써 배터리 및/또는 다양한 컴포넌트 등이 트럭 샤시프레임 내에 장착될 수 있고, 이를 통해 트럭 샤시프레임의 공간활용도를 개선할 뿐만 아니라 트럭 샤시프레임의 레이아웃을 컴팩트하게 구현할 수 있다.
특히, 배터리가 장착모듈의 장착공간에 추가적으로 장착될 수 있으므로 배터리의 용량 증대에 의한 항속거리를 연장할 수 있다. 또한, 장착모듈은 차량의 외측을 향해 확장된 장착공간을 추가적으로 가짐으로써 연료전지 스택, 제어기 등과 같은 다양한 컴포넌트들이 샤시프레임에 장착될 수 있으므로 트럭 샤시프레임의 공간활용도을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 장착모듈이 프론트 프레임 및 리어 프레임 사이에 결합됨으로써 차체 강성을 확보할 수 있고, 이를 통해 디젤엔진 트럭, 전기트럭 등과 같은 다양한 트럭에 공용으로 적용가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임을 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈을 도시한 평면도이다.
도 5는 도 4의 화살표 A방향을 따라 도시한 정면도이다.
도 6은 도 4의 화살표 B방향을 따라 도시한 배면도이다.
도 7은 도 4의 화살표 C방향을 따라 도시한 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임에서 장착모듈의 전방단과 프론트 프레임이 연결된 구조를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8의 화살표 D방향에서 바라본 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임에서 장착모듈의 후방단과 리어 프레임이 연결된 구조를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10의 화살표 E방향에서 바라본 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 정면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 측면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임(1)은 차량의 전방을 향하는 프론트 프레임(2)과, 차량의 후방을 향하는 리어 프레임(5)과, 프론트 프레임(2) 및 리어 프레임(5) 사이에 결합된 장착모듈(10)을 포함할 수 있다.
프론트 프레임(2)은 제1프론트 사이드레일(3)과, 제1프론트 사이드레일(3)로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2프론트 사이드레일(4)과, 제1프론트 사이드레일(3) 및 제2프론트 사이드레일(4)을 연결하는 하나 이상의 프론트 크로스멤버(8)를 포함할 수 있다.
리어 프레임(5)은 제1리어 사이드레일(6)과, 제1리어 사이드레일(6)로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2리어 사이드레일(7)과, 제1리어 사이드레일(6) 및 제2리어 사이드레일(7)을 연결하는 복수의 리어 크로스멤버(9)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프론트 프레임(2)의 길이가 리어 프레임(5)의 길이 보다 상대적으로 짧을 수 있다. 프론트 프레임(2)은 캐빈(cabin)과 인접하거나 캐빈의 아래에 위치할 수 있고, 리어 프레임(5)은 적재함 또는 플랫폼의 아래에 위치할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 프론트 프레임(2)의 길이가 리어 프레임(5)의 길이 보다 상대적으로 길거나 동일할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 장착모듈(10)은 제1사이드프레임(11) 및 제1사이드프레임(11)으로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2사이드프레임(12)을 포함할 수 있다. 제1사이드프레임(11)은 프론트 프레임(2)의 제1프론트 사이드레일(3) 및 리어 프레임(5)의 제1리어 사이드레일(6)을 연결하도록 구성될 수 있고, 제2사이드프레임(12)은 프론트 프레임(2)의 제2프론트 사이드레일(4) 및 리어 프레임(5)의 제2리어 사이드레일(7)을 연결하도록 구성될 수 있다.
제1사이드프레임(11)은 용접 등을 통해 결합된 복수의 제1프레임부재(11a, 11b, 11c, 11d)를 포함할 수 있고, 각 제1프레임부재(11a, 11b, 11c, 11d)는 스틸 등과 같은 스퀘어 튜브(square tube)일 수 있다. 구체적으로, 제1사이드프레임(11)은 프론트 프레임(2)과 면하는 제1프론트프레임부재(11a, first front frame member)와, 리어 프레임(5)과 면하는 제1리어프레임부재(11b)와, 제1프론트프레임부재(11a)의 상단 및 제1리어프레임부재(11b)의 상단을 연결하는 제1어퍼프레임부재(11c)와, 제1프론트 프레임부재(11a)의 하단 및 제1리어프레임부재(11b)의 하단을 연결하는 제1로어프레임부재(11d)를 포함할 수 있다.
제1프론트프레임부재(11a) 및 제1리어프레임부재(11b)는 트럭의 높이방향을 따라 연장될 수 있고, 제1어퍼프레임부재(11c) 및 제1로어프레임부재(11d)는 트럭의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.
제2사이드프레임(12)은 용접 등을 통해 결합된 복수의 제2프레임부재(12a, 12b, 12c, 12d)를 포함할 수 있고, 각 제2프레임부재(12a, 12b, 12c, 12d)는 스틸 등과 같은 스퀘어 튜브(square tube)일 수 있다. 구체적으로, 제2사이드프레임(12)은 프론트 프레임(2)과 면하는 제2프론트프레임부재(12a)와, 리어 프레임(5)과 면하는 제2리어프레임부재(12b)와, 제2프론트프레임부재(12a)의 상단 및 제2리어프레임부재(12b)의 상단을 연결하는 제2어퍼프레임부재(12c)와, 제2프론트프레임부재(12a)의 하단 및 제2리어 프레임부재(12b)의 하단을 연결하는 제2로어프레임부재(12d)를 포함할 수 있다.
제2프론트프레임부재(12a) 및 제2리어프레임부재(12b)는 트럭의 높이방향을 따라 연장될 수 있고, 제2어퍼프레임부재(12c) 및 제2로어프레임부재(12d)는 트럭의 길이방향을 따라 연장될 수 있다.
제1사이드프레임(11)은 복수의 보강부재(21, 22)에 의해 그 강성 및 강도 등이 보강될 수 있다. 구체적으로, 제1보강부재(21)가 제1어퍼프레임부재(11c)의 전방부 및 제1로어프레임부재(11d)의 중간을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제2보강부재(22)가 제1어퍼프레임부재(11c)의 후방부 및 제1하부프레임(11d)의 중간을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 제1보강부재(21)의 축선은 제2보강부재(22)의 축선과 일정각도로 교차할 수 있고, 제1보강부재(21)는 제2보강부재(22)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 장착모듈(10)로 전달된 하중이 제1보강부재(21) 및 제2보강부재(22)를 통해 균일하게 분산될 수 있다.
제2사이드프레임(12)은 복수의 보강부재(23, 24)에 의해 그 강성 및 강도 등이 보강될 수 있다. 구체적으로, 제3보강부재(23)가 제2어퍼프레임부재(12c)의 전방부 및 제2로어프레임부재(12d)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제4보강부재(24)가 제2어퍼프레임부재(12c)의 후방부 및 제2하부프레임(12d)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 제3보강부재(23)의 축선은 제4보강부재(24)의 축선과 일정각도로 교차할 수 있고, 제3보강부재(23)는 제4보강부재(24)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 장착모듈(10)에 전달된 하중이 제3보강부재(23) 및 제4보강부재(24)를 통해 균일하게 분산될 수 있다.
배터리(61) 등과 같은 컴포넌트를 장착하기 위한 장착공간(13)이 제1사이드프레임(11) 및 제2사이드프레임(12) 사이에서 한정될 수 있다.
장착모듈(10)은 제1사이드프레임(11) 및 제2사이드프레임(12)을 연결하는 복수의 연결부재(25, 26, 27 28, 31, 32, 33, 34)를 포함할 수 있다. 제1사이드프레임(11) 및 제2사이드프레임(12)은 복수의 연결부재(25, 26, 27 28, 31, 32, 33, 34)에 의해 서로 간에 견고하게 연결될 수 있다.
장착모듈(10)은 제1사이드프레임(11)의 상단 및 제2사이드프레임(12)의 상단을 연결하는 제1 및 제2 어퍼 연결부재(25, 26)와, 제1사이드프레임(11)의 하단 및 제2사이드프레임(12)의 하단을 연결하는 제1 및 제2 로어 연결부재(27, 28)를 포함할 수 있다. 장착공간(13)에 장착된 배터리(61) 등과 같은 컴포넌트들이 어퍼 연결부재(25, 26)들과 로어 연결부재(27, 28)들에 의해 장착 및 지지될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1어퍼 연결부재(25)는 제1어퍼프레임부재(11c)의 전방부 및 제2어퍼프레임부재(12c)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제2어퍼 연결부재(26)는 제1어퍼프레임부재(11c)의 후방부 및 제2어퍼프레임부재(12c)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 제1어퍼 연결부재(25)의 축선은 제2어퍼 연결부재(26)의 축선과 일정각도로 교차할 수 있고, 제1어퍼 연결부재(25)는 제2어퍼 연결부재(26)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 장착모듈(10)에 전달된 하중이 제1어퍼 연결부재(25) 및 제2어퍼 연결부재(26)를 통해 균일하게 분산될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1로어 연결부재(27)는 제2로어프레임부재(12d)의 전방부 및 제1로어프레임부재(11d)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제2로어 연결부재(28)는 제2로어프레임부재(12d)의 후방부 및 제1로어프레임부재(11d)의 중간부를 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 제1로어 연결부재(27)의 축선은 제2로어 연결부재(28)의 축선과 일정각도로 교차할 수 있고, 제1로어 연결부재(27)는 제2로어 연결부재(28)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다. 이를 통해 장착모듈(10)에 전달된 하중이 제1로어연결부재(27) 및 제2로어연결부재(28)을 통해 균일하게 분산될 수 있다.
장착모듈(10)은 제1사이드프레임(11)의 전방단 및 제2사이드프레임(12)의 전방단을 연결하는 제1 및 제2 프론트연결부재(31, 32)와, 제1사이드프레임(11)의 후방단 및 제2사이드프레임(12)의 후방단을 연결하는 제1 및 제2 리어연결부재(33, 34)를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 제1프론트연결부재(31)는 제2어퍼프레임부재(12c)의 전방단 및 제1로어프레임부재(11d)의 전방단을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제2프론트연결부재(32)는 제1어퍼프레임부재(11c)의 전방단 및 제2로어프레임부재(12d)의 전방단을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 이에 의해, 제1프론트연결부재(31)는 제2프론트연결부재(32)에 대해 일정각도로 교차할 수 있고, 이를 통해 장착모듈(10)로 전달된 하중이 균일하게 분산될 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 제1리어연결부재(33)는 제2어퍼프레임부재(12c)의 후방단 및 제1로어프레임부재(11d)의 후방단을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있고, 제2리어연결부재(34)는 제1어퍼프레임부재(11c)의 후방단 및 제2로어프레임부재(12d)의 후방단을 연결하도록 대각선방향을 따라 연장될 수 있다. 이에, 제1리어연결부재(33)는 제2리어연결부재(34)에 대해 일정각도로 교차할 수 있고, 이를 통해 장착모듈(10)로 전달된 하중이 균일하게 분산될 수 있다.
배터리(61) 등과 같은 컴포넌트를 장착하기 위한 장착공간(13)은 제1사이드프레임(11), 제2사이드프레임(12), 제1 및 제2 프론트연결부재(31, 32), 제1 및 제2 리어연결부재(33, 34)들에 의해 한정될 수 있다.
장착모듈(10)은 제1사이드프레임(11)으로부터 제1사이드프레임(11)의 외측을 향해 연장된 복수의 제1연장부재(51, 52)와, 제2사이드프레임(12)으로부터 제2사이드프레임(12)의 외측을 향해 연장된 복수의 제2연장부재(53, 54)를 포함할 수 있다. 복수의 제1연장부재(51, 52) 및 복수의 제2연장부재(53, 54)는 배터리 이외에 다른 컴포넌트(62, 63, 71, 72)를 장착하기 위한 확장된 장착공간을 한정하도록 제1사이드프레임(11) 및 제2사이드프레임(12)에 부착될 수 있다. 컴포넌트(62, 63, 71, 72)들은 제어기 및 이와 관련된 컴포넌트, 연료전지 및 이와 관련된 컴포넌트 등일 수 있다.
복수의 제1연장부재(51, 52)는 제1사이드프레임(11)의 제1로어프레임부재(11d)로부터 수평으로 연장된 복수의 제1수평 연장부재(51) 및 제1사이드프레임(11)의 제1어퍼프레임부재(11c)로부터 경사지게 연장된 복수의 제1경사 연장부재(52)일 수 있다. 구체적으로, 복수의 제1수평 연장부재(51)는 장착모듈(10)의 길이방향을 따라 이격될 수 있고, 한 쌍의 제1경사 연장부재(52)가 제1사이드프레임(11)의 전방단 및 후방단에 개별적으로 배치될 수 있고, 각 제1경사부재(52)은 제1어퍼프레임부재(11c) 및 제1수평부재(51)를 연결하도록 경사지게 연장될 수 있다. 예컨대, 도 4 내지 도 7과 같이, 제어기(62), 제어기 쿨링모듈(63) 등과 같은 컴포넌트들이 복수의 제1수평부재(51) 및 복수의 제1경사부재(52)에 장착 및 지지될 수 있다.
장착모듈(10)은 제2사이드프레임(12)의 제2로어프레임부재(12d)로부터 수평으로 연장된 복수의 제2수평부재(53) 및 제2사이드프레임(12)의 제2어퍼프레임부재(12c)으로부터 경사지게 연장된 복수의 제2경사부재(54)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 제2수평부재(53)는 장착모듈(10)의 길이방향을 따라 이격될 수 있고, 한 쌍의 제2경사부재(54)가 제2사이드프레임(12)의 전방단 및 후방단에 객별적으로 배치될 수 있으며, 각 제2경사부재(54)는 제2어퍼프레임부재(12c) 및 제2수평부재(53)를 연결하도록 경사지게 연장될 수 있다. 예컨대, 도 4 내지 도 7과 같이, 연료전지 스택(71), 스택 쿨링모듈(72) 등과 같은 컴포넌트들이 복수의 제2수평부재(53) 및 복수의 제2경사부재(54)에 장착 및 지지될 수 있다.
장착모듈(10)의 제1사이드프레임(11)의 전방단 및 제2사이드프레임(12)의 전방단은 한 쌍의 제1장착브라켓(81), 한 쌍의 제2장착브라켓(82), 한 쌍의 제3장착브라켓(83)을 통해 프론트 프레임(2)의 제1프론트 사이드레일(3) 및 제2프론트 사이드레일(4)에 개별적으로 결합될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1어퍼프레임부재(11c)의 전방단 및 제2어퍼프레임부재(12c)의 전방단이 한 쌍의 제1장착브라켓(81) 및 한 쌍의 제2장착브라켓(82)을 통해 제1프론트 사이드레일(3) 및 제2프론트 사이드레일(4)에 개별적으로 결합될 수 있고, 제1프론트프레임부재(11a)의 상단 및 제2프론트프레임부재(12a)의 상단이 한 쌍의 제3장착브라켓(83)을 통해 제1프론트 사이드레일(3) 및 제2프론트 사이드레일(4)에 개별적으로 결합될 수 있다.
장착모듈(10)의 제1사이드프레임(11)의 후방단 및 제2사이드프레임(12)의 후방단은 한 쌍의 제4장착브라켓(84), 한 쌍의 제5장착브라켓(85), 한 쌍의 제6장착브라켓(86)을 통해 리어 프레임(5)의 제1리어 사이드레일(6) 및 제2리어 사이드레일(7)에 개별적으로 결합될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 제1어퍼프레임부재(11c)의 후방단 및 제2어퍼프레임부재(12c)의 후방단이 한 쌍의 제4장착브라켓(84) 및 한 쌍의 제5장착브라켓(85)을 통해 제1리어 사이드레일(6) 및 제2리어 사이드레일(7)에 개별적으로 결합될 수 있고, 제1리어프레임부재(11b)의 상단 및 제2리어프레임부재(12b)의 상단이 한 쌍의 제6장착브라켓(86)을 통해 제1리어 사이드레일(6) 및 제2리어 사이드레일(7)에 개별적으로 결합될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 평면도이다. 도 12를 참조하면, 트럭의 제동 또는 충돌 시에 발생된 하중이 장착모듈(10)의 제1 및 제2 사이드프레임(11, 12) 측으로 전달될 때, 하중은 제1 및 제2 어퍼연결부재(25, 26), 제1 및 제2 로어연결부재(27, 28)를 따라 분산될 수 있다. 특히, 제1어퍼연결부재(25)가 제2어퍼연결부재(26)에 대칭적으로 배치되고, 제1로어연결부재(27)가 제2로어연결부재(28)에 대해 대칭적으로 배치됨으로써 제1 및 제2 사이드프레임(11, 12)으로 전달된 하중은 제1 및 제2 어퍼연결부재(25, 26), 제1 및 제2 로어연결부재(27, 28)을 통해 균일하게 분산될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 정면도이다. 도 13을 참조하면, 장착모듈(10)이 하나 이상의 컴포넌트(61, 62, 63, 71, 72)를 지지함에 따라 하나 이상의 컴포넌트(61, 62, 63, 71, 72)의 중량에 의해 인가되는 수직하중이 복수의 보강부재(21, 22, 23, 24)들을 따라 균일하게 분산될 수 있다. 특히, 제1보강부재(21)는 제2보강부재(22)에 대해 대칭적으로 배치되고, 제3보강부재(23)는 제4보강부재(24)에 대해 대칭적으로 배치됨으로써 컴포넌트(61, 62, 63, 71, 72)들의 중량에 의해 인가되는 수직하중이 균일하게 분산할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 트럭 샤시프레임의 장착모듈에 인가되는 로드패스를 도시한 측면도이다. 도 14를 참조하면, 수직하중이 제1 및 제2 사이드프레임(11, 12)에 전달될 때, 수직하중은 제1 및 제2 프론트연결부재(31, 32), 제1 및 제2 리어연결부재(33, 34)를 통해 균일하게 분산될 수 있다. 특히, 제1프론트연결부재(31)는 제2프론트연결부재(32)와 교차하고, 제1리어연결부재(33)는 제2리어연결부재(34)와 교차함으로써 제1 및 제2 사이드프레임(11, 12)에 전달된 수직하중이 균일하게 분산될 수 있다.
본 발명에 의하면, 장착공간을 가진 장착모듈이 프론트 프레임 및 리어 프레임 사이에 결합됨으로써 배터리 및/또는 다양한 컴포넌트 등이 트럭 샤시프레임 내에 장착될 수 있고, 이를 통해 트럭 샤시프레임의 공간활용도를 개선할 뿐만 아니라 트럭 샤시프레임의 레이아웃을 컴팩트하게 구현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 배터리가 장착모듈의 장착공간에 추가적으로 장착될 수 있으므로 배터리의 용량 증대에 의한 항속거리를 연장할 수 있다. 또한, 장착모듈은 차량의 외측을 향해 확장된 장착공간을 추가적으로 가짐으로써 연료전지 스택, 제어기 등과 같은 다양한 컴포넌트들이 샤시프레임에 장착될 수 있으므로 트럭 샤시프레임의 공간활용도을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 장착모듈이 프론트 프레임 및 리어 프레임 사이에 결합됨으로써 차체 강성을 확보할 수 있고, 이를 통해 수소전기트럭, 디젤엔진 트럭, 전기트럭 등과 같은 다양한 트럭에 공용으로 적용가능한 장점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 트럭 샤시프레임 2: 프론트 프레임
3: 제1프론트 사이드레일 4: 제2프론트 사이드레일
5: 리어 프레임 6: 제1리어 사이드레일
7: 제2리어 사이드레일 10: 장착모듈
11: 제1사이드프레임 11a: 제1프론트프레임부재
11b: 제1리어프레임부재 11c: 제1어퍼프레임부재
11d: 제1로어프레임부재 12: 제2사이드프레임
12a: 제2프론트프레임부재 12b: 제2리어프레임부재
12c: 제2어퍼프레임부재 12d: 제2로어프레임부재
21: 제1보강부재 22: 제2보강부재
23: 제3보강부재 24: 제4보강부재
25: 제1어퍼연결부재 26: 제2어퍼연결부재
27: 제1로어연결부재 28: 제2로어연결부재
31: 제1프론트연결부재 32: 제2프론트연결부재
33: 제1리어연결부재 34: 제2리어연결부재
51: 제1수평 연장부재 52: 제1경사 연장부재
53: 제2수평 연장부재 54: 제2경사 연장부재
81: 제1장착브라켓 82: 제2장착브라켓
83: 제3장착브라켓 84: 제4장착브라켓
85: 제5장착브라켓 86: 제6장착브라켓

Claims (16)

  1. 차량의 전방을 향하는 프론트 프레임;
    차량의 후방을 향하는 리어 프레임; 및
    상기 프론트 프레임 및 상기 리어 프레임 사이에 결합되고, 컴포넌트가 장착되는 장착공간을 가진 장착모듈;을 포함하는 트럭 샤시프레임.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 장착모듈은 제1사이드프레임 및 상기 제1사이드프레임으로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2사이드프레임을 포함하고,
    상기 장착공간은 상기 제1사이드프레임 및 상기 제2사이드프레임 사이에서 한정되는 트럭 샤시프레임.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1사이드프레임은 제1보강부재 및 제2보강부재를 가지고, 상기 제1보강부재는 상기 제2보강부재에 대해 대칭적으로 배치된 트럭 샤시프레임.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2사이드프레임은 제3보강부재 및 제4보강부재를 가지고, 상기 제3보강부재는 상기 제4보강부재에 대해 대칭적으로 배치된 트럭 샤시프레임.
  5. 청구항 2항에 있어서,
    상기 제1사이드프레임 및 상기 제2사이드프레임을 연결하는 복수의 연결부재를 더 포함하는 트럭 샤시프레임.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1사이드프레임의 상단 및 상기 제2사이드프레임의 상단을 연결하는 제1어퍼연결부재 및 제2어퍼연결부재를 포함하고,
    상기 제1어퍼 연결부재는 상기 제2어퍼 연결부재에 대해 대칭적으로 배치되는 트럭 샤시프레임.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1사이드프레임의 하단 및 상기 제2사이드프레임의 하단을 연결하는 제1로어연결부재 및 제2로어연결부재를 포함하고,
    상기 제1로어 연결부재는 상기 제2로어 연결부재에 대해 대칭적으로 배치되는 트럭 샤시프레임.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 장착모듈은 차량의 폭방향을 따라 상기 제1사이드프레임의 전방단 및 상기 제2사이드프레임의 전방단을 연결하는 제1 및 제2 프론트 연결부재를 포함하고,
    상기 제1프론트 연결부재는 상기 제2프론트 연결부재와 교차하는 트럭 샤시프레임.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 장착모듈은 차량의 폭방향을 따라 상기 제1사이드프레임의 후방단 및 상기 제2사이드프레임의 후방단을 연결하는 제1 및 제2 리어 연결부재를 포함하고,
    상기 제1리어 연결부재는 상기 제2리어 연결부재와 교차하는 트럭 샤시프레임.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 장착모듈은 상기 제1사이드프레임으로부터 상기 제1사이드프레임의 외측을 향해 연장된 복수의 제1연장부재를 더 포함하는 트럭 샤시프레임.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 장착모듈은 상기 제2사이드프레임으로부터 상기 제2사이드프레임의 외측을 향해 연장된 복수의 제2연장부재를 더 포함하는 트럭 샤시프레임.
  12. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1사이드프레임은 상기 프론트 프레임과 면하는 제1프론트프레임부재와, 상기 리어 프레임과 면하는 제1리어프레임부재와, 상기 제1프론트프레임부재의 상단 및 상기 제1리어프레임부재의 상단을 연결하는 제1어퍼프레임부재와, 상기 제1프론트프레임부재의 하단 및 상기 제1리어프레임부재의 하단을 연결하는 제1로어프레임부재를 포함하고,
    상기 제2사이드프레임은 상기 프론트 프레임과 면하는 제2프론트프레임부재와, 상기 리어 프레임과 면하는 제2리어프레임부재와, 상기 제2프론트프레임부재의 상단 및 상기 제2리어프레임부재의 상단을 연결하는 제2어퍼프레임부재와, 상기 제2프론트프레임부재의 하단 및 상기 제2리어프레임부재의 하단을 연결하는 제2로어프레임부재를 포함하는 트럭 샤시프레임.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 프론트 프레임은 제1프론트 사이드레일 및 상기 제1프론트 사이드레일로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2프론트 사이드레일을 포함하는 트럭 샤시프레임.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1어퍼프레임부재의 전방단 및 상기 제2어퍼프레임부재의 전방단이 한 쌍의 제1장착브라켓 및 한 쌍의 제2장착브라켓을 통해 제1프론트 사이드레일 및 제2프론트 사이드레일에 개별적으로 결합되며,
    상기 제1프론트프레임부재의 상단 및 상기 제2프론트프레임부재의 상단이 한 쌍의 제3장착브라켓을 통해 제1프론트 사이드레일 및 제2프론트 사이드레일에 개별적으로 결합되는 트럭 샤시프레임.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 리어 프레임은 제1리어 사이드레일 및 상기 제1리어 사이드레일로부터 차량의 폭방향을 따라 이격된 제2리어 사이드레일을 포함하는 트럭 샤시프레임.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1어퍼프레임부재의 후방단 및 상기 제2어퍼프레임부재의 후방단이 한 쌍의 제4장착브라켓 및 한 쌍의 제5장착브라켓을 통해 제1리어 사이드레일 및 제2리어 사이드레일에 개별적으로 결합되며,
    상기 제1리어프레임부재의 상단 및 상기 제2리어프레임부재의 상단이 한 쌍의 제6장착브라켓을 통해 제1리어 사이드레일 및 제2리어 사이드레일에 개별적으로 결합되는 트럭 샤시프레임.
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