KR20220144588A - 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스택 방법 - Google Patents

토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스택 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이를 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 구성은 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110); 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택(3)을 가압하여 지지하는 토글 클램프(200);를 포함하고, 상기 토글 클램프(200)는, 상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부에 인접한 위치에서 상기 트레이 바디(110)에 힌지(240)에 의해 결합되어 상기 트레이 바디(110)의 좌우 양쪽에 배치된 한 쌍의 클램핑 가압부재(226); 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)에 링크 힌지(233)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 링크(232); 상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245); 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 각각 상부 힌지(253)와 하부 힌지(254)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 작동부재(252);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이는 연료전지 스택(3)이 적층된 상태로 트레이 바디(110)를 이송할 때에 연료전지 스택(3)이 요동 등에 의해 형상이 변형되거나 손상되는 경우를 방지하는 효과가 있다.

Description

토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이 및 연료전지 스택 방법{Fuel cell stacking inner tray with toggle clamp and fuel cell stacking method thereby}
본 발명은 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다량의 극판이 적층된 상태에서 이송할 때에 극판의 손상 방지는 물론 연료전지 제조 전체 공정의 가동률을 높일 수 있는 새로운 구성의 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이에 관한 것이다.
연료전지(fuel cell)는 메탄올, 에탄올 또는 천연 가스 등 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 공기 중의 산소를 연료로 하여 일어나는 전기화학 반응에 의하여 화학에너지를 직접 전기에너지로 변화시키는 발전 시스템이다. 특히, 연료 전지는 연소 과정 없이 연료가스와 산화제 가스의 전기 화학적인 반응에 의해 생성되는 전기와 그 부산물인 열을 동시에 사용할 수 있다는 특징을 가지고 있다.
최근에 개발되고 있는 고분자 전해질형 연료 전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC는, 다른 연료 전지에 비하여 출력 특성이 탁월하고 작동 온도가 낮을 뿐더러 빠른 시동 및 응답 특성을 가지고 있어서, 자동차와 같은 이동용 전원은 물론, 주택, 공공건물과 같은 분산용 전원 및 전자기 기용과 같은 소형 전원, 랩탑 컴퓨터, 개인용 디지털 보조장치(PDA), 휴대용 디지털 비디오 카메라, 휴대용 음악 재생기, 휴대용 전자게임기 및 핸드폰 또는 기타 무선 장치와 같은 다양한 휴대 장치의 휴대용 전력 공급원으로 사용되는 것과 같이, 연료전지의 응용 범위가 넓다.
한편, 연료전지 스택은 연료전지들에 의한 수소와 산소의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 일종의 발전 장치로서, 일례로 연료전지 차량에 적용되고 있다. 연료전지 스택은 수 백 단위의 연료전지(단위 셀)들이 연속적으로 배열된 전기 발생 집합체로 이루어진다.
이러한, 연료전지 스택은 연료전지들을 하나씩 적층하고, 그 적층된 연료전지들을 상하 측의 엔드 플레이트 사이에 두고 프레스로 가압하며, 체결수단을 통해 엔드 플레이트를 체결하는 공정으로서 제작될 수 있다.
기존에는 연료전지들을 소정의 가이드 기구를 통해 수작업으로 일괄 적층하거나 소 모듈 단위로 분할 적층하고 소모듈 단위의 연료전지들을 수작업으로 적층하여 연료전지 스택을 제작하고 있다.
따라서, 기존에는 연료전지들을 적층, 가압 및 체결하는데 따른 전반적인 사이클 타임 측면에서 불리하고, 연료전지들의 적층 정도 면에서 신뢰성이 저하될 수 있다.
연료전지 스택을 제작하기 위해서는 연료전지들을 구성하는 각 부품의 공급 및 검사, 부품들에 대한 핸들링 및 정도 확보를 만족하는 적층 공법, 및 연료전지들의 가압을 통한 기밀 유지 및 스택 체결 공정이 수반되어야 한다.
연료전지 제조 공정에서 연료전지 스택을 연료전지 제조 공정 스테이션마다 안정적으로 이동시킬 필요가 있다.
이러한 연료전지 스택을 연료전지 제조 공정 스테이션마다 운반하고자 하는 경우에 있어서 다량으로 적층된 연료전지 스택를 수납할 수 있는 수납 공간을 구비한 트레이가 사용될 수 있다.
상기 트레이의 수납 공간에 다량으로 연료전지 스택을 적층한 상태에서 연료전지 제조 공정 스테이션 쪽으로 트레이를 운반하여 연료전지 제조시에 필요한 공정을 수행하도록 할 수 있다.
그런데, 연료전지 스택이 적층된 트레이를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택이 요동 등에 의해 손상 및 변형의 여지(연료전지 스택 표면에 스크래치가 생기거나, 스택 형상의 기울어짐 또는 쏠림 등)가 발생될 위험이 있다.
또한, 기존에는 연료전지 제조시 한 군데의 스테이션(예를 들어, 스택 프레스 스테이션)에서 모든 작업을 진행하기 때문에, 가동률이 저하되는 문제가 있다. 또한, 트레이에서 연료전지 스택을 가압한 상태에서 하나의 공정 스테이션에서 모든 작업을 수행할 경우 트레이에서 연료전지 스택을 가압하는 상태를 해제할 때에 시간이 소요되므로 이 또한 전체 가동률이 저하되는 문제를 초래한다.
연료전지 스택은 적층 단계 -> 프레싱 단계 -> 기밀검사 단계 -> 가체결 지그 조립 단계의 4가지의 공정이 필요하다.
그런데, 기존의 하나의 스테이션에서 진행할 경우 연료전지 스택 적층 후 프레싱을 진행하여 가압을 유지한 상태로 기밀 검사를 진행하고, 검사가 끝난 연료전지 스택을 가체결 지그로 조립하게 된다. 즉, 기존에는 연료전지 스택은 적층 단계, 프레싱 단계, 기밀검사 단계, 가체결 지그 조립 단계의 4가지의 공정을 하나의 스테이션에서 진행하게 된다.
예를 들어, 상기 4가지의 단계 수행 시간을 10초라 가정(다만, 가정된 시간은 설명의 편의상 시간이며 실제 시간은 다를 수 있음)하면, 기존에 한 스테이션에서 진행을 할 경우, 한 스테이션에서 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 모두 진행 하기 때문에 40초의 시간이 걸리게 된다. 즉, 예를 들어 40초에 한번씩 완성된 셀스텍이 배출된다는 의미이다.
따라서, 기존에 연료전지를 스택하고, 연료전지 스택이 정렬된 형태 그대로 프레싱하여 리크 검사(기밀검사), 가체결 지그 조립까지의 공정을 분리하지 못하였기 때문에, 가동률이 저하되는 원인이 되는 것이다.
한국등록특허 제10-1734271호(2017년05월02일 등록) 한국등록특허 제10-1147235호(2012년05월10일 등록)
본 발명의 목적은 다량의 극판이 적층된 상태에서 이송할 때에 극판의 손상 방지는 물론 연료전지 제조 전체 공정의 가동률을 높일 수 있는 새로운 구성의 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이를 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 연료전지 스택을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디; 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택을 가압하여 지지하는 토글 클램프;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이가 제공된다.
상기 토글 클램프는, 상기 트레이 바디의 상단 개방부에 인접한 위치에서 상기 트레이 바디에 힌지에 의해 결합되어 상기 트레이 바디의 좌우 양쪽에 배치된 한 쌍의 클램핑 가압부재; 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재에 링크 힌지에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 링크; 상기 트레이 바디의 상기 좌측 트레이벽과 상기 우측 트레이벽에 상승 하강 가능하게 결합된 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓; 한 쌍의 상기 클램핑 링크와 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓에 각각 상부 힌지와 하부 힌지에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 작동부재;를 포함하여 구성되며, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에서 상승시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크와 상기 클램핑 작동부재에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재가 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동하여 상기 연료전지 스택 위에 얹혀져 있는 프레싱판을 누르고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에서 하강시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재가 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에서 상향 회동되어 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에서 벗어나서 상기 연료전지 스택 위에 얹혀져 있는 상기 프레싱판의 누름이 해제되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 클램핑 작동 브라켓에는 인덱스 플런저가 결합되어, 상기 인덱스 플런저에 의해 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에 고정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 트레이 바디는 트레이 베이스와, 상기 트레이 베이스에 결합된 좌측 트레이벽과 우측 트레이벽을 포함하도록 구성되어, 상기 트레이 바디가 내부에 스택 공간부가 구비되도록 구성되고, 상기 좌측 트레이벽과 상기 우측 트레이벽에는 각각 상부 결합 구멍과 하부 결합 구멍이 구비되고, 상기 인덱스 플런저는 상기 클램핑 작동 브라켓에 결합되어, 상기 클램핑 작동 브라켓이 상기 트레이 바디에서 하강한 상태에서는 상기 인덱스 플런저의 선단부가 상기 하부 결합 구멍에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에 고정하고, 상기 클램핑 작동 브라켓이 상기 트레이 바디에서 상승한 상태에서는 상기 인덱스 플런저의 선단부가 상기 상부 결합 구멍에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에 고정하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 연료전지 스택의 상면에 배치되어 상기 연료전지 스택을 누르도록 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 설치되는 프레싱판;을 더 포함하며, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에서 상승시켜서 상기 인덱스 플런저의 선단부가 상기 상부 결합 구멍에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재에 의해 상기 클램핑 가압부재가 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동되어 상기 프레싱판을 눌러서 상기 연료전지 스택을 위에서 누르도록 구성되고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓을 상기 트레이 바디에서 하강시켜서 상기 인덱스 플런저의 선단부가 상기 하부 결합 구멍에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재에 의해 상기 클램핑 가압부재가 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 상향 회동되어 상기 프레싱판의 누름 상태를 해제하여 상기 연료전지 스택을 위에서 누르는 상태가 해제되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 트레이 바디의 좌측 트레이벽과 우측 트레이벽에는 슬라이드 가이더를 매개로 상기 클램핑 작동 브라켓이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 클램핑 작동 브라켓은 상기 트레이 바디에서 상기 슬라이드 가이더를 따라 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 트레이 바디의 전후 위치에는 스택 정렬 장치가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 스택 정렬 장치는, 상기 트레이 바디의 전후 위치에 구비된 외부 가이드; 상기 트레이 바디의 길이 방향 중심선을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드 결합된 내부 가이드; 상기 외부 가이드와 상기 내부 가이드 사이에 개재되어 상기 내부 가이드를 상기 트레이 바디의 상기 길이 방향 중심선 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 트레이 바디 내부의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택을 토글 클램프에 의해 가압하여 이송시키는 연료전지 스택 방법으로서, 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에 프레싱판을 투입하여 상기 연료전지 스택을 상기 프레싱판이 누르도록 상기 연료전지 스택의 상부에 배치시키는 프레싱판 수납 단계; 상기 토글 클램프의 한 쌍의 클램핑 가압부재를 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동시켜서 상기 프레싱판을 누르도록 하여, 상기 연료전지 스택을 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재와 상기 프레싱판에 의해 눌러주는 연료전지 스택 가압 단계; 상기 연료전지 스택의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계; 상기 연료전지 스택에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계; 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재를 상기 트레이 바디의 상기 스택 공간부에서 상향 회동시켜서 상기 프레싱판을 누르는 힘을 해제하기 위하여, 상기 연료전지 스택을 누르고 있는 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재와 상기 프레싱판의 가압력을 해제하는 프레싱 오픈 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택 방법이 제공된다.
본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이는 주요부인 트레이 바디에 연료전지 스택(셀스택)을 적층시키고, 이러한 연료전지 스택이 적층된 상태로 트레이 바디를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택이 요동되면서 연료전지 스택의 형태가 변형되거나 연료전지 스택이 손상되는 경우를 방지하는 등의 여러 가지 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재를 열어놓은 개방 상태를 보여주는 도면,
도 2는 도 1의 일측면도,
도 3은 도 1의 정면도,
도 4는 도 1의 평면도,
도 5는 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재에 의해 어퍼 트레이 프레임 아래에 배치되어 트레이 바디의 내부에 수용된 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 클로즈 상태를 보여주는 사시도,
도 6은 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재에 의해 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 클로즈 상태를 보여주는 사시도,
도 7은 도 6의 측면도로서 클램핑 가압부재가 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 상태를 보여주는 도면,
도 8은 도 7의 정면도,
도 9은 도 6의 평면도로서 주요부인 외부 가이드와 내부 가이드의 구조를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 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. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재를 열어놓은 개방 상태를 보여주는 도면, 도 2는 도 1의 일측면도, 도 3은 도 1의 정면도, 도 4는 도 1의 평면도, 도 5는 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재에 의해 어퍼 트레이 프레임 아래에 배치되어 트레이 바디의 내부에 수용된 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 클로즈 상태를 보여주는 사시도, 도 6은 본 발명에 의한 토글 클램프를 구비한 연료전지 스택용 이너 트레이의 사시도로서 주요부인 클램핑 가압부재에 의해 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 클로즈 상태를 보여주는 사시도, 도 7은 도 6의 측면도로서 클램핑 가압부재가 프레싱판과 연료전지 스택을 가압한 상태를 보여주는 도면, 도 8은 도 7의 정면도, 도 9은 도 6의 평면도로서 주요부인 외부 가이드와 내부 가이드의 구조를 보여주는 도면이다.
본 발명에 의한 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이는 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110)와, 상기 트레이 바디(110)의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택(3)을 가압하여 지지하는 토글 클램프(200)를 포함한다.
상기 트레이 바디(110)는 트레이 베이스(112)와, 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)을 포함한다. 또한, 상기 트레이 바디(110)는 어퍼 트레이 프레임(115)과 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164)를 더 포함한다.
상기 트레이 베이스(112)의 좌우 측단부와 인접한 상면에 배치된 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)이 각각 배치된다.
상기 어퍼 트레이 프레임(115)은 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부와 연통된 연료전지 스택 투입홀을 구비한 틀 형상으로 구성된다.
상기 토글 클램프(200)는 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)와 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)와 클램핑 링크(232)와 클램핑 작동 브라켓(245)을 포함한다.
한 쌍의 클램핑 가압부재(226)는 트레이 바디(110)의 상단 개방부에 인접한 위치에서 수평 방향으로 전후진되도록 상기 트레이 바디(110)의 좌우 양쪽에 지지된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 하나씩 클램핑 지지 브라켓(221)이 장착된다. 클램핑 지지 브라켓(221)은 트레이 바디(110)의 전방과 후방 사이의 영역에서 가운데 위치에 배치된다. 클램핑 지지 브라켓(221)이 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114) 사이의 경로를 따라가는 길이 방향 중심선(LC) 상에 배치된다.
상기 클램핑 지지 브라켓(221)은 내부에 결합 공간부를 구비한다. 결합 공간부는 클램핑 지지 브라켓(221)의 상단부와 외측단으로 연통되도록 구성된다.
상기 클램핑 지지 브라켓(221)에는 제3포지션 힌지(243)에 의해 제1중간 링크(222)의 선단부가 연결된다. 제1중간 링크(222)는 제1프론트 중간 링크부(222FP)와, 상기 제1프론트 중간 링크부(222FP)에 교차되는 방향으로 이어진 제1리어 중간 링크부(222RP)를 구비한다. 클램핑 지지 브라켓(221)을 기준으로 전후로 마주하는 한 쌍의 제1중간 링크(222)의 선단부가 제3포지션 힌지(243)에 의해 클램핑 지지 브라켓(221)에 연결된다.
상기 제1중간 링크(222)의 선단부와 기단부 사이의 위치에는 제2중간 링크(224)의 기단부가 제4포지션 힌지(244)에 의해 연결된다. 제2중간 링크(224)는 클램핑 가압부재(226)를 기준으로 전후 한 쌍으로 나란하게 배치되는데, 한 쌍의 제1중간 링크(222)에서 제1프론트 중간 링크부(222FP)와 제1리어 중간 링크부(222RP)가 이어지는 부분에 한 쌍의 제2중간 링크(224)의 기단부가 상기 제3포지션 힌지(243)에 의해 연결된다.
상기 클램핑 가압부재(226)의 기단부는 제1포지션 힌지(241)에 의해 상기 클램핑 지지 브라켓(221)에 연결된다. 클램핑 지지 브라켓(221) 내부의 결합 공간부에 클램핑 가압부재(226)의 기단부가 삽입된 상태에서 제1포지션 힌지(241)에 의해 클램핑 가압부재(226)의 기단부가 클램핑 지지 브라켓(221)에 연결된다. 상기 클램핑 가압부재(226)는 선단부에는 클램핑 패드(226PD)가 구비된다. 클램핑 패드(226PD)는 사각 블록 형상이다.
상기 제2중간 링크(224)의 선단부는 클램핑 가압부재(226)에 제2포지션 힌지(242)에 의해 연결된다.
상기 클램핑 가압부재(226)는 힌지(240)에 의해 상기 트레이 바디(110)에 연결된 구조가 된다. 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에 각각 하나씩 클램핑 가압부재(226)가 상기 힌지(240)에 의해 연결된다.
상기 클램핑 가압부재(226)를 트레이 바디(110)에 연결시키는 상기 힌지(240)는 상기 제1포지션 힌지(241)와 제2포지션 힌지(242)와 제3포지션 힌지(243) 및 제4포지션 힌지(244)로 구성된다. 즉, 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)에 상기 제1포지션 힌지(241)와 제2포지션 힌지(242)와 제3포지션 힌지(243) 및 제4포지션 힌지(244)로 구성된 상기 힌지(240)에 의해 연결된 구조가 된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌우 양쪽(즉, 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114) 쪽)에 각각 하나씩 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 힌지(240)에 의해 회동 개폐되도록 결합된다.
한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 회동되어 있는 상태는 토글 클램프(200) 비가압 상태이고 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 들어오도록 회동되어 프레싱판(152)과 연료전지 스택(3)을 누를 수 있는 상태가 토글 클램프(200) 가압 상태이다. 다시 말해, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 회동되어 있는 상태는 토글 클램프(200) 오픈 상태이고 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 영역으로 들어오도록 회동되어 프레싱판(152)과 연료전지 스택(3)을 누를 수 있는 상태가 토글 클램프(200) 클로즈 상태이다.
상기 토글 클램프(200) 비가압 상태에서는 상기 트레이 바디(110)의 전면 또는 후면에서 볼 때에 제1중간 링크(222)의 제1프론트 중간 링크부(222FP)는 수평 방향에서 아래로 경사지게 회동되어 있고 제1리어 중간 링크부(222RP)는 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)의 수직 방향에서 옆으로 더 벌어진 각도로 회동되어 있고, 상기 제2중간 링크(224)는 상하 방향으로 세워지도록 회동되고, 클램핑 링크(232)는 하향 회동되어 있고, 클램핑 작동부재(252)는 하강되어 있고, 상기 클램핑 가압부재(226)는 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 회동되어 클램핑 패드(226PD)가 하늘을 보듯이 위쪽을 바라보도록 배치되어, 클램핑 패드(226PD)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 누르고 있지 않은 상태로 된다.
상기 토글 클램프(200) 가압 상태에서는 트레이 바디(110)의 전면 또는 후면에서 볼 때에 제1중간 링크(222)와 상기 제2중간 링크(224)와 클램핑 링크(232)가 각각 제1포지션 힌지(241)와 제2포지션 힌지(242)와 제3포지션 힌지(243) 및 제4포지션 힌지(244)에 의해 회동되고, 클램핑 링크(232)는 상향 회동되어 있고, 클램핑 작동부재(252)는 상승되고, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)는 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부 쪽으로 들어오도록 회동되어 클램핑 패드(226PD)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 누르고 있게 된다.
한 쌍의 클램핑 가압부재(226)에 링크 힌지(233)에 의해 한 쌍의 클램핑 링크(232)가 연결된다. 각각의 클램핑 가압부재(226)에 링크 힌지(233)에 의해 클램핑 링크(232)가 연결된다. 상기 클램핑 링크(232)의 선단부가 링크 힌지(233)에 의해 상기 제1중간 링크(222)에 연결되어 있어서, 상기 링크 힌지(233)에 의해 클램핑 링크(232)가 클램핑 가압부재(226)에 연결된 구조가 된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)의 바깥면에는 슬라이드 가이더(246)를 매개로 클램핑 작동 브라켓(245)이 결합된다. 상기 좌측 트레이벽(113)의 바깥면과 우측 트레이벽(114)의 바깥면에는 상하 방향으로 연장된 가이드 레일(246GR)이 구비되고, 상기 가이드 레일(246GR)에는 레일 블록(246RB)이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 레일 블록(246RB)에 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 결합되어, 상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)의 바깥면에는 슬라이드 가이더(246)를 매개로 클램핑 작동 브라켓(245)이 결합된 구조를 취한다. 상기 레일 블록(246RB)과 가이드 레일(246GR)이 슬라이드 가이더(246)이다.
상기 클램핑 링크(232)에 상부 힌지(253)에 의해 클램핑 작동부재(252)가 연결된다. 클램핑 링크(232)의 선단부는 링크 힌지(233)에 의해 상기 제1중간 링크(222)에 연결되고, 클램핑 링크(232)의 기단부에는 상부 힌지(253)에 의해 클램핑 작동부재(252)가 연결된다. 클램핑 작동부재(252)의 선단부가 상기 상부 힌지(253)에 의해 클랭핑 링크의 기단부에 연결된다.
상기 클램핑 작동부재(252)의 기단부는 하부 힌지(254)에 의해 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 연결된다. 클램핑 작동부재(252)는 일정 길이의 바아 형상으로 구성되는데, 클램핑 작동부재(252)의 선단부는 상기 상부 힌지(253)에 의해 클램핑 링크(232)에 연결되고 클램핑 작동부재(252)의 기단부는 상기 하부 힌지(254)에 의해 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 연결된다. 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)는 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)과 마주하는 위치에 배치된다.
본 발명은 연료전지 스택(3)의 상면에 배치되도록 트레이 바디(110)의 내부의 스택 공간부에 설치되는 프레싱판(152)을 더 포함한다.
상기 프레싱판(152)은 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부에 스택되어 있는 연료전지 스택(3)과 동일한 모양의 판으로 구성된다. 연료전지 스택(3)이 사각형이어서 상기 프레싱판(152)이 사각판 형상으로 구성된다.
한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 상부 결합 구멍(110UH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동되어 상기 프레싱판(152)을 눌러서 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 구성되고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 하부 결합 구멍(110LH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 상향 회동되어 상기 프레싱판(152)의 누름 상태를 해제하여 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르는 상태가 해제되도록 구성된다.
한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 상승시키면 한 쌍의 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 동시에 트레이 바디(110)의 스택 공간부 쪽으로 하향 회동되어 상기 프레싱판(152)을 위에서 누르고, 프레싱판(152)은 위에서 연료전지 스택(3)을 위에서 누르게 된다.
상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에는 슬라이드 가이더(246)를 매개로 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)은 트레이 바디(110)에서 슬라이드 가이더(246)에 의해 상승 하강되도록 구성된다.
이때, 외부의 인력이나 외부의 모터나 실런더 등의 외부 장치에 의해서 클램핑 작동 브라켓(245)이 슬라이드 가이더(246)에 의해 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)와 우측 트레이벽(114)에서 상승하도록 할 수 있고, 외부의 인력이나 외부의 모터나 실런더 등에 의해서 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 슬라이드 가이더(246)에 의해 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)와 우측 트레이벽(114)에서 하강되도록 할 수 있다.
본 발명에서는 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 한 쌍의 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 스택 공간부 쪽으로 하향 회동하여 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 배치되고, 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 한 쌍의 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부에서 상향 회동되어 트레이 바디(110)의 스택 공간부 바깥쪽으로 빠지도록 구성된다.
한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부 쪽으로 들어가도록 상기 힌지(240)를 기준으로 회동시키면 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부 위쪽으로 전진하여 상기 프레싱판(152)을 위에서 눌러서 프레싱판(152)에 의해 연료전지 스택(3)을 위에서 누르게 된다.
한편, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠지도록 상기 힌지(240)를 기준으로 반대 방향으로 회동시키면 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 상기 프레싱판(152)을 위에서 누르는 힘이 해제된다. 프레싱판(152)을 위에서 누르는 힘이 해제되면 프레싱판(152)이 연료전지 스택(3)을 위에서 누르는 힘이 작용하지 않게 된다.
본 발명은 스택 정렬 장치(160)를 더 포함한다. 상기 스택 정렬 장치(160)는 트레이 바디(110)의 전후 위치에 구비된 외부 가이드(162)와, 상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드(162) 결합된 내부 가이드(164)와, 상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 상기 내부 가이드(164)를 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166)를 포함한다.
상기 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 배치된 전방 외부 가이드(162)와 후방 외부 가이드(162)를 포함한다.
상기 전방 외부 가이드(162)는 채널 형상으로 구성된다. 전방 외부 가이드(162)의 하단부가 트레이 베이스(112)의 상면에 결합되고, 전방 외부 가이드(162)의 상단부는 상기 어퍼 트레이 프레임(115)의 저면에 결합된다. 전방 외부 가이드(162)의 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽을 향하도록 배치된다. 전방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 전방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다.
상기 후방 외부 가이드(162)는 채널 형상으로 구성된다. 후방 외부 가이드(162)의 하단부가 트레이 베이스(112)의 상면에 결합되고, 후방 외부 가이드(162)의 상단부는 상기 어퍼 트레이 프레임(115)의 저면에 결합된다. 후방 외부 가이드(162)의 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽을 향하도록 배치된다. 후방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 후방 외부 가이드(162)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 두 개의 후방 외부 가이드(162)와 두 개의 전방 외부 가이드(162)는 서로 마주하는 위치에 배치된다.
상기 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 배치된 전방 내부 가이드(164)와 후방 내부 가이드(164)를 포함한다.
상기 전방 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 전방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장되며 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 전방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장됨과 동시에 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지거나 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있도록 구성된다. 전방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 전방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다.
상기 후방 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 후방 내부 가이드(164)는 전방 외부 가이드(162)에 내장되며 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 후방 내부 가이드(164)는 후방 외부 가이드(162)에 내장됨과 동시에 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지거나 멀어지는 쪽으로 이동할 수 있도록 구성된다. 후방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 후방에서 볼 때에 좌우 두 개가 구비된다. 후방 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 두 개의 후방 내부 가이드(164)와 두 개의 전방 내부 가이드(164)는 서로 마주하는 위치에 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 스톱핑 볼트(167)가 결합되고, 상기 스톱핑 볼트(167)는 내부 가이드(164)와 마주하는 위치에 배치되어, 상기 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 상기 내부 가이드(164)가 상기 외부 가이드(162)에서 이동하면서 상기 탄성부재(166)가 상기 내부 가이드(164)를 상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주는 탄성력을 이용하여 가이드 위치를 결정하고, 형태가 틀어지는 것을 방지하도록 구성된다.
좀더 구체적으로 설명하면, 상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164)는 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 각각 두 개씩 총 네 개가 배치된다.
상기 외부 가이드(162)는 외부 가이드(162) 베이스판과, 상기 외부 가이드(162) 베이스판의 좌우 측단부에 각각 구비되어 서로 나란하게 배치된 한 쌍의 외부 측면 가이드판을 구비하여, 외부 가이드(162)가 채널 형상으로 구성된다. 외부 가이드(162)의 내측단부에 형성된 개방부가 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)과 마주하는 위치에 배치된다. 즉, 외부 가이드(162)의 내측단부에 형성된 개방부가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부와 마주하는 위치에 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 연결핀이 결합된다. 연결핀은 외부 가이드(162) 베이스판의 양면을 관통하도록 결합되어, 외부 가이드(162)에 연결핀이 결합된 구성을 취한다. 적어도 두 개의 연결핀이 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판에 상하 방향으로 결합된 구성을 취한다. 즉, 외부 가이드(162)에 상하 방향으로 적어도 두 개의 연결핀이 결합된 구성이다. 상기 연결핀은 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 구비된 각각의 외부 가이드(162)에 결합되도록 구성된다. 본 발명에서는 트레이 바디(110)를 기준으로 네 군데에 외부 가이드(162)가 구비되며, 각각의 외부 가이드(162)에 상기 연결핀이 결합되도록 구성된다. 본 발명에서는 각각의 외부 가이드(162)에 연결핀이 위아래 두 개씩 결합된다.
상기 내부 가이드(164)는 외부 가이드(162)의 내부에 결합된다. 내부 가이드(164)는 블록 형상으로 구성된다. 내부 가이드(164)는 외부 가이드(162)에 결합되어 트레이 바디(110)의 상하 방향으로 배치된다. 이때, 내부 가이드(164)는 상기 외부 가이드(162)에 결합되어 있는 연결핀에 상대 이동 가능하게 결합되도록 구성될 수 있다. 내부 가이드(164)의 바깥면(즉, 외부 가이드(162)의 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 면)에서 안쪽면으로 일정 깊이 들어가도록 형성된 핀결합홀이 상기 연결핀에 결합되되, 상기 핀결합홀이 연결핀에 상대 이동 가능하게 결합됨으로써, 상기 내부 가이드(164)가 연결핀을 기준으로 외부 가이드(162)에서 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 가까워지도록 전진하거나 외부 가이드(162)에서 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)에서 멀어지는 쪽으로 후진하도록 구성될 수 있다.
적어도 두 개의 상기 연결핀에는 볼트 브라켓이 결합된다. 볼트 브라켓은 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 위치에 배치된다. 볼트 브라켓은 수직 방향으로 배치된다.
상기 외부 가이드(162)에는 스톱핑 볼트(167)가 결합된다. 스톱핑 볼트(167)가 상기 볼트 브라켓에 결합되고, 상기 볼트 브라켓은 연결핀을 매개로 외부 가이드(162)에 결합되어 있어서, 상기 스톱핑 볼트(167)가 외부 가이드(162)에 결합된 구조가 된다. 상기 스톱핑 볼트(167)는 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판을 관통하도록 결합되어, 스톱핑 볼트(167)의 선단부가 상기 내부 가이드(164)의 바깥면(즉, 외부 가이드(162)의 외부 가이드(162) 베이스판과 마주하는 면)에 접촉될 수 있도록 구성된다. 상기 스톱핑 볼트(167)를 회전시킴에 따라 상기 볼트 브라켓에서 스톱핑 볼트(167)가 내부 가이드(164) 쪽으로 전진하거나 내부 가이드(164)에서 후진할 수 있도록 구성된다.
상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164) 사이에는 탄성부재(166)가 개재된다. 외부 가이드(162)를 구성하는 외부 가이드(162) 베이스판의 안쪽면과 내부 가이드(164)의 바깥면 사이에 탄성부재(166)이 개재된다. 탄성부재(166)은 상기 연결핀의 외주면에 결합된다.
상기 탄성부재(166)은 트레이 바디(110)의 내부 스택 공간부에 연료전지 스택(3)을 적재할 때 탄성력으로 연료전지 스택(3)의 전단부와 후단부에 상기 내부 가이드(164)가 탄성적으로 접촉되도록 하여 연료전지 스택(3)의 형태를 유지하며 쌓을 수 있도록 한다. 탄성부재(166)이 트레이 바디(110)의 전방과 후방에 배치된 내부 가이드(164)를 탄성력으로 밀어서 연료전지 스택(3)의 전단부와 후단부에 탄성적으로 접촉되도록 함으로써 연료전지 스택(3)의 형상을 제대로 유지할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명에 의하면, 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택(3)을 토글 클램프(200)에 의해 가압하여 이송시키는 연료전지 스택 방법으로서, 상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 프레싱판(152)을 투입하여 상기 연료전지 스택(3)을 프레싱판(152)이 누르도록 연료전지 스택(3)의 상부에 배치시키는 프레싱판 수납 단계와, 상기 토글 클램프(200)의 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 트레이 바디(110)에서 회동시켜서, 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 프레싱판(152)을 누르도록 하여, 상기 연료전지 스택(3)을 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)와 상기 프레싱(152)에 의해 눌러주는 연료전지 스택 가압 단계와, 상기 연료전지 스택(3)의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계와, 상기 연료전지 스택(3)에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계와, 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 상향 회동시켜서 상기 프레싱판(152)을 누르는 힘을 해제하기 위하여, 상기 연료전지 스택(3)을 누르고 있는 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)와 상기 프레싱판(152)의 가압력을 해제하는 프레싱 오픈 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택 방법이 제공된다. 상기 가체결 지그 조립 단계에서 가체결 지그를 셀스택(3)에 조립함으로써, 셀스택(3)을 이너 트레이의 트레이 바디(110)에서 들어내서 분리하였을 때에 셀스택(3)이 유동되어 형상 변형 등이 생기는 경우를 방지하게 된다.
상기한 구성의 본 발명에 의하면, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 빠져 있는 상태에서는 연료전지 스택(3)이 클램핑 가압부재(226)에 걸리는 일이 없기 때문에, 상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부를 통해서 연료전지 스택(3)이 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택될 수 있다.
본 발명에서 토글 클램프(200)는, 상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부에 인접한 위치에서 상기 트레이 바디(110)에 힌지(240)에 의해 결합되어 상기 트레이 바디(110)의 좌우 양쪽에 배치된 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)와, 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)에 링크 힌지(233)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 링크(232)와, 상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)과, 한 쌍의 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 각각 상부 힌지(253)와 하부 힌지(254)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 작동부재(252)를 포함하여 구성되며, 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동하여 상기 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 누르고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 상향 회동되어 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 벗어나서 상기 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 상기 프레싱판(152)의 누름이 해제되도록 구성된다.
상기 클램핑 작동 브라켓(245)에는 인덱스 플런저(262)가 결합되어, 상기 인덱스 플런저(262)에 의해 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하도록 구성된다.
상기 트레이 바디(110)는 트레이 베이스(112)와, 상기 트레이 베이스(112)에 결합된 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)을 포함하도록 구성되어, 상기 트레이 바디(110)가 내부에 스택 공간부가 구비되도록 구성되고, 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에는 각각 상부 결합 구멍(110UH)과 하부 결합 구멍(110LH)이 구비되는데, 상기 인덱스 플런저(262)는 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 전후진 가능하게 결합되어, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 상기 트레이 바디(110)에서 하강한 상태에서는 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 하부 결합 구멍(110LH)에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하고, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 상기 트레이 바디(110)에서 상승한 상태에서는 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 상부 결합 구멍(110UH)에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하도록 구성된다.
상기 연료전지 스택(3)의 상면에 배치되어 상기 연료전지 스택(3)을 누르도록 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 설치되는 프레싱판(152)을 더 포함하며, 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상부 결합 구멍(110UH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부 쪽으로 하향 회동되어 상기 프레싱판(152)을 눌러서 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 구성되고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 하부 결합 구멍(110LH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110)의 스택 공간부에서 바깥쪽으로 상향 회동되어 상기 프레싱판(152)의 누름 상태를 해제하여 연료전지 스택(3)을 위에서 누르는 상태가 해제되도록 구성된다.
상기 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 연료전지 스택(3)이 스택되어 있고, 상기 연료전지 스택(3) 위에 프레싱판(152)이 얹혀진 상태에서 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 상기 힌지(240)를 기준으로 회동시켜서 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 스택 공간부 안으로 들어오도록 한다. 다시 말해, 상기 연료전지 스택(3) 위에 프레싱판(152)이 얹혀진 상태에서 한 쌍의 클램핑 링크(232)는 상기 링크 힌지(233)에 의해 한 쌍의 제1중간 링크(222)에 대해서 상대 회동시키고 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 상기 제1포지션 힌지(241)와 제2포지션 힌지(242)와 제3포지션 힌지(243)와 제4포지션 힌지(244)에 의해 각각 제1중간 링크(222)와 제2중간 링크(224)와 동시에 회동시켜서 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 스택 공간부 안으로 들어오도록 하향 회동시킨다.
그러면, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)에 구비된 클램핑 패드(226PD)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 누르게 된다. 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 동시에 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 위에서 누르게 된다.
상기 프레싱판(152)이 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)에 의해 눌려지면, 프레싱판(152)에 의해서 연료전지 스택(3)이 가압된 상태로 유지되며, 이러한 상태에서 연료전지 스택(3)이 스택되어 있는 본 발명의 이너 트레이를 연료전지 제조시의 각 공정 스테이션으로 이동시켜서 연료전지 제조 작업을 수행할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 의해서 연료전지 스택(3)이 적층된 상태로 트레이 바디(110)를 이송하는 경우, 외부의 충격으로 인해 수납된 연료전지 스택(3)이 요동 등에 의해 손상될 여지(연료전지 스택(3) 표면에 스크래치가 가거나 연료전지 스택(3)의 형상 변경이 생기는 것과 같은 손상)이 발생될 위험을 해소하는 효과가 있다.
또한, 기존에는 연료전지 제조시 한 군데의 스테이션(예를 들어, 스택 프레스 스테이션)에서 모든 작업을 진행하지 않고 공정이 필요한 각각의 스테이션에서 작업을 할 수 있도록 하기 때문에, 가동률이 저하되는 문제도 해결한다. 또한, 트레이에서 연료전지 스택(3)을 가압한 상태에서 하나의 공정 스테이션에서 모든 작업을 수행하는 경우와 달리 트레이에서 연료전지 스택(3)을 가압하는 상태를 해제할 때에 시간이 소요되는 경우가 방지되므로 전체 가동률이 저하되는 문제를 해결한다.
본 발명의 경우 연료전지 스택의 적층(스택), 프레싱, 기밀검사, 가체결 지그 조립, 셀트택과 이너 트레이 분리를 이너 트레이를 이용하여 각각의 스테이션에서 수행하기 때문에 공정을 분리하여 가동률을 높일 수 있게 된다.
예를 들어, 4가지의 단계(공정)의 수행 시간을 10초라 가정(다만, 가정된 시간은 설명의 편의상 시간이며 실제 시간은 다를 수 있음)하면, 본 발명의 이너 트레이를 이용하여 상기한 4가지의 단계인 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 분리된 스테이션에서 분리하여 수행할 수 있도록 함으로써 10초 간격으로 각 공정이 완료된 이너 트레이를 다음 공정으로 넘겨주게 되므로, 기존에 완성된 연료전지 스택이 배출될 때에 40초의 시간이 걸리게 된 것을, 10초마다 연료전지 스택을 배출하게 되므로, 기존에 비하여 가동률을 높이게 된다. 기존에 한 스테이션에서 진행을 할 경우, 한 스테이션에서 적층, 프레싱, 기밀 검사, 가체결 지그 조립을 모두 진행 하기 때문에 예를 들어 40초에 한번씩 완성된 셀스텍이 배출되지만, 본 발명의 이너 트레이를 이용하면 10초 간격으로 각 공정이 완료된 이너 트레이를 다음 공정으로 넘겨주게 되면서 10초마다 연료전지 스택을 배출하기 때문에, 가동률이 기존에 비하여 높아지는 것이다. 상기와 같이 4가지의 단계(공정)을 수행할 때에 10초가 걸린다고 가정하면 기존에는 40초마다 연료전지 스택을 배출하지만, 본 발명의 경우 10초마다 연료전지 스택을 배출하게 되므로, 가동률이 높아지게 된다.
다시 말해, 가동률이 저하되는 원인은 연료전지를 스택하고, 정렬된 형태 그대로 프레싱 하여 리크 검사(기밀검사), 가체결 지그 조립까지의 공정을 분리 하지 못하였기 때문인데, 본 발명의 이너 트레이는 이너 트레이는 스택된 연료전지를 정렬된 상태로 이송하고 프레싱 단계의 가압력을 유지하여 검사(기밀검사) 및 가체결 지그 조립이 가능하기 때문에 공정 분리가 가능하게 되므로, 공정을 분리(상기한 4가지의 단계를 분리하여 수행)하여 가동률을 높일 수 있다.
본 발명은 기존에 비하여 연료전지 스택의 배출 시간이 현저히 줄어들도록 함으로써 동일한 시간 동안 연료전지 스택 공정을 수행한다고 가정할 때에 기존에 비하여 연료전지 스택의 배출 갯수가 현저히 늘어나므로 가동률이 높아지는 효과가 있는 것이다. 쉽게 말해, 상기 4가지의 단계(공정)의 수행 시간이 10초라고 가정할 때에 기존에는 40초마다 1개의 연료전지 스택을 배출하지만 본 발명은 40초마다 4개의 연료전지 스택을 배출하기 때문에, 기존에 비하여 가동률을 현저히 높일 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서는 주요부인 클램핑 가압부재(226)를 트레이 바디(110)에 연결된 상기 힌지(240)(즉, 제1포지션를 기준으로 회동 작동시켜 주기만 하면 연료전지 스택(3)을 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 눌러주거나 연료전지 스택(3)의 누름 상태를 해제할 수 있으므로, 작업이 편리하면서도 신속한 효과가 있다.
또한, 본 발명에서 클램핑 가압부재(226)에 의해 프레싱판(152)을 눌러서 프레싱판(152)으로 연료전지 스택(3)을 눌러주거나 클램핑 가아부재(226)에 의한 프레싱판(152)의 누름 상태를 해제함으로써 연료전지 스택(3)의 누름 상태를 해제하므로, 작업자가 연료전지 스택(3)을 눌러주는 작업과 연료전지 스택(3)의 누름 해제 작업을 보다 원활하고 수월하게 수행할 수 있고, 셀스텍(3)이 프레싱판(152)에 의해 무리하게 눌려서 손상되는 경우도 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에는 외부 가이드(162)와 내부 가이더를 포함하는 스택 정렬 장치(160)가 더 구비되어 있고, 상기 외부 가이드(162)와 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 내부 가이드(164)를 트레이 바디(110)의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166)가 더 구비되어 있어서, 상기 내부 가이더와 탄성부재(166)의 밀어주는 힘으로 연료전지 스택(3)의 전후 양쪽을 밀어서 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 연료전지 스택(3)이 똑바로 정렬된 상태로 스택되도록 하므로, 연료전지 제조 작업에 있어서 안정화를 기할 수 있고 연료전지 제조 작업에 있어서 정밀도를 향상시킬 수 있는 등의 여러 가지 효과가 있다.
본 발며에서는 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 상기 내부 가이드(164)가 전진 또는 후진하여 내부 가이드(164)의 위치가 결정되며, 내부 가이드(164)의 위치가 결정됨에 따라 연료전지 스택(3)의 형상 유지를 제대로 확실하게 할 수 있다.
또한, 상기 스톱핑 볼트(167)를 풀고 조임에 따라 내부 가이드(164)가 전진 또는 후진하면서 탄성부재(166)의 탄성력을 조절하고, 탄성부재(166)의 탄성력 조절에 의해서 연료전지 스택(3)의 종류 등에 맞추어서 내부 가이드(164)가 연료전지 스택(3)을 형상을 보다 안정적이고 정밀하게 유지할 수 있게 되며, 본 발명의 이너 트레이를 연료전지 스택(3)의 규격 등에 맞추어서 호환성이 있게 맞추어서 사용할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명에서는 인덱스 플런저(262)를 더 구비하고, 인덱스 플런저(262)는 클램핑 작동 브라켓(245)에 전후진 가능하게 결합되어, 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 트레이 바디(110)의 트레이 바디(110)는 트레이 베이스(112)와, 상기 트레이 베이스(112)에 결합된 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)을 포함하도록 구성되고, 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에는 각각 상부 결합 구멍(110UH)과 하부 결합 구멍(110LH)이 구비되고, 상기 인덱스 플런저(262)는 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 전후진 가능하게 결합되고, 상기 인덱스 플런저(262)는 스프링(미도시)에 의해 각각 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114) 쪽으로 탄지되도록 구성되어, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 트레이 바디(110)에서 하강한 상태에서는 인덱스 플런저(262)의 선단부가 하부 결합 구멍(110LH)에 삽입(인덱스 플런저(262)가 스프링에 의해 탄성적으로 밀려서 인덱스 플런저(262)의 선단부가 하부 결합 구멍(110LH)에 원터치식으로 삽입)되어 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하고, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 트레이 바디(110)에서 상승한 상태에서는 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상부 결합 구멍(110UH)에 삽입(인덱스 플런저(262)가 스프링에 의해 탄성적으로 밀려서 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상부 결합 구멍(110UH)에 원터치식으로 삽입)되어 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에 고정하도록 구성된다. 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 상승한 상태나 트레이 바디(110)에서 하강한 상태를 인덱스 플런저(262)에 의해 안정적으로 유지시킬 수 있게 되는 것이다.
이처럼 인덱스 플런저(262)에 의해 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)의 바깥면에 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245)을 트레이 바디(110)에서 상승한 상태나 트레이 바디(110)에서 하강한 상태로 안정적으로 유지시킴으로 인하여 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택되어 있는 연료전지 스택(3)을 눌러서 고정시키는 작업에 있어서 안정성과 신뢰성을 높일 수 있고, 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)가 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에서 바깥으로 빠져서 연료전지 스택(3)의 누름 상태를 해제하는 작업에 있어서도 안정성과 신뢰성을 높일 수 있게 된다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
3. 연료전지 스택 110. 트레이 바디
112. 트레이 베이스 113. 좌측 트레이벽
114. 우측 트레이벽 115. 어퍼 트레이 프레임
152. 프레싱판 160. 스택 정렬 장치
162. 외부 가이드 164. 내부 가이드
166. 탄성부재 167. 스톱핑 볼트
222. 제1중간 링크 222FP. 제1프론트 중간 링크부
222RP. 제1리어 중간 링크부 224. 제2중간 링크
226. 클램핑 가압부재 226PD. 클램핑 패드
232. 클램핑 링크 233. 링크 힌지
240. 힌지 241. 제1포지션 힌지
242. 제2포지션 힌지 243. 제3포지션 힌지
244. 제4포지션 힌지 245. 클램핑 작동 브라켓
246. 슬라이드 가이더 246GR 가이드 레일
246RB. 레일 블록 252. 클램핑 작동부재
253. 상부 힌지 254. 하부 힌지
262. 인덱스 플런저

Claims (9)

  1. 내부에 연료전지 스택(3)을 수용하는 스택 공간부를 구비한 트레이 바디(110);
    상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 스택된 상기 연료전지 스택(3)을 가압하여 지지하는 토글 클램프(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토글 클램프(200)는,
    상기 트레이 바디(110)의 상단 개방부에 인접한 위치에서 상기 트레이 바디(110)에 힌지(240)에 의해 결합되어 상기 트레이 바디(110)의 좌우 양쪽에 배치된 한 쌍의 클램핑 가압부재(226);
    한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)에 링크 힌지(233)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 링크(232);
    상기 트레이 바디(110)의 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에 상승 하강 가능하게 결합된 한 쌍의 클램핑 작동 브라켓(245);
    한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 각각 상부 힌지(253)와 하부 힌지(254)에 의해 연결된 한 쌍의 클램핑 작동부재(252);를 포함하여 구성되며,
    한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동하여 상기 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 프레싱판(152)을 누르고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 상향 회동되어 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 벗어나서 상기 연료전지 스택(3) 위에 얹혀져 있는 상기 프레싱판(152)의 누름이 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클램핑 작동 브라켓(245)에는 인덱스 플런저(262)가 결합되어, 상기 인덱스 플런저(262)에 의해 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 트레이 바디(110)는 트레이 베이스(112)와, 상기 트레이 베이스(112)에 결합된 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)을 포함하도록 구성되어, 상기 트레이 바디(110)가 내부에 스택 공간부가 구비되도록 구성되고, 상기 좌측 트레이벽(113)과 상기 우측 트레이벽(114)에는 각각 상부 결합 구멍(110UH)과 하부 결합 구멍(110LH)이 구비되고, 상기 인덱스 플런저(262)는 상기 클램핑 작동 브라켓(245)에 결합되어, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 상기 트레이 바디(110)에서 하강한 상태에서는 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 하부 결합 구멍(110LH)에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하고, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 상기 트레이 바디(110)에서 상승한 상태에서는 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 상부 결합 구멍(110UH)에 삽입되어 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에 고정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연료전지 스택(3)의 상면에 배치되어 상기 연료전지 스택(3)을 누르도록 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 설치되는 프레싱판(152);을 더 포함하며,
    한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 상승시켜서 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 상부 결합 구멍(110UH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동되어 상기 프레싱판(152)을 눌러서 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르도록 구성되고, 한 쌍의 상기 클램핑 작동 브라켓(245)을 상기 트레이 바디(110)에서 하강시켜서 상기 인덱스 플런저(262)의 선단부가 상기 하부 결합 구멍(110LH)에 결합되도록 하여 한 쌍의 상기 클램핑 링크(232)와 한 쌍의 상기 클램핑 작동부재(252)에 의해 상기 클램핑 가압부재(226)가 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 바깥쪽으로 상향 회동되어 상기 프레싱판(152)의 누름 상태를 해제하여 상기 연료전지 스택(3)을 위에서 누르는 상태가 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 트레이 바디(110)의 좌측 트레이벽(113)과 우측 트레이벽(114)에는 슬라이드 가이더(246)를 매개로 상기 클램핑 작동 브라켓(245)이 슬라이드 가능하게 결합되고, 상기 클램핑 작동 브라켓(245)은 상기 트레이 바디(110)에서 상기 슬라이드 가이더(246)를 따라 상승 하강되도록 구성된 것을 특징으로 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에는 스택 정렬 장치(160)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스택 정렬 장치(160)는,
    상기 트레이 바디(110)의 전후 위치에 구비된 외부 가이드(162);
    상기 트레이 바디(110)의 길이 방향 중심선(LC)을 기준으로 전후진 가능하도록 상기 외부 가이드(162) 결합된 내부 가이드(164);
    상기 외부 가이드(162)와 상기 내부 가이드(164) 사이에 개재되어 상기 내부 가이드(164)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 길이 방향 중심선(LC) 쪽으로 밀어주도록 탄지하는 탄성부재(166);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택용 이너 트레이.
  9. 트레이 바디(110) 내부의 스택 공간부에 스택된 연료전지 스택(3)을 토글 클램프(200)에 의해 가압하여 이송시키는 연료전지 스택 방법으로서,
    상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에 프레싱판(152)을 투입하여 상기 연료전지 스택(3)을 상기 프레싱판(152)이 누르도록 상기 연료전지 스택(3)의 상부에 배치시키는 프레싱판 수납 단계;
    상기 토글 클램프(200)의 한 쌍의 클램핑 가압부재(226)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부 쪽으로 하향 회동시켜서 상기 프레싱판(152)을 누르도록 하여, 상기 연료전지 스택(3)을 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)와 상기 프레싱판(152)에 의해 눌러주는 연료전지 스택 가압 단계;
    상기 연료전지 스택(3)의 기밀 상태를 검사하는 기밀검사 단계;
    상기 연료전지 스택(3)에 가체결 지그를 조립하는 가체결 지그 조립 단계;
    한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)를 상기 트레이 바디(110)의 상기 스택 공간부에서 상향 회동시켜서 상기 프레싱판(152)을 누르는 힘을 해제하기 위하여, 상기 연료전지 스택(3)을 누르고 있는 한 쌍의 상기 클램핑 가압부재(226)와 상기 프레싱판(152)의 가압력을 해제하는 프레싱 오픈 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 토글 클램프를 이용한 연료전지 스택 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101147235B1 (ko) 2004-12-10 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
KR20170014899A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 현대자동차주식회사 연료전지 스택 조립 장치
KR101734271B1 (ko) 2015-06-09 2017-05-11 현대자동차 주식회사 연료전지 스택 자동 적층 장치
KR102187460B1 (ko) * 2015-12-16 2020-12-07 현대자동차 주식회사 연료전지 스택용 적층 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101147235B1 (ko) 2004-12-10 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템
KR101734271B1 (ko) 2015-06-09 2017-05-11 현대자동차 주식회사 연료전지 스택 자동 적층 장치
KR20170014899A (ko) * 2015-07-31 2017-02-08 현대자동차주식회사 연료전지 스택 조립 장치
KR102187460B1 (ko) * 2015-12-16 2020-12-07 현대자동차 주식회사 연료전지 스택용 적층 장치

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