KR20240093066A - 자동차 샤시 프레임 - Google Patents

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KR20240093066A
KR20240093066A KR1020220175989A KR20220175989A KR20240093066A KR 20240093066 A KR20240093066 A KR 20240093066A KR 1020220175989 A KR1020220175989 A KR 1020220175989A KR 20220175989 A KR20220175989 A KR 20220175989A KR 20240093066 A KR20240093066 A KR 20240093066A
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Abstract

본 발명은 패키징 측면에서 이점이 있으면서도, 방열성능을 향상시킨 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 내부에 공간이 형성되는 프레임(100), 상기 프레임(100) 내부에 수용되는 배터리 팩(200), 상기 프레임(100)과 상기 배터리 팩(200) 사이에 설치되어 상기 배터리 팩(200)을 보호하는 보호부(300)를 포함한다.

Description

자동차 샤시 프레임{Chassis frame for vehicle}
본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 보다 상세히는 패키징 측면에서 이점이 있으면서도, 방열성능을 향상시킨 자동차 샤시 프레임에 관한 것이다.
선행문헌 001 내지 선행문헌 004는 본 발명과 기술적 관련성이 존재하는 발명 또는 논문이며,
선행문헌 001은 전기자동차용 샤시프레임에 관한 발명이고, 선행문헌 002는 전기자동차용 샤시프레임에 관한 발명이며, 선행문헌 003은 샤시 프레임을 구비한 자동차에 관한 발명이고, 선행문헌 004는 샤시 프레임의 내구해석에 관한 논문이다.
선행문헌 001 내지 004는 자동차 샤시 프레임에 관한 것이라는 점에서 본 발명과 유사점이 존재하나, 프레임 내부에 배터리 팩이 삽입되는 구조가 개시되어 있지 않다는 점에서 차이가 있다.
선행문헌 001 : KR 10-2022-0111909 A (2022.08.10) 선행문헌 002 : KR 10-2022-0111910 A (2022.08.10) 선행문헌 003 : JP 1995-081612 A (1995.03.28) 선행문헌 004 : 샤시 프레임의 내구해석에 관한 연구(한국자동차공학회 2001년 5월 학술강연 논문집 126-132 page, 2001.05, 고원, 김병배)
본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 보다 상세히는 패키징 측면에서 이점이 있으면서도, 방열성능을 향상시킨 자동차 샤시 프레임에 관한 것이다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임은, 내부에 공간이 형성되는 프레임(100), 상기 프레임(100) 내부에 수용되는 배터리 팩(200), 상기 프레임(100)과 상기 배터리 팩(200) 사이에 설치되어 상기 배터리 팩(200)을 보호하는 보호부(300)를 포함한다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임의 상기 배터리 팩(200)은, 일측으로 배열되는 다수개의 배터리 셀(210), 상기 배터리 셀(210)의 양단과 맞닿는 메탈 플레이트(220), 상기 배터리 셀(210)과 상기 메탈 플레이트(220)를 내부에 수용하는 절연 케이스(230)를 포함한다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임의 상기 메탈 플레이트(220)는, 판형으로 형성되는 제1부재(11), 상기 제1부재(11)와 일정간격 이격되어 배치되는 제2부재(12), 상기 제1부재(11)의 일단과 상기 제2부재(12)의 일단을 연결하는 제3부재(13), 상기 제1부재(11)의 타단과 상기 제2부재(12)의 타단을 연결하는 제4부재(14), 일단이 상기 제1부재(11)와 맞닿고, 타단이 상기 제2부재(12)와 맞닿는 열전달부(20)를 포함한다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임의 상기 메탈 플레이트(220)는, 내부에 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13) 및 상기 제4부재(14)로 둘러싸인 내부공간에 채워지는 전도물질(30)을 포함한다.
종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임의 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13), 상기 제4부재(14)를 포함하는 어셈블리는 서로 결합되는 복수의 파트로 나뉜다.
상기한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 자동차 샤시 프레임에 의하면, 메탈 플레이트가 제1부재, 제2부재, 제3부재, 제4부재, 열전달부를 포함해 구조화되어 일측, 즉 배터리 셀에서 발생한 열을 배터리 팩의 외측으로 빠르게 전달하기 때문에, 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임에 포함되는 배터리 팩의 방열성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 배터리 팩 자체가 프레임 내부에 삽입되어 배치되기 때문에, 패키징적인 측면에서 보다 효율적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자동차 샤시 프레임이 적용된 자동차의 측단면도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 자동차 샤시 프레임 내부에 적용되는 다양한 보호부의 개략도.
도 4는 본 발명의 자동차 샤시 프레임을 전방에서 봤을 때의 단면도.
도 5는 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 내부에 절연 냉각유가 채워진 단면 개략도.
도 6은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트에 형성된 함몰부의 개략도.
도 7은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 열전달부가 판 형상으로 형성된 경우의 단면도.
도 9는 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 열전달부가 격자 형상으로 형성된 경우의 단면도.
도 10은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 열전달부의 단면이 물결 형상인 경우의 단면도.
도 11은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 열전달부가 지그재그 형상인 경우의 단면도.
도 12는 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트의 열전달부가 특정 영역에 높은 밀도로 형성된 경우의 단면도.
도 13은 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트가 복수의 파트로 구성될 때의 단면도.
도 14는 본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트가 복수의 파트로 구성되되, 그 사이의 면이 서로 맞물리는 요철 형상일 때의 단면도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 다양한 실시예에 의한 자동차 샤시 프레임에 관하여 상세히 설명한다.
(실시예 1-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 내부에 공간이 형성되는 프레임(100), 상기 프레임(100) 내부에 수용되는 배터리 팩(200), 상기 프레임(100)과 상기 배터리 팩(200) 사이에 설치되어 상기 배터리 팩(200)을 보호하는 보호부(300)를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보호부(300)는, 적어도 하나 이상의 스프링을 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-2에 있어서, 상기 스프링은, 코일 스프링, 볼류트 스프링, 판스프링, 접시 스프링 중 적어도 어느 하나이다.
(실시예 1-4) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-2에 있어서, 상기 스프링은, 선형스프링 및 비선형스프링 중 어느 하나로 구성된다.
(실시예 1-5) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보호부(300)는 쇼크업소버를 포함할 수 있다.
(실시예 1-6) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보호부(300)는, 상기 배터리 팩(200)의 하부와 상기 배터리 팩(200)의 상부에 각각 배치되며, 상기 배터리 팩(200)의 하부에 위치한 보호부(300)의 탄성력은 상기 배터리 팩의 상부에 위치한 보호부(300)의 탄성력보다 높다.
(실시예 1-7) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보호부(300)는 상기 배터리 팩(200)의 하면과 상기 프레임(100)의 하면 사이 및 상기 배터리 팩(200)의 상면과 상기 프레임(100)의 상면 사이에 각각 위치한다.
(실시예 1-8) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-7에 있어서, 상기 보호부(300)는, 상기 배터리 팩(200)의 하면과 상기 프레임(100)의 하면 사이에 적어도 두 개 이상이 일정 거리 이격되어 배치되고, 상기 배터리 팩(200)의 상면과 상기 프레임(100)의 상면 사이에 적어도 두 개 이상이 일정 거리 이격되어 배치된다.
(실시예 1-9) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 보호부(300)는 상기 배터리 팩(200)측면과 상기 프레임(100)의 측면 사이에 위치한다.
(실시예 1-10) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-9에 있어서, 상기 보호부(300)는, 상기 배터리 팩(200)의 측면과 상기 프레임(100)의 측면 사이에 적어도 두 개 이상이 일정 거리 이격되어 배치된다.
(실시예 1-11) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-2에 있어서, 상기 스프링은 금속으로 형성된다.
본 발명인 자동차 샤시(Chassis)란 차량에서 차체를 떼어낸 나머지 부분의 통칭으로, 자동차가 주행하기 위한 필수 장치의 모음을 의미하며, 엔진, 동력전달장치(power train), 조향장치, 브레이크 등이 자동차 샤시에 포함된다. 단, 본 발명에서 중점적으로 다룰 것은, 자동차의 뼈대라고 할 수 있는 프레임과 프레임의 내부에 수용되는 배터리 팩에 관한 것이다.
프레임(100) 자체는 일반적으로, 자동차의 뼈대를 이루는 프레임(100)일 수 있다. 프레임(100)은 중공형으로 내부에 공간이 형성된다.
배터리 팩(200)은 프레임(100)의 내부에 수용된다. 본 발명은 프레임(100) 내부에 배터리 팩(200)이 수용됨으로써, 배터리 팩(200) 자체를 배치하기 위한 별도의 공간을 마련할 필요가 없어, 보다 효율적으로 전기자동차를 제조할 수 있는 효과가 있다.
배터리 팩(200)은 주로 전기자동차의 주행에 사용될 수 있으나, 본 발명은 배터리 팩(200)의 용도를 이에 한정하지는 않으며, 플러그인 하이브리드 차량이나, 엔진을 사용하는 자동차에 필요한 전력을 공급하는 용도로 사용될 수 있다.
배터리 팩(200) 자체는 상대적으로 진동이나 충격에 취약한 부품이므로, 프레임(100) 내부의 배터리 팩(200) 자체를 보호하기 위한 보호부(300)가 더 구비될 수 있다. 보호부(300)는 일반적인 탄성체로 구현될 수 있다.
보호부(300)의 일예로, 스프링이 사용될 수 있다. 스프링의 종류는 다양하게 선택될 수 있다.
코일(Coil) 스프링은 쇠막대를 나선형으로 둥글게 감아서 만든 스프링을 의미한다. 코일 스프링의 강도는 두께가 굵어질수록 단단하고 감는 횟수가 많을수록 부드러워지며, 코일의 지름이 클수록 부드러워진다. 코일 스프링은 쉽게 제작이 가능한 스프링으로, 널리 사용되며 효율성이 높고 가격이 저렴한 장점이 있다.
판스프링은 길이가 서로 다른 몇 개의 철판을 겹쳐서 만든 스프링을 의미한다. 판스프링은 구조가 간단하고, 진동을 억제하는 작용은 높지만 작은 진동에 대한 흡수는 좋지 않으며, 무겁고 소음은 많은 단점이 있다. 판스프링은 판과 판 사이에 고무밴드를 삽입하거나, 판의 수를 조절하여 마찰음을 감소시킬 수 있는 등의 특징이 있다.
볼류트(Voute) 스프링은 사각형 단면의 강판을 말아서 원뿔 형상으로 올린 압축 스프링을 의미한다. 볼류트 스프링은 공간 용적의 비율로 큰 에너지를 흡수할 수 있어, 진동을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
접시(Disc) 스프링은 단면이 접시모양인 원형의 스프링으로, 작은 공간에서 적은 변위로 큰 하중을 지지하며, 조립방법에 따라 좁은 공간에서 다양하게 힘과 행정거리를 갖도록 응용해서 사용할 수 있는 스프링이다. 접시 스프링은 단일의 스프링을 사용할 뿐 아니라, 다수개의 접시 스프링을 적층하여 스프링 자체의 특성을 변경시킬 수 있으며, 적절히 사용할 경우 이용범위가 넓고, 다양한 목적에 맞게 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. 특히 다수개의 접시 스프링을 겹쳐서 사용할 경우, 완충효과가 크며, 허용응력 범위 내에서 사용하면 긴 내구수명을 유지할 수 있는 효과가 있다. 접시 스프링은 서로 동일한 방향으로 적층할 경우 병렬형, 서로 다른 방향으로 지그재그로 적층할 경우 직렬형이라고 하며, 병렬형과 직렬형을 조합한 조합형 또한 있다.
상기한 스프링은 선형 스프링이거나, 비선형 스프링일 수 있다. 선형 스프링이란 스프링 전체에 걸쳐 그 특성이 동일한 것을 의미하며, 비선형 스프링은 스프링 전체 중 일부분의 탄성력이 나머지 부분의 탄성력과 다른 것을 의미한다. 비선형 스프링은 다양한 방식으로 구현할 수 있다. 일예로, 스프링이 코일 스프링일 경우 일부분의 지름은 크게 하고, 나머지 부분의 지름은 작게 하는 방식을 사용하거나, 일부분의 단위길이당 감는횟수를 크게하고, 나머지 부분은 단위길이 당 감는 횟수를 작게 하는 등의 방식으로 비선형 스프링을 구현할 수 있다.
보호부(300)는 스프링뿐 아니라, 쇼크업소버(Shock Absorber)와 같은 기기를 포함할 수 있다. 쇼크업소버는 현가장치에서 발생하는 충격을 흡수하는 장치로, 자동차의 주행 중 발생하는 노면 충격과 진동을 흡수하는 역할을 한다. 쇼크업소버는 실린더, 실린더 내부에 수용되는 피스톤을 포함하며, 리바운드때 오일이 오리피피스를 통과하면서 유체 난류 저항에 의해 감쇠 작용을 하고, 쇼크업소버에 의하여 흡수되는 운동에너지를 열에너지로 변환하여, 공기중으로 발산시키는 역할을 한다. 쇼크업소버는 단동형 및 복동형이 있을 수 있다.
앞서 본 발명의 보호부(300)로 사용될 수 있는 다양한 종류의 스프링을 설명했다. 본 발명에서 스프링은 단일의 종류로 배터리 팩(200)의 주변에 설치될 수도 있고, 배터리 팩(200)의 외곽 부분에 따라 서로 다른 종류의 스프링이 사용될 수 있다. 여기서 다른 종류의 스프링이란, 앞서 말한 스프링의 종류가 될 수 있고, 이와 달리 동일한 종류의 스프링이되, 그 특성이 서로 다른 스프링일 수 있다. 예를 들어, 배터리 팩(200)의 하측으로의 변위는 중력 때문에 배터리 팩(200)의 상측으로의 변위보다 클 수 있다. 따라서 배터리 팩(200)의 하측에는 배터리 팩(200)의 변위를 보다 더 흡수할 수 있도록, 탄성력이 큰 스프링을 배치하고, 배터리 팩(200)의 상부에는 하부에 위치한 스프링보다, 탄성력이 작은 스프링을 배치할 수 있다.
보호부(300)가 효과적으로 배터리 팩(200)을 보호하기 위해서는, 보호부(300)가 배터리 팩(200)의 상면, 하면, 측면과 프레임(100)의 상면, 하면, 측면 각각의 사이에 배치되되, 동일한 면에는 적어도 두 개 이상의 보호부(300)가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이 배터리 팩(200)의 상면, 하면, 측면 중 어느 하나에 배치된 보호부(300)의 종류는, 나머지 중 적어도 어느 하나에 배치된 보호부(300)와 다른 종류일 수 있고, 서로 동일한 종류의 보호부(300)가 사용될 수도 있다.
보호부(300)로의 스프링은 다양한 재질로 형성될 수 있지만, 본 발명에서는 금속으로 형성될 수 있다. 이는 스프링 자체가 배터리 팩(200)에서 발생하는 열을 외부로 배출하기위한 일종의 경로가 되도록 하기 위함이다. 스프링의 일단은 배터리 팩(200)과 접촉하고, 타단은 프레임(100)과 접촉하므로, 배터리 팩(200)에서 발생한 열은 스프링을 통해 프레임(100)측으로 전달되어, 외부의 공기와 열교환하게 된다.
스프링은 탄소강, 합금강, 동합금, 니켈합금과 같은 종류의 재질로 형성될 수 있다.
(실시예 2-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 배터리 팩(200)은, 일측으로 배열되는 다수개의 배터리 셀(210), 상기 배터리 셀(210)의 양단과 맞닿는 메탈 플레이트(220), 상기 배터리 셀(210)과 상기 메탈 플레이트(220)를 내부에 수용하는 절연 케이스(230)를 포함한다.
(실시예 2-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는, 상기 배터리 셀(210)과 맞닿는 부분이 함몰되는 함몰부(240)를 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 2-2에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는, 상기 함몰부(240)와 상기 함몰부(240)가 아닌 표면을 서로 연결하는 경사부(250)를 포함한다.
배터리 팩(200)에 포함되는 배터리 셀(210)들은, 일측으로 배열된다. 이때 필요에 따라 배터리 셀(210)들의 단자는 일측과 타측에 각각 위치할 수 있다. 메탈 플레이트(220)는 배터리 셀(210)들의 단자와 접촉하도록, 적어도 두 개가 배터리 셀(210)의 일단과 타단에 각각 위치할 수 있다. 메탈 플레이트(220)는 배터리 셀(210)의 단자와 별도로 결합되지는 않고, 단순히 접촉식으로 배치될 수 있다.
절연 케이스(230)는 접촉식으로 배치되는 배터리 셀(210)들과 메탈 플레이트(220)들을 고정시키는 하우징 역할을 한다. 또한 별도로 도면에는 도시되지 않지만, 배터리 셀(210)들과 외부에 위치하는 전기모터를 연결하는 배선 또한 배터리 팩(200)에 포함될 수 있다.
메탈 플레이트(220)는 별도의 결합수단이 없이 배터리 셀(210)의 양측 단자와 접촉한다. 이러한 경우, 배터리 팩(200)의 조립시 메탈 플레이트(220)과 배터리 셀(210)의 상대적 위치가 어긋날 수 있는 문제점 등이 있을 수 있다. 이러한 상황을 방지하기 위해, 메탈 플레이트(220)에는 배터리 셀(210)과 접촉되는 부분에 함몰부(240)가 형성될 수 있다. 즉, 함몰부(240)는 배터리 셀(210)의 위치의 정렬과 배터리 팩(200)이 조립된 이후 배터리 셀(210)의 위치를 고정하는데 있어서 도움이 되는 부분이다.
메탈 플레이트(220)에 형성되는 함몰부(240)는 메탈 플레이트(220)의 일면에서 수직한 방향으로 함몰 형성될 수 있다. 그러나 함몰부(240)가 수직한 방향으로 형성될 경우 배터리 셀(210)의 정렬이 용이하지 않을 수 있으며, 이를 위해 경사부(250)가 형성될 수 있다. 경사부(250)는 배터리 셀(210)의 위치가 정위치에 위치하지 않더라도, 경사부(250)를 통해 배터리 셀(210)의 위치가 함몰부(240)의 가운데 부분으로 이동하도록 배터리 셀(210)을 가이드할 수 있다.
(실시예 3-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 2-1에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는, 판형으로 형성되는 제1부재(11), 상기 제1부재(11)와 일정간격 이격되어 배치되는 제2부재(12), 상기 제1부재(11)의 일단과 상기 제2부재(12)의 일단을 연결하는 제3부재(13), 상기 제1부재(11)의 타단과 상기 제2부재(12)의 타단을 연결하는 제4부재(14), 일단이 상기 제1부재(11)와 맞닿고, 타단이 상기 제2부재(12)와 맞닿는 열전달부(20)를 포함한다.
(실시예 3-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는 알루미늄, 구리, 알루미늄 합금, 구리 합금 중 적어도 어느 하나로 형성된다.
(실시예 3-3) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13), 상기 제4부재(14)를 구성하는 금속의 열전도율은, 상기 열전달부(20)를 구성하는 금속의 열전도율보다 낮다.
(실시예 3-4) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 열전달부(20)는 연장된 기둥 형태이다.
(실시예 3-5) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 열전달부(20)는 판 형태이다.
(실시예 3-6) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 열전달부(20)는 복수개이며, 격자 형태로 형성된다.
(실시예 3-7) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 열전달부(20)는 복수개이며, 복수개의 상기 열전달부(20) 중 인접한 두 개 사이의 간격은, 서로 다르거나, 같다.
(실시예 3-8) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 열전달부(20)는 단면이 물결 형태이거나, 지그재그로 절곡된 형태이다.
(실시예 3-9) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는 표면에 형성되는 절연층, 상기 절연층의 표면에 형성되어 상기 배터리 셀(210)들을 전기적으로 연결하는 회로층을 포함한다.
(실시예 3-10) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 절연 케이스(230)는 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)를 포함하는 구조로 구성된다.
본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임는, 배터리 셀(210)에서 발생하는 열을 외부로 전달하여 방열성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 배터리 셀(210)과 맞닿는 메탈 플레이트(220)는 이를 위해 안출된 것으로, 금속으로 이루어진 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)를 포함하고, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 내부 공간에 열전달부(20)가 형성되어, 구조적으로 빠르게 배터리 셀(210)에서 발생하는 열을 배터리 셀(210)의 반대측으로 전달한다. 메탈 플레이트(220)의 외측에는 절연 케이스(230)가 위치하고, 절연 케이스(230)는 앞서 설명한 스프링과 같은 보호부(300)와 접촉하므로, 배터리 셀(210)에서 발생한 열은 메탈 플레이트(220)를 통해 구조적으로 빠르게 절연 케이스(230)로 전달되고, 절연 케이스(230)로 전달된 열은 보호부(300)를 통해 프레임(100)으로 전달된다.
제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14), 열전달부(20)는 높은 열전도율을 가지면서, 일정 정도 이상의 강성을 가져야 한다. 이를 위해 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14), 열전달부(20)는 금속, 그 중에서도 열전도율과 경제성을 고려하면 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리, 구리 합금 등이 사용될 수 있다.
순수한 알루미늄은 열전도율이 약 237W(K·m)이다. 방열용도로 사용되는 알루미늄은 일반적으로 A1050로, 99.5% 순도의 알루미늄이다. A1050는 상대적으로 무른 재질이므로, 알루미늄을 주재료로 구리, 망간, 규소, 마그네슘, 아연, 니켈 등을 이용해 알루미늄 합금을 제조하여, 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임에서 배터리 팩(200)에 요구하는 강도를 충족할 수 있다.
순수한 구리의 열전도율은 약 401W/(K·m)이다. 순수한 구리는 순수한 알루미늄보다 무른 금속이므로, 일반적으로 순수한 구리만을 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13), 상기 제4부재(14), 상기 열전달부(20)를 제조하는데 사용하지 않고, 구리합금을 통해, 열전도율은 다소 낮더라도 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임에서 배터리 팩(200)에 요구하는 강도를 충족할 수 있다.
구리합금의 몇몇 예로는, 황동, 청동 등이 있을 수 있다.
제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14) 자체는 메탈 플레이트(220)의 외형을 구성하는 부재이므로, 일정 정도 이상의 강도를 가지는 금속으로 제조되어야 한다. 단 열전달부(20) 자체는 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 내부 공간에 위치하여 제1부재(11)의 열을 제2부재(12)로 전달하는 역할을 하기 때문에, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)를 구성하는 금속과 다른 금속이 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 열전달부(20)는 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)를 구성하는 금속보다 열전달율이 높은 금속으로 제조될 수 있다. 일예로, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 알루미늄 합금으로 구성되고, 열전달부(20)는 구리로 형성되는 경우는, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14), 열전달부(20) 모두가 알루미늄 합금으로 제조되는 경우 보다, 방열성능을 향상시킬 수 있다.
제1부재(11) 및 제2부재(12) 중 어느 하나에서 발생하는 열을 다른 하나로 전달하는데 있어서,
열전달부(20)는 그 기능을 극대화시킨다. 본 발명의 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14), 열전달부(20)를 포함하는 메탈 플레이트(220)의 구조는, 구조적으로 열전도율을 높인 방식으로 하나의 금속으로 채워진 형태의 플레이트보다 높은 열전도율을 가져, 배터리 셀(210)에서 발생하는 열을 효율적으로 배출하기 용이하다. 또한 본 발명에서 메탈 플레이트(220)는 그 자체로 배터리 셀(210)의 전력을 이동시키는 전선 또는 버스바(bus bar)의 역할을 할 수 있다. 이 경우, 메탈 플레이트(220)는 도체로 형성될 수 있다.
이와 달리, 메탈 플레이트(220) 자체가 전선 또는 버스바 역할이 아닌, 단순히 방열을 위한 부재로 사용될 수도 있다. 이를 위해서는 메탈 플레이트(220) 자체가 절연이 되어야 하며, 메탈 플레이트(220)의 표면에는 절연층이 형성되고, 절연층의 표면에는 배터리 셀(210)들을 전기적으로 연결시키기 위한 회로층이 형성될 수 있다. 일반적인 PCB의 표면에 형성되는 패턴을 포함하는 부분이다. 본 발명의 메탈 플레이트(220)의
회로층은 PCB의 표면에 형성된 패턴이 형성되면서, 회로 구성에 필요한 각종 전자소자들이 장착되거나 실장되는 부분이다. 절연층은 회로층을 절연시키는 부분으로, 절열물질이 도포된 후 경화되어 형성될 수 있다.
열전달부(20)는 상하 방향으로 연장된 미세한 기둥 형태로 형성되어 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 공간상에 위치할 수 있다. 열전달부(20)는 일단이 제1부재(11)의 내면에 결합되고, 타단이 제2부재(12)의 내면에 결합될 수 있다. 핀 형태의 열전달부(20)는 다수개가 일정간격 이격되어 배치될 수 있다.
열전달부(20)는 판 형태로 형성되어, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 공간상에 위치할 수 있다. 판 형태의 열전달부(20)는 미세한 기둥 형태의 열전달부(20)에 비해 제1부재(11)와 제2부재(12) 각각의 마주보는 면과 맞닿는 부분이 많아, 미세한 기둥 형태의 열전달부(20)에 비해 견고할 수 있다.
판 형태의 열전달부(20)는 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 공간상에 서로 평행하게 마주본 형태로 배치되거나, 격자 형태로 형성될 수 있다. 열전달부(20)가 격자 형태로 형성될 경우, 제1부재(11)와 제2부재(12)를 서로 교차하는 다른 방향에서 지지하기 때문에, 앞서 설명했던 판 형태의 열전달부(20)가 평행하게 이격되어 배치되는 방식이나 핀 형태의 열전달부(20)로 형성되는 경우보다 메탈 플레이트(220)가 보다 견고해질 수 있다.
기둥 또는 판 형태의 열전달부(20)는 특정 부분에 몰려 높은 밀도로 배치되고, 나머지 부분에는 해당 부분보다 낮은 밀도로 배치될 수 있다. 이는 메탈 플레이트(220)가 배터리 셀(210)의 방열에 사용될 때, 배터리 셀(210)이 특정 부분에 몰려 배치된다면, 해당 부분에서의 방열이 다른 부분에서의 방열보다 더 이루어져야 하기 때문이다. 여기서 높은 밀도란, 동일한 면적상에 특정 부분에 위치하는 열전달부(20)의 개수가 다른 부분에 위치하는 열전달부(20)의 개수보다 많은 것을 의미한다.
일예로, 본 발명의 제1부재(11)의 외면 중 가운데 부분에 배터리 셀(210)들이 배치되는 경우, 제1부재(11)와 제2부재(12)의 사이 공간 중, 폭 방향을 기준으로 가운데부분에서 열전달부(20)의 밀도는 다른 부분에서 열전달부(20)의 밀도보다 높게 형성되어, 가운데 부분의 방열성능을 다른 부분에서의 방열성능보다 높일 수 있다.
이와 달리 본 발명은 복수개의 열전달부(20)가 서로 일정한 간격을 유지하면서 형성되는 등의 실시예 또한 있을 수 있음은 물론이다.
열전달부(20)는 단면이 물결 형태이거나, 절곡된 지그재그 형태일 수 있다. 이는 열전달부(20) 자체의 면적을 매끈한 판 형상의 열전달부(20)에 비해 증가시킬 수 있으므로, 방열효과가 증가할 수 있는 효과가 있다.
(실시예 4-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 메탈 플레이트(220)는 내부에 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13) 및 상기 제4부재(14)로 둘러싸인 내부공간에 채워지는 전도물질(30)을 포함한다.
(실시예 4-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전도물질(30)은, 액상, 크림 또는 파우더 형태이다.
(실시예 4-3) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-2에 있어서, 상기 전도물질(30)은 열이 가해지는 굳는 액상 또는 크림 형태이다.
(실시예 4-4) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 전도물질(30)은 Sn-Ag-Cu 또는 Sn-Ag이다.
(실시예 4-5) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-1에 있어서, 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13) 및 상기 제4부재(14)로 둘러싸인 내부공간은 비워진다.
(실시예 4-6) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-5에 있어서, 상기 내부공간은 상기 메탈 플레이트(220)의 외부보다 기압이 낮다.
(실시예 4-7) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 4-5에 있어서, 상기 내부공간은 진공이다.
전도물질(30)은 일종의 솔더 페이스트 또는 솔더 분말의 역할을 한다. 전도물질(30)은 열전달물질로 역할로 기능하면서 동시에, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)가 형성하는 공간 내부 표면을 재산화로부터 방지하고, 일종의 본딩(접착)요소의 역할을 한다.
전도물질(30)은 열이 가해지면 굳는 열경화성을 가지는 액상 또는 크림 형태로, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)로 이루어지는 어셈블리 중 어느 한 부분이 개방된 상태에서 열전달부(20)를 형성한 후, 전도물질(30)을 채운 후, 개방된 부분을 닫는다. 이후 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)로 이루어지는 어셈블리를 소정의 방식으로 결합시키면서, 소정 온도에서 가열하게 되면 전도물질(30)이 굳게 된다. 단, 이와 달리 전도물질(30)은 파우더 형태일 수 있는데, 파우더 형태의 전도물질(30)은 열경화성을 가지지 않는다.
앞서 설명한 전도물질(30)이 위치하는 공간, 즉 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)로 둘러싸인 공간에는, 열전달부(20)를 제외하고는 비어질 수 있다. 공기의 경우 고체보다 열전도율이 낮기 때문에, 발열하는 전자소자가 제1부재(11)의 외면에 배치된다고 했을 때, 전자소자에서 발생한 열은 제1부재(11)에서 열전달부(20)를 통해 제2부재(12)로 전달된다.
경우에 따라, 즉 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)로 둘러싸인 공간은 진공이나, 외부보다 기압이 낮을 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 3-1에 있어서, 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13), 상기 제4부재(14)를 포함하는 어셈블리는 서로 결합되는 복수의 파트로 나뉜다.
(실시예 5-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 복수의 파트는 서로 브레이징, 용접, 솔더링 중 적어도 어느 하나의 방식으로 서로 접합된다.
(실시예 5-3) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 5-1에 있어서, 상기 복수의 파트가 서로 면접하는 면은 서로 맞물리는 지그재그 또는 요철 형상으로 형성된다.
본 발명의 자동차 샤시 프레임의 메탈 플레이트(220)는, 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14) 각각으로 나뉘어 서로 조립될 수 있지만, 이 경우 4개의 부재를 서로 조립해야 하므로, 비효율적일 수 있다. 따라서 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14)를 포함하는 어셈블리는 서로 결합되는 복수의 파트로 나뉘고, 각각의 파트가 서로 결합될 수 있다.
일예로, 상기한 어셈블리가 제1파트(41)와 제2파트(42)로 나뉜다고 했을 때, 제1파트(41)는 온전한 제1부재(11), 제3부재(13)의 절반, 제4부재(14)의 절반을 포함할 수 있고, 제2파트(42)는 온전한 제2부재(12), 제3부재(13)의 나머지 절반, 제4부재(14)의 나머지 절반을 포함할 수 있다. 이때 제1파트(41)와 제2파트(42)는 각각의 대향면이 서로 맞닿은 상태에서 브레이징, 용접, 솔더링 중 적어도 어느 하나의 방식으로 서로 접합될 수 있다.
브레이징(Brazing)은 금속/비금속 재료의 접합방법의 하나로, 섭씨 450도 이상의 모재의 용융점 이하의 온도에서 접합부를 가열하여 보재는 녹이지 않고 용가재만 녹여, 모재를 접합하는 기술이다.
브레이징은 접합부에 용가재를 배치하고 플럭스를 도포한 후, 모재(본 발명에서는 제1파트(41) 및 제2파트(42)는 녹지 않을 정도의 온도로 가열해, 용가재를 용융시킨다. 용융된 용가재는 접합하고자 하는 두 물체 사이의 틈새, 즉 제1파트(41)와 제2파트(42) 사이로 스며들고, 스며든 금속은 굳으면서 제1파트(41)와 제2파트(42)를 접합하게 된다.
브레이징의 구체적인 방법으로는, 로 브레이징, 진공 브레이징, 딥 브레이징, 토치 브레이징 등이 있을 수 있다.
로 브레이징은 앞서 설명한 바와 같은 방식으로 진행되는 것으로, 대량 생산이 가능하고 비교적 숙련된 기술자를 필요로 하지 않아 산업계에서 널리 사용되는 반자동화된 공정이다.
진공 브레이징은 앞서 설명한 로 브레이징의 방식에서 플럭스가 아닌 진공을 사용해 접합하는 방법이다.
딥 브레이징은 용융된 용가재 또는 용융된 플럭스 속에 접합할 부재인 제1파트(41)와 제2파트를 적셔가며 접합하는 방식이다.
토치 브레이징은 브레이징이 필요한 부분을 접합해야 할 때 사용하는 방법으로, 브레이징할 부위만 부분적으로 은납봉 용가재를 사용해 브레이징 토치로 열을 가해 접합하는 방식이다. 토치 브레이징은 가장 널리 사용되는 방식으로, 다양한 가스를 열원으로 사용해 브렝이징할 수 있다. 토치 브레이징에 사용되는 가스는 아세틸렌, 에틸렌, 프로판, 수소, 천연가스 등이 있을 수 있다.
제1파트(41)와 제2파트(42)의 서로 맞닿는 면, 즉 제3부재(13)와 제4부재(14)가 서로 나뉜 부분은, 단순히 평면으로 서로 면접하는 것이 아니라, 단면이 서로 맞물리는 지그재그 형상이나, 서로 맞물리는 요철 모양으로 형성되어, 각각의 접합면을 증가시킬 수 있다. 이렇듯 제1파트(41)와 제2파트(42)의 접합면을 증가시키면, 제1파트(41)와 제2파트(42)를 결합할 때, 접착력이 보다 증가하는 효과가 있으며, 제1파트(41)와 제2파트(42)를 서로 면접시킬 때, 요철면이 맞물려 제1파트(41)와 제2파트(42)의 정렬이 용이한 효과가 있다.
상술한 메탈 플레이트(220)를 구성하는 제1부재(11), 제2부재(12), 제3부재(13), 제4부재(14), 열전달부(20)는 메탈 플레이트(220) 뿐 아니라, 절연 케이스(230)에도 적용될 수 있다. 단, 절연 케이스(230) 자체는 절연이 되어야 하므로, 절연 케이스(230)의 표면에는 별도의 절연층이 형성될 수 있다.
(실시예 6-1) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 1-1에 있어서, 상기 프레임(100) 내부에 충전되는 냉각 절연유(400)를 포함한다.
(실시예 6-2) 본 발명은 자동차 샤시 프레임에 관한 것으로, 실시예 6-1에 있어서, 상기 냉각 절연유(400)는, 광유, 합성유, 알킬벤젠, 폴리 염화 바이페닐(Poly cholrinated biphenyl), 혼합유, 첨가제 첨가 절연유, R-TEMP, 파플푸오르카본, 식물성 절연유 중 적어도 하나이다.
냉각 절연유(400)는 프레임(100) 내부에 충전되어, 배터리 팩(200)에서 발생하는 열을 외부로 전달함과 동시에, 프레임(100)의 하중을 증가시켜 본 발명에 의한 자동차 샤시 프레임이 적용된 차량의 무게중심을 더욱 낮추는 역할을 한다. 냉각 절연유(400)는 프레임(100) 내부 뿐만 아니라, 배터리 팩(200)에 포함되는 절연 케이스(230) 내부에 충전되어, 배터리 팩(200) 내부, 즉 배터리 셀(230)에서 발생하는 열을 외부로 방출시키는 등의 역할 또한 할 수 있다.
광유(Mineral oil)는 석유에서 비점(沸點)이 섭씨 250~400도 정도의 수많은 혼합물을 정제하여 만든 절연유이다. 광유는 나프텐계 탄화수소, 파라핀계 탄화 수소 및 방향족계 탄화수소 등이 있을 수 있다. 광유계 절연유는 그 성분 속에 나프텐계 또는 파라핀계 탄화수소가 차지하는 비율에 따라 나프텐계 절연유 또는 파라핀계 절연유라 부른다.
광유의 종류인 나프텐계 탄화수소는 분자 속에 적어도 1개의 포화탄화수소 링(나프텐링)을 지닌 화합물이다. 파라핀계는 CnH2n+2의 분자식을 갖춘 포화쇄상 탄화수소 화합물로 분기되어 있는 것과 분기되어 있지 않은 것 등이 있다. 방향족계는 분자 속에 적어도 1개의 불포화 탄화수소 고리를 지닌 화합물을 말한다. 광유에는 상기한 나프탄계 탄화수소, 파라핀계 탄화수소 및 방향족계 탄화수소 외에, 소량의 유황화합물, 질소화합물, 산소화합물 등이 포함되어 있다.
합성유(Synthetic oil)는 화학적인 합성반응에 의하여 공업적으로 특성을 조절한 것으로, 절연유 분류상 2종부터 6종까지 속하고, 염소화폐닐계(PCB), 실리콘계, 에스테르계, 알킬계 등이 있으며, 요구되는 특수한 조건에 맞추어 널리 사용된다. 합성유의 총칭을 아스카렐(Askarel)이라고도 한다.
알킬벤젠은 직쇄형(소프트형)과 분기형(하드형)이 있다. 직쇄형의 알킬 벤젠은 n-파라핀을 백금촉매로 탈수한 후, HF 등의 촉매로 벤젠과 결합시켜 만들고, 분기형의 알킬 벤젠은 프로필렌을 인산촉매를 바탕으로 중합시켜 얻은 프로필렌 테트라머에 HF 등을 촉매로 하여 벤젠과 결합시켜 만든다. 알킬 벤젠은 전기적 성질, 산화 안정성 등이 우수하여 전력용 변압기용으로서는 광유계 절연유와 혼합하여 사용되고 있다.
폴리 염화 바이페닐은 방향족 화합물인 Biphenyl, Biphenyl Ether, Bip- henyl Ketone, Biphenyl Methane 등의 수소를 염소로 치환하여 만든 합성 절연유의 일종이다. 폴리 염화 바이페닐은 일반 광유보다 전기적, 화학적으로 우수한 특성을 갖고 있으며, 절연유, 열매체유, 도료, 잉크, 접착제 등에 사용되고 있다. 폴리 염화 바이페닐은 미생물에 의한 분해속도가 느려 장시간 환경오염물질로서 남게 되며, 사람이나 동물이 먹을 경우 간과 췌장, 위장, 생식기 등에 장애를 일으키게 된다. PCB의 구조는 DDT나 BHC와 같은 유기염소제 또는 살균제와 비슷하며, PCB의 성질은 不燃性 또는 난연성이며, 열용량이 크고, 전기절연성이 뛰어나며, 광유보다 비중이 크다.
혼합유는 광유계 절연유에 알킬벤젠을 혼합한 것으로 절연유 분류상 7종에 속하며 전기적 특성이나 산화 안정성이 우수하다. 광유계 절연유 중, 파라핀계 절연유에 알킬벤젠을 혼합한 것은 상기의 결점을 보완하는 동시에 전기특성, 산화 안정성도 향상된다.
첨가제 첨가 절연유는 유동대전이라는 현상을 방지하기 위해 벤조트리아졸이 첨가된 절연유이다.
R-TEMP는 난연성 절연유의 일종으로 미국 COOPER POWER SYSTEM사의 제품이다. 주로 변압기에 많이 사용되며, 무독성으로 폴리 염화 바이페닐을 대체하는 절연유로, 생화학적 안정성과 환경적인 안정성을 가지며 일반 광유와의 혼합 또한 용이하다. R-TEMP는 인화점이 일반적인 광유(섭씨 144도)보다 높아 내화특성이 좋고, 연소점 또한 일반 광유에 비하여 높은 편이다. R-TEMP는 전기적인 특성 중 절연파괴전압도 양호한 편이고, 폐기처리에 대한 비용 또한 광유보다 적게 든다.
파플푸오르카본은 불연절연유의 일종으로 절연, 냉각용도로 사용되는 매우 고가의 절연유이다. C8을 주성분으로 한 C8F16O 로 표현되는 불소 화합물이나 상온에서 휘발하지 않으며, 매우 안정적인 물질로서 대기중의 오존층을 파괴하지도 않는다. 비유전율이 절연지와 비슷하여 적용 기기 내부의 전계분포를 개선하는 매우 이상적인 절연유이며, 초고압기기의 유동대전현상을 해소하는데도 적합할 뿐만 아니라, 냉각 성능이 매우 뛰어나 슈퍼컴퓨터의 냉각에도 이용된다.
식물성 절연유는 콩, 옥수수 등 식물씨앗에서 추출한 천연 에스터로 90년대 중반부터 개발돼 주로 북미 지역 전력회사에서 사용 중에 있으며, 기존 광유(Mineral Oil)에 비해 생분해도가 높아 환경 친화적이며 발화정인화점이 높아 난연성능이 우수하다. 광유와 식물성 절연유 열화특성을 평가한 결과 광유에 비해 식물성 절연유의 점도가 3배 정도 높게 나타났으며, 열화 후 광유에 비해 식물유의 점도가 큰 폭으로 증가하는 특징이 있다. 따라서 식물성 절연유는 열화에 따라 점도가 증가하므로 권선 설계시 과열이 되지 않도록 해야 한다. 또한 광유는 식물성 절연유에 비해 에너멜 동선 및 절연지의 열화를 촉진하며, 식물유가 동선·절연지 열화측면에서 광유에 비해 유리하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
11 : 제1부재 12 : 제2부재
13 : 제3부재 14 : 제4부재
20 : 열전달부 30 : 전도물질
41 : 제1파트 42 : 제2파트
100 : 프레임 200 : 배터리 팩
210 : 배터리 셀 220 : 메탈 플레이트
221 : 절연층 222 : 회로층
230 : 절연 케이스 240 : 함몰부
250 : 경사부
300 : 보호부
400 : 냉각 절연유

Claims (5)

  1. 내부에 공간이 형성되는 프레임(100);
    상기 프레임(100) 내부에 수용되는 배터리 팩(200);
    상기 프레임(100)과 상기 배터리 팩(200) 사이에 설치되어 상기 배터리 팩(200)을 보호하는 보호부(300);
    를 포함하는 자동차 샤시 프레임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 팩(200)은,
    일측으로 배열되는 다수개의 배터리 셀(210);
    상기 배터리 셀(210)의 양단과 맞닿는 메탈 플레이트(220);
    상기 배터리 셀(210)과 상기 메탈 플레이트(220)를 내부에 수용하는 절연 케이스(230);
    를 포함하는 자동차 샤시 프레임.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트(220)는,
    판형으로 형성되는 제1부재(11);
    상기 제1부재(11)와 일정간격 이격되어 배치되는 제2부재(12);
    상기 제1부재(11)의 일단과 상기 제2부재(12)의 일단을 연결하는 제3부재(13);
    상기 제1부재(11)의 타단과 상기 제2부재(12)의 타단을 연결하는 제4부재(14);
    일단이 상기 제1부재(11)와 맞닿고, 타단이 상기 제2부재(12)와 맞닿는 열전달부(20);
    를 포함하는 자동차 샤시 프레임.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 메탈 플레이트(220)는,
    내부에 상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13) 및 상기 제4부재(14)로 둘러싸인 내부공간에 채워지는 전도물질(30);
    을 포함하는 자동차 샤시 프레임.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1부재(11), 상기 제2부재(12), 상기 제3부재(13), 상기 제4부재(14)를 포함하는 어셈블리는 서로 결합되는 복수의 파트로 나뉘는 자동차 샤시 프레임.
KR1020220175989A 2022-12-15 자동차 샤시 프레임 KR20240093066A (ko)

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