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KR102336410B1 - 조립형 차량 - Google Patents

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KR102336410B1
KR102336410B1 KR1020200048749A KR20200048749A KR102336410B1 KR 102336410 B1 KR102336410 B1 KR 102336410B1 KR 1020200048749 A KR1020200048749 A KR 1020200048749A KR 20200048749 A KR20200048749 A KR 20200048749A KR 102336410 B1 KR102336410 B1 KR 102336410B1
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KR
South Korea
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vehicle
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magnetic
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황진호
차동은
이상헌
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Priority to US17/011,094 priority patent/US11648985B2/en
Priority to EP20194862.7A priority patent/EP3901012A1/en
Priority to CN202011046474.1A priority patent/CN113525562A/zh
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Abstract

차체를 형성하는 바디모듈, 배터리와 구동휠이 마련되고, 바디모듈과 체결되는 플랫폼모듈, 바디모듈 또는 플랫폼모듈 중 어느 하나에 마그네틱모듈이 내장되고, 다른 하나에 아마추어가 내장되며, 바디모듈과 플랫폼모듈이 체결되면 마그네틱모듈과 아마추어가 마주보도록 구성되는 연결부 및 마그네틱모듈에 전력을 인가하여 마그네틱모듈과 아마추어가 자기력에 의해 연결되도록 함으로써 바디모듈과 플랫폼모듈을 쉽게 교체할 수 있도록 연결되게 하는 제어기를 포함하는 조립형 차량이 소개된다.

Description

조립형 차량{PREFABRICATED VEHICLE}
본 발명은 바디모듈과 플랫폼모듈이 연결 또는 분리 가능하여 목적에 따라 적절한 차량을 구성하여 사용할 수 있고, 바디모듈과 플랫폼모듈을 물리적으로 체결한 후 자기력에 의해 견고하게 결합하여 안정적으로 사용할 수 있는 조립형 차량에 관한 발명이다.
전통적인 자동차의 개념은 완성된 차체를 운행하여 사람이나 물건을 운송하는 수단으로 인식되어 왔다. 그러나 자동차의 외형, 내장재, 부품에 대한 꾸준한 개발이 이루어지면서 현대적인 자동차의 개념은 단순한 운송수단을 넘어 하나의 생활공간으로 인식되고 있다.
그러나, 아직까지 자동차 구매자는 완성차 제조업체에서 생산한 완성차량을 구매하여 사용하는 것에 국한되어 있다. 구매자는 목적에 따라 완성차량을 구매해야 하기 때문에 사용 용도에 따라 자동차를 구매해야 했다. 예를 들면, 운행용 승용차를 소지한 사람도 화물 운송을 위해서는 화물차를 구매해야 했다. 특히, 제조업체가 구비한 완성차량의 한도에서 차량을 구매할 수 있었으며 사용 목적이나 기호에 따라 능동적으로 차체를 구성할 수 있는 차량은 아직까지 개발되지 않은 실정이다.
완성차 제조업체는 완성된 차량만을 제조하여 판매하므로, 완성차의 재고가 발생하였다. 따라서 종래의 차량의 경우 생산비용이 증가되고 재고차량의 처리비용이 발생하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 세계 최초로 바디모듈과 플랫폼모듈을 연결 또는 분리 가능하도록 구성하여 차량을 목적에 따라 변형하여 사용할 수 있는 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle, PBV)의 차량 체결구조와 체결방식에 대한 발명이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 바디모듈과 플랫폼모듈의 물리적인 체결구조와 자기력에 의한 연결부를 포함하여 분리, 교체, 결합이 자유로우면서도 결합시 안정성이 확보될 수 있는 조립형 차량을 제공하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조립형 차량은 차체를 형성하는 바디모듈; 배터리와 구동휠이 마련되고, 바디모듈과 체결되는 플랫폼모듈; 바디모듈 또는 플랫폼모듈 중 어느 하나에 마그네틱모듈이 내장되고, 다른 하나에 아마추어가 내장되며, 바디모듈과 플랫폼모듈이 체결되면 마그네틱모듈과 아마추어가 마주보도록 구성되는 연결부; 및 마그네틱모듈에 전력을 인가하여 마그네틱모듈과 아마추어가 자기력에 의해 연결되도록 함으로써 바디모듈과 플랫폼모듈을 쉽게 교체할 수 있도록 연결되게 하는 제어기;를 포함할 수 있다.
바디모듈은 차체의 전면부가 되는 프론트모듈, 차량의 내부공간을 형성하는 캐빈모듈 및 차체의 후면부가 되는 리어모듈로 구성되고, 프론트모듈, 리어모듈 및 캐빈모듈의 연결에 의하여 차체가 형성될 수 있다.
바디모듈과 플랫폼모듈 중 어느 하나의 일측에는 레일이 마련되고, 다른 하나의 일측에는 레일이 삽입되는 가이드가 마련되어 레일이 가이드에 삽입됨으로써 바디모듈과 플랫폼모듈이 체결될 수 있다.
또한, 가이드의 일측면은 개방되고, 타측면은 폐쇄되어 레일이 가이드의 일측면으로 삽입되도록 구성되고, 레일의 단부와 가이드의 타측면 중 어느 하나에는 돌출 형성된 가이드핀이 형성되고, 다른 하나에는 가이드핀이 삽입되는 가이드홀이 형성되어 바디모듈과 플랫폼모듈이 완전히 체결되면 가이드핀이 가이드홀에 삽입될 수 있다.
레일은 2개 마련되고, 가이드는 각각 레일이 삽입되는 제1가이드 및 제2가이드로 구성되고, 제1가이드에는 가이드핀이 삽입되어 고정되도록 가이드핀의 크기에 대응되는 형상으로 이루어진 제1가이드홀이 형성되고, 제2가이드에는 가이드핀이 삽입된 후 일정간격 이동 가능하도록 가이드핀의 크기보다 크게 형성된 제2가이드홀이 형성될 수 있다.
연결부는 사이드 실(side sill)에 마련될 수 있다
사이드실은 플랫폼모듈의 플로어에 대하여 상방으로 일정간격 이격되어 형성되어 바디모듈과 플랫폼모듈의 체결시 배터리가 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
바디모듈은 플랫폼모듈에 대하여 전후방향으로 체결될 수 있다.
바디모듈의 하면과 플랫폼모듈의 상면 중 어느 하나에는 전후방향으로 연장 형성된 레일이 마련되고, 다른 하나에 전후방향으로 연장 형성되어 레일이 삽입되는 가이드가 마련되며, 가이드의 일측면은 개방되고 타측면은 폐쇄되며, 레일이 가이드의 개방된 일측면으로 삽입되어 체결될 수 있다.
바디모듈은 차체의 전면부가 되는 프론트모듈, 차량의 내부공간을 형성하는 캐빈모듈 및 차체의 후면부가 되는 리어모듈로 구성되고, 프론트모듈과 리어모듈은 플랫폼모듈과 일체로 형성되고, 캐빈모듈은 프론트모듈과 리어모듈의 사이에 좌우방향으로 체결되어 차체가 형성될 수 있다.
캐빈모듈의 전면 및 후면에는 좌우방향으로 연장 형성된 레일이 마련되고, 프론트모듈의 후면 및 캐빈모듈의 전면에는 좌우방향으로 연장 형성되어 레일이 삽입되는 가이드가 마련되며, 가이드의 일측면은 개방되고 타측면은 폐쇄되며, 레일이 가이드의 개방된 일측면으로 삽입되어 체결될 수 있다.
바디모듈은 플랫폼모듈에 대하여 상하방향으로 체결될 수 있다.
바디모듈의 하면과 플랫폼모듈의 상면 중 어느 하나에는 상하방향으로 돌출 형성된 가이드핀이 마련되고, 다른 하나에 상하방향으로 함몰 형성되어 가이드핀이 삽입되는 가이드홀이 마련되며, 바디모듈과 플랫폼모듈 체결시 가이드핀이 가이드홀에 삽입될 수 있다.
연결부는 자기장의 형성에 의한 전압을 측정하는 홀센서를 포함하고, 홀센서에서 측정된 측정값에 의하여 바디모듈과 플랫폼모듈의 완전 결합 여부를 판단할 수 있다.
본 발명은 차량을 구성하는 바디모듈과 플랫폼모듈이 분리 및 결합되어 차량을 사용하는 목적에 맞게 차량의 구성을 변경할 수 있어 다양한 목적의 차량으로 개조 가능한 장점을 가진다.
또한, 물리적인 결합뿐만 아니라 마그네틱모듈의 자기경로 제어에 의하여 결합 및 분리가 가능하여 구성이 간단하고 제어가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조립형 차량의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조립형 차량의 바디모듈과 플랫폼모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 A-A 라인에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 조립형 차량의 레일이 가이드에 삽입되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조립형 차량이 체결되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 B-B 라인에 따른 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 조립형 차량이 체결되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7의 C-C 라인에 따른 단면도이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 조립형 차량의 모습을 나타내는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 차량이 바디를 형성하는 바디모듈(100)과 구동부를 형성하는 플랫폼모듈(200)로 구성되고, 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 분리 가능하게 연결되어 조립이 가능한 차량에 관한 것이다.
바디모듈(100)은 차체의 전면부가 되는 프론트모듈(101), 차량의 내부공간을 형성하는 캐빈모듈(102) 및 차체의 후면부가 되는 리어모듈(103)로 구성될 수 있다. 프론트모듈(101)과 리어모듈(103) 사이에 캐빈모듈(102)이 연결되어 전체적으로 바디모듈(100)이 형성될 수 있다.
플랫폼모듈(200)에는 차량을 구동하는 구동휠(W)과, 구동 에너지를 제공하는 배터리(201)가 마련될 수 있다. 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 연결된 경우 배터리(201)는 바디모듈(100)에 전기를 공급할 수 있다.
바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)은 물리적으로 체결된 후 마그네틱모듈(320)에 전력이 인가되면 연결부(300)에 자기력이 발생하여 연결될 수 있다. 따라서 물리적, 자기적으로 연결되어 견고하게 연결되었다가, 전력을 반대방향으로 인가하면 용이하게 분리 가능할 수 있다.
연결부(300)는 차량의 외측면에 마련된 사이드 실(side sill, 120)에 마련될 수 있다. 사이드 실(120)은 강성이 높은 재질로 이루어지기 때문에 외부 충격이 있더라도 연결부(300)의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 사이드 실(120)은 플랫폼모듈(200)의 플로어에 대하여 상방으로 일정간격 이격되어 형성될 수 있다. 따라서 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)은 플로어의 위치에 대하여 일정간격 상방에 위치될 수 있다. 플랫폼모듈(200)에 배터리(201)가 내장되기 위하여 플로어의 일부가 상방으로 굴곡지게 형성될 수 있고, 이 경우 바디모듈(100) 체결시 배터리(201)가 간섭될 수 있기 때문에 일정 간격을 두어 간섭을 회피할 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 조립형 차량의 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A 라인에 따른 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 조립형 차량은 바디모듈(100)이 플랫폼모듈(200)의 전방 또는 후방에서 삽입되어 체결되도록 구성될 수 있다.
연결부(300)는 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)로 구성될 수 있다. 마그네틱모듈(320)은 전력이 인가되면 자기력이 발생하는 전자석을 포함할 수 있다. 아마추어(310)는 자성물질(magnetic material)로써 자기력에 의해 마그네틱모듈(320)과 결합 또는 분리될 수 있다. 연결부(300)는 영구자석 워크홀딩 장치(permanent magnet workholding device)와 같은 자성체 홀딩 장치에 해당한다. 이러한 자성체 홀딩 장치는 결합하고자 하는 대상을 영구자석의 자기력을 이용하여 부착시키고, 자기흐름을 반대로 제어하여 분리시키는 장치로서 다양한 공작기계에 널리 사용되고 있다.
마그네틱모듈(320)에서 발생하는 폐순환 자기경로가 아마추어(310)를 통과하여 서로 부착될 수 있다. 일정 시간 동안 전력이 인가되어 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)이 자기력에 의해 부착되고 나면 전력 공급이 중단되더라도 자기경로가 유지되어 결합력이 유지되므로 구조의 안정성 확보에 유리한 효과를 가진다.
아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)은 각각 바디모듈(100) 또는 플랫폼모듈(200)에 내장될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바디모듈(100)에 아마추어(310)가 내장되고 플랫폼모듈(200)에 마그네틱모듈(320)이 내장될 수도 있고, 반대로 바디모듈(100)에 마그네틱모듈(320)이 내장되고 플랫폼모듈(200)에 아마추어(310)가 내장될 수도 있다.
바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 체결되어 차량을 형성하는 경우, 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)은 마주보도록 구성되어 연결부(300)가 형성될 수 있다. 마그네틱모듈(320)에 전력이 인가되면 자기력이 발생하고, 자성체인 아마추어(310)가 부착되므로, 양자는 마주보도록 구성되어 연결부(300)를 형성하는 것이다. 이로써 효과적으로 부착되어 차량을 형성할 수 있다.
제어기(400)는 마그네틱모듈(320)에 전력을 인가하거나 해제하는 장치이다. 제어기(400)는 마그네틱모듈(320)과 전기적으로 연결될 수 있다. 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 체결되어 차량을 형성한 후, 제어기(400)는 전력을 인가하여 마그네틱모듈(320)에 자기력이 발생하여 일 방향으로 흐르도록 하여 아마추어(310)가 부착되도록 할 수 있다. 차량을 분리하는 경우 제어기(400)는 자기력이 반대방향으로 흐르도록 제어하여 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)이 분리되도록 할 수 있다.
이와 같이, 제어기(400)의 전력인가 제어와 전력 방향제어에 의하여 결합 및 분리가 쉽게 이루어질 수 있으므로, 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)의 교체가 용이한 효과를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제어기(400)는 플랫폼모듈(200)에 마련될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제어기(400)는 바디모듈(100)에 마련될 수도 있다. 마그네틱모듈(320)이 마련된 모듈에 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200) 중 어느 하나의 일측에는 레일(110)이 마련되고, 다른 하나의 일측에는 가이드(210)가 마련될 수 있다. 제1실시예에서 레일(110)과 가이드(210)는 전후방향으로 연장되어 형성된다. 레일(110)이 가이드(210)에 삽입됨으로써 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 체결될 수 있다.
레일(110)과 가이드(210)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 바디모듈(100)에 레일(110)이 마련된 경우 플랫폼모듈(200)에 가이드(210)가 마련되고, 반대로 바디모듈(100)에 가이드(210)가 마련된 경우 플랫폼모듈(200)에 레일(110)이 마련되는 것이며, 이는 다른 실시예의 경우에도 동일하다. 도면에 도시된 실시예의 경우 바디모듈(100)에 레일(110)이 마련되고, 플랫폼모듈(200)에 가이드(210)가 마련된 것으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
가이드(210)의 일측면은 개방되고, 타측면은 폐쇄될 수 있다. 레일(110)은 가이드(210)의 개방된 일측면으로 삽입되어 폐쇄된 타측면까지 삽입되어 체결될 수 있다. 제1실시예와 같이 바디모듈(100)이 전후방향으로 삽입되는 경우에는 가이드(210)의 전면 또는 후면이 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 제2실시예와 같이 바디모듈(100)이 좌우방향으로 삽입되는 경우에는 가이드(210)의 측면이 개방되거나 폐쇄될 수 있다.
또한, 레일(110)의 단부와 가이드(210)의 타측면 중 어느 하나에는 돌출 형성된 가이드핀(111)이 형성되고, 다른 하나에는 가이드핀(111)이 삽입되는 가이드(210)홀이 형성될 수 있다. 따라서 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 완전히 체결되면 가이드핀(111)이 가이드(210)홀에 삽입될 수 있다. 가이드핀(111)과 가이드(210)홀에 의하여 외력이 가해지더라도 견고하게 체결될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레일(110)은 2개 마련될 수 있다. 플랫폼모듈(200)에는 각각의 레일(110)이 삽입되는 제1가이드(211) 및 제2가이드홀(222)가 마련될 수 있다. 제1가이드(211)에는 가이드핀(111)이 삽입되어 고정되도록 가이드핀(111)의 크기에 대응되는 형상으로 이루어진 제1가이드홀(212)이 형성될 수 있다. 따라서 제1가이드(211)에 가이드핀(111)이 삽입되면 빠지지 않고 고정될 수 있다.
제2가이드홀(222)에는 가이드핀(111)이 삽입된 후 일정간격 이동 가능하도록 가이드핀(111)의 크기보다 크게 형성된 제2가이드홀(222)홀이 형성될 수 있다. 가이드핀(111)이 제2가이드홀(222)홀에 삽입되면 일정간격 이동 가능하므로, 체결 후 적절히 움직여 공차가 제거될 수 있다. 체결 후 연결부(300)에 의하여 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 연결되면 공차가 제거된 상태에서 고정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 조립형 차량의 레일(110)이 가이드(210)에 삽입되는 모습을 나타내는 도면이다. 도 4에서는 바디모듈(100)에 레일(110)이 마련되고, 플랫폼모듈(200)에 가이드(210)가 마련된 경우를 도시하고 있다.
차량을 형성하기 위하여 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)을 체결하는 경우, 레일(110)을 가이드(210)에 삽입시켜 슬라이딩할 수 있다. 레일(110)이 슬라이딩되면서 가이드(210)에 삽입되고, 완전히 삽입되면 가이드(210)홀에 가이드핀(111)이 삽입되어 고정될 수 있다. 설계 치수의 공차가 존재하는 경우 상술한 제2가이드홀(222)홀에 의하여 제거될 수 있다. 가이드(210)홀에 가이드핀(111)이 결합하여 위치가 고정되면 마그네틱모듈(320)에 전력이 인가되어 자기력에 의하여 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조립형 차량이 체결되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5의 B-B 라인에 따른 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 조립형 차량은 바디모듈(100)이 프론트모듈(101), 캐빈모듈(102), 리어모듈(103)로 구성될 수 있다. 프론트모듈(101)과 캐빈모듈(102)은 플랫폼모듈(200)에 일체로 형성되고, 캐빈모듈(102)이 프론트모듈(101)과 리어모듈(103) 사이에 좌우방향으로 체결되어 바디모듈(100)을 형성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 캐빈모듈(102)의 전면 및 후면에는 좌우방향으로 연장 형성된 레일(110)이 마련될 수 있다. 레일(110)이 삽입되는 가이드(210)는 프론트모듈(101)의 후면 및 리어모듈(103)의 전면에 좌우방향으로 연장 형성되어 마련될 수 있다. 따라서, 캐빈모듈(102)의 레일(110)이 가이드(210)에 삽입되면서 프론트모듈(101) 및 리어모듈(103)과 체결되어 바디모듈(100)을 형성할 수 있다. 제어기(400)는 바디모듈(100)이 형성된 후 마그네틱모듈(320)에 전력을 인가하여 바디모듈(100)과 프론트모듈(101)을 연결하게 된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 조립형 차량의 경우 캐빈모듈(102)이 분리 가능하여 필요에 따라 캐빈모듈(102)만 교체 가능한 장점을 가질 수 있다. 캐빈모듈(102)은 차량의 내부공간을 형성하고 탑승자가 탑승하는 공간이므로 교체요구가 가장 높기 때문에 목적에 따라 교체하여 차량을 사용할 수 있게 되는 것이다. 또한, 캐빈모듈(102)의 전면과 후면이 체결되어 견고하게 결합할 수 있는 장점을 가진다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 조립형 차량이 체결되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 8은 도 7의 C-C 라인에 따른 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 바디모듈(100)은 플랫폼모듈(200)에 대하여 상하방향으로 체결될 수 있다. 차량을 형성하기 위하여 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)을 체결하는 경우 바디모듈(100)이 플랫폼모듈(200)의 상부에서 체결될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 조립형 차량은 바디모듈(100)의 하면과 플랫폼모듈(200)의 상면 중 어느 하나에는 가이드핀(111)이 마련되고, 다른 하나에는 가이드(210)홀이 마련될 수 있다. 가이드핀(111)은 상하방향으로 돌출 형성되고, 가이드(210)홀은 상하방향으로 함몰 형성되어 가이드핀(111)이 가이드(210)홀에 삽입될 수 있다. 따라서 가이드핀(111)이 가이드(210)홀에 삽입되어 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 체결될 수 있다. 가이드핀(111)과 가이드(210)홀은 복수개 마련될 수 있으며, 개수에 제한되지 않는다.
도 8을 참조하여 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)이 체결되는 과정을 설명하면 다음과 같다. 플랫폼모듈(200)의 상측에서 바디모듈(100)이 체결되며 가이드핀(111)이 가이드(210)홀에 삽입되어 고정될 수 있다. 체결이 완료되면 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)은 서로 마주보게 되어 접촉하게 된다. 체결이 완료된 후 제어기(400)에 의하여 전력이 인가되면, 마그네틱모듈(320)에 자기경로가 형성되어 아마추어(310)로 흐르면서 연결부(300)가 형성될 수 있다. 연결부(300)에 의하여 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)은 견고하게 결합되어 차량이 형성되는 것이다. 분리하는 경우에 제어기(400)는 전력을 반대방향으로 인가하여 연결부(300)에 형성된 자기경로를 제거하면 아마추어(310)와 마그네틱모듈(320)이 분리된다.
또한, 연결부(300)는 홀센서(S)를 포함할 수 있다. 홀센서(S)는 자기장과 반응하여 전압을 발생시키고, 발생된 저압을 증폭시켜 센싱하는 장치이다. 홀센서(S)에서 측정된 전압에 의하여 완전하게 체결되었는지 여부를 판단할 수 있다. 완전하게 체결된 경우 홀센서(S)에서 측정되는 전압의 수치를 기준값으로 설정할 수 있다.
홀센서(S)는 아마추어(310)에 마련되거나 또는 마그네틱모듈(320)에 마련될 수 있다. 홀센서(S)는 연결부(300)에 형성되는 자기장과 반응하여 전압을 측정할 수 있다. 만약, 바디모듈(100)과 플랫폼모듈(200)의 체결이 불완전한 경우에 홀센서(S)에서 측정되는 전압의 수치가 기준값에서 크게 벗어나게 되므로, 체결을 점검할 수 있게 된다. 불완전하게 체결된 상태로 차량이 주행할 경우 사고가 발생할 위험이 있기 때문에 홀센서(S)에 의하여 완전하게 체결되었는지를 미리 판단한 후 차량을 사용하여 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다. 홀센서(S)에 의하여 불완전 체결이 판단된 경우 경고신호가 송출될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 조립형 차량은 차량을 구성하는 각 파트를 분리 또는 결합할 수 있으므로 차량을 목적에 따라 변경하여 사용할 수 있다. 사용자는 용도별로 차량을 따로 구매할 필요 없이 하나의 플랫폼모듈(200)에 바디모듈(100)만 변경하여 사용할 수 있으며, 연결부(300)에 의하여 안정적으로 구성될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
W : 구동휠 S : 홀센서
100 : 바디모듈 101 : 프론트모듈
102 : 캐빈모듈 103 : 리어모듈
110 : 레일 111 : 가이드핀
120 : 사이드 실 200 : 플랫폼모듈
201: 배터리 210 : 가이드
211 : 제1가이드 212 : 제1가이드홀
221 : 제2가이드 222 : 제2가이드홀
300 : 연결부 310 : 아마추어
320 : 마그네틱모듈 400 : 제어기

Claims (14)

  1. 차체를 형성하는 바디모듈;
    배터리와 구동휠이 마련되고, 바디모듈과 체결되는 플랫폼모듈;
    바디모듈 또는 플랫폼모듈 중 어느 하나에 마그네틱 모듈이 내장되고, 다른 하나에 아마추어가 내장되며, 바디모듈과 플랫폼모듈이 체결되면 마그네틱 모듈과 아마추어가 마주보도록 구성되는 연결부; 및
    마그네틱모듈에 전력을 인가하거나 해제하여 마그네틱모듈과 아마추어가 자기력에 의해 연결되거나 또는 분리되도록 함으로써 바디모듈과 플랫폼모듈의 교체가 가능하도록 하는 제어기를 포함하고;
    연결부는 영구자석 워크홀딩 장치(permanent magnet workholding device)와 같은 자성체 홀딩 장치이며, 일정 시간 동안 전력이 인가되어 아마추어와 마그네틱모듈이 자기력에 의해 부착되고 나면 전력 공급이 중단되더라도 자기경로가 유지되어 결합력이 유지되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  2. 청구항 1에 있어서,
    바디모듈은 차체의 전면부가 되는 프론트모듈, 차량의 내부공간을 형성하는 캐빈모듈 및 차체의 후면부가 되는 리어모듈로 구성되고,
    프론트모듈, 리어모듈 및 캐빈모듈의 연결에 의하여 차체가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  3. 청구항 1에 있어서,
    바디모듈과 플랫폼모듈 중 어느 하나의 일측에는 레일이 마련되고, 다른 하나의 일측에는 레일이 삽입되는 가이드가 마련되어 레일이 가이드에 삽입됨으로써 바디모듈과 플랫폼모듈이 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  4. 청구항 3에 있어서,
    가이드의 일측면은 개방되고, 타측면은 폐쇄되어 레일이 가이드의 일측면으로 삽입되도록 구성되고,
    레일의 단부와 가이드의 타측면 중 어느 하나에는 돌출 형성된 가이드핀이 형성되고, 다른 하나에는 가이드핀이 삽입되는 가이드홀이 형성되어 바디모듈과 플랫폼모듈이 완전히 체결되면 가이드핀이 가이드홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  5. 청구항 4에 있어서,
    레일은 2개 마련되고, 가이드는 각각 레일이 삽입되는 제1가이드 및 제2가이드로 구성되고,
    제1가이드에는 가이드핀이 삽입되어 고정되도록 가이드핀의 크기에 대응되는 형상으로 이루어진 제1가이드홀이 형성되고, 제2가이드에는 가이드핀이 삽입된 후 일정간격 이동 가능하도록 가이드핀의 크기보다 크게 형성된 제2가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  6. 청구항 1에 있어서,
    연결부는 사이드 실(side sill)에 마련된 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  7. 청구항 6에 있어서,
    사이드실은 플랫폼모듈의 플로어에 대하여 상방으로 일정간격 이격되어 형성되어 바디모듈과 플랫폼모듈의 체결시 배터리가 간섭되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  8. 청구항 1에 있어서,
    바디모듈은 플랫폼모듈에 대하여 전후방향으로 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  9. 청구항 8에 있어서,
    바디모듈의 하면과 플랫폼모듈의 상면 중 어느 하나에는 전후방향으로 연장 형성된 레일이 마련되고, 다른 하나에 전후방향으로 연장 형성되어 레일이 삽입되는 가이드가 마련되며, 가이드의 일측면은 개방되고 타측면은 폐쇄되며, 레일이 가이드의 개방된 일측면으로 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  10. 청구항 1에 있어서,
    바디모듈은 차체의 전면부가 되는 프론트모듈, 차량의 내부공간을 형성하는 캐빈모듈 및 차체의 후면부가 되는 리어모듈로 구성되고,
    프론트모듈과 리어모듈은 플랫폼모듈과 일체로 형성되고, 캐빈모듈은 프론트모듈과 리어모듈의 사이에 좌우방향으로 체결되어 차체가 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  11. 청구항 10에 있어서,
    캐빈모듈의 전면 및 후면에는 좌우방향으로 연장 형성된 레일이 마련되고, 프론트모듈의 후면 및 캐빈모듈의 전면에는 좌우방향으로 연장 형성되어 레일이 삽입되는 가이드가 마련되며, 가이드의 일측면은 개방되고 타측면은 폐쇄되며, 레일이 가이드의 개방된 일측면으로 삽입되어 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  12. 청구항 1에 있어서,
    바디모듈은 플랫폼모듈에 대하여 상하방향으로 체결되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  13. 청구항 12에 있어서,
    바디모듈의 하면과 플랫폼모듈의 상면 중 어느 하나에는 상하방향으로 돌출 형성된 가이드핀이 마련되고, 다른 하나에 상하방향으로 함몰 형성되어 가이드핀이 삽입되는 가이드홀이 마련되며, 바디모듈과 플랫폼모듈 체결시 가이드핀이 가이드홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
  14. 청구항 1에 있어서,
    연결부는 자기장의 형성에 의한 전압을 측정하는 홀센서를 포함하고, 홀센서에서 측정된 측정값에 의하여 바디모듈과 플랫폼모듈의 완전 결합 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 조립형 차량.
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