KR101326080B1 - 차량 전지팩 용기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 예시적인 실시예에 따른 차량 전지팩 용기를 제공한다. 본 차량 전지팩 용기는 관통하여 연장되어 있는 구멍을 포함하는 본체부와 그 본체부와 결합된 외주벽, 및 외주벽과 결합되어 있는 커버를 포함하고 있다. 본 차량 전지팩 용기는 또한 하우징과 상기 하우징 내부 영역에 배치되어 있는 볼을 포함하는 벤팅 장치을 더 포함하고 있다. 상기 하우징은 벤팅 장치가 본체부의 구멍과 유체적으로 통하도록 본체부에 결합되어 있다. 상기 볼은 하우징의 내부 영역에서 제 1 작동 위치와 제 2 작동 위치 사이에서 움직이도록 구성되어 있다. 상기 볼은 제 1 작동 위치에서 유체가 벤팅 장치를 통해 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로 들어가지 못하도록 하우징의 실링 탭에 대해 밀봉하도록 구성되어 있다. 또한, 상기 볼은 제 2 작동 위치에 있을 때 가스가 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로부터 벤팅 장치를 통해 흐를 수 있도록 구성되어 있다.

Description

차량 전지팩 용기 {VEHICLE BATTERY PACK CONTAINER}
본 발명은 외부 이물질의 유입을 막고 차량 전지팩 내부의 가스들을 흘려 보낼 수 있는 벤팅 장치를 포함하는 차량 전지팩 용기에 관한 것이다.
본 출원의 발명자들은 차량 전지팩으로부터 가스들을 분출시킬 수 있도록 구성되어 있는 개선된 차량 전지팩 용기의 필요성을 인식하였다.
본 출원의 발명자들은 심도 있는 연구와 다양한 실험들을 계속한 끝에, 하우징과 상기 하우징의 내부 영역에서 움직이도록 구성되어 있는 볼을 포함하는 벤팅 장치를 차량 전지팩 용기에 포함시키는 경우, 상기 벤팅 장치를 통해 차량 전지팩 내부로 유입 가능한 외부 먼지, 물 및 다른 이물질을 차단하고 차량 전지팩 내부에서 발생된 가스들을 주변 대기로 흘려 보낼 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 예시적인 차량 전지팩 용기(vehicle battery pack container)를 제공한다. 상기 차량 전지팩 용기는 관통하여 연장되어 있는 구멍을 포함하는 본체부, 상기 본체부와 결합된 외주벽, 및 상기 외주벽과 결합되어 있는 커버를 포함하고 있다. 상기 차량 전지팩 용기는 하우징과 상기 하우징 내부 영역에 배치되어 있는 볼을 포함하는 벤팅 장치를 더 포함하고 있다. 상기 하우징은 벤팅 장치가 본체부의 구멍과 유체적으로 통하도록 본체부에 결합되어 있는 구조로 이루어져 있다. 상기 볼은 하우징의 내부 영역에서 제 1 작동 위치와 제 2 작동 위치 사이에서 움직이도록 구성되어 있다. 볼은 또한, 제 1 작동 위치에서는 벤팅 장치를 통해 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로 들어가지 못하도록 하우징의 실링 탭에 대해 밀봉하도록 구성되어 있다. 볼은 또한, 제 2 작동 위치에 있을 때는 가스가 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로부터 벤팅 장치를 통해 흐를 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 벤팅 장치를 포함하는 차량 전지팩 용기는 다른 차량 전지팩 용기에 비해 실질적인 이점을 제공한다. 상기 차량 전지팩 용기에 포함된 벤팅 장치는 하우징과 상기 하우징 내부를 움직이도록 고안된 볼로 구성되고, 특히, 상기 차량 전지팩 용기는 상기 볼이 제 1 작동 위치에 있을 때, 물 및 다른 물질들이 차량 전지팩으로 유입되는 것을 방지하는 기술적인 효과를 가지며, 상기 볼이 제 2 작동 위치에 있을 때, 가스들을 차량 전지팩 용기 내부에서부터 주변 대기로 배출할 수 있는 벤팅 장치를 사용함으로써, 차량 전지팩의 전지모듈을 보다 안전하게 보호 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 차량 전지팩 용기를 포함하는 차량 전지팩의 모식도이다;
도 2는 도 1의 차량 전지팩 용기의 일부 및 차량 프레임부를 도시한 차량의 부분 단면도이다;
도 3은 전지모듈과 차량 전지팩 용기를 포함하는 도 1의 차량 전지팩의 블록 다이어그램이다;
도 4는 제 1의 작동 위치에 있는 볼을 갖고 차량 전지팩 용기의 본체부에 결합되어 있는 벤팅 장치의 단면도이다;
도 5는 도 4의 벤팅 장치와 또 다른 제 2 작동 위치에 있는 볼을 갖는 벤팅 장치의 단면도이다;
도 6은 도 4의 벤팅 장치의 상면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 차량 전지팩(18)을 포함하는 차량(10)이 제공한다. 차량 (10)은 차체 바닥(vehicle floor: 20), 차량 프레임(vehicle frame: 30) 및 폼 가스켓(foam gasket: 31)을 더 포함하고 있다. 차량 전지팩(18)은 하나의 실시예에 따른 전지모듈(40, 42) 및 차량 전지팩 용기(60)를 포함하고 있다. 차량 전지팩 용기(60)는 전지모듈(40, 42)을 그 내부에 보유하고 있다. 도면에서 보는 바와 같이, 차량 전지팩 용기(60)는 차체 바닥(20) 위에 배치된 폼 가스켓(31) 위에 배치되어 있다. 차체 바닥(20)은 차량 프레임(30)에 결합되어 있다. 차량 프레임(30)은 그 내부에 벤팅 장치(110)의 일부를 수령하는 영역(72)을 설정하는 차량 프레임 부재(vehicle frame member: 70)를 포함하고 있다.
차량 전지팩 용기(60)는, 그 내부에 전지모듈(40, 42)을 감싸면서 지지하고, 차량 전지팩 용기(60)의 내부 영역(59)으로부터 주변 대기로 통하는 영역(72)으로 가스들을 안전하게 배출시키기 위해 제공된다. 차량 전지팩 용기(60)는 본체부(base portion: 90), 외주벽(peripheral side wall: 92), 커버(100), 및 벤팅 장치(venting device: 110)을 포함하고 있다. 도 2에서 보는 바와 같이, 본체부(90)는 그것을 관통하여 연장되어 있는 구멍(112)을 포함하고 있다. 외주벽(92)은 본체부(90)의 바깥 외주에 결합되어 있다. 전지모듈(40, 42)은 본체부(90) 상에 배치되어 있다. 커버(100)는 차량 전지팩 용기(60)의 내부 영역(59) 내에서 전지모듈(40, 42)을 감싸기 위해 외주벽(92)의 상부에 배치되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 본체부(90) 및 외주벽(92)은 강철로 이루어져 있고, 커버(100)은 플라스틱으로 이루어져 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 본체부(90), 외주벽(92) 및 커버(100)는 당업계에서 통상적으로 알려진 다른 물질들로 구성될 수도 있다.
도 2, 4 및 5를 참조하면, 벤팅 장치(110)는 차량 전지팩 용기(60)의 내부 영역(59)으로부터 주변 대기로 가스가 안전하게 분출될 수 있도록 제공된다. 벤팅 장치(110)는 하우징(130)과 상기 하우징의 내부에 배치된 볼(132)을 포함하고 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 하우징(130) 및 볼(132)은 플라스틱으로 이루어져 있다. 다른 예시적인 실시예에서, 하우징(130) 및 볼(132)은 고무로 이루어져 있다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 하우징(130) 및 볼(132)은 당업계에서 통상적으로 알려진 다른 물질들로 이루어질 수도 있다. 또한, 하우징(130)은 볼(132)을 구성하는데 사용된 물질과는 다른 물질로 구성될 수도 있다.
하우징(130)은 관형부(tubular portion: 150), 말단부(end portion: 152), 링-형상 탭부(ring-shaped tab portion: 160), 실링 탭(sealing tab: 170), 및 보유 탭들(retaining tabs: 180, 182, 184)을 포함하고 있다. 관형부(150)는 제 1 단부(first end: 200), 제 2 단부(second end: 202), 내면(inner surface: 210) 및 외면(outer surface: 212)을 가지고 있다. 관형부(150)는 세로축(longitudinal axis: 135)에 대해 중앙에 배치되어 있다.
말단부(152)는 관형부(150)의 제 1 단부(200)에 배치되어 있으며 제 1 단부(200)를 감싸고 있다. 말단부(152)는 그것을 관통하여 연장되어 있는 다수의 구멍들(apertures: 230)을 포함하고 있다.
링-형상 탭부(160)는 관형부(150)의 제 2 단부(202)에서 관형부(150)의 외면(212) 주위로 연장되어 있으며, 외면(212)으로부터 바깥쪽으로 방사상으로(radially) 연장되어 있다.
실링 탭(170)은 관형부(150)의 제 2 단부(202)에서 관형부(150)의 내면(210) 주위로 연장되어 있으며, 내면(210)으로부터 안쪽으로 방사상으로 연장되어 있다.
도 2 및 4 내지 6을 참고하면, 보유 탭들(180, 182, 184)은 관형부(150)의 제 2 단부(202)로부터 전반적으로 세로방향으로 연장되어 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 보유 탭들(180, 182, 184)은 제 2 단부(202)의 외주 주위에 서로 같은 간격으로 배치되어 있다. 보유 탭들(180, 182, 184)은 차량 전지팩 용기(60)의 본체부(90)의 구멍(112)을 통해 수령 되도록 구성되어 있다. 보유 탭들(180, 182, 184)은 본체부(90)의 제 1 면(240)에 대해 고정되어 있고 링-형상 탭부(160)가 본체부(90)의 제 2 면(250)에 대해 고정되어 있다.
도면 4 및 5를 참조하면, 볼(132)은 하우징(130)의 내부 영역에서 움직일 수 있게 배치되어 있다. 볼(132)은 하우징(130)의 관형부(150)의 내경보다 작은 직경을 가지고 있다. 볼(132)은 관형부(150)의 내부 영역(133)에서 적어도 제 1 작동 위치(도 4 참조)와 제 2 작동 위치(도 5 참조) 사이에서 움직이도록 구성되어 있다. 물(또는 다른 유체)이 구멍(230)을 통해 하우징(130)의 내부로 흐를 때, 볼(132)은 물에 의해 볼(132)에 전해진 물에 의한 부력 때문에 떠오르게 되고, 물이 벤팅 장치(110)를 통해 차량 전지팩 용기(60)의 내부 영역으로 들어가지 못하도록, 제 1 작동 위치(도 4 참조)에 자리잡아 실링 탭(170)에 대해 견고하게 밀봉된다. 상기 물이 구멍(230)을 통해 하우징(130) 밖으로 흘러 나올 때, 차량 전지팩 용기(60) 안의 중력의 힘 또는 내부 압력은 가스가 차량 전지팩 용기(60)의 내부로부터 벤팅 장치(110)를 통해 외부의 대기로 흐를 수 있도록, 볼(132)을 실링 탭(170)으로부터 제 2 작동 위치 또는 개방된 작동 위치(도 5 참조)로 이동시킨다.
도 2를 참고하면, 차량 전지팩 용기(60) 내의 구멍(112)은 차체 바닥(20)에서 구멍(270)을 따라 정렬되어 있다. 도면에서 보는 바와 같이, 벤팅 장치(110)는 구멍(270)에 인접한 본체부(90)에 결합되어 있고, 차량 바닥(20)의 구멍(270)을 통해 아래 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 관형부(150)의 제 2 단부(202)는 차량 프레임 부재(70)에 의해 설정된 영역(72) 내에 배치되어 있다. 영역(72) 내에 벤팅 장치(110)를 배치하는 이점은, 차량 프레임 부재(70)가 외부 먼지, 물, 및 다른 이물질을 벤팅 장치(110)로부터 차단시키는 것이다.
본 발명이 단지 한정된 수의 실시예들과의 관계에서 자세하게 설명되었더라도, 본 발명이 그러한 개시 실시예들에 제한되지 않는다는 점은 자명하다. 또한, 본 발명은, 여기에 기재되어 있지 않지만 본 발명의 사상과 범위에 상응하는 변형, 개조, 치환 또는 동등한 배열을 합체하여 개량될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들이 기재되어 있는 반면에, 본 발명의 측면들은 단지 일부 기재된 실시예들을 포함한 것에 지나지 않는다고 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명은 전술한 설명에 의해 제한되지 않아야 한다.

Claims (12)

  1. 관통하여 연장되어 있는 구멍을 포함하는 본체부;
    본체부에 결합되어 있는 외주벽;
    외주벽에 결합되어 있는 커버;
    하우징과 상기 하우징의 내부 영역에 배치되어 있는 볼을 포함하는 벤팅 장치로서, 상기 하우징은 벤팅 장치가 본체부의 구멍과 유체적으로 통하도록 본체부에 결합된 것으로 구성되어 있는 벤팅 장치; 및
    하우징의 내부 영역에서 제 1 작동 위치와 제 2 작동 위치 사이에서 움직이도록 구성되어 있는 볼로서, 상기 볼은 제 1 작동 위치에서 유체가 벤팅 장치를 통해 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로 들어가지 못하도록 하우징의 실링 탭에 대해 밀봉하도록 구성되어 있고, 볼이 제 2 작동 위치에 있을 때 가스가 차량 전지팩 용기의 내부 영역으로부터 벤팅 장치를 통해 흐를 수 있도록 구성되어 있는 볼;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 관형부, 말단부, 링-형상 탭부, 실링 탭, 및 적어도 하나의 제 1 및 제 2 보유 탭들을 포함하고 있고, 상기 관형부는 세로축에 대해 중앙에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 말단부는 관형부의 제 1 단부에 배치되어 있고 관형부의 제 1 단부를 감싸고 있으며, 말단부를 관통하여 연장되어 있는 다수의 구멍을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 링-형상 탭부는 관형부의 제 2 단부에서 관형부의 외면 주위로 연장되어 있고, 외면으로부터 바깥쪽으로 방사상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  5. 제 2 항에 있어서, 상기 실링 탭은 관형부의 제 2 단부에서 관형부의 내면 주위로 연장되어 있고, 내면으로부터 안쪽으로 방사상으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 보유 탭들은 관형부의 제 2 단부로부터 전반적으로 세로방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 보유 탭들은, 제 1 및 제 2 보유 탭들이 차량 전지팩 용기의 제 1 면에 대해 고정되고 링-형상 탭부가 차량 전지팩 용기의 제 2 면에 대해 고정될 수 있게, 본체부의 구멍을 통해 수령 되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 볼은 관형부의 내부 영역에서 제 1 작동 위치와 제 2 작동 위치 사이에서 움직이도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 플라스틱 및 고무 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 볼은 플라스틱 및 고무 중의 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 볼은 하우징의 내경보다 작은 직경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 차량 전지팩 용기.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 벤팅 장치는 차량 프레임 부재에 의해 적어도 부분적으로 감싸여 있는 영역 내에 배치되어 있는 것을 특징을 포함하는 차량 전지팩 용기.
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