KR101700682B1 - 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리커버에 부장품 설치용 홀을 가공할 때 가공 편의성을 증대시켜 가공시간을 단축하고 정확한 가공이 가능케 하면서 진동발생을 최소화시킨 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치{Battery Cover Hole equipment for electric vehicles}

본 발명은 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리커버에 부장품 설치용 홀을 가공할 때 가공 편의성을 증대시켜 가공시간을 단축하고 정확한 가공이 가능케 하면서 진동발생을 최소화시킨 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치에 관한 것이다.

전기자동차(Electric vehicle:EV)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차를 말하며, 이러한 전기자동차에 필수불가결한 것이 바로 동력원이 되는 배터리이다.

보통, 전기자동차에 사용되는 배터리는 모듈화되어 있는데, 셀(cell) 케이스 내부에 양극판, 음극판 및 격리판을 설치하고 전해액을 충진한 축전지가 구비된 형태이며, 발전기에 의해 정격용량으로 충전되고 전기소모의 증가에 따라 방전되는 전기화학 작용을 반복한다.

이와 같이, 배터리는 전기자동차에 있어 핵심이 되는 장치이기 때문에 외부 충격으로부터 보호하기 위해 커버로 밀폐되어 수밀성을 갖도록 유지된다.

이러한 배터리 커버는 도 1의 예시와 같이, 일측에 돌출부(10)를 갖고, 둘레를 따라 볼트 체결할 수 있는 체결부(20)를 가지며, 커버몸체에는 다수의 서브품(Sub products)을 장착하게 된다.

또한, 배터리 커버(C)에는 다수의 부장품 설치용 홀이 구비되는데, 그 중에서도 돌출부(10)에는 특정 형상을 갖는 형상홀(30)이 형성된다.

그리고, 전기자동차용 배터리 커버와 관련된 기술로는 하기한 선행기술문헌에 밝힌 바와 같다.

이때, 배터리 커버(C)에 형성되는 단순한 홀, 즉 주로 볼트 체결용 홀들은 정공 형태이기 때문에 엔드밀(다축 로봇)을 이용하여 쉽고 편리하면서 단시간에 천공할 수 있지만, 형상홀(30)의 경우에는 일정 형상을 갖기 때문에 엔드밀이 수십차례 움직이면서 작업해야 한다.

그런데, 특히 돌출부(20)에 형성되는 형상홀(30)은 돌출부(20)가 하방향으로 향하도록 조립 고정된 상태에서 작업해야 하기 때문에 돌출부(20)의 반대쪽 비어 있는 공간으로 엔드밀이 진입하여 작업해야 하나 내부 공간 제약으로 엔드밀이 이동할 수 없어 부득이하게 다른 홀들 가공이 완료된 후 배터리 커버(C)를 분리하여 옮긴 다음 형상홀(30) 가공만 별도로 해야 하는 불편함이 존재한다.

때문에, 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있어 생산성 하락의 주된 요인이 되고 있다.

뿐만 아니라, 홀 가공시 발생되는 진동, 특히 형상홀(30)을 별도 가공시 발생되는 진동은 형상홀(30)의 정확도를 떨어뜨리므로 불량발생의 요인이 되기도 하며, 이때 발생되는 분진은 작업환경을 악화시키게 된다.

대한민국 특허 등록번호 제10-03699052호(2003.01.09.) '전기자동차용 배터리 모듈 커버' 대한민국 특허 등록번호 제10-1345638호(2013.12.20.) '전기자동차용 하이브리드 배터리 모듈 커버' 대한민국 공개특허 제10-2014-0048372호(2014.04.24.) '전기자동차용 하이브리드 배터리 모듈 커버 및 인서트 성형법을 이용한 그 제조방법'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 전기자동차용 배터리커버에 부장품 설치용 홀을 가공할 때 가공 편의성을 증대시켜 가공시간을 단축하고 정확한 가공이 가능케 하면서 진동발생을 최소화시킨 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치를 제공함에 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 배터리커버의 돌출부가 하방향으로 향하도록 안치되는 안착대; 상기 안착대의 인접측에 설치되어 홀 가공에 이용되는 다축로봇인 엔드밀; 상기 엔드밀이 가공하기 어려운 배터리커버의 돌출부 상에 형성된 형상홀을 가공할 수 있도록 상기 안착대의 길이방향 일측에 형상홀 가공수단을 더 구비하되, 상기 형상홀 가공수단은 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치를 제공한다.

이때, 상기 형상홀 가공수단은, 배터리커버의 하측 안착대 내부에 안착대의 길이방향으로 고정된 작동실린더와, 상기 작동실린더의 실린더로드에 고정된 래크와, 상기 래크와 치결합되는 피니언과, 상기 피니언의 피니언축 양단에 고정된 한 쌍의 연결바와, 상기 연결바에 고정된 한 쌍의 반원형바와, 상기 반원형바의 단부에 고정된 압착판을 포함하여 구성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 압착판에는 상기 형상홀과 대응되는 형상의 형상홀가이드가 천공 형성된 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 압착판은 실리콘시트 혹은 고무시트로 된 완충소재인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 전기자동차용 배터리커버에 부장품 설치용 홀을 가공할 때 가공 편의성을 증대시켜 가공시간을 단축하고 정확한 가공이 가능케 하면서 진동발생을 최소화시키는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 형상홀 가공을 위해 배터리커버를 다른 장소로 옮기지 않고 한 장소에서 곧바로 가공할 수 있으므로 가공시간이 단축되고, 가공효율이 향상되는 효과도 얻을 수 있다.

도 1은 전기자동차용 배터리 커버의 일 예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치의 예시적인 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치의 예시적인 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치 중 형상홀 가공수단의 동작전 상태를 보인 예시적인 실물 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치 중 형상홀 가공수단의 동작후 상태를 보인 예시적인 실물 사진이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치 중 형상홀 가공수단의 구동관계를 설명하기 위한 요부 확대 실물 사진이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치는 배터리커버(C)가 안착될 수 있는 프레임 형태의 안착대(100)를 포함한다.

이때, 상기 배터리커버(C)는 돌출부(20, 도 1 참조)가 하방향으로 향하도록 배치된다.

이렇게 돌출부(20)가 하방향으로 배치되는 이유는 안정성과 작업성을 높이기 위한 것이다.

그리고, 상기 안착대(100)의 인접위치에는 다축로봇인 엔드밀(200)이 구비된다.

상기 엔드밀(200)은 정공을 뚫는 드릴링 가공은 물론 형상홀 가공도 가능한 공지된 공작기계이다.

따라서, 종래 기술에서 설명한 돌출부(20)에 형성된 형상홀(30, 도 1 참조)을 제외한 나머지 홀들은 상기 엔드밀(200)을 이용하여 기존과 동일하게 신속, 정확한 홀 가공이 가능하다.

문제는 돌출부(20)에 형성되는 형상홀(30)을 가공하는 장치 구성상, 그리고 방법상 문제를 해결하고자 하는 것이 본 발명의 주된 특징이다.

특히, 형상홀(30)을 제외한 나머지 홀들이 가공된 상태에서 전기자동차용 배터리커버(C)를 옮기지 않고도 고정된 상태 그대로 곧바로 형상홀(30) 가공이 가능케 함으로써 가공효율, 가공시간단축, 생산성 향상 모두를 달성할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 안착대(100)의 길이방향 일측에 도 4 내지 도 7과 같은 형태로 형상홀 가공수단(300)을 더 포함한다.

상기 형상홀 가공수단(300)은 도 2의 도시와 같이, 배터리커버(C)의 하측 안착대(100) 내부에 안착대(100)의 길이방향으로 고정된 작동실린더(310)와, 상기 작동실린더(310)의 실린더로드에 고정된 래크(320)와, 상기 래크(320)와 치결합되는 피니언(330)과, 상기 피니언(330)의 피니언축(332) 양단에 고정된 한 쌍의 연결바(340)와, 상기 연결바(340)에 고정된 한 쌍의 반원형바(350)와, 상기 반원형바(350)의 단부에 고정된 압착판(360)을 포함하여 구성된다.

여기에서, 형상홀 가공수단(300)의 구체적인 연결관계는 도 4 내지 도 7의 실물 사진에 잘 나타나 있다.

이에 따라, 엔드밀(200)로 가공이 완료된 후 엔드밀(200)은 원위치시키고, 이어 작동실린더(310)를 전진시킨다.

그러면, 래크(320)가 전진하면서 피니언(330)을 회전시키게 되는데, 피니언(330)의 회전축(332)은 베어링 고정된 상태에서 연결바(340)와 연결되어 있기 때문에 연결바(340)도 회전하게 된다.

결국, 연결바(340)는 이와 연결된 반원형바(350)를 90°회전시키게 되고, 이에 따라 압착판(360)은 돌출부(20)의 홈속으로 깊이 삽입되면서 돌출부(20)를 확실하게 눌러 고정하게 된다.

이때, 상기 압착판(360)에는 형상홀(30, 도 1 참조)에 대응되는 형상홀가이드(G)가 형성되어 있으므로 형상홀을 가공할 수 있는 공구를 이용하여 이를 따라 가공하게 되면 배터리커버(C)를 옮기지 않고도 그 자리에서 바로 형상홀(30)까지 가공할 수 있게 된다.

특히, 돌출부(20) 인접측에 포터블 집진기를 더 구비하게 되면 가공시 발생되는 분진을 곧바로 흡입하여 제거하기 때문에 작업환경을 양호하게 한다.

이와 같이, 본 발명은 엔드밀(200)로 가공할 수 없는 형상홀을 아주 쉽고 빠르게 가공할 수 있으며, 특히 압착판(360)은 진동을 흡수할 수 있는 완충소재, 이를 테면 실리콘시트 혹은 고무시트로 구성되기 때문에 진동 발생이 거의 없어 정교한 가공이 가능하게 된다.

100: 안착대 200: 엔드밀
300: 형상홀 가공수단

Claims (4)

1. 배터리커버의 돌출부가 하방향으로 향하도록 안치되는 안착대; 상기 안착대의 인접측에 설치되어 홀 가공에 이용되는 다축로봇인 엔드밀; 상기 엔드밀이 가공하기 어려운 배터리커버의 돌출부 상에 형성된 형상홀을 가공할 수 있도록 상기 안착대의 길이방향 일측에 형상홀 가공수단을 더 구비한 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치로서,
   상기 형상홀 가공수단은, 배터리커버의 하측 안착대 내부에 안착대의 길이방향으로 고정된 작동실린더와, 상기 작동실린더의 실린더로드에 고정된 래크와, 상기 래크와 치결합되는 피니언과, 상기 피니언의 피니언축 양단에 고정된 한 쌍의 연결바와, 상기 연결바에 고정된 한 쌍의 반원형바와, 상기 반원형바의 단부에 고정된 압착판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 압착판에는 상기 형상홀과 대응되는 형상의 형상홀가이드가 천공 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 압착판은 실리콘시트 혹은 고무시트로 된 완충소재인 것을 특징으로 하는 전기자동차용 배터리커버의 홀 가공장치.

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