KR102017593B1

KR102017593B1 - 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조

Info

Publication number: KR102017593B1
Application number: KR1020190036018A
Authority: KR
Inventors: 박은규
Original assignee: 쌍용자동차 주식회사
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2019-09-03

Abstract

본 발명은 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조에 관한 것으로서 종래에는 차체에 크래들과 배터리용 트레이를 각각 설치함에 따라 체결볼트의 수가 많아져 부품비가 추가되면서 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 전기자동차의 배터리용 트레이와 엔진룸에 동력을 전달하기 위한 파워트레인 부품 및 모듈을 지지하는 크래들을 마운팅함에 있어서, 모터, 감속기, 전력변환장치, 전력 컨트롤러장치 외 부가부품 및 모듈이 장착되어 지지되며, 전방프레임(110a)과 후방프레임(110b)의 양 끝단 표면에 체결볼트(111)가 구비된 크래들(100); 크래들(100)의 체결볼트(111)와 대응되어 고정볼트(210)가 구비된 엔진룸 내 차체(200);양단에 볼트공이 구비되어 일단은 크래들(100)의 체결볼트(111)에 끼워져 체결되고 타단은 엔진룸 내 차체(200)의 고정볼트(210)에 체결되어 크래들(100)을 차체(200)에 마운팅시키는 고정브라켓(300); 볼트공있는 사방의 지지발(410a)(410b)에 의해 상기 고정브라켓(300)으로 크래들(100)을 차체(200)에 장착할 때 체결볼트(111)(210)에 함께 체결되며, 지지발(410a)과 지지발(410b) 사이 중앙에 트레이장착부(420)가 구비된 트레이마운팅브라켓(400);으로 구성하여 크래들(100) 장착 시 트레이마운팅브라켓(400)까지 일체형으로 장착할 수 있음에 따라 부품비를 절감한 것은 물론 그만큼 작업시간이 단축되어 생산성이 향상되는 매우 유용한 발명이다.

Description

전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조{An electric car battery tray and mounting structure of the cradle}

본 발명은 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조에 관한 것으로서 더욱 상세히는 차체에 크래들 장착 시 배터리를 장착할 수 있는 트레이마운팅브라켓까지 일체로 장착할 수 있어 부품비를 절감할 수 있는 것은 물론 작업공정이 단축되어 생산성이 향상될 수 있는 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차(EV: electric vehicle)는 가솔린 및 경유 등과 같은 화석연료를 사용하지 않고 전기 에너지로 운행되는 자동차로써 오염물질을 배출하지 않고 소음발생이 적어 친환경자동차로써 각광받고 있으며 활발한 연구 및 개발이 진행되고 있다.

상기 화석연료 차량은 연료탱크로부터 유입된 연료를 엔진에서 연소시켜 회전력을 발생시키고 엔진의 회전력을 요구되는 회전수로 변속기에서 변환시켜 휠로 전달시키도록 구성되는 반면, 전기차는 모터, 변속기 및 전력전자부품(PE: power electronics)이 장착된다.

상기 전력전자부품은 인버터, DC-DC converter, 정션 박스(junction box), 가상 엔진 사운드 시스템(VESS: virtualengine Sound System) 및 충전기 등을 포함한다. 인버터는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 장치이고, DC-DC converter는 어떤 전압의 직류전원에서 다른 전압의 직류전원으로 변환하는 전자회로 장치이다. 또한, 정션 박스는 여러 개의 단독 커넥터와 멀티커넥터를 상호 변환시키기 위한 상자이고, 충전기는 전기자동차의 고전압 배터리를 충전하도록 구비된 장치이다.

상기 전기자동차는 공개특허공보 공개번호 10-2014-0075035호(2014.06.19.공개)(발명의 명칭: 전기자동차의 모듈화 부품 및 그 조립방법(이하 선행기술이라 약칭함)에 개시되어있다.

개시된 선행기술에서는 차체에 프레임을 설치한 후 그 프레임을 이용하여 배터리의 전력을 제어하는 인버터, 컨버터, 정션박스 및 충전기를 포함하는 전력전자부품이 모듈화된 전력전자부품 모듈을 설치토록 하여 모터, 변속기 및 전력전자부품을 모듈화 시킴으로써 조립공정을 단순화 시킬 수 있도록 한 것이다.

1. 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 2014-0075035호(2014.06.19. 공개)(발명의 명칭: 전기자동차의 모듈화 부품 및 그 조립방법)

그러나 상기와 같은 선행기술의 전기자동차에서는 차체에 전력전자부품 모듈을 설치하기 위한 프레임과 배터리를 장착하기 위한 트레이마운팅브라켓을 차체에 각각 설치함에 따라 체결볼트의 수가 많아지고, 브라켓이 차체에 용접되어 설치 됨으로 타부품의 조립 난해 및 공간활용도 측면에서 설계 레이아웃 측면에 더 불리하며 이로인한 차체의 부품비가 증가하는 것은 물론 그만큼 작업공수가 늘면서 작업시간이 소비되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 프레임과 트레이마운팅브라켓을 일체로 장착되게 하여 체결나사의 수를 줄이고 단순화 함으로써 부품비를 절감할 수 있어 전체적인 차량단가를 낮추는데 일조할 수 있는 것은 물론 작업시간이 단축되어 그만큼 생산성을 향상시킬 수 있고, 또한, 설계측면에서 확보한 공간활용도가 높아 차량 부품의 간섭과 조립이 양호하며 특히, 정비 시 작업자의 부품정비가 원활할 수 있게 되는 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 전기자동차의 배터리용 트레이와 엔진룸에 동력을 전달하기 위한 파워트레인 부품 및 모듈을 지지하는 크래들을 마운팅함에 있어서, 모터, 감속기, 전력변환장치, 전력 컨트롤러장치 외 부가부품 및 모듈이 장착되어 지지되며, 전방프레임과 후방프레임의 양 끝단 표면에 체결볼트가 구비된 크래들; 크래들의 체결볼트와 대응되어 체결볼트가 구비된 엔진룸 내 차체;양단에 볼트공이 구비되어 일단은 크래들의 체결볼트에 끼워져 체결되고 타단은 엔진룸 내 차체의 체결볼트에 체결되어 크래들을 차체에 마운팅시키는 고정브라켓; 볼트공 주변 사방의 지지발에 의해 상기 고정브라켓으로 크래들을 차체에 장착할 때 체결볼트에 함께 체결되며, 지지발과 지지발 사이 중앙에 트레이장착부가 구비된 트레이마운팅브라켓; 으로 구성함으로써 상기 목적을 달성할 수 있다.

이와 같은 본 발명은 크래들 장착 시 배터리를 설치하기 위한 트레이마운팅브라켓까지 일체로 장착할 수 있음에 따라 작업공수가 단축되어 생산성이 향상되는 것은 물론 체결볼트의 수가 줄어들어 부품비 절감으로 인해 전체적인 차량의 단가를 낮추는데 일조할 수 있는 효과가 있다.

또한, 부품의 간소화에 따른 엔진룸 내의 레이아웃 설계의 자유도에 따라 타 부품과의 조립간섭은 물론 향후, 차량 정비 시 작업자의 공구사용과 정비 효율성 또한 갖게 된다.

아울러, 전기차의 각종 구동부품이 장착되는 크래들에 배터리가 가까운 위치에 장착 됨으로써 이와 연결되는 전기케이블의 레이아웃 설계가 용이하고 또한 배선의 길이가 짧아져 전기차량의 무게 감량에도 효과를 갖게 된다.

도 1 은 본 발명에 따라 차체에 배터리용 트레이와 크래들이 마운팅 된 상태를 예시한 요부 사시도.
도 2 는 도 1 의 요부 확대사시도.
도 3 은 본 발명에 따라 차체에 장착된 트레이마운팅브라켓의 트레이장착부에 트레이를 장착한 상태의 사시도.
도 4 는 본 발명에 따라 트레이 상면에 배터리가 장착된 상태의 사시도.

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따라 차체에 배터리용 트레이와 크래들이 마운팅 된 상태를 예시한 요부 사시도이고, 도 2 는 도 1 의 요부 확대사시도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 차체에 장착된 트레이마운팅브라켓의 트레이장착부에 트레이를 장착한 상태의 사시도이고, 도 4 는 본 발명에 따라 트레이 상면에 배터리가 장착된 상태의 사시도이다.

이러한 본 발명은 전기자동차의 배터리용 트레이와 엔진룸에 동력을 전달하기 위한 파워트레인 부품 및 모듈을 지지하는 크래들을 마운팅함에 있어서, 모터, 감속기, 전력변환장치, 전력 컨트롤러장치 외 부가부품 및 모듈이 장착되어 지지되며, 전방프레임(110a)과 후방프레임(110b)의 양 끝단 표면에 체결볼트(111)가 구비된 크래들(100); 크래들(100)의 체결볼트(111)와 대응되어 고정볼트(210)가 구비된 엔진룸 내 차체(200); 양단에 볼트공이 구비되어 일단은 크래들(100)의 체결볼트(111)에 끼워져 체결되고 타단은 엔진룸 내 차체(200)의 고정볼트(210)에 체결되어 크래들(100)을 차체(200)에 마운팅시키는 고정브라켓(300); 블트공있는 사방의 지지발(410a)(410b)에 의해 상기 고정브라켓(300)으로 크래들(100)을 차체(200)에 장착할 때 체결볼트(111)(210)에 함께 체결되며, 지지발(410a)과 지지발(410b) 사이 중앙에 트레이장착부(420)가 구비된 트레이마운팅브라켓(400); 으로 구성된 것을 특징으로 한 것으로서 도면중 미설명 부호 (700)은 체결볼트에 끼워지는 너트이다

이와 같은 본 발명은 엔진룸내에 파워트레인부품 및 모듈을 설치하기 위해 크래들(100)을 장착하고, 또한, 배터리(600)를 설치하기 위해 트레이마운팅브라켓(400)을 장착하는 것은 종래와 마찬가지이다.

그러나 본 발명에서의 특징은 차체(200)에 크래들(100)과 트레이마운팅브라켓(400)을 각각 장착하지 않고, 일체로 장착할수 있어 부품비를 절감하고 작업시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 크래들(100)의 전방프레임(110a)과 후방프레임(110b)의 양 끝단에 체결볼트(111)를 돌출 형성하고, 차체(200)에는 크래들(100)의 체결볼트(111)와 대응된 고정볼트(210)를 형성한다.

또한, 크래들(100)을 차체(200)에 장착하기 위한 고정브라켓(300)에는 양단에 볼트공을 구비하여 일단의 볼트공으로는 크래들(100)의 체결볼트(111)가 끼워지고, 타단의 볼트공으로는 차체(200)의 고정볼트(210)가 끼워지게 한다.

그리고 트레이마운팅브라켓(400)의 사방에는 볼트공이 있는 지지발(410a)(410b)을 형성하고, 상기 지지발(410a)과 지지발(410b)의 사이 중앙에는 트레이장착부(420)를 구비하였다.

따라서 본 발명에서는 우선 고정브라켓(300)의 일단에 형성된 볼트공으로 트래들(100)의 체결볼트(111)가 끼워져 돌출되게 하고, 타단의 볼트공으로는 차체(200)의 고정볼트(210)가 끼워져 돌출되게 고정브라켓(300)을 가조립한다.

이처럼 고정브라켓(300)을 가조립시킨 상태에서 트레이마운팅브라켓(400)을 고정브라켓(300)의 상측에서 즉, 트레이마운팅브라켓(400)의 지지발(410a)(410b)에 형성된 볼트공으로 고정브라켓(300)의 볼트공을 관통한 체결볼트(111)(210)를 각각 끼워 돌출되게 한 후 체결볼트(111)(210)에 너트(700)를 체결하게 되면 한 번의 조립작업으로 크래들(100)과 트레이마운팅브라켓(400)을 동시에 장착할 수 있는 것이다.

이렇게 한 번의 작업으로 크래들(100)과 트레이마운팅브라켓(400)을 일체로 장착한 후 트레이마운팅브라켓(400)의 상면에 구비된 트레이장착부(420)에 트레이(500)를 설치하고 트레이(500)의 상면에 배터리(600)를 장착하면 된다.

여기서 본 발명은 트레이마운팅브라켓(400)의 중앙에 구비된 트레이장착부(420)를 사방의 지지발(410a)(401b)보다 일정 높이 높게 절곡 형성한 것으로 이는 트레이(500)및 배터리(600)의 장착 시 크래들(100)은 물론 다른 부품과의 간섭을 받지 않고, 손쉽게 장착할 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 상기에서 언급한 바와 같이 고정브라켓(300)과 트레이마운팅브라켓(400)을 각각 구비하여 일체로 장착할 수 있지만 트레이마운팅브라켓(400)의 지지발(410a)(410b)에 고정브라켓(300)을 일체형으로 구비되게 형성하여 크래들(100)과 트레이마운팅브라켓(400)의 장착 작업이 더 신속하고 간편하게 이루어질 수 있도록 한다.

100 : 크래들 110a,110b : 전.후방프레임
111 : 체결볼트 200 :차체
210 : 고정볼트 300 : 고정브라켓 400 : 트레이마운팅브라켓 410a,410b : 지지발
420 : 트레이장착부 500 : 트레이
600 : 배터리

Claims

전기자동차의 배터리용 트레이와 엔진룸에 동력을 전달하기 위한 파워트레인 부품 및 모듈을 지지하는 크래들을 마운팅함에 있어서,
모터, 감속기, 전력변환장치, 전력 컨트롤러장치 외 부가부품 및 모듈이 장착되어 지지되며, 전방프레임(110a)과 후방프레임(110b)의 양 끝단 표면에 체결볼트(111)가 구비된 크래들(100);
크래들(100)의 체결볼트(111)와 대응되어 고정볼트(210)가 구비된 엔진룸 내 차체(200);
양단에 볼트공이 구비되어 일단은 크래들(100)의 체결볼트(111)에 끼워져 체결되고 타단은 엔진룸 내 차체(200)의 고정볼트(210)에 체결되어 크래들(100)을 차체(200)에 마운팅시키는 고정브라켓(300);
블트공있는 사방의 지지발(410a)(410b)에 의해 상기 고정브라켓(300)으로 크래들(100)을 차체(200)에 장착할 때 체결볼트(111)(210)에 함께 체결되며, 지지발(410a)과 지지발(410b) 사이 중앙에 트레이장착부(420)가 구비된 트레이마운팅브라켓(400);
으로 구성되어 크래들(100) 장착 시 트레이마운팅브라켓(400)까지 일체형으로 장착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조.
제 1항에 있어서,
트레이마운팅브라켓(400)은,
중앙의 트레이장착부(420)를 사방의 지지발(410a)(410b)보다 일정 높이만큼 높게 구비되도록 위로 절곡하여
트레이(500) 및 배터리(600) 장착 시 크래들(100) 및 다른 부품과 간섭됨이 없이 쉽게 장착할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조.
제 1 항에 있어서,
트레이마운팅브라켓(400)은 사방의 지지발(410a)(410b)에 양단의 고정브라켓(300)이 일체형으로 구비되게 형성하여
크래들(100)과 트레이마운팅브라켓(400)의 장착 작업이 더 신속 간편하게 되도록 한 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리용 트레이와 크래들의 마운팅 구조.