KR102349749B1 - Bdu용 조립식 케이스 - Google Patents

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KR102349749B1
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Abstract

본 발명은 BDU용 조립식 케이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BDU의 상부 케이스에 끼워질 수 있는 부품 가이드 하우징이 마련되어 조립작업과 탈거작업이 용이해지도록 하는 BDU용 조립식 케이스에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스는 전기부품이 수용될 수 있는 수용부를 갖고, 외측면에는 슬라이딩 결합이 가능한 제1 슬라이딩 결합부가 형성되는 부품 가이드 하우징; 상기 부품 가이드 하우징이 삽입 장착될 수 있는 장착홀이 복수 개 형성되고, 하부에는 상기 제1 슬라이딩 결합부에 대응하는 제2 슬라이딩 결합부가 형성되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스가 결합될 수 있는 하부 케이스;를 포함하여 구성된다.

Description

BDU용 조립식 케이스{Prefabricated Case for Battery Distribution Unit}
본 발명은 BDU용 조립식 케이스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BDU의 상부 케이스에 끼워질 수 있는 부품 가이드 하우징이 마련되어 조립작업과 탈거작업이 용이해지도록 하는 BDU용 조립식 케이스에 관한 것이다.
일반적으로 배터리를 사용하여 동력을 창출하는 전기 자동차, 하이브리드 자동차에는 차량 내부에 BDU(Battery Disconnect Unit)가 탑재된다. BDU는 배터리와 인버터 사이에 위치하며 릴레이, 저항 등으로 구성된 모듈이다. BDU는 자동차의 전력 계통에 배터리 전원을 안정적으로 공급 혹은 차단하고 사고 전류가 발생했을 때 자동차의 전력계통을 보호하는 역할을 한다.
도 1은 종래기술에 따른 BDU의 사시도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 분해사시도가 도시되어 있다.
BDU(Battery Disconnect Unit)는 배터리와 인버터 사이에 연결되며, 크게 상부 케이스(1)와 하부 케이스(2) 및 상기 상부 케이스(1)에 장착되는 각종 전기부품(3), 하부 케이스(2)의 내부에 설치되는 절연플레이트(4)와 각종 버스바(5) 등으로 구성된다.
상부 케이스(1)와 하부 케이스(2)는 각각 합성수지 등의 성형사출물로 제조될 수 있으며, 끼움결합방식에 의해 서로 결합되고, 결합된 모습은 대략적으로 상자형으로 형성된다.
상부 케이스(1)에는 상부면에 다수개의 장착구(1a)가 형성되며, 각 장착구(1a)에는 용도별로 메인릴레이, 프리차지 릴레이, 프리차지 저항, 전류센서 등의 각종 전기부품(3)이 장착된다.
하부 케이스(2)의 내부에는 절연플레이트(4)가 구비된다. 절연플레이트(4)에는 다양한 형태의 버스바(5)가 배치되어 부품간 전류의 연결통로를 형성하게 된다. 절연플레이트(4)에는 미로와 같은 구획이 형성되어 버스바(5) 사이사이를 구분하여 절연성을 확보하도록 한다.
도 3에는 전기부품(3)이 상부 케이스(1)의 장착구(1a)에 끼워지는 상태가 도시되어 있다. 전기부품(3)을 장착구(1a)에 삽입하여 결합하는 경우 장착구(1a)를 벌려 전기부품(3)을 삽입하며, 장착구(1a)의 걸림홈(1b)에 전기부품(3)의 걸림돌기(3a)가 끼워져 고정되도록 한다.
그런데, 종래기술에 따른 BDU에 있어서 위와 같이 전기부품(3)을 상부 케이스(1)의 장착구(1a)에 결합시키는 경우에는 밀어넣은 방식으로 간단한 작업에 의해 이루어지나, 유지 보수 등을 위해 전기부품(3)을 탈거하는 경우에는 어려움이 있다. 즉, 전기부품(3)의 탈거를 위해서는 풀러(미도시) 등을 이용하여 장착구(1a)를 벌린 상태에서 전기부품(3)의 걸림돌기(3a)가 장착구(1a)의 걸림홈(1b)에서 빠지도록 하여야 한다. 이러한 작업과정에서 장착구(1a)나 전기부품(3)에 파손이 일어나는 경우가 발생한다. 장착구(1a)에 파손이 일어나는 경우 상부 케이스(1)를 통째로 폐기해야 한다는 문제점이 있다.
더욱이 어느 하나의 장착구(1a)에서라도 파손이 일어난다면 모든 전기부품(3)을 탈거하고 상부 케이스(1)를 교체한 후 새로운 상부 케이스에 전기부품(3)을 모두 다시 결합시켜야 한다는 번거로움도 있다. 즉, 유지보수 비용 및 시간이 증대된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 BDU의 상부 케이스에 끼워질 수 있는 부품 가이드 하우징이 마련되어 조립작업과 탈거작업이 용이해지도록 하는 BDU용 조립식 케이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스는 전기부품이 수용될 수 있는 수용부를 갖고, 외측면에는 슬라이딩 결합이 가능한 제1 슬라이딩 결합부가 형성되는 부품 가이드 하우징; 상기 부품 가이드 하우징이 삽입 장착될 수 있는 장착홀이 형성되고, 하부에는 상기 제1 슬라이딩 결합부에 대응하는 제2 슬라이딩 결합부가 형성되는 상부 케이스; 상기 상부 케이스가 결합될 수 있는 하부 케이스;를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 부품 가이드 하우징은 상기 장착홀에 아래로부터 위로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 슬라이딩 결합부는 상하방향으로 길게 형성되는 일자형 리브 또는 'T'자형 리브로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 슬라이딩 결합부는 일자형 홈 또는 'T'자형 홈으로 형성된 홈부를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 케이스와 하부 케이스는 나사 결합 또는 끼움 결합에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전기부품과 부품 가이드 하우징 사이에는 부품 커버가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 부품 커버는 'ㄱ'자 형태로 형성되어 상면부와 측면부 를 갖고, 상기 측면부에는 측면돌기부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스에 의하면 각 전기부품별로 상부 케이스에 조립 및 탈거를 할 수 있는 부품 가이드 하우징이 마련되므로 단순한 방법에 의해 조립작업 및 탈거작업이 가능해지는 효과가 있다. 따라서, 생산이나 유지보수가 용이하고 작업시간이 감소되는 효과가 있다.
각 부품의 해체 작업시 풀러 등의 탈거용 공구를 사용할 필요가 없으므로 전기부품 및 케이스 부품의 파손이 방지된다.
각 전기부품별로 부품 가이드 하우징이 마련되므로 전기부품별 모듈화가 가능하다. 따라서, 상부 케이스의 형상 교체만으로 다양한 제품을 양산할 수 있게 된다. 더불어, 상부 케이스는 형상이 단순해지므로 생산 비용 및 제작일정이 단축되는 효과가 있다.
부품 파손시 상부 케이스를 통째로 교체할 필요없이 파손된 부품만 교체가 가능하다. 따라서, 전체 부품을 분해 및 재조립해야 할 필요성이 없어지므로 유지보수 비용 및 시간이 절감된다.
도 1은 종래기술에 따른 BDU의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 종래기술에 따른 BDU에서 전기부품을 상부 케이스에 조립하는 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 BDU의 사시도이다.
도 5는 도 4의 분해사시도이다.
도 6a 내지 도 6c에는 본 발명의 일 실시예에 따른 BDU의 결합 상태를 나타낸 것으로, 도 6a에는 부품 가이드 하우징이 도시되어 있고, 도 6b에는 부품 가이드 하우징에 전기부품이 결합된 상태가 도시되어 있으며, 도 6c에는 전기부품이 결합된 부품 가이드 하우징이 상부 케이스에 결합된 상태가 도시되어 있다.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BDU의 조립식 케이스에 적용되는 부품 어셈블리의 사시도이다.
도 8은 도 7의 분해사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 BDU의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분해사시도이다. 도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스는 전기부품(15)이 수용될 수 있는 수용부(11)를 갖고, 외측면에는 슬라이딩 결합이 가능한 제1 슬라이딩 결합부(16)가 형성되는 부품 가이드 하우징(10); 상기 부품 가이드 하우징(10)이 삽입 장착될 수 있는 장착홀(23)이 형성되고, 하부에는 상기 제1 슬라이딩 결합부(16)에 대응하는 제2 슬라이딩 결합부(26)가 형성되는 상부 케이스(20); 상기 상부 케이스(20)가 결합될 수 있는 하부 케이스(30);를 포함하여 구성된다.
전기부품(15)은 용도별로 메인릴레이, 프리차지 릴레이, 프리차지 저항, 전류센서 등 필요한 각종 부품이 구비될 수 있다. 전기부품(15)에는 측면에 결합돌기(15a)가 형성될 수 있다. 전기부품(15)의 하부에는 단자(15b)가 구비될 수 있다.
부품 가이드 하우징(10)은 대략적으로 상면이 개방된 상자형으로 형성될 수 있다. 부품 가이드 하우징(10)은 합성 수지 등으로 된 사출성형물로 이루어질 수 있다.
부품 가이드 하우징(10)은 전기부품(15)이 수용될 수 있는 수용부(11)를 갖는다. 수용부(11)의 횡방향 단면적은 전기부품(15)의 횡방향 단면적과 동일하거나 보다 크게 형성될 수 있다.
부품 가이드 하우징(10)의 측면부에는 전기부품(15)을 고정시킬 수 있는 결합홈(12)이 형성될 수 있다. 즉, 전기부품(15)의 결합돌기(15a)가 부품 가이드 하우징(10)의 결합홈(12)에 끼워짐에 따라 전기부품(15)은 부품 가이드 하우징(10)에 고정적으로 결합될 수 있다. 이때, 결합돌기(15a)와 결합홈(12)은 각각 대칭되는 한 쌍으로 형성될 수 있다.
수용부(11)의 하부에는 전기부품(15)의 단자(15b)와 하부 케이스(30)(또는 후술하는 절연플레이트(40))에 설치되는 버스바(45)가 접속될 수 있는 단자결합부(13)가 복수 개 구비될 수 있다. 단자결합부(13)에는 전기부품(15)의 단자(15b)와 버스바(45)가 삽입될 수 있는 단자홀(14)이 형성될 수 있다.
부품 가이드 하우징(10)의 측면부에는 상부 케이스(20)에 슬라이딩 결합이 가능하도록 제1 슬라이딩 결합부(16)가 형성될 수 있다. 제1 슬라이딩 결합부(16)는 상하 방향으로 길게 형성되는 'T'자형 리브로 구성될 수 있다. 여기서, 'T'자형 리브는 측면부에 상하 방향으로 길게 형성되는 돌기부(16a)와 상기 돌기부(16a)의 측단부에 돌기부(16a)와 직교하는 방향(측면부에 평행한 방향)으로 형성되는 날개부(16b)로 구성될 수 있다.
상기 제1 슬라이딩 결합부(16)는 부품 가이드 하우징(10)의 양 측면부에 복수 개로 구비될 수 있다. 이에 따라, 결합력을 안정하게 유지할 수 있다.
실시예에 따라서는, 제1 슬라이딩 결합부(16)는 일자형 리브로 형성될 수 있다. 즉, 돌기부(16a)만으로 구성될 수 있다.
상부 케이스(20)는 합성수지 등의 성형사출물로 제조될 수 있다. 상부 케이스(20)는 소정의 면적과 형상을 갖고 대체적으로 평평하게 형성되는 상면(21)과 상면(21)의 외곽부를 따라 하부로 연장 형성되는 측면(22)으로 구성될 수 있다. 상부 케이스(20)는 하부 케이스(30)를 덮어 결합되는 동시에 각종 전기부품(15)을 장착할 수 있는 지지대 역할을 할 수 있다.
상부 케이스(20)의 상면(21)에는 장착홀(23)이 복수 개 형성된다. 장착홀(23)은 부품 가이드 하우징(10)이 삽입될 수 있는 공간이다. 장착홀(23)은 부품 가이드 하우징(10)을 수용할 수 있는 크기로 형성될 수 있다.
상부 케이스(20)의 상면(21)에는 전원선 등의 배선이 삽입될 수 있는 단자부홀(24)이 복수 개 형성될 수 있다.
또한, 상부 케이스(20)의 상면(21)에는 하부 케이스(30)와의 나사 결합을 위한 나사홀(25)이 복수 개 형성될 수 있다.
별도로 도시하지는 않았지만, 상부 케이스(20)와 하부 케이스(30)의 결합은 나사 결합 외에도 상부 케이스(20)의 측면(22)에 형성되는 끼움홀(미도시)과 하부 케이스(30)의 측면부에 형성되는 끼움돌기(31)에 의한 끼움결합에 의해 이루어질 수도 있다.
상부 케이스(20)의 상면(21)에는 상기 장착홀(23)의 주변에 제2 슬라이딩 결합부(26)가 형성된다. 제2 슬라이딩 결합부(26)는 제1 슬라이딩 결합부(16)에 대응하는 부분이다. 즉, 제2 슬라이딩 결합부(26)는 제1 슬라이딩 결합부(16)가 끼워질 수 있는 홈부(26a)를 포함한다.
제2 슬라이딩 결합부(26)는 내부에 길이방향을 따라 일자형 홈 또는 'T'자형 홈으로 형성된 홈부(26a)를 갖는 기둥으로 이루어질 수 있다. 여기서 홈부(26a)의 형상은 제1 슬라이딩 결합부(16)의 형상에 대응하도록 형성되는 것이 바람직하다.
상부 케이스(20)의 일부에는 상기 제2 슬라이딩 결합부(26)를 지지하기 위하여 격벽(27)이 구비될 수 있다.
하부 케이스(30)는 종래기술에 따른 구성과 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
하부 케이스(30)의 내부에는 절연플레이트(40)가 구비된다. 절연플레이트(40)에는 다양한 형태의 버스바(45)가 배치되어 부품간 전류의 연결통로를 형성하게 된다. 절연플레이트(40)에는 미로와 같은 구획이 형성되어 버스바(45) 사이사이를 구분하여 절연성을 확보하도록 한다.
도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스의 작용을 살펴보기로 한다. 도 6A 내지 6C에는 본 발명의 일 실시예에 따른 BDU의 결합 과정을 나타낸 것으로, 도 6A에는 부품 가이드 하우징이 도시되어 있고, 도 6B에는 부품 가이드 하우징에 전기부품이 결합된 상태가 도시되어 있으며, 도 6C에는 전기부품이 결합된 부품 가이드 하우징이 상부 케이스에 결합된 상태가 도시되어 있다.
부품 가이드 하우징(10)의 수용부(11)에 전기부품(15)을 끼운다. 이때, 전기부품(15)의 결합돌기(15a)가 부품 가이드 하우징(10)의 결합홈(12)에 끼워질 때까지 압력을 가하여 끼우도록 한다.
부품 가이드 하우징(10)과 전기부품(15)이 결합된 부품 어셈블리(이하 '부품 어셈블리'라고 한다, 도 6B 참조)를 상부 케이스(20)의 장착홀(23)에 삽입한다. 이때, 부품 어셈블리를 상부 케이스(20)의 하방으로부터 상방으로 삽입한다. 부품 가이드 하우징(10)의 제1 슬라이딩 결합부(16)가 상부 케이스(20)의 제2 슬라이딩 결합부(26)에 끼워지도록 한다. 제1 슬라이딩 결합부(16)와 제2 슬라이딩 결합부(26)는 슬라이딩 방식에 의해 결합되므로 과도한 힘이나 공구는 필요하지 않게 된다. 이때, 제1 슬라이딩 결합부(16)와 제2 슬라이딩 결합부(26)의 마찰력을 적절히 유지할 수 있도록 치수를 설정할 수 있다.
부품 어셈블리가 상부 케이스(20)에 끼워진 상태에서, 상부 케이스(20)를 하부 케이스(30)에 결합시킨다. 이때, 결합방법은 나사 결합 또는 끼움 결합에 의할 수 있음은 전술한 바와 같다.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BUD의 조립식 케이스에 적용되는 부품 어셈블리가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 분해사시도가 도시되어 있다.
전 실시예와 다른 점에 대해서만 설명하기로 한다. 이 실시예에서 전기부품(115)과 부품 가이드 하우징(10) 사이에는 부품 커버(18)가 구비된다. 전기부품(115)에는 전 실시예와 같은 결합돌기(15a)가 형성되지 않는다. 전기부품(115)의 양측면에 부품 커버(18)가 덮인 채로 부품 가이드 하우징(10)에 끼워지게 된다.
부품 커버(18)는 상면부(18a), 측면부(18b), 측면돌기부(18)로 구성될 수 있다. 상면부(18a)와 측면부(18b)가 'ㄱ'자 형태로 형성되어 전기부품(115)의 양 측면에 얹힌 상태로 전기부품(115)과 함께 부품 가이드 하우징(10)에 결합시키게 된다. 부품 커버(18)가 구비됨에 따라 전기부품(15)에 손상을 입히지 않게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 BDU용 조립식 케이스에 의하면 각 전기부품별로 상부 케이스에 조립 및 탈거를 할 수 있는 부품 가이드 하우징이 마련되므로 단순한 방법에 의해 조립작업 및 탈거작업이 가능해지는 효과가 있다. 따라서, 생산이나 유지보수가 용이하고 작업시간이 감소되는 효과가 있다.
각 부품의 해체 작업시 풀러 등의 탈거용 공구를 사용할 필요가 없으므로 전기부품 및 케이스 부품의 파손이 방지된다.
각 전기부품별로 부품 가이드 하우징이 마련되므로 전기부품별 모듈화가 가능하다. 따라서, 상부 케이스의 형상 교체만으로 다양한 제품을 양산할 수 있게 된다. 더불어, 상부 케이스는 형상이 단순해지므로 생산 비용 및 제작일정이 단축되는 효과가 있다.
부품 파손시 상부 케이스를 통째로 교체할 필요없이 파손된 부품만 교체가 가능하다. 따라서, 전체 부품을 분해 및 재조립해야 할 필요성이 없어지므로 유지보수 비용 및 시간이 절감된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 부품 가이드 하우징 11 수용부
12 결합홈 13 단자결합부
14 단자홀 15, 115 전기부품
15a 결합돌기 15b 단자
16 제1 슬라이딩 결합부 16a 돌기부
16b 날개부 18 측면돌기부
18 부품 커버 18a 상면부
18b 측면부 20 상부 케이스
21 상면 22 측면
23 장착홀 24 단자부홀
25 나사홀 26 제2 슬라이딩 결합부
26a 홈부 27 격벽
30 하부 케이스 31 끼움돌기
40 절연플레이트 45 버스바

Claims (7)

  1. 전기부품;
    상기 전기부품이 수용될 수 있는 수용부를 갖고, 외측면에는 슬라이딩 결합이 가능한 제1 슬라이딩 결합부가 형성되는 부품 가이드 하우징;
    상기 부품 가이드 하우징이 삽입 장착될 수 있는 장착홀이 형성되고, 하부에는 상기 제1 슬라이딩 결합부에 대응하는 제2 슬라이딩 결합부가 형성되는 상부 케이스;
    상기 상부 케이스가 결합될 수 있는 하부 케이스;를 포함하고,
    상기 부품 가이드 하우징은 상기 전기부품이 결합된 상태에서 상기 상부 케이스에 아래로부터 위 방향으로 결합되고 위로부터 아래 방향으로 탈거되는 BDU용 조립식 케이스.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 슬라이딩 결합부는 상하방향으로 길게 형성되는 일자형 리브 또는 'T'자형 리브로 형성되는 것을 특징으로 하는 BDU용 조립식 케이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 슬라이딩 결합부는 일자형 홈 또는 'T'자형 홈으로 형성된 홈부를 갖는 것을 특징으로 하는 BDU용 조립식 케이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상부 케이스와 하부 케이스는 나사 결합 또는 끼움 결합에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 BDU용 조립식 케이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전기부품과 부품 가이드 하우징 사이에는 부품 커버가 구비되는 것을 특징으로 하는 BDU용 조립식 케이스.
  7. 제6항에 있어서, 상기 부품 커버는 'ㄱ'자 형태로 형성되어 상면부와 측면부 를 갖고, 상기 측면부에는 측면돌기부가 형성되는 것을 특징으로 하는 BDU용 조립식 케이스.
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