KR102435993B1 - 하이브리드 차량용 버스 바 유닛 - Google Patents

하이브리드 차량용 버스 바 유닛 Download PDF

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KR102435993B1
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말레동현필터시스템(주)
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Abstract

하이브리드 차량용 버스 바 유닛이 개시된다. 본 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 버스 바 유닛은 조립 방식과 전기적인 접지 성능이 향상되어 안정적인 사용이 가능한 하이브리드 차량용 버스 바 유닛을 제공한다.

Description

하이브리드 차량용 버스 바 유닛{Bus bar unit for hybrid vehicles}
본 발명은 결합 방식이 개선된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)는 내연기관의 엔진과 배터리의 전원을 이용한 모터를 동력원으로 사용하고, 전기 자동차(EV ; Electric vehicle)는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 자동차로서, 크게 배터리전용 전기 자동차와 하이브리드 전기자동차로 분류되며, 배터리전용 전기 자동차는 배터리의 전원을 이용하여 모터를 구동해야 한다.
일 예로 전원이 모두 소모되면 재충전하고, 하이브리드 전기자동차는 엔진을 가동하여 전기발전을 하여 배터리에 충전을 실시하며 상기 전기를 이용하여 전기 모터를 구동하여 차를 움직이게 할 수 있다.
상기 하이브리드 전기 자동차에는 엔진과 변속기 사이에 모터유닛이 설치되고, 상기 모터유닛에는 전기적인 접속을 위한 버스 바 모듈(Bus Bar Module)이 설치되었다.
상기 버스 바 모듈은 로워 하우징(Lower housing)과 어퍼 하우징(Upper housing)으로 각각 분할되게 구성되고, 상기 어퍼 하우징이 상기 로워 하우징의 상측에 진동 융착 방식으로 고정된다.
종래의 버스 바 모듈은 로워 하우징의 내측에 접촉 핀이 구비되고, 상기 접촉 핀과 전기적으로 접속되는 커넥터가 상기 로워 하우징의 외측에서 내측으로 우선 삽입된다.
그리고 상기 어퍼 하우징이 상기 로워 하우징과 결합된 후에 진동 융착 방식으로 조립이 이루어진다.
이와 같이 조립되는 종래의 버스 바 모듈은 조립 공정이 복잡하고 진동 융착시에 로워 하우징 또는 어퍼 하우징의 변형이 발생될 수 있어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.
대한민국공개특허 제10-2015-0052611호
본 발명의 실시 예들은 조립이 간단하고 노이즈 발생이 감소된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛을 제공하고자 한다.
본 실시 예에 의한 하이브리드 차량용 버스 바 유닛은 일체로 성형된 하우징 부(100); 상기 하우징 부(100)의 내측에 설치되는 복수의 접촉 단자부(200); 상기 하우징 부(100)의 전면에 결합되어 상기 접촉 단자부(200)와 전기적으로 접속하는 커넥터 부(300); 상기 하우징 부(100)의 하측에서 상기 커넥터 부(300)와 상기 접촉 단자부(200)를 경유하여 결합되는 결합 부재(400); 및 상기 하우징 부(100)의 하면이 안착되는 모터 커버(10)의 안착면(12)과 전기적인 접지를 위해 일단이 상기 커넥터 부(300)의 전면에 고정되고, 타단이 상기 안착면(12)을 향해 연장된 접지 브라켓(500)을 포함한다.
상기 하우징 부(100)는 하측이 개구된 삽입부(102)가 형성되고, 상기 삽입부(102)의 가장자리를 따라 안착면(12)과 마주보며 면접촉되는 하우징 접촉부(104)가 형성되며, 상기 하우징 접촉부(104)에는 상기 모터 커버(10)와의 실링을 위해 구비된 실링 부재(S)가 삽입되는 실링 홈부(104a)와, 상기 접지 브라켓(500)의 타단이 삽입되도록 내측으로 단턱진 접지 홈부(104b)가 형성된다.
상기 접지 홈부(104b)는 상기 하우징 부(100)의 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된다.
상기 접촉 단자부(200)는 상기 커넥터 부(300)와 전기적으로 접촉되는 복수의 제1 접촉 단자(210); 상기 복수의 제1 접촉 단자(210)에서 상기 하우징 부(100)의 하측을 향해 복수회 절곡되어 연장되고, 상기 모터 커버(10)의 내측에 위치되는 복수의 제2 접촉 단자(220); 상기 복수의 제1 접촉 단자(210)와 일체로 형성되고, 상기 결합 부재(400)와 나사 결합되는 탭 홀이 형성된 너트(230)를 포함한다.
상기 커넥터 부(300)는 전체적인 외형을 이루는 커넥터 바디(302)의 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 커넥터 단자부(310); 상기 커넥터 바디(302)의 모서리 위치에 형성된 볼팅 홀(302a)을 포함한다.
상기 접지 브라켓(500)은 상기 하우징 부(100)의 전면 중앙에 위치된 전면부(510); 상기 전면부(510)에서 상기 커넥터 부(300)의 전면을 향해 좌우 양측으로 각각 분기된 분기부(520); 상기 전면부(510)에서 상기 하우징 부(100)를 향해 절곡된 절곡부(530)를 포함한다.
상기 전면부(510)는 상기 분기부(520) 보다 상대적으로 넓은 폭과 면적으로 이루어진다.
상기 절곡부(530)는 단부가 안착면(12)을 향해 하향 경사지게 연장되고, 상기 안착면(12)과 면 접촉될 경우 상기 안착면(12)에 대해 소정의 텐션이 가해지면서 접촉된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.
상기 결합 부재(400)는 상기 하우징 부(100)의 삽입부(102)가 수직 상부로 위치된 상태에서 상측에서 하측 방향으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예들은
도 1은 본 실시 예에 의한 하이브리드 차량용 버스 바 유닛의 분해 사시도.
도 2는 본 실시 예에 의한 하우징 부의 저면 사시도.
도 3은 본 실시 예에 의한 하우징 부에 실링 부재가 삽입된 상태를 도시한 저면 사시도.
도 4는 본 실시 예에 의한 하이브리드 차량용 버스 바 유닛에 암 커넥터가 결합되는 상태를 도시한 사시도.
도 5는 본 실시 예에 의한 접촉 단자부를 도시한 사시도.
도 6은 본 실시 예에 의한 하우징 부에 커넥터 부와 접지 브라켓이 서로 간에 결합되는 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 실시 예에 의한 접지 브라켓의 사시도,
도 8은 본 실시 예에 의한 접지 브라켓이 모터 커버와 하우징 부 사이에 결합된 상태를 일 예로 도시한 단면도.
본 실시 예에 의한 하이브리드 차량용 버스 바 유닛에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 개시된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛은 하우징 부(100)가 일체 사출 방식으로 성형됨으로써 커넥터 부(300)를 결합할 때 진동융착 방식을 사용하지 않고서도 조립이 가능하여 작업자의 추가 작업을 감소시켜 조립 작업이 간단해지고, 접촉 단자부(200) 및 커넥터 부(300)와의 조립이 용이해져 편의성이 향상된다. 또한 변형된 접지 브라켓(500)을 통해 전기적인 접지력과 노이즈 발생이 방지된다.
이를 위해 본 실시 예는 일체로 성형된 하우징 부(100)와, 상기 하우징 부(100)의 내측에 설치되는 복수의 접촉 단자부(200)와, 상기 하우징 부(100)의 전면에 결합되어 상기 접촉 단자부(200)와 전기적으로 접속하는 커넥터 부(300)와, 상기 하우징 부(100)의 하측에서 상기 커넥터 부(300)와 상기 접촉 단자부(200)를 경유하여 결합되는 결합 부재(400) 및 상기 하우징 부(100)의 하면이 안착되는 모터 커버(10)의 안착면(12)과 전기적인 접지를 위해 일단이 상기 커넥터 부(300)의 전면에 고정되고, 타단이 상기 안착면(12)을 향해 연장된 접지 브라켓(500)을 포함한다.
상기 하우징 부(100)는 종래와 다르게 단일 하우징으로 제작됨으로써 종래와 같이 어퍼 하우징(Upper housing)(미도시)을 로워 하우징(Lower housing)(미도시)과 진동융착 하지 않고서도 제작이 가능해지므로 작업자의 조립 공정이 단순화되고, 융착에 따른 제품 변형의 문제점이 발생되지 않아 안정적인 조립 작업을 실시할 수 있다.
본 실시 예에 의한 하우징 부(100)는 도면 기준으로 커넥터 부(300)를 바라보는 전면과 중력 방향을 바라보는 하측을 제외한 부분이 모두 막힌 상태로 사출 성형된다.
이와 같이 사출 성형될 경우 하우징 부(100)는 작업자의 작업 공수가 감소되고, 상기 하우징 부(100)의 변형이 방지되며 접촉 단자부(200)와 커넥터 부(300) 간의 결합 방식도 보다 편리하게 변경된다.
하우징 부(100)는 하측이 개구된 삽입부(102)가 형성되고, 상측은 막힌 상태가 유지되므로 커넥터 부(300)와 결합을 위해 작업자가 진동융착에 의한 추가 작업을 실시하지 않고서도 후술할 접촉 단자부(200)에 대한 고정 작업을 손쉽게 실시할 수 있어 작업자의 작업 공수가 감소되어 작업 효율이 향상된다.
상기 하우징 부(100)는 모터 커버(10)의 상면 가장 자리를 따라 형성된 안착면(12)과 마주보며 면접촉되는 하우징 접촉부(104)가 하면 가장 자리에 형성된다.
상기 하우징 접촉부(104)에는 상기 모터 커버(10)와의 실링을 위해 구비된 실링 부재(S)가 삽입되는 실링 홈부(104a)와, 상기 접지 브라켓(500)의 타단이 삽입되도록 내측으로 단턱진 접지 홈부(104b)가 하우징 부(100)의 정면 하측에 형성된다.
상기 삽입부(102)는 하우징 부(100)를 정면에서 바라볼 때 하측이 개구 되면서 내부와 연통된 공간에 해당되고, 작업자는 상기 삽입부(102)로 후술할 결합 부재(400)를 상기 커넥터 부(300)와 접촉 단자부(200)를 통해 결합시킬 수 있어 보다 손쉽게 조립을 실시할 수 있다.
상기 실링 부재(S)가 실링 홈부(104a)에 삽입될 경우 모터 커버(10)와 하우징 부(100)가 서로 간에 결합될 때 실링을 도모할 수 있어 외부로부터의 이물질 유입을 차단하고 밀폐 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
접지 홈부(104b)는 하우징 부(100)를 하측에서 바라볼 때 소정의 폭(W)과 가로 길이(D) 및 높이(H)로 형성되며, 본 실시 예에서는 일 예로 폭 방향 길이가 가로 길이 또는 높이 보다 길게 연장되며 보다 상세한 설명은 접지 브라켓(500)을 설명하면서 하기로 한다.
본 실시 예에 의한 접촉 단자부(200)는 상기 커넥터 부(300)와 전기적으로 접촉되는 복수의 제1 접촉 단자(210)와, 상기 복수의 제1 접촉 단자(210)에서 상기 하우징 부(100)의 하측을 향해 복수회 절곡되어 연장되고, 상기 모터 커버(10)의 내측에 위치되는 복수의 제2 접촉 단자(220)와, 상기 복수의 제1 접촉 단자(210)와 일체로 형성되고, 상기 결합 부재(400)와 나사 결합되는 탭 홀이 형성된 복수의 너트(230)를 포함한다.
상기 제1 접촉 단자(210)는 커넥터 부(300)와의 접촉을 위해 구비되고, 상기 제2 접촉 단자(220)는 모터 커버(10)의 내부에서 전기적인 접속을 위해 구비된다.
상기 접촉 단자부(200)는 전기적인 절연을 위한 제1 인슐레이터가 제1 접촉 단자(210)와 제2 접촉 단자(220) 사이에 인서트 사출 방식으로 형성되어 있어 절연을 도모할 수 있다.
제1 인슐레이터에는 하우징 부(100)의 내측에 마운팅 되도록 나사가 삽입되는 마운팅 부가 좌우 양측에 구비되어 있어 손쉽게 설치가 가능해진다.
상기 너트(230)는 제1 접촉 단자(210)에 인서트 사출 방식으로 성형될 수 있으며 일 예로 상기 제1 접촉 단자(210)의 상면에 제2 인슐레이터(202)가 일체로 성형되어 있고, 상기 너트(230)가 상기 제2 인슐레이터(202)의 상면에 위치되는 배치 관계로 성형된다.
이와 같이 너트(230)와 제2 인슐레이터(202)가 인서트 사출 성형될 경우 제작이 용이하고, 절연 능력이 향상되어 전기적인 합선 또는 쇼트로 인한 문제점이 예방될 수 있다.
제2 인슐레이터(202)는 커넥터 부(300)가 결합될 경우 상기 제1 접촉 단자(210)를 제외한 위치에서 커넥터 부(300)의 직접적인 접촉을 제한하여 전기적인 절연을 안정적으로 유지할 수 있어 작동 안전성 향상과 절연 성능 향상을 도모할 수 있다.
상기 너트(230)에는 결합 부재(400)가 나사 결합 방식으로 결합되도록 내측에 나사산이 형성되어 있어 서로 간에 결합되고, 복수개로 이루어진 제1 접촉 단자(210)에 각각 형성되어 있어 독립적으로 전기적인 접속된 상태가 유지된다.
본 실시 예에 의한 커넥터 부(300)는 전체적인 외형을 이루는 커넥터 바디(302)의 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 커넥터 단자부(310)와, 상기 커넥터 바디(302)의 모서리 위치에 형성된 볼팅 홀(302a)을 포함한다.
상기 커넥터 바디(302)는 도면 기준으로 상기 하우징 부(100)를 향해 돌출된 커넥터 단자부(310)가 구비되고, 상기 커넥팅 단자부(310)에 결합 부재(400)가 삽입되도록 커넥팅 홀(312)이 형성된다.
볼팅 홀(302a)은 하우징 부(100)에 결합되기 위해 도면에 도시된 위치에 형성되고 별도로 구비된 나사에 의해 상기 커넥터 부(300)는 하우징 부(100)에 고정될 수 있다.
상기 커넥터 부(300)가 하우징 부(100)에 설치된 이후에 상기 커넥터 부(300)의 후방에서 암 커넥터(600)가 결합되어 전기적인 접속이 이루어진다.
본 실시 예에 의한 접치 브라켓에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 6 내지 도 8을 참조하면, 접지 브라켓(500)은 하우징 부(100) 및 모터 커버(10)까지 전자기적으로 연결되어야 한다.
접지 브라켓(500)이 사용되는 이유는 실제 작동시 회로에 남아있는 잔여 전자가 노이즈를 발생시키는 현상을 방지하기 위한 것으로 상기 접지 브라켓(500)으로 노이즈가 전달된 후에 감소되도록 유도하기 위해 사용된다.
노이즈는 상기 접지 브라켓(500)의 접지 면적이 넓을수록 덜 발생되므로 도면에 도시된 바와 같이 형성되나 다른 형태로 변경될 수 있다.
일 예로 본 실시 예에 의한 접지 브라켓(500)은 상기 하우징 부(100)의 전면 중앙에 위치된 전면부(510)와, 상기 전면부(510)에서 상기 커넥터 부(300)의 전면을 향해 좌우 양측으로 각각 분기된 분기부(520)와, 상기 전면부(510)에서 상기 하우징 부(100)의 접지 홈부(104b)를 향해 절곡된 절곡부(530)를 포함한다.
상기 전면부(510)는 가장 넓은 접지 면적을 갖는 곳으로 하우징 부(100)에 형성된 후크에 삽입된 상태가 유지되고, 분기부(520)가 상측에서 하우징 부(100)의 표면을 따라 좌우 양측으로 연장된 후에 볼팅 홀(302a) 까지 연장되어 나사에 의해 고정된다.
분기부(520)는 전면부(510)와 함께 접지 면적을 증가시키기 위해 도면에 도시된 형태로 연장되나 다른 형태로 변경될 수 있다.
상기 전면부(510)는 상기 분기부(520) 보다 상대적으로 넓은 폭과 면적으로 이루어지므로 잔여전자의 이동에 보다 유리해 진다.
절곡부(530)는 전면부(510)의 하측 단부에서 안착면(12)을 향해 하향 경사지게 연장되고, 상기 안착면(12)과 면 접촉될 경우 상기 안착면(12)에 대해 소정의 텐션이 가해지면서 접촉된 상태가 유지된다.
절곡부(530)가 이와 같이 경사진 상태로 모터 커버(10)의 안착면(12)에 텐션이 유지된 상태로 결합될 경우 상기 안착면(12)과 밀착력이 증가되게 결합될 수 있어 노이즈 발생에 따른 전달율이 향상되고, 접지 면적이 감소되지 않으며 상기 하우징 부(100)와 모터 커버(10)간의 조립에 따른 결합격이 향상된다.
상기 절곡부(530)가 직각으로 절곡될 경우에는 조립에 따른 텐션이 경사진 경우에 비해 상대적으로 감소되나, 본 실시 예와 같이 경사지게 절곡될 경우 조립과 동시에 안착면(12)을 향해 하측 방향(A 방향)으로 텐션력이 가해지고, 상기 접지 홈부(104b)의 내측 상면(B방향)을 향해서도 동시에 텐션력이 가해지게 되면서 접지력이 향상된다.
따라서 상기 절곡부(530)는 접지 홈부(104b)에서 소정의 텐션으로 인한 면압이 유지된 상태로 안착면(12)과 접지되어 노이즈 발생시 잔여 전자의 이동을 보다 원활하게 할 수 있어 노이즈 감소에 보다 유리해질 수 있다.
본 실시 예에 의한 버스 바 유닛은 하우징 부(100)의 삽입부(102)가 수직 상부로 위치된 상태에서 커넥터 부(300)에 구비된 커넥터 단자부(310)가 복수의 제1 접촉 단자(210)의 일면과 면접촉된 상태에서 결합 부재(400)가 상기 삽입부(102)의 상측에서 화살표 방향을 따라 내측을 통해 너트(230)로 삽입된다.
상기 결합 부재(400)가 너트(230)에 나사 결합될 경우 상기 하우징 부(100)와 커넥터 부(300)는 서로 간에 손쉽게 결합된다.
작업자는 커넥터 부(300)와 결합된 하우징 부(100)의 삽입부(102)가 지면인 하측을 향하도록 뒤집은 뒤에 모터 커버(10)의 안착면(12)에 위치시키고 상기 하우징 부(100)의 상측에서 모터 커버(10)와 결합되도록 별도로 구비된 볼트(미도시)를 이용하여 조립하면 설치가 완료된다.
이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 하우징 부
102 : 삽입부
200 : 접촉 단자부
210, 220, 230 : 제1,2,3 접촉 단자
300 : 커넥터 부
400 : 결합 부재
500 : 접지 브라켓
510, 520, 530 : 전면부, 분기부, 절곡부

Claims (9)

  1. 일체로 성형된 하우징 부(100);
    상기 하우징 부(100)의 내측에 설치되는 복수의 접촉 단자부(200);
    상기 하우징 부(100)의 전면에 결합되어 상기 접촉 단자부(200)와 전기적으로 접속하는 커넥터 부(300);
    상기 하우징 부(100)의 하측에서 상기 커넥터 부(300)와 상기 접촉 단자부(200)를 경유하여 결합되는 결합 부재(400); 및
    상기 하우징 부(100)의 하면이 안착되는 모터 커버(10)의 안착면(12)과 전기적인 접지를 위해 일단이 상기 커넥터 부(300)의 전면에 고정되고, 타단이 상기 안착면(12)을 향해 연장된 접지 브라켓(500)을 포함하되,
    상기 하우징 부(100)는 하측이 개구된 삽입부(102)가 형성되고, 상기 삽입부(102)의 가장 자리를 따라 안착면(12)과 마주보며 면접촉되는 하우징 접촉부(104)가 형성되며,
    상기 하우징 접촉부(104)에는 상기 모터 커버(10)와의 실링을 위해 구비된 실링 부재(S)가 삽입되는 실링 홈부(104a)와, 상기 접지 브라켓(500)의 타단이 삽입되도록 내측으로 단턱진 접지 홈부(104b)가 형성된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 접지 홈부(104b)는 상기 하우징 부(100)의 가로 방향을 따라 소정의 길이로 연장된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 접촉 단자부(200)는 상기 커넥터 부(300)와 전기적으로 접촉되는 복수의 제1 접촉 단자(210);
    상기 복수의 제1 접촉 단자(210)에서 상기 하우징 부(100)의 하측을 향해 복수회 절곡되어 연장되고, 상기 모터 커버(10)의 내측에 위치되는 복수의 제2 접촉 단자(220);
    상기 복수의 제1 접촉 단자(210)와 일체로 형성되고, 상기 결합 부재(400)와 나사 결합되는 탭 홀이 형성된 너트(230)를 포함하는 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 커넥터 부(300)는 전체적인 외형을 이루는 커넥터 바디(302)의 외측을 향해 소정의 길이로 연장된 커넥터 단자부(310)가 구비된 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 접지 브라켓(500)은 상기 하우징 부(100)의 전면 중앙에 위치된 전면부(510);
    상기 전면부(510)에서 상기 커넥터 부(300)의 전면을 향해 좌우 양측으로 각각 분기된 분기부(520);
    상기 전면부(510)에서 상기 하우징 부(100)를 향해 절곡된 절곡부(530)를 포함하는 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 전면부(510)는 상기 분기부(520) 보다 상대적으로 넓은 폭과 면적으로 이루어진 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 절곡부(530)는 단부가 안착면(12)을 향해 하향 경사지게 연장되고, 상기 안착면(12)과 면 접촉될 경우 상기 안착면(12)에 대해 소정의 텐션이 가해지면서 접촉된 상태가 유지되는 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 결합 부재(400)는 상기 하우징 부(100)의 삽입부(102)가 수직 상부로 위치된 상태에서 상측에서 하측 방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 버스 바 유닛.

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