KR102601428B1 - 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치 - Google Patents

퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 퀵 체인지 잠금 어셈블리를 제공하고, 상기 퀵 체인지 잠금 어셈블리는 하우징, 퀵 체인지 볼트, 볼트 구동 로드, 탄성 부재 및 잠금 메커니즘을 포함하고, 상기 하우징은 내부에 중공의 챔버가 형성되며; 상기 퀵 체인지 볼트는 챔버 내에 배치되고, 축 방향으로 이동하여 챔버에서 돌출되거나 챔버에 수용될 수 있으며, 내부에는 축 방향으로 관통홀이 형성되고; 상기 볼트 구동 로드는 볼트 피팅 세그먼트, 플랜지부 및 공구 피팅 세그먼트를 포함하되 볼트 피팅 세그먼트는 관통홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되고 관통홀과 피팅되어 퀵 체인지 볼트가 볼트 구동 로드와 함께 회전 가능하도록 하며, 퀵 체인지 볼트에 대향하는 플랜지부의 제1 측면은 퀵 체인지 볼트를 밀어 축방향으로 이동 가능하도록 구성되고; 상기 탄성 부재는 양단이 각각 하우징의 내측 상벽과 플랜지부의 제1 측면에 접하며; 상기 잠금 메커니즘은 하우징에 고정되고 플랜지부의 제2 측면에 당접되며, 잠금 메커니즘에는 공구 피팅 세그먼트가 연장되도록 개구가 설치되고, 제2 측면과 제1 측면은 서로 반대이며 제2 측면에는 제1 풀림 방지 톱니가 구비되고, 잠금 메커니즘에는 제1 풀림 방지 톱니와 치합 잠금 또는 분리 잠금 해제되기에 적합한 제2 풀림 방지 톱니가 구비된다.

Description

퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치
본 발명은 잠금 기술 분야에 관한 것으로, 또한 더 구체적으로 배터리용 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치에 관한 것이다.
근년래 신에너지 자동차의 신속한 발전에 따라 신에너지 자동차의 글로벌 판매량은 지속적으로 증가한다. 그러나, 신에너지 자동차의 파워 배터리 충전 시간이 길어 통상적으로 퀵 체인지 파워 배터리를 사용하는 방식으로 해당 문제를 해결한다. 이러한 배터리 교체 모드는 직접 신에너지 자동차의 배터리를 교체하는 것을 통해 전기 에너지를 보충하는 목적을 달성함으로써 전기 에너지의 신속한 공급을 구현함과 동시에 배터리의 유지보수 및 수명 연장에 용이하다.
그러나, 기존 배터리 팩을 차체에 잠그기 위한 잠금 장치는 공간에 대한 요구가 크다. 따라서, 공간에 대한 요구가 낮고 높은 체결 성능을 구현할 수 있음과 동시에 높은 신뢰성의 풀림 방지 구조를 갖는 잠금 장치가 요구된다.
본 발명은 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치를 제공한다.
제1 양태에서, 퀵 체인지 잠금 어셈블리를 제공하고, 상기 퀵 체인지 잠금 어셈블리는 하우징, 퀵 체인지 볼트, 볼트 구동 로드, 탄성 부재 및 잠금 메커니즘을 포함하고, 상기 하우징은 내부에 중공의 챔버가 형성되며; 상기 퀵 체인지 볼트는 상기 챔버 내에 배치되고, 내부에는 축 방향으로 관통홀이 형성되며, 상기 퀵 체인지 볼트는 축 방향으로 이동하여 상기 챔버에서 돌출되거나 상기 챔버에 수용될 수 있고; 상기 볼트 구동 로드는 볼트 피팅 세그먼트, 플랜지부 및 공구 피팅 세그먼트를 포함하되, 상기 볼트 피팅 세그먼트는 상기 관통홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 구성되고, 상기 관통홀과 피팅되어 상기 퀵 체인지 볼트가 상기 볼트 구동 로드에 따라 회전 가능하도록 하며, 상기 퀵 체인지 볼트에 대향하는 상기 플랜지부의 제1 측면은 상기 퀵 체인지 볼트를 밀어 축방향으로 이동 가능하도록 구성되고; 상기 탄성 부재는 양단이 각각 상기 하우징의 내측 상벽과 상기 플랜지부의 상기 제1 측면에 접하며; 상기 잠금 메커니즘은 상기 하우징에 고정되되, 상기 잠금 메커니즘은 상기 플랜지부의 제2 측면에 당접되고, 상기 잠금 메커니즘에는 상기 공구 피팅 세그먼트가 연장되도록 개구가 설치되며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면의 반대측에 위치하고, 상기 플랜지부의 상기 제2 측면에는 제1 풀림 방지 톱니가 구비되고, 상기 잠금 메커니즘에는 상기 제1 풀림 방지 톱니와 치합 잠금 또는 분리 잠금 해제되기에 적합한 제2 풀림 방지 톱니가 구비된다. 본 발명의 퀵 체인지 잠금 어셈블리의 구성에 따르면, 잠금 장치에 필요한 설치 공간을 대폭 줄일 수 있음과 동시에 높은 체결 성능을 구현하고 높은 신뢰성의 풀림 방지 및 회전 방지를 구현한다.
일부 실시예에서, 상기 제1 풀림 방지 톱니 및 상기 제2 풀림 방지 톱니는 경사진 톱니형 구조이다. 경사진 톱니형 구조의 풀림 방지 톱니를 사용하여 퀵 체인지 볼트가 풀리는 것을 보다 잘 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 풀림 방지 톱니 및 상기 제2 풀림 방지 톱니의 경사각은 30°~ 60°이다. 풀림 방지 톱니의 경사각을 30°~ 60° 사이로 설정하는 것을 통해 풀림 방지 및 회전 방지 효과를 최적으로 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 퀵 체인지 볼트에는 사다리꼴 나사가 구비된다. 이러한 구성에 의하여, 퀵 체인지 볼트의 수명을 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 관통홀은 제1 관통홀 세그먼트 및 제2 관통홀 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 관통홀 세그먼트의 단면은 상기 제2 관통홀 세그먼트의 단면보다 작으며, 상기 볼트 피팅 세그먼트는 가이드부 및 구동부를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 볼트 구동 로드의 삽입을 가이드하기 위해 상기 제1 관통홀 세그먼트에 삽입되도록 구성되며, 상기 구동부는 상기 제2 관통홀 세그먼트에 삽입되고, 상기 제2 관통홀 세그먼트에 피팅되어 상기 퀵 체인지 볼트가 상기 볼트 구동 로드에 따라 회전 가능하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하여, 제1 관통홀 세그먼트가 제2 관통홀 세그먼트보다 가늘게 설치될 수 있으므로 퀵 체인지 볼트의 강성을 보강할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 구동부 및 상기 제2 관통홀 세그먼트의 횡단면은 다각형이고; 또는 상기 구동부와 상기 제2 관통홀 세그먼트 사이는 스플라인 피팅이다. 이러한 구성에 의하여, 볼트 구동 로드가 퀵 체인지 볼트에 대한 구동을 간단한 방식으로 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 하우징의 최상부에는 보스가 형성되고, 상기 보스의 외륜은 톱니형 구조를 갖는다. 퀵 체인지 잠금 어셈블리의 하우징을 톱니형 구조의 수축 피팅을 이용하여 배터리 팩 빔 내로 눌러 넣음으로써, 퀵 체인지 잠금 어셈블리와 배터리 팩 빔의 빠른 설치를 구현할 수 있다.
제2 양태에서, 잠금 장치를 제공하고, 상기 잠금 장치는, 상기와 같은 퀵 체인지 잠금 어셈블리; 및 퀵 체인지 너트를 포함하는 너트 어셈블리를 포함하되, 상기 퀵 체인지 너트는 너트 몸체를 포함하고, 상기 너트 몸체 내에는 상기 퀵 체인지 볼트에 피팅되는 관통된 나사 구멍이 설치된다. 본 발명의 퀵 체인지 잠금 어셈블리를 사용하여 잠금 장치에 필요한 설치 공간을 대폭 줄일 수 있음과 동시에 높은 체결 성능을 구현하고 높은 신뢰성의 풀림 방지 및 회전 방지를 구현한다.
일부 실시예에서, 상기 너트 어셈블리는, 커버 플레이트; 베이스를 더 포함하되, 상기 커버 플레이트는 상기 베이스에 고정 연결되고, 상기 커버 플레이트와 상기 베이스 사이에는 수용 공간이 형성되며; 상기 퀵 체인지 너트는 상기 너트 몸체에 연결되는 메사부를 더 포함하고, 상기 메사부는 수용 공간 내에 배치되며, 상기 베이스에는 상기 너트 몸체가 연장되도록 개구가 설치되고, 상기 수용 공간은 상기 퀵 체인지 너트가 소정 범위 내에서 이동 가능하도록 구성된다. 이러한 구성에 의하여, 퀵 체인지 볼트의 축선과 퀵 체인지 너트의 축선이 일직선상에 있지 않을 때 퀵 체인지 볼트와 퀵 체인지 너트의 중앙을 보다 잘 맞출 수 있도록 한다.
일부 실시예에서, 상기 베이스 및/또는 상기 커버 플레이트에 턴업이 구비되고, 상기 턴업은 상기 베이스 및/또는 상기 커버 플레이트에 대한 상기 퀵 체인지 너트의 회동을 제한하는데 사용된다. 턴업를 설치함으로써 퀵 체인지 볼트와 퀵 체인지 너트를 체결할 때 퀵 체인지 너트가 베이스 및/또는 커버 플레이트에 대하여 회동하는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 커버 플레이트에는 상기 퀵 체인지 볼트가 연장되도록 개구가 설치된다. 이러한 개구를 설치함으로써 너트 어셈블리가 서로 다른 길이의 퀵 체인지 볼트에 맞도록 허용할 수 있다.
제3 양태에서, 차량을 제공하고, 상기 차량은 구멍이 설치된 배터리 팩 빔; 홈이 설치된 차체 빔; 및 상기와 같은 잠금 장치를 포함하되, 상기 너트 어셈블리는 상기 차체 빔의 홈에 고정되고, 상기 퀵 체인지 잠금 어셈블리는 상기 배터리 팩 빔의 구멍에 고정된다. 이러한 구성에 의하여, 잠금 장치에 필요한 설치 공간을 한층 더 감소할 수 있다.
본 발명의 잠금 장치에 따르면, 특히 본 발명의 퀵 체인지 잠금 어셈블리에 따르면, 퀵 체인지 잠금에 필요한 설치 공간의 문제를 해결할 수 있고 간편 조립 및 교체를 구현하며 조립 위치 맞춤이 간단하고 조립 효율이 높다.
여기서 설명되는 도면은 본 발명에 대한 추가적인 이해를 위해 제공되고, 본 발명의 일부분으로 구성되며, 본 발명의 예시적인 실시예 및 그 설명은 본 발명을 설명하기 위해 사용되고 본 발명에 대한 부당한 제한을 구성하지는 않는다. 도면에서:
도 1은 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치에서 퀵 체인지 잠금 어셈블리의 모식적 분해도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치에서 너트 어셈블리의 모식적 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예의 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 너트 어셈블리를 포함하는 잠금 장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치의 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 너트 어셈블리를 각각 배터리 팩 빔 및 차체 빔에 설치할 때의 상태를 나타내는 모식도이다.
도 5는 퀵 체인지 잠금 어셈블리를 너트 어셈블리에 설치하기 전의 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치를 사용하여 배터리 팩 빔을 차체 빔에 잠근 후의 상태를 나타내는 모식도이다.
본 발명의 목적, 기술적 해결수단 및 장점을 더욱 분명하게 하기 위해, 아래 도면과 결부하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 하며, 분명한 것은, 기술되는 실시예는 단지 본 발명의 부분적인 실시예로서, 전부의 실시예가 아니다. 본 발명 중의 실시예에 기반하여, 본 기술분야의 통상의 기술자는 진보성 창출에 힘쓰지 않은 전제하에서 획득한 모든 다른 실시예는 전부 본 발명의 보호 범위에 속한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 발명에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명의 기술분야에 속하는 기술자가 통상적으로 이해하는 의미와 동일하고; 본 발명의 명세서에서 사용되는 용어는 단지 구체적인 실시예의 목적을 설명하기 위한 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며; 본 발명의 명세서와 특허청구범위 및 상기 도면의 설명 중의 용어“포함” 및 "구비” 및 이들의 임의의 변형은 비배타적 포함을 포함하도록 의도된다. 본 발명의 명세서 및 특허청구범위 또는 상기 도면 중의 용어 "제1", "제2" 등은 상이한 대상을 구별하기 위한 것이고, 반드시 특정된 순서 또는 주된 것과 부차적인 것의 관계를 설명하는 데 사용되는 것은 아니다.
본문에서 언급된 "실시예”는 실시예에 서술되는 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서 중의 각 위치에 상기 구절이 나타나도 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아닐 수도 있으며, 다른 실시예와 서로 배척하는 독립되거나 또는 대안적인 실시예도 아니다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본문에 서술된 실시예가 다른 실시예와 서로 결합될 수 있다는 것을 명시적이고 묵시적으로 이해한다.
본 발명의 설명에서, 달리 명시적으로 지정되고 한정되지 않는 한, 용어 "장착”, "서로 연결”, "연결”, "부착”은 넓은 의미로 이해되어야 하며, 예를 들어 고정 연결이거나 탈착 가능 연결 또는 일체형 연결일 수도 있으며; 직접 연결이거나 중간 매체를 통한 간접 연결일 수도 있으며, 2개의 구성요소 내부의 연통일 수 있다. 당업자라면 구체적인 상황에 따라 본 발명에서 상기 용어의 구체적인 의미를 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서의 용어 "및/또는”은 단지 연관 대상의 연관 관계를 기술하기 위한 것으로, 3가지 관계가 존재할 수 있음을 의미하는데, 예를 들어 "A 및/또는 B"는, A만 존재, A와 B가 동시에 존재, B만 존재하는 3가지 경우를 의미한다. 이밖에, 본문에서의 부호 "/"는 일반적으로 전후 연관 대상이 "또는”의 관계임을 의미한다.
본 발명에서 나타난 "복수 개”는 두 개 이상(두 개를 포함)을 의미하고, 마찬가지로 "복수의 그룹”은 두 그룹 이상(두 그룹을 포함)을 의미하며, "복수 개의 조각”는 두 조각 이상(두 조각을 포함)을 의미한다.
본 발명의 실시예에서 언급된 배터리는 복수 개의 배터리 셀을 포함하여 더 높은 전압 및 용량을 제공하는 단일한 물리적 모듈을 의미한다. 예를 들어, 본 발명에서 언급된 배터리는 배터리 모듈 또는 배터리 팩 등을 포함할 수 있다.
본 발명은 공간에 대한 요구가 낮고 높은 체결 성능을 구현할 수 있으며 동시에 높은 신뢰성의 풀림 방지 구조를 갖는 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 사용하는 잠금 장치를 제공한다.
아래, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
본 발명의 잠금 장치(300)는 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100) 및 너트 어셈블리(200)를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치에서 퀵 체인지 잠금 어셈블리의 모식적 분해도이다. 도 2는 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치에서 너트 어셈블리의 모식적 분해도이다. 도 3은 본 발명의 일부 실시예의 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 너트 어셈블리를 포함하는 잠금 장치의 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치의 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 너트 어셈블리를 각각 배터리 팩 빔 및 차체 빔에 설치할 때의 상태를 나타내는 모식도이다. 도 5는 퀵 체인지 잠금 어셈블리를 너트 어셈블리에 설치하기 전의 상태를 나타내는 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일부 실시예의 잠금 장치를 사용하여 배터리 팩 빔을 차체 빔에 잠근 후의 상태를 나타내는 모식도이다.
먼저, 도 1 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 잠금 장치(300)의 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)의 구성에 대해 설명한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)는 하우징(101), 퀵 체인지 볼트(103), 탄성 부재(105), 볼트 구동 로드(107) 및 잠금 메커니즘(109)을 포함한다. 하우징(101)은 대략 원통형 구조로 형성되고 내부에 중공의 챔버가 형성되며 상벽에 개구(111)가 형성된다. 일부 실시예에서, 하우징(101)의 최상부에는 보스(113)가 형성되고, 보스(113)의 외륜은 톱니형 구조를 가지며, 후술하는 바와 같이, 수축 피팅에 의해 신에너지 자동차의 배터리 팩 빔(404) 내에 하우징(101)을 눌러 넣는 데 사용된다.
퀵 체인지 볼트(103)는 챔버 내에 배치되고, 축 방향으로 이동하여 개구(111)를 통해 챔버에서 돌출되거나 챔버에 수용될 수 있다. 다시 말하면, 퀵 체인지 볼트(103)와 하우징(101)은 간극 피팅을 형성한다. 퀵 체인지 볼트(103)의 내부에는 축 방향으로 관통홀(301)이 형성되어, 아래에 후술할 볼트 구동 로드(107)의 볼트 피팅 세그먼트(115)와 피팅하는 데에 사용된다. 일부 실시예에서, 퀵 체인지 볼트(103)는 사다리꼴 나사가 구비될 수 있어 이에 의해 볼트의 수명을 향상시킬 수 있다.
볼트 구동 로드(107)는 볼트 피팅 세그먼트(115), 플랜지부(117) 및 공구 피팅 세그먼트(119)를 포함한다. 볼트 피팅 세그먼트(115)는 관통홀(301)에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 구성되고, 관통홀(301)과 피팅되어 퀵 체인지 볼트(103)가 볼트 구동 로드(107)에 따라 회전 가능하도록 한다. 퀵 체인지 볼트(103)에 대향하는 플랜지부(117)의 제1 측면（도 1에서는 상표면이다）이 퀵 체인지 볼트(103)의 저부에 접하여 퀵 체인지 볼트(103)를 설치할 때 퀵 체인지 볼트(103)를 밀어 축방향으로 이동 가능하도록 한다. 공구 피팅 세그먼트(119)는 공구와 피팅하도록 구성되고, 배터리를 잠그거나 탈착할 때, 공구가 공구 피팅 세그먼트(119)의 회전을 구동하여 상기 볼트 피팅 세그먼트(115)에 의해 퀵 체인지 볼트(103)가 회전하도록 구동하여 퀵 체인지 볼트(103)의 체결 또는 탈착을 구현한다. 도면에 명시되어 있지 않지만, 당업계 기술자가 이해한 바와 같이, 예를 들어, 공구 피팅 세그먼트(119)는 내부에 다각형의 통공이 형성될 수 있으며, 공구의 선단은 이와 피팅되는 다각기둥형일 수 있으므로 공구가 공구 피팅 세그먼트(119)를 구동하여 회전하도록 한다.
일부 실시예에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 볼트 피팅 세그먼트(115)는 가이드부(121) 및 구동부(123)를 포함한다. 가이드부(121)는 원봉 모양으로 형성될 수 있고, 구동부(123)는 다각기둥형으로 형성될 수 있다. 상대적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 관통홀(301)은 제1 관통홀 세그먼트(303) 및 제2 관통홀 세그먼트(305)를 포함한다. 제1 관통홀 세그먼트(303)의 단면은 제2 관통홀 세그먼트(305)의 단면보다 작을 수 있다. 제1 관통홀 세그먼트(303)는 모양이 가이드부(121)에 대응되는 단면이 원형인 통공으로 형성될 수 있다. 가이드부(121)는 제1 관통홀 세그먼트(303)에 삽입되도록 구성되어 볼트 구동 로드(107)의 삽입을 가이드한다. 제2 관통홀 세그먼트(305)는 모양이 구동부(123)에 대응되는 다각형 통공일 수 있다. 구동부(123)는 제2 관통홀 세그먼트(305)에 삽입되도록 구성되며, 제2 관통홀 세그먼트(305)와 피팅되어 퀵 체인지 볼트(103)가 볼트 구동 로드(107)를 따라 회전 가능하도록 한다. 대체적으로, 일부 기타 실시예에서, 구동부(123) 및 제2 관통홀 세그먼트(305) 사이는 스플라인 피팅일 수 있다. 여기서, 유의해야 할 것은, 관통홀(301)이 제1 관통홀 세그먼트(303) 및 제2 관통홀 세그먼트(305)를 포함하는 실시예에서, 퀵 체인지 볼트(103)가 퀵 체인지 너트에 체결되고, 볼트 구동 로드(107)가 원위치된 후, 구동부(123)가 제2 관통홀 세그먼트(305)에서 빠지지 않도록 제2 관통홀 세그먼트(305)의 길이를 적절히 선택할 필요가 있다.
탄성 부재(105)는 양단이 각각 하우징(101)의 내측 상벽과 플랜지부(117)의 제1 측면에 접한다. 따라서, 탄성 부재(105)가 압축된 후 복원될 때, 탄성 부재(105)는 플랜지부(117)를 하우징(101)의 내측 상벽으로부터 이간하는 방향으로 밀어낸다. 일부 실시예에서, 탄성 부재(105)는 스프링일 수 있다. 이러한 실시예에서, 스프링은 퀵 체인지 볼트(103)의 외측에 씌움 설치될 수 있다.
잠금 메커니즘(109)은 하우징(101)과 대응되는 원형 모양을 가지고, 하우징(101)에 고정된다. 일부 실시예에서, 잠금 메커니즘(109)은 나사 연결을 통해 하우징(101)에 로킹된다. 일부 실시예에서, 잠금 메커니즘(109)은 볼트 구동 로드(107)의 플랜지부(117)를 수용하기 위해 내측으로 오목하게 형성될 수 있다. 여기서, 유의해야 할 것은, 잠금 메커니즘(109)이 하우징(101)에 고정되었을 때, 탄성 부재(105)는 이미 압축된 상태이다. 따라서 이때, 플랜지부(117)는 탄성 부재(105)에 의해 밀려나고, 잠금 메커니즘(109)은 플랜지부(117)의 제1 측면과 반대측에 위치한 제2 측면에 접한다. 잠금 메커니즘(109)에는 공구 피팅 세그먼트(119)가 연장되도록 개구(125)가 설치되어 있다. 플랜지부(117)의 제2 측면에는 제1 풀림 방지 톱니(127)가 구비되고, 잠금 메커니즘(109)의 플랜지부(117)와 접하는 일측에는 제2 풀림 방지 톱니(129)가 구비되며, 제2 풀림 방지 톱니(129)는 제1 풀림 방지 톱니(127)와 치합 잠금 또는 분리 잠금 해제된다.
일부 실시예에서, 제1 풀림 방지 톱니(127) 및 제2 풀림 방지 톱니(129)는 경사진 톱니형 구조이다. 이러한 실시예에서, 제1 풀림 방지 톱니(127) 및 제2 풀림 방지 톱니(129)의 경사각은 바람직하게 30°~ 60°이다.
이어서, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 잠금 장치의 너트 어셈블리(200)의 구성에 대해 설명한다.
너트 어셈블리(200)는 커버 플레이트(201), 퀵 체인지 너트(203) 및 베이스(205)를 포함한다. 퀵 체인지 너트(203)는 너트 몸체(207) 및 너트 몸체(207)에 연결된 메사부(209)를 갖는다. 너트 몸체(207) 내에는 퀵 체인지 볼트(103)와 피팅되는 관통된 나사공이 설치되어 있다. 커버 플레이트(201)와 베이스(205) 사이에는 수용 공간이 형성된다. 일부 실시예에서, 커버 플레이트(201)는 대략적으로 중간이 돌출된 직사각형판 모양으로 형성될 수 있고, 베이스(205)는 대략적으로 직사각형판 모양으로 형성될 수 있으므로 커버 플레이트(201)와 베이스(205) 사이에 상기 수용 공간이 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 커버 플레이트(201)의 네 모서리 부분에 나사공(211)이 설치될 수 있고, 베이스(205)의 상기 나사공(211)에 대응되는 위치에 통공(213)이 설치될 수 있으므로, 예를 들어 도 4에 도시된 바와 같은 볼트(406)를 통해 후술하는 바와 같이 신에너지 자동차의 차체 빔(402)에 고정 연결될 수 있다. 상기 수용 공간 내에 퀵 체인지 너트(203)의 메사부(209)가 배치된다. 수용 공간은 퀵 체인지 너트(203)가 소정 범위 내에서 움직일 수 있도록 구성되어 퀵 체인지 너트(203)와 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)의 위치 맞춤을 보장할 수 있다. 베이스(205)에는 너트 몸체(207)가 연장되도록 개구(215)가 설치되어 있다. 개구(215)의 직경은 너트 몸체(207)의 바깥 테두리의 직경보다 크므로 상기와 같이 퀵 체인지 너트(203)가 소정 범위 내에서 움직일 수 있다.
일부 실시예에서, 베이스(205)에는 퀵 체인지 너트(203)가 베이스(205)에 대해 회동하는 것을 제한하는 턴업(217)이 구비되어 있다. 대체적으로, 일부 기타 실시예에서, 턴업(217)은 커버 플레이트(201)의 일측에 구비될 수도 있다. 또는, 베이스(205) 및 커버 플레이트(201) 모두에 턴업(217)이 구비될 수도 있다.
일부 실시예에서, 커버 플레이트(201)에는 퀵 체인지 볼트(103)가 연장되도록 개구(219)가 설치되어 있다. 이로써 서로 다른 길이의 퀵 체인지 볼트(103)가 허용된다.
이어서, 도 4를 참조하여 본 발명의 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100) 및 너트 어셈블리(200)를 사용하여 배터리 팩을 신에너지 자동차의 차체에 잠그는 실시예를 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 신에너지 자동차의 배터리 팩 빔(404)에는 대략적으로 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)의 하우징(101)의 모양에 대응되는 원형공(414)이 설치되어 있다. 설치시, 하우징(101)의 보스(113)과 해당 원형공(414)을 맞추고, 톱니형 구조로 수축 피팅함으로써 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)의 하우징(101)을 배터리 팩 빔(404) 내로 눌러 넣어 앵커 고정함으로써 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)와 배터리 팩 빔(404)의 신속한 설치를 구현한다.
한편, 신에너지 자동차의 차체 빔(402)에는 대체적으로 너트 어셈블리(200)의 외형에 대응되는 직사각형의 홈(408)이 설치되어 있고, 너트 어셈블리(200)는 홈(408) 내에 배치되며 홈(408)에 의해 지지된다. 홈(408)의 너트 어셈블리(200)의 나사공(211)에 대응되는 위치에 통공(410)이 설치되어 있고, 볼트(406)를 통해 통공(410)에 삽입되고 나사공(211)과 피팅되어 너트 어셈블리(200)를 차체 빔(402)의 홈(408)내에 고정한다. 홈(408)의 너트 어셈블리(200)의 너트 몸체(207)에 대응되는 위치에 개구(412)가 설치되어 있고, 너트 몸체(207)는 해당 개구(412)를 통과함으로써 퀵 체인지 잠금 어셈블리(100)의 퀵 체인지 볼트(103)와 피팅하여 잠금을 구현한다.
설치시, 도 5에 도시된 바와 같이, 공구를 사용하여 볼트 구동 로드(107)의 공구 피팅 세그먼트(119)를 통해 볼트 구동 로드(107)를 구동하여 회전함으로써 볼트 구동 로드(107)도 볼트 피팅 세그먼트(115)를 통해 퀵 체인지 볼트(103)를 구동하여 퀵 체인지 볼트(103)와 퀵 체인지 너트(203)가 나사 연결에 의해 체결이 구현될 때까지 회전한다. 이 과정에서, 탄성 부재(105)의 양단이 각각 하우징(101)의 내측 상벽 및 플랜지부(117)의 제1 측면에 접하여 있기 때문에 탄성 부재(105)는 더욱 압축된다. 퀵 체인지 볼트(103)가 체결된 후, 공구를 제거하면 이때, 볼트 구동 로드(107)는 탄성 부재(105)를 통해 원위치된다. 전술한 바와 같이, 잠금 메커니즘(109)이 하우징(101)에 고정되었을 때, 즉, 퀵 체인지 볼트(103)를 회전시키기 전에, 탄성 부재(105)가 이미 압축된 상태이기 때문에 볼트 구동 로드(107)가 원위치 되어도 탄성 부재(105)는 여전히 볼트 구동 로드(107)를 밀어냄으로써, 볼트 구동 로드(107)가 잠금 메커니즘(109)에 접하여 볼트 구동 로드(107)의 플랜지부(117)의 제1 측면에 구비된 제1 풀림 방지 톱니(127)가 잠금 메커니즘(109)에 구비된 제2 풀림 방지 톱니(129)와 치합된다. 풀림 방지 톱니의 치합을 통하여 퀵 체인지 볼트(103)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 잠금 장치를 사용하여 배터리 팩 빔을 차체 빔에 잠근 후의 상태를 나타내는 모식도이다. 본 발명의 잠금 장치에 따르면, 특히 본 발명의 일체형 퀵 체인지 잠금 어셈블리는 잠금 장치의 신속한 조립을 구현할 수 있음과 동시에 풀림 방지 및 회전 방지 효과가 있다.
이해해야 할 것은, 위에서 신에너지 자동차의 파워 배터리와 결합하여 잠금 장치를 설명하였지만, 해당 잠금 장치는 파워 배터리에만 적용되는 것에 한정되지 않고 다른 잠금 장면에도 적용될 수 있다.
마지막으로, 상기 실시예는 본 발명의 기술적 해결수단을 설명하기 위한 것일뿐 이에 한정되지 않는다는 점에 유의해야 한다. 본 발명은 전술한 실시예를 참조하여 상세하게 설명되었으나 당업자는 전술한 실시예에 기재된 기술적 해결수단을 여전히 수정하거나 기술특징의 일부 또는 전부를 균등하게 대체할 수 있으며 이러한 수정 또는 대체에 의해 대응하는 기술적 해결수단의 본질이 본 발명의 각 실시예의 기술적 해결수단의 범위를 벗어나지 않는다.

Claims (14)

  1. 퀵 체인지 잠금 어셈블리로서,
    하우징, 퀵 체인지 볼트, 볼트 구동 로드, 탄성 부재 및 잠금 메커니즘을 포함하고,
    상기 하우징은 내부에 중공의 챔버가 형성되며;
    상기 퀵 체인지 볼트는 상기 챔버 내에 배치되고, 내부에는 축 방향으로 관통홀이 형성되며, 상기 퀵 체인지 볼트는 축 방향으로 이동하여 상기 챔버에서 돌출되거나 상기 챔버에 수용될 수 있고;
    상기 볼트 구동 로드는 볼트 피팅 세그먼트, 플랜지부 및 공구 피팅 세그먼트를 포함하되, 상기 볼트 피팅 세그먼트는 상기 관통홀에 슬라이딩 가능하게 삽입되도록 구성되고, 상기 관통홀과 피팅되어 상기 퀵 체인지 볼트가 상기 볼트 구동 로드에 따라 회전 가능하도록 하며, 상기 퀵 체인지 볼트에 대향하는 상기 플랜지부의 제1 측면은 상기 퀵 체인지 볼트를 밀어 축방향으로 이동 가능하도록 구성되고;
    상기 탄성 부재는 양단이 각각 상기 하우징의 내측 상벽과 상기 플랜지부의 상기 제1 측면에 접하며;
    상기 잠금 메커니즘은 상기 하우징에 고정되되, 상기 잠금 메커니즘은 상기 플랜지부의 제2 측면에 당접되고, 상기 잠금 메커니즘에는 상기 공구 피팅 세그먼트가 연장되도록 개구가 설치되며, 상기 제2 측면은 상기 제1 측면의 반대측에 위치하고,
    상기 플랜지부의 상기 제2 측면에는 제1 풀림 방지 톱니가 구비되고, 상기 잠금 메커니즘에는 상기 제1 풀림 방지 톱니와 치합 잠금 또는 분리 잠금 해제되기에 적합한 제2 풀림 방지 톱니가 구비되는 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 풀림 방지 톱니 및 상기 제2 풀림 방지 톱니는 경사진 톱니형 구조인 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 풀림 방지 톱니 및 상기 제2 풀림 방지 톱니의 경사각은 30°~60°인 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 퀵 체인지 볼트에는 사다리꼴 나사가 구비되는 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀은 제1 관통홀 세그먼트 및 제2 관통홀 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 관통홀 세그먼트의 단면은 상기 제2 관통홀 세그먼트의 단면보다 작으며,
    상기 볼트 피팅 세그먼트는 가이드부 및 구동부를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 볼트 구동 로드의 삽입을 가이드하기 위해 상기 제1 관통홀 세그먼트에 삽입되도록 구성되며, 상기 구동부는 상기 제2 관통홀 세그먼트에 삽입되고, 상기 제2 관통홀 세그먼트에 피팅되어 상기 퀵 체인지 볼트가 상기 볼트 구동 로드에 따라 회전 가능하도록 구성되는 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동부 및 상기 제2 관통홀 세그먼트의 횡단면은 다각형이고; 또는
    상기 구동부와 상기 제2 관통홀 세그먼트 사이는 스플라인 피팅인 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 최상부에는 보스가 형성되고, 상기 보스의 외륜은 톱니형 구조를 갖는 퀵 체인지 잠금 어셈블리.
  8. 잠금 장치로서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 퀵 체인지 잠금 어셈블리; 및
    퀵 체인지 너트를 포함하는 너트 어셈블리를 포함하되,
    상기 퀵 체인지 너트는 너트 몸체를 포함하고, 상기 너트 몸체 내에는 상기 퀵 체인지 볼트에 피팅되는 관통된 나사 구멍이 설치되는 잠금 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 너트 어셈블리는,
    커버 플레이트; 및
    베이스를 더 포함하되,
    상기 커버 플레이트는 상기 베이스에 고정 연결되고, 상기 커버 플레이트와 상기 베이스 사이에는 수용 공간이 형성되며,
    상기 퀵 체인지 너트는 상기 너트 몸체에 연결되는 메사부를 더 포함하고, 상기 메사부는 수용 공간 내에 배치되며, 상기 베이스에는 상기 너트 몸체가 연장되도록 개구가 설치되고,
    상기 수용 공간은 상기 퀵 체인지 너트가 소정 범위 내에서 이동 가능하도록 구성되는 잠금 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 및 상기 커버 플레이트에는 턴업이 구비되고, 상기 턴업은 상기 베이스 및 상기 커버 플레이트에 대한 상기 퀵 체인지 너트의 회동을 제한하는데 사용되는 잠금 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 베이스 또는 상기 커버 플레이트에는 턴업이 구비되고, 상기 턴업은 상기 베이스 또는 상기 커버 플레이트에 대한 상기 퀵 체인지 너트의 회동을 제한하는데 사용되는 잠금 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 커버 플레이트에는 상기 퀵 체인지 볼트가 연장되도록 개구가 설치되는 잠금 장치.
  13. 차량으로서,
    구멍이 설치된 배터리 팩 빔;
    홈이 설치된 차체 빔; 및
    제8항에 따른 잠금 장치를 포함하되,
    상기 너트 어셈블리는 상기 차체 빔의 홈에 고정되고, 상기 퀵 체인지 잠금 어셈블리는 상기 배터리 팩 빔의 구멍에 고정되는 차량.
  14. 삭제
KR1020237001338A 2021-09-17 2021-09-17 퀵 체인지 잠금 어셈블리 및 이를 이용한 잠금 장치 KR102601428B1 (ko)

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