KR20050024608A - 차량용 배터리의 고정 구조 - Google Patents

차량용 배터리의 고정 구조 Download PDF

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KR20050024608A
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고무라와따루
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산요덴키가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 차량의 차체 프레임에 부착되는 배터리를 방수, 방진 및 절연성을 갖게 하여 고정할 수 있는 고정 구조를 제공하는 것이다.
밀봉 부재(14)는 고무 또는 수지 성형품의 상부 홀더(16)와 하부 홀더(17)로 이루어지고, 상부 홀더(16)는 내측에 플랜지관형 스톱퍼(18)를, 하부 홀더(17)는 내외에 너트(21)와 아우터(22)을 삽입하고 있다. 배터리(2)의 고정은 차체 프레임(11)의 시트(29)에 하부 홀더(17)의 외측(22)을 나사 삽입하여 고정한 후, 케이스(12)를 팽출 부분(12a)이 하부 홀더(17)에 덮이도록 하여 장착하고, 이어서 상부 홀더(16)를 팽출 부분(12a)의 구멍(13)에 장착한다. 그 후, 볼트(3)를 배터리 홀더(2a)에 통과시키고 하부 홀더(17)의 너트(21)에 나사 삽입하여 체결 부착한다.

Description

차량용 배터리의 고정 구조 {BATTERY MOUNTING STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량, 특히 하이브리드 차량에 설치되는 배터리의 고정 구조에 관한 것이다.
차량, 특히 하이브리드 차량에 설치되는 배터리의 고정은 종래 도1에 도시한 바와 같이 차체 프레임, 예를 들어 좌석 아래의 차체 프레임(1)에 배터리(2)를 부착한 배터리 홀더(2a)의 여러 부위를 볼트(3)로 연결함으로써 행하고 있었다.
배터리 홀더는 상술한 바와 같이 차체 프레임에 직접 고정되어 있을 뿐이고, 배터리에 대한 방수, 방진, 절연에 대한 고려되어 있지 않았다.
본 발명은 방수, 방진, 절연 기능을 갖는 차량용 배터리의 고정 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 관한 발명은 차체 프레임 상에 장착되고 배터리가 부착된 케이스와, 상기 케이스에 개방된 부착 구멍의 구멍 둘레에 밀봉을 위해 부착되고 내주측으로 금속제 너트를 삽입하여 성형되는 고무 또는 수지제의 밀봉 부재와, 케이스 중 적어도 1부위에 설치한 밀봉 부재에 접하여 지지되는 배터리 홀더를 통해 밀봉 부재의 너트에 나사 삽입되어 배터리 홀더를 고정하는 볼트로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 부착 구멍은 밀봉 부재로 밀봉되기 때문에 배터리가 방수되고, 또한, 이 배터리는 고무 또는 수지제의 밀봉 부재에 금속 부품과는 절연되어 지지되기 때문에 내진성 및 절연성을 갖는다.
청구항 2에 관한 발명은 청구항 1에 관한 발명에 있어서 밀봉 부재가 케이스에 개방된 부착 구멍의 구멍 둘레에 상측으로부터 부착되는 상부 홀더와, 상기부착 구멍의 구멍 둘레에 하측으로부터 맞닿아지는 하부 홀더로 이루어지고, 하부 홀더는 내측에 너트를, 외측에 프레임에 나사 삽입되는 외부 나사를 삽입하여 성형되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 밀봉 부재가 상부 홀더와 하부 홀더로 분할되어 구멍 둘레에 상하로부터 맞닿아지도록 되어 있으므로 구멍 둘레로의 부착이 용이해지고, 또한 상하부 홀더가 케이스의 내연을 끼워 넣어 체결 부착됨으로써, 상하부 홀더의 흔들림이 방지된다.
청구항 3에 관한 발명은 청구항 1 또는 2에 관한 발명에 있어서 너트는 외측이 요철로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 너트의 회전 방지를 행하고 볼트를 너트에 나사 삽입하여 체결할 때 너트가 함께 회전되는 것을 방지할 수 있다.
청구항 4에 관한 발명은 청구항 2 또는 3에 관한 발명에 있어서 상부 홀더가 내측에 플랜지관형 스톱퍼를 삽입하여 성형되고, 볼트의 나사 삽입에 수반하여 끌어 올려지는 너트의 상단부면이 스톱퍼 하단부에 결합 내지 접근하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 볼트를 너트에 나사 삽입하여 체결 부착할 때의 너트의 끌어 올려는 것이 배터리로 압박되는 상부 홀더의 스톱퍼에 의해 규제된다.
청구항 5에 관한 발명은 청구항 2 내지 4에 관한 발명에 있어서 하부 홀더의 구멍 둘레에의 맞닿음 면에 밀봉용 O링이 장착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 밀봉을 보다 확실하게 행할 수 있게 된다.
청구항 6에 관한 발명은 청구항 2 내지 5에 관한 발명에 있어서 하부 홀더(17, 35)에는 주위 방향으로 적당한 간격을 두고 너트(21)를 압박하는 압박부(26, 36)가 일체 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 압박부 사이에 부착 공구를 삽입하여 하부 홀더를 회전 조작할 수 있다.
청구항 7에 관한 발명은 청구항 1 내지 6에 관한 발명에 있어서 상부 홀더(31)는 수지제로, 게이트에 의해 형성되는 돌기(32)가 상기 돌기(32)의 높이보다도 깊은 오목부(33) 내에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 게이트에 의해 형성되는 돌기가 방해되는 일이 없다.
도2는 본 발명에 관한 배터리(2)의 고정 구조를 도시한 것으로, 차체 프레임(11) 상에 장착되는 수밀(水密) 구조의 케이스(12)와, 상기 케이스(12)의 팽출 부분(12a)에 개방된 구멍(13)에 상기 구멍(13)을 밀봉하기 위해 장착되는 밀봉 부재(14)와, 배터리 홀더(2a)를 차체 프레임(11) 및 케이스(12)에 연결하는 볼트(3)로 이루어지고, 밀봉 부재(14)는 케이스(12)에 개방된 부착 구멍(13)의 구멍 둘레에 상측으로부터 부착되는 상부 홀더(16)와, 구멍 둘레에 하측으로부터 맞닿아지는 하부 홀더(17)로 이루어져 있다.
상부 홀더(16)는 도3에 도시한 바와 같이, 내측에 플랜지관형 금속제의 스톱퍼(18)를 삽입한 고무 또는 수지제의 성형품으로, 스톱퍼(18)는 관형을 이루는 하측부가 돌출하여 반원형의 오목부(19)를 서로 마주보고 형성하고 있다.
도4 내지 도6에 도시한 바와 같이, 하부 홀더(17)는 내측에 금속제 너트(21)를, 외측에 외부 나사(22)를 삽입한 고무 또는 수지제의 성형품으로, 상단부면에는 O링(23)이 장착되는 환형 홈(24)이 형성되고, 너트(21)는 외주에 환형 홈(25)을 갖는 동시에 외주면에 룰렛 가공이 실시되어 요철로 형성되어 있다. 그리고, 상단부면은 성형품과 일체를 이루어 대향하여 돌출하는 돌기형 압박부(26)로 일부가 덮여 있는 것 이외에는 노출되어 있다.
외부 나사(22)는 내주에 오목부(28)가 주위 방향으로 등간격으로 형성되고, 외주에는 차체 프레임(11)의 시트(29)에 형성되는 내부 나사에 나사 결합되는 나사가 절단되어 있다.
본 실시 형태의 고정 구조는 이상과 같이 구성되고, 그 조립 부착은 다음과 같이 하여 행해진다.
도2에 도시한 바와 같이, 차체 프레임(11)의 시트(29)에 하부 홀더(17)의 외부 나사(22)를 나사 삽입 한계까지 삽입하여 하부 홀더(17)를 부착한다.
나사 삽입시에는 압박부(26)들 사이에 부착 공구(도시하지 않음)를 삽입하여 부착 공구를 회전 조작시킴으로써 행하는 것이 바람직하다. 부착 공구를 회전시킴으로써 부착 공구가 압박부(26)에 결합된 후 하부 홀더(17)가 회전하고, 이에 의해 외부 나사(22)가 시트(29)에 나사 삽입되게 되어 하부 홀더(17)의 시트(29)로의 부착을 비교적 용이하게 할 수 있게 되기 때문이다.
하부 홀더(17)를 부착한 후 상단부의 환형 홈(24)에 O링(23)이 장착되지만, O링(23)을 환형 홈(24)에 장착한 상태에서 하부 홀더(17)를 시트(29)에 부착할 수도 있다.
다음에 케이스(12)를 팽출 부분(12a)이 하부 홀더(17)에 덮이도록 위치 결정하여 차체 프레임(11) 상에 장착하고, 그 후 각 팽출 부분(12a)의 구멍(13)에 상부 홀더(16)를 각각 끼움 장착하고, 그 위에 배터리(2)를 부착한 배터리 홀더(2a)를 부착 구멍(2b)이 구멍(13)에 맞도록 위치 결정하여 장착한다. 이어서, 와셔(31)를 거쳐서 볼트(3)를 통과시키고, 하부 홀더(17)의 너트(21)에 나사 삽입하여 연결한다. 볼트(3)의 나사 삽입에 수반하여 너트(21)가 끌어 올려지고, 하부 홀더(17)가 구멍 둘레에 압박된다. 이후, 상부 홀더(16)와 함께, 구멍 둘레를 끼워 넣어 고정한다. 또한, 너트(21)의 끌어 올림은 스톱퍼(18)에 의해 규제되고, 스톱퍼(18)에 결합되면 그 이상의 끌어 올림이 방지된다. 이와 같이 볼트(3)의 나사 삽입에 의한 체결 부착시에 너트(21)가 스톱퍼(18)에 압착된 후에는, 상부 홀더(16) 및 하부 홀더(17) 모두 구멍 둘레에 압착되어 그 이상의 변위가 방지되고, 각 홀더의 수지 부분의 그 이상의 압축 변형이 방지된다.
본 실시 형태의 고정 구조에 따르면, 상하부 홀더(16 및 17)가 구멍 둘레에 압착되고, 또한 O링(23)이 구멍 둘레에 결합되어 구멍 둘레가 밀봉됨으로써 배터리 홀더(2a)에 장착된 배터리(2)가 방수되어, 물이 도2의 화살표 방향으로 침입하는 일이 있어도 구멍 둘레가 상술한 바와 같이 밀봉되기 때문에, 케이스 상으로 침입하지 않는다. 또한, 배터리 홀더(2a)는 상부 홀더(16)에 접촉하여 지지되지만, 상부 홀더(16)는 고무 또는 수지 성형품이 탄력성을 갖고 있어 방진성을 갖고, 또한, 금속제의 차체 프레임(11)이나 케이스(12)와는 절연되어 있으므로 절연성도 갖는다.
또한, 밀봉 부재(14)는 하부 홀더(17)를 차체 프레임(11)의 시트(29)에 나사 삽입하여 부착한 후 케이스(12)를 부착하고, 이어서 상부 홀더(16)를 케이스 팽출 부분(12a)의 구멍 둘레에 부착함으로써 조립 부착되도록 되어 있고, 상부 홀더(16)와 하부 홀더(17)로 나눔으로써 구멍 둘레로의 부착이 용이해지고, 상하부 홀더(16 및 17)에 구멍 둘레를 사이에 두고 체결 부착됨으로써 홀더(16 및 17)의 흔들림이 방지된다. 또한, 하부 홀더(17)의 너트(21)나 외측(22)은 수지나 고무와의 접합 부분이 룰렛 가공이나 환형 홈(24), 압박부(26)에 의해 요철이 되어 있으므로 수지나 고무 부분과 분리되기 어려워지고, 볼트(3)의 나사 삽입에 의한 체결 부착시에 너트(21)가 함께 회전하는 일이 없어 체결 부착을 확실하게 행할 수 있는 것 외에 체결 부착시에 너트(21)를 끌어올리는 것이 상부 홀더(16)의 스톱퍼(18)에 의해 규제되어, 너트(21)가 필요 이상으로 끌어 올려져 하부 홀더(17)로부터 분리될 우려를 없앨 수 있다. 또한, 상기 실시 형태의 하부 홀더(17)는 외부 나사(22)를 금속제로 하였지만, 외부 나사(22)와 하부 홀더(17)를 일체로 할 수 있다. 외부 나사(22)를 수지제로 함으로써 밀봉 부재가 경량화되어, 절연성이 높아지고 비용이 저하된다.
도7은 상부 홀더의 다른 예를 도시한 것으로, 이 상부 홀더(31)가 도3에 도시한 상부 홀더(16)와 다른 점은 스톱퍼(18)를 생략하여 전체를 수지제로 한 것이다. 도면 중, 부호 32는 게이트에 의해 형성되는 돌기로, 게이트는 형상의 성형시 수지의 유동성을 고려하면 상면 중 돌기부에 복수 부위 설치하는 것이 바람직하다. 돌기(32)는 성형 후에 삭제하여 제거하는 것이 바람직하지만, 제거를 위해서는 그 만큼의 공정수가 증가하여 비용 상승을 초래한다. 따라서, 도7에 도시한 상부 홀더(31)에서는 돌기(32)를 제거하지 않아도 되도록 돌기(32)가 형성되는 부위에 돌기(32)의 높이보다도 깊은 오목부(33)를 형성하여, 돌기(32)가 오목부(33)로부터 돌출되지 않도록 하고 있다.
도8은 하부 홀더의 다른 예를 도시한 것으로, 이 하부 홀더(35)가 도4 및 도5에 도시한 하부 홀더(17)와 다른 점은 압박부(26)를 주위 방향으로 연장하여 형성한 압박부(36) 사이에 오목부(37)를 형성한 것이다. 이 하부 홀더(35)의 나사 삽입은 전술한 하부 홀더(17)와 마찬가지로 오목부(37)에 부착 공구를 삽입하여 행하는 것이 부착을 비교적 용이하게 할 수 있어 바람직하다.
도9는 도8에 도시한 하부 홀더(35)의 C-C선에 대한 단면도이며, 외부 나사(22)의 나사부에는 접착제(42)가 도포되어 있고, 이 접착제(42)에 의해 하부 홀더(35)의 외부 나사(22)를 시트(29)에 나사 삽입하여 부착하였을 때, 외부 나사(22)와 시트(29)의 밀봉성을 향상시킬 수 있도록 하고 있다. 여기서 접착제로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 바람직한 예 중 하나로서 특수 나일론계 접착제, 예를 들어 니뽄 나이로크 가부시끼가이샤제의 로크 코트(80)(상품명)를 들 수 있다.
청구항 1에 관한 발명에 따르면, 케이스에 개방된 부착 구멍은 밀봉 부재로 밀봉되기 때문에 케이스 상의 배터리를 방수할 수 있고, 또한 배터리는 고무 또는 수지제의 밀봉 부재에 금속 부분과는 절연되어 지지되기 때문에 내진성을 갖는 동시에 절연되어 누전을 방지할 수 있다.
청구항 2에 관한 발명에 따르면, 밀봉 부분을 상부 홀더와 하부 홀더로 분할하여 각각 개별로 부착되도록 함으로써 조립 부착성이 향상되고, 또한 상하 홀더로 구멍 둘레를 상하로부터 끼워 넣어 체결 부착하므로 각 홀더의 덜걱거림이 방지되어 고정을 확실하게 행할 수 있다.
청구항 3에 관한 발명에 따르면, 볼트를 나사 삽입하여 체결 부착할 때 너트가 분리되어 함께 회전하는 것을 방지할 수 있어, 체결 부착를 확실하게 행할 수 있다.
청구항 4에 관한 발명에 따르면, 볼트의 나사 삽입에 의한 체결 부착시에 너트의 끌어 올림이 스톱퍼에 따라서 규제되어, 너트가 필요 이상으로 끌어 올려져 분리되는 것을 방지할 수 있다.
청구항 5에 관한 발명에 따르면, O링을 설치함으로써 밀봉을 보다 확실하게 행할 수 있다.
청구항 6에 관한 발명에 따르면, 부착 공구를 압박부 사이에 삽입하여 회전 조작함으로써 하부 홀더의 외부 나사를 시트에 나사 삽입하는 것을 용이하게 행할 수 있게 된다.
청구항 7에 관한 발명에 따르면, 돌기를 삭제하는 공정을 불필요하게 할 수 있어 그 만큼 비용을 저감시킬 수 있다.
도1은 종래의 배터리의 고정 구조를 도시한 단면도.
도2는 본 발명에 관한 배터리의 고정 구조를 도시한 단면도.
도3은 상부 홀더의 종단면도.
도4는 하부 홀더의 평면도.
도5는 도4의 A-A선 단면도.
도6은 도5의 B-B선 단면도.
도7은 상부 홀더의 다른 예의 종단면도.
도8은 하부 홀더의 다른 예의 평면도.
도9는 도8의 C-C선 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 11 : 차체 프레임
2 : 배터리
2a : 배터리 홀더
2b : 배터리 홀더의 부착 구멍
3 : 볼트
12 : 케이스
13 : 구멍
14 : 밀봉 부재
16, 31 : 상부 홀더
17, 35 : 하부 홀더
18 : 스톱퍼
19, 33, 37 : 오목부
21 : 너트
22 : 외부 나사
23 : O링
24, 25 : 환형 홈
26, 36 : 압박부
28 : 돌기
29 : 시트
31 : 와셔
32 : 돌기
42 : 접착제

Claims (7)

  1. 차체 프레임(11) 상에 장착되어 배터리(2)가 부착되는 케이스(12)와, 상기 케이스(12)에 개방된 부착 구멍(13)의 구멍 둘레에 밀봉을 위해 부착되고 내주측에 금속제 너트(21)를 삽입하여 성형되는 고무 또는 수지제의 밀봉 부재(14)와, 케이스(12) 중 적어도 1부위 이상에 설치한 밀봉 부재(14)에 지지되는 배터리 홀더(2a)를 통해 밀봉 부재(14)의 너트(21)에 나사 삽입되어 배터리 홀더(2a)를 고정하는 볼트(3)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  2. 제1항에 있어서, 밀봉 부재(14)가 케이스(12)에 개방된 부착 구멍(13)의 구멍 둘레에 상측으로부터 부착되는 상부 홀더(16, 31)와, 상기 부착 구멍(13)의 구멍 둘레에 하측으로부터 맞닿아지는 하부 홀더(17, 35, 41)로 이루어지고, 하부 홀더(17, 35)는 내측에 너트(21)를, 외측에 프레임(11)에 나사 삽입되는 외부 나사(22)를 삽입하여 성형되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 너트(21)는 외측이 요철로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상부 홀더(16)가 내측에 플랜지관형 스톱퍼(18)를 삽입하여 성형되고, 볼트(3)의 나사 삽입에 수반하여 끌어 올려지는 너트(21)의 상단부면이 스톱퍼(18) 하단부에 결합 내지 접근하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 홀더(17, 35)의 구멍 둘레의 맞닿음 면에 밀봉용 O링(23)이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 홀더(17, 35)에는 주위 방향으로 적당한 간격을 갖고 너트(21)를 압박하는 압박부(26, 36)가 일체 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 홀더(31)는 수지제로, 게이트에 의해 형성되는 돌기(32)가 상기 돌기(32)의 높이보다도 깊은 오목부(33) 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리의 고정 구조.
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