KR20100005956A - 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 냉각시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해치백이나 왜건 타입의 차량에 하이브리드 방식을 도입할 때에 고전압 부품들의 통합 패키지모듈을 효과적으로 탑재하는 구조와 이를 적절히 냉각하는 냉각시스템을 제공하기 위해, 리어 시트 후방과 좌우의 휠 하우징 인너패널 및 바닥의 리어 플로워패널이 소정 크기의 수납공간을 형성하고, 이 수납공간에 통합 패키지모듈이 삽입되어 상기 리어 플로워패널에 고정되게 장착된다.

통합 패키지모듈, 브라켓, 유입덕트, 유출덕트

Description

하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조 및 그 냉각시스템{Loading structure and cooling system for integrated package module in hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로, 특히 하이브리드 차량의 배터리와 인버터 등의 고전압 부품을 통합한 통합 패키지모듈을 차량의 후방에 탑재하는 구조와 통합패키지모듈을 효과적으로 냉각하는 냉각시스템에 관한 것이다.

종래 내연기관과 전기모터를 조합한 하이브리드 시스템이라 일컬어지는 파워 트레인을 탑재한 차량이 개발되어 실용화되고 있는 데, 이러한 하이브리드 차량 혹은 하이브리드 전기차량에서는 주행중에 전기모터를 구동하기 위한 배터리를 사용하고, 상기 배터리는 발명을 수반하는 화학반응에 의해 방전과 충전이 행해지므로 적절한 냉각이 필요하게 된다.

상기 배터리는 인버터와 같은 고전압 부품들과 함께 통합 패키지모듈을 형성하여 통상적으로 차량의 후방에 탑재되고 있고, 상기 통합 패키지모듈을 적절히 냉각시키기 위한 냉각팬과 덕트 등을 구비한 냉각시스템도 설치되고 있다.

한편 현재까지의 하이브리드 차량은 주로 세단 타입에 적용되어 왔고, 해치백이나 왜건 타입의 차량에도 하이브리드 방식을 적용하여 패키지모듈을 형성하는 고전압 부품들을 탑재하고 적절히 냉각시킬 냉각시스템의 개발이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 해치백이나 왜건 타입의 차량에 하이브리드 방식을 도입할 때에 고전압 부품들의 통합 패키지모듈을 효과적으로 탑재하는 구조와 이를 적절히 냉각하는 냉각시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 리어 시트 후방과 좌우의 휠 하우징 인너패널 및 바닥의 리어 플로워패널이 소정 크기의 수납공간을 형성하고, 이 수납공간에 통합 패키지모듈이 삽입되어 상기 리어 플로워패널에 차량의 전후 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 고정되게 장착된 2개의 제1,2고정브라켓을 매개로 고정되게 장착되며, 상기 전방의 제1고정브라켓에는 3개의 제1마운팅브라켓이 차량의 축방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 장착되고, 상기 제2고정브라켓에는 차량의 폭방향으로 따라 양단에 인접한 부위에 2개의 제2마운팅브라켓이 고정되게 장착된다.

또한 통합 패키지모듈의 상부를 커버하도록 설치된 상부 트림 어셈블리에 공기가 유입되는 그릴이 형성되고, 상기 통합 패키지모듈의 후방을 커버하도록 설치된 리어 파티션 트림 어셈블리에 상기 그릴을 통해 유입된 공기를 통합 패키지 모듈 쪽으로 유도하는 공기흡입구가 상기 그릴과 직각을 이루도록 형성된다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조 및 그 냉각시스템에 의하면, 외부 공기를 흡입하는 과정에 외부 공기에 함유된 이물질이 통합 패키지모듈의 내부로 유입되어 전기전자 부품들이 단락될 위험이 저감되고, 통합 패키지모듈의 내부를 냉각한 공기를 차량의 외부로 유도하는 유출덕트의 토출구를 사이드 트림의 토출구와 매칭시켜 유출덕트의 사이즈 축소로 인한 차량의 중량과 원가를 절감시킬 수 있을 뿐만 아니라 상품성도 향상시킬 수 있으며, 통합 패키지모듈을 조립라인에서 조립할 때에 투입 위치결정 및 장착이 용이해져 생산성이 향상되는 등의 효과가 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따라 통합 패키지모듈이 차량의 후방에 탑재된 상태의 사시도가 도시되어 있는 바, 즉 차량의 폭방향을 따라 연장되어 배치되는 리어 시트(1) 후방의 파티션 트림 어셈블리(2)와 좌우의 휠 하우징 인너패널(3) 및 바닥의 리어 플로워패널(4)이 소정 크기의 수납공간을 형성하고, 이 수납공간에 통합 패키지모듈(5)이 삽입되어 상기 리어 플로워패널(4)에 고정되게 장착됨으로써, 해치백 혹은 왜건 타입의 차량에 본 발명에 통합 패키지모듈이 탑재되는 것이다.

도 2에는 상기 통합 패키지모듈(5)을 리어 플로워패널(4)에 고정되게 장착하기 위한 브라켓이 설치된 상태가 사시도로 도시되어 있는 바, 즉 상기 리어 플로워패널(4)에는 차량의 전후 방향을 따라 2개의 제1,2고정브라켓(6a,6b)이 소정 간격 을 두고 배치되어 고정되게 장착된다. 상기 2개의 제1,2고정브라켓(6a,6b)은 대체로 직사각 평판 형상으로 형성되고, 전방의 제1고정브라켓(6a)에는 3개의 제1마운팅브라켓(7a)이 차량의 축방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 장착되며, 각 제1마운팅브라켓(7a)에는 스터드 볼트(8)가 상방향으로 돌출하도록 장착되어 있다.

상기 제2고정브라켓(6b)에는 차량의 폭방향으로 따라 양단에 인접한 부위에 2개의 제2마운팅브라켓(7b)이 고정되게 장착된다.

도 3에는 상기 2개의 고정브라켓과 5개의 마운팅브라켓을 각각 사용하여 통합 패키지모듈이 장착된 상태의 단면이 도시되어 있는 바, 즉 통합 패키지모듈(5)을 차량의 조립라인에서 조립할 때에 상기 스터드볼트(8)를 매개로 통합 패키지모듈의 투입 위치를 결정하고, 상기 통합 패키지모듈(5)의 케이스 하면에 부착된 마운팅브라켓(5a)의 선단부를 상기 제2마운팅브라켓(7b)의 경사면(7ba)에 매칭시켜 조립볼트로 조립함으로써, 통합 패키지모듈의 장착작업이 용이해지고 조립 생산성도 향상되게 된다.

도 4에는 상기와 같이 본 발명에 따라 통합 패키지모듈이 장착된 상태에서 상부 트림과 후방 파티션이 설치된 상태의 사시도가 도시되어 있는 바, 즉 통합 패키지모듈이 수납공간에 수납되어 리어 플로워패널에 고정되게 장착된 상태에서 통합 패키지모듈의 상부에는 상부 트림 어셈블리(9)가 차량의 폭방향을 따라 연장되게 형성되어 통합 패키지모듈을 커버하도록 설치되고, 차량의 후방으로는 리어 파티션 트림 어셈블리(10)가 통합 패키지모듈의 후방을 커버하도록 상기 수납공간에 삽입되어 고정되게 장착된다.

상기와 같이 통합 패키지모듈이 바닥의 리어 플로워패널과 차량 전방의 파티션 트림(2), 후방의 리어 파티션 트림 어셈블리(10), 상부의 상부 파티션 트림 어셈블리(9) 및 좌우 양측의 휠 하우징 인너패널(3)이 형성하는 수납공간에 수용되어 장착된 경우에 통합 패키지모듈에서 발생하는 열을 적절히 방열하여 냉각시킬 필요가 있는 바, 먼저 상기 수납공간에 외부의 냉각공기를 유입시키기 위해 다수개의 공기유입구멍이 형성된 그릴(9a)이 상기 상부 트림 어셈블리(9)의 대략 중앙 부위에 형성된다.

그리고 도 5에 도시한 바와 같이 상기 리어 파티션 트림 어셈블리(10)의 상부 일측에는 상기 그릴(9a)을 통해 유입된 외부 냉각공기를 상기 수납공간으로 유도하기 위해 공기흡입구(10a)가 형성된다.

또한 도 6에 도시한 바와 같이 상기 공기흡입구(10a)를 통해 유입된 공기를 통합 패키지모듈의 내부로 유도하는 유입덕트(11)의 일단은 상기 공기흡입구(10a)와 대향하도록 배치됨과 더불어 상기 유입덕트(11)의 타단은 상기 통합 패키지모듈의 내부와 연통하도록 설치된다.

상기 통합 패키지모듈의 내부로 유입되어 통합 패키지모듈 내부의 각종 전기전자 부품들을 냉각한 공기를 외부로 배출하기 위해 유출덕트(12)의 일단이 통합 패키지모듈의 내부와 연통하도록 설치되고, 상기 유출덕트(12)의 타단은 차량의 폭방향을 따라 일측방향으로 연장되어 있다.

도 7에는 도 6의 A-A선 단면이 도시되어 있는 바, 상기 그릴(9a)은 트렁크룸 쪽으로 배치되게 형성되는 반면에 상기 공기흡입구(10a)는 상기 그릴(9a)보다 차량 의 전방으로 배치되게 형성되고, 그릴(9a)을 통한 공기유입방향과 상기 공기흡입구(10a)를 통한 공기유입방향이 직각을 이루고 있기 때문에 상기 그릴(9a)을 통해 외부 공기가 유입될 때에 외부 공기에 함유된 이물질은 트렁크룸 쪽으로 낙하하여 공기흡입구(10a) 쪽으로 곧바로 유입되지 않도록 함으로써, 이물질의 유입으로 인한 통합 패키지모듈 내부의 전기전자 부품들의 단락이나 쇼트를 방지하게 된다.

도 8에는 상기 휠 하우징 인너패널(3)의 내측에 사이드 트림(13)이 설치된 상태가 도시되어 있는 바, 상기 유출덕트(12)의 토출구와 대향하는 사이드 트림(13)의 상부에는 상기 토출구를 통해 배출되는 냉각 공기를 차량의 외부로 유도하기 위한 토출구(13a)가 형성되어 있다.

상기 토출구(13a)는 상기 휠 하우징 인너패널(3)에 형성된 토출구(3a)와 매칭을 이루어서 도 9에서 화살표로 도시한 바와 같이 통합 패키지모듈의 내부를 냉각한 공기가 유출덕트(12)를 거쳐서 상기 토출구를 통해 차량의 하방으로 외부로 배출되게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 통합 패키지모듈이 탑재된 상태의 사시도,

도 2는 본 발명에 따라 통합 패키지모듈을 리어 플로워패널에 장착하기 위한 브라켓의 사시도,

도 3은 본 발명에 따라 통합 패키지모듈이 탑재된 상태의 단면도,

도 4는 본 발명에 따라 통합 패키지모듈이 탑재된 상태에서 상부 트림과 후방 트림이 설치된 상태의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 후방 트림 어셈블리의 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 통합 패키지모듈의 냉각시스템의 사시도,

도 7은 도 6의 A-A선 단면도,

도 8은 본 발명에 따른 토출구가 형성된 사이드 트림의 장착 사시도,

도 9는 본 발명에 따른 통합 패키지모듈의 냉각시스템의 공기배출 설명도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-리어 시트 2-파티션 트림 어셈블리

3-휠 하우징 인너패널 4-리어 플로워패널

5-통합 패키지모듈 6a,6b-고정브라켓

7a,7b-마운팅브라켓 8-스터드볼트

9-상부 트림 10-파티션 트림

11-유입덕트 12-유출덕트

Claims (7)

1. 리어 시트 후방과 좌우의 휠 하우징 인너패널 및 바닥의 리어 플로워패널이 소정 크기의 수납공간을 형성하고, 이 수납공간에 통합 패키지모듈이 삽입되어 상기 리어 플로워패널에 차량의 전후 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 고정되게 장착된 2개의 제1,2고정브라켓을 매개로 고정되게 장착되며, 상기 전방의 제1고정브라켓에는 3개의 제1마운팅브라켓이 차량의 축방향을 따라 소정 간격을 두고 배치되어 장착되고, 상기 제2고정브라켓에는 차량의 폭방향으로 따라 양단에 인접한 부위에 2개의 제2마운팅브라켓이 고정되게 장착된 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 각 제1마운팅브라켓에는 스터드 볼트가 상방향으로 돌출하도록 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2마운팅브라켓에는 통합 패키지모듈이 매칭되도록 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조.
4. 청구항 2 또는 청구항 3 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 통합 패키지모듈의 상부에는 상부 트림 어셈블리가 차량의 폭방향을 따라 연장되게 형성되어 통합 패키지모듈을 커버하도록 설치되고, 차량의 후방으로는 리어 파티션 트림 어셈블리가 통합 패키지모듈의 후방을 커버하도록 상기 수납공간에 삽입되어 고정되게 장착된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 탑재구조.
5. 통합 패키지모듈의 상부를 커버하도록 설치된 상부 트림 어셈블리에 공기가 유입되는 그릴이 형성되고, 상기 통합 패키지모듈의 후방을 커버하도록 설치된 리어 파티션 트림 어셈블리에 상기 그릴을 통해 유입된 공기를 통합 패키지 모듈 쪽으로 유도하는 공기흡입구가 상기 그릴과 직각을 이루도록 형성된 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 냉각시스템.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 공기흡입구를 통해 유입된 공기를 통합 패키지모듈의 내부로 유도하는 유입덕트의 일단은 상기 공기흡입구와 대향하도록 배치됨과 더불어 상기 유입덕트의 타단은 상기 통합 패키지모듈의 내부와 연통하도록 설치되고, 상기 통합 패키지모듈의 내부로 유입된 공기를 외부로 배출하기 위해 유출덕트의 일단이 통합 패키지모듈의 내부와 연통하도록 설치됨과 더불어 상기 유출덕트의 타단은 차량의 폭방향을 따라 일측방향으로 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 냉각시스템.
7. 청구항 6에 있어서, 상기 유출덕트의 토출구는 휠 하우징 인너패널의 내측에 부착되는 사이드 트림의 토출구와 접속하도록 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 통합 패키지모듈 냉각시스템.

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