KR20120059106A

KR20120059106A - 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조

Info

Publication number: KR20120059106A
Application number: KR1020100120729A
Authority: KR
Inventors: 권범주; 이건구; 김경호; 방준호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-06-08
Also published as: KR101273193B1

Abstract

본 발명은 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조에 관한 것으로, 고전압 배터리용 커넥터(50)를 배터리 케이스(10)에 설치할 때에 외부와의 기밀유지가 가능하고, 또한 상기 커넥터(50)를 배터리 케이스(10)의 내부에서부터 배터리 케이스(10)를 관통하여 일부가 외부로 돌출된 구조가 되도록 설치됨에 따라, 별도로 추가되는 부품 없이 쉽고 간편하게 커넥터(50)의 설치가 가능하고, 더 나아가 배터리 케이스(10)의 중량감소를 통해 원가절감을 이룩할 수 있도록 된 것이다.

Description

고전압 배터리용 커넥터의 설치구조{Mounting structure of connector for high voltage battery}

본 발명은 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 배터리용 커넥터를 배터리 케이스에 설치할 때에 외부와의 기밀유지가 가능하고, 추가되는 부품의 사용을 없앨 수 있어서 원가절감을 도모할 수 있으며, 쉽고 간편하게 커넥터의 설치가 가능한 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조에 관한 기술이다.

하이브리드 전기 자동차와 연료전지 자동차 그리고 전기 자동차는 모두 전기모터를 이용하여 차량을 구동시키는 차량으로서, 전기모터에 구동전력을 제공하는 고전압 배터리가 필수적으로 장착되는 바, 상기 고전압 배터리는 차량 운행 중에 충전과 방전을 반복하면서 필요한 전력을 공급하도록 구성되어 있다.

상기와 같은 고전압 배터리(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 기본적으로 외부와의 연결이 차단된 배터리 케이스(20)내에 장착되는 바, 상기 배터리 케이스(20)는 상부케이스(21)와 하부케이스(22)가 다수개의 볼트(23)를 매개로 분리 가능하게 결합된 구조이면서 기본적으로 외부로부터의 이물질 유입 또는 수분 침투를 방지하는 기밀구조를 갖추고 있다.

상기와 같이 고전압 배터리(10)가 장착된 배터리 케이스(20)는 주로 트렁크룸의 공간에 설치된 구조가 주를 이루고 있지만, 경우에 따라 차량의 실외측에서 차체 패널을 이루는 언더 플로어패널에 설치된 구조도 있다.

한편, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(20)에는 고전압 배터리(10)의 충전 및 전기모터로 동력을 제공하기 위한 커넥터(30)가 기밀유지가 가능한 구조로 설치되는데, 상기 커넥터(30)는 와이어결합부(31)와 커넥터결합부(32) 및 플랜지부(33)를 구비한 구성으로, 상기 와이어결합부(31)에는 고전압 배터리(10)의 양극단자(＋)와 음극단자(－)에 각각 결합되는 터미널(41)이 구비된 와이어(42)가 연결되고, 상기 커넥터결합부(32)에는 상대되는 수커넥터 또는 암커넥터가 결합되며, 상기 플랜지부(33)는 다수개의 볼트(43)에 의해 배터리 케이스(20)에 체결되어 설치된 구조이다.

여기서, 도 1에 도시된 일 실시예는 커넥터(30)가 하부케이스(22)의 측면에 설치된 구조로, 플랜지부(33)가 하부케이스(22)의 외측에서 다수개의 볼트(43)를 매개로 상기 하부케이스(22)의 외측면에 접촉하도록 설치되고, 이에 따라 와이어결합부(31)는 하부케이스(22)를 관통해서 상기 하부케이스(22)의 내측으로 돌출되게 설치되며, 커넥터결합부(32)는 상기 하부케이스(22)의 외측으로 돌출되게 설치된 구조이다.

그리고, 상기 와이어결합부(31)의 외주연에 구비된 실링부재(34)가 상기 와이어결합부(31)가 관통하는 상기 하부케이스(22)의 구멍(22a)을 밀폐시켜서 외부와의 기밀을 유지하는 구조이다.

그런데, 도 1과 같은 종래의 설치구조는 상기 실링부재(34)를 이용한 커넥터(30)의 기밀구조를 갖기 위해 상기 하부케이스(22)의 두께(T1)가 최소한 상기 실링부재(34)의 폭(D1)보다는 커야 하기 때문에, 상기 하부케이스(22)의 중량이 무거운 단점이 있고, 또한 원가가 상승하는 단점이 있다.

이를 해결하기 위해 도 2와 같이 하부케이스(22)를 두께가 얇은 박판으로 만든 배터리 케이스(20)를 사용할 수 있으나, 이럴 경우 상기 실링부재(34)를 이용한 커넥터(30)의 기밀구조가 불가능하여 외부로부터 이물질 및 특히 수분이 침투하는 문제가 발생하게 된다.

또한, 도 3과 같이 얇은 박판을 이용하여 하부케이스(22)를 만들고, 커넥터(30)가 설치되는 위치에만 수밀용 구조물(44)을 덧대며, 상기 수밀용 구조물(44)과 상기 하부케이스(22) 사이에 기밀유지를 위한 별도의 보조 실링부재(45)를 설치한 구조가 있을 수 있으나, 이럴 경우 수밀용 구조물(44)과 보조 실링부재(45)의 사용으로 인해 원가가 크게 상승하는 단점이 여전히 있었다.

그리고, 도 4에 도시된 다른 실시예는 커넥터(30)가 상부케이스(21)에 설치된 구조로, 플랜지부(33)가 상부케이스(21)의 외측에서 다수개의 볼트(43)를 매개로 상기 상부케이스(21)의 윗면에 접촉하여 설치되고, 이에 따라 와이어결합부(31)는 상부케이스(21)를 관통해서 상기 상부케이스(21)의 내측으로 돌출되게 설치되며, 커넥터결합부(32)는 상기 상부케이스(21)의 외측으로 돌출되게 설치된 구조이다.

그리고, 상기 와이어결합부(31)의 외주연에 구비된 실링부재(34)는 상기 와이어결합부(31)가 관통하는 상기 상부케이스(21)의 구멍(21a)을 밀폐시켜서 외부와의 기밀을 유지하는 구조이다.

그런데, 도 4와 같은 종래의 설치구조는 먼저 커넥터(30)를 상부케이스(21)에 결합시키고, 그 후에 와이어(42)에 구비된 터미널(41)을 고전압 배터리(10)의 양극단자(－)와 음극단자(－)에 각각 결합시킨 다음, 맨 마지막으로 상부케이스(21)를 하부케이스(22)에 결합시켜서 조립해야 하는데, 이때 상기 와이어(42)의 길이가 충분하게 길지 않으면 상기 터미널(41)을 고전압 배터리(10)의 단자에 결합시키기가 힘들고 어려울 뿐만 아니라, 심할 경우 상기 터미널(41)의 결합이 불가함에 따라 상기 터미널(41)의 설치위치가 제한적으로 한정될 수밖에 없는 단점이 있으며, 또한 상기 터미널(41)의 결합을 위해 상기 와이어(42)의 길이를 과도하게 할 경우 불필요한 낭비가 초래되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 단점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 고전압 배터리용 커넥터를 배터리 케이스에 설치할 때에 외부와의 기밀유지가 가능하도록 설치함과 더불어, 상기 커넥터를 배터리 케이스의 내부에서부터 배터리 케이스를 관통하여 외부로 돌출되는 구조가 되도록 설치하여, 별도로 추가되는 부품 없이 쉽고 간편하게 커넥터의 설치가 가능하도록 하고, 더 나아가 배터리 케이스의 중량감소를 통해 원가절감을 이룩할 수 있는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 와이어결합부와 커넥터결합부 및 플랜지부를 구비한 커넥터가 배터리 케이스에 고정되게 설치된 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조에 있어서, 상기 커넥터결합부는 상기 배터리 케이스의 내부에서 상기 배터리 케이스를 관통하여 상기 배터리 케이스의 외부로 돌출되게 설치되고; 상기 플랜지부는 상기 배터리 케이스의 안쪽면에 밀착된 상태로 상기 배터리 케이스와 결합되어 설치되며; 상기 와이어결합부는 상기 배터리 케이스의 내부에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플랜지부에서 상기 배터리 케이스의 안쪽면과 밀착을 이루는 일면에는 상기 배터리 케이스와의 접촉으로 기밀을 유지시키는 실링부재가 일체로 결합된 구조이다.

상기 플랜지부는 상기 배터리 케이스의 외부에서 상기 배터리 케이스를 관통한 다음 상기 플랜지부에 체결되는 다수개의 볼트에 의해 상기 배터리 케이스와 결합되도록 설치된다.

상기 플랜지부에는 상기 볼트가 관통하는 볼트구멍이 형성되고; 상기 볼트구멍내에 상기 볼트와의 나사 체결을 위한 너트가 인서트 된 상태로 일체로 구비되며; 상기 플랜지부에는 상기 볼트구멍과 상기 배터리 케이스의 내부와의 연결이 차단되도록 상기 볼트구멍의 일단을 밀폐시키는 커버부가 일체로 구비된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 커넥터는 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 배터리 케이스를 구성하는 하부케이스의 측면에 고정되도록 설치된 구조가 될 수 있고, 다른 실시예에 따라 상기 배터리 케이스를 구성하는 상부케이스에 고정되도록 설치된 구조가 될 수도 있다.

본 발명에 의하면, 고전압 배터리용 커넥터를 배터리 케이스에 설치할 때에 외부와의 기밀유지가 가능하고, 또한 상기 커넥터를 배터리 케이스의 내부에서부터 배터리 케이스를 관통하여 일부가 외부로 돌출된 구조가 되도록 설치됨에 따라, 별도로 추가되는 부품 없이 쉽고 간편하게 커넥터의 설치가 가능하고, 더 나아가 배터리 케이스의 중량감소를 통해 원가절감을 이룩할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 구조에 따라 고전압 배터리용 커넥터가 하부케이스에 설치된 상태의 도면,
도 2와 도 3은 도 1과는 다른 실시예의 도면,
도 4는 종래 구조의 따라 고전압 배터리용 커넥터가 상부케이스에 설치된 상태의 도면,
도 5는 본 발명의 구조에 따라 고전압 배터리용 커넥터가 하부케이스에 설치된 상태의 도면,
도 6은 본 발명의 구조에 따라 설치되는 고전압 배터리용 커넥터의 단면도,
도 7과 도 8은 본 발명의 구조에 따라 고전압 배터리용 커넥터가 상부케이스에 설치되는 상태의 도면이다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명에 따라 고전압 배터리(10)는 도 5에 도시된 바와 같이 기본적으로 외부와의 연결이 차단된 배터리 케이스(20)내에 장착되는 바, 상기 배터리 케이스(20)는 상부케이스(21)와 하부케이스(22)가 다수개의 볼트(23)를 매개로 분리 가능하게 결합된 구조이면서 실링부재(24)에 의해 기본적으로 외부로부터의 이물질 유입 또는 수분 침투를 방지하는 기밀구조를 갖추고 있다.

한편, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 배터리 케이스(20)에는 고전압 배터리(10)의 충전 및 전기모터로 동력을 제공하기 위한 커넥터(50)가 기밀유지가 가능한 구조로 설치되는데, 상기 커넥터(50)는 와이어결합부(51)와 커넥터결합부(52) 및 플랜지부(53)를 구비한 구성으로, 상기 와이어결합부(51)에는 고전압 배터리(10)의 양극단자(＋)와 음극단자(－)에 각각 결합되는 터미널(61)이 구비된 와이어(62)가 연결되고, 상기 커넥터결합부(52)에는 상대되는 수커넥터 또는 암커넥터가 결합되며, 상기 플랜지부(53)는 다수개의 볼트(63)에 의해 배터리 케이스(20)에 체결되어 설치된 구조이다.

즉, 도 5에 도시된 일 실시예는 커넥터(50)가 하부케이스(22)의 측면에 설치된 구조로, 상기 커넥터결합부(52)는 상기 배터리 케이스(10)의 내부에서 상기 하부케이스(22)의 측면을 관통하여 상기 배터리 케이스(10)의 외부로 돌출되게 설치되고, 상기 플랜지부(53)는 상기 하부케이스(22)의 안쪽면에 밀착된 상태로 상기 하부케이스(22)와 결합되어 설치되며, 상기 와이어결합부(51)는 상기 하부케이스(22)의 내부에 위치하도록 설치된 구조인 것이다.

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 커넥터(50)의 플랜지부(53)에서 상기 하부케이스(22)의 안쪽면과 밀착을 이루는 일면에는 상기 하부케이스(22)와의 접촉으로 기밀을 유지시키는 실링부재(54)가 일체로 결합된 구조이다.

한편, 상기 플랜지부(53)는 상기 하부케이스(22)의 외부에서 상기 하부케이스(22)를 관통한 다음 상기 플랜지부(53)에 체결되는 다수개의 볼트(63)에 의해 상기 하부케이스(22)와 결합되도록 설치된다.

그리고, 상기 플랜지부(53)에는 상기 볼트(63)가 관통하는 볼트구멍(53a)이 형성되고, 상기 볼트구멍(53a)내에는 상기 볼트(63)와의 나사 체결을 위한 너트(55)가 인서트 된 상태로 일체로 구비된다.

또한, 상기 플랜지부(53)에는 상기 볼트구멍(53a)과 상기 배터리 케이스(10)의 내부와의 연결이 차단되도록 상기 볼트구멍(53a)의 일단을 밀폐시키는 커버부(56)가 일체로 구비된 구조이다.

따라서, 본 발명에 따른 고전압 배터리용 커넥터(50)는 커넥터결합부(52)가 배터리 케이스(20)의 내부에서부터 하부케이스(22)를 관통하여 외부로 돌출되게 설치된 구조이고, 또한 상기 커넥터(50)의 플랜지부(53)가 실링부재(54)를 통해 하부케이스(22)의 안쪽면과 밀착되어 기밀유지를 이루는 구조이므로, 상기 하부케이스(22)의 두께를 박판과 같이 얇게 형성하는 것이 가능하게 되며, 상기와 같이 하부케이스(22)의 두께를 감소시킬 수 있게 됨에 따라 중량감소 및 원가절감을 이룩할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 도 3의 종래 구조와 같이 수밀용 구조물(44) 및 보조 실링부재(45)가 별도로 필요하지 않는 구성인 바, 이로 인해 부품수 감축 및 원가절감을 도모할 수 있는 장점도 있다.

그리고, 도 7과 도 8에는 커넥터(50)가 상부케이스(21)에 고정되게 설치된 다른 실시예의 구조가 도시되어 있는 바, 즉 하부케이스(21)의 안쪽면에 서포트브라켓(70)을 고정 설치하고, 상기 서포트브라켓(70)에 상기 커넥터(50)의 플랜지부(53)를 결합시켜서 설치한 다음, 상기 커넥터(50)의 커넥터결합부(52)가 상기 상부케이스(21)를 관통하도록 상기 상부케이스(21)를 다수개의 볼트(23)를 매개로 상기 하부케이스(22)에 결합하여 설치하고, 상기 플랜지부(52)가 상기 상부케이스(21)의 안쪽면에 밀착된 상태가 되도록 상기 상부케이스(21)에 고정하여 설치한 구조인 것이다.

상기의 구조가 도 5와 다른 부분은 서포트브라켓(70)에 커넥터(50)를 먼저 설치하는 구조로서, 이는 상부케이스(21)를 하부케이스(22)에 결합시켜서 조립하기 전에 와이어(62)에 구비된 터미널(61)을 고전압 배터리(10)의 양극단자(－)와 음극단자(－)에 각각 편리하고 쉽게 결합시킬 수 있도록 하기 위함이며, 또한 상기 와이어(62)의 여유길이를 과도하게 확보할 필요를 없앨 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 도 5와 다른 구조는 볼트(63)가 배터리 케이스(10)의 외부에서 상부케이스(21)를 관통하여 커넥터(50)의 플랜지부(52)에 구비된 너트(55)에 체결되는 구조이고, 상기 플랜지부(52)에 구비된 실링부재(54)가 상기 상부케이스(21)의 안쪽면에 밀착하여 기밀을 유지하는 구조가 서로 다른 부분인 바, 그 외 나머지의 다른 구조는 상기 도 5의 구조와 동일하고, 또한 작용과 효과도 동일하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조는, 고전압 배터리용 커넥터(50)를 배터리 케이스(10)에 설치할 때에 외부와의 기밀유지가 가능하고, 또한 상기 커넥터(50)를 배터리 케이스(10)의 내부에서부터 배터리 케이스(10)를 관통하여 일부가 외부로 돌출된 구조가 되도록 설치됨에 따라, 별도로 추가되는 부품 없이 쉽고 간편하게 커넥터(50)의 설치가 가능하고, 더 나아가 배터리 케이스(10)의 중량감소를 통해 원가절감을 이룩할 수 있게 된다.

10 - 고전압 배터리 20 - 배터리 케이스
21 - 상부케이스 21 - 하부케이스
30 - 커넥터 31 - 와이어결합부
32 - 커넥터결합부 33 - 플랜지부

Claims

와이어결합부와 커넥터결합부 및 플랜지부를 구비한 커넥터가 배터리 케이스에 고정되게 설치된 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조에 있어서,
상기 커넥터결합부는 상기 배터리 케이스의 내부에서 상기 배터리 케이스를 관통하여 상기 배터리 케이스의 외부로 돌출되게 설치되고;
상기 플랜지부는 상기 배터리 케이스의 안쪽면에 밀착된 상태로 상기 배터리 케이스와 결합되어 설치되며;
상기 와이어결합부는 상기 배터리 케이스의 내부에 위치하도록 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 플랜지부에서 상기 배터리 케이스의 안쪽면과 밀착을 이루는 일면에는 상기 배터리 케이스와의 접촉으로 기밀을 유지시키는 실링부재가 일체로 결합된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 플랜지부는 상기 배터리 케이스의 외부에서 상기 배터리 케이스를 관통한 다음 상기 플랜지부에 체결되는 다수개의 볼트에 의해 상기 배터리 케이스와 결합되도록 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 3에 있어서, 상기 플랜지부에는 상기 볼트가 관통하는 볼트구멍이 형성되고;
상기 볼트구멍내에 상기 볼트와의 나사 체결을 위한 너트가 인서트 된 상태로 일체로 구비된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 4에 있어서, 상기 플랜지부에는 상기 볼트구멍과 상기 배터리 케이스의 내부와의 연결이 차단되도록 상기 볼트구멍의 일단을 밀폐시키는 커버부가 일체로 구비된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 커넥터는 상기 배터리 케이스를 구성하는 하부케이스의 측면에 고정되도록 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 1에 있어서, 상기 커넥터는 상기 배터리 케이스를 구성하는 상부케이스에 고정되도록 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.
청구항 7에 있어서, 상기 배터리 케이스를 구성하는 하부케이스에 서포트브라켓이 고정 설치되고;
상기 서포트브라켓에 상기 플랜지부가 결합되어 설치되며;
상기 커넥터결합부가 상기 상부케이스를 관통하도록 상기 상부케이스가 상기 하부케이스에 결합되어 설치되고;
상기 플랜지부가 상기 상부케이스의 안쪽면에 밀착된 상태로 상기 상부케이스에 고정 설치된 것
을 특징으로 하는 고전압 배터리용 커넥터의 설치구조.