KR20130140574A - 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치 - Google Patents

자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 바디쉘(1)에 배터리 모듈(2)을 체결하기 위한 장치를 제안한다. 이 경우, 배터리 모듈은 배터리(15) 및 배터리에 고정되게 연결된 지지부(16)을 구비한다. 더욱이, 지지부와 바디쉘을 서로 나사 결합시키는 수단이 제공된다. 지지부(16)는 바디쉘 측 언더컷(11)과 상호 작용하는 언더컷(22)을 구비한다. 이러한 연결은 간단한 방식으로 발생될 수 있으며, 더욱이, 충돌 사고, 특히 자동차의 후방 충돌 사고의 발생 시 신뢰할 수 있게 안전하다.

Description

자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치{DEVICE FOR FASTENING A BATTERY MODULE TO A BODYSHELL OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치에 관한 것이다.
배터리는 자동차의 하이브리드 구동 또는 완전 전기 구동 가능한 자동차와 연계되어, 예를 들어, 고 전압 배터리의 형태로 자동차에 사용된다.
본 발명의 목적은 간단한 방식으로 달성될 수 있으며, 충돌 사고, 특히 자동차의 후방 충돌 사고가 일어나는 경우, 신뢰할만한 안전한 연결을 확보하는 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명은 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하는 장치를 제안하며, 배터리 모듈은 배터리 및 배터리에 고정되게 연결된 지지부와, 지지부와 바디쉘을 서로 나사 결합시키기 위한 수단을 구비하며, 지지부는 바디쉘 측 언더컷과 상호 작용하는 언더컷을 구비한다.
만일 충돌 사고의 발생 시, 상대적으로 무거운 구성 요소를 구성하는 배터리에 높은 가속력이 작용하면, 지지부와 바디 구조의 상호 작용하는 언더컷은 배터리 모듈, 특히 배터리 모듈의 지지부와 바디쉘 사이에서 작용하는 힘이 언더컷에 의해 실질적으로 흡수될 수 있고, 그에 따라, 지지부와 바디 구조 사이의 나사 연결이 손상되지 않도록 보장한다. 따라서, 언더컷들 사이의 형상 결합은 충돌이 발생하는 경우 나사 결합 지점 상에 작용하는 힘의 상당한 감소를 야기한다.
이에 더하여, 지지부와 바디쉘의 언더컷을 통하여, 자동차의 조립 동안 배터리 모듈의 정렬은 배터리 모듈, 특히 바디쉘의 언더컷 상에서 스탑퍼로서 이용되는 지지부 상의 언더컷에 의해 단순화된다.
특히, 자동차의 후방 충돌의 발생 시, 배터리 모듈의 큰 질량 때문에, 지지부와 바디쉘의 나사 결합 지점에 큰 힘이 작용한다. 특히, 자동차의 후측 영역에 배치된 배터리 모듈의 충돌이 발생하는 경우 전방으로 승객실 내부를 관통할 수 있으며 심각한 안전상 문제를 야기할 수 있는, 배터리 모듈의 분리를 초래하지 않도록, 상호 작용하는 언더컷이 지지부 및 바디 구조 상에 제공된다.
배터리는, 특히, 고 전압 배터리이다.
특히, 지지부와 바디쉘의 언더컷은 지지부가 바디쉘에 체결될 때 지지부의 언더컷이 바디부의 언더컷과 접촉하는 방식으로 배치된다. 이는 이 접촉 연결이 충돌 사고 전에 이미 존재하며, 그에 따라, 충돌 사고의 발생 시, 배터리 모듈이 바디쉘에 대하여 옮겨질 수 없다는 것을 의미한다. 이 배치는 또한 조립에 특히 유리하며 그리고 그에 따라 바디쉘에 대한 배터리 모듈의 배치에 특히 유리하다.
따라서, 지지부와 바디쉘의 언더컷은, 특히, 자동차의 후측에 충격이 일어나는 경우에, 충격 발생 시점에 즉시 언더컷들이 서로 지지되는 방식으로 위치될 수 있다.
바디쉘은 바람직하게 자동차의 후측 영역의 바디쉘이 배터리의 삽입을 위한 배터리 박스를 구비하는 방식으로 구성된다. 배터리는 배터리 박스의 베이스 상에 지지되며, 배터리에 고정되게 연결된 지지부를 통해 바디 구조에 나사 결합된다.
배터리는, 특히, 자동차의 가로 방향으로 배치된다.
본 발명의 특정 실시예 따르면, 바디쉘이 양측에 자동차의 후측 세로 부재를 구비하고, 브라켓은 세로 부재에 고정되게 연결되며, 여기서, 브라켓은 배터리의 양측에 지지부를 장착시키는 역할을 한다. 이 경우, 지지부는 바람직하게 반대편 단부에서 배터리를 지나 돌출되어, 이러한 돌출 단부 영역에서, 후측 세로 부재로의 연결이 간단한 방식으로 이루어 질 수 있다.
지지부는 바람직하게 단지 하나의 언더컷뿐만이 아니라, 적어도 두 개의 언더컷을 구비하며, 바디쉘은 지지부의 언더컷과 상호 작용하는 상응하는 수의 언더컷을 갖는다. 따라서, 특히 지지부는 바디쉘 측 브라켓의 언더컷과 상호 작용하는 언더컷을 각각의 브라켓의 영역에 구비한다.
각각의 브라켓은 바람직하게 단조부 또는 주조부로서 설계된다.
지지부는 특히 배터리의 상측에 배치되고, 바디쉘의 상측, 특히, 브라켓의 상측에 놓인다. 이러한 배치에서, 배터리는 바람직하게 배터리 박스의 베이스 상에 놓인다.
만일 지지부, 특히 가로 부재가, 배터리의 양측에 바디쉘에 대한 각각 두 개의 나사 결합 지점을 구비한다면, 지지부와 바디쉘 사이의 안전한 나사 연결은 확보된다. 구체적으로, 지지부는 특히 지지부 및 바디 구조를 서로 나사 결합시키기 위한 수단을 형성하는 나사를 수용하는 보어를 구비하며, 바디쉘 또는 브라켓은 나사를 위한 보어 또는 나사산 보어를 구비한다. 만일, 나사산 보어가 제공된다면, 각각의 나사는 나사산 보어 내에 직접 나사 결합된다. 만일 바디쉘 또는 브라켓의 경우에 보어가 제공된다면, 보어를 관통하는 나사가 별개의 너트에 연결된다.
각각의 브라켓은 바람직하게 자동차의 세로 방향으로 지향되며, 지지부를 위한 전면 및 후면 레스트를 구비하는 방식으로 구성된다. 이 연결에서, 만일 전면 레스트의 후측이, 지지부의 언더컷과 상호 작용하는 언더컷을 구비한다면, 특히 편리한 것으로 간주된다.
본 발명에 의해, 간단한 방식으로 달성될 수 있으며, 충돌 사고, 특히 자동차의 후방 충돌 사고가 일어나는 경우, 신뢰할만한 안전한 연결을 확보하는 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 특징들은 상기 예시적인 실시예에 제한됨이 없이 종속항, 첨부된 도면 및 도면에서 재현되는 바람직한 예시적인 실시예의 설명으로부터 도출된다.
도 1은 자동차의 방향에 대하여 위에서 비스듬하게 볼 때, 바디쉘에 연결된 배터리 모듈을 구비한 자동차의 후측 영역을 보여주는, 자동차의 바디 영역의 입체적 도면을 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 도면의 바디쉘만을 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 도면의 배터리 모듈만을 도시한다.
도 4는 도 1에 도시된 각각의 라인 A-A에 따라 배터리 모듈의 바디쉘 및 지지 형성부의 배치를 통한 단면을 도시한다.
도 5는 바디쉘의 브라켓 및 상기 브라켓과 상호 작용하는 지지부의 브라켓의 배치의 입체적 도면을 도시한다.
도 1은 바디쉘(1) 및 바디쉘(1)에 체결되는 배터리 모듈(2)의 후측 영역을 보여준다. 바디쉘(1)은 도 2에 단독으로 도시된다.
자동차의 방향과 관련하여, 바디쉘(1)의 후방 단부 영역, 따라서 자동차의 후측 영역에는 배터리의 삽입을 위한 배터리 박스(3)가 구비된다. 배터리 박스(3)는 자동차의 가로 방향으로 연장하며, 실질적으로 입방형 캐비티로서 도시된다. 배터리 박스(3)의 베이스(4)는 배터리를 지지하는 역할을 한다. 자동차의 세로 방향으로 진행하는 배터리 박스(3)의 단부 벽(5)의 영역에서, 바디쉘(1)은 배터리 박스(3) 옆에 각각 두 개의 나사 결합 지점(6)을 구비하며, 이러한 나사 결합 지점(6)의 영역에서 배터리 모듈(2)은 바디쉘(1)에 연결 가능하다. 바디쉘(1)은 나사 결합 지점(6)의 영역에 자동차의 후방 세로 부재(9)에 연결되고, 특히 용접된 두 개의 전면 브라켓(7)과 두 개의 후면 브라켓(8)을 구비하며, 여기서 후방 세로 부재(9)는 바디쉘(1)의 일부를 형성한다. 따라서 두 개의 브라켓-전면 브라켓(7) 및 후면 브라켓(8)-은 각각의 세로 부재(9)에 연결되며, 각각의 브라켓(7 또는 8)은 나사산 보어로서 설계될 수 있는 관통홀(10)을 가지며, 배터리 모듈(2)에 대한 나사 결합 지점을 형성한다. 각각의 전면 브라켓(7)에서 후방을 향한 측은 전면 브라켓(7)의 실질적으로 수직하게 지향된 벽(12)에 의해 형성된 언더컷(11)을 구비한다. 브라켓(7, 8)은 홀(10)이 관통하는 상부 수용면(13)을 갖는다. 수용면(13)은 하나의 평면에 배치되고, 배터리 모듈(2)을 지지하는 역할을 한다.
각각의 세로 부재(9)에 할당된 전면 및 후면 브라켓(7, 8)은 구축 유닛(14)을 형성한다.
도 3은 배터리 모듈(2)을 보여준다. 배터리 모듈(2)은 고 전압 배터리의 형태로 하이브리드 구동을 갖는 자동차용 배터리(15)뿐만 아니라 배터리(15)에 고정되게 연결된 지지부(16)를 구비한다. 유닛을 구성하며 복수의 상호 연결된 개별 배터리로부터 형성된 배터리(15)는 실질적으로 입방체를 구성한다. 지지부(16)는 배터리(15)의 상면에 배치되며, 예를 들어 나사에 의해 배터리(15)에 고정되게 연결된다. 단부 측 상에, 배터리 관리부(17)가 배터리(15)에 연결된다. 지지부(16)는 가로 부재의 형태로 되어 있으며, 따라서 바디쉘(1)의 가로 방향 또는 배터리 박스(3)의 세로 방향으로 배치된다. 지지부(16)는 자신의 반대편 단부(18) 영역에서 배터리(15) 또는 배터리 관리부(17) 위로 돌출되며, 단부(18)를 향하는 프레임 림(limb)(20)의 영역에서, 바디쉘(1) 및 브라켓(7, 8)에 대한 지지부 측 나사 결합 지점을 구성하는 각각 두 개의 홀(21)을 갖는, 실질적으로 직사각형인 상부 프레임부(19)를 구비한다.
지지부(16)는, 예를 들어, 강철로 구성된다.
도 4 및 5의 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 지지부(16)의 하측은 지지부의 두 프레임 림(20)의 영역에서, 각각의 프레임 림(20)의 전방 홀(21)에 인접하게, 프레임 림(20) 상의 돌기(23)에 의해 형성된 언더컷(22)을 구비한다. 형태 결합식 연결이 도 4의 화살표 x 방향으로 지지부(16)와 바디쉘(1) 사이에 제공되도록, 돌기(23)는, 지지부(16) 및 바디쉘(1)의 조립 상태에서 전면 브라켓(7)의 벽(12)과 접촉하는 전면(24)을 갖는다.
배터리 모듈(2)의 조립시, 배터리 모듈(2)은 프레임 림(20)의 영역에 그립되고, 배터리(15)는 상측으로부터 배터리 박스(3) 내부로 삽입된다. 배터리 박스(3)의 베이스(4) 상에 배터리(15)가 놓여 있을 때, 도 4 및 5의 도면에 도시된 바와 같이, 지지부(16)가 자신의 두 프레임 림(20)의 영역에서, 두 개의 전면 브라켓(7) 및 두 개의 후면 브라켓(8) 상에서 평면 방식으로 놓이도록 여기에서의 치수가 선택된다. 조립 과정에서, 지지부(16)의 두 돌출부(23)는 두 개의 전면 브라켓(7) 뒤에서 직접 삽입되고, 도 4 및 5에 도시된 바와 같이, 브라켓의 벽(12)에 접한다. 네 개의 체결 나사(25)는, 각각 서로 정렬된 홀(10, 21)을 통하여 삽입되거나, 나사산 보어로서 홀(10)이 설계된 경우, 각각의 나사(25)는 홀 내부로 나사 체결된다. 이는 브라켓(7, 8)으로, 그리고 그에 따라, 바디쉘(1)로 지지부(16)의 고정된 연결 그리고, 그에 따라, 배터리 모듈(2)의 고정된 연결을 야기한다.
바디쉘(1)에 배터리 모듈(2)을 체결시키는 이 방식을 통하여, 나사 결합 지점(6)의 영역, 따라서 홀(10 및 21)의 영역에 배치된 나사(25)가 분리되는 것을 방지함으로써, 특히, 후방 충돌 사고시의 안전성 요구 사항들을 만족시키는 것이 가능하다. 그들의 언더컷(11, 22)에 대한 지지부(16)와 바디쉘(1)의 상호 작용은 충돌 사고의 발생 시 나사(25)에 작용하는 힘을 지속적으로 감소시킨다. 더욱이, 차량 조립시 바디쉘(1) 내에서의 배터리 모듈(2)의 간단한 정렬은 스탑퍼로서 언더컷(11, 22)을 이용함으로써 확보된다.

Claims (15)

  1. 자동차의 바디쉘(1)에 배터리 모듈(2)을 체결하기 위한 장치에 있어서, 배터리 모듈(2)은 배터리(15) 및 배터리(15)에 고정되게 연결된 지지부(16)와, 지지부(16)와 바디쉘(1)을 서로 나사 결합시키기 위한 수단(25)을 구비하며, 지지부(16)는 바디쉘 측 언더컷(11)과 상호 작용하는 언더컷(22)을 구비하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 배터리(15)는 고 전압 배터리인, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지부(16)의 언더컷(22)은 지지부(16)가 바디쉘(1)에 체결될 때, 바디쉘(1)의 언더컷(11)과 접촉하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지부(16) 및 바디쉘(1)의 언더컷(22, 11)은 자동차의 후측 상에 충격이 발생 시, 충격 발생 시점에 즉시 서로 지지되는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 자동차의 후측 영역의 바디쉘(1)은 배터리(15)의 삽입을 위한 배터리 박스(3)를 구비하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  6. 제5항에 있어서, 배터리(15)는 배터리 박스(3)의 베이스(4) 상에 놓이며, 지지부(16)는 배터리(15)의 상측 및 바디쉘(1)의 상측에 놓이는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 배터리(15)는 자동차의 가로 방향으로 배치되는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 바디쉘(1)은 양측에 자동차의 후측 세로 부재(9)를 구비하며, 브라켓(7, 8)은 세로 부재(9)에 고정되게 연결되고, 브라켓(7, 8)은 배터리(15)의 양측에 지지부(16)를 장착시키는 역할을 하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서, 각각의 브라켓(7 또는 8)은 단조부 또는 주조부로서 설계되는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지부(16)는 강철로 구성되는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지부(16)는 전면 브라켓(7)의 언더컷(11)과 상호 작용하는 두 개의 언더컷(22)을 구비하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지부(16)는 배터리(15)의 양측에 바디쉘(1)에 대한 각각 두 개의 나사 결합 지점(6)을 구비하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  13. 제12항에 있어서, 지지부(16)는 상기 수단을 형성하는 나사(25)를 수용하기 위한 홀(21)을 가지며, 바디쉘(1) 또는 브라켓(7, 8)은 나사(25)를 위한 홀(10) 또는 나사산 보어를 갖는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  14. 제8항에 있어서, 각각의 전면 및 후면 브라켓(7, 8)은 지지부(16)를 위한 전면 및 후면 레스트를 구비하는 구축 유닛(14)을 형성하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
  15. 제8항에 있어서, 전면 브라켓(7)의 후측은 지지부(16)의 언더컷(22)과 상호 작용하는 언더컷(11)을 구비하는, 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치.
KR1020130067742A 2012-06-14 2013-06-13 자동차의 바디쉘에 배터리 모듈을 체결하기 위한 장치 KR101430879B1 (ko)

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