KR20140021889A

KR20140021889A - 차량용 배터리 트레이

Info

Publication number: KR20140021889A
Application number: KR1020120088323A
Authority: KR
Inventors: 박당희
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-08-13
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-02-21
Also published as: KR101795067B1

Abstract

본 발명은 차량용 배터리 트레이에 관한 것으로서, 배터리 설치공간의 제약을 극복하여 배터리 용량 증대의 자유도 향상에 기여할 수 있고, 보다 쉽게 대용량의 배터리를 차량에 장착할 수 있으며, 차량의 좌우 중량 편차 해소, 중량 편차로 인한 핸들링 쏠림 개선 및 조정 안정성 확보 등에 기여할 수 있는 차량용 배터리 트레이를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 배터리가 결합되어 지지되는 트레이 본체; 및 상기 트레이 본체에 일체로 설치되고, 차체 저면에 하방향으로 길게 돌출 설치된 마운팅 후크가 삽입되는 삽입홀을 구비하여, 상기 삽입홀에 마운팅 후크가 삽입될 경우 마운팅 후크의 록킹이 이루어지면서 차체 저면에 고정되는 마운팅 기구를 포함하는 차량용 배터리 트레이를 제공한다.

Description

차량용 배터리 트레이{Battery tray for vehicle}

본 발명은 차량용 배터리 트레이에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리 설치공간의 제약을 극복하여 배터리 용량 증대의 자유도 향상에 기여할 수 있고, 보다 쉽게 대용량의 배터리를 차량에 장착할 수 있는 차량용 배터리 트레이에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 배터리는 엔진룸에 탑재하는데, 엔진룸 내 전방 또는 후방 위치의 차체부분(예를 들면, 프론트 사이드 멤버 등)에 트레이를 설치하고, 이 트레이 위에 배터리를 상측에서 하측으로 장착하여 지지시킨 뒤 볼트 등으로 체결하여 고정하고 있다.

도 1은 일반적인 승용차의 엔진룸 내부에 배터리가 설치된 상태를 예시한 도면으로, 도시된 바와 같이 엔진룸 내에는 각종 장치들로 가득 차 있으며, 그 일측에 배터리(1)가 위치하고 있다.

최근 일반 엔진 자동차나 2세대 발전 제어 차량, 그 밖의 하이브리드 자동차나 전기 자동차, 연료전지 자동차 등의 친환경 자동차 등에서 배터리 용량의 증대 수요가 증가하고 있고, 배터리 용량의 증대시 엔진룸 내 여유공간이 부족한 실정이다.

이에 대용량 배터리의 경우 엔진룸 내 설치공간이 부족하여 트렁크나 차체 하부 등에 장착하는 경우가 늘고 있다.

또한 배터리(1)는 고 중량물로, 도 1에 나타낸 바와 같이 엔진룸 내 좌우 어느 한쪽으로 설치될 경우 차량의 좌우 중량 편차를 유발하는 주요 요인이 된다.

실제 배터리의 설치위치로 인해 차량 중량의 쏠림이 크게 발생하고 있으며, 배터리 용량 및 중량 증대시 그 쏠림 현상은 더욱 심화될 것이 분명하기에 개선이 필요한 실정이다.

특히, 차량 운행 중 중량 편차로 인한 핸들링 쏠림 현상은 조정 안정성을 크게 위협하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 설치공간의 제약을 극복하여 배터리 용량 증대의 자유도 향상에 기여할 수 있고, 보다 쉽게 대용량의 배터리를 차량에 장착할 수 있는 트레이 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 차량의 좌우 중량 편차 해소, 중량 편차로 인한 핸들링 쏠림 개선 및 조정 안정성 확보에 기여할 수 있는 차량용 배터리 트레이를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 배터리가 결합되어 지지되는 트레이 본체; 및 상기 트레이 본체에 일체로 설치되고, 차체 저면에 하방향으로 길게 돌출 설치된 마운팅 후크가 삽입되는 삽입홀을 구비하여, 상기 삽입홀에 마운팅 후크가 삽입될 경우 마운팅 후크의 록킹이 이루어지면서 차체 저면에 고정되는 마운팅 기구;를 포함하는 차량용 배터리 트레이를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 마운팅 기구는, 상면부에 마운팅 후크가 삽입되는 삽입홀이 형성된 프레임; 헤드부가 로드부 상단에 일체 형성된 구조를 가지면서, 헤드부가 프레임 내부에 위치되어 상기 삽입홀에 삽입된 마운팅 후크를 록킹하도록 구비되고, 로드부가 프레임 하측에서 상방의 누름 조작이 가능하도록 프레임 하면부를 관통하여 프레임 외부로 연장되는 푸쉬버튼; 및 상기 헤드부 상측으로 프레임과의 사이에 설치되어 푸쉬버튼을 탄력적으로 지지하는 가압스프링;을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 푸쉬버튼의 헤드부에 마운팅 후크가 삽입되는 끼움홀이 형성되고, 헤드부 내측에는 내부스프링에 의해 지지된 상태로 상기 끼움홀 내측으로 탄력 돌출 작동되는 걸림부재가 설치되어, 끼움홀에 마운팅 후크가 삽입되면 상기 걸림부재에 의해 마운팅 후크가 록킹되도록 한 구성이 바람직하다.

또한 상기 배터리가 차체 저면의 센터 터널에 삽입되면 차체 저면에 설치된 마운팅 후크가 마운팅 기구의 삽입홀에 삽입되어 록킹될 수 있도록 함이 바람직하다.

이에 따라, 본 발명의 차량용 배터리 트레이에 의하면, 차체 저면의 센터 터널 내측에 배터리를 삽입한 뒤 간단한 조작만으로 차체에 배터리를 고정시킬 수 있는바, 보다 쉽게 대용량의 배터리를 차량에 장착할 수 있으며, 배터리 장착시 작업 효율 및 안전성 등이 향상될 수 있다.

또한 본 발명의 배터리 트레이에 의하면, 배터리를 차체 저면의 센터 터널 내측에 고정할 수 있으므로 엔진룸에 설치되던 것에 비해 배터리 용량을 보다 자유롭게 증대시킬 수 있고, 차량의 좌우 중량 편차 해소, 중량 편차로 인한 핸들링 쏠림 개선 및 조정 안정성 확보에 기여할 수 있게 된다.

도 1은 일반적인 승용차의 엔진룸 내부에 배터리가 설치된 상태를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 배터리 트레이 및 배터리의 설치 위치를 나타내는 차체 저면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 배터리 트레이에 배터리가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 배터리 트레이의 마운팅 기구를 도시한 사시도와 정면도이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 배터리 트레이의 마운팅 기구와 차체의 마운팅 후크 간 조립 전 상태와 조립 후 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 배터리 트레이를 이용하여 배터리를 차체 저면의 센터 터널에 장착하는 방법을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 배터리 트레이 및 배터리의 설치 위치를 나타내는 차체 저면도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 배터리 트레이에 배터리가 결합된 상태를 나타내는 사시도이다.

배터리(1)가 배터리 트레이(100)에 미리 조립된 상태에서 도 2에 나타낸 바와 같이 차체 저면에 설치되는데, 이때 배터리(1) 및 배터리 트레이(100)가 설치되는 위치는 차체 하부 패널(2)의 저면에서 좌우 쏠림이 발생하지 않는 좌우 중앙위치의 센터 터널(3) 내부가 될 수 있다.

즉, 배터리 트레이(100)에 배터리(1)를 조립한 뒤, 배터리 트레이(100)를 센터 터널(3)의 내부에 삽입하여 설치하는 것이며, 이 경우 고 중량물인 배터리(1)의 위치가 차체 저면에서 좌우 중앙위치가 되므로 배터리 중량 및 그 설치위치로 인해 차량의 좌우 중량 편차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 배터리 위치를 센터 터널에서 휠베이스 내 위치로 설정하면 차량의 전후 중량 편차도 개선될 수 있으며, 중량 균등 배분으로 차량의 핸들링 쏠림 개선 및 조정 안정성 확보에 기여할 수 있게 된다.

또한 배터리가 차체 하부에 장착되므로 고 중량물이 상측에 장착되는 것에 비해 차량 쏠림 개선 및 조정 안정성 확보에 더욱 유리한 구조가 된다.

특히, 여유공간이 거의 없고 주변 장치로 인해 공간이 매우 협소한 엔진룸에 설치할 경우에 비해 배터리의 용량 증대가 더 쉬워지는데, 센터 터널 내부는 그 길이방향으로 여유공간이 많다.

따라서, 배터리를 센터 터널에 위치시킬 경우 배터리 사이즈를 센터 터널 내부에서 전후 방향(터널 길이방향)을 따라 증대시킬 수 있으므로 배터리 용량 증대에 있어서 자유도가 크게 개선될 수 있다(차체의 전후 길이방향으로 증대 가능).

다만, 배터리의 A/S나 교체 등은 연료탱크의 A/S 홀과 같이 차량 실내의 콘솔 하단에 마련된 A/S 커버를 통해 이루어질 수 있고, 배터리 점프 등을 위해 배터리 단자에 연결된 와이어를 엔진룸으로 연장하여 종래와 동일하게 엔진룸에서 배터리 점프 등이 가능하도록 할 수 있다.

또한 차량 조립시에 배터리(1)가 결합된 트레이(100)를 차량 하부에서 상방으로 장착하므로 트레이와 차체 간 결합 구조에 있어서 작업이 용이하도록 장착성이 고려되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 배터리 트레이의 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 배터리 트레이(100) 위에 배터리(1)가 안착된 상태로 결합되며, 배터리 트레이(100)는 차체와의 마운팅을 위해 복수개의 마운팅 기구(120) 및 브라켓(130)을 가진다.

먼저, 배터리 트레이(100)는 배터리(1)가 안착 결합되어 지지되는 트레이 본체(110), 트레이 본체(110)에 일체로 설치되어 차체 하부 패널(2)의 저면에 하방향으로 돌출되도록 길게 설치된 마운팅 후크(4)가 결합되어 록킹되는 마운팅 기구(120), 및 트레이 본체(110)에 일체로 설치되어 차체 하부 패널(2)의 저면에 볼팅 등의 방식으로 체결되는 브라켓(130)을 포함하여 구성된다.

이 중에서 트레이 본체(110)는 배터리(1)가 올려져 결합될 수 있도록 구비되며, 마운팅 기구(120)는 차체의 마운팅 후크(4)가 삽입되면 자동으로 마운팅 후크(4)를 록킹하여 트레이 본체(110)를 포함한 트레이(100) 전체가 차체 저면에 고정될 수 있도록 하는 구성을 가진다.

도 3 내지 도 4에서는 마운팅 기구(120)와 브라켓(130)이 트레이 본체(110)에 각각 2개씩 설치됨을 예시하고 있으나, 이러한 마운팅 기구(120) 및 브라켓(130)의 설치 개수는 적절히 변경 가능하며, 본 발명에서 특정하게 한정하지는 않는다.

마운팅 기구(120)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 배터리 트레이의 마운팅 기구를 도시한 도면으로, 도 5와 도 6은 마운팅 기구의 사시도와 정면도이고, 도 7과 도 8은 마운팅 기구와 마운팅 후크(4)의 조립 전 상태 및 조립 후 상태를 나타내는 단면도로, 도 7은 조립 전 상태를, 도 8은 조립 후 상태를 나타낸다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 마운팅 기구(120)는 대략 육면체의 외곽 형상을 가지는 프레임(121), 및 프레임(121) 하측에서 상방으로 누름 조작이 가능하도록 설치되는 푸쉬버튼(122)을 포함한다.

상기 프레임(121)은 내부공간을 가지는 구조물로, 상면부의 중앙에는 차체의 마운팅 후크(4)가 하방으로 관통 삽입될 수 있는 삽입홀(121a)이 형성된다.

또한 푸쉬버튼(122)은 프레임(121)의 하면부를 상하로 관통하여 프레임(121) 내부와 외부에 걸쳐 설치되는데, 푸쉬버튼(122)의 로드부(122a)가 프레임(121)의 하면부에 형성된 홀(121b)을 관통하여 프레임(121)의 하부로 돌출 연장된 구조로 되어 있다.

또한 로드부(122a) 상단에 일체로 형성된 푸쉬버튼(122)의 헤드부(122b)가 프레임(121) 내측에서 하방향으로 탄력 지지되도록 헤드부(122b)의 상부면과 프레임(121)의 상면부 내측면 사이에는 가압스프링(123)이 설치된다.

가압스프링(123)은 푸쉬버튼(122)을 탄력적으로 지지하도록 설치되는 것으로, 가압스프링(123)의 탄성 복원력은 헤드부(122b)를 통해 푸쉬버튼(122)을 아래로 가압하는 힘, 즉 푸쉬버튼(122)을 아래로 밀어주는 방향으로 작용한다.

또한 푸쉬버튼(122)의 헤드부(122b)에서 대략 중앙위치에는 마운팅 후크(4)가 하방향으로 삽입될 수 있는 끼움홀(124)이 형성되고, 헤드부(122b)에는 내부스프링(126)에 의해 지지되어 끼움홀(124) 내측으로 탄력적으로 돌출 작동되는 걸림부재(125)가 설치된다.

상기 걸림부재(125)는 차체의 마운팅 후크(4)를 걸어주기 위한 부재로, 마운팅 후크(4)를 록킹하여 트레이 본체(110)를 포함한 트레이 전체를 차체에 고정시켜 주며, 마운팅 후크(4)가 푸쉬버튼(122)의 끼움홀(124)에 삽입되면 자동으로 마운팅 후크(4)를 록킹하게 된다.

즉, 마운팅 후크(4)가 푸쉬버튼(122)의 끼움홀(124)에 삽입될 때 걸림부재(125)는 내부스프링(126)의 힘을 이기고 후퇴 이동하여 헤드부(122b) 내측으로 삽입되었다가, 마운팅 후크(4)의 선단에 형성된 후크부(5)가 걸림부재(125)를 통과한 뒤에는 걸림부재(125)가 내부스프링(126)의 탄성 복원력에 의해 다시 돌출 작동되고, 이 상태에서 후크부(5)가 걸림부재(125)에 의해 걸려있는 상태가 되어, 결국 마운팅 후크(4)가 헤드부(122b)의 끼움홀(124)에서 빠지지 않고 완전히 고정된다(도 7 및 도 8 참조).

이에 헤드부(122b)를 포함한 푸쉬버튼(122) 및 프레임(121)을 포함하는 마운팅 기구(120) 전체가 마운팅 후크(4)에 의해 차체에 고정된 상태가 되고, 나아가 배터리(1)가 안착된 상태의 트레이 본체(110) 및 이를 포함한 트레이(100) 전체가 차체에 고정된 상태가 된다.

마운팅 기구(120)를 마운팅 후크(4)에 결합하기 위해서는 도 7에 나타낸 바와 같이 차체의 마운팅 후크(4)를 프레임(121)의 삽입홀(121a)에 삽입한 뒤 푸쉬버튼(122)의 로드부(122a)를 상방으로 눌러주어야 하며, 푸쉬버튼(122)을 상방으로 눌러주게 되면 도 8의 상태와 같이 마운팅 후크(4)의 후크부(5)가 걸림부재(125) 사이를 통과하여 자동으로 록킹되는바, 이러한 간단한 조작으로 마운팅 기구(120)를 차체에 고정시킬 수 있다.

이와 같이 마운팅 기구(120)를 이용하여 트레이(100)를 차체에 고정하고 나면 브라켓(130)을 차체에 볼트 체결하여 배터리(1)가 결합된 트레이(100)를 차체에 완전히 고정한다.

도 9와 도 10은 본 발명에 따른 배터리 트레이를 이용하여 배터리를 차체 저면의 센터 터널에 장착하는 방법을 나타내는 도면으로, 이를 참조하여 실제 장착 방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배터리(1)를 배터리 트레이(100)에 조립한 뒤, 배터리(1)가 조립된 상태의 배터리 트레이(100)를 차체 하측으로 위치된 지그장치(10)의 승강기구(11) 위에 올려놓는다.

이어 지그장치(10)의 승강기구(11)를 상승시켜 배터리(1) 및 배터리 트레이(100)를 차체 쪽으로 이동시키고, 최종적으로 배터리(1)가 차체 하부 패널(2)의 센터 터널(3) 내부에 넣어지도록 한다.

이때, 차체의 마운팅 후크(4)는 마운팅 기구(120)의 프레임(121)에 형성된 삽입홀(121a)에 도 7에 나타낸 바와 같이 삽입되는데, 이어 작업자가 아래에서 푸쉬버튼(122)을 상방으로 눌러주게 되면 도 8에 나타낸 바와 같이 자동으로 마운팅 후크(4)의 록킹이 이루어진다.

여기서, 푸쉬버튼의 조작은 상술한 바와 같이 작업자가 수동으로 할 수 있으나, 별도의 유압식 실린더를 구비하여 푸쉬버튼을 눌러줄 수 있도록 장치가 구성된다면 배터리 및 배터리 트레이를 차량에 장착하는 모든 작업이 자동으로 진행될 수 있고, 무거운 중량물인 배터리 트레이를 안전하게 차량에 장착할 수 있게 되어 작업 효율 및 안전성 등이 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 배터리 2 : 차체 하부 패널
3 : 센터 터널 4 : 마운팅 후크
100 : 배터리 트레이 110 : 트레이 본체
120 : 마운팅 기구 121 : 프레임
122 : 푸쉬버튼 123 : 가압스프링
124 : 끼움홀 125 : 걸림부재
126 : 내부스프링 130 : 브라켓

Claims

배터리가 결합되어 지지되는 트레이 본체; 및
상기 트레이 본체에 일체로 설치되고, 차체 저면에 하방향으로 길게 돌출 설치된 마운팅 후크가 삽입되는 삽입홀을 구비하여, 상기 삽입홀에 마운팅 후크가 삽입될 경우 마운팅 후크의 록킹이 이루어지면서 차체 저면에 고정되는 마운팅 기구;
를 포함하는 차량용 배터리 트레이.
청구항 1에 있어서,
상기 마운팅 기구는,
상면부에 마운팅 후크가 삽입되는 삽입홀이 형성된 프레임;
헤드부가 로드부 상단에 일체 형성된 구조를 가지면서, 헤드부가 프레임 내부에 위치되어 상기 삽입홀에 삽입된 마운팅 후크를 록킹하도록 구비되고, 로드부가 프레임 하측에서 상방의 누름 조작이 가능하도록 프레임 하면부를 관통하여 프레임 외부로 연장되는 푸쉬버튼; 및
상기 헤드부 상측으로 프레임과의 사이에 설치되어 푸쉬버튼을 탄력적으로 지지하는 가압스프링;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 트레이.
청구항 2에 있어서,
상기 푸쉬버튼의 헤드부에 마운팅 후크가 삽입되는 끼움홀이 형성되고, 헤드부 내측에는 내부스프링에 의해 지지된 상태로 상기 끼움홀 내측으로 탄력 돌출 작동되는 걸림부재가 설치되어, 끼움홀에 마운팅 후크가 삽입되면 상기 걸림부재에 의해 마운팅 후크가 록킹되도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 트레이.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 배터리가 차체 저면의 센터 터널에 삽입되면 차체 저면에 설치된 마운팅 후크가 마운팅 기구의 삽입홀에 삽입되어 록킹될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 트레이.