KR20180067757A - 고전압 정션블록의 장착구조 - Google Patents

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KR20180067757A
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Abstract

본 발명은 전기자동차에서 사용하는 고전압 정션블록을 배터리의 외관을 구성하는 배터리커버에 견고하게 장착하기 위한 고전압 정션블록의 장착구조에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 고전압 정션블록의 장착구조는 고전압 정션블록을 배터리에 장착하는 고전압 정션블록의 장착구조로서, 내부에 수용공간이 형성되어 파워 릴레이 어셈블리(PRA), 고전압 정션박스 및 배터리 관리유닛(BMU)이 구비되고, 일측면으로는 커넥터 블록이 장착되며, 타측면에는 버스바 및 와이어가 통과되는 제 1 연통공이 형성된 연통덕트가 돌출되는 정션블록과; 상기 배터리의 외관을 구성하고 일측에 상기 정션블록의 연통덕트와 결합되는 장착판이 절곡되어 형성되는 배터리커버와; 상기 배터리커버의 장착판에 장착되고 상기 정션블록의 하우징에 체결되는 체결구가 관통하는 보강브라켓과; 상기 장착판의 절곡된 부분을 따라 상기 배터리하우징에 설치되어 배터리하우징을 보강하는 보강바를 포함한다.

Description

고전압 정션블록의 장착구조{MOUNTING STRUCTURE OF FOR HIGH VOLTAGE JUNCTION BLOCK}
본 발명은 고전압 정션블록의 장착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차에서 사용하는 고전압 정션블록을 배터리의 외관을 구성하는 배터리커버에 견고하게 장착하기 위한 고전압 정션블록의 장착구조에 관한 것이다.
전기자동차가 상용화되면서 전원을 공급하는 배터리의 관리 및 배터리와 다른 부품 사이의 연결이 매우 중요하게 되었다.
예를 들면, 고전압 정션박스, 커넥터 블록, BMU(battery Management Unit) 등을 하나로 유닛화 하고, 이를 배터리와 인접한 위치에 배치하여 유지관리할 수 있도록 하고 있다. 즉, 고전압 정션블록의 내부에 이들을 모두 위치하도록 설계하고, 고전압 정션블록을 배터리에 직접 장착하고자 하는 연구가 이루어지고 있다.
그리고 고전압이라는 사용 환경상 정션블록에서 발생되는 전잔파를 차폐하기 위하여 정션블을 금속재질로 제조하고 있다.
하지만, 이와 같이 하게 되면 고전압 정션블록의 크기 및 중량이 커지게 되고, 이를 배터리커버에 직접 장착하는 경우, 배터리의 외관을 구성하는 배터리커버에 정션블록에 의해 외력이 작용하게 되고, 이에 따라 배터리커버가 변형(소성 및 탄성변형)되는 문제가 발생 되었고, 이런 경우 외부에서 배터리 내부로 물이 침입되는 현상이 발생되었다.
물론, 일반적으로 배터리의 외관을 구성하는 배터리커버와 배터리하우징의 사이에 실링 역할을 하는 실링수단을 구비하지만, 배터리커버 또는 배터리하우징에 변형이 발생하면 실링수단에 의한 밀봉성능이 크게 떨어진게 된다.
등록특허 10-1262005 (2013.05.02)
본 발명은 중량물인 고전압 정션블록이 배터리의 외관을 구성하는 배터리커버 등에 변형을 발생시키지 않도록 하면서 견고하게 배터리측에 장착할 수 있도록 하는 고전압 정션블록의 장착구조를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 고전압 정션블록의 장착구조는 고전압 정션블록을 배터리에 장착하는 고전압 정션블록의 장착구조로서, 내부에 수용공간이 형성되어 파워 릴레이 어셈블리(PRA), 고전압 정션박스 및 배터리 관리유닛(BMU)이 구비되고, 일측면으로는 커넥터 블록이 장착되며, 타측면에는 버스바 및 와이어가 통과되는 제 1 연통공이 형성된 연통덕트가 돌출되는 정션블록과; 상기 배터리의 외관을 구성하고 일측에 상기 정션블록의 연통덕트와 결합되는 장착판이 절곡되어 형성되는 배터리커버와; 상기 배터리커버의 장착판에 장착되고 상기 정션블록의 하우징에 체결되는 체결구가 관통하는 보강브라켓과; 상기 장착판의 절곡된 부분을 따라 상기 배터리하우징에 설치되어 배터리하우징을 보강하는 보강바를 포함한다.
상기 정션블록은 상기 수용공간 및 연통덕트가 형성되고, 하면은 개방되는 정션블록 하우징과; 상기 정션블록 하우징의 개방된 하면을 밀폐시키는 블록커버와; 상기 정션블록 하우징와 블록커버의 접촉면에 개재되는 가스켓을 포함한다.
상기 배터리커버의 가장자리와 상기 장착판의 가장자리를 따라서는 결합플랜지가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 정션블록 하우징의 가장자리에는 장착부가 구비되고, 상기 배터리커버에는 상기 정션블록 하우징의 장착부가 체결되는 결합부가 형성된 한 쌍의 보강연결편이 고정되고, 상기 보강연결편에 상기 정션블록 하우징의 장착부가 결합되어 상기 보강연결편에 상기 정션블록 하우징이 안착되는 것을 특징으로 한다.
상기 보강브라켓의 일측에는 바연결편이 절곡되어 구비되고, 상기 바연결편으로 상기 보강바에 구비되는 연결볼트가 관통하여 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 보강바에는 길이방향으로 연장되는 비드가 형성되고, 가장자리를 따라서 가성을 보강하기 위한 다수개의 보강요철이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리커버의 장착판에는 제 2 연통공이 형성되고, 상기 보강브라켓에는 제 1 연통공 및 제 2 연통공에 연통되는 제 3 연통공이 형성되어, 상기 제 1 연통공, 제 2 연통공 및 제 3 연통공을 통하여 연결되는 버스바 및 와이어에 의해 정션블록과 배터리가 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 정션블록과 배터리커버의 장착 구조를 개선하여 중량물인 정션블록을 배터리커버에 견고하게 장착할 수 있어 배터리커버의 탄성변형 및 영구변형이 발생하지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 사시도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션블록을 보여주는 사시도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리커버를 보여주는 사시도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강브라켓과 보강바를 보여주는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조를 보여주는 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정션블록을 보여주는 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리커버를 보여주는 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 보강브라켓과 보강바를 보여주는 사시도이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 정션블록의 장착구조는 고전압 정션블록을 배터리에 장착하는 고전압 정션블록의 장착구조로서, 정션블록(100), 배터리커버(200), 보강브라켓(300) 및 보강바(400)를 포함한다.
정션블록(100)은 파워 릴레이 어셈블리(PRA), 고전압 정션박스, 배터리 관리유닛(BMU) 및 커넥터 블록이 구성되는 블록으로서, 정션블록 하우징(110)과, 블록커버(120) 및 가스켓(130)을 포함한다.
정션블록 하우징(110)은 정션블록(100)의 외관을 구성하는 것으로서, 금속재질로 제작되며, 바람직하게는 알루미늄을 다이캐스팅하여 제작된다. 그리고 내부에 수용공간이 형성되어 파워 릴레이 어셈블리(PRA), 고전압 정션박스 및 배터리 관리유닛(BMU)과 같은 각종 부품과 유닛들이 배치되고, 일측면으로는 커넥터 블록(140)이 장착되며, 타측면에는 버스바 및 와이어가 통과되는 제 1 연통공(112)이 형성된 연통덕트(111)가 돌출된다.
그리고 상기 정션블록 하우징(110)의 상면은 중력반대방향을 향하도록 설치되고, 정션블록 하우징(110)의 하면은 개방된다. 그래서, 정션블록(100)의 수용공간을 개폐하는 블록커버(120)는 상기 정션블록 하우징(110)의 개방된 하면을 덮도록 구비된다. 이에 따라 작업자가 정션블록(100)이 차량에 장착된 상태에서 차량을 들어올려 정션블록 하우징(110)에 결합된 블록커버(120)를 제거하여 유지보수 작업을 할 수 있다.
또한, 상기 정션블록 하우징(110)의 가장자리에는 다수개의 장착부(113)가 구비된다. 상기 장착부(113)는 차량의 프레임 또는 후술되는 배터리커버(200)의 보강연결편(500)과의 체결을 위한 구성이다.
한편, 상기 정션블록 하우징(110)와 블록커버(120)의 접촉면에는 가스켓(130)이 개재되어 정션블록 하우징(110)과 블록커버(120) 사이의 기밀을 유지시킨다.
상기 배터리커버(200)는 배터리의 외관을 구성하고 일측에 상기 정션블록(100)의 연통덕트(111)와 결합되는 장착판(210)이 절곡되어 형성된다.
상기 장착판(210)을 포함하는 배터리커버(200)의 가장자리에는 결합플랜지(220)가 형성된다. 상기 결합플랜지(220)는 배터리의 외관을 구성하는 다른 부품(예를 들면 배터리하우징)에 결합되는 부분이다. 상기 배터리커버(200)의 일측에는 장착판(210)이 형성된다. 상기 장착판(210)은 상기 배터리커버(200)의 다른 부분에 대해 거의 직교하게 절곡되어 있다. 이와 같이 장착판(210) 부분을 배터리커버(200)의 다른 부분에 대해 직교하게 절곡함에 의해 상대적으로 강성을 높일 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 상기 장착판(210)의 중간부분이 상대적으로 높이가 높고 양단으로 가면서 점차 높이가 낮아지도록 되어 있다. 상기 장착판(210)의 중앙에는 제 2 연통공(211)이 형성되어 있다. 상기 제 2 연통공(211)은 배터리의 내부와 정션블록(100)의 수용공간을 연통시키는 역할을 한다.
상기 제 2 연통공(211)의 가장자리에 해당되는 장착판(210)에는 다수개의 볼트관통공(212)이 형성되어 있다. 상기 볼트관통공(212)은 배터리커버(200)와 정션블록 하우징(110)을 서로 결합시키기 위한 볼트가 관통하는 부분이다.
한편, 상기 배터리커버(200)의 내면에는 상기 장착판(210)이 절곡되어 있는 부분을 따라서 길게 보강바(400)가 설치되어 있다.
상기 보강바(400)는 상기 배터리커버(200)의 내면에 용접 등에 의해 고정되어 있어서, 배터리커버(200)에서 장착판(210)이 절곡되어 있는 부분을 보강하는 역할을 하게 된다.
상기 보강바(400)는 하나의 금속판을 프레스 가공하여 제작한 것으로서, 일측 가장자리를 따라서 다수개의 보강요철(410)이 형성된다. 상기 보강요철(410)은 보강바(400)의 강성을 보강하는 역할을 한다. 상기 보강바(400)의 길이방향 중앙에 해당하는 일측 가장자리로는 후술되는 보강브라켓(300)의 바연결편(320)이 안착된다.
상기 보강바(400) 중 상기 바연결편(320)이 안착되는 부위에는 연결볼트(420)가 2개가 설치되어 있다. 상기 연결볼트(420)는 상기 바연결편(320)과의 체결을 위한 것이다.
그리고 상기 보강바(400)에는 길이방향으로 연장되는 비드(430)가 형성된다. 상기 비드(430)는 상기 보강바(400)에 길이방향으로 길게 형성된 것으로, 보강바(400)의 일면에서는 들어가고 반대쪽 면에서는 돌출되게 만들어지는 것이다. 그래서 상기 비드(430)는 보강바(400)의 강성을 보강하는 역할을 한다.
상기 보강브라켓(300)은 상기 장착판(210)의 내면에 설치되는 것이다. 상기 보강브라켓(300)과 장착판(210)의 내면 사이에는 별도의 가스켓(도시되지 않음)이 설치되어 기밀과 수밀작용을 할 수 있다.
상기 보강브라켓(300)은 금속판으로 만들어지는 것으로, 도 6에서 알 수 있듯이, 사각형으로 된 보강몸체(310)와 바연결편으로 이루어진다.
상기 보강몸체(310)는 정션블록 하우징(110)의 연통덕트(111)의 선단면과 대응되는 형상으로 이루어지면서 상기 제 1 연통공(112) 및 제 2 연통공(211)에 연통되는 제 3 연통공(311)이 형성된다. 물론, 상기 보강브라켓(300)은 장착판(210)의 내면에 설치되므로 제 1 연통공(112) 및 제 2 연통공(211)과 연통되는 제 3 연통공(311)이 형성된다면 그 외곽형상은 어떠하여도 무방할 것이다.
그래서, 배터리커버(200)와 정션블록 하우징(110)이 서로 체결될 때 상기 연통덕트(111)의 제 1 연통공(112), 상기 장착판(210)의 제 2 연통공(211) 및 보강몸체(310)의 제 3 연통공(311)을 통해 배터리커버(200)의 내부와 정션블록 하우징(110)의 수용공간이 연통된다. 이렇게 연통된 공간을 통해서 연결되는 버스바 및 와이어에 의해 정션블록(100)과 배터리가 연결된다.
상기 보강몸체(310)에는 다수개의 볼트관통홀(312)이 형성된다. 상기 볼트관통홀(312)은 상기 장착판(210)의 볼트관통공(212)과 대응되는 위치에 대응되는 개수만큼 형성된다. 상기 볼트관통홀(312)을 볼트가 관통하여 상기 배터리커버(200)와 정션블록럭 하우징(110)을 서로 체결하게 된다.
상기 바연결편(320)은 상기 보강몸체(310)의 하부에서 절곡되어 형성된다. 상기 바연결편(320)에는 상기 보강바(400)의 연결볼트(420)가 관통되는 볼트공(321)이 상기 연결볼트(420)와 대응되는 위치에 형성된다.
그리고, 상기 보강몸체(310)에서 상기 바연결편(320)이 절곡된 각도는 상기 배터리커버(200)에서 장착판(210)이 절곡된 각도에 대응된다.
한편, 상기 배터리커버(200)에는 상기 정션블록 하우징(110)의 장착부(113)가 체결되는 결합부(510)가 형성된 한 쌍의 보강연결편(500)이 고정된다.
상기 보강연결편(500)은 상기 배터리커버(200)에 용접 등에 의해 고정되어 상기 배터리커버(200)와 정션블록 하우징(110)을 서로 체결하는 역할을 한다. 이를 위해서 상기 보강연결편(500)의 선단 일측에는 결합부(510)가 형성된다.
그리고 상기 결합부(510)에는 체결공(420)이 형성되어 상기 정션블록 하우징(110)의 가장자리에 구비된 장착부(113)와 볼트에 의해 체결됨에 따라 정셩블록(100)와 배터리커버(200)의 결합이 안정한다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 정션블록 110: 정션블록 하우징
120: 블록커버 130: 가스켓
200: 배터리커버 210: 장착판
220: 결합플랜지 300: 보강브라켓
310: 보강몸체 320: 바연결편
400: 보강바 500: 보강연결편

Claims (7)

  1. 고전압 정션블록을 배터리에 장착하는 고전압 정션블록의 장착구조로서,
    내부에 수용공간이 형성되어 파워 릴레이 어셈블리(PRA), 고전압 정션박스 및 배터리 관리유닛(BMU)이 구비되고, 일측면으로는 커넥터 블록이 장착되며, 타측면에는 버스바 및 와이어가 통과되는 제 1 연통공이 형성된 연통덕트가 돌출되는 정션블록과;
    상기 배터리의 외관을 구성하고 일측에 상기 정션블록의 연통덕트와 결합되는 장착판이 절곡되어 형성되는 배터리커버와;
    상기 배터리커버의 장착판에 장착되고 상기 정션블록의 하우징에 체결되는 체결구가 관통하는 보강브라켓과;
    상기 장착판의 절곡된 부분을 따라 상기 배터리하우징에 설치되어 배터리하우징을 보강하는 보강바를 포함하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정션블록은
    상기 수용공간 및 연통덕트가 형성되고, 하면은 개방되는 정션블록 하우징과;
    상기 정션블록 하우징의 개방된 하면을 밀폐시키는 블록커버와;
    상기 정션블록 하우징와 블록커버의 접촉면에 개재되는 가스켓을 포함하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리커버의 가장자리와 상기 장착판의 가장자리를 따라서는 결합플랜지가 구비되는 것을 특징으로 하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 정션블록 하우징의 가장자리에는 장착부가 구비되고,
    상기 배터리커버에는 상기 정션블록 하우징의 장착부가 체결되는 결합부가 형성된 한 쌍의 보강연결편이 고정되고,
    상기 보강연결편에 상기 정션블록 하우징의 장착부가 결합되어 상기 보강연결편에 상기 정션블록 하우징이 안착되는 것을 특징으로 하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강브라켓의 일측에는 바연결편이 절곡되어 구비되고,
    상기 바연결편으로 상기 보강바에 구비되는 연결볼트가 관통하여 체결되는 것을 특징으로 하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강바에는 길이방향으로 연장되는 비드가 형성되고, 가장자리를 따라서 가성을 보강하기 위한 다수개의 보강요철이 구비되는 것을 특징으로 하는 고전압 정션블록의 장착구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 배터리커버의 장착판에는 제 2 연통공이 형성되고,
    상기 보강브라켓에는 제 1 연통공 및 제 2 연통공에 연통되는 제 3 연통공이 형성되어,
    상기 제 1 연통공, 제 2 연통공 및 제 3 연통공을 통하여 연결되는 버스바 및 와이어에 의해 정션블록과 배터리가 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 정션블록의 장착구조.
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