KR20210119789A - 핸들 풀림 방지 구조를 구비한 배터리 팩 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 배터리 팩은 배터리 셀들을 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 외측에 부착되는 핸들을 구비하고, 상기 핸들은 스크류 부재에 의해 상기 케이스에 고정 결합되는 핸들 바틈 커버; 상기 핸들 바틈 커버 위에 층상 배치되고, 상기 스크류 부재가 통과할 수 있는 관통홀을 구비한 핸들 플레이트; 및 상기 핸들 플레이트를 커버하며 상기 핸들 바틈 커버와 결합하는 핸들 탑 커버를 포함하고, 상기 핸들 플레이트는 상기 관통홀에 나사산을 구비하고, 상기 핸들 탑 커버는 내면에서 돌출 형성되고 상기 핸들 플레이트의 상면에 위치되는 상기 스크류 부재의 상단부를 눌러주도록 마련된 스크류 풀림 방지부재를 구비할 수 있다.

Description

핸들 풀림 방지 구조를 구비한 배터리 팩{Battery Pack with a handle which has a loose stopper}
본 발명은 핸들을 구비한 배터리 팩에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 내진동성이 우수한 핸들 장착 구조를 구비한 배터리 팩에 관한 것이다.
이차전지는 모바일 기기, 노트북, 카메라 등의 소형 전자 기기 뿐만 아니라, 최근에는 화석연료를 사용하는 스쿠터나 자동차 등의 대안으로 주목받고 있는 전기 스쿠터(E-scooter), 전기자동차(EV), 하이브리드 전기자동차(HEV) 등의 동력원으로 널리 활용되고 있다.
소형 전자 기기에는 하나 또는 두서너 개의 이차전지 셀이 탑재되나, 전기 스쿠터 또는 전기 자동차와 같은 중대형 장치에는 이차전지 팩이 탑재된다. 상기 이차전지 팩은 하나 이상의 이차전지 모듈을 포함하고, 상기 이차전지 모듈은 복수 개의 이차전지 셀들로 구성된다.
또한, 상기 이차전지 팩은 이차전지 모듈의 충방전을 제어하기 위한 각종 장치(ex BMS, 전류 센서, 퓨즈 등)와 이들을 안전하게 수납하기 위한 팩 케이스를 더 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 배터리 팩을 쉽게 운반하고 설치할 수 있도록 팩 케이스에 핸들을 부착하기도 한다. 특히, 전기 자동차에 비해 전기 스쿠터에 탑재되는 배터리 팩은 상대적으로 소형으로 제작되기 때문에 사용자의 운반 편의를 위해 팩 케이스에 핸들을 부착하는 경우가 많다.
핸들의 부착 방식으로는 후크 타입과 볼트 타입이 많은데, 이 중 후크 체결 방식은 볼트 체결 방식보다 내충격성이 약하기 때문에 볼트 타입이 더 선호되고 있다. 특허문헌 1(JP 3223625 U) 과 특허문헌 2(KR 20-0432713)는 각각 볼트 타입으로 핸들을 케이스에 부착한 예를 개시하고 있다.
그런데 종래 기술에 따른 볼트 타입의 핸들 고정 구조는 진동에 의해 토크가 가해져 스크류가 풀리는 현상 때문에 핸들과 케이스 간에 유격이 발생하는 문제점이 발견되고 있다. 이에 전기 스쿠터용 소형 배터리 팩은 지속적으로 진동을 받는 환경에서 사용되기 때문에 제품 완성 후 진동 테스트를 실시하는데 이때 핸들 유격으로 인한 제품 불량률이 적지 않은 실정이다.
특허문헌 1 : JP 3223625 U (2019.10.002) GUANGYANG IND CO LTD 특허문헌 2 : KR 20-0432713 (2006.11.30.) 주식회사 에코카
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 지속적인 진동 환경에서도 스크류가 풀리지 않도록 하여 핸들 유격을 방지할 수 있는 배터리 팩을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면 배터리 셀들을 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 외측에 부착되는 핸들을 구비하는 배터리 팩으로서, 상기 핸들은, 스크류 부재에 의해 상기 케이스에 고정 결합되는 핸들 바틈 커버; 상기 핸들 바틈 커버 위에 층상 배치되고, 상기 스크류 부재가 통과할 수 있는 관통홀을 구비한 핸들 플레이트; 및 상기 핸들 플레이트를 커버하며 상기 핸들 바틈 커버와 결합하는 핸들 탑 커버를 포함하고, 상기 핸들 플레이트는 상기 관통홀에 나사산을 구비하고, 상기 핸들 탑 커버는 내면에서 돌출 형성되고 상기 핸들 플레이트의 상면에 위치되는 상기 스크류 부재의 상단부를 눌러주도록 마련된 스크류 풀림 방지부재를 구비하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
상기 스크류 부재는 상기 관통홀과 상기 케이스에 형성되는 체결홈에 각각 스크류 결합되게 마련될 수 있다.
상기 스크류 부재는, 상기 스크류 부재의 상단부를 형성하는 헤드부;와 상기 헤드부에서 연장되어 상기 핸들 플레이트와 상기 핸들 바틈 커버를 통과하고, 끝단부가 상기 체결홈 속에 개재되는 샤프트부를 포함할 수 있다.
상기 헤드부는, 드라이버로 회전시킬 수 있게 마련된 드라이버 홈과 상기 드라이버 홈에서 방사상으로 연장 형성된 확장판을 포함할 수 있다.
상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 확장판에 수직하게 접촉하도록 마련될 수 있다.
상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 드라이버 홈보다 크고 상기 확장판을 벗어나지 않는 크기의 내경을 갖고 상기 확장판에 수직하게 접촉하는 파이프 형상으로 마련될 수 있다.
상기 확장판은 두께 방향으로 관통 형성된 핀 홀을 구비하고, 상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 핀 홀에 삽입 가능하게 마련된 회전 방지핀을 더 포함할 수 있다.
상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 드라이버 홈보다 크고 상기 확장판을 벗어나지 않는 크기의 내경을 갖고 상기 확장판에 수직하게 접촉하는 파이프 형상으로 마련되고, 상기 회전 방지핀은 상기 파이프 형상의 하단면에서 돌출 형성될 수 있다.
상기 핸들 바틈 커버와 상기 핸들 탑 커버 중 어느 하나에는 걸림공이 구비되고, 다른 하나에는 상기 걸림공에 걸림 결합 가능한 걸림쇠가 구비될 수 있다.
상기 케이스는, 케이스 하우징; 및 상기 케이스 하우징과 상호 결합하는 케이스 커버;를 포함하고, 상기 케이스 커버는 좌측 사이드부와 우측 사이드부 사이가 오목하게 형성되고, 상기 핸들은 상기 좌측 사이드부와 상기 우측 사이드부에 양단부가 고정 결합될 수 있다.
상기 스크류 부재는 끝단부가 상기 케이스에 형성되는 체결홈에 고정되되, 상기 체결홈 속에는 인서트 너트가 구비되고, 상기 인서트 너트는 외측면에 원주 방향을 따라 톱니 패턴이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 상술한 배터리 팩을 포함하는 전기 스쿠터가 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지속적인 진동 환경에서도 스크류가 풀리지 않도록 하여 핸들 유격을 방지할 수 있는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 케이스와 핸들을 분해한 사시도이다.
도 2는 도 1의 배터리 팩의 결합 사시도이다.
도 3은 도 1의 케이스 커버의 일 부분과 인서트 너트를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 핸들 플레이트와 관통홀 부분을 확대한 도면이다.
도 5는 도 1의 핸들 탑 커버를 아래에서 바라본 사시도이다.
도 6은 도 2의 배터리 팩에서 케이스 커버와 핸들의 스크류 결합 구조를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 부재를 나타내기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 풀림 방지부재를 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 커버와 핸들의 스크류 체결 구조를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩에서 케이스와 핸들을 분해한 사시도이고, 도 2는 도 1의 배터리 팩의 결합 사시도이다.
이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩(10)은, 배터리 셀들(미도시)과 상기 배터리 셀들을 수용하는 케이스(100), 상기 케이스(100)의 외측에 부착되는 핸들(200)을 포함한다.
상기 배터리 셀들은 단위 중량당 에너지 밀도가 높은 리튬 이차전지일 수 있다. 리튬 이차전지는 외장재의 형상에 따라, 전극 조립체가 금속 캔에 내장되어 있는 캔형 이차전지와 전극 조립체가 라미네이트 시트 형태의 파우치에 내장되어 있는 파우치형 이차전지로 분류될 수 있다.
파우치형 이차전지는 적층이 용이하고 에너지 밀도가 높은 장점이 있지만, 기계적 강성이 낮아 외부 충격에 약한 단점이 있다. 이에 반해 캔형 이차전지는 기계적 강성이 우수하기 때문에 외부 충격에 대한 내구성이 파우치형 이차전지보다 우수하다. 이러한 점에서 본 실시예의 배터리 팩(10)에는 캔형 이차전지가 배터리 셀로 채용될 수 있다. 물론, 본 발명의 권리범위가 캔형의 리튬 이차전지로 국한되는 것은 아니다. 상기 캔형의 리튬 이차전지는 파우치형의 리튬 이차전지 또는 리튬 이차전지 이외의 이차전지로서, 예컨대 니켈-카드뮴 전지 또는 니켈-수소 전지로 대체될 수도 있다.
케이스(100)는 케이스 하우징(110) 및 상기 케이스 하우징(110)과 상호 결합하는 케이스 커버(120)로 구성될 수 있다.
케이스 하우징(110)은 일면이 개방된 박스 형상으로 제공될 수 있다.
본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 도시하지 않았으나, 상기 케이스 하우징(110) 속에는 배터리 셀들과, 상기 배터리 셀들을 홀딩시킬 수 있는 프레임, 상기 배터리 셀들의 전기적 연결을 위한 메탈 플레이트, 전압 센싱을 위한 하네스 와이어 그리고 상기 배터리 셀들의 충방전을 제어하기 위한 BMS, 전류 센서 등을 포함한 셀모듈 어셈블리가 수납될 수 있다.
케이스 커버(120)는 상기 케이스 하우징(110)의 개방부를 커버할 수 있도록 마련되고, 상기 케이스 하우징(110)과 볼팅 및 후크 방식으로 상기 케이스 하우징(110)에 결합될 수 있다.
또한, 상기 케이스 커버(120)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 "U" 자형으로 돌출된 좌측 사이드부(121)와 우측 사이드부(122)를 구비하고 이들 사이는 오목하게 구성될 수 있다. 이 같은 케이스 커버(120) 구성은 상기 좌측 사이드부(121)와 상기 우측 사이드부(122)에 핸들(200)의 양단부를 고정 결합시켰을 때 사용자가 핸들(200)을 잡을 수 있는 공간이 쉽게 확보될 수 있는 이점이 있다. 특히, 본 실시예와 같이 핸들(200)의 외형을 일자형으로 아주 단순하게 제작해도 사용자가 쉽게 핸들(200)을 잡을 수 있다.
본 실시예의 케이스 커버(120) 구성을 더 자세히 보면, 상기 케이스 커버(120)는 상기 좌측 사이드부(121)와 상기 우측 사이드부(122)에 상기 핸들(200)의 좌측 단부와 우측 단부를 각각 끼워 넣을 수 있게 형상 맞춤된 핸들 설치홈(123)을 더 포함하고 있다. 이러한 핸들 설치홈(123)은 상기 핸들(200)의 조립 위치를 정확히 가이드하고 충격이나 진동시 핸들(200)이 뒤틀리지 않게 잡아주는 작용을 할 수 있다.
또한, 도 3과 같이, 상기 핸들 설치홈(123)의 바닥면에는 체결홈(124)이 구비될 수 있다. 상기 체결홈(124)은 상기 바닥면의 표면으로부터 소정 깊이까지 함몰 형성되게 마련될 수 있고 이러한 체결홈(124) 속에는 인서트 너트(125)가 구비될 수 있다. 참고로, 상기 인서트 너트(125)는 인서트 사출 성형으로 케이스 커버(120)의 체결홈(124) 속에 개재될 수 있다. 상기 인서트 너트(125)는 외측면에 원주 방향을 따라 톱니 패턴이 구비되어 있어 스크류 부재(210)의 토크를 충분히 견딜 수 있게 마련된다.
한편, 본 발명에 따른 핸들(200)은 배터리 팩(10)에 지속적으로 진동이 가해지는 환경에서 스크류가 풀리지 않도록 하는 핸들 풀림 방지 구조가 적용되어 있다.
본 발명에 따른 핸들(200)의 주요 구성을 살펴보면, 상기 핸들(200)은 스크류 부재(210), 핸들 바틈 커버(220), 핸들 플레이트(230), 핸들 탑 커버(240)를 포함한다.
스크류 부재(210)는 핸들 바틈 커버(220)를 케이스 커버(120)에 고정시키기 위한 수단으로서, 상기 케이스 커버(120)의 체결홈(124)에 스크류 결합될 수 있다. 상기 스크류 부재(210)는 상기 체결홈(124)에 스크류 결합될 수 있는 스크류가 형성되어 있는 것이라면 이에 포함될 수 있다.
구체적으로, 도 1과 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 스크류 부재(210)는 직경이 큰 헤드부(211)와, 상기 헤드부(211)보다 직경이 작고 외주면에 스크류가 형성되어 있는 샤프트부(213)로 구성될 수 있다.
상기 헤드부(211)는 드라이버로 회전시킬 수 있게 마련된 드라이버 홈(211a)과 상기 드라이버 홈(211a)에서 방사상으로 연장 형성된 확장판(211b)을 포함할 수 있다. 본 실시예는 드라이버 홈(211a)이 십자 형이나, 상기 드라이버 홈(211a)은 일자 형이거나 육각 렌치 홈 형 등으로 얼마든지 대체될 수 있다. 확장판(211b)은 상기 드라이버 홈(211a)을 중심으로 원판 형상으로 마련될 수 있다. 그러나 상기 확장판(211b)이 반드시 원판 형상일 필요는 없고 삼각판 또는 사각판 형상으로 마련되어도 무방하다.
상기 샤프트부(213)는 상기 헤드부(211)에서 연장되어 상기 핸들 플레이트(230)와 상기 핸들 바틈 커버(220)를 통과하고 끝단부가 상기 케이스 커버(120)의 체결홈(124) 속에 스크류 결합된 상태로 고정되게 마련될 수 있다. 참고로, 상기 샤프트부(213)의 굵기나 길이와 같은 규격은 상기 핸들 플레이트(230), 상기 핸들 바틈 커버(220), 상기 체결홈(124)의 제원에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
핸들 바틈 커버(220)는 상기 스크류 부재(210)에 의해 상기 케이스 커버(120)에 고정 결합되는 부품으로 플라스틱 재질로 사출 성형될 수 있다.
상기 핸들 바틈 커버(220)는 핸들 플레이트(230)를 수용하고 핸들 탑 커버(240)와 결합 및 결합 해제 가능하게 마련될 수 있다. 이때 결합 및 결합 해제를 쉽게 할 수 있도록 후크 체결 방식이 적용될 수 있다. 이를 위해 본 실시예는 핸들 바틈 커버(220)에 걸림공(221)을 마련하고, 핸들 탑 커버(240)에 상기 걸림공(221)에 걸림 결합 가능한 걸림쇠(241)를 마련하였다. 물론, 본 실시예와 반대로 상기 핸들 바틈 커버(220)에 걸림쇠(241)를 마련하고, 상기 핸들 탑 커버(240)에 걸림공(221)을 마련해도 좋다.
상기 핸들 바틈 커버(220)는 케이스 커버(120)의 좌측 사이드부(121)와 우측 사이드부(122) 사이 직선거리 만큼의 길이를 갖고, 양단부에 스크류 부재(210)를 끼울 수 있는 바틈홀(223)을 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 핸들 바틈 커버(220)는 양단부를 케이스 커버(120)의 좌측 사이드부(121)의 핸들 설치홈(123)과 우측 사이드부(122)의 핸들 설치홈(123)에 맞추어 놓으면 바틈홀(223)과 체결홈(124)이 자연스럽게 상하로 일치할 수 있다.
핸들 플레이트(230)는 상기 핸들 바틈 커버(220) 위에 층상 배치되고 상기 스크류 부재(210)에 의해 상기 핸들 바틈 커버(220)와 함께 상기 케이스 커버(120)에 대해 고정 결합되는 부품이다. 상기 핸들 플레이트(230)의 양단부에는 상기 스크류 부재(210)가 통과할 수 있는 관통홀(231)이 구비되어 있고, 상기 핸들 플레이트(230)는 상기 관통홀(231)이 상기 바틈홀(223)에 일치하도록 상기 핸들 바틈 커버(220) 위에 층상 배치될 수 있다.
상기 핸들 플레이트(230) 스테인리스 스틸(stainless steel)과 같은 금속 재질로 마련될 수 있다. 이처럼 강도가 높은 핸들 플레이트(230)를 플라스틱 재질의 핸들 바틈 커버(220) 위에 덧댐으로써 스크류 부재(210)를 체결할 때 핸들 바틈 커버(220)가 손상되지 않게 할 수 있고 핸들(200)의 기계적 강도를 강화시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 핸들 플레이트(230)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 스크류 부재(210)와 스크류 체결될 수 있도록 상기 관통홀(231)에 나사산(231a)을 더 포함한다. 이처럼 상기 관통홀(231)에 나사산(231a)을 마련한 것은 스크류 부재(210)가 풀리게 되면 상기 스크류 부재(210)가 핸들 플레이트(230) 위로 올라올 수밖에 없는 구조를 제공하기 위해서이다. 이에 대한 더 자세한 부연 설명은 후술하기로 한다.
핸들 탑 커버(240)는 상기 핸들 플레이트(230)를 커버하고 상기 핸들 바틈 커버(220)와 결합하는 부품으로 상기 핸들 바틈 커버(220)와 같은 플라스틱 재질로 사출 성형 제작될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 핸들 탑 커버(240)는 걸림쇠(241)를 상기 핸들 바틈 커버(220)의 걸림공(221)에 걸어 상기 핸들 바틈 커버(220)에 고정 결합될 수 있다. 추가적으로 상기 핸들 플레이트(230)와 상기 핸들 탑 커버(240) 사이에 접착 시트(250)를 추가함으로써 상기 핸들 탑 커버(240)의 고정성을 더 강화시킬 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 핸들 플레이트(230)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 스크류 풀림 방지부재(243)를 포함한다.
상기 스크류 풀림 방지부재(243)는 상기 핸들 탑 커버(240)의 내면(하면)에서 돌출 형성되고 상기 핸들 플레이트(230)의 상면에 위치되는 상기 스크류 부재(210)의 상단부, 즉 헤드부(211)를 눌러줄 수 있게 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 상기 스크류 풀림 방지부재(243)는 핸들 탑 커버(240)의 양쪽 끝부분 위치하고, 스크류 부재(210)의 헤드부(211) 중 확장판(211b)에 수직하게 접촉할 수 있게 마련될 수 있다. 더 구체적으로 말하면, 도 6과 같이, 상기 스크류 풀림 방지부재(243)는 스크류 부재(210)의 헤드부(211)에서 드라이버 홈(211a)보다 크고 상기 확장판(211b)을 벗어나지 않는 크기의 내경을 갖는 파이프 형상으로 구현될 수 있다.
이를테면, 스크류 부재(210)로 핸들 플레이트(230)와 핸들 바틈 커버(220)를 일체로 케이스 커버(120)에 고정시키고 상기 핸들 바틈 커버(220)에 핸들 탑 커버(240)를 결합하였을 때, 드라이버 홈(211a)은 파이프 형상의 안쪽 공간에 위치하게 되고, 확장판(211b)은 상기 파이프 형상의 하단면에 수직하게 접촉하게 된다.
이하에서는 이러한 구성을 갖는 핸들(200)의 풀림 방지 구조에 대해 자세히 설명하기로 한다.
핸들(200) 바틈 플레이트와 핸들 플레이트(230)를 순서대로 케이스 커버(120)에 배치한 다음, 관통홀(231)에 스크류 부재(210)의 샤프트부(213)를 끼우고 드라이버를 사용하여 스크류 부재(210)의 확장판(211b)이 핸들 플레이트(230)의 상면에 맞닿을 때까지 스크류 부재(210)를 시계방향으로 돌려 케이스 커버(120)에 체결한다. 이때, 상기 스크류 부재(210)는 샤프트부(213)가 상기 핸들 플레이트(230)의 관통홀(231)과 상기 케이스 커버(120)의 체결홈(124) 속에 각각 스크류 결합될 수 있다.
그 다음, 핸들 탑 커버(240)의 걸림쇠(241)를 핸들 바틈 커버(220)의 걸림공(221)에 걸어 핸들 탑 커버(240)를 핸들 바틈 커버(220)와 결합한다. 이때, 스크류 풀림 방지부재(243)가 상기 확장판(211b)의 상면에 수직하게 접촉하게 된다.
이러한 본 발명에 따른 핸들(200) 풀림 방지 구조에 의하면, 배터리 팩(10)에 지속적으로 진동이 가해져 스크류 부재(210)에 반시계 방향으로 토크가 걸리더라도 상기 스크류 풀림 방지부재(243)가 스크류 부재(210)의 확장판(211b)을 위에서 눌러주는 작용을 하고 있어 스크류 결합이 풀리지 않게 된다.
부연하면, 상기 스크류 풀림 방지부재(243)는 스크류 부재(210)가 위로 올라오는 것을 막아주는 작용을 하는 수단이며, 이러한 스크류 풀림 방지부재(243)를 활용하기 위해서 핸들 플레이트(230)의 관통홀(231)에 나사산(231a)이 더 추가되어 있다.
예컨대, 상기 핸들 플레이트(230)의 관통홀(231)에 나사산(231a)이 없는 상태에서 스크류 부재(210)에 반시계 방향으로 토크가 걸렸다고 가정하면, 상기 스크류 부재(210)가 체결홈(124) 속에서 반시계 방향으로 풀리면서 핸들(200) 전체가 위로 올라가게 된다. 즉, 이 경우 상기 스크류 풀림 방지부재(243)가 확장판(211b)에 접촉해 있어도 그 상태로 핸들(200) 전체가 올라가게 됨으로 스크류 풀림 방지부재(243)가 제 역할을 할 수 없다.
반면, 위와 동일한 상황에서 상기 핸들 플레이트(230)의 관통홀(231)에 나사산(231a)이 있고 스크류 부재(210)가 상기 체결홈(124)과 상기 관통홀(231)에 이중으로 스크류 결합되어 있다면, 스크류 부재(210)는 상기 체결홈(124)과 상기 관통홀(231) 2곳 모두에서 스크류 결합이 풀려야 위로 올라갈 수 있다. 그런데 스크류 풀림 방지부재(243)가 핸들 플레이트(230) 위로 스크류 부재(210)가 올라올 수 없게 수직으로 눌러줌으로써 상기 스크류 부재(210)가 관통홀(231)과 체결홈(124) 모두에서 풀리지 않게 된다.
따라서 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 상술한 바와 같이 핸들(200)이 케이스 커버(120)에 고정되어 있어 지속적인 진동 환경에서도 핸들(200) 유격이 발생하지 않을 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 부재(210)를 나타내기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크류 풀림 방지부재(243)를 나타내기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 케이스 커버(120)와 핸들(200)의 스크류 체결 구조를 도시한 단면도이다.
이어서, 도 7 내지 도 9을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예를 설명하기로 한다. 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예는, 전술한 실시예와 비교할 때, 스크류 부재(210)와, 스크류 풀림 방지부재(243)에 차이가 있고 나머지 구성은 실질적으로 동일하다 할 수 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스크류 부재(210)는 확장판(211b)에 두께 방향으로 관통 형성된 핀 홀(211c)을 더 포함할 수 있다. 상기 핀 홀(211c)은 하나 이상이 마련될 수 있고 확장판(211b)의 둘레 방향을 따라 구비될 수 있다.
그리고 도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스크류 풀림 방지부재(243)는 상기 핀 홀(211c)에 삽입 가능하게 마련된 회전 방지핀(243a)을 더 포함할 수 있다.
상기 회전 방지핀(243a)은 파이프 형상의 하단면에서 아래로 더 돌출 형성되고 상기 핀 홀(211c)과 일대일 대응하게 마련될 수 있다.
상기 스크류 부재(210)로 핸들 플레이트(230)와 핸들 바틈 커버(220)를 케이스 커버(120)에 고정한 후, 핸들 탑 커버(240)를 핸들 바틈 커버(220)에 결합하는 과정에서, 도 9와 같이 회전 방지핀(243a)을 스크류 부재(210)의 핀 홀(211c)에 끼워 넣을 수 있다.
이와 같은 본 실시예의 구성에 따르면, 상기 회전 방지핀(243a)이 스크류 부재(210)의 핀 홀(211c)에 끼워져 있음으로써 진동시 스크류 부재(210)의 회전이 저지될 수 있다. 이 경우, 관통홀(231)에 나사산(231a)이 없다고 하더라도 스크류 부재(210) 자체가 회전할 수 없는 구조여서 체결홈(124)에서 스크류 결합이 풀리지 않을 수 있다.
또한, 전술한 실시예의 경우, 파이프 형상의 스크류 풀림 방지부재(243)가 스크류 부재(210)를 수직으로 눌러주는 작용은 핸들 탑 커버(240)가 핸들 바틈 커버(220)에 후크 결합되어 있기 때문에 가능한데, 진동으로 토크가 매우 클 경우 걸림쇠(241)에 외력이 집중되어 걸림쇠(241)가 파손될 염려가 없지 않다.
그러나 본 실시예는 스크류 풀림 방지부재(243)가 스크류 부재(210)를 수직으로 눌러주는 작용과 스크류 부재(210)가 회전하지 못하게 잡아주는 작용을 동시에 함으로, 상기 걸림쇠(241)에 작용할 힘을 분산시킬 수 있다. 따라서 본 실시예에 의하면, 배터리 팩(10)에 지속적으로 진동이 가해져도 더 안정적으로 스크류 부재(210)의 풀림을 저지할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명에 따른 배터리 팩(10)은 전기 스쿠터에 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 전기 스쿠터는 동력원으로서 상기 배터리 팩(10)을 포함할 수 있다. 상기 배터리 팩(10)은 반드시 전기 스쿠터용으로 한정되는 것은 아니며, 예컨대 전기 퀵보드, 전기 자동차, 에너지 저장 장치 등에도 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
10 : 배터리 팩 100 : 케이스
110 : 케이스 하우징 120 : 케이스 커버
121 : 좌측 사이드부 122 : 우측 사이드부
123 : 핸들 설치홈 124 : 체결홈
125 : 인서트 너트 200 : 핸들
210 : 스크류 부재 211 : 헤드부
211a: 드라이버 홈 211b: 확장판
211c: 핀 홀 220 : 핸들 바틈 커버 221 : 걸림공 223 : 바틈홀
230 : 핸들 플레이트 231 : 관통홀
240 : 핸들 탑 커버 241 : 걸림쇠
243 : 스크류 풀림 방지부재 243a: 회전 방지핀
250 : 접착 시트

Claims (12)

  1. 배터리 셀들을 수용하는 케이스와, 상기 케이스의 외측에 부착되는 핸들을 구비하는 배터리 팩으로서,
    상기 핸들은,
    스크류 부재에 의해 상기 케이스에 고정 결합되는 핸들 바틈 커버;
    상기 핸들 바틈 커버 위에 층상 배치되고, 상기 스크류 부재가 통과할 수 있는 관통홀을 구비한 핸들 플레이트; 및
    상기 핸들 플레이트를 커버하며 상기 핸들 바틈 커버와 결합하는 핸들 탑 커버를 포함하고,
    상기 핸들 플레이트는 상기 관통홀에 나사산을 구비하고,
    상기 핸들 탑 커버는 내면에서 돌출 형성되고 상기 핸들 플레이트의 상면에 위치되는 상기 스크류 부재의 상단부를 눌러주도록 마련된 스크류 풀림 방지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 부재는 상기 관통홀과 상기 케이스에 형성되는 체결홈에 각각 스크류 결합되게 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스크류 부재는,
    상기 스크류 부재의 상단부를 형성하는 헤드부;와 상기 헤드부에서 연장되어 상기 핸들 플레이트와 상기 핸들 바틈 커버를 통과하고, 끝단부가 상기 체결홈에 개재되는 샤프트부를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 헤드부는,
    드라이버로 회전시킬 수 있게 마련된 드라이버 홈과 상기 드라이버 홈에서 방사상으로 연장 형성된 확장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 확장판에 수직하게 접촉하도록 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 드라이버 홈보다 크고 상기 확장판을 벗어나지 않는 크기의 내경을 갖고 상기 확장판에 수직하게 접촉하는 파이프 형상으로 마련된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 확장판은 두께 방향으로 관통 형성된 핀 홀을 구비하고,
    상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 핀 홀에 삽입 가능하게 마련된 회전 방지핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 스크류 풀림 방지부재는 상기 드라이버 홈보다 크고 상기 확장판을 벗어나지 않는 크기의 내경을 갖고 상기 확장판에 수직하게 접촉하는 파이프 형상으로 마련되고,
    상기 회전 방지핀은 상기 파이프 형상의 하단면에서 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 핸들 바틈 커버와 상기 핸들 탑 커버 중 어느 하나에는 걸림공이 구비되고, 다른 하나에는 상기 걸림공에 걸림 결합 가능한 걸림쇠가 구비되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 케이스는,
    케이스 하우징; 및 상기 케이스 하우징과 상호 결합하는 케이스 커버;를 포함하고,
    상기 케이스 커버는 좌측 사이드부와 우측 사이드부 사이가 오목하게 형성되고, 상기 핸들은 상기 좌측 사이드부와 상기 우측 사이드부에 양단부가 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 스크류 부재는 끝단부가 상기 케이스에 형성되는 체결홈에 고정되되,
    상기 체결홈에는 인서트 너트가 구비되고, 상기 인서트 너트는 외측면에 원주 방향을 따라 톱니 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 배터리 팩.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 배터리 팩을 포함하는 전기 스쿠터.
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