KR102634971B1 - 차량의 배터리용 퓨즈박스 - Google Patents

차량의 배터리용 퓨즈박스 Download PDF

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Abstract

차량의 배터리용 퓨즈박스에 대한 발명이 개시된다. 개시된 차량의 배터리용 퓨즈박스는: 퓨즈를 수용하기 위해 일측으로 개방되는 수용공간을 형성한 미들바디, 미들바디의 개방된 일측을 막기 위해 미들바디에 분리 가능하게 결합되는 로어바디, 퓨즈의 양측으로 연장되는 전극편에 각각 연결된 채 미들바디의 타측 외부로 돌출되는 제 1통전부재, 미들바디의 타측면에 접하여 지지되고 대응되는 제 1통전부재와 통전 가능하도록 접촉되는 판 형상의 플레이트 버스바, 및 미들바디에 고정된 채 대응되는 플레이트 버스바와 통전 가능하게 접촉되고 대응되는 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 연결하는 제 2통전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 배터리용 퓨즈박스{FUSE-BOX FOR BATTERY-MODULE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 배터리용 퓨즈박스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 퓨즈박스 내에 장착되는 퓨즈의 양측에 대략 판상의 플레이트 버스바 각각에 핀 형상의 통전부재를 접촉한 채, 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 통전부재에 접촉하여 통전 안내함에 따라, 양방향 통전이 가능하도록 형상을 구현하여 배터리 통전용 버스바의 형상을 단순화 하여 작업성을 향상하고, 배터리 통전용 버스바의 형상을 판상으로 단순화함으로써 제작비용과 유지 보수비용을 절감하고자 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 차량 자체의 운행과 탑승자의 편의를 위한 각종 전기장치들이 탑재되어 있는데, 이들 전기장치들은 배터리 및 제너레이터에 전기적으로 연결되어 작동에 필요한 전력을 공급받으며, 운전자의 스위치 조작 및 컨트롤러의 전자제어에 의해 작동된다.
또한, 전기장치들의 전력공급선 상에는 퓨즈가 구비되어 전기계통의 이상이나 과부하에 의해 전류가 과도하게 흐를 때 발열 단락됨으로써 이들을 보호할 수 있도록 되어 있으며, 관리의 편의를 위하여 퓨즈박스 내에 집적 설치하고 있다.
한편, 고전압 배터리가 장착되는 전기 자동차에 있어서, 고전압 배터리의 퓨즈가 장착되는 퓨즈 박스는 설계 시 원가 및 중량을 절감하기 위한 최적의 사이즈, 고장 시 퓨즈 교체의 교체가 용이하되 수밀성을 향상시킬 수 있는 최소한의 개구부, 외부 충격에 대한 강성 확보, 전자파 차폐 및 배터리 내부 작업성 용이 등의 설계 조건이 고려되어야 한다.
특히, 대한민국 등록특허공보 제10-2086128호(등록일:2020.03.02.)에는 "배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 전기차"가 개시되고, 대한민국 공개특허공보 제10-2020-0080068호(공개일:2020.07.06.)에는 "배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차"가 개시되어 있다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래 기술에 따른 차량용 배터리팩에 연결되는 퓨즈박스는 유지보수의 용이성을 확보하기 위해 배터리팩의 커버 측에 위치해야 하고, 배터리와의 통전 때문에 퓨즈박스 내부의 버스바가 배터리팩 안쪽과 연결되어야 함에 따라 조립성이 저하되며, 퓨즈 정비창의 위치가 배터리팩의 바닥 측에 위치하여 퓨즈가 하부 방향으로 교체되어야 하는 불편함이 있을 뿐만 아니라, 통전 버스바가 퓨즈박스의 위쪽에 위치하여 배터리와의 배선 작업이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 퓨즈박스 내에 장착되는 퓨즈의 양측에 대략 판상의 플레이트 버스바 각각에 핀 형상의 통전부재를 접촉한 채, 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 통전부재에 접촉하여 통전 안내함에 따라, 양방향 통전이 가능하도록 형상을 구현하여 배터리 통전용 버스바의 형상을 단순화 하여 작업성을 향상하고, 배터리 통전용 버스바의 형상을 판상으로 단순화함으로써 제작비용과 유지 보수비용을 절감하고자 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스는: 퓨즈를 수용하기 위해 일측으로 개방되는 수용공간을 형성한 미들바디; 상기 미들바디의 개방된 일측을 막기 위해, 상기 미들바디에 분리 가능하게 결합되는 로어바디; 상기 퓨즈의 양측으로 연장되는 전극편에 각각 연결된 채 상기 미들바디의 타측 외부로 돌출되는 제 1통전부재; 상기 미들바디의 타측면에 접하여 지지되고, 대응되는 상기 제 1통전부재와 통전 가능하도록 접촉되는 판 형상의 플레이트 버스바; 상기 미들바디에 고정된 채 대응되는 상기 플레이트 버스바와 통전 가능하게 접촉되고, 대응되는 상기 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 연결하는 제 2통전부재; 및 상기 미들바디와 상기 플레이트 버스바를 덮어 보호하고, 상기 로어바디 또는 상기 미들바디에 분리 가능하게 결합되는 커버를 포함한다.
상기 미들바디는 대응되는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재 중 적어도 어느 하나를 덮어 보호하는 캡을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 플레이트 버스바는 대응되는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재를 각각 측방향으로 슬라이드 삽입 안내하도록 엣지홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 미들바디는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재에 접촉한 채 타측면에 접하는 대응되는 상기 플레이트 버스바를 탄성적으로 지지하기 위해 탄성지지부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스는 종래 기술과 달리 퓨즈박스 내에 장착되는 퓨즈의 양측에 대략 판상의 플레이트 버스바 각각에 핀 형상의 통전부재를 접촉한 채, 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 통전부재에 접촉하여 통전 안내함에 따라, 양방향 통전이 가능하도록 형상을 구현하여 배터리 통전용 버스바의 형상을 단순화 하여 작업성을 향상하고, 배터리 통전용 버스바의 형상을 판상으로 단순화함으로써 제작비용과 유지 보수비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 분리한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 분리한 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 저면 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 제거한 상태의 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 제거한 상태의 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A선 단면도이다.
도 9는 도 7의 B-B선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 분리한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 분리한 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 저면 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 제거한 상태의 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스의 커버를 제거한 상태의 평면도이다.
도 8은 도 7의 A-A선 단면도이고, 도 9는 도 7의 B-B선 단면도이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배터리용 퓨즈박스(100)는 미들바디(110), 로어바디(120), 제 1통전부재(130), 플레이트 버스바(140), 제 2통전부재(150) 및 커버(160)를 포함한다.
본 발명에 따른 퓨즈박스(100)는 차량의 배터리팩(도시하지 않음)과 전기적으로 연결된다.
이때, 미들바디(110)는 퓨즈(10) 등을 수용하는 것으로서, 퓨즈박스(100)의 외형을 형성하게 된다.
특히, 미들바디(110)는 퓨즈(10)의 외부 노출을 방지하기 위해, 일측(하부)에 수용공간(112)을 형성하여 퓨즈(10)를 수용한다.
퓨즈(10)는 축 방향을 따라 일측으로 일측전극편(12)을 연장하고, 타측으로 타측전극편(14)을 연장한다. 그리고, 일측전극편(12)은 일측개구홀(13)을 통공하고, 타측전극편(14)은 타측개구홀(15)을 통공한다. 일측전극편(12)과 타측전극편(14)은 통전 가능한 재질로 이루어진다.
그리고, 로어바디(120)는 미들바디(110)의 개방된 일측을 막기 위해, 미들바디(110)에 분리 가능하게 결합된다. 이때, 로어바디(120)는 체결볼트(122)에 의해 미들바디(110)의 하부에 분리 가능하게 결합된다.
아울러, 미들바디(110) 또는 로어바디(120)는 배터리팩 등 고정체에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
물론, 미들바디(110)와 로어바디(120)는 다양한 형상으로 변형 가능하고, 절연 재질로 이루어진다.
또한, 제 1통전부재(130)는 미들바디(110) 특히 수용공간(112)의 내부에 퓨즈(10)를 고정하고, 배터리팩과 전기적으로 연결 안내하는 역할을 한다.
이를 위해, 제 1통전부재(130)는 일측전극편(12)과 타측전극편(14)에 각각 구비된다. 상세히, 제 1통전부재(130)는 볼트 또는 핀 형상으로 이루어져 일측개구홀(13)과 타측개구홀(15)에 각각 축 삽입된다. 일측개구홀(13)의 하측(도면에서 봤을 때)과 타측개구홀(15)의 하측으로 돌출된 제 1통전부재(130)의 하부는 너트부재(132)에 결합되어 고정된다.
물론, 제 1통전부재(130)는 하부가 로어바디(120)에 결합되어 고정될 수도 있다. 그래서, 제 1통전부재(130)는 각각 일측전극편(12)과 타측전극편(14)에 통전 가능하게 연결된다.
아울러, 제 1통전부재(130) 각각의 상부는 미들바디(110)의 상부(도면에서 봤을 때)로 돌출되도록 미들바디(110)에 삽입된다. 이때, 미들바디(110)는 상부면 일부가 상부 방향으로 개방되게 형성될 수도 있고, 제 1통전부재(130) 각각을 축 삽입하는 크기의 비교적 작은 홀로 형성될 수도 있다.
또한, 플레이트 버스바(140)는 미들바디(110)의 타측면(상면)에 접하여 지지되고, 대응되는 제 1통전부재(130)와 통전 가능하도록 접촉되는 판 형상으로 이루어진다. 즉, 플레이트 버스바(140)가 판 형상으로 이루어짐에 따라 형상의 간략화를 통해 조립성을 향상시키고, 제작비용을 절감할 수 있다.
그리고, 제 2통전부재(150)는 미들바디(110) 특히 미들바디(110)의 양측 가장자리 타측면(상측면)에 고정된 채 대응되는 플레이트 버스바(140)와 통전 가능하게 접촉된다. 아울러, 제 2통전부재(150)는 대응되는 플레이트 버스바(140)와 나란하게 배치되는 배터리 버스바(152)를 연결한다.
즉, 플레이트 버스바(140)는 미들바디(110)의 축 방향을 따라 양측 가장자리에서 상측면에 면접된 채 대응되는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)에 접촉하게 된다.
그리고, 배터리 버스바(152)가 미들바디(110)의 상부로 더 돌출된 제 2통전부재(150)에 통전 가능하게 연결된다. 따라서, 퓨즈(10), 제 1통전부재(130), 플레이트 버스바(140), 제 2통전부재(150) 및 배터리 버스바(152)가 통전 가능하게 연결된다. 제 2통전부재(150)는 다양한 형상으로 변형 가능하지만, 볼트 또는 핀 형상으로 이루어지는 것으로 도시한다.
이때, 플레이트 버스바(140)와 배터리 버스바(152)는 미들바디(110)의 축 방향을 따라 양측 상측면에 겹쳐지게 배치될 수도 있고, 유격된 채 동일 평면상에 배치될 수도 있다.
아울러, 배터리 버스바(152)는 다양한 방식에 의해 제 2통전부재(150)에 연결될 수 있다.
특히, 플레이트 버스바(140)의 조립성 증대를 위해, 플레이트 버스바(140)는 대응되는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)를 미들바디(110)의 상측면에서 각각 측방향으로 슬라이드 삽입 안내하도록 엣지홈(142)을 형성한다. 이때, 플레이스 버스바는 대응되는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)를 일대일 수용하도록 엣지홈(142)을 형성한다. 물론, 엣지홈(142)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
그리고, 커버(160)는 미들바디(110) 특히 미들바디(110)의 상부와 한 쌍의 플레이트 버스바(140) 및 한 쌍의 배터리 버스바(152)의 일부를 덮어 보호하도록, 로어바디(120) 또는 미들바디(110)에 분리 가능하게 결합된다. 이때, 커버(160)는 볼팅이나 후크결합 등 다양한 방식에 의해 로어바디(120) 또는 미들바디(110)에 분리 가능하게 결합된다.
커버(160)와 미들바디(110)는 방열을 위해 방열홀을 통공할 수도 있다.
한편, 플레이트 버스바(140)가 미들바디(110)의 양측 상부면에 접한 채 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)에 접촉함에 따라, 상하 방향으로 흔들림이 발생될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 미들바디(110)는 대응되는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150) 중 적어도 어느 하나를 덮어 보호하는 캡(114)을 연장 형성한다. 이때, 캡(114)은 플레이트 버스바(140)가 면접되는 미들바디(110)의 양쪽 가장자리 상측면과 플레이트 버스바(140)의 두께만큼 유격되게 구비된다.
그래서, 플레이트 버스바(140)는 미들바디(110)의 양쪽 가장자리 상측면과 캡(114) 사이의 공간으로 슬라이드 삽입되며 대응되는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)에 접촉하게 된다. 이때, 플레이트 버스바(140)는 캡(114)에 의해 상부 방향으로 흔들리는 것이 방지된다.
또한, 플레이트 버스바(140)가 미들바디(110)의 축 방향을 따라 양쪽 가장자리에서 후측으로 임의적으로 슬라이드 이탈될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 미들바디(110)는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150)에 접촉한 채 타측면(상측면)에 접하는 대응되는 플레이트 버스바(140)를 탄성적으로 지지하기 위해 탄성지지부재(116)를 구비한다. 이때, 탄성지지부재(116)는 플레이트 버스바(140)를 대응하는 제 1통전부재(130)와 제 2통전부재(150) 측으로 탄성 가압하는 역할을 한다. 물론, 탄성지지부재(116)는 다양한 형상으로 변형 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 퓨즈 12: 일측전극편
14: 타측전극편 100: 퓨즈박스
110: 미들바디 112: 수용공간
114: 캡 116: 탄성지지부재
120: 로어바디 130: 제 1통전부재
132: 너트부재 140: 플레이트 버스바
142: 엣지홈 150: 제 2통전부재
152: 배터리 버스바 160: 커버

Claims (5)

  1. 퓨즈를 수용하기 위해 일측으로 개방되는 수용공간을 형성한 미들바디;
    상기 미들바디의 개방된 일측을 막기 위해, 상기 미들바디에 분리 가능하게 결합되는 로어바디;
    상기 퓨즈의 양측으로 연장되는 전극편에 각각 연결된 채 상기 미들바디의 타측 외부로 돌출되는 제 1통전부재;
    상기 미들바디의 타측면에 접하여 지지되고, 대응되는 상기 제 1통전부재와 통전 가능하도록 접촉되는 판 형상의 플레이트 버스바; 및
    상기 미들바디에 고정된 채 대응되는 상기 플레이트 버스바와 통전 가능하게 접촉되고, 대응되는 상기 플레이트 버스바와 나란하게 배치되는 배터리 버스바를 연결하는 제 2통전부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 미들바디와 상기 플레이트 버스바를 덮어 보호하고, 상기 로어바디 또는 상기 미들바디에 분리 가능하게 결합되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 미들바디는 대응되는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재 중 적어도 어느 하나를 덮어 보호하는 캡을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트 버스바는 대응되는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재를 각각 측방향으로 슬라이드 삽입 안내하도록 엣지홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 미들바디는 상기 제 1통전부재와 상기 제 2통전부재에 접촉한 채 타측면에 접하는 대응되는 상기 플레이트 버스바를 탄성적으로 지지하기 위해 탄성지지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량의 배터리용 퓨즈박스.
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