KR20220068643A - 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프 - Google Patents

Abstract

전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프는 배터리 케이스의 플랜지부에 걸림구조로 끼워서 유동 가능하게 적용하여 부품간의 위치공차를 흡수하도록, 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 설치되어 차체의 사이드 실에 체결하기 위한 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 있어서, 상기 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 형성되는 관통홀에 삽입되는 원통형의 몸체; 및 상기 몸체의 하부 둘레에 돌출되어 형성되며, 상기 플랜지부의 상면 상의 관통홀 둘레에 내측으로 돌출되어 형성되는 복수개의 걸림턱 사이를 통하여 삽입되어 상기 몸체와 함께 일정각 회전된 상태로 상기 걸림턱에 지지되는 복수개의 걸림단을 포함한다.

Description

전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프{MOUNTING PIPE FOR BATTERY CASE OF ELECTRIC VEHICLES}

본 발명은 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차용 배터리 케이스를 차체에 장착하기 위해 적용되는 체결 파이프를 배터리 케이스의 플랜지부에 유동 가능하게 적용하여 용접을 삭제하고 조립공정을 간소화하는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차는 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle), BEV(Battery Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle) 등을 예로 들 수 있다.

상기 전기자동차는 차체에 배터리 모듈의 집합체인 고전압의 배터리 팩을 탑재하고 있으며, 상기 배터리 팩으로부터 전원을 공급받아 작동하는 구동모터를 동력원으로 하여 주행이 가능하다.

이러한 배터리 팩은 부피와 중량이 상당히 크기 때문에, 차체에 탑재하기 위해서 차체에 적절한 탑재 공간을 확보하는 것이 중요하다.

또한, 부피와 중량이 상당한 상기 배터리 팩을 차체에 탑재하는 작업성의 확보 또한 중요한 문제로 작용하기 때문에, 당 업계에서는 상기 배터리 팩의 탑재를 위한 차체 설계의 연구 개발에 집중하고 있다.

이러한 배터리 팩은 언더 바디의 사이드 실 사이에 구성되는 플로어 패널에 배터리 케이스를 통하여 탑재된다.

도 1은 배터리 팩이 내장되는 배터리 케이스의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기 배터리 팩은 배터리 케이스(C)에 내장된 상태로 플로어 패널의 상부 또는 하부에 설치되어 사이드 실에 장착되는데, 이때, 배터리 케이스(C)는 양 측면(10)이 알루미늄 압출재로 이루어지며, 양 측면(10)의 플랜지부(F)에는 사이드 실과 체결을 위한 체결 파이프(P)가 일정간격으로 용접되어 고정된다.

이러한 체결 파이프(P)는 배터리 케이스(C)와 사이드 실 사이에 면 접촉이 아니 포인트 접촉 상태로 조립을 하기 위하여 적용되는데, 사이드 실에 가공된 관통홀에 체결 볼트를 통하여 체결되어 배터리 케이스(C)를 사이드 실에 포인트 체결하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 체결 파이프(P)는 배터리 케이스(C)의 양측 플랜지부(F)에 용접하는 과정에 열변형 등에 의해 치수 정도의 확보가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 체결 파이프(P)는 플랜지부(F)의 협소한 공간에서 용접공정이 이루어져 용접 툴의 진입이 어렵고, 이에 따라 체결 파이프(P)의 둘레 전체가 아닌 부분적으로만 전주 용접이 이루어져 용접 불량의 원인이 되는 문제점도 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 전기자동차용 배터리 케이스를 차체에 장착하기 위해 적용되는 체결 파이프를 배터리 케이스의 플랜지부에 걸림구조로 끼워서 유동 가능하게 적용하여 부품간의 위치공차를 흡수하여 조립정도를 높일 수 있으며, 용접공정을 삭제하여 알루미늄 열 변형으로부터 배터리 케이스의 치수 정도를 확보하는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 설치되어 차체의 사이드 실에 체결하기 위한 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 있어서, 상기 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 형성되는 관통홀에 삽입되는 원통형의 몸체; 및 상기 몸체의 하부 둘레에 돌출되어 형성되며, 상기 플랜지부의 상면 상의 관통홀 둘레에 내측으로 돌출되어 형성되는 복수개의 걸림턱 사이를 통하여 삽입되어 상기 몸체와 함께 일정각 회전된 상태로 상기 걸림턱에 지지되는 복수개의 걸림단을 포함하는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프가 제공될 수 있다.

상기 걸림단은 상기 몸체의 하부 둘레에 몸체의 반경보다 큰 반경으로 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림단은 양 측단면이 상기 몸체의 외주면에 직각을 이룰 수 있다.

또한, 상기 걸림단은 상기 플랜지부의 상면과 내부 격벽 사이의 간격과 동일한 두께로 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림단은 상기 플랜지부의 관통홀에 형성되는 상기 걸림턱과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 걸림단은 상기 몸체의 하부 둘레에 3개가 일정 간격으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 전기자동차용 배터리 케이스를 차체에 장착하기 위해 적용되는 체결 파이프를 배터리 케이스의 플랜지부에 걸림구조로 끼워서 유동 가능하게 적용하여 부품간의 위치공차를 흡수하며, 이로 인해 조립정도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 체결 파이프를 배터리 케이스의 플랜지부에 용접공정 없이 적용하여 알루미늄 압출 관재로 이루어지는 배터리 케이스의 열 변형을 배제할 수 있으며, 이로 인해 배터리 케이스의 치수 정도를 확보하는 효과가 있다.

이 외에, 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 배터리 팩이 내장되는 배터리 케이스의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 조립 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 단계별 조립 공정도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 조립 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 조립 단면도이다.

도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프(P)는 배터리 케이스(C)를 차체의 사이드 실(20)에 체결하기 위한 것으로, 이때, 상기 배터리 케이스(C)는 양 측면(10)이 알루미늄 압출 관재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 배터리 케이스(C)의 양 측면(10)을 알루미늄 압출 관재를 적용하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 별도의 주조 생산품으로 이루어 질 수도 있다.

또한, 상기 배터리 케이스(C)의 양 측면(10)은 내부에 복수개의 격벽(11)을 가지며, 외측으로 플랜지부(F)를 구성한다.

또한, 상기 플랜지부(F)는 내부에 하나의 격벽(13)을 가지며, 본 발명의 실시 예에 따른 체결 파이프(P)를 설치하기 위하여 길이방향을 따라 일정간격으로 관통홀(H)이 형성된다.

이러한 배터리 케이스(C)의 양 측면(10)의 플랜지부(F)에 형성된 각 관통홀(H)에 설치되는 본 발명의 실시 예에 따른 체결 파이프(P)는 배터리 케이스(C)와 사이드 실(20) 사이에 면 접촉이 아니 포인트 접촉 상태로 조립을 하기 위하여 적용된다.

즉, 상기 체결 파이프(P)는 배터리 케이스(C)의 플랜지부(F)에 걸림구조로 끼워서 유동 가능하게 적용되어 부품간의 위치공차를 흡수하여 조립정도를 높이며, 용접공정을 삭제하여 알루미늄으로 형성된 배터리 케이스(C)의 양 측면(10)에 대한 열 변형의 원인을 제거할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프(P)는 몸체(17)와 3개의 걸림단(19)으로 형성된다.

상기 몸체(17)는 원통형으로 형성되며, 상기 배터리 케이스(C)의 플랜지부(F)에 형성되는 복수개의 관통홀(H)에 삽입된다.

상기 걸림단(19)은 상기 몸체(17)의 하부 둘레에 돌출되어 형성된다.

또한, 상기 걸림단(19)은 상기 플랜지부(F)의 상면(15) 상의 관통홀(H) 둘레에 내측으로 돌출되어 형성되는 3개의 걸림턱(21) 사이를 통하여 삽입되어 상기 몸체(17)와 함께 일정각 회전된 상태로 상기 걸림턱(21)에 지지된다.

이때, 상기 걸림단(19)은 상기 몸체(17)의 하부 둘레에 몸체(17)의 반경보다 큰 반경으로 돌출되어 형성된다.

또한, 상기 걸림단(19)은 양 측단면(19a)이 상기 몸체(17)의 외주면에 직각을 이루도록 형성된다.

이때, 상기 걸림단(19)은 상기 플랜지부(F)의 상면(15)과 내부 격벽(13) 사이의 간격(G)과 동일한 두께(T)로 형성된다.

이러한 걸림단(19)은 상기 플랜지부(F)의 관통홀(H)에 형성되는 상기 걸림턱(21)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 걸림단(19)과 걸림턱(21)이 3개씩 적용되는 예를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 2개씩 또는 4개씩 적용될 수 있으며, 플랜지부(F)와 체결 파이프(P)의 내구성을 보조하는 정도에서 그 개수를 결정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 단계별 조립 공정도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프의 조립 상태도이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프(10)를 배터리 케이스(C)의 양측 플랜지부(F)에 조립하는 과정을 설명한다.

도 4를 참조하면, 먼저, 체결 파이프(P)는 플랜지부(F)의 관통홀(H) 상의 상부위치에서(S1) 관통홀(H)에 삽입된다.

이때, 상기 체결 파이프(P)의 3개의 걸림단(19)은 상기 플랜지부(F)의 관통홀(H) 둘레에 내측으로 형성된 3개의 걸림턱(21) 사이의 공간에 대응하여 위치시킨 상태로 삽입된다.(S2)

이후, 상기 체결 파이프(P)의 몸체(17)를 상기 플랜지부(F)의 관통홀(H)에 대하여 60도 각도로 회전시킨다.(S3)

그러면, 상기 체결 파이프(P)는 걸림단(19)이 상기 관통홀(H) 둘레에 내측으로 형성된 3개의 걸림턱(21)에 상방향으로 지지되어 플랜지부(F)의 상면(15)과 내부 격벽(13) 사이에서 설치된다.

이에 따라, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 체결 파이프(P)는 상기 플랜지부(F)의 각 관통홀(H)에 삽입된 상태로, 상기 플랜지부(F)의 내부 격벽(13)과 상면(15)의 관통홀(H) 상의 각 걸림턱(21) 사이에서 각 걸림단(19)이 상하방향으로 지지되어 유동 가능하게 설치된다.

이러한 상태로, 도 3에서와 같이, 상기 배터리 케이스(C)는 양측 플랜지부(F)가 양측 사이드 실(20)의 하부에 위치된 상태로, 상기 사이드 실(20)과 체결 파이프(P)를 관통하는 체결 볼트(B)와 너트(N)에 의해 포인트 체결된다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프(10)는 배터리 케이스(C)의 플랜지부(F)에 걸림구조로 끼워져 유동 가능하게 설치됨으로, 부품간의 위치공차를 흡수할 수 있으며, 이로 인해 조립정도를 높일 수 있다.

또한, 플랜지부(F)에 체결 파이프(P)를 용접하지 않고도 고정할 수 있어 용접공정을 삭제함에 따른 공정 간소화가 가능하고, 용접에 의한 열 변형을 배제할 수 있어 배터리 케이스의 치수 정도를 확보하는 효과가 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

C: 배터리 케이스
P: 체결 파이프
F: 플랜지부
H: 관통홀
B: 체결 볼트
N: 너트
10: 양 측면(배터리 케이스)
11: 격벽
13: 격벽
15: 상면
17: 몸체
19: 걸림단
20: 사이드 실
21: 걸림턱

Claims (10)

1. 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 설치되어 차체의 사이드 실에 체결하기 위한 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 있어서,
   상기 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 형성되는 관통홀에 삽입되는 원통형의 몸체;
   상기 몸체의 하부 둘레에 돌출되어 형성되며, 상기 플랜지부의 상면 상의 관통홀 둘레에 내측으로 돌출되어 형성되는 복수개의 걸림턱 사이를 통하여 삽입되어 상기 몸체와 함께 일정각 회전된 상태로 상기 걸림턱에 지지되는 복수개의 걸림단;
   을 포함하는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
2. 제1항에 있어서,
   상기 걸림단은
   상기 몸체의 하부 둘레에 몸체의 반경보다 큰 반경으로 돌출되어 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
3. 제2항에 있어서,
   상기 걸림단은
   양 측단면이 상기 몸체의 외주면에 직각을 이루는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
4. 제2항에 있어서,
   상기 걸림단은
   상기 플랜지부의 상면과 내부 격벽 사이의 간격과 동일한 두께로 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
5. 제1항에 있어서,
   상기 걸림단은
   상기 플랜지부의 관통홀에 형성되는 상기 걸림턱과 동일한 형상으로 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
6. 제1항에 있어서,
   상기 걸림단은
   상기 몸체의 하부 둘레에 3개가 일정 간격으로 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
7. 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 설치되어 차체의 사이드 실에 체결하기 위한 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프에 있어서,
   상기 배터리 케이스의 양측 플랜지부에 형성되는 관통홀에 삽입되는 원통형의 몸체;
   상기 몸체의 하부 둘레에 몸체의 반경보다 큰 반경으로 돌출되어 상기 플랜지부의 상면과 내부 격벽 사이의 간격과 동일한 두께로 형성되며, 상기 플랜지부의 상면 상의 관통홀 둘레에 내측으로 돌출되어 형성되는 3개의 걸림턱 사이를 통하여 삽입되어 상기 몸체와 함께 일정각 회전된 상태로 상기 걸림턱에 지지되는 3개의 걸림단;
   을 포함하는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
8. 제7항에 있어서,
   상기 걸림단은
   양 측단면이 상기 몸체의 외주면에 직각을 이루는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
9. 제7항에 있어서,
   상기 걸림단은
   상기 플랜지부의 관통홀에 형성되는 상기 걸림턱과 동일한 형상으로 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.
10. 제7항에 있어서,
    상기 걸림단은
    상기 몸체의 하부 둘레에 일정 간격으로 형성되는 전기자동차의 배터리 케이스용 체결 파이프.

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