배터리 차단 유닛을 위한 완충장치{DAMPER FOR BATTERY DISCONNECT UNIT}
본 고안은 배터리 차단 유닛을 위한 완충장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 전기자동차의 구동모터를 제어하기 위한 인버터로의 전원 공급을 인가하거나 차단하기 위한 장치인 배터리 차단 유닛을 위한 완충장치에 관한 것이다.
전기자동차 또는 하이브리드 자동차와 같이, 배터리 및 모터를 동력원으로 하여 구동되는 차량의 경우, 상기 배터리로부터 이상 전압이 모터로 인가되는 경우 이를 적절히 차단하기 위한 수단이 필요하게 된다. 배터리 차단 유닛(BDU, Battery Disconnect Unit)은 상기 배터리와 모터의 사이에 배치되어, 배터리로부터 공급된 전력을 상기 모터에 구비되는 인버터로 인가하거나 차단하는 역할을 하는 부품이다. 상기 배터리 차단 유닛은 일반적으로 배터리 팩에 장착된 형태로서 사용되는데, 릴레이, 프리차지 릴레이, 레지스터, 전류센서, 부스바아, 휴즈 등이 실장된 인쇄회로기판 및 그를 덮는 케이스 커버 등을 포함하게 된다. 한편, 상기 배터리 차단 유닛은 차량의 운행중에 전달되는 진동이나, 차량이 출발하는 경우에 상기 배터리 차단 유닛으로 인가되는 전류로 인해 작동되는 릴레이로 인한 진동에 노출되게 된다. 상술한 바와 같이, 상기 배터리 차단 유닛은 충격에 약한 전자소자들을 포함하고 있기 때문에 이러한 진동을 효과적으로 방지하기 위한 완충장치를 필요로 하게 된다. 구체적으로, 배터리 팩은 일반적으로 전기자동차의 새시나 바디에 고정되고, 상기 배터리 차단 유닛은 상기 배터리 팩의 표면에 볼트 등을 이용하여 고정되게 된다. 이때, 상기 배터리 팩의 볼트 체결공에 도 1에 도시된 바와 같은 고무부싱을 끼워넣어 배터리 팩으로부터 전달되는 진동이 상기 고무부싱의 탄성에 의해 완충될 수 있도록 하고 있다. 상기 고무부싱(10)은 내부에 볼트 삽입공(12)이 형성되어 볼트가 상기 고무부싱(10)을 관통하여 삽입될 수 있도록 하고 있고, 외주면에는 배터리 차단 유닛의 케이스에 형성된 볼트 체결부와 결합되기 위한 결합홈(14)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 결합홈(14)에 의해 상기 고무부싱이 배터리 차단 유닛에 고정된 상태에서, 볼트를 상기 볼트 삽입공에 관통되도록 삽입한 후 도시되지 않은 배터리 팩에 체결하게 된다. 그러나, 상기와 같은 고무부싱은 장기간 사용시에 고무의 경화로 인해 완충성능이 저하될 뿐만 아니라, 볼트의 체결력을 상기 고무부싱만으로 지탱하고 있어 과도한 압력이 가해지거나, 반복적으로 진동이 장기간 가해지는 경우에 고무부싱이 변형되거나 파손될 우려가 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 안정적으로 배터리 차단 유닛을 지지하면서도 진동을 흡수할 수 있는 완충장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 의하면, 일단부가 고정볼트의 볼트머리와 접하고 타단부는 배터리팩과 접하도록 배치되며, 고정볼트의 체결력을 지지하는 코어부재; 및 상기 코어부재의 외주면을 둘러싸는 고무부싱;을 포함하는 배터리 차단 유닛용 완충장치가 제공된다. 본 고안의 상기 측면에 의하면, 고무부싱의 내부면에 고정볼트의 체결력을 지지하는 코어부재를 추가하여 고무부싱을 통해 진동을 흡수하도록 하면서도 상기 코어부재를 통해 고정볼트를 보다 안정적으로 지지하게 된다. 아울러, 고정볼트의 체결력을 고무부싱이 아닌 코어부재가 지지하므로 보다 높은 체결력을 가하는 것도 가능해진다. 여기서, 상기 코어부재는 볼트 머리와 접하는 제1 지지면; 상기 제1 지지면과 대향하도록 배치되고, 배터리 팩과 접하는 제2 지지면; 및 상기 제1 및 제2 지지면을 연결하며, 내부에 볼트 삽입공이 형성되는 스템;을 포함할 수 있고, 이 경우 상기 고무부싱은 상기 스템의 외주부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 한편, 상기 제1 및 제2 지지면의 표면에는 탄성재질로 이루어지는 코팅층이 도포될 수 있다. 이를 통해, 완충성능을 더욱 향상시킬 수 있게 된다. 상기 코팅층은 임의의 유연성 재질로 이루어질 수 있으며, 일 예로 상기 코팅층은 테프론 재질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 테프론 코팅층은 상기 제1 및 제2 지지면의 표면에 액상의 테프론 코팅액을 분사하는 것을 통해서 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2 지지면은 원판 형태를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 지지면의 외경과 상기 고무부싱의 외경이 같게 형성될 수도 있고, 상기 제1 및 제2 지지면의 외경이 고무부싱의 외경보다 크게 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 고무부싱의 외주부에 배터리 차단 유닛의 케이스와 결합되기 위한 결합홈이 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 측면들에 의하면, 고무부싱의 내부면에 고정볼트의 체결력을 지지하는 코어부재를 추가하여 고무부싱을 통해 진동을 흡수하도록 하면서도, 고무부싱만으로 지지하는 경우에 비해서 상기 코어부재를 통해 고정볼트를 보다 안정적으로 지지하게 된다. 아울러, 고정볼트의 체결력을 고무부싱이 아닌 코어부재가 지지하므로 보다 높은 체결력을 가할 수 있고, 고무부싱의 특성이 열화되더라도 배터리 차단 유닛과 배터리 팩 사이의 체결력은 유지될 수 있도록 하고 있다.
도 1은 종래의 완충장치의 일 예를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 완충장치의 일 실시예가 적용된 배터리 차단 유닛을 도시한 사시도이다.
도 3은 상기 실시예를 도시한 사시도이다.
도 4는 상기 실시예를 도시한 단면도이다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 배터리 차단 유닛용 완충장치의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다. 도 2는 본 고안에 따른 완충장치의 일 실시예가 적용된 배터리 차단 유닛을 도시한 사시도이고, 도 3은 상기 실시예를 도시한 사시도이며, 도 4는 상기 실시예를 도시한 단면도이다. 상기 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 배터리 차단 유닛(100)은 서로 결합되어 내부에 인쇄회로기판(미도시)이 수납되는 수납공간을 형성하는 하부 케이스(102) 및 상부 케이스(104)를 포함한다. 상기 하부 및 상부 케이스(102, 104)는 양측 단부에 각각 구비되는 후크(106) 및 걸림홈(108)을 통해서 서로 분리가능하도록 결합된다. 그리고, 상기 하부 케이스(102)의 외주면에는 복수 개의 완충장치 고정부(103)가 형성되고, 상기 완충장치 고정부(103)에 후술할 완충장치(150)가 각각 결합되어 있다. 상기 완충장치 고정부(103)는 일측이 개방된 원형의 홀을 가지고 있고, 상기 개방측을 통해서, 상기 완충장치(150)가 끼워지게 된다. 구체적으로는, 상기 완충장치(150)의 고무부싱(10)의 외주부에 형성되는 결합홈(14)의 내부에 상기 완충장치 고정부(103)의 내주면이 삽입되어, 상기 완충장치(150)를 상기 하부 케이스(102)에 안정적으로 결합시킬 수 있도록 하고 있다. 도 2에 도시된 실시예에서는 총 3개(1개는 미도시)의 완충장치(150)가 결합되어 있는데, 상기 완충장치의 개수는 상기 배터리 차단 유닛의 크기 등에 따라서 당업자가 임의로 변경할 수 있음은 물론이다. 한편, 상기 상부 케이스(104)의 상부면 일측에는 배터리로부터 공급되는 전력을 인입하기 위한 음극 및 양극 단자(110, 112)가 구비된다. 아울러, 상기 상부 케이스(104)의 상부면에는 상기 인쇄회로기판과 전기적으로 결합되는 각종 전기소자들이 돌출되도록 배치된다. 구체적으로, 상기 전기소자들은 릴레이(114), 부스바(116) 및 퓨즈(118) 등이 포함되어 있고, 이들은 도시된 바와 같이 케이스를 분해하지 않아도 접근이 가능하도록 함으로써, 각각의 소자들을 손쉽게 교체할 수 있도록 하고 있다. 한편, 상기 완충장치(150)는 코어부재(160)와 상기 코어부재(160)의 외주면에 결합되는 고무부싱(10)을 포함한다. 여기서, 상기 고무부싱(10)은 상기 도 1에 도시된 것과 동일한 것을 사용할 수 있다. 상기 코어부재(160)는 상기 고무부싱(10)의 외경과 동일한 외경을 갖는 제1 지지면(162) 및 제2 지지면(166)을 포함한다. 그리고, 상기 제1 및 제2 지지면의 중앙에는 볼트 삽입공(164)이 형성되어 있고, 상기 볼트 삽입공(164)은 상기 제1 및 제2 지지면을 서로 연결하는 스템(168)을 따라서 연장된다. 상기 스템(168)은 상기 제1 및 제2 지지면(162, 166)과 일체로 형성되며, 금속재로 이루어진다. 상기 제1 지지면(162)은 고정볼트가 체결되는 경우, 고정볼트의 볼트 머리 저면과 접하게 된다. 아울러, 상기 제2 지지면(166)은 상기 배터리 차단 유닛이 장착되는 배터리 팩의 지지부(미도시)와 접하도록 배치된다. 만일, 상기 배터리 차단 유닛이 배터리 팩이 아닌 다른 부분에 고정되는 경우 상기 제2 지지면은 해당되는 부분과 접하게 된다. 아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 지지면의 표면에는 코팅층(170)이 형성된다. 상기 코팅층(170)은 액상의 테프론액을 상기 제1 및 제2 지지면의 표면에 분사한 후 건조하여 형성되는 것으로서, 유연성을 가져서 상기 고무부싱과 함께 배터리 팩으로부터 전달된 진동을 흡수하는 역할을 하게 된다. 여기서, 상기 코팅층은 반드시 테프론 재질로 이루어질 필요는 없으며, 실리콘이나 고무와 같은 임의의 유연성 재질로 이루어질 수도 있다. 아울러, 상기 코팅층을 대신하여 탄성재질로 이루어지는 와셔를 상기 제1 및 제2 지지면에 배치하는 예도 고려할 수 있다. |
