KR101744997B1 - 자동차의 실드 도전체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등과 같은 자동차의 동력회로를 구성하는 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 실드 도전체에 관한 것이다.
본 발명은 배터리 팩과 고전압 분배 박스 사이에 연결되면서 실드 및 비실드를 보호하는 프로텍터의 재질로 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질을 사용하고, 또 프로텍터의 외부에서 사출물을 결합하여 마감하는 구조를 적용하며, 또 프로텍터의 외부로 도출되는 전선의 주위를 감싸는 수단으로 수밀성이 우수한 고무재질의 그로멧을 적용한 새로운 형태의 도전체 실드 방식을 구현함으로써, 전선 삽입 시 스크레치를 방지할 수 있고, 프로텍터 벤딩 시 전선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있으며, 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터 내부로 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있는 자동차의 실드 도전체를 제공한다.
본 발명은 배터리 팩과 고전압 분배 박스 사이에 연결되면서 실드 및 비실드를 보호하는 프로텍터의 재질로 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질을 사용하고, 또 프로텍터의 외부에서 사출물을 결합하여 마감하는 구조를 적용하며, 또 프로텍터의 외부로 도출되는 전선의 주위를 감싸는 수단으로 수밀성이 우수한 고무재질의 그로멧을 적용한 새로운 형태의 도전체 실드 방식을 구현함으로써, 전선 삽입 시 스크레치를 방지할 수 있고, 프로텍터 벤딩 시 전선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있으며, 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터 내부로 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있는 자동차의 실드 도전체를 제공한다.
Description
본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차 등과 같은 자동차의 동력회로에 이용되는 실드 도전체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 자동차의 동력회로를 구성하는 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 실드 도전체에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등과 같은 다양한 자동차는 현재의 주류를 이루고 있는 내연기관이 장착된 차량이 가지고 있는 환경문제를 근본적으로 해결할 수 있는 자동차로서, 동력원으로 이용되고 있는 배터리에 의해 동작되는 모터를 이용하여 구동시켜서 주행하는 방식으로 이루어진다.
즉, 환경에 대한 중요성과 고유가 시대에 맞추어 자동차 역시 저탄소 고효율 연비 자동차에 대한 중요성이 점차 부각되고 있는 추세이다.
이러한 전기 자동차는 주로 배터리의 전원으로 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻고 있으며, 보통 모터에 연결되어 구동력을 발생시키는 샤프트의 로터(권선)에서 발생되는 동력을 이용하여 차량 운행에 필요한 동력과 차량에 탑재되어 있는 전기ㆍ전자 장치 등에 필요한 동력을 동시에 모두 공급하는 메카니즘을 갖는다.
보통 상기 모터는 전기 연결라인에 의해 인버터, 배터리 팩 등과 연결되며, 여기서 배터리 팩 등은 각종 전기부하에 전원을 공급하기 위한 고전압 분배 박스 등과 전기적으로 연결되고, 배터리 팩과 고전압 분배 박스 간의 전기적인 연결을 위해서는 안전한 연결라인이 요구된다.
이때의 연결라인은 보통 3개의 절연된 전기 도체, 예를 들면 실드 및 비실드 전도체를 갖는 라인으로 이루어지며, 이러한 전도체들은 전기 실드에 의해 둘러싸여 있다.
예를 들면, 전기 자동차의 동력회로로 이용되는 실드(Screeing) 도전체는 실드 기능 및 열해 소손 방지 기능, 그리고 전선 보호 기능을 가지며, 원통형 모양의 금속제 프로텍터 내부에 복수 라인의 전선을 관통 삽입시킨 구조로 이루어진다.
이때, 상기 전선은 프로텍터의 양 끝단부에서 돌출되어 각종 기기에 접속된다.
그리고, 상기 프로텍터는 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 원통형 금속 프로텍터로서, 주변기기들과의 간섭을 피하면서 차체 바닥 패널에 맞춰 밴딩되는 배치구조로 설치된다.
현재 국내에 출시되는 하이브리드 자동차의 경우, 실드 부재와 전선을 보호하는 방법으로는 보통 실드 부재를 합성수지제(Synthetic resin)의 프로텍터로 둘러싸는 방법이 취해지나, 프로텍터를 이용하거나 해외 차종의 실드 및 비실드 전선을 각각 둘러싸는 금속제 프로텍터를 적용하게 되면 부품수가 증가하는 문제가 있다.
이러한 실드 도전체를 적용하는 기술로서, 일본공개특허 2007-157435호, 일본공개특허 2007-080692호 등이 있으나, 이러한 기술들은 모두 프로텍터에 전선 삽입 시 프로텍터 양단부의 날카로운 부분에 의해 전선에 스크레치가 발생하는 문제가 있고, 또 자동차 바닥 패널에 설치하는 경우 간섭을 피하기 위한 밴딩 공정 시 프로텍터의 내부에서 전선이 꼬이는 현상을 피할 수 없는 단점이 있으며, 이물질 유입이나 수분 유입에 취약한 면을 보이는 등 완벽한 기밀성능을 유지하는데 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 배터리 팩과 고전압 분배 박스 사이에 연결되면서 실드 및 비실드를 보호하는 프로텍터의 재질로 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질을 사용하고, 또 프로텍터의 외부에서 사출물을 결합하여 마감하는 구조를 적용하며, 또 프로텍터의 외부로 도출되는 전선의 주위를 감싸는 수단으로 수밀성이 우수한 고무재질의 그로멧을 적용한 새로운 형태의 도전체 실드 방식을 구현함으로써, 전선 삽입 시 스크레치를 방지할 수 있고, 프로텍터 벤딩 시 전선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있으며, 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터 내부로 유입되는 것을 완전히 차단할 수 있는 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 실드 도전체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 자동차의 실드 도전체는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 자동차의 실드 도전체는 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 수단으로 실드 및 비실드 전선이 관통 삽입되는 알루미늄 재질 등의 원통형 프로텍터와, 상기 프로텍터의 단부를 마감하는 수단으로 실드 및 비실드 전선이 관통되는 전선 홀을 가지면서 플라스틱 재질의 사출물로 이루어진 프로텍터 마감용 클립을 포함하는 형태로 구성되며, 이때의 프로텍터 마감용 클립은 프로텍터의 단부 바깥둘레를 감싸면서 후단부에 있는 훅을 이용하여 프로텍터에 있는 클립 홀에 체결되는 구조로 장착됨으로써, 전선 삽입 시의 스크레치 방지, 프로텍터 벤딩 시의 전선 꼬임 방지, 프로텍터 내부로의 이물질이나 수분 침입 방지 등을 도모할 수 있는 특징이 있다.
여기서, 상기 프로텍터 마감용 클립에 있는 전선 홀의 경우, 직경이 큰 1개의 실드 전선과 상대적으로 직경이 작은 2개의 비실드 전선의 원주둘레 일부 면적을 각각 밀착 수용할 수 있는 3개의 전선 안착홈부를 포함하는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 실드 도전체는 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있는 고무 재질 등의 그로멧을 더 포함할 수 있으며, 이때의 그로멧은 프로텍터의 단부에 장착되는 프로텍터 마감용 클립을 포함하여 프로텍터의 단부에서 외부로 도출되는 실드 및 비실드 전선의 연장부분을 함께 감싸는 형태로 장착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 차폐 성능을 보다 향상시키기 위해 알루미늄 프로텍터에 개별 차폐가 아닌 일괄 차폐를 적용한 것으로서 다음과 같은 장점을 제공한다.
첫째, 보통 프로텍터 단부에는 절단면이 있어 전선 삽입 시 스크레치가 발생하게 되는데, 프로텍터 양 끝단에 사출물이 적용되므로서, 전선 삽입 시 날카로운 절단면으로부터 전선에 스크레치가 나는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 플라스틱 재질로 이루어진 사출물에는 프로텍터 내부로 통과하는 전선 직경에 맞춰 홀이 뚫려 있으며, 이때의 사출물에 의해 전선 삽입 후 프로텍터 벤딩 시 전선이 프로텍터 내부에서 꼬이는 현상이 방지될 수 있다.
셋째, 사출물이 전선을 잡아주는 역할을 하기 때문에 프로텍터 내부에 돌출되는 형태가 아닌 사출물 적용으로 프로텍터 회전을 규제할 수 있고, 이에 따라 금형 개발 비용을 줄이는 효과가 있다.
즉, 금형 개발 비용의 절감 효과로서, 사출물을 적용하지 않게 되면 알루미늄 프로텍터 끝단을 매끄럽게 처리해야 하는 공수가 추가되어야 하는데, 이 경우 금형 개발의 비용이 발생하지만 본 발명의 사출물을 적용하게 되면 이 비용을 절감할 수 있다.
넷째, 프로텍터의 단부에 장착되는 사출물은 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질의 프로텍터 내부로 강우나 세정 등의 외부 이물질이 유입되는 것을 1차적으로 방지할 수 있으며, 마감용 사출물, 즉 클립 체결 후에 그로멧을 적용하여 수밀성을 높일 수 있기 때문에 외부로부터 프로텍터 내부로 수분 유입 등을 완전히 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체를 나타내는 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체를 나타내는 단면 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체의 제작과정을 나타내는 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체를 나타내는 단면 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체의 제작과정을 나타내는 단면도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체를 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체를 나타내는 단면 사시도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 실드 도전체는 각 전선의 개별 차폐가 아닌 일괄 차폐 방식으로 전선을 보호하는 형태로서, 알루미늄 재질의 원통형으로 이루어진 프로텍터의 외부에 사출물 결합 구조방식을 적용하고, EPDM 등의 플라스틱 재질로 이루어진 그로멧을 적용하여 수분 등의 유입을 원천적으로 차단할 수 있는 구조를 갖는다.
이를 위하여, 전기 자동차나 하이브리드 자동차 등과 같이 고전압 배터리를 사용하는 자동차의 동력회로에서 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 수단으로 원통형의 프로텍터(11)가 마련되고, 상기 프로텍터(11)의 내부에는 실드 및 비실드 전선(10a,10b)이 관통 삽입되어 보호된다.
여기서, 상기 프로텍터(11)는 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질로 이루어질 수 있으며, 프로텍터의 재질로 이에 한정되는 것은 아니다.
특히, 상기 프로텍터(11)의 단부에는 플라스틱 재질의 사출물로 이루어진 프로텍터 마감용 클립(13)이 장착되는데, 이때의 프로텍터 마감용 클립(13)은 프로텍터(11)의 단부 바깥둘레를 감싸는 형태로 끼워지면서 그 후단부에 내측으로 돌출 형성되어 있는 적어도 1개 이상의 훅(14), 예를 들면 180°간격으로 배치되는 3개의 훅(14)을 이용하여 프로텍터(11)에 형성되어 있는 각각의 클립 홀(15)에 체결되는 구조로 장착된다.
이러한 프로텍터 마감용 클립(13)은 프로텍터(11)와 마찬가지로 원통형으로 이루어진 일종의 캡 형상으로서, 프로텍터(11)의 단부에 동심원상으로 끼워지면서 상술한 바와 같은 훅(14)과 클립 홀(15) 간의 체결구조에 의해 프로텍터 단부를 마감하는 형태로 장착될 수 있게 된다.
그리고, 상기 프로텍터 마감용 클립(13)의 선단부 단면에는 실드 전선(10a)과 비실드 전선(10b)의 관통을 위한 전선 홀(12)이 형성되며, 이때의 전선 홀(12)은 3개의 전선을 안정적이면서 견고하게 꽉 잡아줄 수 있는 형상을 가질 수 있게 된다.
예를 들면, 상기 전선 홀(12)에는 3개의 실드 및 비실드 전선 중 직경이 큰 1개의 실드 전선(10a)과 상대적으로 직경이 작은 2개의 비실드 전선(10b)의 원주둘레 일부 면적을 각각 밀착 수용할 수 있는, 다시 말해 각 전선 원주둘레 일부 면적이 감싸여지면서 안착될 수 있는 3개의 전선 안착홈부(16a,16b,16c)이 형성된다.
이때의 각 전선 안착홈부(16a,16b,16c)는 전선 홀의 전체 내경을 이루면서 하나로 이어지는 형태를 취할 수 있게 되고, 전선의 직경과 동일한 곡률을 갖는 호(弧) 형상을 가질 수 있게 된다.
이에 따라, 수지 테이프(19)에 의해 함께 묶여진 상태로 전선 홀(12)에 끼워지게 되는 실드 전선(10a) 및 비실드 전선(10b)의 각 바깥둘레면은 각 전선 안착홈부(16a,16b,16c) 내에 형합되는 형태로 밀착되고, 결국 이러한 전선 홀(12)을 가지는 프로텍터 마감용 클립(13)이 전선을 잡아주는 역할을 해주기 때문에 프로텍터(11)가 자동차 바닥패널 상태에서 주변기기와의 간섭을 피해 벤딩될 때, 프로텍터(11)의 내부에서 전선이 꼬이는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.
그리고, 프로텍터(11)의 양단부에 플라스틱 사출물로 이루어진 프로텍터 마감용 클립(13)이 적용되므로서, 전선 삽입 시에 전선에 스크레치가 발생하는 문제를 방지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터(11)의 내부로 유입되는 차단할 수 있는 수단으로 고무 재질 등으로 이루어진 그로멧(17)을 제공한다.
이러한 그로멧(17)은 프로텍터(11)의 단부에 장착되는 프로텍터 마감용 클립(13)과 프로텍터(11)의 단부에서 외부로 도출되는 실드 및 비실드 전선(10a,10b)의 연장부분 일정길이를 함께 감싸는 형태로 장착된다.
이때의 그로멧(17)은 기 성형되어 있는 형태의 것을 압착식으로 끼워서 장착할 수도 있고, 아니면 사출식으로 성형하는 방식 등 다양한 방식으로 적용할 수 있게 된다.
따라서, 위의 프로텍터 마감용 클립(13)이 발휘하는 외부 이물질의 유입을 1차적으로 방지하는 기능과 더불어 이때의 그로멧(17)이 발휘하는 2차적인 수밀성능이 더해지면서 외부로부터의 프로텍터 내부로 이물질이나 수분이 유입되는 원천적으로 차단할 수 있게 된다.
또한, 상기 프로텍터(11)의 단부로부터 외부로 돌출되는 실드 및 비실드 전선(10a,10b)의 연장부분에는 접지를 대신하여 편조망 부재(18)가 감싸주게 되며, 이때의 편조망 부재(18)는 전선의 둘레면과 그로멧(18)의 내주면 사이에 개재되는 형태로 배치되면서 클램프(미도시)에 의해 고정될 수 있게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실드 도전체의 제작과정을 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 먼저 프로텍터(11)의 내부로 들어가는 길이만큼 3가닥의 실드 및 비실드 전선(10a,10b)을 뭉쳐서 수지 테이프(19)로 일정한 간격으로 테이핑 작업을 한다.
이렇게 묶음 처리된 전선을 프로텍터(11)에 삽입하게 되는데, 삽입 전에 프로텍터(11)의 단부에 사출물로 이루어진 프로텍터 마감용 클립(13)을 체결하여 장착한다.
즉, 프로텍터 마감용 클립(13)의 훅(14)을 프로텍터(11)에 있는 클립 홀(15)에 맞춰 체결하여 클립으로 프로텍터(11)의 단부를 마감한다.
이렇게 프로텍터(11)에 프로텍터 마감용 클립(13)을 체결한 후, 플로텍터 마감용 클립(13)의 전선 홀(12)을 통해 한 묶음의 실드 및 비실드 전선(10a,10b)을 삽입하여 프로텍터(11)의 내부로 집어넣는다.
이때, 실드 및 비실드 전선(10a,10b)은 날카로운 프로텍터(11)의 단부를 피해 프로텍터 마감용 클립(13)과 접촉하면서 삽입되므로, 스크레치가 나는 것이 방지될 수 있다.
그리고, 프로텍터(11)의 내부로 실드 및 비실드 전선(10a,10b)을 삽입한 후, 프로텍터(11)의 단부 밖으로 나와 있는 전선 부분을 프로텍터 마감용 클립(13)과 인접한 바로 앞쪽에서 수지 테이프(19)로 한번 더 테이핑하여 고정력을 강화시킨다.
계속해서, 상기 프로텍터(11)의 외부로 도출된 전선의 둘레를 접지 대신 편조망 부재(18)로 씌우고, 이 편조망 부재(18)는 클램프로 고정시킨다.
이 모든 작업을 마치고 강우나 세정 등 외부로부터 프로텍터(11)의 내부로 들어가서 부식 등이 생기는 것을 방지하기 위하여 고무 재질인 그로멧(17)을 프로텍터(11)의 일부 길이, 프로텍터 마감용 클립(13), 그리고 프로텍터(11)의 단부로부터 도출된 일정길이의 전선이 감싸여지도록 장착하면 외부로부터 수분이나 이물질 등이 완전히 차단될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 프로텍터의 양단부에 사출물을 적용하여 전선 삽입 시의 스크레치, 프로텍터 벤딩 시의 전선 꼬임 등을 방지할 수 있고, 외부로부터 프로텍터 내부로 수분 및 이물질이 침입하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 자동차 동력회로의 배터리 팩과 고전압 분배 박스 사이의 배선라인을 안전하게 보호할 수 있다.
10a,10b : 실드 및 비실드 전선 11 : 프로텍터
12 : 전선 홀 13 : 프로텍터 마감용 클립
14 : 훅 15 : 클립 홀
16a,16b,16c : 전선 안착홈부 17 : 그로멧
18 : 편조망 부재 18 : 수지 테이프
12 : 전선 홀 13 : 프로텍터 마감용 클립
14 : 훅 15 : 클립 홀
16a,16b,16c : 전선 안착홈부 17 : 그로멧
18 : 편조망 부재 18 : 수지 테이프
Claims (5)
- 배터리 팩과 고전압 분배 박스를 연결해주는 수단으로 실드 및 비실드 전선(10a,10b)이 관통 삽입되는 원통형의 프로텍터(11)와, 상기 프로텍터(11)의 단부를 마감하는 수단으로 실드 및 비실드 전선(10a,10b)이 관통되는 전선 홀(12)을 가지면서 플라스틱 재질의 사출물로 이루어진 프로텍터 마감용 클립(13)을 포함하며,
상기 프로텍터 마감용 클립(13)은 프로텍터(11)의 단부 바깥둘레를 감싸면서 후단부에 있는 훅(14)을 이용하여 프로텍터(11)에 있는 클립 홀(15)에 체결되는 구조로 장착되되,
상기 프로텍터 마감용 클립(13)의 전선 홀(12)은 직경이 큰 1개의 실드 전선(10a)과 상대적으로 직경이 작은 2개의 비실드 전선(10b)의 원주둘레 일부 면적을 각각 밀착 수용할 수 있는 3개의 전선 안착홈부(16a,16b,16c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 실드 도전체.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 상기 프로텍터(11)의 단부에 장착되는 프로텍터 마감용 클립(13)을 포함하여 프로텍터(11)의 단부에서 외부로 도출되는 실드 및 비실드 전선(10a,10b)의 연장부분을 함께 감싸는 형태로 장착되어, 외부로부터 이물질이나 수분이 프로텍터(11)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있는 그로멧(17)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 실드 도전체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 프로텍터(11)의 단부로부터 외부로 돌출되는 실드 및 비실드 전선(10a,10b)의 연장부분은 편조망 부재(18)로 감싸여지게 되는 것을 특징으로 하는 자동차의 실드 도전체.
- 청구항 1에 있어서, 상기 프로텍터(11)는 내식성이 뛰어난 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 실드 도전체.
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