KR102492963B1

KR102492963B1 - 고전압 커넥터 어셈블리

Info

Publication number: KR102492963B1
Application number: KR1020170153545A
Authority: KR
Inventors: 권오성
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2017-11-17
Filing date: 2017-11-17
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2037-11-17
Also published as: KR20190056511A

Abstract

본 발명은 인터록 터미널이 외부로 돌출되지 않아 안전사고의 우려가 없으며, 메인 터미널을 다양하게 배치할 수 있어 커넥터 하우징의 부피를 최소화할 수 있는 고전압 커넥터 어셈블리에 관한 것이다. 고전압 커넥터 어셈블리를 구성하는 제1 커넥터의 제1 커넥터 하우징에는 결합 가이드가 돌출되고, 상기 결합 가이드의 둘레에는 주전원 공급을 위한 제1 메인 터미널이 설치되며, 상기 결합 가이드의 외벽에는 HVIL(High Voltage Interlock Loop)전원 공급을 위한 제1 인터록 터미널이 설치된다. 또한, 제2 커넥터의 제2 커넥터 하우징에는 상기 결합 가이드가 삽입되는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 둘레에는 상기 제1 메인 터미널과 접속되는 제2 메인 터미널이 설치되며, 상기 결합홈에는 상기 결합 가이드의 일부를 감싸도록 형성되어 상기 제1 인터록 터미널과 접속되는 제2 인터록 터미널이 설치된다.

Description

고전압 커넥터 어셈블리{HIGH VOLTAGE CONNECTOR ASSEMBLY}

본 발명은 고전압 커넥터 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 커넥터 어셈블리를 조립하거나 분리할 때 주전원이 공급되는 메인 터미널에서 아크가 발생하는 것을 방지할 수 있도록 인터록 터미널이 마련된 고전압 커넥터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 전기자동차, 하이브리드자동차, 연료전지자동차는 고전압의 전원을 공급하기 위한 고전압 커넥터 어셈블리가 사용되고 있다. 이러한 고전압 커넥터 어셈블리는 커넥터를 결합 또는 분리하는 과정에서 터미널 사이에 아크가 발생될 우려가 있다.

이를 방지하기 위하여 고전압 커넥터 어셈블리에는 2중 차단구조가 마련된다. 즉, 고전압 커넥터 어셈블리에는 전원 공급용 터미널보다 낮은 전압이 인가되는 인터록 터미널이 마련된다.

서로 결합되는 제1커넥터와 제2커넥터의 내부에는 전원 연결용 메인 터미널과 아크 방지용 인터록 터미널이 각각 설치된다. 이때, 인터록 터미널은 메인 터미널에 비해 짧게 형성되어, 커넥터의 결합 시 메인 터미널이 접속된 후 인터록 터미널이 접속되고, 커넥터의 분리 시 인터록 터미널이 분리된 후 메인 터미널이 분리된다.

다시 말해, 커넥터의 결합 시 메인 터미널만 접속된 상태에서는 전원이 공급되더라도 통전되지 않고 인터록 터미널이 접속된 후 통전이 이루어지는데, 이때 메인 터미널은 이미 접속된 상태이므로 아크가 발생되지 않는다. 또한, 커넥터의 분리 시 인터록 터미널이 먼저 분리되어 통전을 차단하므로 메인 터미널을 분리하는 과정에서 아크가 발생되지 않는다.

대한민국등록특허공보 제10-1778918호(2017.09.08.)에는 인터록 터미널(피메일 터미널)과 션트(shunt) 터미널(메일 터미널)을 이용한 2중 차단구조의 전기 커넥터 시스템이 개시되어 있다.

그런데 종래의 전기 커넥터 시스템에 사용되는 션트 터미널은 커넥터 하우징의 내부에 돌출되게 마련되어, 커넥터를 조립하는 과정에서 결합위치가 다소 어긋날 경우 쉽게 휘어지거나 작업자의 손을 찌르는 안전사고를 일으킬 우려가 있었다. 또한, 종래의 션트 터미널은 얇은 두께를 가진 블레이드로 제작되어 메인 터미널의 배치가 제한적이었으며, 메인 터미널의 제한적 배치로 인하여 커넥터 하우징의 부피가 커지는 등의 문제가 있었다.

대한민국등록특허공보 제10-1778918호(2017.09.08.)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 인터록 터미널이 외부로 돌출되지 않아 안전사고의 우려가 없으며, 메인 터미널을 다양하게 배치할 수 있어 커넥터 하우징의 부피를 최소화할 수 있는 고전압 커넥터 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 고전압 커넥터 어셈블리는 제1 커넥터와 제2 커넥터를 포함하여 구성된다.

제1 커넥터 하우징에는 결합 가이드가 돌출되고, 상기 결합 가이드의 둘레에는 주전원 공급을 위한 제1 메인 터미널이 설치되며, 상기 결합 가이드의 외벽에는 HVIL(High Voltage Interlock Loop)전원 공급을 위한 제1 인터록 터미널이 설치된다.

또한, 제2 커넥터 하우징에는 상기 결합 가이드가 삽입되는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈의 둘레에는 상기 제1 메인 터미널과 접속되는 제2 메인 터미널이 설치되며, 상기 결합홈에는 상기 결합 가이드의 일부를 감싸도록 형성되어 상기 제1 인터록 터미널과 접속되는 제2 인터록 터미널이 설치된다.

여기서, 상기 결합 가이드는 사각형 단면의 봉 형상이고, 상기 제1 인터록 터미널은 상기 결합 가이드의 적어도 일면에 설치되는 블레이드 형상이다. 예컨대, 상기 제1 인터록 터미널은 상기 결합 가이드의 양 측면에 각각 설치된 한 쌍으로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 인터록 터미널은, 상기 한 쌍의 제1 인터록 터미널에 각각 접촉되는 한 쌍의 탄성편과, 상기 결합홈의 내벽에 밀착되는 한 쌍의 지지편으로 구성된다. 이때, 상기 제2 인터록 터미널은 상기 제1 인터록 터미널이 설치된 상기 결합 가이드의 일부를 감싸도록 사각형 단면의 소켓 형상으로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, HVIL전원 공급을 위한 인터록 터미널이 결합 가이드의 벽면 및 결합홈의 내부에 설치되어 외부로 노출되지 않으므로, 커넥터를 조립하는 과정에서 해당 터미널이 휘어지거나 작업자의 손을 찌르는 안전사고를 일으킬 우려가 없다.

더불어, 제1 인터록 터미널이 설치된 결합 가이드 및 이를 감싸는 제2 인터롤 터미널이 사각형 단면의 봉 형상과 사각형 단면의 소켓 형상을 가지므로, 메인 터미널을 다양하게 배치할 수 있으며 커넥터 하우징의 부피를 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리 중 제1 인터록 터미널이 설치된 제1 내부 하우징의 단면사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리 중 제2 인터록 터미널이 설치된 제2 내부 하우징의 단면 사시도.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터 어셈블리는 HVIL(High Voltage Interlock Loop)용 인터록 터미널이 마련된 2중 차단구조의 고전압 커넥터 어셈블리이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 고전압 커넥터 어셈블리(1)는, 제1 커넥터(100)와, 제1 커넥터(100)와 결합되는 제2 커넥터(200)로 구성된다. 제1 커넥터(100)는 메일(male) 커넥터 또는 플러그(plug) 커넥터라 하고, 커넥터(100,200)의 결합 시 제2 커넥터(200)의 내부에 삽입된다. 제2 커넥터(200)는 피메일(female) 커넥터 또는 리셉터클(receptacle) 커넥터라 하며, 커넥터(100,200)의 결합 시 제1 커넥터(100)를 감싸도록 결합된다.

도 2 내지 도 5를 참조하여 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)에 대해 상세히 살펴보도록 한다.

제1 커넥터(100)는, 제1 커넥터 하우징(110,120)과, 제1 커넥터 하우징(110,120)의 내부에 설치된 터미널(130,140) 및 차폐부재(150)와, 제1 커넥터 하우징(110,120)의 후단에 설치된 씰링부재(160)와, 제1 커넥터 하우징(110,120)의 후방으로 연장된 와이어(170)와, 제1 커넥터 하우징(110,120)의 후단에 설치된 리어 홀더(180)를 포함하여 구성된다.

제1 커넥터 하우징(110,120)은, 제1 커넥터(100)의 외형을 형성하는 제1 외부 하우징(110)과, 제1 외부 하우징(110)의 내부에 형성된 제1 내부 하우징(120)으로 이루어진다.

제1 외부 하우징(110)은 일 방향, 즉 커넥터(100,200)의 결합방향으로 연장된 사각형 단면의 파이프 형상이다. 제1 외부 하우징(110)의 둘레에는 제2 커넥터(200)의 결합방향을 안내하는 안내돌기(112)가 형성되고, 제1 외부 하우징(110)의 측면에는 제2 커넥터(200)와의 결합을 위한 잠금돌기(114)가 마련된다. 또한, 제1 외부 하우징(110)의 후단에는 제1 커넥터(100)를 패널 등 차체에 설치하기 위한 플랜지(116)가 형성된다.

제1 내부 하우징(120)은 일 방향으로 연장된 육면체 블록 형상이다. 제1 내부 하우징(120)의 전면에는 터미널(130,140)의 설치를 위한 결합 가이드(122)와 장착공간(124)이 형성된다. 결합 가이드(122)에는 HVIL전원을 공급하는 제1 인터록 터미널(130)이 설치되고, 장착공간(124)에는 주전원을 공급하는 제1 메인 터미널(140)이 설치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 결합 가이드(122)는 일 방향으로 연장된 사각형 단면의 봉(shaft) 형상이다. 결합 가이드(122)의 단부는 테이퍼지게 형성되어, 결합 가이드(122)가 결합홈(223)에 용이하게 삽입될 수 있도록 한다. 결합 가이드(122)의 양 측면에는 소정 깊이의 장착홈(126)이 형성되며, 장착홈(126)에는 제1 인터록 터미널(130)이 삽입된다.

장착공간(124)은 결합 가이드(122)의 둘레를 따라 배치된 4개로 구성된다. 각 장착공간(124)은 후술할 제2 장착돌기(226)가 삽입될 수 있도록 소정의 깊이를 가진 홈으로 형성되고, 장착공간(124)에는 제1 메인 터미널(140)이 설치된다.

제1 인터록 터미널(130)은 커넥터(100,200)의 결합 시 HVIL전원을 공급하는 터미널이다. 제1 인터록 터미널(130)의 일단에는 제2 인터록 터미널(230)과 접촉되는 블레이드(132)가 형성되고, 후단에는 와이어(170)를 기계 및 전기적으로 연결하는 바렐부(134)가 마련된다. 이때, 블레이드(132)는 소정의 두께를 가진 평판이며 장착홈(126)에 삽입되되 그 일면이 결합 가이드(122)의 외부로 노출도록 설치된다.

제1 메인 터미널(140)은 커넥터(100,200)의 결합 시 주전원을 공급하는 터미널이다. 제1 메인 터미널(140)의 일단에는 제2 메인 터미널(240)과 접촉되는 블레이드가 형성되고, 후단에는 와이어(170)를 기계 및 전기적으로 연결하는 바렐부가 마련된다. 제1 메인 터미널(140)은 4개의 장착공간(124)에 각각 설치되고, 제1 내부 하우징(120)을 관통하도록 결합된다.

차폐부재(150)는 노이즈 및 간섭을 방지하기 위한 수단이다. 차폐부재(150)는 박판의 금속판으로 형성되고 터미널(130,140)의 둘레를 감싸도록 제1 외부 하우징(110)의 내벽을 따라 설치된다.

씰링부재(160)는 씰링부재(160)는 패널 등의 차체와 제1 커넥터(100) 사이를 밀봉하는 수단으로, 제1 외부 하우징(110)의 후단, 좀 더 상세하게는 플랜지(116)의 후면을 따라 설치된다.

리어 홀더(180)는 각 터미널(130,140)에 연결되고 제1 커넥터 하우징(110,120)의 후방으로 연장된 와이어(170)를 정리 및 고정하기 위한 것이다.

제2 커넥터(200)는, 제2 커넥터 하우징(210,220)과, 제2 커넥터 하우징(210,220)의 내부에 설치된 터미널(230,240), 차폐부재(250), 씰링부재(260)와, 제2 커넥터 하우징(210,220)의 후방으로 연장된 와이어(270)와, 제2 커넥터 하우징(210,220)의 후단에 설치된 리어 홀더(280)를 포함하여 구성된다.

제2 커넥터 하우징(210,220)은, 제2 커넥터(200)의 외형을 형성하는 제2 외부 하우징(210)과, 제2 외부 하우징(210)의 내부에 마련된 제2 내부 하우징(220)으로 이루어진다.

제2 외부 하우징(210)은 일 방향으로 연장되고 사각형 단면을 가진 다단의 파이프 형상이다. 제2 외부 하우징(110)의 둘레에는 안내돌기(112)가 삽입되는 안내홈(212)이 형성된다.

제2 내부 하우징(220)은 제1 내부 하우징(120)을 감쌀 수 있도록 일 방향으로 연장된 사각형 단면의 파이프 형상이다. 제2 내부 하우징(220)은, 제1 내부 하우징(220)을 감싸는 파이프 형상의 몸체(222)와, 몸체(222)의 중앙에 형성된 제1 장착돌기(224)와, 제1 장착돌기(224)의 둘레를 따라 배치된 제2 장착돌기(226)를 포함한다.

제2 내부 하우징(220)의 몸체(222) 일측에는 잠금돌기(114)에 대응되는 잠금편(228)이 마련되고, 몸체(222)의 외벽에는 노이즈 및 간섭을 방지하기 위한 차폐부재(250)가 설치된다.

제1 장착돌기(224)에는 결합 가이드(122)가 삽입되는 결합홈(223)이 형성된다. 결합홈(223)에는 HVIL전원을 공급하는 제2 인터록 터미널(230)이 설치되며, 결합홈(223)의 내벽에는 제2 인터록 터미널(230)의 유동 방지를 위한 고정홈(225)이 형성된다.

제2 장착돌기(226)는 장착공간(124)에 삽입 가능한 형상으로 형성된다. 제2 장착돌기(226)의 내부에는 주전원을 공급하는 제2 메인 터미널(240)이 설치된다. 이때, 제2 장착돌기(226)는 제1 장착돌기(224)의 둘레를 따라 배치된 4개로 구성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 인터록 터미널(230)은 커넥터(100,200)의 결합 시 HVIL전원을 공급하는 터미널이다. 제2 인터록 터미널(230)은, 반대방향으로 연장된 한 쌍의 탄성편(232)과, 한 쌍의 탄성편(232) 사이에 마련된 한 쌍의 지지편(234)으로 이루어진다. 이때, 한 쌍의 탄성편(232)과 한 쌍의 지지편(234)은 동일한 방향으로 벤딩되어, 결합홈(228)에 삽입된 결합 가이드(122)의 단부를 감싸는 사각형 단면의 소켓 형상으로 형성된다. 그리고 한 쌍의 탄성편(232)은 제1 인터록 터미널(130)에 용이하게 접촉될 수 있도록 서로 대칭되는 S자 형상으로 벤딩된다. 또한, 한 쌍의 지지편(234)은 제2 인터록 터미널(230)의 유동을 방지할 수 있도록 고정홈(225)에 삽입된다.

제2 메인 터미널(240)은 커넥터(100,200)의 결합 시 주전원을 공급하는 터미널이다. 제2 메인 터미널(240)의 일단에는 제1 메인 터미널(140)이 삽입될 수 있도록 소켓이 형성되고, 후단에는 와이어(270)를 기계 및 전기적으로 연결하는 바렐부가 마련된다. 제2 메인 터미널(240)은 제2 장착돌기(226)의 내부에 각각 설치된다.

차폐부재(250)는 박판의 금속판으로 형성되고 터미널(230,240)의 둘레를 감싸도록 제2 내부 하우징(220)의 외벽을 따라 설치된다. 또한, 씰링부재(260)는 제2 외부 하우징(210)과 제2 내부 하우징(220) 사이에 개재되어, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200) 사이를 밀봉한다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 고전압 커넥터 어셈블리 100: 제1 커넥터
110: 제1 외부 하우징 120: 제1 내부 하우징
130: 제1 인터록 터미널 140: 제1 메인 터미널
150: 차폐부재 160: 씰링부재
170: 와이어 180: 리어 홀더
200: 제2 커넥터 210: 제2 외부 하우징
220: 제2 내부 하우징 230: 제2 인터록 터미널
240: 제2 메인 터미널 250: 차폐부재
260: 씰링부재 270: 와이어

Claims

제1 커넥터와 제2 커넥터를 포함하는 고전압 커넥터 어셈블리에 있어서,
제1 커넥터 하우징의 내부에 결합 가이드가 돌출되고, 주전원 공급을 위한 제1 메인 터미널이 상기 결합 가이드의 둘레에 설치되며, HVIL(High Voltage Interlock Loop)전원 공급을 위한 제1 인터록 터미널이 상기 결합 가이드의 외벽에 설치된 제1 커넥터; 및
상기 결합 가이드가 삽입되는 결합홈이 제2 커넥터 하우징에 형성되고, 상기 제1 메인 터미널과 접속되는 제2 메인 터미널이 상기 결합홈의 둘레에 설치되며, 상기 결합 가이드의 일부를 감싸도록 형성되어 상기 제1 인터록 터미널과 접속되는 제2 인터록 터미널이 상기 결합홈에 설치된 제2 커넥터를 포함하되,
상기 결합 가이드는 사각형 단면의 봉 형상이고, 상기 제1 인터록 터미널은 상기 결합 가이드의 적어도 일면에 설치되는 블레이드 형상이며,
상기 제2 인터록 터미널은 상기 제1 인터록 터미널이 설치된 상기 결합 가이드의 일부를 감싸는 사각형 단면의 소켓 형상인 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1 인터록 터미널은 상기 결합 가이드의 양 측면에 각각 설치된 한 쌍으로 구성되고,
상기 제2 인터록 터미널은, 상기 한 쌍의 제1 인터록 터미널에 각각 접촉되는 한 쌍의 탄성편과, 상기 결합홈의 내벽에 밀착되는 한 쌍의 지지편으로 구성되며,
상기 한 쌍의 탄성편과 상기 한 쌍의 지지편은 동일한 방향으로 벤딩되어 사각형 단면의 소켓 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.
청구항 3에 있어서,
상기 한 쌍의 탄성편은 서로 대칭되는 S자 형상으로 벤딩된 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.
청구항 4에 있어서,
상기 결합홈의 내벽에는 상기 지지편이 삽입되는 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.
청구항 5에 있어서,
상기 결합 가이드의 양 측면에는 상기 제1 인터록 터미널이 삽입되는 장착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.
청구항 6에 있어서,
상기 결합 가이드의 단부는 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 고전압 커넥터 어셈블리.