JP7350975B2 - コネクタモジュール、該コネクタモジュールを含むバッテリーパック、自動車、及びコネクタアセンブリ - Google Patents

コネクタモジュール、該コネクタモジュールを含むバッテリーパック、自動車、及びコネクタアセンブリ Download PDF

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Description

本発明は、コネクタモジュール、該コネクタモジュールを含むバッテリーパック、自動車、及びコネクタアセンブリに関し、より詳しくは、使用便利性及び耐久性を高めたコネクタモジュールに関する。
本出願は、２０２０年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２０－００２０５６０号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
現在、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池、リチウム二次電池などの二次電池が商用化しているが、中でもリチウム二次電池はニッケル系の二次電池に比べてメモリ効果が殆ど起きず充放電が自在であって、自己放電率が非常に低くてエネルギー密度が高いという長所から脚光を浴びている。
このようなリチウム二次電池は、主に、リチウム系酸化物と炭素材をそれぞれ正極活物質と負極活物質として使用する。リチウム二次電池は、正極活物質が塗布された正極板と負極活物質が塗布された負極板とがセパレータを介在して配置された電極組立体、及び電極組立体を電解液とともに封止収納する円筒形の電池缶を外装材として備える。
近年、携帯型電子機器のような小型装置だけでなく、自動車や電力貯蔵装置のような中大型装置にも二次電池が広く適用されている。中大型装置に適用される場合、容量及び出力を高めるため、複数の二次電池が電気的に接続される。
一方、近来、エネルギー貯蔵源としての活用を含めて大容量構造の必要性が高まるにつれて、電気的に直列及び／または並列で接続された複数の二次電池、これら二次電池を内部に収容したモジュールケース、及びバッテリー管理システム（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ：ＢＭＳ）を備えたバッテリーパックに対する需要が増加している。
一般に、このようなバッテリーパックは、モジュールケースとは別に、複数の二次電池を外部の衝撃から保護するか又は収納保管するための金属材質の外部ハウジングをさらに備える。そして、外部ハウジングには、他の外部機器との電気的接続のため、コネクタモジュールが備えられる。すなわち、コネクタモジュールは、バッテリーパックの電力を外部機器に伝送するか、または、充電のため外部機器から電力の供給を受けるように構成され得る。また、コネクタモジュールは、バッテリーパックの状態情報を他の外部機器に伝送するために使用され得る。コネクタモジュールは、一般に、外部機器の他のコネクタモジュールとオスメス結合されて電気的に接続される。
一つのコネクタモジュールと他のコネクタモジュールとをオスメス結合するとき、二つのコネクタモジュールはそれぞれのオスメス構造が互いに対面するように正位置に位置しなければならない。しかし、ユーザが直接バッテリーパックに備えられたコネクタモジュールを外部機器の他のコネクタモジュールに精密に嵌め込むことは容易ではない。すなわち、二つのコネクタモジュール間の距離に僅かな誤差が生じただけでも、二つのコネクタモジュールが互いに正確に嵌合できず、頻繁に衝突してしまう。これにより、繰り返される接続過程でコネクタモジュールが損傷し、バッテリーモジュールまたは外部機器の接続不良が生じたり頻繁な修理を要して、寿命が短縮し、不都合を引き起こした。
本発明は、上記の問題点を解決するために創案されたものであって、詳しくは、使用便利性及び耐久性を高めたコネクタモジュールを提供することを目的とする。
本発明の他の目的及び長所は、下記の説明によって理解でき、本発明の実施形態によってより明らかに分かるであろう。また、本発明の目的及び長所は、特許請求の範囲に示される手段及びその組合せによって実現することができる。
上記の目的を達成するため、本発明の一態様によるコネクタモジュールは、
少なくとも一つのレセプタクル及び所定深さの内部空間を有する収容溝を備えて外部機器に備えられる外部コネクタモジュールに接続するように構成され、内部機器に備えられたコネクタモジュールであって、
コネクタモジュールは、
レセプタクルと電気的に接続されるようにレセプタクルに結合可能に構成された少なくとも一つのプラグと、
外部コネクタモジュールが位置する方向に突出する形態を有し、外部コネクタモジュールがコネクタモジュールに接続するとき、収容溝に挿入されることでコネクタモジュールの結合位置をガイドするように構成された結合ガイドリブを備えた結合部と、
結合部が所定の距離範囲で移動できるように結合部と結合され、一部分が内部機器に固定されるように構成された締結部と、を備える。
また、コネクタモジュールは、プラグ及び結合部から水平方向に突出したブロック部を備え、
締結部には、プラグが挿入されて貫通するように構成された搭載孔、及び搭載孔の内部に形成され、ブロック部の一部分が挿入され、ブロック部が所定の距離範囲で移動できるように間隔を有する挿入溝が形成され得る。
さらに、ブロック部には、外側に突出した移動突起が形成され、
締結部には、移動突起が挿入された状態で水平方向に移動できるように構成されたガイド孔が形成され得る。
そして、コネクタモジュールは、
ブロック部の一部分に位置した第１磁性体と、
結合ガイドリブが正位置に移動するように第１磁性体を引き寄せるように構成され、締結部の一部分に位置した第２磁性体と、を備え得る。
さらに、コネクタモジュールは、
ブロック部の水平方向の端部に位置した第３磁性体と、
第３磁性体を押し退ける斥力が作用するように締結部の挿入溝に位置した第４磁性体と、をさらに備え得る。
また、少なくとも一つのプラグがレセプタクルに接続するとき、少なくとも一つ以上のプラグの正位置への挿入をガイドするように結合方向に突出した接続ガイドリブが備えられ得る。
さらに、少なくとも一つのプラグは、一つの同軸ケーブルと連結される少なくとも一つのピン、及びピンを収容するプラグハウジングを備え、
レセプタクルは、他の同軸ケーブルと連結される少なくとも一つのターミナル、及びターミナルを収容するレセプタクルハウジングを備え、
外部コネクタモジュールは、プラグハウジングの一部分が挿入されるようにプラグハウジングと対応する内部構造が形成された嵌合溝を備え得る。
さらに、上記の目的を達成するため、本発明の他の一態様によるバッテリーパックは、上述したコネクタモジュール、コネクタモジュールと電気的に接続されたバッテリー管理システム、複数の二次電池、及び複数の二次電池を内部に収容するように構成されたパックケースを含む。
また、上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の一態様による自動車は、上述したバッテリーパックと、バッテリーパックを挿入して収容する収容空間を有し、収容空間の内部にコネクタモジュールが備えられた搭載部と、を含み、
外部コネクタモジュールは、パックケースのバッテリーパックの挿入方向の端部に備えられる。
そして、上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の一態様によるコネクタアセンブリは、
外部機器に備えられる外部コネクタモジュール、及び内部機器に備えられて外部コネクタモジュールに接続するように構成された内部コネクタモジュールを含むコネクタアセンブリであって、
内部コネクタモジュールは、
レセプタクルと電気的に接続されるようにレセプタクルに結合可能に構成された少なくとも一つのプラグと、
内部コネクタモジュールが外部コネクタモジュールに接続するとき、内部コネクタモジュールが正位置に移動して外部コネクタモジュールと結合するように突設された結合ガイドリブを備えた結合部と、
結合部が所定の距離範囲で移動できるように結合部と結合され、一部分が外部機器のパネルに固定されるように構成された締結部と、を備え、
外部コネクタモジュールは、
少なくとも一つのプラグとそれぞれ対応して結合される少なくとも一つのレセプタクルと、
結合ガイドリブが挿入される方式で収容され、結合ガイドリブと対応する形状を有する収容溝と、を備える。
本発明の一態様によれば、結合部が所定の距離範囲で移動できるように結合部と結合され、一部分が内部機器に固定されるように構成された締結部を備えることで、コネクタモジュール同士の結合過程でコネクタモジュールがスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
また、本発明の一態様によれば、ブロック部に外側に突出した移動突起が形成され、締結部に移動突起が挿入された状態で水平方向に移動できるように構成されたガイド孔が形成されることで、ブロック部の両方向に移動する移動範囲を精密に制限することができる。これにより、本発明は、コネクタモジュール同士の結合過程でコネクタモジュールがスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
そして、本発明の一態様によるコネクタモジュールは、ブロック部の一部分に備えられた第１磁性体、及び結合ガイドリブが正位置に移動するように第１磁性体を引き寄せるように構成され、締結部の一部分に位置した第２磁性体を備えることで、第１磁性体と第２磁性体との間で引力が発生して結合ガイドリブが容易に正位置に移動できる。すなわち、結合ガイドリブが収容溝の中心軸と垂直である正位置から多少外れても、結合ガイドリブが収容溝の外周部と衝突しながら、衝突力によってブロック部が移動し、第１磁性体と第２磁性体との引力によって結合ガイドリブを正位置に一時的に固定することができる。
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割をするものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。
本発明の一実施形態による外部コネクタモジュールとバッテリーパックを概略的に示した底面斜視図である。 本発明の一実施形態によるコネクタモジュールとバッテリーパックとを分離して概略的に示した分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるコネクタモジュールと外部コネクタモジュールを概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるコネクタモジュールとバッテリーパックとを分離して概略的に示した断面図である。 図１のＣ－Ｃ’線に沿って切断したコネクタモジュールとバッテリーパックを概略的に示した一部断面図である。 本発明の一実施形態によるコネクタモジュールの一部構成を概略的に示した斜視図である。 本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールの一部構成を概略的に示した平面図である。 本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールの残りの構成を概略的に示した平面図である。 本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールを切断して概略的に示した断面図である。 本発明のさらに他の実施形態によるコネクタモジュールを切断して概略的に示した断面図である。 本発明の一実施形態による自動車を概略的に示した模式図である。
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び請求範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。
したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。
図１は本発明の一実施形態による外部コネクタモジュールとバッテリーパックを概略的に示した底面斜視図であり、図２は本発明の一実施形態によるコネクタモジュールとバッテリーパックとを分離して概略的に示した分解斜視図であり、図３は本発明の一実施形態によるコネクタモジュールと外部コネクタモジュールを概略的に示した斜視図であり、図４は本発明の一実施形態によるコネクタモジュールとバッテリーパックとを分離して概略的に示した断面図であり、図５は図１のＣ－Ｃ’線に沿って切断したコネクタモジュールとバッテリーパックを概略的に示した一部断面図である。参考までに、図１では前後方向をＸ軸に、左右方向をＹ軸に、上下方向をＺ軸に示した。
図１～図５を参照すると、本発明の一実施形態によるコネクタモジュール２１０は、外部コネクタモジュール２２０に接続するように構成されている。ここで、外部コネクタモジュール２２０は、少なくとも一つのレセプタクル２２１、及び所定深さの内部空間を有する収容溝２２２ｈを備える。
具体的には、コネクタモジュール２１０は、内部機器に一つの構成として備えられ得る。例えば、内部機器は、自動車（図１１の自動車４００）、電子機器、コンピュータ、バッテリーパック３００などであり得る。
また、コネクタモジュール２１０は、少なくとも一つのプラグ２１２、結合部２１１、及び締結部２１５を備える。より具体的には、プラグ２１２は、レセプタクル２２１と電気的に接続されるように、金属材質の少なくとも一つのピン２１２ｆを備え得る。ピン２１２ｆは、同軸ケーブル４２１と電気的に接続され得る。また、プラグ２１２は、ピン２１２ｆを収容するプラグハウジング２１２ｈを備え得る。
さらに、レセプタクル２２１は、他の同軸ケーブル４２２と連結される少なくとも一つのターミナル２２１ｔ、ターミナル２２１ｔが内部に収容される接続溝２２１ｇ、及びターミナル２２１ｔを収容するレセプタクルハウジング２２１ｈを備え得る。
また、嵌合溝２２３ｈにも、少なくとも一つのターミナル２２１ｔが備えられ得る。ターミナル２２１ｔは、嵌合溝２２３ｈの内面に沿って延長された伝導性金属であり得る。ターミナル２２１ｔは、ピン２１２ｆと接触するように構成され得る。
そして、プラグ２１２は、レセプタクル２２１に結合可能に構成され得る。例えば、プラグ２１２のピン２１２ｆは、レセプタクル２２１の接続溝２２１ｇに挿入されて固定されるように構成され得る。
さらに、コネクタモジュール２１０の結合部２１１は、プラグ２１２が外部コネクタモジュール２２０のレセプタクル２２１と結合されるようにガイドする複数個の結合ガイドリブ２１３を備え得る。具体的には、結合ガイドリブ２１３は、コネクタモジュール２１０の結合位置をガイドするように構成され得る。結合ガイドリブ２１３は、外部コネクタモジュール２２０が位置する方向に突出する形態を有し得る。結合ガイドリブ２１３は、外部コネクタモジュール２２０がコネクタモジュール２１０と接続するとき、収容溝２２２ｈに挿入されるように構成され得る。すなわち、結合ガイドリブ２１３は、外部コネクタモジュール２２０の収容溝２２２ｈに挿入されることで、作業者がコネクタモジュール２１０を正位置で外部コネクタモジュール２２０に挿入するようにガイドする役割を果たすことができる。
また、締結部２１５は、一部が内部機器に固定されるように構成され得る。例えば、締結部２１５は、自動車（図１１の自動車４００）のパネル４１１に結合されるようにブロック形状を有し得る。締結部２１５には、ボルト（図示せず）を用いてパネル４１１に固定されるように、少なくとも一つのボルト溝２１５ｊが形成され得る。
さらに、締結部２１５は、結合部２１１が所定の距離範囲で移動できるように結合部２１１と結合され得る。例えば、締結部２１５は、結合部２１１が結合された状態で移動可能な内部空間を有し得る。すなわち、締結部２１５の内部空間は、結合部２１１の一部分が占める体積よりも所定以上大きい体積を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、結合部２１１が所定の距離範囲で移動できるように結合部２１１と結合された締結部２１５であって、一部が内部機器に固定されるように構成された締結部２１５を備えることで、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０がスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール２１０、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
すなわち、コネクタモジュール２１０の結合ガイドリブ２１３が外部コネクタモジュール２２０の収容溝２２２ｈと垂直線上に位置できない場合、結合ガイドリブ２１３が外部コネクタモジュール２２０のレセプタクル２２１と衝突してレセプタクル２２１が損傷されるおそれがある。しかし、本発明のコネクタモジュール２１０は、結合部２１１が締結部２１５に所定の距離範囲で移動できるように結合される構成を採用することで、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの中心軸と垂直である正位置から多少外れても、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの外周部と衝突しながら、衝突力によって結合部２１１の位置が正位置に移動できるように構成されている。これにより、コネクタモジュール２１０の破損を効果的に減らすことができる。
図６は、本発明の一実施形態によるコネクタモジュールの一部構成を概略的に示した斜視図である。ここで、図６のコネクタモジュールは、説明の便宜上、締結部２１５が省略された様子を示した。
図３及び図４とともに図６を参照すると、コネクタモジュール２１０は、ブロック部２１７を備え得る。ブロック部２１７は、プラグ２１２及び結合部２１１から水平方向に突出したブロック形態であり得る。ブロック部２１７は、締結部２１５の内部空間に挿入されるように構成され得る。ブロック部２１７は、締結部２１５の内部空間の水平方向の内側面と所定の距離だけ離隔して位置するように構成され得る。
具体的には、図４のように、締結部２１５には、搭載孔２１５ｈ、及び搭載孔２１５ｈの内部に形成された挿入溝２１５ｇが備えられ得る。具体的には、搭載孔２１５ｈは、プラグ２１２が挿入されて貫通するように構成され得る。例えば、締結部２１５の搭載孔２１５ｈは、水平方向に延びたブロック形態の中央部分が上下方向に打ち抜かれた形態であり得る。
さらに、挿入溝２１５ｇは、ブロック部２１７の一部分が挿入されるように構成され得る。すなわち、挿入溝２１５ｇの内部空間は、ブロック部２１７の一部分が挿入可能な十分な体積を有し得る。また、挿入溝２１５ｇは、ブロック部２１７が所定の距離範囲で移動できるように間隔を有し得る。すなわち、挿入溝２１５ｇは、内側面がブロック部２１７の水平方向の端部と所定の距離だけ離隔するように構成され得る。ブロック部２１７は、水平方向の端部が挿入溝２１５ｇの内側面と接するように移動できる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、コネクタモジュール２１０は、プラグ２１２及び結合部２１１から水平方向に突出したブロック部２１７を備え、締結部２１５には、プラグ２１２が挿入されて貫通するように構成された搭載孔２１５ｈ、及び搭載孔２１５ｈの内部に形成され、ブロック部２１７の一部分が挿入され、ブロック部２１７が所定の距離範囲で移動できるように間隔を有する挿入溝２１５ｇが形成されることで、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０のスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール２１０、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
すなわち、本発明のコネクタモジュール２１０は、ブロック部２１７が締結部２１５に形成された挿入溝２１５ｇの内部空間で所定の距離範囲で移動できるため、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの中心軸と垂直である正位置から多少外れても、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの外周部と衝突しながら、衝突力によってブロック部２１７が移動することで結合ガイドリブ２１３を正位置に位置させることができる。
一方、図３とともに図６をさらに参照すると、本発明のコネクタモジュール２１０は、ブロック部２１７に外側に突出した移動突起２１７ｐが形成され得る。例えば、図６に示されたように、ブロック部２１７には、前方及び後方にそれぞれ移動突起２１７ｐが形成され得る。
また、締結部２１５には、移動突起２１７ｐと対応する位置にガイド孔２１５ｋが形成され得る。ガイド孔２１５ｋは、ブロック部２１７の両方向の移動範囲を制限するように構成され得る。すなわち、ガイド孔２１５ｋは、移動突起２１７ｐが挿入された状態で水平方向に移動できるように構成され得る。換言すれば、ガイド孔２１５ｋは、移動突起２１７ｐよりも大きいサイズの孔を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、ブロック部２１７に外側に突出した移動突起２１７ｐが形成され、締結部２１５に移動突起２１７ｐが挿入された状態で移動突起２１７ｐが水平方向に移動できるように構成されたガイド孔２１５ｋが形成されることで、ブロック部２１７の両方向に移動する移動範囲を精密に制限することができる。これにより、本発明は、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０がスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール２１０、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
図７は本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールの一部構成を概略的に示した平面図であり、図８は本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールの残りの構成を概略的に示した平面図であり、図９は本発明の他の実施形態によるコネクタモジュールを切断して概略的に示した断面図である。
図７～図９を参照すると、コネクタモジュール２１０は、第１磁性体２１８ａ及び第２磁性体２１８ｂを備え得る。具体的には、第１磁性体２１８ａは、ブロック部２１７の一部分に備えられ得る。例えば、図７に示されたように、２個の第１磁性体２１８ａはブロック部２１７の外周部に位置し得る。２個の第１磁性体２１８ａは、互いに対角線上に位置し得る。
また、第２磁性体２１８ｂは、結合ガイドリブ２１３が正位置に移動するように、第１磁性体２１８ａを引き寄せるように構成され得る。第２磁性体２１８ｂは、締結部２１５の一部分に位置し得る。第２磁性体２１８ｂは、第１磁性体２１８ａと対面する場合、結合部２１１の結合ガイドリブ２１３が外部コネクタモジュール２２０の収容溝２２２ｈの中心軸と垂直になる箇所に位置するように構成され得る。例えば、図８に示されたように、２個の第２磁性体２１８ｂは締結部２１５の搭載孔２１５ｈの周辺部に位置し得る。２個の第２磁性体２１８ｂは、互いに対角線上に位置し得る。
さらに、第２磁性体２１８ｂは、第１磁性体２１８ａを引き寄せる引力が発生するように配置され得る。例えば、第２磁性体２１８ｂのＳ極は第１磁性体２１８ａのＮ極と対面するように配置され得る。または、逆に、第２磁性体２１８ｂのＮ極は第１磁性体２１８ａのＳ極と対面するように配置され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のコネクタモジュール２１０は、ブロック部２１７の一部分に備えられた第１磁性体２１８ａ、及び結合ガイドリブ２１３が正位置に移動するように第１磁性体２１８ａを引き寄せるように構成され、締結部２１５の一部分に位置した第２磁性体２１８ｂを備えることで、第１磁性体２１８ａと第２磁性体２１８ｂとの間で引力が発生して結合ガイドリブ２１３が容易に正位置に移動できる。
すなわち、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの中心軸と垂直である正位置から多少外れても、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの外周部と衝突しながら、衝突力によってブロック部２１７が移動し、第１磁性体２１８ａと第２磁性体２１８ｂとの引力によって結合ガイドリブ２１３を正位置に一時的に固定することができる。
さらに、ブロック部２１７が挿入溝２１５ｇの内側面と密着して位置すると、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの外周部と衝突することだけではブロック部２１７が正位置に移動し難い場合がある。そこで、本発明では、第１磁性体２１８ａと第２磁性体２１８ｂを用いて、普段でもブロック部２１７が挿入溝２１５ｇの内側面と密着して位置することを予め防止することで、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０が正位置に位置できずに発生する破損をさらに減らすことができる。
図１０は、本発明のさらに他の実施形態によるコネクタモジュールを切断して概略的に示した断面図である。
図１０を参照すると、図１０のコネクタモジュール２１０Ａは、図９のコネクタモジュール２１０と比べて、第３磁性体２１８ｃ及び第４磁性体２１８ｄをさらに備え得る。
具体的には、図１０のブロック部２１７Ａは、図９のブロック部２１７とは異なり、第３磁性体２１８ｃが少なくとも一部分に埋め込まれ得る。例えば、コネクタモジュール２１０Ａは、ブロック部２１７Ａの水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の端部に第３磁性体２１８ｃが備えられ得る。例えば、図１０に示されたように、２個の第３磁性体２１８ｃはブロック部２１７Ａの左側端部と右側端部に埋め込まれて位置し得る。
また、図１０の締結部２１５Ａは、図９の締結部２１５とは異なり、第４磁性体２１８ｄが少なくとも一部分に埋め込まれ得る。コネクタモジュール２１０Ａは、締結部２１５Ａの挿入溝２１５ｇに第４磁性体２１８ｄが備えられ得る。すなわち、第４磁性体２１８ｄは、第３磁性体２１８ｃと対面して位置するように構成され得る。例えば、図１０に示されたように、締結部２１５Ａの挿入溝２１５ｇの内側面に２個の第４磁性体２１８ｄが埋め込まれて位置し得る。２個の磁性体は２個の第３磁性体２１８ｃと対面して位置し得る。
第４磁性体２１８ｄは、第３磁性体２１８ｃを押し退ける斥力が作用するように配置され得る。例えば、第４磁性体２１８ｄのＳ極は第３磁性体２１８ｃのＳ極と対面するように配置され得る。または、逆に、第４磁性体２１８ｄのＮ極は第３磁性体２１８ｃのＮ極と対面するように配置され得る。
すなわち、本発明のコネクタモジュール２１０Ａは、第３磁性体２１８ｃと第４磁性体２１８ｄを用いて、結合ガイドリブ２１３が収容溝２２２ｈの中心軸と垂直になる正位置に位置するように、ブロック部２１７Ａを挿入溝２１５ｇの内側面から所定の距離だけ離隔させることができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、ブロック部２１７Ａの水平方向の端部には第３磁性体２１８ｃが備えられ、締結部２１５Ａの挿入溝２１５ｇには第３磁性体２１８ｃを押し退ける斥力が作用するように構成された第４磁性体２１８ｄが備えられることで、第３磁性体２１８ｃと第４磁性体２１８ｄを用いて、普段でもブロック部２１７Ａが挿入溝２１５ｇの内側面と密着して位置することを予め防止することができる。これにより、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０Ａが正位置に位置できずに発生する破損をより一層減らすことができる。
一方、図３～図７をさらに参照すると、本発明のコネクタモジュール２１０には、接続ガイドリブ（図６の接続ガイドリブ２１９）が備えられ得る。接続ガイドリブ２１９は、プラグハウジング２１２ｈの内部に位置し得る。接続ガイドリブ２１９は、少なくとも一つのプラグ２１２が複数のレセプタクル２２１に接続するとき、少なくとも一つ以上のプラグ２１２の正位置への挿入をガイドすることができる。
例えば、図４及び図５に示されたように、接続ガイドリブ２１９は、電力を出力するか又は電源の供給を受けるように構成された電力ピン２１２ｆが外部コネクタモジュール２２０のレセプタクル２２１に干渉なく挿入されるようにガイドすることができる。
したがって、本発明のこのような構成によれば、コネクタモジュール２１０は少なくとも一つのプラグ２１２が複数のレセプタクル２２１に接続するとき、少なくとも一つ以上のプラグ２１２の正位置への挿入をガイドするように結合方向に突出した接続ガイドリブ２１９を備えることで、プラグ２１２のピン２１２ｆがレセプタクル２２１に挿入される過程で衝突が発生することを防止することができる。したがって、本発明のコネクタモジュール２１０の耐久性を高めることができる。一方、図３～図７をさらに参照すると、外部コネクタモジュール２２０は、プラグハウジング２１２ｈと対応する内部構造が形成された嵌合溝２２３ｈを備え得る。嵌合溝２２３ｈは、プラグハウジング２１２ｈの一部分が挿入されるように構成され得る。例えば、図４及び図５に示されたように、外部コネクタモジュール２２０には、プラグハウジング２１２ｈの一部分が挿入されるように内部空間を有する嵌合溝２２３ｈが備えられ得る。嵌合溝２２３ｈは、プラグハウジング２１２ｈの屈曲した面と対応する屈曲した線形を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、外部コネクタモジュール２２０に、プラグハウジング２１２ｈの一部分が挿入されるようにプラグハウジング２１２ｈと対応する内部構造が形成された嵌合溝２２３ｈが形成されることで、プラグハウジング２１２ｈを外部コネクタモジュール２２０の嵌合溝２２３ｈに挿入するだけでもプラグ２１２とレセプタクル２２１とを安定的に結合できる。これにより、本発明のコネクタモジュール２１０は、外部コネクタモジュール２２０と結合するとき、プラグ２１２及びレセプタクル２２１の損傷を効果的に減らすことができる。
一方、図１及び図２をさらに参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３００は、コネクタモジュール２１０または外部コネクタモジュール２２０、コネクタモジュール２１０または外部コネクタモジュール２２０と電気的に接続されたバッテリー管理システム（図示せず）、複数の二次電池（図示せず）、及び複数の二次電池を内部に収容するように構成されたパックケース３１０を含む。
具体的には、バッテリー管理システムは、複数の二次電池の充放電を制御するための各種の素子を含み得る。素子は、例えば、電流センサ、ヒューズなどであり得る。バッテリー管理システムと外部コネクタモジュール２２０とは、同軸ケーブル４２２を通じて電気的に接続され得る。
また、二次電池は、例えば、缶型二次電池であり得る。また、二次電池は、電極組立体及び電解質を缶の内部に収納し得る。このような二次電池の構成は、本発明の出願時点で当業者に周知であるため、本明細書では詳細な説明を省略する。本発明によるバッテリーパック３００は、特定の形態の二次電池の構成に限定されない。すなわち、本発明の出願時点で公知の多様な二次電池が本発明によるバッテリーパック３００に採用され得る。
さらに、パックケース３１０は外壁を備え得る。したがって、本発明のこのような構成によれば、パックケース３１０が外壁を備えることで、内部に収容された複数の二次電池を外部衝撃から効果的に保護することができる。
そして、パックケース３１０の下端には、一部が内部に埋め込まれた形態で外部コネクタモジュール２２０が位置され得る。または、逆に、パックケース３１０の下端には、外部コネクタモジュール２２０と接続するコネクタモジュール２１０が、一部が内部に埋め込まれた形態で位置され得る。
図１１は、本発明の一実施形態による自動車を概略的に示した模式図である。
図１、図４、図５とともに図１１を参照すると、本発明の一実施形態による自動車４００は、バッテリーパック３００、バッテリーパック３００を収容する搭載部４１０を含み得る。具体的には、搭載部４１０には、バッテリーパック３００を挿入して収容する収容空間が形成され得る。すなわち、搭載部４１０の収容空間は、バッテリーパック３００の外形と対応する構造で形成され得る。搭載部４１０の内部には、コネクタモジュール２１０が埋め込まれた形態で備えられ得る。例えば、図４及び図５のように、自動車４００の内部パネル４１１には、コネクタモジュール２１０が一部が埋め込まれた形態で備えられ得る。バッテリーパック３００の下端に位置する外部コネクタモジュール２２０が下方に移動しながらコネクタモジュール２１０と結合され得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明の自動車４００は、バッテリーパック３００、及びバッテリーパック３００を挿入して収容する収容空間が形成され、収容空間の内部にコネクタモジュール２１０が備えられた搭載部４１０を含み、外部コネクタモジュール２２０はパックケース３１０のバッテリーパック３００の挿入方向の端部に備えられることで、作業者がバッテリーパック３００の外部コネクタモジュール２２０を視認できずコネクタモジュール２１０と結合し難いという問題を解決することができる。
すなわち、本発明の自動車４００は、コネクタモジュール２１０の結合部２１１が所定の距離範囲で移動できるように結合部２１１と結合された締結部２１５を備えることで、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０がスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール２１０、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
一方、図１、図２、図４及び図５をさらに参照すると、本発明の一実施形態によるコネクタアセンブリは、外部機器に備えられる外部コネクタモジュール２２０、及び内部機器に備えられる内部コネクタモジュール２１０を含む。内部コネクタモジュール２１０は、外部コネクタモジュール２２０に接続するように構成され得る。
具体的には、内部コネクタモジュール２１０は、少なくとも一つのプラグ２１２、結合部２１１、及び締結部２１５を備え得る。少なくとも一つのプラグ２１２は、レセプタクル２２１と電気的に接続されるように、レセプタクル２２１に結合可能に構成され得る。
結合部２１１は、内部コネクタモジュール２１０が外部コネクタモジュール２２０に接続するとき、内部コネクタモジュール２１０が正位置に移動して外部コネクタモジュール２２０と結合するように突設された結合ガイドリブ２１３を備え得る。
締結部２１５は、結合部２１１が所定の距離範囲で移動できるように結合部２１１と結合され、一部分が外部機器のパネルに固定されるように構成され得る。
外部コネクタモジュール２２０は、少なくとも一つのレセプタクル２２１、及び収容溝２２２ｈを備え得る。レセプタクル２２１は、少なくとも一つのプラグ２１２とそれぞれ対応して結合されるように構成され得る。
収容溝２２２ｈは、結合ガイドリブ２１３が挿入される方式で収容され、結合ガイドリブ２１３と対応する形状を有し得る。
したがって、本発明のこのような構成によれば、本発明のコネクタアセンブリは、外部機器と内部機器のそれぞれに備えられた外部コネクタモジュール２２０と内部コネクタモジュール２１０との結合を円滑に行うことができる。これにより、コネクタモジュール２１０、２２０同士の結合過程でコネクタモジュール２１０がスムーズに結合される正位置に位置できずに発生するコネクタモジュール２１０、内部機器、または外部機器などの破損を防止することができる。
なお、本明細書において、上、下、左、右、前、後のような方向を示す用語が使用されたが、このような用語は説明の便宜のためのものであるだけで、対象となる事物の位置や観測者の位置などによって変わり得ることは、当業者にとって自明である。
以上のように、本発明を限定された実施例と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
２１０：コネクタモジュール
２１１：結合部
２１２：プラグ
２１２ｆ：ピン
２１３：結合ガイドリブ
２１５：締結部
２１５ｈ：搭載孔
２１５ｇ：挿入溝
２１５ｋ：ガイド孔
２１７：ブロック部
２１７ｐ：移動突起
２１８ａ、２１８ｂ、２１８ｃ、２１８ｄ：第１～第４磁性体
２１９：接続ガイドリブ
２２０：外部コネクタモジュール
２２１：レセプタクル
２２１ｔ：ターミナル
２２１ｈ：レセプタクルハウジング
２２２ｈ：収容溝
２２３ｈ：嵌合溝
３００：バッテリーパック
３１０：パックケース
４００：自動車
４１０：搭載部

Claims (9)

  1. 外部機器に備えられる少なくとも一つのレセプタクル及び所定深さの内部空間を有する収容溝を備えた外部コネクタモジュールに接続するように構成され、内部機器に備えられたコネクタモジュールであって、
    前記コネクタモジュールは、
    前記レセプタクルと電気的に接続されるように前記レセプタクルに結合可能に構成された少なくとも一つのプラグと、
    前記外部コネクタモジュールが位置する方向に突出する形態を有する結合ガイドリブであって、前記外部コネクタモジュールが前記コネクタモジュールに接続するとき、前記収容溝に挿入されることで前記コネクタモジュールの結合位置をガイドするように構成された結合ガイドリブ、を備えた結合部と、
    前記結合部が所定の距離範囲で移動できるように前記結合部と結合され、一部分が前記内部機器に固定されるように構成された締結部と、
    を備え、
    前記コネクタモジュールは、前記プラグ及び前記結合部から水平方向に突出したブロック部を備え、
    前記ブロック部には、外側に突出した移動突起が形成され、
    前記締結部には、前記移動突起が挿入された状態で水平方向に移動できるように構成されたガイド孔が形成されている、コネクタモジュール。
  2. 前記締結部には、
    前記プラグが挿入されて貫通するように構成された搭載孔と、
    前記搭載孔の内部に形成され、前記ブロック部の一部分が挿入され、前記ブロック部が所定の距離範囲で移動できるように間隔を有する挿入溝と、
    が形成された、請求項１に記載のコネクタモジュール。
  3. 前記コネクタモジュールは、
    前記ブロック部の一部分に位置した第１磁性体と、
    前記結合ガイドリブが正位置に移動するように前記第１磁性体を引き寄せるように構成され、前記締結部の一部分に位置した第２磁性体と、
    を備える、請求項２に記載のコネクタモジュール。
  4. 前記コネクタモジュールは、
    前記ブロック部の水平方向の端部に位置した第３磁性体と、
    前記第３磁性体を押し退ける斥力が作用するように前記締結部の挿入溝に位置した第４磁性体と、
    をさらに備える、請求項２に記載のコネクタモジュール。
  5. 前記少なくとも一つのプラグが前記レセプタクルに接続するとき、前記少なくとも一つプラグの正位置への挿入をガイドするように結合方向に突出した接続ガイドリブが備えられた、請求項１に記載のコネクタモジュール。
  6. 前記少なくとも一つのプラグは、一つの同軸ケーブルと連結される少なくとも一つのピンと、前記ピンを収容するプラグハウジングと、を備え、
    前記レセプタクルは、他の同軸ケーブルと連結される少なくとも一つのターミナルと、前記ターミナルを収容するレセプタクルハウジングと、を備え、
    前記外部コネクタモジュールは、前記プラグハウジングの一部分が挿入されるように前記プラグハウジングと対応する内部構造が形成された嵌合溝を備える、請求項１に記載のコネクタモジュール。
  7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のコネクタモジュールと、
    前記コネクタモジュールと電気的に接続されたバッテリー管理システムと、
    複数の二次電池と、
    前記複数の二次電池を内部に収容するように構成されたパックケースと、
    を含む、バッテリーパック。
  8. 請求項７に記載のバッテリーパックと、
    前記バッテリーパックを挿入して収容する収容空間を有し、前記収容空間の内部に前記コネクタモジュールが備えられた搭載部と、
    を含み、
    前記外部コネクタモジュールは、前記パックケースの前記バッテリーパックの挿入方向の端部に備えられた、自動車。
  9. 外部機器に備えられる外部コネクタモジュールと、請求項１から６のいずれか一項に記載のコネクタモジュールとしての内部コネクタモジュールであって、内部機器に備えられて前記外部コネクタモジュールに接続するように構成された内部コネクタモジュールと、を含むコネクタアセンブリであって、
    前記内部コネクタモジュールは、
    レセプタクルと電気的に接続されるように前記レセプタクルに結合可能に構成された少なくとも一つのプラグと、
    前記内部コネクタモジュールが前記外部コネクタモジュールに接続するとき、前記内部コネクタモジュールが正位置に移動して前記外部コネクタモジュールと結合するように突設された結合ガイドリブ、を備えた結合部と、
    前記結合部が所定の距離範囲で移動できるように前記結合部と結合され、一部分が前記外部機器のパネルに固定されるように構成された締結部と、
    を備え、
    前記外部コネクタモジュールは、
    前記少なくとも一つのプラグとそれぞれ対応して結合される前記少なくとも一つのレセプタクルと、
    前記結合ガイドリブが挿入される方式で収容され、前記結合ガイドリブと対応する形状を有する収容溝と、
    を備える、コネクタアセンブリ。
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