KR100861110B1

KR100861110B1 - 전기 자동차에 사용되는 조인트 박스

Info

Publication number: KR100861110B1
Application number: KR1020060044100A
Authority: KR
Inventors: 김훈; 정용수
Original assignee: 한국단자공업 주식회사
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2008-09-30
Also published as: KR20070111131A

Abstract

본 발명에 의한 조인트 박스는 내측에 고정부를 포함하는 전도성 플라스틱 재질의 하우징과, 상기 제1 고전압 디바이스로부터 연장하는 제1 전선의 단자와, 제2 고전압 디바이스로부터 연장하는 제2 전선의 단자와, 배터리로부터 연장하는 제3 전선의 단자를 서로 통전 가능하게 고정하는 비 전도성 재질의 터미널 블록을 포함한다. 그리고 상기 터미널 블록은 상기 하우징의 고정부에 고정된다.

이러한 조인트 박스에 의하면 전도성 플라스틱 재질의 하우징을 사용함으로써 차폐 효과의 유지와 동시에 경량화를 달성할 수 있게 되어 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.

전도성 플라스틱, 조인트 박스, 터미널 블록

Description

전기 자동차에 사용되는 조인트 박스{Joint Box for Electric Vehicle}

도 1은 본 발명에 의한 조인트 박스의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 조인트 박스가 조립된 후에 덮개를 제거한 상태에서의 사시도.

도 3은 도 2의 상태에서 하우징의 일부를 절개한 상태에서의 사시도.

도 4는 도 2의 상태에서 전선 단자들을 제거한 상태에서의 일부 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 조인트 박스에서 터미널 블록과 하우징의 조립을 설명하기 위한 개념도.

도 6 내지 도 8은 인서트 칼라의 여러 실시예를 도시한 도면.

도 9는 전기 자동차에서 조인트 박스와 타 부품들간의 연결 상태를 도시한 블록도.

본 발명은 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 조인트 박스에 관한 것으로서 더욱 상세하게는, 조인트 박스의 차폐 기능을 유지하면서도 경량 및 저비용으로 조립성이 좋은 조인트 박스에 관한 것이다.

하이브리드 자동차 등에는 도 9에 도시된 바와 같은 회로가 구성된다. 도시되어 있는 바와 같이 제1 고전압 디바이스(200)와, 제2 고전압 디바이스(300)와, 주 배터리(500)가 서로 연결되어야 하는데, 이 각각의 부품으로부터 연장하는 전선을 서로 연결하기 위하여 사용되는 부품이 조인트 박스(1)이다. 조인트 박스(1)에서 제1 고전압 디바이스(200)와 주 배터리(500) 사이에는 퓨즈(60)가 배치되어야 한다.

조인트 박스(1)는 고전압 대전력 회로를 포함하고 있으므로 여기서 발생한 전자파는 주변의 저전압(12V) 시스템에 유해한 영향을 줄 수 있으므로 필수적으로 전자파를 차폐할 수 있어야 하는데, 종래 기술에 의한 조인트 박스는 알루미늄을 다이캐스팅 가공하여 제작되어서 그 크기도 매우 컸고, 무게 또한 무거운 단점이 있었다. 그리고 조인트 박스의 하우징을 알루미늄으로 제작하기 때문에 제작 비용도 많이 드는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 조인트 박스의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 조인트 박스는 내측에 고정부를 포함하는 전도성 플라스틱 재질의 하우징과, 상기 제1 고전압 디바이스로부터 연장하는 제1 전선의 단자와, 제2 고전압 디바이스로부터 연장하는 제2 전선의 단자와, 배터리로부터 연장하는 제3 전선의 단자가 서로 통전 가능하게 고정되는 비 전도성 재질의 터미널 블록을 포함한다. 그리고 상기 터미널 블록은 상기 하우징의 고정부에 고정된다.

이러한 조인트 박스에 의하면 전도성 플라스틱 재질의 하우징을 사용함으로써 경량화를 달성함과 동시에 차폐의 효과는 유지할 수 있게 되어 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 의한 조인트 박스(1)의 분해 사시도가 도시되어 있다. 조인트 박스(1)는, 전도성 플라스틱 소재로 만들어진 하우징(2)과, 덮개(3)로 구성되어 있는데, 덮개(3)는 볼트(35, 37)가 하우징(2)쪽에 제공되는 너트(27)에 체결됨으로써 고정된다. 덮개(3)에는 슬롯(39)도 제공되는데 이 슬롯(39)은 하우징(2)쪽에 제공되는 안내 돌기(25)를 안내한다. 제1 고전압 디바이스(200)로부터 연장하는 한 쌍의 제1 전선(101a, 101b)과, 제2 고전압 디바이스(300)로부터 연장하는 한 쌍의 제2 전선(102a, 102b)과, 주 배터리(500)로부터 연장하는 한 쌍의 제3 전선(103a, 103b)이 연결되어 있다. 상기 제1 전선 내지 제3 전선의 각각의 단자는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 하우징(2) 내부에 수용된다. 제2 전선(102a, 102b)과 제3 전선(103a, 103b)은 차폐 전선의 형태인 것이 바람직하다. 하우징(2)의 내측에는 후술하는 터미널 블록(100)을 고정하기 위한 고정부(24)가 제공되고, 터미널 블록(100)이 제 위치에 장착되는 것을 도와 주도록 하는 활주 안내부(22)도 내측에 제공된다.

전도성 플라스틱 소재는 지이플라스틱스(GE Plastics)사의 상표명 Faradex 또는 LG화학의 상품명 루콘(Lucon)을 사용할 수 있다.

터미널 블록(100)에는 제1 단자 체결 부재(301a, 301b, 302, 303, 304, 305, 306, 307)가 배치되는데, 각각의 제1 단자 체결 부재는 터미널 블록(100)에 형성되어 있는 활주 안내부(400; 도 4 참조)를 따라서 활주하여 제 위치에 배치된다. 그리고 터미널 블록(100)에는 하우징(2)의 활주 안내부(22)를 따라서 안내될 수 있는 피안내부(120)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 활주 안내부(22)와 피안내부(120)의 걸림에 의하여 터미널 블록(100)이, 삽입 방향이 아닌 다른 두 축 방향으로 하우징(2) 내에서 움직이는 것을 방지할 수 있다.(도 5 참조) 터미널 블록(100)은 비전도성 소재로 만들어져야 한다.

조립을 위해서 터미널 블록(100)이 하우징(2)의 내측에 배치되는데, 이 때 터미널 블록(100)의 피안내부(120)가 하우징(2)의 활주 안내부(22)를 따라서 안내되어 터미널 블록(100)이 제 위치에 배치되고, 최종적으로 하우징(2)의 고정부(24)에 고정되어서 삽입 방향으로의 이동이 제한된다.

제1 전선(101a, 101b)의 단자는 하우징(2)의 측벽에 형성된 슬롯으로 삽입되어, 제1 전선의 구멍(111a, 111b)이 제1 전도성 부재(50)의 구멍(501) 및 제2 전도 성 부재(51)의 구멍(511)에 각각 정렬된다. 그 후 제1 단자 체결 부재(301a, 301b)를 제2 단자 체결 부재(311a, 311b)와 각각 체결함으로써, 제1 전선(101a, 101b)를 고정시킨다.

퓨즈(60)의 장착공(61)은 제2 전도성 부재(51)의 구멍(512)와 정렬되고, 장착공(63)은 제3 전도성 부재(52)의 구멍(521)과 정렬된다. 퓨즈(60)는 제1 단자 체결 부재(302)와 제2 단자 체결 부재(312a)의 체결과, 제1 단자 체결 부재(303)와 제2 단자 체결 부재(312b)의 체결에 의하여 터미널 블록(100)에 고정된다.

제2 전선(10a, 102b)은 하우징(2)의 장착공(29)를 통과하여 그 단부가 하우징(2)의 내부에 배치되는데, 각각의 구멍(112a, 112b)을 통하여 볼트(202a, 202b)가 너트(113a, 113b)와 체결됨으로써 하우징(2)에 고정된다. 제2 전선(102ab, 102b)의 구멍(115a, 115b)은 각각 제3 전도성 부재(52)의 구멍(522) 및 제1 전도성 부재(50)의 구멍(502)과 정렬되고, 제1 단자 체결 부재(304, 305)와 제2 단자 체결 부재(313a, 313b)의 체결에 의해 터미널 블록(100)에 고정된다.

제3 전선(103a, 103b)은 하우징(2)의 장착공(29)을 통과하여 그 단부가 하우징(2)의 내부에 배치되는데, 각각의 구멍(116a, 116b)을 통하여 볼트(204a, 204b)가 너트(114a, 114b)와 체결됨으로써 하우징(2)에 고정된다. 제3 전선(103a, 103b)의 구멍(117a, 117b)은 각각 제1 전도성 부재(50)의 구멍(503)과 제3 전도성 부재(52)의 구멍(523)과 정렬되고, 제1 단자 체결 부재(306, 307)와 제2 단자 체결 부재(314a, 314b)의 체결에 의해 터미널 블록(100)에 고정된다.

한편, 제2 전선(102a, 102b)과 제3 전선(103a, 103b)은 차폐 전선의 형태인 것이 바람직하다.

도 1을 참조하여 전술한 조립 과정을 거쳐서 조립된 상태에서 덮개(3)를 제거한 상태의 사시도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 도 9에 도시된 회로도가 조인트 박스(1)를 통해 완성되어 있음을 확인할 수 있다.

본 발명에 의한 조인트 박스(1)의 브라켓에는 구조 보강을 위한 리브(275)가 제공되는 것이 바람직하다.

차폐 전선인 제2 전선(102a, 102b)을 하우징(2)에 대해 고정하는 볼트(202a)에는 하우징(2)의 살을 파고 들어갈 수 있는 압입부(1202a; 도 4 참조)가 제공되는 것이 바람직하다. 이것은 전도성 플라스틱 소재의 하우징(2)에 코팅 등을 이유로 전도가 되지 않는 현상을 방지하고 확실한 차폐효과를 얻기 위함이다.

도 6 내지 도 8에는 하우징(2)의 브라켓에 장착되는 인서트 칼라(70, 70', 70'')의 여러 예가 도시되어 있다.

도 6에 도시된 인서트 칼라(70)는 브라켓의 구멍에 삽입되는 몸체부(75)와, 상기 몸체부(75)의 바깥쪽으로 돌출하는 돌출부(77)를 포함한다. 몸체부(75)는 간극(73) 만큼 비연속적으로 형성된다. 인서트 칼라(70)를 브라켓의 구멍에 삽입하면, 돌출부(77)가 전도성 플라스틱 소재의 하우징(2)의 살을 파고 들어서 차폐 효과를 더욱 확실하게 하는 것이 가능하다.

도 7에 도시된 인서트 칼라(70')는 몸체부(75')의 상부가 외측으로 돌출하는 환형부를 포함하며, 이 환형부의 아래쪽으로 돌출부(77')가 형성되어 있다. 이 인서트 칼라(70')는 인서트 칼라(70')를 브라켓의 구멍에 삽입할 때에 전도성 플라스 틱 소재의 하우징(2)의 살을 파고 들어 차폐 효과를 더욱 확실하게 하는 것이 가능하다.

도 8에 도시된 인서트 칼라(70'')는 도 6에 도시된 형태와 유사한데, 브라켓의 구멍 내측에 미리 돌출되어 있는 돌출부(90)를, 인서트 칼라(70'')가 삽입하면서 제거함으로써 전도성 플라스틱 소재의 하우징(2)의 내부 살을 노출시켜 차폐 효과를 확실하게 하는 효과가 있다.

이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 결정되며 전술한 실시예 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함됨이 명백하다.

본 발명에 의하면 조인트 박스의 하우징을 경량인 전도성 플라스틱 소재로 구성할 수 있으므로 조인트 박스 전체 중량을 현저하게 저감시킬 수 있으면서도 차폐 효과는 유지시킬 수 있다.

그리고 터미널 블록을 사용함으로써 하우징의 형상을 매우 간단하게 구성할 수 있고, 따라서 하우징 금형 비용 등을 현저하게 절감할 수 있게 된다.

Claims

전기 자동차 또는 하이브리드 자동차의 제1 고전압 디바이스와, 제2 고전압 디바이스와, 배터리를 연결하는 조인트 박스에 있어서,

내측에 고정부를 포함하는 전도성 플라스틱 재질의 하우징과,

상기 제1 고전압 디바이스로부터 연장하는 제1 전선의 단자와, 제2 고전압 디바이스로부터 연장하는 제2 전선의 단자와, 배터리로부터 연장하는 제3 전선의 단자를 서로 통전 가능하게 고정되는 비 전도성 재질의 터미널 블록과,

상기 제1 전선의 단자 내지 제3 전선의 단자를 하우징에 고정하는 고정 부재를 포함하며,

상기 고정 부재에는 상기 하우징의 살을 파고 들어갈 수 있는 압입부가 제공되며,

상기 터미널 블록은 상기 하우징의 고정부에 고정되는,

조인트 박스.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 전선의 단자와, 제2 전선의 단자와, 제3 전선의 단자는 서로에 대해서 전도성 부재에 의해 연결되며,

상기 단자들과 상기 전도성 부재는 상기 터미널 블록에 함께 체결되는,

조인트 박스.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 하우징의 내측에는 활주 안내부가 제공되며,

상기 터미널 블록에는 상기 하우징에 수용될 때에 상기 활주 안내부를 따라서 안내되는 피안내부가 형성되어 있는,

조인트 박스.
청구항 2에 있어서,

상기 터미널 블록에는 제1 단자 체결 부재가 제공되며,

상기 조인트 박스는 상기 제1 단자 체결 부재에 체결되어 상기 제1 전선의 단자와, 제2 전선의 단자와, 제3 전선의 단자는 서로에 대해서 전도성 부재에 의해 연결하고, 상기 전도성 부재를 터미널 블록에 고정시키는,

조인트 박스.
청구항 4에 있어서,

상기 터미널 블록에는 활주 안내부가 제공되며,

상기 제1 단자 체결 부재는 상기 활주 안내부에 활주하여 제2 체결 부재와 체결될 수 있는 위치에 배치되는,

조인트 박스.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 하우징에는 자동차에 고정하기 위한 고정 브라켓이 제공되며,

상기 고정 브라켓에는 인서트 칼라가 장착되며,

상기 인서트 칼라는 하우징의 살을 파고 들어갈 수 있는 압입부가 제공되는,

조인트 박스.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 하우징은 체결 수단을 사용하여 자동차에 고정시킬 수 있는 구멍이 형성되어 있고 상기 구멍의 내측에 돌출되어 있는 돌출부가 제공되는 고정 브라켓을 포함하며,

상기 고정 브라켓에는 인서트 칼라가 장착되며,

상기 인서트 칼라는 상기 고정 브라켓에 장착될 때에 상기 돌출부를 제거하도록 되어 있는,

조인트 박스.
청구항 3에 있어서,

상기 피안내부는 상기 활주 안내부에 걸려서 안내되며,

안내될 때에는 터미널 블록이 하우징으로 삽입되는 방향 이외의 방향으로는 상기 피안내부가 실질적으로 이동이 제한되는,

조인트 박스.