KR101026746B1 - 전기 단자 연결용 접속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 둘 또는 그 이상의 판상형 전기 단자들을 접속시키기 위한 소형 장치로서, 접속을 요하는 전기 단자 부위를 상하로 감쌀 수 있는 한 쌍의 절연성 부재들(A, B)과, 상기 절연성 부재들(A, B)을 상호 결합 및 분리할 수 있도록 그것의 양측에 형성되어 있는 체결부재, 및 상기 절연성 부재들의 내측면에 부착되어 있는 절연성 탄성부재로 구성되어 있는 접속장치를 제공한다.

본 발명에 따른 접속장치는 간단한 구조에도 불구하고 전선 터미널 등의 전기 단자를 용이하게 체결하여 접속시킬 수 있어서, 전기 단자들의 두께 및 형상이 다양한 경우와 전기 단자들의 체결과 분리 작업이 자주 발생되고 진동과 같은 외력이 많이 발생하는 테스트 장치에서도 경첩식 또는 일체형 구조인 종래의 접속 수단들에 비해 바람직하게 사용될 수 있다.

Description

전기 단자 연결용 접속장치 {Device for Connecting Electrical Terminal}

도 1은 전기 단자들의 연결 방식을 보여주는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 접속장치의 모식도이다;

도 2는 도 1의 접속장치를 사용하여 전기 단자들을 체결한 후 결합형태의 모식도이다;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 단자 연결용 접속장치를 체결부재의 작동 원리를 보여주는 수직 단면도이다.

본 발명은 둘 또는 그 이상의 판상형 전기 단자들을 접속시키기 위한 소형 장치로서, 더욱 상세하게는, 접속을 요하는 전기 단자 부위를 상하로 감쌀 수 있는 한 쌍의 절연성 부재들(A, B)과, 상기 절연성 부재들(A, B)을 상호 결합 및 분리할 수 있도록 그것의 양측에 형성되어 있는 체결부재, 및 상기 절연성 부재들의 내측면에 부착되어 있는 절연성 탄성부재로 구성되어 있는 접속장치를 제공한다.

모바일 기기에 대한 기술 개발과 수요가 증가함에 따라 에너지원으로서의 이차전지의 수요가 급격히 증가하고 있다.

이차전지는 그것이 사용되는 외부기기의 종류에 따라, 단일 전지의 형태로 사용되기도 하고, 또는 다수의 단위전지들을 전기적으로 연결한 전지팩의 형태로 사용되기도 한다. 예를 들어, 휴대폰과 같은 소형 디바이스는 전지 1 개의 출력과 용량으로 소정의 시간 동안 작동이 가능한 반면에, 노트북 컴퓨터, 휴대용 DVD(portable DVD), 소형 PC, 전기자동차, 하이브리드 전기자동차 등과 같은 중형 또는 대형 디바이스는 출력 및 용량의 문제로 중대형 전지팩의 사용이 요구된다.

따라서, 전지팩을 사용하는 전지의 수가 증가할수록 더욱 복잡한 배선이 요구되고, 배선이 복잡해짐에 따라, 접속회로의 구성을 위한 전기 단자들의 연결 작업 수가 급격히 증가하고, 좁은 공간에서의 연결 작업에 숙련된 기술력이 요구되며, 그 만큼 단락의 위험성도 놓아지고 있다.

접속회로의 구성은 비단 전지팩의 제조공정 뿐만 아니라, 디바이스의 물성, 안전성 등을 테스트 하는 작업에서도 빈번히 행해진다.

일반적으로, 접속회로의 구성을 위해 전기 단자들을 상호 연결하는 작업은, 전기 단자들을 직접 접촉시킨 상태, 또는 와이어, 금속 플레이트, PCB, Flexible-PCB 등의 접속부재를 개재한 상태에서 솔더링 방식, 용접 방식, 볼트, 너트 등을 사용한 기계적 체결 방식 등으로 행해지고 있다. 그러나, 이러한 연결 작업은 용접 장치 등과 같이 고가의 장치를 필요로 하거나, 볼트, 너트 등을 정교하게 체결하는 작업을 요구하는 등의 문제점을 가지고 있다.

일 예로, 이차전지의 작동 성능 내지 안전성을 평가하기 위하여 충방전기 등에 전지셀을 접속하는 과정에서 전기 단자들을 상호 연결하는 작업은 테스트 조건에 따라 수 차례 반복적으로 행해지는데, 그 때마다 볼트/너트를 사용한 체결 작업을 수행해야 하므로, 테스트 작업 자체가 매우 번잡해지게 된다.

이와 관련하여, 전기 단자들을 연결하는 일부 개선된 방법들이 제시되어 있다.

예를 들어, 일본 특허출원공개 제2000-173724호에는, 동축케이블을 연결하는 접속 단자를 조립 및 취급을 용이하게 할 목적에서, 원통형상의 절연체를 하부 본체와 상부 덮개로 분할하며, 하부 본체와 상부 덮개를 개폐하기 위한 경첩모양의 연결부를 설치하고 본체 안에 콘택트 핀과 지지벽을 설치하여 콘텍트 핀을 본체 측에 지지하여 경첩 모양의 연결부를 구부려 본체 개구면의 덮개 개구면과 합하여 절연체를 조립하는 접속부재가 개시되어 있다.

그러나, 상기 출원의 접속부재는 실질적으로 동축 케이스의 연결에만 사용이 가능하고, 일측이 경첩식으로 연결되어 있어서 동축케이블이 아닌 기타 전기 단자들을 상호 연결하기에는 부적합하며, 또한 일체식인 구조이기 때문에 분리형 접속 부재에 비하여 유연성이 떨어지는 단점을 가지고 있다.

또한, 일본 등록특허 제3454729호에는, 일반적인 전선을 삽입한 상태에서 서로 끼우는 접속부재로서 전선을 도통 및 체결하는 단자 접속부 및 단자 압착부를 가지고 있는 하부에 구성된 제 1 하우징과 이를 체결하는 상부의 제 2 하우징으로 구성되어 있는 전기 접속단자가 개시되어 있다.

그러나, 상기 출원의 전기 접속단자는 앞서의 출원에서와 같이 경첩식의 일체형으로 형성되어 있어서 두께가 다른 판상형의 전극 단자 접속에는 부적합하고, 구조 자체가 크고 매우 복잡하여, 연결 부위의 크기 증가와 제조비의 상승이 불가피하다는 단점을 가지고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있는 접속장치에 대한 필요성이 높은 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.

즉, 본 발명의 목적은, 보다 간단한 구조에 의해 제조가 용이하고, 판상형 전기 단자들에 대해 보다 안정적인 전기적 연결을 용이하게 달성할 수 있으며, 전기 단자의 두께차에도 불구하고 상호 연결을 행할 수 있는 접속장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 단자 연결용 접속장치는, 둘 또는 그 이상의 판상형 전기 단자들을 접속시키기 위한 소형 장치로서, 접속을 요하는 전기 단자 부위를 상하로 감쌀 수 있는 한 쌍의 절연성 부재들(A, B)과, 상기 절연성 부재들(A, B)을 상호 결합 및 분리할 수 있도록 그것의 양측에 형성되어 있는 체결부재, 및 상기 절연성 부재들의 내측면에 부착되어 있는 절연성 탄성부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 따른 접속장치는, 상호 분리되어 있는 상부 절연부재와 하부 절연부재로 구성되어 있어서, 두께가 서로 다른 판상형의 전기 단자들도 용이하게 체결하여 접속시킬 수 있으며, 그러한 절연성 부재들의 내측면에 절연성 탄성부재가 부착되어 있어서, 소정의 허용 범위에서 두께를 달리하는 다양한 종류의 판상형 전기 단자들을 탄력적으로 체결하여 접속시킬 수 있다.

또한, 분리형의 상하부 절연부재들이 체결부재에 의해 가역적인 결합을 이룰 수 있으므로, 예를 들어, 테스트 환경과 같은 전기 단자들간의 접속을 위한 체결 및 분리를 반복적으로 수행하는 경우에도, 바람직하게 적용할 수 있다.

본 발명에 따른 접속장치에서, 상기 절연성 부재들은, 판상형 전기 단자들의 가압력과 외부 충격 등에 대해 구조적으로 안정하고 전기 단자의 접촉면이 대략 판상형 구조를 가진 절연성 부재라면, 그것의 형태 및 소재가 특별히 제한되는 것은 아니다. 우수한 기계적 강성을 제공하고 절연성을 나타낸다는 측면에서, 상기 절연성 부재는 표면이 절연성 수지로 코팅된 금속 소재나, 절연성 고분자 수지 또는 복합체로 이루어진 부재가 바람직할 수 있다.

하나의 바람직한 예에서, 상부와 하부로 구성되어 있는 절연성 부재들 중, 절연성 부재(A)는 상대적으로 얇은 판상체이고, 절연성 부재(B)는 상대적으로 두꺼운 두께를 가지며 양 측면에 체결부재가 장착되어 있는 구조일 수 있다. 즉, 절연성 부재(B)의 측면에는 조작이 간편한 체결부재가 장착되는 공간이 필요하므로, 절 연성 부재(A)보다는 상대적으로 두꺼운 두께를 가지는 것이 바람직하다.

상기 체결부재는 두 절연성 부재(A, B)를 가역적으로 체결할 수 있는 구조의 부재로서, 바람직하게는, 절연성 부재(B)에 피벗 회전이 가능하게 설치되어 있는 레버와, 상기 레버의 중앙부위에 회전 가능하게 결합되어 있고 단부가 후크 형상인 샤프트를 포함하는 것으로 구성될 수 있다. 이러한 구조에서, 상기 샤프트의 단부를 절연성 부재(A)의 측면에 걸친 상태에서 레버를 반대 방향으로 회전시켜 고정할 수 있으므로, 체결 및 분리 작업이 자주 행해지는 경우에 특히 바람직하다.

상기 레버와 샤프트로 구성된 체결부재는, 앞서 설명한 종래기술의 장치들에 비해 구조가 간단하며, 상부 전기 단자와 하부 전기 단자가 판상형으로 구성된 전기 단자에도 적용이 용이하고 조작이 간편하며, 테스트 환경과 같이 진동 같은 외력이 많이 발생하는 경우에도 체결을 확실하게 안정적으로 유지할 수 있다.

절연성 부재의 내측면에 부착되는 탄성부재는 상하부 절연부재들과 체결부재에 의해 정해지는 전기 단자들의 두께 범위에 유연성을 제공하면서 안정적인 체결 상태를 도와준다. 이러한 탄성부재는 절연성을 나타내면서 탄력적인 복원력을 제공하는 소재로 이루어져 있고, 바람직하게는 고무 소재로 이루어질 수 있다.

이러한 절연성 탄성부재는 접속 부위를 감싸는 종래의 절연성 테이프와 같은 역할을 수행하므로, 전기 단자들의 접속 후 별도로 절연 상태를 제공하기 위한 작업 수행을 절약시켜 준다.

본 발명에 따른 전기 단자 연결용 접속장치는 전지팩의 전기 접속, 전력선의 전기 접속, 기타 디바이스에서의 전기 접속 등 다양한 분야에 사용될 수 있으며, 특히, 전기 단자들의 체결과 분리가 자주 일어나는 테스트 환경에서 바람직하게 사용될 수 있다.

종래에 전지셀 등의 테스트 환경에 전선 터미널 등의 전기 단자를 상호 연결할 때에는, 터미널 단부에 볼트 구멍을 천공한 후 볼트/너트 등으로 체결하거나 또는 와이어 형태의 터미널 단부의 경우 서로 꼬아 결집시켜, 이러한 접속 부위를 절연성 테이프로 감아 외부로부터의 단락 위험성을 방지하는 방식이 사용되었다.

그러나, 이러한 방식은 많은 문제점을 가지고 있으며, 특히, 테스트 장비에서는 전선 터미널의 접속 부위를 수시로 분리 및 재 체결하는 경우가 자주 발생하므로, 상기의 접속 방식은 매우 불편한 단점이 있으나, 본 발명의 접속장치는 레버/사프트 등 간편한 방식의 체결부재를 사용함으로써, 테스트 장비에서도 전선 터미널 등의 전기 단자들을 접속 및 체결하는 데 있어서 용이하게 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기 접속장치를 포함하고 있는 테스트 장치를 제공하는 바, 이러한 테스트 장치는 바람직하게는 이차전지 셀 또는 전지팩을 테스트하는데 사용될 수 있다.

이차전지 셀 등의 테스트 장치에 대한 구성 등은 당업계에 공지되어 있으므로, 본 명세서에서는 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 내용을 상술하지만, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1 및 도 2에는 전기 단자들의 연결 방식을 보여주는 본 발명의 하나의 실 시예에 따른 접속장치가 모식적으로 도시되어 있다.

이들 도면을 참조하면, 전기 단자 연결용 접속장치(100)는 상부 절연부재(110)와 하부 절연부재(120) 및 체결부재(130)로 구성되어 있고, 상하부 절연부재(110, 120)의 내측면에 각각 절연성의 탄성부재들(112, 122)이 부착되어 있다.

상부 절연부재(110)의 양측 상단면에는 체결홈(114)이 형성되어 있고, 하부 절연부재(120)에는 일측 단부에 후크(132)가 형성되어 있는 체결부재(122)가 양 측면에 설치되어 있다. 따라서, 하부 절연부재(120) 상에 제 1 전기 단자(140)와 상부 전기 단자(150)를 상호 접촉되도록 탑재하고, 상부 절연부재(110)로 덮은 후, 체결부재(130)의 후크(132)가 상부 절연부재(110)의 홈부(114)에 걸리도록 체결하면, 제 1 전기 단자(140)와 제 2 전기 단자(150)의 안정적인 접속이 이루어진다.

도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 단자 연결용 접속장치를 체결부재의 작동 원리를 보여주는 수직 단면도가 도시되어 있다.

도 3을 참조하면, 체결부재(200)는 특정한 형태로 소정의 회전이 가능하도록 구성된 레버(210)와 샤프트(220)로 이루어져 있다. 구체적으로, 하부 절연부재(120)의 양 측면에는 레버(210)가 상하로 회전이 가능하도록 설치되어 있고, 레버(210)의 중앙 부위에는 도면 상에서 좌우로 회전 가능하게 샤프트(220)가 장착되어 있으며, 샤프트(220)의 대향 측 단부에 후크(222)가 형성되어 있다.

따라서, 상부 절연부재(110)와 하부 절연부재(130) 사이에 제 1 전기 단자(140)와 제 2 전기 단자(150)를 위치시킨 상태에서, 샤프트(220)의 후크(222)가 상부 절연부재(110)의 체결홈(114)에 걸리도록 위치시킨 상태에서, 레버(210)를 하 향 회전시키면, 상부 절연부재(110)의 탄성부재(112)와 하부 절연부재(120)의 탄성부재(122)에 의해 가압되면서 두 전기 단자들(140, 150)의 전기적 접속이 달성된다.

레버(210)의 단부가 하향 회전된 상태에서는 체결부재(200)의 안정적인 체결 상태가 유지되므로, 테스트 장치와 같이 진동이 많이 발생하는 경우에도 접속 상태를 유지할 수 있으며, 필요에 따라, 레버(210)를 상향 회전시킴으로써, 앞서 설명한 과정의 반대 과정으로 분리를 행할 수 있다.

본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 접속장치는 간단한 구조에도 불구하고 전선 터미널 등의 전기 단자를 용이하게 체결하여 접속시킬 수 있어서, 전기 단자들의 두께 및 형상이 다양한 경우와 전기 단자들의 체결과 분리 작업이 자주 발생되고 진동과 같은 외력이 많이 발생하는 테스트 장치에서도 경첩식 또는 일체형 구조인 종래의 접속 수단들에 비해 바람직하게 사용될 수 있다.

Claims (7)

1. 둘 또는 그 이상의 판상형 전기 단자들을 접속시키기 위한 소형 장치로서, 접속을 요하는 전기 단자 부위를 상하로 감쌀 수 있는 한 쌍의 절연성 부재들(A, B)과, 상기 절연성 부재들(A, B)을 상호 결합 및 분리할 수 있도록 그것의 양측에 형성되어 있는 체결부재, 및 상기 절연성 부재들의 내측면에 부착되어 있는 절연성 탄성부재로 구성되어 있고,

   상기 체결부재는 절연성 부재(B)에 피벗 회전이 가능하게 설치되어 있는 레버와, 상기 레버의 중앙부위에 회전 가능하게 결합되어 있고 단부가 후크 형상인 샤프트를 포함하는 것으로 구성되어 있으며, 상기 샤프트의 단부를 절연성 부재(A)의 측면에 걸친 상태에서 레버를 반대 방향으로 회전시켜 고정하는 것을 특징으로 하는 접속장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 부재들 중 절연성 부재(A)는 절연성 부재(B)보다 얇은 판상체이고, 절연성 부재(B)는 절연성 부재(A)보다 두꺼운 두께를 가지며 양 측면에 체결부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 접속장치.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 절연성 부재는 표면이 절연성 수지로 코팅된 금속 소재나, 절연성 고분자 수지 또는 복합체로 이루어진 것을 특징으로 하는 접속장치.
6. 제 1 항에 따른 접속장치를 포함하고 있는 테스트 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 장치는 이차전지 셀 또는 전지팩을 테스트하는 장치인 것을 특징으로 하는 테스트 장치.

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