KR101241172B1 - 고전압케이블 연결구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전장품과 연결되어 고전압의 전류가 흐르도록 하는 고전압케이블; 및 상기 고전압케이블의 굽힘이 발생되는 부분에 마련되며, 복수의 고전압케이블이 각이 진 형태로 연결되도록 하는 힌지조인트부;를 포함하여 구성되는 고전압케이블 연결구조가 소개된다.

Description

고전압케이블 연결구조{STRUCTURE FOR CONNECTING HIGH TENSION CABLE}
본 발명은 고전압케이블의 구조를 개선하여 고전압케이블의 조립성을 향상시키고, 충분한 충돌공간을 확보하도록 한 고전압케이블 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 자동차를 비롯하여 전기자동차나 연료전지 자동차에는 차량 구동을 위한 전기에너지를 공급할 수 있도록 고전압 배터리가 사용된다.
이러한, 고전압 배터리는 다수의 단위전지 또는 모듈을 연결하여 고전압을 만들 수 있는 배터리팩이 구성되며, 이를 이용하여 높은 전력을 발생시킨다.
이에, 고전압 배터리에서 만들어진 고전압의 전류가 차량의 구동 중 사용될 수 있도록 도 1과 같이 직경이 큰 고전압케이블(10)을 이용하여 높은 전류를 흘려 보내게 된다.
그러나, 고전압케이블(10)은 일반적인 전선 및 케이블과 달리 직경이 큰 것이 사용되므로, 상대적으로 높은 강성을 지니게 되며 굽힘저항이 크다. 따라서, 고전압케이블을 전장품(20)에 조립하는 경우 고전압케이블(10)을 연결하는 것이 쉽지 않은 문제가 있다.
또한, 도 2와 같이 고전압케이블(10)의 과도한 굽힘저항에 따라 고전압케이블(10)이 굽혀진 형상이 상대적으로 많은 공간을 차지하게 됨으로써, 차량의 충돌시 충돌공간 확보에 불리한 문제가 있다.
또, 고전압케이블(10)과 전장품(20) 사이에 연결되는 커넥터(21) 역시 고전압케이블(10)의 굽힘에 저항하도록 그 길이가 길어지게 됨으로써, 고전압케이블(10)의 연결시 더욱 많은 공간을 차지하는 문제가 있다.
특히, 앞서 설명한 바와 같이 종래의 고전압케이블의 구성이 충돌공간 확보에 불리하고, 높은 강성으로 인해 강체와 같은 역할을 함으로써, 도 3과 같이 차량의 정면 충돌시 고전압케이블이 승객실의 변형을 증대시키는 요인으로 작용하여, 승객 상해를 악화시키는 문제점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 고전압케이블의 구조를 개선하여 고전압케이블의 조립성을 향상시키고, 충분한 충돌공간을 확보하도록 한 고전압케이블 연결구조를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 전장품과 연결되어 고전압의 전류가 흐르도록 하는 고전압케이블; 및 상기 고전압케이블의 굽힘이 발생되는 부분에 마련되며, 복수의 고전압케이블이 각이 진 형태로 연결되도록 하는 힌지조인트부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 힌지조인트부는, 고전압케이블에 연결되며, 일단부에 볼부가 형성되고, 타단부에 체결부가 형성된 제1조인트; 다른 고전압케이블에 연결되며, 상기 볼부가 끼워져 회전하도록 일단부에 볼홈부가 형성되고, 타단부에 체결부가 형성된 제2조인트; 및 고전압케이블 및 다른 고전압케이블의 단부에 마련되며, 내부에 상기 체결부와 대응하는 형상으로 체결홈부가 형성되어 상기 체결홈부에 체결부가 삽입 및 체결되도록 하는 커넥터;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1조인트, 제2조인트 및 커넥터는 전류가 흐르는 도체일 수 있다.
상기 볼홈부 내측면에는 볼부와 윤활되도록 통전유체가 마련될 수 있다.
상기 체결부의 외주면과 체결홈부의 내주면은 대응되는 웨지 형상으로 형성될 수 있다.
상기 힌지조인트부 외부에는 주름관 형상의 벨로즈가 감싸도록 마련될 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 힌지조인트부가 볼조인트 형태로 마련되어 두 개의 고전압케이블이 서로에 대해 회전됨으로써, 고전압케이블을 굽히지 않고 연결할 수 있게 된다. 따라서, 원하는 방향으로 고전압케이블의 연결 경로를 직선화하여 설정할 수 있고, 고전압케이블을 전장품에 연결시 작업자의 추가 노력이 감소되어 생산성 및 조립성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 힌지조인트부를 통해 두 개의 고전압케이블이 각이 진 형태로 연결됨으로써, 고전압케이블이 굽힘 저항을 받지 않아 고전압케이블이 차지하게 되는 공간이 감소되는 것은 물론, 전장품에 결합되는 전장품커넥터의 길이를 크게 줄여 충분한 충돌 공간을 확보할 수 있는 효과가 있고, 또한 충돌 공간 확보를 통해 차량의 정면 충돌시 승객실의 밀림을 감소시켜 정면 충돌 성능을 증대시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 의해 고전압케이블이 연결되는 형상을 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 의한 고전압케이블의 굽힘 형상 및 연결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 종래 기술에 의한 고전압케이블의 굽힘 형상에 따른 충돌공간을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 의해 고전압케이블이 연결되는 형상을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 고전압케이블의 굽힘 형상 및 연결 구조를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 힌지조인트부의 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 의한 힌지조인트부의 구조 및 작동관계를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 의한 고전압케이블의 연결구조에 따른 충돌공간을 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4 내지 도 8을 통해 도시된 본 발명의 고전압케이블 연결구조는, 전장품(300)과 연결되어 고전압의 전류가 흐르도록 하는 고전압케이블(100)과, 상기 고전압케이블(100)의 굽힘이 발생되는 부분에 마련되며, 복수의 고전압케이블(100)이 각이 진 형태로 연결되도록 하는 힌지조인트부(200)를 포함하여 구성된다.
즉, 전장품(300)들 사이에 고전압케이블(100)의 연결시 굽힘이 발생되는 부분에 힌지조인트부(200)가 각이 진 형태로 마련됨으로써, 고전압케이블(100)을 굽혀 체결할 필요가 없어, 고전압케이블(100)의 굽힘에 따른 여러 문제점을 해소할 수 있게 된다.
여기서, 상기 전장품(300)은 차량을 움직이기 위해 필요한 전기장치로써, 박스의 형태로 마련될 수 있을 것이다.
도 6 및 도 7과 같이 본 발명의 상기 힌지조인트부(200)는, 고전압케이블(100)에 연결되며, 일단부에 볼부(212)가 형성되고, 타단부에 쐐기 형상의 체결부(214)가 형성된 제1조인트(210)와, 다른 고전압케이블(100)에 연결되며, 상기 볼부(212)가 끼워져 회전하도록 일단부에 볼홈부(222)가 형성되고, 타단부에 쐐기 형상의 체결부(224)가 형성된 제2조인트(220)와, 고전압케이블(100) 및 다른 고전압케이블(100)의 단부에 마련되며, 내부에 상기 체결부(214)(224)와 대응하는 형상으로 체결홈부(234)가 형성되어 체결부(214)(224)가 삽입되면서 체결되도록 하는 커넥터(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 제1조인트(210)의 볼부(212)와 제2조인트(220)의 볼홈부(222)가 볼조인트 형태로 체결됨으로써, 볼홈부(222)가 허용 가능한 범위 내에서 두 개의 축의 각도가 서로에 대해 자유롭게 회전하여 변경되고, 또한 두 개의 축이 서로에 대해 롤링 회전할 수 있게 되는 바, 두 개의 고전압케이블(100)을 각이 진 형태로 직선화하여 체결할 수 있게 된다.
따라서, 고전압케이블(100)을 전장품(300)에 연결시 고전압케이블(100)의 굽힘 작업이 필요없게 됨으로써, 고전압케이블(100)을 원하는 방향으로 쉽게 설정할 수 있으며, 또한 굽힙작업을 위한 작업자의 추가 노력이 감소된다.
본 발명의 제1조인트(210), 제2조인트(220) 및 커넥터(230)는 전류가 흐르는 도체로 제조 및 형성된다.
즉, 제1조인트(210)와, 제2조인트(220) 및 커넥터(230)가 금속재의 도체로 제조됨으로써, 힌지조인트부(200)가 마련된 고전압케이블(100)에서 상기 고전압케이블(100)을 따라 흐르는 전류가 전장품(300)을 향해 원활하게 흐를 수 있게 된다.
본 발명에서 상기 볼홈부(222) 내측면에는 볼부(212)와 윤활되면서 통전되도록 통전유체가 마련될 수 있다. 즉, 볼부(212)가 볼홈부(222) 내부에 끼워진 상태에서 볼홈부(222) 내측면에 마찰되면서 회전됨으로써, 통전유체에 의해 볼부(212)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 또한, 상기 통전유체에 의해 고전압케이블(100)을 따라 흐르는 전류가 제1조인트(210)와 제2조인트(220)를 따라 원활하게 흐를 수 있게 된다. 이때, 상기 통전유체는 볼홈부(222) 내측면에 별도의 홈이 마련되어 수용되도록 할 수 있다.
본 발명에서 상기 체결부(214)(224)의 외주면과 체결홈부(234)의 내주면은 웨지 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 체결부(214)(224)의 외주면이 다수의 웨지 형상으로 형성되고, 상기 체결부(214)(224)가 끼워지는 체결홈부(234)의 내주면이 상기 체결부(214)(224)와 대응되는 다수의 웨지 형상으로 형성됨으로써, 상기 체결부(214)(224)와 체결홈부(234)의 결합력을 보다 견고히 유지시키며 결합할 수 있게 된다.
다만, 상기 체결부(214)(224)와 체결홈부(234)의 형상은 상기한 웨지 형상에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형상으로 변경될 수 있을 것이다.
본 발명에서 상기 힌지조인트부(200) 외부에는 주름관 형상의 벨로즈(240)가 감싸는 형상으로 마련될 수 있다.
즉, 상기 힌지조인트부(200)를 구성하는 제1조인트(210)와, 제2조인트(220) 및 커넥트를 외부에서 감쌀 수 있도록 벨로즈(240)가 마련되고, 상기 벨로즈(240)는 주름관 형상으로 형성되어 제1조인트(210) 및 제2조인트(220)가 상대 회전하게 되더라도 힌지조인트부(200)를 외부에 감쌀 수 있게 된다.
따라서, 외부로부터 힌지조인트부(200)에 먼지 및 이물질이 끼는 것을 방지하게 됨으로써, 고전압케이블(100)의 오염 및 감전 위험을 방지하고, 이를 통해 발화 및 화재와 같은 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명한다.
도 5와 같이 서로 나란한 방향을 향하여 배치된 복수의 전장품(300)에 고전압케이블(100)을 연결하기 위해, 각각의 전장품(300)에 짧은 형태로 전장품커넥터(310)가 결합되고, 상기 전장품커넥터(310) 사이에 힌지조인트부(200)를 갖는 고전압케이블(100)이 연결되며, 상기 양측 힌지조인트부(200) 사이에 다른 고전압케이블(100)이 각이 진 형태로 연결된다.
즉, 힌지조인트부(200)가 볼조인트 형태로 마련되는 바, 볼조인트를 통해 연결된 두 개의 고전압케이블(100)이 서로에 대해 회전하면서 연결된다. 따라서, 각각의 개별적인 고전압케이블(100)의 경로를 직선화하여 연결할 수 있으므로, 고전압케이블(100)을 전장품(300)에 연결하고자 하는 경우 고전압케이블(100)의 굽힘이 필요치 않아, 원하는 방향으로 자유롭게 고전압케이블(100)의 연결 경로를 설정할 수 있게 된다.
더욱이, 상기와 같이 고전압케이블(100)의 굽힘 작업을 하지 않고도 전장품(300)에 연결하는 것이 가능하므로, 고전압케이블(100)을 전장품(300)에 연결시 작업자의 추가 노력이 감소되어 차량 생산 및 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.
특히, 도 8과 같이 본 발명은 힌지조인트부(200)를 통해 두 개의 고전압케이블(100)이 각이 진 형태로 연결됨으로써, 고전압케이블(100)의 높은 굽힘 저항에 의해 고전압케이블(100)이 차지하게 되는 공간이 감소되는 것은 물론, 전장품(300)에 결합되는 전장품커넥터(310)의 길이를 크게 줄일 수 있어 적어도 약 100㎜이상의 충돌 공간이 확보될 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 상기한 충돌 공간 확보를 통해 차량의 정면 충돌시 승객실의 밀림을 감소시켜 차량의 정면 충돌 성능을 증대시킬 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 고전압케이블 200 : 힌지조인트부
210 : 제1조인트 212 : 볼부
214 : 체결부 220 : 제2조인트
222 : 볼홈부 224 : 체결부
230 : 커넥터 234 : 체결홈부
240 : 벨로즈 300 : 전장품
310 : 전장품커넥터

Claims (6)

  1. 전장품(300)과 연결되어 고전압의 전류가 흐르도록 하는 고전압케이블(100); 및
    상기 고전압케이블(100)의 굽힘이 발생되는 부분에 마련되며, 복수의 고전압케이블(100)이 각이 진 형태로 연결되도록 하는 힌지조인트부(200);를 포함하여 구성되며,
    상기 힌지조인트부(200)는,
    고전압케이블(100)에 연결되며, 일단부에 볼부(212)가 형성되고, 타단부에 체결부(214)가 형성된 제1조인트(210);
    다른 고전압케이블(100)에 연결되며, 상기 볼부(212)가 끼워져 회전하도록 일단부에 볼홈부(222)가 형성되고, 타단부에 체결부(224)가 형성된 제2조인트(220); 및
    고전압케이블(100) 및 다른 고전압케이블(100)의 단부에 마련되며, 내부에 상기 체결부(214)(224)와 대응하는 형상으로 체결홈부(234)가 형성되어 상기 체결홈부(234)에 체결부(214)(224)가 삽입 및 체결되도록 하는 커넥터(230);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압케이블 연결구조.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1조인트(210), 제2조인트(220) 및 커넥터(230)는 전류가 흐르는 도체인 것을 특징으로 하는 고전압케이블 연결구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 볼홈부(222) 내측면에는 볼부(212)와 윤활되도록 통전유체가 마련된 것을 특징으로 하는 고전압케이블 연결구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 체결부(214)(224)의 외주면과 체결홈부(234)의 내주면은 서로 대응되는 웨지 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 고전압케이블 연결구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 힌지조인트부(200) 외부에는 주름관 형상의 벨로즈(240)가 감싸도록 마련된 것을 특징으로 하는 고전압케이블 연결구조.
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