KR101248896B1

KR101248896B1 - 전기 구동력 전송을 위한 플러그 하우징 및 전기 플러그

Info

Publication number: KR101248896B1
Application number: KR1020077024332A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 에켈; 울프강 마이어; 마르쿠스 바흐르; 크리스토프 크래머; 요제프 울러
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 에이엠피 게엠베하
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2013-03-29
Also published as: CA2602416C; US20080261458A1; US7601028B2; CA2602416A1; EP1869735B1; JP4837025B2; CN101248560B; KR20080005220A; JP2008535153A; WO2006100045A1; EP1869735A1; CN101248560A

Abstract

본 발명은 플러그 리셉터클과 케이블(12) 사이에 자동차를 위한 전기 구동력을 전송하기 위한 전기 플러그(10)를 위한 플러그 하우징(30)으로서, 내부 컨덕터(14), 차폐부(18) 및 내부 컨덕터(14)와 차폐부(18) 사이에 절연체(16)를 갖는다. 플러그 하우징(30)은 플러그(10)가 플러그 리셉터클에 접속될 수 있는 플러그-인 영역(32), 케이블(12)이 플러그 하우징(30)으로 주입될 수 있는 케이블 영역(34), 플러그-인 영역(32)과 케이블 영역(34) 사이의 칸막이 벽(48), 케이블 영역(34)으로 주입되는 케이블(12)의 내부 컨덕터(14)와 전도적으로 접속되는 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 수용하기 위한 칸막이 벽(48)의 제1 개구부(50)를 포함하며, 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 케이블 영역(34)으로부터 플러그-인 영역(32)으로 연장된다. 또한, 플러그 하우징은 플러그(10)와 접속된 플러그 리셉터클의 추가의 차폐부 접촉 엘리먼트와 접촉하는 역할을 하며 케이블 영역(34)으로부터 플러그-인 영역(32)으로 돌출하는 차폐부 접촉 엘리먼트(62)를 수용하기 위한, 플러그-인 영역(32)과 케이블 영역을 접속시키는 칸막이 벽(48)의 제2 개구부(70)를 포함한다.

Description

전기 구동력 전송을 위한 플러그 하우징 및 전기 플러그{PLUG HOUSING AND ELECTRICAL PLUG FOR TRANSMITTING ELECTRICAL DRIVE POWER}

본 발명은 전기 플러그를 위한 플러그 하우징에 관한 것이며, 플러그 리셉터클(receptacle)과 케이블 사이에 자동차를 위한 전기 구동력을 전송하기 위한 전기 플러그에 관한 것이다.

본 특허 출원을 위해, 전기 플러그 및 전기 플러그 리셉터클은 한편으로는 케이블에 견고히 또는 영구적으로 접속되고 다른 한편으로는 메이팅 컴포넌트(mating component)와 바람직하게 탈착가능한 플러그-앤-소켓(plug-and-socket) 접속을 형성하도록 의도된, 전기적 컴포넌트들이다. 본 명세서에서, 플러그의 메이팅 컴포넌트는 플러그 리셉터클로 지정되며, 플러그 리셉터클의 메이팅 컴포넌트는 플러그로 지정된다. 지정 플러그 및 플러그 리셉터클은 하기에서 암(female) 또는 수(male) 구성에 관계없이, 즉, 핀 또는 소켓으로서 접촉 엘리먼트들의 구성에 관계없이 사용된다.

전기 공학 또는 전자 공학에서, 다양한 타입의 다수의 플러그들 및 플러그 리셉터클들이 공지되었다. 이들은 가능한 가장 넓은 범위의 전압, 전류, 주파수 및 데이터율로 전기 신호 및/또는 전력을 전송하는 역할을 한다. 전자기 간섭의 방출 또는 커플링-인(coupling-in)을 방지하기 위하여, 플러그 및 플러그 리셉터클에는 그것과 함께 접속된 케이블들 또는 다른 전송 엘리먼트들에 따라 단일 또는 다중 차폐물이 제공될 수 있다. 습기(damp), 먼지 또는 화학적으로 공격적인 환경으로부터 보호하기 위하여, 플러그들 및 플러그 리셉터클들은 매우 넓은 범위의 밀봉 엘리먼트들을 포함한다. 나사 부속품 또는 래치 부속품은 플러그 및 플러그 리셉터클의 분리에 대항하여 고정시키는 역할을 할 수 있다. 사용 조건 및 극도로 넓은 적용 범위로 인하여, 광범위한 최적화된 플러그들 및 플러그 리셉터클들이 존재한다.

상대적으로 새로운 플러그들 및 플러그 리셉터클들의 사용 분야로는 전기 구동 자동차에서의 구동력 전송이 있다. 구동력은 예를 들어, 저장 배터리, 연료 전지, 발전기 또는 다른 에너지원, 전력 변환기 등의 에너지 저장 수단과 하나 이상의 구동 모터들 사이에서 단방향 또는 양방향으로 번갈아 전송된다. 특히 전력 변환기와 구동 모터(들) 사이에서 구동력은 바람직하게는 펄스 폭-변조 방식으로, 이에 따라 높은 a.c. 컴포넌트로 전송된다. 전자기 간섭 신호의 방출을 방지하기 위하여, 차폐물을 갖는 케이블들 또는 도선들이 사용된다.

전동 드라이브를 갖는 자동차는 최근까지 단지 프로토타입 또는 단기 모델 형태로만 존재했다. 이러한 이유로 전력 전송 영역에서 사용된 플러그들 및 플러그 리셉터클들은 이미 이용가능한 것들이지만, 또한 대부분 힘이들고(robust) 매우 복잡한 구조물로 식별된다. 따라서 이러한 플러그들 및 플러그 리셉터클들은 제작 및 설비하는 것이 복잡하고 비싸다.

전기 구동 자동차가 일련의 대량 제품들의 영역으로 이동함에 따라, 전력 전송 영역에서의 플러그들 및 플러그 리셉터클들에 대한 요구는 또한 변화한다. 플러그들 및 플러그 리셉터클들은 견고하고 자동차의 전체 사용 기간에 걸쳐 장기간 오동작하지 않는 것을 보장할 뿐 아니라 제작하여 설비하는 것이 간단하고 저렴해야만 한다.

본 발명의 목적은 플러그의 간단하고 경제적인 제작 및 신뢰성 있는 동작을 가능하게 하는 전기 플러그 및 전기 플러그를 위한 플러그 하우징을 제공하는 것으로 구성된다.

상기 목적은 청구항 제1항에 따른 플러그 하우징 및 제11항 및 제18항에 따른 전기 플러그에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 추가의 실시예는 종속항들에서 한정된다.

본 발명은 플러그의 케이블 영역 또는 케이블 측면으로부터 케이블 차폐부의 전기 전도성 접속을 위한 플러그 하우징으로 차폐부 접촉 엘리먼트를 삽입하는 것과, 이에 더하여, 플러그 리셉터클 차폐부, 차폐부 접촉 엘리먼트가 케이블 영역으로부터 전기 플러그의 대향하는 플러그-인(plug-in) 영역으로 돌출하는 발상에 기초한다. 이 때문에, 하나 이상의 개구부들이 플러그-인 영역과 케이블 영역 사이에 칸막이 벽에 제공된다. 이러한 개구부들은 바람직하게는 갭(gap) 형태를 취하며, 칸막이 벽의 에지를 따라 배열된다. 차폐부 접촉 엘리먼트는 개수, 배열 및 형태에 관하여 개구부들에 대응하는 텅(tongue)들을 포함하며, 상기 텅들은 개구부들을 통해 돌출한다.

바람직하게, 케이블 영역 및 플러그-인 영역은 각각 플러그 하우징에 함몰부(recess)를 포함한다. 바람직하게, 두 개 함몰부들의 원통형(cylindrical) 벽들이 정렬되고, 차폐부 접촉 엘리먼트는 실질적으로 이러한 벽들에 누이게 된다. 케이블의 차폐부와 차폐부 접촉 엘리먼트 사이의 전기 전도성 접속은 바람직하게는 접속 스프링들 및 케이블의 차폐부상에 크림핑된(crimped) 튜브에 의해 만들어진다. 이러한 접속 스프링들은 차폐부 접촉 엘리먼트 또는 크림핑-온(crimped-on) 튜브로 일체형으로 구성된다.

플러그 리셉터클과 하나 이상의 차폐된 케이블들을 접속하기 위하여 플러그가 제공된다. 자동차에서 전기 구동력을 전송하기 위한 본 발명에 따른 플러그의 바람직한 적용의 경우, 플러그는 3 상(phase) 교류를 전송하기 위하여 3개의 병렬 케이블들을 플러그 리셉터클과 접속되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 연동(interlock) 장치로 플러그 리셉터클에 케이블을 접속하기 위하여 전기 플러그를 제공하는 발상에 기초하며, 상기 연동 장치는 동일한 케이블 또는 추가의 케이블을 통해 제어 회로에 접속된다. 연동 장치는 플러그가 의도된 방식으로 플러그 리셉터클과 접속된다면 플러그 리셉터클에서 단락(short-circuit) 수단에 의해 단락되는 접촉 쌍으로 구성된다. 플러그 및 플러그 리셉터클이 분리된다면, 접촉 쌍의 단락은 전력 전송을 위해 제공된 플러그 리셉터클과 플러그의 대응 접촉부의 분리에 앞서 취소된다.

제어 수단은 케이블에 의해 접촉 쌍에 접속되고, 접촉 쌍이 더 이상 단락되지 않는 대로 전력 공급을 중단한다. 이는 예를 들어 아킹(arcing)으로 인해 다르게 발생할 수 있는 플러그 리셉터클 및 플러그의 손상을 방지한다. 그것은 부가적으로 플러그 리셉터클에 접속되지 않는 플러그의 노출된 접촉부에서 전압이 나타나지 않도록 한다.

그러한 보호 수단은 단지 전력 공급 하우징에 또는 상기 하우징상에 단단히 부착되는 플러그 리셉터클 또는 플러그상에만 제공된다. 본 발명은 또한 소위 "프리-행잉 커플링(free-hanging coupling)"의 경우에 처음으로 그러한 보호를 가능하게 하는데, 즉, 플러그들 및 플러그 리셉터클들이 개별 컴포넌트들로서 케이블을 통해 부가적 수단에 접속된다.

본 발명의 바람직한 예시적인 실시예들은 첨부 도면들을 참조로 하여 아래에서 설명된다.

도 1은 전기 플러그의 개략적 단면도이다;

도 2는 전기 플러그의 개략적 평면도이다;

도 3은 전기 플러그의 세부 부분의 개략적 단면도이다;

도 4는 전기 플러그의 추가적인 세부 부분의 개략적 단면도이다.

도 1은 3개 케이블들(12)을 미도시된 플러그 리셉터클과 접속시키는 플러그(10)를 통한 한 섹션의 개략도이다. 케이블들(12)의 대칭 축은 도시된 단면에 놓인다. 각각의 케이블(12)은 내부 컨덕터(14), 재킷 또는 튜브의 방식으로 내부 컨덕터(14)를 둘러싸는 절연체(16) 및 차폐물(18)을 포함한다. 차폐물(18)은 예를 들어 튜브형 와이어 메쉬(mesh)로 구성되며, 상기 메쉬는 절연체(16)에 의해 내부 컨덕터(14)로부터 전기적으로 절연된다. 절연체(16) 외부에 각각의 케이블(12)은 추가로 외부 절연 재킷(20)을 포함하며, 상기 재킷은 전기 절연체로서 작용하며 환경적 영향으로부터 보호한다.

플러그(10)에 접속된 각각의 단부에서, 절연체(16), 차폐물(18) 및 절연 재킷(20)이 제거된다. 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 크림핑되어 각각의 내부 컨덕터(15)의 단부(22)에 노출된다. 차폐물 튜브(26)는 차폐물로 크림핑되고, 바람직하게는 원래 절연 재킷(20) 너머로 돌출하는 차폐물(18)은 바깥쪽으로 접히고 내부 크림핑 튜브(28) 및 절연 재킷(20) 상으로 다시 접힌다.

손가락이 내부 컨덕터 엘리먼트들(24)을 건드리는 경우 전기 쇼크로 인한 상해를 방지하기 위하여, 각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 전기적 절연 물질의 손가락 보호물(25)을 포함하며, 상기 보호물은 최소한 손가락으로 내부 컨덕터 엘리먼트(24)의 전기가 통하는 표면을 건드리는 것을 어렵게 한다.

플러그(10)는 바람직하게는 플라스틱 주입 주조 방법에 의해 생성된 일체형 플러그 하우징(30)을 포함하는 것이 바람직하다. 플러그 하우징(30)은 도 1에서 상부에 도시된 플러그-인 영역(32) 및 도 1에서 하부에 도시된 케이블 영역(34)을 포함하는데, 플러그-인 영역에서 플러그(10)는 플러그 리셉터클과 접속될 수 있으며, 케이블 영역(34)에서 케이블들(12)은 플러그 하우징(30)으로 주입된다.

본 예시적 실시예에서, 플러그(10)가 플러그-인 영역(32)에서 플러스 콘센트와 접속될 수 있는 플러그-인 방향 및 케이블들(12)이 플러그(10)의 케이블 영 역(34)으로 주입되는 방향은 케이블들(12)의 대칭 축의 방향과 일치한다.

케이블 영역(34)에서, 플러그 하우징(30)은 각각의 3개 케이블들(12)을 위한 원통형, 바람직하게는 원기둥형(circular-cylindrical) 함몰부(36)를 포함하고, 여기서 케이블(12)이 플러그(10)와 접속되는 함몰부는 같은 중심을 갖고 배열된다. 플러그-인 영역(32)에서, 플러그 하우징(30)은 3개 함몰부들(38)을 포함한다. 플러그-인 영역(32)에서 각각의 함몰부(38)는 바람직하게는 케이블 영역(34)의 함몰부들(36) 중 하나와 정렬된다. 이는 특히 함몰부들(36, 38)이 플러그-인 영역(32) 및 케이블 영역(34)에서 동일한 단면을 나타내고, 케이블 영역(34)에서 각각의 함몰부(36)의 벽(40)이 플러그-인 영역(32)에서 대응 함몰부(38)의 벽(42)과 함께 정렬되는 것을 의미한다. 본 예시적 실시예에서, 플러그-인 영역(32)의 각각의 함몰부(38)는 원통형, 바람직하게는 원기둥형 컵(44)에 의해 형성된다. 각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 플러그-인 영역(32)의 함몰부들(38) 중 하나와 동축으로(coaxially) 또는 같은 중심을 갖고(concentriclly) 배열된다. 컵들(44)은 컵 형상의 벽(46) 내부에 배열되며, 이는 3개 컵들(44) 모두를 타원형으로(ovally or elliptically) 둘러싸고 플러그(10)의 내부, 특히 플러그와 플러그 리셉터클 사이의 플러그-인 접촉부들을 환경적 영향으로부터 보호한다. 적어도 컵형 벽(46)의 에지는 바람직하게는 또한 플러그(10)와 플러그(10) 접속된 플러그 리셉터클 사이의 접속을 밀봉하는 밀봉면으로서 작용한다.

플러그-인 영역(32)과 케이블 영역(34) 사이에, 그리고 이에 따라 케이블 영역(34)의 각각의 함몰부(36)와 플러그-인 영역(32)의 대응 함몰부(38) 사이에는 칸 막이 벽(48)이 배열된다. 도 1에서 수평으로 배열된 이러한 칸막이 벽(48)은 도 1의 절단 평면이 통과하는 개구부의 열을 포함한다. 특히, 칸막이 벽(48)은 3개의 개구부들(50)을 포함하는데, 개구부들은 각각 케이블 영역(340)의 함몰부(36) 및 플러그-인 영역(32)의 대응 함몰부(38)에 관하여 중앙에 놓여진다.

관형(tubular) 또는 원기둥형 절연 슬리브(sleeve)(49)는 칸막이 벽(48)으로부터 동축적으로 케이블 영역(34)의 각각의 함몰부(36)로 돌출한다. 케이블(12)이 설비될 때, 상기 절연 슬리브는 케이블(12)의 내부 컨덕터(14)로 크림핑되는 내부 컨덕터 엘리먼트(24)와 차폐부(18)로 크림핑되는 차폐부 튜브(26) 사이에 위치되며, 상호 전기 절연을 보장한다.

각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 케이블 영역(34)으로부터 개구부들(50) 중 하나를 통해 돌출하며, 플러그-인 영역(32)까지, 케이블(12)의 내부 컨덕터(24)의 노출된 단부(22)로 크림핑된다. 이러한 경우, 각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 대응 개구부(50)의 내부 벽에 대항하여 편평하게 놓이거나 또는 이러한 형태-핏(form-fit)에 의해 고정된다. 칸막이 벽(48) 내에 원상태로 이동가능한 부분으로서 구성되는 캣치(catch) 엘리먼트(52)는 각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24)에서 대응 주변 홈(circumferential groove)(54)에 체결되며, 도 1에 도시된 개시된 위치에서 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 고정시킨다.

각각의 내부 컨덕터 엘리먼트(24) 또는 각각의 함몰부(38)에 대하여, 고정 엘리먼트(56)가 플러그-인 영역(32)에 제공되며, 여기서 고정 엘리먼트(56)는 내부 컨덕터 엘리먼트(24)의 플러그 하우징(30)으로의 삽입 이후에만 플러그-인 영역(32)으로 삽입된다. 각각의 고정 엘리먼트(56)는 실질적으로 링(ring) 방식으로 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 둘러싸며, 칸막이 벽(48)에서의 함몰부에서 캣치 엘리먼트(52)가 내부 컨덕터 엘리먼트(24)의 홈(54)에서 체결하는 위치 외부로 더 이상 편향되지 않을 수 있는 방식으로 체결된다. 고정 엘리먼트(56)는 따라서 플러그 하우징(30)에서 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 래칭 체결로 로킹한다.

각각의 케이블(12)상의 밀봉 엘리먼트(60) 및 캡(58)은 케이블 영역(34)에서 플러그 하우징(30)을 차단하고, 먼지, 습기 또는 케이블들(12)에 따른 침략적 물질의 플러그 하우징(32)으로의 진입을 방지한다. 밀봉 엘리먼트(60)는 케이블 영역(34)의 대응 함몰부(36)의 벽(40)에 대응하며 절연 재킷(20)에 대항하여 적어도 복수의 주변 밀봉 라인들을 따라 공급되는 원상태로 돌아가는 물질로 구성된다. 캡(58)은 미도시된 캣치 엘리먼트에 의해 플러그 하우징(30)상에 고정되는 것이 바람직하다. 밀봉 엘리먼트(60) 및 캡(58)은 바람직하게는 케이블(12)에 설비되기 전에 내부 컨덕터 엘리먼트(240) 및 차폐 튜브(26) 위로 당겨진다.

차폐부 접촉 엘리먼트(62)가 각각의 케이블(12)과 통합되며, 케이블 영역(34)의 제1 부분 및 플러그-인 영역(32)의 하나 이상의 제2 부분(66)을 포함한다. 각각의 차폐 접속 엘리먼트(62)의 제1 부분(64)은 실질적으로 원통형이며, 플러그 하우징(30)의 케이블 영역(34)에서 대응 함몰부(36)의 벽(40)에 접하게 놓인다. 또한, 각각의 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 하나 또는 바람직하게는 하나 이상의 접촉 스프링(68)을 포함하며, 상기 스프링은 대응 차폐 튜브(26)에 접하게 놓이며, 케이블(12)의 차폐부(18) 또는 한편으로는 차폐 튜브(26)와 다른 한 편으로는 차폐부 접촉 엘리먼트(62) 사이에 전기 전도성 접속을 생성한다.

각각의 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 일체형 구조물이며, 케이블 측면(34)으로부터 플러그 하우징(30)의 함몰부(36)로 삽입되는 것이 바람직하다. 각각의 경우 칸막이 벽(48)은 하나의, 바람직하게는 케이블 영역(34) 및 플러그-인 영역(32)에 대응 함몰부들(36, 38) 사이에 하나 이상의 갭형(gap-like) 개구부(70)를 포함한다. 이러한 갭형 개구부들(70)은 칸막이 벽(48)의 에지들을 따라, 또는 함몰부들(36, 38)에 인접하는 칸막이 벽(48)의 부분들의 에지들을 따라 배열된다. 다시 말해, 각각의 갭형 개구부(70)는 케이블 영역(34) 및 플러그-인 영역(32)에서 인접 함몰부들(36, 38)의 벽들(40, 42)과 함께 정렬된다. 각각의 차폐 접속 엘리먼트(62)의 부분들 또는 제2 부분(66)은 돌기(lug) 또는 텅(tongue) 방식으로 개구부들(70)을 통해 플러그-인 영역(32)으로 돌출한다. 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 플러그 하우징(30)으로 완전히 가압되며, 하나 이상의 캣치 엘리먼트들(72)에 의해 플러그 하우징(30)에 고정된다.

바람직하게, 칸막이 벽(48)은 각각의 함몰부(36 또는 38)의 영역에 3개의 원형 아크(arc)형의 갭형 개구부들(70)을 포함한다. 이러한 경우, 각각의 개구부는 원기둥인 것으로 추정되는, 예를 들어 함몰부들(36, 38)의 벽들(40, 42)의 대칭 축에 대하여 대략 105°의 각도를 커버하며, 여기서 웹(web)은 각각의 경우 두 개의 이웃하는 갭형 개구부들 사이에 남아있으며, 대략 15°의 각도를 커버한다. 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 마찬가지로 실질적으로 원기둥형이며, 여기서 각각 폭이 대략 15°인 직사각형 슬롯들은 각각 폭이 대략 105°인 3개의 러그 형태 또는 텅 형태의 제2 부분들과 서로 분리된다. 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 또한 접속 스프링들(68)의 결과 원기둥을 벗어나며, 상기 스프링들은 차폐부 접촉 엘리먼트(62)의 내부로 구부러진 스트립형 부분들로 형성된다.

이러한 구성의 장점은 플러그(10)가 매우 적은 개별적인 부분들로 구성되며, 각각의 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 어셈블리 상에 케이블 측면으로부터 함몰부(36)로 간단히 삽입되고, 플러그-인 측면(32)상의 부분들(38)로 갭형 개구부들(70)을 통해 그것의 제2 부분들(66)로 가압된다는 점을 포함한다. 접속 스프링들(68)과 떨어져, 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 바람직하게는 그것의 전체 표면으로 케이블 영역(34) 및 차폐부 삽입 영역(32)에서 개구부들(36, 38)의 벽들(40, 42)에 기대는 것이 바람직하다. 특히 플러그 리셉터클과 플러그(10)의 접촉부상의 대응 접속 엘리먼트들에 의해 접촉되는 차폐부 접촉 엘리먼트(62)의 제2 부분들(66)은 따라서 벽들(40, 42)에 의해 외부로 지지되며, 본래의 기계적 안정성의 낮은 레벨만을 나타내야 한다. 또한, 이러한 설계의 결과, 플러그의 기하학적 구조는 실질적으로 단일 구조적 엘리먼트, 즉 플러그 하우징(30)에 의해 판단되며, 서로에 대해 상이한 구조적 엘리먼트들의 부정확한 조정에 의해 악화될 수 없다.

플러그(10) 이외에, 도 1은 또한 하부 플레이트(74), 특히 자동차의 저면(underbody)의 일부분을 보여준다. 플러그(10)는 90°만큼 둥글게 구부러진 하부 플레이트(74)의 에지(76)에 의해 형성되는 하부 플레이트의 개구부로 삽입된다. 밀봉 엘리먼트(78)는 하부 플레이트(74)의 이러한 에지(76)와 플러그 하우징(30) 사이에 삽입된다. 에지(76) 근처에 스터드(stud)들(80) 또는 다른 고 정(fastening) 수단들이 배열되며, 이러한 조임 수단들은 플러그 하우징(30)에서 개구부들(82)을 통해 체결되고, 플러그(10)를 하부 플레이트(74)에 고정하는 역할을 한다.

도 2는 도 1에 도시된 플러그의 개략적인 평면도이며, 특히 케이블들 또는 그 대칭축에 평행한 방향으로 그것의 케이블 영역(34)이다. 플러그 하우징(30)에 더하여, 플러그(10)가 삽입되는 하부 플레이트의 또는 저면(74)의 일부분이 또한 도시된다. 또한, 두 개의 캡들(58) 및 케이블들(12)의 단면도 및 나사 스레드(thread)(80)의 축에 따른 평면도가 보여진다.

도 2는 또한 연동 수단의 부분들을 보여주며, 이는 도 3 및 도 4에서 도 1의 단면과 도 2의 제도 평면(drawing plane)에 수직하는 2개의 단면들(L-L 및 K-K)로 도시된다. 이러한 연동 수단들은 도 1에서 보여지는 서로 평행하게 배열되는 두 개의 스트립(strip)형 접촉부들(84)을 포함하며, 상기 접촉부들은 함몰부들(38) 외부와 플러그-인 영역(32)의 컵형태의 벽(46) 내부로 배열된다.

스트립형 접촉부들(84)은 바람직하게는 Z자형 시트 금속 스트립들(86)의 단부들이며, 대향 단부들 각각은 핀(88)의 형태를 취한다. 시트 금속 스트립들(86)의 중앙 부분들은 공통 주입-주조된 플라스틱 외장(90)에 내장되며, 이는 플러그 하우징(30)으로 삽입된다. 스트립형 접촉부들(84)은 주입-주조된 플라스틱 외장(90)의 텅-형태의 부분(92)에 놓여, 상기 텅-형태의 부분은 플러그(10)의 플러그-인 영역(32)으로 플러그-인 방향에 평행하게 돌출한다. 스트립형 접촉부들(84) 사이에서 텅-형태 부분(92)은 웹(94)을 포함하며, 웹은 텅-형태 부분(92)을 강화한 다. 플러그-인 방향에 평행한 텅-형태 부분(92)의 에지들은 두개의 인접 컵들(44)의 외부에서 형성되는 홈들(96)에 가이딩된다.

대안적으로, 시트 금속 스트립들(86)은 주입-주조된 플라스틱 외장(90) 없이 플러그 하우징(30)에 직접 사출 성형되거나 또는 순차적으로 플러그 하우징(30)에 삽입된다.

핀들(88)은 케이블 영역(34) 다음의 대향 측면상에 플러그 하우징(30)의 외부로 돌출한다. 일단 주입-주조된 플라스틱 외장이 내장된 시트 금속 스트립들(86)과 함께 케이블 영역(34)을 포함하는 측면으로부터 플러그 하우징(30)으로 삽입되면, 캡(98)은 플러그 하우징(30)의 이러한 부분위에 당겨진다. 캡(98)은 미도시된 캣치 엘리먼트들에 의해 플러그 하우징(30)상에 고정되며, 플러그 하우징(30)의 시트 금속 스트립들(86)로 주입-주조된 플라스틱 외장(90)을 고정한다. 핀들(88)은 캡(98)의 홀들(100)을 통해 케이블 접속 영역으로 돌출하며, 여기서 신호 케이블은 핀들(88)에 접속될 수 있다. 이러한 케이블 접속 영역은 바람직하게는 타원 단면을 갖는 원통형 쉘(shell)(102)에 의해 주로 형성되며, 캡(98)과 일체형으로 구성되고 핀들(99)을 둘러싼다. 캣치 엘리먼트(104)는 캡(98)에 신호 케이블을 고정하기 위하여 원통형 쉘(102)상에 제공된다. 캡(98)과 플러그 하우징(30) 사이에는 먼지, 액체 또는 가스들이 플러그(10)로 침투하는 것을 방지하기 위하여 밀봉 엘리먼트(106)가 배열된다.

일단 플러그(10)를 대응 플러그 리셉터클과 접속하면, 스트립형 접촉부들(84)은 단락 수단에 의해 단락된다. 단락 수단 및 스트립형 접촉부들(84)은 스트립형 접촉부들(84)이 내부 컨덕터 엘리먼트들(24) 및 차폐부 접촉 엘리먼트들(62)이 (바람직하게는 광대한) 접촉을 형성하며, 플러그 리셉터클들의 대응 엘리먼트들과 전기 전도성 접속을 형성할 때만 단락되는 방식으로 배열된다. 플러그(10) 및 플러그 리셉터클이 분리될 때, 스트립형 접촉부들(84) 사이의 단락은 내부 컨덕터 엘리먼트들(24)와 한편으로는 차폐부 접촉 엘리먼트들(62)와 다른 한편으로는 플러그 리셉터클의 대응 엘리먼트들간의 전기적 전도성 접속이 분리되기 이전에 취소된다. 이는 단락은 플러그(10)와 플러그 리셉터클이 적어도 대략적으로 의도된 방식으로 함께 접속될 때 스트립형 접촉부들의 단락만을 의미한다는 것을 뜻한다.

스트립형 접촉부들(84)은 케이블(12)을 통한 전력 전송을 제어하는 제어 수단에 핀들(88) 및 상기 언급됨 신호 케이블을 통해 접속된다. 이러한 제어 수단은 스트립형 접촉부들(84)이 단락되지 않을 때 전력 전송을 방해한다. 이러한 방식으로, 한편으로는 내부 컨덕터 엘리먼트들(24)과 플러그 리셉터클로부터의 플러그(10)의 분리시 플러그 리셉터클의 대응 엘리먼트들 사이에 아킹이 발생하지 않는 것이 보장된다. 부가적으로 플러그가 플러그 리셉터클과 접속되지 않을 때 플러그(10)에 전압이 존재하지 않는 것이 보장된다. 이러한 방식으로, 잠재적으로 플러그(10)의 처리 동안의 치명적인 위험이 방지된다.

본 발명이 3개 케이블들(12)을 위한 플러그에 관하여 도시되었으나, 단일 케이블 또는 임의의 원하는 복수 개수의 케이블들을 갖는 플러그들에 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 플러그의 내부 컨덕터 엘리먼트들(24)은 핀들 대신 소켓들의 형태를 취하거나 임의의 다른 형태를 취할 수 있다. 도시된 플러그는 특히 케이블들(12)과 플러그 리셉터클 사이에 자동차에서의 전기 구동력 전송을 위해 사용되는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 플러그는 또한 다른 적용에 대해서도 바람직하나, 이를 위해서는 단순하고 신뢰성 있는 커넥터가 요구된다.

Claims

내부 컨덕터(14), 차폐부(18) 및 상기 내부 컨덕터(14)와 상기 차폐부(18) 사이의 절연체(16)를 갖는 케이블(12)과 플러그 리셉터클(receptacle) 사이에 자동차를 위한 전기적 구동력을 전송하기 위한 전기 플러그(10)용 플러그 하우징(30)으로서,

상기 플러그(10)가 상기 플러그 리셉터클에 접속될 수 있는 플러그-인 영역(32);

상기 케이블(12)이 상기 플러그 하우징(30)으로 도입될 수 있는 케이블 영역(34);

상기 플러그-인 영역(32)과 상기 케이블 영역(34) 사이의 칸막이 벽(48);

상기 케이블 영역(34)으로 도입되는 상기 케이블(12)의 상기 내부 컨덕터(14)와 전도성있게 접속되는 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 수용하도록 상기 플러그-인 영역(32)과 상기 케이블 영역(34)을 접속시키는, 상기 칸막이 벽(48)내의 제1 개구부(50) ― 상기 내부 컨덕터 엘리먼트(24)는 상기 케이블 영역(34)으로부터 상기 플러그-인 영역(32)으로 연장됨 ― ; 및

상기 칸막이 벽(48)내의 제2 개구부(70) ― 상기 제2 개구부(70)는 상기 케이블 영역(34)과 상기 플러그-인 영역(32) 사이에서 연장되고, 차폐부 접촉 엘리먼트(62)를 수용하도록 적응되어 상기 차폐부 접촉 엘리먼트가 상기 케이블 영역(34)으로부터 상기 플러그-인 영역으로 연장되어, 상기 케이블 영역 내의 상기 케이블(12)의 차폐부(18)와 상기 플러그-인 영역(32) 내의 상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62) 사이의 전기적 접속을 형성시킴 ―

를 포함하는,

플러그 하우징.
제1항에 있어서,

상기 제1 개구부(50)는 상기 칸막이 벽(48)의 중간에 배열되는,

플러그 하우징.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 개구부(70)는 갭(gap)-형태이며 상기 칸막이 벽(48)의 에지를 따라 배열되는,

플러그 하우징.
제1항 또는 제2항에 있어서,

복수의 갭-형태의 제2 개구부(70)들이 상기 칸막이 벽(48)의 에지를 따라 배열되는,

플러그 하우징.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 플러그-인 영역(32) 및 상기 케이블 영역(34)은 상기 플러그 하우징(30)의 대향하는 측면들상에 배열되고, 상기 칸막이 벽(48)은 상기 플러그-인 방향에 수직하게 배열되며, 상기 플러그(10)는 상기 케이블(12)이 상기 플러그 하우징(30)으로 도입될 수 있는 방향에 수직하게 상기 플러그 리셉터클과 접속될 수 있는,

플러그 하우징.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 케이블 영역(34)은 원통형의 벽(40)을 갖는 함몰부(36)를 포함하는,

플러그 하우징.
제6항에 있어서,

상기 케이블 영역(34)의 상기 함몰부(36)에 배열되고 상기 칸막이 벽(48)과 접속되는 원통형의 절연 슬리브(sleeve)(49)를 더 포함하고,

상기 칸막이 벽(48)의 상기 개구부(50) 및 상기 절연 슬리브(49)는 상기 케이블(12)의 상기 내부 컨덕터(14)와 접속된 상기 내부 컨덕터 엘리먼트(24)를 수용하기 위한 채널을 형성하는,

플러그 하우징.
제6항에 있어서,

상기 플러그-인 영역(32)은 추가의 원통형의 벽(42)을 갖는 추가의 함몰부(38)를 포함하는,

플러그 하우징.
제8항에 있어서,

상기 케이블 영역(34)의 상기 함몰부(36)의 상기 원통형의 벽(40) 및 상기 플러그-인 영역(32)의 상기 추가의 함몰부(38)의 상기 추가의 원통형의 벽(42)이 정렬되는,

플러그 하우징.
서로 병렬로 배열되고 서로 일체형으로 접속되는, 제1항 또는 제2항에 따른 복수의 플러그 하우징들을 포함하는,

플러그 하우징.
전기 플러그(10)로서,

제1항 또는 제2항에 따른 플러그 하우징(30); 및

상기 플러그 하우징의 상기 케이블 영역(34)내의 제1 부분(64) 및 상기 플러그-인 영역(32)으로 상기 칸막이 벽(48)의 상기 제2 개구부(70)를 통해 돌출되는 제2 부분(66)을 갖는 차폐부 접촉 엘리먼트(62)

를 포함하는,

전기 플러그.
제11항에 있어서,

상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 일체형인,

전기 플러그.
제11항에 있어서,

상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 복수의 제2 부분들(66)을 포함하고, 상기 제2 부분들의 각각은 상기 칸막이 벽(48)의 에지에서 상기 플러그-인 영역(32)으로 갭-형태의 제2 개구부(70)를 통해 돌출되는,

전기 플러그.
제13항에 있어서,

상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 원통형의 쉘(shell)에 평행한 슬롯을 갖는 원통형의 쉘의 형태를 취하는,

전기 플러그.
제14항에 있어서,

상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 상기 제2 부분들 사이에 상기 원통형의 쉘에 평행한 복수의 슬롯들을 갖는 원통형의 쉘의 형태를 취하는,

전기 플러그.
제11항에 있어서,

상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 상기 케이블(12)의 상기 차폐부(18)에 접속된 차폐부 튜브(26)와 접촉하도록 상기 제1 부분에 하나 이상의 접촉 스프링들(68)을 포함하는,

전기 플러그.
제11항에 있어서,

상기 케이블 영역(34)은 원통형의 벽(40)을 갖는 함몰부(36)를 포함하고, 상기 플러그-인 영역은 추가의 원통형의 벽(42)을 갖는 추가의 함몰부(38)를 포함하며, 상기 차폐부 접촉 엘리먼트(62)는 상기 벽(40) 및 상기 추가의 벽(42) 중 적어도 하나에 접하게 놓이는,

전기 플러그.
제11항에 있어서,

상기 플러그(10)가 상기 플러그 리셉터클과 접속될 경우, 상기 플러그 리셉터클의 단락 수단에 의해 단락되는 접촉 쌍(84)을 더 포함하며, 상기 단락은 상기 플러그(10) 및 상기 플러그 리셉터클이 서로 완전히 전기적으로 분리되기 이전에 상기 플러그 리셉터클로부터 상기 플러그(10)의 분리시 상기 단락 수단에 의해 취소되는,

전기 플러그.
케이블(12)과 플러그 리셉터클 사이에 자동차를 위한 전기 구동력의 전송을 위한 케이블(12)의 접속용 케이블 단자(36)를 포함하는 전기 플러그(10)로서,

상기 플러그(10)가 상기 플러그 리셉터클과 접속될 경우, 상기 플러그 리셉터클의 단락 수단에 의해 단락되는 접촉 쌍(84)을 더 포함하며,

상기 단락은 상기 플러그(10) 및 상기 플러그 리셉터클이 서로 완전히 전기적으로 분리되기 이전에 상기 플러그 리셉터클로부터 상기 플러그(10)의 분리시 상기 단락 수단에 의해 취소되며, 그리고

상기 전기 플러그(10)는 제어 장치와 상기 접촉 쌍(84)을 접속시키기 위한 신호 케이블의 접속용 케이블 접속 수단(88, 102)을 더 포함하며, 상기 제어 장치는 상기 접촉 쌍(84)이 단락되지 않을 때 상기 전기 플러그(10)를 통한 전력의 전송을 차단시키는,

전기 플러그.
제19항에 있어서,

상기 접촉 쌍은 서로 평행하게 배열되며 상기 플러그-인 방향에 평행하게 배열되는 두 개의 스트립 형태의 접촉부들(84)을 포함하는,

전기 플러그.
삭제
제19항 또는 제20항에 있어서,

상기 케이블 접속 수단은 핀 쌍(88)을 포함하고, 상기 핀 쌍(88)의 각각은 상기 접촉 쌍의 접촉부(84)와 일체형으로 또는 다중 부품으로 구성되는,

전기 플러그.
제22항에 있어서,

상기 케이블 접속 수단은 상기 핀 쌍(88)을 둘러싸며, 상기 핀 쌍에서 상기 플러그(10)로 습기 또는 먼지의 진입을 방지하는 캡(98)을 포함하는,

전기 플러그.
제 23항에 있어서,

상기 캡(98)은 상기 신호 케이블을 상기 캡(98)에 로킹하기 위한 로킹 수단(104)을 포함하는,

전기 플러그.