KR101632715B1 - 전기결합장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 전기결합장치는, 제1 단자가 마련된 제1 하우징; 상기 제1 하우징과 암수결합되고, 상기 제1 단자와 전기적으로 결합되는 제2 단자가 마련된 제2 하우징; 회전가능하도록 제공되고, 회전에 의해 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징을 견인하여 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합 또는 분리시키는 결합보조부재; 상기 결합보조부재에 의해 결합된 하우징들을 선택적으로 결속시키며, 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징에 설치되는 로킹부재; 및 상기 하우징들이 결합되어 있는 상태에서만 상기 로킹부재가 상기 하우징들을 결속시킬 수 있도록 하는 오결합 방지부;를 포함한다.
하우징, 단자, 오결합 방지, 로킹부재

Description

전기결합장치{Apparatus for coupling electrical}
본 발명은 전기결합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단자의 접촉상태에 따라 전류를 통전 또는 단전시키도록 이루어져 아크의 발생을 방지함으로써 단자의 파손을 방지하며, 안전사고를 방지할 수 있는 전기결합장치에 관한 것이다.
최근 하이브리드 자동자, 전기자동차 등 대용량의 전기에너지를 사용하는 기기들이 늘어감에 따라, 대용량의 전기결합장치가 요구되고 있다. 대용량 전기결합장치는 상당한 양의 전력을 전송하므로 단자 접촉부가 끊어지거나, 접촉단자가 접촉되기 전 통전된 경우 아크(Arc)가 발생하여 단자의 손상 또는 화재가 발생하는 문제가 있다.
특히, 자동차에 사용되는 전기결합장치는 자동차의 운행중 발생하는 진동에 의하여 단자가 분리되거나 단자의 접촉이 순간적으로 끊어지는 현상이 발생할 수 있고, 또한 전장 부품의 교체 등 자동차 전장 부품의 유지보수를 위하여 전기결합장치의 탈착이 필요하게 되는데, 이 경우 단자 간에 아크(Arc)가 발생하게 되고 이로 인하여 상기한 문제가 발생한다.
따라서, 대용량 전기결합장치에는 단자 간의 결합 안정성을 위하여 단자 간 의 결합력을 높이거나, 단자의 탈착을 방지하는 구조를 제공하고, 또한 인터락 스위치를 제공하기도 한다. 인터락(Interlock)은 수 하우징과 암 하우징의 결합시 대전류 단자가 접촉되면 전류가 흐르도록 통전시키고, 상기 수 하우징과 암 하우징 간의 분리시 분리 전에 대전류 단자에 전류가 흐르지 못하도록 단전시킴으로써 아크의 발생을 방지하는 것이다. 즉, 상기와 같이, 대용량 전기결합장치의 안정성을 확보하기 위하여, 기존의 대용량 전기결합장치보다 사용이 간편하며 안정성이 우수한 전기결합장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 단자의 접촉상태에 따라 전류를 통전 또는 단전시키도록 이루어져 아크의 발생을 효과적으로 방지하도록 하고, 단자의 결합을 용이하게 함은 물론 단자의 탈착을 방지하는 구조를 제공함으로써 단자의 파손 및 안전사고를 방지할 수 있는 전기결합장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전기결합장치는, 제1 단자가 마련된 제1 하우징; 상기 제1 하우징과 암수결합되고, 상기 제1 단자와 전기적으로 결합되는 제2 단자가 마련된 제2 하우징; 회전가능하도록 제공되고, 회전에 의해 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징을 견인하여 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합 또는 분리시키는 결합보조부재; 상기 결합보조부재에 의해 결합된 하우징들을 선택적으로 결속시키며, 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징에 설치되는 로킹부재; 및 상기 하우징들이 결합되어 있는 상태에서만 상기 로킹부재가 상기 하우징들을 결속시킬 수 있도록 하는 오결합 방지부;를 포함한다.
바람직하게, 상기 오결합 방지부는, 상기 로킹부재에 형성된 결합부; 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징에 형성되어 상기 하우징들이 결합되었을 때 체결되는 체결부; 상기 하우징들이 결합되었을 때 상기 체결부에 체결되며, 상기 결합부를 가이드하는 가이드부;를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 로킹부재는 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징에 대하여 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 상기 결합부는 상기 로킹부재의 슬라이딩 이동에 따라 가이드부와 접촉되어 외측방향으로 탄성이동되는 내측면에 돌기 형상으로 형성되며, 상기 체결부는 제1 하우징 또는 제2 하우징에 돌기 형상으로 형성되고, 상기 가이드부는 체결부가 형성되지 않은 제2 하우징 또는 제1 하우징에 돌기 형상으로 형성되며, 상기 체결부와 가이드부는 각각 서로 마주보는 면이 밀착되게 평평한 밀착면를 갖도록 형성되고, 그 반대면이 경사진 경사면을 갖도록 형성된다.
바람직하게, 상기 제1 단자와 제2 단자의 결합여부를 검지하기 위한 인터락 회로를 구성하는 인터락 스위치를 더 구비하고, 상기 인터락 스위치는 상기 로킹부재에 마련되어 상기 로킹부재가 상기 하우징들을 결속하였을 때 스위치가 온(on)된다.
본 발명에 따른 전기결합장치는, 전원회로가 통전 가능하도록 연결된 단자의 접촉상태에 따라 전류를 통전시키거나 통전을 방지하도록 이루어져 아크의 발생을 방지한다. 즉, 전원회로가 통전 가능하게 연결되지 않은 상태에서 인터락 스위치가 연결되지 못하도록 이루어져 오결합 되는 것을 미연에 차단할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 인터락 스위치에 의하여 전원회로가 단전시 메인스위치의 제1 단자와 제2 단자가 분리되기 위한 시간차를 갖도록 이루어져 제1 단자와 제2 단자가 완전히 단전되도록 방전 시간을 확보하여 아크의 발생을 방지함으로써 감전에 의한 안 전사고를 방지할 수 있다.
아울러, 아크의 발생을 방지함으로써 단자 및 주변부품의 파손을 방지하여 제품의 교체비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 조립 사시도이다.
본 발명은 제1 하우징(110)에 마련된 제1 단자(미도시)와 제2 하우징(130)에 마련된 제2 단자(미도시)의 접촉상태에 따라 통전 또는 단전시키도록 이루어져 상기 하우징들(110)(130)이 결합된 상태에서만 로킹부재(140)가 하우징들을 결속시키도록 하여 인터락 스위치가 온(on) 되도록 하는 오결합 방지에 그 특징이 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 전기결합장치(100)는, 제1 단자(미도시)가 마련된 제1 하우징(110), 상기 제1 하우징(110)과 암수결합되고 제2 단자(미도시)가 마련된 제2 하우징(130), 상기 제1 하우징(110) 또는 제2 하우징(130)에 회전가능하도록 설치된 결합보조부재(120), 상기 제1 하우징(110) 또는 제2 하우징(130)에 설치되는 로킹부재(140) 및, 상기 제1 하우징(110)과 제2 하우징(130)이 결합되어 있는 상태에서만 상기 로킹부재(140)가 상기 하우징들(110)(130)을 결속시키도록 하는 오결합 방지부를 구비한다.
이하, 상기 제1 하우징(110)을 수 하우징(110)이라 하고, 제2 하우징(130)을 암 하우징(130)이라 한다. 또한, 제1 단자를 수 단자라하고 제2 단자를 암 단자라한다. 이때, 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(130)을 임의적으로 수 하우징(110)과 암 하우징(130)으로 구분한 것으로서, 상기 제1 하우징(110)이 암 하우징이되고 제2 하우징(130)이 수 하우징으로 이루어질 수 있다.
상기 수 하우징(110)은 내부에 전원회로가 단선되어 있으며, 상기 결합보조부재(120)가 회동가능하게 설치된다.
여기서, 상기 전원회로는 전원이 흐르도록 도선 등에 의해 구성되는 회로를 말하며, 전원회로는 기본적으로 단선되어 있다. 상기 전원회로는 부하측에 배터리로 이루어진 전원측이 전원을 공급하여 단순히 전원이 흐를 수 있도록 연결된 회로에 불과하며, 이러한 회로는 일반적으로 널리 사용되는 기술에 해당하기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 수 하우징(110)의 양측에는 캠축(111)이 설치된다. 상기 캠축(111)에는 결합보조부재(120)가 회전가능하도록 설치된다. 상기 수 단자는 수 하우징(110)의 하측에 형성된 단자 수용부(112)에 설치되어 암 하우징(130)의 암 단자와 암수결합된다. 즉, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 암수결합되어 상기 단선되어 있는 전원회로를 통전 가능하게 연결한다. 하지만, 인터락 스위치가 온(on)되지 않는다면 단순히 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 결합한다고 하여도 전원회로가 통전되는 것은 아니다.
한편, 상기 수 하우징(110)에는 가이드부(126)가 형성된다. 상기 가이드부(126)는 로킹부재(140)가 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 결합된 조립체에 슬라이딩 결합시 로킹부재(140)가 슬라이딩 가능하도록 가이드하는 역할을 수행한다. 상기 가이드부(126)는 수 하우징(110)의 양측면에 외측으로 돌출된 돌기 형상을 가지며, 그 일측면이 경사진 경사면(126a)으로 이루어지고, 그 타측면이 후술할 체결부(133)와 밀착되는 밀착면(126b)으로 이루어진 것이 바람직하다. 상기 가이드부(126)는 오결합 방지부의 하나로써, 전기결합장치(100)의 작동 구조에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 결합보조부재(120)는 수 하우징(110) 또는 암 하우징(130)에 회전가능하도록 설치된다. 예컨대, 결합보조부재(120)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수 하우징(110)에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 전술된 캠축(111)을 기준으로 회전가능하게 설치된다. 결합보조부재(120)는 회전에 따라 수 하우징(110)을 견인하여 수 하우징(110)과 암 하우징(130)을 결합 또는 분리시키도록 이루어진다. 이러한 결합보조부재(120)는 통상적으로 사용되는 '레버'이다.
한편, 상기 결합보조부재(120)가 수 하우징(110)에 회전가능하게 설치된 것 으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 암 하우징(130)에 회전가능하게 설치되어 수 하우징(110)과의 결합 및 분리를 유도하도록 이루어질 수 있다.
부가적으로, 결합보조부재(120)는 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합을 용이하도록 한다. 즉, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)은 결합보조부재(120) 없이 암수결합이 불가능하기 때문이다. 이에 따라, 결합보조부재(120)의 견인이 용이하도록 결합보조부재(120)에 형성된 안내홈(121)으로 암 하우징(130)에 형성된 고정축(131)을 삽입시켜 회전시킨다. 즉, 결합보조부재(120)가 회전시 고정축(131)이 안내홈(121)의 길이방향으로 안내되며 고정축(131)에 의해 지지된다. 예컨대, 결합보조부재(120)를 하측으로 견인하면 수 하우징(110)과 암 하우징(130)을 결합시켜 전원회로가 통전 가능하게 연결된 상태로 있게 하고, 이 결합보조부재(120)를 상측으로 견인하면 수 하우징(110)과 암 하우징(130)을 분리시킬 수 있는 상태로 있게 한다.
상기 안내홈(121)은 결합보조부재(120)의 양측에 형성되며, 결합보조부재(120)의 개방된 일측의 끝단부로부터 소정 길이를 가지며 굴곡진 형상으로 형성된다. 상기 안내홈(121)은 그 일측으로부터 고정축(131)이 삽입되는 개방단(121a)과 타측의 끝단의 폐쇄단(121b)이 굴곡지도록 연결되어 형성된다. 즉, 고정축(131)이 개방단(121a)을 통해 삽입되어 안내홈(121)에 위치되되, 결합보조부재(120)의 회전시 폐쇄단(121b)까지 가이드 된다. 상기 고정축(131)이 폐쇄단(121b)까지 이동되는 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합이 완료된 상태이다.
또한, 상기 결합보조부재(120)에는 로킹부재(140)가 결합시 상기 로킹부 재(140)에 의해 회전이 방지되도록 대응 결합부(123)가 형성된다. 상기 대응 결합부(123)는 로킹부재(140)에 형성된 결합부(도 4의 '143' 참조)와 형합하도록 형성된다. 또한, 대응 결합부(123)는 로킹부재(140)가 슬라이딩 결합시 결합부(143)와 대응되는 위치에 형성된다. 예컨대, 상기 결합부(143)와 대응 결합부(123)는 돌기축과 축홈이 결합되는 구조로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 결합부(143)는 돌기축으로 이루어지고, 대응 결합부(123)는 상기 돌기축이 끼워지도록 형합되게 형성된 축홈으로 이루어질 수 있다.
암 하우징(130)은 도 4에 도시된 바와 같이, 수 하우징(110)이 삽입되도록 상부가 개방되고, 그 내부에 수 단자와 접촉되는 암 단자(미도시)가 마련된다. 또한, 상기 암 하우징(130)은 그 외측면에 암형 커넥터부(135)가 형성되며, 로킹부재(140)의 결합을 방지하는 체결부(133) 및 로킹부재(140)를 지지하는 지지부재(137)가 형성된다.
상기 암형 커넥터부(135)에는 제1 접합 검지용 단자(미도시)가 설치된다. 상기 제1 접합 검지용 단자는 로킹부재(140)에 형성된 수형 커넥터부(145)의 제2 접합 검지용 단자(미도시)와 암수결합된다. 이러한 암형 커넥터부(135)와 수형 커넥터부(145)는 수 단자 및 암 단자의 결합여부를 검지하기 위한 인터락 스위치로 구성된다. 즉, 인터락 스위치는 인터락 회로를 구성하며, 온/오프에 따라 릴레이 회로를 온/오프시켜 전원회로를 통/단전시키게 된다.
한편, 상기 인터락 스위치는 제1 접합 검지용 단자와 제2 접합 검지용 단자가 마련된 암형 커넥터부(135)와 수형 커넥터부(145)가 각각 분리되어 연결되게 이 루어진 것으로 도시되었으나, 상기 제1 및 제2 접합 검지용 단자가 서로 이격된 상태에서 상기 접합 검지용 단자 중 어느 하나가 서로를 향해 접촉가능하게 이동되도록 마련된다면 암 하우징(130)의 암형 커넥터부(135) 또는 로킹부재(140)의 수형 커넥터부(145)가 각각 분리되지 않고 함께 설치될 수 있다. 이러한 구조를 갖는 인터락 스위치는 로킹부재(140)에 설치되는 것이 바람직하다. 만약, 제1 및 제2 접합 검지용 단자가 함께 설치된 인터락 스위치가 암 하우징(130)에 설치될 경우, 상기 결합보조부재(120)는 전원회로가 통전 가능하게 연결하도록 회전된 후, 수 하우징(110) 또는 암 하우징(130)에 대해 슬라이딩 가능하게 이루어져 인터락 스위치를 연결하도록 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 체결부(133)는 상기 수 단자와 암 단자에 의해 전원회로가 통전 가능하게 연결되지 못한 상태에서 인터락 스위치가 연결되지 못하도록 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합이 이루어지지 않으면, 로킹부재(140)가 결합되지 못하도록 방지한다. 상기 체결부(133)는 암 하우징(130)의 양측에 돌기 형상으로 형성되며, 그 타측면이 경사진 경사면(133a)을 이루고, 그 일측면이 가이드부(126)와 밀착되는 밀착면(133b)으로 이루어진 것이 바람직하다. 즉, 체결부(133)는 가이드부(126)와 대칭되는 형상으로 이루어진다. 따라서, 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 결합시 체결부(133)의 일측면은 전술된 가이드부(126)의 타측면과 밀착되어 결합된다. 이러한 상기 체결부(126)는 오결합 방지부의 하나로써, 전기결합장치(100)의 작동 구조에서 상세히 설명하기로 한다.
상기 지지부재(137)는 제1 지지돌기(137a)와 제2 지지돌기(137b)를 구비한 다.
상기 제1 지지돌기(137a)는 바 형상을 갖도록 이루어져 로킹부재(140)에 형성된 제1 지지홈(147a)에 삽입되어 슬라이딩 된다.
상기 제2 지지돌기(137b)는 그 외주면이 굴곡진 형상을 갖도록 이루어져 로킹부재(140)에 형성된 제2 지지홈(147b)에 밀착되게 끼워져 슬라이딩 되도록 이루어진다. 이러한 제2 지지돌기(137b)는 소정 압력에 의해서 슬라이딩 되도록 이루어져 로킹부재(140)가 암 하우징(130)으로부터 쉽게 분리되지 못하도록 한다.
상기 지지부재(137)는 암 하우징(130)에 로킹부재(140)가 결합시 암형 커넥터부(135)에 수형 커넥터부(145)가 안정적으로 결합되도록 유도하는 역할 및 로킹부재(140)가 수직방향으로 이동되지 못하도록 지지하는 역할을 한다. 이에, 상기 로킹부재(140)가 지지부재(137)에 의해 수직방향으로 이동되지 못하고, 이에 따라 로킹부재(140)의 결합부(143)와 결합된 결합보조부재(120)가 분리되는 방향으로 회전되는 것을 방지한다.
로킹부재(140)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 암 하우징(130)에 마련된 암형 커넥터부(135), 체결부(133) 및 지지부재(137)와 각각 대응되는 위치에 수형 커넥터부(145), 결합부(143) 및 지지홈부(147)가 각각 형성된다. 여기서, 상기 로킹부재(140)의 결합부(143)와, 수형 커넥터부(145) 및 지지홈부(147)는 전술하였으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기와 같은 구조로 이루어진 전기결합장치(100)의 오결합 방지부는, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 전원회로가 통전 가능하게 연결되지 못한 경우에 상기 수형 커넥터부(145)와 암형 커넥터부(135)가 결합되지 못하도록 하며, 상기 전원회로가 통전 가능하게 연결된 경우에 수형 커넥터부(145)와 암형 커넥터부(135)가 결합되어 인터락 스위치가 연결되도록 한다.
상기 오결합 방지부는, 전술된 바와 같이, 결합부(143), 체결부(133) 및 가이드부(126)로 이루어진다.
상기 결합부(143)는 상기 로킹부재(140)의 슬라이딩 이동에 따라 가이드부(126)와 접촉되어 외측방향으로 탄성이동되는 내측면에 돌기 형상으로 형성된다.
상기 체결부(133)와 가이드부(126)는 각각 일측과 타측에 경사면(133a)(126a)이 형성된 돌기 형상으로 형성되어 수 하우징(110) 또는 암 하우징(130)에 형성된다. 즉, 상기 체결부(133)는 암 하우징(130)에 형성되고, 상기 가이드부(126)는 수 하우징(110)에 형성되어, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 암수결합시 체결부(133)와 가이드부(126)가 서로 접촉되도록 형성된다.
이와 같은 오결합 방지부는 상기 하우징들(110)(130)이 결합된 경우에만 로킹부재(140)가 상기 하우징들(110)(130)을 결속하도록 이루어진다. 즉, 상기 하우징들(110)(130)이 결합되지 못하면 로킹부재(140)가 설치되지 못하도록 이루어진다. 예컨대, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 암 하우징(130)에 수 하우징(110)이 결합되지 못하면, 로킹부재(140)의 결합부(143)가 암 하우징(130)에 형성된 체결부(133)의 밀착면(133b)에 걸려 로킹부재(140)의 이동이 제한된다. 즉, 이 상태는 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 단자들이 접촉되지 않은 상태이므로, 인터락 회로가 구성된 로킹부재(140)의 결합을 방지하게 된다. 따라서, 상기 수 단자와 암 단자가 접촉되어 전원회로가 통전 가능하게 연결되지 못하면 인터락 스위치의 연결이 이루어지지 않는다.
한편, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 결합보조부재(120)의 견인에 의하여 결합될 경우, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 체결부(133)와 가이드부(126)가 서로 접촉된다. 즉, 체결부(133)의 밀착면(133b)과 가이드부(126)의 밀착면(126b)이 서로 접촉되며, 각각 그 반대측에 경사면(133a)(126a)이 마련된다. 이 상태는 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 안정적으로 결합되어 전원회로가 통전 가능한 상태이다. 이에 따라, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 로킹부재(140)의 결합부(143)가 가이드부(126)에 의하여 하우징들(110)(130)을 결속하도록 이루어진다. 즉, 결합부(143)가 가이드부(126)의 경사면(126a)을 따라 슬라이딩되며, 이때 로킹부재(140)의 결합이 용이하도록 결합부(143)가 형성된 로킹부재(140)의 측면은 탄성이동된다.
한편, 체결부(133)에 형성된 경사면(133a)은 상기 로킹부재(140)를 분리시 결합부(143)가 슬라이딩되어 용이하게 분리시키도록 형성된 것이다.
도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 로킹부재(140)의 결합부(143)가 가이드부(126) 및 체결부(133)를 지나 결합되면, 상기 결합부(143)는 결합보조부재(120)의 대응 결합부(123)에 결합된다(도 7c 참조). 이 상태는 전원회로가 통전 가능하게 연결되어 있으므로, 인터락 스위치가 온(on)되어 전류가 흐르는 상태이다.
이와 같이, 전원회로가 통전 가능하게 연결된 경우 인터락 스위치가 연결되 고, 그렇지 못하면 인터락 스위치가 연결되지 못하도록 오결합을 방지하여 아크가 발생하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 이에, 단자 및 주변부품의 파손과 사용자가 감전되는 안전사고를 예방할 수 있다.
한편, 미설명된 참조부호 '10'은 암 단자와 접속된 한 쌍의 리드선으로서, 각각 전원회로의 부하측과 전원측에 전기적으로 연결된다.
부가적으로, 부하측과 상기 부하측에 전원을 공급하는 전원측에는 상기 수 단자와 암 단자가 접촉되어 구성된 메인스위치와 릴레이 회로가 직렬로 연결되어 상기 인터락 스위치의 온/오프에 따라 릴레이 회로가 온/오프된다. 여기서, 상기 릴레이 회로는 제1 접합 검지용 단자와 제2 접합 검지용 단자로 구성된 인터락 스위치가 온(on)시에는 온되고, 인터락 스위치의 오프시에는 오프되는 회로이다. 상기 수 단자와 암 단자에 의한 메인스위치는 기계적인 결합에 의한 스위치이다.
그러면, 상기와 같은 전기결합장치의 조립 과정에 대해 도 7a 내지 7c를 참조하여 오결합 방지에 의해 아크 발생이 방지되는 상태를 설명하기로 한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 캠축(111)이 형성된 수 하우징(110)과, 상기 캠축(111)을 중심으로 회전가능하게 설치된 결합보조부재(120)와, 상기 수 하우징(110)이 삽입되는 암 하우징(130) 및, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 조립체에 슬라이딩 결합되는 로킹부재(140)를 준비한다. 이때, 상기 로킹부재(140)는 암 하우징(130)에 형성된 체결부(133)에 의하여 결합되지 못하도록 이동이 제한된다.
이어서, 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 수 하우징(110)을 암 하우징(130) 에 삽입하여 결합보조부재(120)를 견인한다. 상기 암 하우징(130)에 수 하우징(110)이 삽입시, 고정축(131)은 상기 결합보조부재(120)에 형성된 안내홈(121)의 개방단(121a)을 통해 삽입되어 안내홈(121)에 위치된다. 이 상태에서 결합보조부재(120)를 견인하여 수 하우징(110)과 암 하우징(120)을 결합시키게 된다. 이때, 도 7a에 도시된 상태는 결합보조부재(120)가 견인되는 상태를 나타낸 것으로서, 아직 전원회로가 통전 가능하게 연결된 상태가 아니다.
다음, 도 2 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 결합보조부재(120)의 견인이 완료되어 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합을 완료한다. 즉, 상기 결합보조부재(120)가 하측으로 회전하면서 고정축(131)에 의해 가이드되고, 결합완료시 고정축(131)이 안내홈(121)의 폐쇄단(121b)에 위치함으로써 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 안정적이고 긴밀하게 결합한다. 이 과정에서, 상기 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합이 완료되면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 수 하우징(120)에 형성된 가이드부(126)가 암 하우징(130)에 형성된 체결부(133)와 접촉한다. 즉, 상기 결합보조부재(120)에 의해 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 결합되면 전원회로가 통전 가능한 상태로 연결되며, 로킹부재(140)의 결합부(143)가 슬라이딩되어 하우징들(110)(130)을 결속가능하도록 결합 허용 상태가 된다.
마지막으로, 도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 로킹부재(140)를 상기 하우징들(110)(130)의 조립체로 슬라이딩시켜 암형 커넥터부(135)와 수형 커넥터부(145)를 결합한다. 이 과정에서, 로킹부재(140)의 결합부(143)는 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 가이드부(126)의 경사면(126a)을 따라 슬라이딩되어 결합된다. 이때, 로킹부재(140)는 암 하우징(130)의 지지부재(137)가 지지홈부(147)에 삽입됨에 따라 지지부재(137)에 의해 지지되며, 수형 커넥터부(145)와 암형 커넥터부(135)가 용이하게 결합되도록 가이드된다. 즉, 상기 로킹부재(140)가 하우징들(110)(130)을 결속시키며 인터락 스위치가 온(on)됨에 따라 릴레이 회로가 온되어 수 단자와 암 단자를 통해 전원회로가 통전되어 전류가 흐르게 된다.
한편, 상기 로킹부재(140)가 하우징들(110)(130)의 조립체에 결합됨에 따라 상기 결합부(143)가 결합보조부재(120)에 형성된 대응 결합부(123)와 결합한다. 따라서, 상기 결합보조부재(120)가 결합부(143)에 의해 하우징들(110)(130)이 분리되는 방향으로 회전이 방지되어 수 하우징(110)과 암 하우징(130)의 결합상태가 안정적으로 유지되며, 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 분리되지 못하도록 이루어져 수 단자와 암 단자의 분리가 강제로 이루어질 수 없다.
한편, 상기 수 하우징(110)이 암 하우징(130)에 삽입되지 않거나, 수 하우징(110)이 암 하우징(130)에 삽입되더라도 결합보조부재(120)에 의해 수 하우징(110)과 암 하우징(130)이 통전 가능한 상태로 연결되지 못하면, 암 하우징(130)에 형성된 체결부(133)에 의하여 로킹부재(140)의 결합부(143)가 걸려 인터락 스위치가 연결되지 못하도록 방지된다. 즉, 수형 커넥터부(145)와 암형 커넥터부(135)가 결합되는 것을 방지한다. 따라서, 상기 수 단자와 암 단자의 안정적인 접촉이 이루어지지 않으면, 상기 수형 커넥터부(145)와 암형 커넥터부(135)를 결합하여 통전시키는 동작을 수행할 수 없으므로, 아크의 발생을 미연에 차단함은 물론, 안전사고를 방지할 수 있다.
부가적으로, 상기 전기결합장치(100)를 분리시 상기 조립 순서를 역순으로 행하면 인터락 스위치에 의해 먼저 오프되어 단전된 후, 수 단자와 암 단자를 분리시킬 수 있다.
이때, 상기 로킹부재(140)가 슬라이딩되어 분리시 인터락 스위치가 오프되어 릴레이 단자가 오프되고, 이에 따라 전원회로가 비도통 상태가 되지만 상기 수 단자와 암 단자간은 시간차를 두고 방전이 이루어진다. 따라서, 로킹부재(140)의 분리에 따라 인터락 스위치가 오프되어 릴레이 회로가 오프되면, 이 상태에서 전원회로가 비토통 상태가 된다. 그 다음 수 단자와 암 단자의 분리 전(前)에 결합보조부재(120)의 회전 조작으로 수 단자와 암 단자 간의 분리 시간이 지연되어 방전시간을 확보할 수 있다. 이에, 전원회로가 단전된 후에 메인 스위치의 분리가 이루어지기까지의 시간차가 발생하여 방전 시간이 확보되어 아크 방전의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치를 나타내는 분해사시도.
도 2는 도 1의 조립 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치에 구비된 수 하우징과 결합보조부재를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치에 구비된 암 하우징을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치에 구비된 로킹부재를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치에 구비된 오결합 방지부의 결합상태를 나타내는 도면.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기결합장치의 조립 공정을 나타내는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 전기결합장치 110 : 수 하우징
120 : 결합보조부재 126 : 결합허용부재
130 : 암 하우징 133 : 결합방지부재
140 : 로킹부재 143 : 결합부

Claims (4)

  1. 제1 단자가 마련된 제1 하우징;
    상기 제1 하우징과 암수결합되고, 상기 제1 단자와 전기적으로 결합되는 제2 단자가 마련된 제2 하우징;
    상기 제1 하우징에 회전 가능하도록 설치되고, 회전에 의해 상기 제2 하우징을 견인하여 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합 또는 분리시키는 결합보조부재;
    상기 제2 하우징에 슬라이딩 가능하도록 설치되고, 상기 결합보조부재에 의해 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 결합된 상태에서 슬라이딩되어 상기 결합보조부재에 결합됨으로써, 상기 결합보조부재가 상기 하우징들이 분리되는 방향으로 회전되는 것을 방지하는 로킹부재; 및
    상기 로킹부재가 상기 결합보조부재에 결합되면 온(on) 되어 상기 제1 하우징의 제1 단자와 상기 제2 하우징의 제2 단자를 통해 전원회로가 통전되도록 하는 인터락 스위치를 포함하는 전기결합장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 하우징은, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 결합되지 못하면 상기 로킹부재의 이동을 제한하도록 돌기 형상으로 형성되는 체결부를 포함하고,
    상기 제1 하우징은, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징의 결합시 상기 제2 하우징의 체결부와 접촉하여 상기 로킹부재의 슬라이딩을 가이드하도록 일측면이 경사면으로 이루어진 돌기 형상으로 형성되는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기결합장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로킹부재는, 상기 로킹부재의 슬라이딩 결합시 상기 가이드부의 경사면을 따라 슬라이딩되어 상기 결합보조부재에 결합되는 결합부를 포함하고,
    상기 결합보조부재는, 상기 로킹부재의 결합부와 결합되어 상기 결합보조부재의 회전을 방지하는 대응 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기결합장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터락 스위치는, 상기 로킹부재에 형성되는 제1 커넥터부와, 상기 제2 하우징에 형성되는 제2 커넥터부를 포함하고,
    상기 제1 커넥터부 및 제2 커넥터부는, 상기 로킹부재의 슬라이딩 결합시 서로 결합되어 상기 인터락 스위치가 온(on) 되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기결합장치.
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