KR101664296B1 - 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터 - Google Patents

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Abstract

제1 커넥터의 하우징; 상기 하우징의 일측 개구면으로부터 노출되는 제1 단자; 최대 돌출 위치에서 상기 하우징에 걸림 락킹되어 상기 제1 단자를 수용하며, 상기 락킹이 해제되면 상기 개구면를 통해 상기 하우징 내부로 슬라이딩 삽입되는 개폐부; 및 상기 락킹을 해제하여 상기 개폐부를 밀어 넣고, 상기 개폐부를 끌어 당겨 상기 락킹을 설정하는 개폐 돌편을 포함하는 제2 커넥터;를 포함하는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터를 제공한다.

Description

감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터{THE HIGH VOLTAGE CONNECTOR WITH MEANS OF ELECTRIC SHOCK PREVENTION}
본 발명은 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 내의 고전압, 고전류가 필요한 전장 부품 사이를 연결하는 고전압 커넥터에 관한 것이다.
가솔린 엔진 등을 사용하는 자동차는 대개 12V의 배터리가 사용되는 반면, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 연료 전지 자동차 등 새로운 구동 방식을 갖는 자동차는 300V 이상의 높은 전압과 수십 내지 수백 암페어의 고전류를 필요로 한다.
또한, 전원 장치 이외에도 인버터, 모터 등을 연결하기 위해서는 고열에 견딜 수 있는 고전압 커넥터와 케이블 등이 필요하다. 이와 더불어, 친환경 자동차용 고전압 배터리는 모터 출력의 증대 추세로 인해 전기 회로를 구성할 때 고전압, 고전류에도 안정적으로 구동할 수 있는 전장 부품을 필요로 하게 된다.
게다가, 최근 자동차는 장착되는 전장 부품들의 증가로 이 부품들 사이를 서로 연결하는 와이어링 하네스의 비중이 예전보다 증가하였다. 그런데, 이런 전장 부품들은 용도나 그 기능에 따라 저전압부터 고전압까지 소정의 전압이 공급되어야 한다. 따라서, 각 전장 부품에 연결되는 커넥터 역시 저전압용 및 고전압용 커넥터로 구분되어 병행 사용되고 있다.
도 1은 종래 고전압 커넥터를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 제1 커넥터(100)는 제1 단자(120)가 외부로 돌출되게 형성되어 감전 사고를 일으킬 위험에 그대로 노출되는 문제점이 있었다. 특히, 제1 단자(120)에는 고전압이 걸리기 때문에 생명의 안전을 담보하기 어려웠다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0042019호 (2015.04.20. 공개)
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고전압 커넥터가 분리된 상태에서 단자가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터를 제공하고자 한다.
또한, 고전압 커넥터의 메일 및 피메일 커넥터가 서로 결합될 때, 은폐되어 감추어진 단자가 다시 노출되면서 각 단자끼리 서로 접촉될 수 있는 것을 목적으로 한다. 또한, 고전압 커넥터가 다시 분리될 때, 그에 연동하여 노출되는 단자는 별도의 조치 없이도 은폐되는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 제1 커넥터의 하우징; 상기 하우징의 일측 개구면으로부터 노출되는 제1 단자; 최대 돌출 위치에서 상기 하우징에 걸림 락킹되어 상기 제1 단자를 수용하며, 상기 락킹이 해제되면 상기 개구면를 통해 상기 하우징 내부로 슬라이딩 삽입되는 개폐부; 및 상기 락킹을 해제하여 상기 개폐부를 밀어 넣고, 상기 개폐부를 끌어 당겨 상기 락킹을 설정하는 개폐 돌편을 포함하는 제2 커넥터;를 포함하는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터를 제공한다.
상기 하우징은 상기 제1 단자 사이에 상기 개폐부가 걸림 락킹되는 걸림 턱; 및 삽입되는 상기 개폐부를 내측 방향으로 안내하는 가이드부;를 포함할 수 있다.
상기 가이드부는 상기 하우징에 슬라이딩 방향으로 형성되는 슬릿; 및 상기 걸림 턱에 슬라이딩 방향으로 연장 형성되는 가이드 면;을 포함할 수 있다.
상기 개폐부는 연통된 내측 공간에 상기 제1 단자를 수용하는 몸체; 상기 몸체의 연장 방향과 나란하게 돌출되는 한 쌍의 락킹 돌편; 및 상기 락킹 돌편의 각 단부에 형성되는 걸림편;을 포함하며, 상기 락킹 돌편의 길이는 L1으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 개폐 돌편은 그 끝 단에서 소정 길이 L2 만큼 떨어진 위치에 형성되는 돌기 턱;을 포함하고, 상기 개폐 돌편은 상기 락킹 돌편 사이에 배치되게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 개폐 돌편이 상기 걸림편을 가압하여 상기 락킹 돌편이 양 방향으로 벌어지면 상기 락킹이 해제될 수 있다.
상기 L2는 상기 L1보다 더 커서, 상기 돌기 턱이 상기 몸체에 억지 끼움되면 상기 락킹의 해제 상태가 유지될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
고전압 커넥터가 분리된 상태에서 단자가 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 고전압 커넥터의 메일 및 피메일 커넥터가 서로 결합될 때, 은폐되어 감추어진 단자가 다시 노출되면서 각 단자끼리 서로 접촉될 수 있어 그 결합 용이성이 향상된다. 또한, 고전압 커넥터가 다시 분리될 때, 그에 연동하여 노출되는 단자는 감춰질 수 있어 단자를 은폐시키기 위한 별도의 조치가 필요 없다.
도 1은 종래 고전압 커넥터를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터의 사시도
도 3은 도 2의 분리 사시도
도 4는 걸림 락킹을 나타내는 도 3의 A 부분 확대도
도 5는 제2 커넥터를 도시한 사시도
도 6은 개폐 돌편에 의해 락킹 해제되는 것을 도시한 부분 사시도
도 7은 도 6의 개폐 돌편이 하우징 내부로 삽입된 상태의 단면 사시도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분리 사시도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터는 제1 커넥터(100)의 하우징(110), 제1 단자(120), 개폐부(130) 및 개폐 돌편(210)을 포함하는 제2 커넥터(200)를 포함한다.
고전압 커넥터는 제1 및 제2 커넥터(100)(200)를 포함한다. 여기서, 제1 커넥터(100)는 피메일 및 메일 커넥터 중 어느 하나이며, 제2 커넥터(200)는 나머지 다른 하나를 지칭한다.
고전압 커넥터는 제1 및 제2 커넥터(100)(200)의 각 단자 즉, 제1 단자(120) 및 제2 단자(220)가 서로 접촉될 때 그 기능을 발휘할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 커넥터(100)(200)는 대개 직선 구조로 결합된다. 한편, 제1 단자(120)를 수용하는 제1 커넥터(100)의 하우징(110) 형상은 설계 변경 등에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1 커넥터(100)의 하우징(110)은 케이블이 연결된 제1 단자(120)를 수용하며, 볼트 등의 체결 부재에 의해 제2 커넥터(200)에 체결 고정될 수 있다. 이를 위해, 제1 커넥터(100)는 2종류 이상의 하우징(110)이 결합된 형태로 구성될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 커넥터(100)(200)의 재질은 플라스틱이 대부분이나, 차폐 등의 목적으로 일부에는 금속 재질이 사용될 수 있다.
한편, 제1 단자(120)는 적어도 2개 이상이 배치될 수 있으며 일 실시예에 따른 제1 단자(120)는 하우징(110) 내에 한 쌍으로 배치된다. 이 때, 제1 단자(120)는 하우징(110)의 일측 개구면으로부터 노출된다. 그리고, 이는 전술한 것처럼 감전 사고의 원인이 될 수 있다.
또한, 하우징(110)은 걸림 턱(112) 및 가이드부(114)를 포함한다. 걸림 턱(112)은 한 쌍의 제1 단자(120) 사이에 배치되어 개폐부(130)가 걸림 락킹되게 한다. 이를 위해, 하우징(110)은 제1 단자(120)가 배치되는 공간과 걸림 턱(112)이 배치되는 공간이 서로 분리 형성될 수 있다. 또한, 하우징(110)은 걸림 턱(112)의 형성 위치를 고려하여 일부 전방으로 더 연장되어 돌출될 수 있다.
이 때, 걸림 턱(112)은 예를 들어, 직육면체 모양으로 형성될 수 있다. 또한, 걸림 턱(112)은 그 반대 방향에 서로 대칭되게 한 쌍으로 구비될 수 있다. 한편, 가이드부(114)는 삽입되어 이동하는 개폐부(130)를 내측 방향으로 안내한다.
구체적으로, 가이드부(114)는 슬릿(115) 및 가이드 면(116)을 포함한다. 이 때, 슬릿(115)은 하우징(110)에 개폐부(130)의 슬라이딩 방향으로 형성된다. 이에 대응하여, 개폐부(130)의 외측면에는 슬릿(115)의 일단과 타단 사이를 왕복하는 가이드 돌기가 더 형성될 수 있다. 반면, 도 3과 달리 슬릿(115)은 다른 위치에 형성될 수도 있다.
또한, 가이드 면(116)은 걸림 턱(112)이 배치되는 기저단의 상면이 될 수 있고, 그 면은 동시에 슬라이딩 방향으로 평탄하게 연장되어 개폐부(130)가 슬라이딩 이동될 때 가이드하는 역할을 한다.
본 발명의 일 실시예는 종래 감전 사고의 위험을 방지하기 위해 고전압 커넥터가 분리된 상태에서, 외부로 노출되는 제1 단자(120)를 은폐시킬 수 있는 개폐부(130)를 포함한다. 이 때, 개폐부(130)는 제1 커넥터(100)의 하우징(110)에 그 개구면을 통해 전후방으로 왕복 슬라이딩 이동 가능하게 결합된다.
도 4는 걸림 락킹을 나타내는 도 3의 A 부분 확대도이다. 도 4를 참조하면, 개폐부(130)는 몸체(132), 락킹 돌편(134) 및 걸림편(136)을 포함한다. 여기서, 몸체(132)는 내측이 빈 공간을 갖기 때문에 전후 방향으로 연통되는 통형으로, 개폐부(130)가 최대 돌출 위치일 때 노출되는 제1 단자(120)는 몸체(132)에 수용될 수 있다. 구체적으로, 몸체(132)는 제1 단자(120)를 수용할 수 있으며 몸체(132) 사이에는 연결 부재가 더 형성될 수 있다.
그리고, 락킹 돌편(134)은 몸체(132)의 연장 형성 방향과 나란하게 돌출되는데, 일 실시예에 따른 락킹 돌편(134)은 한 쌍으로 구성된다. 즉, 락킹 돌편(134)은 개폐부(130)의 락킹 설정 및 해제를 위한 돌기를 지칭한다.
다만, 락킹 돌편(134)은 플라스틱 재질 등으로 형성되며 개폐 돌편(210)에 의해 개폐부(130)가 가압되면 락킹 돌편(134)은 양 방향으로 휘어지면서 벌어질 수 있다. 이 때, 락킹 돌편(134)은 소정 길이 L1으로 형성된다.
그리고, 락킹 돌편(134)의 각 단부에는 걸림편(136)이 형성될 수 있다. 걸림편(136)은 락킹 돌편(134)의 종단면의 크기 보다 더 큰 종단면을 갖으면서 락킹 돌편(134)에 결합되거나 락킹 돌편(134)과 일체로서 형성된다.
그로 인해, 락킹 돌편(134)의 각 단부 사이의 거리는 락킹 돌편(134) 사이의 거리보다 더 좁게 형성된다. 이를 이용하여 걸림편(136)은 개폐부(130)가 제1 커넥터(100)의 하우징(110)에 걸림 락킹되게 할 수 있다.
구체적으로, 개폐부(130)가 최대 돌출 위치에 놓이면 걸림편(136)이 걸림 턱(112)에 의해 걸려 락킹되기 때문에 개폐부(130)는 더 이상 하우징(110) 내부로 슬라이딩 이동할 수 없게 된다. 그리고, 이 때, 제1 단자(120)는 개폐부(130)에 의해 전부 수용되어 은폐된다.
다만, 락킹 돌편(134)이 서로 벌여지면 걸림편(136)도 함께 벌어지게 되어 락킹이 해제되는데, 이와 동시에 개폐부(130)가 하우징(110) 내부로 슬라이딩되면 제1 단자(120)가 서서히 노출되게 된다.
한편, 개폐부(130)는 전술한 걸림 턱(112)에 대응하여 동일하게 그 반대 방향에 대칭되게 한 쌍으로 구성될 수 있다.
도 5는 제2 커넥터(200)를 도시한 사시도이고, 도 6은 개폐 돌편(210)에 의해 락킹 해제되는 것을 도시한 부분 사시도이며, 도 7은 도 6의 개폐 돌편이 하우징 내부로 삽입된 상태의 단면 사시도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제2 커넥터(200)에 포함된 개폐 돌편(210)은 락킹을 해제하여 개폐부(130)를 하우징(110) 내부로 밀어 넣고, 고전압 커넥터가 분리될 때 이미 삽입된 개폐부(130)를 끌어 당기면서 개폐부(130)를 최대 돌출 위치로 이동시켜 다시 락킹을 설정할 수 있게 한다.
개폐 돌편(210)은 제2 커넥터(200) 내에 배치되는 제2 단자(220) 사이에 돌출 형성되어 제1 커넥터(100)의 하우징(110) 내부로 슬라이딩 삽입될 수 있다. 또한, 개폐 돌편(210)은 전술한 한 쌍의 개폐부(130)에 대응하여 제2 커넥터(200)의 내측 공간 상하 부분에 각각 마주보며 대칭되게 한 쌍으로 구성될 수 있다.
한편, 돌기 턱(212)은 각 개폐 돌편(210)의 그 끝 단에서 소정 길이 L2 만큼 떨어진 위치에 서로 마주보게 형성된다.
구체적으로, 개폐 돌편(210)은 락킹 돌편(134) 사이의 공간에 배치되며, 제1 또는 제2 커넥터(200)가 결합 방향으로 이동하면, 그 끝 단이 특히, 걸림편(136)을 가압하여 락킹 돌편(134)이 양 방향으로 벌어지게 한다. 그러면, 전술한 것처럼 개폐부(130)의 락킹이 해제될 수 있다.
또한, 길이 L2는 길이 L1보다 더 크게 형성된다. 그 결과, 삽입에 의해 개폐 돌편(210)의 그 끝 단이 걸림편(136)에 맞닿은 상태에서 개폐 돌편(210) 또는 걸림편(136)이 결합 방향으로 더 이동하면 돌기 턱(212)이 개폐부(130)의 몸체(132)에 억지 끼움되면서, 개폐 돌편(210)은 락킹 돌편(134)에 고정 결합될 수 있다. 그 결과, 개폐부(130)의 락킹 해제 상태는 유지될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터에서 락킹 설정 및 해제에 관한 보다 구체적인 내용을 설명한다.
제1 단자(120)가 노출되는 제1 커넥터(100)의 하우징(110)의 개구에는 이 개구를 따라 하우징(110) 내부로 왕복 슬라이딩 이동할 수 있는 개폐부(130)가 구비되어 있다. 그 결과, 제1 단자(120)는 개폐부(130)의 위치에 따라 노출 여부가 달라질 수 있다.
다만, 고전압 커넥터가 분리된 상태에서 제1 커넥터(100)의 제1 단자(120)는 은폐되어야 하기 때문에 이 때, 개폐부(130)는 최대 돌출 위치에 놓여야 한다. 동시에, 개폐부(130)는 그 상태를 유지하기 위해 락킹이 설정되어야 한다.
그리고, 이 상태에서 개폐부(130)가 더 이상 하우징(110) 내부로 삽입되지 않게 하우징(110)에는 걸림 턱(112)이 형성되어 있으며, 이에 대응하여 개폐부(130)에는 락킹 돌편(134) 및 걸림편(136)이 형성되어 있다.
최대 돌출 위치에서, 걸림편(136) 사이의 거리는 걸림 턱(112)의 폭 길이보다 더 짧기 때문에 걸림편(136)은 걸림 턱(112)에 걸려 고정될 수 있고 개폐부(130)는 락킹 상태를 유지하게 된다.
반면, 고전압 커넥터를 서로 결합하기 위해서는 먼저 개폐부(130)의 락킹을 해제해야 한다. 이를 위해, 제2 커넥터(200) 내부에는 개폐 돌편(210)이 형성되어 있으며, 제1 및 제2 커넥터(100)(200)가 서로 결합 방향으로 이동하게 되면, 걸림편(136) 사이의 거리는 개폐 돌편(210)의 가압에 의해 걸림 턱(112)의 폭의 길이보다 더 커질 수 있다. 이는, 락킹 돌편(134)이 휘어지면서 벌어진 결과이다.
그리고, 일단 락킹이 해제되면 그 상태를 유지해야 하는데, 이를 위해 개폐 돌편(210)에는 걸림 턱(112)이 형성되어 있다. 전술한 것처럼, 개폐 돌편(210)은 걸림 턱(112)의 형성 위치에 의해 락킹 돌편(134) 사이에 고정 결합되면서 걸림편(136)의 가압 상태를 유지할 수 있다.
그리고, 그 상태로 개폐 돌편(210)은 개폐부(130)와 함께 제1 커넥터(100)의 하우징(110) 내부로 슬라이딩 이동되면서 제1 커넥터(100)의 제1 단자(120)를 노출시키고, 제2 커넥터(200)의 제2 단자(220)와 서로 접촉되게 한다.
한편, 고전압 커넥터를 다시 분리할 때, 개폐부(130)는 개폐 돌편(210)의 돌기 턱(212)에 의해 끌어 당겨지고, 그로 인해 개폐부(130)는 제1 커넥터(100)의 하우징(110) 외부로 슬라이딩 이동된다. 그리고, 여전히 락킹 해제 상태에 있는 개폐부(130)의 걸림편(136)이 걸림 턱(112)을 통과하게 되면, 락킹 돌편(134) 사이에 고정 결합된 개폐 돌편(210)은 분리되어 이탈하게 된다.
그와 동시에, 서로 벌어진 상태에 놓여 있던 락킹 돌편(134)은 순간적으로 탄성력에 의해 본래 위치로 되돌아오면서 개폐부(130)는 다시 락킹이 설정된다.
따라서, 분리 상태에 있는 고전압 커넥터는 개폐부(130)에 의해 제1 단자(120)가 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2 커넥터(100)(200)는 서로 결합될 때 감추어진 제1 단자(120)가 다시 노출되면서 각 단자(120)(220)끼리 서로 접촉될 수 있어 그 결합 용이성이 향상될 수 있다. 또한, 고전압 커넥터가 다시 분리될 때, 그에 연동하여 노출되는 제1 단자(120)는 감춰질 수 있어 제1 단자(120)를 은폐시키기 위한 별도의 조치가 필요 없다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
100: 제1 커넥터 110: 하우징
120: 제1 단자 130: 개폐부
112: 걸림 턱 114: 가이드부
115: 슬릿 116: 가이드 면
132: 몸체 134: 락킹 돌편
136: 걸림편 200: 제2 커넥터
210: 개폐 돌편 212: 돌기 턱
220: 제2 단자

Claims (7)

  1. 제1 커넥터의 하우징;
    상기 하우징의 일측 개구면으로부터 노출되는 제1 단자;
    최대 돌출 위치에서 상기 하우징에 걸림 락킹되어 상기 제1 단자를 수용하며, 상기 락킹이 해제되면 상기 개구면를 통해 상기 하우징 내부로 슬라이딩 삽입되는 개폐부; 및
    상기 락킹을 해제하여 상기 개폐부를 밀어 넣고, 상기 개폐부를 끌어 당겨 상기 락킹을 설정하는 개폐 돌편을 포함하는 제2 커넥터;를 포함하는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은
    상기 제1 단자 사이에 상기 개폐부가 걸림 락킹되는 걸림 턱; 및
    삽입되는 상기 개폐부를 내측 방향으로 안내하는 가이드부;를 포함하는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 하우징에 슬라이딩 방향으로 형성되는 슬릿; 및
    상기 걸림 턱에 슬라이딩 방향으로 연장 형성되는 가이드 면;을 포함하는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐부는
    연통된 내측 공간에 상기 제1 단자를 수용하는 몸체;
    상기 몸체의 연장 방향과 나란하게 돌출되는 한 쌍의 락킹 돌편; 및
    상기 락킹 돌편의 각 단부에 형성되는 걸림편;을 포함하며,
    상기 락킹 돌편의 길이는 L1으로 형성되는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 개폐 돌편은 그 끝 단에서 소정 길이 L2 만큼 떨어진 위치에 형성되는 돌기 턱;을 포함하고,
    상기 개폐 돌편은 상기 락킹 돌편 사이에 배치되게 형성되는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 개폐 돌편이 상기 걸림편을 가압하여 상기 락킹 돌편이 양 방향으로 벌어지면 상기 락킹이 해제되는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 L2는 상기 L1보다 더 커서, 상기 돌기 턱이 상기 몸체에 억지 끼움되면 상기 락킹의 해제 상태가 유지되는 감전 방지 수단을 갖는 고전압 커넥터.
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