KR101714894B1 - 자동차용 전기 접속 모듈 - Google Patents

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다카 나저 아부
토마스 슈미트
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독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명은 자동차(40)의 전기 부품(10)을 위한 전기 접속 모듈(12)에 관한 것으로, 상기 전기 접속 모듈은, 전기 부품(10) 상에 형성되고 적어도 2개의 전기 접점(36)을 갖는 접속 섹션(22)과, 이 접속 섹션(22)에 연결될 수 있는 접속 홀을 가진 접속 하우징(16)을 포함하며, 상기 접속 하우징은 접속 하우징(16) 상에서 상기 접속 홀에 대해 측방향으로 형성된 하나 이상의 케이블 홀(18)을 더 가짐으로써, 상기 케이블 홀(18)을 통해 전기 접속 라인(14)이 리드되어 접점들(36)에 연결될 수 있으며, 이 경우 전기 접속 라인(14)을 전기 부품(10)에 대해 상이한 방향으로 리드하기 위해, 상기 접속 하우징(16)이 상이한 회전 위치들에서 접속 섹션(22)과 연결될 수 있다.

Description

자동차용 전기 접속 모듈{ELECTRIC CONNECTING MODULE FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 전기 부품을 위한 전기 접속 모듈에 관한 것으로, 상기 전기 접속 모듈은, 전기 부품 상에 형성되고 적어도 2개의 전기 접점을 갖는 접속 섹션과, 이 접속 섹션에 연결될 수 있는 접속 홀을 가진 접속 하우징을 포함하며, 상기 접속 하우징은 접속 하우징 상에서 상기 접속 홀에 대해 측방향으로 형성된 하나 이상의 케이블 홀을 가짐으로써, 상기 케이블 홀을 통해 전기 접속 라인이 리드되어 접접들에 연결될 수 있다.
본 발명은 또한, 내부에 전력 전자 부품들이 수용되는 하우징과, 이들 전력 전자 부품들의 전기적 접촉을 형성하기 위한 전기 접속 모듈을 구비한 자동차용 전기 회로 장치에 관한 것이다.
자동차 엔지니어링 및 자동차용 전력 전자장치 분야에서, 예를 들어 고압 구성요소, 전력 전자 배터리 등과 같은 전기 부품을 고압 케이블 및 케이블 러그(lug)에 전기적으로 연결하는 점, 그리고 단락의 위험을 최소화하기 위해 별도의 고압 커버로 전기 접속부를 커버링하는 점이 일반적으로 공지되어 있다. 이러한 경우에는, 고압 커버 주위의 필요 설치 공간을 상응하게 감소시키기 위해, 고압 케이블이 일반적으로 측방향으로 리드(lead)된다.
이처럼 고압 커버 및 측방향 케이블 가이드를 구비한 고압 접점 형성 장치가 예를 들어 US　8,741,466　B2호로부터 공지되어 있다.
공지된 고압 접점 형성 장치의 단점은, 각각의 고압 부품을 위해 고유의 접속 모듈이 개발되며 그에 상응하게 자동차 내 설치 위치에 따라 고압 케이블 가이드가 규정된다는 점이며, 상기 케이블 가이드는 특정 설치 실시예에 대해서만 사용될 수 있기 때문에, 다른 적용례 및 자동차 내 다른 설치 위치에 대해서는 사용이 불가능하거나, 개발 비용 상승을 수반해서만 사용될 수 있다.
그에 따라 본 발명의 과제는, 자동차의 전기 부품을 위해 상이한 적용예들에 대해서 탄력적인 방식으로 사용될 수 있는 전기 접속 모듈을 제공하는 것이다.
상기 과제는, 전기 부품과 관련하여 상이한 방향으로 접속 라인들을 리드하기 위해, 접속 하우징이 상이한 회전 위치들에서 접속 섹션으로 연결될 수 있는, 도입부에 언급한 유형의 전기 접속 모듈을 통해 해결된다.
또한, 상기 과제는 도입부에서 언급한 유형의 전기 회로 장치에서 본 발명에 따른 전기 접속 모듈에 의해 해결된다.
접속 하우징이 상이한 회전 위치들에서 접속 섹션으로 연결될 수 있음으로써, 전기 접속 라인들이 전기 부품 또는 접속 섹션으로부터 상응하는 상이한 방향으로 리드될 수 있고, 그 결과 설치 위치 및 적용례에 따라 컴팩트한 전기 배선이 가능하며, 변경된 설치 위치에 맞추어 접속 하우징을 조정하기 위한 부가적인 설계 비용이 불필요하다. 그럼으로써, 상기 전기 부품을 위한 개발 비용이 상당히 절감될 수 있는데, 이는, 예를 들어 진동 또는 밀폐성과 같은 부가적인 검사들이 생략될 수 있고, 전기 접속 모듈이 상이한 적용예들을 위해 탄력적으로 사용될 수 있기 때문이다.
그럼으로써 본 발명의 과제가 완벽하게 해결된다.
한 바람직한 실시예에서, 접속 하우징은 정사각형 기저면을 가지며, 이 경우 접속 하우징은 4개의 상이한 회전 위치에서 접속 섹션에 연결될 수 있다.
그럼으로써 접속 하우징의 4개의 회전 위치가 기술적으로 적은 경비로 구현될 수 있고, 접속 라인들이 전기 부품과 관련하여 4개의 상이한 방향으로 리드될 수 있다.
이 경우, 접속 하우징이 직육면체 형태로 형성되는 것이 특히 바람직하다.
이는 접속 하우징의 매우 컴팩트하고 간단한 구조를 가능하게 하며, 상기 접속 하우징은 전기 부품과 관련하여 접속 라인들을 상이한 방향으로 리드할 수 있다.
또한, 상기 케이블 홀은 접속 하우징의 일 측면에 형성되는 것이 바람직하다.
그럼으로써 전기 접속 라인이 기술적으로 적은 경비로 접속 하우징으로부터 측방향 외측으로 리드될 수 있어서, 전체적으로 컴팩트한 설계가 가능하다. 또는, 접속 하우징이 복수의 접속 홀을 가질 수도 있으며, 전기 접점들과의 접촉을 위해 이들 접속 라인 중 일부를 별개로 접속 하우징 내부로 리드 할 수도 있다.
또한, 접속 섹션이 접속 하우징의 형상에 상응하게 함몰부로서 형성되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 접속 하우징이 적어도 부분적으로 접속 섹션 내로 접시형으로 삽입될 수 있고, 그 결과 접속 섹션과의 고정 연결이 가능해져 콤팩트한 구조가 구현될 수 있다.
또한, 접속 섹션이 상이한 측면 에지부를 갖는 것이 바람직하며, 이 경우 전기 접점들 각각이 측면 에지부들 중 2개의 측면 에지부에 대해 상이하게 이격된다.
그럼으로써, 상이한 회전 위치들에서 전기 접속 라인들의 잘못된 배선 혹은 혹은 접점들과의 잘못된 연결이 방지될 수 있는데, 이는 전기 접점들 각각이 측면 에지부들 및 그와 더불어 접속 홀에 대해 상이한 거리를 갖기 때문이다.
또한, 전기 접점들이 서로에 대해 오프셋되어 배열되고, 각각 2개의 인접한 측면 에지부에 대해 상이하게 이격되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 상이한 회전 위치들에서의 전기 접속부들의 상호 교환이 방지될 수 있는데, 이는 전기 접속부들 각각이 측면 에지부 및 그와 더불어 접속 홀에 대해 상이한 거리를 갖기 때문이다.
또한, 접속 섹션과 접속 하우징 사이에 밀봉 요소가 배치되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 기술적으로 적은 경비로 유밀성(fluid-tight) 전기 연결이 구현될 수 있다.
이 경우, 접속 하우징이 나사에 의해 접속 섹션에 부착되고, 밀봉 요소는 나사 연결에 의해 접속 하우징과 접속 섹션 사이에 고정되는 것이 특히 바람직하다.
그럼으로써, 기술적으로 적은 경비로 전기 부품의 밀봉이 가능해진다.
또한, 전기 접점들은 접속 섹션에 비해 돌출하는 접촉 핀으로서 형성되는 것이 바람직하다.
그럼으로써, 매우 간단하면서도 경제적인 장착이 가능하다. 상기 장착은 바람직하게 나사 연결부 및 케이블 러그를 이용하여 실시되며, 이 경우 기술적으로 적은 경비로 많은 전류가 접점 형성 장치를 통해 안내될 수 있다.
전체적으로, 본 발명에 따른 전기 접속 모듈은 자동차 내에서 전기 부품의 상이한 설치 위치들 및 전기 접속 라인의 상이한 가이드를 구현할 수 있는데, 이는 접속 하우징이 상이한 회전 위치들에서 접속 섹션에 고정될 수 있음으로써, 접속 라인들이 상응하는 회전 위치들에서 전기 부품으로부터 리드될 수 있기 때문이다. 어떠한 재구성 또는 교체 부품도 사용할 필요가 없고 회전 위치만 변경시키면 되기 때문에, 그에 상응하게 부가적인 검사 및 재구성이 생략될 수 있고, 그럼으로써 자동차 내에서 전기 부품의 탄력적인 사용이 가능하며, 개발 비용 및 경비도 그에 상응하게 절감될 수 있다.
전술한 특징들 및 하기에 추가로 설명될 특징들은 여기에 제시된 조합뿐만 아니라 다른 방식으로 조합된 형태로 또는 단독으로도 본 발명의 범주 내에서 적용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면에 도시되어 있으며, 이하의 설명에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
도 1은 전기 접속 모듈을 구비한 자동차용 전기 부품의 개략적 측면도이다.
도 2는 상이한 회전 위치들에서 전기 접속 모듈을 구비한 전기 부품의 개략적 평면도이다.
도 3은 전기 접점 형성을 설명하기 위한 전기 접속 모듈의 개략적 단면도이다.
도 4는 전기 접속 모듈을 구비한 전기 부품에 대한 적용예로서 구동 트레인을 구비한 자동차의 개략도이다.
도 1에는, 자동차의 전기 부품이 개략적 측면도로 도시되어 있고 전체적으로 '10'으로 표시되어 있다. 전기 부품(10)은 바람직하게, 자동차 내 고압 구성요소들의 작동을 위한 고압 전력 전자장치 또는 역변환 장치 등으로서 형성된다.
전기 부품(10)은 전기 접속 라인들(14)과 전기 부품(10)의 전기 접점들의 전기적 접촉을 위한 전기 접속 모듈(12)을 갖는다. 전기 접속 모듈(12)은 접속 하우징(16)을 가지며, 이 접속 하우징 상에는 복수의 케이블 홀(18)이 형성되고, 이 케이블 홀(18)을 통해 전기 접속 라인(14)이 리드된다. 접속 하우징(16)은 정사각형으로 형성되며, 전기 부품(10)의 접속 섹션(22)과 연결되는 접속 홀(20)을 갖는다. 전기 부품 상부에서 상응하는 설치 공간을 절약할 수 있도록 전기 접속 라인들(14)을 접속 하우징(16)의 외부로 측방향으로 리드하기 위해, 케이블 홀(18)은 접속 하우징(16)의 측면(24)에 형성된다.
전기 부품(10)은 일반적으로 커버(28)를 구비한 하우징(26)을 가지며, 이때 커버(28) 내에 함몰부가 형성되고, 상기 함몰부 상에 또는 상기 함몰부 내에 접속 하우징(16)이 고정된다.
함몰부 내에는, 케이블 러그(cable lug)에 의해서 전기 접속 라인(14)과 전기적으로 연결될 수 있는 핀 형태의 전기 접점이 형성된다.
접속 하우징(16)이 상이한 회전 위치들에서 전기 부품(10)의 접속 섹션(22)에 고정될 수 있음으로써, 전기 접속 라인들(14)이 접속 하우징(16)의 설치 위치에 따라 상이한 방향으로 전력 전자장치로부터 리드될 수 있고, 그 결과, 전기 부품(10)의 설치 공간 및 설치 위치에 따라 공간 절약적으로, 그리고 각자 상응하는 전기 부하와 연결될 수 있다.
접속 하우징(16)이 추가 부품 없이도 상이한 설치 위치들 또는 상이한 회전 위치들에서 커버(28) 또는 접속 섹션(22)에 고정될 수 있음으로써, 자동차 내에서 부가적인 테스트나 신규 구성의 필요 없이 전기 접속 모듈(12)의 탄력적인 이용이 가능하다.
도 2에는, 전기 접속 모듈(12)을 구비한 전기 부품(10)의 개략적 평면도가 도시되어 있다. 동일한 구성요소는 동일한 참조 번호로 표시되어 있으며, 이 경우 특수한 특징들만 설명된다.
접속 하우징(16)은, 화살표(30)로 표시된 바와 같이, 도 2에서 4개의 상이한 회전 위치로 도시되어 있다. 전기 접속 라인들(14)은 그에 상응하게 4개의 상이한 회전 위치에서 14, 14', 14", 14"'로 표시된 4개의 상이한 방향으로 리드된다. 접속 하우징(16)이 4개의 상이한 회전 위치에서 각각 나사(32)를 이용하여 전기 부품(10)의 하우징 또는 접속 섹션(22)에 부착될 수 있음으로써, 접속 하우징(16)의 간단한 회전에 의해 전기 접속 라인들(14)이 상이하게 리드될 수 있다.
도 3에는 전기 접속 모듈(12)의 개략적인 단면도가 평면도로 도시되어 있다다. 동일한 요소는 동일한 참조 번호로 표시되어 있으며, 이 경우 특수한 특징들만 설명된다.
전기 접점들(36)이 내부에 배치되어 있는 정사각형 함몰부(34)가 하우징(26)의 커버(28) 내에 형성된다. 전기 접점들(36)은, 커버(28)의 표면에 대해 수직으로 형성된 핀 또는 볼트로서 형성된다. 전기 접점들(36)이 함몰부(34) 내에서 서로에 대해 오프셋되어 배치됨으로써, 이들 전기 접점(36) 각각은 함몰부(34)의 외측 에지들(38) 각각으로부터 상이한 간격을 갖는 동시에, 전기 접점들(36) 각각이 인접한 외측 에지(38)로부터도 상이한 간격으로 이격된다. 그로 인해, 접속 하우징(16)의 상이한 회전 위치들에서 전기 접속 라인들(14)의 부정확한 접점 형성이 방지될 수 있는데, 이것이 가능한 이유는 전기 접속 라인들이 각각의 회전 위치에서 케이블 홀(18)에서부터 전기 접속부까지 상응하게 상이한 간격으로 배치되기 때문이다. 그로 인해 확실한 전기적 접촉이 가능해진다.
종합해보면, 그럼으로써 전기 부품(10)의 탄력적이면서 간단한 장착 또는 전기적 접촉이 전반적으로 보장되며, 그 결과 전기 접속 라인들(14)이 상이하게 리드되는 전기 부품(10)의 상이한 설치 위치가 가능해진다.
도 4는, 전체적으로 '40'으로 표시된 자동차에 전기 부품(10)이 적용된 예를 도시한다.
자동차(40)는 일반적으로 피동 휠들(46R, 46L)을 구동하기 위한 구동 전력을 제공하는 전기 기계(44)를 포함하는 구동 트레인(42)을 갖는다. 전기 기계(44)는 구동 샤프트(48)를 통해 동력전달장치(50)로 연결되고, 이 동력전달장치는 차동장치(52)를 통해 구동 토크를 피동 휠(46R, 46L)로 전달한다.
전기 기계(44)가 전기 접속 라인(14)을 통해 전기 부품(10)과 연결되며, 이러한 특수한 실시예에서 전기 부품은 역변환 장치(10)로서 형성되고, 직류 전압 공급원(54) 또는 배터리(54)로부터 제공되는 직류 전압을 변환하여, 그에 상응하게 교류 전압 및 교류 전류로 전기 기계(44)를 작동하거나 구동한다. 전기 부품(10)이 전기 접속 모듈(12) 및 전기 접속 라인들(14)을 통해 전기 기계(44)와 연결됨에 따라, 역변환 장치(10)가 그에 상응하게 전기 에너지를 전기 기계(44)로 공급할 수 있다.
자동차(40), 전기 기계(44) 및 전기 부품(10)의 설치 위치의 실시예에 따라 접속 하우징(16)의 가능 설치 위치 또는 부착 위치가 상이할 수 있으므로, 전기 접속 라인들(14)이 공간 절약적으로, 그리고 최적의 방식으로 전기 부품(10)으로부터 외부로 유도되어 전기 기계(44)와 직접 연결될 수 있다.
물론, 상기 전기 접속 모듈(12)이 역변환 장치를 전기 기계(44)로 연결하기 위한 용례에만 제한되는 것은 아니며, 자동차(40) 내 모든 고전압 전기 부품에 이용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 자동차(40)의 전기 부품(10)을 위한 전기 접속 모듈(12)로서:
    - 상기 전기 부품(10) 상에 형성되고 적어도 2개의 전기 접점(36)을 갖는 접속 섹션(22)과,
    - 상기 접속 섹션(22)에 연결될 수 있는 접속 홀을 가진 접속 하우징(16)으로서, 상기 접속 하우징(16)은 상기 접속 하우징(16) 상에서 상기 접속 홀에 대해 측방향으로 형성된 하나 이상의 케이블 홀(18)을 더 가짐으로써, 이 케이블 홀(18)을 통해 전기 접속 라인(14)이 리드되어 접점들(36)에 연결되는, 접속 하우징(16)을 포함하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈에 있어서,
    상기 전기 접속 라인(14)을 상기 전기 부품(10)에 대해 상이한 방향으로 리드하기 위해, 상기 접속 하우징(16)이 상이한 회전 위치들에서 접속 섹션(22)과 연결될 수 있고,
    상기 전기 접점들(36)은 서로에 대해 오프셋되어 배열되고, 각각 2개의 인접한 측면 에지부(38)에 대해 상이하게 이격되는 것을 특징으로 하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 접속 하우징(16)은 정사각형 기저면을 가지며, 상기 접속 하우징(16)은 4개의 상이한 회전 위치에서 접속 섹션(22)과 연결될 수 있는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 접속 하우징(16)은 직육면체 형태로 형성되는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 케이블 홀은 접속 하우징의 일 측면(24)에 형성되는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접속 섹션(22)은 접속 하우징(16)의 형상에 상응하게 함몰부(34)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접속 섹션(22)은 상이한 측면 에지부(38)를 가지며, 이때 전기 접점들(36) 각각이 상기 측면 에지부들(38) 중 2개의 측면 에지부에 대해 상이하게 이격되는 것을 특징으로 하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 접속 섹션(22)과 접속 하우징(16) 사이에 밀봉 요소가 배치되는 것을 특징으로 하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 접점들(36)은 접속 섹션(22)에 비해 돌출하는 접촉 핀으로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 자동차 전기 부품용 전기 접속 모듈.
  10. 내부에 전력 전자 부품들이 수용되는 하우징(26)과, 상기 전력 전자 부품들의 전기적 접촉을 형성하기 위한, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전기 접속 모듈(12)을 구비한, 자동차(40)용 전기 회로 장치(10).
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