KR101744471B1 - 전기자동차의 충전용 커넥터의 터미널 - Google Patents

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김민호
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Abstract

본 발명은 전기자동차의 충전용 인렛커넥터(1) 및 아웃렛커넥터(3)에 구비된 터미널에 있어서, 상기 인렛커넥터(1) 또는 아웃렛커넥터(3)에 장착되며, 관체 형상으로 이루어진 제1터미널(10); 상기 아웃렛커넥터(3) 또는 인렛커넥터(1)에 장착되어 제1터미널(10)의 내부로 삽입되어 제1터미널(10)과 통전되는 제2터미널(20); 및 제2터미널(20)의 선단에 끼워지는 절연체(30);를 포함하며, 제2터미널(20)은 제2터미널바디(21)와, 이 제2터미널바디(21)의 외주면에서 돌출되어 제1터미널(10)의 내주면과 접촉되는 접촉부(22)와, 제2터미널바디(21)의 선단에서 기단부로 절개된 복수개의 슬릿(23)과, 제2터미널바디(21)의 내주면에서 오목하며 원주방향을 따라 연장된 걸림홈(25)을 포함하고, 상기 절연체(30)는 배면에 제2터미널(20)의 선단이 끼워지는 끼움홈(32)이 형성된 절연캡(31)과, 이 절연캡(31)의 배면 중앙에서 후방으로 연장되어 제2터미널바디(20)의 내부로 삽입되는 삽입돌부(33)와, 이 삽입돌부(33)의 선단에서 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지는 걸림돌기(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널이다.

Description

전기자동차의 충전용 커넥터의 터미널{Terminal of connector for charging electric vehicle}
본 발명은 전기자동차의 충전용 커넥터의 터미널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자동차의 인렛커넥터 및 이 인렛커넥터에 결합되는 아웃렛커넥터로 이루어진 충전용 커넥터의 터미널에 관한 것이다.
일반적으로 전기자동차는 배터리에 저장된 에너지를 동력원으로 사용하는 차량으로, 상기 배터리는 일정시간 사용하게 되면 방전되므로 방전이 되기 전에 충전하여 재사용한다. 이와 같이, 배터리를 충전하기 위해 전기자동차에는 배터리와 전기적으로 접속되는 인렛커넥터가 구비되고 외부의 충전소에는 인렛커넥터에 결합되는 아웃렛커넥터가 구비된다. 이때, 인렛커넥터와 아웃렛커넥터에는 전원, 신호, 접지 등 다수의 터미널이 각각 상호 결합되도록 구비된다.
도 1 및 도 2는 종래 인렛커넥터와 아웃렛커넥터의 터미널을 도시한 것으로, 전기자동차(6)에 구비된 인렛커넥터(1)의 인렛터미널(2)이 충전소에 구비된 아웃렛커넥터(3)의 아웃렛터미널(4)에 삽입되는 형태이다. 도 2와 같이, 인렛터미널(2)은 소정직경의 핀 형상으로 이루어지고, 아웃렛터미널(4)은 인렛터미널(2)이 삽입되도록 관 형상으로 이루어지되 둘레면에 복수개의 슬릿(5)이 선단부에서 기단부로 연장되고, 선단부로 갈수록 직경이 좁아지는 형태로 이루어져서 내부로 삽입된 인렛터미널(2)을 탄성가압하여 홀딩하게 된다. 이때, 아웃렛터미널(4)은 관체에 슬릿(5)이 형성되도록 절개한 후 선단부를 직경이 축소되도록 벤딩하며 전기전도도가 우수한 은을 도금하여 제작한다.
그런데 인렛터미널(2)을 아웃렛터미널(4) 내부로 삽입하는 과정에서 인렛터미널(2)과 아웃렛터미널(4)에 흐르는 전류로 인해 스파크가 발생되어 화재의 위험 및 사용자가 감전될 수 있는 문제가 있다. 그리고 종래 아웃렛터미널(4)은 통상적으로 도전성이 우수한 순동으로 제작하는데, 순동 소재의 LOT별 기계적 성질의 차이로 인해 벤딩으로 인한 스프링백의 정도 차이가 발생되어 아웃렛터미널(4)의 선단부의 내경 치수가 일률적이지 못해 치수정밀성이 저하되는 문제가 있다. 여기서, 아웃렛터미널의(4)의 선단부는 통전가능한 조임력을 발생시키는 부분이다. 이에 따라, 아웃렛터미널(4)의 선단부의 내경이 클 경우 인렛터미널(2)이 아웃렛터미널(4)의 내부에서 유동되거나 접촉불량이 유발되어 통전불량 및 스파크가 발생되고, 내경이 작을 경우 인렛터미널(2)의 삽입 및 인출시 많은 힘이 요구되어 소비자 불편이 초래되는 문제가 있다. 또한 종래 아웃렛터미널(4)은 순동을 벤딩함에 따라 벤딩된 부위에 소재의 내부응력이 발생되어 은도금과정에서 도금약품 및 온도 조건 등으로 인해 벤딩시 최적화된 아웃렛터미널(4)의 선단부의 내경의 치수가 바뀌는 문제가 있어 치수정밀성이 더욱 저하되는 문제가 있다.
그리고 인렛터미널(2)이 아웃렛터미널(4)에 반복적으로 삽탈됨에 따라 아웃렛터미널(4)의 조임력이 저하되어 통전불량의 문제가 더욱 증대된다. 따라서 고부하의 충전전류가 안정적으로 공급되지 못하여 배터리의 완충시간이 증가되거나 충전이 제대로 이루어지지 않게 된다. 더욱이, 아웃렛터미널(4)의 직경이 축소된 선단만이 인렛터미널(2)에 선접촉되기 때문에 접촉면적이 작아서 발열량이 증가되어 과열로 인한 충전시스템이 손상되거나 안전사고가 발생될 수 있고, 저항이 증가되어 충전시간이 더욱 지연되는 문제가 있다.
한국 등록실용신안공보 제20-0118367호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전기자동차 충전과정에서 스파크 발생으로 인한 화재 및 감전사고를 예방하고, 벤딩이 요구되지 않아서 스프링백 등의 차이로 인한 치수정밀성 저하 및 도금과정에서의 치수변경이 방지되어 치수정밀성이 향상됨에 따라 통전불량 및 반복적인 사용에 의한 통전불량이 해소되어 고부하의 충전전류를 안정적으로 공급할 수 있으며 접촉면적 증가로 발열 및 저항이 줄어들어 충전시간의 지연 및 시스템 손상이 방지되는 전기자동차의 충전용 커넥터의 터미널을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 전기자동차의 충전용 인렛커넥터(1) 및 아웃렛커넥터(3)에 구비된 터미널에 있어서, 상기 인렛커넥터(1) 또는 아웃렛커넥터(3)에 장착되며, 선단면에서 기단부로 연장된 삽입홈(11)을 갖는 관체 형상으로 이루어진 제1터미널(10); 상기 아웃렛커넥터(3) 또는 인렛커넥터(1)에 장착되어 상기 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 삽입되어 제1터미널(10)과 통전되는 제2터미널(20); 및 상기 제2터미널(20)의 선단에 끼워지는 절연체(30);를 포함하며, 상기 제2터미널(20)은 선단이 개방된 관체 형상의 제2터미널바디(21)와, 이 제2터미널바디(21)의 외주면에서 반경방향 외측으로 일체로 돌출되어 제1터미널(10)의 삽입홈(11)과 접촉되는 접촉부(22)와, 상기 제2터미널바디(21)의 선단에서 기단부로 절개되며 원주방향을 따라 이격된 복수개의 슬릿(23)과, 상기 제2터미널바디(21)의 내주면에서 오목하며 원주방향을 따라 연장된 걸림홈(25)을 포함하고, 상기 절연체(30)는 배면에 제2터미널(20)의 제2터미널바디(21)의 선단이 끼워지는 끼움홈(32)이 형성된 절연캡(31)과, 이 절연캡(31)의 배면 중앙에서 후방으로 연장되어 제2터미널바디(20)의 내부로 삽입되는 삽입돌부(33)와, 이 삽입돌부(33)의 선단에서 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지는 걸림돌기(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널이 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제2터미널(20)의 접촉부(22)는 제1터미널(10)의 삽입홈(11)의 내주면과 면접촉되도록 일정폭의 띠 형상으로 이루어져서 상기 제2터미널바디(21)의 원주방향으로 연장되고, 상기 제2터미널바디(21)의 외주면에는 선단에서 접촉부(22)로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널이 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 삽입되는 제2터미널(20)이 내경이 일정한 관체 형상이며 선단에 절연체(30)가 끼워지므로, 제1 및 제2터미널(10,20)이 근접될 때 스파크가 발생되는 것이 방지되어 화재 및 감전사고가 미연에 방지된다. 이때, 제2터미널(20)에 복수개의 슬릿(23)이 형성되고 내주면에 걸림홈(25)이 형성되며, 절연체(30)의 배면에 제2터미널(20) 선단이 끼워지는 끼움홈(32)이 형성되고 절연체(30)의 배면에서 연장된 삽입돌부(33)에 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지는 걸림돌기(34)가 형성된다. 이에 따라, 절연체(30)가 삽입될 때 슬릿(23)이 약간 벌어지므로 절연체(30)의 장착이 용이하다. 또한 장착후 슬릿(23)이 오므려지므로 절연체(30)의 걸림돌기(34)가 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지고 제2터미널(20)의 선단이 절연체(30)의 배면의 끼움홈(32)에 끼워져서, 절연체(30)가 제2터미널(20)에 더욱 견고하게 결합되므로 제2터미널(20)을 제1터미널(10)에 반복적으로 삽탈하더라도 절연체(30)가 제2터미널(20)에서 이탈되거나 제2터미널(20) 내부로 삽입되는 것이 방지되어 절연체(30)에 의한 스파크 발생이 방지되는 효과가 더욱 증대된다.
그리고 제2터미널(20)의 외주면에 직경이 확장된 접촉부(22)가 형성되므로, 제2터미널(20)이 반경방향 외측으로의 반발력에 의해 제1터미널(10)과 통전이 이루어진다. 즉, 본 발명은 종래와 같이 관체에 슬릿 절개후 일부분의 직경을 축소시키는 벤딩작업이 이루어지지 않으므로, 벤딩을 함에 따라 발생되는 스프링백의 정도차이 및 도금과정에서의 치수변경으로 인한 치수정밀성이 저하되는 것이 방지된다. 이에 따라, 본 발명의 제2터미널(20)은 치수정밀성이 향상되므로, 통전불량 및 반복적인 삽탈에 의한 통전불량의 문제가 해소되어 고부하의 충전전류가 안정적으로 공급되어 충전이 원활하게 이루어지며 충전시간이 지연되는 것이 방지되고, 과도하지 않은 적절한 힘이 요구되어 소비자의 사용편의성이 향상되어, 제품의 품질 및 소비자의 신뢰도가 향상된다. 또한 종래의 터미널은 벤딩을 위해서 비교적 얇은 두께로 이루어짐에 따라 반복적인 사용에 의해 벤딩부위의 탄성저하 및 손상이 발생되지만, 본 발명은 벤딩이 요구되지 않아서 접촉부(22)의 두께가 두꺼워질 수 있어 반복적인 사용에도 탄성저하 및 손상되지 않아서 내구성이 향상된다. 그리고 상기 제2터미널(20)의 접촉부(22)가 띠 형상으로 이루어져서 제1터미널(10)의 삽입홈(11)의 내주면에 면접촉되므로, 제1 및 제2터미널(10,20)간 접촉면적이 증가되어 저항 및 발열이 줄어들기 때문에 충전시간이 더욱 단축되고 화재 및 감전사고가 방지된다.
도 1은 종래 전기자동차 충전용 커넥터의 일례를 도시한 도면
도 2는 도 1에서 인렛 및 아울렛터미널을 보인 도면
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널의 일실시예를 도시한 도면
도 4는 상기 실시예의 인렛 및 아웃렛터미널을 도시한 사시도
도 5는 상기 실시예의 인렛 및 아웃렛터미널의 결합상태를 보인 측단면도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널을 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널은 제1터미널(10), 제2터미널(20) 및 절연체(30)를 포함하여 구성된다. 여기서, 전기자동차의 충전용 커넥터는 주지된 바와 같이 전기자동차(6)에 구비된 인렛커넥터(1)와 충전소에 구비된 아웃렛커넥터(3)로 이루어지며 그 구성은 주지된 바와 같고, 본 발명에서는 인렛커넥터(1) 및 아웃렛커넥터(3)에 각각 장착되는 터미널이 주된 특징이므로 이에 대해 자세히 설명한다.
상기 제1터미널(10)은 인렛커넥터(1) 또는 아웃렛커넥터(3)에 장착되는데, 도시된 실시예에서는 아웃렛커넥터(3)에 장착된 것을 예시하였다. 이러한 제1터미널(10)은 선단면에서 기단부로 연장된 삽입홈(11)을 갖는 관체 형상으로 이루어지며, 기단부에는 아웃렛커넥터(3)의 전선(7)이나 배터리 등에 끼움결합 또는 나사결합되는 제1결합부(12)가 형성된다. 제1터미널(10)은 순동과 같은 도체를 원형관으로 성형하며, 이에 따라 삽입홈(11)도 단면 원형으로 이루어진다.
상기 제2터미널(20)은 아웃렛커넥터(3) 또는 인렛커넥터(1)에 장착되는데, 도시된 실시예에서는 인렛커넥터(1)에 장착된 것을 예시하였다. 이러한 제2터미널(20)은 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 삽입되는 것으로, 제2터미널바디(21), 접촉부(22), 복수개의 슬릿(23) 및 걸림홈(25)을 포함한다. 제2터미널바디(21)는 선단이 개방된 관체 형상으로 이루어지며, 기단부에는 전선(7)이나 배터리 등에 끼움결합 또는 나사결합되는 제2결합부(26)가 형성된다. 이때, 제2터미널바디(21)의 내경은 일정하게 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 접촉부(22)는 제2터미널바디(21)의 외주면에서 반경방향 외측으로 일체로 돌출되어 제1터미널(10)의 삽입홈(11)의 내주면에 접촉된다. 이때, 접촉부(22)는 소정폭의 띠 형상으로 이루어져서 제2터미널바디(21)의 원주방향으로 연장된다. 이에 따라, 접촉부(22)가 제1터미널(10)의 삽입홈(11)의 내주면과 면접촉되므로, 종래에 비해 접촉면적이 증가되어 저항 및 발열이 줄어든다. 한편, 제2터미널바디(21)의 외주면에는 선단에서 접촉부(22)로 갈수록 직경이 확장되는 형태의 테이퍼부(24)가 형성되고, 접촉부(22)에서 기단부로 갈수록 직경이 축소되는 형태의 테이퍼부가 형성된다.
한편, 복수개의 슬릿(23)은 제2터미널바디(21)의 선단에서 기단쪽으로 절개되며 원주방향을 따라 이격 형성된다. 이에 따라, 제2터미널(20)이 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 삽입되면, 슬릿(23)에 의해 분할된 제2터미널바디(21)의 직경이 축소되면서 반경방향 외측으로 발생되는 복원력으로 인해 제2터미널(20)의 최외측의 접촉부(22)가 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 밀착됨에 따라 제1 및 제2터미널(10,20)이 통전된다. 그리고 한편, 걸림홈(25)은 제2터미널바디(21)의 내주면에 오목하며 원주방향을 따라 연장되며, 도 5와 같이 제2터미널바디(21)의 선단부에 근접되게 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 걸림홈(25)의 일측 내벽은 상기 절연체(30)가 빠지지 않도록 제2터미널바디(21)의 내주면에서 수직하게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 제2터미널(20)은 순동과 같은 도체를 관체 형상으로 성형하고 접촉부(22)가 형성되도록 외주면을 절삭가공하며 은도금을 함으로써 제작된다. 이에 따라, 종래와 같이 벤딩이 요구되지 않으므로, 벤딩으로 인한 스프링백의 정도차이 및 도금과정에서의 치수변경이 발생되지 않아서 치수정밀성이 향상되며 이로 인해 제작되는 제2터미널(20)들은 모두 제1터미널(10)에 삽탈될 때 헐겁거나 빡빡하지 않게 된다. 따라서 제2터미널(20)이 제1터미널(10)에 삽탈될 때 헐겁지 않아서 즉, 제2터미널(20)이 제1터미널(10)의 내부에서의 유동 및 접촉불량이 방지되어 통전불량이 방지되고 이로 인한 충전시간 지연과 화재, 감전사고 등이 예방되며, 제2터미널(20)이 제1터미널(10)에 삽탈할 때 빡빡하지 않아서 즉, 제2터미널(20)을 제1터미널(10)에 삽입 및 인출시 과도한 힘이 요구되지 않아서 사용자 편의성이 향상된다.
상기 절연체(30)는 제2터미널(20)의 선단에 결합되는 절연캡(31)과, 이 절연캡(31)의 배면에서 연장되어 제2터미널(20)의 내부로 삽입되는 삽입돌부(33)와, 이 삽입돌부(33)의 선단에 구비되어 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지는 걸림돌기(34)를 포함한다. 절연캡(31)의 배면 테두리에는 제2터미널(20)의 선단이 끼워지는 끼움홈(32)이 원주방향을 따라 형성된다. 도 5 및 상기한 바와 같이, 제2터미널(20)의 걸림홈(25)이 선단부에 형성되어, 절연체(30)의 삽입돌부(33)의 길이가 비교적 짧게 형성될 수 있어 절연체(30)의 사이즈가 축소되는 장점이 있다. 그리고 걸림돌기(34)는 삽입돌부(33)의 선단에서 반경방향 외측으로 돌출되며, 외주면이 선단으로 갈수록 직경이 축소되는 테이퍼부가 형성되어 절연체(30)의 삽입돌부(33)가 제2터미널(20)의 내부로 용이하게 삽입될 수 있다.
이와 같은 절연체(30)의 삽입돌부(33)가 제2터미널(20)의 내부로 삽입될 때, 제2터미널(20)의 슬릿(23)이 약간 벌어지므로 절연체(30)를 용이하게 삽입할 수 있다. 또한 절연체(30)의 삽입돌부(33)가 제2터미널(20)에 삽입되면, 제2터미널(20)의 슬릿(23)이 오므려지면서 절연체(30)의 걸림돌기(34)가 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려진다. 이에 따라, 절연체(30)가 제2터미널(20)에서 이탈되는 것이 방지된다. 그리고 제2터미널(20)의 선단이 절연체(30)의 끼움홈(32)에 끼워지므로, 설령 절연체(30)에 제2터미널(20)의 기단쪽으로 외력이 작용하더라도 절연체(30)가 제2터미널(20)의 내부로 삽입되는 것이 방지된다. 이와 같이, 절연체(30)가 끼움홈(32) 및 걸림돌기(34)에 의해 제2터미널(20)의 선단에 위치고정되도록 보다 견고하게 결합된다. 한편, 이러한 절연체(30)는 전기적 절연성을 갖는 소재로 이루어진다. 이에 따라, 제2터미널(20)을 제1터미널(10)의 삽입홈(11)으로 삽입시킬 때 특히, 고속충전기의 경우 고압의 전류가 흐르는 제1 및 제2터미널(10,20)의 선단부끼리 근접됨에 따라 스파크가 발생되는 것이 방지되어 화재 및 감전사고가 더욱 효과적으로 예방된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
1 : 인렛커넥터 3 : 아웃렛커넥터
10 : 제1터미널 11 : 삽입홈
20 : 제2터미널 21 : 제2터미널바디
22 : 접촉부 23 : 슬릿
24 : 테이퍼부 25 : 걸림돌기
30 : 절연체 31 : 절연캡
32 : 끼움홈 33 : 삽입돌부
34 : 걸림돌기

Claims (2)

  1. 전기자동차의 충전용 인렛커넥터(1) 및 아웃렛커넥터(3)에 구비된 터미널에 있어서,
    상기 인렛커넥터(1) 또는 아웃렛커넥터(3)에 장착되며, 선단면에서 기단부로 연장된 삽입홈(11)을 갖는 관체 형상으로 이루어진 제1터미널(10);
    상기 아웃렛커넥터(3) 또는 인렛커넥터(1)에 장착되어 상기 제1터미널(10)의 삽입홈(11)에 삽입되어 제1터미널(10)과 통전되는 제2터미널(20); 및
    상기 제2터미널(20)의 선단에 끼워지는 절연체(30);를 포함하며,
    상기 제2터미널(20)은 선단이 개방된 관체 형상의 제2터미널바디(21)와, 이 제2터미널바디(21)의 외주면에서 반경방향 외측으로 일체로 돌출되어 제1터미널(10)의 삽입홈(11)과 접촉되는 접촉부(22)와, 상기 제2터미널바디(21)의 선단에서 기단부로 절개되며 원주방향을 따라 이격된 복수개의 슬릿(23)과, 상기 제2터미널바디(21)의 내주면에서 오목하며 원주방향을 따라 연장된 걸림홈(25)을 포함하고,
    상기 절연체(30)는 배면에 제2터미널(20)의 제2터미널바디(21)의 선단이 끼워지는 끼움홈(32)이 형성된 절연캡(31)과, 이 절연캡(31)의 배면 중앙에서 후방으로 연장되어 제2터미널바디(20)의 내부로 삽입되는 삽입돌부(33)와, 이 삽입돌부(33)의 선단에서 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제2터미널(20)의 걸림홈(25)에 걸려지는 걸림돌기(34)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2터미널(20)의 접촉부(22)는 제1터미널(10)의 삽입홈(11)의 내주면과 면접촉되도록 일정폭의 띠 형상으로 이루어져서 상기 제2터미널바디(21)의 원주방향으로 연장되고, 상기 제2터미널바디(21)의 외주면에는 선단에서 접촉부(22)로 갈수록 직경이 확장되는 테이퍼부(24)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 충전용 커넥터의 터미널.
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