KR101783853B1 - 고전압 커넥터 - Google Patents

Abstract

내부 하우징; 상기 내부 하우징의 고전압 케이블이 삽입되는 내측면에 결합되며, 상기 내부 하우징 외측으로 노출되는 돌출 탄성편이 구비된 쉴드 컨택트; 상기 내부 하우징이 수용되며, 상기 돌출 탄성편과 접촉되는 쉴드 케이스; 및 상기 쉴드 케이스가 수용되는 외부 하우징;을 포함하는 고전압 커넥터를 제공한다.

Description

고전압 커넥터{HIGH VOLTAGE CONNECTOR}

본 발명은 고전압 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 와이어링 하네스에 사용되는 커넥터 중 특히 고전압이 걸리는 커넥터에 적용되는 차폐 구조에 관한 것이다.

최근 자동차는 전장 부품들의 증가로 이 부품들 사이를 서로 연결하는 와이어링 하네스의 비중이 증가하였다. 그런데, 이런 전장 부품들은 용도, 기능에 따라 저전압부터 고전압까지 적절한 소정의 전압이 공급되어야 한다.

따라서, 각 전장 부품에 연결되는 커넥터 역시 저전압용 및 고전압용 커넥터로 구분되어 병행 사용되고 있다. 그 중, 특히 고전압 커넥터에는 고전류가 흐르는 고전압 케이블이 연결되는데, 고전류로 인해 그 주변에는 노이즈, 전자파 등이 발생하게 된다. 따라서, 고전압 케이블에는 노이즈 등을 차단하기 위해 그 내부에 차폐 쉴드층이 존재하며 이로 인해 노이즈 등이 전면적으로 차단될 수 있다.

한편, 고전압 케이블이 연결되는 고전압 커넥터 내부에도 차폐 구조가 형성되어 있다. 그런데, 종래 고전압 커넥터의 차폐 구조는 내부 하우징에 쉴드 케이스가 이중으로 조립되는 구조를 갖고 있었다.

즉, 내부 하우징이 먼저 제1 쉴드 케이스에 삽입, 조립된 후 내부 하우징을 포함하는 제1 쉴드 케이스가 다시 제2 쉴드 케이스 내부에 삽입, 조립되는 구조였다. 이 때, 제1 및 제2 쉴드 케이스는 서로 접촉 상태에 놓이며, 특히 제2 쉴드 케이스에는 고전압 케이블이 고정 연결되는 구조가 더 형성되어 있었다.

그런 후, 제2 쉴드 케이스 전체가 다시 외부 하우징에 조립되는데 조립 과정에서 외부 충격에 노출되면 제1 및 제2 쉴드 케이스들이 분리되어 조립 불량을 유발할 수 있었다.

그 결과, 외부 충격 등으로 외부 하우징 내부에서 제1 및 제2 쉴드 케이스가 정확하게 조립이 이루어지지 않거나 일부 파손이 발생하여, 제1 또는 제2 쉴드 케이스를 교체해야 되는 문제점이 있었다. 또한, 제1 및 제2 쉴드 케이스가 분리되어 접촉 상태가 해제되면 차폐 성능이 소멸되어 고전압 커넥터로 기능할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 제1 및 제2 쉴드 케이스의 사용으로 인해 고전압 커넥터의 전체 중량이 증가하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1348158호 (2013.12.30. 등록)

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 조립 과정에서 외부 충격 등이 발생하더라도 각 구성이 견고하게 조립되어 쉽게 분리 이탈되지 않으며 그 결과, 노이즈 등이 안정적으로 차폐될 수 있는 고전압 커넥터를 제공하고자 한다.

또한, 고전압 커넥터의 각 구성에 대한 조립성을 향상시키고, 그 각 구성 사이의 접촉 안정성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

또한, 고전압 커넥터의 경량화를 실현하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 삽입 홀이 형성되는 내부 하우징; 상기 내부 하우징의 전면에 고정 결합되며, 상기 삽입 홀이 노출되게 관통 홀이 형성되는 쉴드 패널; 상기 내부 하우징이 수용되면서 상기 쉴드 패널과 체결되는 쉴드 케이스; 및 상기 쉴드 패널 및 상기 쉴드 케이스가 수용되는 외부 하우징;을 포함하는 고전압 커넥터를 제공한다.

상기 관통 홀에는 상기 관통 홀의 둘레 일 지점에서 연장되는 탄성 고정편;이 형성되고, 상기 탄성 고정편에는 절곡되어 상기 관통 홀의 중심 방향으로 돌출되는 접촉부;가 형성될 수 있다.

상기 탄성 고정편은 상기 관통 홀의 둘레를 따라 복수 개가 이격되어 배치될 수 있다.

상기 내부 하우징에는 결합 홈;이 더 형성되고, 상기 쉴드 패널에는 상기 결합 홈에 끼움 결합되는 결합 돌부;가 더 형성될 수 있다.

상기 결합 돌부에는 외측으로 돌출되는 탄성 밀편;이 형성될 수 있다.

상기 쉴드 케이스는 상기 탄성 밀편이 상기 쉴드 케이스의 내측면에 의해 가압되면서 형성되는 복원력에 의해 상기 쉴드 패널과 접촉 체결될 수 있다.

상기 쉴드 케이스의 외측면에는 적어도 하나 이상의 고정 돌기;가 형성될 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.

결합 돌부, 탄성 밀편 및 고정 돌기를 형성함으로써, 고전압 커넥터의 조립 과정에서 가해지는 외부 충격 등에 대해 고전압 커넥터는 쉽게 분리 이탈되지 않는다. 즉, 고전압 커넥터는 견고하게 조립될 수 있으며 동시에 전자파, 노이즈 등은 보다 안정적으로 차폐될 수 있다.

또한, 결합 돌부, 탄성 밀편 및 고정 돌기를 형성함으로써 고전압 커넥터의 조립성과 접촉 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 종래 이중 겹 구조의 쉴드 케이스 각각을 단일의 쉴드 케이스로 개선하여 고전압 커넥터의 경량화를 실현할 수 있다. 이는, 자동차의 공차 중량의 감소로 직결되어 연비 향상에 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터를 도시한 사시도.
도 2는 도 1의 분리 사시도.
도 3은 도 2의 A에 대한 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드 패널의 부분 확대 사시도
도 5는 도 4의 쉴드 패널이 끼움 결합되는 것을 도시한 사시도.
도 6은 도 2의 Ⅵ-Ⅵ＇방향 단면도.
도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ＇방향 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터(100)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분리 사시도이고, 도 3은 도 2의 A에 대한 분리 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 고전압 커넥터(100)는 내부 하우징(10), 쉴드 패널(20), 쉴드 케이스(30) 및 외부 하우징(40)을 포함한다.

먼저, 내부 하우징(10)은 그 내부에 일정 공간이 형성되며, 고전압 케이블이 삽입될 수 있도록 일 측이 개구되어 있다. 그리고, 타 측은 암수 한 쌍으로 구성되는 고전압 커넥터(100) 중 나머지 다른 커넥터가 삽입될 수 있도록 형성되어 있다.

고전압 케이블은 그 중심에 전도성 도체가 배치되며, 그 외주면에 순차적으로 내피층, 편조선 및 외피층이 마련된다. 한편, 내부 하우징(10)의 일 측으로 삽입되는 고전압 케이블의 단부는 외피층 피복이 일정 부분 제거되어 편조선이 노출되어 있다.

도시된 것처럼, 내부 하우징(10)의 전체적인 형상은 일 측에서 타 측 방향으로 연장되며, 연장 방향으로 한 쌍의 삽입 홀이 배치 형성되어 있다. 그리고, 삽입 홀의 횡단면은 고전압 케이블의 형상을 고려할 때 원형이 적합하다. 다만, 삽입 홀의 종단면은 삽입 홀의 전방 부근에서 후방으로 일부 경사지는 테이퍼진 형상을 포함할 수 있다.

또한, 내부 하우징(10)에는 결합 홈(12)이 더 형성될 수 있다. 결합 홈(12)은 쉴드 패널(20)이 내부 하우징(10)에 고정 결합될 수 있도록 한다. 결합 홈(12)은 내부 하우징(10)의 전방에 인접하는 외측면 중 대향하는 위치에 한 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다. 일 실시예에 따른 결합 홈(12)은 내부 하우징(10)의 전면과 인접하는 상부면 및 하부면에 각각 형성된다. 이 때, 결합 홈(12)은 소정 모양 및 깊이로 형성된다.

한편, 내부 하우징(10)은 플라스틱 재질로 사출 성형에 의해 형성될 수 있다. 그리고, 그 외측면에는 격자 모양의 수직 리브가 반복 형성되어, 내부 하우징(10)의 전체 무게를 감소시킬 수 있다. 이 때, 내부 하우징(10)은 수직 리브에 의해 쉴드 케이스(30)와 부분적으로 접촉 고정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쉴드 패널(20)의 부분 확대 사시도이고, 도 5는 도 4의 쉴드 패널(20)이 끼움 결합되는 것을 도시한 사시도이며, 도 6은 도 2의 Ⅵ-Ⅵ＇방향 단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 쉴드 패널(20)은 내부 하우징(10)의 전면에 고정 결합되며, 쉴드 패널(20)에는 삽입 홀이 노출될 수 있도록 대응되는 관통 홀이 형성되어 있다. 또한, 쉴드 패널(20)에는 결합 홈(12)에 끼움 결합되는 결합 돌부(22)가 더 형성되어 있다. 즉, 결합 돌부(22)는 쉴드 패널(20)이 내부 하우징(10)에 결합될 수 있도록 한다.

쉴드 패널(20)은 두께가 얇은 직사각형 모양의 플레이트에 한 쌍의 관통 홀이 형성되어 있으며, 플레이트 면과 수직하게 대향하는 한 쌍의 결합 돌부(22)가 형성되어 있다. 이 때, 결합 돌부(22)는 결합 홈(12)에 대응되는 형상으로 형성된다.

한편, 결합 돌부(22)에는 외측으로 돌출되는 탄성 밀편(24)이 형성된다. 구체적으로, 탄성 밀편(24)은 굴곡되어 형성되며, 그 단부는 결합 돌부(22)와 평행한 평면을 포함한다. 탄성 밀편(24)은 내부 하우징(10) 및 쉴드 케이스(30)의 결합 방향을 고려할 때, 단부가 내부 하우징(10)의 전방을 향하도록 연장 형성되는 것이 바람직하다.

이런, 탄성 밀편(24)은 내부 하우징(10)의 외측면을 따라 슬라이드 삽입되는 쉴드 케이스(30)의 내측면에 의해 가압된다. 구체적으로, 쉴드 케이스(30)는 내부 하우징(10)의 후방에서 전방 방향으로 끼워지기 때문에, 탄성 밀편(24)은 쉴드 케이스(30)의 삽입으로 인해 가압되면서 눌리게 된다. 즉, 탄성 밀편(24)은 굴곡진 부분이 평평하게 펴진 상태로 그 형상이 변형된다. 그 결과, 탄성 밀편(24)은 반대 방향으로 작용하는 탄성 복원력을 갖게 되어, 쉴드 케이스(30)와 견고하게 체결될 수 있다.

한편, 쉴드 패널(20)은 고전압 케이블과 쉴드 케이스(30)를 전기적으로 연결하기 위한 목적을 갖는다. 그 결과, 쉴드 패널(20)은 고전압 전류에 의해 발생하는 전자파, 노이즈 등이 쉴드 케이스(30)로 원활하게 흘러 이동될 수 있는 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 쉴드 패널(20)의 관통 홀에는 그 둘레 일 지점에서 연장되는 탄성 고정편(26)이 형성된다. 전체적 형상을 살펴보면, 탄성 고정편(26)은 쉴드 패널(20)의 일 측면에서 타 측면 방향으로 형성된다. 즉, 탄성 고정편(26)은 결합 돌부(22)의 연장 방향으로 굴곡되어 형성된다.

또한, 이런 탄성 고정편(26)은 관통 홀의 둘레를 따라 복수 개가 이격되어 배치될 수 있다. 탄성 고정편(26)은 쉴드 패널(20)과 동일 재질을 갖으며 쉴드 패널(20)과 일체로서 형성될 수 있다.

이 때, 탄성 고정편(26)에는 연장되는 중간 부근이 절곡되어 관통 홀의 중심 방향으로 돌출되는 접촉부(27)가 더 형성된다. 이 때, 접촉부(27)는 고전압 케이블 중 외피층이 제거되어 노출되는 편조선과 접촉되는 부분이다. 즉, 관통 홀은 탄성 고정편(26)에 의해 그 직경이 더 감소된다. 그 결과, 쉴드 패널(20)의 관통 홀을 관통하는 고전압 케이블은 접촉부(27)에 의해 가해지는 탄성 복원력으로 인해 흔들지지 않도록 쉴드 패널(20)에 고정되며 그 접촉 상태를 유지할 수 있다.

또한, 내부 하우징(10)에 고정 결합되는 쉴드 패널(20)은 탄성 고정편(26)의 단부가 삽입 홀의 내측 방향을 향하도록 배치된다.

쉴드 케이스(30)는 차폐를 위해 내부 하우징(10)의 표면을 덮는 일종의 금속판과 같은 기능을 한다. 이를 위해 쉴드 컨택트(20)는 내부 하우징(10)을 슬라이딩 방식으로 수용하며 내부 하우징(10)과 결합될 수 있다. 한편, 전술한 것처럼 쉴드 패널(20)은 내부 하우징(10)의 전면에 고정 결합된다. 그 결과, 내부 하우징(10)이 쉴드 케이스(30)에 전부 수용되면, 쉴드 케이스(30)는 쉴드 패널(20)과 일정 부분 접촉된다. 예를 들어, 결합 돌부(22)의 상면 등은 쉴드 케이스(30)의 내측면과 면 접촉된다.

그러나, 고전압 커넥터(100)의 차폐 기능을 안정적으로 확보하기 위해서는 쉴드 패널(20)과 쉴드 케이스(30) 사이의 체결이 보다 견고해야 한다. 즉, 외부 충격 등이 가해지더라도 체결이 분리되지 않아야 한다.

탄성 밀편(24)은 전술한 것처럼 쉴드 케이스(30)가 쉴드 패널(20)과 견고하게 접촉 체결될 수 있도록 한다. 이를 통해, 쉴드 패널(20)과 쉴드 케이스(30)는 간편하게 조립될 수 있고, 조립 후에도 쉽게 분리되지 않아 안정성을 확보할 수 있다. 그 결과, 고전압 커넥터(100)의 차폐 성능은 더욱 향상될 수 있다.

한편, 쉴드 케이스(30)의 외측면에는 적어도 하나 이상의 고정 돌기(32)가 형성될 수 있다. 고정 돌기(32)는 쉴드 케이스(30)가 수용되는 외부 하우징(40)이 분리 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 쉴드 케이스(30)는 쉴드 패널(20)과 동일한 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 쉴드 케이스(30)는 차폐를 위한 목적을 갖는데, 금속 재질은 전자파 등이 원활하게 흘러 이동하는데 적합하기 때문이다.

또한, 쉴드 케이스(30)의 내측면에는 내부 하우징(10)이 슬라이딩되면서 수용될 때 내부 하우징(10)과 결합 상태를 유지할 수 있는 걸림 부재(미도시)가 더 형성될 수 있다.

외부 하우징(40)은 내부 하우징(10)에 쉴드 패널(20) 및 쉴드 케이스(30)가 결합된 상태에서 이를 수용한다. 구체적으로, 외부 하우징(40)은 삽입 홀의 방향으로 쉴드 케이스(30)의 외측면을 따라 슬라이드 이동되는 방식으로 결합된다.

도 7은 도 1의 Ⅶ-Ⅶ＇방향 단면도이다. 도 7을 참조하면, 외부 하우징(40)에는 고정 돌기(32)에 대응하여 고정구가 형성될 수 있다. 고정 돌기(32)는 고정구에 걸림되어 외부 하우징(40)이 분리 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 고정 돌기(32) 및 고정구는 외부 하우징(40)에 있어 스토퍼와 유사한 기능을 할 수 있다. 그 결과, 외부 하우징(40)은 쉴드 케이스(30)에 견고하게 장착 결합될 수 있다.

또한, 외부 하우징(40)의 내측면은 쉴드 케이스(30)의 외측면과 부분적으로 면 접촉될 수 있다. 따라서, 외부 하우징(40)은 슬라이딩 이동될 때 고정 돌기(32)와의 접촉에 따른 간섭을 일으킬 수 있다. 이를 방지하기 위해 외부 하우징(40)의 내측면에는 고정 돌기(32)에 대응하여 쉴드 케이스(30)가 삽입되는 개구부터 고정구까지 연장되는 긴 모양의 홈이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 결합 돌부(22), 탄성 밀편(24) 및 고정 돌기(32)로 인해 고전압 커넥터(100)는 그 조립 과정에서 가해지는 외부 충격 등에 대해 쉽게 분리 이탈되지 않는다. 즉, 고전압 커넥터(100)는 견고하게 조립될 수 있으며 동시에 전자파, 노이즈 등을 보다 안정적으로 차폐할 수 있다. 또한, 결합 돌부(22), 탄성 밀편(24) 및 고정 돌기(32)로 인해 고전압 커넥터(100)의 조립성과 접촉 안정성은 더욱 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 고전압 커넥터(100)의 조립 과정을 간단히 설명한다. 다시 도 2를 참조하면, 먼저 내부 하우징(10)을 마련하고, 내부 하우징(10)의 전면에 쉴드 패널(20)을 고정 결합한다. 전술한 것처럼, 결합 돌부(22)를 내부 하우징(10)의 결합 홈(12)에 끼움 결합되도록 배치하면서 쉴드 패널(20)을 조립한다. 그 결과, 내부 하우징(10)에 쉴드 패널(20)을 견고하게 조립할 수 있다.

그 다음, 내부 하우징(10)이 수용되도록 쉴드 케이스(30)를 그 방향을 맞추어 내부 하우징(10)에 밀어 넣는다. 그러면, 탄성 밀편(24)은 쉴드 케이스(30)의 내측면에 접촉되게 된다. 특히, 탄성 밀편(24)은 쉴드 케이스(30)를 밀어 넣는 과정에서 쉴드 케이스(30)에 의해 가압되어 눌려진다. 그 결과, 쉴드 패널(20)과 쉴드 케이스(30)는 견고하게 접촉 결합될 수 있다.

그 다음, 쉴드 케이스(30)에 방향을 맞추어 외부 하우징(40)을 밀어 넣는다.

이를 통해, 고전압 커넥터(100)는 종래 이중 겹 구조를 갖던 쉴드 케이스(30)를 단일 개의 쉴드 케이스(30)만으로 대체 개선하여 고전압 커넥터(100)의 경량화를 실현할 수 있다.

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.

10: 내부 하우징 12: 결합 홈
20: 쉴드 패널 22: 결합 돌부
24: 탄성 밀편 26: 탄성 고정편
27: 접촉부 30: 쉴드 케이스
32: 고정 돌기 40: 외부 하우징
100: 고전압 커넥터

Claims (7)

1. 삽입 홀이 형성되는 내부 하우징;
   상기 내부 하우징의 전면에 고정 결합되며, 상기 삽입 홀과 연통되는 관통 홀이 형성되는 쉴드 패널;
   상기 내부 하우징이 수용되면서 상기 쉴드 패널과 체결되는 쉴드 케이스; 및
   상기 쉴드 패널 및 상기 쉴드 케이스가 수용되는 외부 하우징;을 포함하며,
   상기 내부 하우징에는 상기 쉴드 패널이 고정 결합되도록 상기 내부 하우징의 전면과 인접하는 상부면과 하부면에 각각 결합 홈;이 더 형성되고, 상기 쉴드 패널에는 상기 결합 홈에 끼움 결합되는 결합 돌부;가 더 형성되며
   상기 결합 돌부에는 외측으로 돌출되어 상기 쉴드 케이스가 상기 쉴드 패널과 접촉 체결되게 하는 탄성 밀편;이 더 형성되는 고전압 커넥터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 관통 홀에는 상기 관통 홀의 둘레 일 지점에서 연장되는 탄성 고정편;이 형성되고,
   상기 탄성 고정편에는 절곡되어 상기 관통 홀의 중심 방향으로 돌출되는 접촉부;가 형성되는 고전압 커넥터.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 탄성 고정편은 상기 관통 홀의 둘레를 따라 복수 개가 이격되어 배치되는 고전압 커넥터.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 쉴드 케이스는 상기 탄성 밀편이 상기 쉴드 케이스의 내측면에 의해 가압되면서 형성되는 복원력에 의해 상기 쉴드 패널과 접촉 체결되는 고전압 커넥터.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 쉴드 케이스의 외측면에는 적어도 하나 이상의 고정 돌기;가 형성되는 고전압 커넥터.

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