KR101950551B1 - 전기 접속 시스템 - Google Patents

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앱티브 테크놀러지스 리미티드
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Abstract

본 발명은 길이방향 축을 따라 연장하는 전선(16)에 관한 것으로, 전방 단부(33), 차폐부(34) 및 밀봉부(39)를 포함하며, 차폐부(34)는 길이방향 축을 따라 전방 단부(33)와 밀봉부(34) 사이에 배열된다. 본 발명은 또한 전기 접속 시스템에 관한 것으로, - 적어도 하나의 전선(16)을 갖는 케이블, - 전선(16)의 전방 단부(33)를 수용하기에 적합한 수용부(10)를 갖는 내부 커버(8)와, 수용부(10)를 둘러싸는 전기 전도성 차폐부(9)를 갖는 전기 커넥터(28), - 차폐부(34)로부터 전기 전도성 차폐부(9)까지 전선(16)을 둘러싸는 전기 전도성 차폐 요소(3), 및 - 전선(16)의 밀봉부(39)와 내부 커버(8) 사이에서 연장하는 밀봉 장치(40)를 포함한다.

Description

전기 접속 시스템{ELECTRICAL CONNECTION SYSTEM}
본 발명은 전기 접속 시스템에 관한 것이다.
특히, 본 발명은 오늘날 하이브리드 또는 전기 차량에 사용되는 바와 같은, 전기 커넥터와 개별적으로 차폐된 전선 사이에 밀봉식으로 차폐된 전기 접속부에 관한 것이다. 몇몇 전기 커넥터는 둘 이상의 전선을 수용하도록 의도되며, 전기 커넥터에 수용된 전선의 단부를 둘러싸는 차폐부가 설치된다. 전형적으로, 접지된 전기 전도성 부분으로 구성되는 전기 차폐부는 전도성 와이어 외측/내측 전자기 간섭의 누설을 방지하는 수단을 나타낸다. 또한, 이들 와이어에 의해 운반된 신호를 보호하는 수단이다.
또한, 전선과 전기 차폐부 사이의 임의 접촉을 방지하기 위해 이들 사이에 절연기가 설치되어야 한다. 전선을 전기 커넥터에 접촉시킬 때, 이러한 전기 접합부의 요구되는 밀봉 및 차폐 특성을 유지하기 위해 특별한 대책이 요구된다.
전기 접합부의 차폐 특성을 개선하기 위해, 와이어 또는 와이어 묶음을 개별적으로 차폐하는 전기 전도성 포장부(wrap)가 사용될 수 있다. 이 차폐 조립체에 의해, 전기 커넥터와 케이블 접합부의 차폐 연속성이 달성될 수 있다.
케이블의 내부 절연층에 밀폐식으로 끼워지도록 설계된 관형 밀봉층 및 관형 전기 전도성 층을 포함하는, 개별적으로 차폐된 와이어에 대한 밀봉식 차폐 전기 접속부가 WO2011045328에 공지된다.
그럼에도 불구하고, 전기차 산업은 차폐 특성을 유지하면서 전기 접속부로의 습기 및 이물질의 침투를 방지할 수 있는 습기 내성과 함께 전자기 차폐 효율성을 구비한 고출력 전기 커넥터 조립체에 대해 증가되는 요구에 직면한다. 부적절한 차폐 해결책으로 인해 케이블 접합부에서뿐 아니라 개별 와이어들 사이에서도 전자기 교란이 발생할 수 있다.
본 발명의 목적은 이들 결점을 해결하는 것이다. 이 목적을 위해, 본 발명은 길이방향 축을 따라 연장하는 전선에 대한 것이다. 이러한 전선은 전방 단부, 차폐부 및 밀봉부를 포함하고, 차폐부는 길이방향 축을 따라서 전방 단부와 밀봉부 사이에 배열된다.
본 발명은 또한 전기 접속 시스템에 관한 것으로,
- 본 명세서에 상술된 바와 같은 적어도 하나의 전선을 포함하는 케이블,
- 전기 커넥터로서,
- 전선의 전방 단부를 수용하기에 적합한 수용부를 포함하는 내부 커버,
- 수용부를 둘러싸는 전기 전도성 차폐부를 구비하는, 전기 커넥터,
- 전선의 차폐부로부터 전기 전도성 차폐부까지 전선을 둘러싸는 전기 전도성 차폐 요소, 및
- 전선의 밀봉부와 내부 커버 사이에서 연장하는 밀봉 장치를 포함한다.
이들 구성에 의해, 요구되는 기능 중 임의의 기능을 손실하지 않고 단순하고 신뢰성있는 밀봉식 차폐 전기 접속부가 제공된다. 따라서, 본 실시예는 전선 내측/외측 전자기 간섭의 누설을 최소화하는 상태로 유지 보수에 대해 안전하고, 시간 지속적이며 저비용의 전기 접속부를 제공한다.
상술한 바와 같은 밀봉식 차폐부를 구비한 커넥터의 임의 실시예는 상술된 임의의 커넥터 및 상보적 접속부를 포함하는 조립체에 사용될 수 있다.
추가 정보가 상세한 설명에 제공된다. 몇몇 실시예에서, 또한 관련 기술 분야의 통상의 기술자는 청구항의 하나 이상의 특징부를 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다.
물론, 본 발명의 다양한 특징부, 대체예 및/또는 실시예는 양립할 수 있거나 서로 배타적이지 않은 정도로 다양한 구성으로 서로 결합될 수 있다.
본 발명 및 상세한 설명의 이해를 달성하기 위해 사용되며 적절한 곳에서 그 의미에 대해 기여할 수 있는, 비제한적 예로서 제공되는 도면을 참조하여 설명의 목적을 위한 실시예를 포함하는 이후의 상세한 설명을 판독할 때 본 발명은 더욱 잘 이해될 것이고, 다른 특징부 및 장점이 명백하게 될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따르는 밀봉식 차폐 전기 커넥터의 전개된 전방 사시도를 도시한다.
- 도 2는 도 1의 구성된 밀봉식 차폐 전기 커넥터의 전방 사시도를 도시한다.
- 도 3은 전선 및 클램핑 요소를 공통으로 구비한 차폐 구성요소의 전방 사시도를 도시한다.
- 도 4는 도 3의 V 시점을 따른 전방 단면 확대도를 도시한다.
- 도 5는 도 3의 VI 시점을 따른 전방 단면 확대도를 도시한다.
- 도 6은 도 2에 도시된 바와 같은 상보적 커넥터를 구비하지 않은 전기 접속 시스템의 VII 시점을 따른 측부 상세 단면도를 도시한다.
- 도 7은 도 3의 밀봉식 차폐 접속부의 VIII 시점을 따른 측부 상세 단면도를 도시한다.
- 도 8은 도 1의 개별적으로 차폐된 두 개의 전선의 도면을 도시한다.
- 도 9는 도 8의 IX 시점을 따른 세부 단면도를 도시한다.
- 도 10은 도 1의 개별적으로 차폐된 전선의 사시도를 도시한다.
- 도 11은 도 1의 밀봉식 차폐 전기 커넥터를 고정하는 고정 기구를 도시한다.
- 도 12는 본 발명에 따른 밀봉 시스템의 후방 사시도를 도시한다.
도면에서 다른 실시예와 공통인 구조적 및/또는 기능적 요소는 동일한 참조 기호를 가질 수 있는 점에 유의해야 한다. 따라서, 다르게 언급되지 않는 경우, 이들 요소는 동일한 구조, 치수 및 재료 특성을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따르는 밀봉식 차폐 전기 커넥터의 전개된 전방 사시도를 도시한다. 도 1에 도시된 개시된 실시예에 따르면, 밀봉식 차폐 전기 접속부는
- 현재 미도시된 상보적 커넥터에 결합되기에 적합하며, 적어도 두 개의 전선(16)을 수용할 수 있는 전기 커넥터(28), 및
- 전선(16)과 전기 커넥터(28) 사이의 전기 접속부에 밀봉 및 차폐 보호부를 제공하기에 적합한 밀봉 차폐부(29)를 포함한다.
전기 커넥터(28)는 계면 밀봉부(11) 및 전방 단부 연장부(12)를 지지하는 수용부(10)를 형성하는 내부 커버(8i)를 포함한다. 수용부(10)는 전선(16)이 이를 통해 연결될 수 있는 후방 단부 연장부(22)를 형성한다. 수용부(10)는 후방 단부 섹션(22)으로부터 계면 밀봉부(11) 및 전방 단부 연장부(12)를 지지하는 전방부(41)까지 연장한다. 전기 커넥터(28)의 전방 단부 연장부(12) 및 수용부(10)는 전기 전도성 차폐부(9)에 수납된다.
예를 들어, 전기 전도성 차폐부(9)는 서로 유사하고 결합될 수 있는 두 개의 만곡된 금속 외피(9a 및 9b)를 포함하고, 금속 외피는 전기 커넥터(28)와 전선(16) 사이의 전기 접속부에서 수용부(10)의 외측으로/외측으로부터 전기 간섭에 대항하여 차폐 보호부를 제공한다.
전기 전도성 차폐부(9)는 수용부(10)의 후방 단부 연장부(22)로부터 전기 커넥터(28)의 전방부(41)까지 연장한다. 이후, 전기 전도성 차폐부(9)와 공통으로 전방부(41) 및 수용부(10)가 외부 커버(8e)에 의해 보호된다.
외부 커버(8e)는 상보적 커넥터에 수용되기 적합한 전방부(42), 및 밀봉 슬리브(4), 예컨대 탄성중합체 밀봉 슬리브(4)의 전방 섹션(36)을 채용하기 적합한 후방 연장부(27)를 구비한다. 또한, 외부 커버(8e)는 도 1의 밀봉식 차폐 전기 커넥터를 고정하는 고정 기구(24)를 도시하는 도 11에서 볼 수 있는 바와 같은 돌출부(23)를 포함한다.
돌출부(23)는 고정 기구(14), 특히 고정 캠(14)의 개구(25)와 협동하도록 설계되며, 현재 미도시된 정합 커넥터와 전기 커넥터(28)의 조립을 보조하기 위해 외부 커버(8e)와 외부 커버(38) 사이의 상호 작용을 가능하게 한다. 이는 본 발명에 따른 정합 보조 시스템에 직접 관련되지는 않는다. 따라서, 이 정합 보조 시스템은 선택적일 수 있다.
외부 커버(38)는 외부 커버(8e)를 둘러싸고, 다른 상보적 커넥터 또는 전기 커넥터와 협동한다. 고정 기구(14)는 외부 커버(8e)의 돌출부(23)에 대해 회전 이동을 실행할 수 있다. 고정 기구(14)는 외부 커버(38)의 치형 래크(24)와 협동할 수 있는 치형 돌출부(26)를 포함할 수 있다.
외부 커버(8e)에 대한 고정 기구(14)의 회전 이동은 외부 커버(8e)와 외부 커버(38) 사이의 길이방향 이동을 발생시킨다. 이러한 방식으로, 조립 단계 이전으로부터 조립된 위치로의 이동 및 이와 반대 이동이 실현될 수 있다.
도 2는 도 1의 구성된 밀봉식 차폐 전기 커넥터의 전방 사시도를 도시하고, 상보적 커넥터를 구비하지 않은 완성된 실시예를 나타낸다.
전기 커넥터(28)의 후방 섹션은 적어도 두 개의 전선(16)을 포함하는 케이블을 수용하도록 구성된다. 유리하게는, 각각의 전선(16)은 도 1의 개별적으로 차폐된 전선(16)의 사시도인 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 단자(21)를 포함하는 개별적으로 차폐된 와이어이다.
단자(21)는 수용부(10)에 수용되도록 구성된다. 본 실시예에서, 각각의 전선(16)은 전기 전도성 코어(17), 절연층(18), 전기 전도성 차폐층(19) 및 전기 전도성 차폐층(19)을 둘러싸는 외부 절연 외장(20)을 포함한다. 이 구성이 도 9 및 도 10에 도시된다.
전선(16)의 단자(21)가 전기 커넥터(28)의 수용부(10)로 삽입된 후, 전선(16)은 전기 전도성 차폐 요소(3), 바람직하게는 공통의 전기 전도성 차폐 브레이드(3)에 의해 덮이게 된다.
전선(16)이 개별적으로 차폐되는 경우에도, 전선(16)의 전자기 간섭에 대한 보호가 전기 전도성 차폐 요소(3)를 사용할 때 추가로 개선되고, 전기 전도성 차폐 요소는 전선(16)의 차폐부(34)로부터 전기 커넥터(28)의 전기 전도성 차폐부(9)까지의 차폐 보호를 보장한다. 이러한 구성이 도 7에 도시된다.
전기 전도성 재료로 구성되는 전기 전도성 차폐 요소(3)는 전기 전도성 차폐부(9)의 후방부(9r)를 긴밀하게 둘러싸기에 적합한 전방 섹션(43), 및 전선(16)의 차폐부(34)를 수납하는 후방 섹션(44)을 포함한다.
전기 전도성 차폐부(9)의 후방부(9r)에 대한 전기 전도성 차폐 요소(3)의 긴밀한 접속은 도 3에 도시된 타이(1)에 의해 실현되고, 타이는 전기 커넥터(28)의 전기 전도성 차폐부(9)의 후방부(9r)에 그리고 그 주위에 전기 전도성 차폐 요소(3)를 체결한다.
전기 전도성 차폐 요소(3)의 후방 섹션(44)과 전선(16)의 차폐부(34) 사이의 전기 접속은, 바람직하게는 전기 전도성 재료로 제조된 클립(2)에 의해 실현될 수 있다.
이를 위해, 전기 전도성 차폐 요소(3)가 클립(2)을 사용하여 조립될 때, 각각의 전선(16)의 차폐부(34)는 전기 전도성 차폐층(19)까지 재료가 제거될 수 있다. 절연 재료의 제거는 전선(16)의 차폐부(34)로부터 전방 단부(33)를 향해 이루어지고, 전기 커넥터(28)의 수용부(10)에 수용되기에 적합한 단자(21)가 설치된다.
마지막으로, 전기 전도성 차폐 요소(3)를 전선(16)의 전기 전도성 차폐층(19)에 조립하는 클립(2)이 사용된다. 클립(2)은 전기 전도성 차폐 요소(3)와 전선(16)의 차폐부(34) 사이에 전기 전도성을 제공한다. 이 클립(2)의 형상은 도 5에 도시된 바와 같이 전선(16)의 각 차폐 부분(34) 주위에 전기 전도성 차폐 요소(3)를 긴밀하게 둘러싸는 방식으로 구성된다. 이 방식으로, 개별적으로 차폐된 전선(16)과 전기 커넥터(28) 사이의 우수한 차폐 접속부가 달성된다.
이러한 전기 접속부의 내부 공간으로의 습기 또는 다른 이물질의 침투에 의한 몇몇 특정 구성요소의 재료 열화를 방지하기 위해 우수한 접속부를 제공하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 전선(16)의 밀봉부(39)와 전기 커넥터(28)의 외부 커버(8e)의 후방 연장부(27) 사이에서 연장하는 밀봉 장치(40)가 제공된다. 밀봉 장치(40)는 탄성중합체 밀봉 슬리브(4), 어댑터(5), 탄성중합체 링(15a 및 15b) 및 클램프(6)를 포함할 수 있다.
탄성중합체 링(15a 및 15b)은 어댑터(5)와 각각의 와이어(16) 사이에 삽입된다. 게다가, 클램프(6)는 탄성중합체 링(15a 및 15b)을 어댑터(5) 상에 보유 지지한다. 클램프(6)는 도면에 개방 상태로 도시된다.
밀봉 슬리브(4)는 전방 섹션(36) 및 후방 섹션(37)을 구비한다. 밀봉 슬리브(4)의 전방 섹션(36)은 밀봉 특성을 유지하면서 외부 커버(8e)의 연장부(27)와 밀봉식으로 끼워지도록 구성된다. 밀봉 슬리브(4)의 후방 섹션(37)은 어댑터(5)의 외부 형상에 밀봉식으로 끼워지기에 적합한 개구(35), 바람직하게는 원통형 개구(35)를 형성한다.
어댑터(5)는 밀봉 슬리브(4)의 내부 표면에 긴밀하게 그리고 밀봉식으로 수용된 복수의 통로(31)를 포함하는 주연 표면을 갖는다. 또한, 어댑터(5)는 도 12에 도시된 바와 같이 전선(16)이 이를 통해 통과하도록 의도되는 탄성중합체 링(15a 및 15b)을 수용하도록 구성된 두 개의 원통형 개구(32)를 포함한다.
탄성중합체 링(15a 및 15b)은 차폐된 전기 접속부의 내부 공간으로 습기 또는 이물질의 침투를 방지한다. 또한, 전선(16)에 대한 탄성중합체 링(15a 및 15b)의 길이방향 이동을 제한하기 위해 클램프(6)가 사용된다. 바람직하게는, 클램프(6)는 반원형의 고정가능한 플라스틱 클램프(6)이다. 클램프(6)는 통과하는 전선(16)을 긴밀하게 조이고 탄성중합체 밀봉 링(15a 및 15b)에 대한 길이방향 이동을 제한하도록 고정될 수 있다. 이러한 방식으로, 전기 커넥터(28)와 밀봉 슬리브(4) 사이에 적절한 밀봉 접속이 보장된다.
본 발명에 기초하여, 케이블은 길이방향 축을 따라 연장하는 개별적으로 차폐된 적어도 두 개의 전선(16)을 갖는다. 게다가, 각각의 전선(16)은 전방 단부(33), 차폐부(34) 및 밀봉부(39)를 포함한다. 특히, 차폐부(34)는 길이방향 축을 따라 전방 단부(33)와 밀봉부(34) 사이에 배열된다.
분명하게는, 본 발명은 본 명세서에 상술되고 단지 예로 제공된 실시예로 제한되지 않는다. 또한, 단독으로 또는 조합하여 본 명세서에 상술된 다양한 실시예의 모든 조합예를 포함하여, 본 발명의 일부로서 관련 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 고려될 수 있는 다양한 변경예 및 대체예를 포함한다.

Claims (23)

  1. 전기 접속 시스템이며,
    - 길이방향 축을 따라 연장하는적어도 하나의 전선(16)을 포함하는 케이블로서,
    전선(16)은 전기 전도성 코어(17), 절연층(18), 전기 전도성 차폐층(19), 및 전기 전도성 차폐층(19)을 둘러싸는 외부 절연 외장(20)을 포함하고,
    전선(16)은 전방 단부(33), 차폐부(34) 및 밀봉부(39)를 포함하고, 차폐부(34)는 길이방향 축을 따라서 전방 단부(33)와 밀봉부(39) 사이에 배열되고,
    밀봉부(39)는 전선(16)이 전기 전도성 코어(17), 절연층(18), 전기 전도성 차폐층(19), 및 외부 절연 외장(20)을 포함하는 상태이고,
    차폐부(34)는 전선(16)에서 외부 절연 외장(20)이 제거된 상태이고,
    전방 단부(33)는 전선(16)에서 외부 절연 외장(20)과 전기 전도성 차폐층(19)이 제거된 상태인, 케이블과,
    - 전기 커넥터(28)로서,
    전선(16)의 전방 단부(33)를 수용하기에 적합한 수용부(10)를 갖는 내부 커버(8i)와,
    수용부(10)를 둘러싸는 전기 전도성 차폐부(9)와,
    전기 전도성 차폐부(9)를 둘러싸는 외부 커버(8e)를 구비하는, 전기 커넥터와,
    - 차폐부(34)로부터 전기 전도성 차폐부(9)까지 전선(16)을 둘러싸는 전기 전도성 차폐 요소(3)와,
    - 전선(16)의 밀봉부(39)와 전기 커넥터(28)의 외부 커버(8e)의 후방 연장부(27) 사이에서 연장하는 밀봉 장치(40)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 전선(16)의 전방 단부(33)는 전기 커넥터(28)의 수용부(10)로 수용되도록 구성된 단자(21)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 커넥터(28)는 상보적 커넥터에 결합될 수 있는 전방 단부 연장부(12)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    전기 전도성 차폐부(9)는 수용부(10)로부터 전기 커넥터(28)의 전방 단부 연장부(12)까지 통과하는, 전기 접속 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 전도성 차폐부(9)는 서로 기계적으로 결합되는 적어도 두 개의 금속 외피(9a, 9b)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 전도성 차폐 요소(3)와 차폐부(34) 사이에 전기 전도성을 제공하는 클립(2)을 더 포함하는, 전기 접속 시스템.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 전도성 차폐 요소(3)를 전기 전도성 차폐부(9)에 체결하는 타이(1)를 더 포함하는, 전기 접속 시스템.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    밀봉 장치(40)는 적어도 밀봉 슬리브(4)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    밀봉 장치(40)는 어댑터(5), 어댑터(5)와 전선(16) 사이에 배열된 두 개의 탄성중합체 링(15a, 15b), 및 어댑터(5)에 탄성중합체 링(15a, 15b)을 보유 지지하기에 적합한 클램프(6)를 포함하는, 전기 접속 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    어댑터(5)는 전선(16)에 밀봉식으로 조립되는 탄성중합체 링(15a, 15b)과 밀봉식으로 끼워지도록 구성된 복수의 통로(31)를 형성하는, 전기 접속 시스템.
  11. 제8항에 있어서,
    밀봉 슬리브(4)는 어댑터(5)와 밀봉식으로 끼워지는, 전기 접속 시스템.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전기 전도성 차폐부(9)는 외부 커버(8e)를 넘어 돌출하는, 전기 접속 시스템.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    밀봉 장치(40)는 외부 커버(8e)와 밀봉식으로 끼워지는, 전기 접속 시스템.
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