KR102137862B1 - 전기 점성 장치용 고전압 연결 장치 - Google Patents

Abstract

전기 점성 장치(3)용 고전압 연결 장치는 절연성 상부 부분(4), 절연성 하부 부분(5) 및 중앙 금속제 접점 핀(7)을 갖는 고전압 커넥터(1)를 포함하며, 하부 부분은 전기 점성 장치(3)의 접지된 부분에 고정될 수 있는 한편, 상부 부분(4)은 접지 단자 요소(10)를 수용하고 하부 부분(5)에 축방향으로 연결될 수 있다. 본 발명은, 추가로, 금속제 커넥터 소켓(2)이 상기 전기 점성 장치의 접지된 부분에 고정되며, 상부 부분(4)은 포트(pot)형 구조를 가지며, 삽입 상태에서 하부 부분(5)과 커넥터 소켓(2) 모두를 동축으로 둘러싸며, 또한 커넥터 소켓(2)에 대해 반경방향으로 배치되어 커넥터 소켓(2)에 반경방향으로 피팅되는 접지 단자 요소(10)로서 스프링 요소(6)를 수용하며, 금속제 접점 핀(7)은 적어도 2개의 부분으로 구성되며, 하부 접점 핀 부분(8)은 상기 하부 부분(5) 내에 고정되고 상부 접촉 핀 부분(9)은 상기 상부 부분(4) 내에 배치되며, 상기 스프링 요소(6)는, 상기 커넥터 소켓(2) 및 상기 하부 부분(5)에 대한 상기 상부 부분(4)의 삽입 과정 중에, 상기 스프링 요소(6)가 상기 커넥터 소켓(2)과 먼저 접촉하고 이어서 상기 상부 접촉 핀 부분(9)이 상기 하부 접점 핀 부분(8)과 접촉할 수 있도록 하는 식으로, 상기 상부 부분(4) 내에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.

Description

전기 점성 장치용 고전압 연결 장치

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 전기 점성 장치용 고전압 연결 장치에 관한 것이다.

전기 점성 장치는 진동 댐퍼, 밸브, 커플링, 액추에이터 또는 펌프로서 광범위하게 이용되고 있다. 추진 또는 제어 매체로서, 그 장치들은, 전기장의 영향 하에서 그 점도가 고화점으로 변경될 수 있는 전기 점성 유체를 수용하며, 약 5,000V에 이르는 고전압이 점성의 제어에 이용되고 있다. 전기 점성 장치는 일반적으로 피스톤을 갖는 유압 실린더를 포함하며, 그 압력 매체 챔버는 전기 점성 유체로 채워지며, 피스톤의 이동은 전기장 내에 위치한 전기 점성 유체에 의해 제어된다. 이를 위해, 전기 점성 장치에는 전극에 연결된 고전압 단자가 마련되며, 그 전극은 전기 점성 장치 내에 배치되고 그 전극을 통해 전기 점성 유체 내에 전기장이 생성된다.

이러한 형태의 전기 점성 장치는 스크루-온 케이블 인렛(screw-on cable inlet) 형태의 고전압 단자를 채용한 US 7,997,392 B2로부터 공지되어 있다. 그 전기 점성 장치는 자동차에서 압축 및 인장 스프링 힘의 감쇠를 위한 진동 댐퍼이다. 이를 위해, 그 진동 댐퍼는 내부 압력 매체 실린더를 포함하며, 그 실린더는 피스톤에 의해 입구 챔버와 출구 챔버로 분할되며, 그 피스톤의 이동은 일체형 전기 점성 밸브에 의해 제어된다. 전기 점성 밸브는 전기 점성 장치의 외부 관형 재킷과, 그 내에 동축으로 배치된 전극 튜브를 포함하며, 이들은 2개의 압력 매체 챔버를 상호 연결시키는 좁은 밸브 개구에 의해 서로 분리되어 있고, 그 개구를 통해 전기 점성 유체의 플럭스가 제어될 수 있다. 따라서, 제어를 위해, 고전압 단자는 진동 댐퍼를 고전압 케이블을 통해 외부 고전압 소스와 상호 연결시키는 고정 케이블 인렛(fixed cable inlet) 형태의 외부 관형 재킷 상에 나사 체결된다. 고전압 케이블의 연결을 위해, 외부 관형 재킷은 미리 정해진 표면적에 편평하게 밀링 가공되는 한편, 전극 튜브로 반경방향으로 연장하는 관통공이 마련된다. 따라서, 고전압 단자는 보어 내에 삽입된 중앙 원통형 하부 부분과, 이에 동축으로 배치된 금속제 상부 부분으로 이루어지며, 이 금속제 상부 부분은 외부 관형 재킷의 평면 요소와 협동한다. 그 하부 부분은 절연된 경질 원통형 플라스틱 바디로 이루어지며, 그 중심에 금속 접점 요소가 고정되며, 그 하측 내단부는 관형 재킷의 접점 보어 내에 삽입되고 상측 외단부는 고전압 케이블에 연결된다. 상기 하부 부분을 밀봉하기 위해, 플라스틱 바디는 그 외부에 적용된 2개의 밀봉 슬롯을 포함하며, 이들 슬롯 내에 2개의 시일이 삽입된다. 고전압 단자의 부착을 위해, 금속제 상부 부분은 환형 구조를 갖도록 구성되며, 내측으로 배향된 환형 리세스를 구비하며, 그 내에 상기 하부 부분이 끼워 맞춰진다. 금속 차폐에 에워싸인 고전압 케이블의 케이블 부싱은 자연스럽게 금속제 상부 부분에 전기적으로 접합되며, 외부 관형 재킷의 2개의 나사 형성 구멍 내에 2개의 서로 이격된 관통공에 의해 그에 고정된다. 따라서, 2개의 나사 형성 볼트는 전극과는 반대 전극으로서 회로에 배치된 접지된 관형 재킷에 의해 고전압 단자의 접지 접점을 동시에 형성한다. 이러한 형태의 고전압 단자는 나사 형성 구멍과 평면형 안착면에 의해 단지 복잡한 구성으로만 관형 재킷에 고정될 수 있어, 테스트 등을 위해 다시 분해하는 것이 어렵다.

플러그 커넥터에 의해 플러그-인 구성으로 전기 점성 장치에 연결 가능한 고전압 연결 장치가 DE 10 2013 013 488 A1로부터 공지되어 있다. 여기서, 고전압 연결 장치의 플러그 커넥터는 전기 점성 장치의 외부 관형 재킷에 마련된 관통공 내에 끼워지며, 이에 의해 외부 관형 재킷에 고정된다. 고전압 플러그 커넥터는 경질 플라스틱 재료로 이루어진 상부 부분, 밀봉용 연질 플라스틱 재료로 이루어진 하부 부분, 및 약 5,000V에 이르는 고전압의 전송을 위한 중앙 접점 핀으로 이루어진다. 접점 핀은 상부 부분 내에 성형되어 그 상부 부분에서 고전압 소스에 연결될 수 있다. 상기 상부 부분의 하측 영역에서, 접점 핀은 관통공 내로 연장하며, 그 하측 선단에는 리세스된 헬리컬 스프링이 마련되며, 이 스프링은 그 관통공 및 유체 개구를 통해 그 아래에 배치된 전극 튜브와 협동하여, 그 전극 튜브에 고전압을 전송한다. 상기 상부 부분은 하측 영역에서 원통형 구조를 갖도록 구성되고, 그 상측 영역에는 돌출 에지부가 마련되며, 이 에지 상에는 관형 재킷을 향해 아래로 배행된 2개의 전극 슈우(pole shoe)가 고정된다. 이들 2개의 전극 슈우는 외측 튜브 표면 상에 용접된 2개의 접점 핀과 맞물리며, 이에 의해 전기 점성 장치의 접지된 관형 재킷과 접지 연결을 형성한다. 상기 상부 부분 아래에 동축으로 배치되는 연질의 탄성 하부 부분은 그 상측 영역에서는 밀봉 링 부분으로 그리고 그 하측 영역에서는 시일 맞물림 부분으로 이루어지며, 밀봉 링 부분은 상기 상부 부분에 강고히 부착되고 시일 맞물림 부분을 외측 튜브 표면에서 상기 관통공 내에 삽입되어, 유체 개구에 내압 시일(pressure-tight seal)을 형성한다. 전기 점성 장치에 대한 고전압 연결을 위해, 상기 하부 부분의 시일 맞물림 부분을 갖는 고전압 플러그 커넥터가 상기 관통공 내에 끼워지며, 2개의 전극 슈우가 2개의 접지 핀에 동시에 끼워 맞춰져, 고전압이 전극에 연결되고 그 반대 전극은 전기 점성 장치의 접지에 연결된다. 고전압 커넥터가 충격 흡수 장치 등의 접근이 곤란한 차량 구성 요소에 빈번히 끼워 맞춰져야 하기 때문에, 중앙 접점 핀을 중심으로 그 회전이 용이하게 발생할 수 있다. 따라서, 느슨하게 끼워 맞춰진 접점 단자가 분리되거나 손상되지 않도록 하기 위해 중앙 접점 핀은 고정될 필요가 있다.

따라서, 본 발명의 과제는, 전술한 형태의 전기 점성 장치의 고전압 단자를 개선하여, 고전압이 연결된 상태에서 전기 점성 장치의 하우징의 접지 연결이 항시 제공되고, 그리고 그 고전압이 전기 점성 장치에 용이하게 연결되고 또한 그로부터 용이하게 분리될 수 있도록 보장하는 데에 있다.

이러한 과제는 청구항 1에 개시된 발명에 의해 달성된다. 본 발명의 다른 개선점 및 유리한 예시적인 실시예는 종속 청구항에 개시된다.

본 발명은, 전기 점성 장치에 배치된 고전압 커넥터의 삽입을 위한 커넥터 소켓에 의해, 고전압 커넥터가 높은 전기적 접촉 안정성을 갖고 또한 기계적으로 고정된 방식으로 전기 점성 장치에 끼워 맞춰질 수 있지만, 그럼에도 용이하게 그에 연결되고 그로부터 분리될 수 있다는 이점을 제공한다. 따라서, 커넥터 소켓은 간단한 방식으로 전기 점성 장치에 기계적으로 고정된 방식으로 연결되어, 그 커넥터 소켓이 유리하게는 전기 점성 장치에 내압(pressure-proof) 구성으로 연결되어, 200bar에 이르는 유압 압력을 견딜 수 있도록 될 수 있다.

본 발명은, 고전압 전송을 위한 2부품 접점 핀에 의해, 외부적으로 공급되는 고전압에 대한 전기 점성 장치 내의 전극의 연결이 단지 접점 핀의 상부에 의해서만 이루어져, 고전압 커넥터의 삽입 과정 중에, 고전압 커넥터에서 또는 전기 점성 장치의 하우징에서 고전압과의 접촉이 발생하지 않는다는 추가적인 이점을 갖는다. 따라서, 유리하게는 삽입 과정 중에 고전압이 시간상으로 접지 전극(ground pole)의 접속(switching-in)에 후속하도록 하여, 고전압이 그 장치의 비 접지 부분에 연결될 수 없도록 하는 점을 동시에 보장한다.

커넥터 소켓으로서 단순한 금속 부시를 구비하는 본 발명의 특정 실시예는, 그 금속 부시가 전기 점성 장치의 단순한 관통 구멍에 용이하게 끼워 맞춰질 수 있고, 용이하게 실행되는 용접 또는 납땜 프로세스에 의해 내압 방식 및 기계적으로 고정된 방식으로 전기 점성 장치에 연결될 있다는 이점을 갖는다.

별도의 플러그-인 하부 부분을 갖는 고전압 커넥터의 다른 특정 실시예는, 그 플러그-인 하부 부분이 접속되지 않은 하부 접점 핀 부분과 함께 커넥터 소켓에 미리 끼워 맞춰질 수 있어, 고전압에 의한 사용에 앞서 누설 방지 및 전극에 대한 전기적 접합이 사전에 용이하게 확인될 수 있다는 이점을 갖는다. 구체적으로, 절연성 플러그-인 부시로서 상기 하부 부분을 구성함으로써, 그 부시가 플라스틱 사출 성형 부품으로서 간단히 제조될 수 있고, 간단한 연결에 의해 하부 접점 핀 부분과 용이하게 끼워 맞춰질 수 있다는 이점을 갖는다. 유리하게는, 커넥터 소켓 내로의 플러그-인 부시의 단순한 삽입에 의해, 그 커넥터 소켓은 아래에 놓인 밸브 개구에 대해 밀봉될 수 있고 그 내에 고정될 수 있다. 동시에, 이러한 구성에 의해 연결 가능 고전압을 갖는 고전압 커넥터는 전기 점성 장치의 하우징에 대해 절연된다.

조립 프로세스의 완료시에 시간상으로 별도의 방식으로 접속되는 상부 부분을 갖는 본 발명의 다른 특정 실시예는, 상기 상부 부분이 그 포트(pot)형 플라스틱 구성 요소에 의해 고전압 커넥터의 모든 전기 전도성 부분을 절연 방식으로 덮는다는 이점을 갖는다. 상기 상부 부분에 배치된 접지 단자 요소 및 이와 관련된 절두형(truncated) 상부 접점 핀 부분에 의해, 유리하게는, 삽입 과정 중에, 접지 전극이 시간상으로 고전압보다 앞서 접속되어, 차량 기술 용례에서도 고전압의 이용을 가능하게 하는 것이 보장된다. 포트형 상부 부분이 하부 부분과 커넥터 소켓 모두를 적어도 구조적 높이에 대해 동축으로 에워싸기 때문에, 차량의 휠 아치(wheel arch) 내의 전기 점성 진동 댐퍼에 직접 끼워 맞춰질 수 있는 매우 콤팩트한 고전압 커넥터가 달성될 수 있다. 이와 동시에, 그러한 콤팩트한 구조로 인해, 유리하게는 고전압 커넥터의 상부 부분을, 5,000V에 이르는 출력 전압을 갖는 제어 가능 고전압 변압기에 일체화하는 것이 가능하여, 전기 점성 장치의 제어를 외부 고전압 전도체 없이 콤팩트하면서 내고전압의 구성으로 가능하게 한다.

반경방향으로 배치된 2개의 스프링 요소가 고전압 커넥터의 상부 부분에서 접지 단자 요소로서 구성되는 본 발명의 다른 특정 실시예는, 고전압 커넥터뿐만 아니라 그에 연결된 고전압 변압기도 플러그-인 및 회전 가능한 방식으로 전기 점성 장치에 전기적으로도 기계적으로도 연결 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 이와 동시에 유리하게는, 복수의 회전 각도 위치가 전기 점성 장치에 대한 연결을 위해 선택 가능하여, 그 전기 점성 장치가 복잡한 개조 없이 접근이 어려운 차량 부품이나 충격 흡수 장치의 기존의 고정 구멍에 장착될 수 있도록 된다.

포트형 플라스틱 구성 요소 내에 상대적으로 긴 내부 소켓을 갖는 본 발명의 추가적인 특정 실시예는, 그 내에 배치된 상부 접촉 핀 부분이 의도하지 않은 고전압과의 접촉으로부터 안전하게 보호된다는 이점을 갖는다. 이와 동시에, 유리하게는 상기 상부 부분의 내부 소켓은 삽입 과정 중에 가이드로서 기능하는 한편, 절연 클리어런스의 임의의 측방향 감소를 방지하기 때문에 인접한 접지 단자 요소에 대한 추가적 절연 보호를 제공한다. 내부 소켓은 또한 마찰 피트 또는 스냅 피트 요소에 의해 고정될 수 있으며, 이는 유리하게는 고전압 커넥터의 하부 부분에서의 확실한 부착을 제공한다.

본 발명은 첨부 도면에 도시한 예시적인 실시예를 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 전기 점성 차량 댐퍼에서의 고전압 연결 장치의 측단면도를 도시하며,
도 2는 고전압 연결 장치의 측단면 사시도를 도시하며,
도 3은 상부의 상면도이다.

도 1은 고전압 연결 장치의 단면도를 나타내는 것으로, 고전압 연결 장치는 본질적으로 커넥터 소켓(2) 내에 고정된 고전압 커넥터(1)로 이루어지며, 그 커넥터 소켓(2)은 전기 점성 장치 형태의 전기 점성 진동 댐퍼(3)에 부착된다.

그 단면도는 고전압 커넥터(1)의 상부 부분(4)이 커넥터 소켓(2) 및 하부 부분(5)에 아직 완전하게 축방향으로 끼워 맞춰지지 않은 플러그-인 상태로 도시되어 있다. 외부 하우징 구성 요소로서, 전기 점성 장치는 접지 전위를 구성하는 접지된 금속 외부 튜브(11)를 포함하고, 그 아래에는 전기 점성 유체의 제어 가능한 플럭스를 운반하는 밸브 개구(12)가 연장한다. 그 사이의 영역에, 원통형 금속 튜브(13)가 배치되며, 이 금속 튜브는 반경방향으로 밸브 개구(12)를 획정하는 동시에, 고전압을 위한 전극(13)으로서 기능한다.

고전압 댐퍼(3)의 고전압 커넥터(1)의 접지 접점의 연결을 위해, 댐퍼(3)의 원통형 외부 금속 벽(11)에 금속 커넥터 소켓(2)이 마련되며, 이 커넥터 소켓은 관통공(14) 내에 끼워 맞춰지고 바람직하게는 외부 튜브(11)의 보어 벽에 내압 방식으로 용접 또는 납땜된다. 커넥터 소켓(2)은 바람직하게는 강 합금으로 이루어지고, 또한 외부 튜브(11)도 강 합금으로 형성되며, 이들 둘은 또한 고품질 강, 알루미늄 또는 다른 적절한 금속으로 이루어질 수도 있다. 커넥터 소켓(2)은, 그 하측 영역에서 외부 튜브(11)의 내벽과 동일 면으로 맞춰지고 그 외부 튜브(11)를 지나 약 8 내지 15㎜만큼 상향 수직으로 돌출하는 특별히 설계된 금속 부시로서 구성되며, 관통공(14)은 약 8 내지 15㎜의 직경을 갖는다. 금속 부시(2)는 계단형 내부 보어를 구비하며, 이 내부 보어는 그 하측 영역(15)에서 약 4 내지 8㎜의 직경을 갖고 상측 영역(16)에서 약 6 내지 10㎜의 약간 더 큰 직경을 갖는다. 금속 부시(2)는 그 외벽에 있어서의 하단부에 바람직하게는 12㎜ 직경을 갖는 확장된 원통형 영역(17)을 구비하는 한편, 그 상측 영역에는 약 10㎜ 직경의 축소된 원통형 영역(18)을 구비한다.

상측 원통형 영역(18)에는, 바람직하게는 삽입 과정 중에 상기 상부 부분(4)을 안내하는 기능을 하는 가이드 링(19)이 적소에 남겨져 있다. 게다가, 금속 부시(2)에는 그 상측 선단에 위치 설정용 모따기부(20)의 형태의 추가적인 원추형 위치 설정용 경사면이 마련되며, 이 경사면 상에서 상기 상부 부분(4)의 스프링 요소(6)가 삽입 과정 중에 상측 원통형 영역(18) 상으로 슬라이딩한다.

금속 부시(2)의 내부 보어에는 고전압 커넥터(1)의 하부 부분(5)이 형상 끼워 맞춤 방식으로 삽입되며, 그 최종 삽입 위치가 도시되어 있다. 고전압 커넥터(1)의 하부 부분(5)은 플러그-인 부시(5)로서 구성되며, 이 플러그-인 부시(5)는 전기 절연 플라스틱 수지로 이루어지는 한편, 부시 형상의 커넥터 소켓(2)을 지나 그 정상부와 저부 모두에서 돌출한다. 금속 부시(2)의 내부에서, 플러그-인 부시(5)의 외형은 커넥터 소켓(2)의 외형에 맞춰진다. 상향 돌출하는 플러그-인 부시 부분은 돌출 환형부(21)를 구비하며, 이 돌출 환형부(21)는 그 상측 영역에서 금속 부시(2)의 내부와 협동하는 한편, 위치 설정용 모따기부(20)에서 경사진 환형면으로 종결된다. 그 환형면에서의 경사는 커넥터 소켓(2) 상에서의 스프링 요소(6)의 용이한 슬라이딩을 가능하게 한다.

커넥터 소켓(2)의 저부로부터 돌출하는 플러그-인 부시 부분은 그 직경이 하향으로 테이퍼지고, 바람직하게는 부시형 커넥터 소켓(2)의 시작부까지 연장하는 도시 생략한 복수의 종방향 슬롯을 포함하며, 그 슬롯들 사이에는 플러그-인 부시(5)를 커넥터 소켓(2)에 외부 스냅-피트(external snap-fit) 구성으로 고정시키는 후크 클램프(22)가 배치된다. 커넥터 소켓(2)의 하측 영역에 있어서의 플러그-인 부시(5)의 외주 상에는, 댐퍼 공간(41)을 밀봉하는 제1 O링(23)이 삽입되는 환형 홈이 적소에 남겨져 있다.

플러그-인 부시(5)의 중앙에는 축방향 관통 보어가 배치되며, 이 보어 내에, 하부 접점 핀 부분(8)의 형태의 접점 핀(7)의 하측 부분이 형상 끼워 맞춤 방식으로 삽입된다. 그 하측 접점 핀 부분(8)은 바람직하게는 약 2 내지 5㎜의 직경을 갖는다. 플러그-인 부시(5)의 상측 내부 영역(24)과 하측 내부 영역(25)에는 약 2 내지 4㎜의 직경 확장부가 각각 마련되며, 이들의 기능은 상단부에서 상부 부분(4)을 안내하고 하단부에서 하부 접점 핀 부분(8)을 밀봉하는 것이다. 2파트 접점 핀(7)의 하부 접점 핀 부분(8)은 상기 축방향 보어 내에 배치된다. 하부 접점 핀 부분은 플러그-인 부시(5)의 저부로부터 약 1 내지 2㎜만큼 돌출하여, 그 둥근 접점 팁(26)이 전극(13)과 맞물리고, 이에 의해 고전압을 위한 전기적 접촉을 형성한다. 상기 접점 팁(26)에는 또한 압축 스프링이 마련될 수 있고, 그 압축력이 하부 접점 핀 부분(8)과 전극(13) 간의 확실한 접촉을 유지할 수 있다. 플러그-인 부시(5)의 하측 직경 확장부 내에서, 그 내에 삽입된 하부 접점 핀 부분(8)은 또한 둘레방향 환형 웹(36)을 더 포함하며, 이 환형 웹은 하측 내부 영역(25)에 맞춰지고 상단 삽입 제한 기능을 실행하고 그 상단에서 밀봉을 위해 제2 O링(27)에 의해 경계가 정해진다.

하부 접점 핀 부분(8)은 플러그-인 부시(5)의 상측 내부 영역(24)에서 종결되며, 따라서 플러그-인 부시(5)의 상면과 대략 동일 높이로 맞춰진다. 플러그-인 부시(5)의 상측 내부 영역(24)에서, 하부 접점 핀 부분(8)은 스프링 부시로서 구성된 연결부(28)를 포함한다. 이 연결부(28)는 그 내부에서는 보어를 특징으로 하며, 그 외벽에는 4개의 종방향 슬롯을 포함하며, 이들 슬롯이 4개의 스프링 설편부(spring tongue)(29)를 구성하고, 이에 의해 연결부(28)는 상부 접촉 핀 부분(9)에 높은 접촉 신뢰성을 갖고 연결 가능하다. 하부 접점 핀 부분(8)은 전기 전도성 금속, 바람직하게는 비산화 강 합금, 구리 또는 황동으로 이루어진다.

커넥터 소켓(2) 위에 그리고 상기 하부 부분(5) 위에, 커넥터(1)의 상부 부분(4)이 배치된다. 그 상부 부분(4)은 본질적으로 하단부에서 개방된 포트형 플라스틱 구성 요소(30)로 이루어지며, 그 내에 금속제 접지 단자 요소(10)가 매립된다. 상기 상부 부분(4)은 도 2 및 도 3에서 보다 상세하게 확인할 수 있다. 포트형 플라스틱 구성 요소(30)는 바람직하게는 플라스틱 사출 성형 프로세스에 의해 양호한 전기 절연 특성을 갖는 치수 안정 플라스틱으로 제조되고 약 10 내지 15㎜의 높이를 가지며, 약 15 내지 20㎜의 외경을 갖는다. 상기 상부 부분(4)은 그 중앙에 내부 소켓(31)을 포함하며, 이 내부 소켓(31)은 베이스 부분(32)에 의해 상부 부분(4)의 원통형 외벽(33)에 고정되게 부착된다. 내부 소켓(31)은 바람직하게는 내부 공간 내로 5 내지 7.5㎜만큼 축방향으로 돌출하고, 이에 따라 상부 접촉 핀 부분(9)을 위한 완전한 반경방향 커버를 구성하여, 그 상부 접촉 핀 부분(9)이 언플러그드(unplugged) 상태에서도 의도하지 않은 접촉에 대해 보호되게 한다. 원통형 외벽(33)은 그 하향 배향 에지 상에 내측으로 테이퍼진 경사 에지(34)를 포함하며, 이 경사 에지(34)는 삽입 과정 중에 커넥터 소켓(2) 상으로의 슬라이딩을 안내한다. 따라서, 상부 부분(4)은 커넥터 소켓(2)에 클램핑 힘에 의해 부착된다.

외벽(33)의 내측 쉘 표면(35)과 베이스 부분(32) 사이에, 2개의 접지 단자 요소(10)가 대향하게 배치되어, 사출 성형 프로세스에 의해 베이스 부분(32)에 고정되게 기계적으로 접합된다. 2개의 접지 단자 요소(10)은 전기적으로 독립된 2개의 접지 단자부로 이루어지며, 이들 접지 단자부는 내부 쉘 표면(35)에 대해 접선 방향으로 배치된다. 각 접지 단자 요소(10)는 반경방향으로 배치된 2개의 스프링 요소(6), 중앙 접점부(39) 및 외부로 인출된 단자 접점(37)으로 이루어지며, 이들은 모두 전기적으로 서로 연결되어 있다. 2개의 접지 단자 요소(10)는 180도로 서로 대향하게 배치되며, 4개의 스프링 요소(6)는 바람직하게는 판스프링으로서 구성되며, 커넥터 소켓(2)의 금속 부시에 대해 접선 방향으로 배향된 직사각형 또는 정사각형 시트 금속 플레이트를 구성한다. 각 스프링 요소(6)의 매립된 부분과 상향 돌출 부분 사이에, 수평 슬롯(43)이 배치되며, 이 수평 슬롯(43)에 의해 제조 프로세스 중에 스프링 영역 내로의 사출 성형 화합물의 침입이 방지된다. 따라서, 스프링 요소(6)의 스프링 부분들은 자유로이 이동하도록 유지되며, 탄성적 방식으로 커넥터 부시(2)와 협동할 수 있다. 확실한 전기적 접촉의 형성을 위해, 반경방향 스프링 힘이 접지 단자 요소(10)의 2개의 판스프링(6)에 가해져, 이들 판스프링이 커넥터 소켓(2)의 상측 원통형 영역(18)에서 그 커넥터 소켓(2)에 반경방향으로 전기적으로 접합되게 한다. 따라서, 스프링 요소(6)들이 이들의 반경방향 스프링 텐션으로 인해 커넥터 소켓(2)의 금속 부시와 확실하게 접촉한 상태로 지속적으로 유지되기 때문에, 전기적 연결이 삽입 과정 또는 작동 중의 회전 운동에 의해 손상되는 일이 없다. 하지만, 대안적으로, 스프링 요소(6)는 또한 스프링 힘에 의해 금속 부시(2)의 외부 쉘 표면과 협동하는 만곡된 플레이트 또는 축방향으로 구성된 브래킷으로 형성될 수도 있다.

스프링 요소(6)는 축방향으로는 포트형 플라스틱 구성 요소(30)의 높이의 대략 절반에 상응하는 길이로 연장한다. 그 길이는 마찬가지로 금속 부시(2)와 접점 핀 부분(8, 9)의 치수에 의존하는데, 이는, 삽입 및 추출 중에 접지 단자 요소(10)에 의해, 접지 연결이 시간상으로 고전압의 접속에 앞서 달성되는 한편, 이와 동시에 고전압 커넥터(1)의 추출에 의해 고전압이 분리된 후에 적소에 유지되는 것이 보장되어야 하기 때문이다.

따라서, 도 1에 도시한 플러그-인 상태는 삽입 과정를 도시하는 것으로, 그 삽입 과정 중에 고전압 커넥터(1)는 접지 단자 요소(10)에 의해 금속 부시(2)에 미리 전기적으로 접합된다. 이와 동시에, 상부 접촉 핀 부분(9)이 하부 접점 핀 부분(8)의 스프링 설편부(29)와 직접 맞물리며, 이에 의해 고전압이 전극(13)에 전송될 수 있다. 이를 위해, 상부 접촉 핀 부분(9)은 둥근 금속 볼트로 이루어지며, 이 볼트는, 하향 배향 스프링 요소(6)보다는 축방향으로 짧은 정도로 하부 접점 핀 부분(8)의 연결부(28)로 축방향 하향으로 돌출한다. 따라서, 그 둥근 볼트의 길이는 커넥터 소켓(2)의 축방향 길이에 맞춰진다. 따라서, 상부 접촉 핀 부분(9)은 별개의 플러그-인 부분을 구성할 수 있거나, 상부 부분(4)의 내부 소켓(31)에 확실하게 고정될 수 있다. 하지만, 상부 접촉 핀 부분(9)은 또한 상부 부분(4)에 접합된 고전압 변압기 부분에 연결될 수도 있다. 바람직하게는, 상부 부분(4)은 전기 점성 장치의 제어를 위해 도시 생략한 고전압 변압기 부분에 연결되며, 그 변압기 부분과 조합되어, 커넥터(1)의 하부 부분(5)에 끼워질 수 있다. 이러한 구성에 의해, 먼저 2개의 접지 단자 요소(10)가, 그 후에 상부 접촉 핀 부분(9)을 통한 고전압이 전기 점성 장치에 연결된다. 단지 2개의 접지 단자 요소(10)를 도시하고 있지만, 1개, 3개 또는 그 이상의 접지 단자 요소(10)를 갖는 구성도 예상할 수 있다.

고전압 연결 장치의 조립 및 회로 연결은 다음과 같이 이루어진다.

커넥터 소켓(2)의 조립을 위해, 먼저 대략 8 내지 15㎜의 직경을 갖는 관통공(14)이 진동 댐퍼의 외부 튜브(11)에 천공된다. 이어서, 커넥터 소켓(2)이 외부 튜브(11)에 수직하게 그 보어 내에 끼워 맞춰지고, 외부 튜브(11)에 내압 방식으로 용접 또는 납땜된다. 하지만, 커넥터 소켓(2)은 나사 연결에 의해 전기 전도 방식으로 외부 튜브(11)에 연결될 수도 있다.

후속 조립 단계에서, 하부 부분(5)의 형태의 플러그-인 부시가 준비되며, 그 부시 내에 하부 접점 핀 부분(8)이 아래로부터 삽입되어, 환형 웹(36)에 의해 하측 내부 영역(25)에서 그 내에 고정된다. 하지만, 하부 접점 핀 부분(8)은 플러그-인 부시(5)에 고정 및 내압 방식으로 접합될 수도 있다. 하부 접점 핀 부분(8)의 접점 팁(26)은 바람직하게는 플러그-인 부시(5)의 하측 내부 영역(25)을 지나 1㎜의 거리만큼 돌출하는 한편, 플러그-인 부시(5)의 상측 내부 영역(25) 내의 하부 접점 핀 부분(8)은 플러그-인 부시(5)와 대략 동일 높이로 맞춰진다. 이어서, 이러한 사전 조립된 하부 부분(5)은 고전압 커넥터(1)의 연결을 위해 커넥터 소켓(2) 내로 삽입되되, 플러그-인 부시(5)의 후크 클램프(22)가 커넥터 소켓(2)으로부터 빠져나올 시에 그 커넥터 소켓(2)의 내측 에지에 걸려 하부 부분(5)이 커넥터 소켓(2)에 부착될 정도로 삽입된다.

하부 부분(5)을 갖는 고전압 커넥터(1)를 연결을 위해, 그 후속 조립 단계에서, 포트형 플라스틱 구성 요소(30)를 갖는 상부 부분(4)이 하부 부분(5) 및 이를 에워싸는 커넥터 소켓(2) 상으로 위로부터 눌려져 이들에 고정된다. 경사 에지(34)의 기능은 삽입 과정 중에 상부 부분(4)을 커넥터 소켓(2)의 하측 원통형 영역(17) 상으로 안내하는 것이다. 그 이전에, 제3 O링(42)이 금속 부시의 가이드 링(19)과 하측 원통형 영역(17) 사이에서 커넥터 소켓(2)에 미리 장착된다. 제3 O링(42)의 기능은 외부적 영향에 대해 고전압 커넥터(1)를 완전히 밀봉하는 것이다. 상기 상부 부분(4)이 도 1에 도시한 것보다 하부 부분(5) 상으로 약 1 내지 2㎜ 더 눌려지며, 플러그-인 부시(5)의 환형 부분(21)이 포트형 플라스틱 구성 요소(30)의 베이스 부분(32)의 하면과 맞물린다.

이러한 삽입 과정 중에, 3개의 플레이트형 반경방향 스프링 요소(6)가 먼저 커넥터 소켓(2)의 위치 설정용 모따기부(20) 상으로 밀리며, 이에 따라 진동 댐퍼 형태의 전기 점성 장치의 접지 접점을 구성한다. 2개의 서로 독립되고 중복된 접지 단자 요소(10)들이 상부 부분(4)에 포함되어 있기 때문에, 전기 전도 접지 연결이 달성되었는지가 도시 생략한 테스트 회로에 의해 그 시점에 미리 결정될 수 있다. 이를 위해, 동일한 크기의 테스트 전압이 각 접지 단자 요소(10)에 인가될 수 있고, 테스트 전류에서 편차가 있는 경우에는 접지 연결에서의 오류가 신호화되게 허가나 고전압이 차단된다. 그 테스트 회로는 바람직하게는 고전압 커넥터(1) 위에 배치되어 외부 단자 접점(37)을 통해 고전압 커넥터(1)에 연결될 수 있는 도시 생략한 고전압 파트에 포함된다.

삽입 과정에서 접지 단자 요소(10)에 후속하여, 상부 접촉 핀 부분(9)과 하부 접점 핀 부분(8) 간의 전기 고전압 연결이 플러그-인 연결부(28)에서 진행된다. 이를 위해, 상부 접촉 핀 부분(9)은 바람직하게는 공통 수평 라인(40)에 대해 스프링 요소(6)보다 축방향으로 약간 짧은 길이로 구성되어, 시간상으로 커넥터(1)에서의 고전압 연결에 앞서 스프링 요소(6)가 접지 연결을 완성하도록 마련된다. 따라서, 삽입 및 추출 과정 양자 모두 중에 진동 댐퍼에 대한 접지 연결의 부재시에 고전압이 인가될 수 없도록 보장된다.

어느 상황 하에서든 고전압과 사람의 접촉을 피하기 위해, 상부 접촉 핀 부분(9)은 별개의 구성 요소로서 구성되거나, 상부 부분(4)에 그 중앙에서 연결된다. 상부 부분(4)에 부착하는 경우, 상부 접촉 핀 부분(9)은 바람직하게는 상부 부분(4)으로부터 위쪽으로 약 5㎜만큼 돌출하고, 그 상측 외벽 부분에 2개의 대향한 축방향 가이드 웹(38)을 포함하며, 이들 가이드 웹(38)은 고전압 파트의 도시 생략한 고전압 소켓 내에 삽입 가능하고 고전압에 대한 전기적 연결을 형성한다. 하지만, 고전압 커넥터(1)의 상부 부분(4)은 고전압 파트에 견고하게 연결되어, 둘이 함께 고전압의 접속을 위해 하부 부분(5)에 끼워 맞춰질 수 있도록 될 수도 있다. 또한, 상부 부분(4)의 내부에 배치되는 접지 단자 요소(10)에 비해 보다 짧은 구성을 갖는 상부 접촉 핀 부분(9)에 의해, 고전압과의 사람의 접촉이 피해지고 접지 연결의 부재시에 고전압의 접속이 방지되도록 보장된다. 고전압 연결 장치의 특정 실시예에서, 특히 고전압 커넥터(1)의 상부 부분(4)이 고전압 파트에서 그 제어 가능한 고전압 변압기와 일체화되도록 마련하여, 두 구성 요소 모두에 대해 특별히 콤팩트한 구조의 달성을 가능하게 할 수 있다. 이와 동시에, 고전압 커넥터(1)와 고전압 변압기 사이에 고전압 케이블의 사용이 회피된다. 이 실시예에서, 상부 부분(4)의 접지 단자 요소(10)가 하부 부분(5)의 외주에 연결되어 있지만, 상부 부분(4)의 접지 단자 요소(10)가 커넥터 소켓(2)의 내주에 연결될 수도 있다. 이 경우, 커넥터 소켓(2)의 위치 설정용 모따기부(20)의 내주에, 연속적으로 감소하는 직경을 갖는 에지가 마련된다.

Claims (13)

1. 절연성 상부 부분(4), 절연성 하부 부분(5) 및 중앙 금속제 접점 핀(7)을 갖는 고전압 커넥터(1)를 포함하는, 전기 점성 장치(3)용 고전압 연결 장치로서,
   상기 하부 부분은 금속제 커넥터 소켓(2)의 접지된 부분에 고정될 수 있고 상기 상부 부분(4)은 접지 단자 요소(10)를 수용하고 상기 하부 부분(5)에 축방향으로 연결될 수 있는 것인 고전압 연결 장치에 있어서,
   추가로, 금속제 커넥터 소켓(2)이 상기 전기 점성 장치의 접지된 부분에 고정되며, 상기 상부 부분(4)은 포트(pot)형 구조를 가지며, 삽입 상태에서 상기 하부 부분(5)과 상기 커넥터 소켓(2) 모두를 동축으로 둘러싸며, 또한 상기 커넥터 소켓(2)에 대해 반경방향으로 배치되어 상기 커넥터 소켓(2)에 반경방향으로 피팅되는 접지 단자 요소(10)로서 스프링 요소(6)들을 수용하며, 상기 금속제 접점 핀(7)은 적어도 2개의 부분으로 구성되며, 하부 접점 핀 부분(8)은 상기 하부 부분(5) 내에 고정되고 상부 접촉 핀 부분(9)은 상기 상부 부분(4) 내에 배치되며, 상기 스프링 요소(6)들은, 상기 커넥터 소켓(2) 및 상기 하부 부분(5)에 대한 상기 상부 부분(4)의 삽입 과정 중에, 상기 스프링 요소(6)들이 상기 커넥터 소켓(2)과 먼저 접촉하고 이어서 상기 상부 접촉 핀 부분(9)이 상기 하부 접점 핀 부분(8)과 접촉할 수 있도록 하는 식으로 상기 상부 부분(4) 내에 축방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 부분(4)은 복수의 접지 단자 요소(10)를 수용하는 것인 고전압 연결 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커넥터 소켓은 금속 부시(2)로서 구성되며, 이 금속 부시(2)는 상단부로 원추형으로 연장하는 위치 설정용 경사면과, 그 아래에서 축방향으로 연장하는 원통형 영역(18)을 구비하며, 이 원통형 영역(18)은 상기 상부 부분(4)의 스프링 요소(6)와 협동하는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 금속 부시(2)는 계단형 내경을 가지며, 그 상측 영역(16)은 이 상측 영역에 있어서의 상기 하부 부분(5)의 외경에 상응하는 내경을 가지며, 하측 영역(15)은 이 하측 영역에 있어서의 상기 하부 부분(5)의 감소된 외경에 상응하는 감소된 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 고전압 커넥터(1)의 하부 부분(5)은 플러그-인 부시로서 구성되며, 이 플러그-인 부시의 외경은 축방향으로 계단형으로 된 2개의 영역을 구비하며, 이들 2개의 영역은 상기 커넥터 소켓(2)의 내경과 형상 끼워 맞춤 방식으로 맞물리며, 상기 플러그-인 부시는 상단부에 상기 커넥터 소켓(2)의 상측 에지와 협동하는 돌출 환형부(21)를 포함하고, 하측 영역에서는 상기 커넥터 소켓(2)으로부터 돌출하며, 또한 그 하측 영역에서는 적어도 2개의 후크 클램프(22)를 포함하며, 이들 후크 클램프(22)는 상기 커넥터 소켓(2)에 대한 부착을 위해 상기 커넥터 소켓(2)의 하단부에 스냅-피트(snap-fit) 방식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 플러그-인 부시(5)는 축방향 관통 내부 중앙 보어를 포함하며, 이 중앙 보어의 중앙 내부 영역은 이 영역에서의 접점 핀(7)의 하부 접점 핀 부분(8)의 외경에 상응하는 직경을 갖고 있고, 그 상측 내부 영역(24) 및 하측 내부 영역(25)은 확대된 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
7. 제6항에 있어서, 고전압을 전송하도록 마련된 상기 하부 접점 핀 부분(8)은 상기 플러그-인 부시의 관통 중앙 보어 내에 플러그-인 방식으로 끼워 맞춰져, 그 상단부가 상기 플러그-인 부시(5)와 동일 높이로 되고 하단부는 상기 플러그-인 부시(5)로부터 전극(13)까지 돌출하며, 상기 하부 접점 핀 부분(8)은, 상기 플러그-인 부시(5)의 상측 내부 영역(24)에서, 상기 상부 접촉 핀 부분(9)에 연결하도록 연결부(28)를 포함하며, 상기 플러그-인 부시(5)의 상기 하측 내부 영역(25)의 외측에서는 접점 팁(26)을 구비하며, 이 접점 팁(26)은 대향한 전극(13)에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 포트형 구조는, 내부 소켓(31) 및 베이스 부분(32)을 구비하고 하단부에서 개방된 포트형 플라스틱 구성 요소(30)로 형성되며, 이 포트형 플라스틱 구성 요소(30)에는 2개의 독립된 금속제 접지 단자 요소(10)가 일체화되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접지 단자 요소(10)는 각각 측방향으로 이격된 2개의 스프링 요소(6)를 갖는 중앙 접점부(38)를 포함하며, 상기 스프링 요소(6)들은 상기 하부 부분(5)의 외주에 대해 접선방향 및 반경방향으로 배향되는 상호 각도로 배치되며, 삽입 상태에서 미리 정해진 스프링 힘을 갖고 상기 하부 부분(5)과 맞물리는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접지 단자 요소(10)들의 적어도 하나의 중앙 접점부(29)는 상기 상부 부분(4)의 외부에 배치된 단자 접점(37)에 연결되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 접지 단자 요소(10)는 서로 독립된 2개의 금속제로 이루어지고 반경방향으로 서로 대향하게 배치되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 상부 접촉 핀 부분(9)은 상기 상부 부분(4)의 내부 소켓(31) 내에 배치되며, 상기 상부 접촉 핀 부분(9)의 하단부는, 상기 상부 접촉 핀 부분(9)이 외부의 사람의 접촉으로부터 보호될 정도로 상기 내부 소켓(31)의 하단부에 대해 상측으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스프링 요소(6)들은 축방향으로 상기 상부 접촉 핀 부분(9)의 하단부 아래에서 종결되며, 상기 상부 접촉 핀 부분(9)은 접지 접점 연결이 삽입 과정 중에는 시간상으로 고전압 접속에 앞서며, 추출 과정 중에는 고전압 접속 후에 끊어지는 것을 특징으로 하는 고전압 연결 장치.

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