KR102210276B1 - 라미네이티드 션트의 커넥터 - Google Patents

라미네이티드 션트의 커넥터 Download PDF

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    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/70—Structural association with built-in electrical component with built-in switch
    • H01R13/703—Structural association with built-in electrical component with built-in switch operated by engagement or disengagement of coupling parts, e.g. dual-continuity coupling part
    • H01R13/7031—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity
    • H01R13/7032—Shorting, shunting or bussing of different terminals interrupted or effected on engagement of coupling part, e.g. for ESD protection, line continuity making use of a separate bridging element directly cooperating with the terminals

Abstract

본 발명은 라미네이티드 션트(E1,E2)를 연결하기 위한 커넥터(10)에 관한 것이다. 그러한 본 발명은 전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 1스트립(E1)과; 제 1스트립(E1)과 전기적으로 연결되며 전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 2스트립(E2)과; 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 단부를 연결하여 전기적으로 통전시키며, 직선형상이나, 소정 각도로 절곡된 형상인 커넥터(10)와; 그리고 제 1 및 제 2스트립(E1,E2) 및 커넥터(10)를 감싸는 피복재(11)를 포함하며, 커넥터(10)는 도전성 재질의 몸체(12)와; 몸체(12)의 일측에 형성되어 제 1스트립(E1)의 단부가 삽입되는 제 1연결구(14)와; 몸체(12)의 타측에 형성되어 제 2스트립(E2)의 단부가 삽입되는 제 2연결구(16)를 포함한다.

Description

라미네이티드 션트의 커넥터{Connector of Laminated shunt}
본 발명은 라미네이티드 션트의 커넥터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 개선함으로써 2개의 션트를 다양한 방향으로 연결할 수 있고, 또한 솔더링(Soldering)만으로도 션트와 커넥터를 접합할 수 있는 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로, 차량이나 장치 등에서 전원 공급은 케이블 등의 전장류에 의해 이루어진다. 특히, 전기차에서는 배터리 등에 저장된 전류를 손실 없이 각 전기 전장품에 전달하기 위하여 주어진 형상에 맞게 제작된 전장류, 일명 하네스가 사용된다.
이러한 하네스는 배터리 혹은 발전기의 전기적 에너지를 각 전장품에 전달하고, 각종 스위치 및 센서로부터 발생되는 다양한 정보를 해당 부품에 전달시켜준다.
도 1(a)에 도시된 바와 같이, 종래의 하네스(1)는 소정의 길이를 갖는 전도성 판재(5)와, 이 판재를 피복시키는 피복재(3)로 이루어진다.
이때, 전도성 판재(5)는 다수의 박판이 상하로 적층된 라미네이티드 션트(이하, 션트)를 의미한다.
이러한, 전도성 판재(5)와 피복재(3)는 각 부품 사이의 경로 등이 감안된 거리에 맞게 미리 절단됨으로써 작업 효율성을 높이게 된다.
그리고, 하네스에 의하여 연결되는 각 부품이 일직선상에 배치되지 아니하거나 꺽어진 위치에 서로 배치된 경우, 혹은 서로 높이가 다른 위치에 배치된 경우에는 전도성 판재를 미리 경로에 맞추어 벤딩하여야 한다. 이때, 전도성 판재는 다수의 박판이 서로 겹쳐진 구조이다.
또한, 최근에는 전기차의 1회 충전으로 주행할 수 있는 주행거리가 연장됨에 따라서 배터리의 용량도 증가하게 되는 바, 션트의 두께, 폭 등의 크기도 증가하게 된다.
그러나, 종래의 션트 크기는 상대적으로 작아서 대용량의 전원을 공급하기에는 어려움이 있는 바, 션트의 크기를 증가하여야 한다.
그러나, 크기가 증가된 션트를 일정 각도로 벤딩하는 것은 어려운 문제점이 있다. 즉, 도 1(b)에 도시된 바와 같이, 션트(5)를 벤딩하는 경우, 벤딩부(4)의 간격이 넓어짐으로써 목표하는 설치 경로에 맞지 않아서 정밀하게 배치하기 어려운 문제점이 있다.
더욱이, 전기차의 엔진룸에는 다수의 부품들이 배치되는 바, 션트가 이러한 부품들의 사이를 통과하여 배치되어야 하므로, 션트를 다수회 벤딩하여야 하므로 가공시간이 오래 걸리고, 가공 공정이 복잡한 문제점이 있다.
또한, 션트의 크기가 증가 된 상태에서 벤딩하는 경우, 벤딩부를 감싸는 피복도 크기가 증가된 상태이므로 피복에 작용하는 외력도 증가하게 되므로 피복에 주름이 형성되거나, 션트의 표면으로부터 들뜨거나 핀홀, 크랙 등이 발생하고, 또한 션트의 단면이 증가하면 벤딩시 션트를 구성하는 다수의 박판간의 상하 어긋남이 증가하고, 벤딩 직경도 증가하여 피복의 터짐 등이 발생함으로써 절연검사에서 불합격이 증가하고 벤딩작업이 어려워지는 문제점이 있다.
그리고, 션트를 다른 션트와 연결하기 위하여 션트의 단부에 다른 션트의 단부를 접촉시키고 접합하는 경우, 리벳팅을 하거나 고온에서 브레이징 방식에 의하여 접합을 하여야 하므로 공정이 복잡해지고 작업시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.
특허출원 10-2005-7005003(명칭:두개의 전자부품 사이의 전기적 연결부)
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 구조를 개선함으로써 2개의 션트를 다양한 방향으로 연결할 수 있고, 또한 솔더링(Soldering)만으로도 션트와 커넥터를 접합할 수 있는 커넥터를 제공하는데 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는,
전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 1스트립(E1)과;
제 1스트립(E1)과 전기적으로 연결되며 전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 2스트립(E2)과;
제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 단부를 연결하여 전기적으로 통전시키며, 직선형상이나, 소정 각도로 절곡된 형상인 커넥터(10)와; 그리고
제 1 및 제 2스트립(E1,E2) 및 커넥터(10)를 감싸는 피복재(11)를 포함하며,
커넥터(10)는 도전성 재질의 몸체(12)와; 몸체(12)의 일측에 형성되어 제 1스트립(E1)의 단부가 삽입되는 제 1연결구(14)와; 몸체(12)의 타측에 형성되어 제 2스트립(E2)의 단부가 삽입되는 제 2연결구(16)를 포함하는 라미네이티드 션트 연결체를 제공한다.
본 발명의 다른 실시예로서,
커넥터(10)를 가공하는 제 1단계(S100)와;
커넥터(10)의 제 1연결구(14)에 제 1스트립(E1)을 삽입하는 제 2단계(S110)와;
커넥터(10)의 제 2연결구(16)에 제 2스트립(E2)을 삽입하는 제 3단계(S120)와; 그리고
커넥터(10)와 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 열접합하여 고정하는 제 4단계(S130)를 포함하는 라미네이티드 션트 연결체 접합방법이 제공된다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이티드 션트 연결체는 다음과 같은 장점이 있다.
첫째, 커넥터의 구조를 개선함으로써 2개의 션트를 다양한 방향으로 연결할 수 있고, 또한 솔더링(Soldering)만으로도 션트와 커넥터를 접합할 수 있다.
둘째, 커넥터의 양측면을 가공하여 연결구를 형성할 때, 밀링에 의하여 일정 깊이의 홈을 가공하거나, 양측면이 개방되고 상판 및 하판이 돌출된 형상의 홈을 가공함으로써 커넥터를 다양한 규격에 맞추어 제작할 수 있다.
도 1(a)는 종래 기술에 따른 라미네이티드 션트를 보여주는 도면이고, 도 1(b)는 도 1(a)에 도시된 벤딩부의 간격을 보여주는 부분 확대 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 션트의 커넥터를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 커넥터에 의하여 2개의 션트가 서로 연결된 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 커넥터의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 커넥터가 션트의 단부에 접합된 상태를 보여주는 측면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 커넥터에 의하여 2개의 라미네이티드 션트를 연결하는 방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 라미네이티드 션트를 연결하는 커넥터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 적용되는 라미네이티드 션트는 얇은 전도성 판재가 여러 겹으로 겹치는 구조를 갖으며, 전기 부품을 서로 연결함으로써 배터리로부터 공급된 전원을 각 부품에 인가한다.
이러한 션트는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일측 전기 부품에 연결되는 전도성 재질의 제 1스트립(Strip;E1)과; 일단은 타측 전기 부품에 연결되며, 타단은 제 1스트립(E1)과 접합되는 전도성 재질의 제 2스트립(E2)과; 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 단부를 연결하는 커넥터(Connector;10)와; 제 1 및 제 2스트립(E1,E2) 및 커넥터(10)를 감싸는 피복재(11)를 포함한다.
보다 상세하게 설명하면, 제 1스트립(E1)은 다수개의 얇은 전도성 판재가 적층된 구조이다. 그리고, 제 1스트립(E1)은 일단은 전기부품의 단자에 연결되고, 타단은 커넥터(10)를 통하여 제 2스트립(E2)에 연결된다.
따라서, 제 1스트립(E1)은 일측에 연결된 전기 부품에서 공급된 전원을 커넥터(10)를 통하여 제 2스트립(E2)으로 전송하거나, 제 2스트립(E2)으로부터 커넥터(10)를 통하여 공급된 전원을 전기 부품으로 전송하게 된다.
제 2스트립(E2)도 제 1스트립(E1)과 동일하게 다수개의 얇은 전도성 판재가 적층된 구조이다.
이와 같이, 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 단부는 커넥터(10)에 서로 연결됨으로써 제 1스트립(E1)과 제 2스트립(E2)은 일체로 연결됨으로써 전원이 통전될 수 있다.
이러한 커넥터(10)는 도전성 재질의 몸체(12)와; 몸체(12)의 일측에 형성되어 제 1스트립(E1)의 단부가 삽입되는 제 1연결구(14)와; 몸체(12)의 타측에 형성되어 제 2스트립(E2)의 단부가 삽입되는 제 2연결구(16)를 포함한다.
상기 몸체(12)와 제 1연결구(14) 및 제 2연결구(16)는 전체가 도전성 재질로 형성됨으로써 제 1연결구(14)에 삽입된 제 1스트립(E1)으로부터 전원이 공급되면 제 2연결구(16)에 삽입된 제 2스트립(E2)으로 전송될 수 있다.
그리고, 제 1연결구(14)는 몸체(12)의 일측을 도구 등을 이용하여 가공함으로써 오목하게 형성할 수 있다.
예를 들면, 밀링머신(Milling Machine)에 의하여 몸체(12)의 일측면을 일정 깊이로 가공함으로써 오목한 형상의 제 1연결구(14)를 가공할 수 있다.
이러한 제 1연결구(14)는 내측으로 일정 깊이를 갖는 육면체 형상을 갖는다.
따라서, 제 1스트립(E1)의 단부가 제 1연결구(14)에 안정적으로 삽입될 수 있다.
몸체(12)의 반대편에 형성된 제 2연결구(16)도 동일한 방식으로 가공될 수 있다.
결국, 몸체(12)의 양측에 각각 내측으로 일정 깊이의 육면체 형상을 갖는 제 1 및 제 2연결구(14,16)가 가공될 수 있다.
이러한 제 1 및 제 2연결구(14,16)에는 각각 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 삽입되어 고정됨으로써 통전이 가능하다.
그리고, 이러한 커넥터(10)는 일정 각도로 절곡된 형상을 갖는다. 예를 들면, 커넥터(10)는 규격에 따라 직선형상이거나, 중심선(L)에 대하여 90도, 60도 등 다양한 각도로 절곡될 수 있다.
이와 같이, 커넥터(10)가 다양한 각도로 절곡됨으로써 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 이루는 각도에 일치하는 커넥터(10)를 선택하여 결합하게 된다.
따라서, 본 발명의 커넥터(10)는 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 이루는 각도에 제약을 받지않고 원활하게 연결할 수 있다.
이와 같이, 커넥터(10)에 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 삽입된 상태에서 열을 가하는 솔더링(Soldering) 방식에 의하여 스트립을 커넥터(10)의 연결구에 일체로 접합시킬 수 있다.
이때, 션트(E1,E2)의 표면 및 커넥터(10)의 표면은 도금이 상태에서 서로 접촉하고 있음으로 약 300도 정도의 솔더링으로도 안정적인 접합이 가능하다. 즉, 브레이징과 같이 약 700도 정도의 고온의 열을 가할 필요가 없이 상대적으로 낮은 온도에서도 접합이 가능하다.
참고로, 션트의 접합 방식은 연납땜(Soldering)과 경납땜(Brazing)으로 구분되는 바, 납땜은 땜납의 융점이 450℃ 이하일 때 이를 연납땜(soldering)이라 하고, 450℃ 이상일 때 경납땜(brazing)이라고 한다.
연납(soft solder)은 일반적으로 주석(Sn), 주석-납(Sn-Pb) 합금, 납(Pb) 또는 필요에 따라 안티몬(Sb), 은(Ag), 비소(As) 및 비스무트(Bi) 등을 함유하며, 주로 많이 사용되는 것은 주석-납 합금이다.
경납(hard solder)은 융점이 450℃ 이상인 땜납재를 의미하며, 은납(silver solder), 황동납(brass solder), 인동납(Phosphorus copper solder), 양은납(german silver solder), 알루미늄납(Aluminum solder), 내열 합금용 납으로 구분된다.
이러한 션트(E1,E2)는 다수개의 박판이 적층된 상태이고, 각 박판도 도금상태이므로 커넥터(10)를 접합하는 열이 다수개의 박판의 내측에도 전달됨으로써 각 박판이 안정적으로 접합될 수 있다.
상기에서는 솔더링에 의하여 접합하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 커넥터에 홀(h)을 형성하고, 리벳팅 혹은 볼트에 의하여 고정시킬 수도 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예로서 커넥터(10)의 양측에 형성된 제 1 및 제 2연결구(14,16)를 사방이 막힌 홈형상이 아니라 양측이 개방된 홈형상으로도 가공할 수 있다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 커넥터(10)의 일측에 형성되는 제 1연결구(14) 및 타측에 형성되는 제 2연결구(16)는 양측이 개방된 구조이다.
이러한 제 1 및 제 2연결구(14,16)는 커넥터(10) 몸체(12)의 양측을 일정 깊이로 가공하는 것이 아니라, 중심선(L)에 대하여 직교하는 방향, 즉 화살표 방향으로 가공함으로써 양측벽면은 개방되고 상판(24) 및 하판(26)만이 돌출된 구조를 갖는다.
이때, 상판(24) 및 하판(26)의 간격(t)은 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 삽입될 수 있을 정도의 길이를 갖는다.
이와 같이, 양측이 개방된 구조의 커넥터(10)는 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 폭이 넓을 경우에도 커넥터(10)에 삽입할 수 있는 이점이 있다.
물론, 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 커넥터(10)의 양측에 각각 삽입하고 솔더링 방식에 의하여 접합하는 공정은 전 실시예와 동일하게 진행된다.
이와 같이, 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)은 커넥터(10)에 의하여 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 각 스트립 및 커넥터(10)는 피복재(11)에 의하여 피복될 수 있다.
한편, 상기 커넥터(10)는 플렉시블한 재질로 형성할 수도 있다. 이와 같이 플렉시블한 재질로 형성함으로써 필요에 따라 커넥터의 각도를 조절할 수도 있다.
즉, 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 설치 경로를 수정할 경우, 커넥터(10)를 타격하여 각도를 조절한 후 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 양측에 삽입할 수 있다.
한편, 상기에서는 션트와 션트의 접합에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니고 션트와 플렉시블 버스바(Flexible Busbar), 션트와 강체 버스바(Rigid Busbar), 또는 션트와 특이 형태의 커넥터 등을 연결할 수도 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터에 의하여 각 션트를 접합하는 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 션트(E1,E2)의 접합방법은 커넥터(10)를 가공하는 제 1단계(S100)와; 커넥터(10)의 제 1연결구(14)에 제 1스트립(E1)을 삽입하는 제 2단계(S110)와; 커넥터(10)의 제 2연결구(16)에 제 2스트립(E2)을 삽입하는 제 3단계(S120)와; 커넥터(10)와 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 열접합하여 고정하는 제 4단계(S130)를 포함한다.
이러한 션트(E1,E2)의 접합방법에 있어서, 제 1단계(S100)에서는 커넥터(10)를 가공하게 된다.
즉, 도전성 재질의 커넥터(10) 몸체(12)를 밀링머신(Milling Machine)등에 의하여 일정 곡률로 가공하고, 또한 몸체(12)의 일측면을 일정 깊이로 가공함으로써 오목한 형상의 제 1연결구(14)를 가공한다. 이때 제 1연결구(14)는 내측으로 일정 깊이를 갖는 육면체 형상을 갖는다.
그리고, 몸체(12)의 반대편에 형성된 제 2연결구(16)도 동일한 방식으로 가공될 수 있다.
결국, 몸체(12)의 양측에 각각 내측으로 일정 깊이의 육면체 형상을 갖는 제 1 및 제 2연결구(14,16)가 가공될 수 있다.
그리고, 커넥터(10)도 일정 각도로 절곡된 형상을 갖는 바, 예를 들면, 규격에 따라 90도, 60도 등 다양한 각도로 절곡될 수 있다.
제 2단계(S110)에서는, 커넥터(10)의 제 1연결구(14)에 제 1스트립(E1)을 삽입하게 된다.
즉, 제 1스트립(E1)은 다수개의 얇은 전도성 판재가 적층된 구조로서, 커넥터(10)의 제 1연결구(14)에 삽입될 수 있다.
제 3단계(S120)에서는, 커넥터(10)의 반대측에 형성된 제 2연결구(16)에 제 2스트립(E2)을 삽입하게 된다.
이때, 제 2스트립(E2)은 제 1스트립(E1)과 동일하게 다수개의 얇은 전도성 판재가 적층된 구조이다. 따라서, 이러한 제 2스트립(E2)은 커넥터(10)의 제 2연결구(16)에 삽입될 수 있다.
이와 같이, 제 2 및 제 3단계(S120)가 완료되면, 제 4단계(S130)가 진행되는 바, 제 4단계(S130)에서는 커넥터(10)와 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 열접합하여 고정시키게 된다.
즉, 커넥터(10)에 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)이 삽입된 상태에서 솔더링(Soldering) 방식에 의하여 접합시키게 된다.
이때, 션트(E1,E2)의 표면 및 커넥터(10)의 표면은 도금이 상태에서 서로 접촉하고 있음으로 약 300도 정도의 솔더링으로도 안정적인 접합이 가능하다. 즉, 브레이징과 같이 약 700도 정도의 고온의 열을 가할 필요가 없이 상대적으로 낮은 온도에서도 접합이 가능하다.
그리고, 션트(E1,E2)는 다수개의 박판이 적층된 상태이고, 각 박판도 도금상태이므로 커넥터(10)를 접합하는 열이 다수개의 박판의 내측에도 전달됨으로써 각 박판이 안정적으로 접합될 수 있다.
이와 같이 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)을 도전성 재질의 커넥터(10)에 의하여 연결함으로써 전원을 원활하게 통전할 수 있다.
상기한 바와 같이, 얇은 다수개의 박판을 적층한 라미네이트 션트(E1,E2) 2개를 다양한 각도의 커넥터(10)에 의하여 연결함으로써 다양한 접합환경에서도 쉽게 션트(E1,E2)를 연결할 수 있어서 보다 효과적으로 전장품을 연결할 수 있다.

Claims (7)

  1. 전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 1스트립(E1)과;
    제 1스트립(E1)과 전기적으로 연결되며 전도성 재질로서 다수개의 박판이 적층된 제 2스트립(E2)과;
    제 1 및 제 2스트립(E1,E2)의 단부를 연결하여 전기적으로 통전시키며, 직선형상이나, 소정 각도로 절곡된 형상인 커넥터(10)와; 그리고
    제 1 및 제 2스트립(E1,E2) 및 커넥터(10)를 감싸는 피복재(11)를 포함하며,
    커넥터(10)는 도전성 재질의 몸체(12)와; 몸체(12)의 일측에 형성되어 제 1스트립(E1)의 단부가 삽입되는 제 1연결구(14)와; 몸체(12)의 타측에 형성되어 제 2스트립(E2)의 단부가 삽입되는 제 2연결구(16)를 포함하며,
    커넥터(10)와 제 1 및 제 2스트립(E1,E2)은 도금된 상태이므로, 커넥터(10)에 열을 가하는 경우 접합될 수 있으며,
    커넥터(10)는 플렉시블한 재질로 형성됨으로써 각도 조절이 가능한 라미네이티드 션트 연결체.
  2. 제 1항에 있어서,
    커넥터(10)의 제 1 및 제 2연결구(14,16)는 몸체(12)의 양측을 도구에 의하여 가공함으로써 일정 깊이의 육면체 형상을 갖는 홈형상인 것을 특징으로 하는 라미네이티드 션트 연결체.
  3. 제 1항에 있어서,
    커넥터(10)의 제 1 및 제 2연결구(14,16)는 몸체(12)의 양측을 도구에 의하여 가공함으로써 양측면이 개방되고 상판(24) 및 하판(26)이 돌출되어 서로 일정 간격 떨어진 홈형상인 것을 특징으로 하는 라미네이티드 션트 연결체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101806437B1 (ko) * 2017-03-15 2017-12-07 주광전기 주식회사 라미네이티드 션트 및 제조방법

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