KR102376845B1 - 커넥터 및 컨버터 - Google Patents

커넥터 및 컨버터 Download PDF

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Abstract

본 실시예는 외부 전자 기기에 결합된 제1하우징; 상기 제1하우징과 간극을 두고 배치된 제2하우징; 상기 외부 전자 기기와 전기적으로 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징에 수용된 커넥터 단자; 상기 제2하우징에 상기 커넥터 단자와 이격되어 수용된 전류 센싱 유닛을 포함하는 커넥터와 상기 커넥터가 장착된 인버터에 관한 것이다.

Description

커넥터 및 컨버터{CONNECTOR AND CONVERTER}
본 실시예는 커넥터 및 컨버터에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 기재한 것은 아니다.
전력을 이용한 친환경 자동차의 출현 등과 함께 차량용 전장 부품의 경량화, 사이즈의 축소가 요구되고 있다.
차량용 DC-DC 컨버터는 차량 내에서 직류전압을 제어하는 장치이다. 특히, 전기 자동차에서는 전지에서 생산된 전류의 전압을 변경하여 모터에 공급하는 역할을 한다. 또, 전기 자동차가 경사길을 내려갈 때는 모터가 발전기가 되어 전지를 충전하는데, 이 경우, 모터에서 생산된 전류의 전압을 변경하여 전지에 공급하는 역할을 한다.
컨버터의 주요 구성은, 외부 전류가 흐르는 1차 코일, 1차 코일을 흐르는 전류에 의해 유도 전류가 생성되는 2차 코일 및 2차 코일과 전기적으로 연결되어 유도 전류를 정류하는 인덕터 코일이다.
인덕터 코일의 유도 전류는 버스 바(bus bar)를 통하여 커넥터에 전달된다. 커넥터에는 외부 케이블선이 도킹(docking)되어 모터 등에 유도 전류가 전달된다.
한편, 커넥터 단자에 흐르는 전류를 측정하기 위해서 전류 센싱 유닛이 필요하다. 일반적인 컨버터에서는 전류 센싱 유닛이 커넥터와 분리되어 별도로 장착된다. 따라서 전류 센싱 유닛을 장착하기 위한 별도의 브라켓 등이 컨버터의 내부에 마련되어야 한다. 그 결과, 컨버터의 제작 공정이 복잡해지고, 다른 부품을 수용하기 위한 컨버터의 내부 공간이 부족해져 컨버터의 사이즈가 증대되는 문제가 발생한다.
본 실시예에서는 전류 센싱 유닛이 일체화된 커넥터를 제공하고자 한다. 나아가 이러한 커넥터가 장착된 컨버터를 제공하고자 한다.
본 실시예의 커넥터는 외부 전자 기기에 결합된 제1하우징; 상기 제1하우징과 간극을 두고 배치된 제2하우징; 상기 외부 전자 기기와 전기적으로 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징에 수용된 커넥터 단자; 상기 제2하우징에 상기 커넥터 단자와 이격되어 수용된 전류 센싱 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제2하우징은 격벽과, 상기 격벽의 일측에 배치된 제1수용부와, 상기 격벽의 타측에 배치된 제2수용부를 포함하고, 상기 전류 센싱 유닛은 상기 제1수용부에 수용되고, 상기 커넥터 단자는 상기 제2수용부에 수용될 수 있다.
상기 제1수용부는, 상기 격벽과 상기 격벽의 일측으로 간극을 두고 배치된 제1커버; 상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장된 제1측부; 상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제1측부와 간극을 두고 배치된 제2측부; 상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제1측부와 상기 제2측부 사이에 배치된 제3측부; 상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제3측부와 간극을 두고, 상기 제1측부와 상기 제2측부 사이에 배치된 제4측부; 상기 제3측부와 간극을 두고 상기 제4측부에서 상기 제3측부가 위치한 방향으로 연장된 제5측부를 포함할 수 있다.
상기 제2하우징은 상기 격벽의 타측에 상기 제2수용부와 이웃하여 배치된 제3수용부를 더 포함하고, 상기 전류 센싱 유닛은, 홀 회로 기판; 상기 홀 회로 기판에 배치된 홀 소자; 상기 홀 회로 기판에서 상기 격벽을 통하여 상기 제3수용부로 연장된 접속 단자를 포함하고, 상기 홀 회로 기판은, 상기 홀 소자가 배치된 제1기판부; 상기 접속 단자가 배치된 제2기판부; 상기 제1기판부와 상기 제2기판부 사이에 배치된 제3기판부를 포함하고, 상기 제1기판부는 상기 제1측부와 상기 제5측부 사이에 배치되고, 상기 제2기판부는 상기 제2측부와 상기 제5측부 사이에 배치되고, 상기 제3기판부는 상기 제3측부와 상기 제5측부 사이의 간극에 배치될 수 있다.
상기 커넥터 단자의 자기력을 상기 홀 소자로 전달하는 자기 코어를 더 포함하고, 상기 제2수용부는 상기 격벽과 상기 격벽의 타측으로 간극을 두고 배치된 제2커버와, 상기 격벽과 상기 제2커버 사이에 배치된 본체와, 상기 본체에 형성되고 상기 커넥터 단자가 배치된 커넥터 단자 수용홀을 포함하고, 상기 자기 코어는, 상기 본체와 상기 제2커버 사이에 배치된 제1자기 코어 면; 상기 제1자기 코어 면에서 상기 격벽의 일측으로 연장되어 상기 본체의 내부와 상기 제1측부의 내부에 배치된 제2자기 코어 면; 상기 제1자기 코어 면에서 상기 격벽의 일측으로 연장되어 상기 본체의 내부와 상기 제5측부의 내부에 배치된 제3자기 코어 면을 포함할 수 있다.
본 실시예의 컨버터는, 외장 부재; 상기 외장 부재의 내부에 배치된 메인기판; 상기 메인기판에 배치된 1차 코일; 상기 1차 코일의 전류에 의해 유도 전류를 발생하는 2차 코일; 상기 2차 코일에서 발생한 유도 전류를 정류하는 인덕터 코일; 상기 인덕터 코일로부터 연장된 버스 바(bus bar); 상기 버스 바(bus bar)와 전기적으로 연결된 커넥터를 포함하고, 상기 커넥터는, 상기 외장 부재와 결합하는 제1하우징; 상기 외장 부재의 내측에 배치된 제2하우징; 상기 제1하우징과 상기 제2하우징에 수용되며, 일단은 상기 외장 부재의 외부로 노출되며, 타단은 상기 버스 바(bus bar)와 전기적으로 연결된 커넥터 단자; 상기 제2하우징에 상기 커넥터 단자와 이격되어 수용된 전류 센싱 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1하우징은, 상기 외장 부재의 외측에 배치되며, 상기 외장 부재와 결합하는 플랜지부; 상기 플랜지부의 일측에 위치하여, 상기 외장 부재의 내부에 삽입된 브라켓을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따르면 전류 센싱 유닛이 일체화된 커넥터에 의해, 컨버터의 조립 공정이 간단해지며, 사이즈도 축소될 수 있다.
도 1은 일반적인 컨버터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 커넥터를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 실시예의 커넥터를 분해한 사시도이다.
도 4는 제1커버가 제거된 본 실시예의 제2하우징의 평면도이다.
도 5는 본 실시예의 커넥터를 도 2의 A-A'를 기준으로 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 실시예의 컨버터를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 일반적인 컨버터(1)를 설명한다. 도 1은 일반적인 컨버터를 나타낸 사시도이다.
컨버터(1)는 차량에 사용되는 DC-DC 컨버터일 수 있다. 전기 자동차를 예를 들면, 컨버터(1)는 외부의 전원 기기(리튬이온전지 등)로부터 전류를 공급받아 전압을 승압 또는 강하시켜 외부의 전자 기기(모터 등)에 공급하여 모터 등의 회전수를 제어하는 역할을 할 수 있다. 컨버터(1)는 외장부재(10), 메인기판(20), 1차 코일(30), 2차 코일(40), 인덕터 코일(50), 버스 바(bus bar, 미도시) 및 커넥터(60)를 포함할 수 있다.
외장부재(10)는 블럭 형태일 수 있다. 외장부재(10)의 내측에는 메인기판(20), 1차 코일(30), 2차 코일(40), 인덕터 코일(50) 및 버스 바(bus bar, 미도시)를 수용하는 공간이 마련될 수 있다.
메인기판(20)은 플레이트 형태일 수 있다. 메인기판(20)의 윗면에는 1차 코일(30), 2차 코일(40), 인덕터 코일(50) 및 버스 바가 배치될 수 있다.
1차 코일(30)은 메인기판(20)에 실장되어 외부의 전원 기기로부터 전류를 공급받을 수 있다. 2차 코일(40)은 1차 코일(30)과 이격되어 배치될 수 있다. 2차 코일(40)에서는 1차 코일(30)의 전류에 의해 유도된 전류가 발생할 수 있다. 2차 코일(40)에서 유도된 전류는, 1차 코일(30)의 전류보다 승압되거나 강하된 전압을 가진다. 2차 코일(40)에서 유도된 전류는 인덕터 코일(50)에서 정류될 수 있다. 버스 바는 인덕터 코일(50)로부터 연장되어 커넥터(1000)와 전기적으로 연결될 수 있다.
커넥터(1000)에 케이블선(미도시)이 도킹(docking)되어, 모터 등의 외부의 전자 기기에 승압 또는 강하된 유도 전류를 공급할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 실시예의 커넥터(1000)를 설명한다. 도 2는 본 실시예의 커넥터를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 실시예의 커넥터를 분해한 사시도이고, 도 4는 제1커버가 제거된 본 실시예의 제2하우징의 평면도이고, 도 5는 본 실시예의 커넥터를 도 2의 A-A'를 기준으로 나타낸 단면도이다. 이하, 도면에 표시된 x축 방향을 "전후 방향"으로, y축 방향을 "좌우 방향"으로, z축 방향을 "상하 방향"으로 정의한다. 이 경우, x축 화살표 방향은 "전방"이고, y축 화살표 방향은 "좌측"이고, z축 화살표 방향은 "상측"이다.
본 실시예의 커넥터(1000)는 다양한 종류의 외부 전자 기기에 장착되어 사용될 수 있다. 이하, 커넥터(1000)가 컨버터(1)에 장착되어 사용되는 경우를 일 예로 들어 설명하지만, 본 실시예의 기술적 특징이 이에 한정되는 것은 아니다.커넥터(1000)는 커넥터 단자(100), 제1하우징(200), 제2하우징(300), 전류 센싱 유닛(400) 및 자기 코어(500)를 포함할 수 있다.
커넥터 단자(100)는 전도성 재질로 이루어질 수 있다. 커넥터 단자(100)는 전방에서 후방으로 연장된 원기둥 형태일 수 있다. 커넥터 단자(100)의 전방 부분은 제1하우징(200)에 수용될 수 있다. 커넥터 단자(100)의 전방 단부는 제1하우징(200)에서 노출되어 전방으로 돌출될 수 있다. 이는 외부의 케이블과 전기적으로 연결되기 위함이다. 커넥터 단자(100)의 후방 부분은 제2하우징(300)에 수용될 수 있다. 커넥터 단자(100)의 후방 단부는 제2하우징(300)에서 노출될 수 있다. 이는 외부의 버스 바와 전기적으로 연결되기 위함이다.
커넥터 단자(100)의 전방 부분에는 방사상 외측으로 돌출된 제1돌출부(110)가 형성될 수 있다. 커넥터 단자(100)의 전방 부분에는 방사상 외측으로 돌출된 제2돌출부(120)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1돌출부(110)는 제2돌출부(120)의 전방에 위치할 수 있다. 또, 제1돌출부(110)의 외경은 제2돌출부(120)의 외경보다 클 수 있다. 그 결과, 커넥터 단자(100)의 전방 부분은 전방에서 후방으로 갈수록 경방향 내측으로 단차가 형성될 수 있다.
커넥터 단자(100)의 후방 단부는 상하 방향으로 프레스된 납작한 형태일 수 있다. 이는 버스 바와 안정적으로 체결되기 위함이다. 커넥터 단자(100)의 후방 단부에는 상하 방향으로 스크류 홀이 형성될 수 있다. 버스 바에도 스크류 홀과 상하 방향으로 대응되는 위치에 스크류 홀이 형성되어 있고, 커넥터 단자(100)와 버스 바는 스크류 홀에 스크류가 삽입되어 체결될 수 있다. 이에 의해, 커넥터 단자(100)와 버스 바는 전기적으로도 연결될 수 있다.
제1하우징(200)은 컨버터(1)의 외장부재(10)와 결합할 수 있다. 즉, 제1하우징(200)은 커넥터(1000)를 컨버터(1)의 외장부재(10)에 고정시키는 결합 부재일 수 있다. 제1하우징(200)은 플라스틱 사출에 의해 제작될 수 있다. 이 경우, 커넥터 단자(100)와 제1하우징(200)은 인-서트 사출 공정에 의해 일체로 제작될 수 있다.
제1하우징(200)에는 커넥터 단자(100)의 전방 부분이 수용될 수 있다. 즉, 제1하우징(200)의 내측에는 커넥터 단자(100)의 수용 공간이 마련될 수 있다. 제1하우징(200)은 제2하우징(300)의 전방에 위치할 수 있다. 이 경우, 제1하우징(200)과 제2하우징(300)은 간극을 두고 배치될 수 있다. 제1하우징(200)은 플랜지부(210)와 브라켓(220)을 포함할 수 있다. 플랜지부(210)와 브라켓(220)은 일체로 형성될 수 있다.
플랜지부(210)는 컨버터(1)의 외장부재(10)의 외측에 배치될 수 있다. 플랜지부(210)는 브라켓(220)의 전방에 위치할 수 있다. 플랜지부(210)의 내측에는 제1돌출부(110)와 제2돌출부(120)의 수용 공간이 마련될 수 있다.
플랜지부(210)는 중공의 원통 형태일 수 있다. 플랜지부(210)는 좌측면에 배치된 제1연결구(211)를 포함할 수 있다. 또, 플랜지부(210)는 우측면에 배치된 제2연결구(212)를 포함할 수 있다. 커넥터(1000)를 컨버터(1)에 장착할 때, 제1연결구(211)와 제2연결구(212)를 통해 스크류가 삽입되어, 플랜지부(210)를 외장부재(10)에 고정할 수 있다.
플랜지부(210)는 전방 면의 가장자리에서 전방으로 돌출된 가이드부(213)를 포함할 수 있다. 케이블이 커넥터 단자(100)의 전방 단부에 도킹될 때, 케이블을 안정적으로 고정하고 지지하기 위함이다.
플랜지부(210)는 후방 면에 홈 형태로 형성된 제1씰링 수용부(214)를 포함할 수 있다. 제1씰링 수용부(214)는 링 형태일 수 있다. 제1씰링 수용부(214)에는 제1씰링(214-1)이 배치될 수 있다. 커넥터(1000)를 컨버터(1)에 장착할 때, 플랜지부(210)의 후방 면은 컨버터(1)의 외장부재(10)의 전방 면과 접촉하는데, 제1씰링(214-1)이 플랜지부(210)의 후방 면과 외장부재(10)의 전방 면 사이에 개재되어, 기밀성과 안정적인 고정력을 확보할 수 있다.
플랜지부(210)는 내측면에서 내측으로 돌출된 제1단차부(215)와 제2단차부(216)를 포함할 수 있다. 즉, 플랜지부(210)의 내측 수용 공간에는 2개의 단차가 형성될 수 있다. 제1단차부(215)는 제2단차부(216)의 전방에 배치될 수 있다. 제2단차부(216)는 제1단차부(215)보다 더 내측으로 돌출되어 단차를 형성할 수 있다.
커넥터(1000)를 조립할 때, 커넥터 단자(100)는 제1하우징(200)의 내측 수용 공간에 후방으로 삽입될 수 있다. 이 경우, 제1단차부(215)의 전방 면은 제1돌출부(110)의 후방 면과 접촉할 수 있고, 제2단차부(216)의 전방 면은 제2돌출부(120)의 후방 면과 접촉할 수 있다. 그 결과, 커넥터 단자(100)는 제1하우징(200)에 안정적으로 고정될 수 있다.
브라켓(220)은 플랜지부(210)의 후방에 배치될 수 있다. 브라켓(220)은 컨버터(1)의 외장부재(10)의 내부에 삽입될 수 있다. 즉, 브라켓(220)은 외장부재(10)의 전방 면을 관통할 수 있다. 이를 위해, 외장부재(10)의 전방 면에는 브라켓 수용 홀(미도시)이 형성될 수 있다.
브라켓(220)은 중공의 원통 형태일 수 있다. 브라켓(220)의 내측에는 커넥터 단자(100)를 수용하기 위한 수용 공간이 마련될 수 있다. 브라켓(220)의 외경은 플랜지부(210)의 외경보다 작을 수 있다.
브라켓(220)은 외측 면에 홈 형태로 형성된 제2씰링 수용부(221)를 포함할 수 있다. 제2씰링 수용부(221)는 링 형태일 수 있다. 제2씰링 수용부(221)에는 제2씰링(221-1)이 배치될 수 있다. 커넥터(1000)를 컨버터(1)에 장착할 때, 브라켓(220)의 외측 면은 브라켓 삽입홀(미도시)에 의해 형성된 외장부재(10)의 내측 면과 접촉하는데, 제2씰링(221-1)이 브라켓(220)의 외측 면과 외장부재(10)의 내측 면 사이에 개재되어, 기밀성과 안정적인 고정력을 확보할 수 있다.
브라켓(220)의 내측에 형성된 커넥터 단자(100) 수용 공간은 커넥터 단자(100)의 외측면과 간극을 두고 형성될 수 있다. 브라켓(200)의 내부 수용 공간과 커넥터 단자(100) 사이의 간극에는 비전도성 에폭시(222)가 충진될 수 있다. 이는 커넥터 단자(100)를 외부의 충격으로부터 보호하기 위함이다.
제2하우징(300)은 컨버터(1)의 외장부재(10)의 내측에 배치될 수 있다. 제2하우징(300)은 플라스틱 사출에 의해 제작될 수 있다. 제2하우징(300)에는 커넥터 단자(100)의 후방 부분과, 전류 센싱 유닛(400)이 수용될 수 있다. 즉, 본 실시예의 커넥터(1000)는 전류 센싱 유닛(400)이 일체로 내장된 커넥터일 수 있다.
그 결과, 본 실시예의 커넥터(1000)를 컨버터(1)에 장착 시, 전류 센싱 유닛(400)을 컨버터(1)의 외장부재(10)에 고정하기 위한 브라켓과 전류 센싱 유닛(400)을 메인기판(20)과 전기적으로 연결하기 위한 연결 기판을 별도로 마련하지 않아도 된다. 또, 커텍터(1000)를 컨버터(1)에 간단하게 장착할 수 있다.
제2하우징(300)의 내측에는 커넥터 단자(100)와 전류 센싱 유닛(400)의 수용 공간이 마련될 수 있다. 제2하우징(300)은 격벽(310), 제1수용부(320), 제2수용부(330) 및 제3수용부(340)를 포함할 수 있다.
격벽(310)은 제1수용부(320)와 제2수용부(330) 사이에 배치될 수 있다. 격벽(310)은 제1수용부(320)와 제3수용부(340) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 격벽에 의해 제1수용부(320)는 제2수용부(330) 및 제3수용부(340)로부터 격리되어 독립된 공간을 형성할 수 있다. 이 경우, 격벽(310)의 상측에는 제1수용부(320)가 배치될 수 있다. 또, 격벽(310)의 하측에는 제2수용부(330)와 제3수용부(340)가 배치될 수 있다.
도 4를 참고하면, 격벽(310)은 제1수용부(320)의 제5측부(316)에 의해 나눠질 수 있다. 그 결과, 격벽(310)은 좌측에 배치된 제1격벽부(a)와 우측에 배치된 제2격벽부(b)로 분리될 수 있다. 다만, 제5측부(316)는 완전히 격벽(310)을 분할하는 것은 아니다. 따라서 제1격벽부(a)와 제2격벽부(b)는 제1격벽부(a)와 제2격벽부(b)의 사이에 배치된 제3격벽부(c)에 의해 연결될 수 있다.
제1격벽부(a)에는 고정 보스(311)가 형성될 수 있다. 고정 보스(311)는 후술하는 제1기판부(410)를 고정하기 위한 것이다. 고정 보스(311)는 제1격벽부(a)의 코너(모서리)에 복수 개가 배치될 수 있다(도 4 참조, 본 실시예에서는 3개).
제2격벽부(b)에는 접속 단자 홀(312)이 형성될 수 있다. 접속 단자 홀(312)은 후술하는 접속 단자(420)가 삽입되는 홀이다. 접속 단자(420)는 접속 단자 홀(312)을 통하여, 격벽(310)을 관통하여 제3수용부(340)의 수용 공간으로 인입될 수 있다(도 4 참조).
제1수용부(320)는 격벽(310)의 상측에 배치될 수 있다. 제1수용부(320)는 전류 센싱 유닛(400)을 수용할 수 있다. 제1수용부(320)의 내측에는 전류 센싱 유닛(400)을 수용하기 위한 공간이 마련될 수 있다. 제1수용부(320)는 제1커버(321), 제1측부(322), 제2측부(323), 제3측부(324), 제4측부(325) 및 제5측부(326)를 포함할 수 있다.
제1커버(321)는 격벽(310)과 격벽(310)의 상측으로 간극을 두고 배치될 수 있다. 제1커버(321)는 제1수용부(320)의 상측 개구를 커버할 수 있다.
제1측부(322)는 격벽(310)의 좌측 가장자리에서 제1커버(321)로(상측으로) 연장된 벽체일 수 있다.
제2측부(323)는 격벽(310)의 우측 가장자리에서 제1커버(321)로(상측으로) 연장된 벽체일 수 있다. 제2측부(323)는 제1측부(322)와 우측으로 간극을 두고 배치될 수 있다.
제3측부(324)는 격벽(310)의 전방 가장자리에서 제1커버(321)로(상측으로) 연장된 벽체일 수 있다. 제3측부(324)는 제1측부(322)와 제2측부(323)의 사이에 배치될 수 있다. 제3측부(324)는 제1측부(322)의 제2측부(323) 각각의 전방 단부를 연결할 수 있다.
제4측부(325)는 격벽(310)의 후방 가장자리에서 제1커버(321)로(상측으로) 연장된 벽체일 수 있다. 제4측부(325)는 제3측부(324)와 후방으로 간극을 두고 배치될 수 있다. 제4측부(325)는 제1측부(322)와 제2측부(323)의 사이에 배치될 수 있다. 제4측부(325)는 제1측부(322)와 제2측부(323) 각각의 후방 단부를 연결할 수 있다.
제5측부(325)는 격벽(310)의 내측 부분에서 제1커버(321)로(상측으로) 연장된 벽체일 수 있다. 제5측부(325)는 제3측부(324)와 간극을 두고, 제4측부(325)의 전방면에서 제3측부(324)의 후방면이 위치한 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 제5측부(325)는 제4측부(325)에서 전방으로 연장되지만, 제3측부(324)와 접촉하지 않는다.
제5측부(325)에 의해 격벽(310)은 제1격벽부(a)와 제2격벽부(b)로 구획될 수 있다. 다만, 제5측부(325)와 제3측부(324) 사이의 간극에 제3격벽부(c)가 존재하고, 제1격벽부(a)와 제2격벽부(b)는 제3격벽부(c)에 의해 부분적으로 연결될 수 있다.
즉, 제1수용부(320)의 내측에 위치한 수용 공간은, 격벽(310)이 아랫면을 구성하고, 제1측부(322), 제2측부(323), 제3측부(324) 및 제4측부(325)가 측면을 구성하고, 제1커버(321)가 윗면을 구성하여 폐쇄될 수 있다. 또, 제5측부(325)에 의해 구획될 수 있지만, 완전히 분할되진 않을 수 있다.
제2수용부(330)는 제3수용부(340)와 이웃하여 제1수용부(320)의 아래에 배치될 수 있다. 이 경우, 제2수용부(330)는 좌측에 제3수용부(340)는 우측에 배치될 수 있다. 제2수용부(330)는 커넥터 단자(100)의 후방 부분을 수용할 수 있다. 제2수용부(330)의 내측에는 커넥터 단자(100)의 후방 부분을 수용하기 위한 공간이 마련될 수 있다. 제2수용부(330)는 제2커버(331), 본체(332) 및 커넥터 단자 수용홀(333)을 포함할 수 있다.
제2커버(331)는 격벽(310)과 격벽(310)의 하측으로 간극을 두고 배치될 수 있다. 제2커버(331)는 후술하는 자기 코어(500)의 제1자기 코어 면(510)을 커버할 수 있다.
본체(332)는 격벽(310)의 하측에 위치할 수 있다. 본체(332)는 격벽(310)과 제2커버(331) 사이에 배치될 수 있다. 본체(332)는 내측에 전후 방향으로 관통하는 커넥터 단자 수용홀(333)이 형성된 블럭 형태일 수 있다. 커넥터 단자 수용홀(333)에는 커넥터 단자(100)가 전방에서 후방으로 삽입될 수 있다. 커넥터 단자 수용홀(333)에는 커넥터 단자(100)의 후방 부분이 배치될 수 있다. 이 경우, 커넥터 단자(100)의 후방 단부는 커넥터 단자 수용홀(333)의 외부로 노출될 수 있다.
본체(332)의 아랫면은 제1자기 코어 수용부((334)와 제2자기 코어 수용부(335)에 의해 부분적으로 개구될 수 있다. 제1자기 코어 수용부(334)는 커넥터 단자 수용홀(333)의 좌측에 위치할 수 있다. 제2자기 코어 수용부(335)는 커넥터 단자 수용홀(333)의 우측에 위치할 수 있다. 제1자기 코어 수용부(335)와 제2자기 코어 수용부(335)는 본체(332)의 아랫면에서 상측으로 연장된 홈 형태일 수 있다.
후술하지만, 자기 코어(330)는 본체(332)에 아래에서 위로 삽입될 수 있다. 이 경우, 제1자기 코어 수용부(335)에는 제2자기 코어면(520)이 수용될 수 있고, 제2자기 코어 수용부(336)에는 제3자기 코어면(530)이 수용될 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 제1자기 코어 수용부(334)와 제2자기 코어 수용부(335)에 대해 자세히 설명한다.
제1자기 코어 수용부는 본체(332)의 아랫면 좌측에서 시작하여 본체(332)의 내부를 지나 제1수용부(320)의 제1측부(322)의 내부까지 연장될 수 있다. 다만, 제1자기 코어 수용부(332)는 제1측부(322)의 윗면을 관통하여 상측으로 노출되지 않을 수 있다.
제2자기 코어 수용부(335)는 본체(332)의 아랫면 우측에서 시작하여 본체(332)의 내부를 지나 제1수용부(320)의 제5측부(326)의 내부까지 연장될 수 있다. 다만, 제2자기 코어 수용부(335)는 제5측부(326)의 윗면을 관통하여 상측으로 노출되지 않을 수 있다.
제3수용부(340)는 제2수용부(330)와 이웃하여 제1수용부(320)의 아래에 배치될 수 있다. 이 경우, 제3수용부(340)는 우측에 제2수용부(330)는 좌측에 배치될 수 있다. 제3수용부(340)는 접속 단자(421)를 수용할 수 있다. 제3수용부(340)의 내측에는 접속 단자(421)의 하부를 수용하기 위한 공간이 마련될 수 있다. 제3수용부(340)의 내부 공간은 아래가 개방되어 있다. 따라서 접속 단자(421)의 하단부는 제3수용부(340)의 하측 개구를 통해 노출되어, 컨버터(1)의 메인기판(20)과 전기적으로 연결될 수 있다.
전류 센싱 유닛(400)은 홀 효과(hall effect)에 의해, 커넥터 단자(100)에 흐르는 전류를 감지할 수 있다. 커넥터 단자(100)에 전류가 흐를 때, 커넥터 단자(100)에는 자기력이 발생할 수 있다. 전류 센싱 유닛(400)은 홀 직접 회로(hall IC circuit)에 흐르는 전류가, 커넥터 단자(100)의 자기력에 의해 음과 양으로 대전되어 전류와 수직한 방향으로 발생하는 전위차를 통해 전류 값을 측정할 수 있다.
전류 센싱 유닛(400)은 제2하우징(300)에 커넥터 단자(100)와 이격되어 수용될 수 있다. 전류 센싱 유닛(400)은 제1수용부(310)에 수용될 수 있다. 전류 센싱 유닛(400)은 홀 회로 기판, 홀 소자(411) 및 접속 단자(421)를 포함할 수 있다.
홀 회로 기판은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있다. 홀 회로 기판에는 홀 직접 회로(hall IC circuit)가 형성될 수 있다. 홀 회로 기판은 제1기판부(410), 제2기판부(420) 및 제3기판부(430)를 포함할 수 있다.
제1기판부(410)는 제1수용부(320)의 좌측에 수용될 수 있다. 이 경우, 제1기판부(410)는 격벽(310)의 제1격벽부(a)와 대향하여 위치할 수 있다. 또, 제1기판부(410)는 격벽(310)과 상측으로 이격되어 위치할 수 있다. 제1기판부(410)는 제1측부(322)와 제5측부(326) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제1기판부(410)는 제1측부(322), 제3측부(324), 제4측부(325) 및 제5측부(326)에 둘러싸여 배치될 수 있다. 제1기판부(410)는 제3기판부(430)를 통해 제2기판부(420)와 연결될 수 있다.
제1기판부(410)는 고정 보스(311)에 의해 고정될 수 있다. 제1기판부(410)에는 고정 보스(311)와 상하 방향으로 대향하는 고정 보스 홀이 형성되어 있고, 고정 보스(311)는 고정 보스 홀을 관통하여 제1기판부(410)를 고정시킬 수 있다.
제1기판부(410)의 아랫면에는 홀 소자(411)가 배치될 수 있다. 즉, 홀 소자(411)는 격벽(310)을 사이에 두고, 커넥터 단자(100)를 향하여 배치될 수 있다(도 5 참조). 따라서 커넥터 단자(100)의 자기력을 직접적으로 감지할 수 있다.
제2기판부(420)는 제1수용부(320)의 우측에 수용될 수 있다. 이 경우, 제2기판부(420)는 격벽(310)의 제2격벽부(b)와 대향하여 위치할 수 있다. 또, 제2기판부(420)는 격벽(310)과 상측으로 이격되어 위치할 수 있다. 제2기판부(420)는 제2측부(323)와 제5측부(326) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 제2기판부(420)는 제2측부(323), 제3측부(324), 제4측부(325) 및 제5측부(326)에 둘러싸여 배치될 수 있다. 제2기판부(420)는 제3기판부(430)를 통해 제1기판부(410)와 연결될 수 있다.
제2기판부(420)에는 접속 단자(421)가 배치될 수 있다. 접속 단자(421)는 제2기판부(420)에서 아래로 연장될 수 있다. 이 경우, 접속 단자(421)는 접속 단자 관통 홀(312)을 통해 제3수용부(340)를 지나, 컨버터(1)의 메인기판(20)까지 연장될 수 있다. 즉, 접속 단자(421)의 상부는 제1수용부(320)에 수용되고, 접속 단자(421)의 하부는 제2수용부(330)에 수용되고, 접속 단자(421)의 하단부는 외부로 노출되어 컨버터(1)의 메인기판(20)에 실장될 수 있다. 접속 단자(421)는 3개일 수 있다. 3개의 접속 단자(421)는 각각 컨버터(1)의 메인기판(20)의 VCC 단자, GND 단자, 및 VOUT 단자에 실장될 수 있다.
제3기판부(430)는 제1수용부(320)의 좌우 방향 중심에 수용될 수 있다. 이 경우, 제3기판부(430)는 격벽(310)의 제3격벽부(c)와 대향하여 위치할 수 있다. 제3기판부(430)는 제3측부(324)와 제5측부(326) 사이의 간극에 배치되어 제1기판부(410)와 제2기판부(420)를 연결할 수 있다.
상술한 제1기판부(410), 제2기판부(420) 및 제3기판부(430)의 배치 구조에 의해, 전류 센싱 유닛(400)은 제1수용부(320)에 안정적으로 고정되고 지지될 수 있다.
자기 코어(500)는 커넥터 단자(100)의 자기력을 모아 홀 소자(421)로 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 자기 코어(500)는 제2하우징(300)에 아래에서 위로 삽입되어 장착될 수 있다. 자기 코어(500)는 제1자기 코어 면(510), 제2자기 코어 면(520) 및 제3자기 코어 면(530)을 포함할 수 있다.
제1자기 코어 면(510)은 제2수용부(330)의 본체(332)의 아랫면과 접촉하여 배치될 수 있다. 제1자기 코어 면(510)의 아래에는 제2커버(331)가 배치될 수 있다. 자기 코어(500)의 삽입 후 제1자기 코어 면(510)은 본체(332)의 아래에 배치되어 외부로 노출될 수 있다. 제2커버(331)는 노출된 제1자기 코어면(510)의 아랫면을 덮어 외부로부터 보호할 수 있다.
제2자기 코어 면(520)은 제1자기 코어 면(510)의 좌측 변에서 상측으로 연장될 수 있다. 제2자기 코어 면(520)은 본체(332)에 형성된 제1자기 코어 수용부(334)에 배치될 수 있다. 제2자기 코어 면(520)은 제1자기 코어 수용부(334)의 하측 개구를 통해 삽입되어, 본체(332)의 내부와 제1측부(322)의 내부에 배치될 수 있다. 다만, 제2자기 코어 면(520)은 제1측부(322)의 윗면을 관통하여 외부로 노출되진 않을 수 있다. 한편, 제2자기 코어 면(520)의 좌측 면 하부에는 아래로 연장된 고정구(521)가 배치될 수 있다. 고정구(521)는 컨버터(1)의 메인기판(20)과 결합하여 자기 코어(500)를 안정적으로 고정시킬 수 있다.
제3자기 코어 면(530)은 제1자기 코어 면(510)의 우측 변에서 상측으로 연장될 수 있다. 제3자기 코어 면(520)은 본체(332)에 형성된 제2자기 코어 수용부(335)에 배치될 수 있다. 제3자기 코어 면(520)은 제2자기 코어 수용부(334)의 하측 개구를 통해 삽입되어, 본체(332)의 내부와 제5측부(335)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우, 제3자기 코어 면(520)은 제2자기 코어 면(520)가 대향하여 배치될 수 있다. 다만, 제3자기 코어 면(520)은 제5측부(326)의 윗면을 관통하여 외부로 노출되진 않을 수 있다.
제1자기 코어 면(510), 제2자기 코어 면(520) 및 제3자기 코어 면(530)의 배치에 의해, 자기 코어(500)는 홀 소자(411)의 좌측과 우측과 아래를 감싸는 형태로 형성될 수 있다. 자기 코어(500)의 상술한 구조는 커넥터 단자(100)의 자기력을 모아 홀 소자(411)로 전달하기에 유리하다.
이하, 도면을 참조하여 본 실시예의 컨버터(1)를 설명한다. 도 6은 본 실시예의 컨버터를 나타낸 사시도이다. 본 실시예의 컨버터는 도 1의 일반적인 컨버터와 비교하여 본 실시예의 커넥터(1000)가 장착된 것 외에는 실질적으로 동일한 기술적 사상을 가진다. 따라서 본 실시예의 컨버터에는 커넥터(1000)를 제외하고는, 도 1의 일반적인 컨버터의 구성이 유추 적용될 수 있다. 이하, 일반적인 컨버터와 실질적으로 동일한 기술적 사상에 대한 설명은 생략한다.
커넥터(1000)는 컨버터(1)의 외장 부재(10)에 결합될 수 있다. 제1하우징(200)은 외장 부재(10)의 전방 면에 배치될 수 있다. 제1하우징(200)의 플랜지부(210)는 외장 부재(10)의 외부에 배치될 수 있다. 제1하우징(200)의 플랜지부(210)에는 스크류가 삽입되어, 커넥터(1000)와 외장 부재(10)가 결합할 수 있다. 제1하우징(200)의 브라켓(220)은 외장 부재(10)의 전방 면에 형성된 브라켓 수용 홀(미도시)에 배치될 수 있다. 제2하우징(300)은 외장 부재(10)의 내측에 배치될 수 있다. 커넥터 단자(100)는 제1하우징(200)과 제2하우징(300)을 전후 방향으로 관통하여 외장 부재(10)의 내측으로 노출될 수 있다. 커넥터 단자(100)의 후방 단부는 컨버터(1)의 버스 바(미도시)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다. 제2기판부(420)의 접속 단자(421)는 아래로 연장되어 컨버터(1)의 메인기판(20)에 실잘될 수 있다. 또, 자기 코어(500)의 고정구(521)도 아래로 연장되어, 컨버터(1)의 메인 기판(20)이나 외장 부재(10)와 결합할 수 있다.
본 실시예의 커넥터(1000)에는 전류 센싱 유닛(400)이 일체형으로 장착되어 있다. 그 결과, 버스 바와 커넥터 단자(100)를 통해 외부로 전달되는 전류의 세기를 측정할 수 있는 장점이 있다. 또, 외장 부재(10)나 메인 기판(20)에 전류 센싱 유닛(400)을 장착하기 위한 별도의 브라켓이나, 도전 기판 등이 필요하지 않아, 컨버터(1)이 사이즈를 줄일 수 있다. 또, 제2하우징(300)의 구종에 의해 홀 소자 기판이나, 자기 코어(500)가 안정적으로 고정될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 외부 전자 기기에 결합된 제1하우징;
    상기 제1하우징과 간극을 두고 배치된 제2하우징;
    상기 외부 전자 기기와 전기적으로 연결되고, 상기 제1하우징과 상기 제2하우징에 수용된 커넥터 단자; 및
    상기 제2하우징에 상기 커넥터 단자와 이격되어 수용된 전류 센싱 유닛을 포함하고,
    상기 제2하우징은 격벽과, 상기 격벽의 일측에 배치된 제1수용부와, 상기 격벽의 타측에 배치된 제2수용부를 포함하고,
    상기 전류 센싱 유닛은 상기 제1수용부에 수용되고, 상기 커넥터 단자는 상기 제2수용부에 수용된 커넥터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1수용부는,
    상기 격벽과 상기 격벽의 일측으로 간극을 두고 배치된 제1커버;
    상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장된 제1측부;
    상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제1측부와 간극을 두고 배치된 제2측부;
    상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제1측부와 상기 제2측부 사이에 배치된 제3측부;
    상기 격벽에서 상기 제1커버로 연장되며, 상기 제3측부와 간극을 두고, 상기 제1측부와 상기 제2측부 사이에 배치된 제4측부; 및
    상기 제3측부와 간극을 두고 상기 제4측부에서 상기 제3측부가 위치한 방향으로 연장된 제5측부를 포함하는 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2하우징은 상기 격벽의 타측에 상기 제2수용부와 이웃하여 배치된 제3수용부를 더 포함하고,
    상기 전류 센싱 유닛은,
    홀 회로 기판;
    상기 홀 회로 기판에 배치된 홀 소자; 및
    상기 홀 회로 기판에서 상기 격벽을 통하여 상기 제3수용부로 연장된 접속 단자를 포함하고,
    상기 홀 회로 기판은,
    상기 홀 소자가 배치된 제1기판부;
    상기 접속 단자가 배치된 제2기판부; 및
    상기 제1기판부와 상기 제2기판부 사이에 배치된 제3기판부를 포함하고,
    상기 제1기판부는 상기 제1측부와 상기 제5측부 사이에 배치되고, 상기 제2기판부는 상기 제2측부와 상기 제5측부 사이에 배치되고, 상기 제3기판부는 상기 제3측부와 상기 제5측부 사이의 간극에 배치된 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커넥터 단자의 자기력을 상기 홀 소자로 전달하는 자기 코어를 더 포함하고,
    상기 제2수용부는 상기 격벽과 상기 격벽의 타측으로 간극을 두고 배치된 제2커버와, 상기 격벽과 상기 제2커버 사이에 배치된 본체와, 상기 본체에 형성되고 상기 커넥터 단자가 배치된 커넥터 단자 수용홀을 포함하고,
    상기 자기 코어는,
    상기 본체와 상기 제2커버 사이에 배치된 제1자기 코어 면;
    상기 제1자기 코어 면에서 상기 격벽의 일측으로 연장되어 상기 본체의 내부와 상기 제1측부의 내부에 배치된 제2자기 코어 면; 및
    상기 제1자기 코어 면에서 상기 격벽의 일측으로 연장되어 상기 본체의 내부와 상기 제5측부의 내부에 배치된 제3자기 코어 면을 포함하는 커넥터.
  6. 외장 부재;
    상기 외장 부재의 내부에 배치된 메인기판;
    상기 메인기판에 배치된 1차 코일;
    상기 1차 코일의 전류에 의해 유도 전류를 발생하는 2차 코일;
    상기 2차 코일에서 발생한 유도 전류를 정류하는 인덕터 코일;
    상기 인덕터 코일로부터 연장된 버스 바(bus bar); 및
    상기 버스 바(bus bar)와 전기적으로 연결된 커넥터를 포함하고,
    상기 커넥터는,
    상기 외장 부재와 결합하는 제1하우징;
    상기 외장 부재의 내측에 배치된 제2하우징;
    상기 제1하우징과 상기 제2하우징에 수용되며, 일단은 상기 외장 부재의 외부로 노출되며, 타단은 상기 버스 바(bus bar)와 전기적으로 연결된 커넥터 단자; 및
    상기 제2하우징에 상기 커넥터 단자와 이격되어 수용된 전류 센싱 유닛을 포함하는 컨버터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1하우징은,
    상기 외장 부재의 외측에 배치되며, 상기 외장 부재와 결합하는 플랜지부;
    상기 플랜지부의 일측에 위치하여, 상기 외장 부재의 내부에 삽입된 브라켓을 포함하는 컨버터.
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