KR102586446B1

KR102586446B1 - 커넥터 장치

Info

Publication number: KR102586446B1
Application number: KR1020180091154A
Authority: KR
Inventors: 김정한
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2018-08-06
Filing date: 2018-08-06
Publication date: 2023-10-06
Also published as: KR20200016002A

Abstract

본 발명은 커넥터 장치에 관한 것으로서, 특히 인터락 기능과 전자파 차폐기능을 모두 수행할 수 있는 단자 통합형 차폐판을 구성하여 제1 커넥터에 배치하고, 상기 제1 커넥터와 결합되는 제2 커넥터에 상기 단자 통합형 차폐판과 전기적으로 접속되는 단일 극성의 인터락 단자를 배치함으로써 종래 대비 부품수를 축소하고 전자파 차폐성능을 향상할 수 있는 커넥터 장치를 제공하는데 목적이 있다.

Description

커넥터 장치 {Connector device}

본 발명은 커넥터 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 종래 대비 부품수를 축소하고 전자파 차폐성능을 향상하기 위한 커넥터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 많은 전자장치들이 포함되어 있으며 이들은 케이블과 그에 연결된 커넥터를 통해 다른 전자장치나 전원 등과 전기적으로 접속된다.

상기 커넥터는 통상 서로 결합되는 제1커넥터와 제2커넥터로 구성되며, 상기 제1커넥터와 제2커넥터는 그 하우징이 서로 결합됨에 의해 그 내부의 터미널들이 전기적으로 접속된다. 상기 터미널들이 서로 결합되거나 분리될 때 고전압이 흐르는 경우에는 스파크가 발생하여 화재의 위험이 존재한다.

따라서, 상기 터미널이 서로 결합된 이후에 터미널 사이에 전원이 흐르도록 하고, 상기 터미널이 분리되기 전에 터미널 사이에 전원이 차단되도록 하여, 스파크의 발생을 방지해야 한다. 이러한 기능을 인터락 기능이라고 하며, 상기 인터락 기능을 구현하기 위해 커넥터의 일측에 인터락 회로가 구비된다.

도 1은 종래의 고전압 커넥터의 피메일 커넥터와 메일 커넥터의 구조를 나타낸 도면이며, 도 2는 종래의 고전압 커넥터의 인터락 회로의 구성을 나타낸 개략도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 고전압 커넥터는 서로 탈착가능하게 결합되는 메일 커넥터(10)와 피메일 커넥터(20)로 구성되며, 상기 메일 커넥터(10)는 2개의 인터락 단자(11,12)를 구비하고, 고전압 케이블(30)과 연결된 상기 피메일 커넥터(20)는 1개의 인터락 단자(21)와 차폐판(22)을 구비한다.

그리고, 상기 피메일 커넥터(20)는 그 하우징(23)의 내부에 양극 터미널(24)과 음극 터미널(25)이 배치되어 있으며, 그에 따라 상기 터미널(24,25) 간에 방사되는 전자파가 상대 터미널에 노이즈로서 유입될 수 있는 구조이다.

또한, 상기와 같이 구성되는 종래의 고전압 커넥터는 그 내부의 인터락 단자와 차폐판이 개별 적용됨에 의해 부품수가 증대되고, 메일 커넥터의 인터락 단자가 양극 인터락 단자와 음극 인터락 단자로 구성됨에 의해 부품수가 증대되며, 또한 상기 차폐판이 하우징의 내면에만 배치되어 있어서 상기 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 방사되는 전자파가 상대 터미널에 노이즈로서 작용하게 되는 문제점이 존재한다.

등록특허 제10-1872838호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 인터락 기능과 전자파 차폐기능을 모두 수행할 수 있는 단자 통합형 차폐판을 구성하여 제1 커넥터에 배치하고, 상기 제1 커넥터와 결합되는 제2 커넥터에 상기 단자 통합형 차폐판과 전기적으로 접속되는 단일 극성의 인터락 단자를 배치함으로써 종래 대비 부품수를 축소하고 전자파 차폐성능을 향상할 수 있는 커넥터 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 케이블과 연결되는 제1 커넥터 및 상기 제1 커넥터와 결합되는 제2 커넥터를 포함하며, 상기 제1 커넥터는 미들 차폐판부를 갖는 단자 통합형 차폐판이 내부에 구비되고, 상기 제2 커넥터는 그 내부의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 배치되는 인터락 단자가 구비되며, 상기 제1 커넥터와 제2 커넥터가 결합될 때 상기 인터락 단자가 상기 미들 차폐판부에 구비된 단자 접점부와 전기적으로 접속하게 되는 것을 특징으로 하는 커넥터 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 배치되며, 구체적으로 상기 미들 차폐판부는 제1 단자 접점부를 갖는 제1 미들 차폐판부와 제2 단자 접점부를 갖는 제2 미들 차폐판부로 구성되고, 상기 제1 및 제2 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 마주하도록 배치된다. 그리고, 상기 제1 미들 차폐판부와 제2 미들 차폐판부 중 적어도 하나는 접지에 연결된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제1 단자 접점부는 제1 미들 차폐판부에서 제2 미들 차폐판부측으로 돌출되는 판스프링 구조로 형성되고, 상기 제2 단자 접점부는 제2 미들 차폐판부에서 제1 미들 차폐판부측으로 돌출되는 판스프링 구조로 형성되며, 상기 인터락 단자는 양극 인터락 단자로서 구성되어 제1 단자 접점부와 제2 단자 접점부 사이에 삽입되어 상기 단자 접점부들 사이에 접촉하게 된다.

아울러, 상기 제1 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 및 음극 터미널이 결합된 터미널 지지체의 좌우 일측을 둘러싸는 제1 사이드 차폐판부와 일체로 형성되고, 상기 제2 미들 차폐판부는 상기 터미널 지지체의 좌우 타측을 둘러싸는 제2 사이드 차폐판부와 일체로 형성된다.

본 발명에 따른 커넥터 장치에 의하면, 종래의 피메일 커넥터에 사용되는 인터락 단자와 차폐판을 단자 통합형 차폐판으로 통합시켜 단자 통합형 차폐판을 구성하고 종래의 메일 커넥터에 사용되는 한 조의 양극 및 음극 인터락 단자 대신 단품의 양극 인터락 단자만 채택함으로써 부품수를 축소할 수 있으며, 또한 커넥터의 양극 터미널과 음극 터미널 사이까지 연장되도록 상기 단자 통합형 차폐판을 구성함으로써 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 방사되는 전자파를 효과적으로 흡수할 수 있게 되고 결과적으로 전자파 차폐성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 고전압 커넥터의 피메일 커넥터와 메일 커넥터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래의 고전압 커넥터의 인터락 회로의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 제1 커넥터와 제2 커넥터의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 커넥터 장치의 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 커넥터 장치의 인터락 구조를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제1 커넥터의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단자 통합형 차폐판을 여러 방향에서 본 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 커넥터 장치의 인터락 구조를 통한 전류 통전을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명에 따른 단자 통합형 차폐판이 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 방사되는 전자파를 흡수하는 것을 설명하는 도면이다.

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 고전압 커넥터의 부품수를 축소하고 전자파 차폐성능을 향상하기 위한 커넥터 장치에 관한 것으로서, 종래의 피메일 커넥터에 구비되는 인터락 단자와 차폐판의 기능을 모두 수행할 수 있는 단자 통합형 차폐판을 구성하여 제1 커넥터에 배치하고, 상기 제1 커넥터와 결합되는 제2 커넥터에 상기 단자 통합형 차폐판과 전기적으로 접속되는 단일 극성의 단품 인터락 단자를 배치한다.

구체적으로 본 발명의 커넥터 장치는 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 피메일 커넥터 타입의 제1 커넥터(100) 및 상기 제1 커넥터(100)와 결합되는 메일 커넥터 타입의 제2 커넥터(200)로 구성될 수 있다. 상기 제1 커넥터(100)는 그 후단에 고전압 케이블(150)이 연결되고 상기 고전압 케이블(150)은 접지(GND)에 연결되는 차폐 전선(152)이 내장되어 있다.

도 3 내지 6에 나타낸 바와 같이, 제1 커넥터(100)는 제1 하우징(110)과 제1 하우징(110)의 내부에 삽입 설치되는 터미널 지지체(120), 상기 터미널 지지체(120)의 단부에 결합되고 지지되는 터미널(131,132), 및 상기 터미널 지지체(120)의 외측에 조립되는 상태로 제1 하우징(110)의 내부에 끼워지는 단자 통합형 차폐판(140)을 포함하여 구성된다. 즉, 상기 단자 통합형 차폐판(140)은 터미널 지지체(120)와 제1 하우징(110) 사이에 설치될 수 있다.

상기 터미널(131,132)은 제1 하우징(110)의 내측에서 좌우 양측으로 배치되는 제1 양극 터미널(131)과 제1 음극 터미널(132)로 구성될 수 있으며, 상기 제1 양극 터미널(131)과 제1 음극 터미널(132)은 터미널 지지체(120)에 의해 서로 일정 간격을 두고 배치된 상태로 고정될 수 있다.

상기 단자 통합형 차폐판(140)은 전자파를 흡수/차폐할 수 있는 금속 재질로 이루어진 것으로서, 터미널 지지체(120)의 좌우 양측에 각각 조립되는 제1 단자 통합형 차폐판(141)과 제2 단자 통합형 차폐판(142)으로 구성될 수 있다. 상기 제1 단자 통합형 차폐판(141)과 제2 단자 통합형 차폐판(142)은 서로 대칭을 이루도록 구성될 수 있으며, 예를 들어 제1 단자 통합형 차폐판(141)을 180°회전시키면 제2 단자 통합형 차폐판(142)과 동일 구조가 될 수 있다.

상기 제1 단자 통합형 차폐판(141)은 복수의 제1 단자 접점부(1412)를 갖는 제1 미들 차폐판부(1411)와 상기 제1 미들 차폐판부(1411)에 일체로 형성된 제1 사이드 차폐판부(1413)로 구성될 수 있다. 상기 제1 미들 차폐판부(1411)는 대략 ㄱ 모양의 판상으로 형성될 수 있고 상기 복수의 제1 단자 접점부(1412)는 제1 미들 차폐판부(1411)에 일렬로 배치될 수 있다. 상기 제1 미들 차폐판부(1411)는 좌우방향으로 연장되는 수평판부(1411a)와 상하방향(양극 및 음극 터미널의 배치방향과 대략 직각을 이루는 방향임)으로 연장되는 수직판부(1411b)로 구분할 수 있으며, 상기 제1 단자 접점부(1412)는 상기 수직판부(1411b)에 상하방향으로 배열될 수 있다. 상기 제1 사이드 차폐판부(1413)는 제1 미들 차폐판부(1411)의 후단에 배치되도록 형성될 수 있으며, 대략 반타원형으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 사이드 차폐판부(1413)는 제1 미들 차폐판부(1411)의 수직판부(1411b) 후단에 일체로 연장되도록 형성될 수 있으며, 제1 하우징(110)의 내부에서 터미널 지지체(120)의 좌우 일측을 둘러쌀 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 제1 단자 접점부(1412)는 제1 미들 차폐판부(1411)로부터 제2 미들 차폐판부(1421)측으로 돌출된 형태의 판스프링 구조로 구성될 수 있다. 상기 제1 단자 접점부(1412)는 그 전단(前端)만 제1 미들 차폐판부(1411)에 일체로 형성되고 나머지 부위는 모두 제1 미들 차폐판부(1411)와 분리된 상태에서 일정 각도로 휘어진(혹은 절곡된) 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들어 대략 > 모양 또는 ) 모양의 단면구조를 가질 수 있다.

상기 제2 단자 통합형 차폐판(142)은 상기 제1 단자 통합형 차폐판(141)과 대칭 구조로 구성될 수 있다. 구체적으로, 제2 단자 통합형 차폐판(142)은 복수의 제2 단자 접점부(1422)를 갖는 제2 미들 차폐판부(1421)와 상기 제2 미들 차폐판부(1421)에 일체로 형성된 제2 사이드 차폐판부(1423)로 구성될 수 있다. 상기 제2 미들 차폐판부(1421)는 대략 ㄱ 모양의 판상으로 형성될 수 있고 상기 복수의 제2 단자 접점부(1422)는 제2 미들 차폐판부(1421)에 일렬로 배치될 수 있다. 상기 제2 미들 차폐판부(1421)는 좌우방향으로 연장되는 수평판부(1421a)와 상하방향(양극 및 음극 터미널의 배치방향과 대략 직각을 이루는 방향임)으로 연장되는 수직판부(1421b)로 구분할 수 있으며, 상기 제2 단자 접점부(1422)는 상기 수직판부(1421b)에 상하방향으로 배열될 수 있다. 상기 제2 사이드 차폐판부(1423)는 제2 미들 차폐판부(1421)의 후단에 배치되도록 형성될 수 있으며, 대략 반타원형으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 사이드 차폐판부(1423)는 제2 미들 차폐판부(1421)의 수직판부(1421b) 후단에 일체로 연장되도록 형성될 수 있으며, 제2 하우징(210)의 내부에서 터미널 지지체(120)의 좌우 타측(제1 사이드 차폐판부가 둘러싼 맞은편임)을 둘러쌀 수 있도록 구성된다. 그리고, 상기 제2 단자 접점부(1422)는 제2 미들 차폐판부(1421)로부터 제1 미들 차폐판부(1411)측으로 돌출된 형태의 판스프링 구조로 구성될 수 있다. 상기 제2 단자 접점부(1422)는 그 전단(前端)만 제2 미들 차폐판부(1421)에 일체로 형성되고 나머지 부위는 모두 제2 미들 차폐판부(1421)와 분리된 상태에서 일정 각도로 휘어진(혹은 절곡된) 구조로 형성될 수 있으며, 예를 들어 대략 < 모양 또는 ( 모양의 단면구조를 가질 수 있다.

그리고, 상기 제1 미들 차폐판부(1411)와 제2 미들 차폐판부(1421)는 제1 및 제2 사이드 차폐판부(1413,1423)를 통해 각각 접지(GND)에 연결될 수 있다. 상기 제1 및 제2 사이드 차폐판부(1413,1423)는 고전압 케이블(150)의 차폐 전선(152)을 통해 접지(GND)에 연결된다.

상기와 같이 구성되는 단자 통합형 차폐판(140)은 제1 하우징(110)의 내면에 조립될 때, 제1 미들 차폐판부(1411)와 제2 미들 차폐판부(1421)가 평행하게 서로 마주하도록 배치되며, 상기 제1 미들 차폐판부(1411)의 수평면부(1411a)가 제1 하우징(110)의 상측 내면에 접촉하고 상기 제2 미들 차폐판부(1421)의 수평면부(1421a)가 제1 하우징(110)의 하측 내면에 접촉하게 된다.

또한, 상기 단자 통합형 차폐판(140)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)와 결합될 때 상기 제2 커넥터(200)의 인터락 단자(230)가 상기 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422) 사이로 삽입되어 접촉하게 되고, 이때 상기 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422)가 상기 인터락 단자(230)에 의해 변형되면서 탄성복원력을 생성하게 되고 상기 탄성복원력에 의해 상기 인터락 단자(230)에 탄력적이고 안정적으로 밀착하게 된다.

한편, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 커넥터(200)는 제2 하우징(210)과 제2 하우징(210)의 내부에 배치되는 제2 양극 터미널(221) 및 제2 음극 터미널(222) 그리고 상기 제2 양극 터미널(221)과 제2 음극 터미널(222) 사이에 배치되는 인터락 단자(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 제2 양극 터미널(221)과 제2 음극 터미널(222)은 제1 커넥터(100)의 양극 터미널(131)과 음극 터미널(132)에 대응되는 위치에 배치되고, 상기 인터락 단자(230)는 제1 커넥터(100)의 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422)의 사이에 대응되는 위치에 배치된다.

상기 제2 하우징(210)은 제1 하우징(110)의 내측에 삽입되어 결합될 수 있도록 구성되며, 상기 제2 하우징(210)이 제1 하우징(110)과 결합될 때 제1 커넥터(100)의 터미널(131,132)과 제2 커넥터(200)의 터미널(221,222) 간에 결합이 이루어지고 상기 인터락 단자(230)가 단자 통합형 차폐판(140)의 단자 접점부(1421,1422)와 접촉에 의해 전기적으로 접속하게 된다.

상기 인터락 단자(230)는 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422) 사이에 삽입될 수 있는 판형 양극 단자로서 구성되며, 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422) 사이에 삽입될 때 상기 제1 단자 접점부(1412)와 제2 단자 접점부(1422)를 펴지도록 변형시키게 된다.

이러한 인터락 단자(230)는 단자 통합형 차폐판(140)의 단자 접점부(1412,1422)와 함께 상기 제1 및 제2 커넥터(100,200)의 전기적 연결을 위한 터미널(131,132,221,222)에 대해 인터락 기능을 수행하게 된다.

상기 인터락 단자(230)와 단자 접점부(1412,1422)가 접속되면, 도 8에 보듯이 단자 통합형 차폐판(140)을 통해 인터락 단자(230)에서 접지(GND)측으로 전류 통전이 이루어지고, 또한 제2 커넥터(200)와 연결된 제어기에서 접지(GND)를 인식할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 커넥터 장치는 상기 단자 접점부(1412,1422)를 갖는 단자 통합형 차폐판(140)을 채택함으로써, 부품수 축소 및 원가 절감이 가능하고, 또한 상기 단자 접점부(1412,1422)를 구비한 미들 차폐판부(1411,1421)가 양극 터미널(131,221)과 음극 터미널(132,222) 사이에 배치됨에 의해 그 사이에서 방사되는 전자파를 효과적으로 흡수할 수 있으며(도 9 참조) 그에 따라 각 터미널에서 방사되는 전자파가 상대 터미널에 노이즈로 작용하는 것을 최소화할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

100 : 제1 커넥터 110 : 제1 하우징
120 : 터미널 지지체 131 : 제1 양극 터미널
132 : 제1 음극 터미널 140 : 단자 통합형 차폐판
141 : 제1 단자 통합형 차폐판 1411 : 제1 미들 차폐판부
1411a : 수평판부 1411b : 수직판부
1412 : 제1 단자 접점부 1413 : 제1 사이드 차폐판부
142 : 제2 단자 통합형 차폐판 1421 : 제2 미들 차폐판부
1421a : 수평판부 1421b : 수직판부
1422 : 제2 단자 접점부 1423 : 제2 사이드 차폐판부
150 : 고전압 케이블 152 : 차폐 전선
200 : 제2 커넥터 210 : 제2 하우징
221 : 제2 양극 터미널 222 : 제2 음극 터미널
230 : (양극) 인터락 단자

Claims

케이블과 연결되는 제1 커넥터 및 상기 제1 커넥터와 결합되는 제2 커넥터를 포함하며,
상기 제1 커넥터는 미들 차폐판부를 갖는 단자 통합형 차폐판이 내부에 구비되고, 상기 제2 커넥터는 그 내부의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 배치되는 인터락 단자가 구비되며,
상기 제1 커넥터와 제2 커넥터가 결합될 때 상기 인터락 단자가 상기 미들 차폐판부에 구비된 단자 접점부와 전기적으로 접속하게 되고,
상기 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 미들 차폐판부는 제1 단자 접점부를 갖는 제1 미들 차폐판부와 제2 단자 접점부를 갖는 제2 미들 차폐판부로 구성되고, 상기 제1 및 제2 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 터미널과 음극 터미널 사이에 마주하도록 배치된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 단자 접점부는 제1 미들 차폐판부에서 제2 미들 차폐판부측으로 돌출되는 판스프링 구조로 형성되고, 상기 제2 단자 접점부는 제2 미들 차폐판부에서 제1 미들 차폐판부측으로 돌출되는 판스프링 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 미들 차폐판부와 제2 미들 차폐판부 중 적어도 하나는 접지에 연결된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 인터락 단자는 제1 단자 접점부와 제2 단자 접점부 사이에 삽입되어 상기 단자 접점부들 사이에 접촉하게 된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 인터락 단자는 양극 인터락 단자인 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 미들 차폐판부는 제1 커넥터의 양극 및 음극 터미널이 결합된 터미널 지지체의 좌우 일측을 둘러싸는 제1 사이드 차폐판부와 일체로 형성되고, 상기 제2 미들 차폐판부는 상기 터미널 지지체의 좌우 타측을 둘러싸는 제2 사이드 차폐판부와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터 장치.