KR20110137933A - 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량에 배터리 센서를 체결하는 데 있어서 볼트와 너트로 구성된 체결공구의 체결방향이 상측 방향일 경우에도 체결될 수 있는 구조를 제공함으로써, 배터리의 위치에 따른 체결공구가 원할하게 진입하여 배터리 포스트에 연결단자를 완전하게 체결될 수 있도록 하여 배터리 포스트와 연결단자 사이의 접촉 저항을 최소화하여 제품의 성능을 향상시킬 수 있는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터에 관한 것이다.

Description

상향 체결식 배터리 터미널 커넥터{Vertical bonded battery terminal connector}
본 발명은 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량에 배터리 센서를 체결하는 데 있어서 볼트와 너트로 구성된 체결공구의 체결방향이 상향일 경우 체결될 수 있는 구조를 제공함으로써, 배터리의 위치에 따른 체결공구가 원할하게 진입하여 배터리 포스트에 연결단자를 완전하게 체결될 수 있도록 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터에 관한 것이다.
차량의 전기 장치에 배터리에 전기적 접속을 하기 위하여 다양한 타입의 터미널 커넥터가 사용되고 있다.
일반적으로 이러한 배터리 터미널 커넥터는 볼트 체결 방식을 채택하고 있으나, 커넥터가 상대적으로 크고 부품의 수가 많음으로 인하여 수직으로 볼트 체결하는 것이 어려운 문제점이 있었다.
이에 대한 해결 방안으로 종래 기술 중 미국등록특허 제5879202호가 있다.
도 1은 종래 기술의 배터리 터미널 커넥터의 사시도를 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 발명인 배터리 터미널 커넥터(100a)에서는 너트(50a)를 조여서 고정하고자 할 때, 너트(50a)의 하부에 일정한 각도로 형성된 경사면(51a)과 슬라이드 플레이트(30a)의 내측에 형성되어 있는 경사면(32a)이 서로 미끄러짐 운동을 함으로써, 슬라이드 플레이트(30a)가 움직이게 된다.
이러한 슬라이드 플레이트(30a)의 움직임에 의하여 배터리 포스트와 체결되는 연결단자(20a)의 개구부(21a)를 조인다.
그리고, 상기 발명에는 캐밍 밴드(60a)를 더 구비하고, 이 캐밍 밴드(60a)를 조임으로써 슬라이드 플레이트(30a)의 체결력을 더 강화하는 구조로 이루어져 있다.
그러나 상기 발명은 제품 조립시에 슬라이드 플레이트(30a)의 일측에 형성된 캐밍 밴드(60a)를 끼우는 것이 어려운 문제점이 있다.
그리고, 상시 문제점을 해결하여 캐밍 밴드(60a)를 슬라이드 플레이트(30a)에 끼울 수 있게 되더라도, 너트(50a)의 조임에 의한 편심으로 인하여 슬라이드 플레이트(30a)가 캐밍 밴드(60a)로부터 이탈되려는 힘이 작용되고, 그로 인한 반복으로 이탈되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 볼트와 너트 등으로 이루어진 체결기구의 방향이 상측 방향일 경우에도 체결될 수 있는 배터리 터미널 커넥터의 구조를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 견고하게 체결된 연결단자와 배터리 포스트 사이에 발생되는 접촉 저항을 최소화할 수 있게 하여 전류 흐름을 원할게 함으로써 차량에 흐르는 전류 측정을 정확하게 수행할 수 있게 하는 배터리 터미널 커넥터의 구조를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 일측으로부터 돌출되고 일측면이 개구된 개구부가 구비되고 일측으로 연장된 일정 길이의 이탈방지부 형성되며 배터리 포스트를 수용하는 원통형으로 형성되어 배터리 포스트에 직접 체결되는 전류 흐름의 매개체인 연결단자와, 일면에 관통공이 형성되고 상기 연결단자의 측면에 접촉하여 일정 하중을 전달하는 슬라이드 플레이트와, 상기 관통공에 수직하게 삽입되는 볼트와, 상기 볼트와 체결되면서 회전력을 상기 슬라이드 플레이트에 전달하여 상기 연결단자의 개구부를 조이는 너트를 포함하여 구성된다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 관통공에는 상기 너트의 삽입이 용이하도록 일정한 각도의 경사면이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 슬라이드 플레이트의 일면에는 상기 이탈방지부의 단부와 접하면서 일정한 하중을 전달하는 측면접촉부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 측면접촉부에는 상기 이탈방지부에 거치되어 상기 슬라이드 슬레이트가 들리는 것을 방지하는 들림방지부가 더 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 들림방지부는 상기 이탈방지부를 감쌀 수 있도록 만곡되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 볼트는 상기 너트의 수직 이동 경로를 제공하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 볼트의 하부에는 자중에 의해 하측 방향으로 이동되는 것을 방지하기 위한 외주면에 톱니 형상으로 돌출된 돌기부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 너트의 하부에는 상기 슬라이드 플레이트의 경사면에 접촉하면서 상기 슬라이드 플레이트에 하중을 가하는 너트하중부가 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 첫째, 본 발명은 배터리 포스트를 연결단자에 체결할 때 너트의 회전력이 슬라이드 플레이트를 연결단자가 조이는 것이 원활하게 하고 배터리 포스트를 견고하게 체결할 수 있게 하여 접촉 저항을 최소화하여 제품의 성능을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 본 발명은 상측 방향 체결 구조를 채택하여 엔진룸 바닥에 위치하는 배터리 포스트에 배터리 센서를 체결하는 것을 용이하게 하는 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 볼트를 연결단자에 강제로 압입함으로써 자중에 의한 볼트 이탈 방지를 위한 별도의 부품을 필요로 하지 않고 슬라이드 플레이트의 측면 접촉구조를 구비하여 조립 공정을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.
넷째, 본 발명은 볼트 또는 슬라이드 플레이트의 이탈을 방지하기 위한 별도의 구조물 또는 부품을 요하지 않게 되어 제품 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 배터리 터미널 커넥터의 사시도,
도 2는 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터의 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터의 측면도,
도 4는 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터가 차체와 연결된 상태도를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터가 차체와 연결된 상태도를 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터(100)는 하우징(10), 연결단자(20), 슬라이드 플레이트(30), 볼트(40) 및 너트(50)를 포함하여 구성된다.
하우징(10)은 각종 전기·전자 부품 등이 탑재된 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)등을 보호하고 지지하는 수용체이다.
연결단자(20)는 배터리 포스트에 직접 체결되는 전류 흐름의 매개체로서, 하우징(10)의 일측으로부터 돌출 형성되고 일측면이 개구된 개구부(21)가 구비된다.
그리고, 연결단자(20)에는 일측으로 일정 길이로 연장된 이탈방지부(22)가 형성된다.
여기서, 이탈방지부(22)는 슬라이드 플레이트(30)와 연결되어 연결단자(20)가 이탈되는 것을 방지한다.
연결단자(20)의 내측으로 배터리 포스트를 수용하고 체결될 수 있는 일정 크기의 원통형으로 형성된다.
슬라이드 플레이트(30)는 너트(50)와 체결되어 너트(50)를 조일 때의 회전에 의한 토크의 힘을 연결단자(20)에 전달하는 것이다.
슬라이드 플레이트(30)는 연결단자의 측면에 접촉하여 일정 힘을 전달하는 것이고, 슬라이드 플레이트(30)의 일면에는 너트(40)가 삽입될 수 있는 일정 크기의 관통공(31)이 형성된다.
여기서, 슬라이드 플레이트(30)의 관통공(31)에는 너트(30)의 삽입이 용이하도록 가이드 할 수 있도록 일정한 각도로 경사진 경사면(32)이 형성된다.
그리고, 슬라이드 플레이트(30)의 일면에는 연결단자(20)의 이탈방지부(22)의 단부와 접하면서 일정한 하중(荷重)을 전달하는 측면접촉부(33)가 형성된다.
측면접촉부(33)는 볼트(50)의 조임에 의해 슬라이드 플레이트(30)가 이동하면서 접하고 있는 이탈방지부(22)에 일정한 하중을 전달한다.
그리고, 슬라이드 플레이트(30)에는 측면접촉부(33)에서 연장되고 일정 각도로 꺽여서 이탈방지부(22)에 거치되면서 슬라이드 플레이트(30)가 위로 들려지게 되는 것을 방지하는 들림방지부(34)가 형성된다.
들림방지부(34)는 이탈방지부(22)를 감싸면서 거치될 수 있도록 일정 각도로 꺽여서 만곡(彎曲)되게 형성된다.
볼트(40)는 슬라이드 플레이트(30)의 관통공(31)에 삽입되어 너트(50)와 체결되는 것으로, 너트(50)가 상하로 수직하게 이동할 수 있는 수직 이동 경로를 제공한다.
볼트(40)의 상부에 있는 일단(41)을 따라서 너트(50)가 삽입되어 너트(40)가 수직으로 이동하게 된다.
볼트(40)의 하부에는 자중에 의해 하측 방향으로 움직이는 것을 방지하기 위하여 외주면에 톱니 형상으로 돌출된 돌기부(42)가 형성된다.
돌기부(42)는 볼트(40)의 하부에 작은 톱니 형상의 돌기가 외주면을 따라서 복수 개로 형성된다.
그리고, 이 세리이션(42)의 하부에 볼트(40)를 일 또는 타 방향으로 돌릴 수 있는 손잡이(43)가 더 형성된다.
너트(50)는 볼트(40)와 체결되면서 회전력을 슬라이드 플레이트(30)에 전달하여 연결단자(20)의 개구부(21)를 조이는 것이다.
너트(50)의 하부에는 슬라이드 플레이트(30)의 경사면(32)에 접촉하면서 이 슬라이드 플레이트(30)에 일정 질량을 가지고 있어서 하중(荷重)을 가하는 너트하중부(51)가 형성된다.
이러한 구성 요소로 이루어진 본 발명의 작동 과정을 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터의 측면도를 나타낸 것이다.
먼저, 너트(50)가 A 방향으로 이동할 때, 너트하중부(51)는 슬라이드 플레이트(30)의 경사면(32)과 접촉하게 되며, 슬라이드 플레이트(30)는 B 방향으로 이동하게 된다.
그리고, 슬라이드 플레이트(30)는 측면접촉부(33)를 통하여 연결단자(20)에 일정한 하중을 전달한다.
이때, 전달된 힘은 연결단자(20)를 C 방향으로 이동시켜 연결단자(20)를 조이면서 배터리 포스트와 견고하게 체결된다.
하기에서, 보다 구체적으로 본 발명의 작동 과정을 살펴본다.
즉, 너트(40)가 A 방향으로 이동한 후 차량의 운행 등으로 인한 충격 진동으로 인하여 다시 상승되는 경우, 볼트(40)는 자중에 의해 하측 방향으로 이동을 방지하기 위한 돌기부(42)에 의하여 연결단자(20)에 억지끼움(tight fit)으로 견고하게 고정된다.
그리고, 너트(50)가 체결되면서 슬라이드 플레이트(30)의 경사면(32)과 접촉하여 슬라이드 플레이트(30)의 하측 방향으로 편심(偏心)으로 힘이 작용되게 하고, 들림방지부(34)에 의해 슬라이드 플레이트(30)가 반대방향으로 들리는 것을 방지한다.
그리고, 너트(50)가 상측 방향으로 이동하여 슬라이드 플레이트(30)를 지지하는 힘이 없는 경우에는 슬라이드 플레이트(30)는 구속이 없는 자유 상태이므로 연결단자(20)에 형성된 이탈방지부(22)에 의하여 슬라이드 플레이트(30)가 이탈되는 것을 방지한다.
한편, 본 발명의 전기적 작동 과정을 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터가 차체와 연결된 상태도를 나타낸 것이다.
배터리 포스트에 연결단자(20)를 견고히 체결함으로써, 배터리 포스트와 연결단자(20) 사이에 발생되는 접촉저항(contact resistance)을 최소화하게 된다.
접촉저항이 최소화됨에 따라 차량 그라운드와 연결단자에 흐르는 전류를 배터리센서를 측정하여 차량 전체에 흐르는 전류를 측정한다.
여기서 측정된 전류를 이용하여 배터리센서 내의 인쇄회로기판에 실장된 마이컴의 알고리즘을 통해 배터리 충전 상태(state of charge), 노후화 정도(state of health) 및 시동 능력(state of function)을 계산하여 엔진제어기에 전달한다.
그리고, 인쇄회로기판의 온도를 마이컴 내부 온도 센서로 측정하여 배터리 내부의 전해액(electrolyte)의 온도를 계산하여 엔진제어기에 전달함으로써, 차량의 상태를 파악할 수 있게 된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.
10 : 하우징
20 : 연결단자 21 : 개구부
22 : 이탈방지부
30 : 슬라이드 플레이트 31 : 관통공
32 : 경사면 33 : 측면접촉부
34 : 들림방지부
40 : 볼트
41 : 볼트의 일단 42 : 돌기부
43 : 손잡이
50 : 너트 51 : 너트하중부
100 : 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
20a : 연결단자 21a : 개구부
30a : 슬라이드 플레이트 32a : 경사면
50a : 너트 51a : 경사면
60a : 캐밍 밴드(camming band)
100a : 배터리 터미널 커넥터

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징의 일측으로부터 돌출되고 일측면이 개구된 개구부가 구비되고 일측으로 연장된 일정 길이의 이탈방지부가 형성되며 배터리 포스트를 수용하는 원통형으로 형성되어 배터리 포스트에 직접 체결되는 전류 흐름의 매개체인 연결단자;
    일면에 관통공이 형성되고 상기 연결단자의 측면에 접촉하여 일정 하중을 전달하는 슬라이드 플레이트;
    상기 관통공에 수직하게 삽입되는 볼트; 및
    상기 볼트와 체결되면서 회전력을 상기 슬라이드 플레이트에 전달하여 상기 연결단자의 개구부를 조이는 너트;를 포함하여 구성되는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 관통공에는 상기 너트의 삽입이 용이하도록 일정한 각도의 경사면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 슬라이드 플레이트의 일면에는 상기 이탈방지부의 단부와 접하면서 일정한 하중을 전달하는 측면접촉부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 측면접촉부에는 상기 이탈방지부에 거치되어 상기 슬라이드 슬레이트가 들리는 것을 방지하는 들림방지부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 들림방지부는 상기 이탈방지부를 감쌀 수 있도록 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 볼트는 상기 너트의 수직 이동 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 볼트의 하부에는 자중에 의해 하측 방향으로 이동되는 것을 방지하기 위한 외주면에 톱니 형상으로 돌출된 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 너트의 하부에는 상기 슬라이드 플레이트의 경사면에 접촉하면서 상기 슬라이드 플레이트에 하중을 가하는 너트하중부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상향 체결식 배터리 터미널 커넥터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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