KR20130038442A

KR20130038442A - 차량용 고전압 커넥터

Info

Publication number: KR20130038442A
Application number: KR20110102806A
Authority: KR
Inventors: 권건오
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-04-18

Abstract

본 발명은 차량용 고전압 커넥터에 관한 것으로서, 종래의 고전압 커넥터에 비해 부품 수 축소 및 구성 부품의 단순화로 가격이 저가이면서 경량화, 사이즈 축소, 조립성 향상, 차량 패키지 레이아웃 설계 자유도 향상이 가능하고, 터미널 접촉 신뢰성 및 내구성이 향상될 수 있는 차량용 고전압 커넥터를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 후단부에 전선이 압착되어 결합되고 하기 인너하우징 외부로 연장되어 전기부품의 터미널에 직접 체결 및 접속되는 복수개의 터미널과; 상기 복수개의 터미널을 함께 수용하여 고정하는 인너하우징과; 상기 각 터미널로 연결되는 전선들이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징에 삽입된 전선의 위치를 고정하는 리어홀더와; 상기 인너하우징 외부로 연장되는 각 터미널이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징 내 터미널의 위치를 고정하는 터미널 가이드와; 상기 인너하우징이 수납되어 조립되는 외곽의 바디 케이스;를 포함하고, 상기 바디 케이스에는 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있도록 커넥터의 상하 방향을 표시하여 주는 오조립 방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터가 개시된다.

Description

차량용 고전압 커넥터{Connector for vehicle}

본 발명은 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 접속시 상하 오조립이 방지될 수 있고, 부품 수 축소 및 구성 부품의 단순화로 저가(低價)화, 경량화, 사이즈 축소, 조립성 향상, 차량 패키지 레이아웃 설계 자유도 향상이 가능하며, 터미널 접촉 신뢰성 및 내구성이 향상될 수 있는 차량용 고전압 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기나 냉장고 등의 가전제품뿐만 아니라 산업용의 각종 전기기기에서 전선을 접속하기 위한 전기접속수단으로 커넥터가 광범위하게 사용되고 있다.

자동차의 경우에도 전선을 전장부품, 제어기, 배터리 등의 전원에 접속하기 위한 전기접속수단으로 다수의 커넥터가 사용되고 있다.

통상 자동차의 커넥터는 하우징, 터미널 등을 포함하여 구성되고, 대개 수커넥터와 암커넥터로 구분되어 수커넥터와 암커넥터 간 체결로 전기적 접속이 이루어진다.

최근 전기모터를 구동원으로 사용하는 순수 전기자동차, 엔진과 전기모터를 구동원으로 사용하는 하이브리드 자동차, 연료전지와 고전압 배터리를 동력원으로 사용하는 연료전지 자동차 등의 친환경 자동차가 출시되고 있는데, 이러한 친환경 자동차에서는 전기모터, 인버터, 제어기, 고전압 배터리 등의 고전압 전기부품들이 다수 사용되고 있으므로, 이들 전기부품에 전선을 접속하기 위한 별도의 고전압 커넥터가 개발되어 사용되고 있다.

도 1은 종래의 차량용 고전압 커넥터(1)를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 전기부품(도시하지 않음)에 접속되는 수커넥터(2)와, 전선(6)이 접속되는 암커넥터(3)로 구성되고, 수커넥터(2)와 암커넥터(3)가 상호 결합됨으로써 전기부품과 전선(6) 간의 전기적인 접속이 이루어지게 된다.

그러나, 도시된 바와 같은 고전압 커넥터(1)는 커넥터 전체가 상호 결합되는 암수 두 개의 커넥터(2,3)로 구성되어 있음은 물론, 암수의 각 커넥터 또한 많은 수의 부품들로 각각 구성되어 있으므로, 전체 커넥터에서 부품 수가 과다하고, 가격이 고가인 문제점을 가진다.

또한 전기부품측에 접속된 수커넥터(2)의 터미널(4)과 전선(6)이 접속된 암커넥터(3)의 터미널(미도시됨)이 전기적으로 접속되어야 하는 구조, 즉 1) 전선과 암커넥터의 터미널 간 접속, 2) 암커넥터의 터미널과 수커넥터의 터미널 간 접속, 3) 수커넥터의 터미널과 전기부품 간의 접속 등 복잡한 접속 구조로 되어 있고, 이로 인해 접촉 신뢰성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 종래의 고전압 커넥터에 비해 부품 수 축소 및 구성 부품의 단순화로 저가화, 경량화, 사이즈 축소, 조립성 향상, 차량 패키지 레이아웃 설계 자유도 향상이 가능하고, 터미널 접촉 신뢰성 및 내구성이 보다 향상될 수 있는 차량용 고전압 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 후단부에 전선이 압착되어 결합되고 하기 인너하우징 외부로 연장되어 전기부품의 터미널에 직접 체결 및 접속되는 복수개의 터미널과; 상기 복수개의 터미널을 함께 수용하여 고정하는 인너하우징과; 상기 각 터미널로 연결되는 전선들이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징에 삽입된 전선의 위치를 고정하는 리어홀더와; 상기 인너하우징 외부로 연장되는 각 터미널이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징 내 터미널의 위치를 고정하는 터미널 가이드와; 상기 인너하우징이 수납되어 조립되는 외곽의 바디 케이스;를 포함하고, 상기 바디 케이스에는 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있도록 커넥터의 상하 방향을 표시하여 주는 오조립 방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터를 제공한다.

바람직한 실시예에서, 상기 오조립 방지부는 커넥터를 고정 벽체에 체결하기 위한 상기 바디 케이스의 플랜지 상, 하 측단 중 어느 일 측단에 돌기를 돌출 형성하여 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 실시예는, 상기 각각의 터미널이 삽입되는 인너하우징의 각 바디부 외주면에 끼워지고 각 바디부가 삽입되는 고정 벽체의 삽입공과 바디부 사이를 실링하는 O-링과; 상기 각 터미널이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징과 터미널 사이의 수분 유입을 차단하는 터미널 실과; 상기 각 터미널로 연결되는 전선이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징과 전선 사이의 수분 유입을 차단하는 전선 실;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 상기 터미널 실이 인너하우징의 각 바디부 전단부 내측에 터미널 가이드 후방으로 배치되도록 삽입되고, 상기 전선 실이 인너하우징의 각 바디부 후단부 내측에 리어홀더 후방으로 배치되도록 삽입됨이 바람직하다.

또한 상기 리어홀더는 인너하우징의 각 바디부 후단부 내측에 삽입되어 각각 전선이 통과하도록 형성된 복수개의 링부가 중간의 연결부에 의해 일체로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 차량용 고전압 커넥터에 의하면, 바디 케이스의 플랜지에 오조립 방지돌기가 돌출 형성됨으로써 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있고, 오조립 발생시의 리워크 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한 종래의 수커넥터가 삭제됨에 따라 부품 수의 축소 가능해지고, 구성 부품의 단순화로 커넥터의 제조 원가가 절감될 수 있으며, 사이즈 축소, 경량화, 조립성 향상, 차량 패키지 레이아웃 설계 자유도의 향상 등 여러 이점이 있다.

또한 전선이 접속된 터미널을 직접 부품의 터미널에 볼트 체결하는 방식이므로 접촉 신뢰성 및 내구성이 향상되는 이점이 있다.

도 1은 종래의 차량용 고전압 커넥터를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 사시도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 평면도와 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터가 부품의 터미널에 접속된 상태의 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 사시도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 평면도와 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터의 분해사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 고전압 커넥터가 전기부품의 터미널에 접속된 상태의 사시도이다.

본 발명은 차량용 고전압 커넥터에 관한 것으로서, 대용량 전류 통전을 필요로 하는 하이브리드 자동차용 고전압 커넥터 등으로 유용하게 적용될 수 있는 것이다.

종래의 고전압 커넥터는 터미널이 전기부품측에 접속 및 체결되는 수커넥터와, 전선이 접속된 각 터미널이 상기 수커넥터의 터미널에 접속되는 암커넥터로 구성되나, 본 발명에서는 전선(6)이 접속된 커넥터(100)의 각 터미널(110)이 직접 전기부품측에 접속 및 체결되는 구조가 적용된다.

즉, 종래의 수커넥터가 삭제되고 암커넥터(본 발명의 커넥터)(100)의 터미널(110)이 도 6에 나타낸 바와 같이 직접 전기부품의 터미널(7)에 체결 및 접속되는 볼트 고정방식의 커넥터 구조를 가지며, 이에 부품 수 축소, 구성 부품의 단순화, 저가화(원가 절감), 및 경량화가 모두 가능해진다.

전체 구성을 살펴보면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 후단부에 전선(6)이 압착되어 결합되고 하기 인너하우징(inner housing)(120) 외부로 연장되어 전기부품의 터미널(7)에 직접 체결 및 접속되는 복수개의 터미널(110)과; 복수개의 터미널(110)을 함께 수용하여 고정하는 인너하우징(120)과; 인너하우징(120) 후단부 내측에 조립되고 각 터미널(110)로 연결되는 전선(6)들이 통과하도록 구비되어 인너하우징(120) 후단부에서 전선(6)의 위치를 고정하는 리어홀더(130)와; 인너하우징(120) 전단부 내측에 조립되고 인너하우징(120) 외부로 연장되는 각 터미널(110)이 통과하도록 구비되어 인너하우징(120) 전단부에서 터미널(110)의 위치를 고정하는 터미널 가이드(140)와; 상기 인너하우징(120)이 수납되어 조립되는 외곽의 바디 케이스(150)를 포함하여 구성된다.

본 발명에서 커넥터의 터미널(110)은 전선 압착형 터미널로서, 전단부에는 전기부품의 터미널(7)에 직접 볼트로 체결될 수 있도록 볼트체결홀(112)이 형성되고, 각 터미널(110)의 후단부에는 전선(6)을 압착하기 위한 압착부(111)가 형성된다.

상기 인너하우징(120)은 각 터미널(110)이 수용되는 복수개의 원통형 바디부(121)로 구성되고, 이때 복수개의 바디부(121)가 모두 일체로 형성된다.

즉, 각 바디부(121)는 터미널(110)을 수용할 수 있는 원통형으로 제작되고, 전체 바디부(121)들이 나란한 상태로 일체 성형되어 하나의 부품, 즉 인너하우징(120)을 형성하는 바, 각 바디부(121) 내측에 터미널(110)이 삽입되어 조립되면, 바디부(121)에 삽입된 복수개의 터미널(110)이 나란한 상태로 인너하우징(120)에 의해 일체화된다.

이로써 터미널(110)을 간단히 인너하우징(120) 내부로 삽입하는 것에 의해 터미널(110)의 조립이 가능하여 조립성이 좋아지고, 각 터미널(110)이 더욱 안정적으로 고정될 수 있으며, 안정적인 터미널 고정과 더불어 터미널(110)이 전기부품의 터미널(7)에 직접 볼트 체결되는 방식이므로 진동이 가해지더라도 접촉 신뢰성이 향상될 수 있다.

예시한 실시예는 총 3개의 터미널(110)이 3개의 바디부(121) 내측에 삽입되어 조립되는 실시예로서, 일체 형성된 3개의 바디부(121)로 구성되는 인너하우징(120)에 의해 3개의 터미널(110)이 나란한 상태로 고정된다.

상기 각 터미널(110)에 전선(6)이 압착 결합된 상태에서 각 터미널(110)이 인너하우징(120)의 해당 바디부(121)로 넣어지면, 각 터미널(110)에 접속된 상태의 전선(6) 역시 그 단부가 인너하우징(120)의 후측부에 넣어지는데, 이때 인너하우징(120)의 후단부에서 전선(6)이 움직이지 않도록 고정시켜 주는 구성부가 리어홀더(130)이다.

상기 리어홀더(130)는 인너하우징(120)의 각 바디부(121) 후단부 내측에 삽입되는 구성부로, 각 전선(6)이 통과하도록 형성되어 해당 전선(6)을 잡아줌으로써 위치를 유지시키는 복수개의 링부(131)가 중간의 연결부(132)에 의해 일체로 연결된 구조를 가진다.

상기 리어홀더(130)의 각 링부(131) 외주면에는 돌기(133)가 형성되며, 리어홀더(130)가 인너하우징(120)의 후단부에 삽입된 상태에서 리어홀더(130)의 돌기(133)가 인너하우징(120)의 후단부에 관통 형성된 홀(122)에 끼워짐으로써 리어홀더(130)가 인너하우징(120)의 후단부에 고정된다.

상기 리어홀더(130)는 인너하우징(120)의 후단부에서 전선(6)을 잡아주는 역할과 더불어 1차 수밀(水密) 역할을 하는 구성부가 된다.

터미널 가이드(140)는 인너하우징(120)의 각 바디부(121) 전단부 내측에 삽입되는 구성부로, 인너하우징(120) 전방으로 돌출 연장되는 터미널(110)이 통과하도록 관통홀(141)이 형성된 구조를 가진다.

각 터미널 가이드(140)의 외주면에는 돌기(142)가 형성되며, 터미널 가이드(140)가 인너하우징(120)의 바디부(121) 전단부 내측에 삽입된 상태에서 터미널 가이드(140)의 돌기(142)가 인너하우징(120)의 바디부(121) 전단부에 관통 형성된 홀(123)에 끼워짐으로써 각 터미널 가이드(140)가 인너하우징(120)의 바디부(121)에 고정된다.

바디 케이스(150)는 터미널(110) 및 전선(6)이 조립된 상태의 인너하우징(120)이 수납되는 커넥터 외곽의 케이스로, 바디 케이스(150)의 전단부 내측면에는 인너하우징(120)의 상부면과 하부면에 각각 형성된 걸림턱(124)이 걸리어 체결되는 걸림홈(151)이 형성된다.

상기 인너하우징(120)이 바디 케이스(150) 내부로 삽입되어 인너하우징(120)의 걸림턱(124)이 바디 케이스(150)의 걸림홈(151)에 걸리도록 끼워지면, 인너하우징(120)이 바디 케이스(150) 내부에 고정될 수 있게 된다.

이렇게 인너하우징(120)에 조립된 상태에서 바디 케이스(150) 외측면에는 클램프 링(152)을 끼워 클램핑하게 된다.

본 발명에서 바디 케이스(150)는 전단에 플랜지(153)가 형성된 구조를 가지는 바, 상기 플랜지(153)를 고정 벽체(8)에 볼트 체결함으로써 커넥터(100)를 고정하게 된다.

또한 상기 바디 케이스(150)에는 커넥터(100)를 전기부품의 터미널(7)에 접속할 때 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있도록 커넥터의 상하 방향을 표시하여 주는 상하 오조립 방지부가 형성된다.

바람직한 실시예에서, 상기 플랜지(153)의 일측에 플랜지를 상하 비대칭 구조로 만들어주는 상하 오조립 방지부가 형성되는데, 이때 오조립 방지부는 플랜지(153)의 상, 하 측단 중 어느 일 측단에 돌출 형성된 돌기(154)로 구현될 수 있다.

이 오조립 방지돌기(154)의 위치에 의해 조립된 상태의 커넥터(100)를 전기부품의 터미널(110)에 접속시킬 때 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있으며, 조립자가 오조립 방지돌기(154)의 위치로부터 커넥터(100)의 상하 방향을 확인한 뒤 고정 벽체(8)와 전기부품의 터미널(110)에 올바르게 체결하게 된다.

한편, 본 발명의 커넥터에서는 방수성을 확보하기 위해 3중 방수 실(seal) 구조가 적용된다.

먼저, 인너하우징(120)의 각 바디부(121) 전단부 외주면에 링홈(125)이 형성되고, 각 링홈(125)에는 O-링(126)이 끼워지며, 도 3에 나타낸 바와 같이 인너하우징(120)의 바디부(121) 전단부를 고정 벽체(8)의 삽입공(9)에 끼우게 되면, 상기 O-링(126)이 고정 벽체(8)의 삽입공(9) 내주면에 압착되면서 실링하게 된다.

또한 인너하우징(120)의 각 바디부(121) 전단부 내측으로 인너하우징(120)과 터미널(110) 사이의 수분 유입을 차단하는 터미널 실(127)이 삽입되는데, 상기 터미널 실(127)은 각 바디부(121) 내부를 통과하는 터미널(110)이 관통하도록 형성된 홀(128)이 형성된 구조로 되어 있으며, 각 바디부(121) 전단부 내측에서 터미널 가이드(140)의 후방에 위치되도록 삽입된다.

이에 터미널 가이드(140) 후방에 배치되도록 터미널 실(127)이 각 바디부(121) 전단부 내측에 삽입된 상태에서 터미널(110)이 터미널 실(127)의 홀(128)을 관통하도록 조립되면, 상기 터미널 실(127)에 의해 인너하우징(120)의 바디부(121) 전단부에서 수분이 유입되는 것을 확실히 방지할 수 있게 된다.

아울러 인너하우징(120)의 각 바디부(121) 내측에서 터미널(110)과 리어홀더(130) 사이에는 인너하우징(120)과 전선(6) 사이의 수분 유입을 차단하는 전선 실(129)이 배치되고, 이 전선 실(129)은 터미널(110)에 접속되는 전선(6)이 통과하도록 링 형상으로 구비된다.

이에 전선(6)이 전선 실(129)을 통과한 상태로 터미널(110)의 압착부(111)에 결합되고, 또한 터미널(110)이 인너하우징(120)의 바디부(121) 내부로 삽입되면, 전선(6)에 끼워진 전선 실(129)이 전선(6) 외주면과 바디부(121) 내주면에 밀착된 상태로 실링하게 된다.

이에 인너하우징(120)의 바디부(121) 후단부로부터 유입된 수분이 전선 실(129)에 의해 차단되면서 바디부(121) 후단부를 통한 터미널(110)로의 수분 유입 역시 확실히 방지될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 커넥터는 상술한 3중 방수 실 구조에 의해 방수 성능이 개선되며, 수분 유입으로 인한 문제가 발생하는 것을 예방할 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명의 커넥터에서는 바디 케이스의 플랜지에 오조립 방지돌기가 돌출 형성됨으로써 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있고, 오조립 발생시의 리워크 비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한 전선이 접속된 터미널을 직접 전기부품의 터미널에 볼트 체결하는 방식이므로 접촉 신뢰성 및 내구성이 향상되는 이점이 있다.

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

6 : 전선 7 : 전기부품의 터미널
8 : 고정 벽체 9 : 삽입공
100 : 커넥터 110 : 터미널
120 : 인너하우징 121 : 바디부
126 : O-링 127 : 터미널 실
129 : 전선 실 130 : 리어홀더
131 : 링부 132 : 연결부
140 : 터미널 가이드 150 : 바디 케이스
153 : 플랜지 154 : 오조립 방지돌기

Claims

후단부에 전선이 압착되어 결합되고 하기 인너하우징 외부로 연장되어 전기부품의 터미널에 직접 체결 및 접속되는 복수개의 터미널과;
상기 복수개의 터미널을 함께 수용하여 고정하는 인너하우징과;
상기 각 터미널로 연결되는 전선들이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징에 삽입된 전선의 위치를 고정하는 리어홀더와;
상기 인너하우징 외부로 연장되는 각 터미널이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징 내 터미널의 위치를 고정하는 터미널 가이드와;
상기 인너하우징이 수납되어 조립되는 외곽의 바디 케이스;
를 포함하고, 상기 바디 케이스에는 커넥터의 상하 오조립이 방지될 수 있도록 커넥터의 상하 방향을 표시하여 주는 오조립 방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터.
청구항 1에 있어서,
상기 오조립 방지부는 커넥터를 고정 벽체에 체결하기 위한 상기 바디 케이스의 플랜지 상, 하 측단 중 어느 일 측단에 돌기를 돌출 형성하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터.
청구항 1에 있어서,
상기 각각의 터미널이 삽입되는 인너하우징의 각 바디부 외주면에 끼워지고 각 바디부가 삽입되는 고정 벽체의 삽입공과 바디부 사이를 실링하는 O-링과;
상기 각 터미널이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징과 터미널 사이의 수분 유입을 차단하는 터미널 실과;
상기 각 터미널로 연결되는 전선이 통과하도록 인너하우징 내측에 삽입되어 인너하우징과 전선 사이의 수분 유입을 차단하는 전선 실;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터.
청구항 3에 있어서,
상기 터미널 실이 인너하우징의 각 바디부 전단부 내측에 터미널 가이드 후방으로 배치되도록 삽입되고, 상기 전선 실이 인너하우징의 각 바디부 후단부 내측에 리어홀더 후방으로 배치되도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터.
청구항 4에 있어서,
상기 리어홀더는 인너하우징의 각 바디부 후단부 내측에 삽입되어 각각 전선이 통과하도록 형성된 복수개의 링부가 중간의 연결부에 의해 일체로 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 고전압 커넥터.