KR20140094251A - 접촉 스프링 및 이를 구비한 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 자동차용 커넥터의 접촉부재에서의 전압강하 또는 발열량이 최소화될 수 있는 접촉 스프링과 이를 구비한 커넥터에 과한 것이다.

Description

접촉 스프링 및 이를 구비한 커넥터{CONTACT SPRING AND CONNECTOR HAVING THE SAME}

본 발명은 전기 자동차용 커넥터에 적용되는 접촉 스프링과 이를 구비한 커넥터에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 전기 자동차용 커넥터의 접촉부재에서의 전압강하 또는 발열량이 최소화될 수 있는 접촉 스프링과 이를 구비한 커넥터에 과한 것이다.

화석 연료만을 사용하는 종래의 일반적인 자동차는 환경 문제 또는 연료고갈 문제 등을 심각하게 유발하므로, 이러한 문제들을 줄일 수 있는 자동차가 사용되고 있다.

연료와 전지를 함께 사용하는 하이브리드 자동차 및 충전된 전기 에너지만을 사용하는 전기 자동차 등이 사용되거나 소개되고 있다. 전기 에너지를 충전하여 구동력을 위한 동력원으로 사용한다는 점에서 하이브리드 자동차와 순수한 전기 자동차 모두 넓은 범위의 전기 자동차로 분류될 수 있다.

이와 같은 전기 자동차는 모터와 충전지 등을 구비하고, 충전지는 고전압 전원 등으로부터 충전작업이 수행되고, 충전지에 충전된 전기 에너지를 모터 등을 구동시켜 자동차의 구동력을 얻을 수 있다. 전기 자동차의 경우 일반 자동차와는 달리 수백 볼트 이상의 높은 고전압과 수십~수백A(암페어)의 고전류가 필요하며 이에 따라 충전지, 인버터, 모터 등을 연결하는 커넥터 및 케이블은 전기 자동차용 전용 제품이 사용된다.

2개의 케이블을 상호 연결하기 위하여 2개의 케이블에 각각 터미널이 장착되고, 각각의 터미널을 접속하는 방법으로 전기적으로 연결시킬 수 있다.

접속되는 2개의 터미널 중 하나의 터미널은 수형 터미널이며, 다른 하나는 상기 수형 터미널이 삽입될 수 있는 암형 터미널의 형태를 가질 수 있다.

또한, 전기 자동차용 커넥터는 지속적인 진동 또는 충격에 노출되어 있으므로, 전기적 연결상태의 신뢰성을 확보하기 위하여 수형 터미널과 암형 터미널 내부에 접촉 스프링을 채용할 수 있다.

기존에 소개된 커넥터용 접촉 스프링의 경우, 양 터미널과 접촉 스프링 간의 접촉면적을 늘리고 기구적인 안정성을 강화하는 데 주안점을 두었지만, 수백 암페어의 전류가 흐르는 경우에는 발열이 접촉 스프링에서 심해지는 문제점이 있다.

본 발명은 전기 자동차용 커넥터의 접촉부재에서의 전압강하 또는 발열량이 최소화될 수 있는 접촉 스프링과 이를 구비한 커넥터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부를 구비하는 수형 터미널과 제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터의 수형 단자부가 삽입되는 암형 단자부를 구비하는 암형 터미널 사이에 장착되는 접촉 스프링에 있어서, 수형 터미널의 수형 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널의 단자부의 내측 표면을 상기 수형 단자부의 길이방향과 수직한 방향으로 전기적 연결하도록 반대방향 측면에 돌출부가 각각 구비된 긴 판재 형태의 복수 개의 접촉부재 및, 인접한 상기 접촉부재의 돌출부가 구비된 측면을 적어도 두 지점 이상 연결하는 연결부를 포함하며 링 형태로 연결된 접촉 스프링을 제공한다.

또한, 상기 접촉 스프링을 구성하는 인접한 2개의 접촉부재는 미리 결정된 방향으로 경사진 상태로 평행하거나 동일 평면을 형성하지 않도록 경사진 상태로 연결될 수 있다.

그리고, 상기 접촉부재의 측면 중 상기 돌출부가 형성되고 상기 연결부가 연결되는 측면은 장측면일 수 있다.

여기서, 상기 접촉부재의 한 쌍의 돌출부는 상기 접촉부재의 평행한 장측면의 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 연결부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도로 절곡될 수 있다.

또한, 상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 돌출부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도 절곡될 수 있다.

또한, 상기 접촉부재의 동일 측면에 구비된 연결부와 돌출부는 동일 방향으로 절곡되며, 상기 연결부의 절곡 각도는 상기 돌출부의 절곡 각도보다 클 수 있다.

그리고, 상기 접촉부재의 돌출부는 각각 일정 면적 개방된 개구홀이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 개구홀은 상기 접촉부재의 돌출부의 절곡 부위에 형성될 수 있다.

이 경우, 상기 접촉부재의 돌출부가 형성된 2개의 측면 중 하나의 측면에 지지부가 돌출 형성될 수 있다.

또한, 상기 지지부는 상기 연결부 외측에 2개 구비될 수 있다.

또한, 상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 돌출부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도 절곡되고, 상기 지지부는 상기 접촉부재에 형성된 돌출부의 절곡 방향과 동일한 방향으로 절곡된 형태를 가질 수 있다.

그리고, 상기 지지부는 상기 수형 터미널이 수형 단자부와 접촉되도록 상기 접촉부재의 장측면 중 일측면에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 접촉 스프링은 금속 판재를 펀칭, 절곡 및 접합하여 제조될 수 있다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부를 구비하는 수형 터미널, 제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터의 수형 단자부가 삽입되는 암형 단자부를 구비하는 암형 터미널 및, 전술한 접촉 스프링을 포함하는 커넥터를 제공할 수 있다.

이 경우, 상기 암형 터미널의 상기 암형 단자부의 내측면에 상기 접촉 스프링이 안찰될 수 있는 안착홈이 구비될 수 있다.

또한, 상기 수형 터미널과 상기 암형 터미널은 전기 자동차의 구동 전력용 터미널일 수 있다.

본 발명에 따른 접촉 스프링 및 이를 구비하는 커넥터는 전기 자동차의 전력용 터미널을 포함하는 커넥터에 장착되는 경우, 고전류가 인가되는 경우에도 전압강하 또는 발열을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 접촉 스프링 및 이를 구비하는 커넥터는 전기 자동차의 전력용 터미널의 전기적 연결상태의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥터의 체결 상태의 사시도 및 분해 상태의 사시도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 접촉 스프링을 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 커넥터를 구성하는 수형 터미널과 암형 터미널이 그 사이에 접촉 스프링이 개재된 상태로 체결된 상태의 단면도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 커넥터를 구성하는 암형 터미널의 단면 사시도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 접촉 스프링의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명된 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 커넥터(1)의 체결 상태의 사시도 및 분해 상태의 사시도를 도시한다. 구체적으로, 도 1(a)는 본 발명에 따른 커넥터(1)의 체결 상태의 사시도를 도시하며, 도 1(b)는 본 발명에 따른 커넥터(1)의 체결 상태의 사시도를 도시한다.

본 발명에 따른 커넥터(1)는 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부(310)를 구비하는 수형 터미널(300), 제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터(1)의 수형 단자부(310)가 삽입되는 암형 단자부(110)를 구비하는 암형 터미널(100) 및, 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면을 상기 수형 단자부(310)의 길이방향과 수직한 방향으로 전기적 연결함과 동시에 탄성 지지하는 복수 개의 접촉부재(210)가 링 형태로 연결되는 접촉 스프링(200)을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 커넥터(1)는 전기 자동차용 전력 전달용 케이블 또는 구성요소를 상호 연결시키는데 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 커넥터(1)를 구성하는 상기 수형 터미널과 상기 암형 터미널은 전기 자동차의 구동 전력용 터미널일 수 있다.

본 발명에 따른 커넥터(1)는 한 쌍의 전기 자동차용 케이블을 연결시키기 위한 구성이다.

상기 제1 케이블이 연결되는 수형 터미널(300)은 단면이 원형인 바형태로 구성된 수형 단자부(310)를 구비할 수 있으며, 상기 수형 단자부(310) 후방에 케이블 연결부(320)가 구비될 수 있다.

상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)의 선단(312)은 라운딩 처리될 수 있으며, 그에 대응하여 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 입구단(112) 역시 삽입과정을 용이하게 하기 위하여 테이퍼 형상을 가질 수 있다.

상기 수형 터미널(300)의 케이블 연결부(320)는 케이블이 삽입될 수 있는 케이블 삽입구 형태로 구성될 수 있다.

상기 암형 터미널(100)은 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)가 삽입될 수 있도록 파이프 형태의 암형 단자부(110)를 구비할 수 있다. 따라서, 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)는 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110) 내측의 삽입공(111)으로 삽입될 수 있다.

상기 암형 단자부(110) 후방에는 케이블 연결을 위한 케이블 연결부(120)를 구비할 수 있으며, 상기 케이블 연결부(120)는 연결홀(122)이 구비될 수 있다.

상기 수형 터미널(300)의 케이블 연결부(320) 및 상기 암형 터미널(100)의 케이블 연결부(120) 모두 삽입구 또는 연결홀 형태롤 구성되거나, 도 1에 도시된 형태와 반대로 구성될 수도 있다.

전기 자동차의 경우에는 자동차의 운행시 커넥터(1) 측으로 지속적으로 진동 또는 충격이 전달되므로, 통상의 전기용 커넥터(1)와 달리 접촉 상태의 신뢰성이 확보되어야 한다.

따라서, 본 발명에 따른 커넥터(1)는 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면을 전기적 연결함과 동시에 탄성 지지하는 접촉 스프링(200)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 상기 접촉 스프링(200)은 상기 수형 터미널(300)과 상기 암형 터미널(100)의 체결 상태에서 각각의 터미널의 단자부가 견고하게 전기적으로 접촉될 수 있도록 압박된 상태로 접촉되도록 하기 위하여 구비된다.

상기 접촉 스프링(200)은 상기 수형 단자부(310)의 길이방향과 수직한 방향으로 전기적 연결함과 동시에 탄성 지지하는 복수 개의 접촉부재(210)를 포함할 수 있으며, 복수 개의 접촉부재(210)는 순환 연결되어 링 형태를 가질 수 있다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 커넥터(1)의 접촉 스프링(200)을 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 접촉 스프링(200)을 도시한다.

본 발명에 따른 접촉 스프링(200)은 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부를 구비하는 수형 터미널과 제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터의 수형 단자부가 삽입되는 암형 단자부를 구비하는 암형 터미널 사이에 장착되는 접촉 스프링에 있어서, 수형 터미널의 수형 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널의 단자부의 내측 표면을 상기 수형 단자부의 길이방향과 수직한 방향으로 전기적 연결하도록 반대방향 측면에 돌출부(211,213)가 각각 구비된 긴 판재 형태의 복수 개의 접촉부재(210) 및 인접한 상기 접촉부재(210)의 돌출부가 구비된 측면을 적어도 두 지점 이상 연결하는 연결부(215)를 포함하며 링 형태로 연결된 접촉 스프링(200)을 포함할 수 있다.

도 2(a)는 본 발명에 따른 커넥터(1)의 접촉 스프링(200)을 구성하는 접촉부재(210)의 사시도를 도시하며, 도 2(b)는 도 2(b)에 도시된 접촉부재(210)가 복수 개 연결되어 구성된 하나의 접촉 스프링(200)의 사시도를 도시하며, 도 2(c)는 도 2(b)에 도시된 접촉 스프링(200)의 A-A'선을 기준으로 하는 단면도를 도시한다.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 접촉 스프링(200)을 구성하는 접촉부재(210)는 폭이 높이보다 긴 판재 형태를 가질 수 있다. 그리고, 상기 접촉부재(210)는 폭이 긴 양측면에 상기 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 단자부(110)의 내측면에 접촉되기 위한 한 쌍의 돌출부(211, 213)가 구비될 수 있다.

한 쌍의 상기 돌출부(211, 213) 중 제1 돌출부(211)는 상기 암형 단자부(110)의 내측면에 접촉되기 위하여 구비되며, 제2 돌출부(213)는 상기 수형 단자부(310)의 외측면에 접촉되기 위하여 구비될 수 있다. 즉, 상기 제1 돌출부(211) 및 제2 돌출부(213)는 상기 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 단자부(110)의 내측면을 연결하며, 전기적 연결통로로 사용될 수 있다.

물론, 상기 접촉부재(210)의 경사방향이 반대로 형성되어 제1 돌출부(211)는 상기 수형 단자부(310)의 외측면에 접촉되고, 제2 돌출부(213)는 상기 암형 단자부(110)의 내측면에 접촉되도록 할 수 있다.

상기 접촉 스프링(200)이 커넥터(1)에 장착된 상태에서, 상기 접촉부재(210)의 돌출부를 제외한 부분은 상기 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 단자부(110)의 내측면에 동시에 접촉되지 않는다면, 어느 하나의 터미널의 단자부에서 공급되는 전류는 한 쌍의 돌출부(211, 213)를 경유하는 최단 경로로 다른 하나의 터미널의 단자부로 공급되게 된다. 이는 전류는 저항이 낮은 쪽으로 흐르는 원리를 근거로 이해될 수 있다. 따라서, 상기 접촉부재(210)의 돌출부는 각각의 터미널을 통하여 전달되는 전류의 전달경로로 작용할 수 있다.

도 2(c)에 도시된 바와 같이, 상기 접촉부재(210)의 한 쌍의 돌출부(211, 213)는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 제1 각도(Θ1)로 절곡 성형될 수 있다. 상기 접촉부재(210)의 한 쌍의 돌출부(211, 213)가 미리 결정된 제1 각도(Θ1)로 절곡되는 이유는 접촉 스프링(200)을 구성하는 각각의 접촉부재(210)가 양 터미널의 체결시 상기 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 단자부(110)의 내측면에 어느 정도의 접촉 면적을 확보하도록 하기 위함이다.

즉, 하나의 접촉부재(210)에 형성된 한 쌍의 돌출부(211, 213)를 서로 반대방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 제1 각도(Θ1)로 절곡시켜, 양 터미널의 체결시 각각의 돌출부(211, 213)가 상기 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 단자부(110)의 내측면과 점접촉이 아닌 어느 정도의 면접촉이 가능하도록 하기 위함이다. 후술하는 바와 같이, 양 터미널을 오가는 전류는 각각의 돌출부로 제한될 수 있으므로, 어느 정도의 전류 경로 면적을 확보할 수 있다.

상기 수형 터미널(300)과 상기 암형 터미널(100)이 상기 접촉 스프링(200)을 사이에 두고 체결되는 경우, 상기 접촉 스프링(200) 중 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)의 외측면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측면에 접촉되는 부분은 상기 접촉부재(210)의 돌출부로 국한될 수 있다.

상기 돌출부(211, 213)만 접촉되도록 하면 어느 하나의 터미널에서 다른 하나의 터미널로 흐르는 전류의 방향은 도 2(a)에 도시된 돌출부를 연결하는 방향, 즉 상기 수형 단자부(310)의 길이방향 또는 수형 단자부(310)의 삽입방향과 수직한 방향이 될 수 있다.

전류의 공급경로를 한 쌍의 돌출부(211, 213)를 연결하는 경로로 제한할 있다면, 상기 접촉 스프링(200)에서 발생되는 발열량을 최소화할 수 있다.

종래의 커넥터(1) 등에 적용되는 접촉 스프링(200)의 경우, 각각의 터미널의 단자부를 연결하는 접촉면적을 늘리고 기구적인 안정성을 강화하는 것을 목표로 하였으나, 수백 암페어(A) 이상의 전류를 공급하기 위한 전기 자동차용 커넥터(1)는 접촉 스프링(200)에 의한 발열 또는 전압 강하 등이 문제되므로, 도 2에 도시된 바와 같은 형태의 접촉 스프링(200)을 터미널 사이에 개재하여, 접촉 스프링(200) 내에서 불필요한 전류의 흐름(접촉부재의 길이방향으로의 전류의 흐름)을 최소화하고, 어느 하나의 터미널에서 공급된 전류가 상기 접촉 스프링(200)의 최단 경로를 통해 다른 하나의 터미널로 흐르게 되어 불필요한 발열이 최소화되고 그에 따른 전압 강하 역시 감소될 수 있다.

도 2에 도시된 접촉부재(210)는 도 2(b)에 도시된 바와 같이, 복수 개가 하나의 링 형태로 연결되어 하나의 접촉 스프링(200)으로 구성될 수 있다.

복수 개의 상기 접촉부재(210)는 상기 돌출부의 폭보다 작은 폭을 갖는 와이어 형태의 연결부(215)에 의하여 연결될 수 있으며, 상기 연결부(215)는 인접한 접촉부재(210)를 적어도 두 지점 이상 연결할 수 있다.

도 2(b)에 도시된 접촉 스프링(200)을 구성하는 각각의 접촉부재(210)는 인접한 접촉부재(210)와 상기 접촉부재(210)의 측면 중 긴 측면, 즉 장측면을 상호 연결할 수 있다.

구체적으로는 각각의 돌출부가 형성된 장측면의 가장자리 영역에서 인접한 접촉부재(210)의 측면과 각각 2개의 연결부(215)로 연결될 수 있다.

상기 접촉부재(210)에 형성된 한 쌍의 돌출부(211, 213)는 상기 접촉부재의 평행한 장측면의 대응되는 위치, 즉 장측면의 중심부에 구비될 수 있다.

도 2(c)에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(215)는 각각의 연결부(215)가 구비된 측면에 구비된 돌출부와 동일한 방향으로 절곡될 수 있으며, 절곡각도는 상기 돌출부의 절곡 각도인 제1 각도(Θ1)보다 큰 제2 각도(Θ2)일 수 있다. 제2 각도(Θ2) 역시 90도 이하의 각도일 수 있다.

이러한 각도 조건(Θ2>Θ1)에 의하여, 각각의 접촉부재(210)는 미리 결정된 방향으로 경사진 상태로 동일 평면을 구성하지도 않고, 평행하지도 않은 각도로 연결부(215)에 의하여 연결되어 하나의 링 형태의 접촉 스프링(200)으로 구성될 수 있다.

상기 연결부(215)의 절곡 각도인 90도 보다 작은 제2 각도(Θ2)에 의하여 각각의 접촉부재(210)는 연결되어 하나의 링 형태가 구성되는 경우, 각각의 접촉부재(210)의 돌출부가 대각선 방향으로 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면을 향하도록 배치될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 커넥터(1)를 구성하는 수형 터미널(300)과 암형 터미널(100)이 그 사이에 접촉 스프링(200)이 개재된 상태로 체결된 상태의 단면도를 도시한다.

도 2에 도시된 접촉 스프링(200)이 수형 터미널(300)과 암형 터미널(100) 사이에 장착된 경우, 각각의 돌출부는 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면에 의한 압박에 의하여 상기 연결부(215)의 절곡 각도인 제2 각도(Θ2)는 양 터미널의 단자부 사이의 유격이 좁으므로, 그 절곡 각도는 제2' 각도(Θ2')로 작아지는 방향으로 가압되고, 상기 접촉부재(210)의 돌출부 역시 미리 결정된 제1 각도(Θ1)로 절곡된 상태에서 양 터미널이 체결되면, 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면에 의하여 가압되어 미리 결정된 제1 각도(Θ1)보다 작은 각도인 미리 결정된 제1' 각도(Θ1')로 작아진다.

즉, 접촉 스프링(200)의 돌출부의 절곡 각도와 연결부(215)의 절곡 각도는 자유 상태에서는 제1 각도(Θ1), 제2 각도(Θ2)이고, 각도의 크기는 Θ2>Θ1의 관계를 만족하지만, 접촉 스프링(200)이 커넥터(1) 내부에 장착된 상태에서는 접촉 스프링(200)의 돌출부의 절곡 각도와 연결부(215)의 절곡 각도는 제1' 각도(Θ1'), 제2' 각도(Θ2')로 변화된다.

여전히 Θ2'>Θ1'의 관계가 유지되지만 돌출부의 절곡 각도와 연결부(215)의 절곡 각도의 편차가 줄어들어 연결부(215) 및 돌출부의 탄성 복원력에 의하여 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면을 탄성 지지할 수 있다.

각각의 미리 결정된 각도로 절곡된 금속 재질의 돌출부(211, 213)와 연결부(215)는 이러한 압박에 대하여 탄성 지지력을 제공하여, 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측 표면의 전기적 연결의 신뢰성을 향상시킴과 동시에 접촉 스프링(200)에서 발생되는 발열량을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 커넥터(1)를 구성하는 암형 터미널(100)의 단면 사시도를 도시한다.

도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 암형 터미널(100)은 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)가 삽입될 수 있도록 삽입공(111)가 내측에 형성된 파이프 형태의 암형 단자부(110)를 구비하여, 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)는 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110) 내측의 삽입공(111)으로 삽입될 수 있다.

전술한 상기 접촉 스프링(200)은 상기 수형 터미널(300)과 상기 암형 터미널(100)의 체결시 그 사이에 개재될 수 있다. 따라서, 상기 접촉 스프링(200)이 안정적으로 양 터미널 사이에 장착될 필요가 있다.

박판 금속 재질로 구성되는 접촉 스프링(200)이 터미널 체결과정에서 손상되는 등의 문제를 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 커넥터(1)를 구성하는 암형 터미널(100)은 삽입공(111) 내표면에 장착홈(114)을 형성할 수 있다.

상기 장착홈(114)은 상기 삽입공(111) 내표면에 마주보는 단차부(115)를 형성하는 방법으로 형성될 수 있으며, 양 터미널의 체결과정에서 상기 접촉 스프링(200)은 상기 수형 터미널(300)의 삽입과정과 동시에 상기 장착홈(114)에 안착되어 이후 양 터미널의 분리과정 등의 경우에도 분리되지 않고, 안착상태가 유지될 수 있다.

본 발명에 따른 커넥터(1)의 접촉 스프링(200)은 복수 개의 긴 판재 형태의 접촉부재(210)가 링 형태로 연결되어 구성될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 접촉 스프링의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.

각각의 접촉부재(210)의 측면에 형성된 돌출부(211, 213)에 의하여 양 터미널의 내측면과 외측면과 접촉되도록 구성될 수 있으나, 상기 돌출부(211, 213)의 폭이 상기 접촉부재(210)의 폭에 비해 작고, 돌출부(211, 213)의 형성 위치가 접촉부재(210)의 중심 영역으로 제한되어 있으므로, 수형 터미널(300)이 암형 터미널(100)에 체결되는 과정 또는 체결된 상태에서 상기 접촉부재(210)의 길이방향의 단부의 치우침 또는 쏠림을 완화하기 위하여 본 발명에 따른 접촉 스프링(200)은 접촉 스프링(200)을 구성하는 각각의 접촉부재(210)의 돌출부가 형성된 2개의 측면 중 하나의 측면에 지지부(217)가 돌출 형성될 수 있다.

상기 지지부(217)는 상기 접촉부재(210)에 형성된 돌출부의 절곡 방향과 동일한 방향으로 대략 동일한 절곡 각도로 절곡되어 형성될 수 있다.

상기 돌출부가 형성된 2개의 측면 중 하나의 측면에만 지지부(217)를 구성하는 이유는 전류의 공급 경로를 돌출부로 제한하고 지지부(217)로는 전류의 흐름을 최소화하기 위함이다.

또한, 상기 지지부(217)는 긴 판재 형태의 접촉부재(210)의 길이방향 접촉 불균형을 완화하기 위하여 구비되므로 상기 접촉부재(210)의 길이방향 양단부에 구비될 수 있다. 구체적으로 상기 지지부(217)는 상기 연결부(215) 외측에 구비될 수 있다.

상기 연결부(215)는 상기 접촉부재(210)의 길이방향 양단 영역에 형성되면 상기 돌출부 근방에서 휨 현상이 발생될 수 있으므로 상기 지지부(217)보다는 내측에 최소 2개가 이격되어 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 전류는 저항이 낮은 쪽으로 흐르므로 돌출부가 형성된 2개의 측면 중 하나의 측면에만 지지부(217)를 형성하면, 상기 지지부(217)가 터미널의 단자부에 접촉이 되더라도 지지부(217)를 경유하는 전류의 양은 최소화될 수 있다.

상기 지지부(217)는 상기 암형 터미널(100)의 암형 단자부(110)의 내측면을 지지하도록 형성될 수도 있고, 상기 수형 터미널(300)의 수형 단자부(310)의 외측면을 지지하도록 형성될 수도 있다. 도 5에 도시된 실시예는 후자의 경우를 도시한다.

따라서, 수형 터미널(300)을 암형 터미널(100)로 삽입하는 과정에서 상기 지지부(217)는 상기 수형 터미널(300)의 단자부의 외표면을 지지하여, 스프링이 뒤틀리거나 꺾이는 등의 접촉 스프링(200) 손상 문제를 완화할 수 있으며, 상기 돌출부의 탄성 지지력을 보완할 수 있다.

본 발명에 따른 접촉 스프링(200)은 상기 돌출부의 탄성을 보강하기 위하여 적어도 하나 이상의 돌출부에 각각 일정 면적 개방된 개구홀이 형성될 수 있다.

상기 개구홀을 형성하여 금속 재질의 돌출부의 탄성 변형에 필요한 압력을 완화하여, 탄성 지지효과를 보강할 수 있다.

상기 개구홀은 모든 돌출부에 형성될 수도 있고, 일부 돌출부에 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 개구홀은 탄성을 보강하기 위하여 구비되므로 상기 접촉부재(210)의 돌출부의 절곡 부위에 형성되는 것이 바람직하다.

도 1 내지 도 5를 참조한 본 발명에 따른 접촉 스프링(200)은 박판의 금속 재질로 구성될 수 있으므로, 상기 접촉 스프링(200)은 금속 판재를 펀칭, 절곡 및 접합하여 제조가 가능하다.

즉, 평면 판재를 각각의 돌출부, 연결부(215), 지지부(217) 또는 개구홀이 형성되도록 펀칭하고, 각각 돌출부, 연결부(215), 지지부(217) 또는 개구홀의 절곡 각도에 따라 절곡시킨 후, 하나의 링 형태로 말아서 접합시킴으로써 하나의 접촉 스프링(200)을 완성할 수 있다.

본 명세서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본 발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

1 : 커넥터
100 : 암형 터미널
200 : 접촉 스프링
300 : 수형 터미널

Claims (17)

1. 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부를 구비하는 수형 터미널과 제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터의 수형 단자부가 삽입되는 암형 단자부를 구비하는 암형 터미널 사이에 장착되는 접촉 스프링에 있어서,
   수형 터미널의 수형 단자부의 외측 표면 및 상기 암형 터미널의 단자부의 내측 표면을 상기 수형 단자부의 길이방향과 수직한 방향으로 전기적 연결하도록 반대방향 측면에 돌출부가 각각 구비된 긴 판재 형태의 복수 개의 접촉부재; 및,
   인접한 상기 접촉부재의 돌출부가 구비된 측면을 적어도 두 지점 이상 연결하는 연결부;를 포함하며 링 형태로 연결된 접촉 스프링.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접촉 스프링을 구성하는 인접한 2개의 접촉부재는 미리 결정된 방향으로 경사진 상태로 평행하거나 동일 평면을 형성하지 않도록 경사진 상태로 연결되는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
3. 제1항에 있어서,
   상기 접촉부재의 측면 중 상기 돌출부가 형성되고 상기 연결부가 연결되는 측면은 장측면인 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
4. 제3항에 있어서,
   상기 접촉부재의 한 쌍의 돌출부는 상기 접촉부재의 평행한 장측면의 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
5. 제2항에 있어서,
   상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 연결부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도로 절곡된 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
6. 제5항에 있어서,
   상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 돌출부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도 절곡되는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
7. 제6항에 있어서,
   상기 접촉부재의 동일 측면에 구비된 연결부와 돌출부는 동일 방향으로 절곡되며, 상기 연결부의 절곡 각도는 상기 돌출부의 절곡 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
8. 제1항에 있어서,
   상기 접촉부재의 돌출부는 각각 일정 면적 개방된 개구홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
9. 제8항에 있어서,
   상기 개구홀은 상기 접촉부재의 돌출부의 절곡 부위에 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
10. 제1항에 있어서,
    상기 접촉부재의 돌출부가 형성된 2개의 측면 중 하나의 측면에 지지부가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
11. 제10항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 연결부 외측에 2개 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
12. 제11항에 있어서,
    상기 접촉부재에 구비된 한 쌍의 돌출부는 반대 방향으로 90도 보다 작은 미리 결정된 각도 절곡되고, 상기 지지부는 상기 접촉부재에 형성된 돌출부의 절곡 방향과 동일한 방향으로 절곡된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 커넥터.
13. 제10항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 수형 터미널이 수형 단자부와 접촉되도록 상기 접촉부재의 장측면 중 일측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
14. 제1항에 있어서,
    상기 접촉 스프링은 금속 판재를 펀칭, 절곡 및 접합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 접촉 스프링.
15. 제1 케이블이 연결되며, 바형태의 수형 단자부를 구비하는 수형 터미널;
    제2 케이블이 연결되며, 상기 수형 커넥터의 수형 단자부가 삽입되는 암형 단자부를 구비하는 암형 터미널; 및,
    제1항 내지 제14항 중 어느 하나의 항의 접촉 스프링;을 포함하는 커넥터.
16. 제15항에 있어서,
    상기 암형 터미널의 상기 암형 단자부의 내측면에 상기 접촉 스프링이 안찰될 수 있는 안착홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
17. 제15항에 있어서,
    상기 수형 터미널과 상기 암형 터미널은 전기 자동차의 구동 전력용 터미널인 것을 특징으로 하는 커넥터.
    
    

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