KR20190024724A - 전기 연결 디바이스 및 그 냉각 - Google Patents

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장 파브르
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Abstract

2개의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124) 사이에 전기적으로 커플링되도록 설계되는, 전기 연결 션트(16)는 한 세트의 전류 전도 요소를 포함하고, 상기 세트의 전도 요소는, 제1 전기 연결 단자(26) 및 제2 전기 연결 단자(28)로서, 제1 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)와 커플링되도록 설계되고, 각각의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)와 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)에 커플링되는 전기 연결 단자(26, 28) 사이에 전류가 흐르게 하도록 설계되는, 제1 및 제2 전기 연결 단자(26, 28); 및 하나의 전기 연결 단자(26)로부터 다른 전기 연결 단자(28)로 전류가 흐르게 하도록 설계되는 2개의 전기 연결 단자(26, 28)를 위한 전기 커플링 요소(30)를 포함하고, 전도 요소 중 적어도 하나(26)가 전도 요소(26)를 통해 배열되어 냉각제가 내부에 유동하게 하는 션트 도관(42)을 포함한다.

Description

전기 연결 디바이스 및 그 냉각{ELECTRICAL CONNECTION DEVICE AND COOLING THEREOF}
본 발명은 전기 연결 디바이스 및 그 냉각 회로에 관한 것으로, 더 구체적으로 본 발명은 냉각 회로를 포함하는 전기 연결 션트(shunt) 및 그 전기 접촉 단자 커넥터에 관한 것이다.
하이브리드 또는 전기 자동차에서, 고전압 배터리 팩을 사용하여 그러한 차량의 전기 기계의 다양한 부재를 작동시키는 것이 알려진 관행이다. 일반적으로, 배터리 팩은 서로 상호연결되는 더 적절한 전압의 복수의 배터리 요소를 포함하고 그에 따라 요구된 높은 전압을 획득한다.
전기 연결 션트를 사용하여 배터리 요소들 사이의 상호연결을 형성하는 것이 알려진 관행이다. 그러나, 이들 유형의 차량의 전류 요구의 지속적인 증가에 따라, 연결 션트의 과열을 피하기 위해, 션트의 크기는 증가하는 경향이 있고 그에 따라 배터리 팩의 치수는 차량에서의 그 실시에서 실제의 문제가 된다.
따라서, 이들 문제를 해결하는 신규 해결책을 제안하는 것이 중요하다.
2개의 전기 접촉 단자 커넥터 사이에 전기적으로 커플링되도록 설계되는, 전기 연결 션트가 제공되고, 션트는 한 세트의 전류 전도 요소를 포함하고, 상기 세트의 전도 요소는, 제1 전기 연결 단자 및 제2 전기 연결 단자로서, 수직 축을 따라 연장되고, 제1 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터와 커플링되도록 설계되고, 각각의 전기 접촉 단자 커넥터와 전기 접촉 단자 커넥터에 커플링되는 전기 연결 단자 사이에 전류가 흐르게 하도록 설계되는, 제1 및 제2 전기 연결 단자를 포함한다. 2개의 전기 연결 단자를 위한 전기 커플링 요소가 하나의 전기 연결 단자로부터 다른 전기 연결 단자로 전류가 흐르게 하도록 설계된다. 전도 요소 중 적어도 하나가 전도 요소를 통해 배열되어 냉각제가 내부에 유동하게 하는 션트 도관을 포함한다. 냉각제는 션트의 전도 요소의 가열을 감소시키는 것을 가능케 하고, 적절한 션트 크기를 유지하는 것을 가능케 한다.
션트 도관은 적어도 하나의 단부가 냉각 파이프를 그것에 커플링하도록 설계되는 션트 상호연결 수단을 포함하는 개방-단부형 도관일 수 있다. 냉각 파이프는 공기 또는 수성 요소와 같은 냉각제의 경로를 채널로서 형성하는 것을 가능케 한다. 션트 도관은 직선형 도관일 수 있다.
제1 전기 연결 단자는 제1 전기 접촉 단자 커넥터 내로 삽입되도록 설계되는 대체로 원통형의 접촉 단부를 포함하는 수형 전기 연결 단자일 수 있다. 션트 도관은 제1 전기 연결 단자를 통해 배열될 수 있고, 수직 축을 따라 연장될 수 있다. 제1 전기 단자의 접촉 단부는 션트 도관과 유체 연속되도록 배열되는 내부 공동을 포함할 수 있고 그에 따라 션트 도관과 연속해서 냉각제가 유동하게 하는 또 다른 도관을 내부에 삽입할 수 있다. 제2 전기 연결 단자는 제1 전기 연결 단자와 동일한 특징을 포함할 수 있다.
전기 연결 션트의 전기 연결 단자를 수용하도록 설계되는 전기 접촉 단자 커넥터는 션트의 상기 전기 연결 단자와 전기적으로 커플링되도록 설계되는 전기 커플링 단자를 포함한다. 단자 커넥터 도관은 접촉 단자 커넥터를 통해 배열되어 냉각제가 내부에 유동하게 한다. 냉각제는 접촉 단자 커넥터의 가열을 감소시키는 것을 가능케 하고, 적절한 접촉 단자 커넥터 크기를 유지하는 것을 가능케 한다.
단자 커넥터 도관은 도관의 적어도 하나의 단부가 또 다른 냉각 파이프를 그것에 커플링하도록 설계되는 단자 커넥터 상호연결 수단을 포함하는 개방-단부형 도관일 수 있다. 냉각 파이프는 공기 또는 수성 요소와 같은 냉각제의 경로를 채널로서 형성하는 것을 가능케 한다. 단자 커넥터 도관은 직선형 도관일 수 있다. 전기 커플링 단자는 수직 축을 따라 연장되고, 수직 축을 따라 연장되는 대체로 원통형의 접촉 슬리브를 포함하고, 션트의 전기 연결 단자를 수용하도록 설계되는, 암형 전기 단자일 수 있다.
하우징이 접촉 슬리브의 원통형 벽을 덮을 수 있고, 하우징은 수직 축을 따라 연장되는 단자 커넥터 도관이 배열되는 하우징 저부를 포함한다. 중공 피스(piece)가 하우징 저부 상에 배열될 수 있고, 중공 피스는 하우징 저부로부터 접촉 슬리브의 내부까지 수직 축을 따라 연장되어 션트의 수형 전기 연결 단자의 접촉 단부의 내부 공동 내로 삽입될 수 있고, 단자 커넥터 도관을 형성하여 냉각제의 순환을 가능케 한다.
피스는 피스 주위에 배열되는 밀봉체를 포함할 수 있고, 밀봉체는 내부 공동과 피스 사이에서 밀착하여 압축되도록 설계된다. 하우징 저부는 단자 커넥터 도관을 형성하고 수직 축을 따라 하향으로 연장되는 냉각제 인출 덕트를 포함할 수 있다.
둘 모두가 위에서 설명된, 전기 연결 션트 및 전기 접촉 단자 커넥터를 포함하는 전기 조립체는 제1 전기 접촉 단자 커넥터의 커플링 단자와 전기적으로 커플링되는 션트의 제1 전기 연결 단자를 포함한다.
션트 도관은 단자 커넥터 도관과 유체 연속될 수 있다. 조립체는 션트 도관과 유체 연속되도록 고정되는 제1 냉각 파이프 그리고 단자 커넥터 도관과 유체 연속되도록 고정되는 제2 냉각 파이프를 포함할 수 있다. 냉각 파이프 중 적어도 하나가 그 단부 중 하나에서, 냉각제의 순환을 가능케 하는 펌프에 고정될 수 있다.
션트의 제2 전기 연결 단자와 제2 전기 접촉 단자 커넥터의 전기 커플링 단자의 조립체는 션트의 제1 전기 연결 단자와 제1 전기 접촉 단자 커넥터의 전기 커플링 단자의 조립체와 동일한 특징을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점이 비제한적인 예를 통해 제공되는, 하기의 상세한 설명을 읽을 때에, 그리고 첨부된 도면을 고려하면 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 연결 션트에 의해 서로 전기적으로 연결되는 배터리 요소를 포함하는 배터리 팩의 개략 사시도.
도 2는 도 1의 배터리 요소를 전기적으로 연결하도록 설계되는 전기 연결 션트의 제1 실시예의 개략 사시도.
도 3은 도 2에 따른 션트의, 그 플라스틱 하우징 요소가 없는, 개략 사시도.
도 4는 도 2에 따른 션트의 개략 축방향 단면도.
도 5는 도 2에 따른 션트의 전기 연결 단자를 수용하도록 설계되는 전기 접촉 단자 커넥터의 제1 실시예의 개략 분해 사시도.
도 6은 도 5에 따라 조립되고 배터리 요소 상에 장착되는 전기 접촉 단자 커넥터의 개략 축방향 단면도.
도 7은 도 2에 따른 전기 연결 션트와 도 5에 따른 2개의 전기 접촉 단자 커넥터의 전기 조립체의 실시예의 개략 축방향 단면도.
설명을 용이하게 하기 위해, 그리고 비제한적인 방식으로, 길이방향 축(L), 횡단방향 축(T) 및 수직 축(V)을 포함하는 직교 기준 프레임이 정의된다. "하향", "상향", "위", "아래", "저부" 및 "상부" 배향은 수직 방향에 따라 한정된다. "좌측", "우측" 및 "측방" 배향은 횡단 방향에 따라 한정된다. 또한, "전방" 및 "후방" 배향은 길이 방향에 따라 한정된다.
도 1에 따르면, 하이브리드 차량 또는 전기 차량에 내장되도록 설계되는 배터리 요소(11)의 조립체(10)가 도시된다. 치수를 제한하기 위해, 배터리 요소(11)는 2개의 길이방향 인접 열로 배열된다. 배터리 요소(11)의 조립체(10)는 그 2개의 횡단방향 단부 중 하나에서, 배터리 요소(11)의 조립체(10)의 전체 전압이 사이에 전달되는 양접점(12) 및 음접점(14)을 포함한다.
도시된 실시예에 따르면, 배터리 요소(11)의 조립체(10)는 12개의 배터리 요소(11)를 포함하고, 그 각각의 열은 6개의 배터리 요소(11)를 포함한다. 배터리 요소(11)는 직렬로 장착되는데, 그것은 제1 배터리 요소의 양극이 제2 배터리 요소의 음극에 연결되고, 제2 배터리 요소의 양극이 제3 배터리 요소의 음극에 연결되고, 이러한 연결이 이후에도 반복되고, 결국 제12 배터리 요소의 양극이 배터리 요소(11)의 조립체(10)의 양접점(12)에 전기적으로 링크된다는 것을 의미한다. 제1 배터리 요소의 음극은 배터리 요소(11)의 조립체(10)의 음접점(14)에 전기적으로 링크된다.
도시된 실시예에 따르면, 배터리 요소(11)의 양극과 음극 사이의 전기적인 연결은 전기 연결 션트(16)를 사용하여 이루어진다. 구체적으로, 션트(16)는 배터리 요소(11)의 2개의 열 사이에 배열된다. 이러한 배열은 구체적으로 양접점(12) 및 음접점(14)에 대향하는 단부에서, 제6 배터리 요소의 양극과 배터리 요소(11)의 조립체(10)의 보호 퓨즈의 단자 커넥터 사이에 연결되는 션트, 및 또한 제7 배터리 요소의 음극과 퓨즈의 다른 단자 커넥터 사이에 연결되는 또 다른 션트를 배열하는 것을 가능케 한다.
또한, 이러한 실시예에 따르면, 각각의 접점(12, 14)은 전기 연결 션트(16)에 의해 그 배터리 요소에 전기적으로 링크된다.
배터리 요소(11)의 조립체(10)가 요청될 때에, 예를 들어 400 암페어 정도의, 매우 높은 전류가 각각의 전기 연결 션트(16)를 통해 흐르게 될 수 있다. 각각의 션트(16) 내에서 흐르는 전류는 그 가열을 발생시킨다. 전기 연결 션트(16)의 가열을 감소시키는 방식 중 하나가 그것들을 냉각시키는 것이다.
도시된 실시예에 따르면, 션트(16)의 냉각 회로(18)가 실시된다. 냉각 회로(18)는 공기, 가스, 물 또는 임의의 다른 액체와 같은, 냉각제가 션트(16)를 통해 유동하게 하는 것을 가능케 하는 냉각 파이프(20, 22)를 포함한다. 더 구체적으로, 션트(16)에 냉각제를 공급하는 파이프(20) 그리고 션트(16)를 통과한 유체를 회수하는 파이프(22)가 확인될 것이다.
냉각 회로(18)는 냉각제를 션트(16)의 공급 파이프(20) 내로 주입하는 것을 가능케 하는 펌프(24)를 또한 포함한다. 이러한 실시예에 따르면, 회수 파이프(22)는 유체를 펌프(24) 내로 재주입하는 것을 가능케 한다. 펌프(24)는 적절하게 회수된 유체를 냉각시켜 그것을 냉각 회로(18) 내로 재주입하는 것을 가능케 하는 디바이스를 포함할 수 있다.
예시적인 그리고 비제한적인 방식으로, 공기의 유동을 공급 파이프(20, 22) 내에 발생시키는 팬이 펌프(24)로서의 역할을 할 수 있다.
도 2 및 3에 따르면, 냉각 회로(18)에 의해 냉각되도록 설계되는 전기 연결 션트(16)의 실시예가 도시된다. 션트(16)는 제1 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터와 커플링되도록 설계되는 제1 전기 연결 단자(26) 및 제2 전기 연결 단자(28), 및 2개의 전기 연결 단자(26, 28)를 링크하는 전기 커플링 요소(30)와 같은 전기 전도 요소를 포함한다.
각각의 전기 연결 단자(26, 28)는 전기 절연성 하우징 요소(34) 내에 수납되는 전기 전도성 금속 로드(32, 36)로 구성된다. 바람직하게는, 각각의 로드(32, 36)는 대체로 원통형 형태이다. 하우징 요소(34)는 로드(32, 36) 상에 오버몰딩될 수 있거나, 로드(32, 36)는 하우징 요소(34) 내로 강제 끼워맞춤될 수 있다.
각각의 금속 로드(32, 36)는 수직 축(V)을 따라 연장된다. 각각의 금속 로드(32, 36)는 로드(32, 36)와 전기 접촉 단자 커넥터의 커플링을 가능케 하는 저부 부분을 포함한다. 로드(32, 36)의 저부 부분은 이후에서 접촉 단부(38, 40)로 지칭된다. 이러한 예에서, 접촉 단부(38, 40)는 전기 접촉 단자 커넥터 상에 위치되는 암형 부분과 상보성인 대체로 원통형의 수형 부분이다. 바꿔 말하면, 도시된 실시예에 따르면, 제1 전기 연결 단자(26) 및 제2 전기 연결 단자(28)는 수형 단자이다. 로드의 상부 부분은 전기 커플링 요소(30)에 의해 서로 전기적으로 링크된다.
도 4에 따르면, 각각의 전기 연결 단자(26, 28)는 냉각제가 각각의 금속 로드(32, 36)를 통해 유동하게 하도록 설계되는 이후 션트 도관(42, 44)으로 불리는 개방-단부형 도관을 포함한다. 각각의 션트 도관(42, 44)은 각각의 금속 로드(32, 36)의 상부 단부(33, 37)로부터 접촉 단부(38, 40)의 내부 공동(46, 48)까지 수직 축을 따라 연장되고, 각각의 내부 공동(46, 48)은 각각의 금속 로드(32, 36)의 저부 자유 단부(50, 52) 상에서 나타난다. 바꿔 말하면, 각각의 션트 도관(42, 44)은 션트(16)의 각각의 전기 연결 단자(26, 28)의 상부 단부(33, 37)로부터 각각의 접촉 단부(38, 40)의 내부 공동(46, 48)까지 수직으로 직선형으로 연장되고, 상기 내부 공동(46, 48)은 션트 도관(42, 44)과 유체 연속된다. 각각의 션트 도관(42, 44)은 그에 따라 공동(46, 48)과의 접합 단부(54, 56)로 불리는 단부를 포함한다. 각각의 션트 도관(42, 44)은 개방-단부형 도관, 즉 그 단부의 각각에서 구멍을 포함하는 도관이다.
각각의 로드(32, 36)의 상부 단부(33, 37)는 그에 따라 냉각제를 각각의 션트 도관(42, 44) 내로 유입시키는 것을 가능케 하는 구멍을 포함한다.
각각의 내부 공동(46, 48)은 션트(16)를 전기 접촉 단자 커넥터 내에 안내 및 보유하기 위한 피스를 수용하도록 설계된다. 바람직하게는, 션트(16) 도관(42)은 내부 공동(46)의 구멍 직경보다 작은 일정한 구멍 직경을 갖는다.
션트(16)의 급송 파이프(20)의 단부의 고정을 단순화하기 위해, 션트 도관(42)과 급송 파이프(20) 사이의 션트 상호연결 수단(58)이 션트(16)의 각각의 전기 연결 단자(26, 28)의 상부 단부(33) 상에 배열된다. 바람직하게는, 션트(16) 상호연결 수단(58)은 션트 도관(42) 내로의 나사-체결에 의해 삽입되는, 칼라 유형의 파이프 고정 수단일 수 있다. 명백하게, 접근성의 목적을 위해, 각각의 션트 상호연결 수단(58)은 전기 연결 단자(26, 28)의 상부 단부(33)를 덮는 전기 절연성 하우징 요소(34)의 구멍을 통해 배열된다.
대안으로서, 션트 도관(42)은 또한 2개의 전기 연결 단자(26, 28)를 링크하는 전기 커플링 요소(30)를 통해 배열될 수 있다.
각각의 전기 연결 단자(26, 28)는 또한 상기 단자(26, 28)의 접촉 단부(38, 40)에 배열되는 내부 공동(46, 48)을 갖지 않을 수 있다. 이러한 다른 실시예에서, 각각의 전기 연결 단자(26, 28) 내에 배열되는 각각의 션트 도관(42, 44)은 이어서 각각의 로드(32, 36)의 상부 단부(33, 37)로부터 각각의 로드(32, 36)의 저부 단부(50, 52)까지 연장된다. 이러한 특정 실시예에 따르면, 션트 도관(42)의 저부 단부에서, 바람직하게는 션트(16)의 각각의 상부 단부(33, 37) 상에 배열되는 것과 동일한, 션트 상호연결 수단(58)을 배열하고 그에 따라 션트(16)를 통과한 유체를 위한 회수 파이프(22)를 그것에 용이하게 고정할 수 있는 것을 고려하는 것이 가능하다. 이러한 특정한 경우에, 션트(16)의 전기 연결 단자(26, 28)는 그에 따라 션트(16)를 전기 접촉 단자 커넥터 내에 안내 및 보유하기 위한 피스를 포함하지 않는 전기 단자 커넥터 내로 삽입되도록 설계된다.
냉각제 파이프(20, 22)를 고정하는 상호연결 수단(58)의 사용은 이러한 상호연결을 단순화하는 것을 가능케 한다는 것이 주목되어야 한다. 이들 상호연결 수단(58)을 션트(16) 상에 배열하지 않고, 그에 따라 예를 들어 각각의 냉각 파이프(20, 22)의 단부가 각각의 션트 도관(42, 44) 내로 강제 삽입되는 것을 고려하는 것이 가능하다.
더 경제적으로, 냉각 파이프(20, 22)를 션트 도관(42, 44)에 연결하지 않는 것을 고려하는 것이 가능하다. 션트 도관(42, 44)을 통한 자연적인 공기 대류가, 일부 경우에 있어서, 션트(16)의 냉각에 충분할 수 있다.
션트 도관(42, 44)의 배열은 수형 유형의 전기 연결 단자(26, 28)를 포함하는 션트로 제한되지 않는다. 실제로, 션트 도관(42, 44)을 암형 유형의 전기 연결 단자를 통해 배열하는 것을 고려하는 것이 또한 가능하다. 중요한 것은 션트(16)의 가열을 유발할 수 있는 전류가 통과하는 션트(16)의 적어도 하나의 전도 요소를 통해 션트 도관(42, 44)을 배열하는 것이다.
도 5에 따르면, 전기 연결 션트(16)의 전기 연결 단자를 수용하도록 설계되는 전기 접촉 단자 커넥터(60)의 실시예가 도시된다. 도시된 전기 접촉 단자 커넥터(60)는 이후 전기 커플링 단자(62)로 불리는 암형 전기 단자를 포함하는 전기 단자 커넥터이다. 전기 접촉 단자 커넥터(60)는 또한 션트(16)를 통해 유동할 수 있는 냉각제의 배출을 가능케 하도록 설계된다.
전기 접촉 단자 커넥터(60)는, 상부로부터 저부로, 단자 커넥터(60)를 배터리 요소(11)에 고정하도록 설계되는, 바람직하게는 플라스틱의, 부착 요소(64), 전기 커플링 단자(62), 전류를 배터리 요소(11)로부터 전기 커플링 단자(62)로 전도하도록 설계되는 전기 전도성 버스바(66) 그리고 전기 커플링 단자(62)를 덮도록 설계되는 플라스틱 하우징(68)을 포함한다.
더 구체적으로, 부착 요소(64)는 전기 커플링 단자(62) 내로의 션트(16)의 전기 연결 단자(26)의 삽입을 위해 설계되는 중심 구멍(72)을 포함하는 제1 평면형 수평 판(70)을 포함한다. 제1 판(70)은 단자 커넥터 위에 전기 절연을 제공한다. 제1 판(70)은 그 모서리 중 하나 상에, 수직 축(V)을 따라 상향으로 연장되는 중공 설부(hollow tongue)(74)을 구비하고, 스너그(snug) 상으로의 전기 접촉 단자 커넥터(60)의 부착을 가능케 한다. 제1 판(70)에는 제1 판(70)의 모서리 상에 배열되고 수직 축(V)을 따라 하향으로 연장되어 제1 판(70)과 플라스틱 하우징(68)을 고정할 수 있는 스너그(76)를 또한 구비한다.
제1 판(70)의 중심 구멍(72)은 션트(16)의 수형 전기 연결 단자(26, 28)의 각각의 로드(32, 36)의 직경과 실질적으로 동일한 직경이다. 중심 구멍(72)은 제1 판(70)의 상부 면으로부터 제1 판(70)의 저부 면을 지나 배열되는 그 저부 자유 단부까지 수직 축(V)을 따라 연장되고, 그에 따라 제1 판(70) 아래에 링(78)을 형성하는 환형 벽(76)을 포함한다.
전기 커플링 단자(62) 또는 암형 단자는 환형 기부(82)로부터 그 저부 자유 단부까지 수직 축(V)을 따라 하향으로 연장되고 그에 따라 암형 접촉 슬리브(84)를 형성하는 복수의 탄성 접촉 핑거(80)를 포함하는 튤립 유형의 단자이다. 환형 기부(82)는 부착 요소(64)의 제1 판(70)의 링(78) 주위에 조립되도록 설계된다. 각각의 접촉 핑거(86)는 축방향으로 전기 커플링 단자(62)의 내부를 향해 만곡되고 그에 따라 전기 커플링 단자(62)의 슬리브(84)의 내경은 제1 판(70)의 중심 구멍(72)의 직경보다 작고 그에 따라 션트(16)가 전기 접촉 단자 커넥터(60) 내로 삽입될 때에 접촉 핑거(80)가 션트(16)의 로드(32)의 접촉 단부(38)와 전기적으로 접촉할 수 있다.
버스바(66)는 전기 커플링 단자(62) 상으로 고정되도록 설계되는 제1 부분(86) 그리고 배터리 요소(11)의 양극 또는 음극 상으로 고정되도록 설계되는 제2 부분(88)을 포함한다.
제1 부분(86)은 원형 구멍(90)을 포함하는 제2 평면형 수평 판이다. 원형 구멍(90)은 제1 부분(86)의 상부 면으로부터 제1 부분(86)의 상부 면을 지나 배열되는 그 상부 자유 단부까지 수직 축(V)을 따라 상향으로 연장되고, 그에 따라 제1 부분(86) 상에 링(92)을 형성하는 원형 벽을 포함한다. 링(92)은 전기 커플링 단자(62)의 환형 기부(82) 주위에 삽입되어 그것과 접촉하고 그에 따라 션트(16)가 전기 접촉 단자 커넥터(60) 내로 삽입될 때에 전류를 배터리 요소(11)로부터 전기 커플링 단자(62) 그리고 그에 따라 션트(16)의 로드(32)로 전도하도록 설계된다. 바꿔 말하면, 링(92)의 직경은 커플링 단자(62)의 기부(82)의 직경보다 약간 크고, 그에 따라 링(92)은 전기 커플링 단자(62)의 기부(82) 주위에 마찰 끼워맞춤되도록 설계된다.
제1 부분(86)과 연속하는, 제2 부분(88)은 제2 수평 판의 모서리로부터 그 저부 자유 단부까지 수직 축(V)을 따라 하향으로 연장되는 평면형 수직 판이다.
플라스틱 하우징(68)은 하우징 저부(94) 그리고 표면적 치수가 하우징 저부(94)와 동일한 상부 구멍(96)을 포함하는 원통형 하우징이다. 상부 구멍(96)은 버스바(66)의 제1 부분(86)의 저부 면에 대항하여 지지하게 되도록 설계되는 평면형 플랜지(97)를 포함하는 원형 구멍이다. 하우징(68)의 상부 구멍(96)은 버스바(66)의 제1 부분(86)의 링(92)의 직경과 동일한 직경이다.
하우징 저부(94)에는 수직 축(V)을 따라 하향으로 배향되어 전기 접촉 단자 커넥터(60)를 통과한 냉각제의 배출을 가능케 하는 덕트(98) 상에서 나타나는 구멍이 제공된다. 덕트(98)는 그에 따라 하우징 저부(94)로부터 그 저부 단부(100)까지 연장된다. 덕트(98)는 그에 따라 냉각제를 그 저부 단부(100)로 안내하는 것을 가능케 하는 안내 덕트 도관을 포함한다.
전기 접촉 단자 커넥터(60)의 덕트(98)의 저부 단부(100)에 대한 회수 파이프(22)의 단부의 고정을 단순화하기 위해, 단자 커넥터 상호연결 수단(102)이 덕트(98)의 저부 단부(100) 상에 배열된다. 바람직하게는, 단자 커넥터 상호연결 수단(102)은 단자 커넥터의 덕트 내로의 나사결합에 의해 삽입되는, 칼라 유형의 파이프 고정 수단일 수 있다. 바람직하게는, 단자 커넥터 상호연결 수단(102)은 션트 상호연결 수단(58)과 동일하다.
도 6에 따르면, 플라스틱 하우징의 저부(94)는 션트(16)를 전기 접촉 단자 커넥터(60) 내에 안내 및 보유하기 위한 중공 피스(104)를 포함한다. 피스(104)는 하우징 저부(94)로부터 전기 커플링 단자(62)의 접촉 슬리브(84) 내에 배열되는 그 자유 단부까지 수직 축(V)을 따라 상향으로 연장된다. 피스(104)는 덕트(98)와 동축으로 배열된다.
중공 피스(104)는 덕트(98)의 도관과 유체 연속되도록 배열되어 션트 도관(42)과 별개인 개방-단부형 도관을 형성하는데, 이후 단자 커넥터 도관(106)으로 불린다. 단자 커넥터 도관(106)은 션트(16)가 접촉 단자 커넥터(60)에 커플링될 때에 전기 접촉 단자 커넥터(60)를 통해 냉각제가 유동하게 하고 션트(16) 내에서 유동된 유체를 회수하도록 설계된다. 각각의 단자 커넥터의 도관(106)은 각각의 피스의 상부 단부(108)로부터 각각의 덕트(98)의 자유 저부 단부(100)까지 수직 축(V)을 따라 연장된다. 바꿔 말하면, 단자 커넥터 도관(106)은 각각의 피스(104)의 상부 단부(108)로부터 단자 커넥터 상호연결 수단(102)까지 수직으로 직선형으로 연장된다.
전기 접촉 단자 커넥터(60)의 피스(104)의 상부 단부(108)는 그에 따라 피스(104)가 션트(16)의 전기 단자(26)의 내부 공동 내로 삽입될 때에 션트 도관(42)의 접합 단부(54)로부터 비롯하는 냉각제를 회수하는 것을 가능케 하는 구멍을 포함한다.
이러한 실시예에 따르면, 전기 접촉 단자 커넥터(60)의 피스(104)에는 환형 밀봉체(110)가 제공된다. 밀봉체(110)는 피스(104) 주위에 배열되고, 수형 전기 연결 단자(26)의 내부 공동(46)과 피스(104) 사이에서 밀착하여 압축되도록 설계되고 그에 따라 션트(16)의 전기 연결 단자(26)가 전기 접촉 단자 커넥터(60) 내로 삽입될 때에, 션트 도관(42) 및 단자 커넥터 도관(106)은 임의의 먼지의 진입에 대항하여 보호되고 또한 그에 따라 냉각제는 전기 연결 단자(26)의 접합 단부(54)에서의 유체의 손실 없이 션트 도관(42)과 단자 커넥터 도관(106) 사이에서만 통과한다.
또 다른 실시예에 따르면, 전기 접촉 단자 커넥터(60)는 수형 유형의 전기 연결 단자(26) 주위에 삽입되도록 설계되는 단순한 전도성 링일 수 있다. 전도성 링은 그것을 배터리 요소(11)의 양극 또는 음극 상으로 고정되게 하는 적어도 하나의 금속 연장부를 포함할 수 있다. 링은 예를 들어 링의 두께를 통해 배열될 수 있는 단자 커넥터 도관(106)을 또한 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 전기 단자 커넥터는 부착 요소(64), 또는 플라스틱 하우징(68) 중 어느 것도 갖지 않고 그것이 도 5의 전기 접촉 단자 커넥터(60)의 버스바(66)를 또한 갖지 않게 한다.
대안적인 실시예에 따르면, 전기 접촉 단자 커넥터는 션트의 암형 전기 연결 단자에 전기적으로 커플링될 수 있도록 수형 유형의 전기 커플링 단자를 포함하는 단자 커넥터일 수 있다. 바람직하게는, 각각의 전기 연결 또는 커플링 단자는 냉각제의 유동을 갖도록 설계되는 덕트를 포함할 수 있다.
도 7에 따르면, 션트(16)와 2개의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)의 전기 조립체(120)의 실시예가 도시된다. 전기 연결 션트(16)는 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124) 내로 삽입된다. 더 구체적으로, 션트(16)의 제1 전기 연결 단자(26) 및 제2 전기 연결 단자(28)는 제1 전기 접촉 단자 커넥터(122) 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터(124)와 전기적으로 커플링된다. 제1 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)는 도 5 및 6에 설명된 전기 접촉 단자 커넥터(60)와 동일하다. 제1 접촉 단자 커넥터(122)는 제1 배터리 요소(126)에 고정되고, 반면에 제2 접촉 단자 커넥터(124)는 제2 배터리 요소(128)에 고정된다. 더 구체적으로, 제1 전기 접촉 단자 커넥터(122)의 버스바(130)는 제1 배터리 요소(126)의 결정된 극성의 극, 예를 들어 양극에 전기적으로 커플링되고, 제2 전기 접촉 단자 커넥터(124)의 버스바(133)는 제1 전기 접촉 단자 커넥터(122)의 버스바(130)에 커플링되는 제1 배터리 요소(126)의 극의 극성과 상보성인 극성의 제2 배터리 요소(128)의 극, 즉, 예를 들어, 음극에 전기적으로 커플링된다.
이러한 실시예에 따르면, 각각의 전기 연결 단자(26, 28)는 전기 커플링 단자(130, 132) 내로 삽입되고 그에 따라 각각의 전기 커플링 단자(130, 132)의 탄성 접촉 핑거(123, 125)는 각각의 전기 연결 단자(26, 28)의 접촉 단부(38, 40)와 접촉한다. 각각의 접촉 단부(38, 40)의 내부 공동(46, 48)은 각각의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)의 각각의 안내 피스(134, 136) 주위에 삽입되고 그에 따라 각각의 피스(134, 136) 주위에 배열되는 각각의 환형 밀봉체(138, 140)는 내부 공동(46, 48)의 벽과 각각의 피스(134, 136) 사이에서 압축된다. 이러한 배열은 각각의 단자 커넥터 도관(142, 144)이 각각의 션트 도관(42, 44)과 유체 연속되게 하고, 각각의 도관(42, 44, 124, 144)은 직선형이다.
션트의 각각의 전기 연결 단자(26, 28)의 션트 도관(42, 44)에는 냉각제 급송 파이프(20)에 의해 냉각제가 급송되고, 상기 급송 파이프(20)는 제1 및 제2 전기 연결 단자(26, 28)에 각각 공급하는 제1 공급 분지부(21) 및 제2 공급 분지부(23)를 포함한다. 급송 파이프의 제1 및 제2 분지부(21, 23)는 각각의 전기 연결 단자(26, 28) 상에 배열되는 션트 상호연결 수단(58)에 의해 각각의 션트 도관(42, 44) 상으로 고정된다. 각각의 전기 연결 단자(26, 28)를 통과한 냉각제는 냉각제 회수 파이프(22)에 의해 각각의 단자 커넥터 도관(142, 144)을 통해 회수된다. 더 구체적으로, 회수 파이프(22)는 단자 커넥터 상호연결 수단(102)을 통해 각각의 덕트(146, 148)의 저부 단부(150, 152), 즉 각각의 션트 도관(142, 144)의 저부 단부에 각각 고정되는 제1 회수 분지부(25) 및 제2 회수 분지부(27)를 포함한다. 바람직하게는, 단자 커넥터 상호연결 수단(102)은 션트 상호연결 수단(58)과 동일하다.
특정 실시예에 따르면, 단일의 전기 연결 단자가 션트 도관을 포함하고, 그리고 션트 도관을 포함하는 전기 연결 단자에 커플링되는 전기 접촉 단자 커넥터만이 단자 커넥터 도관을 포함하는 션트를 전기 조립체(120)가 포함하게 하는 것을 고려하는 것이 가능하다.
또 다른 실시예에 따르면, 수형 유형의 전기 연결 단자가 내부 공동을 포함하지 않는 션트, 및 전기 접촉 단자 커넥터가 배터리 요소의 극과의 부착을 위한 적어도 전도성 수단을 포함하는 단순한 전도성 링인 커넥터를 전기 조립체(10)가 포함하게 하는 것을 고려하는 것이 가능하다. 이러한 다른 실시예에 따르면, 전기 접촉 단자 커넥터가 션트 도관을 포함하지 않게 하고, 션트의 수형 유형의 2개의 전기 연결 단자 중 적어도 하나가 전기 연결 단자의 로드의 상부 단부로부터 로드의 저부 단부까지 연장되는 션트 도관을 포함하게 하는 것을 고려하는 것이 그에 따라 가능하다. 냉각 파이프와의 상호연결 수단은 각각의 션트 도관의 양쪽 단부 상에 배열될 수 있다. 이러한 다른 실시예에서, 전기 접촉 단자 커넥터는 부착 요소 또는 버스바 중 어느 것도 포함하지 않고 그것이 도 5에 도시된 것과 같은 플라스틱 하우징을 또한 갖지 않게 한다는 것이 주목되어야 한다.
본 발명은 배터리 요소(11)의 양극 및 음극을 서로 커플링하도록 의도되는 전기 연결 션트(16) 및 전기 접촉 단자 커넥터(60)의 사용으로 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 션트(16) 및 단자 커넥터(60)는 전류가 하나의 요소로부터 다른 요소로 통과하여야 하는 2개의 요소의 전기적인 커플링을 요구하는 임의의 다른 분야에 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 전기 연결 션트(16)로서, 2개의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124) 사이에 전기적으로 커플링되도록 설계되고, 한 세트의 전류 전도 요소를 포함하고, 상기 세트의 전도 요소는,
    제1 전기 연결 단자(26) 및 제2 전기 연결 단자(28)로서, 수직 축(V)을 따라 연장되고, 제1 및 제2 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)와 커플링되도록 설계되고, 각각의 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)와 전기 접촉 단자 커넥터(122, 124)에 커플링되는 전기 연결 단자(26, 28) 사이에 전류가 흐르게 하도록 설계되는, 제1 및 제2 전기 연결 단자(26, 28); 및
    하나의 전기 연결 단자(26)로부터 다른 전기 연결 단자(28)로 전류가 흐르게 하도록 설계되는 2개의 전기 연결 단자(26, 28)를 위한 전기 커플링 요소(30)
    를 포함하는, 션트(16)에 있어서,
    전도 요소 중 적어도 하나(26)가 전도 요소(26)를 통해 배열되어 냉각제가 내부에 유동하게 하는 션트 도관(42)을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    션트 도관(42)은 적어도 하나의 단부가 션트(16) 냉각제 공급 파이프(20)를 그것에 연결하도록 설계되는 션트 상호연결 수단(58)을 포함하는 개방-단부형 도관인 것을 특징으로 하고,
    션트 도관(42)은 직선형 도관인 것을 특징으로 하는,
    션트(16).
  2. 제1항에 있어서, 제1 전기 연결 단자(26)는 제1 전기 접촉 단자 커넥터(122) 내로 삽입되도록 설계되는 대체로 원통형의 접촉 단부(38)를 포함하는 수형 전기 연결 단자인 것을 특징으로 하는, 션트(16).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 션트 도관(42)은 제1 전기 연결 단자(26)를 통해 배열되고, 수직 축(V)을 따라 연장되는 것을 특징으로 하는, 션트(16).
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