KR20190055767A - 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩 - Google Patents

리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고전압 요구사항에 따라 각각의 수핀(male pin) 간의 핀간격을 넓히지 않으면서도 전체적인 커넥터의 크기를 유지한 상태에서 내부 격벽 구조를 통해 핀 간 절연 상태를 유지할 수 있고, 특히 암커넥터(female connector)의 끝단에 리테이너 적용을 위한 공간을 확보함으로써, 암커넥터와 연결된 케이블 단자가 이탈되지 않도록 하는 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩에 관한 것이다.

Description

리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩{CONNECTOR WITH A BULKHEAD STRUCTURE WITH ENOUGH SPACE FOR RETAINER}
본 출원은 2017년 11월 15일자 한국 특허 출원 제10-2017-0152370호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
본 발명은 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 고전압 요구사항에 따라 각각의 수핀(male pin) 간의 핀간격을 넓히지 않으면서도 전체적인 커넥터의 크기를 유지한 상태에서 내부 격벽 구조를 통해 핀 간 절연 상태를 유지할 수 있고, 특히 암커넥터(female connector)의 끝단에 리테이너 적용을 위한 공간을 확보함으로써, 암커넥터와 연결된 케이블 단자가 이탈되지 않도록 하는 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩에 관한 것이다.
최근 차세대 스마트카와 전기동력 자동차를 중심으로 전장화가 급속히 진행되면서 기존 12V, 24V 전압을 이용하는 저전압 전기시스템이 한계에 봉착하고 있으며, 세계 자동차 및 부품업계에 그 이상의 전압(36V, 48V)을 요구하는 고전압 전기시스템 개발이 화두로 떠오르고 있다.
고전압 전기시스템이 중요해진 배경은 능동형 안전 시스템과 인포테인먼트 시스템 등 스마트카 기술이 확대되면서 차량 내 전력 사용량이 급증했기 때문이다. 하지만 30여년 전에 수립된 저전압 전기시스템으로는 증가하는 고출력 전장 부품들을 구동하는데 한계에 직면했다. 이에 따라 유럽과 미국 등의 완성차 업체들은 배터리, 컨버터, 제네레이터 등 전원 및 공급 관리 부품을 고전압 전기시스템에 맞게 재설계하고 개발에 박차를 가하고 있다.
이와 함께, 고전압 전기시스템에 최적화된 부품들의 개발도 이루어지고 있다. 이러한 부품들 중, 자동차용 저전압(Low Voltage) 커넥터의 경우에는, 저전압을 기준으로 설계되었기 때문에 전기자동차 배터리 용량 증대에 기인하여 점차 보다 큰 전압을 요구하는 BMS에는 사용하기 적합하지 않게 되었다.
특히, 현재는 저전압 커넥터는 고전압 환경에서 동작될 수 없으며, 이를 위해서는 수핀(male pin) 간의 사이 간격이 일정 거리 이상 반드시 확보되어야 하기 때문에, 그에 따른 저전압 커넥터의 크기가 증가할 수 밖에 없다는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 종래에는 저전압 커넥터의 크기 증가를 방지하고자 수커넥터 내측에 격벽을 형성하는 기술이 개발되고 있지만, 수커넥터 내측으로부터 돌출되는 핀 길이가 길기 때문에 절연을 위해서는 격벽도 그만큼 높아져야 한다.
이 경우, 격벽이 암커넥터의 하우징을 향해 깊숙히 끼워지기 때문에, 암커넥터의 일측 말단부에 삽입되는 케이블 단자를 고정시키기 위한 리테이너(retainer)를 마련하기 위한 공간이 확보되지 못한다는 문제점을 가지고 있었다.
한국공개실용신안 제20-2010-0011451호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 고전압 요구사항에 따라 각각의 수핀(male pin) 간의 핀간격을 넓히지 않으면서도 전체적인 커넥터의 크기를 유지한 상태에서 내부 격벽 구조를 통해 핀 간 절연 상태를 유지할 수 있고, 특히 암커넥터(female connector)의 끝단에 리테이너 적용을 위한 공간을 확보함으로써, 암커넥터와 연결된 케이블 단자가 이탈되지 않도록 하는 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용되는 배터리 팩을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터는 커넥터 하우징, 상기 커넥터 하우징의 내측면으로부터 돌출 형성되는 각각의 수핀(male pin)을 구획하는 격벽 및 상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되되, 삽입단이 상기 격벽의 형태와 상응하도록 나뉘어진 형태로 형성되는 암커넥터(female connector)를 포함하며, 상기 암커넥터의 삽입단이 상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되는 경우, 기 설정된 전압값 이상의 전류가 도통되더라도 상기 격벽에 의해 상기 각각의 수핀이 서로 절연될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 암커넥터의 일측과 체결 고정되는 리테이너;를 더 포함하며, 상기 리테이너와 상기 암커넥터의 체결 고정 시, 상기 리테이너에서 상기 암커넥터의 내측 방향을 향해 돌출 형성된 다수의 걸림돌기가 상기 암커넥터의 내측으로 삽입되면서 상기 암커넥터의 일측 방향으로 삽입되는 다수의 케이블 단자와 걸림 결합되고, 상기 케이블 단자는 상기 걸림돌기와 걸림 결합됨에 따라 상기 암커넥터로부터 외측 방향으로 이탈되지 않고 고정된 상태가 유지될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 격벽은 상기 커넥터 하우징의 내측면으로부터 상기 각각의 수핀을 각각 독립적으로 구획하는 격자무늬 형태로 돌출 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고전압 요구사항에 따라 각각의 수핀(male pin) 간의 핀간격을 넓히지 않으면서도 전체적인 커넥터의 크기를 유지한 상태에서 내부 격벽 구조를 통해 핀 간 절연 상태를 유지할 수 있고, 특히 암커넥터(female connector)의 끝단에 리테이너를 적용시킴으로써 암커넥터와 연결된 케이블 단자가 이탈되지 않도록 하는 이점을 가진다.
도 1은 리테이너 적용공간이 확보되지 않은 종래의 커넥터(1)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 리테이너 적용공간이 확보되지 않은 종래의 커넥터(1)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 리테이너 적용공간이 확보되지 않은 종래의 커넥터(1)의 경우, 수커넥터(200) 내측으로부터 돌출되는 핀(220)의 길이가 길기 때문에 절연을 위해서는 격벽(241)도 그만큼 높아지도록 형성된 것을 알 수 있다.
이 경우, 격벽(241)이 암커넥터(100)의 하우징을 향해 깊숙히 끼워지기 때문에, 암커넥터(100)의 일측 말단부에 삽입되는 케이블 단자를 고정시키기 위한 리테이너(retainer)를 마련하기 위한 공간이 확보되지 못한다는 문제점을 가지고 있었다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터(100)의 형태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터(100)는 크게 커넥터 하우징(110), 격벽(120) 및 암커넥터(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
커넥터 하우징(110)은 일종의 수커넥터(male connector)를 의미할 수 있는데, 내측면에는 다수 개의 수핀(male pin, 110a)이 외측을 향해 돌출 형성되어 있고, 각각의 수핀(110a)은 격벽(120)에 의하여 구획될 수 있다.
이때, 격벽(120)은 커넥터 하우징(110)의 내측면으로부터 각각의 수핀(110a)을 각각 독립적으로 구획할 수 있도록, 격자무늬 형태로 돌출 형성될 수 있다.
예컨데, 격벽(120)의 높이는 각각의 수핀(110a)의 높이와 상응한 높이를 가질 수 있는데, 이를 통해 수핀(110a)과 수핀(110a) 간의 연면거리(creepage)는 늘어나지만 공간거리(clearance)는 동일한 크기를 유지할 수 있게 된다.
여기에서, 연면거리라 함은 어느 하나의 수핀(110a)으로부터 격벽(120)의 높이를 포함하여 이웃한 다른 수핀(110a)까지 도달하기 위한 최종 길이를 의미할 수 있다.
또한, 공간거리라 함은 어느 하나의 수핀(110a)과 이웃한 다른 수핀(110a)까지 도달하기 위한 최종 길이를 의미하되, 이때는 격벽(120)의 높이를 무시한 수핀과 수핀 간의 직선거리를 의미할 수 있다.
즉, 격벽(120)이 마련됨에 따라, 두 개의 수핀 간에는 절연을 위한 가림막이 형성되어 연면거리는 늘어나게 되지만, 격벽(120)이 생김으로써 두 개의 수핀 간 간격을 늘리지 않아도 되기 때문에 공간거리는 동일한 크기를 유지할 수 있게 되는 것이다.
한편, 격벽(120)의 높이가 각각의 수핀(110a)의 높이와 상응한 높이로 형성되는 이유는, 암커넥터(130)의 일측과 체결 고정되는 리테이너(130a)가 체결 고정되기 위한 공간을 확보하기 위함이다.
커넥터 하우징(110)과 암커넥터(130) 간의 결합 시, 격벽(120)은 암커넥터(130) 하우징의 길이 방향을 향해 절반 정도의 길이만큼 끼워지게 되는데, 이때 암커넥터(130)에는 리테이너(130a)가 체결되기 위한 충분한 공간이 확보될 수 있다.
리테이너(130a)는 암커넥터(130)의 일측과 체결 고정될 수 있는데, 주 역할을 암커넥터(130)의 일측 방향으로 삽입되는 다수의 케이블 단자가 암커넥터(130)에 고정된 상태를 유지할 수 있도록 함을 의미할 수 있다.
이때, 리테이너(130a)에는 암커넥터(130)와의 체결 고정 시, 암커넥터(130)의 내측 방향을 향해 돌출 형성되는 다수의 걸림돌기(130a-1)가 마련될 수 있으며, 이러한 다수의 걸림돌기(130a-1)가 다수의 케이블 단자와 걸림 결합된다. 따라서, 다수의 케이블 단자는 다수의 걸림돌기(130a-1)에 의해 걸림 결합됨에 따라 암커넥터(130)의 외측 방향으로 이탈되지 않고 고정된 상태가 유지될 수 있다.
암커넥터(female connector, 130)는 커넥터 하우징(110)의 내측 방향으로 삽입 및 체결되되, 말단의 삽입단이 격벽(120)의 형태인 격자무늬 형태와 상응하게 끼움 결합되도록 나뉘어 형성될 수 있다.
즉, 암커넥터(130)의 말단의 삽입단은 격벽(120)에 의해 구획된 공간 별로 끼워지게 되며, 각각의 삽입단과 각각의 수핀(110a)이 서로 하나씩 대응되게 끼워지게 된다.
또한, 일 실시예에서 격벽(120)은 커넥터 하우징(110)의 내측면에서 외측 방향으로 돌출되되, 커넥터 하우징(110)과 동일한 소재가 적용될 수도 있고, 혹은 각각의 수핀(110a) 간을 절연시키는 절연소재가 적용될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 리테이너 적용공간이 확보되지 않은 종래의 커넥터
100: 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터
110: 커넥터 하우징
110a: 수핀
120: 격벽
130: 암커넥터
130a: 리테이너
130a-1: 걸림돌기

Claims (7)

  1. 커넥터 하우징;
    상기 커넥터 하우징의 내측면으로부터 돌출 형성되는 각각의 수핀(male pin)을 구획하는 격벽; 및
    상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되되, 삽입단이 상기 격벽의 형태와 상응하도록 나뉘어진 형태로 형성되는 암커넥터(female connector);를 포함하며,
    상기 암커넥터의 삽입단이 상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되는 경우, 기 설정된 전압값 이상의 전류가 도통되더라도 상기 격벽에 의해 상기 각각의 수핀이 서로 절연되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 암커넥터의 일측과 체결 고정되는 리테이너;를 더 포함하며,
    상기 암커넥터의 하측에는 상기 리테이너가 체결 고정되기 위한 공간이 마련되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 리테이너와 상기 암커넥터의 체결 고정 시, 상기 리테이너에서 상기 암커넥터의 내측 방향을 향해 돌출 형성된 다수의 걸림돌기가 상기 암커넥터의 내측으로 삽입되면서 상기 암커넥터의 일측 방향으로 삽입되는 다수의 케이블 단자와 걸림 결합되고, 상기 케이블 단자는 상기 걸림돌기와 걸림 결합됨에 따라 상기 암커넥터로부터 외측 방향으로 이탈되지 않고 고정된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 커넥터 하우징의 내측면으로부터 상기 각각의 수핀을 각각 독립적으로 구획하는 격자무늬 형태로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 수핀의 높이에 상응하는 높이로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 격벽은,
    상기 각각의 수핀 간을 절연하는 절연소재가 적용되는 것을 특징으로 하는, 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터.
  7. 커넥터 하우징, 상기 커넥터 하우징의 내측면으로부터 돌출 형성되는 각각의 수핀(male pin)을 구획하는 격벽 및 상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되되, 삽입단이 상기 격벽의 형태와 상응하도록 나뉘어진 형태로 형성되는 암커넥터(female connector)를 포함하며, 상기 암커넥터의 삽입단이 상기 커넥터 하우징의 내측 방향으로 삽입되어 체결되는 경우, 기 설정된 전압값 이상의 전류가 도통되더라도 상기 격벽에 의해 상기 각각의 수핀이 서로 절연되는 것을 특징으로 하는 리테이너 적용공간이 확보된 격벽 구조 커넥터가 적용된 배터리 팩.
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