KR20190058807A - 결합단자장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 결합단자장치에 관한 것이다. 본 발명의 결합단자장치는 블럭몸체(10)에 형성된 설치공간(12)에 머리부(32)가 위치되고 상기 설치공간(12)의 외부로 상기 머리부(32)에서 일체로 연장된 몸체부(34)가 돌출된다. 상기 설치공간(12)의 내면에서 적어도 한쌍의 지지레그(20)가 외팔보 형상으로 연장되어 형성된다. 상기 지지레그(20)는 양측의 것이 선단부로 갈수록 가까워지도록 비스듬하게 상기 설치공간(12)의 입구를 향해 연장된다. 상기 지지레그(20)의 선단에는 걸이턱(22)이 구비되는데, 상기 걸이턱(22)의 안착면(24)에는 상기 결합단자(30)의 머리부(32)가 안착된다. 상기 걸이턱(22)의 안착면(24)에서 연장되어 상기 지지레그(20)의 기저부까지는 안내경사면(26)이 형성된다. 상기 안내경사면(26)이 상기 지지레그(20) 길이의 40에서 50% 영역까지 형성됨에 의해 결합단자(30)를 보다 견고하게 지지한다. 상기 지지레그(20)의 선단에는 상기 안착면(24)에 대해 직교하게 밀착판(28)이 형성되고, 상기 밀착판(28)은 상기 결합단자(30)의 머리부(32) 측면에 밀착된다.

Description

결합단자장치{Fastening terminal apparatus}

본 발명은 결합단자장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상대 단자를 관통하여 체결구와 체결됨에 의해 상대 단자와 결합되는 결합단자장치에 관한 것이다.

결합단자장치는 예를 들면 자동차용 블럭에서 많이 사용된다. 결합단자는 마치 볼트와 같은 외관을 가지는 것으로, 자동차용 블럭의 블럭몸체에 머리부가 고정된 상태로 몸체부가 돌출되고, 상기 몸체부의 외면을 둘러 나사부가 형성되어 있다. 상기 몸체부는 자동차용 블럭에서 회로를 구성하는 버스바와 상대 단자인 링단자를 관통한 상태에서 체결구와 체결되어 버스바와 링단자와 밀착되어 전기적 연결이 이루어지도록 한다.

이와 같은 결합단자는 블럭몸체에 머리부가 고정되어야 한다. 이는 상기 체결구를 상기 결합단자에 체결하기 위해서는 전동공구를 사용하는데, 전동공구로부터 전달되는 토크가 크기 때문이다. 상기 결합단자가 블럭몸체에 결합되어 고정되도록 하기 위해서 종래에는 상기 결합단자의 머리부를 블럭몸체에 인서트 사출하였다.

하지만, 인서트사출을 위해서는 금형구조가 복잡해지는 문제가 있고, 블럭몸체에 인서트사출된 경우에는 결합단자를 분리해서 교체할 수 없는 문제가 있었다.

본 출원의 출원인은 위의 문제를 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 가지는 설계를 하여 공개되지 않은 샘플을 만들어 보았다. 이를 살펴보면, 블럭몸체(1)를 관통하여 형성된 설치공간(3)에는 지지레그(5)가 적어도 2개 이상 형성된다. 상기 지지레그(5)는 상기 설치공간(3)의 일측 입구에서 시작해서 내측으로 외팔보 형상으로 연장되고, 선단에 걸이턱(5')이 있다. 상기 걸이턱(5')에는 결합단자(7)의 머리부(8)가 걸어진다. 상기 지지레그(5)는 상기 설치공간(3)의 중심을 향해 경사지게 연장되는데, 결합단자(7)의 머리부(8)에 의해 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형되었다가, 상기 머리부(8)가 통과하고 나면 다시 원래의 상태로 복원되면서 걸이턱(5')이 머리부(8)를 걸어 지지하도록 한다.

이와 같은 상태가 도 1에 도시되어 있는데, 상기 결합단자(7)의 머리부(8)에서 연장된 몸체부(9)가 상기 블럭몸체(1)의 외부로 돌출된다. 상기 몸체부(9)의 외면에는 나사부(9')가 있다. 상기 나사부(9')에는 너트모양으로 된 체결구(도시되지 않음)가 체결된다. 상기 체결구에 의해 블럭몸체(1) 내에서 회로를 구성하는 버스바와 외부의 링단자가 서로 체결되어 전기적 연결을 이룬다.

하지만, 상기 지지레그(5)에서는 상기 걸이턱(5')만이 상기 결합단자(7)의 머리부(8)를 지지한다. 따라서, 도 1에서 화살표A 방향으로 힘이 가해질 때, 상기 걸이턱(5')에 전단이 발생하면 결합단자(7)가 블럭몸체(1)에서 빠져버리는 문제점이 있다. 상기 걸이턱(5')에 전단이 발생하지 않더라도 상기 걸이턱(5')을 상기 머리부(8)가 외력에 의해 타고 넘게 되면 결합단자(7)가 블럭몸체(1)에서 빠져버리게 된다. 이는 상기 화살표A 방향 힘에서 도면을 기준으로 수평방향의 분력에 의해 상기 지지레그(5)가 상기 걸이턱(5')이 상기 머리부(8)에서 빠지는 방향으로 이동될 수 있기 때문이다.

대한민국 등록특허 제10-1597682호 대한민국 등록실용신안 제20-0148317호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 결합단자가 블럭몸체에 지지됨에 있어서 블럭몸체에 형성된 지지레그의 길이방향 기저부쪽으로 결합단자에 의해 힘이 가해지도록 하여 블럭몸체에 결합단자가 견고하게 지지될 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지지레그의 밀착편이 결합단자에 가해지는 힘에 의해 결합단자에 밀착되면서 걸이턱에 의한 지지가 더욱 견고하게 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 블럭몸체를 상하로 관통하여 형성된 설치공간의 내면에서 연장되어 상기 설치공간의 입구를 향해 적어도 한쌍이 자유단부로 갈수록 가까워지도록 비스듬히 연장되고 자유단부에 안착면이 형성된 걸이턱이 구비되는 지지레그와, 상기 걸이턱의 안착면에 머리부가 안착되고 상기 블럭몸체의 설치공간 외부로 상기 머리부에서 연장된 몸체부가 위치되어 체결구와 체결되는 결합단자를 포함한다.

상기 설치공간의 상부 입구에는 양측 가장자리에 커버부가 형성되어 상기 설치공간의 입구 일부를 덮고 상기 양측의 커버부에는 상기 결합단자의 몸체부가 관통하는 통공이 형성된다.

상기 결합단자의 몸체부에는 상기 머리부에 인접하여 원통부가 형성되고 상기 원통부가 상기 통공 내에 위치된다.

상기 지지레그의 선단에는 상기 안착면에 직교하게 상기 지지레그의 연장방향으로 돌출되어 상기 결합단자의 머리부 측면에 밀착되는 밀착판이 더 구비된다.

상기 지지레그에 형성된 걸이턱의 안착면은 상기 지지레그의 길이방향에 대해 직교하게 형성된다.

상기 걸이턱은 일측에 상기 안착면이 형성되고 상기 안착면에서 시작해서 상기 지지레그의 기저부를 향해 경사지게 안내경사면이 형성된다.

상기 안내경사면은 상기 지지레그의 길이의 40%보다는 길고 50%보다는 짧은 영역까지 형성된다.

본 발명에 의한 결합단자장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 지지레그가 외팔보형상으로 경사지게 결합단자 방향으로 연장되도록 하였고, 지지레그의 선단에 있는 걸이턱의 안착면이 결합단자의 길이방향에 직교하도록 하면서 안착면에서 시작해서 상기 기저부 방향으로 안내경사면이 길게 경사지게 형성하였다. 따라서, 상기 걸이턱에 의해 결합단자가 지지되는 지지력이 상대적으로 크게 되어 결합단자가 보다 견고하게 블럭몸체에 지지되는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명에서는 상기 지지레그의 자유단부에 상기 안착면에 직교하는 방향으로 돌출되어 밀착판이 형성되어 있는데, 상기 밀착판은 결합단자에 의해 안착면에 힘이 가해지면 결합단자의 머리부를 향해 이동될 수 있다. 이는 서로 마주보는 상기 지지레그가 자유단부쪽으로 갈수록 가까워지도록 상기 결합단자의 머리부를 향해 연장되게 형성되어 있기 때문이다. 따라서, 상기 밀착판이 상기 결합단자쪽으로 이동하면서 상기 안착면에 결합단자의 머리부가 최대한 넓은 면적에 위치하게 되어 결합단자의 지지가 보다 견고하게 되는 효과가 생긴다.

도 1은 종래 기술에 의한 결합단자장치의 구성을 개략적으로 보인 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 결합단자장치의 바람직한 실시례의 구성을 보인 단면사시도.
도 3은 본 발명 실시례를 구성하는 블럭몸체의 구성을 보인 단면도.
도 4는 본 발명 실시례의 구성을 보인 단면도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 블럭몸체(10)는 자동차용 블럭의 골격을 형성하는 것으로, 다양하게 구성될 수 있다. 도시된 도면에 나와 있는 블럭몸체(10)는 전체 블럭몸체(10)의 극히 일부분만을 제시하고 있다. 상기 블럭몸체(10)의 일측을 관통하여서는 설치공간(12)이 형성된다. 상기 설치공간(12)은 상기 블럭몸체(10)에 아래에서 설명될 결합단자(30)를 설치하기에 필요한 공간이다. 본 실시례에서는 상기 설치공간(12)은 상기 블럭몸체(10)를 상하로 관통하여 형성된다.

상기 설치공간(12)의 상부 입구에는 커버부(14)가 형성된다. 상기 커버부(14)는 상기 설치공간(12)의 상부 입구 일부를 커버하게 된다. 특히, 상기 커버부(14)는 설치공간(12)의 상부 입구중에서 양측 가장자리를 커버한다. 상기 커버부(14)에는 통공(16)이 형성되는데, 상기 통공(16)은 상기 커버부(14)의 일측 가장자리가 절제되어 만들어지고 아래에서 설명될 결합단자(30)의 몸체부(34)가 위치한다. 상기 커버부(14)는 상부 입구의 서로 마주보는 쪽에 각각 형성된다. 상기 커버부(14)에 의해 덮어지는 부분을 제외한 상기 커버부(14) 사이의 공간에 해당되는 설치공간(12)의 내부에는 아래에서 설명될 지지레그(20)가 위치된다.

상기 설치공간(12)의 내부에는 지지레그(20)가 있다. 상기 지지레그(20)는 외팔보 형상으로 된 것으로, 상기 설치공간(12) 내면중 서로 마주보는 양측 내면에 서로 마주보게 형성된다. 본 실시례에서는 2개의 지지레그(20)만이 도시되어 있으나, 상기 설치공간(12)의 내면 모두, 즉 4개의 내면에 각각 지지레그(20)가 있을 수도 있다.

상기 지지레그(20)는 상기 설치공간(12)의 내면에서 상기 커버부(14)가 있는 쪽으로 연장된다. 특히, 상기 지지레그(20)는 상기 통공(16)을 향해 비스듬히 기울어져서 연장된다. 상기 지지레그(20)에서 상대방의 지지레그(20)를 바라보는 면에는 걸이턱(22)이 돌출되어 형성된다. 상기 걸이턱(22)은 아래에서 설명될 결합단자(30)의 머리부(32)를 지지하는 것이다. 상기 걸이턱(22)에는 결합단자(30)의 머리부(32)가 직접 안착되는 안착면(24)을 가진다. 상기 안착면(24)은 아래에서 설명될 결합단자(30)의 길이방향에 직교하는 방향으로 형성된다. 즉 상기 설치공간(12)의 상부입구 쪽을 바라보도록 형성된다.

상기 안착면(24)에서 시작해서 상기 지지레그(20)의 기저부를 향해서는 안내경사면(26)이 상기 걸이턱(22)을 형성한다. 상기 안내경사면(26)은 상기 걸이턱(22)의 외면을 형성하는 것으로, 상기 지지레그(20)의 기저부를 향해서 소정의 경사를 가지고 연장된다. 상기 안내경사면(26)의 전체 길이는 상기 지지레그(20)의 전체 길이의 절반 또는 그 이상을 차지하도록 된다. 이와 같이 안내경사면(26)의 길이를 길게 하는 것은 상기 걸이턱(22)에 아래에서 설명될 결합단자(30)에 의한 전단이 발생하지 않도록 하기 위함이다. 즉, 상기 걸이턱(22)의 강도를 극대화시키기 위해 상 안내경사면(26)의 길이를 지지레그(20)의 전체 길이의 40%에서 50% 정도로 한다. 여기서 상기 지지레그(20)의 길이는 상기 안착면(24)에서 상기 안내경사면(26)이 형성된 반대쪽 면이 설치공간(12)의 내면과 만나는 지점까지로 한다. 여기서 안내경사면(26)의 길이 범위를 40%보다 크게 하는 것은 상기 걸이턱(22)의 강도를 일정 이상으로 유지하기 위함이다. 상기 안내경사면(26)의 길이범위를 50%보다 작게 하는 것은 상기 안내경사면(26)의 길이범위가 50%를 넘게 되면 상기 지지레그(20)의 탄성변형력이 떨어져서 결합단자(30)를 삽입하여 장착시키는 것이 어렵게 되는 문제가 있기 때문이다.

상기 지지레그(20)의 자유단부에는 상기 안착면(24)에서 시작해서 더 연장되는 밀착판(28)이 있다. 상기 밀착판(28)은 상기 안착면(24)에 대해서 일면이 직교하게 형성되는 것이다. 상기 밀착판(28)은 상기 안착면(24)에 아래에서 설명될 결합단자(30)의 머리부(32)가 안착되었거나 인접한 상태에서 머리부(32)의 측면에 밀착되는 부분이다. 상기 머리부(32)의 측면에 상기 밀착판(28)이 밀착됨에 의해 결합단자(30)의 설치 위치가 결정된다.

결합단자(30)는 도시되지 않은 결합구와 결합되어 외부단자(일반적으로 링단자)와 블럭몸체(10)에 있는 버스바 사이를 전기적으로 연결한다. 상기 결합단자(30)는 납작한 육면체 형상으로 된 머리부(32)와 상기 머리부(32)에 일체로 되어 길게 연장되는 몸체부(43)로 구성된다. 상기 몸체부(43)는 원기둥형상으로 되고 그 외면에 나사부(35)가 형성된다.상기 머리부(32)의 모서리는 곡면으로 될 수도 있다.

상기 머리부(32)에 인접한 몸체부(34)에는 원판부(36)가 있다. 상기 원판부(36)는 상기 커버부(14)의 통공(16)에 위치된다. 상기 통공(16)이 형성하는 공간 내에 상기 원판부(36)가 위치됨에 의해 결합단자(30)의 위치가 정확하게 설정되어 유동되지 않게 된다. 즉, 상기 머리부(32)가 지지레그(20)의 밀착판(28)에 의해 위치설정되고 상기 원판부(36)가 상기 통공(16)내에 위치하면서 임의로 유동되지 않고 결합단자(30)가 설치될 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 결합단자장치가 조립되고 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명에서는 상기 블럭몸체(10)의 설치공간(12)에 상기 결합단자(30)의 머리부(32)가 위치된다. 이를 위해 상기 결합단자(30)의 몸체부(34)부터 상기 설치공간(12)의 하부입구를 통해 설치공간(12)으로 들어간다. 상기 설치공간(12)으로 들어간 상기 결합단자(30)의 몸체부는 상기 설치공간(12)의 상부입구의 통공(16)을 통해 외부로 돌출된다.

이 과정에서 상기 머리부(32)는 상기 지지레그(20)의 안내경사면(26)을 따라 이동하면서 상기 지지레그(20)가 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형되도록 한다. 상기 머리부(32)가 상기 지지레그(20)의 안내경사면(26)을 통과하는 순간 상기 지지레그(20)는 복원되고, 상기 밀착판(28)이 상기 머리부(32)의 측면에 밀착된다.

그리고, 상기 머리부(32)의 가장자리중 일부는 상기 지지레그(20)의 걸이턱(24)에 있는 안착면(24)에 안착되고, 상기 안착면(24)에 안착된 반대쪽 면은 상기 커버(14)의 저면에 밀착된다. 따라서, 상기 결합단자(30)는 도 4에 도시된 바와 같이, 화살표 C방향과 그 반대방향으로의 유동은 상기 지지레그(20)의 안착면(24)과 커버부(14)의 저면에 의해 방지되고, 화살표 C방향과 직교하는 방향으로의 유동은 상기 밀착판(28), 원판부(36)와 통공(16) 등에 의해 방지된다.

이때, 전동공구 등을 사용하여 체결구를 결합단자(30)의 몸체부(34)에 형성된 나사부(35)에 체결하는 과정에서 화살표 C방향으로 힘이 작용하게 된다. 이때, 본 발명에서는 상기 걸이턱(22)이 상기 머리부(32)를 지지하게 되는데, 상기 걸이턱(22)에는 안내경사면(26)이 상기 지지레그(20)의 기저부를 향해 길게 연장되어 있다. 따라서, 상기 걸이턱(22)이 상기 결합단자(30)에 의해 가해지는 힘을 충분히 버틸 수 있다. 특히, 상기 지지레그(20)가 비스듬하게 상기 머리부(32)를 향해 연장되어 있고 상기 밀착판(28)이 머리부(32)의 측면에 밀착되면서, 결합단자(30)를 보다 견고하게 지지하게 된다.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에서는 상기 지지레그(20)가 설치공간(12)의 내면에서 한 쌍이 자유단부로 갈수록 가까워지도록 비스듬히 연장되어 있음에 의해 결합단자(30)를 통해 전달되는 힘이 지지레그(20)의 기저부를 향하게 되어 지지력이 강화되는 것이고, 이에 더해 상기 걸이턱(22)의 안내경사면(26)이 지지레그(20)의 기저부를 향해 지지레그(20) 길이의 거의 절반을 차지하는 위치까지 형성됨에 의해 걸이턱(22)의 지지력이 추가되어 결합단자(30)를 보다 견고하게 지지할 수 있다.

1: 블럭몸체 3: 설치공간
5: 지지레그 5': 걸이턱
7: 결합단자 8: 머리부
9: 몸체부 9': 나사부
10: 블럭몸체 12: 설치공간
14: 커버부 16: 통공
20: 지지레그 22: 걸이턱
24: 안착면 26: 안내경사면
28: 밀착판 30: 결합단자
32: 머리부 34: 몸체부
35: 나사부 36: 원통부

Claims (7)

1. 블럭몸체를 상하로 관통하여 형성된 설치공간의 내면에서 연장되어 상기 설치공간의 입구를 향해 적어도 한쌍이 자유단부로 갈수록 가까워지도록 비스듬히 연장되고 자유단부에 안착면이 형성된 걸이턱이 구비되는 지지레그와,
   상기 걸이턱의 안착면에 머리부가 안착되고 상기 블럭몸체의 설치공간 외부로 상기 머리부에서 연장된 몸체부가 위치되어 체결구와 체결되는 결합단자를 포함하는 결합단자장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 설치공간의 상부 입구에는 양측 가장자리에 커버부가 형성되어 상기 설치공간의 입구 일부를 덮고 상기 양측의 커버부에는 상기 결합단자의 몸체부가 관통하는 통공이 형성되는 결합단자장치.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 결합단자의 몸체부에는 상기 머리부에 인접하여 원통부가 형성되고 상기 원통부가 상기 통공 내에 위치되는 결합단자장치.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 지지레그의 선단에는 상기 안착면에 직교하게 상기 지지레그의 연장방향으로 돌출되어 상기 결합단자의 머리부 측면에 밀착되는 밀착판이 더 구비되는 결합단자장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지레그에 형성된 걸이턱의 안착면은 상기 지지레그의 길이방향에 대해 직교하게 형성되는 결합단자장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 걸이턱은 일측에 상기 안착면이 형성되고 상기 안착면에서 시작해서 상기 지지레그의 기저부를 향해 경사지게 안내경사면이 형성되는 결합단자장치.
   
7. 제 6 항에 있어서, 상기 안내경사면은 상기 지지레그의 길이의 40%보다는 길고 50%보다는 짧은 영역까지 형성되는 결합단자장치.

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