KR20200049597A - 연결 조립체, 암형 접촉부 및 연결 방법 - Google Patents

연결 조립체, 암형 접촉부 및 연결 방법 Download PDF

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Abstract

수형 접촉부 및 암형 접촉부(301)를 포함하는 연결 조립체에서, 암형 접촉부(301)는 삽입 방향에 평행한 중앙 축(C)을 따라 길이방향으로 연장되는 복수의 탄성 블레이드(308)를 포함한다. 블레이드(308)의 각각은 2개의 굽혀진 접촉 구역을 포함하고, 그에 따라, 이러한 굽혀진 구역의 각각에서, 볼록하고 본질적으로 중앙 축(C)을 향해서 배향된 제1 및 제2 접촉 표면을 각각 형성하며, 제1 접촉 표면은, 제2 접촉 표면보다, 그러한 접촉 표면들이 형성되는 블레이드(308)의 자유 단부(309)에 더 근접하여 위치된다.

Description

연결 조립체, 암형 접촉부 및 연결 방법{CONNECTION ASSEMBLY, FEMALE CONTACT AND CONNECTION METHOD}
본 발명은 모터 차량용 전력 연결 시스템의 분야에 관한 것이다. 예를 들어, 본 발명은, 재충전 가능 전기 또는 하이브리드 차량 배터리를 충전하기 위해서 이용되는 것과 같은, 전력 연결기에서 적용될 수 있다.
따라서, 예를 들어, 도 1에서 개략적으로 제시된 바와 같이, 재충전 가능 전기 또는 하이브리드 차량(100)은, 케이블(500)을 통해서, 전기 충전소(400)에 의해서 전력 공급되는 충전 플러그(300)가 연결될 수 있는 연결기 소켓(200)을 포함할 수 있다. 이어서, 이러한 충전 플러그(300)는 차량(100) 내에 위치된 배터리를 충전할 수 있게 한다.
충전 플러그(300)는 일반적으로 차량의 충전을 위한 전력 전기 접촉부(301)(전력 전기 접촉부의 예가 예를 들어 문헌 WO2017195013A1에 설명되어 있다), 및 전기 신호를 송신하기 위한 전기 접촉부(302)(예를 들어, 도 2b에 도시된 충전 플러그의 분해도 참조)를 포함한다. 차량을 충전하기 위한 전력 전기 접촉부(301)는 암형 접촉부이다. 이러한 전기 신호는 일반적으로, 충전 플러그(300) 자체가 완전히 분리되기 전에 전력 공급을 차단하도록, 특히 연결 및 분리 단계 중에, 충전 플러그(300)의 전력 공급을 제어할 수 있게 한다. 그러나, 흔하지 않은 상황에서, 전력이 공급되는 동안 충전 플러그(300)가 분리되는 것이 발생될 수 있다. 그러한 상황에서, 전기 아크가 충전 플러그(300)의 전력 접촉부(301)와 소켓(200)의 전력 접촉부 사이에서 발생될 수 있다. 그러한 전기 아크가, 특히, 충전 플러그(300)의 전력 접촉부(301)를 손상시킬 수 있다는 것이 확인되었다. 이어서, 전력 공급 중에 충전 플러그가 분리되는 경우에, 전력 접촉부(301)에서의 접촉 품질이 저하되는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 충전 플러그(300)가 적어도 50번의 전력 공급 중의 분리(live disconnection)를 겪는 경우에도 일정한 접촉 품질을 보장하는 것이 바람직하다.
모터 차량용 전력 연결 시스템의 분야에서, 충전 플러그를 위한 암형 접촉부는 일반적으로 전도성 재료, 예를 들어 구리 합금의 봉재를 봉재 선반 작업하는 것에 의해서 가공된다. 그러한 암형 접촉부는 복수의 탄성 블레이드를 포함하는 부시(bush)를 포함한다. 각각의 탄성 블레이드는 기부와 자유 단부 사이에서, 중앙 축에 평행하게, 길이방향으로 연장된다. 특히 블레이드의 재료 및 형태(횡단면, 길이, 중앙 축에 대한 각도, 등)의 선택에 의해서, 목표로 하는 인가에 적합한 삽입력, 접촉력, 및 전기 전도의 생성이 얻어진다. 이러한 블레이드들은, 수형 접촉부가 암형 접촉부와 교합될 때, 수형 접촉부의 핀을 수용하도록 구성된다. 따라서, 각각의 블레이드는 수형 접촉부의 핀과 적어도 하나의 전기 접촉부를 형성하도록 구성된다.
출원인은, 충전 플러그가 적어도 50번의 전력 공급 중의 분리를 겪는 경우에도 일정한 접촉 품질을 유지할 수 있는 암형 접촉부를 설계 및 생산하는 문제에 직면하였다.
발견한 해결책은, 본 경우에 충전 플러그에 장착된, 암형 접촉부 상에서, 적어도 2개의 접촉 구역을 생성하는 것으로 구성되고, 그러한 적어도 2개의 접촉 구역은: 전기 아크가 발생될 수 있는 희생 구역 및 임의의 전기 아크로부터 보호되는 유효 접촉 구역이다. 더 구체적으로, 전기 아크가 유효 접촉 구역에서 발생되지 않도록 보장하기 위해서, 각각의 블레이드가 희생 구역을 구비한다.
그에 따라, 본 발명에 따라, 수형 접촉부 및 암형 접촉부를 포함하는 연결 조립체가 제공된다. 수형 접촉부는 전기 전도성 재료로 이루어진 핀을 포함한다. 이러한 핀은, 고정 부분에 기계적 및 전기적으로 연계된 단부와 자유 단부 사이에서, (수형 접촉부와 암형 접촉부의 커플링 중에 또는 이들이 교합될 때) 삽입 방향에 평행한 중앙 축을 따라 길이방향으로 연장된다. 암형 접촉부는 복수의 탄성 블레이드를 포함하는 부시를 포함한다. 각각의 탄성 블레이드는 기부와 자유 단부 사이에서 길이방향으로 연장된다. 다시 말해서, 각각의 블레이드는 기부에서만 접촉부의 나머지와 연계된다. 블레이드들은, 수형 접촉부가 암형 접촉부와 교합될 때, 블레이드들 사이에서 수형 접촉부의 핀을 수용하도록 그리고 핀과 적어도 하나의 전기 접촉부를 형성하도록 구성된다.
또한, 블레이드의 각각은 2개의 굽혀진 접촉 구역을 포함하고, 그에 따라, 이러한 굽혀진 구역의 각각에서, 볼록하고 본질적으로 중앙 축을 향해서 배향된 제1 및 제2 접촉 표면을 각각 형성하며, 제1 접촉 표면은 제2 접촉 표면보다, 그러한 접촉 표면들이 형성되는 블레이드의 자유 단부에 더 근접하여 위치된다. 다시 말해서, 제1 접촉 표면은 희생 구역에 상응하고, 제2 접촉 표면은 유효 접촉 구역에 상응한다.
또한, 핀은, 그 자유 단부에서, 유전체 재료로 구성된 캡을 구비한다. 이어서, 수형 접촉부와 암형 접촉부의 연결 시에, 핀의 전기 전도성 구역과의 전기 접촉부가 형성되기 전에 제1 접촉 표면이 캡 상에 놓이도록, 각각의 블레이드의 제1 접촉 표면이 구성된다.
이러한 연결 조립체는, 다른 특징과 독립적으로 또는 하나 이상의 다른 특징과 조합되어 고려되는, 이하의 특징 중 하나 또는 다른 특징을 포함할 수 있다:
- 블레이드들 사이에 수형 접촉부를 도입할 때, 제1 및 제2 접촉 표면은, 삽입 방향에 대해서 경사진, 캡의 외부 표면 상에 연속적으로 놓이고;
- 시트 형태의 전기 전도성 재료의 컷팅 및 스탬핑에 의해서 부시가 형성되고;
- 수형 접촉부와 암형 접촉부의 분리 시에, 제1 접촉 표면이 핀과 여전히 접촉되는 한편, 제2 접촉 표면은 핀과 더 이상 접촉되지 않고 캡과 정렬되어 위치되는, 수형 접촉부 및 암형 접촉부의 각각의 위치가 존재하도록, 2개의 접촉 구역의 각각이 구성되며;
- 핀 및 캡이 중앙 축을 중심으로 본질적으로 회전 대칭을 가지고;
- 캡은 본질적으로, 높이가 중앙 축 상에 위치되는, 테이퍼링된 형태(tapered form)를 가지고, 수형 접촉부와 암형 접촉부의 분리 시에, 제1 접촉 표면이 핀과 여전히 접촉되어 있는 동안 제2 접촉 표면이 캡 상에 일시적으로 놓이도록, 각각의 블레이드의 2개의 접촉 표면이 구성되며;
- 수형 접촉부 및 암형 접촉부가 교합될 때 각각의 블레이드의 제1 접촉 표면이 핀과 접촉되고; 대안적으로, 수형 접촉부 및 암형 접촉부가 교합될 때 각각의 블레이드의 제1 접촉 표면은 핀과 접촉되지 않으며;
- 각각의 블레이드는 기부와 그 자유 단부 사이에서, 본질적으로 직사각형인, 길이방향에 직각인 섹션을 포함하고;
- 블레이드의 각각은, 수용 공간에 대해서 오목한, 제3의 굽혀진 구역을 포함하고, 이러한 제3 구역은 제1의 굽혀진 접촉 구역과 제2의 굽혀진 접촉 구역 사이에 위치되고;
- 블레이드가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제2 접촉 표면으로부터 기부까지 고려될 때, 블레이드는 삽입 방향과 예각을 형성하고;
- 블레이드가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제1 접촉 표면으로부터 그 자유 단부까지 고려될 때, 블레이드는 삽입 방향과 예각을 형성하고;
- 삽입 방향에 평행한 캡의 길이는 이러한 동일한 방향에 평행한 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 거리보다 길다.
다른 양태에 따라, 본 발명은 전술한 바와 같은 연결 조립체를 위한 암형 접촉부에 관한 것이다.
또 다른 양태에 따라, 본 발명은 전술한 것과 같은, 조립체를 위한 연결, 분리, 및 전기 전력 공급 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은:
· 제2 접촉 표면이 핀과 물리적 및 전기 접촉부를 형성하고 제1 접촉 표면은 핀과 물리적 및 전기적으로 접촉되지 않는 동안, 32 암페어 이상의 전류가 암형 접촉부 및 수형 접촉부를 통과하여 흐르는 전력 공급 단계, 및
· 각각의 제1 접촉 표면이 핀의 임의의 전도성 구역으로부터 적어도 1.5 밀리미터의 거리에 위치되는 동안, 적어도 하나의 제1 접촉 표면이 핀과 전기적 접촉을 유지하는, 수형 접촉부 및 암형 접촉부의 분리 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점이 이하의 상세한 설명으로부터, 그리고 첨부된 도면으로부터 명확해질 것이다.
도 1은, 소켓이 차량에 장착된 그리고 충전 플러그가 케이블에 장착되고 소켓에 연결된 상태에서, 본 발명에 따른 연결 조립체를 개략적 및 원근적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 것과 같은 충전 플러그의 예를, 개략적 및 원근적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 암형 접촉부를 개략적 및 원근적으로 도시한다.
도 4는 도 3의 암형 접촉부를 개략적으로 길이방향 횡단면으로 그리고 원근적으로 도시한다.
도 5는 도 3 및 도 4의 암형 접촉부를 개략적으로 횡단면으로 도시한다.
도 6은 도 3 내지 도 5의 암형 접촉부의 상세 부분을 개략적으로 그리고 길이방향 횡단면으로 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 암형 접촉부의 제2 실시예의 블레이드를 개략적으로 그리고 길이방향 횡단면으로 도시한다.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명에 따른 연결 조립체의 제2 실시예에 따른 수형 접촉부 및 암형 접촉부를 위한 연결 방법의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 연결 조립체의 제2 실시예에 따른 수형 접촉부 및 암형 접촉부를 위한 분리 방법의 상이한 단계들을 개략적으로 도시한다.
본 발명에 따른 연결 조립체의 예가 도 1에 도시되어 있다. 이러한 조립체는 연결기 소켓(200) 및 충전 플러그(300)를 포함한다. 수형 전력 접촉부(201)(도 1에 미도시)가 소켓(200)의 셀 내에 장착된다. 수형 접촉부(201)는, 전기 전도성 재료로 구성되고, 고정 부분에 기계적 및 전기적으로 연계된 단부와 자유 단부 사이에서, 삽입 방향에 평행한 중앙 축(C)을 따라 길이방향으로 연장되는 핀(202)을 포함한다. 이들은 당업자에게 알려진 유형이다. 전력 암형 접촉부(301)가 충전 플러그(300) 내에 장착된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 충전 플러그(300)는 (본 경우에 몇 개의 요소(303a)로 구성된) 하우징(303)을 포함하고, 그러한 하우징은 암형 접촉부(301)를 당업자에게 알려진 방식으로 수용한다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 암형 접촉부(301)는 고정 부분(304) 및 연결 부분(305)을 포함한다. 고정 부분(304)은 접촉부(301)를 전기 와이어에 전기적 및 기계적으로 연계시키기 위한 것이다. 연결 부분(305)은 수형 접촉부(201)의 핀(202)을 수용하기 위한 것이다.
도 3 내지 도 6의 실시예에 상응하는 암형 접촉부(301)는 시트 형태의 전기 전도성 재료를 컷팅 및 스탬핑하는 것에 의해서 형성된다. 이러한 재료는 예를 들어, 두께가 0.3 내지 1 밀리미터이고 예를 들어 바람직하게 0.6 밀리미터인 시트 형태의 구리 합금으로 구성된다.
이러한 암형 접촉부(301)는 국제 표준 IEC 62196를 따르도록 설계된다. 그러한 국제 표준은 충전 플러그(300)와 소켓(200) 사이의 계면, 접촉부들이 수용되어야 하는 공동의 기하형태, 및 수형 접촉부와 암형 접촉부 사이에서 전기 전도가 이루어져야 하는 지점을 규정한다.
따라서, 예를 들어, 암형 접촉부(301)는, 수형 접촉부(201)와 교합된 상태에서, 44 암페어의 전류가 통과하여 흐를 때, 50 ℃ 미만의 가열 온도를 유지할 수 있어야 한다. 그러나, 이를 위해서 비교적 두꺼운 전기 전도성 재료의 시트가 사용되는 경우에도, 암형 접촉부(301)와 수형 접촉부(201) 사이의 커플링 힘(effort)은 5 뉴튼 미만이 되어야 한다.
또한, 이러한 암형 접촉부(301)는 이하를 만족시켜야 한다
- 적어도 14,000번의 수형 접촉부(201)와의 커플링/언커플링 사이클에 걸친 마모 테스트, 및
- 전술한 것보다 큰 가열이 관찰되지 않는 상태에서 부하(load) 하의 50번의 분리.
이러한 제약에, 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)가 IP2X 표준을 따라야 한다는 사실, 그리고 가능하게는 암형 접촉부(301)의 생산비가 제어되어야 하고, 심지어 절감되어야 하다는 사실이 부가된다.
이러한 모든 것이 이하에서 설명되는 암형 접촉부(301)의 설계에서 고려되었다.
고정 부분(304)은 전기 와이어를 클램핑하는 것에 의해서 고정 및 연결을 생성하도록 설계된다. 도 3 및 도 4에서, 고정 부분(304)은 여전히 지지 스트립(306)에 연계된다.
컷팅 및 성형 후에, 암형 접촉부(301)는 본질적으로 원통형인 부시 형태의 연결 부분(305)을 갖는다. 부시는, 컷팅된 전기 전도성 재료의 시트를 굽히고 롤링하는 것에 의해서 형성된다. 연결 부분(305)은 고정 부분(304)에 기계적으로 연계된다. 이러한 부시는 기부(307) 및 복수의 탄성 블레이드(308)를 포함한다. 제시된 예에서, 부시 내로의 수형 접촉부(201)의 핀(202)의 삽입 방향에 평행한, 중앙 축(C)을 중심으로 본질적으로 대칭적으로 분포된, 6개의 탄성 블레이드(308)가 존재한다. 각각의 탄성 블레이드(308)는 기부(307)와 자유 단부(309) 사이에서 길이방향으로 연장된다. 각각의 탄성 블레이드(308)는 기부(307)에서만 접촉부의 나머지와 연계된다. 다시 말해서, 각각의 블레이드(308)는 공간(310)에 의해서 가장 가까운 이웃으로부터 분리되고, 그러한 공간은 기부(307)와 블레이드(308)의 자유 단부(309) 사이에서 연장되고 이들을 서로 기계적 및 전기적으로 절연한다. 기부(307)와 블레이드(308)의 자유 단부(309) 사이에서, 블레이드(308)의 횡단면은 본질적으로 직사각형이다(또한 도 5 참조).
기부(307)는 본질적으로 직선형의 원형 원통형의 형태를 갖는다. 기부에서의 절취부의 길이방향 연부들(311)은, 2개의 대각선 방향으로 대향되는 간극(310)을 또한 통과하는, 대칭 평면(P)(도 4의 컷팅 평면, 또한 도 5 참조) 상에서 만난다. 블레이드들(308)은 이러한 대칭 평면(P)의 양 측부에 대칭적으로 분포된다(그 평면의 각각의 측부 상에 3개의 블레이드(308)).
도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 탄성 블레이드(308)는 기부(307)의 연장선 내에 위치되고 기부(307)의 원통체의 모선(generatrix)에 평행한 제1 부분(312)을 포함한다. 예를 들어, 이러한 제1 부분(312)은 3 내지 10 밀리미터의 길이를 가지고, 예를 들어 바람직하게 5 밀리미터이다.
각각의 탄성 블레이드(308)는 자유 단부(309)를 향해서 제1 부분(312)의 연장선 내에 위치되는 제2 부분(313)을 또한 포함한다. 응력을 받지 않을 때, 제2 부분(313)은, 제1 부분(312)과 함께(즉, 또한 중앙 축(C)과 함께) 2도 내지 15도의, 그리고 예를 들어 바람직하게 8도의 각도(α)를 형성한다. 다시 말해서, 블레이드(308)가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제2 접촉 표면(314)으로부터 기부(307)까지 고려될 때, 블레이드는 삽입 방향과 예각(α)을 형성한다.
예를 들어, 이러한 제2 부분(313)은 25 내지 35 밀리미터의 길이를 가지고, 예를 들어 바람직하게 21 밀리미터이다. 제1 부분(312)과 제2 부분(313) 사이의 접합부가 경첩으로서 작용한다. 다시 말해서, 수형 접촉부(201)의 핀(202)이 암형 접촉부(301)의 블레이드들(308) 사이에 삽입될 때, 본질적으로 제1 부분(312)과 제2 부분(313) 사이의 접합부에서 변형되는 레버를 제2 부분(313)이 형성하도록, 제2 부분(313)의 길이가 정해진다. 이러한 레버는 삽입 힘을 제어할 수 있게 한다.
각각의 탄성 블레이드(308)는 자유 단부(309)를 향해서 제2 부분(313)의 연장선 내에 위치되는 제3 부분(315)을 또한 포함한다. 제3 부분(315)은 2개의 굽혀진 접촉 구역(316)을 포함한다. 이러한 굽혀진 구역(316)은, 각각 개별적으로, 상응 블레이드(308)의 내부 면 상에서, 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)을 포함한다.
그에 따라, 제2 부분(313)에 의해서 제공되는 레버는, 이러한 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)에서의 접촉력을 제어할 수 있게 한다.
블레이드(308)가 응력을 받지 않을 때, 제3 부분(316)은, 삽입 방향과, 5 내지 20도, 예를 들어 바람직하게 15도의 일반각(β)을 형성한다. 다시 말해서, 블레이드(308)가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제1 접촉 표면(317)으로부터 그 자유 단부(309)까지 고려될 때, 블레이드는 삽입 방향과 예각(β)을 형성한다.
이러한 접촉 표면(314, 317)의 각각은 볼록하고, 본질적으로, 블레이드들(308) 사이의 수형 접촉부(201)의 핀(202)의 수용 공간을 향해서 배향된다. 다시 말해서, 이러한 표면의 곡률은 일반적으로 중앙 축(C)을 향해서 지향된다. 제1 접촉 표면(317)은, 임의의 전기 아크가 배향되고자 하는 그리고 저하될 수 있는 희생 접촉 구역에 상응한다. 다시 말해서, 접촉 저항은 이러한 제1 접촉 표면(317)과 수형 접촉부(201)의 핀(202) 사이의 접촉 점에서 증가될 수 있다. 제2 접촉 표면(314)은, 접촉 품질의 보전이 요구되는 유효 접촉 구역에 상응한다. 다시 말해서, 이러한 제2 접촉 표면(314)과 수형 접촉부(201)의 핀(202) 사이의 접촉 점에서 접촉 저항의 증가를 피하는 것이 바람직하다.
더 구체적으로, 각각의 블레이드(308)는 제2 부분(313)과 제3 부분(315) 사이의 접합부에서 중앙 축(C)을 향해서 굽혀지고, 그에 따라 중앙 축(C)에 근접하는 유효 접촉 구역을 (제2 접촉 표면(314)에서) 형성한다. 이어서, 각각의 블레이드(308)는 삽입 힘을 제한하기 위해서 삽입 방향에 대해서 경사 표면을 가지는 한편, 희생 접촉 구역을 생성하기 위해서 자유 단부(309)를 향하는 충분한 길이를 남긴다. 블레이드의 자유 단부(309)를 향해서, 계속적으로 각각의 블레이드(308)를 따라, 각각의 블레이드(308)가 구역(318)에 걸쳐 중앙 축(C)을 향해서 한 차례 다시 곡선화되고, 그에 따라 구역은, 횡단면에서, 수용 공간에 대한 오목한 형태에 상응한다. 이러한 오목한 구역(318)은 (제1 접촉 표면(317)에 위치되는) 희생 접촉 구역까지 연장되고, 그러한 희생 접촉 구역은, 횡단면이, 수용 공간에 대한 오목한 형태에 상응하는 곡률을 갖는다. 마지막으로, 희생 접촉 구역은, 본질적으로 횡단면이 직선적인 부분(319)에 의해서 자유 단부를 향해서 연장된다.
본 발명에 따른 암형 접촉부의 제2 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 암형 접촉부는 또한 고정 부분 및 연결 부분을 포함하나, 연결 부분(305)의 제2 부분(313) 및 제3 부분(315) 만이 도시되어 있다. 각각의 블레이드(308)는, 이전의 실시예에서와 같이, 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)을 포함한다. 제1 접촉 표면(317)은 희생 접촉 구역에 상응하고, 제2 접촉 표면(314)은 유효 접촉 구역에 상응한다.
이러한 실시예에서, 수형 접촉부(201)를 블레이드들(308) 사이에 삽입할 때, 삽입 힘을 제한하기 위해서 삽입 방향에 대해서 경사 표면을 가지는 한편, 희생 접촉 구역을 생성하기 위해서 자유 단부(309)를 향하는 충분한 길이를 남기도록, 각각의 블레이드(308)는 제2 부분(313)과 제3 부분(315) 사이의 접합부에서 중앙 축(C)으로부터 멀어지는 쪽으로 곡선화된다. 이어서, 블레이드는 (횡단면이, 수용 공간에 대한 오목한 형태에 상응하는 구역(320)에 걸쳐) 반대 방향으로 곡선화된다. 오목한 곡률을 갖는 이러한 구역(320) 이후에, 블레이드(308)의 자유 단부(309)의 방향으로, 각각의 블레이드(308)는, 삽입 축을 향해서 경사진 직선형 부분(321)에 의해서 계속된다. 이러한 직선형 부분(321)은 (제1 접촉 표면(317)에 위치되는) 희생 접촉 구역까지 계속되고, 그러한 희생 접촉 구역은, 횡단면이, 수용 공간에 대한 오목한 형태에 상응하는 곡률을 갖는다. 마지막으로, 희생 접촉 구역은, 횡단면에서 볼 때, 본질적으로 중앙 축으로부터 멀어지는 쪽으로 선형적으로 이동되는, 부분(322)에 의해서 자유 단부(309)의 방향으로 연장된다. 이러한 선형 부분(322)은 유효 접촉 구역을 따르는 부분과 본질적으로 동일한, 삽입 방향에 대한, 각도를 형성한다. 이러한 각도는 수형 접촉부의 핀을 블레이드들 사이에 삽입하는 힘을 제한하도록 설계된다.
암형 접촉부의 이러한 제2 실시예가 사용되어, 도 8a 내지 도 8d 및 도 9a 내지 도 9d와 관련하여, 본 발명에 따른 연결 및 분리 방법의 예를 예시한다.
도 8a(도 9d의 위치와 동일한 위치): 수형 접촉부(201)가, 그 자유 단부(309)에서, 블레이드들(308) 사이에서 수용 공간 내로 도입된다. 블레이드(308)는 아직 응력을 받지 않고, 수형 접촉부(201)의 전기 절연 재료로 제조된 캡(203)의 일부 만이 제3 부분(315)에서 침투한다. 캡(203)은 테이퍼링된 형태를 가지고, 제1 접촉 표면(317)은 캡(203)의 (삽입 방향에 대해서 경사진) 외부 표면 상에 놓인다.
도 8b(도 9c의 위치와 동일한 위치): 수형 접촉부(201)의 핀(202)이 수용 공간 내에서 블레이드들(308) 사이로 보다 더 도입된다. 블레이드(308)는 응력을 받고 변형되기 시작한다. 제1 접촉 표면(317)은 핀(202)의 전도성 부분 상에 놓인다. 제2 접촉 표면(314)은 캡과 정렬되어 위치되나, 그 위에 놓이지는 않는다.
도 8c(도 9b의 위치와 동일한 위치): 수형 접촉부(201)의 핀(202)이 수용 공간 내에서 블레이드들(308) 사이로 보다 더 도입된다. 제1 접촉 표면(317)은 핀(202)의 전도성 부분 상에 놓인다. 블레이드(308)는 약간 더 응력을 받고 변형된다. 제2 접촉 표면(314)은 캡과 정렬되어 위치되고 그 경사 표면 상에 놓인다.
도 8d 및 도 9a: 수형 접촉부(201)의 핀(202)이 수용 공간 내에서 블레이드들(308) 사이로 도입된다. 블레이드(308)는 최대로 응력을 받고 변형된다. 제2 접촉 표면(314)이 전도성 핀(202) 상에 놓이는 반면, 제1 접촉 표면(317)은 더 이상 그 위에 놓이지 않는다. 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)를 포함하는 연결 조립체를 통해서 전류가 흐를 수 있다. 제2 접촉 표면(314)과 핀(202)의 전도성 부분 사이에 전기 접촉부가 형성된다. 제2 접촉 표면(314)은 임의의 전기 아크로부터 보호되는 유효 접촉 표면을 나타내고, 그러한 유효 접촉 표면에서는, 주어진 전류에서, 가열이 설계에 의해서 미리 결정된 한계를 초과하지 않는다.
도 9b: 분리 시에, 수형 접촉부(201)의 핀(202)은 수용 공간을 떠나지만, 이러한 단계에서, 비록 제2 접촉 표면(314)이 핀(202)의 전도성 부분과 더 이상 전기적으로 접촉되지 않지만, 제1 접촉 표면(317)은 여전히 그 위에 놓인다. 제2 접촉 표면(314)은 캡과 정렬되어 위치되고 그 경사 표면 상에 놓인다. 그에 따라 전기 아크가 발생될 수 없는데, 이는 제1 접촉 표면(317)에서 충분한 전도가 이루어지기 때문이다.
도 9c: 수형 접촉부(201)의 핀(202)은 제1 접촉 표면(317)과 여전히 접촉된다. 제2 접촉 표면(314)은 캡과 정렬되어 위치되고 그 경사 표면 상에 더 이상 놓이지 않는다. 전기 아크가 발생될 수 없는데, 이는 제1 접촉 표면(317)에서 충분한 전도가 이루어지기 때문이다. 그에 따라, 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 여전히 접촉되는 한편, 제2 접촉 표면(314)은 핀(202)과 더 이상 접촉되지 않고 캡(203)과 정렬되어 위치되는, 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)의 각각의 위치가 존재한다. 다시 말해서, 삽입 방향에 평행한 캡의 길이는 이러한 동일한 방향에 평행한 제1 접촉 표면(317)과 제2 접촉 표면(314) 사이의 거리보다 길다.
도 9d: 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)은 핀(202)의 전도성 부분과 더 이상 전기적으로 접촉하지 않는다. 전기 아크가 발생되는 경우에, 전기 아크는 제1 접촉 표면(317)과 핀(202)의 전도성 부분 사이에서 형성될 것인데, 이는 이들이 서로 가장 근접한 전도성 구역들에 상응하기 때문이다.
일반적으로, 전기 전도성 재료를 (선반작업/선재 선반작업 대신) 컷팅 및 스탬핑에 의해서 암형 접촉부(301)를 생산하는 것은 더 복잡한 형태의 블레이드(308)의 생산을 돕고, 특히 정확하고, 희생 구역의, 그리고 전기 아크의 발생에 의해서 손상되지 않는 다른 기능적인 접촉 구역의 생산에 적합한 기하형태를 갖는, 다수의 접촉 구역 또는 표면(314, 317)의 생산을 돕는다는 것에 주목할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)을 포함하는 연결 조립체이며:
    - 수형 접촉부(201)는, 전기 전도성 재료로 구성되고, 고정 부분에 기계적 및 전기적으로 연계된 단부와 자유 단부 사이에서, 삽입 방향에 평행한 중앙 축(C)을 따라 길이방향으로 연장되는 핀(202)을 포함하고,
    - 암형 접촉부(301)는, 복수의 탄성 블레이드(308)를 포함하는 부시를 포함하고, 각각의 블레이드(308)는, 기부(307)와 자유 단부(309) 사이에서 길이방향으로 연장되고 기부(307)에서만 접촉부(301)의 나머지에 연계되며, 이러한 블레이드(308)는 블레이드들 사이에서 수형 접촉부(201)의 핀(202)을 수용하도록 그리고, 수형 접촉부(201)가 암형 접촉부(301)와 교합될 때, 핀(202)과 적어도 하나의 전기 접촉부를 형성하도록 구성되며,
    - 블레이드(308)의 각각은 2개의 굽혀진 접촉 구역을 포함하고, 그에 따라, 이러한 굽혀진 구역의 각각에서, 볼록하고 본질적으로 중앙 축(C)을 향해서 배향된 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)을 각각 형성하며, 제1 접촉 표면(317)은 제2 접촉 표면(314)보다, 그러한 접촉 표면들이 형성되는 블레이드(308)의 자유 단부(309)에 더 근접하여 위치되며,
    - 핀(202)은, 그 자유 단부에서, 유전체 재료로 구성된 캡(203)을 구비하는, 연결 조립체에 있어서,
    수형 접촉부(201)와 암형 접촉부(301)의 연결 시에, 핀(202)의 전기 전도성 구역과의 전기 접촉부를 형성하기 전에 제1 접촉 표면(317)이 캡(203) 상에 놓이도록, 각각의 블레이드(308)의 제1 접촉 표면(317)이 구성되는 것을 특징으로 하는, 연결 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    수형 접촉부(201)를 블레이드(308)들 사이에 도입할 때, 제1 접촉 표면(317) 및 제2 접촉 표면(314)이, 삽입 방향에 대해서 경사진, 캡(203)의 외부 표면 상에 각각 놓이는, 연결 조립체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    시트 형태의 전기 전도성 재료의 컷팅 및 스탬핑에 의해서 부시가 형성되는, 연결 조립체.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수형 접촉부(201)와 암형 접촉부(301)의 분리 시에, 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 여전히 접촉되는 한편, 제2 접촉 표면(314)은 핀(202)과 더 이상 접촉되지 않고 캡(203)과 정렬되어 위치되는, 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)의 각각의 위치가 존재하도록, 2개의 굽혀진 접촉 구역의 각각이 구성되는, 연결 조립체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    핀(202) 및 캡(203)이 본질적으로 중앙 축(C)을 중심으로 회전 대칭을 가지는, 연결 조립체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    캡(203)이 본질적으로, 높이가 중앙 축 상에 위치되는, 테이퍼링된 형태를 갖고, 수형 접촉부(201)와 암형 접촉부(301)의 분리 시에, 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 여전히 접촉되어 있는 동안 제2 접촉 표면(314)이 캡(203) 상에 일시적으로 놓이도록, 각각의 블레이드(308)의 2개의 접촉 표면(314, 317)이 구성되는, 연결 조립체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)가 교합될 때, 각각의 블레이드(308)의 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 접촉되는, 연결 조립체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)가 교합될 때, 각각의 블레이드(308)의 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 접촉되지 않는, 연결 조립체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    각각의 블레이드(308)가, 기부(307)와 그 자유 단부(309) 사이에서, 본질적으로 직사각형인, 길이방향에 직각인 섹션을 포함하는, 연결 조립체.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    수용 공간에 대해서 오목한, 제3의 굽혀진 구역(318)을 포함하고, 이러한 제3 구역(318)은 제1의 굽혀진 접촉 구역(317)과 제2의 굽혀진 접촉 구역(314) 사이에 위치되는, 연결 조립체.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    블레이드(308)가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제2 접촉 표면(314)으로부터 기부(307)까지 고려될 때, 블레이드(308)가 삽입 방향과 예각(α)을 형성하는, 연결 조립체.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    블레이드(308)가 응력을 받지 않고 블레이드가 그 제1 접촉 표면(317)으로부터 그 자유 단부(309)까지 고려될 때, 블레이드(308)가 삽입 방향과 예각(β)을 형성하는, 연결 조립체.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    삽입 방향에 평행한 캡(203)의 길이가, 이러한 동일한 방향에 평행한 제1 접촉 표면(317)과 제2 접촉 표면(314) 사이의 거리보다 길거나 동일한, 연결 조립체.
  14. 제1항 또는 제2항에 따른 조립체를 위한 연결, 분리, 및 전기 전력 공급 방법이며:
    - 제2 접촉 표면(314)이 핀(202)과 물리적 및 전기 접촉부를 형성하고 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 물리적 및 전기적으로 접촉되지 않는 동안, 32 암페어 이상의 전류가 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)를 통과하여 흐르는 전력 공급 단계, 및
    - 각각의 제1 접촉 표면(317)이 핀의 임의의 전도성 구역으로부터 적어도 1.5 밀리미터의 거리에 위치되는 동안, 적어도 하나의 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 전기적 접촉을 유지하는, 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)의 분리 단계를 포함하는, 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 분리 단계에서, 제1 접촉 표면(317)이 핀(202)과 여전히 접촉되는 한편, 제2 접촉 표면(314)이 핀(202)과 더 이상 접촉되지 않고 캡(203)과 정렬되어 위치되는 위치를, 수형 접촉부(201) 및 암형 접촉부(301)가 통과하는, 방법.
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