KR20210061830A - Ffc 케이블 조립체 - Google Patents

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KR20210061830A
KR20210061830A KR1020190149840A KR20190149840A KR20210061830A KR 20210061830 A KR20210061830 A KR 20210061830A KR 1020190149840 A KR1020190149840 A KR 1020190149840A KR 20190149840 A KR20190149840 A KR 20190149840A KR 20210061830 A KR20210061830 A KR 20210061830A
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terminal
ffc
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ffc cable
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KR1020190149840A
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배혜윤
정상은
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명에 따른 FFC 케이블 조립체는 층상 배열되는 복수 개의 FFC 필름들, 상기 복수 개의 FFC 필름들을 감싸는 절연 튜브, 상기 절연 튜브의 에지 영역 밖으로 연장되는 단자부를 구비하는 멀티 FFC 케이블; 및 일측에 형성되는 개구를 통해 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역까지 삽입 배치될 수 있는 내부 공간을 구비한 커넥터 하우징;과 상기 커넥터 하우징의 내부에서 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 일체로 압박하도록 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 사이에 두고 서로 간격 조절이 가능하게 마련되는 한 쌍의 커넥터 터미널을 구비하는 케이블 커넥터를 포함할 수 있다.

Description

FFC 케이블 조립체{flat flexible cable assembly}
본 발명은 FFC 케이블 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고전압/고전류 대응이 가능한 FFC 케이블 조립체에 관한 것이다.
현재 상용화된 이차전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.
최근에는 휴대형 전자기기와 같은 소형 장치뿐 아니라, 전기 자동차나 전력저장장치(ESS)와 같은 중대형 장치에도 이차 전지가 널리 이용되고 있다. 예컨대 전기 자동차에 이용되는 경우, 에너지 용량 및 출력을 높이기 위해 많은 수의 이차전지가 전기적으로 접속되어 있는 배터리 모듈과, 이러한 배터리 모듈을 다수 연결하여 배터리 팩을 구성한다.
상기 배터리 모듈들의 전기적 연결 수단으로는 고전압/고전류 대응이 가능한 와이어 또는 버스바(1)가 사용되고 있다. 고전압 내지 고전류 와이어는 일반 와이어에 비해 무게와 부피가 큰 단점이 있는데 반해, 버스바(1)는 (도 1 참조) 전기 전도성이 좋은 구리 또는 알루미늄 플레이트(2)를 절연 튜브(3) 등으로 피복한 전장 부품으로서 작은 폭과 두께로도 충분한 통전 능력을 갖추고 있어 배터리 팩의 전장 부품으로 많이 사용되고 있는 실정이다. 그러나 많은 개수의 버스바가 배터리 팩에 사용되다 보니 배터리 팩의 전체 중량이 증가하고, 그 자재 비용도 작지 않은 부담으로 작용하고 있다.
이에 고전압/고전류에 대응이 가능하면서도 상기 버스바 보다 경제적이고 가벼운 새로운 전기적 연결 수단에 대한 니즈가 증가하고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2011-0007945호 (2011.01.25) 니혼앗짜쿠단시세이소 가부시키가이샤
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 고전압/고전류에 대응이 가능하면서도 종래 버스바보다 경제적이고 가벼운 전기적 연결 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 구성과 구성의 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 층상 배열되는 복수 개의 FFC 필름들, 상기 복수 개의 FFC 필름들을 감싸는 절연 튜브, 상기 절연 튜브의 에지 영역 밖으로 연장되는 단자부를 구비하는 멀티 FFC 케이블; 및 일측에 형성되는 개구를 통해 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역까지 삽입 배치될 수 있는 내부 공간을 구비한 커넥터 하우징;과 상기 커넥터 하우징의 내부에서 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 일체로 압박하도록 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 사이에 두고 서로 간격 조절이 가능하게 마련되는 한 쌍의 커넥터 터미널을 구비하는 케이블 커넥터를 포함하는 FFC 케이블 조립체가 제공될 수 있다.
상기 한 쌍의 커넥터 터미널은, 일측은 상기 커넥터 하우징 내부에 개재되고 타측은 상기 커넥터 하우징 외부로 연장 배치되는 제1 커넥터 터미널; 및 상기 커넥터 하우징의 내부에서 상기 제1 커넥터 터미널과 간격 조절 가능하게 마련되는 제2 커넥터 터미널을 포함할 수 있다.
상기 제2 커넥터 터미널은 상기 커넥터 하우징의 일측부와 스프링으로 연결되고 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 제1 커넥터 터미널과 접촉할 수 있다.
상기 커넥터 하우징의 일측부를 관통하여 상기 제2 커넥터 터미널과 연결되는 레버; 및 상기 커넥터 하우징의 일측부와 상기 제2 커넥터 터미널 사이에 위치하고 상기 레버의 둘레에 감겨 있는 코일 스프링을 더 포함하고, 상기 레버의 당김 또는 당김 해제 작용으로 상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널의 간격이 조절될 수 있다.
상기 멀티 FFC 케이블에서 길이 방향에 따른 상기 절연 튜브의 에지 영역과 상기 단자부는 상기 커넥터 하우징 속에 개재되는 부분으로서 커넥터 접속부로 정의될 수 있고, 상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 상기 커넥터 접속부를 상하로 압박하며 상기 커넥터 접속부 전체를 감싸도록 마련될 수 있다.
상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 각각, 상기 커넥터 접속부에서 두께를 달리하는 상기 절연 튜브의 에지 영역과 상기 단자부에 일체로 밀착 가능하게 단차를 구비할 수 있다.
상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 각각, 상기 절연 튜브와 대면하게 마련되는 튜브 압박부와, 상기 단자부와 대면하게 마련되는 단자 압박부를 구비할 수 있다.
상기 개구는 상기 멀티 FFC 케이블의 단면적에 대응하는 사이즈로 형성되고, 상기 커넥터 하우징은 상기 개구를 형성하는 프레임의 테두리 부분이 상기 절연 튜브의 표면과 마찰 접촉하게 마련될 수 있다.
상기 프레임의 테두리 부분에는 고무 또는 실리콘 패드가 장착될 수 있다.
상기 단자부는 일측면에 오목하게 형성되는 오목부를 구비하고, 상기 제2 커넥터 터미널은 상기 오목부와 형상 맞춤되는 볼록부를 구비할 수 있다.
상기 복수 개의 FFC 필름들 각각은, 동일 평면상에서 평행한 두 가닥 또는 그 이상의 도체선들과, 상기 도체선들을 감싸서 봉합하는 피복부재를 포함할 수 있다.
상기 단자부는, 상기 복수 개의 FFC 필름에서 상기 절연 튜브 밖으로 연장되는 복수 개의 도체선 가닥들과, 상기 도체선 가닥들을 감싸는 금속 재질의 도체선 홀더를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 의하면, 상술한 FFC 케이블 조립체를 포함하는 배터리 팩이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고전압/고전류에 대응이 가능하면서도 종래 버스바 보다 경제적이고 가벼운 전기적 연결 수단으로서 기능할 수 있는 FFC 케이블 조립체가 제공될 수 있다.
예컨대, 하나당 3A 대응 가능한 도체선 가닥 10개를 갖는 FFC 필름들을 10층으로 쌓아 300A가 대응 가능하고 가볍고 유연한 FFC 케이블 조립체가 제공될 수 있다.
또한, 많은 개수의 FFC 필름들의 도체선 가닥들과 전기적, 기계적으로 결합하도록 마련되는 케이블 커넥터를 사용함으로써 기존의 버스바와 같이 배터리 모듈의 터미널 또는 기타 장치에 용이하게 연결할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 종래기술에 따른 플랙서블 버스바의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FFC 케이블 조립체의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 멀티 FFC 케이블을 구성하는 FFC 필름 하나를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 FFC 케이블의 적층 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 멀티 FFC 케이블의 일단부를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도체선 홀더를 장착한 멀티 FFC 케이블의 일단부를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 FFC 케이블 조립체의 일측 단부를 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 FFC 케이블의 단자 접속부와 케이블 커넥터의 접속 구조를 나타내는 도면들이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 FFC 케이블의 커넥터 접속부와 케이블 커넥터의 접속 구조를 나타내는 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서 설명하는 FFC(Flat Flexible Cable) 케이블 조립체(10)는 예컨대, 2개의 배터리 모듈을 서로 직렬 연결하거나 배터리 모듈의 터미널과 릴레이 또는 배터리 팩 내에 장치들 간을 전기적으로 연결하는데 사용될 수 있다.
물론, 본 발명에 따른 FFC 케이블 조립체(10)는 배터리 팩의 전장 부품으로서 그 용도가 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 FFC 케이블 조립체(10)는 고전압 내지 고전류가 흐르는 다양한 장치 내지 장비에 전기적 연결 부품으로 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 FFC 케이블 조립체의 개략적인 사시도, 도 3은 도 2의 멀티 FFC 케이블을 구성하는 FFC 필름 하나를 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 FFC 케이블의 적층 구조를 나타내는 도면이다.
이들 도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 FFC 케이블 조립체(10)는, 멀티 FFC 케이블(20)과, 상기 멀티 FFC 케이블(20)의 양단부에 장착되는 케이블 커넥터(30)를 포함한다.
상기 멀티 FFC 케이블(20)은, 층상 배열되는 복수 개의 FFC 필름(21)들과 상기 복수 개의 FFC 필름(21)들을 감싸는 절연 튜브(22) 및 상기 절연 튜브(22)의 밖으로 길이 방향대로 연장되는 단자부(24)를 포함할 수 있다.
멀티 FFC 케이블(20)을 구성하는 단위 FFC 필름(21)은, 도 3과 같이, 동일 평면상에 평행한 두 가닥 또는 그 이상의 도체선(21a)들과 상기 도체선(21a)들을 감싸서 봉합하는 피복부재(21b)를 포함한다. 상기 단위 FFC 필름(21)은 두께가 예컨대, 0.5mm ~ 2mm 내외로 얇게 제작될 수 있다. 이러한 단위 FFC 필름(21)은 가벼우며, 유연성이 좋은 장점을 갖는다.
상기 도체선(21a)의 허용전류 수준은 그 소재와 폭, 두께 등에 따라 달라질 수 있겠으나, 통상 도체선(21a) 가닥 1 개당 대략 3A 정도의 전류에 대응 가능하다. 따라서 발열을 제외하고 단순 계산하면, 10가닥의 도체선(21a)은 30A 정도의 전류에 대응 가능하고, 이러한 단위 FFC 필름(21) 10개를 쌓으면 300A 정도의 전류에 대응 가능하다.
본 발명은 이에 기초하여, 도 4 및 도 5와 같이, 단위 FFC 필름(21)들을 여러 겹으로 쌓아 올려 멀티 FFC 케이블(20)을 구성함으로써 고전압/고전류에 대응 가능하도록 한 것이다. 한편, 본 실시예는 4개의 단위 FFC 필름(21)들을 사용해 멀티 FFC 케이블(20)을 구성하였으나, 본 실시예보다 허용전류 수준이 높은 멀티 FFC 케이블(20)을 구성하고자 한다면 단위 FFC 필름(21)을 개수를 더 늘리면 된다.
절연 튜브(22)는 신축성을 갖는 재질로서, 적층된 복수 개의 FFC 필름(21)들을 감싸서 이들이 유동하지 않게 하나로 묶는 기능을 한다. 이러한 절연 튜브(22)를 이용함으로써 복수 개의 FFC 필름(21)들이 일체로 묶여 하나로 몸체로 트위스트 또는 벤딩될 수 있다.
단자부(24)는 각 단위 필름들에서 피복부재(21b)가 제거되고 남은 도체선(21a) 가닥들이 상기 절연 튜브의 에지 영역(22a) 밖으로 연장 배치된 부분이다.
상기 단자부(24)를 형성하는 도체선(21a) 가닥들은 무질서하게 위치하며 연성이어서 커넥터 하우징(31) 속에 직접 넣고 고정하기가 쉽지 않다. 이에 본 실시예에 따른 단자부(24)는 상기 도체선(21a) 가닥들을 홀딩하며 커넥터 하우징(31) 속에 용이하게 삽입하기 위해 도체선 홀더(23)를 더 포함한다.
도체선 홀더(23)는 상기 도체선(21a) 가닥들 전체를 감싸는 금속 재질의 커버 형상으로 마련되고, 도 6에 도시한 바와 같이, 멀티 FFC 케이블(20)의 단부에 장착될 수 있다.
상기 도체선 홀더(23)는 내외부로 연통하는 통공(H)을 구비할 수 있다. 도면의 편의상 도시하지 않았으나, 상기 통공(H)을 통해 전기 전도성 접착제가 도체선 홀더(23) 내부에 충진될 수 있다. 즉, 도체선 홀더(23)는 전기 전도성 접착제를 매개로 상기 도체선(21a) 가닥들과 전기적, 기계적으로 결합될 수 있다. 상기 전기전도성 접착제로는 전도성 실리콘 접착제, 은(Ag) 또는 구리(Cu)를 전도성 필러로 함유한 에폭시 접착제, 폴리우레탄 접착제가 사용될 수 있다.
본 실시예는 도체선 홀더(23) 내부에 전기 전도성 접착제를 충진하여 도체선 홀더(23)와 도체선(21a) 가닥들을 결합한 것이나, 대안예로서 상기 도체선 홀더(23) 내부에 격자상 구조의 슬롯들을 형성하고 상기 슬롯들에 각 도체선(21a) 가닥들을 삽입 후 도체선 홀더(23)를 압착하는 방식으로 도체선 홀더(23)와 도체선(21a) 가닥들을 결합할 수도 있다.
위와 같이 구성된 멀티 FFC 케이블(20)이 고전압/고전류 배선 부품으로 사용될 수 있도록, 도 7과 같이, 상기 멀티 FFC 케이블(20)에 케이블 커넥터(30)가 장착될 수 있다.
상기 케이블 커넥터(30)는 커넥터 하우징(31)과 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33), 그리고 상기 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33)의 간격을 조절하기 위한 간격 조절 수단으로서 코일 스프링(35)과 레버(37)를 포함할 수 있다.
커넥터 하우징(31)은 절연성을 갖는 플라스틱 소재이고 일측에 형성되는 개구를 통해 멀티 FFC 케이블(20)의 절연 튜브의 에지 영역(22a)까지 삽입 배치될 수 있는 내부 공간을 갖도록 마련될 수 있다. 여기서 상기 절연 튜브의 에지 영역(22a)이란, 길이 방향에 따른 절연 튜브(22)의 끝단 라인에서 단자부(24) 반대 방향으로 상기 단자부 길이의 1배 이하의 범위 내에 있는 영역을 의미할 수 있다.
상기 개구는 멀티 FFC 케이블(20)의 단면적에 대응하는 사이즈로 마련될 수 있다. 다시 말하면, 상기 개구는 멀티 FFC 케이블(20)의 폭×두께에 따른 면적보다 약간 작게 마련되는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 개구를 통해 멀티 FFC 케이블(20)의 단부를 커넥터 하우징(31)의 안쪽에 삽입하고, 개구를 형성하는 프레임의 테두리 부분이 절연 튜브(22)의 표면을 살짝 압박할 수 있도록 하여 절연 튜브(22)가 커넥터 하우징(31)에서 쉽게 빠지지 않게 하는 것이 좋다.
상기 프레임의 테두리 부분에는 절연 튜브(22)와의 마찰력 증대를 위해 고무 패드(31a) 또는 실리콘 패드가 더 추가될 수 있다. 고무 패드(31a) 또는 실리콘 패드는 멀티 FFC 케이블(20)을 커넥터 하우징(31) 속에 밀어 놓고, 후술할 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33)로 커넥터 접속부(26)를 압박하기 전까지 멀티 FFC 케이블(20)이 커넥터 하우징(31)에서 빠지지 않게 잡아주는 역할을 할 수 있다.
이하에서는 상기 멀티 FFC 케이블(20)에서 길이 방향에 따른 상기 절연 튜브의 에지 영역(22a)과 상기 단자부(24)를 커넥터 접속부(26)라 정의하고, 상기 커넥터 접속부(26)가 커넥터 하우징(31) 속에서 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33)에 전기적, 기계적으로 연결되는 구조를 자세히 설명하기로 한다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33)은 멀티 FFC 케이블(20)의 단자부(24)와 전기적으로 연결되게 예컨대, 구리(Cu) 같은 금속 재질이고 커넥터 접속부(26)를 압박하여 고정할 수 있게 상기 커넥터 접속부(26)를 사이에 두고 상하로 서로 간격 조절이 가능하게 구성될 수 있다.
구체적으로 본 실시예에 따른 상기 한 쌍의 커넥터 터미널(32,33)은, 일측은 상기 커넥터 하우징(31) 내부에 개재되고 타측은 상기 커넥터 하우징(31) 외부로 연장 배치되는 제1 커넥터 터미널(32)과, 상기 커넥터 하우징(31)의 내부에서 상기 제1 커넥터 터미널(32)과 상하로 간격 조절 가능하게 마련되는 제2 커넥터 터미널(33)을 포함할 수 있다.
상기 제1 커넥터 터미널(32)과 상기 제2 커넥터 터미널(33)은 서로에 대해 상하로 분할된 구조이나 커넥터 하우징(31)의 내부에서 상하 방향으로 간격이 좁혀져서 커넥터 접속부(26) 전체를 감싸며 압박할 수 있게 마련된다.
상기 커넥터 접속부(26)는 길이 방향에 따라 두께가 약간 다른 구간을 갖는데, 이는 멀티 FFC 케이블(20)을 제작하는 과정에서 절연 튜브의 에지 영역(22a)과 단자부(24) 사이에 단차가 존재하기 쉬운데서 비롯된다.
이 같은 커넥터 접속부(26)의 단차를 보상하기 위해 본 실시예에 따른 상기 제1 커넥터 터미널(32)과 상기 제2 커넥터 터미널(33)은 각각, 상기 커넥터 접속부(26)의 표면에 완벽히 밀착 가능하게 단차를 구비할 수 있다.
이를테면, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 제1 커넥터 터미널(32)은 절연 튜브(22)의 하부 영역과 대면하는 튜브 압박부(32a)와 상기 튜브 압박부(32a)보다 두껍고 단자부(24)의 하부 영역과 대면하는 단자 압박부(32b)를 포함하고, 상기 제2 커넥터 터미널(33)은 절연 튜브(22)의 상부 영역과 대면하는 튜브 압박부(33a)와 상기 튜브 압박부(33a)보다 두껍고 단자부(24)의 상부 영역과 대면하는 단자 압박부(33b)를 포함할 수 있다.
추가적으로 상기 제1 커넥터 터미널(32)은 커넥터 하우징(31)을 관통하여 커넥터 하우징 밖에 위치하는 외측 돌출부(32c)를 더 포함할 수 있다. 상기 외측 돌출부(32c)는 체결홀을 더 구비하고 예컨대, 배터리 모듈의 단자 또는 기타 부품의 단자에 볼트 체결될 수 있다.
한편, 제2 커넥터 터미널이 소정의 힘으로 상기 커넥터 접속부(26)를 압박하도록 하기 위한 수단으로서 스프링(35)이 사용될 수 있다. 상기 스프링(35)은 상기 커넥터 하우징(31)의 일측부와 제2 커넥터 터미널(33) 사이에 위치하고 상기 제2 커넥터 터미널(33)이 제1 커넥터 터미널(32)을 향해 탄성바이어스 되도록 한다.
그리고 상기 제2 커넥터 터미널(33)을 커넥터 접속부(26) 또는 제1 커넥터 터미널(32)에서 떨어뜨려 놓기 위한 수단으로 레버(37)가 사용될 수 있다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 상기 레버(37)는 커넥터 하우징(31)의 상판을 관통하여 제2 커넥터 터미널(33)과 연결될 수 있고 상기 스프링(35)은 코일 스프링(35)으로서, 레버(37)의 둘레에 감겨있고 상기 커넥터 하우징(31)의 상판과 상기 제2 커넥터 터미널(33) 사이에 위치하도록 마련될 수 있다.
상기 레버(37)의 헤드 부분은 나머지 부분보다 직경이 크게 마련되어 커넥터 하우징(31)의 상판 외측에 배치될 수 있다. 이러한 레버(37)의 헤드 부분을 잡아당기면 제2 커넥터 터미널(33)이 제1 커넥터 터미널(32)에서 떨어지고 코일 스프링(35)이 압축될 수 있다.
그 후 전술한 커넥터 접속부(26)를 커넥터 하우징(31) 속에 밀어 넣고 상기 레버(37)를 놓으면 코일 스프링(35)의 탄성 복원력이 작용해 제2 커넥터 터미널(33)이 원위치하며 커넥터 접속부(26)를 압박할 수 있다.
이처럼 제1 커넥터 터미널(32)과 제2 커넥터 터미널(33)이 단자부(24) 뿐만 아니라 절연 튜브의 에지 영역(22a)까지 감싸서 동일한 힘으로 압박하여 고정시킴으로서 멀티 FFC 케이블(20)과 케이블 커넥터(30) 간의 전기적, 기계적 체결이 가능해질 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 멀티 FFC 케이블(20)의 커넥터 접속부(26)와 케이블 커넥터(30)의 접속 구조를 나타내는 도면들이다.
이어서 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 FFC 케이블 조립체(10)를 설명한다. 동일한 부재번호는 동일한 부재를 나타내며, 동일한 부재에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하고 전술한 실시예와의 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예는, 전술한 실시예와 비교할 때, 멀티 FFC 케이블(20)의 단자부(24)와 제2 커넥터 터미널(33)에 차이점이 있다. 즉, 본 실시예에서 단자부(24)는 일측면에 오목하게 형성되는 오목부(23c)를 구비하고, 제2 커넥터 터미널(33)은 상기 오목부와 형상 맞춤되는 볼록부(33c)를 더 구비한다.
이를테면, 단자부(24)를 형성하는 도체선 홀더(23)의 상면을 오목하게 하여 상기 오목부(23c)를 마련할 수 있고, 제2 커넥터 터미널(33)의 단자 압박부(33b) 중 일부분을 더 하방 돌출되게 하여 상기 볼록부(33c)를 마련할 수 있다.
이러한 본 실시예의 구성에 의하면, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 레버(37)를 놓았을 때, 제2 커넥터 터미널(33)의 볼록부(33c)가 단자부(24)의 오목부(23c)에 형합될 수 있으므로, 멀티 FFC 케이블(20)을 (-X축) 방향으로 당겨도 단자부(24)의 오목부(23c)가 상기 제2 커넥터 터미널(33)의 볼록부(33c)에 걸려 있어 잘 빠지지 않게 된다. 이러한 점에서, 본 실시예는 전술한 실시예보다 멀티 FFC 케이블(20)과 케이블 커넥터(30) 간의 체결성이 더 개선된 것이라 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 상기 멀티 FFC 케이블(20)과 상기 케이블 커넥터(30)의 결합으로 고전압/고전류에 대응이 가능하면서도 종래 버스바보다 경제적이고 가벼운 FFC 케이블 조립체(10)가 제공될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 팩은 상술한 FFC 케이블 조립체(10)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 FFC 케이블 조립체(10)는 2개의 배터리 모듈을 서로 직렬 연결하거나 배터리 모듈의 터미널과 릴레이 또는 배터리 팩 내에 장치들 간을 전기적으로 연결하는데 적용될 수 있다.
상기 배터리 팩은 상기 FFC 케이블 조립체(10) 이외에도 복수 개의 배터리 셀들의 집합체인 셀 적층체를 구비하는 적어도 하나 이상의 배터리 모듈, 배터리 셀들의 전압 및 온도를 기초로 배터리 셀들의 충방전, 전류의 흐름을 제어하기 위한 제어 장치로서 퓨즈, 릴레이, BMS 등을 더 포함할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
한편, 본 명세서에서는. 상, 하, 좌, 우 등과 같이 방향을 나타내는 용어가 사용되었으나, 이러한 용어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 관측자의 보는 위치나 대상의 놓여져 있는 위치 등에 따라 다르게 표현될 수 있음은 본 발명의 당업자에게 자명하다.
10 : FFC 케이블 조립체
20 : 멀티 FFC 케이블
21 : FFC 필름
21a : 도체선
21b : 피복 부재
22 : 절연 튜브
23 : 도체선 홀더
24 : 단자부
26 : 커넥터 접속부
30 : 케이블 커넥터
31 : 커넥터 하우징
31a : 고무 패드
32 : 제1 커넥터 터미널
33 : 제2 커넥터 터미널
35 : 스프링
37 : 레버

Claims (13)

  1. 층상 배열되는 복수 개의 FFC 필름들, 상기 복수 개의 FFC 필름들을 감싸는 절연 튜브, 상기 절연 튜브의 에지 영역 밖으로 연장되는 단자부를 구비하는 멀티 FFC 케이블; 및
    일측에 형성되는 개구를 통해 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역까지 삽입 배치될 수 있는 내부 공간을 구비한 커넥터 하우징;과 상기 커넥터 하우징의 내부에서 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 일체로 압박하도록 상기 단자부와 상기 절연 튜브의 에지 영역을 사이에 두고 서로 간격 조절이 가능하게 마련되는 한 쌍의 커넥터 터미널을 구비하는 케이블 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 커넥터 터미널은,
    일측은 상기 커넥터 하우징의 내부에 개재되고 타측은 상기 커넥터 하우징의 외부로 연장 배치되는 제1 커넥터 터미널; 및
    상기 커넥터 하우징의 내부에서 상기 제1 커넥터 터미널과 간격 조절 가능하게 마련되는 제2 커넥터 터미널을 포함하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 커넥터 터미널은 상기 커넥터 하우징의 일측부와 스프링으로 연결되고 상기 스프링의 탄성에 의해 상기 제1 커넥터 터미널과 접촉하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커넥터 하우징의 일측부를 관통하여 상기 제2 커넥터 터미널과 연결되는 레버; 및 상기 커넥터 하우징의 일측부와 상기 제2 커넥터 터미널 사이에 위치하고 상기 레버의 둘레에 감겨 있는 코일 스프링을 더 포함하고,
    상기 레버의 당김 또는 당김 해제 작용으로 상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널의 간격이 조절되는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 멀티 FFC 케이블에서 길이 방향에 따른 상기 절연 튜브의 에지 영역과 상기 단자부는 상기 커넥터 하우징의 내부에 개재되는 부분으로서 커넥터 접속부로 정의될 수 있고,
    상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 상기 커넥터 접속부를 상하로 압박하며 상기 커넥터 접속부 전체를 감싸는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 각각,
    상기 커넥터 접속부에서 두께를 달리하는 상기 절연 튜브의 에지 영역과 상기 단자부에 일체로 밀착 가능하게 단차를 구비하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 터미널과 상기 제2 커넥터 터미널은 각각,
    상기 절연 튜브와 대면하게 마련되는 튜브 압박부와, 상기 단자부와 대면하게 마련되는 단자 압박부를 구비하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 개구는 상기 멀티 FFC 케이블의 단면적에 대응하는 사이즈로 형성되고,
    상기 커넥터 하우징은 상기 개구를 형성하는 프레임의 테두리 부분이 상기 절연 튜브의 표면과 마찰 접촉하게 마련되는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프레임의 테두리 부분에는 고무 또는 실리콘 패드가 장착되는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 단자부는 일측면에 오목하게 형성되는 오목부를 구비하고,
    상기 제2 커넥터 터미널은 상기 오목부와 형상 맞춤되는 볼록부를 구비하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 FFC 필름들 각각은,
    동일 평면상에서 평행한 두 가닥 또는 그 이상의 도체선들과, 상기 도체선들을 감싸서 봉합하는 피복부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 단자부는,
    상기 복수 개의 FFC 필름에서 상기 절연 튜브의 외부로 연장되는 복수 개의 도체선 가닥들과, 상기 도체선 가닥들을 감싸는 금속 재질의 도체선 홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 FFC 케이블 조립체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 FFC 케이블 조립체를 포함하는 배터리 팩.
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