KR20220054859A

KR20220054859A - 고전류 단자 조립체

Info

Publication number: KR20220054859A
Application number: KR1020227010753A
Authority: KR
Inventors: 앤드루 존 크레인
Original assignee: 외티커 엔와이, 인크.
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2022-05-03
Also published as: US20220224043A1; EP4032150A1; JP2022547732A; WO2021055024A1; CN114342186A; JP7397973B2

Abstract

고전류 단자 조립체가 제1 단부, 제2 단부, 및 반경방향 외측 대면 표면을 포함하는 단자, 그리고 단자를 적어도 부분적으로 둘러싸는 슈라우드를 포함하고, 슈라우드는 제1 단부에 근접하여 배열된 제3 단부, 제1 플랜지를 형성하는 제4 단부, 및 반경방향 내측 대면 표면을 형성하는 제1 홀을 포함하고, 단자는 제1 홀 내에 배열되고, 반경방향 내측 대면 표면은 반경방향 외측 대면 표면과 결합되도록 동작 가능하게 배열된다.

Description

고전류 단자 조립체

관련 출원에 대한 상호 참조

본원은, 전체가 본원에서 참조로 포함되는, 2019년 9월 17일자로 출원된 미국 가특허출원 제62/901,580호의 산업재산권 보호에 관한 파리 조약의 스톡홀름 의정서 4조 및 8조 하의 이익을 주장한다.

본 개시 내용은 전기 커넥터, 그리고 보다 특히, 전기 차량 또는 다른 고전류 환경에서 이용하기 위한 고전류 단자에 관한 것이다.

단자는, 구성요소, 장치, 또는 네트워크로부터의 전도체가 끝나는 지점이다. 단자는 또한 이러한 종료점에서 전기 커넥터로 지칭될 수 있고, 전도체에 대한 재사용 가능 인터페이스로서 작용할 수 있고 외부 회로가 연결될 수 있는 지점을 생성할 수 있다. 단자는 단순히 와이어의 단부일 수 있거나, 커넥터 또는 체결부(fastener)를 구비할 수 있다.

전기 차량 산업이 성장함에 따라, 고전류 단자 기술에 대한 수요가 증가된다. 일반적으로, 전기 차량은, 모터에 전력을 제공하기(power) 위해서 사용되는 직류(DC) 배터리에 의해서 전력을 공급 받는다. 전기 자동차는 DC 전력을 배터리로부터 교류(AC) 전력으로 변환하기 위해서 인버터를 이용한다. 인버터는, 교류의 주파수를 조정함으로써, 모터 회전 속력을 변경할 수 있다. 따라서, 전력 인버터는 전기 차량에서 중요 구성요소이다. 또한, 전기 차량이 고전류 회로소자를 이용하기 때문에, 단자의 손상은 극히 위험할 수 있다. 예를 들어, 스크래치, 흠집, 찌그러짐 등이 인버터의 고전류 단자의 니켈 도금 마감부 내에 존재하는 경우에, 아크가 그러한 불완전부의 위치에서 발생되어 연결부의 끊김 또는 심지어 화재를 초래할 수 있다. 그에 따라, 특히 마감부에 대한 손상이 발생되기 쉬울 때인 전기 차량의 제조 및 조립 중에, 고전류 단자의 도금된 마감부의 무결성(integrity)을 보호하는 것이 필수적이다.

따라서, 내구성 및 안전성이 개선된 고전류 단자 조립체에 대한 필요성을 오랫동안 느껴왔다.

본원에서 예시된 양태에 따라, 고전류 단자 조립체가 제공되고, 고전류 단자 조립체는 제1 단부, 제2 단부, 및 반경방향 외측 대면 표면을 포함하는 단자, 그리고 단자를 적어도 부분적으로 둘러싸는 슈라우드(shroud)를 포함하고, 슈라우드는 제1 단부에 근접하여 배열된 제3 단부, 제1 플랜지를 형성하는 제4 단부, 및 반경방향 내측 대면 표면을 형성하는 제1 홀을 포함하고, 단자는 제1 홀 내에 배열되고, 반경방향 내측 대면 표면은 반경방향 외측 대면 표면과 결합되도록 동작 가능하게 배열된다.

일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면은 제1 단부에 근접한 제1 홈을 포함하고, 반경방향 내측 대면 표면은 제3 단부에 근접하고 그로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 돌출부를 포함하며, 돌출부는 제1 홈과 결합되어 슈라우드를 단자에 연결하도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 돌출부와 제1 홈의 결합은 슈라우드가 제1 축방향으로 단자에 대해서 축방향으로 변위되는 것을 방지한다. 일부 실시형태에서, 돌출부는 제1 축방향으로 제1 반경방향을 따라(즉, 반경방향 내측으로) 연장되는 절두-원추형 표면을 형성한다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면은 제2 홈을 더 포함하고, 제1 밀봉부가 제2 홈 내에 배열되고 반경방향 내측 대면 표면과 결합되어 단자 및 슈라우드를 유체적으로 밀봉하도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 제1 플랜지는 제2 홀을 포함한다. 일부 실시형태에서, 고전류 단자 조립체는 제2 홀 내에 배열된 부싱을 더 포함하고, 부싱은 제1 경도를 갖는 제1 재료를 포함하고, 슈라우드는 제2 경도를 갖는 제2 재료를 포함하며, 제1 경도는 제2 경도보다 크다. 일부 실시형태에서, 단자는, 반경방향 외측 대면 표면을 횡단하는 반경방향 표면을 더 포함한다. 일부 실시형태에서, 슈라우드는 반경방향 내측 대면 표면으로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 제2 플랜지를 더 포함하고, 제2 플랜지는 반경방향 표면과 결합되도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 단자는 축방향 표면을 더 포함하고, 축방향 표면은 제2 플랜지와 결합되어, 슈라우드가, 제1 축방향에 반대되는, 제2 축방향으로 단자에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면은 홈을 더 포함하고, 밀봉부가 홈 내에 배열되고 인버터 하우징의 홀과 결합되어 슈라우드 및 인버터 하우징을 유체적으로 밀봉하도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 단자는 제1 단부에 근접하여 배열된 제2 홀, 및 제2 단부에 근접하여 배열된 제3 홀을 더 포함한다.

본원에서 예시된 양태에 따라, 슈라우드를 포함하는 고전류 단자 조립체가 제공되고, 슈라우드는 제1 단부, 제1 플랜지를 형성하는 제2 단부, 적어도 부분적으로 제1 단부로부터 제2 단부까지 연장되고 반경방향 내측 대면 표면을 형성하는 제1 홀, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에 배열되고 반경방향 내측 대면 표면으로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 제2 플랜지를 포함한다.

일부 실시형태에서, 슈라우드는 제1 단부에 근접 배열된 돌출부를 더 포함하고, 돌출부는 반경방향 내측 대면 표면으로부터 제1 반경방향으로 연장된다. 일부 실시형태에서, 슈라우드는 제1 플랜지로부터 반경방향으로 연장되는 부분을 더 포함하고, 이러한 부분은 제2 홀을 포함한다. 일부 실시형태에서, 반경방향 내측 대면 표면은 제1 축방향 표면에서 종료되는 부분적인 원을 형성한다. 일부 실시형태에서, 고전류 단자 조립체는 제1 홀과 결합되도록 동작 가능하게 배열되는 단자를 더 포함하고, 단자는 홈을 가지는 제3 단부로서, 홈은 단자가 제1 축방향으로 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하기 위해서 돌출부와 결합되도록 동작 가능하게 배열되는, 제3 단부, 제4 단부, 적어도 반경방향 내측 대면 표면에 근접하여 동작 가능하게 배열되는 반경방향 외측 대면 표면, 및 단자가 제1 축방향에 반대되는 제2 축방향으로 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하기 위해서 제2 플랜지와 결합되도록 동작 가능하게 배열되는 제2 축방향 표면을 포함한다.

본원에서 예시된 양태에 따라, 단자를 포함하는 고전류 단자 조립체가 제공되고, 단자는 홈을 포함하는 제1 단부, 제2 단부, 반경방향 외측 대면 표면, 반경방향 외측 대면 표면을 횡단하는 반경방향 표면, 및 제1 단부와 제2 단부 사이에 배열되고 반경방향 표면에 수직으로 배열되는 축방향 표면을 포함한다.

일부 실시형태에서, 단자는 제1 단부에 근접 배열되고 반경방향으로 연장되는 제1 홀, 및 제2 단부로부터 축방향으로 연장되는 제2 홀을 더 포함한다. 일부 실시형태에서, 고전류 단자 조립체는 단자를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 동작 가능하게 배열된 슈라우드를 더 포함하고, 슈라우드는 제3 단부, 제1 플랜지를 형성하는 제4 단부, 반경방향 내측 대면 표면을 형성하고 단자가 내부에 배열되는 제1 홀, 제1 단부와 제2 단부 사이에 배열되는 제2 플랜지로서, 반경방향 내측 대면 표면으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 축방향 표면과 결합되어 단자가 제1 축방향으로 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열되는, 제2 플랜지, 및 반경방향 내측 대면 표면으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 홈과 결합되어 단자가 제1 축방향에 반대되는 제2 축방향으로 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열되는 돌출부를 포함한다.

도면 및 첨부된 청구항과 함께 고려하여 본 개시 내용에 관한 이하의 상세한 설명을 검토할 때, 본 개시 내용의 이러한 그리고 다른 목적, 특징 및 장점이 용이하게 이해될 것이다.

상응 참조 부호가 상응 부분을 나타내는 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 여러 실시형태를 단지 예로서 개시한다.
도 1a는 고전류 단자 조립체의 전방 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 고전류 단자 조립체의 후방 사시도이다.
도 2a는 버스바(busbar)에 연결된 도 1a에 도시된 고전류 단자 조립체의 전방 사시도이다.
도 2b는 버스바에 연결된 도 2a에 도시된 고전류 단자 조립체의 후방 사시도이다.
도 3은 대체로 도 2b의 선 3-3을 따라서 취한 버스바에 연결된 고전류 단자 조립체의 횡단면도이다.
도 4는 대체로 도 2b의 선 4-4를 따라서 취한 버스바에 연결된 고전류 단자 조립체의 횡단면도이다.
도 5는 도 2a에 도시된 고전류 단자 조립체 및 버스바의 분해 사시도이다.
도 6a는 도 1a에 도시된 단자의 측면 입면도이다.
도 6b는 도 1a에 도시된 단자의 상단 입면도이다.
도 7a는 도 1a에 도시된 슈라우드의 측면 입면도이다.
도 7b는 도 1a에 도시된 슈라우드의 저면 입면도이다.
도 7c는 도 1a에 도시된 슈라우드의 전방 입면도이다.
도 7d는 도 1a에 도시된 슈라우드의 후방 입면도이다.
도 8a는 인버터 하우징에 설치된 고전류 단자 조립체의 후방 부분 사시도이다.
도 8b는 도 8a에 도시된 인버터 하우징에 설치된 고전류 단자 조립체의 전방 부분 사시도이다.

먼저, 상이한 도면들 상의 유사한 도면 번호들이 동일한, 또는 기능적으로 유사한 구조적 요소들을 식별한다는 것을 이해하여야 할 것이다. 청구항은 개시된 양태로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다.

또한, 본 개시 내용이 설명된 바와 같은 특정 방법론, 재료, 및 수정으로 제한되지 않고, 당연히 변경될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 본원에서 사용된 용어는 단지 특정 실시형태를 설명하기 위한 것이고, 첨부된 청구항의 범위를 제한하기 위한 것이 아님을 또한 이해할 수 있을 것이다.

달리 규정되는 바가 없는 한, 본원에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어가 본 개시 내용이 속하는 업계의 당업자에 의해서 일반적으로 이해되는 바와 같은 의미를 갖는다. 본원에서 설명된 것과 유사하거나 동일한 임의의 방법, 장치 또는 재료가 예시적인 실시형태의 실행 또는 테스트에서 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 본 개시 내용의 조립체는 유압장치, 전자장치, 및/또는 공압장치에 의해서 구동될 수 있다.

"실질적으로"라는 용어는 "거의", "아주 거의", "약", "대략적으로", "근처의", "경계 상의", "근접하여", "본질적으로", "~의 이웃의", "~에 근접하여" 등과 같은 용어와 동의어이고, 그러한 용어는 명세서 및 청구항에서 표시된 바와 같이 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. "근접한"이라는 용어는 "근처의", "근접한", "인접한", "이웃하는", "가까운", "붙어 있는" 등과 같은 용어와 동의어이고, 그러한 용어는 명세서 및 청구항에서 표시된 바와 같이 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. "대략적으로"라는 용어는 특정 값의 10% 이내의 값을 의미하기 위한 것이다.

"비-회전 가능하게 연결된" 요소들은: 요소들 중 하나가 회전될 때마다, 모든 요소가 회전되도록; 그리고 요소들 사이의 상대적인 회전은 가능하지 않도록, 요소들이 연결된 것을 의미한다. 회전 가능하지 않게 연결된 요소들의 서로에 대한 반경방향 및/또는 축방향 이동은 가능하나, 필수적인 것은 아니다.

이제 도면을 참조하면, 도 1a는 고전류 단자 조립체(10)의 전방 사시도이다. 도 1b는 고전류 단자 조립체(10)의 후방 사시도이다. 도 2a는 버스바(20)에 연결된 고전류 단자 조립체(10)의 전방 사시도이다. 도 2b는 버스바(20)에 연결된 고전류 단자 조립체(10)의 후방 사시도이다. 도 3은 대체로 도 2b의 선 3-3을 따라서 취한 버스바(20)에 연결된 고전류 단자 조립체(10)의 횡단면도이다. 도 4는 대체로 도 2b의 선 4-4을 따라서 취한 버스바(20)에 연결된 고전류 단자 조립체(10)의 횡단면도이다. 도 5는 고전류 단자 조립체(10) 및 버스바(20)의 분해 사시도이다. 고전류 단자 조립체(10)는 일반적으로 단자(40) 및 슈라우드 또는 커버(70)를 포함한다. 고전류 단자 조립체(10)는 인버터 하우징에 고정되도록 동작 가능하게 배열된다(도 8a 및 도 8b 참조). 구체적으로, 단자(40)는 슈라우드(70)에 연결된다. 슈라우드(70)는 인버터 하우징에, 구체적으로 인버터 하우징의 내측 표면에 연결되도록 배열되고, 단부(74)가 개구의 외부로 연장된다. 도 8a 및 도 8b와 관련하여 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 버스바(20)는 인버터 하우징의 외측부에서 단자(40)에 연결된다. 이하의 설명은 도 1a 내지 도 5를 고려하여 읽어야 한다.

버스바(20)는 일반적으로 섹션(22) 및 섹션(26)을 포함한다. 섹션(26)은 표면(28) 및 홀(30)을 포함한다. 섹션(22)은 홀(24)을 포함한다. 버스바(20)는 단자(40)에 연결되도록 동작 가능하게 배열된다. 구체적으로, 표면(28)이 단자(40)의 표면(60)에 대항하여(against) 접경되도록, 섹션(26)이 단자(40)의 단부(44)에 연결되게 배열된다. 일부 실시형태에서, 볼트 또는 체결부(34)가 버스바(20)를 단자(40)에 고정한다. 예를 들어, 볼트(34)가 홀(30)을 통해서 연장되고 단자(40)의 홀(56)과 나사 결합된다. 버스바(20)를 단자(40)에 전기적으로 연결하기 위한 임의의 수단, 예를 들어 나사, 리벳, 용접, 납땜, 접착제, 클램프, 유지 링 등이 이용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 버스바(20)는 단자(40)를, 예를 들어 전기 차량 내의 모터와 같은 외부 구성요소에 연결하도록 배열된다. 일부 실시형태에서, 그리고 도시된 바와 같이, 섹션(22)은 섹션(26)에 대해서 각도(α)로 배열된다. 일부 실시형태에서, 각도(α)는 0도 이상이다. 일부 실시형태에서, 섹션(22)은 섹션(26)에 실질적으로 수직이다(즉, 각도(α)가 90도이다). 홀(30 및 24)이 원형인 것으로 도시되어 있지만, 일부 실시형태에서, 홀(30) 및/또는 홀(24)은 구성요소들을 전기적으로 연결하기에 적합한 임의의 기하형태, 예를 들어 정사각형, 직사각형, 타원형, 삼각형, 사다리꼴, 등일 수 있다. 일부 실시형태에서, 너트를 이용하여, 볼트(34)는 버스바(20)를 단자(40)에 연결한다(즉, 그러한 실시형태에서, 단자(40)의 홀(56)에 나사산이 형성되지 않을 수 있다).

도 6a는 단자(40)의 측면 입면도이다. 도 6b는 단자(40)의 상단 입면도이다. 이하의 설명은 도 1a 내지 도 6b 및 도 8a 및 도 8b를 고려하여 읽어야 한다.

단자(40)는 일반적으로 단부(42), 단부(44), 반경방향 외측 대면 표면(46), 반경방향 외측 대면 표면(48), 반경방향 외측 대면 표면(52), 반경방향 외측 대면 표면(54), 반경방향 외측 대면 표면(64), 표면(60) 및 표면(62)을 포함한다. 단부(42)는 그로부터 축방향(AD1)으로 연장되는 홀(43)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 단부(42)는 예를 들어 버스바(110)를 통해서 인버터의 전력 모듈에 연결되도록 동작 가능하게 배열된다. 그러한 실시형태에서, 볼트(114)가 버스바(110)의 홀(112)을 통해서 공급되고 홀(43)과 나사 결합된다. 일부 실시형태에서, 홀(43)은 카운터보어(counterbore)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 홀(43)은 카운터싱크(countersink)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 홀(43)에 나사산이 형성된다. 반경방향 외측 대면 표면(46)은 단부(42)에 연결된다. 반경방향 외측 대면 표면(48)은 반경방향 외측 대면 표면(46)에 연결된다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(48)은, 반경방향 외측 대면 표면(46)의 직경보다 큰 직경을 포함하고; 그에 따라 반경방향 외측 대면 표면(48)은 반경방향 외측 대면 표면(46)으로부터 반경방향 외측에 배열된다(즉, 반경방향 외측으로 단차화된다). 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(46) 및 반경방향 외측 대면 표면(48)은 하나의 연속적인 일정 직경 표면이다. 반경방향 외측 대면 표면(52)은 환형 홈(50)에 의해서 반경방향 외측 대면 표면(48)으로부터 분리된다. 밀봉부(66)가 홈(50) 내에 배치되도록 동작 가능하게 배열되고, 그에 따라 밀봉부는 슈라우드(70), 구체적으로 슈라우드(70)의 반경방향 내측 대면 표면(94)과 결합되어 단자(40)와 슈라우드(70) 사이에서 밀봉을 제공한다(도 3 및 도 4 참조). 반경방향 외측 대면 표면(54)은 반경방향 외측 대면 표면(52)에 연결된다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(54)은, 반경방향 외측 대면 표면(52)의 직경보다 작은 직경을 포함하고; 그에 따라 반경방향 외측 대면 표면(52)은 반경방향 외측 대면 표면(54)으로부터 반경방향 외측에 배열된다(즉, 반경방향 외측으로 단차화된다). 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(52) 및 반경방향 외측 대면 표면(54)은 하나의 연속적인 일정 직경 표면이다. 표면(60)은 반경방향 외측 대면 표면(54)과 연결되고 축방향(AD2)으로 단부(44)로부터 표면(62)까지 연장된다. 표면(60)은, 반경방향(RD1)에 대면되고 반경방향 외측 대면 표면(54)을 횡단하는 (즉, 반경방향 외측 대면 표면(54)을 가로질러 이동하거나 통과하는) 반경방향 표면이다. 다시 말해서, 표면(60)은, 2개의 지점에서 반경방향 외측 대면 표면(54)과 교차할 때, 할선(secant)을 형성한다. 당업계에 알려진 바와 같이, 할선은, 정확히 2개의 지점에서 원과 교차하는 선이다. 여기에서, 표면(60)은, 2개의 지점에서 반경방향 외측 대면 표면(54)과 교차하는 평면이다. 일부 실시형태에서, 표면(60)은, 거리(D1)가 거리(D2)와 동일하도록 반경방향 외측 대면 표면(54)을 절반으로 분할하는 중간선이다(도 6a 참조). 일부 실시형태에서, 거리(D1)는 거리(D2)보다 크다. 일부 실시형태에서, 거리(D1)는 거리(D2)보다 작다. 표면(60)은 버스바(20)의 표면(28)에 연결되도록 및/또는 그에 대항하여 접경되도록 동작 가능하게 배열된다. 홀(56)은, 표면(60)으로부터 반경방향 외측 대면 표면(54)까지 연장되는 관통-보어이다. 일부 실시형태에서, 홀(56)에는 나사산이 형성되고, 볼트(34)와 결합되어 버스바(20)를 단자(40)에 고정하도록 배열된다. 일부 실시형태에서, 그리고 도시된 바와 같이, 홀(56)은 반경방향 외측 대면 표면(54) 상에 센터링된다(도 6b 참조). 일부 실시형태에서, 홀(56)은 반경방향 외측 대면 표면(54) 상에서 센터링되지 않는다. 표면(62)은 단부(44)에 평행하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 표면(62)은 단부(44)에 평행하지 않다. 표면(62)은 슈라우드(70)의 표면(98)에 결합되도록 및/또는 그에 대항하여 접경되도록 동작 가능하게 배열된다. 반경방향 외측 대면 표면(54)은 단부(44)에 근접 배열된 환형 홈(58)을 포함한다. 일부 실시형태에서, 홈(58)은 홀(56)과 반경방향 외측 대면 표면(64) 사이에서 축방향으로 배열된다. 홈(58)은 돌출부(92)와 결합되도록 동작 가능하게 배열된다. 반경방향 외측 대면 표면(64)은 일반적으로 홈(58) 및 단부(44)에 연결되는 절두-원추형 표면이다. 버스바(20)가 단자(40)의 표면(60)에 고정될 수 있도록(도 8a 및 도 8b 참조), 그에 의해서 단자(40)를 모터와 같은 외부 구성요소에 연결하도록, 단부(44)가 인버터 하우징(120)의 홀(126)로부터 돌출된다.

도 7a는 슈라우드(70)의 측면 입면도이다. 도 7b는 슈라우드(70)의 저면 입면도이다. 도 7c는 슈라우드(70)의 전방 입면도이다. 도 7d는 슈라우드(70)의 후방 입면도이다. 이하의 설명은 도 1a 내지 도 8b를 고려하여 읽어야 한다.

슈라우드(70)는 일반적으로 단부(72), 단부(74), 반경방향 연장 부분(79)을 가지는 플랜지(78), 반경방향 외측 대면 표면(82), 반경방향 외측 대면 표면(86), 표면(90), 및 플랜지(96)를 포함한다. 단부(72)는 그로부터 축방향(AD1)으로 연장되는 홀(76)을 포함한다. 플랜지(78)는 단부(72)를 형성하고, 인버터 하우징의 내부 표면(122)에 결합되고/되거나 그에 대항하여 접경되도록 동작 가능하게 배열된 표면(73)을 포함한다(도 8b 참조). 부분(79)은 플랜지(78)로부터 반경방향으로 연장되고 홀(80)을 포함한다. 홀(80)은, 슈라우드(70)가 볼트(104)를 통해서 인버터 하우징(120)에 고정되도록(도 8b 참조), 인버터 하우징(120) 내의 홀(128) 중 하나와 정렬되도록 배열된다. 일부 실시형태에서, 볼트(104)가 홀(80)을 통해서 연장되고 인버터 하우징(120)의 홀(128)과 나사 결합된다(도 8b 참조). 일부 실시형태에서, 홀(80)의 중심선은 홀(76)의 중심선과 평행하다. 일부 실시형태에서, 홀(80)의 중심선은 홀(76)의 중심선과 평행하지 않다. 슈라우드(70)는 부싱 또는 압축 제한부(102)를 더 포함할 수 있다. 부싱(102)은 임의의 적합한 수단, 예를 들어 접착제, 마찰 끼워맞춤, 압입 등에 의해서 홀(80) 내에 배열된다. 부싱(102)은, 볼트(104)를 과다하게 조여 부분(79)이 손상되는 것을 방지하도록, 동작 가능하게 배열된다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 인버터 하우징(120)이 금속을 포함하고, 볼트(104)가 금속을 포함하며, 슈라우드(70)는 중합체 또는 다른 절연 재료를 포함한다. 볼트(104)의 과다 조임은 부분(79)의 소성 변형을 초래할 수 있고, 그에 따라 인버터 하우징에 대한 슈라우드(70)의 불안정한 연결을 초래할 수 있다. 따라서, 금속 부싱(102)의 개재는 슈라우드(70)에 대한 임의의 그러한 소성 변형 또는 손상을 방지한다. 반경방향 외측 대면 표면(82)은 플랜지(78)에 연결된다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(82)은, 플랜지의 반경방향 외측 대면 표면의 직경보다 작은 직경을 포함하고; 그에 따라 반경방향 외측 대면 표면(82)은 플랜지(78)의 반경방향 외측 대면 표면으로부터 반경방향 내측에 배열된다(즉, 반경방향 내측으로 단차화된다). 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(82)은 환형 홈(84)을 포함한다. 밀봉부(100)가 홈(84) 내에 배치되도록 동작 가능하게 배열되고, 그에 따라 밀봉부는 인버터 하우징(120), 구체적으로 홀(126)의 반경방향 내측 대면 표면과 결합되어 슈라우드(70)와 인버터 하우징 사이에서 밀봉을 제공한다(도 8a 및 도 8b 참조). 반경방향 외측 대면 표면(86)은 반경방향 외측 대면 표면(82)에 연결된다. 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(86)은, 반경방향 외측 대면 표면(82)의 직경보다 작은 직경을 포함하고; 그에 따라 반경방향 외측 대면 표면(86)은 반경방향 외측 대면 표면(82)으로부터 반경방향 내측에 배열된다(즉, 반경방향 내측으로 단차화된다). 일부 실시형태에서, 반경방향 외측 대면 표면(82) 및 반경방향 외측 대면 표면(86)은 하나의 연속적인 일정 직경 표면이다.

표면(90)은 반경방향 외측 대면 표면(86)에 연결되고 축방향(AD2)으로 단부(74)로부터 플랜지(96)까지 연장된다. 일부 실시형태에서, 표면(90)은, 거리(D3)가 거리(D4)와 동일하도록 반경방향 외측 대면 표면(86)을 절반으로 분할하는 중간선이다(도 7a 참조). 일부 실시형태에서, 거리(D3)는 거리(D4)보다 크다. 일부 실시형태에서, 거리(D3)는 거리(D4)보다 작다. 일부 실시형태에서, 고전류 단자 조립체가 조립될 때, 표면(90)은 표면(60)과 실질적으로 정렬된다. 일부 실시형태에서, 고전류 단자 조립체(10)가 조립될 때, 표면(90)은 표면(60)과 정렬되지 않는다. 홀(88)이 단부(74)에 근접 배열되고, 반경방향 외측 대면 표면(86)을 통해서 연장된다. 홀(88)이 홀(56)과 정렬되도록 동작 가능하게 배열되고, 그에 따라 볼트(34)와 단자(40)의 결합을 가능하게 한다. 일부 실시형태에서, 그리고 도시된 바와 같이, 홀(88)은 단부(74)까지 연장된다. 일부 실시형태에서, 그리고 도시된 바와 같이, 홀(88)은 반경방향 외측 대면 표면(86) 상에 센터링된다(도 7b 참조). 일부 실시형태에서, 홀(88)은 반경방향 외측 대면 표면(86) 상에서 센터링되지 않는다. 일부 실시형태에서, 슈라우드(70)는 홀(88)을 포함하지 않는다. 플랜지(96)가 단부(74)에 평행하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 플랜지(96)는 단부(74)에 평행하지 않다. 플랜지(96), 구체적으로 플랜지(96)의 표면(98)은 단자(40)의 표면(62)에 결합되고/되거나 그에 대항하여 접경되도록 동작 가능하게 배열된다(도 3 참조). 또한, 플랜지(96), 구체적으로 표면(97)은 표면(60)에 결합되고/되거나 그에 대항하여 접경되도록 동작 가능하게 배열된다. 표면(97)과 표면(60)의 결합은, 단자(40)를 슈라우드(70)에 조립할 때, 회전-방지/정렬 특징부를 제공한다(즉, 표면(97)과 표면(60)의 결합은 단자(40)가 슈라우드(70) 내에서 원주방향으로 변위되는 것을 방지한다). 플랜지(96)가 없는 경우에, 단자(40)가 슈라우드(70) 내에서 원주방향으로 회전되어 설치 중에 정렬 문제를 유발할 수 있다. 플랜지(96)는 슈라우드(70) 내의 단자(40)의 정확한 배치 및 정렬을 보장한다. 돌출부(92)는 단부(74)에 또는 그에 근접하여 배열되고, 반경방향 내측 대면 표면(94)으로부터 반경방향 내측으로 연장된다(도 7b 참조). 돌출부(92)는 반경방향 내측 대면 표면(94)에 연결되고, 반경방향(RD1)으로 연장된다(도 7b 내지 도 7d 참조). 돌출부(92)는 단자(40)의 홈(58)과 결합되도록 동작 가능하게 배열된다. 일부 실시형태에서, 돌출부(92)는 절두-원추형 표면을 포함하고, 축방향(AD1)으로 반경방향 내측으로 연장된다(도 3 및 도 4 참조). 일부 실시형태에서, 반경방향 내측 대면 표면(94)은 절두-원추형이고, 반경방향 외측 대면 표면(86)에 대해서 각도(β)로 배열된다(도 7b 참조). 일부 실시형태에서, 반경방향 내측 대면 표면(94) 및 반경방향 외측 대면 표면(86)은 반경방향 외측 대면 표면(82)에 대해서 각도(β)로 배열된다. 일부 실시형태에서, 돌출부(92)는 반경방향 내측으로 연장되는 원통형 표면이다(즉, 일정 직경이다). 일부 실시형태에서, 플랜지(96)는 하나 이상의 슬릿(91)에 의해서 표면(90)으로부터 적어도 부분적으로 분리된다. 슬릿(91)은, 단자(40)가 슈라우드(70) 내에 조립될 때, 표면(90)이 플랜지(96)에 대해서 원주방향으로 변위될 수 있게 한다. 유사하게, 슬릿(91)은, 단자(40)가 분해될 때(즉, 돌출부(92)를 홈(58)으로부터 분리하기 위해서 분해될 때), 표면(90)이 플랜지(96)에 대해서 원주방향으로 변위될 수 있게 한다.

또한, 버스바(20)를 단자(40)에 고정하기 위해서 볼트(34)가 배열되는 동안, 부가적인 목적을 위해서 볼트를 이용할 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 실시형태에서, 볼트(34)는 너트(미도시)와 함께 사용되고, 고정될 때, 2개의 구성요소는 반경방향 외측 대면 표면(86) 및 표면(60)을 함께 클램핑하고, 그에 의해서 돌출부(92)와 홈(58)이 분리되는 것을 방지한다(즉, 너트를 볼트(34)에 고정하는 것은 돌출부(92)가 반경방향(RD2)으로 단자(40)에 대해서 반경방향으로 변위되는 것을 방지할 것이다). 일부 실시형태에서, 홀(88)에는 나사산이 형성되고, 볼트(34) 상의 나사산과 나사 결합되도록 동작 가능하게 배열된다. 홀(88)과 볼트(34) 사이의 그러한 나사산형 결합은 돌출부(92)가 반경방향(RD2)으로 단자(40)에 대해서 반경방향으로 변위되는 것을 방지한다. 일부 실시형태에서, 홀(88)은 원형이고, 슈라우드(70) 내에서 완전히 둘러싸인다(즉, 홀(88)은 단부(74)까지 개방되지 않는다).

단자(40)를 지나는 볼트(34)의 연장부의 접경(즉, 볼트(34)가 홀(56)을 통해서 연장된다) 및 슈라우드(70)와의 결합은 부가적인 고정, 또는 이차적인 유지 수단을 제공한다. 예를 들어, 돌출부(92)가 홈(58)으로부터 분리되는 경우에, 홀(88)을 통한 볼트(34)와 슈라우드(70)의 결합은 단자(40)가 축방향(AD1)으로 슈라우드(70)에 대해서 변위되는 것을 방지한다. 따라서, 돌출부(92)와 홈(58)의 결합 및 볼트(34)와 홀(88)의 결합 모두는 단자(40)가 축방향(AD1)으로 슈라우드(70)에 대해서 변위되는 것을 방지한다.

고전류 단자 조립체(10)를 조립하기 위해서, 돌출부(92)가 홈(58)과 결합할 때까지, 단자(40)의 단부(44)가 축방향(AD1)으로 슈라우드(70)의 홀(76) 내에 삽입된다(도 3 참조). 단자(40)가 슈라우드(70) 내에서 축방향(AD1)으로 변위될 때, 반경방향 외측 대면 표면(64)이 돌출부(92)와 결합되어, 돌출부(92)가 홈(58)과 정렬될 때까지, 단부(74)를 반경방향 외측으로 가압할 것이고, 그러한 정렬 시점에 돌출부(92)는 홈(58)과 반경방향 내측으로 스냅되고(snap) 결합될 것이다. 홈(58)과 결합되면, 돌출부(92)는 단자(40)가 축방향(AD2)으로 슈라우드(70)에 대해서 변위되는 것을 방지한다(도 3 및 도 4 참조). 또한, 단자(40)의 표면(62)은 슈라우드(70)의 플랜지(96)의 표면(98)이 결합되거나, 그에 대항하여 접경되거나, 그에 근접하여 배열된다. 표면(62)과 플랜지(96)의 결합은 단자(40)가 축방향(AD1)으로 슈라우드(70)에 대해서 변위되는 것을 방지한다(도 3 참조). 따라서, 단자(40) 및 슈라우드(70)의 특정 설계는 2개의 구성요소들이 매우 용이한 조립으로 함께 용이하게 록킹 또는 스냅될 수 있게 한다.

도 8a는 인버터 하우징(120)에 설치된 고전류 단자 조립체(10)의 후방 부분 사시도이다. 도 8b는 인버터 하우징(120)에 설치된 고전류 단자 조립체(10)의 전방 부분 사시도이다. 관찰을 위해서, 인버터 하우징(120)의 부분도만을 도시하였다는 것을 이해하여야 한다. 인버터 하우징(120)은 일반적으로 내부 표면(122), 외부 표면(124), 하나 이상의 홀(126), 및 하나 이상의 홀(128)을 포함한다. 홀(126)은 내부 표면(122)으로부터 외부 표면(124)까지 연장되고 고전류 단자 조립체(10)와 결합되도록 배열된다. 구체적으로, 단자의 단부(44) 및 단부(74)는, 슈라우드(70)의 표면(73)이 내부 표면(122)과 결합될 때까지, 인버터 하우징(120)의 내측부로부터 축방향(AD1)으로 홀(126)을 통해서 삽입된다. 이어서, 볼트(104)는 홀(80)을 통해서 삽입되고 홀(128)과 결합되어 슈라우드(70) 및 그에 따라 단자(40)를 인버터 하우징(120)에 고정적으로 고정한다. 고정적으로 고정되면, 그리고 도시된 바와 같이, 표면(60)이 인버터 하우징(120)의 외측부 상에서 노출되어, 버스바, 예를 들어 버스바(20)의 연결을 허용한다. 또한, 전술한 바와 같이, 버스바(110)는 볼트(114)를 통해서 단자(40)의 단부(42)에 연결될 수 있다. 슈라우드(70)는 구체적으로, 전기 연결을 여전히 허용하면서도, 단자(40)를 가능한 한 많이 덮도록 배열된다. 전술한 바와 같이, 본 개시 내용은, 고전류의 통과 흐름으로 인해서 재난적인 고장을 초래할 수 있는, 단자(40)의 발생 가능 손상(예를 들어, 스크래치, 흠집, 찌그러짐 등)을 방지하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 인버터 하우징(120)의 외측에 배열되는 단자(40)의 상단 부분을 덮는 것에 의해서, 예를 들어 전기 차량의 제조 중에 단자(40)가 손상될 가능성이 상당히 낮다(즉, 슈라우드(70)는 다른 구성요소를 전기 차량 내에 설치하는 동안 단자(40)의 노출된 부분을 보호할 것이다). 또한, 단자(40)와 슈라우드(70) 사이에 배열된 밀봉부(66) 및 슈라우드(70)와 인버터 하우징의 홀(126) 사이에 배열된 밀봉부(100)는 물이나 다른 유체가 인버터 하우징(120)에 진입하거나 그로부터 진출하는 것을 방지한다.

전술한 개시 내용의 다양한 양태 그리고 다른 특징 및 기능, 또는 그 대안들이 많은 다른 상이한 시스템 또는 적용예로 희망에 따라 조합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 현재 예측되지 않고 예상되지 않는 다양한 대안, 수정, 변경 또는 개선이 당업자에 의해서 추후에 이루어질 수 있을 것이고, 그 각각은 또한 이하의 청구항에 포함될 것이다.

10 고전류 단자 조립체
20 버스바
22 섹션
24 홀
26 섹션
28 표면
30 홀
34 볼트(또는 체결부)
40 단자
42 단부
43 홀
44 단부
46 반경방향 외측 대면 표면
48 반경방향 외측 대면 표면
50 홈
52 반경방향 외측 대면 표면
54 반경방향 외측 대면 표면
56 홀
58 홈
60 표면
62 표면
64 반경방향 외측 대면 표면
66 밀봉부
70 슈라우드(또는 커버)
72 단부
73 표면
74 단부
76 플랜지
78 플랜지
79 부분
80 홀
82 반경방향 외측 대면 표면
84 홈
86 반경방향 외측 대면 표면
88 홀
90 표면
91 슬릿
92 돌출부
94 반경방향 내측 대면 표면
96 플랜지
97 표면
98 표면
100 밀봉부
102 부싱(또는 압축 제한부)
104 볼트
110 버스바
112 홀
114 볼트
120 인버터 하우징
122 내부 표면
124 외부 표면
126 홀
128 홀
α 각도
β 각도
AD1 축방향
AD2 축방향
RD1 반경방향
RD2 반경방향
D1 거리
D2 거리
D3 거리
D4 거리

Claims

고전류 단자 조립체이며:
단자로서,
제1 단부,
제2 단부, 및
반경방향 외측 대면 표면을 포함하는, 단자; 및
상기 단자를 적어도 부분적으로 둘러싸는 슈라우드를 포함하고, 상기 슈라우드는
상기 제1 단부에 근접 배열된 제3 단부,
제1 플랜지를 형성하는 제4 단부, 및
반경방향 내측 대면 표면을 형성하는 제1 홀을 포함하고, 상기 단자는 상기 제1 홀 내에 배열되고, 상기 반경방향 내측 대면 표면은 상기 반경방향 외측 대면 표면과 결합되도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제1항에 있어서,
상기 반경방향 외측 대면 표면은 상기 제1 단부에 근접한 제1 홈을 포함하고;
상기 반경방향 내측 대면 표면은, 상기 제3 단부에 근접하고 그로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 돌출부를 포함하며; 그리고
상기 돌출부는 상기 제1 홈과 결합되어 상기 슈라우드를 상기 단자에 연결하도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제2항에 있어서,
상기 돌출부와 상기 제1 홈의 결합은 상기 슈라우드가 제1 축방향으로 상기 단자에 대해서 축방향으로 변위되는 것을 방지하는, 고전류 단자 조립체.
제2항에 있어서,
상기 돌출부는 제1 축방향으로 상기 제1 반경방향을 따라 연장되는 절두-원추형 표면을 형성하는, 고전류 단자 조립체.
제1항에 있어서,
상기 반경방향 외측 대면 표면이 제2 홈을 더 포함하고; 그리고
제1 밀봉부가 상기 제2 홈 내에 배열되고 상기 반경방향 내측 대면 표면과 결합되어 상기 단자 및 상기 슈라우드를 유체적으로 밀봉하도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제1 플랜지가 제2 홀을 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제6항에 있어서,
상기 제2 홀 내에 배열된 부싱을 더 포함하고:
상기 부싱은 제1 경도를 갖는 제1 재료를 포함하고;
상기 슈라우드는 제2 경도를 갖는 제2 재료를 포함하며; 그리고
상기 제1 경도는 상기 제2 경도보다 큰, 고전류 단자 조립체.
제2항에 있어서,
상기 단자는, 상기 반경방향 외측 대면 표면을 횡단하는 반경방향 표면을 더 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제8항에 있어서,
상기 슈라우드는 상기 반경방향 내측 대면 표면으로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 제2 플랜지를 더 포함하고, 상기 제2 플랜지는 상기 반경방향 표면과 결합되도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제9항에 있어서,
상기 단자는 축방향 표면을 더 포함하고, 상기 축방향 표면은 상기 제2 플랜지와 결합되어, 상기 슈라우드가, 상기 제1 축방향에 반대되는, 제2 축방향으로 상기 단자에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제1항에 있어서,
상기 반경방향 외측 대면 표면이 홈을 더 포함하고; 그리고
밀봉부가 상기 홈 내에 배열되고 인버터 하우징의 홀과 결합되어 상기 슈라우드 및 상기 인버터 하우징을 유체적으로 밀봉하도록 동작 가능하게 배열되는, 고전류 단자 조립체.
제1항에 있어서,
상기 단자가:
상기 제1 단부에 근접 배열된 제2 홀, 및
상기 제2 단부에 근접 배열된 제3 홀을 더 포함하는, 고전류 단자 조립체.
고전류 단자 조립체이며:
슈라우드를 포함하고, 상기 슈라우드는:
제1 단부;
제1 플랜지를 형성하는 제2 단부;
적어도 부분적으로 상기 제1 단부로부터 상기 제2 단부까지 연장되고 반경방향 내측 대면 표면을 형성하는 제1 홀; 및
상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 배열되고 상기 반경방향 내측 대면 표면으로부터 제1 반경방향으로 반경방향 내측으로 연장되는 제2 플랜지를 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제13항에 있어서,
상기 슈라우드는 상기 제1 단부에 근접 배열된 돌출부를 더 포함하고, 상기 돌출부는 상기 반경방향 내측 대면 표면으로부터 상기 제1 반경방향으로 연장되는, 고전류 단자 조립체.
제13항에 있어서,
상기 슈라우드는 상기 제1 플랜지로부터 반경방향으로 연장되는 부분을 더 포함하고, 상기 부분은 제2 홀을 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제13항에 있어서,
상기 반경방향 내측 대면 표면은 제1 축방향 표면에서 종료되는 부분적인 원을 형성하는, 고전류 단자 조립체.
제14항에 있어서,
상기 제1 홀과 결합되도록 동작 가능하게 배열되는 단자를 더 포함하고, 상기 단자는:
홈을 가지는 제3 단부로서, 상기 홈은 상기 단자가 제1 축방향으로 상기 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하기 위해서 상기 돌출부와 결합되도록 동작 가능하게 배열되는, 제3 단부;
제4 단부;
적어도 반경방향 내측 대면 표면에 근접하여 동작 가능하게 배열되는 반경방향 외측 대면 표면; 및
상기 단자가 상기 제1 축방향에 반대되는 제2 축방향으로 상기 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하기 위해서 제2 플랜지와 결합되도록 동작 가능하게 배열되는 제2 축방향 표면을 포함하는, 고전류 단자 조립체.
고전류 단자 조립체이며:
단자를 포함하고, 상기 단자는:
홈을 포함하는 제1 단부;
제2 단부;
반경방향 외측 대면 표면;
상기 반경방향 외측 대면 표면을 횡단하는 반경방향 표면; 및
상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 배열되고, 상기 반경방향 표면에 수직으로 배열되는 축방향 표면을 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제18항에 있어서,
상기 단자가:
상기 제1 단부에 근접 배열되고 반경방향으로 연장되는 제1 홀; 및
상기 제2 단부로부터 축방향으로 연장되는 제2 홀을 더 포함하는, 고전류 단자 조립체.
제18항에 있어서,
상기 단자를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 동작 가능하게 배열된 슈라우드를 더 포함하고, 상기 슈라우드는:
제3 단부;
제1 플랜지를 형성하는 제4 단부;
반경방향 내측 대면 표면을 형성하고 상기 단자가 내부에 배열되는 제1 홀;
상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 배열되는 제2 플랜지로서, 상기 반경방향 내측 대면 표면으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 상기 축방향 표면과 결합되어 상기 단자가 제1 축방향으로 상기 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열되는, 제2 플랜지; 및
상기 반경방향 내측 대면 표면으로부터 반경방향 내측으로 연장되고 상기 홈과 결합되어 상기 단자가 상기 제1 축방향에 반대되는 제2 축방향으로 상기 슈라우드에 대해서 변위되는 것을 방지하도록 동작 가능하게 배열되는 돌출부를 포함하는, 고전류 단자 조립체.