KR20220124993A - 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 - Google Patents

태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 크기를 키우지 않으면서도 케이블과 커넥터 간의 결합력을 더욱 견고하게 하고 케이블과 커넥터 간의 추가적인 방수대책을 수립하며, 각 부품들의 조립과정에서 나타나는 문제점을 해결하여, 완성품의 불량율을 최소화하기 위하여, 케이블 단자(191)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 핀 컨택트(110)와, 상기 핀 컨택트(110)를 내장하여 보호하는 핀 하우징(120)과, 상기 핀 하우징(120) 내측에 고정되면서 상기 핀 컨택트(110)와 물리적으로 결합하는 핀 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제1 컨택트 홀더(130)와, 상기 핀 하우징(120) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(140)와, 상기 시일 커넥터(140)를 더욱 단단히 조여주기 위한 핀 커넥터 측의 핀치링인 제1 핀치링(150)과, 상기 핀 하우징(120)과 케이블(190)을 체결해 주는 핀 커넥터 측의 너트 커넥터인 제1 너트 커넥터(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 모듈용 커넥터 어셈블리{Connector asswmbly for solar module}
본 발명은 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 모듈에서 정션박스나 기타 케이블을 상호 연결하기 위한 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 반도체의 pn접합(p-n junction)에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 것을 이용한 것이 태양광 전지(Solar Cell)라 하며, 이 전지를 여러 개 직ㆍ병렬로 연결한 것이 모듈이라고 하는데 모듈에서 나오는 전기를 서로 안정적으로 연결할 때 쓰는 부품을 정션박스라 하는바, 정션박스와 케이블을 연결하거나 케이블끼리 상호 연결하기 위해, 일측에는 핀커넥터를 구비하고 타측에는 소켓커넥터를 구비하여 이들끼리 접속하도록 함으로써, 간편하게 연결되도록 하면서도 방수에도 안전하며 전기적 접속이 안정적으로 유지되도록 한다.
이러한 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리로는 대한민국 특허등록 제10-1608465호가 개시된 바 있다.
상기 제1 종래기술로서의 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제1 종래기술에 따른 태양광 모듈용 병렬 케이블의 커넥터 어셈블리는, 적어도 하나의 단위 커넥터 어셈블리(2a); 및 상기 적어도 하나의 단위 커넥터 어셈블리(2a)의 최상측 단위 커넥터 어셈블리와 컨트롤 박스(300)를 연결하는, 과전류 및 역전류를 차단하는, 퓨즈 아답터(250); 를 포함한다. 이때, 상기 단위 커넥터 어셈블리(2a)는, 적어도 하나의 태양광 모듈(200,200')과, 마이너스(-) 케이블(230)과 플러스(+) 케이블(240)의 한 쌍으로 이루어지는 메인 케이블과, 제3 케이블(233)과 제4 케이블(234)의 한 쌍으로 이루어지는 분기 케이블을 포함한다.
다시 상기 태양광 모듈(200,200')은, 상기 적어도 하나의 태양광 모듈의 각각에 설치된 역전류 보호부(205)와, 상기 역전류 보호부(205)의 일단 및 타단으로 각각 연장된 제1 케이블(201) 및 제2 케이블(202)과, 상기 제 1 케이블(201)의 말단에 연결된 수(Male)형 커넥터(210)와 상기 제 2 케이블(202)의 말단에 연결된 암(Female)형 커넥터(220)를 포함한다.
상기 메인 케이블의 마이너스(-) 케이블(230)과 플러스(+) 케이블(240)의 상측부(230a)(240a)는 각각, 상기 퓨즈 아답터(250)나 이웃하는 상측 단의 단위 커넥터 어셈블리에 연결되며, 하측부(230b)(240b)는 각각, 다음 단의 이웃하는 단위 커넥터 어셈블리에 연결된다.
상기 상측 커넥터(210')(220')는 마이너스(-) 케이블(230)의 상측 연결부(230a)와 플러스(+) 케이블(240)의 상측 연결부(240a)에 각각 연결되며, 상기 하측 커넥터(210")(220")는 마이너스(-) 케이블(230)의 하측 연결부(230b)와 플러스(+) 케이블(240)의 하측 연결부(240b)에 각각 연결된다.
각각의 독립형 태양광 모듈(200)에 설치된 역전류 보호부(205)로부터 제 1 케이블(201) 및 제 2 케이블(202)이 연장되되, 상기 제 1 케이블(201)의 말단에는 수(Male)형 커넥터(210)가 연결되고, 상기 제 2 케이블(202)의 말단에는 암(Female)형 커넥터(220)가 연결된다.
그리하여 복수개의 이웃하는 태양광 모듈(200)이 커넥터를 통해 서로 병렬로 연결되어, 복수개의 독립형 태양광 모듈(200) 중의 하나가 외부의 환경에 의한 단락 및 단선에 의해 고장이 나더라도, 고장이 나지 않은 다른 태양광 모듈(200)에 의해 발전이 가능하다.
이하, 상술한 수형 및 암형 커넥터(210 및 220)의 세부적인 구성을 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2는 상기 제1 종래기술에 적용되는 수형 커넥터의 분해사시도이며, 도 3은 상기 제1 종래기술에 적용되는 암형 커넥터의 분해사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1 종래기술에 적용되는 수형 커넥터(210)는, 수형 몸통부(2110), 튜브형 단자부(2120), 밀폐링(2130), 핀치링(2140) 및 케이블 입력 밀폐캡(2150)으로 구성된다.
구체적으로, 상기 수형 몸통부(2110)는 소정의 길이를 갖고서 내부에 구멍이 형성되되 후단에 걸림턱이 형성된 원통형의 단자커버(2111)와, 상기 단자커버(2111)의 후미 외주면을 따라 원형으로 형성된 요(凹)홈에 장착되어 후술하는 암형 커넥터(220)의 암형 몸통부(2220) 내의 삽입홀(2211)과의 결합시 방수 및 방진 효과를 발휘하는 원형의 고무링(2112)과, 상기 단자커버(2111)의 말단과 일체로 연결되되 상기 단자커버의 지름보다 확장된 지름을 갖는 몸체에 구비되며 원주상의 전방으로 말단에 걸림돌기(2114)가 형성된 2개의 돌출 플러그(2113)와, 상기 수형 몸통부(2110)의 후방 외주면에 나사산이 형성된 결합 나사부(2115)를 포함한다.
이때, 상기 수형 몸통부(2110)의 후방 내주면, 즉 상기 단자커버(2111)의 후방에는 걸림턱(2116)이 형성되어 후술하는 밀폐링(2130)이 삽입되어 걸려 지지될 수 있도록 한다.
상기 튜브형 단자부(2120)는 상기 수형 몸통부(2110)의 단자커버(2111) 내에 삽입되며, 선단부에 형성된 원통형상의 튜브형 접속단자(2121)와, 상기 튜브형 접속단자와 일체로 연결되며 반원통 형상을 갖고 압착에 의해 내측으로 구부려지면서 케이블 배선과 일체로 결합되는 배선 고정부(2123)로 구성된다.
상기 밀폐링(2130)은 튜브형 접속단자(2121)의 후단부에 형성된 배선 고정부(2123) 및 상기 배선 고정부와 일체로 결합된 배선의 접점 부위를 감싸고서 상기 수형 몸통부(2110)의 후방 내주면에 형성된 걸림턱(2116)에 의해 지지되어 방수 및 방진 기능을 수행하는 원통형의 고무링이다.
상기 핀치링(2140)은 상기 밀폐링(2130)의 일단을 수납하며, 일방향으로 접혀져 오므라드는 복수개의 조임편(2141)으로 구성되고, 상기 복수개의 조임편(2141)이 케이블 외피에 수밀 구조로 밀접착되어 외부의 수분 및 먼지가 유입되는 것을 차단한다.
상기 케이블 입력 밀폐캡(2150)은 말단에 케이블 수납구가 형성되고 상기 핀치링(2140)을 수납할 수 있도록 일단에서 타단으로 갈수록 경사가 좁아지는 대략 원뿔의 통형상으로서, 내주면의 소정위치에 나사산이 형성되어 상기 수형 몸통부(2110)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(2115)와 함께 결합된다.
즉, 상기 수형 커넥터(210)는 상기 밀폐링(2130)을 통해 상기 수형 몸통부(2110)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(2115)와 케이블 입력 밀폐캡(2150)의 접점을 밀봉하고, 상기 밀봉링(2130) 및 핀치링(2140)을 통해 상기 케이블 입력 밀폐캡(2150)의 단부를 밀봉하여 수분 및 먼지가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 종래기술에 적용되는 암형 커넥터(220)는, 암형 몸통부(2210), 침형 단자부(2220), 밀폐링(2230), 핀치링(2240) 및 케이블 입력 밀폐캡(2250)으로 구성된다.
구체적으로, 상기 암형 몸통부(2210)는 상기 수형 몸통부(2110)에 구비된 원통형의 단자커버(2111)가 수용될 수 있도록 형성된 중공의 삽입홀(2211)과, 상기 수형 몸통부(2110)에 형성된 2개의 돌출 플러그(2113)가 체결 또는 분리되고, 체결시 상기 돌출 플러그(2113)의 말단에 형성된 걸림돌기(2114)가 외부로 노출되도록 형성된 2개의 결착구(2212)와, 상기 암형 몸통부(2210)의 후방 외주면에 나사산이 형성된 결합 나사부(2215)와, 상기 암형 몸통부(2210)의 후방 내주면, 즉 상기 삽입홀(2210)의 후단에 형성되어 후술하는 밀폐링(2230)이 삽입되어 걸려 지지될 수 있도록 하는 걸림턱(2216)으로 구성된다.
상기 침형 단자부(2220)는 상기 암형 몸통부(2210)의 삽입홀(2211) 내에 삽입되며, 상기 수형 몸통부(2110)와 암형 몸통부(2210)의 결합시, 상기 수형 몸통부(2110) 내의 튜브형 접속단자(2121) 내에 삽입되어 접속되는 침형 접속단자(2221)와, 상기 침형 접속단자와 일체로 연결되며 반원통 형상을 갖고서 압착에 의해 구부려지면서 케이블 배선과 일체로 결합되는 배선 고정부(2223)로 구성된다.
상기 밀폐링(2230)은 침형 접속단자(2221)의 후단부에 형성된 배선 고정부(2223) 및 상기 배선 고정부와 일체로 결합된 배선의 접점 부위를 감싸고서 상기 암형 몸통부(2210)의 후방 내주면에 형성된 걸림턱(2216)에 의해 지지되는 원통형의 고무링이다.
상기 핀치링(2240)은 상술한 수형 몸통부(2110) 내에 구비되는 핀치링(2140)과 마찬가지로, 상기 밀폐링(2230)의 일단을 수납하며, 일방향으로 접혀져 오므라드는 복수개의 조임편(2241)으로 구성되고, 상기 복수개의 조임편(2241)이 케이블 외피에 수밀 구조로 밀접착되어 외부의 수분 및 먼지가 유입되는 것을 차단한다.
상기 케이블 입력 밀폐캡(2250)은 상술한 수형 몸통부(2110)에 구비되는 케이블 입력 밀폐캡(2150)과 마찬가지로, 말단에 케이블 수납구가 형성되고 상기 핀치링(2240)을 수납할 수 있도록 일단에서 타단으로 갈수록 경사가 좁아지는 대략 원뿔의 통형상으로서, 내주면의 소정위치에 나사산이 형성되어 상기 암형 몸통부(2210)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(2215)와 결합된다.
즉, 상기 암형 커넥터(220)는 상기 밀폐링(2230)을 통해 상기 암형 몸통부(2210)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(2215)와 케이블 입력 밀폐캡(2250)의 접점을 밀봉하고, 상기 밀봉링(2230) 및 핀치링(2240)을 통해 상기 케이블 입력 밀폐캡(2250)의 단부를 밀봉하여 수분 및 먼지가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수형 커넥터(210)와 암형 커넥터(220)의 결합시, 상기 수형 몸통부(2110)의 원통형의 단자커버(2111)에 결합된 원형의 고무링(2112)을 통해 상기 암형 몸통부(2230) 내의 삽입홀(2211)과의 밀접착을 통해 수밀 구조의 형성이 가능하다.
즉, 상기 제1 종래기술의 커넥터 어셈블리에 의하면, 암형 또는 수형 커넥터를 통해 각 병렬 케이블의 체결 및 분리를 간편하게 수행할 수 있고, 상기 병렬 케이블에 구비된 암수 커넥터 및 퓨즈 아답터에 방수 및 방진 수단을 구비하여 외부에 노출되는 태양광 모듈을 고장 없이 장기간 사용할 수 있는 효과가 있었다.
그러나 상기 제1 종래기술의 커넥터 어셈블리는, 수형 커넥터(210)에 있는 튜브형 단자부(2120)와 암형 커넥터(220)에 있는 침형 단자부(2220)의 연결 접속은 튜브형 단자부(2120)에 침형 단자부(2220)가 삽입 연결되는 것이지만, 수형 커넥터(210) 와 암형 커넥터(220)의 결합 후 수형 커넥터(210)와 암형 커넥터(220)의 결합이 침형 단자부(2220)를 견고하게 잡아주는 힘이 약하여 침형 단자부(2220)가 튜브형 단자부(2120)에서 빠질 수 있고, 수형 커넥터(210) 와 암형 커넥터(220)의 결합시 침형 단자부(2220)가 튜브형 단자부(2120) 내에 정확히 끝까지 삽입되지 못할 수가 있어 접촉불량이 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 이러한 문제점을 개선하기 위하여, 케이블과 커넥터의 연결 불량을 원천적으로 배제하여 케이블과 커넥터의 연결을 견고하게 하는 인장력이 향상된 태양광 발전용 커넥터 구조를 제공하는 대한민국 특허등록 제10-1959629호 (인장력이 향상된 태양광 발전용 커넥터 구조) 의 기술이, 제2 종래기술로서 개시되어 있다.
상기 제2 종래기술에 따른 인장력이 향상된 태양광 발전용 커넥터 구조의 작용을, 도 4 및 도 5를 참조하여, 상세하게 설명한다.
상기 제2 종래기술의 인장력이 향상된 태양광 발전용 커넥터 구조는, 소정의 길이를 갖고서 내부에 중공부가 형성된 수 몸통부(10)와, 상기 수 몸통부(10)의 중공부에 삽입되는 튜브형 연결핀(20)과, 상기 수 몸통부(10)의 단자커버(11)의 후미 외주면에 형성된 원형의 홈에 장착된 오링(30) 및, 상기 수 몸통부(10)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(12)와 결합되는 너트(40)로 구성되는 수 커넥터(A)와; 소정의 길이를 갖고서 내부에 중공부가 형성된 암 몸통부(10')와, 상기 암 몸통부(10')의 중공부에 삽입되는 침형 연결핀(20')과, 상기 암 몸통부(10')의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(12')와 결합되는 너트(40')로 구성되는 암 커넥터(B)로 구성된 태양광 발전용 커넥터 구조에 있어서; 상기 튜브형 연결핀(20)의 일단을 수납한 채로 튜브형 연결핀(20)의 돌출부(21)를 상기 수 몸통부(10)의 중공부로 밀고 들어가 상기 튜브형 연결핀(20)을 조여주는 연결핀 조임구(50)와; 상기 침형 연결핀(20')의 일단을 수납한 채로 침형 연결핀(20')의 돌출부(21')를 상기 암 몸통부(10')의 중공부로 밀고 들어가 상기 침형 연결핀(20')을 조여주는 연결핀 조임구(50')를 더 구비한 구성을 갖는다.
상기 수 커넥터(A)의 후방에는 케이블의 단자(22)가 연결된 튜브형 연결핀(20)의 일단이 수납된 연결핀 조임구(50)가 삽입되어 너트(40)의 체결로 조임구(50)가 조여지도록 구성되어 있다.
마찬가지로 상기 암 커넥터(B)의 후방에는 케이블의 단자(22')가 연결된 침형 연결핀(20')의 일단이 수납된 연결핀 조임구(50')가 삽입되어 너트(40')의 체결로 조임구(50')가 조여지도록 구성되어 있다.
상기 너트(40', 40) 각각의 단부 내측 둘레에는 다수의 삼각 이빨(41)이 형성되어 있고, 암수 몸통부(10)의 결합 나사부(12) 안쪽 외주연에 180°간격을 두고 걸림돌기(12a)가 형성되어 결합 나사부(12', 12)에 너트(40',40)가 각각 결합되면, 상기 삼각 이빨(41)이 걸림돌기(12a)에 걸려 너트의 풀림이 방지되도록 구성되어 있다.
그리고, 상기 조임구(50', 50) 각각은 상기 암수 몸통부(10, 10') 각각의 내부 걸림턱에 걸리는 원통체의 외주연에 형성된 원형돌기(51)와, 상기 원형돌기(51)를 경계로 일측 원통체에 형성된 캡부(52) 및, 타측 원통체가 방사상으로 일정한 간격으로 길이방향을 따라 절개되어 형성된 다수의 조임편(53)으로 구성되어 있다.
그리하여 상기 제2 종래기술의 커넥터 구조의 작용을 설명하면, 도 4에 도시한 케이블의 단자(22)를 너트(40)와 연결핀 조임구(50)를 관통시켜 튜브형 연결핀(20)에 케이블의 단자(22)를 연결한 다음 케이블의 단자( 22)가 연결된 튜브형 연결핀(20)이 수납된 연결핀 조임구(50)를 수 몸통부(10)의 중공부에 삽입한 후 상기 수 몸통부(10)의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(12)에 너트(40)를 결합하고 수 몸통부(10)의 단자커버(11)의 후미 외주면에 형성된 원형의 홈(13)에 오링(30)을 장착하여 수 커넥터(A)를 조립한다.
여기서 케이블의 단자(22)가 연결된 튜브형 연결핀(20)이 수납된 연결핀 조임구(50)를 수 몸통부(10)의 중공부에 삽입한 후 결합 나사부(12)에 너트(40)를 조여주면, 조임편(53)이 조여지면서 튜브형 연결핀(20)의 돌출부(21)를 밀고 들어가 견고하게 체결된다. 이와 같이 한번 체결되면 향후 어떠한 물리적인 힘에 의해서도 튜브형 연결핀(20)이 수 몸통부(10)로부터 분리되는 경우가 없어 튜브형 연결핀( 20)과 케이블의 단자(22)의 연결 불량도 발생하지 않게 된다.
뿐만 아니라 결합 나사부(12)에 너트(40)가 결합되면, 상기 삼각 이빨(41)이 걸림돌기(12a)에 걸려 너트(40)의 풀림이 방지된다.
그 다음 도 5에 도시한 케이블의 단자(22')를 너트(40')와 연결핀 조임구(50')를 관통시켜 침형 연결핀(20')에 케이블의 단자(22')를 연결한 다음 케이블의 단자(22')가 연결된 침형 연결핀(20')이 수납된 연결핀 조임구(50')를 암 몸통부(10')의 중공부에 삽입한 후 상기 암 몸통부(10')의 후방 외주면에 형성된 결합 나사부(12')에 너트(40')를 결합하여 암 커넥터(B)를 조립한다.
여기서 케이블의 단자(22')가 연결된 침형 연결핀(20)이 수납된 연결핀 조임구(50')를 암 몸통부(10)의 중공부에 삽입한 후 결합 나사부(12')에 너트(40')를 조여주면, 조임편(53)이 조여지면서 침형 연결핀(20')의 돌출부(21')를 밀고 들어가 견고하게 체결된다. 이와 같이 한번 체결되면 향후 어떠한 물리적인 힘에 의해서도 침형 연결핀(20')이 암 몸통부(10)로부터 분리되는 경우가 없어 침형 연결핀( 20')과 케이블의 단자(22')의 연결 불량도 발생하지 않게 된다.
뿐만 아니라 결합 나사부(12')에 너트(40')가 결합되면, 상기 삼각 이빨(41)이 걸림돌기(12a)에 걸려 너트(40')의 풀림이 방지된다.
이어서 암수 커넥터(B, A)를 결합 연결한 때에는 수 커넥터(A)의 결합핀(14)을 암 커넥터(B)의 핀홀(11')에 완전히 삽입하면, 결합핀(14)의 탄성에 의해 핀홀(11') 내부에서 자깥측으로 벌어지는 힘에 의해 견고하게 결합 고정된다.
이때 결합핀(14)의 선단부 경사부에 의해 결합핀(14)을 암 커넥터(B)의 핀홀(11')에 용이하게 삽입할 수 있다.
그리하여, 상기 제2 종래기술에 의하면, 연결핀 조임구(50)로 연결핀(20,20')을 조여줌으로써 케이블 단자(22,22')와 커넥터의 연결핀(20.20')의 연결 불량을 원천적으로 배제하여 케이블과 커넥터의 연결을 견고하게 하여, 단선이나 접속불량 등을 일으킴이 없이 장기간 안정되게 사용할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 상기 제2 종래기술의 커넥터 어셈블리의 경우, 제1 종래기술에 비해서 인장력이 강화된 것은 사실이나, 연결핀 조임구(50)가 너무 커져 버리는 단점이 발생하며, 특히 암, 수 커넥터(A,B)와 케이블 간의 방수 대책은 오히려 더 퇴보하여 버린다는 단점이 있다. 즉, 제1 종래기술의 밀폐링(2130)의 경우 비록 원통형이어서 조립시 말려올라갈 위험성이 있거나 마모되어서 혹은 시간이 지남에 따라 경화되면서, 수밀효과가 떨어질 염려가 있었는바, 제2 종래기술의 경우에는 이에 대한 대책이 없고 오히려 이에 대한 아무런 언급조차 없다.
아울러, 제1 종래기술에서 케이블 단자를 직접 감싸는 단자부(2120,2220)의 배선고정부(2123,2223) 및 제2 종래기술의 케이블 단자를 직접 감싸는 연결핀(20,20')의 부위(23,23')가 단순한 반원형이어서, 단자를 감싸고 잡아주는 힘이 약하여 여전히 분리될 가능성이 존재하였다.
대한민국 특허등록 제10-1608465호 (태양광 모듈용 병렬케이블의 커넥터 어셈블리) 대한민국 특허등록 제10-1959629호 (인장력이 향상된 태양광 발전용 커넥터 구조)
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 크기를 키우지 않으면서도 케이블과 커넥터 간의 결합력을 더욱 견고하게 하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적은, 역시 크기를 키우지 않으면서도 케이블과 커넥터 간의 추가적인 방수대책을 수립하기 위함이다.
본 발명의 또다른 목적은, 각 부품들의 조립과정에서 나타나는 문제점을 해결하여, 완성품의 불량율을 최소화하기 위함이다.
본 발명의 다른 목적들은, 기술설명이 진행되면서 보다 명확해질 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터는, 케이블 단자(191)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 핀 컨택트(110)와, 상기 핀 컨택트(110)를 내장하여 보호하는 핀 하우징(120)과, 상기 핀 하우징(120) 내측에 고정되면서 상기 핀 컨택트(110)와 물리적으로 결합하는 핀 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제1 컨택트 홀더(130)와, 상기 핀 하우징(120) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(140)와, 상기 시일 커넥터(140)를 더욱 단단히 조여주기 위한 핀 커넥터 측의 핀치링인 제1 핀치링(150)과, 상기 핀 하우징(120)과 케이블(190)을 체결해 주는 핀 커넥터 측의 너트 커넥터인 제1 너트 커넥터(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터는, 케이블 단자(291)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 소켓 컨택트(210)와, 상기 핀 하우징(120)과 물리적으로 탈착되면서 상기 소켓 컨택트(210)를 내장하여 보호하는 소켓 하우징(220)과, 상기 소켓 하우징(220) 내측에 고정되면서 상기 소켓 컨택트(210)와 물리적으로 결합하는 소켓 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제2 컨택트 홀더(230)와, 상기 소켓 하우징(220) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(240)와, 상기 시일 커넥터(240)를 더욱 단단히 조여주기 위한 소켓 커넥터 측의 핀치링인 제2 핀치링(250)과, 상기 소켓 하우징(220)과 케이블(290)을 체결해 주는 소켓 커넥터 측의 너트 커넥터인 제2 너트 커넥터(260)와, 상기 소켓 커넥터(200)의 외측에 형성된 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)의 결착시에 방수를 위한 오링(270)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 소켓 컨택트(210)는 도전체이고, 상기 소켓 컨택트(210)의 일단에는 핀 커넥터(100)의 제1 접촉부와 직접 접촉하는 제2 접촉부(212)가 형성되고, 상기 제2 접촉부(212)는 다수개의 슬롯으로 이루어지면서 중앙부가 안쪽 방향으로 라운드진 굴곡을 형성하여, 상기 제1 접촉부와 제2 접촉부의 전기적 접촉이 원활하게 이루어지도록 하며, 상기 소켓 컨택트(210)의 타단에는 상기 케이블 단자(291)와의 체결을 위한 적어도 일부가 반원통형인 체결부가 형성되는바, 상기 체결부가 요철의 주름부(213)로 형성되면서, 상기 주름부(213)의 양 끝에 상기 케이블 단자를 감합하는 감합용 연장편(214)이 연장 형성되도록 함으로써, 상기 제2 체결부(213,214)가 상기 제2 케이블 단자(291)를 감합하면서 체결시, 상기 소켓 컨택트(210)와 상기 제2 케이블 단자(291)가 보다 견고하게 결착되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 핀 컨택트(110)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제1 컨택트 홀더(130)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)과 대응되는 부위에 다수개의 제1 함몰 결합편(131)이 형성되며, 상기 핀 컨택트(110)가 상기 제1 컨택트 홀더(130)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 상기 다수개의 제1 함몰 결합편(131)에 각각 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 소켓 컨택트(210)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제2 컨택트 홀더(230)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)과 대응되는 부위에 다수개의 제2 함몰 결합편(231)이 형성되어, 상기 소켓 컨택트(210)가 상기 제2 컨택트 홀더(230)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 상기 다수개의 제2 함몰 결합편(231)에 각각 역시 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 컨택트 홀더(130)가 상기 핀 하우징(120)에 삽입되면서 내측으로 돌출된 핀 하우징 걸림턱(126)에 걸리며, 상기 핀 컨택트(110)가 삽입되면, 상기 돌출 결합편(111)이 상기 함몰 결합편(131)에 꽉끼임으로써 단단히 결합되므로, 케이블과 결합된 상기 컨택트(110)가 상기 하우징(120)에 단단히 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 시일 커넥터(140)의 외경의 크기가 작은 몸체부(141)의 내주는 케이블의 외주와 접하도록 하고, 상대적으로 외경의 크기가 큰 단턱부(142)의 외주는 하우징의 내주와 접하도록 하되, 상기 몸체부는 단면이 테이퍼진 형상을 갖도록 하며, 상기 테이퍼진 몸체부(141)에 제1 핀치링(150)이 덧씌워지도록 임시결합한 상태에서, 다시 내부가 약간 테이퍼진 제1 너트 커넥터(160)를 상기 하우징의 제1 결합 볼트부(122)에 결합하게 되면, 상기 제1 너트 커넥터(160)의 내부 단차로 인하여 상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 조임편(151)이 내측으로 오므려 들게 되므로, 유연성 재질의 시일 커넥터(140)가 오그라들게 되어, 하우징(120)의 내주와 케이블(190)의 외주의 틈을 강제로 매워서, 완전한 밀폐성을 유지할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게는, 상기 시일 커넥터(240)의 외경의 크기가 작은 몸체부(241)의 내주는 케이블의 외주와 접하도록 하고, 상대적으로 외경의 크기가 큰 단턱부(242)의 외주는 하우징의 내주와 접하도록 하되, 상기 몸체부는 단면이 테이퍼진 형상을 갖도록 하며, 상기 테이퍼진 몸체부(241)에 제2 핀치링(250)이 덧씌워지도록 임시결합한 상태에서, 다시 내부가 약간 테이퍼진 제2 너트 커넥터(260)를 상기 하우징의 제2 결합 볼트부(222)에 결합하게 되면, 상기 제2 너트 커넥터(260)의 내부 단차로 인하여 상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 조임편(251)이 내측으로 오므려 들게 되므로, 유연성 재질의 시일 커넥터(240)가 오그라들게 되어, 하우징(220)의 내주와 케이블(290)의 외주의 틈을 강제로 매워서, 완전한 밀폐성을 유지할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
더욱 또한 바람직하게는, 상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 조임편(151)이, 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖고서 경사지도록 형성되며, 상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 슬릿(152) 역시, 똑바로 연직방향에서 보았을 때에, 반지름 방향과 경사지도록 형성되며, 상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 조임편(251)이, 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖고서 경사지도록 형성되며, 상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 슬릿(252) 역시, 똑바로 연직방향에서 보았을 때에, 반지름 방향과 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
참고로, 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)의 몸통 중간 외측에는 탈착시 파지가 용이하도록 리브가 형성되어 있는바, 안쪽 리브(123) 보다 바깥쪽 리브(124)가 외측으로 더 크게 돌출되는 것이 바람직하다.
상기 소켓 컨택트(210)는 도전체이고, 상기 핀 컨택트(110)의 일단에는 제1 접촉부(112)가 형성되고, 상기 핀 컨택트(110)의 타단에는 상기 케이블 단자(191)와의 체결을 위한 적어도 일부가 반원통형인 체결부(113,114)가 형성되는바, 바람직하게는 상기 체결부가 요철의 주름부(113)로 형성되면서, 더 바람직하게는 상기 주름부(113)의 양 끝에 상기 케이블 단자를 감합하는 감합용 연장편(114)이 연장 형성되도록 한다.
상기 제2 컨택트 홀더(230)가 상기 소켓 하우징(220)에 삽입되면서 다소 내측으로 돌출된 소켓 하우징 걸림턱(226)을 지나, 걸림턱 통과 후에는 다시 확장되면서 해당 걸림턱에 걸리게 되며, 상기 소켓 컨택트(210)가 삽입되면, 상기 돌출 결합편(211)이 상기 함몰 결합편(231)에 각각 꽉끼임으로써 단단히 결합되므로, 결국 케이블과 결합된 상기 컨택트(210)가 상기 하우징(220)에 단단히 결합되어 진다.
더욱이, 본 발명의 또다른 측면에 의하면, 신규한 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 제조방법이 제공된다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리에 따르면, 특별히 크기를 키우지 않으면서도 케이블과 커넥터 간에 견고한 결합이 가능한 커넥터 어셈블리가 가능하다.
또한, 역시 특별히 크기를 키우지 않으면서도, 케이블과 커넥터 간에 확실한 밀폐가 가능하여 방수나 방진에 대한 우위를 점하는 커넥터 어셈블리가 가능하다.
더욱이, 각 부품들의 조립과정에서도 개선을 가하여 불량율을 최소화한 커넥터 어셈블리 및 조립방법의 제공이 가능하다.
본 발명의 다른 효과들 역시, 기술설명이 진행되면서 보다 명확해질 것이다.
도 1은 제1 종래기술에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 구성을 나타내는 도면.
도 2는 제1 종래기술에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 수형커넥터의 분해 사시도.
도 3은 제1 종래기술에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 암형커넥터의 분해 사시도.
도 4는 제2 종래기술에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 수형커넥터의 분해 사시도.
도 5는 제2 종래기술에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 암형커넥터의 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 정션박스의 앞면 도면.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 정션박스의 뒷면 도면.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 분해 사시사진.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리를 도시한 분해 사시도.
도 10은 도 9에서 컨택트 및 컨택트 홀더의 상세도.
도 11a는 도 9에서 시일 커넥터와 핀치링의 상세도.
도 11b 및 도 11c는 핀치링의 평면 사진 및 저면 사진.
도 12는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀커넥터와 소켓커넥터의 결합상태 단면도.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 16 내지 도 18은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 소켓 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 도면.
도 19는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터의 제조방법을 전체적으로 설명하기 위한 흐름도.
도 20은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리중, 소켓 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 흐름도.
이하에서는, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 최적 실시예를 통하여 상세하게 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
(태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 실시예)
먼저, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 최적 실시예를 도 6 내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 정션박스의 앞면 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 정션박스의 뒷면 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 분해 사시사진이며, 도 9는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리를 도시한 분해 사시도이다.
도 10은 도 9에서 컨택트 및 컨택트 홀더의 상세도이고, 도 11a는 도 9에서 시일 커넥터와 핀치링의 상세도이고, 도 11b 및 도 11c는 핀치링의 평면 사진 및 저면 사진이며, 도 12는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀커넥터와 소켓커넥터의 결합상태 단면도이다.
무엇보다도 먼저, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리는, 일례로 정션박스(300)의 양 (+), (-) 케이블 말단에 형성되는바, 제2 종래기술에서의 암 커넥터(도 5에서의 'B')에 대응되는 핀 커넥터(100)와, 제2 종래기술에서의 수 커넥터(도 4에서의 'A')에 대응되는 소켓 커넥터(200)로 이루어진다.
다시, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터(100)는, 케이블 단자(191)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 핀 컨택트(110)와, 상기 핀 컨택트(110)를 내장하여 보호하는 핀 하우징(120)과, 상기 핀 하우징(120) 내측에 고정되면서 상기 핀 컨택트(110)와 물리적으로 결합하는 핀 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제1 컨택트 홀더(130)와, 상기 핀 하우징(120) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(140)와, 상기 시일 커넥터(140)를 더욱 단단히 조여주기 위한 핀 커넥터 측의 핀치링인 제1 핀치링(150)과, 최종적으로 상기 핀 하우징(120)과 케이블(190)을 체결해 주는 핀 커넥터 측의 너트 커넥터인 제1 너트 커넥터(160)를 포함한다.
한편, 도 8 및 도 9에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 소켓 커넥터(200)는, 케이블 단자(291)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 소켓 컨택트(210)와, 상기 핀 하우징(120)과 물리적으로 탈착되면서 상기 소켓 컨택트(210)를 내장하여 보호하는 소켓 하우징(220)과, 상기 소켓 하우징(220) 내측에 고정되면서 상기 소켓 컨택트(210)와 물리적으로 결합하는 소켓 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제2 컨택트 홀더(230)와, 상기 소켓 하우징(220) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(240)와, 상기 시일 커넥터(240)를 더욱 단단히 조여주기 위한 소켓 커넥터 측의 핀치링인 제2 핀치링(250)과, 최종적으로 상기 소켓 하우징(220)과 케이블(290)을 체결해 주는 소켓 커넥터 측의 너트 커넥터인 제2 너트 커넥터(260)를 포함한다. 추가로, 상기 소켓 커넥터(200)의 외측에는, 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)의 결착시에 방수를 위한 오링(270)이 추가로 더 포함된다.
계속해서, 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)에 대하여 상술하면, 상기 핀 하우징(120)의 몸체의 일측 (도 9 및 도 12에서 좌측) 에는 상기 핀 컨택트(110)가 내장되는 공간인 컨택트 내장홀(121)이 형성되고, 타측 (도 9 및 도 12에서 좌측) 에는 상기 케이블(190)이 삽입되면서 상기 제1 너트 커넥터(160)가 체결되는 제1 결합 볼트부(122)가 형성되어 있으며, 상기 몸통 중간 외측에는 탈착시 파지가 용이하도록 리브가 형성되어 있는바, 안쪽 리브(123) 보다 바깥쪽 리브(124)가 외측으로 더 크게 돌출되는 것이 바람직하다.
역시, 상기 소켓 하우징(220)의 몸체의 일측 (도 9에서 좌측 및 도 12에서 우측) 에는 상기 소켓 컨택트(210)를 감싸는 파이프 형상의 컨택트 커버(221)가 돌출 형성되고, 타측 (도 9에서 우측 및 도 12에서 좌측) 에는 상기 케이블(290)이 삽입되면서 상기 제2 너트 커넥터(260)가 체결되는 제2 결합 볼트부(222)가 형성되어 있으며, 상기 몸통 중간 외측에는 탈착시 파지가 용이하도록 리브가 형성되어 있는바, 안쪽 리브(123) 보다 바깥쪽 리브(124)가 외측으로 더 크게 돌출되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 소켓 하우징(220)의 일측에는 걸림돌기(225)가 형성되고 상기 핀 하우징(120)의 일측에는 상기 걸림돌기(225)와 체결되는 걸림홈(125)이 형성되어 상호 체결되도록 하면서, 방수를 위한 오링(27)이 상기 컨택트 커버(221) 외측의 오링 안착홈(227)에 안착되어 있어, 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)이 걸림돌기(225)와 걸림홈(125) 방식으로 체결시, 방수 기능 및 방진 기능을 수행하게 되어 있다.
이제, 도 10 및 도 12를 참조하여, 케이블 단자(191,291)와 컨택트(110,210) 및 컨택트 홀더(130,230)를 통한 하우징(120,220) 간의 결합의 견고성에 대하여 상술한다.
먼저, 도 10 및 도 12에서 보는 바와 같이, 금속과 같은 도체로서의 상기 핀 컨택트(110)의 일단 (도 10에서 좌측 단부) 에는 바형의 제1 접촉부(112)가 형성되고, 금속과 같은 도체로서의 상기 소켓 컨택트(210)의 일단 (도 10에서 좌측 단부) 에는 파이프형의 제2 접촉부(212)가 형성되어, 상기 핀 커넥터(100)와 상기 소켓 커넥터(200)의 체결시, 상기 제1 접촉부(112)와 상기 제2 접촉부(212)가 직접 접촉되거나 이탈되면서, 전기적 결합 및 분리를 이루게 된다. 이때 바람직하게는, 상기 제2 접촉부(212)는 다수개의 슬롯으로 이루어지면서 중앙부가 안쪽 방향으로 라운드진 굴곡을 형성하여, 양 접촉부의 전기적 접촉이 원활하게 이루어지도록 한다.
한편, 도 10 및 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 핀 컨택트(110)의 타단 (도 10에서 우측 단부) 에는 상기 케이블 단자(191)와의 체결을 위한 적어도 일부가 반원통형인 체결부(113,114)가 형성되는바, 바람직하게는 상기 체결부가 요철의 주름부(113)로 형성되면서, 더 바람직하게는 상기 주름부(113)의 양 끝에 상기 케이블 단자를 감합하는 감합용 연장편(114)이 연장 형성되도록 하며; 마찬가지로 상기 소켓 컨택트(210)의 타단 (도 10에서 우측 단부) 에는 상기 케이블 단자(291)와의 체결을 위한 적어도 일부가 반원통형인 체결부(213,214)가 형성되는바, 바람직하게는 상기 체결부가 요철의 주름부(213)로 형성되면서, 더 바람직하게는 상기 주름부(213)의 양 끝에 상기 케이블 단자를 감합하는 감합용 연장편(214)이 연장 형성되도록 함으로써, 상기 제1 체결부(113,114)가 상기 제1 케이블 단자(191)를 감합하면서 체결시 및 상기 제2 체결부(213,214)가 상기 제2 케이블 단자(291)를 감합하면서 체결시, 상기 핀 컨택트(110)와 상기 제1 케이블 단자(191)가 보다 견고하게 결착되며, 마찬가지로 상기 소켓 컨택트(210)와 상기 제2 케이블 단자(291)가 보다 견고하게 결착되도록 한다.
다른 한편, 도 10 및 도 12에서 보는 바와 같이, 상기 핀 컨택트(110)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제1 컨택트 홀더(130)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)과 대응되는 부위에 다수개의 제1 함몰 결합편(131)이 형성되며, 마찬가지로 상기 소켓 컨택트(210)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제2 컨택트 홀더(230)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)과 대응되는 부위에 다수개의 제2 함몰 결합편(231)이 형성되어, 상기 핀 컨택트(110)가 상기 제1 컨택트 홀더(130)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 상기 다수개의 제1 함몰 결합편(131)에 각각 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 하며, 마찬가지로 상기 소켓 컨택트(210)가 상기 제2 컨택트 홀더(230)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 상기 다수개의 제2 함몰 결합편(231)에 각각 역시 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 한다. 다만, 상기 다수개의 돌출 결합편(111,211)과 상기 다수개의 함몰 결합편(131,231)의 갯수는 동일 개수일 필요는 없고, n배수 개여도 되며, 이 경우에는 크기가 각각 1/n 배로 되도록 하는 것이 좋다.
참고로, 미설명부호 (132) 및 (232)는 각각, 상기 제1 컨택트 홀더(130) 및 상기 제2 컨택트 홀더(230)에, 상기 핀 컨택트(110) 및 상기 소켓 컨택트(210)가 삽입될 시에, 삽입이 용이해지도록 하는 제1 가이드 확장부 및 제2 가이드 확장부이고, 미설명부호 (133) 및 (233) 은 각각, 상기 제1 컨택트 홀더(130) 및 상기 제2 컨택트 홀더(230)가 상기 핀 하우징(120) 및 상기 소켓 하우징(220)에 삽입시에 탄성을 갖도록 하기 위한 제1 슬릿 및 제2 슬릿이다.
또다른 한편, 상기 컨택트 홀더(130,230)와 상기 컨택트(110,210) 및 하우징(120,220) 간의 결합의 견고성에 대하여, 도 12를 참조하여 추가로 설명하면, 먼저 상기 제1 및 제2 컨택트 홀더(130,230)가 각각 상기 핀 하우징(120) 및 상기 소켓 하우징(220)에 삽입되면서 다소 내측으로 돌출된 핀 하우징 걸림턱(126) 및 소켓 하우징 걸림턱(226)을 지나서 (슬릿으로 인한 탄성 때문에 걸림턱을 통과 가능하며), 걸림턱 통과 후에는 다시 확장되면서 해당 걸림턱에 걸리게 되는바, 이제 다시 상기 핀 컨택트(110) 및 상기 소켓 컨택트(210)가 삽입되면, 상기 돌출 결합편(111,211)이 상기 함몰 결합편(131,231)에 각각 꽉끼임으로써 단단히 결합되므로, 결국 케이블과 결합된 상기 컨택트(110,210)가 상기 하우징(120,220)에 단단히 결합되어 진다.
마지막으로, 도 11a 내지 도 12를 참조하여, 하우징(120,220)과 케이블(190,290) 간의 밀폐 구조에 대하여 상술한다.
먼저, 도 11a 및 도 12에서 보는 바와 같이, 케이블(190,290)이 하우징(120,220)으로 삽입되는 경우, 결합이 견고하게 되어야 할 필요성이 당연히 요구되나, 한편으로는 케이블 외주와 하우징 내주 간의 간극으로 빗물이나 먼지가 침투하게 되는 경우, 내구성을 보장할 수 없게 되는바, 제1 및 제2 종래기술들은 이에 대한 대책이 미흡하였다.
먼저, 본 발명에서는, 시일 커넥터(140,240)가 단차를 갖도록 하였는바, 상대적으로 외경의 크기가 작은 몸체부(141,241)의 내주는 케이블의 외주와 접하도록 하고, 상대적으로 외경의 크기가 큰 단턱부(142,242)의 외주는 하우징의 내주와 접하도록 하되, 상기 몸체부는 단면이 테이퍼진 형상을 갖도록 하는 것이 바람직하다.
이제, 상기 단턱부(142,242)의 연부(142a,242a)가 상기 하우징(120,220)의 내부에 시일을 위해 보조적으로 형성되는 제1 및 제2 내부 림(128,228)(도 12 참조)에 맞닿으면서 하우징의 내주면과 접하도록 하고, 상기 테이퍼진 몸체부(141,241)에 제1 및 제2 핀치링(150,250)이 덧씌워지도록 임시결합한 상태에서, 다시 내부가 약간 테이퍼진 제1 및 제2 너트 커넥터(160,260)를 상기 하우징의 제1 및 제2 결합 볼트부(122,222)에 결합하게 되면, 상기 제1 및 제2 너트 커넥터(160,260)의 내부 단차로 인하여 상기 제1 및 제2 핀치링(150,250)의 제1 및 제2 핀치링 조임편(151,251)이 내측으로 오므려 들게 되므로, 역시 상기 고무나 실리콘과 같은 유연성 재질의 시일 커넥터(140,240)가 오그라들게 되므로, 결국 하우징(120,220)의 내주와 케이블(190,290)의 외주의 틈을 강제로 매워서, 완전한 밀폐성을 유지할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1 및 제2 너트 커넥터(160,260)가 회전하면서 밀폐를 시도할 경우에, 이에 연동하여 움직이는 상기 제1 및 제2 핀치링(150,250)의 제1 및 제2 핀치링 조임편(151,251)이 내측으로 오무려 들게 될 경우, 반지름 방향으로 곧바로 오므려 들지 않고 원주 방향을 따라서 어느 정도 이동하면서 오무려들게 될 수 있는바, 이 경우 유연한 재질의 시일 커넥터(140,240)가 접히거나 찢길 염려가 있다. 따라서, 본 발명의 상기 제1 및 제2 핀치링(150,250)의 제1 및 제2 핀치링 조임편(151,251)이, 도 11a에서 보듯이, 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖고서 경사지도록 형성되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하기로는, 도 11b 및 도 11c에서 보듯이, 상기 제1 및 제2 핀치링(150,250)의 제1 및 제2 핀치링 슬릿(152,252) 역시, 똑바로 연직방향에서 보았을 때에, 반지름 방향과 경사지도록 형성되는 것이 좋다. 이렇게 핀치링 조임편(151,251)이 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖도록 형성되고, 상기 핀치링 슬릿(152,252) 역시 경사각을 갖도록 형성되는 경우, 너트 커넥터의 회전으로 인한 원주방향 움직임이 있더라도 조임편이 반지름 방향에 가깝게 이동가능하여 조립시 불량율을 최대한 줄일 수 있게 된다.
(태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 제조방법)
이제, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 제조방법의 최적 실시예를 도 13 내지 도 20을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 13 내지 도 15는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 도면이고, 도 16 내지 도 18은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 소켓 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 도면이며, 도 19는 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터의 제조방법을 전체적으로 설명하기 위한 흐름도이고, 도 20은 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리중, 소켓 커넥터의 제조공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 도 13 내지 도 15 및 도 19를 참조하여, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 핀 커넥터의 제조공정을 설명한다.
우선, 도 13 에서 보는 바와 같이, 핀 하우징 전용 삽입 지그(400)를 사용하여, 제1 컨택트 홀더(130)를 핀 하우징(120)에 삽입한다 (도 19의 S11). 이때, 상술하였듯, 제1 컨택트 홀더(130)의 제1 슬릿(133)으로 인하여 폭이 접히면서 상기 핀 하우징(120)의 제1 걸림턱(126)을 관통하게 되며, 다시 상기 제1 걸림턱(126)을 통과한 후에는 상기 제1 컨택트 홀더(130)의 탄성력으로 다시 폭이 확장되면서 (동시에 상기 제1 가이드 확장부(132) 역시 확장되면서), 상기 제1 가이드 확장부(132)가 상기 제1 걸림턱(126)에 걸리게 되면서 안착된다.
다음, 핀 컨택트(110)를 케이블(190)의 단자(191)에 결착시킨 상태에서(S12), 핀 컨택트가 부착된 단자 케이블(190)에 너트 커넥터(160), 핀치링(150) 및 시일 커넥터(140)의 순으로 핀 컨택트가 부착된 단자 케이블(190)에 이들을 끼워서 결착을 준비한다(S13)(도 14의 (a), (b) 참조).
이제, 상기 너트 커넥터(160), 핀치링(150) 및 시일 커넥터(140)와 역순으로, 핀 하우징(120)에 이들을 차례대로 결합시키도록 하는바, 먼저 상기 핀 하우징(120)에 (보다 구체적으로는, 핀 하우징 내의 제1 컨택트 홀더(130)에) 핀 컨택트(110)를 결합시키고(S14)(도 14의 (c) 참조), 이후, 핀 하우징(120)에 시일 커넥터(140) 및 핀치링(150)을 삽입한 후(도 15의 (a) 참조), 마지막으로 상기 너트 커넥터(160)를 나사 체결하되 특히 조임 지그(500)를 사용하여 충분히 결합시킨다(S15)(도 15의 (b) 참조).
한편, 본 발명에 따른 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리 중, 소켓 커넥터의 제조공정 역시, 상기 핀 커넥터 조립 공정과 유사하게 진행되는바, 도 16 내지 도 18 및 도 20을 참조하여 설명한다.
우선, 도 16 에서 보는 바와 같이, 소켓 하우징 전용 삽입 지그(400')를 사용하여, 제2 컨택트 홀더(230)를 소켓 하우징(220)에 삽입한다 (도 20의 S21). 다만, S21단계에서는, S11 단계와 달리, 오링(270)을 소켓 하우징(200)의 오링 안착홈(127)에 결합시키는 공정이 추가된다. 이때, 상술하였듯, 제2 컨택트 홀더(230)의 제2 슬릿(233)으로 인하여 폭이 접히면서 상기 소켓 하우징(220)의 제2 걸림턱(226)을 관통하게 되며, 다시 상기 제2 걸림턱(226)을 통과한 후에는 상기 제2 컨택트 홀더(230)의 탄성력으로 다시 폭이 확장되면서 (동시에 상기 제2 가이드 확장부(232) 역시 확장되면서), 상기 제2 가이드 확장부(232)가 상기 제2 걸림턱(226)에 걸리게 되면서 안착된다.
다음, 소켓 컨택트(210)를 케이블(290)의 단자(291)에 결착시킨 상태에서(S22), 소켓 컨택트가 부착된 단자 케이블(290)에 너트 커넥터(260), 핀치링(250) 및 시일 커넥터(240)의 순으로 핀 컨택트가 부착된 단자 케이블(290)에 이들을 끼워서 결착을 준비한다(S23)(도 17의 (a), (b) 참조).
이제, 상기 너트 커넥터(260), 핀치링(250) 및 시일 커넥터(240)와 역순으로, 핀 하우징(220)에 이들을 차례대로 결합시키도록 하는바, 먼저 상기 소켓 하우징(220)에 (보다 구체적으로는, 소켓 하우징 내의 제2 컨택트 홀더(230)에) 소켓 컨택트(210)를 결합시키고(S24)(도 17의 (c) 참조), 이후, 소켓 하우징(220)에 시일 커넥터(240) 및 핀치링(250)을 삽입한 후(도 18의 (a) 참조), 마지막으로 상기 너트 커넥터(260)를 나사 체결하되 특히 조임 지그(500)를 사용하여 충분히 결합시킨다(S25)(도 18의 (b) 참조).
이후, 단순 연결 케이블이면 검사 후(S16,S26), 바로 출하하면 되고(S17,S27), 그렇지 않고 졍션박스에 장착용이면 이후 졍션박스(300)에 장착한 후에, 검사 후 출하하면 된다.
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 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.
100 : 핀 커넥터
110 : 핀 컨택트 111 : 제1 돌출 결합편
112 : 제1 접촉부 113 : 제1 주름부
114 : 제1 감합용 연장편
120 : 핀 하우징 121 : 컨택트 내장홀
122 : 제1 결합 볼트부 123 : 제1 안쪽 리브
124 : 제1 바깥쪽 리브 125 : 걸림홈
126 : 제1 걸림턱 128 : 제1 내부 림
130 : 제1 컨텍트 홀더 131 : 제1 함몰 결합편
132 : 제1 가이드 확장부 133 : 제1 슬릿
140 : 제1 시일 커넥터 141 : 제1 시일 커넥터 몸체부
142 : 제1 시일 커넥터 단턱부 142a : 제1 시일 커넥터 연부
150 : 제1 핀치링 151 : 제1 핀치링 조임편
152 : 제1 핀치링 슬릿
160 : 제1 너트 커넥터
190 : 제1 케이블 191 : 제1 케이블 단자부
200 ; 소켓 커넥터
210 : 소켓 컨택트 211 : 제2 돌출 결합편
212 : 제2 접촉부 213 : 제2 주름부
214 : 제2 감합용 연장편
220 : 소켓 하우징 221 : 컨택트 커버
222 : 제2 결합 볼트부 223 : 제2 안쪽 리브
224 : 제2 바깥쪽 리브 225 : 걸림돌기
226 : 제2 걸림턱 227 : 오링 안착홈
228 : 제2 내부 림
230 : 제2 컨텍트 홀더 231 : 제2 함몰 결합편
232 : 제2 가이드 확장부 233 : 제2 슬릿
240 : 제2 시일 커넥터 241 : 제2 시일 커넥터 몸체부
242 : 제2 시일 커넥터 단턱부 242a : 제2 시일 커넥터 연부
250 : 제2 핀치링 251 : 제2 핀치링 조임편
252 : 제2 핀치링 슬릿
260 : 제2 너트 커넥터 270 : 오링
290 : 제2 케이블 291 : 제2 케이블 단자부
300 : 정션박스 400 : 핀 하우징 전용 삽입 지그
400' : 소켓 하우징 전용 삽입 지그 500 : 조임 지그

Claims (10)

  1. 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터로서,
    케이블 단자(191)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 핀 컨택트(110)와,
    상기 핀 컨택트(110)를 내장하여 보호하는 핀 하우징(120)과,
    상기 핀 하우징(120) 내측에 고정되면서 상기 핀 컨택트(110)와 물리적으로 결합하는 핀 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제1 컨택트 홀더(130)와,
    상기 핀 하우징(120) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(140)와,
    상기 시일 커넥터(140)를 더욱 단단히 조여주기 위한 핀 커넥터 측의 핀치링인 제1 핀치링(150)과,
    상기 핀 하우징(120)과 케이블(190)을 체결해 주는 핀 커넥터 측의 너트 커넥터인 제1 너트 커넥터(160)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터.
  2. 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터로서,
    케이블 단자(291)에 직접 전기적 물리적으로 접속되는 소켓 컨택트(210)와,
    상기 핀 하우징(120)과 물리적으로 탈착되면서 상기 소켓 컨택트(210)를 내장하여 보호하는 소켓 하우징(220)과,
    상기 소켓 하우징(220) 내측에 고정되면서 상기 소켓 컨택트(210)와 물리적으로 결합하는 소켓 커넥터 측의 컨택트 홀더인 제2 컨택트 홀더(230)와,
    상기 소켓 하우징(220) 내측에서 방수 혹은 분진 차단을 위한 밀봉을 행하는 시일 커넥터(240)와,
    상기 시일 커넥터(240)를 더욱 단단히 조여주기 위한 소켓 커넥터 측의 핀치링인 제2 핀치링(250)과,
    상기 소켓 하우징(220)과 케이블(290)을 체결해 주는 소켓 커넥터 측의 너트 커넥터인 제2 너트 커넥터(260)와,
    상기 소켓 커넥터(200)의 외측에 형성된 상기 핀 하우징(120)과 소켓 하우징(220)의 결착시에 방수를 위한 오링(270)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소켓 컨택트(210)는 도전체이고,
    상기 소켓 컨택트(210)의 일단에는 핀 커넥터(100)의 제1 접촉부와 직접 접촉하는 제2 접촉부(212)가 형성되고, 상기 제2 접촉부(212)는 다수개의 슬롯으로 이루어지면서 중앙부가 안쪽 방향으로 라운드진 굴곡을 형성하여, 상기 제1 접촉부와 제2 접촉부의 전기적 접촉이 원활하게 이루어지도록 하며,
    상기 소켓 컨택트(210)의 타단에는 상기 케이블 단자(291)와의 체결을 위한 적어도 일부가 반원통형인 체결부가 형성되는바, 상기 체결부가 요철의 주름부(213)로 형성되면서, 상기 주름부(213)의 양 끝에 상기 케이블 단자를 감합하는 감합용 연장편(214)이 연장 형성되도록 함으로써, 상기 제2 체결부(213,214)가 상기 제2 케이블 단자(291)를 감합하면서 체결시, 상기 소켓 컨택트(210)와 상기 제2 케이블 단자(291)가 보다 견고하게 결착되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀 컨택트(110)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제1 컨택트 홀더(130)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)과 대응되는 부위에 다수개의 제1 함몰 결합편(131)이 형성되며, 상기 핀 컨택트(110)가 상기 제1 컨택트 홀더(130)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제1 돌출 결합편(111)이 상기 다수개의 제1 함몰 결합편(131)에 각각 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 소켓 컨택트(210)의 중앙에는 방사상 외측 방향으로 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 돌출 형성되고, 이와 대응되도록 상기 제2 컨택트 홀더(230)에는 방사상 내측으로 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)과 대응되는 부위에 다수개의 제2 함몰 결합편(231)이 형성되어, 상기 소켓 컨택트(210)가 상기 제2 컨택트 홀더(230)에 끼워질 경우에 상기 다수개의 제2 돌출 결합편(211)이 상기 다수개의 제2 함몰 결합편(231)에 각각 역시 꽉끼임으로써 양자가 전기적으로도 물리적으로도 단단히 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 컨택트 홀더(130)가 상기 핀 하우징(120)에 삽입되면서 내측으로 돌출된 핀 하우징 걸림턱(126)에 걸리며, 상기 핀 컨택트(110)가 삽입되면, 상기 돌출 결합편(111)이 상기 함몰 결합편(131)에 꽉끼임으로써 단단히 결합되므로, 케이블과 결합된 상기 컨택트(110)가 상기 하우징(120)에 단단히 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 시일 커넥터(140)의 외경의 크기가 작은 몸체부(141)의 내주는 케이블의 외주와 접하도록 하고, 상대적으로 외경의 크기가 큰 단턱부(142)의 외주는 하우징의 내주와 접하도록 하되, 상기 몸체부는 단면이 테이퍼진 형상을 갖도록 하며, 상기 테이퍼진 몸체부(141)에 제1 핀치링(150)이 덧씌워지도록 임시결합한 상태에서, 다시 내부가 약간 테이퍼진 제1 너트 커넥터(160)를 상기 하우징의 제1 결합 볼트부(122)에 결합하게 되면, 상기 제1 너트 커넥터(160)의 내부 단차로 인하여 상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 조임편(151)이 내측으로 오무려들게 되므로, 유연성 재질의 시일 커넥터(140)가 오그라들게 되어, 하우징(120)의 내주와 케이블(190)의 외주의 틈을 강제로 매워서, 완전한 밀폐성을 유지할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 시일 커넥터(240)의 외경의 크기가 작은 몸체부(241)의 내주는 케이블의 외주와 접하도록 하고, 상대적으로 외경의 크기가 큰 단턱부(242)의 외주는 하우징의 내주와 접하도록 하되, 상기 몸체부는 단면이 테이퍼진 형상을 갖도록 하며, 상기 테이퍼진 몸체부(241)에 제2 핀치링(250)이 덧씌워지도록 임시결합한 상태에서, 다시 내부가 약간 테이퍼진 제2 너트 커넥터(260)를 상기 하우징의 제2 결합 볼트부(222)에 결합하게 되면, 상기 제2 너트 커넥터(260)의 내부 단차로 인하여 상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 조임편(251)이 내측으로 오무려들게 되므로, 유연성 재질의 시일 커넥터(240)가 오그라들게 되어, 하우징(220)의 내주와 케이블(290)의 외주의 틈을 강제로 매워서, 완전한 밀폐성을 유지할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 조임편(151)이, 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖고서 경사지도록 형성되며, 상기 제1 핀치링(150)의 제1 핀치링 슬릿(152) 역시, 똑바로 연직방향에서 보았을 때에, 반지름 방향과 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 핀 커넥터.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 조임편(251)이, 가상의 핀치링 중심선과 각도를 갖고서 경사지도록 형성되며, 상기 제2 핀치링(250)의 제2 핀치링 슬릿(252) 역시, 똑바로 연직방향에서 보았을 때에, 반지름 방향과 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈용 커넥터 어셈블리의 소켓 커넥터.
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