KR20230082624A - 자동차 전원 관리 시스템 내의 컴포넌트를 위한 커넥터 시스템 - Google Patents

자동차 전원 관리 시스템 내의 컴포넌트를 위한 커넥터 시스템 Download PDF

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KR20230082624A
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capacitor
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제임스 다우슨
제프리 초낙키
제이슨 드젠
브랜틀리 네터
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Abstract

본 개시내용은 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 것과 같은, 전력 관리 시스템의 구성요소를 위한 밀봉되고 접지된 전기 연결부를 제공하는 커넥터 시스템에 관한 것이다. 커넥터 시스템은 수형 커넥터 조립체 및 어댑터 조립체를 포함한다. 어댑터 조립체는 (i) 커패시터 조립체, (ii) 암형 단자 조립체, 및 (iii) 버스바 조립체를 포함한다. 내부 전기적 연결 상태는 (a) 암형 단자 조립체가 커패시터 조립체에 전기적으로 결합되고, (b) 커패시터 조립체가 버스바 조립체에 전기적으로 결합되며, (c) 버스바 조립체가 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 결합될 때 정의된다. 내부 전기적 연결 상태에서, 전기 결합부는 외부 환경으로부터 밀봉되며, 이는 어댑터 조립체, 커넥터 시스템 및 전력 관리 시스템 구성요소의 작동 수명, 내구성 및 신뢰성을 증가시킨다.

Description

자동차 내의 전력 관리 시스템 내의 구성요소를 위한 커넥터 시스템
본 개시내용은 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 DC-DC 변환기와 같은, 전력 관리 시스템 내의 구성요소를 위한 커넥터 시스템에 관한 것이다. 커넥터 시스템은 규제 기관이 설정한 산업 표준 및/또는 사양을 준수하는, 전력 관리 시스템 구성요소를 위한 밀봉되고 접지된 전기 연결부를 제공한다. 커넥터 시스템은 DC-DC 변환기에 전기적으로 그리고 기계적으로 연결되는, 암형 단자 조립체를 갖는 어댑터 조립체 및 수형 커넥터 조립체를 포함한다.
관련 출원의 상호 참조
본 출원은, 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 그의 일부가 되는, 2020년 9월 9일자로 출원된 PCT 특허 출원 PCT/US20/49870호로부터의 우선권을 주장한다.
지난 수십 년에 걸쳐, 자동차, 및 다른 온-로드 및 오프-로드 차량, 예컨대 픽업 트럭, 상용 밴 및 트럭, 세미-트럭, 모터사이클, 전지형(all-terrain) 차량, 및 스포츠 유틸리티 차량(집합적으로 "자동차")에 사용되는 전기 구성요소의 수가 급격히 증가하였다. 전기 구성요소는 차량 성능, 배기가스, 안전성을 모니터링, 개선 및/또는 제어하는 것 및 자동차의 탑승자에 대한 편안함을 생성하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 이유로 자동차에 사용된다. 모터 차량 시장의 다양한 필요성들 및 복잡성들을 충족하는 전력 분배 컴포넌트들을 개발하기 위해 상당한 시간, 리소스들, 및 에너지가 소비되었지만; 종래의 전력 분배 컴포넌트들은 다양한 단점들을 겪는다.
자동차는 초기 설치를 어렵게 하는 공간 제약, 가혹한 작동 조건, 넓은 주위 온도 범위, 장기간의 진동, 열 부하, 및 긴 수명을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 조건으로 인해 전기 구성요소 및 커넥터 조립체 둘 모두에 대해 도전적인 전기적 환경이고, 이들 모두는 구성요소 및/또는 커넥터 고장으로 이어질 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 조립 공장에서 발생하는 부정확하게 설치된 커넥터와 일반적으로 현장에서 발생하는 이탈된 커넥터는 전장부품 및 자동차의 두 가지 중대한 고장 형태이다. 각각의 이들 고장 모드는 상당한 수리 및 보증 비용으로 이어진다. 예를 들어, 모든 자동차 제조업체 및 그들의 직접 공급업체에 의한 통합 연간 보증 누적액은 전세계적으로 500억 달러 내지 1500억 달러인 것으로 추정된다.
이들 도전적인 전기적 환경을 고려하여, 이들 시장의 모든 요구를 충족시키는 전력 분배 조립체를 찾아내는 데 상당한 시간, 비용, 및 에너지가 소비되었다. 종래의 전력 분배 조립체는 맞춤 제작된 버스바(busbar)를 사용한다. 맞춤 제작된 버스바를 이용함으로써, 전력 분배 시스템에 대한 임의의 변경은 하나 이상의 버스바의 구성을 변경하는 것을 필요로 할 수 있다. 이들 변경은 비용이 많이 들고 시간 소모적이다. 일단 이들 맞춤 제작된 버스바의 구성이 마무리되고 버스바가 제조되면, 설치자는, 전형적으로, 종래의 체결구들(예컨대, 세장형 체결구, 와셔, 너트 및/또는 스터드)의 조합을 이용하여 버스바를 전원, 전력 분배 조립체, 또는 디바이스에 결합시킨다. 이들 종래의 체결구는, 설치자가 이러한 공정 동안 자신을 보호하기 위해 착용하도록 요구될 수 있는 보호 장비로 인해, 응용 내에 버스바를 설치하는 것을 극히 어렵게 만든다. 마지막으로, 맞춤 제작된 버스바가 응용 내에 적절하게 설치된 후에, 그들은 그들의 구성으로 인해 고장률이 높기 쉽다. 따라서, 볼트가 없고, 모듈식으로 적합하며, 자동차, 해양 및 항공 응용에서 발견되는 전력 분배 시스템에서 사용하기에 적합한 개선된 전력 분배 조립체에 대한 충족되지 않은 필요성이 존재한다. 배경기술 단락에 제공된 설명은, 배경기술 단락에서 언급되어 있다거나 배경기술 단락과 연관되어 있기 때문에 단순히 종래 기술인 것으로 가정되어서는 안 된다.
본 개시내용은, 규제 기관이 설정한 산업 표준 및/또는 사양을 준수하는, 전력 관리 시스템의 구성요소를 위한 밀봉되고 접지된 전기 연결부를 제공하는 커넥터 시스템에 관한 것이다. 커넥터 시스템은 비행기, 자동차, 군용 차량, 버스, 기관차, 트랙터, 해양 응용, 또는 통신 하드웨어에서 발견되는 전력 관리 구성요소 또는 디바이스를 기계적으로 그리고 전기적으로 연결하는 데 사용하기에 적합하다. 따라서, 커넥터 시스템은 구성요소, 디바이스 및 차량의 신뢰성 있는, 장기적인 성능 및 작동을 보장하기 위해 이들 고응력 응용 차량 내에 설치된 구성요소 또는 디바이스를 전기적으로 그리고 기계적으로 연결하는 데 매우 적합하다.
일 실시예에서, 시스템은 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 DC-DC 변환기와 같은 전력 관리 시스템 내의 구성요소에 결합되도록 설계되는, 암형 단자 조립체를 갖는 어댑터 조립체 및 수형 커넥터 조립체를 포함한다. 어댑터 조립체는 적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체, 및 암형 단자를 갖는 암형 단자 조립체를 포함한다. 암형 단자는 (i) 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되는 리셉터클, 및 (ii) 암형 단자 조립체를 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 결합 수단을 포함한다. 어댑터 조립체는 또한 버스바를 포함하며, 버스바는 (i) 버스바를 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는 버스바 결합 수단, 및 (ii) 어댑터 조립체가 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역(extent)과 접촉하여 배치되도록 구성되는 접지 커플러를 갖는다. 암형 단자로부터 적어도 하나의 커패시터 및 버스바를 통한 전력 관리 시스템의 영역까지의 연결부는 외부 환경으로부터 밀봉된다.
다른 실시예에서, 시스템은 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 DC-DC 변환기와 같은 전력 관리 시스템 내의 구성요소에 결합되도록 설계되는, 암형 단자 조립체를 갖는 어댑터 조립체 및 수형 커넥터 조립체를 포함한다. 수형 커넥터 조립체는, 수형 단자와 암형 단자 사이에 적절한 연결이 생성되는 것을 보장하기 위해 수형 단자의 영역과 상호작용하도록 설계되는, 내부 스프링 액추에이터 또는 스프링 부재를 갖는 수형 단자 조립체를 포함한다. 수형 단자 조립체는 복수의 접촉 아암을 포함하는 수형 단자 몸체를 갖는다. 스프링 부재가 수형 단자 몸체 내측에 내포된다. 스프링 부재는 내향 편향에 저항하고, 접촉 아암에 외향으로 지향된 힘을 인가하여, 그에 의해, 확실한 연결 및 유지력을 생성한다. 어댑터 조립체는 커패시터 조립체를 갖는 커패시터 조립체, 및 암형 단자를 갖는 암형 단자 조립체를 포함한다. 커패시터 조립체는 적어도 하나의 커패시터를 포함한다. 암형 단자는 (i) 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되는 리셉터클, 및 (ii) 암형 단자 조립체를 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 결합 수단을 포함한다. 암형 단자 결합 수단은 암형 단자를 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는, 불규칙 개구를 갖는 한 쌍의 돌출부를 포함한다.
어댑터 조립체는, 또한, (i) 버스바 결합 수단 및 (ii) 브리지를 통해 버스바 결합 수단에 연결되는 접지 커플러를 갖는 버스바를 포함한다. 버스바 결합 수단은 버스바를 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는, 불규칙 개구를 갖는 한 쌍의 돌출부를 포함한다. 접지 커플러는 2개의 각도 굽힘부로 서로 연결되는 2개의 선형 영역으로부터 형성되는 접지 연결 부분을 포함한다. 각도 굽힘부는 어댑터 조립체가 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 접지 커플러가 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 접촉할 수 있게 하도록 구성된다. 접지 커플러와 구성요소 사이의 상기 접촉은 버스바와 구성요소 사이의 전기적 연결을 이루며, 이는, 이어서, 암형 단자로부터 적어도 하나의 커패시터를 통한 전력 관리 시스템의 영역까지의 전기적 연결을 이룬다. 접지 커플러와 구성요소 사이의 이러한 전기 연결부는 외부 환경으로부터 밀봉된다.
시스템의 추가의 구조적 및 기능적 태양 및 이점이 상세한 설명 섹션 및 도면에 개시되어 있다.
본 발명을 한층 더 이해하도록 포함되며 본 명세서에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면 또는 도해는 개시된 실시예를 예시하고, 설명과 함께, 개시된 실시예의 원리를 설명하는 역할을 한다. 도면에서, 유사한 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다. 도면에서:
도 1은 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 것과 같은 전력 관리 시스템의 DC-DC 변환기를 위한 커넥터 시스템의 제1 실시예의 사시도이다.
도 2는 도 1의 DC-DC 변환기를 위한 커넥터 시스템의 분해도이며, 여기에서 커넥터 시스템은 DC-DC 변환기에 전기적으로 그리고 기계적으로 연결되는, 암형 단자 조립체를 갖는 어댑터 조립체 및 수형 커넥터 조립체를 포함한다.
도 3은 도 1의 수형 커넥터 조립체의 분해도이다.
도 4는 (i) 하부 어댑터 하우징, (ii) 커패시터 조립체, (iii) 버스바, (iv) 암형 단자 조립체, 및 (v) 상부 어댑터 하우징을 포함한, 도 1의 어댑터 조립체의 분해도이다.
도 5는 도 4의 하부 어댑터 하우징의 평면도이다.
도 6은 도 5의 하부 어댑터 하우징의 측면도이다.
도 7은 도 4의 어댑터 조립체의 버스바의 사시도이다.
도 8은 도 7의 버스바의 정면도이다.
도 9는 도 7의 버스바의 측면도이다.
도 10은 (i) 암형 단자 몸체, (ii) 캐치 캔(catch can), 및 (iii) 캐치 캔 리테이너(retainer)를 포함한, 도 4의 어댑터 조립체의 암형 단자 조립체의 사시도이다.
도 11은 도 10의 암형 단자 조립체의 암형 단자 몸체의 정면도이다.
도 12는 도 11의 암형 단자 몸체의 측면도이다.
도 13은 도 11의 암형 단자 몸체의 평면도이다.
도 14는 도 10의 암형 단자 조립체의 캐치 캔 및 캐치 캔 리테이너의 정면도이다.
도 15는 도 15의 캐치 캔 및 캐치 캔 리테이너의 측면도이다.
도 16은, 버스바 및 암형 단자 조립체가 하부 어댑터 하우징 내에 설치되고, 어댑터 조립체가 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)에 있는, 도 4의 어댑터 조립체의 하부 영역의 사시도이다.
도 17은 도 16의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 18은 도 17의 선 18-18을 따라 취해진 어댑터 조립체의 단면도이다.
도 19는 도 16의 어댑터 조립체의 사시도이며, 여기에서 하부 어댑터 하우징은 버스바 및 암형 단자 몸체를 보여주기 위해 제거되었다.
도 20은 도 19의 어댑터 조립체의 측면도이다.
도 21은 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)에 있는 어댑터 조립체의 분해도이다.
도 22는 도 4의 커패시터 조립체의 제1 커패시터의 사시도이다.
도 23은 도 22의 제1 커패시터의 측면도이다.
도 24는 도 4의 커패시터 조립체의 제2 커패시터의 사시도이다.
도 25는 도 24의 제2 커패시터의 측면도이다.
도 26은, 버스바, 암형 단자 조립체 및 커패시터 조립체가 하부 어댑터 하우징 내에 설치되고, 어댑터 조립체가 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)에 있는, 도 4의 어댑터 조립체의 하부 영역의 사시도이다.
도 27은 도 26의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 28은 도 26의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 29는 도 28의 선 29-29를 따라 취해진 도 26의 어댑터 조립체의 단면도이다.
도 30은 도 26의 어댑터 조립체의 영역 A의 확대도이다.
도 31은 도 29의 어댑터 조립체의 영역 B의 확대도이다.
도 32는 도 27의 어댑터 조립체의 영역 C의 확대도이다.
도 33은 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)에 있는 도 26의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 34는 도 33의 선 34-34를 따라 취해진 도 26의 어댑터 조립체의 단면도이다.
도 35는 도 26의 어댑터 조립체의 일부분의 사시도이며, 여기에서 하부 어댑터 하우징은 커패시터 조립체, 버스바 및 암형 단자 몸체의 결합을 보여주기 위해 제거되었다.
도 36은 도 35의 어댑터 조립체의 정면도이다.
도 37은 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)에 있는 어댑터 조립체의 분해도이다.
도 38은 버스바, 암형 단자 조립체, 커패시터 조립체 및 시일이 하부 어댑터 하우징 내에 설치된, 제3 부분적으로 조립된 상태(PA3)에 있는 어댑터 조립체의 분해도이다.
도 39는 완전히 조립된 상태(FA)에 있는 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 40은 도 39의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 41은 도 39의 어댑터 조립체의 단부도이다.
도 42는 도 39의 어댑터 조립체의 저면도이다.
도 43은 연결 위치(connected position)(PC)에 있는 도 1의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 정면도이다.
도 44는 연결 위치(PC)에 있는 도 43의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 45는 도 44의 선 45-45를 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 46은 연결 위치(PC)에 있는 도 43의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 47은 도 46의 선 47-47을 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 48은 연결 위치(PC)에 있는 도 43의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 49는 도 48의 선 49-49를 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 50은 연결 위치(PC)에 있는 도 43의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 51은 도 50의 선 51-51을 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 52는 연결 위치(PC)에 있는 도 43의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 53은 도 52의 선 53-53을 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 54는 배터리 구동식 자동차에서 발견되는 것과 같은 전력 관리 시스템의 DC-DC 변환기를 위한 커넥터 시스템의 제2 실시예의 사시도이다.
도 55는 도 54의 DC-DC 변환기를 위한 커넥터 시스템의 분해도이며, 여기에서 커넥터 시스템은 DC-DC 변환기에 전기적으로 그리고 기계적으로 연결되는, 암형 단자 조립체를 갖는 어댑터 조립체 및 수형 커넥터 조립체를 포함한다.
도 56은 도 54의 수형 커넥터 조립체의 분해도이다.
도 57은 (i) 하부 어댑터 하우징, (ii) 커패시터 조립체, (iii) 버스바 조립체, (iv) 암형 단자 조립체, 및 (v) 상부 어댑터 하우징을 포함한, 도 54의 어댑터 조립체의 분해도이다.
도 58은 도 57의 하부 어댑터 하우징의 평면도이다.
도 59는 도 58의 하부 어댑터 하우징의 측면도이다.
도 60은 도 57의 커패시터 조립체의 제1 커패시터의 사시도이다.
도 61은 도 60의 제1 커패시터의 측면도이다.
도 62는 도 57의 커패시터 조립체의 제2 커패시터의 사시도이다.
도 63은 도 62의 제2 커패시터의 측면도이다.
도 64는 커패시터 조립체가 내부에 설치된 하부 어댑터 하우징의 평면도이며, 여기에서 어댑터 조립체는 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)에 있다.
도 65는 도 64의 어댑터 조립체의 일부분의 측면도이다.
도 66은 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)에 있는 도 1의 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 67은 (i) 중심 버스바, (ii) 좌측 버스바, 및 (iii) 우측 버스바를 포함한, 도 57의 어댑터 조립체의 버스바 조립체의 사시도이다.
도 68은 도 67의 중심 버스바의 배면도이다.
도 69는 도 67의 중심 버스바의 측면도이다.
도 70은 도 67의 우측 버스바의 사시도이다.
도 71은 도 67의 좌측 버스바의 사시도이다.
도 72는 커패시터 조립체 및 버스바 조립체가 내부에 설치된 하부 어댑터 하우징의 평면도이며, 여기에서 어댑터 조립체는 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)에 있다.
도 73은 도 72의 어댑터 조립체의 일부분의 측면도이다.
도 74는 도 72의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 75는 도 74의 선 75-75를 따라 취해진 도 72의 어댑터 조립체의 제1 단면도이다.
도 76은 도 75의 어댑터 조립체의 영역 D의 확대도이다.
도 77은 도 76의 선 77-77을 따라 취해진 도 72의 어댑터 조립체의 제2 단면도이다.
도 78은 도 77의 어댑터 조립체의 영역 E의 확대도이다.
도 79는 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)에 있는 도 1의 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 80은 (i) 암형 단자 몸체, (ii) 캐치 캔, 및 (iii) 캐치 캔 리테이너를 포함한, 도 57의 암형 단자 조립체의 사시도이다.
도 81은 도 79의 암형 단자 몸체의 정면도이다.
도 82는 도 79의 암형 단자 몸체의 측면도이다.
도 83은 도 79의 암형 단자 몸체의 평면도이다.
도 84는 도 79의 캐치 캔 및 캐치 캔 리테이너의 정면도이다.
도 85는 도 79의 캐치 캔 및 캐치 캔 리테이너의 측면도이다.
도 86은 커패시터 조립체, 버스바 조립체 및 암형 단자 조립체가 내부에 설치된 하부 어댑터 하우징의 사시도이며, 여기에서 어댑터 조립체는 제3 부분적으로 조립된 상태(PA3)에 있다.
도 87은 도 86의 하부 어댑터 하우징의 영역 F의 제1 확대도이다.
도 88은 도 86의 하부 어댑터 하우징의 영역 G의 제2 확대도이다.
도 89는 도 86의 어댑터 조립체의 일부분의 측면도이다.
도 90은 도 89의 선 90-90을 따라 취해진 도 86의 어댑터 조립체의 단면도이다.
도 91은 도 86의 어댑터 조립체의 일부분의 배면도이다.
도 92는 도 91의 선 92-92를 따라 취해진 도 86의 어댑터 조립체의 단면도이다.
도 93은 도 86의 어댑터 조립체의 일부분의 사시도이며, 여기에서 하부 어댑터 하우징은 커패시터 조립체, 버스바 조립체 및 암형 단자 조립체의 결합을 보여주기 위해 제거되었다.
도 94는 도 93의 어댑터 조립체의 정면도이다.
도 95는 제3 부분적으로 조립된 상태(PA3)에 있는 도 57의 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 96은 제4 부분적으로 조립된 상태(PA4)에 있는 도 57의 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 97은 완전히 조립된 상태(FA)에 있는 어댑터 조립체의 사시도이다.
도 98은 도 97의 어댑터 조립체의 평면도이다.
도 99는 도 97의 어댑터 조립체의 측면도이다.
도 100은 도 97의 어댑터 조립체의 저면도이다.
도 101은 도 54의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 정면도이다.
도 102는 도 54의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 103은 도 102의 선 103-103을 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기 시스템의 단면도이다.
도 104는 도 54의 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 평면도이다.
도 105는 도 104의 선 105-105를 따라 취해진, 커넥터 시스템 및 DC-DC 변환기의 단면도이다.
도 106은 도 1 및 도 54의 커넥터 시스템 및 적어도 하나의 DC-DC 변환기를 포함하는 자동차의 단순화된 전기 배선도이다.
도 107은 도 1 및 도 54의 커넥터 시스템 및 적어도 하나의 DC-DC 변환기를 포함하는 차량의 스케이트보드 섀시 및 배터리 조립체의 사시도이다.
도 108은 도 1 및 도 54의 커넥터 시스템 및 적어도 하나의 DC-DC 변환기를 포함하는 차량의 사시도이다.
도 109 및 도 110은 도 1 및 도 54의 커넥터 시스템의 수형 커넥터 조립체에서 이용될 수 있는 스프링 부재의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 111 내지 도 117은 도 1 및 도 54의 커넥터 시스템의 수형 커넥터 조립체에서 이용될 수 있는 수형 단자 몸체의 대안적인 실시예를 도시한다.
도 118은 커넥터 시스템의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 119는 수형 하우징 조립체의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 120은 스프링 부재의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 121은 수형 단자의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 122는 어댑터 하우징의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 123은 버스바의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 124는 커패시터 조립체의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
도 125는 암형 단자 조립체의 구성요소를 도시하는 블록도이다.
이하의 상세한 설명에서는, 관련 교시내용의 완벽한 이해를 제공하기 위해 다양한 특정 세부사항을 예로서 제시하고 있다. 그러나, 본 기술 분야의 기술자에게는 본 교시내용이 이들 세부사항 없이 실시될 수 있다는 것이 명백하다. 다른 경우에, 본 교시내용의 양태를 불필요하게 모호하게 하는 것을 피하기 위해, 잘 알려진 방법, 절차, 부품, 및/또는 회로부는 상세하지 않게 비교적 상위 수준에서 설명되었다. 도면에서, 유사한 도면 부호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 요소를 지칭한다.
도면은 수형 커넥터 조립체(200), 및 암형 단자 조립체(800)를 갖는 어댑터 조립체(600)를 포함하는 커넥터 시스템(10)을 도시한다. 시스템(10)은 배터리 구동식 자동차(1)에서 발견되는 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)과 같은, 전력 관리 시스템(2) 내의 구성요소에 결합되도록 설계된다. 일반적으로, DC-DC 변환기(7)는 직류(DC)의 공급원을 제1 전압 레벨로부터 제2 전압 레벨로 변환한다. 예를 들어, DC-DC 변환기(7)는, 전형적으로 배터리 팩(3)에 의해 공급되는 더 높은 전압 레벨(예컨대, 48 볼트)을 전류 인출 디바이스(예컨대, 계기판, 엔터테인먼트 시스템, 내비게이션 시스템, 안전 모니터링 시스템, 센서, LED 조명 등)에 의해 사용하기 위한 더 낮은 전압 레벨(예컨대, 12 볼트)로 변환하도록 설계된다. 종래의 커넥터 시스템과는 달리, 개시된 커넥터 시스템(10)은 커패시터 조립체(750)를 통해 암형 단자 조립체(800)와 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8) 사이에 밀봉된 전기 연결부를 제공한다. 외부 환경(예컨대, 하우징(8)의 외측)으로부터 밀봉되는 이러한 전기 연결부는, 그가 시스템(10)의 내구성 및 수명을 실질적으로 증가시키기 때문에 유익하다. 게다가, 시스템(10) 내에 커패시터 조립체(750)를 포함하는 것은, 그렇지 않을 경우 시스템(10) 또는 시스템(10)이 내부에 설치된 환경/응용(1)에 도입될 수 있는 전자기 잡음을 감소시키는 데 도움이 된다. 이는, 예를 들어 재료 및 설계 관점 둘 모두에서 비용이 많이 들 수 있는 추가적인 전자기 잡음 차폐 기법을 사용할 필요성을 감소시키면서 변환기(7)를 전자기 잡음에 민감한 다른 전자기기 근처에 또는 그에 인접하게 위치시키는 것과 같이, DC-DC 변환기(7)에 대한 추가적인 장착 위치를 허용한다. 추가로, 시스템(10)은 중량이 종래의 시스템보다 실질적으로 더 가볍다(예컨대, 70 그램). 게다가, 시스템(10)은 USCAR 표준들(예컨대, USCAR 2, USCAR 12, USCAR 25) 중 많은 것을 준수하며, T4/V4/S3/D2/M2 순응형 시스템(10)이다. 이는 시스템(10)이 (i) 시스템의 100 내지 150℃에의 노출인 T4, (ii) 심한 진동인 V4, (iii) 밀봉 고압 스프레이인 S1, (iv) 200k 마일 내구성인 D2, 및 (v) 수형 단자 조립체(430)를 암형 단자 조립체(800)에 연결하는 데 요구되는 힘이 45 뉴턴 미만인 M2를 충족하고 초과한다는 것을 의미한다. 마지막으로, 시스템(10)은 푸시-클릭-터그-스캔(Push-Click-Tug-Scan, PCTS)이며, 이는 수형 단자 조립체(430)를 암형 단자 조립체(800)에 연결하기 위한 공기 보조 건(air-assist gun)에 대한 필요성을 제거한다. 이는, 그가 설치 시간을 감소시키고, 더 안전하며, 환경(1) 내에 잘못 배치될 수 있는 추가 구성요소를 포함하지 않고, 적절한 설치의 기록이 향후 사용을 위해 기록되고 저장되기 때문에 유익하다.
도면에 도시된 바와 같이, 커넥터 시스템(10)은 DC-DC 변환기(7)에 대한 와이어 또는 버스바의 기계적 및 전기적 결합을 제공하도록 설계된다. 그러한 시스템(10)은 고전력 응용을 위해, 고전류 응용을 위해, 고전압 응용을 위해 비행기, 자동차, 군용 차량(예컨대, 탱크, 인력 수송차, 대형 트럭 및 병력 수송차), 버스, 기관차, 트랙터, 보트, 잠수함, 배터리 팩, 컴퓨터 서버, 24-48 볼트 시스템 내에 설치될 수 있다. 다수의 커넥터 시스템(10)이 단일 설치 환경, 응용, 제품, 구성요소, 또는 디바이스에서 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 다수의 시스템(10)이 단일 DC-DC 변환기(7)와 함께 사용될 수 있거나, 또는 다수의 시스템(10)이 단일 전력 분배 조립체(2) 내에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 시스템(10)이 DC-DC 변환기(7)와 함께 사용될 수 있고, 다른 하나는 배터리 관리 시스템(5) 및 구체적으로 배터리 팩(3)과 함께 사용될 수 있으며, 하나는 모터(4)와 함께 사용될 수 있다. 본 개시가 많은 상이한 형태의 다수의 실시예를 포함하지만, 본 개시가 개시된 방법 및 시스템의 원리의 예시로서 고려되어야 하고 개시된 개념의 넓은 태양을 예시된 실시예로 제한하도록 의도되지 않는다는 이해를 갖고서 특정 실시예가 본 명세서에 상세히 기술될 것이고 도면에 도시되어 있다. 실현될 바와 같이, 개시된 방법 및 시스템은 다른 상이한 구성이 가능하고, 여러 상세 사항은 개시된 방법 및 시스템의 범주로부터 벗어남이 없이 모두 수정될 수 있다. 예를 들어, 아래의 실시예 중 하나 이상은, 부분적으로 또는 전체적으로, 개시된 방법 및 시스템과 일관되게 조합될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은 본질적으로 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 118 내지 도 125는 커넥터 시스템(10), 수형 하우징 조립체(220), 스프링 부재(440c), 수형 단자(470), 어댑터 하우징(610), 버스바(700), 커패시터 조립체(750) 및 암형 단자 조립체(800)의 구성요소를 도시하는 블록도이다. 이들 블록도는 트리 및 분기 계층적 레이아웃을 사용하여 블록도의 상단에 항목의 다양한 하위 구성요소를 도시한다.
도 2 및 도 3과 도 118에 도시된 바와 같이, 커넥터 시스템(10)은, 수형 하우징 조립체(220) 및 수형 단자 조립체(430)를 갖는 수형 커넥터 조립체(200)를 포함한다. 수형 커넥터 조립체(200)는, 외부 하우징(222) 및 외부 하우징(222) 내에
수형 단자 조립체(430)를 제거가능하게 결합시키는 단자 홀더(246)를 갖는 수형 하우징 조립체(220)를 포함한다. 도 2 및 도 3과 도 119를 참조하면, 외부 하우징(222)은, 수형 단자 홀더(246) 및 수형 단자 조립체(430)를 수용하는 리셉터클을 형성하는 벽(223)의 배열체를 포함한다. 게다가, 벽(223)의 배열체는 커넥터 위치 보증(connector position assurance, CPA) 조립체(350)와 함께 기능하도록 그리고 그를 시스템(10)에 제공하도록 설계된다. 외부 하우징(222) 및 CPA 조립체(350)에 관한 추가 상세사항은 PCT/US 2020/49870호 내에 도시되고 설명되어 있으며, 그에 따라, 간결함을 위해 본 명세서에서 반복되지 않을 것이다.
수형 단자 홀더(246)는 (i) 단자 수용부(260) 및 (ii) 고정 아암(240)을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 단자 수용부(260)는 (i) 측벽(262a 내지 262d)의 배열체 및 (ii) 전방 벽(264)을 포함한다. 측벽(262a 내지 262d)의 배열체와 전방 벽(264)의 조합은 수형 단자 조립체(430)의 대부분을 꼭 맞게 수용하도록 구성되는 직사각형 보울(bowl)(266)을 형성한다. 이러한 구성은 수형 단자 조립체(430)에 추가적인 강성을 제공하고, 수형 단자 조립체(430)의 노출량을 제한한다. 그러나, 전체 수형 단자 조립체(430)는 수형 단자 홀더(246)에 의해 둘러싸이지 않는다. 따라서, 암형 단자 조립체(800)에 대한 수형 단자(430)의 결합을 용이하게 하기 위해, 측벽들(262a 내지 262d) 각각은 그를 통한 수형 단자 개구(268a 내지 268d)를 갖는다. 수형 단자 개구(268a 내지 268d)는 측벽(262a 내지 262d)의 중간 부분을 통해 배치되고, 수형 단자 조립체(430)의 영역이 측벽(262a 내지 262d)을 통해 또는 그를 지나 연장되도록 허용하여 수형 단자 조립체(430)가 암형 단자 조립체(800)와 접촉할 수 있게 하도록 구성된다. 수형 단자 개구(268a 내지 268d)는 그들이 조립자의 손가락, 프로브, 또는 다른 이물질의 삽입을 수용하기에 충분히 크지 않도록 구성될 수 있다.
수형 단자 조립체(430)가 외부 표면(274)을 지나 추가로 연장될수록, 수형 단자 조립체(430)가 우발적으로 이물질과 접촉할 가능성이 커진다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 외부 표면(274)을 지나 연장되는 수형 단자 조립체(430)의 영역은 암형 단자 조립체(800)와의 적절한 연결을 형성하는 능력의 균형을 맞출 필요가 있다. 본 명세서에 개시된 설계는 이들 인자의 균형을 맞추며, 수형 단자 조립체(430)의 영역은 외부 표면(274)을 넘어 2 mm 미만 및 바람직하게는 0.5 mm 미만만큼 연장된다. 수형 단자 개구(268a 내지 268d)의 길이와 비교하여, 외부 표면(274)을 넘어 연장되는 수형 단자 조립체(430)의 영역은 길이의 8% 미만이고, 바람직하게는 길이의 4% 미만이다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 아암(240)은 수형 단자 홀더(246)와 일체로 형성되고, 외부 하우징(222)에 제거가능하게 결합되도록 설계된다. 이러한 제거가능한 결합을 허용하기 위해, 고정 아암(240)은 제1 삽입력(FI)의 인가 시 외부 하우징(222)의 내부 표면 상에 형성된 돌출부와의 상호작용에 기초하여 내향으로(즉, 보울(266)의 내부를 향해) 탄성적으로 변형되도록 설계된다. 상당한 양의 힘(FI)을 인가한 후, 고정 아암(240)은 변형되지 않은 상태로 복귀할 것이고, 그렇게 하면서, 가청음(예컨대, 클릭)을 야기할 수 있으며, 이는 수형 단자 조립체(430)가 외부 하우징(222) 내에 적절하게 안착되어; 그에 따라 산업 표준 및/또는 요건(예컨대, USCAR)을 충족시킴을 조립자에게 알린다. 본 개시내용으로부터, 하우징(222) 및 수형 단자 홀더(246)의 구성은 수형 단자 조립체(430)를 외부 하우징(222) 내에 해제가능하게 결합시키는 방식을 제공한다는 것이 명백하다. 고정 아암(240)은 구성요소들의 상이한 배열, 조합, 또는 수를 포함할 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 고정 아암(240)은 자기력, 스프링력, 재료 편의력, 압축력 또는 이들 힘의 조합을 이용하는 구조물을 포함할 수 있다.
수형 단자 홀더(246)는 수형 단자 조립체(430)와 접촉하여 배치되도록 구성되며; 그에 따라, 비전도성 재료로부터 수형 단자 홀더(246)를 형성하는 것이 바람직하다. 선택되는 비전도성 재료는, 단자 조립체(430)를 통해 고전류 부하가 흐르고 있는 경우에도, 단자 조립체(430)를 충분히 격리시킬 수 있어야 한다는 것이 이해되어야 한다. 위에서 논의된 바와 같이 그리고 본 출원의 다른 부분에서, 수형 단자 홀더(246)는, 사출 성형 기법, 3D 인쇄, 주조, 열성형, 또는 임의의 다른 유사한 기법과 같은 임의의 적합한 방법을 사용하여 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 직사각형 보울(266) 및 수형 단자 개구(268a 내지 268d)의 구성은 상이한 형상의 수형 단자 조립체(430)를 수용하기 위해 상이한 구성을 가질 수 있다. 예를 들어, 직사각형 보울(266)은 도 113에 도시된 수형 단자 조립체(4430)에 대해 수정될 수 있으며, 여기에서 그러한 수정은 세장형 직사각형 구성을 포함하고, 단자의 각각의 측부가 접촉 아암을 포함하지 않기 때문에 개구가 모든 측벽(262a 내지 262d) 내에 형성되지 않을 수 있다. 대안적으로, 직사각형 보울(266)은, 도 116 및 도 117 내에 도시되고 설명되는 수형 단자 조립체를 수용하기 위해 실질적으로 원형인 구성을 가질 수 있다. 추가 실시예에서, 직사각형 보울(266)은 삼각형, 육각형 또는 임의의 다른 형상일 수 있다.
도 2 및 도 3은 수형 단자 조립체(430)의 제1 실시예를 도시하는 한편, 수형 단자 조립체의 다른 실시예들이 도 111 내지 도 117에 도시되어 있다. 제1 실시예를 구체적으로 참조하면, 수형 단자 조립체(430)는 스프링 부재(440c) 및 수형 단자(470)를 포함한다. 스프링 부재(440c)의 제1 실시예가 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 한편, 2개의 다른 실시예(440a, 440b)가 도 109 및 도 110에 도시되어 있다. 이들 대안적인 실시예에 관한 추가적인 개시내용은 PCT/US2019/236976호 내에 포함된다. 도 2 및 도 3과 도 120에 도시된 스프링 부재(440c)의 제1 실시예로 돌아가면, 상기 스프링 부재(440c)는 스프링 부재 측벽(442a 내지 442d)의 배열체 및 후방 스프링 벽(444)을 포함한다. 각각의 스프링 부재 측벽(442a 내지 442d)의 배열체는 (i) 제1 또는 아치형 스프링 섹션(448a 내지 448d), (ii) 제2 스프링 섹션, 기부 스프링 섹션, 또는 중간 스프링 섹션(450a 내지 450d), 및 (iii) 제3 섹션 또는 스프링 아암(452a 내지 452d)으로 구성된다. 아치형 스프링 섹션(448a 내지 448d)은 후방 스프링 벽(444)과 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d) 사이에서 연장되고, 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)을 후방 스프링 벽(444)에 실질적으로 수직으로 위치시킨다. 다시 말해서, 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)의 외부 표면은 후방 스프링 벽(444)의 외부 표면에 실질적으로 수직이다.
기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)은 아치형 섹션(448a 내지 448d)과 스프링 아암(452a 내지 452d) 사이에 위치된다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)은 서로 연결되지 않고, 따라서 스프링 부재(440c)의 기부 스프링 섹션들(450a 내지 450d) 사이에 중간 섹션 간극이 형성된다. 간극은 스프링 아암(452a 내지 452d)의 전방향 확장에 도움이 되고, 이는 수형 단자(470)와 암형 단자 조립체(800) 사이의 기계적 결합을 용이하게 한다. 스프링 아암(452a 내지 452d)은 스프링 부재(440c)의 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)으로부터, 후방 스프링 벽(444)으로부터 멀어지게 연장되고, 자유 단부(446)에서 종단된다. 스프링 아암(452a 내지 452d)은, 대체로, 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)과 동일 평면 상에 있고, 이와 같이, 스프링 아암(452a 내지 452d)의 외부 표면은 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)의 외부 표면과 동일 평면 상에 있다. PCT/US2018/019787의 도 4 내지 도 8에 개시된 스프링 아암(31)과 달리, 스프링 아암(452a 내지 452d)의 자유 단부(446)는 곡선형 구성요소를 갖지 않는다. 대신에, 스프링 암(452a 내지 452d)은 실질적으로 평면인 외측 표면을 갖는다. 이러한 구성은 스프링 부재(440c)와 연관된 힘이 수형 단자 몸체(472)의 자유 단부(488)에 실질적으로 수직으로 인가되는 것을 보장하기 때문에 유익하다. 대조적으로, PCT/US2018/019787의 도 4 내지 도 8에서 개시되는 스프링 암(31)의 곡선형 부품은 이러한 방식으로 힘을 가하지 않는다.
기부 스프링 섹션(450a 내지 450d)과 마찬가지로, 스프링 아암(452a 내지 452d)은 서로 연결되지 않는다. 다시 말해서, 스프링 아암들(452a 내지 452d) 사이에서 연장되는 스프링 아암 개구가 있다. 이러한 구성은 스프링 암(452a 내지 452d)의 전방향 이동을 가능하게 하여, 수형 단자(470)와 암형 단자 어셈블리(800) 사이의 기계적 커플링을 가능하게 한다. 다른 실시예에서, 스프링 암(452a 내지 452d)은 자신의 전방향 확장을 제한하기 위해 다른 구조물에 결합될 수 있다. 개별 스프링 암(452a 내지 452d) 및 개방부의 개수 및 폭은 다양할 수 있다. 부가적으로, 개별 스프링 아암들(452a 내지 452d)의 폭은 전형적으로 서로 동일하지만; 다른 실시예들에서, 스프링 아암들(452a 내지 452d) 중 하나는 다른 스프링 아암들보다 넓을 수 있다.
도 109 및 도 110에 도시된 2개의 실시예(440a, 440b)와는 대조적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 제1 실시예(440c)는 중심설정 돌출부(454a 내지 454d)로서 도시되는 중심설정 수단(453)을 포함한다. 구체적으로, 중심설정 돌출부는, 수형 단자 몸체(472) 내로의 스프링 부재(440c)의 삽입 동안 스프링 부재(440c)가 회전할 수 있는 양을 제한함으로써, 스프링 부재(440c)를 수형 단자 몸체(472) 내에 중심설정시키는 데 도움이 된다. 상기 중심설정 수단(453)에 관한 추가적인 개시내용은 미국 가출원 제63/058,061호 내에 개시되어 있다. 스프링 부재(440c)는 전형적으로 재료(예를 들어, 금속)의 단일 조각(piece)으로 형성된다. 따라서, 스프링 부재(440c)는 단일-조각 스프링 부재(440c)이거나 또는 일체로 형성된 특징부들을 갖는다. 특히, 하기 특징부가 일체로 형성된다: (i) 후방 스프링 벽(444), (ii) 곡선형 섹션(448a 내지 448d), (iii) 기부 스프링 섹션(450a 내지 450d), 및 (iii) 스프링 아암(452a 내지 452d). 이들 특징부를 일체로 형성하기 위해, 스프링 부재(440c)는 전형적으로 다이 형성 공정을 사용하여 형성된다. 다이 형성 공정은 스프링 부재(440c)를 기계적으로 강제로 형상화한다. 아래에서 더 상세히 그리고 PCT/US2019/036010에서 논의된 바와 같이, 스프링 부재(440c)가 금속의 평평한 시트로부터 형성되고, 수형 단자 몸체(472) 내에 설치되어 암형 단자 조립체(800)에 연결되고, 상승된 온도가 가해질 때, 스프링 부재(440c)가 평평한 시트로 복귀하려고 시도한다는 사실에 부분적으로 기인하여 스프링 부재(440c)는 접촉 아암(494a 내지 494d) 상에 외향으로 지향된 스프링 열적 힘(STF)을 인가한다. 그러나, 스프링 부재(440c)를 형성하는 다른 유형, 예컨대 캐스팅 또는 적층 가공 공정을 사용하는 것(예컨대, 3D 인쇄)이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 스프링 부재(440c)의 특징부는 일-피스로부터 형성되거나 일체로 형성되지 않고, 대신에 함께 용접되는 별개의 피스로부터 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3과 도 121을 참조하면, 수형 단자(470)의 제1 실시예는 (i) 수형 단자 몸체(472) 및 (ii) 수형 단자 연결 플레이트(474)를 포함한다. 수형 단자 연결 플레이트(474)는 와이어(590), 버스바, 또는 임의의 다른 유형의 전기 커넥터의 영역을 수용하도록 구성된다. 와이어(590)는 전형적으로 연결 플레이트(474)에 용접되지만; 와이어(590)를 연결 플레이트(474)에 연결하는 다른 방법이 본 개시내용에 의해 고려된다. 이제 수형 단자 몸체(472)를 참조하면, 상기 수형 단자 몸체(472)는 (i) 제1 또는 전방 수형 단자 벽(480), (ii) 수형 단자 측벽(482a 내지 482d)의 배열체, 및 (iii) 제2 또는 후방 수형 단자 벽(484)을 갖는다. 이들 벽(480, 482a 내지 482d)의 조합은 스프링 수용부(486)를 형성한다. 수형 단자 측벽(482a 내지 482d)의 배열체는 서로 결합되고 대체적으로 직사각형 프리즘을 형성한다. 수형 단자 측벽(482a 내지 482d)의 배열체는 (i) 일반적으로 "U-형상"의 구성을 갖는 측벽 부분(492a 내지 492d), (ii) 접촉 아암(494a 내지 494h), 및 (iii) 복수의 접촉 아암 개구를 포함한다. 도 3에 가장 잘 도시된 바와 같이, 측벽 부분(492a 내지 492d)은 실질적으로 평면형이고 U-형상의 구성을 갖는다. U-형상의 구성은 3개의 실질적으로 선형인 세그먼트로부터 형성되고, 여기서 제2 또는 중간 세그먼트(500a 내지 500d)는 일 단부 상에서 제1 또는 단부 세그먼트(498a 내지 498d)에 그리고 다른 단부 상에서 제3 또는 대향 단부 세그먼트(502a 내지 502d)에 결합된다. 접촉 아암(494a 내지 494d)은 (i) 측벽 부분(492a 내지 492d)의 중간 세그먼트(500a 내지 500d)의 영역으로부터, (ii) 후방 수형 단자 벽(484)으로부터 멀어지게, (iii) 접촉 아암 개구(496a 내지 496h)의 영역을 가로질러 연장되고, (iv) 전방 수형 단자 벽(480) 바로 앞에서 종단된다. 이러한 구성은, (i) 전체 길이가 더 짧은 수 있는 것 - 이는 형성하는 데에 더 적은 금속 재료가 필요하고, 수형 단자(470)가 더 좁은 제한적인 공간 내에 설치될 수 있음을 의미함 -, (ii) 더 높은 통전 용량(current carrying capacity)을 갖는 것, (iii) 조립하기에 더 용이한 것, (iv) 접촉 아암(494a 내지 494d)이 제1 수형 단자 측벽 부분(492a 내지 492d) 내측에 위치됨으로 인한 개선된 구조적 강성, (iv) PCT/US2019/036010과 관련하여 개시된 이득, 및 (v) 본 명세서에 개시되거나 당업자에 의해 본 개시로부터 추론될 수 있는 다른 유익한 특징을 허용하기 때문에, PCT/US2018/019787의 도 9 내지 도 15, 도 18, 도 21 내지 도 31, 도 32, 도 41 및 도 42, 도 45 및 도 46, 도 48 및 도 50에 도시된 단자의 구성에 비해 유익하다.
접촉 아암(494a 내지 494d)은 외향 각도로 제2 또는 중간 세그먼트(500a 내지 500d) 및 후방 수형 단자 벽(484)으로부터 멀어지게 연장된다. 접촉 아암(494a 내지 494d)은 전방향 확장을 허용하는 개구에 의해 서로 분리된다. 특히, 외향 각도는 수형 단자 측벽(492a 내지 492d)의 영역의 외부 표면과 접촉 아암(494a 내지 494d)의 제1 영역의 외부 표면 사이에서 0.1도 내지 16도, 바람직하게는 5도 내지 12도, 가장 바람직하게는 7도 내지 8도일 수 있다. 이러한 구성은 수형 단자 조립체(430)가 암형 단자 조립체(800) 내로 삽입될 때 접촉 아암(494a 내지 494d)이 암형 단자 조립체(800)에 의해 수형 단자(470)의 중심을 향해 그리고 내향으로 편향되거나 변위될 수 있게 한다. 이러한 내향 편향은 PCT/US2019/036010호의 도 16 및 도 17과 도 27 및 도 28에 가장 잘 나타나 있다. 이러한 내향 편향은 접촉 아암(494a 내지 494d)이 암형 단자 조립체(800)와 접촉하여 배치되는 것을 보장함으로써 적절한 기계적 및 전기적 연결이 생성되는 것을 보장하는 데 도움이 된다.
접촉 아암(494a 내지 494d)의 단자 단부는 스프링 부재(440c)가 스프링 리시버(486) 내로 삽입될 때 (i) U-형상의 측벽 부분(492a 내지 492d)에 의해 형성된 구멍 내에, (ii) 스프링 리시버(486) 내에, (iii) 수형 단자 측벽(492a 내지 492d)에 실질적으로 평행하게, 그리고 (iv) 스프링 아암(452a 내지 452d)의 평면형 외부 표면과 접촉하여 위치된다. 이러한 구성은, 수형 단자 조립체(430)의 어셈블러(assembler)가 스프링 부재(440c)를 수용하도록 외향으로 접촉 아암(494a 내지 494d)의 대부분을 변형시키기 위해 상당한 힘을 인가할 필요가 없기 때문에, PCT/US2018/019787의 도 3 내지 도 8에 도시된 구성에 비해 유익하다. 이러한 필요한 변형은, 접촉 암(11)의 기울기와, 스프링 암(31)의 외측 표면과 접촉 암(11)의 내측 표면은 그 사이에 형성된 간극 없이 서로 인접하다는 사실에 기인하여, PCT/US2018/019787의 도 6에 가장 잘 도시될 수 있다. PCT/US2018/019787의 도 3 내지 도 8과 대조적으로, 본 출원의 도 13, 도 16 및 도 17, 및 도 27 및 도 28은 스프링 부재(440c)의 외부 표면과 접촉 아암(494a 내지 494d)의 내부 표면 사이에 형성된 간극을 나타낸다. 따라서, 어셈블러가 스프링(440c)의 삽입 동안 접촉 아암(494a 내지 494d)을 강제로 상당히 변형시킬 필요가 없다는 사실로 인해 스프링 부재(440c)를 스프링 리시버(486) 내로 삽입하는 데 매우 적은 힘이 요구된다.
수형 단자(470)는 전형적으로 재료(예를 들어, 금속)의 단일 조각으로 형성된다. 따라서, 수형 단자(470)는 단일-조각 수형 단자(470)이고, 일체로 형성된 특징부들을 갖는다. 이들 특징부를 일체로 형성하기 위해, 수형 단자(470)는 전형적으로 다이-커팅 공정을 사용하여 형성된다. 그러나, 수형 단자(470)를 형성하는 다른 유형, 예컨대 캐스팅 또는 적층 가공 공정을 사용하는 것(예컨대, 3D 인쇄)이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 수형 단자(470)의 특징부는 일-피스로부터 형성되거나 일체로 형성되지 않고, 대신에 함께 용접되는 별개의 피스로부터 형성될 수 있다. 수형 단자(470)를 형성함에 있어서, 임의의 수(예컨대, 1개 내지 100개)의 접촉 아암(494a 내지 494d)이 수형 단자(470) 내에 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 2 및 도 3은 수형 단자 조립체(430)의 제1 실시예를 도시하는 한편, 도 111 내지 도 117은 수형 단자 조립체(2430, 3430, 4340, 5430, 6430, 7430, 8430)의 대안적인 실시예를 도시한다. 제1 실시예(430)와 다른 실시예(1430, 2430, 3430, 4340, 5430, 6430, 7430, 8430) 사이의 유사성으로 인해, 위의 개시내용은 간결함을 위해 이들 추가 실시예 각각에 대해 반복되지 않을 것이다. 그러나, 동일한 부호가 동일한 구조물을 나타낸다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 이들 단자들 사이의 유사성 때문에, 단자의 특성과 관련된 아래의 개시내용은 본 출원 내에 도시 및/또는 개시된 수형 단자 조립체(430)의 모든 실시예에 동일한 효력으로 적용된다.
PCT/US2019/036010호 내에 개시된 바와 같이, 접촉 아암들(494a 내지 494d)의 외부 표면들의 조합은 암형 단자 조립체(800)와 연관된 직사각형의 폭/높이보다 약간 더 큰(예컨대, 0.1% 내지 15%) 폭/높이를 갖는 직사각형을 형성한다. 약간 더 큰 수형 단자 조립체(430)가 약간 더 작은 암형 단자 수용부(814) 내로 삽입될 때, 접촉 아암(494a 내지 494d)의 외부 표면은 수형 단자 조립체(430)의 중심을 향해 가압된다. 접촉 아암(494a 내지 494d)의 외부 표면이 수형 단자 조립체(430)의 중심을 향해 가압되기 때문에, 스프링 부재(440c)의 자유 단부(446)도 수형 단자 조립체(430)의 중심을 향해 가압된다. 스프링(440c)은 (PCT/US2019/036010호의 도 30에 "SBF"로 라벨링된 화살표에 의해 도시된 바와 같이) 스프링 편의력(SBF)을 제공함으로써 이러한 내향 변위에 저항한다. 이러한 스프링 편의력(SBF)은, 대체적으로, 수형 단자(470)의 자유 단부(488)에 대해 외향으로 지향된다. 다시 말해서, 이러한 스프링 편의력(SBF)은 접촉 아암(494a 내지 494d)에 대해 웨징(wedging) 또는 쉬머링(shimmering) 효과를 제공하여, 그에 의해, 암형 단자 조립체(800)와 맞물리도록 접촉 아암(494a 내지 494d)의 외부 표면을 유지한다.
수형 단자 조립체(430)의 제1 실시예는 소정 차 또는 자동차 사양을 충족시키는, 360° 순응형인 수형 단자(470)를 보여준다. 수형 단자(470)는, 접촉 아암(494a 내지 494d)의 외부 표면이 암형 단자 조립체(800)의 각각의 측벽과 접촉하도록 설계되고, 스프링 편의력(SBF)이 대체적으로 모든 4개의 주 방향(예컨대, 상, 하, 좌, 우)으로 중심으로부터 외향으로 지향되는 힘을 인가하기 때문에, 360° 순응형이다. 360° 순응성 특성은 격렬한 기계적 조건, 예컨대, 진동 하에서 기계적 및 전기적 연결을 유지하는 데 도움이 된다. 전통적인 블레이드 또는 포크 형상 커넥터, 즉 오직 2개의 대향 측면만에서의 연결에서, 진동은 커넥터를 특정 주파수에서 더 큰 진폭으로 진동하게 하는 고조파 공진을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 포크 형상의 커넥터가 고조파 공진을 받게 되면 포크 형상 커넥터가 열릴 수 있다. 포크 형상 커넥터를 관련 단자로부터 순간적으로 기계적 분리를 하게 되면 전기 아크가 발생할 수 있기 때문에, 포크 형상 커넥터를 전기 전도 동안 개방하는 것은 바람직하지 않다. 아크 발생은 단자뿐만 아니라 단자가 부품인 전체 전기 시스템에 상당한 부정적 효과를 끼칠 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 360° 순응형 특징부는 강한 진동 및 전기 아크 발생에 의해 야기되는 심각한 고장을 방지할 수 있다. 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4340, 5430, 6430, 7430, 8430)의 실시예들 중 일부는 360도 순응형이 아닐 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 도 113에 도시된 수형 단자 조립체(4430)는 그가 이러한 단자의 측벽들 각각 내에 형성되는 접촉 아암을 갖지 않기 때문에 360도 순응형이 아니다.
접촉 암(494a 내지 494d)을 포함하는 수형 단자(470)는 구리, 고전도성 구리 합금(예컨대, C151 또는 C110), 알루미늄, 및/또는 다른 적합한 전기 전도성 재료와 같은 제1 재료로 형성될 수 있다. 제1 재료는 IACS(국제 어닐링된 구리 표준(International Annealed Copper Standard), 즉 상업적으로 입수 가능한 구리의 전기 전도도에 대한 경험적으로 도출된 표준 값)의 80% 초과의 전기 전도도를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, C151은 일반적으로, IACS를 준수하는 표준 순수 구리의 전도도의 95%를 갖는다. 마찬가지로, C110의 전도도는 IACS의 101%이다. 특정 작동 환경 또는 기술적 애플리케이션에서는 C151을 선택하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 고응력 및/또는 가혹한 기후 조건의 애플리케이션의 경우에 바람직한 부식 방지 특성을 갖기 때문이다. 수형 단자(470)에 대한 제1 재료는 C151이고, ASTM B747 표준에 따라, 실온에서 대략 115 내지 125 기가파스칼(GPa)의 탄성 계수(영률)와 (20 내지 300℃에서) 17.6 ppm/℃ 및 (20 내지 200℃에서) 17.0 ppm/℃의 단자 팽창 계수(CTE)를 갖는다고 보고되어 있다. 스프링 부재(440a, 440b, 440c)는 제2 재료, 예컨대 스프링 강철, 스테인리스 강(예를 들어, 301SS, ¼ 경질), 및/또는 수형 단자(470)의 제1 재료보다 (예를 들어, 영률에 의해 측정된 바와 같이) 더 큰 강성 및 복원력을 갖는 다른 적합한 재료로 형성될 수 있다. 제2 재료는 바람직하게는 제1 재료의 전기 전도도보다 작은 전기 전도도를 갖는다. 제2 재료는 또한 실온에서 대략 193 GPa일 수 있는 영률과 대략 (0 내지 315℃에서) 17.8 ppm/℃ 및 (0 내지 100℃에서) 16.9 ppm/℃의 단자 팽창 계수(CTE)를 갖는다.
위의 예시적인 실시예에 기초하여, 스프링 부재(440a, 440b, 440c)의 영률 및 CTE는 수형 단자(470)의 영률 및 CTE보다 크다. 따라서, 시스템(10)이 상승된 온도(예컨대, 대략 150℃)로 반복적인 열 순환을 수행하게 하는 고전력 애플리케이션에서 수형 단자(470)가 사용될 경우, (i) 수형 단자(470)는 가단성이 되어 일부 기계적 복원력을 상실하고, 즉 수형 단자(470) 내의 구리 재료는 연화되고, (ii) 스프링 부재(440a, 440b, 440c)는 수형 단자(470)와 비교하여 그만큼 가단성이지 않거나 기계적 강성을 상실하지는 않는다. 따라서, (예를 들어, 다이 형성 프로세스를 이용하여) 형상으로 기계적 냉간 강제된 스프링 부재(440a, 440b, 440c)를 이용하고, 스프링 부재(440a, 440b, 440c)가 상승된 온도들을 겪을 때, 스프링 부재(440a, 440b, 440c)는 적어도, 암형 단자 조립체(800) 내로의 수형 단자 조립체(430)의 삽입 전에 발생하는 그의 압축되지 않은 상태로, 그리고 바람직하게는 스프링 부재(440a, 440b, 440c)의 형성 전에 발생하는 그의 원래의 평탄한 상태로 복귀하려고 시도할 것이다. 그렇게 함으로써, 스프링 부재(440a, 440b, 440c)는 대체적으로 수형 단자(470)의 자유 단부(1488) 상에 (PCT/US2019/36010의 도 30에서 "STF"로 표시된 화살표로 도시된) 외부로 향하는 열 스프링력(STF)을 인가할 것이다. 이러한 열 스프링력(STF)은 시스템(10)이 설치된 환경에서 높은 온도 및/또는 낮은 온도를 포함하는 로컬 온도 조건에 의존한다. 따라서, 스프링 편향력(SBF)과 열적 스프링력(STF)의 조합은 결과적인 편향력(SRBF)을 제공하며, 이는 전기적 및 기계적 연결을 보장하기 위해 수형 단자(470)가 암형 단자 조립체(800) 내로 삽입될 때 그리고 시스템(10)의 동작 동안, 접촉 아암들(494a 내지 494d)의 외측 표면이 암형 단자 조립체(800)의 내측 표면과 접촉하게 강제되는 것을 보장한다. 추가적으로, 반복되는 열 순환 이벤트에 의해, 수형 단자 어셈블리(430)는 시스템(10)의 반복되는 동작 동안 암형 단자 어셈블리(800)에 인가되는 외부 방향으로 향하는 최종 스프링력(SRBF)을 증가시킬 것이다. 수형 단자(470) 및 스프링(440a, 440b, 440c)에 관한 추가적인 상세사항은 PCT/US2020/13757호, PCT/US2019/36127호, PCT/US2019/36070호, 및 PCT/US2019/36010호 내에서 논의된다는 것이 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2와 도 4 내지 도 53은 암형 단자 조립체(800)를 갖는 어댑터 조립체(600)의 제1 실시예를 도시한다. 어댑터 조립체(600)는 (i) 어댑터 하우징(610), (ii) 버스바(700), (iii) 커패시터 조립체(750), 및 (iv) 암형 단자 조립체(800)를 포함한다. 어댑터 하우징(610)은, 적어도 (i) 암형 단자 조립체(800)의 대부분을 봉지함으로써 암형 단자 조립체(800)를 외부 물체로부터 보호하도록, (ii) 암형 단자 조립체(800)에 대한 수형 단자 조립체(430)의 결합을 돕도록, (iii) 커패시터 조립체(750)를 수용하기 위한 밀봉된 환경을 제공하도록, (iv) 암형 단자 조립체(800)와 커패시터 조립체(750)의 결합을 지원하도록, 그리고 (v) 한 쌍의 커패시터(754, 758)를 통해 수형 커넥터 조립체(200)와 DC-DC 하우징(8) 사이에 밀봉을 제공하도록 설계된다. 이들 설계 목적을 달성하기 위해, 어댑터 하우징(610)은 하부 어댑터 하우징(612) 및 상부 어댑터 하우징(650)으로 구성된다. 유의할 점은, 공간 및 다른 고려사항을 위해, DC-DC 변환기(7)의 DC-DC 하우징(8)의 영역만이 도 1 내지 도 105 내에 도시되어 있다는 것이다. 한편, DC-DC 변환기(7) 및 그의 하우징(8)의 일반화된 버전이 도 106 및 도 107에 도시되어 있다.
도 5, 도 6, 도 16, 도 18, 도 45, 도 47, 도 49, 도 53 및 도 122를 참조하면, 하부 어댑터 하우징(612)은 (i) 암형 단자 조립체(800)의 영역을 수용하도록 내부에 형성된 암형 단자 개구부(615)를 갖는 하단 벽(614), (ii) 하단 벽(614)의 하단 표면으로부터 하향으로 연장되는 하부 돌출부(616), (iii) 하부 수용부(628)를 형성하는 측벽(626)의 하부 배열체, 및 (iv) 하부 어댑터 하우징(612)의 서로 반대편인 측부들로부터 연장되는 2개의 장착 영역(646a, 646b)을 포함한다. 하부 돌출부(616)는 실질적으로 원통형이고, DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)의 영역 내에 끼워맞춤되도록 설계된다. 하부 돌출부(616)와 DC-DC 하우징(7) 사이에 적절한 시일(예컨대, 내수성/고압 스프레이)이 형성되는 것을 보장하는 것을 돕기 위해, 시일(620)의 영역을 수용하도록 설계되는 시일 수용부(618)가 하부 돌출부(616) 내에 형성된다. 시일(620)은 고무, 실리콘 등과 같은 임의의 적합한 재료로부터 제조될 수 있다. 하부 돌출부(616)는, 또한, 버스바(700)의 영역을 수용하도록 구성되는 복수의 접지 리세스(622)를 포함한다. 하부 돌출부(616)는, 전력 관리 시스템 내의 구성요소(예컨대, DC-DC 하우징(8))가 전력 관리 시스템 내의 구성요소(예컨대, DC-DC 하우징(8))와 하부 돌출부(616) 사이에 적절한 시일이 생성되는 것을 보장하는 것을 돕기 위해 하부 돌출부가 매칭되어야 하는 상이한 개구 또는 구성을 가질 수 있기 때문에, 다른 형상(예컨대, 삼각형 프리즘, 오각형 프리즘, 육각형 프리즘, 팔각형 프리즘, 구체, 원추체, 사면체, 또는 직육면체)을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 하나 초과의(예컨대, 2개 또는 3개의) 시일 수용부(618) 및 시일(620)이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가로, 시일 수용부(618) 없이 시일(620)이 사용될 수 있다.
측벽(626)의 하부 배열체는 적절한 시일(예컨대, 내수성/고압 스프레이)을 형성하기 위해 상부 어댑터 하우징(650)의 상부 벽(678)과 정합하도록 구성된다. 도면에 도시된 실시예에서, 하부 측벽(626)과 상부 벽(678)의 이러한 정합은, 측벽(626)의 하부 배열체로부터 상향으로 연장되고 상부 벽(678)의 영역에 의해 수용되는 돌출부(630)에 의해 달성된다. 수용부(628)는 커패시터 조립체(750), 버스바(700) 및 암형 단자 조립체(800)의 영역을 수용, 내장, 고정 및 위치시키도록 설계된다. 이들 목적을 달성하기 위해, 하단 벽(614)의 내부 표면으로부터 상향으로 연장되는 내벽(632)의 배열체가 수용부(628) 내에 위치된다. 특히, 이러한 내벽(632)의 배열체는 (i) 커패시터 조립체(750)와 암형 단자 조립체(800)의 조합의 주연부 주위로 연장되도록, (ii) 아래에서 더 상세히 논의될 커패시터 결합 수단(702)을 지지하도록, 그리고 (iii) 시스템(10) 내에 포함되어야 하는 밀봉 재료(900)의 양을 최소화하도록 설계된다. 대안적인 실시예에서, 내벽(632)의 배열체는 생략될 수 있거나, 또는 그의 형상이 변할 수 있다는 것(예컨대, 상이한 형상을 갖는 커패시터, 더 많거나 더 적은 커패시터를 수용하기 위해, 또는 커패시터 조립체(750)와 암형 단자 조립체(800)의 조합의 전체 주연부 주위로 연장되지 않을 수 있음)이 이해되어야 한다.
여전히 도 5 및 도 6, 도 16, 도 18, 도 45, 도 47, 도 49, 및 도 53을 참조하면, 2개의 장착 영역(646a, 646b)은 어댑터 조립체(600)를 (도 106 및 도 107의) DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)에 제거가능하게 결합시키도록 설계된다. 이들 어댑터 조립체(600)와 변환기(7)의 제거가능한 결합은 이들 구성요소가 상이한 시간에 상이한 위치에서 제조될 수 있게 하며, 더 효율적인 유지보수 및 수리를 허용한다. 이러한 제거가능한 결합을 용이하게 하기 위해, 2개의 장착 영역(646a, 646b)은 관통 형성되는 개구(647a, 647b)를 갖고, (i) 스페이서(648a, 648b) 및 (ii) 세장형 커플러(649a, 649b)의 영역을 수용하도록 설계된다. 이는 ¼ 회전 커넥터 또는 다른 유사한 유형의 연결 수단과 같은, 어댑터 조립체(600)를 DC-DC 하우징(8)에 결합시키는 다른 구조물 또는 방법이 본 개시내용에 의해 고려된다는 것으로 이해되어야 한다.
도 4, 도 7 내지 도 9, 도 16, 도 18 내지 도 20, 도 29, 도 31, 도 34 내지 도 36, 도 49, 도 53 및 도 123을 참조하면, 버스바(700)는 커패시터 조립체(750)를 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)에 결합시키도록 설계된다. 이를 달성하기 위해, 버스바(700)는, 주로, (i) 결합 수단(702) 또는 버스바 결합 수단(704)의 제1 부분, (ii) 브리지(718), 및 (iii) 접지 커플러(720)로 구성된다. 버스바 결합 수단(704)은 (i) 종방향 영역(706), 및 (ii) 종방향 영역(706)으로부터 상향으로 연장되는 한 쌍의 서로 반대편인 돌출부들(708a, 708b)을 포함한다. 돌출부(708a, 708b)는 불규칙 개구(710)가 내부에 커팅되거나 형성된다. 상기 불규칙 개구(710)는 커패시터 조립체(750)의 영역 및 구체적으로 커패시터(754, 758)의 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 수용하도록 설계된다. 특히, 불규칙 개구(710)는 3개의 세그먼트, 즉 (i) v자 형상의 상부 영역(712), (ii) 직선형 영역(714), 및 (iii) 원형 하부 영역(716)을 갖는다. v자 형상의 상부 영역(712)은 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)의 영역을 수용하는 것을 용이하게 하기 위해 더 넓은 개구를 갖도록 설계되는 한편, 직선형 영역(714)은 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 버스바(700)에 결합된 상태로 유지하기 위해 더 좁은 개구를 갖도록 설계된다. 커패시터 조립체(750)를 버스바(700)에 효율적이고 효과적으로 결합시키기 위해 본 개시내용에 의해 다른 구조물 및 설계가 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
버스바 결합 수단(704)은 브리지(718)에 의해 접지 커플러(720)에 결합되고, 더 상세하게는, 버스바 결합 수단(704)의 종방향 영역(706)은 브리지(718)에 의해 접지 커플러(720)의 수평 영역(722)에 결합된다. 브리지(718)는 종방향 영역(706)을 수평 영역(722)에 실질적으로 수직으로 위치시킨다. 버스바(700)의 접지 커플러(720)는 (i) 수평 위치 관계를 갖는 선형 영역(722), (ii) 수직 위치 관계를 갖는 복수의 레그(leg)(724a 내지 724c), 및 (iii) 복수의 접지 연결 부분(726a 내지 726c)으로부터 형성된다. 상부 수평 영역(722)은 버스바 결합 수단(704)의 종방향 영역(706)의 대부분을 따라 연장되고, 일측으로 약간 오프셋된다. 종방향 영역(706)은 직선형이 아니며, 대신에 2개의 각도 굽힘부(728a, 728b)를 갖는다. 이들 각도 굽힘부(728a, 728b)는 접지 커플러(720)가 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)과 충분히 접촉하는 것을 보장하는 데 도움이 된다.
복수의 수직 레그(724a 내지 724c)는 상부 수평 영역(722)과 복수의 접지 연결 부분(726a 내지 726c) 사이에서 연장된다. 이와 같이, 복수의 수직 레그(724a 내지 724c)는 실질적으로 선형이고, DC-DC 변환기(7)의 하우징(8)에 대한 어댑터 조립체(600)의 결합 동안 힘이 그에 인가될 때 변형될 수 있다. 마지막으로, 접지 연결 부분(726a 내지 726c)은 2개의 선형 영역(732a 내지 732c, 736a 내지 736c) 및 2개의 각도 굽힘부(730a 내지 730c, 734a 내지 734c)로부터 형성된다. 특히, 제1 굽힘부(730a 내지 730c)는 대략 65도로 형성되며, 이는 레그(724a 내지 724c)의 내부 표면과 제1 선형 영역(732a 내지 732c)의 내부 표면 사이에서 연장된다. 제2 굽힘부(734a 내지 734c)는 대략 25도로 형성되며, 이는 제1 선형 영역(732a 내지 732c)의 내부 표면과 제2 선형 영역(736a 내지 736c)의 내부 표면 사이에서 연장된다. 다시 말해서, 제2 선형 영역(736a 내지 736c)은 수직 레그(724a 내지 724c)에 실질적으로 수직이다. 유의할 점은, 하부 어댑터 하우징(612)의 하부 돌출부(616)가 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8) 내로 삽입될 때, 수직 레그(724a 내지 724c)를 향한 제2 선형 영역(736a 내지 736c)의 변형을 허용하기 위해 제2 선형 영역(736a 내지 736c)과 수직 레그(724a 내지 724c) 사이에 형성되는 간극(738a 내지 738c)이 존재한다는 것이다.
버스바(700)는 스프링 강과 같은 전도성 재료로부터 형성된다. 이는 버스바(700)가 암형 단자 조립체(800)와 DC-DC 변환기(7)의 하우징(8) 사이에서 적절한 전기적 연결을 행하도록 허용한다(예컨대, 하우징(8)과 연결되어 유지되는 동안, 하우징(8) 내의 개구의 중심을 향해 내향으로 변형될 수 있음). 버스바(700)는 본 개시내용의 범주를 변경하지 않고서 변경 또는 변화될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 버스바(700)는 다수의 버스바를 포함할 수 있거나, 또는 버스바(700)는 상이한 형상 또는 설계를 가질 수 있다.
커패시터 조립체(750)는 DC-DC 변환기(7)에 의해 시스템(2)에 도입될 수 있는 전자기 잡음을 감소시키도록 설계된다. 이러한 잡음 감소를 효율적으로 달성하기 위해, 적어도 도 4, 도 7 내지 도 9, 도 16, 도 18 내지 도 20, 도 29, 도 31, 도 34 내지 도 36, 도 49, 도 53 및 도 124에 도시된 바와 같이, 2개의 별개의 커패시터가 커패시터 조립체(750) 내에 이용된다. 조립체(750) 내의 제1 커패시터(754)는 대략 22 마이크로패럿의 값을 갖는 한편, 조립체(750) 내의 제2 커패시터(758)는 대략 4.7 마이크로패럿의 값을 갖는다. 2개의 상이한 크기의 커패시터를 이용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 각각의 커패시터가 소정 주파수의 잡음을 필터링하는 데 다른 커패시터보다 더 양호하거나 더 효율적이기 때문이다. 대안적인 실시예에서, 커패시터(754, 758)는 동일한 크기일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 시스템(10)은 조립체(750) 내에서 단일 커패시터(754)만을 사용할 수 있다. 추가로, 시스템(10)은 2개 초과의 커패시터를 사용할 수 있으며, 여기에서 커패시터는 동일한 크기 또는 상이한 크기이다. 마지막으로, 조립체(750) 내의 커패시터의 크기는 단일 피코패럿과 다중 패럿 사이에 있는 값과 같은 임의의 적합한 값일 수 있다.
커패시터(754, 758)는 다른 구조물(예컨대, 버스바(700) 및 암형 단자 조립체(800))에 대한 커패시터(754, 758)의 결합을 용이하게 하는 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 포함한다. 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)는 커패시터(754, 758) 내에 형성된 2개의 전기 전도성 돌출부이다. 적어도 도 26 내지 도 31, 도 34 내지 도 36에 도시된 바와 같이, 이들 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)는 결합 수단(702)에 의해 수용되도록 설계된다. 이들 구성요소(754, 758, 700, 800)의 결합을 용이하게 하기 위해, 하향으로 지향된 힘이 커패시터(754, 758)의 몸체에 인가되어, 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 불규칙 개구(710, 854) 내에 안착시킨다. 본 개시내용은 다른 (i) 커패시터 설계, 및 (ii) 그들의 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)의 구성을 고려한다는 것이 이해되어야 한다.
암형 단자 조립체(800)는 수형 단자 조립체(430)에 전기적으로 그리고 기계적으로 결합되도록 설계된다. 수형 단자 조립체(430)를 암형 단자 조립체(800)에 연결함으로써, 설치자는 DC-DC 변환기(7)와 전력 분배 조립체(2) 사이의 연결을 생성하고 있다. 적어도 도 4, 도 7 내지 도 9, 도 16, 도 18 내지 도 20, 도 29, 도 31, 도 34 내지 도 36, 도 49, 도 53 및 도 125를 참조하면, 암형 단자 조립체(800)는 (i) 암형 단자 몸체(810), (ii) 장착 영역(830), (iii) 캐치 캔(860), (iv) 캐치 캔 리테이너(864), 및 (v) 결합 수단(702) 또는 암형 단자 결합 수단(846)의 제2 부분을 포함한다. 장착 영역(830)은 암형 단자 몸체(810)에 직접 연결되고, 내부 나사형 포스트와 같은 DC-DC 변환기(7)의 영역을 수용하도록 구성된다. 이러한 결합을 용이하게 하기 위해, 장착 영역(830)은 암형 단자 몸체(810)의 벽과 실질적으로 평행한 수직 세그먼트(832), 및 암형 단자 몸체(810)의 벽 및 수직 세그먼트(832)에 실질적으로 수직인 수평 세그먼트(834)를 포함한다. 수평 세그먼트(834)는 DC-DC 변환기(7) 내에 포함된 세장형 체결구를 수용하도록 설계된 개구(838)가 내부에 형성된다. 암형 단자 몸체(810)를 DC-DC 변환기(7) 내에 포함된 전기 구성요소에 결합시키는 데 필요한 장착 영역(830)의 다른 구성이 본 개시내용에 의해 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
암형 단자 몸체(810)는 튜브형 구성을 갖고, 서로 결합되어 실질적으로 직사각형인 형상을 형성하는 암형 단자 측벽(812a 내지 812d)의 배열체로 구성된다. 구체적으로, 암형 단자 측벽(812a 내지 812d)의 배열체의 하나의 암형 단자 측벽(812a)은 (i) 암형 단자 측벽(812a 내지 812d)의 배열체의 다른 하나의 암형 단자 측벽(812c)과 실질적으로 평행하고, (ii) 암형 단자 측벽(812a 내지 812d)의 배열체의 2개의 암형 단자 측벽(812b, 812d)에 실질적으로 수직이다. 암형 단자 몸체(810)는 암형 단자 수용부(814)를 한정한다. 암형 단자 수용부(814)는 수형 단자(470)가 암형 단자 수용부(814) 내로 삽입될 때 수형 단자(470)의 영역에 전기적으로 그리고 기계적으로 결합되도록 설계 및 구성된다. 암형 단자 몸체(810) 및 그의 연관된 수용부(814)는 다른 구성을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 암형 단자 몸체(810)는 암형 단자 몸체(810)와 수형 단자 몸체(470) 사이의 적절한 정합을 허용하기 위해 필요하거나 원하는 임의의 형상일 수 있다. 구체적으로, 이들 형상은, 적어도, (i) 도 111 내지 도 117 내에 도시된, 암형 단자 몸체(810)를 임의의 수형 단자 조립체(2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)에 결합시키는 데 필요한 형상 및 (ii) 본 명세서에 개시된 수형 단자 몸체(470)의 임의의 다른 형상을 포함한다.
결합 수단(702) 또는 암형 단자 결합 수단(846)의 제2 부분은 (i) 한 쌍의 위치설정 리브(847), 및 (ii) 한 쌍의 돌출부(850)를 포함하며, 여기에서 각각의 돌출부(852a, 852b)는 그의 연관된 위치설정 리브(848a, 848b)로부터 연장된다. 돌출부(852a, 852b)는 커패시터 조립체(750)의 영역을 수용하도록 설계된 불규칙 개구(854)가 내부에 커팅되거나 형성된다. 특히, 불규칙 개구(854)는 3개의 세그먼트, 즉 (i) v자 형상의 상부 영역(856), (ii) 직선형 영역(858), 및 (iii) 원형 하부 영역(860)을 갖는다. v자 형상의 상부 영역(856)은 암형 단자 몸체(810)에 대한 커패시터 조립체(750)의 결합을 용이하게 하기 위해 더 넓은 개구를 갖도록 설계되는 한편, 직선형 영역(858)은 커패시터 조립체(750)를 암형 단자 몸체(810)에 결합된 상태로 유지하기 위해 더 좁은 개구를 갖도록 설계된다. 커패시터 조립체(750)를 암형 단자 몸체(810)에 효율적이고 효과적으로 결합시키기 위해 본 개시내용에 의해 다른 구조물 및 설계가 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
암형 단자 조립체(800)는 전형적으로 재료(예컨대, 금속)의 단일 조각으로 형성된다. 따라서, 암형 단자 조립체(800)는 단일-조각이고, 일체로 형성된 특징부들을 갖는다. 특히, 수직 세그먼트(832) 및 수평 세그먼트(834)는 암형 단자 몸체(810)와 일체로 형성되고, 구체적으로, 하나의 암형 단자 측벽(812c)과 일체로 형성된다. 이들 특징부를 일체로 형성하기 위해, 암형 단자 조립체(800)는 전형적으로 다이 커팅 공정을 사용하여 형성된다. 그러나, 암형 단자 조립체(800)를 형성하는 다른 유형, 예컨대 캐스팅 또는 적층 가공 공정을 사용하는 것(예컨대, 3D 인쇄)이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 다른 실시예에서, 암형 단자 조립체(800)의 특징부는 단일-피스로부터 형성되거나 일체로 형성되지 않고, 대신에 함께 용접되는 별개의 피스로부터 형성될 수 있다.
도 2, 도 4, 도 10, 도 14 및 도 15, 도 49, 및 도 53에 가장 잘 도시된 바와 같이, 캐치 캔(860) 및 캐치 캔 리테이너(864)는, 어댑터(600)가 DC-DC 변환기(7)에 결합될 때, DC-DC 변환기(7) 내에 포함된 장착 포스트로부터 깎인 임의의 부스러기 또는 다른 입자를 포획 및 보유하도록 구성되는 복잡한 구성을 갖는다. 이는, 이들 부스러기 또는 다른 입자가 DC-DC 변환기(7) 내에서 내부 단락을 야기하여; 그에 의해 변환기(7)의 조기 고장을 초래할 수 있기 때문에 유익하다. 도 49 및 도 53에 가장 잘 도시된 바와 같이, 캐치 캔(860)은 캐치 캔 리테이너(864) 내에 위치되고, 암형 단자 조립체(800)의 장착 영역(830)의 수평 세그먼트(834)와 캐치 캔 리테이너(864)의 조합에 의해 그의 위치에서 유지된다. 특히, 캐치 캔 리테이너(864)는 (i) 캐치 캔 수용부(866), (ii) 이 실시예에서 2개의 서로 반대편인 변형가능 돌출부(870a, 870b)로부터 형성되는 결합 수단(868), 및 (iii) 밀봉 세그먼트(872)를 포함한다. 캐치 캔 수용부(866)는 DC-DC 변환기(7) 내에 포함된 장착 포스트 및 캐치 캔(860)을 수용하도록 설계된다. 도면에 도시된 실시예에서, 캐치 캔 수용부(866)는 복수의 동심 보어(bore)를 포함하며, 여기에서 보어의 크기는 수용부(866)의 하단에 가까워질수록 커진다. 이러한 설계는 캐치 캔(860)의 적절한 안착 및 유지를 허용한다. 캐치 캔(860)을 수용하고 유지하기 위한 다른 구조물이 본 개시내용에 의해 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
여전히 도 49 및 도 53을 참조하면, 캐치 캔 리테이너(864)의 2개의 서로 반대편인 변형가능 돌출부(870a, 870b)는, 캐치 캔 리테이너(864)가 암형 단자 조립체(800) 내에 위치되고 암형 단자 조립체(800)가 하부 어댑터 하우징(612)의 암형 단자 개구부(615) 내에 삽입될 때, 내향으로 일시적으로 변형된 다음에 그들의 원래 위치로 복귀하도록 설계된다. 이는 2개의 서로 반대편인 변형가능 돌출부(870a, 870b)의 하부 영역이 하부 어댑터 하우징(612)의 하단 벽(614) 아래에 위치되도록 허용하며, 이는, 이어서, (i) 암형 단자 조립체(800)를 하부 어댑터 하우징(612)에 결합시키는 데, (ii) 캐치 캔(860)을 그의 설계된 위치에서 유지하는 데, 그리고 (iii) 하부 어댑터 하우징(612)의 하단 영역을 밀봉하는 데 도움이 된다. 암형 단자 조립체(800)를 제거하기 위해, 사용자는, 단순히, 캐치 캔 리테이너(864)의 2개의 서로 반대편인 변형가능 돌출부(870a, 870b)를 내향으로 변형시킨 다음에 암형 단자 조립체(800)에 상향으로 지향된 힘을 인가할 수 있다. 다시 말해서, 캐치 캔 리테이너(864) 및 암형 단자 조립체(800)는 하부 어댑터 하우징(612)에 제거가능하게 결합된다.
도 2, 도 4, 도 37, 도 38, 도 40, 도 45, 도 47, 도 49, 도 51, 및 도 53을 참조하면, 어댑터 조립체(600)는 밀봉 부재(900) 및 터치 방지 포스트(920)를 포함한다. 밀봉 부재(900) 및 터치 방지 포스트(920) 둘 모두는 소정 설치/구성에서 생략될 수 있는 선택적인 구성요소인 것이 이해되어야 한다. 밀봉 부재(900)는 커패시터 조립체(750)와 버스바(700) 사이에 형성되는 연결부를 실질적으로 봉지하는 부재이다. 이는, 그가 시스템(10)의 내구성을 증가시키고, 커패시터(754, 758)가 버스바(700)로부터 연결해제될 수 있는 가능성을 감소시키기 때문에 유익하다. 일 실시예에서, 밀봉 부재(900)는, (i) 일단 버스바(700), 커패시터 조립체(750), 및 암형 단자 조립체(800)가 내부에 대신 있으면 하부 하우징 조립체(612) 내로 먼저 부어진(예컨대, 액체) 다음에 (ii) 고화될 수 있는 재료로부터 제조된다. 이러한 고화 공정은 (i) 시간, (ii) 열, (iii) 광에 대한 노출(예컨대, UV 경화), (iv) 압력, 또는 (v) 위의 조합을 필요로 할 수 있다. 다른 실시예에서, 밀봉 부재(900)는, 전기 접점을 보호하고 밀봉하는 실리콘 부재 또는 다른 유형의 삽입가능 부재일 수 있다.
터치 방지 포스트(920)는 암형 단자 수용부(814) 내에 위치되도록 그리고 암형 단자(810)를 이물질의 삽입으로부터 보호하도록 설계된다. 이와 같이, 터치 방지 포스트(920)는 비전도성 재료로부터 제조되고, 인간 손가락 또는 다른 유사하게 형상화된 물체의 삽입을 방지할 방식으로 위치되고 크기설정된다. 도 49에 가장 잘 도시된 바와 같이, 터치 방지 포스트(920)는 수형 단자 조립체(430)에 의해 수용되도록 설계된다. 이와 같이, 터치 방지 포스트(920)는, 또한, 그가 암형 단자 조립체(800) 내에서 수형 단자 조립체(430)를 안정화시키기 때문에, 시스템(10)의 내구성을 개선하는 데 도움이 된다. 터치 방지 포스트(920)는 본 출원의 범주로부터 벗어나지 않고서 다른 형상 또는 구성을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
도 5 및 도 6, 도 16, 도 18, 도 45, 도 47, 도 49 및 도 53을 참조하면, 상부 어댑터 하우징(650)은 (i) 암형 단자 하우징(652), (ii) 시일 리셉터클(672)을 형성하는 밀봉 주연부 벽(670), (iii) 암형 결합 부재(362), 및 (iv) 상부 벽(678)을 포함한다. 암형 단자 하우징(652)은 암형 단자(810)를 실질적으로 둘러싸도록 그리고 암형 단자(810)와 수형 단자(470)의 결합을 돕도록 설계된다. 이는 암형 단자 하우징(652)의 전방 에지와 암형 단자(810)의 전방 에지 사이에서 연장되는 경사진 벽(654)을 사용하여 달성된다. 구체적으로, 경사진 벽(654)은 수형 단자(470)의 삽입 동안 수형 단자(470)의 접촉 아암(494a 내지 494h)을 압축하는 데 도움이 된다. 이러한 경사진 벽에 관한 추가 정보, 그의 특징부, 치수, 및 다른 정보는 PCT 출원 US/2019/036070호 내에 개시되어 있다. 밀봉 주연부 벽(670)은 암형 단자 하우징(652)을 둘러싸지만, 그는 시일 리셉터클(672)을 형성하기 위해 암형 단자 하우징(652)으로부터 멀리 이격된다. 이러한 시일 리셉터클(672)은, 그가 시스템(10) 내에 포함된 전기 커넥터를 적절히 밀봉하기 위해 수형 단자 조립체(200)와 연관된 시일을 수용하도록 구성되기 때문에 유익하다. 위에서 논의된 바와 같이, 측벽(626)의 하부 배열체는 적절한 시일(예컨대, 내수성/고압 스프레이)을 형성하기 위해 상부 어댑터 하우징(650)의 상부 벽(678)과 정합하도록 구성된다. 도면에 도시된 실시예에서, 하부 측벽(626)과 상부 벽(678)의 이러한 정합은, 측벽(626)의 하부 배열체로부터 상향으로 연장되고 상부 벽(678)의 영역에 의해 수용되는 돌출부(630)에 의해 달성된다. 하부 어댑터 하우징(650)과 상부 어댑터 하우징(612) 사이의 다른 구성 및 상호작용이 본 개시내용에 의해 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
어댑터 조립체(600)의 조립은 다수의 단계에 걸쳐 발생한다. 이러한 조립의 제1 단계는 암형 단자 조립체(800)를 조립하는 것이다. 이는, (i) 캐치 캔(860)을 캐치 캔 리테이너(864) 내에 삽입하고, (ii) 그 조합(860, 864)을 암형 단자(810) 내에 배치함으로써 달성된다. 이러한 조립의 다음 단계는, 버스바(700) 및 암형 단자 조립체(800)를 하부 어댑터 하우징(612) 내에 삽입하고 안착시켜 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)를 형성하는 것이다. 이러한 조립의 다음 단계는, 커패시터 조립체(750)를 하부 어댑터 하우징(612) 내에 설치하여 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)를 형성하는 것이다. 이러한 설치는 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 결합 수단(702)의 적절한 영역에 위치시키기 위해 커패시터들(754, 758) 각각에 하향으로 지향된 힘을 인가함으로써 달성된다. 유의할 점은, 커패시터 조립체(750)를 하부 어댑터 하우징(612) 내에 설치하는 것은 커패시터 조립체(750)를 버스바(700) 및 암형 단자 조립체(800)에 효과적으로 결합시킨다는 것이다. 이어서, 밀봉 부재(900)가 하부 어댑터 하우징(612) 내로 부어지고, 재료가 경화되어, 전자 구성요소 주위에 적절한 시일을 형성하고, 제3 부분적으로 조립된 상태(PA3)를 생성한다. 마지막으로, 상부 어댑터 하우징(650)이 초음파 용접을 통해 하부 어댑터 하우징(612)에 결합되어 완전히 조립된 상태(FA)를 형성한다. 일단 어댑터 조립체(600)가 완전히 조립된 상태(FA)에 있으면, 그는 DC-DC 변환기(7)에 결합되어 내부 전기적 연결 상태(internal electrical connection state, IEC)를 형성할 수 있다. 특히, 이러한 내부 전기적 연결 상태(IEC)는 버스바(700)의 접지 연결 부분(726a 내지 726c)의 제2 굽힘부(734a 내지 734c)가 DC-DC 변환기(7)의 내벽과 접촉하여 배치될 때 형성된다.
일단 시스템(10)이 이러한 내부 전기적 연결 상태(IEC)에 있으면, (i) 암형 단자 몸체(810)는 커패시터 조립체(750) 및 구체적으로 적어도 하나의 제1 또는 제2 커패시터(754, 758)에 전기적으로 연결되고, (ii) 커패시터 조립체(750)는 버스바(700)에 전기적으로 연결되며, (iii) 버스바(700)는 DC-DC 변환기(7)일 수 있는 전력 관리 시스템(2)의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 IEC 상태에서, 3개의 위에서 설명된 전기 연결부들 각각은 외부 환경으로부터 밀봉된다. 다시 말해서, 한 쌍의 커패시터(754, 758)를 통한 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스와 암형 단자 몸체(810) 사이의 연결부는 외부 환경으로부터 밀봉된다. 시스템(10)이 IEC 상태에 있는 동안 그리고 연결 위치(PC)를 형성하기 위해 수형 단자 커넥터(200)를 어댑터 조립체(600)에 결합시키기 전에, 암형 단자 조립체(800)는 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는다.
위의 개시내용은 수형 단자 조립체(430)를 DC-DC 변환기(7)의 영역에 효과적이고 효율적으로 연결하는 시스템(10)을 설명한다. 구체적으로, 시스템(10)은 수형 단자 조립체(430)를 접촉 아암(494a 내지 494h)을 통해 암형 단자 조립체(800)에 결합시킨다(즉, 기계적으로 그리고 전기적으로). 암형 단자 조립체(800)는 커패시터 조립체(750) 내에 포함된 한 쌍의 커패시터(754, 758)와 수형 단자 조립체(430) 사이에 결합된다. 커패시터 조립체(750)는 암형 단자 조립체(800)와 버스바(700) 사이에 결합된다. 그리고 마지막으로, 버스바(700)는 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스와 커패시터 조립체(750) 사이에 결합된다. 다시 말해서, 시스템(10)은 수형 단자 조립체(430)를 한 쌍의 커패시터(754, 758)를 통해 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스에 결합시킨다. 달리 말하면, 시스템(10)이 연결 위치(PC)에 있을 때, (i) 수형 단자 조립체(430)는 암형 단자 몸체(810)에 전기적으로 연결되고, (ii) 암형 단자 몸체(810)는 커패시터 조립체(750) 및 구체적으로 적어도 하나의 제1 또는 제2 커패시터(754, 758)에 전기적으로 연결되며, (iii) 커패시터 조립체(750)는 버스바(700)에 전기적으로 연결되고, (iv) 버스바(700)는 DC-DC 변환기(7)일 수 있는 전력 관리 시스템(2)의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 연결 위치(PC)에서, 4개의 위에서 설명된 전기 연결부들 각각은 외부 환경으로부터 밀봉된다.
시스템(10)은 본 출원 내에 개시된 많은 이점, 및 이러한 설명 및 연관된 도면에 기초하여 당업자에 의해 인식될 다른 이점을 제공한다. 이들 이점들 중 일부는 (i) 그렇지 않을 경우 한 쌍의 커패시터(754, 758)를 통해 전류를 통과시킴으로써 시스템(10) 또는 시스템(10)이 내부에 설치된 환경/응용(2)에 도입될 수 있는 전자기 잡음을 감소시키는 것, (ii) 암형 단자 몸체(810)와 DC-DC 변환기(7) 사이의 전기 연결부를 밀봉된 환경 내에 위치시킴으로써 시스템(10)의 내구성 및 수명을 증가시키는 것, (iii) 그가 공기 보조 건에 대한 필요성을 제거하기 때문에 설치를 단순화하는 것, (iv) 중량이 종래의 시스템에 비해 실질적으로 더 가벼운(즉, 거의 70 그램 더 가벼운) 것을 포함한다. 이들 및 다른 이점들은 종래의 시스템에 비해 상당한 개선을 제공한다.
위에서 설명된 바와 같은 커넥터 조립체(10)와 유사하게, 도 54 내지 도 105는 커넥터 조립체(1010)의 다른 실시예를 도시한다. 간결함을 위해, 커넥터 조립체(10)와 관련된 위의 개시내용은 아래에서 반복되지 않을 것이지만, 실시예들에 걸쳐 유사한 부호가 유사한 구조물을 나타낸다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 암형 단자 조립체(800)에 관한 개시내용은 암형 단자 조립체(1800)에 동일한 효력으로 적용된다. 게다가, 커넥터 조립체(10)의 임의의 하나 이상의 특징부가 커넥터 조립체(1010)에 관하여 개시된 것과 함께 사용될 수 있고, 커넥터 조립체(1010)의 임의의 하나 이상의 특징부가 커넥터 조립체(10)에 관하여 개시된 것과 함께 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
어댑터 조립체(600)의 제1 실시예와 어댑터 조립체(1600)의 제2 실시예 사이의 주된 차이는, (i) 커패시터(1754, 1758)가 커패시터(754, 758)와는 상이한 배향을 갖는다는 것, 즉 커패시터(1754, 1758)는 주로 수직 배향을 갖고 커패시터(754, 758)는 주로 수평 배향을 갖는다는 것, (ii) 버스바 조립체(1700)는 다수의 버스바(1738, 1744)를 포함하는 한편, 버스바(700)는 하나의 버스바만을 포함한다는 것, (iii) 암형 단자(1810)는 별개의 버스바를 통해 커패시터(1754, 1758)에 간접적으로 결합되는 한편, 암형 단자(810)는 커패시터(754, 758)에 직접 결합된다는 것, (iv) 밀봉 부재(1900)가 밀봉 부재(900)보다 크다는 것, (v) 하부 하우징 조립체(1612) 내에 포함된 내벽의 수가 하부 하우징 조립체(612) 내에 포함된 내벽의 수보다 많다는 것이다.
수직 배향 및 커패시터(754, 758)는, 위에 도시되고 개시된 시스템(10)으로부터 시스템(1010)의 설계를 실질적으로 변경하지 않는다. 대신에, 이러한 배향의 변화는 어댑터 하우징(1610) 및 구부러진 결합 로드(1756a, 1756b, 1760a, 1760b)에 약간의 수정이 이루어질 것을 요구한다. 커패시터(1754, 1758)의 이러한 수직 배향은 추가적인 버스바(1737, 1744) 및 암형 단자 결합 수단(846)에 대한 변경을 요구하지 않지만, 이들 변경은 시스템(10)의 조립을 용이하게 하기 위해 이루어졌다. 특히, 암형 단자 결합 수단(1846)은 둘 모두의 실시예들(846, 1846) 사이에서 동일한 기본 요소를 포함한다. 이들 실시예들(846, 1846) 사이의 유일한 차이는, 암형 단자 결합 수단(1846)의 배향이 암형 단자 결합 수단(846)으로부터 180도만큼 뒤집히고, 암형 단자 결합 수단(1846)이, 이제, 결합 로드(1756a, 1756b, 1760a, 1760b)에 직접 결합되는 대신에 버스바(1737, 1744)에 결합된다는 것이다. 암형 단자 결합 수단(1846)의 배향에 대한 이러한 변경은 암형 단자 조립체(800)가 버스바(1752, 1738, 1744) 및 커패시터(1754, 1758)의 설치 후에 시스템(1010) 내에 삽입될 수 있게 한다. 이는, 그가 암형 단자 조립체(800)가 다른 구성요소에 비해 나중에 시스템(10) 내에 삽입되도록 허용하여, 단자 조립체(800)가 손상될 가능성을 감소시키기 때문에 유익하다. 대안적인 실시예에서, 암형 단자 결합 수단(846)의 배향이 이 실시예에 개시된 암형 단자 결합 수단(1846)의 배향 대신에 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
추가 버스바(1737, 1744), 및 구체적으로 제2 버스바 및 제3 버스바는 암형 단자 결합 수단(846) 내에 포함된 동일한 기본 구조물을 포함한다. 특히, 제2 또는 좌측 버스바(1737)는 (i) 선형 영역(1738) 및 (ii) 선형 영역(1738)으로부터 연장되는 돌출부(1739)를 포함한다. 돌출부(1739)는 커패시터 조립체(1750)의 영역을 수용하도록 설계된 불규칙 개구(1740)가 내부에 커팅되거나 형성된다. 특히, 불규칙 개구(1740)는 3개의 세그먼트, 즉 (i) v자 형상의 상부 영역(1741a), (ii) 직선형 영역(1741b), 및 (iii) 원형 하부 영역(1741c)을 갖는다. v자 형상의 상부 영역(1741a)은 암형 단자 몸체(1810)에 대한 커패시터 조립체(750)의 결합을 용이하게 하기 위해 더 넓은 개구를 갖도록 설계되는 한편, 직선형 영역(1741b)은 커패시터 조립체(1750)를 암형 단자 몸체(1810)에 결합된 상태로 유지하기 위해 더 좁은 개구를 갖도록 설계된다. 제2 또는 좌측 버스바(1737)와 마찬가지로, 우측 버스바(1744)는 (i) 선형 영역(1745) 및 (ii) 선형 영역(1745)으로부터 연장되는 돌출부(1746)를 포함한다. 돌출부(1746)는 커패시터 조립체(1750)의 영역을 수용하도록 설계된 불규칙 개구(1747)가 내부에 커팅되거나 형성된다. 특히, 불규칙 개구(1747)는 3개의 세그먼트, 즉 (i) v자 형상의 상부 영역(1748a), (ii) 직선형 영역(1748b), 및 (iii) 원형 하부 영역(1748c)을 갖는다. v자 형상의 상부 영역(1738a)은 암형 단자 몸체(1810)에 대한 커패시터 조립체(750)의 결합을 용이하게 하기 위해 더 넓은 개구를 갖도록 설계되는 한편, 직선형 영역(1748b)은 커패시터 조립체(1750)를 암형 단자 몸체(1810)에 결합된 상태로 유지하기 위해 더 좁은 개구를 갖도록 설계된다. 커패시터 조립체(1750)를 암형 단자 몸체(810)에 효율적이고 효과적으로 결합시키기 위해 본 개시내용에 의해 다른 구조물 및 설계가 고려된다는 것이 이해되어야 한다.
어댑터 조립체(1600)의 조립은 다수의 단계에 걸쳐 발생한다. 이러한 조립의 제1 단계는 암형 단자 조립체(1800)를 조립하는 것이다. 이는, (i) 캐치 캔(1860)을 캐치 캔 리테이너(1864) 내에 삽입하고, (ii) 그 조합(1860, 1864)을 암형 단자(1810) 내에 배치함으로써 달성된다. 이러한 조립의 다음 단계는, 커패시터 조립체(1750)를 하부 어댑터 하우징(1612) 내에 설치하여 제1 부분적으로 조립된 상태(PA1)를 형성하는 것이다. 이러한 조립의 다음 단계는, 버스바(1702, 1737, 1744)를 하부 어댑터 하우징(612) 내에 삽입하고 안착시켜 제2 부분적으로 조립된 상태(PA2)를 형성하는 것이다. 이러한 삽입 및 안착은 결합 로드(756a, 756b, 760a, 760b)를 결합 수단(702)의 적절한 영역에 위치시키기 위해 버스바들(1702, 1737, 1744) 각각에 하향으로 지향된 힘을 인가함으로써 달성된다. 이러한 조립의 다음 단계는, 암형 단자 조립체(1800)를 하부 어댑터 하우징(612) 내에 설치하여 제3 부분적으로 조립된 상태(PA3)를 형성하는 것이다. 버스바(1702, 1737, 1744)의 삽입 및 안착과 마찬가지로, 버스바(1702, 1737, 1744)를 암형 단자 결합 수단(846)의 적절한 영역에 위치시키기 위해 암형 단자 조립체(1800)에 하향으로 지향된 힘이 인가된다. 이어서, 밀봉 부재(1900)가 하부 어댑터 하우징(1612) 내로 부어지고, 재료가 경화되어, 전자 구성요소 주위에 적절한 시일을 형성하고, 제4 부분적으로 조립된 상태(PA4)를 생성한다. 마지막으로, 상부 어댑터 하우징(1650)이 초음파 용접을 통해 하부 어댑터 하우징(1612)에 결합되어 완전히 조립된 상태(FA)를 형성한다. 일단 어댑터 조립체(1600)가 완전히 조립된 상태(FA)에 있으면, 그는 DC-DC 변환기(7)에 결합되어 내부 전기적 연결 상태(IEC)를 형성할 수 있다. 특히, 이러한 내부 전기적 연결 상태(IEC)는 버스바(1700)의 접지 연결 부분(1726a 내지 1726c)의 제2 굽힘부(1734a 내지 1734c)가 DC-DC 변환기(7)의 내벽과 접촉하여 배치될 때 형성된다.
일단 시스템(1010)이 이러한 내부 전기적 연결 상태(IEC)에 있으면, (i) 암형 단자 몸체(1810)는 커패시터 조립체(1750) 및 구체적으로 적어도 하나의 제1 또는 제2 커패시터(1754, 1758)에 전기적으로 연결되고, (ii) 커패시터 조립체(1750)는 버스바 조립체(1700)에 전기적으로 연결되며, (iii) 버스바 조립체(1700)는 DC-DC 변환기(7)일 수 있는 전력 관리 시스템(2)의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 IEC 상태에서, 3개의 위에서 설명된 전기 연결부들 각각은 외부 환경으로부터 밀봉된다. 다시 말해서, 한 쌍의 커패시터(1754, 1758)를 통한 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스와 암형 단자 몸체(1810) 사이의 연결부는 외부 환경으로부터 밀봉된다. 시스템(1010)이 IEC 상태에 있는 동안 그리고 연결 위치(PC)를 형성하기 위해 수형 단자 커넥터(1200)를 어댑터 조립체(1600)에 결합시키기 전에, 암형 단자 조립체(1800)는 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는다.
위의 개시내용은 수형 단자 조립체(1430)를 DC-DC 변환기(7)의 영역에 효과적이고 효율적으로 연결하는 시스템(1010)을 설명한다. 구체적으로, 시스템(1010)은 수형 단자 조립체(1430)를 접촉 아암(1494a 내지 1494h)을 통해 암형 단자 조립체(1800)에 결합시킨다(즉, 기계적으로 그리고 전기적으로). 암형 단자 조립체(1800)는 커패시터 조립체(1750) 내에 포함된 한 쌍의 커패시터(1754, 1758)와 수형 단자 조립체(1430) 사이에 결합된다. 커패시터 조립체(1750)는 암형 단자 조립체(1800)와 버스바 조립체(1700) 사이에 결합된다. 그리고 마지막으로, 버스바 조립체(1700)는 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스와 커패시터 조립체(1750) 사이에 결합된다. 다시 말해서, 시스템(1010)은 수형 단자 조립체(1430)를 한 쌍의 커패시터(1754, 1758)를 통해 DC-DC 변환기(7)의 접지/외부 케이스에 결합시킨다. 달리 말하면, 시스템(1010)이 연결 위치(PC)에 있을 때, (i) 수형 단자 조립체(1430)는 암형 단자 몸체(1810)에 전기적으로 연결되고, (ii) 암형 단자 몸체(1810)는 커패시터 조립체(1750) 및 구체적으로 적어도 하나의 제1 또는 제2 커패시터(1754, 1758)에 전기적으로 연결되며, (iii) 커패시터 조립체(1750)는 버스바 조립체(1700)에 전기적으로 연결되고, (iv) 버스바 조립체(1700)는 DC-DC 변환기(7)일 수 있는 전력 관리 시스템(2)의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결된다. 이러한 연결 위치(PC)에서, 4개의 위에서 설명된 전기 연결부들 각각은 외부 환경으로부터 밀봉된다.
시스템(10)은 T4/V4/S3/D2/M2이고, 여기서 시스템(10)은 (i) 시스템의 100 내지 150℃에의 노출인 T4, (ii) 심한 진동인 V4, (iii) 밀봉 고압 스프레이인 S1, (iv) 200k 마일 내구성인 D2, 및 (v) 수형 단자 조립체(430)를 암형 단자 조립체(800)에 연결하는 데 요구되는 힘이 45 뉴턴 미만인 M2를 충족하고 초과한다. 다음 도면에 도시된 단자 조립체(430)는 55℃ RoA(rise over ambient) 또는 80℃에서 80%의 정격감소(derating)로 운반하도록 정격화된다: (i) 도 1 내지 도 105는 50 ㎟ 와이어로 245 암페어(amp), 75 ㎟ 와이어로 280 암페어, 100 ㎟ 와이어로 330 암페어를 운반할 수 있음, (ii) 도 111은 100 ㎟ 와이어로 335 암페어, 150 ㎟ 와이어로 365 암페어, 200 ㎟ 와이어로 395 암페어를 운반할 수 있음, (iii) 도 112는 16 ㎟ 와이어로 190 암페어, 25 ㎟ 와이어로 220 암페어, 35 ㎟ 와이어로 236 암페어, 50 ㎟ 와이어로 245 암페어를 운반할 수 있음, (iv) 도 113은 100 ㎟ 와이어로 365 암페어를 운반할 수 있음, (v) 도 114는 16 ㎟ 와이어로 185 암페어를 운반할 수 있음, (vi) 도 116은 16 ㎟ 와이어로 88 암페어를 운반할 수 있음, 및 (vii) 도 117은 25 ㎟ 와이어로 225 암페어를 운반할 수 있음. 추가적으로, 본 명세서에 개시된 시스템(10)의 다른 성능 사양은 당업자에게 명백할 것이다.
본 명세서에 포함된 도면 및 개시내용은 커넥터 시스템(10, 1010)의 2개의 상이한 실시예를 논의하지만, 이들은 단지 예시적인 실시예일 뿐이고, 다른 실시예가 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 실시예들 중 임의의 것은 (i) 하우징 내에 끼워맞춤되는 차폐물, (ii) PCT/US2020/13757 내에 개시된 바와 같은, 전도성 플라스틱으로부터 부분적으로 제조된 하우징, (iii) 미국 가출원 제63/058,061호 내에 개시된 내부 인터로크, (iv) 미국 가출원 제62/988,972호 내에 개시된 커넥터 배향 키를 포함하도록 수정될 수 있다.
또한, 커넥터 시스템(10, 1010)에 대한 대안적인 구성이 가능하다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 임의의 수의 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)가 단일 수형 하우징 조립체(220, 1220) 내에 위치될 수 있다. 구체적으로, 수형 하우징 조립체(220, 1220)는 다수(예컨대, 2개 내지 30개, 바람직하게는 2개 내지 8개, 가장 바람직하게는 2개 내지 4개)의 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)를 포함하도록 구성될 수 있다. 암형 단자 조립체(800, 1800)는 이들 다수의 수형 단자 조립체를 단일 암형 단자 조립체(800, 1800) 내로 수용하도록 재구성될 수 있다. 대안적으로, 암형 단자 조립체(800, 1800)는 다수의 암형 단자 조립체(800, 1800)를 포함하도록 재구성될 수 있으며, 여기에서 각각의 암형 단자 조립체(800, 1800)는 단일 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)를 수용한다. 다시 말해서, 본 명세서에 개시된 시스템은 (i) 임의의 수의 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430), 및 (ii) 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)의 수 이하인 다수의 암형 단자 조립체(800, 1800)를 포함할 수 있다. 또한, 다수의 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)가 이용되는 경우, 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)는 동일한 형상, 유사한 형상, 또는 상이한 형상을 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
게다가, 수형 단자 조립체(430, 1430, 2430, 3430, 4430, 5430, 6430, 7430, 8430)는 임의의 수의 접촉 아암(494, 1494, 2494, 3494, 4494, 5494, 6494, 7494, 8494)(예컨대, 2개 내지 100개, 바람직하게는 2개 내지 50개, 가장 바람직하게는 2개 내지 8개) 및 임의의 수의 스프링 아암(452, 1452, 2452, 3452, 4452, 5452, 6452, 7452, 8452)(예컨대, 2개 내지 100개, 바람직하게는 2개 내지 50개, 가장 바람직하게는 2개 내지 8개)을 가질 수 있다는 것이 또한 이해되어야 한다. 위에서 논의된 바와 같이, 접촉 아암(494, 1494, 2494, 3494, 4494, 5494, 6494, 7494, 8494)의 수는 스프링 아암(452, 1452, 2452, 3452, 4452, 5452, 6452, 7452, 8452)의 수와 동일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 스프링 아암(452, 1452, 2452, 3452, 4452, 5452, 6452, 7452, 8452)보다 더 많은 접촉 아암(494, 1494, 2494, 3494, 4494, 5494, 6494, 7494, 8494)이 있을 수 있다. 대안적으로, 스프링 아암(452, 1452, 2452, 3452, 4452, 5452, 6452, 7452, 8452)보다 더 적은 접촉 아암(494, 1494, 2494, 3494, 4494, 5494, 6494, 7494, 8494)이 있을 수 있다.
참고로 포함되는 자료 및 공개물
각각이 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되고 본 명세서의 일부를 형성하는, PCT 출원 PCT/US2020/49870, PCT/US2020/50018, PCT/US2020/14484, PCT/US2020/13757, PCT/US2019/36127, PCT/US2019/36070, PCT/US2019/36010, 및 PCT/US2018/019787, 미국 특허 출원 16/194,891 및 미국 가출원 62/897,658, 62/897,962, 62/897,962, 62/988,972, 63/051,639 및 63/058,061.
2010년 3월에 마지막으로 개정된 "Connections for High Voltage On-Board Vehicle Electrical Wiring Harnesses - Test Methods and General Performance Requirements"라는 명칭의 J1742_201003을 포함한 SAE 사양들 각각은 그 전체가 본원에 참고로 포함되고 본원의 일부가 된다.
(i) "Standard Test Method for Measuring the Electromagnetic Shielding Effectiveness of Planar Materials"라는 명칭의 D4935 -18 및 (ii) "Standard Test Methods for DC Resistance or Conductance of Insulating Materials"라는 명칭의 ASTM D257을 포함한 ASTM 사양들의 각각은 그 전체가 본원에 참고로 포함되고 본원의 일부가 된다.
ANSI/ESD STM11.11 정적 분산형 평면 재료의 표면 저항 측정치를 포함한 미국 국립 표준 협회 및/또는 EOS/ESD Association, Inc.의 사양들의 각각은 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함되고 본 명세서의 일부가 된다.
전자 장비용 커넥터 - 시험 및 측정 - 파트 5-2: 전류-운반 용량 시험; 시험 5b: 전류-온도 정격감소(IEC 60512-5-2:2002)를 포함한 DIN 사양은 각각이 그 전체가 본 명세서에 참고로 포함되고 본 명세서의 일부가 된다.
(i) 2013년 2월에 마지막으로 개정되었으며, ISBN: 978-0-7680-7998-2를 갖는 SAE/USCAR-2, Revision 6, (ii) 2017년 8월에 마지막으로 개정되었으며, ISBN: 978-0-7680-8446-7을 갖는 SAE/USCAR-12, Revision 5, (iii) 2014년 12월에 마지막으로 개정된 SAE/USCAR-21, Revision 3, (iv) 2016년 3월에 마지막으로 개정되었으며, ISBN: 978-0-7680-8319-4를 갖는 SAE/USCAR-25, Revision 3, (v) 2008년 8월에 개정되었으며, ISBN: 978-0-7680-2098-4를 갖는 SAE/USCAR-37, (vi) 2016년 5월에 개정되었으며, ISBN: 978-0-7680-8350-7을 갖는 SAE/USCAR-38, Revision 1을 포함한 USCAR 사양들의 각각은 그 전체가 본원에 참고로 포함되고 본원의 일부가 된다.
연방 시험 표준 101C 및 4046을 포함한 다른 표준은 각각 그 전체가 본원에 참고로 포함되고 본원의 일부가 된다.
일부 구현예가 예시되고 설명되었지만, 본 개시내용의 사상으로부터 크게 벗어나지 않고 다수의 수정들을 생각해 내게 되며; 보호 범위는 첨부된 청구범위의 범위에 의해서만 제한된다. 예를 들어, 전술된 구성요소의 전체 형상은 삼각형 프리즘, 오각형 프리즘, 육각형 프리즘, 팔각형 프리즘, 구체, 원추체, 사면체, 직육면체, 십이면체, 이십면체, 팔면체, 타원체, 또는 임의의 다른 유사한 형상으로 변경될 수 있다.
본원에 사용되는 다음의 용어는 일반적으로 다음을 의미한다는 것을 이해해야 한다:
a. "고전력"은 (i) 전류에 관계없이 20 볼트 내지 600 볼트의 전압 또는 (ii) 전압에 관계없이 80 암페어 이상의 임의의 전류를 의미할 것이다.
b. "고전류"는 전압에 관계없이 80 암페어 이상의 전류를 의미할 것이다.
c. "고전압"은 전류에 관계없이 20 볼트 내지 600 볼트의 전압을 의미할 것이다.
제목과 부제는, 존재하는 경우, 편의만을 위해 사용되며 제한적이지 않다. 예시적이라는 단어는 일 예 또는 예시로서 작용하는 것을 의미하는 데 사용된다. 용어 "구비한다", "갖는다" 등이 사용되는 경우, 이러한 용어는, "포함한다"가 청구항에서 전환어로서 채용될 때 해석되는 것처럼, 용어 "포함한다"와 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다. 제1 및 제2 등과 같은 관계형 용어는 하나의 엔티티 또는 동작을 다른 엔티티 또는 동작과 구별하기 위해 사용될 뿐, 그러한 엔티티 또는 동작 간의 임의의 실제적인 그러한 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하는 것이 아니다.
문구, 예를 들어, 일 양태, 양태, 다른 양태, 일부 양태, 하나 이상의 양태, 일 구현예, 구현예, 다른 구현예, 일부 구현예, 하나 이상의 구현예, 일 실시예, 실시예, 다른 실시예, 일부 실시예, 하나 이상의 실시예, 일 구성, 구성, 다른 구성, 일부 구성, 하나 이상의 구성, 본 기술, 개시내용, 본 개시내용, 이들의 다른 변형 등은 편의를 위한 것이며, 이러한 문구(들)와 관련된 개시내용이 본 기술에 필수적이거나 그러한 개시내용이 본 기술의 모든 구성에 적용된다는 것을 의미하지는 않는다. 이러한 문구(들)와 관련된 개시내용은 모든 구성, 또는 하나 이상의 구성에 적용될 수 있다. 이러한 문구(들)와 관련된 개시내용은 하나 이상의 예를 제공할 수 있다. 일 양태 또는 일부 양태와 같은 문구는 하나 이상의 양태를 지칭할 수 있고, 그 반대도 마찬가지이며, 이는 다른 전술한 문구에 유사하게 적용된다.
본 개시내용에 대한 다수의 변형은 전술한 설명을 고려하여 본 기술 분야의 기술자에게는 명백할 것이다. 본 개시내용을 수행하기 위해 본 발명자에게 알려진 최상의 모드를 포함한 본 개시내용의 바람직한 실시예가 본원에 설명된다. 예시된 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하고, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (105)

  1. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 어댑터 조립체로서,
    적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체;
    (i) 리셉터클을 포함하는 암형 단자, 및 (ii) 상기 암형 단자를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 결합 수단을 갖는 암형 단자 조립체; 및
    버스바(busbar) - 상기 버스바는 (i) 상기 버스바를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는 버스바 결합 수단, 및 (ii) 내부 전기적 연결 상태(internal electrical connection state)를 한정하기 위해 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역(extent)과 접촉하여 배치되도록 구성되는 접지 커플러를 가짐 - 를 포함하고,
    상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 내부 전기적 연결 상태는 외부 환경으로부터 밀봉되는, 어댑터 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템 내의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔(catch can)을 포함하는, 어댑터 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 커패시터 조립체는 상이한 크기를 갖는 2개의 커패시터를 포함하는, 어댑터 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 상기 암형 단자 결합 수단은, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 어댑터 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 어댑터 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 버스바 결합 수단은, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 어댑터 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 어댑터 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 어댑터 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 레그(leg), 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 어댑터 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 상기 레그는 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때 변형되도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  11. 제9항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 어댑터 조립체.
  12. 제1항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클은 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 표시를 갖는 커넥터 위치 보증(connector position assurance) 조립체를 포함하고 상기 수형 단자 조립체를 실질적으로 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하는, 어댑터 조립체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체의 영역을 둘러싸는 어댑터 하우징, 및 상기 수형 단자 조립체의 대부분을 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 수형 단자 조립체가 상기 암형 단자의 리셉터클 내에 위치되어 연결 위치를 한정할 때, 상기 어댑터 하우징은 상기 수형 하우징 조립체와 상호작용하여 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 연결부를 상기 외부 환경으로부터 밀봉하는, 어댑터 조립체.
  15. 제14항에 있어서, 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 상기 밀봉된 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 어댑터 조립체.
  16. 제14항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치 전에 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않고, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되는, 어댑터 조립체.
  17. 제1항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 내부 전기적 연결 상태에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는, 어댑터 조립체.
  18. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 커넥터 시스템으로서,
    수형 커넥터 조립체; 및
    어댑터 조립체를 포함하고, 상기 어댑터 조립체는,
    적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체;
    암형 단자를 갖는 암형 단자 조립체 - 상기 암형 단자는 (i) 리셉터클, 및 (ii) 상기 암형 단자 조립체를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 커플러를 포함함 -; 및
    버스바 - 상기 버스바는 (i) 상기 버스바를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는 버스바 커플러, 및 (ii) 내부 전기적 연결 상태를 한정하기 위해 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 접촉하여 배치되도록 구성되는 접지 커플러를 가짐 - 를 포함하며,
    상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 암형 단자, 상기 커패시터 및 상기 버스바는 상기 내부 전기적 연결 상태에서 외부 환경으로부터 밀봉되는, 커넥터 시스템.
  19. 제18항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는, 커넥터 시스템.
  20. 제18항에 있어서, 상기 암형 단자 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 커넥터 시스템.
  22. 제18항에 있어서, 상기 버스바 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 커넥터 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 커넥터 시스템.
  24. 제18항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 커넥터 시스템.
  25. 제18항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 변형가능 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 커넥터 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 커넥터 시스템.
  27. 제18항에 있어서, 상기 수형 커넥터 조립체는 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클에 의해 수용되는 수형 단자 조립체를 포함하고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 커넥터 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 표시를 갖는 커넥터 위치 보증 조립체를 포함하고 상기 수형 단자 조립체를 실질적으로 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하는, 커넥터 시스템.
  29. 제27항에 있어서, (i) 상기 암형 단자 조립체의 영역을 둘러싸는 어댑터 하우징, 및 (ii) 상기 수형 단자 조립체의 대부분을 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 수형 단자 조립체가 상기 암형 단자의 리셉터클 내에 위치되어 연결 위치를 한정할 때, 상기 어댑터 하우징은 상기 수형 하우징 조립체와 상호작용하여 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 연결부를 상기 외부 환경으로부터 밀봉하는, 커넥터 시스템.
  30. 제29항에 있어서, 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 상기 밀봉된 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 커넥터 시스템.
  31. 제29항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치 전에 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않고, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되는, 커넥터 시스템.
  32. 제18항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 내부 전기적 연결 상태에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는, 커넥터 시스템.
  33. 자동차에서 사용하기 위한 전력 관리 시스템의 구성요소로서, 상기 전력 관리 시스템 구성요소는,
    상기 전력 관리 시스템 구성요소에 결합되는 커넥터 시스템을 포함하고, 상기 커넥터 시스템은,
    수형 커넥터 조립체; 및
    어댑터 조립체를 포함하며, 상기 어댑터 조립체는,
    적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체;
    암형 단자를 갖는 암형 단자 조립체 - 상기 암형 단자는 (i) 리셉터클, 및 (ii) 상기 암형 단자 조립체를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 결합 수단을 포함함 -; 및
    버스바 - 상기 버스바는 (i) 상기 버스바를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는 버스바 결합 수단, 및 (ii) 외부 환경으로부터 밀봉되는 내부 전기적 연결 상태를 한정하기 위해 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 접촉하여 배치되도록 구성되는 접지 커플러를 가짐 - 를 포함하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  34. 제33항에 있어서, 상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  35. 제33항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  36. 제33항에 있어서, 상기 암형 단자 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  37. 제36항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  38. 제18항에 있어서, 상기 버스바 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  39. 제38항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  40. 제18항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  41. 제33항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 변형가능 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  42. 제41항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  43. 제33항에 있어서, 상기 수형 커넥터 조립체는 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클에 의해 수용되는 수형 단자 조립체를 포함하고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  44. 제43항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 표시를 갖는 커넥터 위치 보증 조립체를 포함하고 상기 수형 단자 조립체를 실질적으로 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  45. 제43항에 있어서, (i) 상기 암형 단자 조립체의 영역을 둘러싸는 어댑터 하우징, 및 (ii) 상기 수형 단자 조립체의 대부분을 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 수형 단자 조립체가 상기 암형 단자의 리셉터클 내에 위치되어 연결 위치를 한정할 때, 상기 어댑터 하우징은 상기 수형 하우징 조립체와 상호작용하여 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 연결부를 상기 외부 환경으로부터 밀봉하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  46. 제45항에 있어서, 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 상기 밀봉된 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  47. 제45항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치 전에 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않고, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  48. 제34항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 내부 전기적 연결 상태에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는, 전력 관리 시스템의 구성요소.
  49. 자동차에서 사용하기 위한 전력 관리 시스템으로서,
    전력 관리 시스템 구성요소; 및
    상기 전력 관리 시스템 구성요소에 결합되는 커넥터 시스템을 포함하고, 상기 커넥터 시스템은,
    수형 커넥터 조립체; 및
    어댑터 조립체를 포함하며, 상기 어댑터 조립체는,
    적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체;
    암형 단자를 갖는 암형 단자 조립체 - 상기 암형 단자는 (i) 리셉터클, 및 (ii) 상기 암형 단자 조립체를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 암형 단자 결합 수단을 포함함 -; 및
    버스바 - 상기 버스바는 (i) 상기 버스바를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키도록 구성되는 버스바 결합 수단, 및 (ii) 외부 환경으로부터 밀봉되는 내부 전기적 연결 상태를 한정하기 위해 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 접촉하여 배치되도록 구성되는 접지 커플러를 가짐 - 를 포함하는, 전력 관리 시스템.
  50. 제49항에 있어서, 상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 내부 전기적 연결 상태는 외부 환경으로부터 밀봉되는, 전력 관리 시스템.
  51. 제49항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는, 전력 관리 시스템.
  52. 제49항에 있어서, 상기 암형 단자 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 전력 관리 시스템.
  53. 제52항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 전력 관리 시스템.
  54. 제49항에 있어서, 상기 버스바 커플러는, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 전력 관리 시스템.
  55. 제54항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 전력 관리 시스템.
  56. 제49항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 전력 관리 시스템.
  57. 제49항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 변형가능 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 전력 관리 시스템.
  58. 제57항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 전력 관리 시스템.
  59. 제49항에 있어서, 상기 수형 커넥터 조립체는 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클에 의해 수용되는 수형 단자 조립체를 포함하고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 전력 관리 시스템.
  60. 제59항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 표시를 갖는 커넥터 위치 보증 조립체를 포함하고 상기 수형 단자 조립체를 실질적으로 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하는, 전력 관리 시스템.
  61. 제59항에 있어서, (i) 상기 암형 단자 조립체의 영역을 둘러싸는 어댑터 하우징, 및 (ii) 상기 수형 단자 조립체의 대부분을 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 수형 단자 조립체가 상기 암형 단자의 리셉터클 내에 위치되어 연결 위치를 한정할 때, 상기 어댑터 하우징은 상기 수형 하우징 조립체와 상호작용하여 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 연결부를 상기 외부 환경으로부터 밀봉하는, 전력 관리 시스템.
  62. 제61항에 있어서, 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 상기 밀봉된 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 전력 관리 시스템.
  63. 제61항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치 전에 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않고, 상기 암형 단자 조립체는 상기 연결 위치에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되는, 전력 관리 시스템.
  64. 제50항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 내부 전기적 연결 상태에서 상기 외부 환경으로부터 완전히 밀봉되지는 않는, 전력 관리 시스템.
  65. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 어댑터 조립체로서,
    결합 로드를 갖는 커패시터;
    (i) 리셉터클을 포함하는 암형 단자, 및 (ii) 상기 결합 로드의 영역을 수용하여 상기 암형 단자를 상기 커패시터에 전기적으로 결합시키는 개구를 갖고, 상기 암형 단자에 결합되는 돌출부를 갖는 암형 단자 조립체; 및
    버스바 - 상기 버스바는 (i) 상기 결합 로드의 영역을 수용하여 상기 버스바를 상기 커패시터에 전기적으로 결합시키는 개구를 갖는 돌출부, 및 (ii) 외부 환경으로부터 밀봉되는 위치에서 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역 내에 배치됨으로써 내부 전기적 연결 상태를 한정하도록 구성되고, 상기 돌출부에 결합되는 접지 연결 부분을 가짐 - 를 포함하는, 어댑터 조립체.
  66. 제65항에 있어서, 상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 암형 단자, 상기 커패시터, 및 상기 버스바 사이의 전기 연결부는 상기 외부 환경으로부터 밀봉되는, 어댑터 조립체.
  67. 제65항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템 내의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는, 어댑터 조립체.
  68. 제65항에 있어서, 하향으로 지향된 힘이 상기 커패시터에 인가되어, 상기 암형 단자 조립체의 돌출부 내에 형성된 상기 개구 내에 상기 커패시터의 결합 로드를 위치시키는, 어댑터 조립체.
  69. 제65항에 있어서, 하향으로 지향된 힘이 상기 커패시터에 인가되어, 상기 버스바의 돌출부 내에 형성된 상기 개구 내에 상기 커패시터의 결합 로드를 위치시키는, 어댑터 조립체.
  70. 제65항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 어댑터 조립체.
  71. 제65항에 있어서, 상기 접지 연결 부분의 영역은 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때 변형되도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  72. 제65항에 있어서, 상기 버스바는 레그를 추가로 포함하고;
    상기 접지 연결 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하며;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 연결 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 어댑터 조립체.
  73. 제65항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클은 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  74. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 어댑터 조립체로서,
    커패시터;
    상기 커패시터에 전기적으로 결합되는 암형 단자 조립체; 및
    내부 전기적 연결 상태를 한정하기 위해 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 접촉하여 배치될 때 (i) 상기 커패시터 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역 둘 모두에 전기적으로 결합되는 버스바를 포함하고,
    상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 커패시터, 상기 버스바, 및 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역 사이의 전기 연결부는 외부 환경으로부터 밀봉되는, 어댑터 조립체.
  75. 제74항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템 내의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는, 어댑터 조립체.
  76. 제74항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 상기 커패시터의 영역을 수용하도록 구성되는 불규칙 개구를 갖는 암형 단자 결합 수단을 포함하고;
    상기 버스바는 상기 커패시터의 영역을 수용하도록 구성되는 불규칙 개구를 갖는 버스바 결합 수단을 포함하는, 어댑터 조립체.
  77. 제74항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하는 어댑터 하우징을 추가로 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 어댑터 조립체.
  78. 제74항에 있어서, 상기 버스바는, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 접촉하여 배치되어 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 상기 버스바 사이에 전기 연결부를 생성하도록 구성되는 접지 커플러를 포함하는, 어댑터 조립체.
  79. 제78항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 어댑터 조립체.
  80. 제79항에 있어서, 상기 레그는 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때 변형되도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  81. 제79항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 어댑터 조립체.
  82. 제74항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체는 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되는 리셉터클을 갖고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  83. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 커넥터 시스템으로서,
    수형 커넥터 조립체; 및
    상기 수형 커넥터 조립체에 제거가능하게 결합되도록 구성되는 어댑터 조립체를 포함하고, 상기 어댑터 조립체는,
    상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 제거가능하게 결합되도록 구성되는 어댑터 하우징;
    상기 어댑터 하우징 내에 밀봉되는 커패시터; 및
    상기 어댑터 하우징 내에 부분적으로 밀봉되고,
    (i) 상기 커패시터, 및
    (ii) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역 둘 모두에 전기적으로 결합되도록 구성되는 버스바를 포함하며,
    상기 수형 커넥터 조립체가 상기 수형 커넥터 조립체에 제거가능하게 결합될 때, 상기 수형 커넥터 조립체와 상기 전력 관리 시스템 사이의 전기 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 커넥터 시스템.
  84. 제83항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역과 상기 버스바 사이의 전기 연결부는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 상기 어댑터 하우징의 조합의 외부에 있는 환경으로부터 밀봉되는, 커넥터 시스템.
  85. 제84항에 있어서, 상기 커패시터와 상기 버스바 사이의 전기 연결부는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 상기 어댑터 하우징의 조합의 외부에 있는 환경으로부터 밀봉되는, 커넥터 시스템.
  86. 제85항에 있어서, 상기 수형 커넥터 조립체의 영역을 수용하도록 구성되는 리셉터클을 갖고 상기 커패시터에 결합되는 암형 단자를 추가로 포함하는, 커넥터 시스템.
  87. 제86항에 있어서, 상기 암형 단자와 상기 커패시터 사이의 전기 연결부는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소와 상기 어댑터 하우징의 조합의 외부에 있는 환경으로부터 밀봉되는, 커넥터 시스템.
  88. 제83항에 있어서, 재료가 (i) 상기 전력 관리 시스템의 구성요소로부터 이탈되는 것 및 (ii) 상기 전력 관리 시스템 내의 상기 구성요소 내로 떨어지는 것을 방지하도록 구성되는 캐치 캔을 포함하는 암형 단자 조립체를 추가로 포함하는, 커넥터 시스템.
  89. 제83항에 있어서, 상기 어댑터 하우징은 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 내에 삽입되도록 구성되는 하부 돌출부를 포함하고, 상기 하부 돌출부는 상기 버스바의 영역을 수용하는 적어도 하나의 접지 리세스가 내부에 형성되는, 커넥터 시스템.
  90. 제83항에 있어서, 상기 버스바는, (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는 접지 커플러를 포함하는, 커넥터 시스템.
  91. 제90항에 있어서, 상기 레그는 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때 변형되도록 구성되는, 커넥터 시스템.
  92. 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합되는 어댑터 조립체로서,
    전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 제거가능하게 결합되도록 구성되는 암형 단자 조립체를 포함하고, 상기 암형 단자 조립체는,
    (i) 리셉터클을 포함하는 암형 단자; 및
    (ii) 상기 암형 단자를 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 상기 영역에 결합시키는 공정 동안 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역으로부터 깎인 입자를 보유하도록 구성되는 캐치 캔을 갖는, 어댑터 조립체.
  93. 제92항에 있어서, 적어도 하나의 커패시터를 갖는 커패시터 조립체를 추가로 포함하고, 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 암형 단자에 결합되는, 어댑터 조립체.
  94. 제93항에 있어서, 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역 및 상기 적어도 하나의 커패시터 둘 모두에 결합되도록 구성되는 버스바를 추가로 포함하는, 어댑터 조립체.
  95. 제94항에 있어서, 상기 버스바는 (i) 상기 버스바를 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 결합시키는 버스바 결합 수단, 및 (ii) 내부 전기적 연결 상태를 한정하기 위해 상기 버스바를 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 결합시키는 접지 커플러를 포함하는, 어댑터 조립체.
  96. 제95항에 있어서, 상기 내부 전기적 연결 상태에서, (i) 상기 암형 단자는 상기 적어도 하나의 커패시터에 전기적으로 연결되고, (ii) 상기 적어도 하나의 커패시터는 상기 버스바에 전기적으로 연결되며, (iii) 상기 버스바는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소의 영역에 전기적으로 연결되고, 상기 내부 전기적 연결 상태는 상기 전력 관리 시스템의 구성요소 및 상기 어댑터 조립체의 외부에 있는 환경으로부터 밀봉되는, 어댑터 조립체.
  97. 제95항에 있어서, 상기 버스바 결합 수단은, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역을 수용하는 불규칙 개구가 내부에 형성된 돌출부를 포함하는, 어댑터 조립체.
  98. 제96항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커패시터의 영역은 상기 적어도 하나의 커패시터에 인가되는 하향으로 지향된 힘을 사용하여 상기 불규칙 개구 내에 위치되는, 어댑터 조립체.
  99. 제95항에 있어서, 상기 접지 커플러는 (i) 선형 영역, (ii) 상기 선형 영역에 결합되는 적어도 하나의 레그, 및 (iii) 상기 적어도 하나의 레그에 결합되는 적어도 하나의 접지 부분으로 구성되는, 어댑터 조립체.
  100. 제99항에 있어서, 상기 레그는 상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때 변형되도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  101. 제100항에 있어서, 상기 접지 부분은 제1 영역, 제2 영역, 및 상기 제2 영역과 상기 적어도 하나의 레그 사이에 형성되는 간극을 포함하고;
    상기 어댑터 조립체가 상기 전력 관리 시스템의 구성요소에 결합될 때, 상기 접지 부분의 제2 영역의 일부분은 상기 간극 내로 변위되는, 어댑터 조립체.
  102. 제92항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체의 리셉터클은 수형 단자 조립체를 수용하도록 치수설정되고, 상기 수형 단자 조립체는,
    제1 재료로부터 형성되는 수형 단자 몸체 - 상기 수형 단자 몸체는 수용부를 한정하도록 배열되는 복수의 세장형 접촉 빔들을 가짐 -; 및
    제2 재료로부터 형성되는 내부 스프링 부재 - 상기 스프링 부재는 복수의 스프링 아암을 가짐 - 를 포함하며,
    상기 스프링 부재가 상기 수형 단자 몸체의 수용부 내로 삽입될 때, 상기 복수의 스프링 아암들 중 하나의 스프링 아암은 전기 커넥터 조립체의 소정의 상승된 온도 작동 조건 하에서 상기 복수의 세장형 접촉 빔들 중 하나의 접촉 빔에 편의력을 제공하도록 구성되는, 어댑터 조립체.
  103. 제102항에 있어서, 컴퓨터 판독가능 표시를 갖는 커넥터 위치 보증 조립체를 포함하고 상기 수형 단자 조립체를 실질적으로 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하는, 어댑터 조립체.
  104. 제103항에 있어서, 상기 암형 단자 조립체의 영역을 둘러싸는 어댑터 하우징, 및 상기 수형 단자 조립체의 대부분을 감싸는 수형 하우징 조립체를 추가로 포함하고,
    상기 수형 단자 조립체가 상기 암형 단자의 리셉터클 내에 위치되어 연결 위치를 한정할 때, 상기 어댑터 하우징은 상기 수형 하우징 조립체와 상호작용하여 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 연결부를 상기 외부 환경으로부터 밀봉하는, 어댑터 조립체.
  105. 제104항에 있어서, 상기 수형 단자 조립체와 상기 암형 단자 조립체 사이의 상기 밀봉된 연결부는 USCAR 2, Revision 6의 고압 스프레이 시험의 요건을 초과하는, 어댑터 조립체.
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