KR20240005598A - 적어도 하나의 활주 가능한 나사를 갖는 모듈 커넥터및 이러한 모듈 커넥터를 갖는 연결 조립체 - Google Patents

적어도 하나의 활주 가능한 나사를 갖는 모듈 커넥터및 이러한 모듈 커넥터를 갖는 연결 조립체 Download PDF

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마르쿠스 볼프
마이크 섀퍼
브외른 호프만
론 부흐홀츠
패트릭 디스틀러
마누엘 에하임
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티이 커넥티버티 저머니 게엠베하
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Abstract

본 발명은 2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1)에 관한 것으로, 모듈 커넥터(1)는 버스바(4), 버스바(4)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사(26), 및 버스바(4)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사 가이드(38)를 포함하며, 버스바(4)는 버스바 평면(8)을 획정하는 적어도 하나의 평평한 면(6)을 포함하고, 버스바(4)의 적어도 하나의 섹션은 버스바(4)를 통해 버스바 평면(8)에 수직으로 연장되는 관통 개구부(16)를 포함하며, 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 적어도 부분적으로 관통 개구부(16)에 홀딩되고, 관통 개구부(16)에 평행하게 연장되는 구멍(40)을 갖고, 이 구멍(40)에서 적어도 하나의 나사(26)가 적어도 부분적으로 홀딩되며, 적어도 하나의 나사(26)는 관통 개구부(16)에서 버스바 평면(8)에 평행하게 활주 가능하게 홀딩된다. 나사의 활주성으로 인해, 전기 모듈들(10)을 연결 시에, 힘을 들이지 않는 방식(force-free manner)으로 특정 포지션 공차들이 보상될 수 있다. 추가로, 본 발명은 이러한 모듈 커넥터(1)를 갖는 연결 조립체(2)에 관한 것이다.

Description

적어도 하나의 활주 가능한 나사를 갖는 모듈 커넥터 및 이러한 모듈 커넥터를 갖는 연결 조립체{MODULE CONNECTOR WITH AT LEAST ONE SLIDABLE SCREW AND CONNECTION ASSEMBLY WITH SUCH A MODULE CONNECTOR}
본 발명은 2개의 전기 모듈들, 특히 2개의 배터리 모듈들을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터에 관한 것이다. 배터리 모듈들은 바람직하게는 전기 차량들 또는 전력 엔지니어링 시스템들을 위한 배터리 모듈들이다. 더욱이, 본 발명은 이러한 모듈 커넥터를 갖는 연결 조립체에 관한 것이다.
모듈 커넥터로 연결될 2개의 전기 모듈들 사이의 상대적 포지션은 전기 모듈들이 그리드 치수(grid dimension)로 배열되어 있더라도 공차와 관련된 변동(tolerance-related fluctuation)들의 영향을 받게 된다. 따라서, 이러한 포지션 공차들을 보상하기 위해, 종래의 모듈 커넥터들은, 예를 들어 편조 구리선으로 만들어진 유연한 도체 섹션들을 제공하며, 이는 모듈 커넥터의 체결 수단들(예를 들어, 나사(screw)들)의 포지션을 전기 모듈들의 서로 다른 상대적 포지션들에 적응될 수 있게 한다.
그러나, 이러한 유연한 도체 섹션들은 형상화하기 위해 때로는 높은 정도의 힘을 가해 구부러져야 하며, 모듈 커넥터가 설치된 후, 대개 모듈 커넥터에 탄성 복원력을 가해야 한다. 게다가, 유연한 도체 섹션들의 길이가 이들 도체 섹션들의 유연성에 영향을 미친다. 즉, 유연한 도체 섹션이 짧을수록 보상 가능한 포지션 공차가 작아진다.
따라서, 포지션 공차들에도 불구하고, 전기 모듈들의 상대적 포지션에 관계없이, 특히 전기 모듈들의 거리에 관계없이 높은 정도의 힘을 가하지 않으면서 전기 모듈들을 연결해야 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명의 근본적인 문제는, 힘을 들이지 않는 방식(force-free manner)으로 그리고 치수들에 관계없이 포지션 공차들이 보상될 수 있는, 전기 모듈들을 연결하기 위한 수단들을 제공하는 것이다.
이 문제는 서두에서 언급한 유형의 모듈 커넥터에 의해 해결되며, 모듈 커넥터는 버스바(busbar), 버스바에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사, 및 버스바에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사 가이드(screw guide)를 포함하고, 버스바는 버스바 평면을 획정(define)하는 적어도 하나의 평평한 면을 포함하고, 버스바의 적어도 하나의 섹션은 버스바를 통해 버스바 평면에 수직으로 연장되는 관통 개구부를 포함하고, 적어도 하나의 나사 가이드는 적어도 부분적으로(sectionally) 관통 개구부에 홀딩(hold)되고, 관통 개구부에 평행하게 연장되는 구멍을 갖고, 구멍에서 적어도 하나의 나사가 적어도 부분적으로 홀딩되고, 적어도 하나의 나사는 관통 개구부에서 버스바 평면에 평행하게 활주 가능하게 홀딩된다.
나사의 활주성(slidability)으로 인해, 본 발명에 따른 해결책은 전기 모듈들의 연결 시에, 특정 포지션 공차를 보상하는 것을 가능하게 한다. 즉, 모듈 커넥터는 연결할 2개의 전기 모듈들의 서로 다른 상대적 포지션들에 적응되게 할 수 있다. 나사를 버스바에 대해 활주시킴으로써, 힘을 들이지 않는 방식으로, 특히 탄성 복원력을 발생시키지 않으면서, 이 조정이 수행될 수 있다. 회전 가능한 나사 가이드의 존재는 아래에서 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, 포지션 조정 동안 추가적인 정도의 자유도를 나사에 제공할 수 있다.
가능한 보상 범위는 주로 나사의 기하학적 형상, 나사 가이드의 구멍, 및 버스바의 관통 개구부에 따라 달라진다. 길이 및 무엇보다도 버스바의 유연성은 무관하다. 결과적으로, 모듈 커넥터를 위해 견고한, 특히 단단한 버스바가 사용될 수 있다.
다음에서 설명되는 추가의 구성들을 통해, 위의 해결책이 추가로 개선될 수 있다. 이러한 맥락에서, 개별 구성들은 각각 독립적으로 선호되며, 원하는 대로 서로 결합할 수 있다.
하나의 가능한 구성에 따르면, 적어도 하나의 나사는, 2개의 상호 수직 방향들(예를 들어, X 및 Y 방향들)을 따라 동시에 또는 순차적으로 관통 개구부에서 활주 가능하게 홀딩될 수 있으며, 2개의 방향들 둘 모두는 버스바 평면에 평행하게 연장된다. 즉, 2개의 방향들에 걸쳐 있는 평면은 버스바 평면과 동일 평면 상에 있다. X 및 Y 방향들에서의 이동들의 선형 조합을 통해, 적어도 하나의 나사가 버스바 평면을 따라 활주될 수 있다. 따라서, 모듈 커넥터는 유연한 도체 섹션에 필적하는 자유도를 갖는다.
버스바는 바람직하게는, 평행하고 서로 반대편에 있는 2개의 평평한 면들을 갖는다. 따라서, 버스바의 관통 개구부는 평평한 면들 둘 모두를 연결한다. 더욱이, 버스바의 관통 개구부는 선택적으로는, 버스바의 일 단부 섹션에 위치한다. 따라서, 전기 모듈들을 연결할 때, 버스바의 전체 길이가 활용될 수 있다.
온도 변동들로 인한 길이 변화들을 보상하기 위해, 버스바는, 특히 중앙에 굽힘부(bend), 예를 들어 U 자형 굽힘부를 포함할 수 있다. 대안적으로, 버스바는 유연한 도체 섹션, 예를 들어 케이블, 편성 직물(knitted fabric), 직조 직물(woven fabric) 또는 브레이드(braid)를 가질 수 있다. 유연한 도체 섹션 또는 굽힘부는 온도와 관련된 길이 변화들을 보상하는 역할만 한다. 포지션 공차의 보상은 유연한 도체 섹션 또는 굽힘부의 탄성 변형 없이 오로지 버스바에 대해 적어도 하나의 나사를 활주시키는 것만으로 수행되어야 한다. 이 방식으로만, 모듈 커넥터와 전기 모듈들 사이의 연결이 힘을 들이지 않고서 유지된다.
적어도 하나의 나사는 외부 나사산(external thread)을 갖는 나사 샤프트 및 나사 샤프트에 체결된 나사 헤드를 포함할 수 있다. 따라서, 유리하게는 상업적으로 입수가능한 체결 엘리먼트를 사용할 수 있다. 나사 샤프트는 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍을 통해 삽입되고, 나사 헤드는 적어도 하나의 나사 가이드 상에 놓인다. 나사 가이드 및 나사 헤드의 외경에 따라, 나사 헤드는 또한 추가적으로, 버스바의 적어도 하나의 평평한 면 상에 놓일 수 있다.
그러나, 적어도 하나의 나사가 반드시 외부 나사산을 포함할 필요는 없다. 나사산 대신에 하나 이상의 래칭 엘리먼트들 또는 베이요넷 잠금 장치(bayonet lock)의 일부가 또한 존재할 수 있다.
적어도 하나의 나사의 클램핑 힘(clamping force)이 적어도 하나의 나사 가이드를 통해 버스바에 전달될 수 있도록 하기 위해, 나사 헤드가 버스바 상에 놓이지 않더라도, 적어도 하나의 나사 가이드는 버스바에 형상결합식으로 연결되도록(positively connected) 구성된다. 특히, 적어도 하나의 나사 가이드 및 버스바는 버스바 평면에 수직으로 작용하는 일측 형상결합 연결(one-sided positive connection)을 형성할 수 있다.
이 목적을 위해, 적어도 하나의 나사 가이드는 버스바의 적어도 하나의 평평한 면 상에 지지되는 플랜지 형상 섹션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플랜지 형상 섹션은 적어도 하나의 나사 가이드를 중심으로 원주 방향으로 연장되는 연속적인 외부 플랜지를 형성할 수 있다. 대안적으로, 플랜지 형상 섹션은 재료를 절약하기 위해 원주 방향으로 적어도 하나의 중단부(interruption)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 나사 가이드가 그 자체로 이미 언급된 클램핑 힘의 전달을 방해하지 않도록 하기 위해, 적어도 하나의 나사 가이드는 버스바의, 플랜지 형상 섹션 반대편 측면 상에서는 관통 개구부로부터 돌출되지 않는다. 즉, 버스바의, 플랜지 형상 섹션 반대편 측면 상의 적어도 하나의 나사 가이드는 평평한 면과 같은 높이이거나 평평한 면 내로 리세스(recess)된다.
설치 높이가 낮은 공간 절약형 구성에 따르면, 적어도 하나의 나사 가이드는 디스크 형상 또는 링 형상이 되게 구성될 수 있다. 이미 언급된 적어도 하나의 나사 가이드와 버스바 사이의 형상결합 연결을 위해, 디스크 형상으로 구성된 나사 가이드는 계단형 에지(stepped edge)를 포함할 수 있다. 보다 정확하게는, 디스크 형상으로 구성된 나사 가이드의 외부 에지는 플랜지 형상 섹션을 형성하는 반경방향 외측으로 돌출된 계단형 숄더(stepped shoulder)를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 버스바의 관통 개구부는 또한, 계단형일 수 있다. 즉, 관통 개구부의 내부 에지는 적어도 하나의 나사 가이드가 형상결합식으로 안착되는 계단형 숄더를 가질 수 있다.
대안적으로, 디스크 형상으로 구성된 나사 가이드는 원뿔형 외부 에지, 즉 외부 원뿔을 갖는 에지를 가질 수 있다. 그런 다음, 따라서, 버스바의 관통 개구부는 원뿔형 내부 에지, 즉 내부 원뿔을 갖는 에지를 가질 수 있다.
제조하기 쉬운 구성에 따르면, 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍은 바람직하게는, 직선형의 길쭉한(oblong) 구멍일 수 있으며, 직선형의 길쭉한 구멍의 종방향은 버스바 평면에 평행하게 연장된다. 종방향에 수직으로 측정된 길쭉한 구멍의 폭은 나사 샤프트의 외경에 대응할 수 있다. 특히, 적어도 하나의 나사는 이 길쭉한 구멍에서 활주 가능하게 홀딩될 수 있다. 그런 다음, 버스바 평면에 평행한 적어도 하나의 나사의 이미 언급된 활주성은 버스바에 대한 적어도 하나의 나사 가이드의 회전성과 결합하여 길쭉한 구멍에서의 그의 활주성으로 인해 발생한다. 즉, 길쭉한 구멍의 종방향의 정렬은 버스바 평면 내에서 적어도 하나의 나사 가이드를 회전시킴으로써 자유롭게 변경할 수 있으며 그에 따라, 적어도 하나의 나사가 버스바 평면에 평행하게 활주 가능하다.
그러나, 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍은 반드시 길쭉한 구멍으로서 구성될 필요는 없다. 예를 들어, 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍은 또한, 나사 샤프트만큼 넓고 적어도 하나의 나사 가이드를 통해 버스바 평면에 평행하게 연장되는 곡선형 슬롯으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍은 또한, 원형일 수 있고, 나사 샤프트의 외경에 대응하는 내경을 가질 수 있다.
적어도 하나의 나사 가이드의 회전 중심으로부터 오프셋된 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍, 특히 원형 구멍을 배열하는 것이 유용하다. 따라서, 정확하게 피팅되는 원형 구멍이 있더라도, 적어도 하나의 나사는 적어도 버스바 평면에 평행 한 원형 경로 상에서 적어도 하나의 나사 가이드의 회전에 의해 이동 가능하다. 물론, 길쭉한 구멍으로서 또는 곡선형 슬롯으로서 구성된 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍은 또한, 회전 중심으로부터 오프셋될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 버스바의 관통 개구부는 길쭉한 구멍으로서 구성될 수 있다. 이 구성에서, 적어도 하나의 나사 가이드와 함께 적어도 하나의 나사가 관통 개구부에서 이동 가능할 것이다. 그런 다음, 활주 방향은 길쭉한 구멍의 방향에 의해 미리 결정된다. 물론, 버스바의 관통 개구부는 또한, 원형일 수 있다.
다른 가능한 구성에 따르면, 모듈 커넥터는, 적어도 부분적으로는 버스바의 관통 개구부로 압입되는 중앙 개구부를 갖는 적어도 하나의 접촉 브리지(contact bridge)를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 적어도 하나의 접촉 브리지는 또한, 버스바의 관통 개구부에 용접될 수 있다. 중앙 개구부는 바람직하게는 관통 개구부에 평행하게 연장되며, 적어도 하나의 나사 가이드는 적어도 부분적으로 중앙 개구부에 회전 가능하게 홀딩된다.
적어도 하나의 접촉 브리지는 모듈 커넥터의 전기 저항을 감소시키는 데 기여할 수 있다. 특히, 표면이 전도성이 낮은 산화물 층들을 형성하는 경향이 있는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 만들어진 버스바가 사용되는 경우, 이러한 산화물 층들은, 적어도 하나의 접촉 브리지가 압입 및/또는 용접될 때 파괴될 수 있다. 적어도 하나의 접촉 브리지 자체는 산화가 잘 일어나지 않는 재료, 예를 들어 구리 또는 구리 합금으로 만들어질 수 있다.
선택적으로는, 적어도 하나의 접촉 브리지의 중앙 개구부는, 적어도 하나의 나사 가이드와 적어도 하나의 접촉 브리지 사이의 형상결합 연결이 가능하도록 계단형 또는 원뿔형 방식으로 구성될 수 있다. 적어도 하나의 나사 가이드가 이미 언급된 플랜지 형상 섹션을 갖는 경우, 이는 또한 추가적으로 또는 대안적으로 적어도 하나의 접촉 브리지 상에 지지될 수 있다.
버스바의 관통 개구부 또는 적어도 하나의 접촉 브리지의 중앙 개구부에서 적어도 하나의 나사 가이드의 회전성을 개선하기 위해, 적어도 하나의 나사 가이드는 원형이 되도록 구성될 수 있다. 특히, 디스크 형상으로 구성된 나사 가이드는 원형의 외부 에지를 가질 수 있다.
다른 가능한 구성에 따르면, 모듈 커넥터는 버스바 및/또는 적어도 하나의 접촉 브리지에 맞닿는 적어도 하나의 접촉 링을 포함할 수 있다. 유리하게는, 적어도 하나의 접촉 링은 2개의 전기 모듈들 중 하나의 정합 접점에 대한 미리 획정된 인터페이스로서 작용할 수 있다. 따라서, 버스바 자체는 이러한 미리 획정된 인터페이스를 형성할 필요가 없으며, 비교적 간단한 기하학적 형상으로 이루어질 수 있다.
적어도 하나의 접촉 링은 원형 또는 다각형의 베이스 표면과 원형 또는 다각형의 단부 표면을 갖는 중공 원통형이 되도록 구성될 수 있다. 더욱이, 적어도 하나의 접촉 링은 연속적인 링 개구부를 가질 수 있으며, 링 개구부는 바람직하게는 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍과 정렬된다. 특히, 링 개구부는 버스바 평면에 수직인 방향으로 적어도 하나의 나사 가이드의 구멍과 정렬된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 접촉 링은 이동 전달 방식(movement-transmitting manner)으로 적어도 하나의 나사에 연결된다. 예를 들어, 적어도 하나의 접촉 링은 버스바의, 나사 헤드 반대편 측면 상의 나사 샤프트 상으로 플러깅될 수 있다. 즉, 나사 샤프트는 적어도 부분적으로 링 개구부 내로 삽입된다. 따라서, 적어도 하나의 접촉 링은 공차 보상 동안 버스바에 대해 적어도 하나의 나사와 함께 이동할 수 있다.
위에서 일부 언급한 바와 같이, 버스바, 적어도 하나의 접촉 브리지 및 적어도 하나의 접촉 링은 전기 전도성이 좋은 재료, 예를 들어, 알루미늄, 구리 또는 이들의 합금들로 만들어진다. 특히, 이러한 컴포넌트들은, 전류가 2개의 전기 모듈들 중 하나의 모듈로부터 다른 모듈로 흐르는 모듈 커넥터를 통해 전류 경로를 형성할 수 있다. 적어도 하나의 나사 가이드 및 적어도 하나의 나사는 전기 전도성 재료, 예를 들어 강철 및/또는 전기 절연 재료로 만들어질 수 있다.
전기적 안전성을 개선하기 위해, 모듈 커넥터는, 손가락 및 터치 보호체로서, 적어도 버스바가 수용되는 전기 절연 하우징을 포함할 수 있다. 손가락 및/또는 터치 보호체는 특히 표준들에 따라 구성될 수 있으며, 작동 동안 모듈 커넥터의 전류 전달 컴포넌트와의 우발적인 접촉을 방지한다.
선택적으로는, 적어도 하나의 접촉 브리지, 적어도 하나의 접촉 링, 적어도 하나의 나사 및/또는 적어도 하나의 나사 가이드가 또한 하우징에 수용될 수 있다. 특히, 적어도 하나의 나사는, 2개의 전기 모듈들 중 하나에 체결하기 위해, 회전 축을 중심으로 회전 가능하고 회전 축을 따라 활주 가능하게 하우징에 홀딩될 수 있다. 이러한 구성은, 예를 들어 외부 나사산 또는 베이요넷 잠금 장치에 의한 간단한 체결을 가능하게 한다.
하우징은 제1 하우징부(housing part)를 포함할 수 있으며, 제1 하우징부는 이동 전달 방식으로 적어도 하나의 나사에 연결되고, 버스바에 대해 이동 가능하다. 추가로, 제1 하우징부는 하우징의 나머지 부분과 함께 적어도 하나의 나사의 모든 활주 포지션(sliding position)들에서 버스바를 덮는 커버를 형성할 수 있다. 특히, 커버는 사람의 손가락들이 버스바를 터치할 수 있게 하는 어떤 간극(gap)들도 없음을 보장할 수 있다. 따라서, 나사가 활주될 수 있더라도, 버스바의 손가락 및 접촉 보호가 항상 보장된다. 선택적으로는, 적어도 하나의 나사, 적어도 하나의 나사 가이드 및/또는 적어도 하나의 접촉 브리지는 또한 제1 하우징부에 의해 덮일 수 있다.
추가의 구성에 따르면, 하우징은, 적어도 하나의 나사를 통해, 그리고 가능하게는 이동 전달 방식으로 적어도 하나의 접촉 링을 통해, 제1 하우징부에 연결되고 버스바에 대해 이동 가능한 제2 하우징부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제 2 하우징부는 버스바에 대해 제1 하우징부 반대편에 배열된다. 따라서, 제2 하우징부를 통해, 버스바의 반대편 측면 상에 위치된 적어도 하나의 접촉 링의 손가락 및 접촉 보호가 달성될 수 있다.
하우징의 나머지(즉, 제1 및 제2 하우징부를 제외한 하우징)는 함께 래치될 수 있는 2개 이상의 하우징 쉘들로 구성될 수 있다. 이들 하우징 쉘들 중 하나는 제1 하우징부가 삽입되는 하우징 개구부를 포함할 수 있다. 따라서, 다른 하우징 쉘은 또한 제2 하우징부가 삽입되는 하우징 개구부를 가질 수 있다. 제1 하우징부 및 제2 하우징부는 개개의 하우징 개구부 내에서 스트로크 또는 이동 반경을 갖는다.
바람직하게는, 제1 하우징부는 하우징 쉘들 중 하나에 적어도 하나의 나사와 함께 계류식으로(captively) 수용된다. 따라서, 제2 하우징부는 다른 하우징 쉘의 적어도 하나의 접촉 링과 함께 계류식으로 수용된다. 계류식 피팅은, 조립 동안 모듈 커넥터가 용이하게 핸들링될 수 있게 한다.
하우징 쉘들은 관통 개구부를 통해 버스바 섹션 주위에 조립 및 폐쇄될 수 있다. 조립 전에 제1 및 제2 하우징 섹션들은 그들의 개개의 하우징 개구부들 내로 삽입될 수 있다. 이는 계류식 피팅이 간단한 방식으로 이루어질 수 있게 한다.
제1 하우징부는 적어도 하나의 나사, 특히 그 나사 헤드 상에 성형될 수 있다. 이는 필요한 컴포넌트들의 수를 감소시킨다. 대안적으로, 제1 하우징부는 교체 가능한 별도의 컴포넌트, 예를 들어, 중간 링일 수 있다. 중간 링으로서 구성된 제1 하우징부는 하우징 쉘들 중 하나와 적어도 하나의 나사의 나사 헤드 사이에 위치된다.
제1 하우징부가 중간 링으로서 존재하는 경우, 손가락 및 접촉 보호체의 일부로서 나사 헤드 상에 캡(cap)이 피팅되거나 성형될 수 있다.
선택적으로, 손가락 및 접촉 보호체의 일부로서 나사 헤드를 등진(facing away from) 나사 샤프트의 팁 상에 추가의 캡이 또한 피팅되거나 성형될 수 있다.
제2 하우징부는, 예를 들어, 또한 중간 링 형태의 별도의 컴포넌트일 수 있거나, 또는 적어도 하나의 접촉 링 상에 성형될 수 있다. 중간 링으로서 구성된 제2 하우징부는 다른 하우징 쉘과 적어도 하나의 접촉 링 사이에 위치된다.
제조하기 용이한 구성에 따르면, 제1 하우징부 및/또는 제2 하우징부는 각각 보호 칼라(protective collar)를 가질 수 있으며, 보호 칼라는 적어도 하나의 나사 주위 또는 적어도 하나의 접촉 링 주위로 연장되고, 모든 활주 포지션들에서 적어도 버스바 평면에 수직인 하우징의 나머지와 부분적으로 중첩된다. 개개의 보호 칼라는 바람직하게는 플랜지의 형상으로 버스바 평면에 평행하게 연장된다.
선택적으로는, 제1 하우징부 또는 제2 하우징부에서 각각 외측을 향하는 하나의 플랜지와 하우징의 나머지에서 내측을 향하는 하나의 플랜지의 조합이 또한 사용될 수 있으며, 여기서 플랜지들은 모든 활주 포지션들에서 적어도 부분적으로 중첩된다. 바람직하게, 플랜지들은 2개의 전기 모듈들 사이의 가능한 가장 큰 거리와 가능한 가장 작은 거리를 차지할 때 여전히 중첩된다. 특히, 내측을 향하는 플랜지의 내경은 외측을 향하는 개개의 플랜지의 외경보다 작거나 같다.
서두에서 설명된 문제는 또한, 이미 설명된 실시예들 중 하나에 따른 모듈 커넥터, 적어도 하나의 나사에 대한 정합부 및 접촉 엘리먼트를 갖는 연결 조립체에 의해 해결될 수 있으며, 여기서 접촉 엘리먼트는 적어도 하나의 나사와 정합부가 함께 나사 체결될(screwed) 때 모듈 커넥터와 전기 전도성 접촉을 하도록 구성된다. 접촉 엘리먼트는 모듈 커넥터에 대한 이미 언급된 정합 접점을 나타내며, 버스바 및/또는 존재하는 경우, 적어도 하나의 접촉 링에 직접 접촉할 수 있다.
연결 조립체는 이미 설명된 본 발명에 따른 모듈 커넥터의 장점들로부터 이익을 얻는다. 특히, 접촉 엘리먼트 및 나사의 정합부는, 예를 들어 2개의 전기 모듈들 중 하나에 고정적으로 사전 설치될 수 있다. 나사의 이동성 및 필요한 경우 접촉 링의 이동성으로 인해 원하는 포지션으로부터 벗어나는 모든 편차들이 보상될 수 있다.
적어도 하나의 나사에 대한 정합부는, 예를 들어 나사 샤프트의 외부 나사산에 상보적인 내부 나사산을 갖는 너트 또는 나사산형성된 슬리브(threaded sleeve)로서 구성될 수 있다.
적어도 하나의 나사는 바람직하게, 정합부에 완전히 빈틈 없게 나사 체결될(completely screwed tight) 때까지 회전 가능하고 활주 가능하다. 나사 체결 후에, 특히 나사산 상의, 그리고 나사 헤드와 나사 가이드 사이의 마찰력들이 회전성을 방해한다. 결국, 활주성은 주로, 결과적인 형상결합 연결들에 의해 방지된다.
이미 설명된 바와 같이, 버스바의 관통 개구부는 버스바의 일 단부 섹션에 위치될 수 있다. 관통 개구부를 갖는 단부 섹션의 반대편에 있는 버스바의 다른 단부 섹션은, 정합부 및 접촉 엘리먼트 없이, 용접, 나사 체결, 또는 다른 방식으로 전기 모듈에 고정 설치될 수 있다.
대안적으로, 버스바의 양쪽 단부 섹션들에는 각각 관통 개구부, 나사 가이드, 나사, 접촉 브리지 및 접촉 링이 제공될 수 있다. 특히, 버스바의 양쪽 단부 섹션들은 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 더 큰 거리 변화들을 보상할 수 있다. 이 경우, 연결 조립체는 2개의 접촉 엘리먼트들 및 2개의 나사 정합부들을 갖는다.
이하에서, 본 발명은 도면들을 참조하여 단지 예시적인 구성에 의해 설명된다. 도시된 구성은 특징들의 가능한 조합을 나타낼 뿐이다. 개개의 특징과 연관된 기술적 효과가 특정 애플리케이션에 중요하지 않은 경우, 위의 설명들에 따른 구성의 개별 특징들은 생략될 수 있다. 반대로, 이 특징과 연관된 기술적 효과가 구성의 특정 애플리케이션에 중요한 경우, 설명된 구성에 특징이 추가될 수 있다.
도면들에서, 기능 및/또는 구조의 관점에서 서로 대응하는 특징들에 대해 동일한 참조 기호들이 사용된다.
도 1은 예시적인 실시예에 따른 모듈 커넥터의 개략적인 분해 사시도를 도시하고;
도 2는 도 1의 모듈 커넥터를 서로 다른 관점에서 나타낸 다른 개략적인 분해 사시도를 도시하고;
도 3은 예시적인 실시예에 따른 연결 조립체의 개략적인 부분 단면 사시도를 도시하고;
도 4는 도 1의 모듈 커넥터의 개략적인 단면 사시도를 도시하고;
도 5는 서로 다른 단면 평면을 갖는, 도 1의 모듈 커넥터의 다른 개략적인 단면 사시도를 도시하고; 그리고
도 6은 서로 다른 단면 평면을 갖는, 도 1의 모듈 커넥터를 위에서 본 다른 개략적인 단면도를 도시한다.
다음에서, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 예시적인 실시예에 따른 모듈 커넥터(1)가 설명된다. 더욱이, 도 3을 참조하여, 예시적인 실시예에 따른 연결 조립체(2)가 설명된다.
도 1 및 도 2에서, 모듈 커넥터(1)는 2가지 서로 다른 관점들로부터의 분해도로 도시되어 있다. 도 4, 도 5 및 도 6에서, 모듈 커넥터(1)는 각각의 경우에서의 서로 다른 3개의 단면 평면들에 따른 단면도로 도시되어 있다. 도 3에서, 모듈 커넥터(1)를 갖는 연결 조립체(2)가 부분 단면도로 도시되어 있다. 연결 조립체(2)는 2개의 전기 모듈들(10), 예를 들어 2개의 배터리 모듈들(12), 특히 전기 차량(도시되지 않음)의 2개의 배터리 모듈들을 모듈 커넥터(1)를 통해 전기 전도 방식으로 서로 연결하는 데 사용된다.
모듈 커넥터(1)는 버스바(4)를 포함한다. 버스바(4)는 버스바 평면(8)을 획정하는 적어도 하나의 평평한 면(6)을 갖는다. 바람직하게는, 버스바(4)는, 평행하고 서로 반대편에 있는 2개의 평평한 면들(6)을 갖는다. 전기 모듈들(10)을 연결 시에, 버스바(4)의 평평한 면들(6)은 전기 모듈들(10)을 향하게 그리고 전기 모듈들을 등지게 정렬된다(도 3 참조).
도시된 실시예에서, 버스바(4)는 직사각형 도체 단면을 갖는다. 다른 도체 단면들, 예를 들어 정사각형, 다각형, 원형 타원형 또는 U자형 도체 단면들이 또한 가능하다.
도시되지 않은 실시예에 따르면, 버스바(4)는 굽힘부, 예를 들어 U자형 굽힘부를 포함할 수 있다. 대안적으로, 버스바(4)는 유연한 도체 섹션, 예를 들어 케이블, 편성 직물, 직조 직물 또는 브레이드를 가질 수 있다. 유연한 도체 섹션 또는 굽힘부는 온도와 관련된 길이 변화들을 보상하는 역할만 한다.
버스바(4)의 적어도 하나의 섹션, 특히 단부 섹션(14)은 버스바 평면(8)에 수직으로 버스바(4)를 관통해 연장되는 관통 개구부(16)를 포함한다. 관통 개구부(16)는 버스바(4)의 양쪽 평평한 면들(6)을 서로 연결한다.
도시된 실시예에서, 버스바(4)의 관통 개구부(16)는 원형이도록 그리고 일정한 내경을 갖도록 구성된다. 도시되지 않은 실시예에 따르면, 버스바(4)의 관통 개구부(16)는 또한, 계단형일 수 있다. 즉, 관통 개구부(16)의 내부 에지는 계단형 숄더를 포함할 수 있다. 대안적으로, 버스바(4)의 관통 개구부(16)는 원뿔형 내부 에지, 즉 내부 원뿔을 갖는 에지를 가질 수 있다.
예를 들어, 버스바(4)는 구리, 구리 합금, 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 제조될 수 있다. 버스바(4)가 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 만들어진 경우, 모듈 커넥터(1)는 전기 저항을 줄이기 위해 관통 개구부(16)에 상보적으로 구성되는 구리 또는 구리 합금의 적어도 하나의 접촉 브리지(18)를 포함한다.
접촉 브리지(18)는, 적어도 부분적으로 버스바(4)의 관통 개구부(16)에 압입되도록 구성된다. 이 목적을 위해, 접촉 브리지(18)는 널링된 섹션(knurled section)(22)을 포함한다. 특히, 관통 개구부(16) 내로 압입되는 섹션(22)은 반경 방향 외측으로 돌출된 널링부(knurl)(24)를 갖고, 널링부(24)의 외경은 관통 개구부(16)의 내경보다 약간 더 크다. 대안적으로 또는 추가적으로, 접촉 브리지(18)는 관통 개구부(16)에 용접될 수 있다.
접촉 브리지(18)는 중앙 개구부(20)를 갖고, 중앙 개구부(20)는 바람직하게는 관통 개구부(16)와 평행하고 관통 개구부(16)와 동축이다. 도시된 실시예의 중앙 개구부(20)는 원형이도록 그리고 일정한 내경을 갖도록 구성된다. 선택적으로는, 중앙 개구부는 계단형 또는 원뿔형으로 구성될 수 있다.
개개의 전기 모듈들(10)에 부착하기 위해, 모듈 커넥터(1)는, 버스바(4)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사(26)를 갖는다. 도시된 나사(26)는, 외부 나사산(30)을 갖는 나사 샤프트(28) 및 나사 샤프트(28)에 부착된 나사 헤드(32)를 갖는다. 도시되지 않은 실시예에 따르면, 나사(26)는 또한, 외부 나사산(30) 대신 하나 이상의 래칭 엘리먼트들 또는 베이요넷 잠금 장치를 가질 수 있다.
아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 나사(26)는 버스바(4)의 관통 개구부(16)에서 그리고 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)에서 버스바 평면(8)에 평행하게 활주 가능하게 홀딩된다. 특히, 나사(26)는 상호 수직인 2개의 방향들(34, 36)을 따라 동시에 또는 연속적으로 활주 가능하게 홀딩되며, 2개의 방향들(34, 36)은 모두 버스바 평면(8)에 평행하다. 따라서, 나사(26)는 특정 이동 반경 내에서 방향(34) 및 방향(36)의 선형적인 이동들의 조합에 의해 버스바 평면(8)을 따라 원하는 대로 활주될 수 있다.
나사(26)의 이러한 유형의 활주성을 달성하기 위해, 모듈 커넥터(1)는 적어도 하나의 디스크 형상의 나사 가이드(38)를 포함한다. 나사 가이드(38)는 관통 개구부에 적어도 부분적으로 홀딩되며, 버스바(4)에 대해 회전 가능하다. 접촉 브리지(18)가 제공되는 경우, 나사 가이드(38)는 또한, 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)에 적어도 부분적으로 홀딩될 수 있고, 접촉 브리지(18)에 대해 회전 가능하게 될 수 있다.
버스바(4)의 관통 개구부(16) 또는 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)에서 나사 가이드(38)의 회전성을 개선하기 위해, 나사 가이드(38)의 외부 에지는 원형이 되도록 구성된다.
특히, 나사 가이드(38)는 원형 쉘 표면(58)을 갖는 원통형 섹션(56)을 갖고, 이 원통형 섹션(56)이 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20) 내로 또는 버스바의 관통 개구부(16) 내로 삽입된다. 이 목적을 위해, 원통형 섹션(56)은, 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)의 내경 이하인 또는 버스바(4)의 관통 개구부(16)의 내경 이하인 외경을 갖는다.
나사 가이드(38)는, 버스바(4)의 관통 개구부(16)에 평행하게 그리고 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)에 평행하게 연장되는 구멍(40)을 포함하며, 이 구멍에 나사(26)가 적어도 부분적으로 홀딩된다. 특히, 나사 샤프트(28)는 나사 가이드(38)의 구멍(40)을 통해 삽입된다. 나사 헤드(32)는 나사 가이드(38) 상에 놓이게 된다(도 4 참조).
도 1에 도시된 실시예에서, 나사 가이드(38)의 구멍(40)은 직선형의 길쭉한 구멍(42)으로서 구성되며, 직선형의 길쭉한 구멍(42)의 종방향(44)은 버스바 평면(8)에 평행하게 연장된다. 종방향(44)에 수직으로 측정된 길쭉한 구멍(42)의 폭(46)은 나사 샤프트(28)의 외경에 대응한다.
도 4, 도 5 및 도 6으로부터 확인될 수 있는 바와 같이, 나사(26)는 길쭉한 구멍(42)에 활주 가능하게 홀딩된다. 길쭉한 구멍(42)의 종방향(44) 정렬은 버스바 평면(8) 내에서 나사 가이드(38)를 회전시킴으로써 자유롭게 변경될 수 있다. 나사 가이드(38), 특히 그의 길쭉한 구멍(42)의 정렬에 따라, 나사(26)는 예를 들어, 버스바(4)의 종방향에 평행하게 연장되는 방향(34) 및 버스바(4)의 종방향에 수직으로 연장되는 방향(36)으로 활주될 수 있다. 이는 각각 화살표들(48 및 50)로 표시된다. 따라서, 나사(26)는 이미 언급된 이동 반경 내에서 버스바 평면(8)을 따라 원하는 대로 활주될 수 있다.
그러나, 나사 가이드(38)의 구멍(40)이 반드시 길쭉한 구멍(42)으로 구성될 필요는 없다. 도시되지 않은 실시예에 따르면, 나사 가이드(38)의 구멍(40)은 또한, 나사 샤프트(28)만큼 넓고 버스바 평면(8)에 평행하게 나사 가이드(38)를 통해 연장되는 곡선형 슬롯으로 구성될 수 있다. 대안적으로, 나사 가이드(38)의 구멍(40)은 또한 원형일 수 있고, 나사 샤프트(28)의 외경에 대응하는 내경을 가질 수 있다. 나사 가이드(38)의 원형 구멍은 바람직하게 나사 가이드(38)의 회전 중심으로부터 오프셋되어 배열된다. 따라서, 나사(26)는, 적어도 버스바 평면(8)에 평행한 원형 경로 상에서 나사 가이드(38)의 회전에 의해 이동 가능하다.
나사 가이드(38)는 버스바(4) 또는 접촉 브리지(18)에 형상결합식으로 연결되도록 구성된다. 특히, 나사 가이드(38) 및 버스바(4) 또는 접촉 브리지(18)는 버스바 평면(8)에 수직으로 일방적 형상결합 연결(unilateral positive connection)을 형성할 수 있다.
이 목적을 위해, 나사 가이드(38)는 접촉 브리지(18) 상에 지지되는 플랜지 형상 섹션(52)을 갖는다. 대안적으로 또는 추가적으로, 플랜지 형상 섹션(52)은 또한, 버스바(4)의 평평한 면(6) 상에 지지될 수 있다. 예를 들어, 플랜지 형상 섹션(52)은 원통형 섹션(56)을 중심으로 나사 가이드(38)의 원주 방향으로 연장되는 연속적인 외부 플랜지(54)를 형성한다.
외부 플랜지(54)는, 적어도 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)의 내경보다 큰, 또는 버스바(4)의 관통 개구부(16)의 내경보다 큰 외경을 갖는다. 따라서, 나사 가이드(38)는 계단형 에지를 갖는다. 즉, 나사 가이드(38)의 외부 에지는 플랜지 형상 섹션(52) 및 원통 형상 섹션(56)에 의해 형성된 계단형 숄더(60)를 갖는다.
도 4로부터 확인될 수 있는 바와 같이, 나사 가이드(38), 특히 플랜지 형상 섹션(52)의 반대편에 있는 접촉 브리지(18)의 측면 상의 원통형 섹션(56)은 접촉 브리지(18)의 중앙 개구부(20)로부터 돌출되지 않는다. 더욱이, 나사 가이드(38), 특히 플랜지 형상 섹션(52)의 반대편에 있는 버스바(4)의 측면 상의 원통형 섹션(56)은 버스바(4)의 관통 개구부(16)로부터 돌출되지 않는다.
모듈 커넥터(1)는 또한, 전기 전도성이 우수한 재료, 예를 들어 알루미늄, 구리 또는 이들의 합금들로 만들어진 적어도 하나의 접촉 링(62)을 갖는다. 접촉 링(62)은, 원형 베이스 표면(68) 및 원형 단부 표면(70)을 갖는 중공형 원통 형상으로 구성된다. 베이스 표면(68)에서, 접촉 링(62)은 2개의 전기 모듈들(10) 중 하나의 정합 접점(66)에 대해 미리 획정된 인터페이스(64)를 형성한다.
접촉 링(62)은 그 단부 표면(70)을 통해 접촉 브리지(18)의, 나사 가이드(38)의 플랜지 형상 섹션(52) 반대편 측면 상에서 접촉 브리지(18)와 맞닿는다. 접촉 브리지(18)와 접촉 링(62) 사이의 접촉 면적을 증가시키기 위해, 접촉 브리지(18)는 넓어진 단부 표면(72)을 갖고, 접촉 링(62)은 넓어진 단부 표면(70)을 갖는다. 접촉 브리지(18)가 제공되지 않는 경우, 접촉 링(62)은 또한, 버스바(4)의, 나사 가이드(38)의 플랜지 형상 섹션(52) 반대편의 평평한 면(6)과 직접 접촉할 수 있다.
추가로, 접촉 링(62)은 버스바 평면(8)에 수직인 나사 가이드(38)의 구멍(40)과 정렬된 연속 링 개구부(74)를 갖는다. 나사(26)의 나사 샤프트(28)는 적어도 부분적으로 링 개구부(74) 내로 삽입된다.
도 4로부터 추가로 확인될 수 있는 바와 같이, 모듈 커넥터(1)는 손가락 및 접촉 보호체로서 전기 절연 하우징(76)을 갖고, 이 하우징에는 버스바(4), 접촉 브리지(18), 접촉 링(62), 나사(26) 및 나사 가이드(38)가 적어도 부분적으로 수용된다.
캡(88)은 손가락 및 접촉 보호체의 일부로서 나사(26)의 나사 헤드(32) 상에 성형된다. 도시되지 않은 실시예에 따르면, 캡은 또한, 손가락 및 접촉 보호체의 일부로서 나사 헤드(32)를 등진 나사 샤프트(28)의 팁 상에 배치되거나 성형될 수 있다.
하우징(76)은 제1 하우징부(78)를 포함하며, 제1 하우징부(78)는 이동 전달 방식으로 나사(26)에 연결되고, 버스바(4)에 대해 이동 가능하다. 제1 하우징부(78)는, 나사(26)의 모든 활주 포지션들에서 하우징부(76)의 나머지와 함께 버스바(4), 나사(26), 나사 가이드(38) 및 접촉 브리지(18)를 덮는 커버를 형성한다. 특히, 커버는, 사람의 손가락들이 이러한 컴포넌트들을 터치할 수 있게 하는 어떤 간극들도 없음을 보장할 수 있다.
도시된 하우징(76)은, 나사(26)를 통해, 그리고 접촉 링(62)을 통해 제1 하우징부(78)에 이동 전달 방식으로 연결되고 버스바(4)에 대해 이동 가능한 제2 하우징부(80)를 더 포함한다. 제2 하우징부(80)는 버스바(4)에 대해 제1 하우징부(78)의 반대편에 배열된다. 제2 하우징부(80)는 버스바(4)의 반대편 측면 상에 위치된 접촉 링(62)을 덮는다.
도시된 하우징(76)은 제1 하우징 쉘(82) 및 제2 하우징 쉘(84)을 더 포함하며, 2개의 하우징 쉘들(82, 84)은 함께 래치되도록 구성된다. 2개의 하우징 쉘들(82, 84)은 각각 하우징 개구부(86)를 갖는다. 제1 하우징부(78)는 제1 하우징 쉘(82)의 하우징 개구부(86) 내로 삽입되는 한편, 제2 하우징부(80)는 제2 하우징 쉘(84)의 하우징 개구부(86) 내로 삽입된다. 제1 하우징부(78) 및 제2 하우징부(80)는 개개의 하우징 개구부(86) 내에서 스트로크 또는 이동 반경을 갖는다.
제1 하우징부(78)는 보호 칼라(94)를 갖고, 보호 칼라(94)는 나사(26) 주위로 연장되고, 모든 활주 포지션들에서, 버스바 평면(8)에 수직인 제1 하우징 쉘(82)과 적어도 부분적으로 중첩된다. 제2 하우징부(80)는 또한 보호 칼라(96)를 갖고, 보호 칼라(96)는 접촉 링(62) 주위로 연장되고, 모든 활주 포지션들에서, 버스바 평면(8)에 수직인 제2 하우징 쉘(84)과 적어도 부분적으로 중첩된다. 개개의 보호 칼라(94, 96)는 바람직하게는 플랜지 형상으로 버스바 평면(8)에 평행하게 연장된다.
제1 하우징부(78)는, 나사(26)를 중심으로 원주 방향으로 연장되고 축 방향으로 보호 칼라(94)로부터 수직으로 돌출되는 보호 슬리브(98)를 더 포함한다. 나사(26)는 회전축(102)을 중심으로 회전 가능하며, 회전축(102)을 따라 보호 슬리브(98)에 활주 가능하게 홀딩된다. 차례로, 제2 하우징부(80)는, 접촉 링(62)을 중심으로 원주 방향으로 연장되고 축 방향으로 보호 칼라(96)로부터 수직으로 돌출되는 보호 슬리브(100)를 갖는다.
하우징 쉘들(82, 84)은 버스바(4), 접촉 브리지(18), 나사(26), 나사 가이드(38) 및 접촉 링(62) 주위로 조립되고 폐쇄된다. 조립 전에, 제1 하우징부(78) 및 제 2 하우징부(80)가 개개의 하우징 개구부(86) 내로 삽입된다.
제1 하우징부(78)는 교체 가능한 별도의 중간 링(90)으로서 존재하며, 제1 하우징 쉘(82)과 나사(26)의 나사 헤드(32) 사이에 위치된다. 특히, 중간 링(90)은 나사(26) 및 나사 가이드(38)를 계류식으로 홀딩하는 동시에 그 자체가 제1 하우징 쉘(82)과 버스바(4) 사이에 계류식으로 홀딩된다.
이 목적을 위해, 제1 하우징부(78)의 보호 칼라(94)는 외측을 향하는 플랜지(104)를 포함한다. 따라서, 제1 하우징 쉘(82)은 그 하우징 개구부(86)에서 내측을 향하는 플랜지(106)를 포함한다. 플랜지들(104, 106)은 모든 활주 포지션들에서 적어도 부분적으로 중첩된다. 특히, 내측을 향하는 플랜지(106)의 내경은 외측을 향하는 플랜지(104)의 외경보다 작거나 동일하다. 더욱이, 내측을 향하는 플랜지(106)의 내경은 보호 슬리브(98)의 외경보다 크다.
제2 하우징부(80)는 또한, 별도의 중간 링(92)으로서 존재하며, 제2 하우징 쉘(84)과 접촉 링(62) 사이에 위치된다. 특히, 중간 링(92)은 접촉 링(62)을 계류식으로 홀딩하는 동시에 그 자체가 제2 하우징 쉘(84)과 버스바(4) 사이에 계류식으로 홀딩된다.
이 목적을 위해, 제2 하우징부(80)의 보호 칼라(96)는 외측을 향하는 플랜지(108)를 갖는다. 제2 하우징 쉘(84)은 그 하우징 개구부(86)에서 대응하는 내측을 향하는 플랜지(110)를 갖는다. 플랜지들(108, 110)은 모든 활주 포지션들에서 적어도 부분적으로 중첩된다. 특히, 내측을 향하는 플랜지(110)의 내경은 외측을 향하는 플랜지(108)의 외경보다 작거나 같다. 더욱이, 내측을 향하는 플랜지(110)의 내경은 보호 슬리브(100)의 외경보다 크다.
도 3에 도시된 연결 조립체(2)는 모듈 커넥터(1)를 갖고, 모듈 커넥터(1)의 버스바(4)는 2개의 단부 섹션들(14) 각각에 관통 개구부(16)를 갖는다. 더욱이, 단부 섹션들(14)에는 각각 나사 가이드(38), 나사(26), 접촉 브리지(18) 및 접촉 링(62)이 제공된다. 특히, 양 단부 섹션들(14)은 동일하게 구성된다.
연결 조립체(2)는 각각의 전기 모듈(10)에 대해, 개개의 나사(26)에 대한 정합 부재(114) 및 접촉 엘리먼트(112)를 더 포함한다. 정합부들(114)은 나사 샤프트(28)의 외부 나사산(30)에 상보적인 내부 나사산(118)을 갖는 나사산형성된 슬리브들(116)로서 구성된다.
접촉 엘리먼트들(112)은, 나사들(26) 및 정합부들(114)이 함께 나사 체결될 때 모듈 커넥터(1)와 전기 전도성 접촉을 이루도록 구성된다. 접촉 엘리먼트들(112)은 인터페이스들(64)을 형성하는 그들의 베이스 표면들(68)에서 개개의 접촉 링들(62)과 접촉한다. 접촉 링들(62)이 제공되지 않는 경우, 접촉 엘리먼트들(112)은 또한, 버스바(4) 또는 접촉 브리지(18)와 직접 접촉할 수 있다.
접촉 엘리먼트들(112) 및 정합부들(114)의 설치 포지션들이 지정된 공칭 포지션으로부터 벗어나는 경우, 나사들(26)을 접촉 링들(62)과 함께 실제 설치 포지션들로 이동시킴으로써 이 포지션 공차가 보상될 수 있다. 필요한 경우, 나사 가이드들(38)은 올바른 포지션으로 회전된다.
나사들(26) 및 접촉 링들(62)은, 나사들(26)이 개개의 나사산형성된 슬리브들에 완전히 나사 체결될 때까지 회전 가능하고 활주 가능하다. 나사 체결 후에, 결과적인 마찰력들 및 형상결합 연결들은 회전성 및 활주성을 방지한다.
대안적으로, 버스바(4)의 단부 섹션들(14) 중 하나가 전기 모듈들(10) 중 하나에 직접 용접, 나사 체결, 또는 다른 방식으로 고정 설치될 수 있다(도 4 참조). 이 경우, 연결 조립체(2)는 나사(26)에 대한 하나의 정합부(114) 및 하나의 접촉 엘리먼트(112)만을 필요로 할 것이다.
1 모듈 커넥터
2 연결 조립체
4 버스바
6 평평한 면
8 버스바 평면
10 모듈
12 배터리 모듈
14 단부 섹션
16 관통 개구부
18 접촉 브리지
20 개구부
22 섹션
24 널링부
26 나사
28 나사 샤프트
30 외부 나사산
32 나사 헤드
34 방향
36 방향
38 나사 가이드
40 구멍
42 길쭉한 구멍
44 종방향
46 폭
48 화살표
50 화살표
52 섹션
54 외부 플랜지
56 섹션
58 쉘 표면
60 숄더
62 접촉 링
64 인터페이스
66 정합 접점
68 베이스 표면
70 단부 표면
72 단부 표면
74 링 개구부
76 하우징
78 하우징부
80 하우징부
82 하우징 쉘
84 하우징 쉘
86 하우징 개구부
88 캡
90 중간 링
92 중간 링
94 보호 칼라
96 보호 칼라
98 보호 슬리브
100 보호 슬리브
102 회전축
104 플랜지
106 플랜지
108 플랜지
110 플랜지
112 접촉 엘리먼트
114 정합부
116 나사산형성된 슬리브
118 내부 나사산

Claims (15)

  1. 2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1)로서,
    상기 모듈 커넥터(1)는 버스바(busbar)(4), 상기 버스바(4)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사(screw)(26), 및 상기 버스바(4)에 대해 회전 가능한 적어도 하나의 나사 가이드(screw guide)(38)를 포함하며,
    상기 버스바(4)는 버스바 평면(8)을 획정(define)하는 적어도 하나의 평평한 면(6)을 포함하고, 상기 버스바(4)의 적어도 하나의 섹션은 상기 버스바(4)를 통해 상기 버스바 평면(8)에 수직으로 연장되는 관통 개구부(16)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 적어도 부분적으로(sectionally) 상기 관통 개구부(16)에 홀딩(hold)되고, 상기 관통 개구부(16)에 평행하게 연장되는 구멍(40)을 갖고, 상기 구멍(40)에서 상기 적어도 하나의 나사(26)가 적어도 부분적으로 홀딩되며,
    상기 적어도 하나의 나사(26)는 상기 관통 개구부(16)에서 상기 버스바 평면(8)에 평행하게 활주 가능하게 홀딩되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)의 구멍(40)은 길쭉한 구멍(42)이며, 상기 길쭉한 구멍(42)의 종방향(44)은 상기 버스바 평면(8)에 평행하게 연장되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 상기 버스바(4)의 적어도 하나의 평평한 면(6) 상에 지지되는 플랜지 형상 섹션(52)을 포함하는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 상기 버스바(4)의, 상기 플랜지 형상 섹션(52) 반대편 측면 상에서는 상기 관통 개구부(16)로부터 돌출되지 않는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 디스크 형상이도록 구성되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈 커넥터(1)는 중앙 개구부(20)를 갖는 적어도 하나의 접촉 브리지(contact bridge)(18)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 접촉 브리지(18)는 적어도 부분적으로는 상기 버스바(4)의 관통 개구부(16) 내로 압입 및/또는 용접되고, 상기 중앙 개구부(20)는 상기 관통 개구부(16)에 평행하게 연장되며, 상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)는 적어도 부분적으로 상기 중앙 개구부(20)에 회전 가능하게 홀딩되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈 커넥터(1)는 상기 버스바(4)에 맞닿는 적어도 하나의 접촉 링(62)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 접촉 링(62)의 링 개구부(74)는 상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)의 구멍(40)과 정렬되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접촉 링(62)은 이동 전달 방식(movement-transmitting manner)으로 상기 적어도 하나의 나사(26)에 연결되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  9. 제7 항 또는 제8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 나사(26)는 외부 나사산(external thread)(30)을 갖는 나사 샤프트(28) 및 상기 나사 샤프트(28)에 체결된 나사 헤드(32)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 접촉 링(62)은 상기 버스바(4)의, 상기 나사 헤드(32) 반대편 측면 상에서 상기 나사 샤프트(28) 상에 배치되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모듈 커넥터(1)는, 상기 버스바(4), 상기 적어도 하나의 나사(26) 및 상기 적어도 하나의 나사 가이드(38)가 수용되는 전기 절연 하우징(76)을 포함하는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 하우징(76)은 제1 하우징부(housing part)(78)를 포함하며, 상기 제1 하우징부(78)는 이동 전달 방식으로 상기 적어도 하나의 나사(26)에 연결되고, 상기 버스바(4)에 대해 이동 가능하고, 상기 적어도 하나의 나사(26)의 모든 활주 포지션들에서 상기 하우징(76)의 나머지와 함께 상기 버스바(4)를 덮는 커버를 형성하는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 하우징부(78)는 보호 칼라(protective collar)(94)를 포함하며, 상기 보호 칼라(94)는 상기 적어도 하나의 나사(26) 주위로 연장되고, 상기 적어도 하나의 나사(26)의 모든 활주 포지션들에서 상기 버스바 평면(8)에 수직인 상기 하우징(76)의 나머지와 적어도 부분적으로 중첩되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서,
    상기 제1 하우징부(78)는 별도의 컴포넌트로서 존재하거나, 또는 상기 적어도 하나의 나사(26) 상에 성형되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  14. 제11 항 내지 제13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징(76)은 제2 하우징부(80)를 포함하며, 상기 제2 하우징부(80)는 상기 적어도 하나의 나사(26)를 통해 이동 전달 방식으로 상기 제1 하우징부(78)에 연결되고, 상기 버스바(4)에 대해 이동 가능하고, 상기 버스바(4)에 대해 상기 제1 하우징부(78) 반대편에 배열되는,
    2개의 전기 모듈들(10)을 전기적으로 연결하기 위한 모듈 커넥터(1).
  15. 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 따른 모듈 커넥터(1), 적어도 하나의 나사(26)에 대한 정합 부재(114) 및 접촉 엘리먼트(112)를 갖는 연결 조립체(2)로서,
    상기 접촉 엘리먼트(112)는 상기 적어도 하나의 나사(26) 및 상기 정합부(114)가 함께 나사 체결된 상태에서 상기 모듈 커넥터(1)와 전기 전도성 접촉을 이루도록 구성되는,
    연결 조립체(2).
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