KR20220093428A

KR20220093428A - 차량용 전기 접속 장치

Info

Publication number: KR20220093428A
Application number: KR1020200184118A
Authority: KR
Inventors: 정연재; 윤태홍; 송용한
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사; 한국단자공업 주식회사; (주)티에이치엔
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-07-05
Also published as: US20220209450A1; DE102021208990A1; US11749926B2; CN114696140A

Abstract

본 발명은 차량용 전기 접속 장치에 관한 것으로, 상세하게는 종래 환형 커넥터 단자의 문제점을 개선할 수 있도록 하는 동시에 구조적으로 안정적인 전기 접속이 가능하도록 하는 차량용 전기 접속 장치를 제공하는데 목적이 있다.

Description

차량용 전기 접속 장치 {Electrical connection device for vehicle}

본 발명은 차량용 전기 접속 장치에 관한 것으로, 상세하게는 차량의 진동 조건에서도 안정적인 전기 접속 상태를 유지할 수 있는 차량용 전기 접속 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 성능을 향상시키고 편의성을 개선하기 위하여 다양한 전기전자 장치들이 구비된다. 이러한 전기전자 장치들은 케이블과 커넥터를 통해 다른 장치들과 전기적으로 연결된다. 상기 커넥터는 전원과 장치 사이, 장치와 장치 사이에서 전류 및 전기신호를 전달하는 역할을 한다.

차량용 고전력 커넥터의 경우, 차량 내에서 상대적으로 고전력을 전달할 수 있도록 구성되며, 커넥터의 기계적인 연결을 위한 커넥터 하우징과 커넥터의 전기적인 연결을 위한 커넥터 단자를 구비한다.

상기 커넥터 단자는 고전압 및 고전류의 전력을 전달할 수 있도록 하기 위하여 환형의 형태를 가지도록 구성된다. 상기 커넥터 단자는 상대 커넥터 단자와의 안정적인 접속을 위하여 내부에 환형의 컨택트 스프링이 구비된다.

종래의 고전력 커넥터에 적용되는 환형의 커넥터 단자는, 인가되는 전류의 용량이 증가하는 경우 단면적을 증대시켜야 하므로 구조상 반경 사이즈가 증가하게 되는데, 그에 따라 고전력 커넥터의 사이즈가 비효율적으로 증가하게 된다.

또한 상기 고전력 커넥터의 사이즈가 증가할수록 작업자 안전을 위한 핑거 세이프티(finger safety) 구조를 만족하지 못하는 문제가 있다. 예를 들어, 상기 고전력 커넥터의 사이즈가 증가할수록 작업자의 손가락이 커넥터 단자와 접촉될 가능성이 높아지게 되며, 그에 따라 커넥터가 통전 상태일 때 작업자의 감전 위험성이 커지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 종래 환형 커넥터 단자의 문제점을 개선할 수 있도록 하는 동시에 구조적으로 안정적인 전기 접속이 가능하도록 하는, 차량용 전기 접속 장치를 제공하는데 목적이 있다.

이에 본 발명은: 블레이드 단자 장착부가 구비된 메일 커넥터 하우징; 상기 메일 커넥터 하우징과 결합되며, 탭 단자 장착부가 구비된, 피메일 커넥터 하우징; 상기 블레이드 단자 장착부에 장착되는 블레이드 단자; 및 상기 탭 단자 장착부에 장착되고, 상기 메일 커넥터 하우징과 피메일 커넥터 하우징의 결합 시 상기 블레이드 단자와 접속되는, 탭 단자;를 포함하며, 상기 블레이드 단자는: 상기 탭 단자와의 전기적 접속을 위한 제1접속부가 구비된 단자 바디와; 상기 제1접속부의 내측에 삽입된 상태로 조립되어, 상기 탭 단자가 상기 제1접속부의 내측에 삽입될 때 상기 탭 단자와 접촉하여 상기 단자 바디와 탭 단자를 접속시키는, 컨택트 스프링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치를 제공한다.

구체적으로 상기 컨택트 스프링은: 상기 제1접속부의 내측에 배치된 상태로 상기 제1접속부의 내주면에 탄력적으로 접촉하는 고정 접촉부와; 상기 고정 접촉부의 상측부와 하측부에 각각 일체로 형성되어, 상기 제1접속부의 내측에 삽입되는 탭 단자의 외주면에 눌리면서 상기 탭 단자의 외주면에 탄력적으로 접촉하는, 한 쌍의 가동 접촉부;를 포함하여 구성된다.

상기 가동 접촉부는, 전단이 상기 고정 접촉부에 일체로 형성되고 후단이 서로 연결되어 있는 복수의 컨택트 빔으로 구성되며; 상기 각 컨택트 빔은, 그 중앙부가 벤딩되어서 형성된 프론트 접점부와 리어 접점부가 구비되고; 상기 프론트 접점부와 리어 접점부는, 상기 컨택트 빔의 중앙부에 상기 제1접속부의 내주면 반대편으로 볼록하게 돌출 형성되며, 각각 상기 제1접속부의 내측에 삽입되는 탭 단자의 외주면에 눌리면서 생성된 탄성복원력에 의해 상기 탭 단자의 외주면을 탄력적으로 가압하게 된다.

상기 리어 접점부는 프론트 접점부의 후방에 일정 거리를 두고 배치되며, 상기 탭 단자는 제1접속부의 내측에 삽입될 때 상기 프론트 접점부에 접촉한 다음 상기 리어 접점부에 접촉하게 된다.

상기 고정 접촉부는: 상기 제1접속부의 상측 내주면에 탄력적으로 접촉하는 어퍼플레이트와; 상기 제1접속부의 하측 내주면에 탄력적으로 접촉하는 로워플레이트; 및 상기 어퍼플레이트의 후단과 로워플레이트의 후단에 호형으로 휘어진 형태로 연장 형성되어 상기 어퍼플레이트의 후단과 로워플레이트의 후단을 연결하는 센터플레이트;로 구성된다.

상기 제1접속부는, U형 단면을 가지도록 형성되고, 상기 탭 단자의 삽입을 위하여 그 전면에 프론트 개구부가 구비되고 그 측면에 한 쌍의 사이드 개구부가 구비된다.

상기 제1접속부의 측면에는 상기 사이드 개구부의 양쪽에 각각 배치되는 고정홈이 구비되고, 상기 어퍼플레이트와 로워플레이트는 상기 고정홈에 삽입되어 조립되는 측면고정부가 각각 구비된다.

상기 어퍼플레이트와 로워플레이트는 상기 제1접속부의 전면에 걸려서 밀착되는 전면고정부가 각각 구비되고, 상기 어퍼플레이트의 전면고정부와 상기 로워플레이트의 전면고정부는 상기 프론트 개구부의 양쪽에 배치된다.

상기 어퍼플레이트의 좌측 측면과 우측 측면에는 하방향으로 벤딩되어 형성된 어퍼 스톱퍼가 구비되고, 상기 로워플레이트의 좌측 측면과 우측 측면에는 상방향으로 벤딩되어 형성된 로워 스톱퍼가 구비된다.

상기 단자 바디는 바디 중앙부와 바디 중앙부의 양쪽에 형성된 제1접속부 및 제2접속부를 포함하고, 상기 제2접속부는 제1접속부의 맞은편 위치에 배치된다.

상기 제2접속부는 제1접속부와 동일하게 형성되고 그 내측에 버스바와 접속가능한 컨택트 스프링이 장착된다.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명에 따른 전기 접속 장치는 다음과 같은 주된 효과를 제공할 수 있다.

첫째, 블레이드 단자와 탭 단자가 컨택트 스프링을 이용한 소정의 다중 접속 구조로 연결됨으로써 차량의 높은 진동 조건에서도 안정적인 전기 접속 상태를 유지할 수 있게 된다.

둘째, 블레이드 타입의 단자를 채택함으로써 통전 전류 용량의 증가에 따른 단자의 사이즈 증대를 종래 대비 저감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 접속 장치를 도시한 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 접속 장치를 도시한 결합 사시도
도 3a는 도 2의 A-A에서 본 단면도
도 3b는 도 2의 B-B에서 본 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 접속 장치의 구성 중 블레이드 단자를 도시한 분해 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자를 도시한 결합 사시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자와 탭 단자의 결합 상태를 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자와 탭 단자의 결합 상태를 도시한 측면도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자의 구성 중 컨택트 스프링을 도시한 사시도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨택트 스프링을 도시한 측면도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자의 구성 중 단자 바디의 제1접속부에 컨택트 스프링이 조립되는 상태를 도시한 도면
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 단자와 탭 단자의 접속 시퀀스를 도시한 도면
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 컨택트 스프링을 도시한 사시도
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 블레이드 단자로서, 스톱퍼가 구비된 블레이드 단자의 제1접속부를 도시한 측면도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시예를 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 전기 접속 장치는, 메일 커넥터와 피메일 커넥터를 포함하여 구성되는 일종의 커넥터 조립체이며, 도 1 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 블레이드 단자(100)가 장착된 메일 커넥터 하우징(1)과 탭 단자(200)가 장착된 피메일 커넥터 하우징(3)을 포함하여 구성된다.

상기 메일 커넥터 하우징(1)은 블레이드 단자(100)의 장착을 위한 블레이드 단자 장착부(2)가 구비되고, 상기 피메일 커넥터 하우징(3)은 탭 단자(200)의 장착을 위한 탭 단자 장착부(4)가 구비된다.

상기 블레이드 단자(100)는, 상기 블레이드 단자 장착부(2)의 내측에 삽입되어 장착되며, 예를 들어 접합이나 압입 등과 같이 커넥터의 일반적인 단자 장착 방식으로 상기 블레이드 단자 장착부(2)에 장착되어 고정될 수 있다.

상기 탭 단자(200)는, 상기 탭 단자 장착부(4)의 내측에 삽입되어 장착되며, 블레이드 단자(100)와 마찬가지로, 접합이나 압입 등과 같이 커넥터의 일반적인 단자 장착 방식으로 상기 탭 단자 장착부(4)에 장착되어 고정될 수 있다.

상기 탭 단자(200)는 상기 메일 커넥터 하우징(1)과 피메일 커넥터 하우징(3)의 결합 시 상기 블레이드 단자(100)와 전기적으로 접속된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 블레이드 단자(100)는, 단자 바디(110)와 상기 단자 바디(110)에 장착되는 컨택트 스프링(120)을 포함하여 구성된다.

상기 단자 바디(110)는, 바디 중앙부(111)와 바디 중앙부(111)의 양쪽에 일체로 형성된 제1접속부(112) 및 제2접속부(116)를 포함하여 구성된다. 이러한 단자 바디(110)는, 2개의 판부재의 중앙부를 클린칭 공법으로 단단하게 접합한 탄성체로 제조될 수 있다.

상기 제1접속부(112)는, 상기 탭 단자(200)와의 전기적 접속을 수행하기 위한 부분으로, 대략 U형 단면을 가지도록 형성될 수 있으며, 구체적으로는 3면이 개방된 U형 구조로 형성될 수 있다.

좀더 구체적으로, 상기 제1접속부(112)는, 상기 탭 단자(200)의 삽입을 위한 프론트 개구부(113)와 한 쌍의 사이드 개구부(114)를 구비할 수 있다.

상기 프론트 개구부(113)는 제1접속부(112)의 전면 중앙부를 개방한 부분이고, 상기 사이드 개구부(114)는 제1접속부(112)의 좌면 중앙부와 우면 중앙부를 개방한 부분이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 컨택트 스프링(120)은, 상기 제1접속부(112)의 내측에 삽입된 상태로 조립되어, 탭 단자(200)가 제1접속부(112)에 삽입될 때 탭 단자(200)와 접촉하여 상기 단자 바디(110)와 탭 단자(200)를 접촉시키는 역할을 한다.

도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 컨택트 스프링(120)은, 고정 접촉부(121)와 한 쌍의 가동 접촉부(128)로 구성될 수 있다.

상기 고정 접촉부(121)는 단자 바디(110)의 제1접속부(112) 내측에 배치된 상태로 상기 제1접속부(112)의 내주면에 접촉하는 부분이고, 상기 가동 접촉부(128)는 고정 접촉부(121)의 상측부(즉, 어퍼플레이트) 및 하측부(즉, 로워플레이트)에 각각 일체로 형성되어 상기 제1접속부(112)의 내측에 삽입되는 탭 단자(200)의 외주면에 탄력적으로 접촉하는 부분이다.

상기 고정 접촉부(121)는, 대략 U형 단면을 가지도록 형성될 수 있으며, 도 10에 보듯이 상기 제1접속부(112)의 내측에 삽입되어 조립될 때 살짝 눌려서 압축된 상태로 삽입될 수 있다. 이에 따라 상기 고정 접촉부(121)는 탄성복원력에 의하여 제1접속부(112)의 내주면에 더욱 안정적으로 밀착할 수 있다.

구체적으로 상기 고정 접촉부(121)는, 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123) 및 상기 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123)를 일체로 연결하는 센터플레이트(124)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 어퍼플레이트(122)는, 상기 제1접속부(112)의 상측 내주면에 탄력적으로 밀착하여 접촉하는 부분이며, 그 중앙부에는 상측 가동 접촉부(128a)의 전단이 일체로 형성되어 이어지는 어퍼개구부(122a)가 구비된다. 상기 어퍼개구부(122a)의 내측에는 상측 가동 접촉부(128a)가 어퍼플레이트(122)와 간섭없이 신장가능하게 배치될 수 있다.

상기 로워플레이트(123)는, 상기 제1접속부(112)의 하측 내주면에 탄력적으로 밀착하여 접촉하는 부분이며, 그 중앙부에는 하측 가동 접촉부(128b)의 전단이 일체로 형성되어 이어지는 로워개구부(123a)가 구비된다. 상기 로워개구부(123a)의 내측에는 하측 가동 접촉부(128b)가 로워플레이트(123)와 간섭없이 신장가능하게 배치될 수 있다.

상기 센터플레이트(124)는, 어퍼플레이트(122)의 후단과 로워플레이트(123)의 후단에 연장되어 형성된 부분으로, 상기 어퍼플레이트(122)의 후단과 로워플레이트(123)의 후단을 일체로 연결할 수 있으며, 단자 바디(110)의 제1접속부(112)에 조립되는 고정 접촉부(121)의 효율적인 탄성 복원을 위하여 호형으로 휘어진 형태로 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 상기 센터플레이트(124)는 U자 모양의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 가동 접촉부(128)는, 탭 단자(200)가 상기 제1접속부(112)의 내측에 삽입될 때 상기 탭 단자(200)의 외주면에 눌리면서 생성된 탄성복원력에 의하여, 상기 탭 단자(200)의 외주면에 탄력적으로 접촉하게 된다.

이러한 가동 접촉부(128)는, 그 전단이 고정 접촉부(121)와 일체로 형성되는 동시에 그 후단 및 측단이 고정 접촉부(121)와 분리된 형태로 형성될 수 있다.

구체적으로 상측 가동 접촉부(128a)는 그 전단이 고정 접촉부(121)의 어퍼플레이트(122)에 연장되어 형성될 수 있고, 하측 가동 접촉부(128b)는 그 전단이 고정 접촉부(121)의 로워플레이트(123)에 연장되어 형성될 수 있다.

이러한 가동 접촉부(128)는, 전단이 상기 고정 접촉부(121)에 일체로 형성되고 후단이 서로 연결되어 있는 복수의 컨택트 빔(129)으로 구성될 수 있다.

상기 복수의 컨택트 빔(129)은 좌우방향으로 나란하게 배열될 수 있으며, 이때 상기 복수의 컨택트 빔(129) 사이에는 각각 슬롯(130)이 구비될 수 있다. 상기 컨택트 빔(129)들은 슬롯(130)에 의하여 서로 일정 거리를 두고 배치될 수 있다. 여기서, 상기 좌우방향은 단자 바디(110)의 제1접속부(112)에 삽입되는 탭 단자(200)의 삽입방향과 직각을 이루는 방향일 수 있다.

상기의 각 컨택트 빔(129)은 상기 탭 단자(200)에 대한 2열 접점 구조를 구비한다.

구체적으로 상기 각 컨택트 빔(129)은, 그 중앙부가 벤딩되어서 형성되는 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)가 구비된다. 상기 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)는, 각각 제1접속부(112)의 내주면의 반대편으로 볼록하게 돌출되어 형성된다. 이때 각 컨택트 빔(129)의 중앙부는, 상기 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)를 구비함에 의하여 대략 W 모양의 단면 구조를 가질 수 있다.

상기 프론트 접점부(129a)는, 제1접속부(112)의 내측에 삽입되는 탭 단자(200)의 외주면에 눌리면서 생성되는 탄성복원력에 의해 상기 탭 단자(200)의 외주면을 탄력적으로 가압하게 된다.

마찬가지로, 상기 리어 접점부(129b)는, 제1접속부(112)의 내측에 삽입되는 탭 단자(200)의 외주면에 눌리면서 생성되는 탄성복원력에 의해 상기 탭 단자(200)의 외주면을 탄력적으로 가압하게 된다.

따라서 상기 컨택트 빔(129)은, 탭 단자(200)의 외주면에 이중으로 가압하면서 접촉하게 된다.

이때 상기 리어 접점부(129b)는 프론트 접점부(129a)의 후방에 일정 거리를 두고 배치되며, 탭 단자(200)는 제1접속부(112)의 내측에 삽입될 때 상기 프론트 접점부(129a)에 접촉한 다음 리어 접점부(129b)에 접촉하게 된다.

또한 컨택트 빔(129)들은, 탭 단자(200)의 외주면에 동시 접촉하되 탭 단자(200)에 의하여 개별적으로 눌리면서 펴지게 되고, 각각 탄력적으로 탭 단자(200)와의 접촉 상태를 유지하게 된다.

좀더 말하면, 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)는 탭 단자(200)의 삽입방향을 기준으로 이격 배열되어 있다. 상기 프론트 접점부(129a)는 제1접속부(112)에 대한 탭 단자(200)의 삽입방향을 기준으로 리어 접점부(129b)의 전방에 배치된다.

따라서 상기 탭 단자(200)는, 컨택트 스프링(120)이 조립되어 있는 제1접속부(112)에 삽입될 때, 도 11에 도시된 바와 같이 전방에 배치된 프론트 접점부(129a)와 먼저 접촉한 다음 후방에 배치된 리어 접점부(129b)와 접촉하게 된다.

일반적인 커넥터 조립체와 마찬가지로, 상기의 전기 접속 장치 또한 메일 커넥터의 인터락 단자 및 피메일 커넥터의 인터락 단자를 구비한다. 상기 메일 커넥터측 인터락 단자와 피메일 커넥터측 인터락 단자의 경우, 상기 프론트 접점부(129a)가 탭 단자(200)와 접촉하는 순간에 서로 일정 거리를 유지하도록 분리됨으로써, 전류 인가 시 과전류 발생을 방지하게 된다.

또한 상기와 같이 구성되는 컨택트 스프링(120)은, 가동 접촉부(128)가 탭 단자(200)와 접촉 시 가동 접촉부(128)와 고정 접촉부(121)의 소성변형이 없는 구조로 형성된다. 다시 말해, 상기 컨택트 스프링(120)은 가동 접촉부(128)가 탭 단자(200)와 접속함에 의한 소성변형이 발생하지 않는 구조로 형성된다.

따라서 가동 접촉부(128)가 탭 단자(200)와 기계적으로 그리고 물리적으로 분리되는 경우, 상기 컨택트 스프링(120)은 본래의 형태로 복원된다.

상기 컨택트 스프링(120)의 형태 복원성 및 접속 안정성을 확보하기 위하여,

도 9에 도시된 바와 같이, 컨택트 스프링(120)은 상측 프론트 접점부(129a)와 하측 프론트 접점부(129a) 간에 거리, 상측 리어 접점부(129b)와 하측 리어 접점부(129b) 간에 거리, 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b) 간에 거리, 프론트 접점부(129a)와 프론트 접점부(129a)의 지지점(P1) 간에 거리, 리어 접점부(129b)와 리어 접점부(129b)의 지지점(P2) 간에 거리, 및 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b) 간에 높이차가 소정의 값으로 설정될 수 있다.

이때 상기 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)의 높이는 제1접속부(112)의 내주면을 기준으로 정해질 수 있다. 상측 가동 접촉부(128a)의 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)의 경우 제1접속부(112)의 상측 내주면을 기준으로 높이가 설정될 수 있고, 하측 가동 접촉부(128b)의 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)의 경우 제1접속부(112)의 하측 내주면을 기준으로 높이 설정될 수 있다.

상기 프론트 접점부(129a)는 리어 접점부(129b)의 높이보다 작은 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 리어 접점부(129b)는 프론트 접점부(129a)의 높이보다 큰 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 이때 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b) 간에 높이차는 일정값으로 정해질 수 있다.

상기와 같이 컨택트 스프링(120)의 설계 인자를 조정함으로써 스프링성을 향상할 수 있으며, 가동 접촉부(128)의 너비 대비 컨택트 빔(129)의 갯수와 컨택트 스프링(120)의 상하방향 높이 등을 더 조정함으로써 컨택트 스프링(120)의 스프링성을 더 향상시킬 수 있다.

특히 상기 프론트 접점부(129a)가 리어 접점부(129b)의 높이보다 작은 높이를 가지도록 형성됨으로써, 탭 단자(200)가 프론트 접점부(129a)와 접촉한 다음 리어 접점부(129b)와 접촉할 때, 탭 단자(200)의 외주면에 대한 가동 접촉부(128)의 접압력(즉, 접촉압력)이 증대되고, 컨택트 스프링(120)에 대한 탭 단자(200)의 삽발력(즉, 삽입력 및 이탈력) 밸런스가 개선되어, 결과적으로 탭 단자(200)에 대한 컨택트 스프링(120)의 접속 안정성이 향상되어 안정적인 접속상태를 유지할 수 있도록 한다.

한편 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1접속부(112)의 측면에는 고정홈(115)이 구비되고, 상기 컨택트 스프링(120)의 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123)에는 상기 고정홈(115)에 삽입되는 측면고정부(125)가 각각 구비된다.

상기 고정홈(115)은 제1접속부(112)의 상측 측면과 하측 측면에 각각 구비되며, 따라서 제1접속부(112)는 총 4개의 고정홈(115)을 구비할 수 있다.

상기 고정홈(115)은 제1접속부(112)의 측면에 구비됨으로써 제1접속부(112)의 사이드 개구부(114) 양쪽에 각각 배치될 수 있다.

상기 측면고정부(125)는, 어퍼플레이트(122)의 좌우 측면 및 로워플레이트(123)의 좌우 측면에 각각 형성될 수 있으며, 어퍼플레이트(122)의 측면으로부터 상방향으로 연장되어 어퍼플레이트(122)의 측면에 대해 절곡 형성될 수 있고, 로워플레이트(123)의 측면으로부터 하방향으로 연장되어 로워플레이트(123)의 측면에 대해 절곡 형성될 수 있다.

상기 측면고정부(125)는, 컨택트 스프링(120)이 제1접속부(112)에 삽입 완료될 때, 상기 제1접속부(112)의 상측 측면과 하측 측면에 구비된 각각의 고정홈(115)에 동시 삽입되어 걸림 고정될 수 있다.

상기 컨택트 스프링(120)은 제1접속부(112)의 내측에 압축된 상태로 삽입될 수 있으며, 삽입 완료 시점에 컨택트 스프링(120)이 본래의 형태로 복원되면서 상기 측면고정부(125)가 고정홈(115)에 조립될 수 있다.

이러한 측면고정부(125)는 컨택트 스프링(120)이 제1접속부(112)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한 상기 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123)에는 전면고정부(126)가 각각 구비될 수 있다. 상기 어퍼플레이트(122)의 전면고정부(126)는 어퍼플레이트(122)의 전면으로부터 상방향으로 연장되어 어퍼플레이트(122)의 전면에 대해 절곡 형성될 수 있으며, 상기 로워플레이트(123)의 전면고정부(126)는 로워플레이트(123)의 전면으로부터 하방향으로 연장되어 로워플레이트(123)의 전면에 대해 절곡 형성될 수 있다.

따라서 상기 전면고정부(126)는, 컨택트 스프링(120)이 제1접속부(112)에 삽입 완료될 때, 상기 제1접속부(112)의 상측 전면과 하측 전면에 각각 걸려서 밀착할 수 있다. 즉, 상기 전면고정부(126)는 제1접속부(112)의 상측 전면과 하측 전면에 밀착하면서 걸림 고정될 수 있다.

상기 어퍼플레이트(122)의 전면고정부(126)와 로워플레이트(123)의 전면고정부(126)는, 컨택트 스프링(120)이 제1접속부(112)에 삽입 완료될 때, 상기 제1접속부(112)의 프론트 개구부(113) 양쪽에 각각 배치될 수 있다.

또한 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 단자 바디(110)의 제2접속부(116)는, 바디 중앙부(111)의 단부에 연장 형성되어 상기 제1접속부(112)의 맞은편 위치에 배치될 수 있다.

상기 제2접속부(116)는, 탭 단자(200)와 접속되기 위한 버스바(300)가 삽입되는 부분이며, 메일 커넥터 하우징(1)에 조립되는 상기 버스바(300)를 통해 전기전자 장치와 전기적으로 접속될 수 있다. 이때 상기 전기전자 장치는 차량 내에 구비되는 전기전자 장치 중 하나일 수 있다.

상기 제2접속부(116)는, 버스바(300)와의 접속 상태를 안정적으로 유지하기 위하여, 제1접속부(112)와 마찬가지로, 컨택트 스프링(120')이 조립될 수 있다. 상기 컨택트 스프링(120')은 앞서 설명한 컨택트 스프링(120)과 동일한 구조로 형성되어 동일한 기능을 수행할 수 있다.

이때 상기 제2접속부(116)는, 제1접속부(112)와 동일한 구조로 형성될 수 있으며, 또한 바디 중앙부(111)를 기준으로 상기 제1접속부(112)와 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 상기 제2접속부(116)는 제1접속부(112)와 동일한 기능을 수행할 수 있다. 상기 제2접속부(116)는 사이드 개구부(114') 및 고정홈(115')을 구비한다.

여기서, 상기 제1접속부(112)는 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123)가 동일한 구조로 형성될 수 있으며, 상기 어퍼플레이트(122)와 로워플레이트(123)는 센터플레이트(124)를 기준으로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 전기 접속 장치는, 차량의 큰 진동이 발생하는 조건에서도 컨택트 스프링(120)에 의하여 탭 단자(200)와 단자 바디(110)의 안정적인 전기 접속 상태를 유지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 컨택트 스프링(120)은 물론이고 상기 단자 바디(110)와 탭 단자(200) 역시 도전성을 가지는 탄성체가 채택된다.

또한 상기 전기 접속 장치는, 상기 단자 바디(110)가 프론트 개구부(113)와 사이드 개구부(114)를 구비한 U자 모양의 단면 구조를 가지도록 형성됨으로써, 메일 커넥터 하우징(1)에 대한 피메일 커넥터 하우징(3)의 배치가 변경되더라도 탭 단자(200)와의 안정적인 접속이 가능하게 되며, 다양한 형태의 커넥터 접속구조에 대응 가능하게 된다.

한편 상기 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)가 불완전한 상태로 접속되는 경우, 컨택트 스프링(120)은 가동 접촉부(128)가 탭 단자(200)에 의하여 과도하게 눌리면서 소성변형이 발생할 수 있다. 예를 들어 메일 커넥터 하우징(1)과 피메일 커넥터 하우징(3)의 결합이 불완전할 경우, 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)가 불완전한 상태로 접속될 수 있다.

상기 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)의 불완전한 접속으로 인한 가동 접촉부(128)의 소성변형을 방지하기 위하여, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 컨택트 스프링(120)에는 어퍼 스톱퍼(131)와 로워 스톱퍼(132)가 구비될 수 있다.

상기 스톱퍼(131,132)는, 컨택트 스프링(120)의 측면에 형성되어 가동 접촉부(128)의 소성변형을 방지하게 된다.

구체적으로 상기 어퍼 스톱퍼(131)는 어퍼플레이트(122)의 좌측 측면과 우측 측면에 형성되고, 로워 스톱퍼(132)는 로워플레이트(123)의 좌측 측면과 우측 측면에 형성된다.

예를 들어, 상기 어퍼 스톱퍼(131)는 어퍼플레이트(122)의 좌측 측면과 우측 측면에 각각 하방향으로 90° 벤딩된 형태로 연장 형성될 수 있고, 상기 로워 스톱퍼(132)는 로워플레이트(123)의 좌측 측면과 우측 측면에 상방향으로 90° 벤딩된 형태로 연장 형성될 수 있다.

이러한 어퍼 스톱퍼(131)와 로워 스톱퍼(132)는, 컨택트 스프링(120)의 내측에 삽입된 탭 단자(200)의 상측면과 하측면에 선택적으로 접촉함으로써 탭 단자(200)에 의해 가동 접촉부(128)의 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)가 과도하게 눌리는 것을 방지한다. 어퍼 스톱퍼(131)는 그 하단이 탭 단자(200)의 상측면에 접촉함으로써 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)의 과변형을 방지하게 되고, 로워 스톱퍼(132)는 그 상단이 탭 단자(200)의 하측면에 접촉함으로써 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)의 과변형을 방지하게 된다.

상기 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)는, 탭 단자(200)에 의해 눌려서 변형될 때 어퍼 스톱퍼(131)의 하단 위치 및 로워 스톱퍼(132)의 상단 위치까지만 눌리게 된다. 따라서 상기 어퍼 스톱퍼(131) 및 로워 스톱퍼(132)의 높이(H1,H2)는, 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)의 접속 시 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)가 상기 탭 단자(200)에 의해 눌리는 최대 눌림양에 따라 설정될 수 있다.

좀더 말해, 어퍼 스톱퍼(131)와 로워 스톱퍼(132)는 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)의 불완전 접속 시 가동 접촉부(128)가 탭 단자(200)에 의해 탄성 한계 이상으로 변형되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 상기 가동 접촉부(128)는 탭 단자(200)가 블레이드 단자(100)에서 분리되고 탭 단자(200)에 의한 하중이 제거되면 원래의 형태로 복귀할 수 있게 된다.

또한 어퍼 스톱퍼(131)와 로워 스톱퍼(132)는, 차체의 큰 진동 시 프론트 접점부(129a)와 리어 접점부(129b)를 탭 단자(200)의 진동으로부터 보호할 수 있으며, 그에 따라 탭 단자(200)와 블레이드 단자(100)의 안정적인 접속 상태를 유지시킬 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 또한 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐이므로 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 메일 커넥터 하우징 2 : 블레이드 단자 장착부
3 : 피메일 커넥터 하우징 4 : 탭 단자 장착부
100 : 블레이드 단자 110 : 단자 바디
111 : 바디 중앙부 112 : 제1접속부
113 : 프론트 개구부 114,114' : 사이드 개구부
115,115' : 고정홈 116 : 제2접속부
120,120' : 컨택트 스프링 121 : 고정 접촉부
122 : 어퍼플레이트 122a : 어퍼개구부
123 : 로워플레이트 123a : 로워개구부
124 : 센터플레이트 125 : 측면고정부
126 : 전면고정부 128 : 가동 접촉부
128a : 상측 가동 접촉부 128b : 하측 가동 접촉부
129 : 컨택트 빔 129a : 프론트 접점부
129b : 리어 접점부 130 : 슬롯
131 : 어퍼 스톱퍼 132 : 로워 스톱퍼
200 : 탭 단자 300 : 버스바

Claims

블레이드 단자 장착부가 구비된 메일 커넥터 하우징;
상기 메일 커넥터 하우징과 결합되며, 탭 단자 장착부가 구비된, 피메일 커넥터 하우징;
상기 블레이드 단자 장착부에 장착되는 블레이드 단자; 및
상기 탭 단자 장착부에 장착되고, 상기 메일 커넥터 하우징과 피메일 커넥터 하우징의 결합 시 상기 블레이드 단자와 접속되는, 탭 단자;를 포함하며,
상기 블레이드 단자는:
상기 탭 단자와의 전기적 접속을 위한 제1접속부가 구비된 단자 바디와;
상기 제1접속부의 내측에 삽입된 상태로 조립되어, 상기 탭 단자가 상기 제1접속부의 내측에 삽입될 때 상기 탭 단자와 접촉하여 상기 단자 바디와 탭 단자를 접속시키는, 컨택트 스프링;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 컨택트 스프링은:
상기 제1접속부의 내측에 배치된 상태로 상기 제1접속부의 내주면에 탄력적으로 접촉하는 고정 접촉부;
상기 고정 접촉부의 상측부와 하측부에 각각 일체로 형성되어, 상기 제1접속부의 내측에 삽입되는 탭 단자의 외주면에 눌리면서 상기 탭 단자의 외주면에 탄력적으로 접촉하는, 한 쌍의 가동 접촉부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 가동 접촉부는, 전단이 상기 고정 접촉부에 일체로 형성되고 후단이 서로 연결되어 있는 복수의 컨택트 빔으로 구성되며,
상기 각 컨택트 빔은, 그 중앙부가 벤딩되어서 형성된 프론트 접점부와 리어 접점부가 구비되고,
상기 프론트 접점부와 리어 접점부는, 상기 컨택트 빔의 중앙부에 상기 제1접속부의 내주면 반대편으로 볼록하게 돌출 형성되며, 각각 상기 제1접속부의 내측에 삽입되는 탭 단자의 외주면에 눌리면서 생성된 탄성복원력에 의해 상기 탭 단자의 외주면을 탄력적으로 가압하게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 3에 있어서,
상기 리어 접점부는 프론트 접점부의 후방에 일정 거리를 두고 배치되며, 상기 탭 단자는 제1접속부의 내측에 삽입될 때 상기 프론트 접점부에 접촉한 다음 상기 리어 접점부에 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 고정 접촉부는:
상기 제1접속부의 상측 내주면에 탄력적으로 접촉하는 어퍼플레이트와;
상기 제1접속부의 하측 내주면에 탄력적으로 접촉하는 로워플레이트; 및
상기 어퍼플레이트의 후단과 로워플레이트의 후단에 호형으로 휘어진 형태로 연장 형성되어 상기 어퍼플레이트의 후단과 로워플레이트의 후단을 연결하는 센터플레이트;
로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 제1접속부는, U형 단면을 가지도록 형성되고, 상기 탭 단자의 삽입을 위하여 그 전면에 프론트 개구부가 구비되고 그 측면에 한 쌍의 사이드 개구부가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 제1접속부의 측면에는 상기 사이드 개구부의 양쪽에 각각 배치되는 고정홈이 구비되고, 상기 어퍼플레이트와 로워플레이트는 상기 고정홈에 삽입되어 조립되는 측면고정부가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 어퍼플레이트와 로워플레이트는 상기 제1접속부의 전면에 걸려서 밀착되는 전면고정부가 각각 구비되고, 어퍼플레이트의 전면고정부와 로워플레이트의 전면고정부는 상기 프론트 개구부의 양쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 5에 있어서,
상기 어퍼플레이트의 좌측 측면과 우측 측면에는 하방향으로 벤딩되어 형성된 어퍼 스톱퍼가 구비되고, 상기 로워플레이트의 좌측 측면과 우측 측면에는 상방향으로 벤딩되어 형성된 로워 스톱퍼가 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 단자 바디는 바디 중앙부와 바디 중앙부의 양쪽에 형성된 제1접속부 및 제2접속부를 포함하고, 상기 제2접속부는 제1접속부의 맞은편 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제2접속부는 제1접속부와 동일하게 형성되고 그 내측에 컨택트 스프링이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 전기 접속 장치.