KR20060119772A

KR20060119772A - 전기 커넥터, 그 단자간 접속부의 커버 장치 및 그것들을구비한 축전 셀 및 버스 바아

Info

Publication number: KR20060119772A
Application number: KR1020060043686A
Authority: KR
Inventors: 마사또 시마모리; 도모유끼 오까다; 히사시 가또오; 고이찌 야마모또; 슈우지 사사끼; 겐지 하세가와; 무네마사 오오바야시; 노리후미 야스다; 마꼬또 가와하라
Original assignee: 와이케이케이 가부시끼가이샤; 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2006-11-24
Also published as: US7381093B2; US20060264108A1

Abstract

스냅 결합 방식의 전기 커넥터(30)는 도전성 재료에 의해 형성된 한 쌍의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)로 이루어진다. 암형 커넥터 부재는 스냅 결합을 위한 암측 결합부 또는 외측 링부(62)를 갖고, 수형 커넥터 부재는 상기 암측 결합부에 끼움 삽입하여 결합하는 수측 결합부 또는 외측 링부(42)를 갖고, 상기 수측 결합부와 암측 결합부를 스냅 결합할 때의 작용부가 경사진 결합면(A)이며, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되도록 구성되어 있다. 적합하게는, 상기 경사진 결합면은 수형 커넥터 부재측을 향해 끝이 가는 테이퍼형 면이다. 이러한 스냅 결합 방식의 전기 커넥터는, 전기 자동차의 축전 전원 장치나 휴대형 전자 기기의 배터리 장치의 접속, 특히 울트라 캐패시터나 배터리의 축전 셀(캐패시터 셀)을 접속하는 커넥터로서 유리하게 이용할 수 있다.

커넥터 부재, 외측 링부, 결합면, 전기 커넥터, 축전 장치

Description

전기 커넥터, 그 단자간 접속부의 커버 장치 및 그것들을 구비한 축전 셀 및 버스 바아{ELECTRIC CONNECTOR, UNIT FOR COVERING ITS CONNECTED PART BETWEEN TWO TERMINALS, STORAGE CELL AND BUS BAR EQUIPPED WITH THEM}

도1은 본 발명의 축전 장치의 일실시 태양을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

도2는 도1에 도시한 축전 장치에 있어서의 축전 모듈의 일실시 태양을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

도3은 도2에 도시한 축전 모듈에 이용한 본 발명의 스냅 결합 방식의 커넥터의 수형 커넥터 부재의 제1 실시 태양을 도시한 사시도.

도4는 도2에 도시한 축전 모듈에 이용한 본 발명의 스냅 결합 방식의 커넥터의 암형 커넥터 부재의 제1 실시 태양을 도시한 사시도.

도5는 도3 및 도4에 도시한 커넥터의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 대향시켜 배치한 상태의 단면도.

도6은 도5에 도시한 커넥터의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 스냅 결합시킨 상태를 도시한 단면도.

도7은 각각 단자에 설치한 도3 및 도4에 도시한 커넥터의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 대향시켜 배치한 상태의 단면도.

도8은 도7에 도시한 각각 단자에 설치한 커넥터의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 스냅 결합시킨 상태를 도시한 단면도.

도9는 본 발명의 커넥터의 제1 변형예의 수형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도10은 본 발명의 커넥터의 제2 변형예의 수형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도11은 본 발명의 커넥터의 제3 변형예의 수형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도12a 내지 도12c는 본 발명의 커넥터의 제4 변형예를 도시한 것으로, 도12a는 수형 커넥터 부재의 내측 링부를 상방으로부터 본 평면도, 도12b는 그 부분 단면도, 도12c는 축전 셀의 단자의 단면도.

도13은 도12a 내지 도12c에 도시한 커넥터의 제4 변형예에 있어서, 커넥터의 수형 커넥터 부재를 단자에 나사 결합한 상태를 도시한 부분 단면도.

도14는 본 발명의 커넥터의 제5 변형예의 수형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도15는 본 발명의 커넥터의 제6 변형예의 암형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도16은 본 발명의 커넥터의 제7 변형예의 수형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도17은 본 발명의 커넥터의 제8 변형예의 암형 커넥터 부재를 도시한 사시도.

도18은 축전 장치에 있어서의 축전 모듈의 다른 실시 태양을 개략적으로 도시한 부분 단면도.

도19는 도18에 도시한 축전 모듈에 있어서의 커넥터의 수형 커넥터 부재 및 커버 장치의 수형 커버 부재와, 커넥터의 암형 커넥터 부재 및 커버 장치의 암형 커버 부재를 대향시켜 배치한 상태의 단면도.

도20은 도18에 도시한 축전 모듈에 있어서의 커넥터의 수형 커넥터 부재 및 커버 장치의 수형 커버 부재와, 커넥터의 암형 커넥터 부재 및 커버 장치의 암형 커버 부재를 스냅 결합시킨 상태를 도시한 단면도.

도21은 각각 단자에 설치한 도18에 도시한 축전 모듈에 있어서의 커넥터의 수형 커넥터 부재 및 커버 장치의 수형 커버 부재와, 커넥터의 암형 커넥터 부재 및 커버 장치의 암형 커버 부재를 대향시켜 배치한 상태의 단면도.

도22는 도21에 도시한 각각 단자에 설치한 커넥터의 수형 커넥터 부재 및 커버 장치의 수형 커버 부재와, 커넥터의 암형 커넥터 부재 및 커버 장치의 암형 커버 부재를 스냅 결합시킨 상태를 도시한 단면도.

도23은 본 발명의 축전 셀의 다른 실시 태양을 도시한 개략 사시도.

도24는 도23에 도시한 축전 셀의 개략 측면도.

도25는 도23에 도시한 축전 셀의 개략 평면도.

도26은 도23에 도시한 축전 셀의 개략 바닥면도.

도27은 도23에 도시한 축전 셀에 이용한 커넥터의 수형 커넥터 부재의 평면도.

도28은 도27에 도시한 수형 커넥터 부재의 IIXXX-IIXXX선 화살표 단면도.

도29는 도23에 도시한 축전 셀에 이용한 커넥터의 암형 커넥터 부재의 평면도.

도30은 도29에 도시한 암형 커넥터 부재의 XXX-XXX선 화살표 단면도.

도31은 도23에 도시한 축전 셀에 이용한 와셔의 단면도.

도32는 도31에 도시한 와셔의 평면도.

도33은 도27에 도시한 수형 커넥터 부재를 단자에 체결하기 위해 이용되는 체결 부착 지그를 도시한 횡단면도.

도34는 도29에 도시한 암형 커넥터 부재를 단자에 체결하기 위해 이용되는 체결 부착 지그를 도시한 횡단면도.

도35는 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 단자에 체결하기 위해 이용되는 체결 부착 지그의 다른 실시 태양을 도시한 횡단면도.

도36은 도33에 도시한 체결 부착 지그의 도27에 도시한 수형 커넥터 부재에의 결합 상태를 도시한 단면도.

도37은 각각 단자에 설치한 도27에 도시한 수형 커넥터 부재와 도29에 도시한 암형 커넥터 부재를 대향시켜 배치한 상태의 단면도.

도38은 도37에 도시한 각각 단자에 설치한 커넥터의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 스냅 결합시킨 상태를 도시한 단면도.

도39는 도38에 도시한 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 접속 상태에서 전압 검출을 행하는 조작을 설명하기 위한 단면도.

도40은 본 발명에 관한 버스 바아의 평면도.

도41은 도40에 도시한 버스 바아의 XXXXI-XXXXI선 화살표 단면도.

도42는 시험예에서 이용한 접속 저항 측정 장치의 개략 부분 단면도.

도43은 제1 실시예에서 제작한 스냅 결합 방식의 커넥터(Ni/Cu-Sn/Sn의 3층 도금 형성)의 접속 저항과 체결 부착 토크의 관계를 나타낸 그래프.

도44는 제1 비교예에서 제작한 스냅 결합 방식의 커넥터(Cu-Sn 도금층 형성)의 접속 저항과 체결 부착 토크의 관계를 나타낸 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 축전 장치

3 : 축전 블록

4 : 버스 플레이트

5 : 단자

6 : 활착 플레이트

10 : 축전 모듈

20, 20a : 캐패시터 셀(축전 셀)

21 : 케이스

24, 83, 93 : 주위벽부

25 : 전지부

26, 26a, 26b : 단자

27, 27a, 27b : 수형 나사부

30 : 커넥터(축전 셀용 커넥터)

40, 40a, 40b, 40c, 40d, 40e, 40f, 40g : 수형 커넥터 부재

41, 61 : 베이스부

42 : 외측 링부(수측 결합부)

45, 67 : 내측 링부

46, 68 : 암형 나사부

47 : 홈

48 : 손잡이부

49 : 슬릿

50, 70 : 내부 구멍

51, 74 : 조작 구멍부

54, 76 : 갈고리 부재

55, 75 : 조작 오목부

60, 60a, 60b, 60c, 60d : 암형 커넥터 부재

62 : 외측 링부(암측 결합부)

63 : 절결부

80 : 수형 커버 부재

90 : 암형 커버 부재

81, 91 : 기판

82, 92 : 개구부

100 : 커버 부재(와셔)

110, 120, 130 : 체결 부착 지그(공구)

200 : 버스 바아

210 : 버스 바아 플레이트

300a, 300b : 시험 지그

301a, 301b : 나사 부착 단자

302a, 302b : 절연 스페이서

303a, 303b : 플랜지 부착 와셔

[문헌 1] 실용신안 공개 평6-5111호 공보

[문헌 2] 일본 특허 공개 제2000-123819호 공보

[문헌 3] 실용신안 공개 평7-36436호 공보

[문헌 4] 일본 특허 공개 평10-125559호 공보

[문헌 5] 일본 특허 공개 평9-92238호 공보

[문헌 6] 일본 특허 공개 평8-222201호 공보

[문헌 7] 일본 특허 공개 제2000-77057호 공보

[문헌 8] 일본 특허 공개 제2004-35980호 공보

[문헌 9] 일본 특허 공개 평10-102278호 공보

[문헌 10] 일본 특허 제3455712호 공보

본 발명은 단자끼리나 배선을 전기적으로 접속하는 커넥터, 보다 구체적으로는 스냅 결합 방식의 커넥터에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속부의 커버 장치 및 그것을 이용한 단자간 접속 장치에 관한 것이다.

또한 본 발명은, 상기와 같은 스냅 결합 방식의 전기 커넥터를 이용한 축전 셀, 복수의 축전 셀이 접속된 축전 모듈 및 복수의 축전 모듈을 구비한 축전 장치에 관한 것이다.

본 발명은 또한, 축전 셀을 접속하기 위한 축전 셀의 접속 구조 및 그 접속 구조를 구비한 버스 바아에 관한 것이다.

일반적으로, 축전 셀 혹은 축전 소자의 단자끼리나 배선을 전기적으로 접속하는 커넥터로서는, 플러그-소켓형 커넥터가 이용되고 있다.

또한, 예를 들어 실용신안 공개 평6-5111호 공보, 일본 특허 공개 제2000-123819호 공보, 실용신안 공개 평7-36436호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 축전 셀 본체의 일단부의 단자에 형성된 볼록부를, 다른 축전 셀 본체의 타단부의 단자에 형성된 오목부에 끼워 맞춤시키는 끼워 맞춤식 단자 구조가 알려져 있다. 이와 같은 끼워 맞춤식 단자 구조에 따르면, 원터치로 단자끼리를 접속할 수 있으므로 작업성의 향상을 도모할 수 있고, 또한 제조 비용을 저감시킬 수 있다. 그러나, 단자끼리의 접촉 면적을 크게 할 수 없어 전류 패스가 작으므로 대전류를 흘릴 수 없는 문제가 있다.

또한, 니켈 수소나 리튬 전지 등의 단전지나, 전기 이중층 콘덴서 등의 에너지 스토리지 소자 등의 축전 셀은 전기 자동차나 하이브리드 전기 자동차 등에 구동 전원으로서 이용되고 있다. 예를 들어 전기 자동차의 축전 전원 장치로서, 울트라 캐패시터라 불리워지는 축전 장치가 알려져 있다. 이 축전 장치는, 전력을 축전 혹은 방전하는 캐패시터 셀을 수백개 구비하여 구성된다(예를 들어, 일본 특허 공개 평10-125559호 공보 참조).

이러한 울트라 캐패시터를 조립하는 데 있어서는, 캐패시터 셀끼리를 근접시킨 상태로 고정한 후에, 다시 단자끼리를 도통시키는 전기 배선을 해야만 하므로 조립에 큰 수고와 비용이 드는 문제가 있다. 예를 들어, 하나의 울트라 캐패시터에서는 용접 및 전기 배선을 수백개의 캐패시터 셀에 대해 행하게 되므로, 시간, 수고, 비용이 들지도 모른다.

또한, 울트라 캐패시터를 구성하는 캐패시터 셀은 예를 들어 용접 등의 분리 불가능한 고정 방법으로 고정되므로 캐패시터 셀 단일 부재로의 분해나 재접속이 곤란해, 캐패시터 셀 중 어느 하나에 문제가 생긴 경우에는 울트라 캐패시터를 구성하는 모든 캐패시터 셀을 폐기하게 된다.

그래서, 예를 들어 일본 특허 공개 평9-92238호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 축전 셀 본체의 일단부에 수형 나사부를 갖는 단자와 그곳에 체결되는 볼트의 사이에, 복수의 축전 셀을 서로 접속하기 위한 버스 바아나 도선을 끼워 고정하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 일본 특허 공개 평9-92238호 공보에 개시되어 있는 기술에서는, 수형 나사부가 가늘기 때문에 대전류를 흘릴 수 없다. 또한, 볼트 체결에 의한 접속이므로 작업성이 나쁘고, 또한 단자에 나사부를 형성하므로 제조 비용이 높아진다. 또한, 일본 특허 공개 평8-222201호 공보나 일본 특허 공개 제2000-77057호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 본체의 일단부의 단자에 형성된 수형 나사부를, 본체의 타단부의 단자에 형성된 암형 나사부에 나사 결합시키는 나사식 단자 구조가 제안되어 있다. 그러나, 이러한 나사식 단자 구조에서는, 수형 나사부에 나사를 나사 결합시키므로 축전 셀의 접속 작업성이 나쁘고, 단자에 나사부를 형성하므로 제조 비용이 높아진다.

이상과 같이, 종래의 축전 셀의 접속 구조에서는 작업성의 향상, 제조 비용의 저감 및 대전류를 흘리는 것 모두를 동시에 실현할 수 없었다. 이러한 문제는, 버스 바아를 이용하여 복수의 축전 셀을 접속하는 경우에 대해서도 마찬가지이다.

상기한 바와 같이, 축전 셀 본체의 일단부의 단자에 형성된 볼록부를, 다른 축전 셀 본체의 타단부의 단자에 형성된 오목부에 끼워 맞춤시키는 끼워 맞춤식 단자 구조가 알려져 있지만, 단자끼리를 전기적으로 접합하기 위한 커넥터로서 스냅 결합 방식의 커넥터는 알려져 있지 않다. 이는, 스냅 결합 방식의 커넥터는 축선 주위의 각도 조정없이 간편하게 접합할 수 있다고 하는 매우 큰 이점이 있음에도 불구하고, 예를 들어 스냅 버튼의 예를 보면 명백한 바와 같이 암형 커넥터 부재와 수형 커넥터 부재 사이에 유극(遊隙)을 발생시키기 때문이다. 일반적으로, 스냅 결합의 경우 수형 커넥터 부재의 볼록부가 암형 커넥터 부재의 오목부에 끼움 삽입 되어 결합 상태가 되지만, 결합의 작용 부위는 점 또는 선 형상이므로 암형 커넥터 부재와 수형 커넥터 부재의 사이에 유극을 발생시킨다. 이와 같이 유극을 발생시키도록 구성되어 있는 것은, 예를 들어 의복용 스냅 버튼의 경우 설치 피치의 오차를 흡수하고, 또한 결합시의 감촉을 얻기 위함이라 생각된다. 또한, 의복용 스냅 버튼의 경우 빈번히 결합 조작을 행하기 쉽게 하는 것 이상으로, 결합을 해제하는 조작도 행하기 쉽게 할 필요가 있다. 그로 인해, 덜걱거림을 발생시키고 전기 저항이 커지므로 전기적 접속에 적합하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 간단한 조작으로 단자끼리를 전기적으로 접속할 수 있고, 게다가 스냅 결합하였을 때에 덜걱거림을 발생시키는 일 없이 밀착하여 전기 저항이 작고, 양호하게 전기적 접속을 행할 수 있는 스냅 결합 방식의 전기 커넥터를 제공하는 데 있다.

또한, 이러한 스냅 결합 방식의 전기 커넥터의 소재로서는, 양호한 도통성과 적당한 부드러움을 더불어 갖는 구리계 재료가 적합하다. 그러나, 예를 들어 축전 셀의 단자로서는 일반적으로 알루미늄계 재료가 이용되고 있다. 그로 인해, 커넥터의 모재로서 이온화 경향이 낮은 구리를, 이온화 경향이 높은 알루미늄 단자와 접촉시켜 사용하는 경우, 알루미늄 단자가 전식 작용에 의해 감육(減肉)되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은 전기 도통성과 내식성이 우수하며 상기한 바와 같은 문제도 없고, 간단한 조작으로 단자끼리를 장기간 안정적이며 전기적으로 접속할 수 있는 전기 커넥터를 제공하는 데 있다.

이러한 스냅 결합 방식의 전기 커넥터의 개발에 의해 상기한 바와 같은 종래의 문제는 해결할 수 있지만, 커넥터는 축전 셀에 비해 작으므로 착탈시에 보기 어려워 암수형 커넥터 부재의 중심 위치가 어긋나거나, 경우에 따라서는 결합부를 손상시키는 경우가 있어 결합시의 조작성의 가일층의 개량의 여지가 있다. 또한, 커넥터나 그 단자 접속부에 먼지나 액체가 걸린 경우에는, 전기 저항이 커지거나 도전성에 변동이 생기거나, 양호한 전기적 접속을 손상시키기 쉬워지므로 방진, 방적의 면에 있어서도 개선의 여지가 있다.

따라서, 본 발명의 또 다른 목적은 간단한 조작으로 축전 셀의 단자끼리의 상대 위치를 고정하는 동시에 단자끼리를 전기적으로 접속할 수 있고, 게다가 상기한 바와 같은 스냅 결합 방식의 전기 커넥터의 이점을 유지하면서, 또한 그 결합시의 조작성이나 방진, 방적을 개량한 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속부의 커버 장치 및 그것을 이용한 단자간 접속 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 스냅 결합 방식의 전기 커넥터는, 예를 들어 울트라 캐패시터로서 전기 자동차의 축전 전원 장치나, 또한 예를 들어 휴대형 전자 기기의 배터리 장치의 접속, 특히 울트라 캐패시터나 배터리의 축전 셀(캐패시터 셀)을 접속하는 스냅 결합 방식의 커넥터 등으로 해도 매우 유용하다.

따라서, 본 발명의 다른 목적은 상기한 전기 커넥터를 축전 셀용 커넥터로서 이용함으로써, 간단한 조작으로 축전 셀의 단자끼리의 상대 위치를 고정하는 동시에 단자끼리를 전기적으로 접속할 수 있는 착탈식 축전 셀을 제공하는 데 있다.

또한 본 발명의 목적은, 이러한 축전 셀을 복수개 이용함으로써 그것들의 조 립 혹은 분해를 용이하게 행할 수 있고, 축전 장치의 분해나 고장난 축전 셀의 교환 등의 보수도 간단히 행할 수 있는 축전 모듈 및 그것을 이용한 축전 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 복수의 소자의 접속에 있어서의 작업성의 향상 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있는 것은 물론, 대전류를 흘릴 수 있는 축전 셀의 접속 구조 및 그것을 구비한 버스 바아를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 측면에 따르면 전기 커넥터가 제공된다. 그 기본적인 태양은, 도전성 재료에 의해 형성된 한 쌍의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재로 이루어지는 전기 커넥터이며, 상기 암형 커넥터 부재가 스냅 결합에 있어서의 암측 결합부를 갖고, 상기 수형 커넥터 부재가 스냅 결합에 의해 상기 암측 결합부에 끼움 삽입되어 결합되는 수측 결합부를 갖고, 상기 수측 결합부와 암측 결합부를 스냅 결합할 때의 작용부가 경사진 결합면이며, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 적합한 태양에 있어서는, 상기 경사진 결합면은 수형 커넥터 부재측을 향해 끝이 가는 테이퍼형 면이다.

본 발명의 전기 커넥터의 다른 태양은, 상기 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가, 각각 단자에 설치하기 위한 설치부를 갖는 축전 셀용 커넥터이다. 이하, 축전 셀용 커넥터를 포함한 전기 커넥터를 총칭하여 단순히 커넥터라 한다.

보다 구체적인 태양에 있어서는, 상기 수형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능 한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구멍 주위면에 설치된 암형 나사부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 수측 결합부를 구비하고, 상기 암형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구멍 주위면에 설치된 암형 나사부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 암측 결합부를 구비하고 있다.

보다 적합한 태양에 있어서는, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 상기 베이스부의 내부 구멍의 내주연부에 세워 설치된 내측 링부를 갖고, 상기 암형 나사부는 내측 링부의 내주면에 형성되어 있다.

본 발명의 커넥터의 더욱 적합한 태양에 따르면, 상기 암형 커넥터 부재 및 수형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 각각 구리계 모재 상에 Ni 도금층 및 Cu-Sn 도금층이 순차 형성되어 이루어지는 것이다. 적합하게는, 상기 Cu-Sn 도금층 상에 또한 Sn 도금층이 형성되어 있다.

또한, 본 발명의 제2 측면에 따르면 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속부의 커버 장치이며, 각각 기판의 중앙에 개구부를 갖고, 또한 주위에 소정 높이의 주위벽부가 세워 설치된 한 쌍의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재로 이루어지고, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부에 안내되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 단자간 접속부의 커버 장치가 제공된다. 적합한 태양에 있어서는, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부 내에 끼움 삽입되어 스냅 결합되도록 구성되어 있다.

또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 한 쌍의 단자와, 상기한 바와 같은 커 넥터와, 상기한 바와 같은 단자간 접속부의 커버 장치로 구성되고, 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속 장치가 제공된다.

본 발명의 제3 측면에 따르면, 전력을 입출력하는 한 쌍의 단자를 갖고, 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 한쪽 단자에, 암형 커넥터 부재가 다른 쪽 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀이 제공된다. 적합하게는, 상기한 단자간 접속부의 커버 장치를 더 갖고, 상기 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있다.

또한 본 발명의 제4 측면에 따르면, 전력을 입출력하는 한 쌍의 단자를 갖고, 이들을 거쳐서 전력을 축전 및 방전하는 2개 이상의 축전 셀과 상기 커넥터를 구비하고, 상기 축전 셀끼리가 상기 커넥터에 의해 상기 단자끼리의 상대 위치가 고정되는 동시에 전기적으로 접속되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 모듈이 제공된다.

적합한 태양에 있어서는, 상기 축전 셀은 2개의 축전 셀이 서로의 단자를 대향시켜 근접하였을 때에 상기 단자의 측방을 둘러싸고 상기 단자를 포함하는 접속 공간을 구획하는 주위벽부를 갖고, 상기 커넥터에 의해 상기 단자끼리를 고정하여 전기적으로 접속하였을 때에 상기 커넥터는 폐쇄된 접속 공간 내에 있다. 적합하 게는, 상기한 단자간 접속부의 커버 장치를 더 갖고, 상기 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있다.

본 발명의 제5 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 축전 모듈을 복수 구비하고 있는 축전 장치도 제공된다.

또한, 본 발명의 제6 측면에 따르면 외측 링부와, 이 외측 링부의 내측에 형성된 내측 링부를 갖고, 축전 셀의 한쪽 단자에 설치되는 수형 커넥터 부재와 ; 외측 링부와, 이 외측 링부의 내측에 형성된 내측 링부를 갖고, 축전 셀의 다른 쪽 단자에 설치되는 암형 커넥터 부재를 구비하고 ; 상기 수형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 단부면과 상기 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 단부면이 서로 충돌되고, 또한 상기 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 상기 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면이 서로 압접함으로써 상기 수형 커넥터 부재와 상기 암형 커넥터 부재가 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조가 제공된다.

또한 본 발명의 제7 측면에 따르면, 버스 바아 플레이트와 상기한 커넥터를 갖고, 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 일단부에, 암형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 타단부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바아가 제공된다.

본 발명자들의 연구에 따르면, 수형 커넥터 부재의 수측 결합부와 암형 커넥 터 부재의 암측 결합부를 스냅 결합할 때의 작용부가 경사진 결합면으로 하고, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되도록 구성하면 덜걱거림을 발생시키는 일 없이 밀착하여 전기 저항이 작아지고, 양호하게 전기적 접속을 행할 수 있는 것을 발견하였다.

여기서, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되는 태양으로서는, 수측 결합부가 암측 결합부를 압박하는 태양, 암측 결합부가 수측 결합부를 압박하는 태양 및 수측 결합부와 암측 결합부가 모두 상대측을 압박하는 태양이 포함되지만, 어느 쪽의 태양에 있어서도 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되어 있다고 파악할 수 있다.

특히 양호한 결합 상태는, 상기 경사진 결합면이 수형 커넥터 부재측을 향해 끝이 가는 테이퍼형 면인 경우이다. 이 경우, 수측 결합부는 항상 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재에 의해 형성되는 공간 내를 향해 압박된 상태가 되므로, 결합 상태가 해제되기 어려워 항상 양호한 결합 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 커넥터는, 단자에 설치하기 위한 설치부를 갖고, 모두 도전성 재료에 의해 형성된 한 쌍의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재로 이루어지는 축전 셀용 커넥터로서 특히 유리하게 이용할 수 있다. 이러한 커넥터는, 원터치 스냅 동작으로, 한쪽 단자와 이 단자에 전기적으로 도통되는 다른 단자와의 상대 위치를 고정하는 동시에 상기 단자끼리를 전기적으로 접속하는 데 이용할 수 있다.

이러한 커넥터에 있어서는, 축전 셀(또는 캐패시터 셀)의 단자와 이 단자에 도통되는 다른 단자에, 각각 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 설치된다. 그리고, 각각의 단자에 설치된 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 암수형 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)의 스냅 동작에 의해 결합시킨다. 그러면, 양단자의 위치가 근접한 상태(또는 양단자가 접촉한 상태)로 고정된다. 또한, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 도전성 부재로 형성되어 있으므로 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 결합에 의해 전기적으로 도통된다.

또한, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재를 스냅 동작으로 탈착하면, 단자끼리가 이격되는 동시에 전기적 접속도 해제된다.

수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재와의 결합/탈착에 의해, 스냅 동작으로 단자끼리를 착탈 가능하게 접속할 수 있으므로, 조립 작업이나 분해 작업이 매우 간단하다. 예를 들어, 울트라 캐패시터로 대표되는 대형 축전 장치가 되면, 수백개의 축전 셀을 접속해야만 하는 경우도 있으므로 그 효과는 매우 크다.

또한, 커넥터의 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재가 도전성을 갖기 때문에, 양자를 결합시키면 단자끼리가 전기적으로 도통된다. 그로 인해, 전기 배선이 불필요해져 접속 작업이 매우 간편해진다.

축전 셀의 단자 그 자체에 스냅 결합되는 기능을 갖게 하는 것도 생각할 수 있지만, 반복 스냅 동작에 의해 결합 수단이 손상된 경우에는 단자마다 바꾸거나, 단자만을 뺄 수 없으면 축전 셀마다 바꿀 필요가 생긴다. 이 점, 단자에 대해 다른 부재로서의 커넥터를 설치함으로써, 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)이 손상된 경우에는 수형 커넥터 부재 혹은 암형 커넥터 부재만을 바꾸면 돼, 교환 부품의 비용을 대폭 삭감할 수 있다.

또한, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 형성하는 도전성 부재는, 예를 들어 터프 피치 구리 등의 전기 전도율이 큰 금속인 것이 바람직하지만, 이 밖에 도전성 고분자라도 좋고 혹은 고분자 재료에 구리, 은, 흑연 등의 도체를 분산한 전기 전도성 수지라도 좋다.

여기서, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은, 단조로 일체 성형되는 것이 바람직하다. 단조로 성형하면 제조 효율이 높고, 그 결과 제조 비용을 저감시킬 수 있다.

또한, 축전 셀의 단자에 도통 접속되는 다른 단자로서는, 다른 하나의 축전 셀의 단자라도 좋고, 혹은 버스 플레이트 등의 접속 부재에 설치된 단자라도 좋고, 양 단자의 형상이나 구조는 동일해도 좋고 달라도 좋다.

본 발명에서는 상기 단자는 나사부를 갖고, 상기 수형 커넥터 부재 및 상기 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 상기 단자의 상기 나사부에 나사 결합하는 나사부를 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 단자의 나사부에 커넥터(수형 커넥터 부재, 암형 커넥터 부재)의 나사부를 나사 결합시키는 것만으로 단자에 수형 커넥터 부재 혹은 암형 커넥터 부재를 설치할 수 있다. 그로 인해, 커넥터를 간편하게 단자에 설치할 수 있고, 또한 간단히 제거할 수도 있다. 또한, 단자와 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)의 어느 한쪽에 수형 나사부가 설치되고, 어느 다른 쪽에 암형 나사부가 설치되어 있으면 좋다.

본 발명의 적합한 커넥터에 있어서는, 상기 수형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구멍 주위면에 설치된 암형 나사 부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 수측 결합부를 구비하고, 상기 암형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구멍 주위면에 설치된 암형 나사부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 암측 결합부를 구비하고 있다. 이러한 커넥터는 단자의 외주면에 수형 나사부를 갖는 축전 셀에 적합하게 이용할 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 베이스부의 내부 구멍에 단자를 삽통하여 단자의 수형 나사부와 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)의 암형 나사부를 나사 결합시킴으로써 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자에 설치할 수 있다. 그리고, 내부 구멍을 둘러싸고 수측 결합부(암측 결합부)가 세워 설치되어 있으므로, 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자에 설치하였을 때에 단자가 수측 결합부(암측 결합부)에 의해 둘러싸여 보호된다. 그에 의해, 단자에 이물질이 부착하는 것이 방지되어 축전 셀의 고장 등이 방지된다.

본 발명의 더욱 적합한 커넥터에 있어서는, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 상기 베이스부의 내부 구멍의 내주연부에 세워 설치된 내측 링부를 갖고, 상기 암형 나사부는 내측 링부의 내주면에 형성되어 있고, 또한 상기 내측 링부의 내주면에는 상기 암형 나사부가 형성되지 않은 홈부가 마련되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 내측 링부의 암형 나사부와 단자의 수형 나사부를 나사 결합시킴으로써 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자에 설치할 수 있다.

내측 링부의 암형 나사부는, 예를 들어 나사 가공에 의해서도 형성할 수 있 지만 전조(프레스)에 의해 각설(刻設)할 수 있다. 이와 같이 내측 링부의 암형 나사부를 전조로 형성함으로써, 커넥터의 제조 효율이 향상되고 또한 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 상기 내측 링부는 탄성 변형 쉽게 하기 위해 상기 암형 나사부가 새겨지지 않은 슬릿부 또는 홈부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은, 상기 내측 링부의 상단부에, 상기 내측 링부의 반경 방향 외측을 향해 상기 홈부로부터 연장된 손잡이부를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 손가락 등을 손잡이부에 걸어 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 회전시킬 수 있으므로, 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자의 수형 나사부에 간편하게 나사 결합시킬 수 있어 조립 등의 작업 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 적합한 커넥터에 있어서는, 상기 내측 링부의 내주면은 상기 베이스부로부터 상단부를 향해 적어도 상기 내주면의 최소 직경이 상기 단자의 상기 수형 나사부의 최소 직경보다도 작아지도록 직경 축소되어 있다. 또한, 상기 내측 링부는 단자에의 나사 결합에 의해 직경 확대될 정도의 탄성을 갖고 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 적합한 태양에 있어서는, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽의 베이스부는 상기 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)의 외측에 구멍부를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 구멍부에 손가락이나 공구를 삽입하여 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 간편하고 또한 신 속하게 회전시킬 수 있으므로, 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자의 수형 나사부에 간편하게 나사 결합시킬 수 있다. 이 경우, 복수의 구멍부의 형상에 따라 절입하여 형성되는 소편을 수직 상승시킴으로써 복수의 환상으로 배치된 갈고리 형상의 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)을 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우, 구멍부의 형성과 갈고리 형상의 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)의 형성을 동시에 행할 수 있으므로, 제조 비용을 높이는 일 없이 구멍부를 형성할 수 있다.

또한, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽의 베이스부의 외연부에, 반경 방향 외측을 향해 돌출한 복수의 갈고리 부재를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 갈고리 부재(또는 갈고리 부재 사이의 오목부)에 손가락 또는 공구를 걸어 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 회전시킬 수 있어, 수형 커넥터 부재(암형 커넥터 부재)를 단자의 수형 나사부에 간편하게 나사 결합시킬 수 있다. 이 경우, 베이스부의 외연부를 절입하여 형성되는 소편을 수직 상승시킴으로써 복수의 환상으로 배치된 갈고리 형상의 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)을 형성하는 동시에, 복수의 갈고리 부재(및 갈고리 부재 사이의 오목부)를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 제조 비용을 높이는 일 없이 갈고리 형상의 결합 수단(수측 결합부, 암측 결합부)의 형성과 오목부의 형성(오목부 사이에 잔존하는 갈고리 부재의 형성)을 동시에 행할 수 있다.

상기한 바와 같은 커넥터의 사용시에는, 각각 기판의 중앙에 개구부를 갖고, 또한 주위에 소정 높이의 주위벽부가 세워 설치된 한 쌍의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재로 이루어지고, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부에 안내되도록 구성되어 있는 단자간 접속부의 커버 장치를 이용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 단자간 접속부의 커버 장치는, 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속부의 와셔와 같은 커버 장치이며, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부 내에 안내되도록 구성되어 있다. 그로 인해, 이하와 같은 작용·효과를 얻을 수 있다.

(1) 스냅 결합시의 가이드

커넥터에 의한 단자간 접속이 스냅 결합에 의해 행해지고, 암수형 커버 부재가 서로 안내하는 구성이므로, 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가 스냅 결합시의 조심(調芯) 가이드로서 기능하고 결합시의 조작성이 각별히 향상되어, 커넥터의 암수형 커넥터 부재의 중심 위치가 어긋나거나 결합부를 손상시키는 문제는 해소된다. 또한, 커버 장치가 서로 안내하는 구성으로서는, 예를 들어 수형 커버 부재의 주위벽부 단부 모서리부 및/또는 암형 커버 부재의 주위벽부 단부 모서리부가 내측 또는 외측으로 확대 혹은 모따기되어, 수직인 주위벽 부분끼리가 미끄럼 접촉하여 포개지는 태양이나, 바람직하게는 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부에 끼움 삽입되어 스냅 결합하는 태양 등 다양한 태양을 채용할 수 있다.

스냅 결합 방식의 커넥터는, 사용시의 탈락을 방지하기 위해 걸림 이탈력이 크게 되어 있다. 그와 동시에 결합력도 크게 되어 있다. 따라서, 결합시에 스냅 결합 방식의 커넥터의 암수의 중심 위치가 어긋난 경우, 결합에 큰 힘을 필요로 하 거나 결합부를 손상시킬 우려가 있다. 본 발명의 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재를 스냅 결합시의 조심 가이드로서 이용함으로써, 이러한 문제를 해소할 수 있다. 이 경우, 스냅 결합 방식의 커넥터의 외측에 본 발명의 커버 장치를 배치하여, 커넥터의 암수형 커넥터 부재가 접촉하기 전에 커버 장치의 암수형 커버 부재를 접촉하도록 커넥터의 암수형 커넥터 부재와 커버 장치의 암수형 커버 부재의 높이 관계를 조정하면 좋다. 또한, 커버 장치의 암수형 커버 부재의 태양을 적합한 것으로 하면(예를 들어, 이들 직경을 크게 하는 등), 중심 위치의 어긋남을 흡수 가능해진다. 또한, 암수형 커버 부재의 주위벽부의 두께를, 상단부 개구부측보다도 기단부측을 향해 두꺼워지도록 하면, 수형 커버 부재의 암형 커버 부재에의 삽입에 수반하여 조심해 가게 된다.

(2) 방진, 방적성

또한, 커버 장치의 수형 커버 부재가 암형 커버 부재에 안내되었을 때에, 수형 커버 부재와 암형 커버 부재에 의해 폐쇄 공간이 형성되고, 이 중에 커넥터에 의한 단자간 접속부가 존재하게 되므로 방진, 방적성이 대폭 개선되어, 커넥터에 의한 단자간 접속부에 먼지나 액체가 걸리거나 하는 것이 효과적으로 방지된다.

커버 장치의 수형 커버 부재 및 암형 커버 부재의 재료로서는, 플라스틱, 금속 등의 탄성이 있는 재료이면 사용 가능하지만, 상기한 효과를 위해서는 플라스틱 재료로 제작하는 것이 바람직하다.

플라스틱제의 커버 장치를 사용한 경우, 암수형 커버 부재가 플라스틱이므로 밀착성을 높일 수 있고, 암수형 커버 부재끼리가 포개짐으로써 유극을 발생시키지 않도록 할 수 있다. 또한, 플라스틱제의 커버 장치를 사용한 경우 밀폐성이 우수하므로 밀폐 공간 내에 결로를 발생시키는 경우가 있으며, 이는 커넥터의 부식 등의 원인이 되므로 예를 들어 주위벽부의 기단부측에 내부의 결로를 배출시키기 위해 물 제거 구멍을 마련하는 것이 바람직하다.

단, 상기 방진, 방적성이 요구되지 않는 환경하에 있어서 사용하는 경우에는, 암수형 커버 부재의 주위벽부가 전체 둘레에 걸쳐 존재할 필요는 없으므로 탄력성을 부여하거나 결합력을 조절하기 위해, 수형 커버 부재 및/또는 암형 커버 부재의 주위벽부에 슬릿이나 절결부 등을 마련할 수도 있다. 또한, 슬릿이나 절결부 등을 마련한 경우라도, 그것에의 주위 방향의 위치 관계에 의해 폐쇄 공간을 형성할 수 있고, 또한 개구율을 조정하는 것도 가능하다.

본 발명의 축전 모듈은 전력을 입출력하는 한 쌍의 단자를 갖고, 이들을 거쳐서 전력을 축전 및 방전하는 2개 이상의 축전 셀과, 상기 단자에 고정된 상기 커넥터를 구비하고, 상기 축전 셀끼리가 상기 커넥터에 의해 상기 단자끼리의 상대 위치가 고정되는 동시에 전기적으로 접속되도록 구성되어 있다.

이와 같이 복수의 축전 셀이 접속된 축전 모듈은, 예를 들어 휴대형 전자 기기의 배터리로서 적합하다. 휴대형 전자 기기로서는, 예를 들어 노트북 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화, PDA(Personal Digital Assistance), 휴대형 음악 미디어 재생기 등을 들 수 있다.

본 발명의 축전 모듈에 있어서, 상기 축전 셀은 2개의 축전 셀이 서로의 상기 단자를 대향시켜 근접하였을 때에 상기 단자의 측방을 둘러싸고 상기 단자를 포 함하는 접속 공간을 구획하는 주위벽부를 갖고, 상기 커넥터에 의해 상기 단자끼리를 고정한 전기적으로 접속하였을 때에, 상기 커넥터는 폐쇄된 접속 공간 내에 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 따르면, 접속되는 단자끼리는 주위벽부에 의해 보호된다. 예를 들어, 주위벽부에 의해 접속 공간을 액밀하게 구획할 수도 있어, 단자의 보호를 확실하게 할 수 있다. 그 결과, 단자로의 이물질의 부착이 방지되어 축전 장치의 동작이 안정적이고, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 주위벽부는 서로 접속되는 양쪽의 축전 셀에 설치되어 있어도 좋고, 어느 한쪽의 축전 셀에만 설치되어 있어도 좋다.

또한, 본 발명의 축전 모듈에 있어서는 상기 단자간 접속부의 커버 장치를 이용할 수도 있다. 이 경우, 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재는, 각각 상기 축전 셀의 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재의 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치된다.

본 발명의 축전 장치는, 상기한 축전 모듈을 복수 구비하고 있다. 이러한 구성에 따르면, 예를 들어 수백개의 축전 셀을 구비하는 대형의 축전 장치(울트라 캐패시터)로 할 수 있고, 예를 들어 전기 자동차 등의 전원으로서 이용할 수 있다. 이 경우, 수백개의 축전 셀을 접속해야만 하지만, 커넥터에 의한 스냅 결합으로 접속할 수 있으므로 조립 효율을 각별히 향상시킬 수 있다.

또한, 축전 장치는 예를 들어 다수의 축전 모듈이 버스 바아나 버스 플레이트에 의해 전기적으로 접속되어 구성된다.

이러한 축전 모듈이나 버스 바아 또는 버스 플레이트에는, 본 발명의 축전 셀의 접속 구조를 적합하게 적용할 수 있다. 특히, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 서로의 단부면을 충돌시키는 동시에, 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면을 서로 압접시킴으로써 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재와의 접속을 행하는 접속 구조에서는, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 서로 충돌된 단부면 사이에 전류 패스가 형성되고, 또한 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면 사이에 전류 패스가 형성되기 때문에, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재에는 외측 링부와 내측 링부의 2개의 전류 패스가 형성된다. 따라서, 전류를 흘리는 면적을 크게 할 수 있으므로 대전류를 흘릴 수 있다.

여기서, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 외측 링부는 소성 변형 부재나 탄성 부재로 구성할 수 있다. 소성 변형 부재를 이용하는 경우에는, 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면을 서로 단단히 고정시킬 수 있다. 한편, 탄성 부재를 이용하는 경우에는, 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면을 서로 탄성적으로 압박할 수 있다. 탄성 부재는, 소성 변형 부재보다도 내구성이 있으므로 적합하다.

상기 태양에서는, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재 사이의 접속 저항을 저감시키기 위해 다양한 구성을 이용할 수 있다. 예를 들어, 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면은 암형 커넥터 부재측으로부터 멀어짐에 따라서 반경 방향으로 직경 확대되는 직경 확대부를 가질 수 있다. 이 경우, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 접속된 상태에서 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 직경 확대부와 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면을 서로 탄성적으로 압박할 수 있다. 또한, 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면은 수형 커넥터 부재측으로부터 멀어짐에 따라서 반경 방향으로 직경 축소되는 직경 축소부를 가질 수 있다. 이 경우, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 접속된 상태에서 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 직경 축소부를 서로 탄성적으로 압박할 수 있다.

상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 축전 셀의 본체에 고정하기 위해 다양한 구성을 이용할 수 있다. 예를 들어, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 내주면에 나사부를 형성하고, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주연부에 반경 방향 외측을 향해 돌출한 복수의 갈고리 부재를 형성할 수 있다. 이 경우, 갈고리 부재는 나사부의 나사 체결시에 이용되는 소정의 공구가 결합되는 부분으로 할 수 있다. 이러한 태양에서는, 갈고리 부재를 소정의 공구가 결합되는 부분으로서 이용하므로, 수형 커넥터 부재 혹은 암형 커넥터 부재를 축전 셀의 단자에 나사 결합하여 고정할 때에, 그 고정을 용이하게 행할 수 있다.

갈고리 부재는 다양한 태양으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 용이하게 식별할 수 있도록, 그들 갈고리 부재의 수를 서로 다르게 이룰 수 있다. 또한, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 갈고 리 부재의 적어도 한쪽 단자의 서로 인접하는 갈고리 부재를, 연결부에 의해 연결할 수 있다. 이러한 태양에서는, 연결부에 의해 갈고리 부재의 강도를 향상시킬 수 있다. 또한, 어느 한쪽의 커넥터 부재의 서로 인접하는 갈고리 부재를, 연결부에 의해 연결하는 경우 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재의 형상이 다르기 때문에, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 용이하게 식별할 수 있다.

수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재를 원주 방향에 따라 등간격으로 형성할 수 있어, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재의 수를, 소정의 공구의 이(齒)의 수의 정수배로 할 수 있다. 이러한 태양에서는, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 단자에 나사 결합하여 고정할 때에, 공통의 공구를 이용할 수 있다.

또한, 상기 공구의 갈고리 부재와의 결합을 용이하게 행하기 위해, 예를 들어 수형 커넥터 부재 및/또는 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재는 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상대측 커넥터 부재에 접근하도록 만곡한 형상을 가질 수 있다. 이러한 태양에서는, 수형 커넥터 부재 및/또는 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재에 대한 공구가 결합되는 선 또는 면적을 크게 할 수 있다.

수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 접속된 복수의 축전 셀의 전압 검출을 용이하게 하기 위해 다양한 구성을 이용할 수 있다. 예를 들어, 원판 형상을 이루는 베이스부와, 그 외주연부에 따라 형성된 주위벽부와, 상기 주위벽부 상단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출한 플랜지부를 갖는 와셔를 구비할 수 있다. 이 경우, 와셔는 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽과, 축전 셀의 단자 사이에 개재 장착하여 체결 부착할 수 있다. 이러한 태양에서는, 접속된 복수의 축전 셀에 있어서 서로 대향하는 와셔의 주위벽부 상단부의 플랜지부의 사이에 도체를 개재시킴으로써 전압 검출을 행할 수 있다.

상기한 바와 같은 커넥터는, 복수의 축전 셀을 접속하기 위해 이용되는 버스 바아에도 적용할 수 있다. 본 발명의 버스 바아는, 버스 바아 플레이트와 상기한 커넥터를 갖고, 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 일단부에, 암형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 타단부에 고정되어 있다. 이 경우, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재를 용접에 의해 버스 바아 플레이트에 고정하는 것이 적합하다. 또한, 상기 갈고리 부재는 용접 여유부로서 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명의 버스 바아에서는, 버스 바아 플레이트 일단부의 수형 커넥터 부재에, 한쪽 축전 셀의 암형 커넥터 부재를 접속할 수 있고, 버스 바아 플레이트 타단부의 수형 커넥터 부재에, 다른 쪽 축전 셀의 암형 커넥터 부재를 접속할 수 있다.

상기한 바와 같이, 커넥터의 모재로서 이온화 경향이 낮은 구리를, 이온화 경향이 높은 알루미늄 단자와 접촉시켜 사용하는 경우 알루미늄 단자가 전식 작용에 의해 감육되는 문제가 있다.

그래서, 모재(구리)보다 이온화 경향이 큰 금속 Ni의 도금층을 모재 표면에 형성하는 것이 바람직하다. Ni는 모재(구리)보다 이온화 경향이 높기 때문에, 전극 전위차를 비교한 경우 Ni-알루미늄 쪽이, 구리-알루미늄보다 작으므로 접촉하는 알루미늄 단자의 전식을 막을 수 있다.

그러나, Ni 도금층은 단단하여, 도통성이 비교적 나쁘다. 따라서, 커넥터 부재의 표면 거칠기(요철)를 벌충하는 것이 곤란하여 스냅 결합하였을 때의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 밀착성이 나빠지고, 또한 도통성이 나쁜 것과 아울러 단자와의 접촉 저항이 높아진다.

이러한 문제는, Ni 도금층 상에 도통성이 좋은 Cu-Sn 도금층을 형성하고, Ni 도금층의 도통성의 악화를 보상함으로써 해소할 수 있다. 또한, Cu-Sn 도금층은 비교적 부드럽기 때문에, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 스냅 결합하였을 때, 커넥터 부재의 표면 거칠기(요철)를 벌충하는 것이 가능해져 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 밀착성이 좋아지고, 또한 스냅 결합시의 슬립성도 좋다.

또한, 상기한 바와 같이 Ni 도금층은 도통성이 나쁘기 때문에, 도금 두께는 얇게 할 필요가 있다. 한편, Cu-Sn 도금층은 도금층을 두껍게 형성하기 어려워, 통상의 도금 처리에서는 막 두께는 제한된다.

그래서, 도금층의 토탈 막 두께를 두껍게 하여 내전식성을 보다 향상시키고자 하는 경우에는, 상기 Cu-Sn 도금층 상에 또한 Sn 도금층을 형성하는 것이 바람직하다. Sn 도금층은 도통성이 좋고, Ni 도금층의 도통성의 악화를 보상할 수 있는 동시에, 두꺼운 막의 도금층을 형성할 수 있다. 또한, Sn 도금층은 내식성이 매우 커 표면층으로서 적합하며, 또한 도금층이 부드럽기 때문에 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가 스냅 결합하였을 때 커넥터 부재의 표면 거칠기(요철)를 벌충하는 것이 가능해져 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 밀착성이 좋아진다. 단, 부드럽기 때문에 스냅 결합시의 슬립성은 손상되기 쉬운 경향이 있다. 또한, Sn 도금층 상에 Cu-Sn 도금층을 형성하는 것은 곤란하지만, Cu-Sn 도금층 상에 Sn 도금층을 형성하는 것은 가능하다. 또한, Cu-Sn 도금층을 생략하고 Sn 도금층을 2층 형성한 경우 표면의 요철이 커져, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 스냅 결합이 곤란해진다.

이상 설명한 각 도금층에 요구되는 특성이나 특징으로부터, Ni 도금층의 두께는 0.1 내지 15 ㎛ 정도, Cu-Sn 도금층의 두께는 0.1 내지 10 ㎛ 정도, Sn 도금층의 두께는 0 내지 25 ㎛ 정도가 적당하다.

또한, 각 도금층의 형성은 종래 공지의 방법으로 행하면 좋고, 일반적으로 탈지 처리, 수세 처리, 산활성화 처리, 도금 처리, (변색 방지 처리), 수세(탕세) 처리, 건조 처리 등의 일련의 처리에 의해 행해진다.

Ni 도금층의 형성에는, Ni 이온원으로서의 황산 니켈 등의 황산염 및 염화 니켈, 염화 암모늄 등의 염화물이나 붕산 등을 함유하는 Ni 도금욕이 이용되고, 황산 니켈 등의 황산염의 농도는 일반적으로 150 내지 500 g/L 정도로 충분하다.

또한, Cu-Sn 도금층이나 Sn 도금층의 형성에는 종래부터 이용되고 있는 시안-주석산욕, 시안-피롤린산욕, 피롤린산욕(일본 특허 공개 제2004-35980호 공보, 일본 특허 공개 평10-102278호 공보, 일본 특허 공개 제3455712호 공보 참조) 등을 이용할 수 있다. 구리 이온원으로서는, 예를 들어 황산구리, 초산구리, 탄산구리, 메탄술폰산구리, 설파민산구리 2-히드록시에탄술폰산구리, 2-히드록시프로판술폰산구리, 염화구리, 피롤린산구리 등의 수용성 구리염을 들 수 있고, 또한 주석 이온 원으로서는 예를 들어 피롤린산 제1주석, 염화 제1주석, 황산 제1주석, 초산 제1주석, 설파민산 제1주석, 글루콘산 제1주석, 주석(酒石)산 제1주석, 산화 제1주석, 주석산나트륨, 주석산 칼륨, 메탄술폰산 제1주석, 2-히드록시에탄술폰산 제1주석, 2-히드록시프로판술폰산 제1주석, 붕불화 제1주석 등의 수용성 주석염을 들 수 있다. 수용성 구리염의 배합량은, 구리로서 0.05 내지 40 g/L 정도의 범위가 적당하며, 또한 수용성 주석염의 배합량은 주석으로서 1 내지 60 g/L 정도의 범위가 적당하다.

또한, 상기 도금욕에는 종래와 마찬가지로 필요에 따라서 아민 유도체나 알데히드 유도체 등의 광택제, 계면 활성제, 응력 감소제, 전도성 보조제, 산화 방지제, 소포제, pH 완충제 등의 첨가제를 적절하게 선택하여 첨가할 수도 있다.

또한, 본 발명의 커넥터가 커버 부재 혹은 와셔를 거쳐서 단자에 접속되는 경우에는, 플라스틱제의 커버 부재 또는 와셔를 제외하고, 금속제의 커버 부재 또는 와셔에도 본 발명에 따른 도금 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부 도면에 도시한 본 발명의 여러 실시 태양을 설명하면서, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명의 커넥터를 적합하게 이용할 수 있는 축전 장치의 기본적인 실시 태양을 도1 및 도2를 참조하여 설명한다.

이 축전 장치는, 예를 들어 다수의 전기 이중층 캐패시터 셀(축전 셀)에 의해 구성된 대형 콘덴서의 1종이며, 전기 자동차의 축전 전원 장치인 울트라 캐패시터로서 이용된다.

도1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 축전 장치(1)는 내부에 수납 공간을 갖는 하우징(2)과, 하우징(2) 내에 수납되어 대형의 축전 용량을 갖는 축전 블록(3)을 구비하고 있다.

축전 블록(3)은 축전 블록(3)을 구성하는 단위 유닛이 되는 캐패시터 셀(축전 셀)(20)과, 복수의 캐패시터 셀(20)을 도통시키는 버스 플레이트(4)와, 축전 블록(3)을 하나의 집합체로 통합하는 활착 플레이트(6)와, 캐패시터 셀(20)끼리 혹은 캐패시터 셀(20)과 버스 플레이트(4)를 접속하는 커넥터(축전 셀용 커넥터)(30)를 구비하고 있다.

캐패시터 셀(20)은, 도2에 도시된 바와 같이 내부에 수납 공간을 갖는 케이스(21)와, 케이스(21)에 수납된 전지부(25)와, 전지부(25)로부터의 전력을 입출력하기 위한 한 쌍의 단자(26a, 26b)를 구비하고 있다.

케이스(21)는 상하 양단부를 제외하고 전지부(25)의 주위를 둘러싸는 측판(22)과, 측판(22)의 상하 양단부의 개구를 폐색하는 덮개판(23a, 23b)으로 구성되어 있다. 측판(22)의 각 개구측 단부 모서리와 덮개판(23a)(또는 23b)의 주연부가, 겹쳐진 상태에서 외측으로 권취되어 말리도록 구부러져 밀봉되어, 케이스(21)의 내부가 밀봉된다. 이 때, 절곡되어 형성된 벽이 덮개판(23a, 23b)으로부터 수직 상승하여 단자(26a, 26b)를 둘러싸는 주위벽부(24a, 24b)가 된다.

전지부(25)는 콘덴서이며, 예를 들어 전기 이중층 캐패시터 셀로 구성되는 것을 일예로서 들 수 있다.

단자(26a, 26b)는 케이스(21)에 수납된 전지부(25)로부터 케이스(21)의 외부 에 면하여 케이스(21)의 상부와 하부에 설치되어 있다. 단자(26a, 26b)는 각각 덮개판(23a, 23b)의 대략 중앙으로 돌출하여 설치되고, 그 외주부에는 수형 나사부(27a, 27b)를 구비하고 있다. 또한, 각 덮개판으로부터 단자의 선단부까지의 높이는 각 덮개판으로부터 주위벽부의 선단부까지의 높이와 대략 동등하다.

여기서, 도2에 도시된 바와 같이 직렬로 접속된 2개의 캐패시터 셀(20)에 의해 축전 모듈(10)이 구성된다. 이 때, 2개의 캐패시터 셀(20)이 접속된 상태에서는, 주위벽부(24a, 24b)의 선단부끼리가 접촉하여, 2매의 덮개판(23a, 23b)과 주위벽부(24a, 24b)에 의해 단자(26a, 26b)가 외부로부터 구획된 상태가 된다. 이 덮개판(23a, 23b)과 주위벽부(24a, 24b)에 의한 구획에 의해 접속 공간(S1)이 형성되고, 그 중의 접속부는 외부로부터 보호된다. 그리고, 도1에 도시된 바와 같이 병렬로 접속된 다수의 축전 모듈(10)에 의해 축전 블록(3)이 구성된다.

버스 플레이트(4)는 소정 피치로 배치된 복수의 단자(5)를 구비하고, 병렬로 배열된 축전 모듈(10)의 상하 양단부에 각각 배치된다. 버스 플레이트(4)의 단자(5)와 축전 모듈(10)[캐패시터 셀(20)]의 단자(26a 또는 26b)가 커넥터(30)에 의해 접속된다. 버스 플레이트(4)에 의해 병렬로 배열된 축전 모듈(10)이 전기적으로 도통된다.

활착 플레이트(6)는 복수의 축전 모듈(10)이 버스 플레이트(4) 사이에 끼워져 형성되는 적층 유닛과 대략 동일한 길이의 기판(7)과, 이 기판(7)의 양단부로부터 연속하여 돌출 설치된 끼움 부재(8)를 구비하고, 복수의 축전 모듈(10)을 끼운 상태의 버스 플레이트(4)를 측방으로부터 끼움 부재(8)로 끼워 미끄럼 방지한다.

커넥터(30)는 축전 모듈(10)을 구성하는 2개의 캐패시터 셀(20)의 사이에 배치되어 있는 동시에, 캐패시터 셀(20)과 버스 플레이트(4) 사이에 배치되어 있다. 커넥터(30)는 캐패시터 셀(20)끼리 혹은 캐패시터 셀(20)과 버스 플레이트(4)를 걸림 이탈 가능하게 계지하는 동시에 전기적으로 도통시킨다.

다음에, 본 발명의 스냅 결합 방식의 커넥터(축전 셀용 커넥터)의 기본적인 제1 실시 태양에 대해 도3 내지 도8을 참조하면서 설명한다.

커넥터(30)는 스냅 동작에 의해 착탈되는 도3에 도시한 수형 커넥터 부재(40) 및 도4에 도시한 암형 커넥터 부재(60)로 구성되어 있다.

수형 커넥터 부재(40)는 도3 및 도5에 도시된 바와 같이, 중앙에 내부 구멍(50)을 갖는 대략 원형 평판 형상의 베이스부(41)와, 내부 구멍(50)의 주위 모서리부에 세워 설치되고, 단자로의 설치부로서 기능하는 내측 링부(45)와, 베이스부(41)의 외측 부근에 있어서 내측 링부(45)를 둘러싸도록 세워 설치된 외측 링부(수측 결합부)(42)를 구비하고 있다.

내측 링부(45)는 외측 링부(42)가 설치되는 것과 같은 측에 수직 상승되어 있는 동시에, 그 내주면에는 암형 나사부(46)가 형성되어 있다.

외측 링부(42)는 내측 링부(45)의 주위에 소정 간격 이격하여 세워 설치되어 있다. 외측 링부(42)는, 도5에 도시된 바와 같이 기단부측(42A)으로부터 상단부의 개구측(42B)을 향해 대략 S자 형상으로 만곡된 단면 형상을 갖는다.

그리고, 외측 링부(42)의 외측면은 기단부측(42A)으로부터 개구측(42B)을 향해 점차 내측으로 직경이 작아져 가지만, 대략 중간부에서 최소 직경의 직경 축소 부(43)가 되어, 이 위치에 수측 결합 오목부(43a)가 형성되어 있다. 이 직경 축소부(43)로부터 직경이 커지기 시작하여 외측 테이퍼면(44a)이 형성되고, 직경 확대부(44)에 도달한 후 개구측(42B)을 향해 직경 축소되는 테이퍼면에 의해 수측 안내면(44b)이 형성되어 암형 커넥터 부재로의 삽입이 용이해지도록 구성되어 있다.

외측 링부(42)는 탄성을 갖고, 외측으로부터 내측을 향해 압박력이 부가되면, 개구측(42B)이 반경 방향으로 약간 직경 축소되고, 또한 압박력이 해제되면 탄성 복원력에 의해서 원래의 직경으로 복원된다.

한편, 암형 커넥터 부재(60)는 도4 및 도5에 도시된 바와 같이 중앙에 내부 구멍(70)을 갖는 대략 원형 평판 형상의 베이스부(61)와, 내부 구멍(70)의 주위 모서리부에 세워 설치되고, 단자로의 설치부로서 기능하는 내측 링부(67)와, 베이스부(61)의 외측 부근에 있어서 내측 링부(67)를 둘러싸도록 세워 설치된 외측 링부(암측 결합부)(62)를 구비하고 있다.

내측 링부(67)는 외측 링부(62)가 설치되는 것과 같은 측에 수직 상승되어 있는 동시에, 그 내주면에는 암형 나사부(68)가 형성되어 있다.

외측 링부(62)는 내측 링부(67)로부터 소정 간격 이격되어 세워 설치되어 있다. 외측 링부(62)는, 도5에 도시된 바와 같이 기단부측(62A)으로부터 서서히 직경 축소되고, 상단부의 개구측(62B) 근방에서 약간 직경 확대되어 굴곡한 링 형상이다. 외측 링부(62)의 내주면은, 기단부측(62A)으로부터 개구측(62B)을 향해 서서히 직경 축소되지만 도중에서 직경 확대로 바뀐다.

외측 링부(62)의 내주면에 있어서, 직경 축소되는 부분에 테이퍼면(끼워 맞 춤 오목부)(64)이 형성되는 동시에, 개구측(62B)을 향해 직경 확대되는 테이퍼면에 의해 암측 안내면(66)이 형성된다. 또한, 기단부측(62A)으로부터 직경 축소되고, 직경 확대로 바뀌는 위치 내면에 암측 결합 볼록부(65)가 형성된다.

외측 링부(62)는, 도4에 도시된 바와 같이 일정한 피치로 마련된 8개의 절결부(63)에 의해 8개로 분할되어 있다. 그리고, 외측 링부(62)는 탄성을 갖고, 내측으로부터 외측을 향해 압박력이 부가되면 개구측(62B)이 반경 방향으로 약간 직경 확대되는 동시에, 압박력이 해제되면 탄성 복원력으로 원래의 직경으로 복원된다. 또한, 절결부(63)가 마련됨으로써 외측 링부(62)가 탄성 변형되기 쉬워진다.

또한, 암형 커넥터 부재(60)의 외측 링부(62)에 있어서의 개구측(62B)의 내경은 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합 오목부(43a)의 외경에 비해 대략 동등하거나 혹은 약간 대경이며, 암형 커넥터 부재 삽입의 안내부로서 기능하고, 원활한 삽입·결합을 행할 수 있도록 구성되어 있다. 암형 커넥터 부재(60)의 암측 결합 볼록부(65)의 내경은 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합 오목부(43a)의 외경보다도 약간 소경이다. 그리고, 암형 커넥터 부재(60)의 기단부측 내면에 의해 형성되는 끼워 맞춤 오목부(64)의 내경은 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합 오목부(43a)의 외경에 비해 대략 동등하거나 혹은 약간 대경이다.

여기서, 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)는 전체적으로 도전성의 금속 링으로 형성되고, 예를 들어 터프 피치 구리로 형성되어 있다. 이러한 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)는 암형 나사부(46, 68)도 포함하여 단조 또는 프레스 가공으로 용이하게 형성할 수 있다.

다음에, 이러한 구성의 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)의 단자에의 설치에 대해 설명한다.

수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)는 각각의 내측 링부(45, 67)의 내주면에 암형 나사부(46, 68)가 형성되어 있으므로, 이미 단자(26b, 26a)에 수형 나사부(27b, 27a)가 형성되어 있는 경우, 도7에 도시된 바와 같이 커넥터(30)[수형 커넥터 부재(40), 암형 커넥터 부재(60)]의 내측 링부(45, 67)에 설치된 암형 나사부(46, 68)를 단자(26b, 26a)의 수형 나사부(27b, 27a)에 나사 결합시킨다.

그 후, 도8에 도시된 바와 같이 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)를 스냅 동작으로 끼움 장착시킴으로써 이들은 도전성 부재(예를 들어 터프 피치 구리)로 형성되어 있으므로, 2개의 단자(26b, 26a)는 전기적으로 접속된다.

또한, 내측 링부(45, 67)와 단자(26b, 26a)가 나사부에서 나사 결합되므로, 단순히 단자의 단부면의 평탄면에서 접촉하는 경우에 비해 나사산의 요철 부분만큼 접촉 면적이 넓어진다. 이와 같이 접촉 면적이 넓어지는만큼 전기 저항이 작아져, 양호하게 전기가 통전된다. 또한, 전기 저항이 작아지므로 발열 등의 문제가 발생되는 일도 없다.

다음에, 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(6O)가 스냅 동작에 의해 착탈되는 동작에 대해 설명한다.

도7에 도시된 바와 같이 서로의 외측 링부(42, 62)가 마주 향하도록 수형 커 넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)를 대치한 상태로부터, 한쪽을 다른 쪽으로 압입해 간다. 그러면, 수측 안내면(44b)이 암측 안내면(66)에 안내되어 수형 커넥터 부재(40)의 외측 링부(42)가 암형 커넥터 부재(60)의 외측 링부(62)에 끼움 삽입된다. 또한 강하게 압입되면, 수측 안내면(44b)의 직경 확대되는 테이퍼에 의해 암측 결합 볼록부(65)가 밀려 개방되고, 수측 결합 오목부(43)가 암측 결합 볼록부(65)를 타고 넘는 스냅 동작이 발생하여, 도8에 도시된 바와 같이 암측 결합 볼록부(65)가 수측 결합 오목부(43a)에 끼움 장착된다. 이 상태에서, 암형 커넥터 부재(60)의 외측 링부(62)가 직경 축소되는 방향으로 복원되면, 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합 오목부(43a)가 암형 커넥터 부재(60)의 암측 결합 볼록부(65)에 구속되어 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)가 결합한 상태가 된다.

또한, 도8의 서로 결합된 상태로부터 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)가 이격되는 방향으로 인장되면, 스냅 동작에 의해 도7에 도시된 바와 같이 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재와는 탈착되어 결합이 해제된 상태가 된다.

도6에 도시된 바와 같이, 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합 오목부(43a)에 암형 커넥터 부재(60)의 암측 결합 볼록부(65)가 구속되어, 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)가 결합된 상태가 되지만, 수형 커넥터 부재(40)의 외측 링부(42)는 외측으로 확장하여 원래의 상태로 복귀되려고 하고, 이 힘의 작용을 받아 암형 커넥터 부재(60)의 외측 링부(62)는 내측으로 축소하여 원래의 상태로 복귀되려고 한다. 이들 힘이 작용하는 면은, 외측 링부(42)의 외측 테이퍼면(44a)과 외측 링부(62)의 내측 테이퍼면(64)이 접촉하는 면이며, 이 면이 결합면(A)이 된다. 도6에 도시된 바와 같이, 이 결합면(A)은 경사져 있고, 또한 수형 커넥터(40)측을 향해 끝이 가는 테이퍼형 면이다. 이 경우, 외측 링부(42)는 항상 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)에 의해 형성되는 공간 내를 향해 압박된 상태가 되므로 결합 상태가 해제되기 어려워, 항상 양호한 결합 상태를 유지할 수 있다. 결합면(A)의 경사 각도가 클수록 결합 상태는 해제되기 어려워진다. 또한, 결합 면적이 크기 때문에 전기가 도통하는 면적이 그만큼 커진다. 그 결과, 덜걱거림을 발생시키는 일 없이 밀착되고 전기 저항이 작아져, 양호하게 전기적 접속을 행할 수 있다.

또한, 본 발명의 커넥터는 상기 실시 태양에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경되어도 되는 것은 물론이다.

예를 들어, 상기 실시 태양에서는 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)의 각각의 내측 링부(45, 67)의 내주면에 암형 나사부(46, 68)를 설치하여, 나사 부착 단자에 그대로 나사 결합할 수 있도록 구성되어 있지만, 베이스부는 적용 대상에 따라서 임의의 형상으로 성형할 수 있고, 또한 용접 및 고정 등의 임의의 결합 수단을 채용할 수 있다.

다음에, 상기한 바와 같은 본 발명의 커넥터를 이용한 축전 모듈에 대해 설명한다. 도2에 도시된 바와 같이, 커넥터(30)는 축전 모듈(10)을 구성하는 캐패시터 셀(20, 20) 사이에 설치되고 2개의 캐패시터 셀(20, 20)을 접속한다. 축전 모듈(10)을 구성하는 서로 마주보는 캐패시터 셀(20)의 한쪽에는 수형 커넥터 부 재(40)가 설치되고, 다른 쪽에는 암형 커넥터 부재(60)가 설치된다. 즉, 한쪽 캐패시터 셀(20)의 하부 단자(26b)에는 수형 커넥터 부재(40)가 나사 결합되고, 다른 쪽 캐패시터 셀(20)의 상부 단자(26a)에는 암형 커넥터 부재(60)가 나사 결합된다.

또한, 커넥터(30)는 캐패시터 셀(20)과 버스 플레이트(4) 사이에도 설치되어, 캐패시터 셀(20)과 버스 플레이트(4)를 접속한다. 이 경우, 캐패시터 셀(20) 및 버스 플레이트(4) 중 어느 한쪽의 단자에는 수형 커넥터 부재(40)가 나사 결합되고, 어느 다른 쪽 단자에는 암형 커넥터 부재(60)가 나사 결합된다. 도2에 도시한 예에서는, 캐패시터 셀(20)의 하부 단자(26b)에는 수형 커넥터 부재(40)가 설치되고, 상부 단자(26a)에는 암형 커넥터 부재(60)가 설치되어 있다. 그리고, 한쪽(상부)의 버스 플레이트(4)의 단자(5)에는 수형 커넥터 부재(40)가 설치되고, 다른 쪽(하부)의 버스 플레이트(4)의 단자(5)에는 암형 커넥터 부재(60)가 설치된다.

다음에, 축전 장치(1)의 조립에 대해 설명한다.

우선, 복수의 캐패시터 셀(20)을 준비하여, 캐패시터 셀(20)의 단자(26a, 26b)에 커넥터(30)를 설치한다. 이 때, 캐패시터 셀(20)의 단자(26a, 26b)에는 수형 나사부(27a, 27b)가 설치되어 있으므로, 커넥터(30)[수형 커넥터 부재(40), 암형 커넥터 부재(60)]의 내측 링부(45, 67)에 설치된 암형 나사부(46, 68)를 단자(26b, 26a)의 수형 나사부(27b, 27a)에 각각 나사 결합시킨다.

또한, 버스 플레이트(4)를 2매 준비하여 버스 플레이트(4)의 단자(5)에 커넥터(30)[수형 커넥터 부재(40), 암형 커넥터 부재(60)]를 설치한다.

커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)의 접속에 의해, 2개의 캐패시터 셀(20)을 접속하여 축전 모듈(10)을 구성한다. 이 때, 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)가 스냅 동작으로 끼움 장착된다. 그리고, 커넥터(30)가 도전성 부재(예를 들어, 터프 피치 구리)로 형성되어 있으므로, 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)의 끼움 장착과 동시에 캐패시터 셀(20)이 전기적으로 도통 접속된다.

축전 모듈(10)을 병렬로 다수 나열하여 상하 양단부를 버스 플레이트(4) 사이에 끼운다. 이 때, 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)가 스냅 동작으로 끼움 장착된다. 그리고, 활착 플레이트(6)에 의해 버스 플레이트(4)가 축전 모듈(10)을 끼운 상태로 활착되어, 축전 블록(3)이 구성된다. 이 축전 블록(3)이 하우징(2)에 수납되어 축전 장치(1)가 구성된다.

<제1 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제1 변형예에 대해 도9를 참조하여 설명한다.

제1 변형예의 기본적 구성은, 제1 실시 태양에서 설명한 커넥터(30)의 구성과 동일하지만, 이 제1 변형예의 특징은 내측 링부에 설치되는 암형 나사부에 있다. 또한, 이하의 설명에서는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도9에 도시되는 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40a)는 베이스부(41)와, 외측 링부(42)와, 내측 링부(45)를 구비하고 있다.

내측 링부(45)의 내주면에는 암형 나사부(46)가 설치되어 있다. 또한, 내측 링부(45)의 내주면에는 내측 링부(45)의 축선 방향(통축 방향)으로 홈(47)이 오목 설치되어 있다. 홈(47)은 소정 피치로 마련되고, 예를 들어 120 °간격으로 3개 마련되어 있다. 또한, 이 홈(47) 내에는 암형 나사부가 새겨져 있지 않고, 즉 암형 나사부(46)는 홈(47)에 의해 분리되어 있다.

여기서, 이러한 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40a)의 제조 방법에 대해 간편하게 설명한다.

우선, 내부 구멍(50)을 갖는 베이스부(41)에 외측 링부(42) 및 내측 링부(45)를 구비한 환상 부재를 단조 또는 프레스 가공에 의해 성형한다. 또한, 내측 링부(45)의 내주면에 소정 피치로 홈(47)을 새긴다. 계속해서, 내측 링부(45)의 내주면에 전조로 암형 나사부(46)를 설치한다. 또한, 홈(47)의 부분에는 전조에 이용한 수형 나사부의 단면 형상은 전사되지 않는다.

이러한 제1 변형예에 따르면, 전조로 형성된 암형 나사부(46)를 갖는 수형 커넥터 부재(40a)를 얻을 수 있다. 그로 인해, 제조 효율이 향상되고 제조 비용이 삭감된다.

<제2 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제2 변형예에 대해 도10을 참조하여 설명한다.

제2 변형예의 기본적인 구성은 제1 변형예와 마찬가지이지만, 제2 변형예의 특징은 손잡이부를 구비하고 있는 점에 있다. 또한, 이하의 설명에서는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도10에 도시된 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40b)는 베이스부(41)와, 외측 링부(42)와, 내측 링부(45)를 구비하고, 내측 링부(45)의 내주면에는 암형 나사 부(46) 및 홈(47)이 전조에 의해 형성되어 있다.

도10에 있어서, 내측 링부(45)의 상단부에는 반경 방향으로 신장되는 손잡이부(48)가 설치되어 있다. 손잡이부(48)는 홈(47)에 연속하여 형성되어 있고, 120 ° 간격으로 3개 설치되어 있다.

여기서, 손잡이부(48)를 형성하는 방법에 대해 설명한다. 내측 링부(45)의 내주면에 홈(47)을 형성하는 데 있어서, 내측 링부(45)의 내주면을 베이스부(41)측으로부터 내측 링부(45)의 선단부를 향해 절삭한다. 이 때, 홈(47)을 절삭할 때에 형성되는 설형 부재를 내측 링부(45)의 선단부에 있어서 끊어 떨어뜨리지 않고, 내측 링부(45)의 내측으로부터 외측을 향해 절곡한다. 그러면, 절곡된 설형 부재에 의해 손잡이부(48)가 형성된다.

이러한 제2 변형예에 따르면, 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(1) 손잡이부(48)가 설치되므로, 수형 커넥터 부재(40b)를 캐패시터 셀(20)의 단자(26)에 나사 결합할 때에, 이 손잡이부(48)에 손가락을 걸어 수형 커넥터 부재(40b)를 돌릴 수 있다. 그로 인해, 간단하고 또한 신속하게 수형 커넥터 부재(40b)를 단자(26)에 설치할 수 있다.

(2) 암형 나사부(46)의 전조시에 절삭하는 부분을 이용하여 손잡이부(48)를 형성한다. 즉, 다른 부재로 형성된 손잡이를 부설하는 것은 아니므로, 제조 비용을 높이는 일 없이 손잡이부(48)를 형성할 수 있다.

<제3 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제3 변형예에 대해 도11을 참조하여 설명한다.

제3 변형예의 기본적 구성은 제1 변형예와 마찬가지이지만, 제3 변형예의 특징은 내측 링부에 슬릿이 마련되어 있는 점에 있다. 또한, 이하의 설명에서는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도11에 도시되는 수형 커넥터 부재(40c)는 베이스부(41)와, 외측 링부(42)와, 내측 링부(45)를 구비하고, 내측 링부(45)의 내주면에는 암형 나사부(46)가 전조에 의해 설치되어 있다.

도11에 있어서, 내측 링부(45)는 일정한 피치로 마련된 슬릿(49)을 구비하고 있다. 슬릿(49)은 내측 링부(45)의 기단부로부터 선단부까지 절결되어 형성되고, 내측 링부(45)의 기단부에 있어서는 베이스부(41)도 약간 절입되어 있다.

슬릿(49)은 제1 변형예의 홈(47)과 동일한 위치에 형성된다.

이러한 제3 변형예에 따르면, 내주면에 암형 나사부가 새겨진 탄성 변형이 용이한 내측 링부(45)로 할 수 있다. 따라서, 내측 링부(45)의 암형 나사부(46)를 단자(26)의 수형 나사부(27)에 나사 결합시키기 쉬운 동시에, 수형 나사부(27)를 압박하여 강하게 밀접시키기 때문에 통전성을 높일 수 있다.

<제4 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제4 변형예에 대해 도12a 내지 도12c 및 도13을 참조하여 설명한다. 제4 변형예의 기본적인 구성은 제3 변형예와 마찬가지이지만, 제4 변형예의 특징은 내측 링부(45)가 상단부를 향해 테이퍼 형상으로 점차 직경 축소되는 대략 재두 원추형으로 형성되어 있는 점에 있다. 또한, 이하의 설명에서 는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도12a 내지 도12c에 도시되는 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40c)에 있어서, 내측 링부(45)는 암형 나사부(46) 및 슬릿(49)을 구비하고 있다.

도12a 내지 도12c에 있어서, 내측 링부(45)는 기단부로부터 상단부를 향해 테이퍼 형상으로 직경 축소됨으로써 재두 원추형으로 형성되어 있다. 또한, 도시한 예에서는, 내주면과 함께 외측면도 상단부를 향해 테이퍼 형상으로 직경 축소되어 있지만, 적어도 암형 나사부(46)가 설치되는 내주면이 직경 축소되어 있으면 좋다. 또한, 내측 링부(45)의 상단부에 있어서의 최소 직경은 단자(26)의 직경보다도 약간 작은 정도이다.

이러한 구성에 있어서, 도13에 도시된 바와 같이 수형 커넥터 부재(40c)를 단자(26b)에 나사 결합시킨다. 그러면, 내측 링부(45)는 단자(26)의 직경에 의해 직경 확대되어 간다. 이 때, 내측 링부(45)의 암형 나사부(46)와 단자(26)의 수형 나사부(27)의 나사 결합이 밀접해져 서로의 접촉 면적이 커진다.

이러한 제4 변형예에 따르면, 내측 링부(45)가 상단부를 향해 직경 축소되어 있으므로, 단자(26)에 나사 결합되었을 때에 내측 링부(45)의 내주면이 단자(26)의 외측면으로부터 힘을 받아 탄성적으로 직경 확대된다. 이 때, 내측 링부(45)의 내주면이 단자(26)의 외측면에 강하게 밀접한 상태가 된다. 그로 인해, 내측 링부(45)와 단자(26)의 접촉 면적이 커지므로, 캐패시터 셀(20)의 단자(26)로부터 커넥터(30)에 전기가 흐르기 쉬워져지고 또한 저항을 작게 할 수 있다. 그 결과, 커 넥터(30)에 의해 접속된 캐패시터 셀(20)끼리의 통전량이 많아지고, 게다가 발열 등의 문제를 발생시키는 일도 없다.

<제5 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제5 및 제6 변형예에 대해 도14 및 도15를 참조하여 설명한다.

제5 변형예의 기본적 구성은, 제1 실시 태양에서 설명한 커넥터(30)의 구성과 마찬가지이지만, 제5 변형예의 특징은 외측 링부(42)에 절결부가 마련되어 있는 동시에 외측 링부(42)의 외측에 구멍부가 마련되어 있는 점에 있다. 또한, 이하의 설명에서는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도14에 도시된 수형 커넥터 부재(40d)는 베이스부(41)와, 외측 링부(42)와, 내측 링부(45)를 구비하고 있다.

여기서, 베이스부(41)는 외측 링부(42)의 외측으로 넓어지는 플랜지부(52)를 갖는 형상이다. 그리고, 플랜지부(52)에는 주위 방향으로 일정한 길이를 갖는 조작 구멍부(구멍부)(51)가 뚫어 설치되어있다.

외측 링부(42)는 조작 구멍부(51)를 뚫어 설치하는 데 있어서, 플랜지부(52)에 있어서 내측 링부(45)에 가까운 변을 남기고 베이스부(41)를 절단하는 동시에 이 절단으로 형성되는 소편을 내측 링부(45)의 측을 향해 수직 상승시킴으로써 형성된다.

도14에 있어서, 조작 구멍부(51)는 3개 마련되고, 따라서 외측 링부(42)는 3 부위의 절결부(53)로 분리되어 있다.

<제6 변형예>

상기 제5 변형예에 있어서, 조작 구멍부(51)의 크기나 수, 외측 링부(42)의 절결부(53)의 크기나 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도15에 도시된 제6 변형예와 같이 조작 구멍부가 작고, 외측 링부(62)의 절결부(73)가 많아도 좋다.

도15에 도시된 제6 변형예는 암형 커넥터 부재의 예이지만, 수형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 도15에 도시된 커넥터의 암형 커넥터 부재(60a)는 베이스부(61)와, 외측 링부(62)와, 내측 링부(67)를 구비하고 있다. 내측 링부(67)의 내주면에는 암형 나사부(68)가 설치되어 있고, 또한 축선 방향(통축 방향)에 따라 소정 피치로, 예를 들어 120 °간격으로 3개의 홈(71)이 오목 설치되어 있다. 여기서, 베이스부(61)는 외측 링부(62)의 외측으로 넓어지는 플랜지부(72)를 갖는 형상이다. 그리고, 이 경우 베이스부(61)를 소정 간격으로 잘라 세움으로써 형성된 다수의 갈고리 형상 부분으로 이루어지는 외측 링부(62)가 설치되어 있고, 잘라 세워진 다수의 갈고리 형상 부분의 부위에는 구멍부(74)가 형성된다.

이러한 제5 및 제6 변형예에 따르면, 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(1) 조작 구멍부(51, 74)가 마련되어 있으므로, 이 조작 구멍부에 손가락 혹은 공구를 삽입하여 수형 커넥터 부재(40d)나 암형 커넥터 부재(60a)를 회전시킬 수 있다. 그에 의해, 간단하고 또한 신속하게 수형 커넥터 부재(40d)나 암형 커넥터 부재(60a)를 단자(26)에 설치할 수 있다.

(2) 조작 구멍부(51, 74)의 형성은, 외측 링부(42, 62)의 형성과 동시에 행할 수 있으므로, 가공 공정이 증가하지 않고 제조 비용을 높이는 일 없이 조작 구멍부를 형성할 수 있다.

(3) 암수형 커넥터 부재간의 삽입 하중, 발출 하중은 외측 링부의 각각의 갈고리 형상 부분의 형상으로 각각에 조정할 수 있다.

<제7 변형예>

다음에, 본 발명의 커넥터의 제7 및 제8 변형예에 대해 도16 및 도17을 참조하여 설명한다.

제7 변형예의 기본적 구성은, 제1 실시 태양에서 설명한 커넥터(30)의 구성과 마찬가지이지만, 제7 변형예의 특징은 외측 링부(42)에 절결부가 마련되어 있는 동시에, 외측 링부(42)의 외측에 있어서 베이스부(41)의 외연부에 오목부(55)가 마련되어 있는 점에 있다. 또한, 이하의 설명에서는 수형 커넥터 부재를 예로서 설명하지만, 암형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

도16에 도시된 커넥터의 수형 커넥터 부재(40e)는 베이스부(41)와, 외측 링부(42)와, 내측 링부(45)를 구비하고 있다.

베이스부(41)의 외연부에는 반경 방향 외측으로 돌출하는 복수의 갈고리 부재(54)가 형성되어 있다. 외측 링부(42)는 절결부(53)로 분리되고, 절결부(53)에 대응하는 간극으로부터 갈고리 부재(54)가 반경 방향 외측으로 연장되어 있다.

여기서, 외측 링부(42)는 원 형상으로 형성된 베이스부(41)의 외연으로부터 구심 방향으로 절입을 넣고, 이 절입으로 형성되는 소편을 내측 링부(45)의 측으로 수직 상승함으로써 형성된다. 그리고, 외측 링부(42)가 수직 상승된 배면에는 갈고리 부재(54)에 끼워진 조작 오목부(55)가 형성된다.

도16에 있어서, 조작 오목부(55)는 4개 마련되고, 따라서 외측 링부(42)는 4 군데의 절결부(53)로 분리되어 있다.

<제8 변형예>

상기 제7 변형예에 있어서, 조작 오목부(55)의 크기나 수, 외측 링부(42)의 절결부(53)의 크기나 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도17에 도시된 제8 변형예의 암형 커넥터 부재(60b)와 같이 조작 오목부(75)가 많이 있고, 외측 링부(62)의 절결부(73)가 많아도 좋다.

도17에 도시된 제8 변형예는 암형 커넥터 부재의 예이지만, 수형 커넥터 부재에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 도17에 도시된 커넥터의 암형 커넥터 부재(60b)는 베이스부(61)와, 외측 링부(62)와, 내주면 축선 방향에 3개의 홈부(71)가 형성된 내측 링부(67)를 구비하는 것은 상기 도15에 도시한 암형 커넥터 부재와 마찬가지다.

도17에 도시된 제8 변형예의 특징은, 외측 링부(62)에 다수의 절결부가 마련되어 있는 동시에, 외측 링부(62)의 외측에 있어서 베이스부(61)의 외연부에 오목부(75)가 마련되어 있는 점에 있다. 베이스부(61)의 외주연부에는, 반경 방향 외측으로 돌출하는 복수의 갈고리 부재(76)가 형성되어 있다. 다수의 갈고리 형상 부분으로 이루어지는 외측 링부(62)는 다수의 절결부(73)로 분리되고, 절결부(73)에 대응하는 간극으로부터 갈고리 부재(76)가 반경 방향 외측으로 연장되어 있다. 여기서, 외측 링부(62)의 형성 방법은 상기 도16에 도시한 수형 커넥터 부재인 경우와 마찬가지이다.

이러한 제7 및 제8 변형예에 따르면, 다음 효과를 발휘할 수 있다.

(1) 외측 링부(42, 62)의 배면에 있어서 갈고리 부재(54, 76)에 끼워진 조작 오목부(55, 75)가 마련되어 있으므로, 조작 오목부(55, 75)에 손가락 혹은 공구를 삽입하여 갈고리 부재(54, 76)에 손가락이나 공구를 걸도록 하면, 수형 커넥터 부재(40e)나 암형 커넥터 부재(60b)를 회전시킬 수 있다. 그로 인해, 간단하고 또한 신속하게 수형 커넥터 부재(40e)나 암형 커넥터 부재(60b)를 단자에 설치할 수 있다.

(2) 조작 오목부(55, 75)의 형성은 외측 링부(42, 62)의 형성과 동시에 행할 수 있으므로, 가공 공정이 증가하지 않아 제조 비용을 높이는 일 없이 조작 오목부(55)를 형성할 수 있다.

(3) 암수형 커넥터 부재간의 삽입 하중, 발출 하중은 외측 링부(42, 62)의 각각의 갈고리 형상 부분의 형상으로 각각에 조정할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 태양 혹은 변형예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변경되어도 되는 것은 물론이다.

예를 들어, 축전 셀로서는 전기 이중층 캐패시터 셀 등을 예로서 들 수 있지만, 커넥터로 접속되는 축전 셀은 특별히 한정되지 않고 크기나 용도가 다방면에 걸친 축전 셀에 널리 적용할 수 있다.

또한, 도3, 도9 내지 도11에 도시된 수형 커넥터 부재(40)의 수측 결합부로 서의 외측 링부(42)는 자름 부분이 없는 링 형상이지만, 암형 커넥터 부재(60)의 암측 결합부[외측 링부(62)]에 스냅 결합할 수 있으면, 탄력성을 부여하기 위해 축선 방향으로 슬릿이나 절결부를 마련해도 좋고, 또한 그들의 형상, 크기, 위치 등은 다양하게 변경되어도 좋다. 수형 커넥터 부재나 암형 커넥터 부재에 있어서의 결합부는 외측 링부에 있고, 그 결합력, 걸림 이탈력의 조정은 이러한 결합부의 형상의 수정에 의해 가능하다. 또한, 도4, 도14 내지 도17에 도시된 바와 같이 수형 커넥터 부재나 암형 커넥터 부재의 외측 링부에 슬릿이나 절결부를 마련함으로써 탄력성이 부여되지만, 결합력, 걸림 이탈력의 조정은 이들 슬릿이나 절결부의 깊이, 폭, 수 등을 수정함으로써도 가능하다. 또한, 베이스부 상에 세워 설치된 결합부(외측 링부)의 경사 형상, 경사 각도 등에 의해서도 결합력, 걸림 이탈력의 조정이 가능하다.

마찬가지로 암형 커넥터 부재(60)의 암측 결합부로서의 외측 링부(62)에 대해서도 다양하게 변경되어도 좋다. 또한, 수측 결합부(42)[암측 결합부(62)]는 내측 링부(45, 67)를 둘러싸고 설치되어 있지 않아도 좋다.

또한, 상기 도4, 도14 내지 도17에 도시된 암수형 커넥터 부재의 결합부(외측 링부)는 스프링성을 향상시키기 위해, 슬릿 또는 절결부에 의해 복수개로 분할되어 있다. 이와 같이 암수형 커넥터 부재의 양쪽의 결합부(외측 링부)에 복수의 슬릿 또는 절결부가 마련되어 있는 경우, 암수형 커넥터 부재의 양쪽의 결합 부재끼리가 주위 방향으로 배치되는 최량의 경우의 외에, 암수형 커넥터 부재의 결합 상태에서는 한쪽 결합 부재(수형 또는 암형 커넥터 부재)의 외측 링부의 결합 부재 가 상대측(암형 또는 수형 커넥터 부재)의 결합 부재에 접촉하지 않고, 슬릿 또는 절결부에 배치되는 경우가 있다. 이러한 경우, 암수형 커넥터 부재간의 도전성에 변동이 커져 설계상 문제이다. 이러한 나쁜 결합 상태는, 암수형 커넥터 부재의 결합부의 분할수가 동일한 경우에 생기기 쉽다. 그래서, 암수형 커넥터 부재의 결합부의 분할수를 다른 수로 하여, 암수형 커넥터 부재간의 도전성의 변동을 작게 하거나, 혹은 없애는 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 커버 장치를 상기 축전 모듈에 있어서의 커넥터에 응용한 실시 태양을, 도18 내지 도22에 도시한다. 또한, 축전 모듈(10), 캐패시터 셀(20) 및 커넥터의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)의 구조는 상기한 제1 실시 태양과 동일하기 때문에 그들의 설명은 생략한다.

본 발명의 커버 장치는, 도19에 명료하게 도시되어 있는 바와 같이 원반 형상의 기판(81, 91)의 중앙에 개구부(82, 92)를 갖고, 또한 주위에 소정 높이의 주위벽부(83, 93)가 환상으로 세워 설치된 한 쌍의 수형 커버 부재(80)와 암형 커버 부재(90)로 이루어진다. 개구부(82, 92)의 크기는 상기 캐패시터 셀(20)의 단자(26)보다도 약간 큰 직경을 갖는다.

수형 커버 부재(80)의 주위벽부(83)는 커넥터의 수형 커넥터 부재의 외측 링부(42)와 유사한 형상을 갖고, 도19에 도시된 바와 같이 상단부의 개구측(83B)을 향해 대략 S자 형상으로 만곡한 링 형상이다.

그리고, 주위벽부(83)의 외측면은 기단부측(83A)으로부터 개구측(83B)을 향해 점차 내측으로 직경이 작아져 가지만, 대략 중간부에서 직경이 커지기 시작하고 이 직경 축소부로부터 직경이 커지는 부분으로 이동하는 위치에 수측 결합 오목부(84)가 형성되는 동시에, 또한 개구측(83B)을 향해 직경 축소되는 테이퍼면에 의해 수측 안내면(85)이 형성된다.

주위벽부(83)는 탄성을 갖고, 외측으로부터 내측을 향해 압박력이 부가되면, 개구측(83B)이 반경 방향으로 약간 직경 축소되고, 또한 압박력이 해제되면 탄성 복원력에 의해 원래의 직경으로 복원된다.

한편, 암형 커버 부재(90)의 주위벽부(93)는 커넥터의 암형 커넥터 부재의 외측 링부(62)와 유사한 형상을 갖고, 도19에 도시된 바와 같이 기단부측(93A)으로부터 서서히 직경 축소되고, 상단부의 개구측(93B) 근방에서 약간 직경 확대되어 굴곡된 링 형상이다. 주위벽부(93)의 내주면은 기단부측(93A)으로부터 개구측(93B)을 향해 서서히 직경 축소되지만, 도중에서 직경 확대로 바뀐다. 직경 축소되는 부분에 끼워 맞춤 오목부(94)가 형성되는 동시에, 개구측(93B)을 향해 직경 확대되는 테이퍼면에 의해 암측 안내면(96)이 형성된다. 또한, 기단부측(93A)으로부터 직경 축소되고, 직경 확대로 바뀌는 위치 내면에 암측 결합 볼록부(95)가 형성된다.

이러한 구성에 있어서, 축전 장치(1)의 조립에 대해 설명한다.

우선, 복수의 캐패시터 셀(20)을 준비하여 캐패시터 셀(20)의 단자(26a, 26b)에 커버 장치 및 커넥터를 설치한다. 이 때, 캐패시터 셀(20)의 단자(26a, 26b)에는 수형 나사부(27a, 27b)가 설치되어 있으므로, 우선 도21에 도시한 바와 같이 커버 장치의 수형 커버 부재(80)[또는 암형 커버 부재(90)]를 끼우고, 다음에 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)[또는 암형 커넥터 부재(60)]의 내측 링부[45(67)]에 설치된 암형 나사부[46(68)]를 단자(26b)(또는 26a)의 수형 나사부(27b)(또는 27a)에 나사 결합시키고, 수형 커넥터 부재(40)[또는 암형 커넥터 부재(60)]의 베이스부[41(61)]와 단자(26b)(또는 26a)로 수형 커버 부재(80)[또는 암형 커버 부재(90)]의 기판[81(91)]을 끼운 상태로 체결한다.

또한, 버스 플레이트(4)를 2매 준비하고, 버스 플레이트(4)의 단자(5)에 커넥터(30)[수형 커넥터 부재(40), 암형 커넥터 부재(60)]를 설치한다(도18 참조).

커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)의 접속에 의해, 2개의 캐패시터 셀(20)을 접속하여 축전 모듈(10)을 구성한다. 이 때, 커넥터(30)의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60) 및 커버 장치의 수형 커버 부재(80)와 암형 커버 부재(90)는, 도22에 도시된 바와 같이 스냅 동작으로 끼움 장착된다. 그리고, 커넥터(30)가 도전성 부재(예를 들어 터프 피치 구리)로 형성되어 있으므로, 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)의 끼움 장착과 동시에 캐패시터 셀(20)이 전기적으로 도통 접속된다.

또한, 앞서 설명한 커넥터의 수형 커넥터 부재(40)와 암형 커넥터 부재(60)와의 스냅 동작과, 커버 장치의 수형 커버 부재(80)와 암형 커버 부재(90)와의 스냅 동작은 완전히 동일하기 때문에, 그들의 설명은 생략한다.

상기 실시 태양에 따르면, 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가 스냅 결합시의 조심 가이드로서 기능하고, 결합시의 조작성이 각별히 향상되어 커넥터의 암수형 커넥터 부재의 중심 위치가 어긋나거나 결합부를 손상시키는 문제는 해소된다. 또한, 커버 장치의 수형 커버 부재를 암형 커버 부재에 안내하였을 때에, 수형 커버 부재와 암형 커버 부재에 의해 폐쇄 공간(S2)이 형성되고, 이 중에 커넥터에 의한 단자간 접속부가 존재하게 되므로 방진, 방적성이 대폭 개선되어 커넥터에 의한 단자간 접속부에 먼지나 액체가 걸리거나 하는 일이 효과적으로 방지된다.

본 발명의 커넥터의 암수형 커넥터 부재 각각의 내측 링부끼리가, 외측 링부에서 결합시켰을 때에 접촉하도록 하면, 상기 특성에 의해 우수한 커넥터로 할 수 있다. 그러한 축전 셀의 접속 구조에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도23 내지 도26은, 예를 들어 전기 이중층 콘덴서인 축전 셀(20A)을 도시하고 있다. 축전 셀(20A)은 큐브형의 콘덴서이며, 대략 입방체형의 통형을 이루는 캔인 케이스(21)(본체)를 구비하고 있다. 케이스(21)의 내부에는, 내부 소자(도시 생략)가 설치되어 있다. 내부 소자는 세퍼레이터를 사이로 하여 번갈아 적층된 정극과 부극을 구비하고 있다. 케이스(21)의 측판(22)의 상부 및 하부에는, 상부 덮개(23a), 하부 덮개(23b)가 고정되어 있다. 상부 덮개(23a)에는, 도25에 도시한 수형 단자부(31)가 설치되어 있다. 한편, 하부 덮개(23b)에는 도26에 도시한 암형 단자부(32)가 설치되어 있다. 본 실시 태양의 축전 셀(20A)의 접속 구조는, 수형 단자부(31)와 암형 단자부(32)에 의해 구성된다.

단자부의 구성 :

수형 단자부(31)는, 도25에 도시한 바와 같이 그 일단부가 상부 덮개(23a)의 중심부의 구멍부로부터 돌출되도록 고정된 외부 단자(26a)를 구비하고 있다. 외부 단자(26a)의 케이스(21) 내에 위치하는 것 다른 쪽 단부는, 케이스(21) 내부에 수납된 내부 소자의 정극에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 단자(26a)의 외주면에는 수형 나사부가 형성되고, 그곳에 도27 및 도28에 도시한 수형 커넥터 부재(40f)가 나사 체결에 의해 고정되어 있다. 상부 덮개(23a)와 수형 커넥터 부재(40f)의 사이에는, 도31 및 도32에 도시한 커버 부재 혹은 와셔(100)가 개재 장착되고 체결되어 있다. 또한, 본 실시 태양에서 이용되어 있는 와셔(100)는 상기한 암수형 커버 부재와는 스냅 결합 가능한지 여부에 따라 다르므로, 이하에 있어서는 와셔라는 용어를 이용한다.

한편, 암형 단자부(32)는 도26에 도시한 바와 같이 그 일단부가 하부 덮개(23b)의 중심부의 구멍부로부터 돌출되도록 고정된 외부 단자(26b)를 구비하고 있다. 외부 단자(26b)의 케이스(21) 내에 위치하는 다른 쪽 단부는 케이스(21) 내부에 수납된 내부 소자의 부극에 전기적으로 접속되어 있다. 외부 단자(26b)의 외주면에는 수형 나사부가 형성되고, 그곳에 도29 및 도30에 도시한 암형 커넥터 부재(60c)가 나사 체결에 의해 고정되어 있다. 하부 덮개(23b)와 암형 커넥터 부재(60c)의 사이에는, 도31 및 도32에 도시한 와셔(100)가 개재 장착되고 체결되어 있다.

도27 및 도28에 도시한 수형 커넥터 부재(40f)는 링형의 베이스부(41)를 구비하고, 베이스부(41)의 내부 구멍(50)의 내주연부에는 원통형의 내측 링부(45)가 세워 설치되어 있다. 내측 링부(45)의 내주면에는 암형 나사부(46)가 형성되어 있다. 베이스부(41)의 외주연부에는 원통형의 외측 링부(42)가 세워 설치되어 있다. 외측 링부(42)에는 원주 방향으로 등간격으로 절결부(53)가 형성되어 있다. 외측 링부(42)의 상단부에는 하방을 향함에 따라서 반경 방향으로 직경 확대되는 직경 확대부(44)가 형성되어 있다. 직경 확대부(44)는 탄성을 갖고 있다. 베이스부(41)의 외주연부에는 반경 방향 외측으로 돌출하여 등간격으로 4개의 갈고리부(54A)가 형성되어 있고, 인접하는 갈고리부(54A)의 사이에는 조작 오목부(55)가 형성되어 있다. 갈고리부(54A)는 상기 절결부(53)에 대응하는 위치에 형성된 서로 인접하는 한 쌍의 갈고리 부재(54)와, 이들 갈고리 부재(54)의 선단부끼리를 연결하는 연결부(54B)로 이루어진다. 각 갈고리부(54A)는 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상방으로 수직 상승하고 있다.

도29 및 도30에 도시한 암형 커넥터 부재(60c)는, 링형의 베이스부(61)를 구비하고, 베이스부(61)의 내부 구멍(70)의 내주연부에는 원통형의 내측 링부(67)가 세워 설치되어 있다. 내측 링부(67)의 내주면에는 암형 나사부(68)가 형성되어 있다. 베이스부(61)의 외주연부에는 원통형의 외측 링부(62)가 세워 설치되어 있다. 외측 링부(62)에는 원주 방향으로 등간격으로 절결부(73)가 형성되어 있다. 외측 링부(62)의 상단부에는 하방을 향함에 따라서 반경 방향으로 직경 축소되는 직경 축소부(64A)가 형성되어 있다. 직경 축소부(64A)는 탄성을 갖고 있다. 베이스부(61)의 외주연부에는 상기 절결부(73)에 대응하는 위치에, 반경 방향 외측으로 돌출하여 등간격으로 12개의 갈고리 부재(76)가 형성되어 있고, 인접하는 갈고리 부재(76)의 사이에는 조작 오목부(75)가 형성되어 있다. 갈고리 부재(76)는 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상측으로 수직 상승하고 있다.

상기 커넥터 부재(40f, 60c)는 판재로 형성된다. 예를 들어, 내측 링부(45, 67)와 외측 링부(42, 62)는 판재를 동일 방향으로 잘라 세워 형성되고, 갈고리 부재(54, 76)는 외측 링부(42, 62)끼리의 사이에 남겨지는 잔부 영역으로 이루어진다.

도31 및 도32는 와셔(100)를 도시하고 있다. 와셔(100)는 링형의 베이스부(101)를 구비하고, 베이스부(101)의 외주연부에는 주위벽부(102)가 세워 설치되어 있다. 주위벽부(61)의 상단부에는 반경 방향 외측을 향해 돌출하는 플랜지부(103)가 형성되어 있다.

축전 셀에의 단자부의 조립 부착 :

수형 커넥터 부재(40f)의 상부 덮개(23a)에의 조립 부착에서는, 외부 단자(26a)의 외주면의 수형 나사부에, 수형 커넥터 부재(40f)의 내측 링부(45)의 내주면의 암형 나사부(46)를 나사 결합시킴으로써 외부 단자(26a)에 수형 커넥터 부재(40f)를 고정한다. 이 때, 와셔(100)는 수형 커넥터 부재(40f)와 상부 덮개(23a) 사이에 개재 장착되고 체결 부착됨으로써 상부 덮개(23a)에 고정된다.

상기 나사 체결에서는, 도33에 도시한 바와 같은 체결 부착 지그(110)가 이용된다. 체결 부착 지그(110)는 도33 및 도36에 도시되어 있는 바와 같이, 원반 형상의 베이스부(111)의 하면에 원주 방향에 따라 등간격으로 형성된 돌기부(이부)(112)를 4개 갖고 있다. 돌기부(112)는 수형 커넥터 부재(40f)의 갈고리부(54A) 사이에 형성된 조작 오목부(55)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 수형 커넥터 부재(40f)의 외부 단자로의 나사 체결시, 체결 부착 지그(110)의 돌기 부(112)를 조작 오목부(55)에 위치시킨 후 체결 부착 지그(110)를 회전시키면, 돌기부(112)가 갈고리 부재(54)에 닿는다. 여기서, 갈고리 부재(54)는 도28에 도시한 바와 같이 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상측으로 수직 상승하고 있으므로, 도36에 도시한 바와 같이 돌기부(112)의 갈고리 부재(54)에 대한 걸림 여유부가 커진다. 이에 의해, 수형 커넥터 부재(40f)의 나사 체결시 갈고리부(54A) 사이의 조작 오목부(55)로부터의 돌기부(112)의 탈리를 방지할 수 있다.

마찬가지로, 암형 커넥터 부재(60c)의 외부 단자로의 나사 체결에서는 도34에 도시한 바와 같은 체결 부착 지그(120)가 이용되고, 상기 수형 커넥터 부재에 대해 설명한 것과 동일한 순서로 외부 단자(26b)로의 조립 부착이 행해진다. 체결 부착 지그(120)는, 원반 형상의 베이스부(121)의 하면에 원주 방향에 따라 등간격으로 형성된 돌기부(122)를 12개 갖고 있다. 돌기부(122)는 암형 커넥터 부재(60c)의 갈고리 부재(76)의 조작 오목부(75)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 암형 커넥터 부재(60c)의 나사 체결시, 체결 부착 지그(120)의 돌기부(122)를 암형 커넥터 부재(60c)의 갈고리 부재(76) 사이에 형성된 조작 오목부(75)에 위치시킨 후 체결 부착 지그(120)를 회전시키면, 돌기부(122)가 갈고리 부재(76)에 닿는다. 여기서, 갈고리 부재(76)는 도30에 도시한 바와 같이 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상측으로 수직 상승하고 있으므로, 돌기부(122)의 갈고리 부재(76)에 대한 걸림 여유부가 커진다. 이에 의해, 암형 커넥터 부재(60c)의 나사 체결시 갈고리 부재(76) 사이의 조작 오목부(75)로부터의 돌기부(122)의 탈리를 방지할 수 있다.

여기서, 수형 커넥터 부재(40f) 및 암형 커넥터 부재(60c)의 갈고리 부 재(54, 76)의 수를, 체결 부착 지그의 돌기부의 수의 정수배로 하면 수형 커넥터 부재(40f) 및 암형 커넥터 부재(60c)에 대해 도35에 도시한 바와 같은 공통의 체결 부착 지그(130)를 이용할 수 있다. 체결 부착 지그(130)는 원반 형상을 이루는 베이스부(131)의 하면에 원주 방향에 따라 등간격으로 형성된 돌기부(132)를 4개 갖고 있다. 돌기부(132)는 돌기부(122)와 대략 동일한 형상을 갖는다.

축전 셀끼리의 접속 작업 :

다음에, 복수의 축전 셀(20A)의 접속 작업에 대해 도37 및 도38을 참조하여 설명한다. 도37에 도시한 바와 같이, 한쪽 축전 셀(20A)의 수형 커넥터 부재(40f)와 다른 축전 셀(20A)의 암형 커넥터 부재(60c)를 대향시켜, 수형 커넥터 부재(40f)의 외측 링부(42)를 암형 커넥터 부재(60c)의 외측 링부(62)의 내측에 삽입한다. 그러면, 도38에 도시한 바와 같이 수형 커넥터 부재(40f)의 내측 링부(45)와 암형 커넥터 부재(60c)의 내측 링부(67)의 축선 방향의 서로 대향하는 단부면이 충돌된다. 이 때, 수형 커넥터 부재(40f)의 외측 링부(42)의 외주면이 암형 커넥터 부재(60c)의 외측 링부(62)의 내주면에 압접하여 마찰력이 발생하기 때문에, 수형 커넥터 부재(40f) 및 암형 커넥터 부재(60c)가 서로 고정된다. 이 경우, 수형 커넥터 부재(40f)의 외측 링부(42)의 선단부에 형성된 직경 확대부(42A)와, 암형 커넥터 부재(60c)의 외측 링부(62)의 선단부에 형성된 직경 축소부(64A)가 서로 탄성적으로 압박하기 때문에, 수형 커넥터 부재(40f)와 암형 커넥터 부재(60c)의 고정이 견고해진다. 한편, 상기와 같은 내측 링부(45)와 내측 링부(67)의 서로 대향하는 단부면의 충돌에 의해 수형 커넥터 부재(40f)와 암형 커넥터 부재(60c)의 축 선 방향의 위치 결정이 이루어진다. 또한, 서로의 충돌면에서 반력이 발생하여, 수형 커넥터 부재(40f) 및 암형 커넥터 부재(60c)의 원주 방향으로의 상대 회전이 방지되기 때문에, 수형 커넥터 부재(40f)와 암형 커넥터 부재(60c)의 고정이 더욱 견고해진다.

축전 셀의 전압 검출 :

다음에, 상기한 바와 같이 접속된 축전 셀(20a)의 전압 검출에 대해 도39를 참조하여 설명한다. 종래의 축전 셀의 전압 검출에서는, 암수형 커넥터 부재와는 다른 2개의 도체 부재를 각각 외부 단자(26a, 26b)에 나사 고정하고 있었다. 이에 대해, 본 실시 태양의 축전 셀(20A)의 전압 검출에서는 암수형 커넥터 부재(40f, 60c)와 덮개(23a, 23b) 사이에 각각 체결 부착된 2개의 와셔(100)를 이용하고, 그들 주위벽부(102)의 플랜지부(103)의 사이에 도체(140)를 개재시킴으로써 행해진다. 이에 의해, 암수형 커넥터 부재와는 다른 도체 부재를 외부 단자(26a, 26b)에 나사 고정할 필요가 없으므로, 부품 개수를 삭감할 수 있는 동시에 상기한 바와 같이 2개의 와셔(100)의 플랜지부(103) 사이에 도체(140)를 개재시키는 것만으로 용이하게 전압 검출을 행할 수 있다.

여기서, 수형 커넥터 부재(40f) 및/또는 암형 커넥터 부재(60c)는 와셔(100)와 일체화한 형상으로 할 수도 있다. 이에 의해, 축전 셀(20A)의 부품 개수를 삭감할 수 있으므로 축전 셀의 조립 시간을 단축시킬 수 있고, 또한 축전 셀의 경량화를 도모할 수 있다.

다음에, 본 발명에 관한 버스 바아의 일실시 태양에 대해 도40 및 도41을 참 조하여 설명한다. 또한, 상기 축전 셀(20A)의 실시 태양과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다.

버스 바아(200)는 직사각형의 버스 바아 플레이트(210)를 구비하고 있다. 버스 바아 플레이트(210)의 일단부에는 수형 커넥터 부재(40g)가 용접에 의해 고정되고, 타단부에는 암형 커넥터 부재(60d)가 용접에 의해 고정되어 있다. 수형 커넥터 부재(40g)는 복수의 갈고리 부재(54)가 연결부(54B)에 의해 외주 전체로 연결되고, 또한 갈고리 부재(54)가 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상측으로 수직 상승하지 않고, 버스 바아 플레이트(210)의 상면에 따라 평탄하게 형성되어 있는 점에서 상기 도27 및 도28에 도시한 실시 태양과 다르지만, 다른 구조는 동일하다. 이러한 갈고리 부재(54)는 용접 여유부로서 이용된다. 암형 커넥터 부재(60d)에 대해서도 마찬가지로, 갈고리 부재(76)가 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상측으로 수직 상승하지 않고, 버스 바아 플레이트(210)의 상면에 따라 평탄하게 형성되어 있는 점에서 상기 도29 및 도30에 도시한 실시 태양과 다르지만, 다른 구조는 동일하다. 이러한 갈고리 부재(76)는 용접 여유부로서 이용된다.

상기 버스 바아(200)에서는, 수형 커넥터 부재(40g)에 축전 셀(20A)의 암형 커넥터 부재(60c)가 접속되고, 암형 커넥터 부재(60d)에 다른 축전 셀(20A)의 수형 커넥터 부재(40f)가 접속된다. 복수의 버스 바아를 이용하여 다수의 축전 셀을 접속하는 경우에는, 복수의 버스 바아를 지그재그 격자 형상으로 배치한다.

이하, 커넥터에 본 발명에 따라서 도금 처리를 실시함으로써 얻어지는 효과를 구체적으로 확인한 실시예 및 비교예를 나타낸다.

<제1 실시예>

콜손 합금[고베 세이코우(가부시끼가이샤)제 CAC60]으로 제작한 스냅 결합 커넥터에, 통상적인 방법에 따라서 탈지, 수세, 산활성화, 수세를 행한 후, NiSO₄·6H₂O를 250 g/L, NiCl₂·6H₂O를 50 g/L, H₃BO₃을 50 g/L, 기타 소량의 첨가제를 함유하는 Ni 도금욕 중에서 온도 50 ℃, pH 4, 전류 150 A, 60분의 조건으로 니켈 도금을 행하였다. 그 후, 수세한 후 탈수 건조하였다.

다음에, 통상적인 방법에 따라서 탈지, 수세, 산활성화, 수세를 행한 후, Cu를 7.5 g/L, Sn을 30 g/L, KOH를 30 g/L, KCN을 50 g/L, 기타 소량의 첨가제를 함유하는 Cu-Sn 도금욕 중에서 온도 60 ℃, 전류 150 내지 200 A, 20분의 조건으로 Cu-Sn 도금을 행하였다. 그 후, 수세, 탕세한 후 탈수 건조하였다.

또한, 통상적인 방법에 따라서 탈지, 수세, 산활성화, 수세를 행한 후, Sn을 20 g/L, H₂SO₄를 6 내지 10 ％, 기타 미량의 첨가제를 함유하는 Sn 도금욕 중에서 온도 30 ℃, 전류 200 A, 30분의 조건으로 주석 도금을 행하였다. 그 후, 수세, 탕세한 후 탈수 건조하였다.

<제1 비교예>

콜손 합금[고베 세이코우(가부시끼가이샤)제 CAC60]으로 제작한 스냅 결합 커넥터에, 상기 제1 실시예와 마찬가지로 하여 Cu-Sn 도금만을 행하였다.

<시험예>

상기 제1 실시예 및 제1 비교예에 따라서 각 도금 처리를 실시한 한 쌍의 수 형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)로 이루어지는 스냅 결합 커넥터를, 부식 환경(진공 건조 공정)에 폭로하고 폭로 전후의 접속 저항(접촉 저항)을 측정하였다. 또한, 부식 환경은 160 ℃ × 72시간의 진공 분위기이고, 수분 건조가 되므로 습윤 분위기로 되어 있다.

접속 저항의 측정시에는, 각 스냅 결합 커넥터의 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)를, 도42에 도시한 바와 같이 상하 한 쌍의 시험 지그(300a, 300b)의 나사 부착 단자(301a, 301b)에 링형의 절연 스페이서(302a, 302b) 및 플랜지 부착 와셔(303a, 303b)를 거쳐서 각각 설치한 후, 스냅 결합 커넥터의 수형 커넥터 부재(40) 및 암형 커넥터 부재(60)를 도42에 도시한 바와 같이 끼워 맞추어 접속 저항을 측정하였다. 또한, 접속 저항의 측정은 측정 온도 : 25 ℃, 측정 습도 : 10 ％ 이하, 측정 전류 : 250 A의 조건으로 행하였다.

제1 실시예에서 제작한 스냅 결합 커넥터(Ni/Cu-Sn/Sn의 3층 도금 형성)에 대한 접속 저항의 측정 결과를 도43에, 또한 제1 비교예에서 제작한 스냅 결합 커넥터(Cu-Sn 도금층 형성)에 대한 접속 저항의 측정 결과를 도44에 나타낸다.

도43에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라서 Ni/Cu-Sn/Sn의 3층의 도금층을 형성한 제1 실시예의 스냅 결합 커넥터의 경우, 부식 환경에의 폭로 전후에서 저항 상승은 없었다. 이에 반해, Cu-Sn 도금층만을 형성한 제1 비교예의 스냅 결합 커넥터의 경우 도44에 도시된 바와 같이 부식 환경에의 폭로 전의 접촉 저항은 폭로 후에는 약 3배로 현저히 상승하였다. 이는, Ni/Cu-Sn/Sn의 3층의 도금층을 형성한 제1 실시예의 스냅 결합 커넥터의 경우, Ni 도금층의 배리어 효과에 의해 모재 Cu 의 도금층으로의 확산이 방지되고, 그 결과 저항 상승의 요인이 되는 CuO의 생성을 방지하였기 때문이라 생각된다. 이에 반해, Cu-Sn 도금층만을 형성한 제1 비교예의 스냅 결합 커넥터의 경우, Cu-Sn 도금층만으로는 모재 Cu가 도금층으로 확산하여 CuO가 형성되고, 그에 의해 접촉 저항이 상승한 것이라 생각된다. 본 시험예로부터, 모재 Cu의 도금층으로의 확산은 Cu-Sn 도금층의 기초에 Ni 도금층을 형성함으로써 효과적으로 방지할 수 있는 것을 알 수 있다.

본 발명의 커넥터는, 수형 커넥터 부재의 수측 결합부와 암형 커넥터 부재의 암측 결합부를 스냅 결합할 때의 작용부가 경사진 결합면이며, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되도록 구성되어 있으므로 덜걱거림을 발생시키는 일 없이 밀착되어 전기 저항이 작아지고 양호하게 전기적 접속을 행할 수 있다. 또한, 전기 저항이 작아지기 때문에 발열 등의 문제가 발생될 일도 없다. 또한, 단자끼리를 스냅 동작으로 결합/걸림 이탈시킬 수 있으므로 배선 작업이 매우 간단하다. 따라서, 작업 효율이 대폭 향상되고 또한 보수도 간편해지므로 우수한 비용 삭감 효과를 발휘한다.

본 발명의 커넥터를 축전 셀용 커넥터로서 이용함으로써, 수형 커넥터 부재를 축전 셀의 한쪽 단자에, 암형 커넥터 부재를 다른 쪽 단자에 설치함으로써 복수의 축전 셀을 매우 간단히 착탈 가능하게 접속할 수 있어, 단자끼리의 전기 배선이 불필요해진다. 또한, 단자끼리를 스냅 동작으로 결합/탈착시킬 수 있으므로 조립 작업이나 분해 작업이 매우 간단하다. 특히, 축전 장치가 울트라 캐패시터인 경 우, 50개 이상의 축전 셀을 접속해야만 하므로 그 효과는 매우 크며 조립 효율이 각별히 향상된다. 또한, 스냅 동작으로 탈착할 수 있으므로 축전 장치를 간단히 분해할 수 있고, 고장난 축전 셀을 제거하고 새로운 축전 셀로 변환하는 등 보수도 간단히 행할 수 있다. 이와 같이 작업 효율이 향상되고, 또한 보수도 간편해지므로 우수한 비용 삭감 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명의 커넥터의 적합한 태양에 따르면, 그 구리계 모재 상에 Ni 도금층 및 Cu-Sn 도금층이 차례로 형성되고, 바람직하게는 또한 Sn 도금층이 형성되어 있으므로 도통성과 내식성이 우수하여 축전 셀 등의 단자에 알루미늄 단자 등을 이용한 경우라도 전식 작용에 의해 감육되는 문제도 없다.

본 발명의 단자간 접속부의 커버 장치는, 커넥터에 의한 단자간 접속이 스냅 결합에 의해 행해지고, 암수형 커버 부재가 서로 안내하는 구성이므로 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가 스냅 결합시의 조심 가이드로서 기능하여 결합시의 조작성이 각별히 향상되고, 암수형 커넥터 부재의 중심 위치가 어긋나거나 결합부를 손상시키는 문제는 해소된다. 또한, 커버 장치의 수형 커버 부재를 암형 커버 부재에 안내하였을 때에 수형 커버 부재와 암형 커버 부재에 의해 폐쇄 공간이 형성되고, 이 중에 암수형 커넥터 부재에 의한 단자간 접속부가 존재하게 되므로 방진, 방적성이 대폭 개선되어 단자간 접속부에 먼지나 액체가 걸리거나 하는 일이 효과적으로 방지된다.

또한, 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 한쪽 단자에, 암형 커넥터 부재가 다른 쪽 단자에 설치된 축전 셀을 이용함으로써 축전 셀끼리가, 상기 커넥터에 의 해 단자끼리의 상대 위치가 고정되는 동시에 전기적으로 접속되므로, 축전 모듈을 간단히 조립할 수 있고, 또한 고장시의 각각의 축전 셀의 제거도 매우 간단하다. 또한, 이러한 축전 모듈을 복수 이용함으로써 축전 장치의 동작이 안정되어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 축전 셀의 접속 구조에 따르면, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 접속 상태에서는 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 서로의 단부면이 충돌되므로, 축선 방향의 위치 결정을 행할 수 있다. 또한, 이에 의해 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면 및 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면에 있어서의 서로의 압접 부분을 적절하게 설계함으로써 그 사이에 높은 하중을 발생시켜도 암수형 커넥터 부재의 내측 링부의 서로 압접된 부분의 위치가 보유 지지되므로, 발생한 하중이 캔슬되는 방향으로 변위함에 따른 덜걱거림의 발생을 방지할 수 있고, 이에 의해 접속 저항을 저감시킬 수 있다. 또한, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 서로 충돌된 단부면에서 반력이 발생하기 때문에, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재의 상대 회전을 방지할 수 있다. 덧붙여, 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 서로 충돌된 단부면 사이에 전류 패스가 형성되고, 또한 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면 사이에 전류 패스가 형성되기 때문에, 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재에는 외측 링부와 내측 링부의 2개의 전류 패스가 형성된다. 따라서, 전류를 흘리는 면적을 크게 할 수 있으므로 대전류를 흘릴 수 있다.

또한, 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 버스 바아 플레이트의 일단부에, 암형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 타단부에 고정된 버스 바아를 이용함으로써 상기한 바와 같은 축전 모듈을 간단히 조립할 수 있다.

Claims

도전성 재료에 의해 형성된 한 쌍의 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재로 이루어지는 전기 커넥터이며,

상기 암형 커넥터 부재가 스냅 결합에 있어서의 암측 결합부를 갖고, 상기 수형 커넥터 부재가 스냅 결합에 의해 상기 암측 결합부에 끼움 삽입되어 결합되는 수측 결합부를 갖고, 상기 수측 결합부와 암측 결합부를 스냅 결합할 때의 작용부가 경사진 결합면이며, 암측 결합부에 항상 외측으로 변위시키는 하중이 부가되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 경사진 결합면이, 수형 커넥터 부재측을 향해 끝이 가는 테이퍼형 면인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제1항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재와 암형 커넥터 부재가, 단자에 설치하기 위한 설치부를 갖는 축전 셀용 커넥터인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제3항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구멍 주위면에 설치된 암형 나사부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 수측 결합부를 구비하고, 상기 암형 커넥터 부재는 단자를 삽통 가능한 내부 구멍을 갖는 베이스부와, 상기 내부 구 멍 주위면에 설치된 암형 나사부와, 상기 내부 구멍을 둘러싸도록 상기 베이스부로부터 세워 설치된 암측 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제4항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 상기 베이스부의 내부 구멍의 내주연부에 세워 설치된 내측 링부를 갖고, 상기 암형 나사부는 상기 내측 링부의 내주면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제5항에 있어서, 상기 내측 링부는 상기 암형 나사부가 형성되지 않은 슬릿 또는 홈부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제6항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 상기 내측 링부의 상단부에, 상기 내측 링부의 반경 방향 외측을 향해 상기 홈부로부터 연장 설치된 손잡이부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제5항에 있어서, 상기 내측 링부의 내주면은 상기 베이스부로부터 상단부를 향해 직경 축소되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제4항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽의 베이스부는 상기 결합부의 외측에 구멍부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥 터.
제4항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽의 베이스부는 그 외연부에, 반경 방향 외측을 향해 돌출한 복수의 갈고리 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽은 각각 구리계 모재 상에 Ni 도금층 및 Cu-Sn 도금층이 순차 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
제11항에 있어서, 상기 Cu-Sn 도금층 상에 또한 Sn 도금층이 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속부의 커버 장치이며,

각각 기판의 중앙에 개구부를 갖고, 또한 주위에 소정 높이의 주위벽부가 세워 설치된 한 쌍의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재로 이루어지고, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위벽부에 안내되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 단자간 접속부의 커버 장치.
제13항에 있어서, 상기 수형 커버 부재의 주위벽부가 암형 커버 부재의 주위 벽부 내에 끼움 삽입되어 스냅 결합되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 커버 장치.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 수형 커버 부재 및 암형 커버 부재의 적어도 한쪽의 주위벽부의 두께는 상단부측보다도 기판 기단부측이 두꺼워지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 커버 장치.
한 쌍의 단자와,

상기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터와,

상기 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 단자간 접속부의 커버 장치로 구성되고,

상기 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 전기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스냅 결합에 의해 전기적으로 접속되는 단자간 접속 장치.
전력을 입출력하는 한 쌍의 단자를 갖고, 상기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 한쪽 단자에, 암형 커넥터 부재가 다른 쪽 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀.
제17항에 있어서, 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 단자간 접속부의 커버 장치를 더 갖고, 상기 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀.
전력을 입출력하는 한 쌍의 단자를 갖고, 이들을 거쳐서 전력을 축전 및 방전하는 2개 이상의 축전 셀과, 상기 단자에 고정된 상기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터를 구비하고, 상기 축전 셀끼리가, 상기 전기 커넥터에 의해 상기 단자끼리의 상대 위치가 고정되는 동시에 전기적으로 접속되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 모듈.
제19항에 있어서, 상기 축전 셀은 2개의 축전 셀이 서로의 단자를 대향시켜 근접하였을 때에 상기 단자의 측방을 둘러싸고 상기 단자를 포함하는 접속 공간을 구획하는 주위벽부를 갖고, 상기 전기 커넥터에 의해 상기 단자끼리를 고정하여 전기적으로 접속하였을 때에 상기 전기 커넥터는 폐쇄된 접속 공간 내에 있는 것을 특징으로 하는 축전 모듈.
제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 단자간 접속부의 커버 장치를 더 갖고, 상기 커버 장치의 수형 커버 부재와 암형 커버 부재가, 각각 상기 단자의 한쪽과 상기 커넥터의 수형 커넥터 부재 또는 암형 커넥터 부재 중 어느 한쪽에 의해 끼워진 상태로 단자에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 모듈.
상기 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 기재된 축전 모듈을 복수 구비하고 있는 축전 장치.
외측 링부와, 이 외측 링부의 내측에 형성된 내측 링부를 갖고, 축전 셀의 한쪽 단자에 설치되는 수형 커넥터 부재와,

외측 링부와, 이 외측 링부의 내측에 형성된 내측 링부를 갖고, 축전 셀의 다른 쪽 단자에 설치되는 암형 커넥터 부재를 구비하고,

상기 수형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 단부면과 상기 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 축선 방향을 향하는 단부면이 서로 충돌되고, 또한 상기 수형 커넥터 부재의 외측 링부의 외주면과 상기 암형 커넥터 부재의 외측 링부의 내주면이 서로 압접함으로써 상기 수형 커넥터 부재와 상기 암형 커넥터 부재가 서로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조.
제23항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및 상기 암형 커넥터 부재의 내측 링부의 내주면에는 나사부가 형성되고,

상기 수형 커넥터 부재와 상기 암형 커넥터 부재의 상기 외측 링부의 외주면 에는 각각 반경 방향 외측을 향해 돌출한 복수의 갈고리 부재가 형성되고,

상기 갈고리 부재는 상기 나사부의 나사 체결시에 이용되는 소정의 공구가 결합되는 부분인 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조.
제24항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재의 갈고리 부재의 수와 상기 암형 커넥터 부재의 갈고리 부재의 수가 서로 다른 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조.
제24항에 있어서, 상기 수형 커넥터 부재 및/또는 상기 암형 커넥터 부재의 상기 갈고리 부재는 반경 방향 외측을 향함에 따라서 상대측 커넥터 부재에 접근하도록 만곡하고 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조.
제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 원판 형상을 이루는 베이스부와, 그 외주연부에 따라 형성된 주위벽부와, 상기 주위벽부 상단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출한 플랜지부를 갖는 와셔를 더 구비하고, 상기 와셔는 상기 수형 커넥터 부재 및 상기 암형 커넥터 부재의 적어도 한쪽과, 축전 셀의 단자와의 사이에 개재 장착되어 체결 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 축전 셀의 접속 구조.
버스 바아 플레이트와, 상기 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전기 커넥터를 갖고, 상기 전기 커넥터의 수형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이 트의 일단부에, 암형 커넥터 부재가 상기 버스 바아 플레이트의 타단부에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 버스 바아.