KR0148396B1 - 납작한 전기 커넥터용 절연 변위 단자 - Google Patents

Abstract

전기 커넥터(10, 10')는 단자 수용 통로(22, 72)를 가지는 유전체 하우징(12, 70)을 포함한다. 절연 변위 단자(16, 16')는 통로 내로 연장되는 절연 와이어(52)와 접속하기 위해 통로 내에서 수용된다. 와이어는 절연체(52A)로 피복된 전기 도체(52B)를 포함한다. 단자는 절연체를 변위시켜 도체와 결합하는 편향 가능한 접속부(32)를 포함한다. 접속부는 절연 와이어의 길이 방향 축(54)에 일치하는 평면 내에서 대체로 납작하다. 접속부(32)의 적어도 한 부분(44)는 단자에 힘을 가할 때 길이 방향 축에 대체로 평해하게 편향된다. 접속부는 절연와이어(52)와 함께 절연 변위 상태로 편향될 때 부분(46, 50)으로 영구 변형된다. 또한 본 발명은 그러한 단자(16, 16')에 관한 것이다.

Description

납작한 전기 커넥터용 절연 변위 단자

제1도는 두 부분의 하우징을 포함한 전기 커넥터의 하나의 실시예를 본 발명의 납작 단자와 함께 도시한 전개 사시도.

제2a도는 제1도의 커넥터를 관통하는 부분 수직 단면도로서, 두 부분의 하우징이 절연 와이어를 수용하고 예비 접속 상태로 된 것을 도시한 도면.

제2b도는 제2a도의 전기 와이어와 단자의 접속부 구역의 부분 확대도.

제3도는 접속 상태의 두 부분의 하우징을 도시한 제2a도와 유사한 도면으로써, 단자가 절연 변위 상태에 있는 것을 도시한 도면.

제3a도는 제3도의 접속부 구역의 부분 확대도.

제4도는 한 개의 하우징만을 도시한 커넥터의 실시예의 부분 단면도.

제5도는 접속 공구가 단자의 접속부를 변형한 상태를 도시한 제4도와 유사한 도면.

제6도는 절연 와이어가 커넥터 내에 위치된 상태를 도시한 제4도와 유사한 도면.

제7도는 절연 와이어가 커넥터 내에 위치되고 접속부가 변형된 상태를 도시한 제5도와 유사한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전기 커넥터 12 : 기부

14 : 덮개부 16 : 단자

24 : 와이어 수용 통로 32 : 접속부

44 : 편향부 46 : 웨브

50 : 목부 구역 52 : 전기 와이어

본 발명은 전기 커넥터의 기술에 관한 것이며, 보다 자세히는 전기 케이블 또는 와이어에 접속되는 납작한 절연체 변위용 단자에 관한 것이다.

전기 커넥터는 전기적으로 작동되는 제품 및 장비의 회로 요소들을 상호 접속하기 위한 바람직한 수단으로서 널리 채택되고 있다. 이와 같은 적용에 있어서, 커넥터를 사용함으로써 케이블 또는 와이어의 접속과 분리가 용이해짐에 따라 다양한 설계가 가능할 뿐만 아니라 보수 유지와 조립도 편리해진다.

현재 사용되는 커넥터는 다양한 구조의 것이 사용되고 있다. 그러나, 이들구조는 공통적으로 절연 다심 케이블 또는 와이어가 전기적으로 접속될 다수의 스탬핑 성형된 도체 단자에 끼워 맞춰지는 유전체 하우징을 포함한다. 또한 용도에 따른 특정 요건에 적합한 수많은 단자 형태를 활용할 수 있다. 많은 용도에서 단자는 도체의 절연 코팅의 변위에 의해 케이블의 도체에 전기적 접속의 능력을 가진 것이 바람직하며, 이러한 단자는 절연 코팅을 벗기는 분리 단계를 수행할 필요가 없어진다.

본 기술 분야에는 다양한 절연 변위 단자가 공지되어 있다. 대개, 이 단자들은 절연체로 피복된 와이어를 수용하는 좁은 슬롯을 제공하고, 공정 중에 와이어의 절연체 덮개부를 절단하여서, 단자와 와이어의 중심 코어 사이에서 자동적으로 전기적으로 접속된다. 이러한 단자는 단자가 와이어에 고정될 때 절연체를 관통하여 금속 코어에 결합되는 치형 형태의 단면을 갖는 자체 관통형 단자와는 대조적이다. 절연체를 관통할 때, 치형부는 절연체를 이동시켜 와이어의 코어와 견합된다.

자체 관통 단자의 하나의 형태로는, 1976년 5월 4일에 미합중국 특허 제3,954,320호에 공개된 대로 웨스턴 일레트릭 캄파니(Western Electric Compnay)의 모듈의 전화 플러그에서와 같은 피치 공간이 좁은 곳에서 전기 와이어에 접속하는데 공통적으로 사용되는 납작한 스탬핑식 금속 단자가 있다. 그러한 단자는 꼬여 있는 도체 코어를 가지는 전기 와이어에 주로 사용된다. 단자는 절연 와이어의 길이 방향 축에 수직으로 작용하는 접속력을 필요로 하며, 그리고 커넥터는 접속후에 단자에 접촉 압력이 유지될 수 있도록 유전체 하우징 또는 플라스틱 하우징에 의지한다. 그 납작한 단자 커넥터는, 접속력이 절연 와이어의 길이를 횡단하는 방향으로 적용되기 때문에 많은 경우에 문제를 일으키므로, 아주 제한적이며 회로 접속을 다수 열로 해야하는 경우에는 특히 제한적이다.

본 발명은 절연 와이어의 축에 평행인 힘의 작용에 의해 접속되는 납작한 절연 관통형 단자의 제공에 관한 것이다. 본 발명에 따른 단자는, 일정한 압력을 유지하기 위해 커넥터 하우징 위에 의지하지 않고도, 접속 후에 접촉 압력을 유지할 수 있도록 하기 위해 접속 과정 중에 변형되고, 절연 와이어의 중실 또는 스트랜드(strand)형의 도체 코어에도 똑같이 적용할 수 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 새롭고 개선된 절연 변위 전기 커넥터와 그를 위한 단자를 제공하는 것이며, 그 개선 단자에서 단자 또는 단자의 접속부는 납작하다.

본 발명의 전형적인 실시예에서, 전기 커넥터는 적어도 하나의 단자 수용 통로를 가지는 유전체 하우징을 포함한다. 절연 변위 단자는 통로 안으로 연장되는 절연 와이어와의 접속을 위해 통로 내에 수용된다. 와이어는 주위에 절연체가 피복된 전기 도체를 포함한다. 단자는 절연체를 이동시키고 도체와 결합하기 위한 편향 가능한 접속부를 포함한다.

본 발명의 하나의 양태에 따르면, 단자의 접속부는 절연와이어의 길이 방향축에 일치하는 평면 형태로 대체로 납작한다. 적어도 접속 단면부는 길이방향축에 대체로 평행한 단자 위에서 힘의 작용에 대해 편향된다. 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 단자 또는 단자부는 절연 와이어와 함께 절연 변위 상태로 영구 변형된다.

본 명세서에 기술된 바와 같이, 단자의 접속부는 고정부와 절연 와이어를 수용하기 위해 사이에 마우스를 형성하는 편향부를 포함한다. 적어도 하나의 접속부는 내향 절연 변위 치형부를 포함한다.

본 발명의 한 실시예에서, 유전체 하우징은 기부와 덮개부를 포함하는 두 부분의 하우징이다. 기부는 단자를 장착하고, 그리고 덮개부는 절연 와이어의 길이방향 축에 대체로 평행한 하우징 사이의 상대 운동에 대해 접속부를 편향시키는 단자와 결합한다. 덮개부는 단자 수용 통로에 일렬로 정렬된 와이어 수용 통로를 포함한다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 일체 부재로 된 하우징이 단자를 장착하고, 그리고 별도의 공구가 단자를 접속한다.

본 발명의 신규한 특징들은 본 명세서에 첨부된 청구 범위에 상세히 기술되어 있다. 본 발명의 다른 목적과 특징 그리고 장점은 첨부한 도면에 관련하여 이하의 상세할 설명으로부터 알수 있을 것이며, 각 도면에 있어서 동일 참조 부호는 동일 부품을 가리킨다.

도면을 더 상세히 참조하면, 제1도 내지 제3a도는 두 부분으로 된 하우징을 채책한 전기 커넥터의 실시예를 도시하고, 그리고 제4도 내지 제7도는 한 개의 부분으로 된 커넥터 하우징을 채택한 본 발명의 실시예를 도시한다. 이하에 상세히 기술된 바와 같이, 두가지 실시예 사이의 주된 차이점은 제1도 내지 제3a도의 두 부분의 커넥터 하우징이 절연 변위 단자를 변형시키는 데 사용되는 반면에 제4도 내지 제7도의 실시예에서는 접속 공구가 사용된다는 점이다. 한편 본 발명의 특징인 변형 가능한 납작 단자는 양 실시예에서 동일하다.

제1도를 참조하면, 전기 커넥터(10)은 기부(12)와 덮개부(14)를 포함하는 두 부분의 하우징을 포함한다. 기부(12)는 다수의 단자(16)을 장착하고, 그리고 덮개부(14)는 단자와 결합하여 이하에 기술된 바와 같이 다수의 절연 전기 와이어에 대해 단자를 절연 변위 상태로 변형시키는데 효과적이다.

특히 제1도를 참조하면, 두 부분의 하우징의 기부(12)는 각각의 반대편 길이 방향 측면 상에서 한 쌍의 단차식 래치 보스(18)을 포함한다. 덮개부(14)는 각각의 길이 방향 측면 위에서 래치 보스(18)과 래치 결합되는 한 쌍의 U형 래치 아암(20)을 포함한다. 각각의 래치 아암(20)은 U형 형상의 내부 위에 형성된 래치 견부(20a)를 가진다. 보통, 기부(12)는 하나의 단자 (16)을 각각 수용하는 일렬로 된 단자 수용 통로(22)를 가진다. 덮개부(14)는 하우징의 두 부분이 결합될 때 단자 수용 통로(22)에 정렬되는 다수의 와이어 수용 통로(24)를 포함한다. 제1도에 도시된 바와 같이, 단자 수용 통로(22)는 와이어 수용 통로(24)와 크기가 비슷한 확대된 둥근 중심 구역(22a)를 가진다.

커넥터 하우징의 덮개부(14)는 플라스틱 등과 같은 유전체 재료로 일체로 성형된다. 그러므로, 래치 아암(20)은 래치 보스(18)과의 스냅 결합을 위해 탄성적으로 휘어진다. 제2a도와 제2b도를 참조하면, 커넥터 하우징의 기부(12)는 금속과 같은 도체 재료로 된 실드(shield)(28)에 의해 둘러싸여 있는 일체 성형 플라스틱 본체(26)을 포함한다. 실드는 이하에 기술된 바와 같이 상보형 전기 커넥터를 수용하는 결합 공동(30)을 형성한다.

제1도와 관련하여 제2a도와 제2b도를 참조하면, 각각의 단자(16)은 접속부(32)와 본체(26) 내의 (제2a도) 구멍(36)을 거쳐 실드(28) 내의 결합 공동(30)안으로 돌출되는 블레이드부(34)를 포함한다. 단자 블레이드는 공동(30) 안으로 삽입되는 결합 커넥터에서 단자의 암형 접촉부에 결합되는 수형 접촉부를 형성한다. 단자는 또한 커넥터 하우징 기부의 본체(26) 내의 각각의 단자 수용 통로(22)의 확대 영역(40) 안으로 억지 끼워 맞춤되는 중간 본체부(38)을 포함한다.

각각의 단자(16)의 접속부(32)는 변형 웨브에 의해 본체부(38)에 결합된 강성부(48)에 차례로 연결된 편향부(44)와 고정부(42)를 포함한다. 편향부(44)는 좁은 변형가능한 목부 구역(50)에 의해 본체부(38)에 결합된다. 계속해서 각각의 고정부(42)와 편향부(44)는 각각 치형부(42a, 44a)를 포함하고, 그리하여 길이 방향 축(54)를 형성하는 절연 전기 와이어(52)의 위치를 이동시킨다.

제2a도와 제2b도는 두 부분으로 된 커넥터 하우징의 덮개부(14)가 각각의 래치 보스(18)의 제1단(56)에 스냅 결합하는 래치 아암(20)을 가지는 예비 접속 상태에서의 전기 커넥터(10)을 도시한다. 이러한 상태에서, 전기 와이어(52)는 화살표 A의 방향에서 덮개부(14) 내의 각각의 와이어 수용 통로(24)를 거쳐 각각의 단자(16)의 접속부(32)의 편향부(44)와 고정부(42) 사이의 위치로 쉽게 삽입된다.

제3도와 제3a도를 참조하면, 두 부분으로 된 커넥터 하우징의 덮개부(14)가 화살표 B의 방향으로 이동된 것으로 도시되어 있는데, 이와 같은 이동에 의해 래치 아암(20)의 래치 견부(20a)는 래치 보스(18)의 제2단 (58)에 결합된다. 또한, 덮개부(14)의 내부 위의 편향 보스(60)은 단자(16)의 접속부(32)의 변형 가능한 웨브(46)에 인접한 오목부(62)내에서 결합된다. 접속부의 고정부(42)는 도면 부호 64로 나타낸 바와 같은 덮개부(14)의 내부에 견고하게 맞닿아 있음을 알 수 있다. 그러므로 고정부(42)는 접속 중에 항상 정지 또는 고정 유지된다. 그러나 편향부(44)는 단자의 접속부가 변형 가능한 웨브(46)과 목부 구역(50)에서 변형될 때 고정부(42)를 향해 화살표 C의 방향으로 편향되는 것을 알 수 있다. 또한, 편향부(44)의 치형부(44a)는 절연 와이어(52)의 절연체(52a)를 거쳐 와이어의 도체 또는 코어(52b)와 접촉하도록 구동되는 것을 알 수 있다. 또한 고정부(42)의 치형부(42a)는 절연체를 거쳐 도체와 접촉하도록 구동된다.

덮개부(14)는 접속부(32)가 변형된 상태에서 커넥터 하우징의 기부(12)에 대해서 래치된 것이 제3도와 제3a도에 도시되어 있지만, 덮개부는 단자의 변형 또는 절연 변위 상태를 유지할 필요는 없음을 알 수 있다. 그것은 단자가 납작한 형태로 스탬프되고 그리고 절연 와이어(52)의 길이 방향 축(54)에 일치하는 평면 상의 커넥터 내에 위치하기 때문이다. 즉, 변형 가능한 웨브(46)과 목부 구역(50)은 단자나 접속부를 형성하는 금속 재료의 평면의 동일 평면 상의 방향으로 변혀이된다. 이것은 금속 재료의 편향과는 달리 평면을 가로 질러 변형되어 탄성 또는 스프링-백(spring-back)상태로 된다. 단자를 그 평면 내에서 편향시킴으로써, 편향부(즉 변형가능한 웨브(46)과 목부 구역(50))은 영구 변형된다.

제4도 내지 제7도는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는데, 그 실시예에서 전기 커넥터(10')는 (제4도) 화살표 D의 방향으로 절연 와이어(52)를 수용하는 확대 구역(72a)를 갖춘 다수의 단자 수용 통로(72)를 가지는 한 부분으로 된 하우징(70)을 포함한다. 제1도 내지 제3a도의 단자(16)과 유사한 형상의 단자(16') 각각을 수용하기 위한 통로(72)는 도면에 하나만 도시되었다. 그러므로, 앞에서 설명한 바와 같은 단자(16)의 유사 부분에 대응하는 단자(16)')의 유사 구성 부재 또는 부분에는 동일한 부호가 붙여진다.

제4도 내지 제7도의 한 부분의 하우징 커넥터(10')에서는, 단자(16')와 절연 와이어(52) 사이에서 절연 변위를 접속시키는 덮개부가 없다. 그러므로, 제5도는 앞에서 설명한 바와 같이 덮개부(14) 내부의 편향 보스(60)에 대응하는 편향 보스(76)을 갖춘 말단 단부를 가지는 접속 공구(74)를 도시한다. 제4도는 비응력 또는 비접속 상태에서의 단자(16')의 절연 변위 접속부(32)를 도시한다. 제5도는 상술한 바와 같이 변형가능한 웨브(46)과 목부 구역(50)에서 접속부(32)를 변형시킬 수 있도록 화살표 E의 방향으로 하향으로 가압되어서 치형부(44a)와 편향부(44)를 화살표 C의 방향으로 박아 넣는 공구(74)를 도시하는 것이다.

계속해서, 제6도와 제7도는 전기 와이어(52)가 커넥터(10')내의 절연 변위 효과와 그 작용이 제2a도 내지 제3a도의 커넥터(10)에 대해 상술된 것과 어떻게 동일한지를 도시하기 위해 단자의 접속부(32)의 고정부(42)와 편향부(44) 사이에 삽입된 것을 제외하고는, 제4도와 제5도에 실제적으로 동일하다. 고정부(42)는 제3도에 도시된 실시예의 구역(64)에 대응하는 구역 내의 하우징에 의해 후퇴되지 않음을 알 수 있다. 그러나, 본체부(38)에 연결되 고정부(42)의 기부는 목부 구역(50) 혹은 변형 가능한 웨브(46)보다 더 넓으므로 편향부(44)는 고정부(42)의 움직임이 없는 경우에도 이동을 하게 된다(제7도). 접속 공구(74)가 이탈될 때, 접속부(32)(즉 변형 가능한 웨브(46)과 목부 구역(50))은 단자의 편향부(44)가 절연와이어(52)에 완전 접속되는 상태로 변형 상태를 유지한다.

본 발명은 본 발명의 정신이나 주요 특성으로부터 벗어나지 않고 다른 특정 형태로 구체화될 수 있음을 알 수 있다. 그러므로, 본 발명의 예와 실시예는 설명을 위한 것이지 제한적인 것은 아니며, 그리고 본 발명은 본 명세서에 제시한 상세한 설명에 제한되지 않는다.

Claims (10)

1. 단자 수용 통로를 가지는 유전체 하우징과 상기 통로 내에 수용되며 접속할 절연 와이어를 수용하는 마우스를 형성하는 절연 변위 단자를 포함하여, 상기 와이어는 전기 도체 주위에 절연체의 덮개를 갖춘 전기 도체를 포함하고, 상기 단자는 절연 와이어의 길이 방향 축에 평행이고 내향인 힘이 단자에 작용할 때 도체와 결합하고 절연체를 변위시키는 중간부와 편향부를 포함하는, 전기 커넥터에 있어서, 상기 편향부가 변형 가능한 웨브를 통해 강성부에, 그리고 변형 가능한 목부 구역을 통해 중간부에 연결되며, 상기 강성부와 중강부는 상기 평행인 힘이 상기 편향부에 작용될 때 상기 편향부를 길이 방향 축에 횡방향으로 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 전기 커넥터
2. 제1항에 있어서, 상기 변형 가능한 웨브는 외부에 대향하는 오목부를 갖춘 물결 모향이 U자형이고, 상기 평행한 힘은 상기 오목부로 들어가는 편향 보스를 통해 상기 웨브 위에 작용되어 상기 웨브가 측면 팽창 요소와 함께 변형되도록 한 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단자의 접속부도 상기 편향부에 대항하고 그 사이에 상기 절연 와이어를 수용할 수 있는 마우스를 형서이하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
4. 제3항에 있어서, 적어도 하나의 상기 고정부와 편향부가 상기 마우스로 향한 절연 변위 치형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유전체 하우징이 기부와 덮개부를 포함하는 두 부분으로 된 하우징이고, 상기 기부는 단자를 장착하고 상기 덮개부는 상기 힘이 적용될 때 하우징부 사이의 상대 운동에 응답하여 편향부와 결합하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
6. 제5항에 있어서, 상기 덮개부는 상기 단자 수용통로와 일렬로 정렬되는 와이어 수용 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
7. 절연 외피를 갖춘 전기 도체를 가지는 절연 와이어를 접속하며, 절연 와이어의 길이 방향 축에 일치하는 평면 내에 배치된 납작한 형상의 접속부와, 절연 와이어를 수용하는 마우스에 대향하는 적어도 하나의 강성부, 중간부 및 편향부를 포함하고, 상기 편향부가 길이 방향 축에 평행한 힘을 단자에 작용시킬 때 절연체를 변위시켜 도체와 결합하도록 된 절연 변위 단자에 있어서, 상기 편향부가 변형 가능한 웨브를 통해 강성부에, 그리고 변형 가능한 목부 구역을 통해 중간부에 연결되며 상기 강성부와 중간부는 상기 평행한 힘이 상기 편향부에 작용될 때 상기 편향부를 길이 방향 축을 횡단하는 방향으로 이동시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 절연 변위 단자.
8. 제7항에 있어서, 상기 변형 가능한 웨브는 외부에 대향하는 오목부를 갖춘 물결 모양의 U자형이고, 상기 평행한 힘은 상기 오목부로 들어가는 편향 보스를 통해 상기 웨브 위에 작용하여 상기 웨브가 측면 팽창 요소와 함께 변형되도록 한 것을 특징으로 하는 절연 변위 단자.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 단자의 접속부가, 상기 편향부에 대향되어 사이에 절연 와이어를 수용하기 위한 상기 마우스를 형성하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 변위 단자.
10. 제9항에 있어서, 상기 고정부 및 상기 편향부 중 적어도 하나가 상기 마우스에 연결되는 절연 변위 치형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 절연 변위 단자.