KR100288726B1 - 유리판용 전기 단자 - Google Patents
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Abstract
전기적으로 가열되는 유리판용 전기 단자(12)가 제공된다. 이 단자는 베이스판에 수직한 중심축(22)을 한정하는 베이스판(18)을 갖는다. 베이스판은 유리판 상의 도전성 패드에 단자의 스핀 납땜을 용이하게 하기 위해 중심축(22) 둘레에서 동심을 이룬다. 단자 포스트(20)는 적절한 결합 단자에 접속시키기 위해 베이스판(18)으로부터 직립 돌출한다. 단자(20)는 베이스 도전층(24)과 땜납 층(26)을 포함하는 인발 가공된 단일편 층판 구조이다.
Description
본 발명은 일반적으로 전기 커넥터에 대한 것으로, 특히 수형(male) 단자에 대한 것이다. 단자는 예컨대 전기적으로 가열된 유리판(glass sheet)과 사용하는 데 특히 유용하다.
전기 커넥터 조립체는 전력원과 전기 장치를 상호 접속시키도록 된 광범위한 적용 분야에서 사용된다. 수형과 암형 또는 플러그와 소켓 커넥터가 종종 사용되며, 커넥터들 자체는 수형 및 암형 도전성 단자들을 사용한다.
한 종류의 전기 단자 조립체가 자동차 또는 다른 차량의 후면창(rear window) 서리 제거 장치에서와 같이 유리판에 합체된 또는 묻힌 가열 도전체와 전력원을 전기적으로 접속시키는 데 사용된다. 특히, 차량의 후면창에 사용된 유리판은 안개 또는 서리가 끼는 것을 제거하거나 방지하기 위해 종종 전기적으로 가열된다. 저항 도전체가 유리판 자체 상에 또는 내부에 합체되거나 묻힌다. 대체로 유리판 상의 도전성 패드에 놓여진 유리 단자를 포함하는 단자 조립체에 의해 전류가 가열 저항 도전체로 공급된다. 결합 하니스 단자는 동력원으로의 안내선에 전기적으로 결합된다. 통상, 유리 단자는 수형 또는 플러그 단자이며, 안내 선에 결합된 하니스 단자는 암형 또는 리셉터클 단자이다.
특히 차량 후면창 서리 제거 장치 적용에서, 설명된 특징의 전기 단자 조립체를 제조하고 사용하는 데 다양한 문제들이 나타난다. 유리 단자를 창에 적용시키는 것도 많은 문제들의 원인이다. 하니스 단자가 임의의 방향으로 유리 단자에 고정될 수 있는 ″다중 방향성″인 유리 단자를 제공하는 것이 바람직하다. 선적, 조작, 및 조립 중에 하니스 단자를 보호하는 것, 특히 접촉은 계속적인 문제 발생 소지가 된다. 고접촉력 영구 설정을 제공하게 될 접촉 비임(beam)을 제공하면서도, 단자, 특히 하니스 단자를 낮은 프로파일(profile)로 제공하는 것도 바람직하다. 본 발명은 상술한 다양한 요구를 만족시키고 이들 문제를 해결하기 위한 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 특히 전기적으로 가열된 유리판과 사용하도록 된 신규하고 개선된 전기 단자를 제공하는 것이다.
도1은 본 발명의 하니스 단자와 유리 단자를 합체시키는 전기 단자 조립체의 확대 사시도.
도2는 단자 조립체의 평면도.
도3은 유리 단자가 제거된 단자 조립체의 상부 사시도.
도4는 하니스 단자의 상부 사시도.
도5는 하니스 단자의 저부 사시도.
도6은 도2의 선 6-6을 따른 수직 단면도.
도7은 단자 조립체의 부분 절개된 상부 사시도.
도8은 단자 조립체의 부분 절개된 상부 사시도.
도9는 유리 단자의 제2 실시예의 상부 사시도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 전기 단자 조립체
12 : 유리 단자
14 : 하니스 단자
16 : 유전성 커버
18 : 베이스판부
20 : 직립 단자 포스트부
22 : 중심축
24 : 도전층
26 : 땜납
28 : 크림프 아암부
36 : 결합 축
본 발명의 모범예에서, 단자는 대체로 베이스판에 수직한 중심축을 한정하는 베이스판을 포함한다. 베이스판은 유리판 상의 도전성 패드에 단자의 스핀 납땜(spin-soldering)을 용이하게 하기 위해 중심축 둘레에서 동심을 이룬다. 단자 포스트는 암형 하니스 단자와 같은 적절한 결합 단자에 접속시키기 위해 베이스판으로부터 돌출한다.
설명하는 바와 같이, 베이스판은 원형이고, 단자 포스트는 대체로 원통형이고 포스트는 중심축 상에 위치된다. 단자 포스트는 대응 결합 하니스 단자에 단자를 단단하게 결합하는 것을 용이하게 하기 위해 넓어진 헤드부를 갖는다.
본 발명에서 단자는 베이스판과 단자 포스트가 일체부로 된 단일편 구조이다. 단자는 기부 도전층과 땜납 층을 포함하는 박판 구조이다. 단자는 재료의 층판으로부터 제조된 인발 가공된 구조이다.
본 발명의 다른 목적들, 특성, 장점들은 첨부된 도면과 관련해서 후술하는 설명으로부터 명백해진다.
신규한 것으로 여겨지는 본 발명의 특성들은 특히 첨부된 도면에서 나타난다. 그 목적 및 장점들과 함께 본 발명은 도면에서 동일 인용 부호가 동일 요소를 나타내는 첨부 도면과 관련해서 취해진 하기의 설명에 의해 가장 잘 이해될 수 있다.
도면을 상세히 설명하면, 우선 도1 내지 도3에서, 본 발명은 자동차 또는 다른 차량의 후면창 서리 제거 장치 시스템과 같은 전기적으로 가열된 유리판과 사용하는 데 특히 유용한 전기 단자 조립체(10, 도1)로써 실시된다. 대체로, 단자 조립체는 후면창의 유리판에 적용되도록 된 유리 단자(12)와, 차량의 동력원으로부터 안내 선에 고정하기 위한 하니스 단자(14)와, 하니스 단자(14) 위에 스냅 결합되는 유전성 커버 또는 부트(16)를 포함한다.
특히, 도1과 관련해서 도6에서, 유리 단자(12)는 베이스판부(18)와 일체형 직립 단자 포스트부(20)를 포함하는 단일편 층판 구조이다. 베이스판부는 원형 평면이고 베이스판부에 수직한 중심축(22)(도6)을 한정한다. 단자 포스트부(28)는 원통형이고 축(22)과 동심을 이룬다. 단자 포스트부는 넓어진 헤드(20a)를 갖는다.
유리 단자(12)는 층판 구조이고 상부면에 비교적 강성의 베이스 도전층(24)과 하부면에 땜납 층(26)을 갖는다. 베이스 도전층(24)은 예컨대 동 합금으로 제조될 수 있다. 땜납 층(26)은 적절한 재유동성 땜납 재료로 제조될 수 있다.
상술한 유리 단자(12)의 단일 구조로써, 유리 단자는 스핀 납땜 공정에 의해 차량 후면창의 유리판 상의 도전성 패드에 접속될 수 있다. 즉, 베이스판부(18)가 유리판 상에 도전성 패드와 접촉되어 유지될 때, 유리 단자의 단자 포스트부(20)는 스피닝(spinning) 고정에 의해 파지된다. 특히, 베이스판부의 저부에서 땜납 층(26)은 유리판 상의 도전성 패드와 접촉되어 유지된다. 단자는 단자가 스핀 납땜 공정에 포함된 마찰에 의해 도전성 패드에 납땜되는 축(22) 둘레에서 빠른 속도로 스핀 회전하는 양식으로 회전된다.
도1과 관련해서 도4, 도5, 및 도7에서, 하니스 단자(14)는 도전성 박판 금속 재료로 스탬프하여 형성된 단일편 단자이다. 하니스 단자는 유리 단자와 결합하도록 되어 있고, 차량의 동력원과 같은 동력원으로부터의 전기적 안내부로의 종단을 위해 크림프 아암부를 포함한다. 안내부는 통상 절연된 전기 와이어 또는 케이블이다. 아암(28)은 안내 와이어의 도전성 코어에 클램핑(clamping)하기 위한 제1 쌍의 크림핑부(30)와, 변형 완화 수단을 제공하기 위해 안내 와이어의 외부 절연부 상에 클램핑하기 위한 제2 쌍의 크림핑부(32)를 포함한다.
특히, 하니스 단자(14)는 하니스 단자가 유리 단자(12)와 결합될 때 유리 단자의 중심축(22)(도6)과 일치하는 결합 축(36)에 수직하고 대체로 평면인 베이스부(34)를 포함한다. 다수의 내향 만곡된 접촉 비임(38)은 베이스부(34)와 일체로 연장되어 유리 단자(12)의 단자 포스트부(20)를 수납하기 위해 내부 소켓(40)(도7)을 한정한다. 접촉 비임(38)은 축(36) 둘레의 원주 상에서 등간격으로 이격되어 있다. 도7에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 내향 만곡된 접촉 비임(38)은 사실상 원형의 루프(loop)로 만곡되며 평면 베이스부(34)의 저면 아래에서 나란하게 저면으로부터 조금 이격된 말단부(38a)에서 종단된다.
대체로, 하니스 단자(14)는 비임을 보호하기 위해서 접촉 비임(38) 외부의 베이스부(34)와 일체형이고 이로부터 연장된 셸(shell)을 포함한다. 특히, 셸은 하니스 단자의 축(36) 둘레의 원주 상에서 외주연 상에 이격되고 내향 만곡된 접촉 비임(38) 사이의 다수의 셸 핑거(42)에 의해 제공된다. 셸 핑거(42)는 단자의 저부 둘레에서 베이스부(34)로부터 형성되거나 내향으로 회전되어 내부 소켓(40)(도7)에 대한 원형 입구(44)(도5)를 제외하고는 하니스 단자의 저부를 사실상 밀폐시키는 내향으로 회전된 말단부(42a)에서 종단된다. 특히, 셸 핑거의 내향으로 회전된 말단부(42a)는 도5에서 가장 잘 도시된 바와 같이 단자의 내부 소켓에 대한 입구(44)에 대해 원형의 형상을 한정하도록 결합하는 호형의 모서리를 갖는다.
적어도 몇몇 셸 핑거(42)들은, 즉 크림프 아암(28)에 직경 방향으로 대향하는 두 개의 셸 아암에는 비임을 보호하기 위해 접촉 비임(38)의 외면에 배열된 측방 돌출부(46)가 구비된다. 이것은 유리 단자(12)에 조립되기에 앞서 여러 번 상당히 손상될 수 있는 하니스 단자의 선적, 조작 및 조립 중에 특히 중요하다.
도5 및 도7에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 크림프 아암(28)에 직경 방향으로 대향하는 두 개의 셸 핑거(42)의 내향 회전된 말단부(42a)는 내향 만곡된 비임(38)의 바로 아래에 배열된다. 따라서, 셸 핑거의 말단부는 하니스 단자의 하부에서 접촉 비임을 보호할 뿐만 아니라 비임에 대한 과응력 방지 수단을 제공한다. 조립시에, 접촉 비임(38)은 우선 베이스판(34)으로부터 내향으로 형성되고, 다음으로 셸 핑거(42)가 접촉 비임의 위에 형성된다.
도3은 유전성 커버(16)가 하니스 단자(14) 위에 장착되는 방법을 도시한다. 특히, 이 커버는 하니스 단자의 크림프 아암(28)의 한 쌍의 크림프부(32) 위에 스냅 결합하는 한 쌍의 내향 플랜지(50)들을 포함한다. 도3에서 크림핑부(30, 32)는 크림프된 상태로 도시되지만, 안내 와이어는 이 도면에서 도시되지 않는다. 커버(16)는 플라스틱과 같은 유전성 재료로 단일하게 성형된 단일편 구조이다. 커버는 하니스 단자(14)의 낮은 프로파일에 일치하는 아주 낮은 프로파일을 갖는다.
도6 및 도8은 단자 조립체(10)가 결합되거나 접속된 상태이다. 즉, 하니스 단자(14)는 유리 단자(12)와 결합된다. 하니스 단자는 화살표(A)(도6) 방향으로 유리 단자와 결합된다. 결합 중에 내향 만곡된 접촉 비임(38)은 이것들이 유리 단자의 단자 포스트(20)의 넓어진 헤드(20a)의 상부와 결합할 때 방사상 외향으로 변형된다. 접촉 비임은 도6 및 도8에서 도시된 바와 같이 단자 조립체의 결합 상태에서 단자 포스트의 넓어진 헤드 뒤로 내향해서 스냅 결합한다.
도9는 유리판에 적용되도록 되었지만 직립 단자(20')가 육면형으로 형성된 유리 단자(12')의 제2 실시예를 도시하고 있다. 이 형상은 찰과(fretting) 부식과 기계적 진동이 중요한 몇몇 제품에서 바람직할 수 있다. 결합시, 육면형의 점들 또는 변들은 접촉 비임의 위치에서 로킹되며 따라서 하니스 단자와의 단속적 접촉을 방지한다.
본 발명의 단자 조립체, 특히 하니스 단자(14)는 도면에서 도시된 바와 같이 아주 낮은 프로파일을 갖는다. 원형으로 휘어진 접촉 비임(38)은 비임 프로파일을 저감시키고 전체 접촉 변형을 증가시켜서 비임은 과도한 영구 설정없이도 견디게 된다. 이것은 상당한 접촉 계면 치수 변위를 견디는 고 접촉력 시스템을 제공하기 때문에 특히 바람직하다. 접촉 비임은 제조, 선적, 조작 및 조립 중에 잠재적으로 손상될 수 있기 때문에, 셸 핑거(42)에 의해서 제공된 외면 셸은 접촉 비임에 대해 중요한 보호부를 제공할 뿐만 아니라 과응력 방지 수단을 제공한다. 모든 외부 또는 부가적인 요소들은 이러한 단일편 스탬프해서 형성된 구조에 의해 제거된다. 유리 단자(12)는 또한 유리 단자가 스핀 납땜(마찰) 공정에 의해 유리판 상의 도전성 패드에 고정되도록 함으로써 아주 효율적이고 유효한 커넥터를 제공한다.
본 발명은 발명의 정신 및 중심 특성에서 벗어남이 없이 다른 특별한 형상으로 실현될 수 있다. 따라서 본 예 및 실시예들은 모든 면에서 제한적인 것이 아니라 설명적인 것으로 이해되어야 하며, 본 발명은 여기에서 주어진 세부적인 것에만 한정되지 않는다.
본 발명은 특히 전기적으로 가열된 유리판과 사용하도록 된 신규하고 개선된 전기 단자를 제공한다.
Claims (12)
- 전기적으로 가열되는 유리판용 전기 단자에 있어서,베이스판에 수직한 중심축을 한정하고 유리판 상의 도전성 패드에 대한 단자의 스핀 납땜을 용이하게 하기 위해 중심축 둘레에서 동심을 이루는 베이스판과,적절한 결합 단자에 접속시키기 위해 베이스판으로부터 직립한 단자 포스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제1항에 있어서, 상기 단자 포스트는 중심축 상에 위치된 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제2항에 있어서, 상기 베이스판은 원형인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제1항에 있어서, 상기 단자 포스트는 대체로 원통형인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제2항에 있어서, 상기 단자 포스트는 대체로 원통형인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제4항에 있어서, 상기 단자 포스트는 넓어진 헤드부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제4항에 있어서, 상기 베이스판은 원형인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제1항에 있어서, 상기 단자는 베이스판과 단자 포스트가 일체형 부분으로 되어 있는 단일편 구조인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제7항에 있어서, 상기 단자는 베이스 도전층과 땜납 층을 포함하는 층판 구조인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제8항에 있어서, 상기 단자는 재료의 층판으로부터 제조된 인발 가공된 구조인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제7항에 있어서, 상기 단자 포스트는 긴 헤드부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 단자.
- 제1항에 있어서, 적어도 상기 베이스판은 베이스 도전층과 땜납 층을 포함하는 층판 구조인 것을 특징으로 하는 전기 단자.
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