KR100464608B1 - 코넥터및이코넥터를장착한자동차용부품 - Google Patents

Abstract

전기부품을 포함하는 자동차부품의 조립작업의 자동화 등에 적합한 코넥터를 제공하는 것에 있다.

암수 쌍방의 기계적 결합에 의하여 각각의 내부에 지지된 단자간의 전기적 접속을 행하는 코넥터로서, 암수 쌍방(10,20)은 이 코넥터에 의하여 전기적으로 접속되는 장치, 부품, 부재 기타 이 코넥터보다 큰 고체(固體)(1,2)상에 전선을 통하여 공중에 걸지 않고 적당한 강성(剛性)을 가지고 직접 장착되어 있다. 암수의 한쪽(20)은, 전방으로 돌출되는 가이드핀(24)을 구비하는 동시에, 다른 쪽(10)은 이 가이드핀을 받아들여 안내하는 가이드공(14)을 구비한다. 암수 쌍방중 최소한 한쪽(10)은 고체(1)의 표면에 따라서 미동(微動)가능하게 장착되어 있다.

Description

코넥터 및 이 코넥터를 장착한 자동차용 부품

본 발명은, 자동차의 조립작업의 자동화 등에 적합한 코넥터 및 이 코넥터를 장착한 자동차용 부품에 관한 것이고, 특히, 부품간의 기계적인 결합의 초기단계에서 전기적인 접속을 완성하도록 한 코넥터 및 이 코넥터를 장착한 자동차용 부품에 관한 것이다.

자동차의 조립작업은, 다수의 부품을 소정의 순서로 차체에 장착하여 감으로써 행해진다. 이 경우, 다수의 부품을 하나하나 순번으로 차체에 장착하여 가기보다도, 몇개의 부품을 작업이 용이한 차체의 외부에서 조립함으로써 부분조립체를 미리 작성하여 두고, 그와 같은 부분조립체를 차체에 장착하여 가는 쪽이 작업능률이 향상된다.

이와 같은 부분조립체를 차체에 장착하여 가는 조립방법에서는, 개개의 부품을 직접 차체에 장착하여 가는 방법에 비하여, 각 부분조립체의 크기도 중량도 증가하여 작업자에의 육체적인 부담이 증가하기 쉽다. 그러므로, 이와 같은 부분조립체를 차체에 장착하여 가는 조립방법에서는, 로봇에 의한 조립작업자에의 지원이나, 조립작업의 자동화가 필요하게 된다.

최근, 자동차부품의 다수가 전기부품을 내장하도록 되어오고 있다. 이와 같은 전기부품을 내장하는 부품을 조합한 부분조립체에 대하여는, 이것을 차체에 기계적으로 결합하는 작업에 더하여, 이것을 차체에 전기적으로 접속하는 작업도 필요하게 된다. 그리고, 상기 조립의 자동화를 도모하는 경우, 부분조립체와 차체와의 사이의 기계적인 결합에 비하여, 전기적인 접속의 쪽이 문제로 된다. 이것은, 종래, 전기적인 접속에 이용하여 온 코넥터의 구조로부터 생기는 고유의 문제이다.

즉, 종래의 코넥터는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 암수의 각각을 조립대상의 차체나 부분조립체로부터 미리 전선으로 인출하여 두고, 차체와 부분조립체의 기계적인 결합을 완성시킨 후에, 암수의 각각을 서로 결합시켜 전기적인 접속을 완성시키고 있다. 또는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 조립대상의 차체나 부분조립체의 한쪽에 미리 암수의 한쪽을 고정하여 두고, 차체와 부분조립체를 기계적으로 결합시킨 후에, 이 암수의 고정된 한쪽에 다른 쪽으로부터 미리 전선으로 인출하여 둔 암수의 다른 쪽을 결합시켜 전기적인 접속을 완성시키도록 되어 있다.

즉, 코넥터의 암수의 최소한 한쪽은, 조립대상의 부품이나 부분조립체나 차체로부터 전선으로 인출되어 있고, 이 결과, 전선으로 인출되어 공중에 걸린 쪽의 정확한 위치는 부정(不定)으로 된다. 그러므로, 자동화에 있어서는, 부품이나 부분조립체와 차체와의 기계적인 결합보다 코넥터의 전기적 접속의 쪽이 훨씬 곤란하게 되어, 조립작업의 완전한 자동화를 실현할 수 없다고 하는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 전기부품을 포함하는 자동차부품의 조립작업의 자동화 등에 적합한 코넥터를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하는 본 발명의 코넥터는, 암수 쌍방의 기계적 결합에 의하여 각각의 내부에 지지된 단자간의 전기적 접속을 행하는 코넥터로서, 암수 쌍방은 이 코넥터에 의하여 전기적으로 접속되는 장치, 부품, 부재 기타 이 코넥터보다 큰 고체(固體)상에 전선을 통하여 공중에 걸지 않고 적당한 강성(剛性)을 가지고 직접 장착되어 있다.

본 발명의 실시의 형태에 의하면, 상기 암수의 한쪽은 전방으로 돌출되는 가이드핀을 구비하는 동시에, 다른 쪽은 이 가이드핀을 받아들여 안내하는 가이드공을 구비하고, 또한 암수의 최소한 한쪽은, 상기 고체의 표면에 따라서 미동가능하게 장착됨으로써, 쌍방의 사이에 있어서 셀프얼라인먼트가 행해진다.

도 1은, 본 발명의 일실시예의 코넥터의 구조를, 조립대상의 장치의 외벽과 함께 나타낸 단면도, 도 2와 도 3은 각각 암수의 코넥터의 사시도, 도 4는 암수의 코넥터의 결합상태를 나타낸 단면도이다. 이 실시예의 코넥터는, 수코넥터(10)와 암코넥터(20)로 구성되어 있다.

도 1의 단면도를 참조하면, 수코넥터(10)는, 단자(11)와, 이 단자를 수용하는 하우징(12)과, 베이스플레이트(13)와, 가이드공(14)과, 미동장착기구(15)를 구비하고 있다. 단자(11)의 후방에는 한쪽의 장치의 전기장치에 연결되는 리드선이 접속되지만, 그 도시는 생략되어 있다. 하우징(12)의 외측에는, 2개의 가이드공(14)이 형성되고, 이 가이드공(14)의 선단부는 앞으로 넓어지는 테이퍼형상을 이루고 있다. 이 수코넥터(10)의 하우징, 베이스플레이트, 가이드공 등으로 이루어지는 주요부분은, 수지의 사출성형 등에 의하여 일체로서 작성된다.

암코넥터(20)는, 단자(21)와, 이 단자를 수용하는 하우징(22)과, 베이스플레이트(23)와, 가이드핀(24)과, 장착기구(25)를 구비하고 있다. 단자(21)의 후방에는 다른 쪽의 장치의 전기장치에 연결되는 리드선이 접속되지만, 그 도시는 생략되어 있다. 베이스플레이트(23)로부터 하우징(22)을 에워싸도록 가이드핀(24)이 전방으로 돌출되어 있고, 그 선단부는 앞으로 가늘어지는 테이퍼형상을 이루고 있다. 이 암코넥터(20)의 하우징, 베이스플레이트, 가이드핀 등으로 이루어지는 주요부분도, 수코넥터(10)와 마찬가지로, 수지의 사출성형 등에 의하여 일체로서 작성된다.

수코넥터(10)는, 전선을 통하여 고체 즉 외벽(1)으로부터 공중에 걸지 않고, 2개의 미동장착기구(15)(도 1에서는 1개만이 도시되어 있음)에 의하여 조립대상의 한쪽의 장치의 외벽(1)상에 미동가능하게 장착되어 있다. 이 미동장착기구(15)는, 베이스플레이트(13)상에 형성된 개구(開口)(15a)와, 이 개구(15a)내를 통과하게 되는 볼트(15b)와, 외벽(1)의 안쪽에서 볼트(15b)의 근원측 단부에 나합(螺合)되는 너트(15c)와, 볼트(15b)를 에워싸서 배치되는 두꺼운 원통형상의 콜러(15d)와, 이 콜러(15d)의 정상부와 볼트(15d)의 머리부와의 사이에 개재되는 와셔(15e)로 구성되어 있다.

미동장착기구(15)를 구성하는 볼트(15b)는, 그 근원측 단부에 나합된 너트(15c)와 함께, 수코넥터(10)가 미동가능하게 장착되는 장치의 외벽(1)상에 이동불가능하게 고정되어 있다. 베이스플레이트(13)의 표면과 와셔(15e)와의 사이에 작은 간극을 형성하기 위하여, 볼트(15b)를 에워싸는 콜러(15d)의 길이를 수코넥터(10)의 베이스플레이트(13)의 두께보다 약간 큰 값으로 설정하고 있다. 또, 외벽(1)상에 형성된 개구(15a)의 내경은, 콜러(15d)의 외경보다 약간 큰 값, 이 예에서는 6mm 만큼 큰 값으로 설정되어 있다. 이 결과, 수코넥터(10)는, 외벽(1)의 면에 따라서, 개구(15a)의 내경과 콜러(15d)의 외경과의 차의 분(이 예에서는 ±3mm)만큼 이동가능하게 외벽(1)상에 장착된다.

도 5는, 수코넥터(10)가 장치의 외벽면에 따라서, 좌우상하로 3mm 씩 이동하는 양태를 나타낸 사시도이고, (A)는 중앙에 위치하고 있는 상태, (B)는 좌로 3mm 이동한 상태, (C)는 우로 3mm 이동한 상태, (D)는 아래로 3mm 이동한 상태, (E)는 위로 3mm 이동한 상태를 나타내고 있다.

이것에 대하여, 암코넥터(20)는, 다른 쪽의 장치의 고체 즉 외벽(2)으로부터 전선을 통하여 공중에 걸지 않고, 볼트, 너트 및 와셔로 구성되는 주지의 2개의 나사고정기구(25)(도 1에서는 1개만이 도시되어 있음)에 의하여, 조립대상의 다른 쪽의 장치의 외벽(2)상에 적당한 강성을 가지고 고정되어 있다.

외벽(1)으로 대표되는 한쪽의 장치와, 외벽(2)으로 대표되는 다른 쪽의 장치와의 조립에 있어서는, 외벽(1)상에 미동가능하게 장착된 수코넥터(10)와, 외벽(2)상에 고정된 암코넥터(20)가, 자동조립장치의 로봇암 등에 지지된 조립대상장치끼리의 접근에 따라서 접근하게 된다. 즉, 암수의 코넥터(10)와 (20)는, 기계적, 전기적 결합에 따른 양 장치의 조립에 있어서, 위치결정기구로서의 기능도 수행한다. 암수의 코넥터의 접근에 따라서, 암코넥터(20)측에서 가장 전방으로 돌출되어 있는 가이드핀(24)의 선단부분이, 수코넥터(10)측에서 가장 전방으로 배치되어 있는 가이드공(14)에 바로 앞에 접촉한다.

암수의 코넥터(10),(20)의 위치맞춤이 완전하면, 가이드핀(24)의 선단이 가이드공(14)의 앞으로 넓어지는 테이퍼부의 내벽에 접촉하지 않고, 그 안쪽의 부분에 직접 삽입된다. 실제로는, 암수의 코넥터끼리의 위치맞춤이 불완전하므로, 암코넥터(20)의 가이드핀(24)의 선단부분이 수코넥터(10)의 가이드공(14)의 선단부의 테이퍼부의 내벽에 접촉한다. 계속하여 암수의 코넥터가 접근하면, 수코넥터(10)의 가이드공(14)의 중심선을 가이드핀(24)의 중심선에 일치시키도록 하는, 이른바 센터링력이 암코넥터(20)로부터 수코넥터(10)에 전달된다.

수코넥터(10)는, 이와 같은 센터링력을 받아 외벽(1)에 따라서 접근하면서, 암코넥터(20)를 받아들인다. 이와 같은 센터링력에 의한 이른바 셀프얼라인먼트하에서, 하우징(12)과 (22)과의 결합이 행해져, 단자(11)와 (21)와의 사이의 기계적 결합과 전기적 접속이 완성된다. 이와 같은 셀프얼라인먼트를 가능하게 하기 위하여, 가이드공(14)의 선단부의 내경은 그 안쪽의 부분의 내경, 즉 가이드핀의 근원부분의 외형보다 6mm 정도 큰 값으로 설정되는 동시에, 전술한 바와 같이, 수코넥터(10)가 외벽(1)에 따라서 중심위치의 주위에 ± 3mm 만큼 이동가능하게 되어 있다.

상기 암수의 코넥터(10)와 (20)와의 기계적 결합과 전기적 접속의 완성 후에, 도시하지 않은 나사고정기구 등의 큰 강도의 기계적 결합기구에 의하여 외벽(1)과 외벽(2)으로 대표되는 양 장치간의 최종적인 기계적 결합이 행해진다. 이 최종적인 기계적 결합에 있어서, 수코넥터(10)가 그 중심위치의 주위에 ±3mm 만큼 미동함으로써, 암수의 코넥터의 결합위치와, 양 장치의 기계적 결합위치와의 사이에 존재하는 최대 ±3mm 까지의 위치오차나 치수오차가 흡수된다.

이상, 암코넥터측에 가이드핀을 형성하는 동시에 수코넥터측에 가이드공을 형성하는 구성을 예시하였다. 그러나, 수코넥터측에 가이드핀을 형성하는 동시에, 암코넥터측에 가이드공을 형성하는 구성으로 할 수도 있다.

또, 수코넥터만을 한쪽의 장치에 미동가능하게 장착하는 구성을 예시하였다. 그러나, 수코넥터의 대신에 암코넥터만을 다른 쪽의 장치에 미동가능하게 장착하거나, 또는 암수 쌍방의 코넥터를 각각의 장치에 미동가능하게 장착하는 구성으로 할 수도 있다.

또한, 조립대상의 장치가 소형 등이므로 장착위치오차가 작은 경우 등에는, 암수 어느 코넥터에도 치수나 위치오차를 흡수하기 위한 미동장착기구의 형성을 생략하는 구성으로 할 수도 있다.

또, 자동차부품에 장착하는 경우를 예로 들어 본 발명의 코넥터를 설명하였다. 그러나, 본 발명의 코넥터는, 이 코넥터에 의하여 전기적으로 접속되는 장치, 부품, 부재 기타 이 코넥터보다 큰 고체라고 하면, 자동차부품 이외의 적합한 것에 적용가능하다.

이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 코넥터는, 암수 쌍방을 이 코넥터에 의하여 전기적으로 접속되는 장치, 부품, 부재 기타 이 코넥터보다 큰 고체상에 전선을 통하여 공중에 걸지 않고 적당한 강성을 가지고 직접 장착하는 구성이므로, 암수 쌍방의 위치가 정해지게 되어, 전기부품을 포함하는 자동차부품의 조립작업을 로봇의 도입에 의하여 자동화하는 경우 등에 특히 적합하다고 하는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명의 적합한 실시의 형태에 의하면, 암수의 한쪽이 전방으로 돌출되는 가이드핀을 구비하는 동시에, 다른 쪽이 이 가이드핀을 받아들여 안내하는 가이드공을 구비하고, 또한 암수의 최소한 한쪽이 상기 고체의 표면에 따라서 미동가능하게 장착되는 구성이므로, 셀프얼라인먼트와 장착위치나 치수의 오차의 흡수가 가능하게 되어, 조립작업의 자동화에 한층 적합하게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 코넥터의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 상기 실시예의 수코넥터의 구조를 나타낸 사시도.

도 3은 상기 실시예의 암코넥터의 구조를 나타낸 사시도.

도 4는 상기 실시예의 암수의 코넥터의 결합상태를 나타낸 단면도.

도 5는 상기 실시예의 수코넥터의 좌우상하로의 미동(微動)의 양태를 나타낸 사시도.

도 6은 종래의 코넥터의 일예를 나타낸 사시도.

도 7은 종래의 코넥터의 다른 일예를 나타낸 사시도.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

10：수코넥터, 11,21：단자, 12,22：하우징, 13,23：베이스플레이트, 14：가이드공, 15：미동장착기구, 20：암코넥터, 24：가이드핀, 25：고정기구.

Claims (2)

1. 수부와 암부의 쌍방의 기계적 결합에 의해, 상기 수부와 암부 각각의 하우징의 내부에 지지된 단자간의 전기 접속을 행하는 코넥터에 있어서,

   상기 수부와 암부의 쌍방은 상기 코넥터에 의하여 전기 접속되는 장치,부품, 부재 또는 상기 코넥터보다 큰 고체의 외벽에 직접 부착되고,

   상기 수부와 암부 중 한 쪽은 상기 하우징으로부터 분리된 상태로 전방으로돌출된 2개의 가이드 핀을 구비하고, 다른 한 쪽은 상기 가이드 핀을 받아들여 안내하는 2개의 가이드 구멍을 구비하며,

   상기 수부와 암부 중 적어도 한 쪽은 상기 고체의 상기 외벽의 표면을 따라미동(微動) 가능하게 장착되고,

   상기 2개의 가이드 핀과 상기 2개의 가이드 구멍은 상기 코넥터의 주변에서대각선상에 배치되어, 상기 고체의 외벽의 표면상에서 2차원적 자기정렬(self alignment) 가능한

   것을 특징으로 하는 코넥터.
2. 수부와 암부 쌍방의 기계적 결합에 의하여, 상기 수부와 암부 각각의 하우징의 내부에 지지된 단자간의 전기 접속을 행하는 코넥터의 상기 수부와 상기 암부중 한 쪽을 구비하여, 상기 코넥터의 전기적 결합과 동시에 기계적 결합도 완성시키는 자동차용 부품에 있어서,

   상기 수부와 암부 쌍방은 상기 코넥터에 의하여 전기 접속되는 장치, 부품,부재 또는 상기 코넥터보다 큰 고체의 외벽에 직접 부착되고,

   상기 수부와 암부 중 한 쪽은 상기 하우징으로부터 분리된 상태로 전방으로돌출된 2개의 가이드 핀을 구비하고, 다른 한 쪽은 상기 가이드 핀을 받아들여 안내하는 2개의 가이드 구멍을 구비하며,

   상기 수부와 암부 중 적어도 한 쪽은 상기 고체의 상기 외벽의 표면을 따라미동(微動) 가능하게 장착되고,

   상기 2개의 가이드 핀과 상기 2개의 가이드 구멍은 상기 코넥터의 주변에서

   대각선상에 배치되어, 상기 고체의 외벽의 표면상에서 2차원적 자기정렬(self alignment) 가능한

   것을 특징으로 하는 자동차용 부품.

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