KR100937701B1 - 잠금기구를 갖춘 전기 커넥터 - Google Patents

잠금기구를 갖춘 전기 커넥터 Download PDF

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Abstract

전기 커넥터(1)는 하우징 및 상기 하우징 상에 배치된 선회축(13)에 선회 가능하도록 지지되는 레버(14)를 포함한다. 레버는 예비 결합위치로부터 최종 결합위치로의 범위로 상기 선회축 상에서 회전하도록 구성된다. 상기 레버는 상기 레버의 회전운동에 따라서 짝의 한쪽 커넥터 상에 배치된 보스(16)를 수용하도록 구성된다. 레버는 최종 결합위치에서 하우징 상에 배치된 결합부(19)와 결합하도록 멈춤쇠(182)를 구비한 잠금기구를 포함한다. 또한, 하우징은 표면상에 배치된 가동 스토퍼(17)를 포함한다. 가동 스토퍼는 예비 결합위치에서 레버의 테두리부와 결합한다. 짝의 한쪽 커넥터와 결합함에 따라서, 가동 스토퍼는 보스(16)와 주로 간섭하고, 레버의 테두리부와의 결합을 해제하기 위해서 이동한다. 그러므로, 테두리부와의 결합이 해제되고, 이에 의해서 레버는 선회축 상에서 자유로이 회전하고, 반면에 보스는 리세스 내로 끼워 맞추어진다.
전기 커넥터, 하우징, 레버, 선회축, 보스, 가동 스토퍼, 리세스

Description

잠금기구를 갖춘 전기 커넥터{Electrical connector with a locking mechanism}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것이며, 특히 짝의 한쪽 전기 커넥터와의 조합을 보장하는 잠금기구를 구비한 전기 커넥터에 관한 것이다.
전기 커넥터는 와이어링 하니스(wiring harnesses)에 연결하기 위하여 많은 전자장치들에서 사용되는 핵심 부품이다. 최근에, 전자장치들은 더욱 복잡하게 발전해왔다. 그 결과, 몇몇 전자장치들에 사용된 전기 커넥터들의 수는 와이어링 하니스의 수와 함께 증가해 왔다. 몇몇의 상대적으로 큰 커넥터들이 개발되어 왔는데, 이들은 다수의 단자들이나 자극들을 구비한다. 그러한 커넥터들은 통신 및 전력공급을 위한 광섬유들 및 전기 와이어와 같은 여러 가지 형식의 단자들에 대응하는 부 하우징 또는 부 커넥터들을 포함한다.
커넥터들은 커넥터 제조업자에 의해서 통상적으로 제조되어 와이어링 하니스를 커넥터에 부착하도록 하니스 조립자에게 공급된다. 예를 들면, 암 커넥터(female connector)의 조립 과정에 있어서, 와이어링 하니스의 각각의 단부에 배치된 단자들은 하우징의 후방 측으로부터 하우징 내로 삽입된다. 암 커넥터는 통상적으로 하우징 내에서 하우징 랜스(housing lances)로서 언급되는 멈춤쇠(detents) 를 구비한다. 와이어링 하니스의 단자들이 하우징 내로 삽입되는 경우에, 멈춤쇠의 일부는 단자들과의 간섭으로 인하여 상방향으로 이동하고, 그런 후에 랜스들은 단자들의 노치들(notches)과 "짤깍 소리내어(snap)" 결합한다. 다음에는 TPA(Terminal position Assurance; 단자 위치 보장) 부재가 하우징 내에 삽입되고, 멈춤쇠의 원하지 않는 운동을 제한하도록 하우징 내에서 간격이 조성된다. 대표적인 커넥터에 의해서 알 수 있는 알 수 있는 바와 같이, TPA 부재는 하우징의 전방면으로부터 하우징 내로 삽입되고, 이에 의해 TPA 부재는 멈춤쇠의 운동을 제한하는 간격을 조성한다. 최종적인 제품으로서 암 커넥터는 짝의 한쪽 커넥터, 즉 수 커넥터와 결합할 수 있다. 큰 커넥터들은 통상적으로 짝의 한쪽 커넥터와 결합하기 위해서 큰 힘을 필요로 한다. 따라서, 큰 커넥터들은 필수적인 삽입력을 줄이기 위해서 레버 기구와 같은 삽입 지원기구를 구비한다. 삽입 지원기구는 통상적으로 커넥터들 사이에서 신뢰성 있는 연결을 보장하도록 커넥터 잠금 기구를 포함한다.
본 발명의 일 실시 양태에 있어서, 전기 커넥터는 하우징 및 상기 하우징 상에 배치된 선회축에서 선회 가능하게 지지되는 레버를 포함한다. 레버는 예비 결합위치로부터 최종 결합위치의 범위 내에서 선회축 상에서 회전하도록 구성된다. 레버는 레버의 회전운동에 따라서 짝의 한쪽 커넥터에 배치된 보스를 수용하도록 구성된 리세스를 구비한다. 또한, 레버는 최종 결합 위치에서 상기 하우징 상에 배치된 결합부와 결합하도록 멈춤쇠를 구비한 잠금기구를 포함한다. 또한, 하우징은 그것의 표면에 배치된 가동 스토퍼를 포함한다. 가동 스토퍼는 예비 결합위치에서 레버의 테두리부와 결합한다. 짝의 한쪽 커넥터와 결합하는 경우에, 가동 스토퍼는 주로 보스와 간섭하고, 레버의 테두리부와의 결합을 해제시키기 위해서 이동한다. 그러므로, 테두리부와의 결합이 해제되고, 이에 의해서 레버가 선회축 상에서 자유롭게 회전하며, 보스는 리세스 내로 끼워 맞추어진다.
본 발명의 다른 양태들 및 장점들은 하기의 설명 및 첨부된 특허청구범위를 통해서 명백하게 밝혀질 것이다.
도 1은 짝의 한쪽 커넥터와 결합하는 레버 타입의 커넥터 잠금기구를 갖춘 전기 커넥터를 나타낸 도면.
도 2는 레버가 본 발명의 실시 예에 따른 예비 위치에 위치한 상태의 상기 레버와 전기 커넥터의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 커넥터의 우측면도.
도 4는 레버가 본 발명의 실시 예에 따른 최종 결합위치에 위치한 상태의 전기 커넥터의 우측면도.
도 5는 도 2에 도시된 커넥터의 하우징의 우측면도.
도 6은 도 2에 도시된 커넥터의 레버와 하우징의 우측면도.
도 7은 도 6의 선 A-A를 따라 도시한 레버와 하우징의 단면도.
도 8은 짝의 한쪽 커넥터와 결합되는 도 1에 도시된 전기 커넥터를 나타낸 도면.
본 발명은 본 발명의 대응하는 대표적인 방법에 따라서 제조되고 첨부 도면에 도시된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명된다.
도 1은 짝의 한쪽 커넥터(2)와 결합하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 커넥터(1)를 나타낸 도면이다. 커넥터(1)는 암 커넥터 타입이다. 암 커넥터(1)는 레버타입 삽입지원 기구와 커넥터(1)에 부착되는 와이어링 하니스(3)를 구비한다. 커넥터(2)는 수 커넥터 타입이다. 수 커넥터(2)는 케이싱(4)에 배치된 인쇄회로기판(5) 상에 장착된다. 와이어링 하니스(3)가 부착되는 커넥터(1)는 인쇄회로기판(5) 상에 장착된 커넥터(2)와 결합하도록 지지되고, 이에 의해서 단자들의 전기적인 상호 연결이 이루어진다. 커넥터(1)의 치수들은 단자들의 크기와 수에 의해서 큰 범위로 결정된다.
도 1을 참조하면, 암 커넥터(1)는 하우징(11)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 단자위치 보장부재(12)는 하우징(11)의 전면에 배치된다. 하우징(11)은 양측면에 배치된 원통형 돌출부(13)를 포함하며, 대략적으로 뒤집어진 유(U)자 형상 레버(14)는 돌출부들(13)에 의해서 선회 가능하게 지지된다(도 2 참조). 레버(14)는 수 커넥터(2)의 하우징의 내면 상에 배치된 원통형 보스(16) 주위로 끼워 맞추어지도록 구성된 아치형 리세스(15)를 포함한다. 하우징은 모따기한 코너들을 구비한 가동 스토퍼(17)를 또한 포함한다. 이 실시 예에 있어서, 가동 스토퍼는 테이퍼진 표면(171a,171b,171c)으로 구성된 테이퍼진 부분(171)을 구비하도록 구성된다. 가동 스토퍼(17)는 그 측면에 배치되고, 도 1에 도시된 바와 같은 예비 결합위치에서 레버(14)의 테두리부(14a)와 결합하도록 구성된다.
짝을 이루는 커넥터들(1,2)의 연결에 있어서, 보스(16)는 가동 스토퍼(17)의 테이퍼진 부분(171)과 접촉하게 된다. 보스(16)는 하우징(11)의 안쪽면에서 가동 스토퍼(17)를 이동시키며, 이에 의해서 레버(14)의 테두리부(14a)와 가동 스토퍼(17)의 결합이 해제될 수 있고, 따라서 리세스(15)의 가이드부(15a)와 접촉하게 된다. 부수적으로, 화살표 A의 방향으로 레버(14)를 회전시킴에 따라서 보스(16)는 암 커넥터(1)를 수 커넥터(2)에 결합하기 위해서 리세스(15) 내로 완벽하게 끼워 맞추어진다.
레버(14)는 커넥터 잠금부(18)를 포함한다. 커넥터 잠금부(18)는 레버(14)가 최종 결합위치에 놓이는 경우에 하우징(11)의 대응하는 부분에 배치된 결합부(19)와 결합하고, 이에 의해서 레버(14)의 회전운동이 제한된다. 그러므로, 리세스(15) 내로의 보스(16)의 끼워 맞춤이 유지되고, 그 결과로서 서로 짝의 한쪽 커넥터들(1,2) 사이의 연결이 보장된다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 커넥터를 보다 상세하게 나타낸 도면이다. 하우징(11)은 성형 방법을 사용하여 플라스틱과 같은 단열재료로 제조된 단일 부품이다. 하우징(11)은 다른 공지된 재료와 방법을 사용하여 형성될 수도 있다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(11)은 하우징의 전면에서 전방 수용부(11a)를 포함하고, 후면에서 후방 수용부(11b)를 구비한다. 전방 수용부(11a)는 그 안에 TPA 부재(12)를 포함하고, 다수의 자극들에 대응하는 다수의 단자 슬롯들(20)이 그에 부합하도록 구성된다. TPA 부재(12)는 상기한 바와 같이 와이어링 하니스(3)의 단자들의 적당한 위치를 보장한다. 하우징(11)의 전방 수용부(11a) 상에 있는 다 수의 단자 슬롯들(20)은 하우징(11) 내에서 통로(도시되지 않음)를 통하여 후방 수용부(11b) 상의 다수의 단자 슬롯들에 연결된다. 와이어링 하니스(3)의 단부에 배치된 단자들은 하우징(11)의 후방 수용부(11b) 상에 있는 단자 슬롯들에 삽입되고, 반면에 TPA 부재(12)는 하우징(11)의 전방 수용부(11a) 내로 끼워 맞추어지고, 이에 의해서 최종 제품으로서 암 커넥터가 구성된다. 도 2는 암 커넥터(1)의 구성을 나타내는데, TPA부재(12)는 와이어링 하니스를 하우징(11) 내로 삽입하기 전에 이미 암 커넥터(1)에 부착된다. 커넥터(1)의 형식에 따라서, 커넥터(1)는 그 측면 또는 바닥면으로부터 TPA 부재(12)를 수용하도록 구성된 것으로 알려져 있다.
상기한 바와 같이, 하우징(11)은 커넥터 잠금기구로서 기능하는 레버(14)를 구비한다. 이 실시 예에 있어서, 레버(14)는 측방향으로 연장하는 빔(142)이 빔(142)의 양 측단부에서 2개의 아암(141)에 의해서 지지되도록 대략적으로 뒤집어진 유(U)자 형상으로 형성된다. 원통형상으로 형성된 한쌍의 선회 돌출부(13)는 하우징(11)의 양측에 배치된다. 2개의 아암(141)이 돌출부(13) 상에서 선회 가능하게 지지되고, 이에 의해서 레버(14)는 돌출부(13) 상에서 회전가능하게 운동하도록 구성된다. 커넥터 잠금부(18)는 빔(142)의 중간 근처에 배치된다. 커넥터 잠금부(18)는 빔(142)으로부터 매달린 플랩부(181) 및 상기 플랩부(181)의 자유 단부 상에 배치된 멈춤쇠부(182)를 포함한다. 결합부(19)는 멈춤쇠부(182)에 대응하기 위해서 하우징(11)의 상부, 후방부에 배치된다. 레버(14)의 회전운동에 따라서, 하우징(11)의 결합부(18)에 접근하는 멈춤쇠부(182)는 테이퍼진 부분(19a)과의 간섭으로 인하여 상방향으로 이동한다. 그런 후에, 멈춤쇠부(182)는 결합면(19b)과 결합 하도록 후방으로 짤깍 소리내어 결합한다. 그 결과, 레버(14)의 회전운동은 도 4에 도시된 바와 같은 최종 결합위치에서 제한된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가동 스토퍼(17)는 하우징(11)의 일측면 상에 배치된다. 가동 스토퍼(17)는 테이퍼진 부분(171)을 포함한다. 가동 스토퍼(17)는 예비결합 위치에서 레버(14)의 테두리부(14a)와 결합한다. 가동 스토퍼(17)는 하우징(11)의 양면에 배치된다. 가동 스토퍼(17)는 가해진 외부 힘에 의해서 하우징(11)의 내측에서 이동하도록 구성된다.
가동 스토퍼(17)는 다음에서 설명될 것이다. 도 5는 하우징(11)의 우측면도이고, 도 6은 레버(14)에 부착된 하우징(11)의 구성의 우측면도이다. 또한, 도 7은 도 6의 선 A-A를 따라 도시한 레버(14)를 갖춘 하우징(11)의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 하우징(11)과 일체로 형성된 가동 스토퍼(17)는 적어도 테이퍼진 표면(171a,171b,171c)을 갖는 테이퍼진 부분을 포함한다. 테이퍼진 부분은 가해진 외부 힘에 의해서 가동 스토퍼(17)를 안쪽 방향으로 이동시키도록 구성된다. 가동 스토퍼(17)와의 간섭 부분(즉, 테두리 부분들(14a,14b) 및/또는 보스(16))는 선택적으로 모따기를 하거나 만곡된다. 가동 스토퍼(17)는 하우징(11)의 안쪽으로 이동하기 위해서 하우징(11)의 후방으로부터 연장되는 캔틸레버형 빔(172)에 의해서 탄성적으로 지지된다. 특히, 도 7에 도시된 바와 같이, 가동 스토퍼(17)와 하우징(11) 사이에 공간(S)이 형성되고, 이에 의해서 가동 스토퍼(17)는 가해진 외부 힘에 의해서 공간(S) 내로 수용된다.
도 6을 참조하면, 가동 스토퍼(17)의 위치는 레버(14)의 리세스(15)의 개구 부에 근접하여 배치되도록, 즉 예비 결합 위치에 위치하도록 선택된다. 레버(14)가 예비 위치에 놓이는 경우에, 레버(14)는 가동 스토퍼(17)(도 7 참조)의 수평면(171d)과 결합한다. 도 8을 참조하면, 커넥터들(1,2)과 조합하여, 커넥터(2)의 보스(16)는 가동 스토퍼(17)의 테이퍼진 부분(171a)과 간섭하고, 이에 의해서 하우징(11)의 횡단방향(즉, 안쪽으로)으로 가동 스토퍼(17)를 이동시키기 위해서 그것의 반응력이 발휘된다. 그 결과, 가동 스토퍼(17)는 공간(S) 내로 약간 밀린다.
가동 스토퍼(17)가 보스(16)와의 간섭 때문에 공간(S)으로 피하는 경우, 가동 스토퍼(17)의 테이퍼진 표면(171b)은 레버(14)의 테두리부(14a)와의 간섭을 겪는다. 그러므로, 레버(14)의 회전운동에 따라서, 가동 스토퍼(17)를 역방향으로 이동시키기 위해서 반응력이 발생한다. 따라서, 가동 스토퍼(17)는 공간(S) 내로 완벽하게 밀리고, 이에 의해서 레버(14)는 자유로이 회전할 수 있게 된다. 레버(14)의 회전운동이 보다 진행되면 공간(S) 내에 배치된 가동 스토퍼(17)는 레버(14)와의 간섭으로부터 자유로워지고, 따라서 가동 스토퍼(17)는 초기위치로 돌아간다. 레버(14)가 최종위치에 놓이는 경우에, 레버(14)는 잠금부(18)와 결합부(19) 간의 결합에 의해서 간단하게 잠궈지거나, 가동 스토퍼(17)와는 결합하지 않는다. 상기한 회전운동에 비해서, 레버(14)가 최종 결합위치로부터 예비 결합위치로 회전하는 경우에, 레버(14)의 외부 테두리부(14b)는 가동 스토퍼(17)의 테이퍼진 부분(17c)과 간섭하게 된다. 그러므로, 가동 스토퍼(17)는 공간(S) 내로 밀리고, 그런 후에 최초위치로 돌아가서 레버(14)를 제한한다.
위에서 상세하게 설명한 여러 가지 구성의 결과로서, 본 발명의 실시 예들은 하나 또는 그 이상의 다음과 같은 장점들을 포함하게 될 것이며, 이들 중 몇몇은 위에서 설명한 바 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 예를 들어, 암 커넥터는 레버를 예비위치에 일시적으로 고정하기 위하여 스토퍼를 포함한다. 그러므로, 커넥터의 운반에 있어서 레버의 흔들림이 제한될 수 있고, 이에 의해서 레버가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 사용자나 조립업자는 레버가 예비 결합위치에 적당하게 위치하는지의 여부를 쉽게 입증할 수 있고, 이에 의해서 조립의 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레버를 구비한 커넥터는 레버의 회전운동에 따라서 스토퍼가 레버와 간섭하고 이에 의해서 커넥터의 안쪽으로 이동하도록 구성된다. 그러므로, 짝의 한쪽 커넥터들의 결합 효율이 향상된다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 레버를 구비한 커넥터는 짝의 한쪽 커넥터에 배치된 보스와의 간섭으로 인하여 스토퍼가 주로 이동하도록 구성된다. 그러므로, 스토퍼와 레버간의 결합은 단지 커넥터들을 결합하는 경우에 해제된다. 따라서, 커넥터 및 짝의 한쪽 커넥터 간의 결합 효율이 향상된다. 또한, 삽입 지원 기구를 위해서 초기에 배치된 보스의 작동 때문에, 추가적인 기구가 짝의 한쪽 커넥터 상에 배치될 필요가 없다. 따라서, 짝의 한쪽 커넥터 뿐만아니라 커넥터는 소형화되고 단순화된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음 을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 단지 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한된다.

Claims (9)

  1. 커넥터로서,
    하우징;
    상기 하우징 상에 배치된 적어도 하나의 선회축;
    제 1 위치로부터 제 2 위치의 범위로 상기 선회축 상에서 회전하도록 구성된 레버로서, 상기 레버의 회전운동에 따라서 짝의 한쪽 커넥터 상에 배치된 보스에 끼워 맞추어지도록 구성된 리세스를 갖는 레버; 및
    상기 제 1 위치에서 상기 레버의 상기 리세스의 통로 근처에서 상기 하우징 상에 배치되고, 상기 제 1 위치에서 상기 레버의 상기 리세스의 상기 통로의 테두리부와 결합하도록 구성된 돌출형의 가동 스토퍼를 포함하며,
    상기 가동 스토퍼는 짝의 한쪽 커넥터의 보스와 간섭하도록 구성된 제 1 테이퍼면을 포함하여, 가해진 외부 힘에 의해서 상기 레버와의 결합을 해제하기 위하여 안쪽으로 이동하는 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 스토퍼는 상기 하우징의 표면으로부터 연장된 캔틸레버형 빔에 의해서 탄성적으로 지지되는 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 가동 스토퍼와 상기 하우징의 표면 사이에 공간이 형성되고, 상기 가동 스토퍼는 상기 공간 내에 수용되는 커넥터.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 스토퍼는 상기 레버의 상기 테두리부와 간섭하도록 구성된 제 2 테이퍼면을 포함하여, 상기 레버의 상기 선회축 상에서 자유로이 회전할 수 있도록 상기 가동 스토퍼가 안쪽으로 이동하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 스토퍼는 적어도 하나의 테이퍼면을 갖는 커넥터.
  7. 커넥터로서,
    하우징;
    상기 하우징 상에 배치된 적어도 하나의 선회축;
    제 1 위치로부터 제 2 위치의 범위로 상기 선회축 상에서 회전하도록 구성된 레버로서, 상기 레버의 회전운동에 따라서 짝의 한쪽 커넥터 상에 배치된 보스에 끼워 맞추어지도록 구성된 리세스를 갖는 레버; 그리고
    상기 하우징 상에 배치되고 상기 제 1 위치에서 상기 레버의 테두리부와 결합하도록 구성된 돌출형의 가동 스토퍼로서, 상기 가동 스토퍼의 제 1 테이퍼면은 짝의 한쪽 커넥터의 보스와 간섭하고, 이에 의해서 상기 가동 스토퍼는 안쪽으로 이동하며, 상기 가동 스토퍼의 결합면과 상기 테두리부간의 결합이 해제되는 가동 스토퍼를 포함하는 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 가동 스토퍼의 제 2 테이퍼면은 상기 레버의 상기 테두리부와 간섭함에 따라, 상기 선회축 상에서 레버가 자유로이 회전할 수 있도록 상기 가동 스토퍼가 안쪽방향으로 이동하는 커넥터.
  9. 커넥터 세트로서,
    (a) 제 1 커넥터로서,
    제 1 하우징; 및
    상기 제 1 하우징 상에 배치된 보스를 포함하는 제 1 커넥터; 그리고
    (b) 제 2 커넥터로서,
    제 2 하우징;
    상기 제 2 하우징 상에 배치된 적어도 하나의 선회축;
    제 1 위치로부터 제 2 위치의 범위에서 상기 선회축 상에서 회전하도록 구성된 레버로서, 상기 레버의 회전운동에 따라서 상기 제 1 커넥터의 보스에 끼워 맞추어지도록 구성된 리세스를 갖는 레버; 및
    상기 제 2 하우징 상에 배치되고, 상기 제 1 위치에서 상기 레버의 테두리부와 결합하도록 구성된 돌출형의 가동 스토퍼를 포함하며,
    상기 가동 스토퍼는 상기 제 1 커넥터의 상기 보스와 간섭하도록 구성된 테이퍼면을 포함하여, 가해진 외부 힘에 의해서 상기 레버와의 결합을 해제하기 위하여 안쪽방향으로 이동하는 커넥터 세트.
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