KR101065948B1

KR101065948B1 - 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템

Info

Publication number: KR101065948B1
Application number: KR1020057004183A
Authority: KR
Inventors: 끌로드 까세; 제라르 뮬로
Original assignee: 에프씨아이 오토모티브 홀딩
Priority date: 2002-09-12
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2011-09-19
Also published as: MXPA05002584A; BR0314434A; US20060128234A1; JP2005538520A; CA2498307A1; CN1689198A; EP1540775A1; JP4837756B2; AU2003282209A1; CN1689198B; ATE528827T1; FR2844644A1; WO2004025787A1; FR2844644B1; KR20050047111A; US7338319B2; EP1540775B1; JP2009117389A

Abstract

본 발명은 시일을 똑바로 관통하는 여러 개의 관통 구멍(11)을 구비하는 다중 단자 시일(10)을 포함하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템(1)에 관한 것이며, 각각의 구멍은 전기 접속 와이어(5)와, 접속 와이어를 부분적으로 감싸고 다중 단자 시일의 관통 구멍 중 하나에 적어도 부분적으로 삽입되는 관형 단일 유닛 시일(20)을 수용하도록 설계된다.

관통 구멍, 다중 단자 시일, 전기 커넥터, 전기 접속 와이어

Description

다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템 {SEALING SYSTEM FOR MULTISPINDLE ELECTRICAL CONNECTOR}

본 발명은 전기 커넥터용, 특히 다중 단자형 전기 커넥터용 밀봉 시스템에 관한 것이다. 이 밀봉 시스템은 특히 커넥터 후방에서, 즉 전기 와이어가 접속 단자 내로 유입되지 않는 커넥터의 영역에서 전기 접속 와이어 둘레에 커넥터의 밀봉을 보장하도록 설계된다.

본 발명은 전기 또는 전자 커넥터 기술의 분야, 특히 자동차 산업용으로 의도된 커넥터 분야에 적용된다.

최근, 다중 단자 전기 커넥터는 수많은 기술 분야에서 사용된다. 이러한 다중 단자 커넥터는 암형이나 수형인 여러 개의 접속 단자를 수용하도록 설계되고, 단자에서 전기 접속 와이어가 압착된다. 일반적인 방법으로, 다중 단자 전기 커넥터는 여러 개의 챔버를 갖는 플라스틱 본체를 포함하고, 각 챔버는 접속 단자를 수용하도록 설계된다. 여러 개의 접속 와이어가 관통하는 그로밋형 시일(grommet-type seal)은 플라스틱 본체 내부에 수납되고, 각각의 접속 와이어는 다른 접속 단자 중 하나에 연결된다. 간단하게 그로밋이라 지칭되는 이러한 그로밋형 시일은 일반적으로 접속 와이어가 유입되는 채널 또는 관통 구멍을 구비한다. 일반적으로, 커넥터의 플라스틱 본체의 각 챔버의 확장부 내에서 그로밋 관통 구멍이 있고, 이 관통 구멍은 커넥터의 후방에 배치된다.

그로밋의 역할은 커넥터의 기밀한 밀봉을 보장하여, 수분 또는 먼지가 커넥터 후방을 통해 커넥터로 유입되는 것을 방지한다.

통상적으로, 접속 와이어 둘레에 압착된 각 접속 단자는 플라스틱 본체의 챔버 내로 삽입되고, 접속 와이어는 그로밋 관통 구멍으로 삽입된다. 따라서, 접속 단자는 커넥터의 전방부에 수납되고, 전기 와이어는 커넥터의 후방부에 수납된다. 그러나, 단자는 커넥터의 후방부로부터 커넥터의 전방부로 유입된다. 환언하면, 접속 단자는 챔버에 도달하기 위하여 그로밋 관통 구멍을 반드시 통과해야 한다. 최근, 단자는 종종 전기 와이어와 같이 둥근 섹션 이외에 사각 섹션을 가진다. 게다가, 그로밋 관통 구멍이 둥근 섹션을 가질 때, 단자가 관통 구멍을 통해 통과하는 것은 어렵다. 역으로, 만일 그로밋 관통 구멍이 사각 섹션을 가지면, 전기 와이어의 높이에서 밀봉은 그로밋에 의해 더 이상 보장되지 않는다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 그로밋이 커넥터의 후방으로부터 커넥터의 밀봉을 보장하도록, 즉 전기 와이어의 높이에서 어떠한 수분 또는 먼지의 침투를 방지하도록 구성된 여러 개의 밀봉 장치들이 있다.

이러한 후방 밀봉 장치들 중 하나가 EP-A-0 625 807에 개시되어 있다. 상기 밀봉 장치는 탄성 재료로 제조되고 관통 구멍(3)을 구비하는 그로밋(2), 또는 단자(4) 및 접속 와이어(5)의 통과를 허용하는 관통 구멍을 구비하는 커넥터(1)에 관한 것이다. 단자들이 관통할 때, 와이어의 높이에서 밀봉을 보장하기 위하여, 관통 구멍(3)은 접속 와이어를 장착한 단자의 통과를 허용하면서 이러한 와이어를 감싸는 립(lips, 6)을 구비한다. 이러한 장치는 두 종류의 립, 즉 커넥터의 후방부의 벽에 대항하여 주연 밀봉을 보장하는 주연 립 및 접속 단자 근방의 밀봉을 보장하는 내부 립을 갖는다.

접속 와이어 섹션이 접속 단자의 섹션과 동일한 단위의 크기일 때, 이러한 장치는 접속 와이어가 관통하는 높이에서 커넥터 밀봉을 올바르게 보장한다. 역으로, 접속 와이어의 섹션이 접속 단자의 섹션보다 현저히 작을 때, 더욱 정확하게는 접속 와이어의 섹션이 접속 단자의 섹션과 동일한 단위의 크기가 아닐 때, 상기 접속 단자의 통과는 그로밋 관통 구멍의 립을 손상시키고, 이러한 단자의 통과 후에, 그로밋 관통 구멍은 충분한 밀봉을 보장하도록 접속 와이어를 더 이상 충분히 압착할 수 없다. 이것은 특히 접속 단자의 섹션 및 접속 와이어의 섹션 사이의 비가 2보다 큰 경우일 때 그렇다. 사실상, 접속 와이어의 직경보다 큰 직경을 가진 접속 단자의 통과가 그로밋 관통 구멍의 립을 잡아 늘리고, 그 결과로 립은 수분 또는 먼지 침투를 방지하기 위하여 접속 와이어를 더 이상 충분히 압착할 수 없다는 것을 알 수 있다.

예컨대, 임의의 응용 분야에 있어서, 접속 관통 구멍은 2.8mm의 폭을 가지고, 접속 와이어는 0.22mm²의 섹션을 가진다. 이 경우에 있어서, 상기 기재된 장치에 의해 전기 와이어 둘레의 밀봉을 얻는 것은 불가능하다.

본 발명의 목적은 상기 기재된 기술의 단점을 해결하는 것이다. 이러한 목적으로, 본 발명은 한편으로는 그로밋형의 다중 단자 시일과, 다른 한편으로는 접속 와이어가 접속 단자의 섹션과 동일한 단위의 크기가 아닌 섹션을 가질 때 접속 와이어 주변에 배치되고 다중 단자 시일 내부에 수납된 단일 유닛 시일을 포함하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템을 제안한다.

더욱 자세히, 본 발명은 여러 개의 관통 구멍을 구비하는 다중 단자 시일을 포함하는 전기 커넥터용 밀봉 시스템에 관한 것으로서, 상기 관통 구멍은 시일을 관통하며 전기 와이어를 수용하도록 설계되고, 상기 밀봉 시스템은 접속 와이어를 부분적으로 감싸고 다중 단자 시일 관통 구멍들 중 하나에 적어도 부분적으로 삽입되는 적어도 하나의 관형 단일 유닛 시일(20)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

유리하게는, 단일 유닛 시일은 그 길이의 적어도 일부에 있는 밀봉 립을 포함하고, 이러한 밀봉 립은 다중 단자 시일 관통 구멍을 가압하며, 관통 구멍은 그 길이의 적어도 일부에 밀봉 립을 가지며, 이러한 밀봉 립은 접속 와이어를 가압한다.

도1은 상기에 기술된 종래 기술에 따른 다중 단자 전기 커넥터용 후방 밀봉 장치를 도시한 도면이다.

도2는 접속 와이어가 작은 섹션인 경우에, 본 발명에 따른 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템을 도시한 도면이다.

도3은 접속 와이어가 접속 단자의 섹션과 동일한 차수의 크기의 섹션을 가지 는 경우에, 본 발명에 따른 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템을 도시한 도면이다.

도4는 본 발명의 밀봉 시스템의 단일 유닛 시일을 도시한 도면이다.

도5는 본 발명의 밀봉 시스템의 다중 단자 시일을 도시한 도면이다.

도6은 본 발명에 따른 밀봉 시스템의 단면도이다.

본 발명의 밀봉 시스템을 구비한 다중 단자 전기 커넥터는 도2에 도시된다. 이 전기 커넥터(1)는 여러 개의 챔버(7a, 7b, 7c 등)를 포함하는 플라스틱 본체(8) 그 자체를 구비하고, 각각의 챔버는 접속 와이어(5)가 압착되는 접속 단자(4)를 수용하도록 설계된다. 도2에 있어서, 접속 단자(4)는, 대응 수커넥터 단자를 감싸는 전방부(4a)와, 접속 와이어의 절연부를 감싸고 와이어를 수용하는 역할을 보장하는 후방부(4c)와, 접속 와이어의 벗겨진 부분이 압착되는 천이부(4b)를 포함하는 암단자이다.

각 챔버(7a, 7b, 7c 등)는 단자(4)와 유사한 접속 단자 또는 심지어 예컨대 수접속 단자와 같이 상이한 접속 단자를 수용할 수 있다. 접속 단자(4) 내에 압착된 접속 와이어(5)에 대한 경우에서와 같이, 이러한 접속 단자들은 접속 단자의 섹션보다 작은 단위의 크기인 작은 직경의 섹션을 가질 수 있는 전기 접속 와이어 둘레에 각각 압착된다. 하기에 나타난 바와 같이, 이러한 접속 단자들은 또한 접속 단자의 섹션과 같은 단위의 크기의 섹션을 가지는 접속 와이어 둘레에 각각 압착될 수 있다.

본 발명에 따르면, 커넥터의 밀봉 시스템(1)은, 한편으로 그로밋이라고도 칭하는 그로밋형의 다중 단자 시일(10)과, 다른 한편으로 하나 이상의 단일 유닛 시일(20)을 포함한다. 다중 단자 시일(10)은 여러 개의 관통 구멍(11)을 포함하고, 각각의 관통 구멍은 접속 와이어(5)를 통과시킨다. 더욱 자세히, 다중 단자 시일(10)은 커넥터의 후방인, 커넥터의 각 챔버(7a, 7b, 7c 등)의 단부에 배치된 관통 구멍을 가진다. 따라서, 각 관통 구멍의 확장부에 배치된 챔버 내에 수납된 접속 단자에 연결되는 접속 와이어는 전술된 관통 구멍을 관통한다.

접속 와이어가 작은 섹션인 경우에 있어서, 관형의 단일 유닛 시일(20)은 그 길이 중 일부에서 접속 와이어(5)를 감싼다. 가요성 재료로 제조된 단일 유닛 시일(20)은 다중 단자 시일(10)의 관통 구멍으로 삽입된다. 물론, 본 발명의 밀봉 시스템은 압착된 접속 단자의 섹션에 비해 작은 섹션을 가지는 전기 와이어가 있는 만큼 많은 수의 단일 유닛 시일을 포함한다.

다중 단자 시일(10)의 각 관통 구멍(11)은 두 개의 부분, 즉 전방부(11a) 및 후방부(11b)를 포함한다. 전방부(11a)는 접속 단자와 가장 근접한 부분이고, 매끄러운 섹션(Sa)을 가진다. 후방부(11b)는 커넥터의 후방과 가장 근접한 부분이고 섹션(Sb)을 가진다. 전방부(11a)는 단일 유닛 시일(20)을 수용하도록 설계된다. 후방부(11b)는 접속 와이어(5)를 수용하도록 설계된다. 그러므로, 두 개의 섹션(Sa, Sb)은 이러한 섹션이 수용하는 요소의 섹션에 적합한 상이한 치수를 갖는 것이 바람직하다.

후방 섹션(Sb)은 외부 밀봉 립(12)을 포함한다. 이러한 밀봉 립(12)은 전기 접속 와이어(5)를 가압하도록 설계되어, 이 와이어(5)를 따라 커넥터 내로 수분 또는 먼지의 침투를 방지한다.

게다가, 단일 유닛 시일(20)은 관통 구멍(11)의 전방부의 매끄러운 섹션(Sa)을 가압하도록 설계된 내부 밀봉 립(21)을 포함한다. 환언하면, 이러한 밀봉 립(21)은 단일 유닛 시일의 높이에서 다중 단자 시일 내의 밀봉을 보장한다.

또한, 단일 유닛 시일(20)은 접속 단자(4)의 후방부(4c) 내에 삽입되기 때문에 이 도면에서 볼 수는 없지만 매끄러운 섹션을 포함한다. 사실상, 단일 유닛 시일(20)은 접속 단자와 가장 밀접한 부분에서 접속 와이어(5)를 감싼다. 또한, 단일 유닛 시일은 접속 단자(4)의 후방부(4c) 내로 유입되는 영역에서 와이어(5)를 감싼다.

이러한 방식으로, 접속 단자에 의한 와이어(5) 수용은 견고하게 이루어져, 커넥터(1) 내로 단자의 유입을 용이하게 한다. 물론, 단일 유닛 시일은 접속 와이어가 벗겨지지 않은 영역에서 접속 와이어를 감싼다.

상기 기재를 읽음으로써 알 수 있는 바와 같이, 커넥터(1) 내의 시일은 접속 와이어(5)에 대한 다중 단자 시일(10)의 외부 립(12)의 압력, 및/또는 다중 단자 시일(10)의 관통 구멍(11)의 벽에 대한 단일 유닛 시일(20)의 내부 립(21)의 압력에 의해 보장된다. 따라서, 만일 관통 구멍(11)을 통한 단자(4)의 통과가 상기 관통 구멍의 외부 립(12)을 손상시켜, 립이 와이어(5)를 올바르게 가압하는 것을 방해하면, 단일 유닛 시일(20)의 내부 립(21)이 커넥터의 밀봉을 보장할 것이다.

도3에서는, 도2에서와 동일한 전기 커넥터가 도시되지만, 접속 와이어(5)는 도2의 와이어보다 큰 섹션, 즉 접속 단자(4)의 섹션과 동일한 단위의 크기의 섹션을 가지는 경우이다. 예컨대, 도2의 경우에 접속 와이어(5)는 1mm² 이하의 섹션을 갖지만, 도3의 경우에는 1mm² 이상의 섹션을 가진다.

이러한 경우에 있어서, 접속 와이어(5)가 접속 단자(4)의 섹션과 동일한 단위의 크기의 섹션을 가지기 때문에, 단일 유닛 시일(20)을 사용하는 것은 유용하지 않다. 사실상, 와이어(5)가 접속 단자(4)의 섹션과 근접한 섹션을 가지기 때문에, 관통 구멍(11) 내로 단자의 통과는 와이어(5) 상에서 외부 립(12)의 압력의 특성에 손상을 줄 위험이 없다. 그러므로, 외부 립(21)은 커넥터의 밀봉을 양호하게 보장한다.

따라서, 접속 와이어가 접속 단자의 섹션과 근접한 섹션을 가지는 경우에 있어서, 다중 단자 시일이 밀봉 립(12)의 존재로 인해 커넥터의 밀봉을 보장한다. 역으로, 접속 와이어가 접속 단자의 섹션보다 작은 섹션을 가질 때, 접속 와이어를 감싸는 단일 유닛 시일(20)이 밀봉 립(21)에 의해 커넥터의 밀봉을 보장한다.

도4는 접속 와이어(5)를 감싸고 접속 단자(4)로 유입되는 단일 유닛 시일(20)을 도시한다. 이 도면에는, 접속 단자가 배면으로부터 관측되어 도시되고, 따라서 단일 유닛 시일(20)을 수용하도록 사용되는 후방부(4c)를 도시한다. 이 도면은 또한 단일 유닛 시일(20)의 매끄러운 섹션(22), 즉 어떠한 밀봉 립도 갖지 않은 섹션을 도시한다. 이러한 섹션(22)은 단자(4) 내로 유입될 수 있거나, 심지어 단자의 수용부(4c)에 대해 단순히 접할 수 있다.

단일 유닛 시일(20)의 후방 섹션(23)은, 예컨대, 3개의 내부 밀봉 립(21)을 구비한다. 단일 유닛 시일의 섹션(22)은 밀봉 립을 배제한 섹션(23)의 치수보다 큰 치수를 가질 수 있다.

이러한 단일 유닛 시일(20)은 접속 와이어의 크기가 감소될 때 접속 와이어(5)의 섹션이 증가하는 장점을 가진다. 따라서, 다중 단자 시일 및 접속 와이어 사이의 압력은 커넥터 내의 밀봉을 보장하는 단일 유닛 시일에 의하여 발생할 수 있다.

본 발명의 밀봉 시스템에 사용될 수 있는 다중 단자 시일의 일례가 도5에 도시된다. 이러한 다중 단자 시일(10) 또는 그로밋은 탄성이고 불투과성 재료로 제조된다. 다중 단자 시일은 다른 형상 및 여러 치수들을 가질 수 있는 복수의 관통 구멍을 포함한다. 관통 구멍은 관통 구멍(13, 14)과 같이 상기 기재된 관통 구멍(11)과 같은 둥근 섹션 또는 심지어 사각 섹션을 가진다. 관통 구멍의 형상 및 치수는 접속이 이루어지는 곳에 사용되는 단자 및 와이어의 종류에 따른다. 본 발명의 다중 단자 시일은 관통 구멍이 일치하는 방식으로 서로의 겹쳐진 2개의 평판(10a, 10b)으로 제조될 수 있다. 따라서, 하나의 평판에는 매끄러운 섹션인 관통 구멍의 전방부가 제공될 수 있고, 다른 평판에는 생성될 수 있는 밀봉 립을 구비한 섹션이 있는 관통 구멍의 후방부가 제공된다. 두 평판은 예컨대, 접착과 같은 다른 부착 수단에 의해 서로 부착될 수 있다.

도6은 본 발명의 밀봉 시스템을 포함하는 관통 구멍 단면의 평면도이다. 이 도6은 단일 유닛 시일(20)에 의해 내부에서 둘러싸이는 접속 와이어(5)와 함께 다중 단자 시일(10)의 관통 구멍(11)의 단면을 도시한다. 단일 유닛 시일의 매끄러운 섹션(22)은 단자(4)의 수용부(4c) 내로 삽입되고, 립(21)을 구비한 섹션은 관통 구멍(11)의 전방부(11a) 내에 수납된다. 도6에 있어서, 단일 유닛 시일의 매끄러운 섹션(22)은 관통 구멍(11)의 벽들과 접촉하지 않는다는 것을 알 수 있다. 이 섹션(22)은 접속 단자(4) 내에 접속 와이어(5)의 삽입 및 유지를 용이하게 하는 역할만을 담당한다. 역으로, 단일 유닛 시일(20)의 립(21)이 다중 단자 시일의 관통 구멍(11)의 섹션보다 큰 섹션을 갖는다는 것은, 립(21)이 관통 구멍의 벽들에 대항하여 영구적으로 가압되므로 커넥터 내의 밀봉을 보장한다는 것을 의미한다.

도6에 도시된 실시예에서, 관통 구멍(11)의 후방부(11b)는 밀봉 립을 구비하지 않는다. 이 실시예에서, 단일 유닛 시일(20)에 의해 둘러싸인 오직 작은 섹션의 접속 와이어만이 관통 구멍(11) 내에 수납될 수 있다.

역으로, 도2 및 도3의 실시예에서, 단일 유닛 시일을 구비한 작은 섹션의 접속 와이어, 또는 단일 유닛 시일을 구비하지 않는 보다 큰 섹션의 접속 와이어는 관통 구멍(11) 내로 유입될 수 있다.

Claims

가요성 재료로된 다중 단자 시일로서, 상기 시일은 전기 접속 와이어를 수용하도록 설계되고 상기 시일을 완전히 관통하는 여러 개의 관통 구멍을 가지는, 다중 단자 시일과,

접속 와이어를 부분적으로 감싸도록 구성되며, 다중 단자 시일의 관통 구멍들 중 하나에 적어도 부분적으로 삽입 가능한 관형의 단일 유닛 시일을 포함하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제1항에 있어서, 단일 유닛 시일(20)은 관통 구멍의 벽들을 가압하는 밀봉 립(21)을 구비한 제1 섹션(23)을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 단일 유닛 시일은 매끄러운 제2 섹션(22)을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제3항에 있어서, 단일 유닛 시일의 제2 섹션은 접속 단자 내로 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 각각의 다중 단자 시일의 관통 구멍(11)은 단일 유닛 시일의 제1 섹션을 수용하기 위한 섹션을 가지는 전방부(11a) 및 상기 접속 와이어의 섹션을 수용하기 위한 섹션을 가지는 후방부(11b)를 구비하는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제5항에 있어서, 관통 구멍의 후방부(11b)는 접속 와이어를 가압하는 밀봉 립(12)을 가지는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제5항에 있어서, 관통 구멍들의 전방부(11a)는 매끄러운 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 다중 단자 시일은 서로 겹쳐진 두 개의 평판을 포함하고, 이들 평판 중 하나는 관통 구멍의 전방부를 포함하고, 다른 평판은 관통 구멍의 후방부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 다중 단자 시일은 탄성적이고 불투과성인 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 단자 전기 커넥터용 밀봉 시스템.
여러 개의 접속 단자들을 포함하고 상이한 섹션을 가지는 전기 접속 와이어들을 수용하는 전기 커넥터에 있어서,

상기 커넥터는 제1항 또는 제2항에 따른 밀봉 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.