KR101444973B1 - 밀봉가능한 전기 커넥터 - Google Patents

Abstract

밀봉가능한 전기 커넥터는 단부면 및 주위를 둘러싸는 측벽을 포함한 하우징을 구비한다. 밀봉 부재는 단부면에 부착되고 측벽에 의해 한정되는 주연부 내측에 배치된다. 커넥터가 대응 커넥터와 정합할 때, 단부면 및 측벽의 일부는 대응 커넥터의 리세스 내에 수용된다, 최종 정합 위치에 도달하기 전까지 밀봉 부재는 리세스와 접촉하지 않기 때문에, 정합은 용이하게 진행되고, 밀봉 부재는 마멸/분리되지 않는다. 최종 정합 위치에 있을 때, 리세스의 바닥면과 단부면은 밀봉 부재를 가압하여, 밀봉 부재는 주연부를 넘어 신장하게 되고, 리세스의 내측벽과 밀착하게 되어 방수 밀봉을 형성한다.

전기 커넥터, 밀봉 부재, 주연부, 하우징, 리세스, 정합 위치

Description

밀봉가능한 전기 커넥터 {SEALABLE ELECTRICAL CONNECTOR}

본 발명은 액체 밀봉 기능을 갖는 전기 커넥터에 관한 것이며, 더 구체적으로는 자동차 에어백 시스템 등에 사용되는 스퀴브(squib)에 전기 접속될 수 있는 전기 커넥터에 관한 것이다.

많은 산업 용품에서, 예를 들어 자동차 에어백 시스템에서 특히 높은 수준의 안전을 필요조건으로 하는 전기 접속을 달성하기 위해, 습기 및/또는 먼지 방지 기능을 갖춘 전기 커넥터를 제공할 필요가 있다.

통상적인 에어백 커넥터는 플러그 커넥터 하우징의 측벽에 갖춰진 밀봉 요소를 구비한다. 대응 리셉터클 커넥터와 정합할 때, 플러그 커넥터는 리셉터클 커넥터 하우징 내로 할주한다. 밀봉 부재는 측방향으로 압축되어 플러그와 리셉터클 하우징 사이의 갭을 채우고, 이에 따라 밀봉 기능을 제공한다.

이러한 형태의 커넥터는 몇몇 단점을 갖는다. 밀봉 요소가 플러그 커넥터의 측벽을 둘러싸서 배치됨에 따라, 정합 과정 동안 밀봉 요소는 리셉터클 하우징의 내벽과 접촉하여 상기 내벽에 대해 움직이게 된다. 이에 따라 정합 과정 동안 밀봉 요소와 리셉터클 하우징 사이에 마찰력이 발생하게 된다. 이러한 마찰력은 두 개의 대응 커넥터들을 정합하는데 필요한 힘을 증가시킬 뿐 아니라 밀봉 요소를 마 멸시킬 수도 있다. 밀봉 요소에 어떠한 마멸이라도 일어나게 되면, 밀봉 효과에 악영향을 미치게 된다. 또한, 밀봉 요소가 플러그 커넥터로부터 이동되거나 심지어 분리될 수도 있어 정합 과정의 실패 또는 불만족스러운 액체 밀봉 기능을 초래할 수도 있다.

따라서, 효과적이고 신뢰성 있는 밀봉 기능을 갖는 에어백 시스템용 전기 커넥터를 제공할 필요가 있다.

본 발명의 실시예는 밀봉 기능을 갖춘 전기 커넥터를 제공한다. 정합 과정 동안 밀봉 요소는 대응 커넥터 하우징과 접촉하지 않지만, 최종 정합 위치에 있을 때에만은 작동하여 대응 커넥터들 사이의 갭을 밀봉한다.

일 실시예에서, 전기 커넥터는 단부면 및 단부면을 둘러싸는 측벽을 구비하는 하우징을 포함한다. 밀봉 링은 단부면에 부착되어, 측벽에 의해 한정되는 주연부 내측에 배치된다. 정합 과정에서, 단부면 및 측벽의 일부는 대응 커넥터 하우징의 리세스 내에 삽입된다. 밀봉 링은 측벽의 주연부 내측에 갖춰지기 때문에, 정합 과정 동안 밀봉 링은 리세스의 내벽과 접촉하지 않는다. 따라서, 정합은 용이하게 진행된다. 또한, 밀봉 링에의 어떠한 마멸 또는 긁힘도 회피된다.

두 개의 대응 커넥터가 최종 정합 위치에 도달할 때, 밀봉 링은 리세스의 바닥면과 접촉하게 된다. 정합 방향을 따라 리세스의 바닥면과 커넥터 하우징의 단부면에 의해 가압됨으로써, 밀봉 링은 정합 방향을 따라 압축되고 측방향을 따라 신장된다. 이러한 측방향으로의 신장은 밀봉 링의 크기를 주연부를 넘어 증가시키고, 밀봉 링은 리세스의 내벽과 밀착하게 된다. 두 개의 대응 커넥터가 정합 위치에 잠기면, 밀봉 링은 측방향으로 신장된 상태로 유지되어 두 커넥터의 인접 표면들과 접촉하게 되고, 이에 따라 액체 밀봉/방수 기능이 제공된다.

바람직하게는, 밀봉 링 내의 단부면에 스토퍼가 갖춰진다. 밀봉 링이 가압될 때, 스토퍼는 밀봉 링이 내향의 측방향을 따라 신장하지 못하게 한다. 밀봉 링은 주로 리세스를 향해 신장되고, 이에 따라 밀봉 효과도 증가한다.

일 실시예에서, 스토퍼는 둘레에 밀봉 링이 부착된 단부면에 일체로 형성된 환형 돌출부일 수 있다. 다른 실시예에서, 스토퍼는 하우징에 탈착식으로 장착되는 독립된 부품으로서, 밀봉 링의 일부는 하우징과 스토퍼 사이에 개재된다.

본 발명의 다른 태양 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 하기의 상세한 기재에 의해 명백해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터의 분해 사시도이다.

도 2A는 밀봉 링이 하우징에 부착된 상태의 도 1의 분해 사시도이다.

도 2B는 밀봉 스토퍼가 하우징에 장착된 상태의 도 2B의 분해 사시도이다.

도 2C는 도 2B의 부분 단면도이다.

도 3A는 도 2A의 단면도이다.

도 3B는 도 2B의 단면도이다.

도 3C는 도 2C의 부분 확대도이다.

도 4A는 대응 커넥터와 정합될 도 2B의 단면도이다.

도 4B는 대응 커넥터와 정합된 상태의 도 2B의 단면도이다.

도 4C는 도 4B의 부분 확대도이다.

도 5A 및 도 5B는 도 2B의 다양한 사시도이다.

도 6A는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커넥터의 부분 단면도이다.

도 6B는 대응 커넥터와 정합된 상태의 도 6A의 커넥터의 부분 단면도이다.

도 6C는 도 6B의 부분 확대도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기 커넥터(1)는 커넥터 하우징(2), 밀봉 부재(3), 및 밀봉 스토퍼(4)를 포함한다. 하우징(2)은, 두 개의 케이블(7)을 수납하는 케이블 수용부(6)와, 케이블 수용부(6)로부터 대체로 직각으로 연장하고 내부에 케이블(7)과 접속하는 전기 접촉부를 구비하는 원통형 기부(5)를 포함하여 일체로 형성된다.

원통형 기부(5)는 스퀴브와 같은 대응 커넥터를 포획할 수 있는 구속 돌출부(detaining projection; 9)를 구비한다. 또한, 원통형 기부(5)는 원통형 기부(5)의 내부의 단부면(10)으로부터 연장하고 전기 접촉부와 소통하는 두 개의 제1 구멍(8)을 구비한다. 두 개의 제2 구멍(11)은 원통형 기부(5)의 내부를 향해 연장한다.

하우징(2)은 바닥면(10)으로부터 직각으로 연장하는 측벽(21)을 구비한다. 측벽(21)은 주연부(23)를 형성한다. 밀봉 부재(3)의 위치설정을 위해 바닥면(10)으로부터 대체로 직각으로 연장하는 네 개의 돌출부(12)가 형성된다. 제1 구 멍(8), 제2 구멍(11), 및 돌출부(12)는 바닥면(10)의 중심에 대해 대칭으로 위치된다.

밀봉 부재(3)는 고무 등으로 제조된 환형 탄성의 구성품으로서, 상부면 및 바닥면으로 개방되는 관통 구멍(14)을 구비한다. 밀봉 부재(3)는 내주연부를 따르는 제1 단차부(16) 및 돌출부(12)를 수용하기 위해 제1 단차부(16)상에 형성된 네 개의 위치설정 구멍(13)을 구비한다. 밀봉 부재(3)는 외주연부를 따르는 제2 단차부(17)를 더 포함한다.

밀봉 스토퍼(4)는 원통형 기부(5)에 밀봉 부재(3)를 고정하기 위해 하우징(2)의 바닥면(10)에 장착되는, 얇은 뚜껑 구성품이다. 밀봉 스토퍼(4)에는 원통형 기부(5)의 제2 구멍(11)으로 삽입하기 위한 구속 피스(18)가 형성되고, 구속 피스(18)는 제2 구멍(11)에 구속된다. 두 개의 관통 구멍(19)이 밀봉 스토퍼(4)에 갖춰져서, 대응 커넥터의 전기 접촉 핀이 통과하게 한다. 구속 피스(18)는 전기 커넥터(1)를 조립할 동안 원통형 기부(5)의 제2 구멍(11)에 대응하여 위치된다. 관통 구멍(19)은 원통형 기부(5)의 제1 구멍(8)에 대응하여 위치된다. 추가로, 밀봉 스토퍼(4)의 외주연 에지상에 방사상 방향으로 외향 연장하는 견부(20)가 형성된다.

밀봉 부재(3)와 밀봉 스토퍼(4)를 하우징(2) 내로 조립하기 위해, 가장 먼저 제1 구멍(8) 및 제2 구멍(11)이 개방부(14) 내에 위치되는 상태로 밀봉 부재(3)가 단부면(10)에 부착된다. 도 2A를 참조하면, 돌출부(12)는 밀봉 부재(3)의 구멍(13)내로 삽입되며, 이에 따라 밀봉 부재(3)는 미리 설정된 위치에 위치하게 된 다.

도 2B, 도 2C, 도 5A 및 도 5B에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(3)의 단부면(10)에의 부착 후, 밀봉 스토퍼(4)가 하우징(2)에 장착된다. 밀봉 스토퍼(4)의 관통 구멍(19)이 제1 구멍(8)과 정렬되어 커넥터(1)의 전기 접촉부(25)를 통과시킨다.

밀봉 스토퍼(4)의 구속 피스(18)(단 하나만 도시됨)는 제2 구멍(11) 내로 삽입된다. 한편, 견부(20)는 밀봉 부재(3)의 단차부(16)와 밀봉 접촉 상태로 구속된다. 여기서, 각각의 구속 피스(18)는 대응하는 제2 구멍(11) 내에 수용되어 돌출부(22)에 의해 구속된다. 이러한 구속은, 밀봉 스토퍼(4)의 장착 과정 동안, 구속 피스(18)가 돌출부(22)상에 형성된 경사면(27)을 따라 활주하면서 이루어진다. 구속 피스(18)는 탄성 변형된 후 원래의 위치로 탄성 복귀하여 돌출부(22)와 결합함으로 하우징(2)에 밀봉 스토퍼를 고정시킨다.

도 3A, 도 3B, 및 도 3C에 도시된 바와 같이, 밀봉 부재(3)는, 단부면(10)에 부착되어 밀봉 스토퍼(4)에 의해 잠길 때, 주연부(23) 내측에 배치된다.

도 4A, 도 4B, 및 도 4C에 도시된 바와 같이, 커넥터(1)가 대응 리셉터클 커넥터(30)와 정합할 때, 단부면(10) 및 측벽(21)의 일부는 리셉터클 커넥터(30)의 리세스(32)에 의해 수용된다. 커넥터들(1 및 30)이 최종 정합 위치에 도달하기 전에, 밀봉 부재(3)는 주연부(23) 내측에 배치된다. 리세스(32)의 보어 치수(32a)가 측벽(21)의 외부 치수(21a)[주연부(23)]보다 크기 때문에, 밀봉 부재(3)는 정합 과정의 완결 전에는 리셉터클 커넥터(30)의 내측벽(36)과 접촉하지 않는다. 따라서, 정합 과정은 용이하게 진행된다. 또한, 밀봉 부재(3)는 정합 과정 동안 마멸/긁힘/빠짐(drop-off)에 대해 보호된다.

정합 과정의 완료시에, 밀봉 부재(3)는 대응 커넥터(30)의 바닥면(34)과 접촉하게 된다. 단부면(10)과 바닥면(34)의 가압으로 인해 밀봉 부재(3)는 정합 방향(40)[커넥터(1)의 리세스(32) 내로의 삽입 방향]을 따라 압축된다. 밀봉 부재(3)는 탄성 변형되어, 그 크기가 정합 방향(40)에 대체로 직각인 측방향(42)을 따라 신장된다.

밀봉 부재(4)는 측방향(42)을 따라 외향 및 내향으로 신장되는 경향이 있는데, 내향 신장은 밀봉 스토퍼(4)의 견부(20)에 의해 방해받는다. 이와 같이, 밀봉 부재(3)의 측방향 신장은 주로 외향 방향을 따라 일어나서, 밀봉 부재는 주연부(23)를 넘어 신장하게 된다. 측방향으로 신장된 밀봉 부재(3)는 이제 리세스(32)의 내측벽(36)과 접촉하게 된다. 도 4B 및 도 4C에 도시된 바와 같이, 커넥터들(1 및 30)이 최종 정합 방향에서 잠겼을 때, 밀봉 부재(3)는 측방향으로 신장된 상태로 유지되어 하우징의 단부면(10)뿐 아니라 리세스(32)의 내측벽(36) 및 바닥면(34)과도 밀착하게 된다. 이에 따라 커넥터들(1 및 30)의 정합시 액체 밀봉/방수가 달성된다.

다른 실시예에 따르면, 도 6A, 도 6B, 및 도 6C에 도시된 바와 같이, 커넥터(50)는 커넥터 하우징(51)의 단부면(52)에 일체로 형성된 견부 또는 환형 돌출부(54)를 구비한다. 환형 돌출부(54) 및 단부면(52)은 외향 측방향 및 하향 축방향으로 개방된 환형 홈(59)을 형성한다. 밀봉 부재(60)는 환형 홈(59) 내에서 단 부면(52)에 부착되어 측벽(56)의 주연부(58) 내측에 배치된다.

커넥터(50)가 대응 리셉터클 커넥터(70)와 정합할 때, 밀봉 부재(60)는 그 사이에서 가압된다. 환형 돌출부(54)의 차단 효과(blocking effect)와 더불어, 밀봉 부재(3)가 전술된 실시예와 유사한 방식으로 측방향으로 외향 신장하여, 두 커넥터(50 및 70) 사이에 액체 밀봉이 형성된다.

본 발명의 실시예는 예시적으로 전술되었지만, 본 발명은 전술된 실시예로 제한되어서는 안되며, 첨부된 청구항에 의해 개시되는 본 발명의 범주 내에서 다양하게 대안 또는 수정 및 대체될 수 있다.

Claims (13)

1. 전기 커넥터이며,

   단부면 및 주위를 둘러싸는 측벽을 구비한 하우징과,

   단부면에 부착되고, 측벽에 의해 한정되는 주연부 내측에 배치되는 밀봉 부재를 포함하며,

   전기 커넥터가 대응 커넥터와 정합할 때, 단부면 및 측벽의 일부는 대응 커넥터의 리세스 내에 위치되고, 리세스의 바닥면과 단부면은 밀봉 부재를 압축하여 밀봉 부재가 주연부를 넘어 신장하게 유도하여 전기 커넥터와 대응 커넥터 사이에 밀봉을 형성하는

   전기 커넥터.
2. 제1항에 있어서,

   단부면은 밀봉 부재가 내향으로 신장하는 것을 막기 위해 밀봉 부재 내측에 환형 돌출부를 더 포함하는

   전기 커넥터.
3. 제2항에 있어서,

   환형 돌출부는 하우징에 탈착식으로 결합되는

   전기 커넥터.
4. 제3항에 있어서,

   밀봉 부재는 단부면과 환형 돌출부 사이에 고정되는 단차부를 구비하는

   전기 커넥터.
5. 제2항에 있어서,

   환형 돌출부는 하우징에 일체로 형성되는

   전기 커넥터.
6. 제5항에 있어서,

   환형 돌출부 및 단부면은 외향 측방향 및 하향 방향으로 개방되는 환형 홈을 형성하며, 밀봉 부재는 환형 홈 내에 배치되는

   전기 커넥터.
7. 전기 커넥터이며,

   바닥면으로부터 내향 연장하는 하나 혹은 복수의 제1 구멍부를 구비한 컬럼형 기부로서, 각각의 상기 제1 구멍부는 전기 접촉부를 포함하는, 컬럼형 기부와,

   일 표면 및 다른 표면으로 개방되는 관통 구멍을 구비한 밀봉 부재로서, 상기 밀봉 부재가 상기 기부의 바닥면상의 미리 설정된 위치에 부착될 때, 상기 하나 혹은 복수의 구멍부는 상기 일 표면의 개방부 내부에 위치되는, 밀봉 부재와,

   상기 밀봉 부재의 상기 다른 표면의 개방부를 밀봉하기 위해 상기 기부에 갖춰지는 밀봉 스토퍼를 포함하는

   전기 커넥터.
8. 제7항에 있어서,

   상기 밀봉 부재를 위치 설정하기 위한 복수의 돌출부가 상기 바닥면의 주연부에서 상기 기부의 바닥면으로부터 직각으로 연장하고,

   상기 밀봉 부재는 상기 기부의 바닥면상의 미리 설정된 위치에 장착될 때 상기 위치 설정 돌출부를 수용하기 위한 구멍부를 구비한

   전기 커넥터.
9. 제7항에 있어서,

   상기 밀봉 부재가 상기 기부의 바닥면상의 미리 설정된 위치에 장착될 때 상기 기부의 바닥면으로부터 상기 기부내로 연장하는 하나의 혹은 복수의 제2 구멍부가 상기 밀봉 부재의 일 표면에 위치되고,

   상기 기부의 바닥면에 평행하게 연장하는 돌출부가 제2 구멍부 내에 형성되며,

   구속 피스가 상기 밀봉 스토퍼상에 형성되어, 상기 구속 피스가 상기 제2 구멍부에 삽입될 때 선단부의 부근에서 상기 돌출부를 구속시키는

   전기 커넥터.
10. 제7항에 있어서,

    상기 밀봉 부재는 내주연면의 전체 주연부에 걸쳐 형성되는 단차부를 구비하고,

    상기 밀봉 스토퍼의 구속 피스가 상기 기부의 바닥면상의 제2 구멍부 내로 삽입될 때 상기 밀봉 부재의 내주연부의 단차부와 결합하는 에지부가 상기 밀봉 스토퍼상에 형성되는

    전기 커넥터.
11. 제10항에 있어서,

    상기 기부의 바닥면에 평행한 상기 단차부의 표면에 대한 돌출부 및 리세스에 의해 상기 밀봉 스토퍼와 밀봉 부재 사이에 결합이 형성되는

    전기 커넥터.
12. 제7항에 있어서,

    상기 바닥면으로부터 직각으로 연장하는 벽부가 상기 기부의 바닥면의 주연부에 형성되고, 상기 밀봉 부재는 외주연면의 전체 주연부에 걸쳐 단차부를 구비하고,

    상기 밀봉 부재가 상기 기부의 바닥면상의 미리 설정된 위치에 장착될 때 상기 기부의 바닥면의 벽부와 상기 밀봉 부재의 외주연부의 단차부가 결합하는

    전기 커넥터.
13. 전기 커넥터에 있어서,

    제12항에 따른 전기 커넥터가 대응 커넥터의 수용부에 끼워질 때, 벽부의 표면과 기부의 바닥면이 밀착하도록 상기 밀봉 부재가 대응 커넥터의 수용부의 내부면에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는

    전기 커넥터.

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