KR101500214B1 - 차량용 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품측 커넥터와 와이어링측 커넥터 간의 삽입력을 개선하여 조립성 및 정비성 향상은 물론 안정적인 커넥터 체결상태를 확보할 수 있는 차량용 커넥터에 관한 것이다.
본 발명은 서로 슬라이드 가능한 구조로 조합되어 있는 복수 개의 커넥터를 순차적으로 체결하는 새로운 형태의 커넥터 체결방식을 구현함으로써, 커넥터 삽입력 개선을 통해 커넥터 체결작업을 용이하게 할 수 있으며, 또 우수한 커넥터 체결력 및 탈거력을 확보할 수 있어 정비성을 향상시킬 수 있는 차량용 커넥터를 제공한다.

Description

차량용 커넥터{Connector for vehicle}

본 발명은 차량용 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부품측 커넥터와 와이어링측 커넥터 간의 삽입력을 개선하여 조립성 및 정비성 향상은 물론 안정적인 커넥터 체결상태를 확보할 수 있는 차량용 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로 커넥터(Connector)는 하나의 회로와 다른 회로를 전기적으로 결합시키기 위해서 사용되는 접속부품으로서, 차량에서는 케이블이나 와이어를 연결하거나 접속하기 위해 커넥터가 사용되고 있다.

최근에는 사용자의 편의를 위해 차량에 장착되는 전장품의 개수가 증가하는 추세이며, 이에 따라 요구되는 케이블이나 와이어의 개수 또한 증가하여 이들을 연결하거나 접속하기 위해 다양한 커넥터가 사용된다.

예를 들면, 차량에는 많은 전장품들이 있으며, 이들은 케이블이나 와이어링을 통해 다른 전장품이나 전원 등과 전기적으로 접속되는데, 케이블이나 와이어링을 전장품이나 전원에 직접 접속하는 경우에는 작업이 복잡해질 뿐만 아니라 많은 시간이 소요되기 때문에 보통 커넥터를 이용하여 접속하게 된다.

이러한 커넥터는 통상적으로 서로 삽입 체결될 수 있는 암수 커넥터로 구성되며, 수커넥터에는 내부에 터미널 핀이 장착되고, 암커넥터에는 이러한 수커넥터의 터미널 핀이 삽입되어 전기적으로 접속될 수 있는 터미널 단자가 장착된다.

따라서, 암커넥터와 수커넥터가 서로 삽입됨에 따라 내부에 장착된 터미널 단자와 터미널 핀이 서로 체결되어 상호 전기적으로 연결 접속된다.

이와 같은 커넥터는 한국등록실용 20-0318477호, 한국공개특허 10-2007-0010582호, 한국공개특허 10-2011-0061691호 등에 다양한 형태의 것들이 개시되어 있다.

도 4는 종래의 차량용 커넥터를 나타내는 정면도로서, 상기 차량용 커넥터는 후면에 와이어링(미도시)이 연결되어 있는 커넥터 몸체(100)의 전면에 부품측 터미널 핀(미도시)이 삽입 체결되는 다수의 터미널 단자(110a,110b)가 형성되는 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 커넥터 몸체(100)에 있는 다수의 터미널 단자(110a,110b)은 사양에 따라 ".025", ".040", ".060", ".070" 등으로 이루어질 수 있으며, 하나의 컨넥터 몸체(100)에 두가지 사양의 터미널 단자(110a,110b)가 구비될 수 있다.

여기서, 터미널 단자의 사양에 따라 커넥터 핀의 삽입력이 달라지게 되는데, 예를 들면 ".070" 사양의 터미널 단자가 ".025" 사양의 터미널 단자에 비해 상대적으로 과다한 삽입력(".070"의 경우 9.8kgf 정도)을 필요로 하게 된다.

이렇게 하나의 커넥터에 삽입력 차이를 가지는 여러 사양의 터미널 단자가 함께 있는 경우 조립 시 많은 어려움을 겪게 된다.

예를 들면, 도 5에 도시한 바와 같이, 외장앰프의 커넥터를 조립하는 인라인 공정에서, 외장앰프(120)에 커넥터(130)를 삽입할 때, 체결 불량이 있는 경우(도면에서 2개의 커넥터 중 아래쪽 1개가 완전히 삽입되지 않아 체결 불량이 있는 경우) 음(音)은 정상적으로 출력되지만, 차량 주행 중 요철이나 차량 진동에 의한 접촉 불량이 일어나면서 음끊김이나 노이즈가 생기는 등 필드에서 불량이 발생하게 된다.

즉, 쿼터 인너 로워 내부 및 외부 차체 패널 사이에 외장앰프를 조립해야 하기 때문에 커넥터 완전 밀착 삽입이 어렵고, 또 외장앰프의 커넥터 삽입력이 과다하여 인라인에서 커넥터가 완전하게 체결되지 못하여 필드에서 문제가 발생하게 된다.

또한, 삽입력 개선을 위해 커넥터를 2∼3개의 피스로 분리하여 커넥팅을 하면 삽입력을 개선될 수 있으나, 한 번의 커넥팅 작업을 세 번에 나누어 작업을 해야 하므로 작업 공수가 늘어나는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 서로 슬라이드 가능한 구조로 조합되어 있는 복수 개의 커넥터를 순차적으로 체결하는 새로운 형태의 커넥터 체결방식을 구현함으로써, 커넥터 삽입력 개선을 통해 커넥터 체결작업을 용이하게 할 수 있으며, 또 우수한 커넥터 체결력 및 탈거력을 확보할 수 있어 정비성을 향상시킬 수 있는 차량용 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 차량용 커넥터는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 차량용 커넥터는 와이어링이 연결되는 와이어링측 커넥터와, 다수의 터미털 핀을 가지는 부품측 커넥터를 포함하며, 상기 와이어링측 커넥터는 양단에 훅을 가지고 있으며 부품측 커넥터에 결합가능한 커넥터 체결 가이드와, 상기 커넥터 체결 가이드의 내부에 서로의 한면을 접하면서 나란하게 설치되는 복수 개의 커넥터로 이루어지는 한편, 특히 상기 커넥터 중 적어도 1개는 커넥터 체결 가이드 내에 고정되는 고정형 커넥터로 이루어지고 나머지는 후면의 스프링에 의한 탄력지지를 받으면서 전후 슬라이드 가능함과 더불어 고정형 커넥터보다 앞쪽으로 위치되어 부품측 커넥터측과 선(先) 체결되는 가동형 커넥터로 이루어진다.

따라서, 상기 차량용 커넥터는 가동형 커넥터의 선 체결 후에 고정형 커넥터의 체결이 이루어지도록 하는 체결방식을 채택함으로써, 커넥터 삽입력 개선을 통해 커넥터 체결 작업을 용이하게 할 수 있는 특징이 있다.

여기서, 상기 고정형 커넥터와 가동형 커넥터는 서로 간의 접하는 면에서 상호 슬라이드 결속되어 있는 가이드 돌기와 가이드 홈을 포함할 수 있고, 또 상기 가동형 커넥터의 측면부에는 커넥터 체결 가이드의 훅에 걸려지는 이탈방지용 홈이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 부품측 커넥터의 양단부에는 커넥터 체결 가이드의 훅과 간섭되어 훅과 이탈방지용 홈 간의 걸림을 해제시켜주는 록해제용 핀이 구비될 수 있다.

바람직한 실시예로서, 상기 고정형 커넥터와 가동형 커넥터에 있는 각 터미널 단자의 경우, 서로 다른 삽입력을 가지는 다른 사양의 터미널 단자로 이루어질 수 있고, 이때의 가동형 커넥터에 있는 터미널 단자는 고정형 커넥터에 있는 터미널 단자 보다 작은 삽입력을 가지는 사양으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서 제공하는 차량용 커넥터는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 삽입력이 다른 복수 개의 커넥터를 순차적으로 삽입하는 방식으로 커넥터를 체결함으로써, 커넥터 삽입력을 개선할 수 있으며, 이에 따라 커넥터 체결작업성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 커넥터의 체결력 및 탈거력이 우수하여 정비성 향상을 도모할 수 있다.

셋째, 현재 삽입력 과다 문제로 공장에서 지속적으로 삽입력을 개선하는 추세이며, 최근에는 커넥터 스펙이 개정되어 10kgf 이하에서 7kgf 이하로 낮아주는 상황에서 향후 커넥터 개발 시 본 발명의 커넥터 체결구조 및 방식을 적용함으로써, 차량의 전장화 시스템이 증대(와이어링 증대)되고 있는 현실에 적극 대처할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터를 나타내는 평면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터에서 복수 개의 조합형 커넥터를 나타내는 사시도
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터의 체결과정을 나타내는 평면도
도 4는 종래의 차량용 커넥터를 나타내는 정면도
도 5는 종래의 차량용 커넥터 체결 예를 나타내는 사진

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터에서 복수 개의 조합형 커넥터를 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 차량용 커넥터는 복수 개의 커넥터를 슬라이드 가능한 구조로 조합하고, 체결 시 각 커넥터가 선(先) 삽입 및 후(後) 삽입되는 방식으로 체결되도록 함으로써, 커넥터 삽입력을 저감시킬 수 있고, 결국 커넥터 체결작업을 힘들이지 않고 간단하게 할 수 있는 특징을 갖는다.

이를 위하여, 다수의 와이어링이 연결 및 접속되어 있는 와이어링측 커넥터(10)와 부품측에 형성되는 부품측 커넥터(13)가 마련되고, 이때의 와이어링측 커넥터(10)과 부품측 커넥터(13)가 서로 체결되므로서, 부품측으로 전원 등이 인가될 수 있게 된다.

상기 와이어링측 커넥터(10)는 하우징 역할을 하는 커넥터 체결 가이드(15)와 부품측 커넥터(13)와 실질적으로 체결되면서 전기적으로 연결되는 복수 개의 커넥터를 포함한다.

상기 커넥터 체결 가이드(15)는 전면이 개방되어 있는 "ㄷ"자 모양의 하우징으로서, 전단부의 양편 벽면에는 훅(14)이 형성되어 있으며, 이때의 훅(14)은 후술하는 가동형 커넥터(18)의 측면 이탈방지용 홈(21)에 걸려질 수 있게 된다.

이러한 커넥터 체결 가이드(15)는 후술하는 가동형 커넥터(18)와 고정형 커넥터(16) 간의 체결 완료 시 부품측 커넥터(13)의 몸체 부분에 체결되어 결합될 수 있으며, 이때의 커넥터 체결 가이드(15)와 부품측 커넥터(13) 간의 결합구조는 통상의 암수 커넥터 몸체 간의 체결구조와 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

특히, 상기 와이어링측 커넥터(13)에 있는 복수 개의 커넥터는 커넥터 체결 가이드(15)의 내측에 위치되어 서로의 한면을 접하면서 나란하게 설치되며, 이렇게 커넥터 체결 가이드(15)의 내측에 설치되는 각 커넥터 중에서 적어도 1개는 고정형 커넥터(16)로 이루어질 수 있게 되고, 나머지는 가동형 커넥터(18)로 이루어질 수 있게 된다.

예를 들면, 상기 커넥터 체결 가이드(15)의 내측에는 서로의 한면을 맞대고 있는 3개의 커넥터가 구비되고, 그 중에서 가운데에 배치되는 1개의 커넥터는 고정형 커넥터(16)로 이루어지게 되며, 그 양옆에 배치되는 2개의 커넥터는 전후방향으로 슬라이드 가능한 가동형 커넥터(18)로 이루어지게 된다.

이때, 상기 가동형 커넥터(18)는 가운데 있는 고정형 커넥터(16) 보다 앞쪽으로 전진되어 있는 위치, 즉 커넥터 체결 가이드(15)의 내측에 들어가 있는 고정형 커넥터(16)에 비해 커넥터 체결 가이드(15)의 바깥쪽으로 돌출되어 있는 위치에 있게 되므로, 부품측 커넥터(13)측과의 체결 시 가동형 커넥터(18)가 고정형 커넥터(16) 보다 먼저 체결될 수 있게 된다.

물론, 상기 고정형 커넥터(16)와 가동형 커넥터(18)의 전면에는 부품측 커넥터(13)에 있는 각 터미널 핀(11)과 체결되는 각각의 터미널 단자(12)가 구비되어 있고, 또 후면에는 각 터미널 단자(12)측과 전기적으로 접속되는 각각의 와이어링이 연결된다.

여기서, 상기 고정형 커넥터 및 가동형 커넥터의 터미널 단자에 와이어링을 연결하는 구조는 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 구조라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

그리고, 상기 커넥터 체결 가이드(15) 내에서 고정형 커넥터(16)의 양측면과 접하면서 설치되는 가동형 커넥터(18)는 전후 방향으로 슬라이드 가능하게 설치되는데, 이때의 슬라이드 이동 시 안내를 위한 수단으로서, 서로 접해 있는 고정형 커넥터(16)의 측면에는 가이드 돌기(19)가 형성되는 동시에 가동형 커넥터(16)의 측면에는 가이드 홈(20)이 형성된다.

이에 따라, 상기 가동형 커넥터(16)는 전후 방향으로 슬라이드 시 서로 끼워져 있는 가이드 돌기(19)와 가이드 홈(20)에 의한 안내를 받을 수 있게 된다.

또한, 상기 가동형 커넥터(18)의 측면부, 즉 커넥터 체결 가이드(15)의 벽면과 접하는 쪽의 측면부에는 이탈방지용 홈(21)이 형성되어 있으며, 이때의 이탈방지용 홈(21)에는 커넥터 체결 가이드(15)의 훅(14)에 걸려질 수 있게 된다.

이때, 상기 가동형 커넥터(18)의 측면에는 이탈방지용 홈(21)으로부터 커넥터 전면쪽으로는 연장 형성되는 핀 가이드 홈(23)이 구비되어 있으며, 이곳이 후술하는 부품측 커넥터(13)에 있는 록해제용 핀(22)이 지나갈 수 있는 통로가 될 수 있게 된다.

그리고, 상기 가동형 커넥터(18)의 밀림 및 복귀를 위한 수단으로 다수의 스프링(17)이 마련된다.

상기 스프링(17)은 가동형 커넥터(18)의 후면과 커넥터 체결 가이드(15)의 벽면 사이에 양단 지지되는 구조로 설치되며, 가동형 커넥터(18)를 항상 앞쪽으로 밀어주는 역할을 하게 된다.

이에 따라, 커넥터 체결 전, 가동형 커넥터(18)는 스프링(17)의 힘을 받아 그 전면을 포함하는 일부가 커넥터 체결 가이드(15)의 밖으로 돌출 위치되면서 고정형 커넥터(16)의 전면보다 앞쪽에 위치될 수 있게 된다.

물론, 이때의 가동형 커넥터(18)는 가이드 돌기(19)와 가이드 홈(20) 간의 걸림구조 또는 이탈방지용 홈(21)과 훅(14) 간의 걸림구조에 의해 커넥터 체결 가이드(15) 밖으로 완전히 빠지지 않게 된다.

특히, 상기 고정형 커넥터(16)와 가동형 커넥터(18)에는 부품측 커넥터(13)의 다수의 터미널 핀(11)과 체결되는 다수의 터미널 단자(12)가 구비되며, 이때의 터미널 단자(12)는 서로 다른 삽입력을 가지는 다른 사양의 터미널 단자로 이루어질 수 있게 된다.

즉, 상기 가동형 커넥터(18)에 있는 터미널 단자(12b)는 고정형 커넥터(16)에 있는 터미널 단자(12a) 보다 작은 삽입력을 가지는 사양, 예를 들면, 가동형 커넥터(18)의 터미널 단자(12b)는 전류량이 작은 단자(".025")로 배열할 수 있고, 고정형 커넥터(16)의 터미널 단자(12a)는 이보다 상대적으로 전류량이 많은 단자(".060")로 배열할 수 있다.

한편, 상기 와이어링측 커넥터(10)가 체결되는 부품측 커넥터(13)에는 와이어링측 커넥터(10)의 터미널 단자(12)에 일대일 대응되면서 부품측 각 소자와 전기적으로 연결되어 있는 복수의 터미널 핀(11)이 갖추어져 있으며, 이때의 각 터미널 핀(11)은 부품측 커넥터(13)에 있는 터미널 단자(12a,12b)의 사양에 맞는 사양으로 이루어져 서로 상응하는 위치에서 일대일 체결될 수 있게 된다.

그리고, 상기 부품측 커넥터(13)의 양단부에는 터미널 핀(11)과 동일한 형태를 하면서 이보다 긴 길이를 가지는 록해제용 핀(22)이 형성되어 있으며, 이때의 록해제용 핀(22)은 커넥터 체결 시 커넥터 체결 가이드(15)의 훅(14)과 간섭되어, 즉 훅(14)을 옆으로 밀어내어 훅(14)과 이탈방지용 홈(21) 간의 걸림을 해제시켜주는 역할을 하게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 와이어링측 커넥터(10)와 부품측 커넥터(13) 간의 체결과정을 살펴보면 다음과 같다.

도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 커넥터의 체결과정을 나타내는 평면도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 커넥터 체결 전 상태로서, 와이어링측 커넥터(10)에 있는 양쪽 사이드의 가동형 커넥터(18)는 스프링(17)의 힘에 의해 가운데의 고정형 커넥터(16) 보다 좀더 앞쪽으로 돌출 위치된다.

그리고, 이때의 가동형 커넥터(18)는 가이드 돌기(19)와 가이드 홈(20)의 걸림구조에 의해 돌출 위치를 유지하게 된다.

도 3b에 도시한 바와 같이, 부품측 커넥터(13)에 있는 터미널 핀(11)에 와이어링측 커넥터(10)에 있는 터미널 단자(12)를 맞춘 다음, 와이어링측 커넥터(10)를 앞으로 밀게 되면, 부품측 커넥터(13)의 터미널 핀(11)과 양쪽 가동형 커넥터(18)의 터미널 단자(12b)가 먼저 체결되고, 이때의 고정형 커넥터(16)의 터미널 단자(12a)와 부품측 커넥터(13)의 터미널 핀(11)은 체결되지 않게 된다.

도 3c에 도시한 바와 같이, 부품측 커넥터(13)의 터미널 핀(11)과 양쪽 가동형 커넥터(18)의 터미널 단자(12b) 간의 체결이 완료된 상태에서, 와이어링측 커넥터(10)를 부품측 커넥터(13)측으로 좀더 밀게 되면, 이때의 부품측 커넥터(13)에 있는 록해제용 핀(22)에 의해 커넥터 체결 가이드(15)에 있는 훅(14)이 옆으로 젖혀지게 된다.

계속해서, 가동형 커넥터(18)의 이탈방지용 홈(21)이 커넥터 체결 가이드(15)의 훅(14)으로부터 걸림이 해제되면서 가동형 커넥터(16)는 스프링(17)를 압축하면서 좀더 뒷쪽으로 밀려 들어가게 되고, 이와 동시에 고정형 커넥터(16)의 터미널 단자(12a)와 부품측 커넥터(13)의 터미널 핀(11)이 서로 체결된다.

따라서, 와이어링측 커넥터(10)의 가동형 커넥터(18) 및 고정형 커넥터(16)에 있는 모든 터미널 단자(12)와 부품측 커넥터(13)에 있는 터미널 핀(11)이 체결되므로서, 커넥터 체결이 완료된다.

그리고, 터미널 단자(12)와 터미널 핀(11) 간의 체결 완료된 후에 부품측 커넥터(13)에 있는 걸림턱(미도시)에 와이어링측 커넥터(10)에 있는 훅(미도시)이 고정되므로서, 커넥터 체결 작업을 모두 완료할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 와이어링측 커넥터의 가동형 커넥터를 선 체결함과 더불어 고정형 커넥터를 후 체결하는 순차적인 체결방식을 구현함으로써, 커넥터 체결 시 전체적인 삽입력을 나누어서 저감시킬 수 있고, 결국 이러한 삽입력 개선을 통해 커넥터 체결 작업을 용이하게 할 수 있으며, 커넥터의 안정적인 체결력 확보가 가능하고, 탈거 작업 또한 손쉬워 정비성을 향상시킬 수 있다.

10 : 와이어링측 커넥터 11 : 터미널 핀
12 : 터미널 단자 13 : 부품측 커넥터
14 : 훅 15 : 커넥터 체결 가이드
16 : 고정형 커넥터 17 : 스프링
18 : 가동형 커넥터 19 : 가이드 돌기
20 : 가이드 홈 21 : 이탈방지용 홈
22 : 록해제용 핀 23 : 핀 가이드 홈

Claims (6)

1. 와이어링이 연결되는 와이어링측 커넥터(10)와, 다수의 터미털 핀(11)을 가지는 부품측 커넥터(13)를 포함하며,
   상기 와이어링측 커넥터(10)는 양단에 훅(14)을 가지고 있으며 부품측 커넥터(13)에 결합가능한 커넥터 체결 가이드(15)와, 상기 커넥터 체결 가이드(15)의 내부에 서로의 한면을 접하면서 나란하게 설치되는 복수 개의 커넥터로 이루어지되, 상기 커넥터 중 적어도 1개는 커넥터 체결 가이드(15) 내에 고정되는 고정형 커넥터(16)로 이루어지고 나머지는 후면의 스프링(17)에 의한 탄력지지를 받으면서 전후 슬라이드 가능함과 더불어 고정형 커넥터(16)보다 앞쪽으로 위치되어 부품측 커넥터(13)측과 선(先) 체결되는 가동형 커넥터(18)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정형 커넥터(16)와 가동형 커넥터(18)는 서로 간의 접하는 면에서 상호 슬라이드 결속되어 있는 가이드 돌기(19)와 가이드 홈(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가동형 커넥터(18)의 측면부에는 커넥터 체결 가이드(15)의 훅(14)에 걸려지는 이탈방지용 홈(21)에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 부품측 커넥터(13)의 양단부에는 커넥터 체결 가이드(15)의 훅(14)과 간섭되어 훅(14)과 이탈방지용 홈(21) 간의 걸림을 해제시켜주는 록해제용 핀(22)이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.
   
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 고정형 커넥터(16)와 가동형 커넥터(18)에 있는 각 터미널 단자(12)는 서로 다른 삽입력을 가지는 다른 사양의 터미널 단자로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.
   
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가동형 커넥터(18)에 있는 터미널 단자(12b)는 고정형 커넥터(16)에 있는 터미널 단자(12a) 보다 작은 삽입력을 가지는 사양으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 커넥터.

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