KR101554770B1 - 전기 접속기 조립체 - Google Patents

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KR101554770B1
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해리헤르산 세라라아댄
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케네스 람퍼트 존
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Abstract

전기 결합이 전기 접속기의 극성을 반대로 하면 자형 전기 접속기가 웅형 전기 접속기에 전기적으로 결합됨을 방지하도록 된 자형 전기 접속기 및 웅형 전기 접속기를 포함하는 전기 접속기가 제공된다. 자형 전기 접속기는 제1 및 제2 쳄버를 포함한다. 웅형 전기 접속기는 제1 및 제2 연장부를 포함한다. 제1 및 제2 쳄버들은 제1 및 제2 연장부들을 삽입 가능하게 수용하도록 될 수 있다. 자형 전기 접속기는 대응하는 자형 단자의 적어도 일부분에 대해 웅형 단자의 적어도 일부분을 바이어스하도록 압력을 제공하는 하나 이상의 탄력적인 부재들을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 연장부들의 웅형 단자의 커버가 탄력적인 부재를 포함할 수 있다.

Description

전기 접속기 조립체{ELECTRICAL CONNECTOR ASSEMBLY}
본 발명은 일반적으로 전기 접속기에 관한 것으로, 더 구체적으로 반대 극성 의 접속들에 대해 보호하는 고전류 전지 접속기들에 관한 것이다.
다양한 전자 장치들이 배터리 팩들을 사용하여 전력이 공급된다. 예컨대, 모든 타입의 원격 제어되는 차량들은 전기 모터에 저장된 전력을 공급하는 온-보드 타입의 재충전 가능한 배터리 팩을 가진다. 이들 경량 차량들 중 일부에서, 모터들을 통전시키기 위한 전류 용량의 레벨 증가와 함께 더 강한 모터들에 대한 요구가 경쟁적으로 형성되고 있다. 배터리 팩이 그에 포함된 저장된 에너지를 고갈시키면, 사용자는 고갈된 배터리 팩을 완전 충전된 것으로 용이하게 교환할 수 있어야 한다. 그 후, 고갈된 배터리 팩이 다음 교환을 위해 준비되도록 배터리 충전기에 접속된다. 따라서, 경량 및 소형 디자인을 갖는 고전류 전기 접속기에 대한 요구가 존재한다.
본 발명의 일 실시예는 웅형 단자에 대한 자형 단자 쳄버를 형성하는 하우징을 포함하는 전기 접속기를 제공한다. 또한, 상기 전기 접속기는 자형 단자 쳄버 내에서 이동에 대해 적어도 부분적으로 고정된 자형 단자를 포함할 수 있다. 상기 하우징에 보유된 탄력적인 부재는 자형 단자를 향해 웅형 단자를 밀도록 제공될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 웅형 단자(male connector electrode)을 적어도 부분적으로 수용하는 자형 단자 쳄버를 적어도 부분적으로 형성하는 절연 재료를 포함하는 하우징, 상기 자형 단자 쳄버 내에 적어도 부분적으로 배치되는 자형 단자 및 상기 자형 단자 쳄버로 적어도 부분적으로 삽입된 자형 단자 및 웅형 단자를 함께 밀도록 자형 단자 쳄버의 적어도 일 부분에 의해 보유되거나 또는 형성하는 탄력적인 부재를 포함하는 전기 접속기가 제공된다.
본 발명에 따르면 웅형 접속기 전극에 대한 자형 리셉터클을 형성하는 하우징을 포함하는 전기 접속기를 제공할 수 있고, 또한, 상기 전기 접속기는 자형 리셉터클 내에서 이동에 대해 적어도 부분적으로 고정된 자형 전극을 포함할 수 있다. 상기 하우징에 보유된 탄력적인 부재는 자형 전극을 향해 웅형 접속기 전극을 밀도록 제공될 수 있다.
본 발명 및 본 발명의 장점들을 더욱 완전하게 이해하도록, 첨부 도면들을 참조하여 행해지는 이하의 상세한 설명을 참고하기 바라며, 첨부 도면들 중 :
도1은 본 발명에 따라 구성된 전기 접속기로서 와이어 도체들이 부착된 실시예의 직교 평면도이다.
도2는 도1의 전기 접속기의 확대 조립도이다.
도3a는 도1의 전기 접속기의 자형 전기 접속기의 직교 평면도이다.
도3b는 도3a의 자형 전기 접속기의 3B-3B선의 단면도이다.
도3c는 도3a의 자형 전기 접속기의 3C-3C선의 단면도이다.
도4a는 자형 단자의 평면도이다.
도4b는 도4a의 자형 단자의 측면도이다.
도5a는 탄력적인 부재의 직교 평면도이다.
도5b는 도5a의 탄력적인 부재의 측면도이다.
도6a는 웅형 전기 접속기의 직교 평면도이다.
도6b는 도6a의 웅형 전기 접속기의 측단면도이다.
도7a는 웅형 단자의 평면도이다.
도7b는 도7a의 웅형 단자의 측면도이다.
도8a는 올바르게 조립된 도1의 전기 접속기의 직교 평면도이다.
도8b는 올바르지 않게 조립된 도1의 전기 접속기의 직교 평면도이다.
도9a는 도8a의 올바르게 조립된 전기 접속기의 9A-9A선의 단면도이다.
도9b는 도8b의 올바르지 않게 조립된 전기 접속기의 9B-9B선의 단면도이다.
도10은 도1의 조립된 전기 접속기의 직교 단면도이다.
도11은 본 발명의 양태들에 따라 구성된 전기 접속기의 다른 실시예의 직교 평면도이다.
도12는 본 발명의 양태들에 따라 구성된 전기 접속기의 또 다른 실시예의 직교 평면도이다.
도13a는 본 발명의 양태들에 따라 구성된 전기 접속기의 성분의 다른 실시예의 평면도이다.
도13b는 도13a의 성분의 13B-13B선의 직교 평면도이다.
이하의 설명에서, 본 발명의 완전한 이해를 제공하도록 수많은 구체적 내용들이 설정된다. 그러나, 당업자들은 본 발명이 그러한 구체적 내용 없이도 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 예들에서, 잘 알려진 요소들은 본 발명을 불필요하게 상세하게 설명함을 피하도록 개괄적 또는 블럭 다이어그램 형태로 설명된다. 또한, 대부분의 부품에 있어서, 잘 알려진 특징들 및 요소들에 관한 상세한 내용은 그러한 내용들이 본 발명의 완전한 이해를 얻는데 필요한 것으로 간주되지 않고, 관련 기술의 당업자가 이해할 수 있는 범위 내로 간주되기 때문에, 생략되어 진다.
이제 도면들을 참조하면, 도1은 와이어 도체들이 부착되어 조립된 전기 접속기의 직교 평면도이다. 이 도면에서, 참조 부호(1000)는 본 발명에 따라 적어도 부분적으로 형성된 전기 접속기(1000)의 예시적인 실시 예를 나타내고 있다. 전기 접속기(1000)는 자형 전기 접속기(100) 및 웅형 전기 접속기(500)를 포함할 수 있다. 전기 접속기(1000)에 와이어 도체들(10A,10B,20A,20B)이 부착된다. 와이어 도체들(10A,10B,20A,20B)은 전기 접속기(1000)의 부품들로서 간주될 수 없고 예시의 목적으로 도시된다. 와이어 도체들(10A,10B)은 정의 전류를 흐르게 할 수 있고 도체들(20A,20B)은 부의 전류를 흐르게 할 수 있다. 전기 접속기(1000)의 여러 가지 부품들이 이하의 예시적인 실시 예에서 더 상세하게 설명된다.
도2를 참조하면, 전기 접속기(1000)의 실시 예의 부품들이 확대 조립도로 도시되어 있다. 자형 전기 접속기(100)는 자형 하우징(102), 제1 및 제2 자형 단자(200), 및 제1 및 제2 탄력적인 부재(300)를 포함할 수 있다. 웅형 전기 접속기(500)는 웅형 하우징(502) 및 제1 및 제2 웅형 단자(600)를 포함할 수 있다.
자형 전기 접속기
이제 도3a, 3b 및 3c를 참조하면, 자형 전기 접속기(100)는 자형 하우징(102), 제1 자형 단자 쳄버(110), 제2 자형 단자 쳄버(120), 자형 단자(200), 및 탄력적인 부재(300)를 포함한다(도2에 더 분명하게 도시됨). 제1 자형 극성 인디케이터(111) 및 제2 자형 극성 인디케이터(121)는 제1 자형 단자 쳄버(110) 및 제2 자형 단자 쳄버(120)의 각각의 극성들을 나타낼 수 있다. 제1 및 제2 자형 극성 인디케이터(111,121)의 대향하는 자형 전기 접속기(100)의 단부에 제1 오리피스(116) 및 제2 오리피스(126)가 배치된다. 탄력적인 부재(300)의 예가 도3b 및 3c에 도시된다. 탄력적인 부재(300)는 제1 자형 단자 쳄버(110) 및 제2 자형 단자 쳄버(120) 각각에 배치될 수 있다(그러나, 설명의 목적으로 도3b 및 3c에 하나만 도시된다). 자형 전기 접속기(100)의 여러 가지 부품들은 이하의 예시적인 실시 예에서 더 상세하게 설명될 것이다.
자형 하우징
도3b를 참조하면, 자형 하우징(102)은 장방형으로 될 수 있고 제1 자형 단자 쳄버(110) 및 제2 자형 단자 쳄버(120) 각각에 대한, 자형 도체 하우징(104), 자형 내부벽(105), 및 자형 단자 하우징(106)을 포함할 수 있다. 대칭으로 인해, 제1 자형 단자 쳄버(110) 만이 앞으로 설명될 것이며, 괄호에 포함된 참조 부호들은 제2 자형 단자 쳄버(120)에 관한 것이다. 자형 하우징(102)에 대해서는 사실상 장방형이지만, 본 발명의 실시 예들은 이 하나의 형태로 제한되지 않는다. 하나 이상의 자형 단자들(200)을 수용할 수 있는 임의의 형태가 사용될 수 있다. 자형 하우징(102)은 원하는 응용의 작동 조건들을 견디고 현재 통하고 있는 자형 단자들(200) 사이에 충분한 전기 절연(즉, 자형 단자들(200) 사이의 전기적 단락의 발생을 방지함)을 제공하는 절연 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 자형 하우징(102)의 재료는 듀폰®에 의해 제조된, 자이텔® 70G33L 등의 유리 강화 나일론으로 될 수 있다. 일부 응용들에서 상기 강화 나일론 재료는 대략 33% 유리를 포함할 수 있다. 상기 재료는 예컨대 자연 환경에서 작동하는 원격 제어 차량에서 사용될 수 있고 -20℉ 미만(-29℃) 내지 250℉ 초과(121℃)(예컨대, 태양으로 가열된 도로 위의 사막 조건에서 작동될 때, 또는 배터리 열, 전류 흐름, 및 전기적 저항으로 인해)의 온도 범위를 경험할 수 있다.
자형 도체 하우징(104)은 자형 내부벽(105)에 의해 자형 단자 하우징(106)에서 분리될 수 있다. 자형 내부벽(105)은 자형 단자(200)를 수용하도록 구멍(114)(124)을 포함할 수 있다. 자형 내부벽(105)의 자형 도체 하우징(104) 측 상에서, 자형 내부벽(105)은 예컨대 전기 접속기(1000)(도1)의 접속측을 확인하는 인디케이터(113)를 포함할 수 있다(예컨대, 자형 전기 접속기에 대해 "A" 및 웅형 전기 접속기에 대해 "B"). 다른 실시 예들에서, 인디케이터(113)는 제1 및 제2 자형 극성 인디케이터들(111,121)(도3a) 대신에, 또는 그에 추가하여 사용되도록 극성 사인을 포함할 수 있다.
자형 도체 하우징(104)은 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각으로 삽입된 자형 단자(200)의 단부를 원주방향으로 둘러쌀 수 있다. 자형 내부벽(105)에 대향하는 자형 도체 하우징(104)의 단부는 자형 단자(200)의 노출된 단부에 접촉하도록 도체(도시 안됨)에 대한 액세스를 제공하기 위해 개방될 수 있다. 다른 실시예들에서, 자형 내부벽(105)에 인접한 자형 도체 하우징(104)의 단부 또는 측면은 도체 액세스를 제공하기 위해 개방될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 자형 도체 하우징(104)은 자형 단자들(200)의 단부들을 서로 덮어서 절연시킨다. 어떤 다른 실시예들에서, 자형 도체 하우징(104)은 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각의 자형 단자(200)의 단부를 부분적으로만 둘러쌀 수 있다.
제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각의 자형 단자 하우징(106) 부분들은 자형 단자 지지부(107) 및 탄력적인 부재 지지부(109)를 포함할 수 있다(도3c). 자형 단자 지지부(107) 각각은 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각에 대응하는 자형 단자(200)를 보유하도록 조력할 수 있다. 자형 단자 지지부(107)는 자형 전기 접속기(100)로 조립 후에 자형 단자(200)를 보유하도록 된 하나 이상의 보유 부재(112)(예컨대 112A로 나타낸 바의)를 포함할 수 있다. 조립의 삽입 형태(예컨대, 도3b에 있어서 자형 하우징(102) 내에서 좌측에서 우측으로의 자형 단자(200)를 삽입함)를 편리하게 하도록 도3b에 경사진 램프 타입의 보유 부재(112)가 도시되어 있지만, 당업자라면 단지 이러한 타입의 보유 부재(112)로 제한되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 여러 가지 방법들 중, 핀들, 리벳들, 파스너들, 다른 기계적 부착구들, 용접, 및 화학 접착제들이 자형 단자(200)를 자형 하우징(102) 내에 고정하도록 이용될 수 있다. 또한, 유사한 다른 보유 부재들(112B)이 전기 접속기(1000)(도1)의 조립 및 분리 중에 발생되는 마찰력에 대항하기 위한 다른 힘을 제공하도록 사용될 수 있으며 상기 힘이 없다면 자형 단자(200) 중 하나 또는 둘이 이동 또는 변위될 수 있다. 자형 전기 접속기(100)의 다른 실시 예들은 보유 부재들(112)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 경우들에, 자형 전기 접속기들(200) 및 탄력적인 부재들(300)은 제조 시에 자형 전기 접속기(100)로 코어 성형될 수 있다.
탄력적인 부재 지지부(109)(도3c)는 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각에 탄력적인 부재(300)를 고정할 수 있다. 탄력적인 부재 지지부(109)는 자형 내부벽(105)에 인접하게 도시된다. 그러나, 탄력적인 부재 지지부(109)의 실시예는 다른 위치들에 부가하여 자형 내부벽(105)에 대향하는 자형 단자 하우징(106)의 단부에 근접하게 배치될 수 있다(즉, 자형 단자 하우징(106)의 삽입 단부는, 예컨대, 도3b에 도시된 실시 예에 있어서 수평 평면에서 180°로 되어 있음). 자형 단자 지지부(107)와 같이, 탄력적인 부재 지지부(109)는, 예컨대, 도3c에 (112C)로 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 보유 부재들(112)을 포함할 수 있다. 탄력적인 부재 지지부(109)의 보유 부재들(112)은 자형 단자 지지부(107)의 실시 예로서 경사진 램프 돌출부들을 포함하거나, 또는 보유 부재들(112)이 전술한 기계적, 화학적, 또는 용접 체결 방법들을 포함할 수 있다. 보유 및/또는 체결 자형 단자들(200) 및 탄력적인 부재들(300)의 상기한 인용 방법들은 소모적인 리스트를 형성하려는 것이 아니라, 단지 당업자들에게 알려진 보유 및 체결 방법들의 다양한 형태들 중에서 샘플링한 것이다. 자형 단자들(200)에서와 같이, 탄력적인 부재들(300)은 자형 하우징(102)의 제조 중에 자형 하우징(102)으로 성형될 수 있다.
자형 내부벽(105)에 대향하게, 자형 단자 하우징(106)에 배치된 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120)의 단부들은 제1 및 제2 오리피스들(116,126)이라 한다. 각각의 제1 및 제2 오리피스들(116,126)은 도3a에 도시된 바와 같이 장방형으로 형성된다. 그러나, 상기 도면들에 도시된 예시적인 실시 예에서, 폭 등의, 제1 오리피스(116)의 양태는 제2 오리피스(126)의 동일 양태와 다르게 형성될 수 있다. 폭들의 차이는 자형 전기 접속기(100)와 웅형 전기 접속기(500)(도1)의 올바르지 않은 극성의 조립을 방지할 수 있다. 폭 등의 치수에 있어서의 차이는 전기 접속기(1000)(도1)의 접속 중에 극성들의 반전을 방지하도록 사용될 수 있지만, 본 발명은 이 방법으로 제한되지 않는다. 자형 전기 접속기(100)와 웅형 전기 접속기(500)의 조립 중에 적절한 극성의 접속 배향을 편리하게 하도록 다른 형태, 장치, 및 치수들이 사용될 수 있다.
자형 단자들
도4a 및 4b를 참조하면, 도4a는 자형 단자(200)의 실시 예의 평면도이고, 도4b는 도4a의 자형 단자(200)의 측면도이다. 자형 단자(200)의 예시적인 실시예의 예로서, 자형 단자(200)는 단자 접속기 부분(204) 및 단자 접촉 부분(206)을 포함할 수 있다. 자형 단자(200)는 황동, 동, 또는 청동 등의 전기 절연 재료를 포함할 수 있다. 자형 단자(200)는 웅형 및 자형 단자들(600,200)의 접촉 부분들 사이의 전기 전도성을 증가시키도록, 다른 재료들 중, 금(금-코발트 또는 금-니켈 합금) 또는 은으로 도금할 수 있으며, 바람직하게는 니켈로 동을 도금한 후에 (예컨대)금으로 도금할 수 있다. 자형 단자(200)는, 다른 성형 방법들 중, 표준 재료의 판으로 제조되어 올바른 크기 및 형태로 펀칭하여 형성될 수 있다.
단자 접속기 부분(204)은 자형 단자(200)의 일 단부 상에 배치되어 와이어 도체(10B,20B)(도1) 등의 (예컨대) 동 와이어 도체와 전기적으로 결합하도록 형성될 수 있다. 단자 접속기 부분(204)은 납땜, 기계적 체결(예컨대, 나사 클램프의 사용을 통해), 표준 절연 및 비절연 접속기 결합, 크림핑(crimping), 및 단자의 일 부분으로 와이어 도체를 전기적으로 결합하는 다른 방법들을 이용하여 와이어 도체에 전기적으로 결합된다. 단자 접속기 부분(204)의 실시 예들은 특별한 전기적 결합 방법을 수용하도록 여러 가지 형태들을 포함할 수 있다.
단자 접촉 부분(206)은 단자 접속기 부분(204)에 대해 자형 단자(200)의 대향 단부에 배치되며, 각진 리딩 에지면(210), 하나 이상의 단자 보유 부재들(212)(도 4b에는 두 개의 부재들(212A,212B)이 도시됨), 및 접촉면(214)을 포함할 수 있다. 각진 리딩 에지면(210)는 전기 접속기(1000)(도1)의 접속 중에 대응하는 웅형 단자(600)(도2)의 결합 또는 조립을 용이하게 하도록 협조한다. 접촉면(214)은 전기 접속기(1000)의 일 단부에서 타 단부로 전류가 흐르게 하도록 웅형 단자(600)의 대향하는 표면과 직접 접촉한다.
단자 스텝(208)은 단자 접촉 부분(206)에서 단자 접속기 부분(204)을 분리할 수 있다. 일부 실시예들에서, 자형 하우징(102)(도3b)으로의 자형 단자(200)의 조립 중에, 단자 스텝(208)은 자형 하우징(102)의 일 부분과 대향하여 조립 방향으로의 더 이상의 이동을 방지할 수 있다. 단자 보유 부재들(212)은 자형 하우징(102)의 대응하는 보유 부재들(112)과 접촉하여 조립 방향에 대향하는 방향으로의 이동을 방지한다. 이 점에서, 자형 단자(200)는 자형 하우징(102)과 확고하게 결합될 수 있다.
탄력적인 부재
이제 도5a 및 5b를 참조하면, 이 도면들 각각은 도5a의 탄력적인 부재(300)의 직교 평면도 및 탄력적인 부재(300)의 측면도이다. 탄력적인 부재(300)는 탄력적인 기부 부재(310) 및 탄력적인 접촉 부재(320)를 포함할 수 있다. 탄력적인 부재(300)는 스테인리스 강(예컨대, SS 301), 스프링 강(예컨대, 니켈 도금 스프링강) 또는 전기 접속기(1000)(도1)의 기대되는 환경 조건 내에서 작용하도록 된 다른 탄력적인 재료의 시트로 펀칭되어 형성된다. 일부 실시 예들에서, 탄력적인 부재(300)는 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(100) 사이의 접속을 유지하도록 필요한 적절한 저항 레벨(예컨대, 마찰력)을 제공하거나 또는 녹을 방지하도록 도금 또는 코팅될 수 있다.
탄력적인 기부 부재(310)는 탄력적인 부재(300)의 일 단부에 배치될 수 있고 하나 이상의 탄력적인 보유 부재들(312A,312B)(도5b)을 포함할 수 있다. 탄력적인 보유 부재들(312A,312B)은 각각의 제1 및 제2 단자 쳄버들(110,120)에 배치된, 탄력적인 보유 부재(109) 내의 대응하는 보유 부재들(112)(도3c에 도시된 바와 같이, 이 도면에서 하나의 보유 부재(112C)만이 도시되어 있다)과 결합할 수 있다. 탄력적인 보유 부재들(312A,312B)은 전기 접속기(1000)(도1)의 조립 및 분해 중에 자형 하우징(102) 내에 탄력적인 부재들(300)을 확고하게 보유할 수 있다. 탄력적인 기부 부재(310)는 편평한 4변형으로 도시되지만 본 발명의 실시 예들은 이 예시적인 형태로 제한될 수 없다. 탄력적인 기부 부재(310)는 대응하는 자형 단자(200)에서 분리되고 완전 삽입된 웅형 단자(500)(도2)에서 분리되어 보유될 수 있다. 즉, 탄력적인 기부 부재(310)는 전기 접속기(1000)(도1)가 전기적으로 결합될 때 대응하는 웅형 단자(500) 위에 놓일 수 없다.
도5b에서 더 용이하게 볼 수 있는 바와 같이, 탄력적인 접촉 부재(320)는 반경 R로 형성된 궁형 부분을 포함할 수 있다. 상기 궁형 부분은 설치된 웅형 전기 접속기(500)(도1)의 부분들에서의 압력 또는 간섭에 반응하여 반경방향 중앙점을 향해 탄력적으로 변형될 수 있다. 또한, 상기 궁형 부분은 자형 전기 접속기(100)(도1 참조)와 웅형 전기 접속기(500)를 결합한 후에 역어셈블리(disassembly) 보유력을 제공하도록 웅형 전기 접속기(500)의 대향 표면 또는 부분에, 후술하는, 함몰부 또는 다른 결합 특징을 가진 인터페이스로 형성될 수 있다. 도시된 예시적인 실시 예에서, 도5a 및 5b에 단지 하나의 궁형 부분이 도시된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 이러한 하나의 예시적인 실시 예로 제한되지 않는다. 예컨대, 하나 이상의 비교적 직선형 부분들을 가진 단독의 또는 조합적으로 크고 작은 반경들이 사용될 수 있고, 자형 전기 접속기(100)로부터 웅형 전기 접속기(500)로 더 균일하게 힘을 가하도록 탄력적인 접촉 부재(320) 상으로 구부려지는 궁형 부분, 두 개의 직선형 부분들을 함께 결합하는 단일의 각진 벤드(bend), 또는 지그-재그 또는 파형 형태 등의 자수의 각진 또는 궁형의 부분들이 사용될 수 있다. 이러한 리스팅은 본 발명과 일치하는 여러 가지의 잠재적 형태들 중 작은 샘플을 제공하려는 것이며 남김없이 설명하려는 것은 아니다.
탄력적인 접촉 부재(320)의 일 단부는 하우징 인터페이스(324)를 포함할 수 있다. 하우징 인터페이스(324)의 예는 반경 R에 의해 형성된 궁형 부분에 대해 반대 방향으로 회전하는 작은 반경의 곡선으로 설명될 수 있다. 하우징 인터페이스(324)는 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(100)(도2 참조)의 조립 및 분해에 반응하여 자형 하우징(102)(도3b)의 내부벽의 접촉 부분을 따라 용이하게 미끄럼 이동할 수 있다. 미끄럼 접촉은 전기 접속기(1000)(도1)의 다수의 접속 및 분리에 걸쳐 자형 하우징(102)의 내측면의 문질러 벗겨짐 또는 조기 마모를 방지 또는 금지할 수 있다. 이 예에서, 하우징 인터페이스(324)의 접촉 부분은 작은 반경의 곡선에 대해 접선 방향으로 자형 하우징(102)의 내측면으로부터 구부려져 있다. 또한, 탄력적인 접촉 부재(320)는 하우징 인터페이스(324)가 탄력적인 기부 부재(310)를 포함하는 평면 위에(도5b 참조) 배치될 수 있다. 이 형태는 하우징 인터페이스(324)를 통해 조립된 탄력적인 부재(300)에 예비 부하를 인가할 수 있게 한다. 탄력적인 기부 부재(310)에 대한 탄력적인 접촉 부재(320)의 각도, 및/또는 반경 R을 조정함에 의해, 탄력적인 접촉 부재(320)를 통해 웅형 전기 접속기(500)에 가해지는 힘이 조정될 수 있다. 탄력적인 접촉 부재(320)의 힘을 조정함에 의해 전기 접속기(1000)의 접속 및 분리를 위한 삽입 및 철회 힘의 량을 조정할 수 있다. 따라서, 삽입 및 철회 힘의 원하는 량이 전기 접속기(1000)의 접속 및 분리에 대해 성립될 수 있다.
웅형 전기 접속기
이제 도6a 및 6b를 참조하면, 웅형 전기 접속기(500)는 웅형 하우징(502), 제1 웅형 단자 연장부(510), 제2 웅형 단자 연장부(520), 및 웅형 단자(600)(도6b에 더욱 명확하게 도시됨)를 포함한다. 제1 웅형 극성 인디케이터(511) 및 제2 웅형 극성 인디케이터(512)는 제1 웅형 단자 연장부(510) 및 제2 웅형 단자 연장부(520)의 각각의 극성들을 나타낸다. 웅형 단자(600)의 일례가 도7a 및 7b에 도시되며 후술된다. 웅형 전기 접속기(500)의 여러 가지 부품들은 다음의 예시적인 실시 예에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
웅형 하우징
도6b를 참조하면, 웅형 하우징(502)은 장방형으로 될 수 있고 웅형 도체 하우징(504), 웅형 내부벽(505), 및 제1 웅형 단자 연장부(510) 및 제2 웅형 단자 연장부(520)의 각각에 대한 웅형 단자 하우징(506)을 포함한다. 그들의 유사성 때문에, 앞으로는 제1 웅형 단자 연장부(510) 만이 설명되고 괄호로 둘러싸인 참조부호들은 제2 웅형 단자 연장부(520)에 관한 것이다. 웅형 하우징(502)에 대해 장방형으로 도시되어 있지만, 본 발명의 실시 예들은 이 하나의 형태로 제한되지 않는다. 하나 이상의 웅형 단자들(600)을 수용할 수 있는 임의의 형태가 사용될 수 있다. 웅형 하우징(502)은 원하는 응용의 작동 조건들을 견디고 현재 통하고 있는 웅형 단자들(600) 사이에 충분한 전기 절연(즉, 웅형 단자들(600) 사이의 전기적 단락의 발생을 방지함)을 제공하는 절연 재료로 제조될 수 있다. 예컨대, 웅형 하우징(502)의 재료는 듀폰®에 의해 제조된, 자이텔® 70G33L 등의 유리 강화 나일론으로 될 수 있다. 일부 응용들에서 상기 강화 나일론 재료는 대략 33% 유리를 포함할 수 있다. 상기 재료는 예컨대 자연 환경에서 작동하는 원격 제어 차량에서 사용될 수 있고 -20℉ 미만(-29℃) 내지 250℉ 초과(121℃)(예컨대, 태양으로 가열된 도로 위의 사막 조건에서 작동될 때, 또는 배터리 열, 전류 흐름, 및 전기적 저항으로 인해)의 온도 범위를 경험할 수 있다.
웅형 도체 하우징(504)은 웅형 내부벽(505)에 의해 웅형 단자 하우징(506)에서 분리될 수 있다. 웅형 내부벽(505)은 웅형 단자(600)를 수용하도록 구멍(514)(524)을 포함할 수 있다. 웅형 내부벽(505)의 웅형 도체 하우징(504) 측 상에서, 웅형 내부벽(505)은 예컨대 전기 접속기(1000)(도1)의 접속측을 확인하는 인디케이터(513)를 포함할 수 있다(예컨대, 자형 전기 접속기에 대해 "A" 및 웅형 전기 접속기에 대해 "B"). 다른 실시예들에서, 인디케이터(513)는 제1 및 제2 웅형 극성 인디케이터들(511,521)(도6a) 대신에, 또는 그에 추가하여 사용되도록 극성 사인을 포함할 수 있다.
웅형 도체 하우징(504)은 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520) 각각으로 삽입된 웅형 단자(600)의 단부를 원주방향으로 둘러쌀 수 있다. 웅형 내부벽(505)에 대향하는 웅형 도체 하우징(504)의 단부는 웅형 단자(600)의 노출된 단부에 접촉하도록 도체(도시 안됨)에 대한 액세스를 제공하기 위해 개방될 수 있다. 다른 실시예들에서, 웅형 내부벽(505)에 인접한 웅형 도체 하우징(504)의 단부 또는 측면은 도체 액세스를 제공하기 위해 개방될 수 있다. 도시된 실시예에서, 웅형 도체 하우징(504)은 웅형 단자들(600)의 단부들을 서로 덮어서 절연시킨다. 어떤 다른 실시예들에서, 웅형 도체 하우징(504)은 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(510,520) 각각의 웅형 단자(600)의 단부를 부분적으로만 둘러쌀 수 있다.
제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520) 각각의 웅형 내부벽(505)은 응형 단자 지지부(도6b)로서 작용할 수 있다. 웅형 단자 지지부(즉, 웅형 내부벽(505)) 각각은 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520) 각각에 대응하는 웅형 단자(600)를 보유하도록 조력할 수 있다. 웅형 단자 지지부는 웅형 전기 접속기(500)로 조립 후에 웅형 단자(600)를 보유하도록 된 하나 이상의 보유 부재(512)(예컨대 512A로 나타낸 바의)를 포함할 수 있다. 조립체의 삽입 형태(예컨대, 도6b에 있어서 웅형 하우징(502) 내에서 좌측에서 우측으로의 웅형 단자(600)를 삽입함)를 편리하게 하도록 도6b에 경사진 램프 타입의 보유 부재(512)가 도시되어 있지만, 당업자라면 단지 이러한 타입의 보유 부재(512)로 제한되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 다른 여러 가지 방법들 중, 핀들, 리벳들, 파스너들, 다른 기계적 부착구들, 용접, 및 화학 접착제들이 웅형 단자(600)를 웅형 하우징(502) 내에 고정하도록 이용될 수 있다. 또한, 유사한 다른 보유 부재들(512B)이 전기 접속기(1000)(도1)의 조립 및 분리 중에 발생되는 마찰력에 대항하기 위한 다른 힘을 제공하도록 사용될 수 있으며 상기 힘이 없다면 웅형 단자(600) 중 하나 또는 둘이 이동 또는 변위될 수 있다. 웅형 전기 접속기(500)의 다른 실시예들은 보유 부재들(512)을 포함하지 않을 수 있다. 일부 경우들에, 자형 전기 접속기들(600) 및 탄력적인 부재들(300)은 제조 시에 웅형 전기 접속기(502)로 코어 성형될 수 있다.
내부벽(505)에 대향하는, 웅형 단자 하우징(506)의 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520)의 단부들은 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)이라 한다. 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 각각은 도6a에 도시된 바와 같이 장방형으로 형성되어 있다. 그러나, 이러한 도면들에 도시된 예시적인 실시 예에서, 폭 등의, 제1 웅형 단자 커버(516)의 양태는 제2 웅형 단자 커버(526)의 동일 양태와 다르게 형성될 수 있다. 폭들의 차이는 자형 전기 접속기(100)와 웅형 전기 접속기(500)(도1)의 올바르지 않은 극성의 조립을 방지할 수 있다. 폭 등의 치수에 있어서의 차이는 전기 접속기(1000)(도1)의 접속 중에 극성들의 반전을 방지하도록 사용될 수 있지만, 본 발명은 이 방법으로 제한되지 않는다. 자형 전기 접속기(100)와 웅형 전기 접속기(500)의 조립 중에 적절한 극성의 접속 배향을 용이하게 하도록 다른 형태, 장치, 및 치수들이 사용될 수 있다.
제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)은 각각 접속기 보유 부재(507)를 포함할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 접속기 보유 부재(507)는 탄력적인 부재(300)(도5b)의 탄력적인 접촉 부재(320)의 궁형 부분에 대응하는 궁형 공동 또는 함몰부로서 형성될 수 있다. 웅형 전기 접속기(500)는 자형 전기 접속기(100)(도1)에 접속되며, 탄력적인 부재(300)는 그의 일 부분이 접속기 보유 부재(507)의 대응하는 부분과 결합할 때까지 대응하는 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)의 표면에 대해 이동한다. 탄력적인 접촉 부재(320) 및 접속기 보유 부재(507) 사이의 결합은 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 완전하게 접속되었음을 나타내는 감각적인 표시를 제공한다. 또한, 탄력적인 접촉 부재(320) 및 접속기 보유 부재(507) 사이의 결합은 응용된 장치에서의 전기 접속기(1000)의 작동 중에 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(100) 사이의 부주의한 분리를 방지하도록 협력한다.
제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)은, 웅형 내부벽(505)에 대향하는 단부에 배치될 수 있는, 각진 또는 경사진 부분(570)을 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 각각의 경사진 부분(570)은 웅형 전기 접속기(500)와 자형 전기 접속기(100)의 삽입 및/또는 조립을 용이하게 할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 둥글려지거나, 궁형, 또는 다른 삽입이 용이한 형태들이 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 각각의 경사진 부분(570) 대신으로, 또는 그에 더하여 사용될 수 있다. 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)의 남아있는 부분들 중 적어도 일부는, 상기한 바와 같이, 탄력적인 부재(300)에 대한 접촉면을 제공하며, 탄력적인 부재(300) 및 웅형 단자들(600) 사이에 절연을 제공한다. 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)의 재료는 웅형 하우징(502)의 부분에 대해 사용되는 재료와 동일하게 될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)은 웅형 단자들(600)의 표면에 부착된 코팅을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 탄력적인 부재들(300) 각각의 탄력적인 접촉 부재(320)의 접촉 부분 및 표면 사이의 마찰 저항의 레벨을 변화시키도록 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)의 표면에 코팅 또는 직물이 부착될 수 있다.
웅형 단자들
도7a 및 7b를 참조하면, 도7a는 웅형 단자(600)의 실시 예의 평면도이고, 도7b는 도7a의 웅형 단자(600)의 측면도이다. 웅형 단자(600)의 예시적인 실시예의 예로서, 웅형 단자(600)는 단자 접속기 부분(604) 및 단자 접촉 부분(606)을 포함할 수 있다. 웅형 단자(600)는 황동, 동, 또는 청동 등의 전기 전도성 재료를 포함할 수 있다. 웅형 단자(600)는 웅형 및 자형 단자들(600,200)의 접촉 부분들 사이의 전기 전도성을 증가시키도록, 다른 재료들 중, 금(금-코발트 또는 금-니켈 합금 등) 또는 은으로 도금할 수 있으며, 바람직하게는 니켈로 동을 도금한 후에 (예컨대)금으로 도금할 수 있다. 웅형 단자(600)는, 다른 성형 방법들 중, 표준 재료의 판으로 제조되어 올바른 크기 및 형태로 펀칭하여 형성될 수 있다.
단자 접속기 부분(604)은 웅형 단자(600)의 일 단부 상에 배치되어 와이어 도체(10A,20A)(도1) 등의 (예컨대) 동 와이어 도체와 전기적으로 결합하도록 형성될 수 있다. 단자 접속기 부분(604)은 납땜, 기계적 체결(예컨대, 나사 클램프의 사용을 통해), 표준 절연 및 비절연 접속기 결합, 크림핑(crimping), 및 단자에 와이어 도체를 전기적으로 결합하는 다른 방법들을 이용하여 와이어 도체에 전기적으로 결합된다. 단자 접속기 부분(604)의 실시 예들은 특별한 전기적 결합 방법을 수용하도록 여러 가지 형태들을 포함할 수 있다.
단자 접촉 부분(606)은 단자 접속기 부분(604)에 대해 웅형 단자(600)의 대향 단부에 배치되며, 각진 리딩 에지면(610), 하나 이상의 단자 보유 부재들(612)(도 7b에는 두 개의 부재들(612A,612B)이 도시됨), 및 접촉면(614)을 포함할 수 있다. 각진 리딩 에지면(610)은 전기 접속기(1000)(도1)의 접속 중에 대응하는 자형 단자(200)(도2)의 결합 또는 조립을 용이하게 하도록 협력한다. 접촉면(214)은 전기 접속기(1000)의 일 단부에서 타 단부로 전류가 흐르게 하도록 자형 단자(200)의 대향하는 표면과 직접 접촉한다. 접촉면(614)은 자형 단자 쳄버내에 배치된 자형 단자(200)와 전기적으로 결합하기 위한 상기 웅형 도체 하우징의 외측의 상기 제1 웅형 단자의 결합 길이를 따라 연장한다.
단자 스텝(608)은 단자 접촉 부분(606)에서 단자 접속기 부분(604)을 분리할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 웅형 하우징(502)(도6b)으로의 웅형 단자(600)의 조립 중에, 단자 스텝(608)은 웅형 하우징(502)의 일 부분과 대향하여 조립 방향으로의 더 이상의 이동을 방지할 수 있다. 단자 보유 부재들(612)은 웅형 하우징(502)의 대응하는 보유 부재들(512)과 접촉하여 조립 방향에 대향하는 방향으로의 이동을 방지한다. 이 점에서, 웅형 단자(600)는 웅형 하우징(502)과 확고하게 결합될 수 있다.
조립
도8a 및 8b를 참조하면, 도8a는 올바르게 접속된 전기 접속기(1000)를 나타내는 한편, 도8b는 올바르지 않게 접속된 전기 접속기(1000)를 나타내고 있다. 도8a에 도시된 바와 같이, 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 올바르게 결합될 때, 제1 및 제2 웅형 극성 인디케이터들(511,521)이 제1 및 제2 자형 극성 인디케이터들(111,121)에 대응하게 되어, 전기 접속기(1000)에 걸쳐 적절한 극성을 유지함을 나타내게 된다. 극성 인디케이터들(111,121,511,521)의 세트들 사이의 대응성은 웅형 및 자형 전기 접속기들(500,100)의 올바른 결합을 가시적으로 나타낼 수 있다. 도8b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 웅형 극성 인디케이터들(511,521)은 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 올바르지 않게 조립될 때, 상부로 배향된 시각 평면에서 보여질 수 없게 된다. 또한, 제1 및 제2 웅형 극성 인디케이터들(511,521)(극성 인디케이터들 자체는 이 도면에서 볼 수 없음)에 대해 화살표들로 나타낸 바와 같이, 올바르지 않게 조립된 전기 접속기(1000)의 각 측의 극성들이 반전된다.
도9a 및 9b를 참조하면, 도9a는 도8a의 올바르게 조립된 전기 접속기(1000)의 9A-9A 선의 단면도인 반면에, 도9b는 도8b의 올바르지 않게 조립된 전기 접속기(1000)의 9B-9B 선의 단면도이다. 도9a는 제1 웅형 단자 커버(516)가 제1 오리피스(116)에 삽입되고 웅형 단자(600)의 접촉면(614)이 자형 단자(200)의 접촉면(214)에 맞대어 있는 전기 접속기(1000)를 나타내고 있다. 제1 웅형 단자 커버(516) 및 제1 오리피스(116)는 각각 제1 웅형 단자 커버(516)가 제1 오리피스(116) 내에 끼워지는 형태로 되는 상태로 대략 W1의 폭을 가질 수 있다. 제2 웅형 단자 커버(526)는 대응하는 웅형 단자(600)의 접촉면(614)이 대응하는 자형 단자(200)의 접촉면(214)에 맞대어 있도록 제2 오리피스(126) 내로 삽입된다. 제2 웅형 단자 커버(526) 및 제2 오리피스(126)는 제2 웅형 단자 커버(526)가 제2 오리피스(126) 내에 끼워지는 형태로 되는 상태로 대략 W2의 폭을 가질 수 있다. 폭 W1은 폭 W2보다 작다. 이 폭의 차이는, 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 대해 적절하게 배향될 때 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 접속될 수 있기 때문에, 웅형 전기 접속기(500)의 자형 전기 접속기(100)로의 접속 중의(도8a) 크로스-극성을 금지 또는 방지할 수 있는 다른 방법을 제공하게 된다. 웅형 및 자형 전기 접속기들(500,100)의 적절한 배향은 접속의 올바른 극성을 제공할 수 있다.
도9b는 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 올바르지 않게 접속된 전기 접속기(1000)를 나타내고 있다. 이러한 타입의 접속은 제2 웅형 단자 커버(526)의 폭(W2) 및 제1 오리피스(116)의 폭(W1) 사이의 방해(예컨대, W2-W1)에 의해 방지될 수 있다. 그러나, 웅형 전기 접속기(500)가 어떻게든지 해서 상기한 방해에도 불구하고 자형 전기 접속기(100)에 결합되는 경우, 전기 접속기(1000)의 크로스-극성은 웅형 및 자형 단자들(600,200)을 분리하는 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)에 의해 여전히 방지될 수 있다. 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)은 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 대해 제2 방위로 배향할 때 대응하는 웅형 및 자형 단자들(600,200) 사이의 접촉을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 예시적인 실시예에 도시된 바와 같이, 전기 접속기(1000)의 크로스-극성은 적어도 두 개의 분리된 독립적 방법들, 또한 제1 및 제2 웅형 및 자형 극성 인디케이터들(111,121,511,521)에 의해 주어지는 가시적 표시에 의해 방지 및/또는 금지될 수 있다.
이제 도10을 참조하면, 올바르게 조립된 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(100)의 직교 단면도를 나타내고 있다. 이 도면에서, 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520)(도6a)은 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120)(도3a)내로 삽입되며, 더 구체적으로, 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(510,520)의 웅형 단자 하우징(506) 부분들이 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120)의 제1 및 제2 오리피스들(116,126) 내로 삽입된다. 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(100)에 접속되면, 탄력적인 부재(300)가 대응하는 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)의 경사진 부분(570)과 처음으로 접촉하게 된다. 탄력적인 접촉 부분들(320)은 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 각각의 상부면과 미끄럼 결합하게 된다. 탄력적인 접촉 부분들(320)은, 탄력적인 부재(300)의 하우징 접촉(324) 부분이 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120) 각각의 내측면과 미끄럼 결합하게 되도록, 압축될 수 있다. 웅형 전기 접속기(500)는 탄력적인 접촉 부분(320)이 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 각각의 대응하는 접속기 보유 부재(507)와 결합할 때까지 자형 전기 접속기(100) 내로 계속 삽입된다. 이 지점에서, 웅형 전기 접속기(500)는 자형 전기 접속기(100)에 확고하게 결합된다. 전기 접속기(1000)의 하나의 측면부 만이 상세하게 설명되었지만, 다른 측면부도 접속기의 대칭성으로 인해 유사하게 되어 있다. 그러나, 완전한 대칭이 본 발명의 실시예에서 요구되는 제한은 아니며, 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526) 및 대응하는 제1 및 제2 오리피스들(116,126)의 폭들에 걸친 차이들이 존재할 수 있다.
다른 실시 예
이제 도11을 참조하면, 전기 접속기의 실시 예의 측면을 통해 취해진 단면의 직교 평면도를 나타내고 있다. 이 도면에서, 참조 부호(2000)는 본 발명의 양태들에 따라 구성된 전기 접속기(2000)의 다른 예시적인 실시 예에 관한 것이다. 전기 접속기(2000) 및 전술한 전기 접속기(1000)(도1) 사이의 하나의 차이는 전술한 실시예의 하나 이상의 탄력적인 부재들(300)(도2)을 하나 이상의 탄력적인 부재들(2300)로 대체한 것이다. 다른 것은, 두 개의 전기 접속기(1000,2000)의 기능 및 재료들이 동일하게 고려될 수 있다. 유사한 부품들은 전술한 설명에서 사용된 유사한 참조 부호들로 표시되며, 이들 부품들의 상세한 설명은 되풀이되지 않는다.
전기 접속기(2000)는, 접속된 상태로 도시된, 자형 전기 접속기(2100) 및 웅형 전기 접속기(500)를 포함한다. 자형 전기 접속기(2100)는 하나 이상의 자형 단자들(200)(이 도면에는 하나만이 보이고 있음)을 포함하고 웅형 전기 접속기(500)는 대응하는 수의 웅형 단자들(600)을 포함한다. 자형 전기 접속기(2100) 및 웅형 전기 접속기(500)가 함께 결합될 때, 자형 및 웅형 단자들(200,600) 사이의 접촉 영역을 경유하여 전기 접속기(2000)를 통해 와이어 도체들(도시 안됨) 사이로 전류가 흐를 수 있다.
자형 전기 접속기(2100)는 하나 이상의 탄력적인 부재들(2300)을 포함할 수 있다. 탄력적인 부재들(2300)은 대응하는 자형 및 웅형 단자들(200,600) 사이의 접촉 영역들을 통한 전기적 전도를 용이하게 하도록 압력을 제공할 수 있다. 또한, 탄력적인 부재들(2300)은 원하는 응용(예컨대, 원격 제어되는 차량의 진동 및 동적인 환경 등)에서 전기 접속기(2300)를 사용하는 중에 자형 전기 접속기(2100)로부터 웅형 전기 접속기(500)의 부주의한 분리를 금지 또는 방지하기 위한 보유력을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 탄력적인 부재들(2300)의 수는 전기 접속기(2000)의 접속 및 분리 중에 형성되거나 또는 파괴되는 전기 접속들의 수에 대응한다(예컨대, 도11에는 두 개가 도시된다). 그러나, 탄력적인 부재들(2300)의 수는 형성되거나 또는 파괴되는 전기 접속들의 수에 동일하도록 요구되지는 않는다.
각각의 탄력적인 부재(2300)는 자형 전기 접속기(2100)의 하우징과 통합되는 탄력적인 하우징(2310)을 포함한다. 도11에 도시된 바와 같이, 탄력적인 하우징(2310)은 예컨대 원통형으로 될 수 있지만, 본 발명의 실시 예들은 이러한 기하학적 형태로 제한되지 않는다. 각각의 탄력적인 부재(2300)는 보유 장치(2324), 탄력적인 장치(2322), 및 접촉 장치(2320)를 더 포함한다. 보유 장치(2324)는 예컨대 도시된 바와 같은 알렌 세트 스크류를 포함하거나, 또는 탄력적인 하우징(2310) 내에 탄력적인 장치(2322) 및 접촉 장치(2320)를 보유할 수 있는 임의 개수의 장치들을 포함할 수 있는 한편, 일부 실시 예들에서는 조정 가능성을 더 제공할 수 있다. 예컨대, 기계적 나사 체결구, 각진 키이, 또는 캠 장치가 사용될 수 있다. 이 예에서, 보유 장치(2324)는 탄력적인 하우징(2310)의 상부 부분과 나사 결합될 수 있다.
탄력적인 장치(2322)는 보유 장치(2324) 및 접촉 장치(2320) 사이에 배치될수 있다. 탄력적인 장치(2322)는 코일 스프링과 판 스프링 등의 스프링, 또는 다른 것들 중, 발포제 등의 탄력적인 재료로 될 수 있다. 탄력적인 장치(2322)는 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(2100)가 함께 결합될 때 접촉 장치(2320)의 이동을 용이하게 하도록, 접촉 장치(2320)에 대해 눌려질 수 있다. 접촉 장치(2320) 및 결과적으로 웅형 및 자형 단자들(200,600)에 가해지는 힘은 보유 장치(2324)를 타이트하게 또는 느슨하게하거나, 또한 스프링 강도 또는 재료를 변경함에 의해 조정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 웅형 전기 접속기(500)는 탄력적인 하우징(2310) 내에서 이동되는 접촉 장치(2320)의 능력을 제거 또는 감소시키도록 보유 장치(2324)를 조여서, 접촉 장치(2320)를 접속기 보유 부재(507)에 강제로 결합시킴에 의해, 자형 전기 접속기(2100)에 확고하게 결합될 수 있다.
접촉 장치(2320)는 볼 및 스프링 타입의 메카니즘 등의, 구형 볼로 될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서 접촉 장치(2320)는 둥근 핀, 각진 부재, 원통형 등의, 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)(이 도면에는 제1 웅형 단자 커버(516)만이 도시됨)의 표면에 걸쳐 이동할 수 있는 임의의 부재로 될 수 있다. 접촉 장치(2320)는 일 단부의 돌출 에지(2312) 및 타 단부의 보유 장치(2324) 사이의 탄력적인 하우징(2310) 내에 보유될 수 있다. 웅형 전기 접속기(500) 및 자형 전기 접속기(2100)의 접속 중에, 접촉 장치(2320)는 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(2100)와 완전하게 결합될 때 접속기 보유 부재(507)와 결합될 수 있다. 접촉 장치(2320) 및 접속기 보유 부재(507)는, 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(2100)와 완전하게 결합될 때, 접속기 보유 부재(507)와 결합하는 접촉 장치(2320)의 감각적인 표시가 제공되도록, 대응하게 또는 인터페이스 특징들을 가지도록 형성될 수 있다. 감각적인 표시는 시각적, 청각, 촉각, 또는 이들 감각적인 표시들 중 하나 이상의 조합, 또한 다른 방법들로 될 수 있다.
다른 실시 예
도12를 참조하면, 전기 접속기의 실시 예의 측면을 통해 취해진 단면의 직교 평면도를 나타내고 있다. 이 도면에서, 참조 부호(3000)는 본 발명의 양태들에 따라 구성된 전기 접속기(3000)의 다른 예시적인 실시 예에 관한 것이다. 전기 접속기(3000) 및 전술한 전기 접속기들 사이의 하나의 차이는 전술한 실시예들의 하나 이상의 탄력적인 부재들(300)(도2) 또는 (2300)(도11)을 하나 이상의 탄력적인 부재들(3300)로 대체한 것이다. 다른 것은, 전기 접속기들(1000,2000,3000)의 기능 및 재료들이 동일하게 고려될 수 있다. 유사한 부품들은 전술한 설명에서 사용된 유사한 참조 부호들로 표시되며, 이들 부품들의 상세한 설명은 되풀이되지 않는다.
전기 접속기(3000)는, 접속된 상태로 도시된, 자형 전기 접속기(3100) 및 웅형 전기 접속기(500)를 포함한다. 자형 전기 접속기(3100)는 하나 이상의 자형 단자들(200)(이 도면에는 하나만이 보이고 있음)을 포함하고 웅형 전기 접속기(500)는 대응하는 수의 웅형 단자들(600)을 포함한다. 자형 전기 접속기(3100) 및 웅형 전기 접속기(500)가 함께 결합될 때, 자형 및 웅형 단자들(200,600) 사이의 접촉 영역을 경유하여 전기 접속기(3000)를 통해 와이어 도체들(도시 안됨) 사이로 전류가 흐를 수 있다.
자형 전기 접속기(3100)는 하나 이상의 탄력적인 부재들(3300)을 포함할 수 있다. 탄력적인 부재들(3300)은 자형 단자들(200) 및 웅형 단자들(600) 사이의 접촉 영역들을 통한 전기적 전도를 용이하게 하도록 압력을 제공할 수 있다. 또한, 탄력적인 부재들(3300)은 원하는 응용(예컨대, 원격 제어되는 차량의 진동 및 동적인 환경 등)에서 전기 접속기(3300)를 사용하는 중에 자형 전기 접속기(3100)로부터 웅형 전기 접속기(500)의 부주의한 분리를 금지 또는 방지하기 위한 보유력을 제공할 수 있다. 일부 실시 예들에서, 탄력적인 부재들(3300)의 수는 전기 접속기(3000)의 접속 및 분리 중에 형성되거나 또는 파괴되는 전기 접속들의 수에 대응하며, 이 실시예에는 두 개가 도시된다. 그러나, 탄력적인 부재들(3300)의 수는 형성되거나 또는 파괴되는 전기 접속들의 수에 동일하도록 요구되지는 않는다.
각각의 탄력적인 부재(3300)는 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(3100)에 결합될 때 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526)(이 도면에는 단자 커버(516)만이 도시됨)의 대향하는 표면과 방해되도록 형성될 수 있다. 도12에 도시된 바와 같이, 크로스 해칭으로 나타낸 영역은, 접촉 표면들 중 일부만이 방해되도록 형성되어 있지만, 탄력적인 부재(3300) 및 제1 웅형 단자 커버(516)의 상부면 사이의 방해 영역으로 될 수 있다. 탄력적인 부재(3300)는 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526)의 각각의 상부면의 일부와 접촉하는 립을 포함하거나, 또는 탄력적인 접촉 부분(320)에 대해 전술한 바와 같이 수많은 다른 형태들 중, 자형 전기 접속기 하우징(3102)의 벽을 포함할 수 있다. 본질적으로, 일부 실시예들에서 자형 전기 접속기(3100)의 하우징(3102)은, 설치된 웅형 전기 접속기(500)(예컨대, 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526), 또는 일부 실시예들에서, 다른 형태들 중, 웅형 단자들 자체 등)의 적어도 일부에 힘을 가하도록 설계된 적어도 어느 정도의 탄력적인 변형 또는 이동을 허용하는, 탄력적인 부재로서 작용할 수 있다. 이와 다르게, 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526)는, 대응하는 자형 단자들(200)과 함께 웅형 단자들(600)을 밀도록 설계된 적어도 어느 정도의 탄력적인 변형 또는 이동을 허용하는, 탄력적인 부재로서 작용할 수 있다. 또한, 일부 실시 예들에서, 자형 하우징(3102) 및 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526)는 대응하는 자형 단자들(200)과 함께 웅형 단자들(600)을 미는 힘을 제공하도록 함께 결합하는, 어느 정도의 탄력적인 변형을 경험할 수 있다.
탄력적인 부재(3300)는 자형 전기 접속기(3000)에 대해 웅형 전기 접속기(500)를 완전하게 접속함에 의해 웅형 전기 접속기(500)가 자형 전기 접속기(3000)에 확고하게 결합되도록, 제1 및 제2 웅형 단자 커버(516,526)의 상부면들에 배치된 대응하는 함몰부들 또는 부재들과 결합하도록 형성된 돌출부들 또는 부재들을 더 포함할 수 있다. 탄력적인 부재(3300)의 돌출부의 일례는 도6b에 도시된 접속기 보유 부재(507)에 대응하는 궁형 리지로 될 수 있다. 탄력적인 부재(3300)는 방해 영역에 대해 적어도 부분적으로 탄력적으로 변형될 수 있다. 이와 다르게, 탄력적인 부재(3300)는 자형 전기 접속기 하우징(3102)의 형태에서 적어도 어느 정도 탄력적으로 변형되는 장점을 가질 수 있다.
다른 실시 예
도13a 및 13b를 참조하면, 도13a는 본 발명의 양태들에 따라 형성된 웅형 전기 접속기(1500)의 예시적인 실시예의 평면도를 나타내고 있는 반면에, 도13b는 도13a의 웅형 전기 접속기(1500)의 13B-13B선의 직교 단면 평면도이다. 웅형 전기 접속기(1500) 및 전술한 웅형 전기 접속기(500)(도1) 사이의 하나의 차이는 웅형 전기 접속기(1500)에 제1 및 제2 웅형 단자 커버들(516,526)(도6a 및 6b 참조)이 없는 점이다. 다른 차이는 웅형 전기 접속기(500)에 도시된 웅형 단자들(600) 대신에 웅형 전기 접속기(1500)에서 제1 및 제2 웅형 단자들(1600,1650)을 이용하는 점이다. 다른 것은, 웅형 전기 접속기들(500,1500)의 기능 및 재료들이 동일하게 고려될 수 있다. 유사한 부품들은 전술한 설명에서 사용된 유사한 참조 부호들로 표시되며, 이들 부품들의 상세한 설명은 되풀이되지 않는다.
웅형 전기 접속기(1500)는 웅형 하우징(1502) 및 제1 및 제2 웅형 단자 연장부(1510,1520)를 포함한다. 제1 웅형 단자 연장부(1510)는 제1 웅형 단자(1600)를 포함하는 반면에, 제2 웅형 단자 연장부(1520)는 제2 웅형 단자(1650)를 포함한다. 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650)는 자형 전기 접속기(100)(도3a 참조)의 제1 및 제2 자형 단자 쳄버들(110,120)의 제1 및 제2 오리피스들(116,126)과 삽입 가능하게 결합되도록 형성될 수 있다. 일부 실시 예들에서, 제1 웅형 단자(1600)의 일부 양태들은 웅형 전기 접속기(1500) 및 자형 전기 접속기(100)의 크로스-극성 접속을 방지하도록 제2 웅형 단자(1650)의 유사한 양태들과 다르게 될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제1 웅형 단자(1600)의 폭 W1은 제2 웅형 단자(1650)의 폭 W2보다 작다. 큰 폭 W2 및 제1 오리피스들(116) 사이의 방해는 자형 전기 접속기(100) 및 부적절하게 배향된 웅형 전기 접속기(1500)(즉, 웅형 전기 접속기(1500)가 자형 전기 접속기(100)에 대해 부적절하게 배향됨) 사이의 접속을 방지할 수 있다.
웅형 하우징(1502)은 장방형이고 제1 및 제2 웅형 단자 연장부(1510,1520)의 각각에 대해 웅형 도체 하우징(504) 및 자형 내부벽(1505)을 포함한다. 웅형 하우징(1502)에 대해 장방형으로 도시되어 있지만, 본 발명의 실시 예들은 이 하나의 형태로 제한되지 않는다. 하나 이상의 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650)를 수용할 수 있는 임의의 형태도 사용될 수 있다. 웅형 하우징(1502)은 원하는 응용의 작동 조건들을 견딜 수 있고 현재 통과시키는 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650) 사이에 충분한 전기적 절연을 제공(즉, 제1 웅형 단자(1600) 및 제2 웅형 단자(1650) 사이의 전기적 단락의 발생을 억제함)하도록 절연 재료로 제조된다.
제1 및 제2 웅형 단자 연장부(1510,1520)의 웅형 내부벽(1505)은 웅형 단자 지지부로서 작용할 수 있다. 각각의 웅형 단자 지지부들(즉, 웅형 내부벽(1505))은 대응하는 제1 및 제2 웅형 단자 연장부들(1510,1520)의 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650) 각각을 고정 및 지지할 수 있다. 상기 웅형 단자 지지부는 웅형 전기 접속기(1500)로의 조립 후에 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650) 각각을 보유하도록 된 하나 이상의 보유 부재(512)(예컨대 512A,512B로 나타냄)를 포함할 수 있다. 경사진 램프 타입의 보유 부재(512)가 조립의 삽입 형태를 용이하게 하도록 도13b에 도시되어 있지만(예컨대, 도13b에 있어서 웅형 하우징(1502)의 우측에서 좌측으로 웅형 단자(1600)를 삽입), 당업자는 이러한 타입의 보유 부재(512)로 제한되지 않음을 알 수 있을 것이다. 다른 여러 가지 방법들 중, 핀들, 리벳들, 체결구들, 다른 기계적 부착구들, 용접, 및 화학적 접착제들이 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650)를 웅형 하우징(1502) 내에 고정하도록 사용될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 웅형 단자들(1600,1650)은 제조 시에 웅형 하우징(1502)과 함께 코어 성형될 수 있다.
제1 및 제2 웅형 단자들(1600,1650)은 보유 부재(512)에 대응하는 보유 부재(612)(예컨대, 612A,612B로 나타내지만, 도13b에는 제1 웅형 단자(1600)의 보유 부재(612)만이 도시되며, 제2 웅형 단자(1650)도 유사하게 형성됨)를 포함할 수 있다. 보유 부재(512)에서와 같이, 경사진 램프 타입의 보유 부재(612)가 조립의 삽입 형태를 용이하게 하도록 도13b에 도시되어 있지만, 당업자는 이러한 타입의 보유 부재(612)로 제한되지 않음을 알 수 있을 것이다. 다른 여러 가지 방법들 중, 핀들, 리벳들, 체결구들, 다른 기계적 부착구들, 용접, 및 화학적 접착제들이 제1 및 제2 웅형 단자(1600,1650)를 웅형 하우징(1502) 내에 고정하도록 사용될 수 있다.
예시적인 실시 예들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였으며, 개시된 실시 예들은 제한적 특성이라기보다 설명의 목적임을 이해하기 바란다. 상기한 내용에서 넓은 범위의 변경, 개조, 변화, 및 대체가 실행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 본 발명의 실시 예의 일부 부재들이 대응하는 다른 부재들을 사용하지 않고도 이용될 수 있다. 이러한 많은 변경 및 변화들은 예시적인 실시 예들의 상기한 설명을 재검토함에 의해 당업자에 의해 바람직하게 고려될 수 있다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 범위와 일치되는 방식으로 넓게 해석되어야 함을 이해하기 바란다.

Claims (21)

  1. 전기 접속기에 있어서,
    상기 전기 접속기는,
    전기 절연 하우징;
    상기 하우징에 의해 유지된 전기 전도성 제1 웅형 단자 - 상기 제1 웅형 단자는 하우징으로부터 연장되고, 자형 접속기 리셉터클 내에 배치된 제1 자형 단자와의 전기적 결합을 위해 하우징의 외측으로 연장하는 제1 접촉면을 포함함 - ;
    제1 접촉면이 아닌 제1 웅형 단자의 하나 이상의 표면들을 전기적으로 절연하도록 제1 웅형 단자의 적어도 일부분을 따라 배치된 절연 제1 단자 커버;를 포함하고,
    상기 제1 웅형 단자의 적어도 일부분, 절연 제1 단자 커버 및 제1 접촉면은, 오리피스를 통해 자형 접속기 리셉터클의 제1 자형 단자 쳄버 내로의 삽입되도록 구성되고,
    상기 절연 제1 단자 커버는 제1 웅형 단자의 제1 접촉면의 반대측의 제1 웅형 단자의 길이 일부분을 따라 제1 웅형 단자와 접촉해서 연장하는 전기 접속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 상기 제1 웅형 단자의 제1 접촉면의 반대측의 제1 웅형 단자의 실질적으로 길이 전체를 따라 연장하는 전기 접속기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 전기 절연 하우징으로부터 연장하는 전기 접속기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 전기 절연 하우징의 연장부를 포함하는 전기 접속기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 웅형 단자는 기다란 형태이고, 장방형 길이방향 단면을 가지는 전기 접속기.
  7. 제6항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 자형 접속기 리셉터클의 제1 자형 단자 쳄버 내에 제1 웅형 단자를 보유하도록 구성된 접속기 보유 부재를 더 포함하는 전기 접속기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 제1 웅형 단자의 단부를 지나서 연장하는 전기 접속기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 절연 제1 단자 커버는 제1 웅형 단자의 단부를 적어도 부분적으로 가로질러 연장하는 전기 접속기.
  10. 제9항에 있어서, 제1 웅형 단자는 자형 접속기 리셉터클의 자형 단자 쳄버 내에 제1 웅형 단자를 보유하도록 전기 절연 하우징에서 소정 거리에 배치된 접속기 보유 부재를 더 포함하는 전기 접속기.
  11. 제1항에 있어서,
    하우징에 의해 유지되고 하우징으로부터 적어도 부분적으로 연장하는 전기 전도성 제2 웅형 단자 - 여기서 제2 웅형 단자는 제2 자형 단자 쳄버 내에 배치된 제2 자형 단자와 전기적으로 결합하기 위해 하우징의 외측으로 연장하는 제2 접촉면을 포함하고 있음 - ;
    상기 제2 접촉면이 아닌 제2 웅형 단자의 하나 이상의 표면을 전기적으로 절연하기 위해 각각의 웅형 단자의 적어도 일부분을 따라 배치된 제2 단자 커버를 포함하는 전기 접속기.
  12. 제11항에 있어서, 상기 단자 커버의 적어도 하나는 하우징으로부터 연장하는 웅형 단자 중 하나의 말단부에 고정되는 전기 접속기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 단자 커버 각각은, 자형 접속기 리셉터클 내의 웅형 단자의 삽입이 반대 극성일 경우, 웅형 단자를 대응하는 자형 단자로부터 절연하는 전기 접속기.
  14. 제11항에 있어서,
    단자 커버 각각은 하우징으로부터 연장하는 웅형 단자 중 하나의 리딩 에지면의 적어도 일부분을 커버하고,
    단자 커버의 각각은, 자형 접속기 리셉터클 내의 웅형 단자의 삽입 동안 자형 단자의 대응하는 에지면과의 접촉으로부터 웅형 단자의 리딩 에지면을 절연하는 전기 접속기.
  15. 제1항에 있어서,
    제1 단자 커버 내의 함몰부(depression)를 더 포함하며, 상기 제1 단자 커버는 자형 접속기 리셉터클 내에 제1 웅형 단자를 유지하기 위해 제1 접촉면과 반대 측의 제1 웅형 단자의 일부분을 커버하는 전기 접속기.
  16. 제11항에 있어서, 상기 제1 단자 커버는 제2 단자 커버와 상이한 폭을 가지고 구성되는 전기 접속기.
  17. 제11항에 있어서,
    제1 단자 커버는 제2 단자 커버와 상이한 폭을 가지고 구성되어 있는 전기 접속기.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 제15항에 있어서,
    상기 제1 단자 커버 내의 함몰부는 자형 접속기 내에 배치된 탄력적인 부재를 수용하도록 구성된 전기 접속기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제1 웅형 단자는, 제1 단자 커버의 함몰부와 자형 접속기의 탄력적인 부재 사이의 강제 끼움(interference fit)에 의해 자형 단자 내에 고정되는 전기 접속기.
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