KR101573967B1 - 밀봉형 전기 커넥터 - Google Patents

밀봉형 전기 커넥터 Download PDF

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Abstract

밀봉형 전기 커넥터는 단자 고정 부분과, 상대 커넥터에 대한 연결을 위한 정합 부분과, 그 사이의 격벽을 구비하는 하우징을 포함한다. 접촉 단자는 단자 홀더의 외부로 접촉 부분이 돌출하는 상태로 단자 홀더에 고정된다. 단자 홀더는 단자 고정 부분 내에 배치된다. 그로밋이 단자 홀더와 격벽 사이에 배치된다. 접촉 부분은 격벽과 그로밋을 통해 정합 부분으로 연장된다. 용융 수지가 단자 홀더 내로 주입되고, 접촉 단자를 단자 홀더 내에 고정 및 밀봉한다. 그로밋은 수지가 격벽을 통해 정합 부분 내로 누설되는 것을 방지한다. 각 접촉 단자는 그 위에 고정된 지지 브래킷을 구비하고, 지지 브래킷은 수지 주입 이전에 단자 홀더 내에 단자를 지지한다. 지지 브래킷은 다양한 치수의 접촉 단자가 하우징 내에 설치 및 밀봉될 수 있게 한다.

Description

밀봉형 전기 커넥터 {SEALED ELECTRICAL CONNECTOR}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자동차 용례에 사용하기 위해 커넥터 하우징에 대해 밀봉된 접촉 단자를 갖는 전기 커넥터에 관한 것이다.
자동차 같은 특정 용례에서, 케이블 커넥터 같은 전기 커넥터는 일반적으로 액체 성분이 하우징 내로 침투하여 케이블 및/또는 크림핑된 부분을 부식시키는 것을 방지하기 위해 커넥터 하우징 내에 밀봉된 케이블-크림핑된 부분을 갖는 접촉 단자를 구비할 필요가 있다. 통상적으로, 밀봉은 용융 상태로 커넥터 하우징 내로 주입될 수 있는 수지에 의해 이루어지며, 응고 및 경화되었을 때, 이 수지는 하우징 내의 크림핑된 단자 부분과 케이블을 밀봉한다.
접촉 단자의 접촉 부분이 상대 커넥터와 정합하기 위해 하우징 외부로 통과 연장하게 되는 하우징 상에 형성된 구멍이 존재하기 때문에, 현재 가용한 밀봉 프로세스는 이들 구멍을 통한 수지 누설의 문제점과 조우하고 있다. 누설된 수지는 접촉 단자의 접촉 부분 상에 수지 잔류물을 형성할 수 있으며, 이는 상대 커넥터에 대한 열악한 전기 접촉을 유발하며, 방지되어야 한다. 다른 한편, 이들 구멍은 접촉 단자의 외부 치수에 지나치게 근접할 수 없으며, 지나치게 근접하게 되면, 구멍을 통해 접촉 단자를 삽입하기 위해 요구되는 힘이 증가된다.
따라서, 조립 프로세스 동안 접촉 단자가 하우징 구멍을 자유롭게 통과할 수 있게 하는 한편, 접촉 단자가 커넥터 하우징에 효과적으로 밀봉되어 누설 가능성을 감소시킬 수 있는 전기 커넥터를 제공할 필요가 있다.
본 발명은 자동차에 사용하기 위한 밀봉형 전기 커넥터에 관한 것이다. 커넥터는 단자 고정 부분과, 상대 커넥터를 수용하기 위한 오목부와, 그 사이의 격벽을 갖는 하우징을 구비한다. 커넥터 단자는 접촉 부분이 단자 홀더의 외부로 돌출하는 상태로 단자 홀더에 고정된다. 단자 홀더는 하우징의 단자 고정 부분 내로 삽입되고, 접촉 부분은 격벽을 통해 오목부 내로 연장한다. 단자 홀더와 격벽 사이에 그로밋(grommet)이 배치된다. 그로밋은 접촉 단자의 접촉 부분이 통과하는 구멍을 갖는다. 에폭시 수지 같은 밀봉 재료가 단자 홀더 내로 주입되고 단자 홀더 내에서 접촉 단자를 밀봉한다. 그로밋 구멍은 오목부 내로의 에폭시 수지의 누설을 방지하도록 접촉 단자의 접촉 부분 둘레를 긴밀하게 둘러싼다. 오목부 내부의 접촉 부분은 에폭시 수지 누설로부터 자유로우며, 상대 커넥터와 전기 접속을 형성하기에 적합하다. 지지 브래킷 또는 슬리브가 접촉 단자에 고정되며, 지지 브래킷은 단자 홀더 내의 단자를 지지 및 위치설정한다. 지지 브래킷은 다른 치수로 이루어진 접촉 단자가 하우징 내에 설치되어 밀봉될 수 있게 한다.
본 발명의 다른 양태 및 장점은 본 발명의 신규한 개념을 예시를 통해 보여주는 첨부 도면과 연계하여 이루어지는 하기의 상세한 설명으로부터 명백히 알 수 있을 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들과 장점들은 첨부 도면을 참조로 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터를 도시하는 사시도이다.
도 2a는 도 1의 정면 분해 사시도이다.
도 2b는 도 1의 후면 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 커넥터의 단자 홀더를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 1의 커넥터의 접촉 단자를 도시하는 사시도이다.
도 5a는 도 1의 커넥터의 단자 홀더 내에 위치된 단자를 도시하는 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 부분 확대 사시도이다.
도 6은 도 5a에 도시된 단자 홀더를 덮는 그로밋을 도시하는 사시도이다.
도 7a는 접촉 단자가 없는, 도 1의 전기 커넥터를 도시하는 단면 사시도이다.
도 7b는 접촉 단자가 단자 홀더와 하우징 내에 조립되어 있는, 도 1의 전기 커넥터를 도시하는 단면 사시도이다.
도 7c는 도 7b의 부분 확대 단면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터(100)는 하우징(10)과, 하우징(10) 내에 배치된 복수의 접촉 단자(40)를 갖는다. 하우징(10)은 그 전방 측부(102)로 개방되는 오목부(12) 형태의 정합 부분과, 그 후방 측부(104)로 개방되는 공동(16)의 형태의 단자 고정 부분과, 오목부(12)와 단자 고정 부분(16) 사이의 격벽(14)을 갖는다. 오목부(12)는 전기 접속을 형성하기 위해 내부에 상대 커넥터(미도시)를 수용하기 위한 것이다. 단자 고정 부분(16) 내측에는 단자 홀더(30)가 배치되어 있으며, 이 단자 홀더(30) 내로 접촉 단자(40)가 위치설정 및 고정되고, 그로밋(20)이 격벽(14)과 단자 홀더(30) 사이에 배치되어 있다.
도 3, 도 4, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 단자 홀더(30)는 복수의 격실(34)을 갖는다. 각 격실(34)은 접촉 단자(40)를 수용한다. 각 접촉 단자(40)는 상대 커넥터와 전기 접속을 형성하는 전방 부분(42)과, 단자 홀더(30)에 의해 지지되는 중간 부분(44)과, 전기 케이블(60)이 크림핑되는 후방 부분(46)을 갖는다. 중간 부분(44)은 지지 브래킷(50)을 통과한다. 지지 브래킷(50)은 접촉 단자(40)의 중간 부분(44)을 파지하는 내부 측부를 갖는 대체적 슬리브 구조로 형성된다. 지지 브래킷(50)의 외부 측부 또는 외부 외형은 단자 홀더(30)의 대응 격실(34) 내로 끼워지도록 치수설정 및 성형된다. 각 접촉 단자(40)는 각각의 지지 브래킷(50)에 의해 전방 부분(42)이 격실(34)을 통해 연장하는 상태로 단자 홀더(30) 내에 위치된다. 격실(34)은 기밀 끼워맞춤 방식으로 지지 브래킷(50)을 수용하도록 성형 및 치수설정된다. 각 격실(34)은 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)이 자유롭게 통과할 수 있게 하도록 전방 개구(32)를 갖는다.
그로밋(20)은 실리콘 고무 같은 소정 정도의 탄성을 갖는 재료로 이루어지며, 대체로 캡 형상 구조로 이루어진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 그로밋(20)이 단자 홀더(30)를 덮을 때 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)이 그로밋(20) 상에 형성된 개구 또는 구멍(22)을 통과한다. 구멍(22)은 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)의 크기와 대략 동일한 크기 또는 그보다 약간 작은 크기로 치수설정된다. 그로밋(20)의 탄성 특성으로 인해, 구멍(22)은 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)의 외부 주연부 둘레를 긴밀하게 둘러싼다. 이 방식으로, 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)과 구멍(22) 사이에 실질적으로 어떠한 간극도 존재하지 않게 된다.
하우징(10) 내에 단자 홀더(30)를 로킹하기 위해 결합 수단이 제공될 수 있다. 예로서, 도 2a에 도시된 바와 같이, 결합 오목부(11)가 하우징(10) 상에 형성되고, 결합 래치(31)가 단자 홀더(30) 상에 형성된다. 단자 홀더(30)가 단자 고정 부분 또는 공동(16) 내에 삽입되면, 결합 래치(31)가 결합 오목부(11)에 끼워져 단자 홀더(30)를 하우징(10) 내에 로킹한다. 또한, 결합 래치(31) 및 결합 오목부(11)는 커넥터(100)의 축 방향(106)에 평행한 방향을 따라 특정 압력이 그로밋(20)에 대해 추가되게 하는 추가적 효과를 제공할 수 있다. 이 압력은 축 방향(106)을 따라 탄성적으로 그로밋(20)을 압축시키며, 구멍(22)이 더욱 긴밀하게 접촉 단자(40)의 부분(42) 주변을 둘러싸서 밀봉 효과를 증가시키게 한다.
조립 프로세스에서, 그로밋(20) 및 단자 홀더(30)는 하우징(10)의 단자 고정 부분(16) 내에 배치되고, 그로밋(20)은 도 7a에 도시된 바와 같이 격벽(14)과 단자 홀더(30) 사이에 배치되게 된다. 그후, 도 7b 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 그 중앙 부분(44) 둘레에 고정된 지지 브래킷(50)을 각각 구비하는 접촉 단자(40)가 단자 홀더(30)의 대응 격실(34) 내에 삽입된다. 지지 브래킷(50)은 단자 홀더(30) 내에 접촉 단자(40)를 위치시키고, 접촉 단자(40)의 전방 부분(42)은 하우징(10)의 오목부(12) 내로 연장한다.
수지(70) 같은 밀봉 재료가 용융되어 후방 측부(104)로부터 단자 홀더(30)의 격실(34) 내로 주입된다. 수지(70)는 단자 홀더(30) 내측에 형성된 공동과, 하우징(10)의 단자 고정 부분(16)과 단자 홀더(30) 사이의 공간을 충전한다. 또한, 수지(70)는 케이블(60)과 접촉 단자(40)의 크림핑된 부분을 밀봉하도록 후방 부분(46)에서 각 접촉 단자(40)를 둘러싼다. 그로밋(20)의 구멍(22)은 각 단자(40)의 전방 부분(42)에 긴밀하게 끼워지기 때문에, 그로밋(20)은 수지가 구멍(22)을 통해 하우징(10)의 오목부(12) 내로 누설되는 것을 방지한다. 수지(70)가 경화되었을 때, 접촉 단자(40), 단자 홀더(30) 및 그로밋(20)은 모두 하우징(10)의 단자 고정 부분(16) 내에서 고정 및 밀봉되어 밀봉된 전기 커넥터(100)를 형성한다.
단자 홀더(30)는 접촉 단자(40)를 지지 및 위치설정하도록 기능할 뿐만 아니라, 단자 고정 부분(16) 내측의 소정 공간을 점유한다. 따라서, 접촉 단자(40)를 밀봉하기 위해 필요한 수지가 감소된다. 이 특징은 수지 주입 작업 및 비용 절약의 추가적 장점을 유발한다.
격실(34)의 외부 전방 표면에 인접하게 배기 채널(36)이 형성되어 있다. 수지 성형의 작업 단계 동안, 액체 상태의 수지는 경화/응고 동안, 그리고, 그 이후 기포를 포함할 수 있다. 기포는 수지 주입 프로세스 동안 진공 또는 부압을 제공함으로써 배기 채널(36)을 통해 흡입 배출될 수 있다.
도 5a 및 도 7c에 도시된 바와 같이, 개방부(38)가 단자 홀더(30)의 측벽(37) 상에 제공될 수 있다. 개방부(38)는 단자 홀더(30)의 내부 공동과 측벽(37)의 외부 표면 사이에 채널을 형성한다. 본 실시예에서, 수지 주입 프로세스 동안, 용융 수지는 또한 개방부(38)를 통과하고 하우징(10)의 내부 측부 표면과 단자 홀더(30)의 외부 측부 표면 사이에, 그리고, 측벽 둘레에 밀봉 링(72)을 형성한다. 수지(70)가 경화되면, 밀봉 링(72)은 단자 홀더(30)의 외부 측부 표면과 하우징(10)의 내부 측부 표면 사이의 공동을 긴밀하게 충전하며, 추가적 밀봉 기능을 제공한다.
지지 브래킷(50)은 접촉 단자(40)의 일체부로서 형성될 수 있거나, 별개의 부재로서 형성된 후 접촉 단자(40)에 제거가능하게 부착될 수 있다. 접촉 단자(40)가 다른 크기를 가질 필요가 있는 경우에, 지지 브래킷의 내부 크기는 동일한 방식으로 접촉 단자를 고정하도록 변경될 수 있다. 이 특징은 단자 홀더(30) 또는 하우징(10)의 형상 또는 치수를 변경시키지 않고 다양한 치수 및/또는 형상을 갖는 접촉 단자의 더 폭넓은 선택을 가능하게 한다. 지지 브래킷과 접촉 단자 사이에는 공간이 형성되어 주입 프로세스 동안 수지가 용이하게 유동할 수 있게 할 수 있다. 추가적으로, 지지 브래킷(50)은 단자 홀더(30) 내측의 소정 공간을 점유하며, 이 역시 수지 사용량 감소에 기여한다.
비록, 본 발명의 실시예를 첨부 도면과 연계하여 예시하고, 전술한 상세한 설명에서 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 하기의 청구범위에 기재 및 언급된 바와 같은 본 발명의 개념으로부터 벗어나지 않고 다수의 재배열, 변형, 대안 및 치환이 가능하다는 것을 이해하여야 한다.

Claims (9)

  1. 전기 커넥터이며,
    하우징으로서, 상대 커넥터에 연결되는 정합 부분과, 단자 고정 부분과, 정합 부분과 단자 고정 부분 사이의 격벽을 구비하는, 하우징과,
    단자 고정 부분 내에 배치된 단자 홀더와,
    격벽과 단자 홀더 사이에 배치된 그로밋과,
    그로밋과 격벽 상에 제공된 개구를 통해 연장하고, 정합 부분 내에 배치된 접촉 부분과 단자 홀더 내에 배치된 지지 부분을 각각 구비하는 접촉 단자와,
    단자 홀더 내에 접촉 단자를 고정하도록 단자 홀더 내에 충전된 밀봉 재료를 포함하는 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 그로밋의 각 개구는 밀봉 재료가 그로밋의 개구를 통과하는 것을 방지하도록 대응 접촉 단자의 주연부 둘레를 둘러싸는 전기 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 단자 홀더는 측벽과, 측벽 상에 형성된 복수의 개방부를 갖고, 개방부는 밀봉 재료가 통과할 수 있게 하도록 단자 홀더의 내부 공동과 측벽의 외부 표면 사이에 채널을 형성하는 전기 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 밀봉 재료는 단자 홀더의 측벽을 둘러싸는 밀봉 링을 형성하는 전기 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 단자 홀더 내의 대응 접촉 단자를 각각 지지하는 복수의 브래킷을 더 포함하는 전기 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 브래킷은 접촉 단자에 제거가능하게 부착되는 전기 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 하우징 내에 단자 홀더를 로킹하기 위한 결합 수단을 추가로 포함하는 전기 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 결합 수단은 커넥터의 축 방향을 따라 그로밋을 탄성적으로 압축시키도록 하우징과 단자 홀더 상에 위치되는 전기 커넥터.
  9. 제1항에 있어서, 격벽의 개구는 접촉 단자의 외부 치수보다 커서 접촉 단자의 자유로운 통과를 허용하는 전기 커넥터.



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