KR101600151B1 - 전기 접촉 장치 - Google Patents

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하르팅 에렉트로닉스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 플러그 커넥터에 접속될 케이블의 하나 또는 복수의 전도체를 전기 접촉하기 위한 접촉 장치에 관한 것이며, 이러한 전기 접촉 장치는 이를 위해 제공된 플러그 커넥터 하우징(40)의 챔버(30) 내로 삽입 가능한 절연 몸체(1)와, 하나 이상의 전도체를 수용하기에 적합한 하나 이상의 가압편(3)으로 구성되며, 이때 절연 몸체(1)에는 하나 이상의 가압편(3)이 선회 가능하게 링크되어 있으며, 절연 몸체(1)는 하나 이상의 리세스(2)를 포함하고, 이러한 리세스는 재차 하나 이상의 절연 변위 연결부(10)를 포함하고, 가압편(3)은 절연 몸체(1)의 하나 이상의 리세스(2) 내에서 선회 가능하므로, 전도체의 단부 섹션은 절연 변위 연결부(10)를 통해 전기 접촉된다.

Description

전기 접촉 장치{ELECTRICAL CONTACT-MAKING APPARATUS}
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 전기 플러그 커넥터의 접촉 장치에 관한 것이다.
접촉 장치는 실질적으로, 접속될 케이블의 하나 또는 복수의 전도체를 수용하고 전기 접촉하기 위한 절연 몸체로 구성되며, 이러한 절연 몸체는 이를 위해 제공된 플러그 커넥터 하우징의 챔버 내로 삽입된다. 플러그 커넥터의 절연 몸체는 케이블 코어의 단부 섹션과, 이와 연결된 접촉 부재를 보유한다.
절연 몸체의 접촉 부재에 케이블 코어의 단부 섹션이 접속될 때, 절연 몸체는 이를 위해 제공된 플러그 커넥터 하우징의 챔버 내로 삽입될 수 있다. 플러그 커넥터 하우징은 대개 금속 재료로 구성된다.
상기 유형의 절연 몸체는 아날로그 또는 디지털 데이터 전달을 위한 다극 플러그 커넥터를 제공하기 위해 필요하며, 이러한 다극 플러그 커넥터는 차폐식 구현예에서 최대 600㎒의 주파수 또는 심지어는 이보다 더 높은 주파수에서 사용 가능하다.
DE 198 11 667 C2호에는 전기 플러그 커넥터의 절연 몸체가 기재되어 있다. 접속될 케이블의 절연된 전도체 단부는 이를 위해 제공된 절연 몸체의 수용부 내에 끼워 넣어진다. 이어서, 절연 몸체는 플러그 커넥터의 하우징 절반부의 챔버 내로 삽입된다. 플러그 커넥터의 2개 하우징 절반부들을 서로 나사 조임함으로써, 케이블의 개별 전도체들은 절연 변위 연결부의 포크 형태로 형성된 영역 내로 삽입되므로, 절연부가 절단되고 전도체들이 전기 접촉된다.
US 4,737,122호에는 다극 플러그 커넥터용 케이블 매니저가 기재되어 있다.
US 6,267,617 B1호에는 접촉 장치가 기재되어 있으며, 개별 전도체들은 캡 내에 삽입된다. 플러그 커넥터 하우징의 챔버 내로 캡이 삽입될 때, 개별 전도체들은 플러그 커넥터 하우징 내에 배치된 절연 변위 연결부 내로 가압된다.
WO 2004/105186 A1호에는 멀티 코어 케이블의 전도체를 수용하기 위한 개별 가압편이 선회 가능하게 링크된 절연 몸체가 기재되어 있다. 개별 전도체들이 가압편의 수용부 내로 삽입되면, 개별 가압편들은 이를 위해 제공된 절연 몸체의 리세스 내로 연달아 수동 가압되는데, 이로 인해 리세스 내에 포함된 절연 변위 연결부에 의해 개별 전도체들의 전기 접촉이 가능해진다.
플러그 커넥터에 대한 케이블의 전도체의 상기 유형의 접속은 많은 시간이 소모되고, 많은 힘의 소모가 필요하고 그리고/또는 특별한 공구를 필요로 한다. 또한, 나사 조임 과정에서 전도체 단부가 빠져나오고 이에 따라 접촉이 불충분해 질 수밖에 없다는 위험성이 있다.
본 발명의 과제는 케이블의 케이블 코어들이 간단하면서 신뢰 가능하게 접촉될 수 있도록 하는 접촉 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구 범위 제1항의 특징부에 의해 해결된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 제시된다.
본 발명에 따른 절연 몸체에는 하나 또는 복수의 가압편(들)이 선회 가능하게 장착된다. 절연 몸체는 리세스들을 포함하고, 이러한 리세스들 내에는 재차 절연 변위 연결부가 제공된다. 가압편들은 접속될 케이블의 이를 위해 제공된 하나 또는 복수의 전도체를 수용할 수 있다. 절연 몸체의 리세스 내로 가압편이 삽입될 때, 전도체(들)는 절연 변위 연결부를 통해 전기 접촉된다. 절연 변위 연결부는 각각 다른 접촉 부재에 의해, 예를 들어 소위 피어싱 기술(piercing technic)에 의해 대체될 수도 있다.
절연 변위 연결부에 의한 케이블 코어의 접촉을 통해, 접속될 케이블은 신속하고 특히 공구 없이 플러그 커넥터의 절연 몸체에 접속될 수 있다.
절연 몸체는 예를 들어 실린더형 또는 정방형으로 형성될 수 있다.
절연 몸체 내에는 리세스가 포함되고, 이러한 리세스 내에는 절연 변위 연결부가 분실 불가능하게 클램핑된다.
절연 변위 연결부는 실질적으로 U자형 부품으로서 형성된다. U자형 부품의 양 단부에는 측면 에지들이 연장된다. 한쪽 단부에서는 연장된 에지들이 서로를 향해 만곡되어 포크 형태의 절연 변위 영역을 형성한다. 다른 쪽 단부에서는 연장된 에지들이 전기 플러그 부재의 수용을 위한 탄성 클램핑 개구를 형성한다.
이미 상술한 바와 같이, 절연 몸체에는 하나 이상의 가압편이 선회 가능하게 지지되며, 이러한 가압편은 케이블 코어가 클램핑될 수 있는 하나 이상의 케이블 코어용 수용부를 포함한다.
바람직하게 이러한 가압편은 개별 전도체의 수용을 위해서만 제공되므로, 멀티 코어 케이블을 접속 가능하도록 절연 몸체에 이러한 복수의 가압편이 선회 가능하게 링크된다. 실린더형 본체의 경우에, 가압편들은 예를 들어 실린더 몸체의 재킷 표면을 따라 서로 평행하게 배치된다.
바람직하게 가압편의 수는 플러그 커넥터에 접속되는 전도체의 수에도 상응한다. 이로 인해, 가압편 내의 전도체는 적은 힘을 소모하면서 절연 변위 연결부 내로 가압될 수 있다.
그러나 2개 이상의 전도체를 수용하기 위한 가압편도 제공될 수 있다. 이는 절연 몸체가 정방형으로 형성될 때 특히 바람직하다. 이때, 가압편은 정방형의 측면 표면에 선회 가능하게 링크된다.
절연 몸체가 이를 위해 제공된 플러그 커넥터 하우징의 챔버 내로 삽입될 때, 가압편은 자신에 할당된 절연 몸체의 리세스 내로 함몰되고, 이로 인해 전도체(들)는 절연 변위 연결부의 포크 형태의 영역 내로 가압되고, 이와 같이 전기 접촉된다.
이러한 경우에 함몰된다는 것은 가압편의 몸체 대부분이 절연 몸체의 리세스 내로 사라지거나 잠긴다는 의미이다.
대개, 접속될 전도체들은 (절연 피복을 통해) 절연되도록 형성된다. 절연 변위 연결부는 절연 영역을 절단하고 상술한 바와 같이 전도체를 접촉시킨다. 그러나 절연 변위 연결부를 통해, 절연되지 않은 (절연 피복이 없는) 전도체를 전기 접속하는 것도 가능하다. 이는 더욱이 연선 전도체 또는 단선 전도체가 접속되어야 하는지와는 무관하다.
챔버 내로 절연 몸체가 삽입될 때 리세스 내로 가압편들이 삽입되는 것은, 이러한 가압편이 절연 몸체의 축방향으로 배향된 경우 큰 힘의 소모 없이 기능한다.
대안적으로, 가압편은 (절연 몸체가 플러그 커넥터 챔버 내로 삽입되기에 앞서) 절연 몸체의 리세스 내로 수동 가압될 수 있다. 이로 인해, 플러그 커넥터 챔버 내로의 절연 몸체의 삽입은 용이해진다.
본체의 형태는 절연 몸체가 전도체(들)의 접촉에 따라 삽입되는 전기 플러그 커넥터의 챔버에 따른다. 플러그 커넥터 하우징 내의 실린더형 챔버들은 마찬가지로 실린더형 절연 몸체를 필요로 한다. 이 경우, 절연 몸체의 직경은 플러그 커넥터의 챔버의 공동의 직경보다 미세하게 더 작을 뿐이다.
또한, 래칭 매커니즘이 제공될 수 있으므로, 절연 몸체는 플러그 커넥터의 챔버 내에서 래칭될 수 있다.
가압편은 실질적으로 케이블 코어 수용부 및 선회 아암으로 구성된다. 케이블 코어 수용부는 정방형 블록으로서 형성되고, 이러한 정방형 블록은 케이블 코어의 단부가 삽입되어 클램핑될 수 있는 축방향 보어를 갖는다. 선회 아암은 정방형 블록의 연장부로서 형성되어, 자신의 단부에 래칭 수단을 갖는다. 이러한 래칭 수단은 절연 몸체의 리세스 내부의 이를 위해 제공된 피벗 베어링 내에서 래칭 가능하므로, 가압편은 반경 방향으로 선회 가능하다.
바람직하게 플러그 커넥터 하우징의 챔버는 챔버를 동일한 크기의 세그먼트들로 분할하는 브릿지를 포함한다. 이러한 브릿지는 전도성 재료로 구성된다. 바람직하게 이러한 브릿지는 챔버를 동일한 크기의 4개 세그먼트로 분할하여 소위 차폐 교차부를 형성하도록 성형된다.
대개, 하나의 챔버 세그먼트 내에 2개 전도체가 존재하므로, 각각 2개의 전도체 쌍이 케이블의 다른 케이블 코어 쌍에 대해 전자기 차폐된다. 이러한 전도체 쌍은 "꼬임 쌍(Twisted Pair)"으로도 불린다.
절연 몸체가 브릿지에도 불구하고 플러그 커넥터의 챔버 내로 삽입될 수 있도록, 절연 몸체는 브릿지를 위한 공간을 제공하는 그루브를 포함한다. 챔버 내로 절연 몸체가 삽입될 때, 절연 몸체는 마찬가지로 더 이상 회전할 수 없다.
플러그 커넥터의 챔버가 창을 포함하며, 이러한 창을 통해, 접촉하는 전도체를 관찰 가능한 것이 특히 바람직하다. 이와 같이, 전도체가 정확한 위치에 있으며 절연 변위 연결부를 통해 전기 접촉되도록 보장될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되어 있으며, 하기에 더 상세히 설명되어 있다.
도 1은 플러그 커넥터 하우징의 챔버 및 절연 몸체를 도시한 사시도이다.
도 2는 절연 변위 연결부를 도시한 평면도이다.
도 3은 가압편을 도시한 사시도이다.
도 4는 4개의 챔버를 구비한 플러그 커넥터 하우징을 도시한 사시도이다.
도 5는 반쯤 삽입된 절연 몸체를 갖는 플러그 커넥터 하우징의 일부를 도시한 측면도이다.
도 6은 완전히 삽입된 절연 몸체를 갖는 플러그 커넥터 하우징의 일부를 도시한 사시도이다.
도 1에는 제공된 플러그 커넥터 하우징의 챔버(30) 내로 아직 삽입되지 않은 절연 몸체(1)의 사시도가 도시되어 있다.
이러한 실시예에 도시된 절연 몸체(1)는 실질적으로 축방향으로 서로 연결된 상이한 직경을 갖는 2개의 실린더 몸체의 형태를 갖는다. 절연 몸체의 재킷 표면을 따라, 가압편(3)은 선회 가능하게 장착된다. 가압편(3)은 반경 방향으로 리세스(2) 내로 가압될 수 있다. 각각의 리세스(2) 내에는 절연 변위 연결부(10)가 클램핑된다. 리세스(2) 내에 절연 변위 연결부(10)를 고정하는 것은 물론 상이한 방식들로 실행될 수 있다.
절연 변위 연결부(10)는 실질적으로 U자 형태의 부품으로서 형성된다. U자 형태의 부품의 2개 단부에는 측면 에지들(11a, 11b)이 연장된다. 한쪽 단부에서는 연장된 에지들(11a)이 서로를 향해 만곡되어 포크 형태의 절연 변위 영역(12)을 형성한다. 다른 쪽 단부에서는 연장된 에지들이 전기 플러그 부재의 수용을 위한 탄성 클램핑 개구(13)를 형성한다. 본 도면에 도시된 실시예에서 절연 변위 연결부(10)의 접속부는 암형으로 형성된다. 숫형 특징[클램핑 개구(13) 대신 클램핑 핀]도 물론 가능하다.
도 3에는 가압편(3)의 사시도가 도시되어 있다. 가압편(3)은 케이블 코어 수용부(3a) 및 선회 아암(3b)으로 구성된다.
케이블 코어 수용부(3a)는 정방형으로 형성되고, 축방향 보어(5)가 제공된다. 축방향 보어(5) 내에는 접속될 케이블(미도시)의 전도체가 삽입되어 클램핑된다. 이러한 클램핑은 예를 들어 본 도면에 도시되지 않은 내부 위치한 클램핑 리브를 통해 실행된다.
선회 아암(3b)은 마찬가지로 정방형으로 형성되어 연장부로서 케이블 코어 수용부(3a)에 성형 가공된다. 선회 아암(3b)의 단부에는 아령 형태의 래칭 수단(6)이 성형 가공된다. 래칭 수단(6)은 이를 위해 제공된 피벗 베어링(7) 내에서 래칭되므로, 가압편(3)은 절연 몸체(1)의 주축을 향해 또는 이러한 주축으로부터 선회 가능하다. 정방형 케이블 수용부(3a)의 폭이 좁은 측면들에는 각각 고정핀들(8)이 성형 가공된다. 고정핀들(8)을 통해, 각각의 가압편(3)은 2가지 상이한 래칭 위치들에서 절연 몸체(1) 내에 가압될 수 있다. 제1 래칭 위치는 고정핀들(8)을 통해 사전 설정된다. 가압편(3)이 고정핀(8)에 의해 절연 몸체(1) 내에 삽입되면, 양측면 고정핀(8)은 이를 위해 제공된 후방 절단부(미도시)에 의해 절연 몸체(1) 내에 래칭된다. 가압편(3)은 아직 완전히 절연 몸체(1) 내에 삽입되어 있지 않지만, 제1 래칭 위치에서 이에 래칭된 채로 유지된다. 절연 몸체 내로 가압편(3)이 더욱 가압될 때야 가압편(3)은 완전히 절연 몸체 내로 삽입되어 래칭된다.
절연 몸체(1)에 대한 전도체(들)의 전기 접촉: 접속될 케이블의 전도체들은 연속하여 절연 몸체(1)의 개별 가압편(3) 내로 삽입된다. 가압편(3)은 상이하게 착색될 수 있으며, 예를 들어 각각의 전도체의 절연 피복과 동일한 색으로 착색될 수 있다. 이로 인해, 플러그 커넥터에 케이블을 잘못 접속하는 것이 방지된다.
가압편(3)은 이제 제1 래칭 위치에 이르기까지 절연 몸체(1) 내로 삽입될 수 있다. 고정 돌출부(8)를 통해 가압편(3)은 이러한 위치에서 래칭된다. 이와 동시에, 전도체들은 절연 변위 연결부(10)의 상부 절연 변위 영역(12) 내에 놓이고, 이로 인해 더 이상 빠져나올 수 없다.
이와 같이, 절연 몸체(1)는 플러그 커넥터 하우징의 챔버(30) 내로 삽입될 수 있다. 챔버(30)는 가압편(3)이 [챔버(30) 내로의 절연 몸체(1)의 삽입시] 챔버 벽부를 통해 리세스(2) 내로 가압되도록 형성된다. 각각의 리세스(2) 내에 끼워진 절연 변위 연결부(10)는 전도체의 코어 절연부(절연 피복)를 절단하여 이를 전기 접촉시킨다.
대안적으로, 삽입된 전도체를 갖는 가압편은 절연 몸체(1)가 챔버(30) 내로 삽입되기에 앞서 수동으로도 제2 래칭 위치로 가압될 수 있다. 이는 특히 복수의 전도체들이 접속되어야 할 때 바람직하다. 그렇지 않으면 챔버(30) 내로의 삽입력이 너무 클 것이다.
챔버(30) 내로 절연 몸체(1)가 삽입될 때, 챔버(30)의 내부 위치한 브릿지(31)는 이를 위해 제공된 절연 몸체(1)의 그루브(4) 내로 안내된다. 이를 위해 도 1에는 그루브(4)가 더 잘 드러나도록, 브릿지(31)의 일부가 절단되어 도시된다.
본 도면에 도시된 실시예에서, 챔버(30)는 브릿지(31)를 통해 4개의 세그먼트로 분할된다. 각각의 세그먼트는 접속될 케이블의 각각 2개의 전도체를 수용한다. 브릿지는 금속 재료로 구성되고, 개별 케이블 코어 쌍들을 서로 전자기식으로 차단한다. 브릿지들은 소위 차폐 교차부를 형성한다.
본 도면에 도시된 실시예에서 절연 몸체(1)는 8개의 전도체를 수용할 수 있다. 그러나 12개 이상의 전도체를 구비한 변형예도 고려 가능하다. 챔버(30)는 이러한 경우 브릿지(31)를 통해 다른 세그먼트를 형성할 수 있을 것이다. 이에 상응하게 더 많은 브릿지(31)가 존재할 것이다.
도 4에는 4개의 챔버(30)를 구비한 플러그 커넥터 하우징의 사시도가 도시되어 있다. 각각의 챔버(30) 내에는 본 발명에 따른 절연 몸체(1)가 삽입 가능하다. 이러한 실시예는 플러그 커넥터에 대한 케이블의 접속 과정 및 본 발명에 따른 전도체 접촉부의 모듈성을 명료하게 나타낼 것이다.
절연 몸체(1)에 단지 하나의 전도체를 접속하는 것이 고려 가능하다. 그러나 절연 몸체 당 최대 12개의 전도체도 물론 구현 가능하다. 마찬가지로, 플러그 커넥터 하우징에 최대 12개의 챔버를 제공하는 것이 고려 가능하다.
도 5에는 플러그 커넥터 하우징(40)의 일부가 측면도로 도시되어 있다. 절연 몸체(1)는 절반만 플러그 커넥터 하우징(40)의 챔버(30) 내에 삽입되어 있다. 플러그 커넥터 하우징은 접속측에 나사선(41)을 보유한다. 차폐 교차부의 브릿지(31)가 마찬가지로 나타날 수 있다. 가압편은 고정핀(8)을 넘어서 절연 몸체(1) 내로 삽입되고, 이로 인해 제1 위치에서 래칭된다. 이제 절연 몸체(1)는 플러그 커넥터 하우징(40)의 챔버(30) 내로 더 삽입될 수 있으므로, 전도체(본 도면에는 미도시)는 절연 변위 연결부(10)를 통해 전기 접촉된다.
도 6에는 완전히 삽입된 절연 몸체(1)를 갖는 도 5의 플러그 커넥터 하우징이 사시도로 도시되어 있다. 본 도면으로부터, 플러그 커넥터 하우징(40)의 챔버(30)가 브릿지(31)를 통해 동일한 크기의 4개 세그먼트들로 분할되며, 이러한 세그먼트들은 접속될 케이블의 각각 2개 전도체들을 수용하는 것이 나타난다.
1 : 절연 몸체
2 : 리세스
3 : 가압편
3a : 케이블 코어 수용부
3b : 선회 아암
4 : 그루브
5 :
6 : 래칭 수단
7 : 피벗 베어링
8 : 고정핀
10 : 절연 변위 연결부
11 : a, b 측면 에지
12 : 절연 변위 영역
13 : 클램핑 개구
30 : 챔버
31 : 브릿지
40 : 플러그 커넥터 하우징
41 : 나사선

Claims (9)

  1. 플러그 커넥터에 접속될 케이블의 하나 또는 복수의 전도체를 전기 접촉하기 위한 전기 접촉 장치이며, 상기 전기 접촉 장치는
    - 제공된 플러그 커넥터 하우징(40)의 챔버(30) 내로 삽입 가능한 절연 몸체(1)와,
    - 하나 이상의 전도체를 수용하는 하나 이상의 가압편(3)으로서, 이때 하나 이상의 가압편(3)은 절연 몸체(1)에 선회 가능하게 링크되어 있는 가압편과,
    - 전도체의 단부 섹션을 전기 접촉하기 위한 하나 이상의 접촉 부재(10)로 구성되며,
    - 절연 몸체(1)는 하나 이상의 리세스(2)를 포함하고, 상기 리세스는 재차 하나 이상의 접촉 부재(10)를 포함하는, 전기 접촉 장치에 있어서,
    - 가압편(3)은 제공된 챔버(30) 내로 절연 몸체(1)가 삽입됨으로써 절연 몸체(1)의 하나 이상의 리세스(2) 내로 함몰 가능하므로,
    - 전도체의 단부 섹션은 접촉 부재(10)를 통해 전기 접촉되고,
    - 가압편(3)은 가압편(3)의 일부가 절연 몸체(1) 내로 삽입된 상태에서 고정핀들(8)을 통해 제1 래칭 위치에서 절연 몸체(1) 내에 래칭 가능하고, 가압편(3)은 제2 래칭 위치에서 완전히 절연 몸체(1) 내에 래칭 가능한 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  2. 제1항에 있어서, 접촉 부재(10)는 절연 변위 연결부인 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  3. 제1항에 있어서, 절연 몸체(1)는 플러그 커넥터 하우징의 챔버(30) 내부에서 연장되는 브릿지(31)가 삽입 가능한 그루브(4)를 포함하며, 브릿지(31)는 접속될 케이블의 전도체 쌍들을 서로 전자기 차폐하는 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가압편(3)은 케이블 코어 수용부(3a) 및 선회 아암(3b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 절연 몸체(1)는 실린더형인 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 절연 몸체(1)는 정방형인 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 가압편(3)은 절연 몸체(1)의 축방향으로 배향된 것을 특징으로 하는, 전기 접촉 장치.
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