KR101712223B1 - 단락 바아 작동 장치를 갖는 전기 커넥터 - Google Patents

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델파이 커넥션 시스템즈 홀딩 프랑스
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Abstract

본 발명은 단락 바아를 갖는 전기 커넥터와 단락 바아를 제어하는 작동 장치에 관한 것이다. 커넥터는 하우징과 하우징 내에 배치된 전기 전도성 단자들을 갖는다. 하나 이상의 금속 단락 바아는 하우징에 부착되고, 각각의 단락 바아는 커넥터가 대응부 커넥터에 접속되기 전에 이들 단자들에 접속된 시스템들에 보호 조치로서 두 개 이상의 단자들을 전기적으로 접속시킨다. 작동 장치는 하우징 내부에 이동가능하게 배치된다. 정합 과정 동안, 작동 장치는 단락 바아를 향하여 하우징에 대하여 이동하도록 대응부 커넥터에 의해 가압된다. 정합 과정의 완료 시에, 작동 장치의 일부분은 단락 바아와 단자 사이에서 삽입되어, 단락 바아는 이들 단자들의 원래 기능들을 재개하도록 단자들로부터 전기적으로 차단된다.

Description

단락 바아 작동 장치를 갖는 전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR HAVING SHORTING BAR OPERATION DEVICE}
본 발명은 전기 커넥터에 관한 것이며, 특히 단락 바아 작동 장치를 갖는 전기 커넥터에 관한 것이다.
전기 커넥터는 전기 시스템 내의 장치들 사이에서 대응 커넥터의 접촉 단자를 통해 전기적 연결을 제공한다. 몇몇 적용예들, 예를 들어 비교적 고 레벨의 안전 요건을 필요로 하는 자동차에서, 전기적 연결이 대응부 커넥터들(counterpart connectors)과 정합함으로써 달성되기 이전에, 몇몇 또는 모든 접촉 단자들은 이들 단자들에 연결된 장치들에 대한 보호 수단으로서 임시로 단락된다. 대응부 커넥터들이 연결되거나 정합될 때, 임시적인 단락은 이들 단자들의 정상적인 연결 기능들을 추정하기 위해서 차단된다. 커넥터들이 연결 해제되었을 때, 이들 단자들은 다시 단락되고 다음번 연결을 위해 다시 단락되고 준비된다.
금속부의 형태로 된 단락 바아는 단락 기능을 제공하기 위한 장치의 전형적인 하나의 형태이다. 단락 바아가 커넥터의 하우징에 부착되고, 탄성 접촉부들이 가압하고 두 개 이상의 접촉 단자들에 대해 가압하고, 전기적으로 연결된다. 단락은 커넥터가 대응부 커넥터와 정합할 때까지 연결해제되지 않는다. 정합의 완료 시에, 단락은 이들 단자들의 전기적 연결 기능들을 재개하기 위해서 차단된다.
단락 기능을 갖는 종래의 커넥터들에 있어서, 단락 바아는 커넥터들 중 하나에 부착된다. 대응부 커넥터 상에서, 커넥터 하우징으로부터 바깥쪽으로 돌출하는 얇은 플라스틱 부분이 형성되어 있다. 두 개의 커넥터들이 정합하게 될 때, 돌출부가 단락 바아와 단자들을 분리하도록 단락 바아와 단자들 사이에서 삽입된다. 그러나, 얇은 플라스틱 부분이 대응부 커넥터의 외부 측면과 면하고 커넥터의 외부로부터 바로 접근가능할 때, 이러한 얇은 플라스틱부는 이송 또는 조립 공정 동안 손상되기 쉽다. 얇은 플라스틱부가 손상되면, 대응부 커넥터 상의 단락 바아는 연결해제될 수 없고, 이는 전체 연결 시스템의 손상을 초래한다.
그러므로, 종래의 커넥터들의 문제들을 극복할 수 있는 안전하고 신뢰가능한 단락 바아 제어 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은 단락 바아를 갖는 전기 커넥터와 단락 바아를 제어하는 작동 장치를 제공한다. 커넥터는 하우징과 하우징 내에 배치된 전기 전도성 단자들을 갖는다. 하나 이상의 단락 바아가 하우징에 부착되고, 각각의 단락 바아는 커넥터가 대응부 커넥터와 정합되기 전에 이들 단자들에 연결된 시스템들에 대한 보호 수단으로서 두 개 이상의 단자들을 전기적으로 접속시킨다. 작동 장치는 하우징 내부에 이동가능하게 배치된다. 정합 과정 동안, 작동 장치는 단락 바아를 향하여 하우징에 대하여 이동하도록 대응부 커넥터에 의해 가압된다. 정합 과정의 완료 시에, 작동 장치의 액추에이터는 단락 바아와 단자들 사이에서 삽입됨으로써, 단락 바아가 이들 단자들의 원래 기능들을 재개하도록 단자들로부터 연결해제된다. 작동 장치가 하우징 내부에 위치되고 액추에이터가 정합 인터페이스로부터 떨어져 면하기 때문에, 작동 장치는 제작, 운송 및/또는 조립 과정들 동안 손상이 방지된다. 단락 바아들은 더 안전하고 더 신뢰가능한 방식으로 정합 과정의 완료시에 관련 단자들로부터 연결해제될 수 있다. 커넥터들의 전기 연결 기능들이 보장된다.
본 발명은 더 나은 이해, 그 목적 및 양호한 실시예들을 위해, 도면들에 의해 수반되는 추가 기술이 이하에서 상세하게 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터의 사시도이다.
도 2는 A-A를 따른 도 1의 부분 단면도이다.
도 3은 도 1의 분해도이다.
도 4는 도 1에서 도시된 커넥터의 작동 장치의 사시도이다.
도 5는 도 1의 커넥터와 정합되는 대응부 커넥터의 사시도이다.
도 6은 미리 정합된 위치에 함께 있는 도 1 및 도 5에서 도시된 커넥터들을 도시하는 단면도이다.
도 7은 최종 정합 위치에 있는 도 1 및 도 5에서 도시된 커넥터들을 도시하는 단면도이다.
도 8은 잠금 장치가 하우징으로부터 떨어지는 것을 방지하는 잠금 구조를 도시하는 도 1의 부분 단면도이다.
도 9는 두 개의 커넥터들이 정합하기 전에 작동 장치가 최종 위치로 이동하는 것을 방지하기 위해 잠금 상태에서의 잠금 구조를 도시하는 도 1의 부분 단면도이다.
도 10은 다른 시야각으로부터의 대응부 커넥터의 사시도이다.
도 11은 도 4 및 도 10의 확대된 부분 사시도이다.
도 12는 잠금 구조가 잠금되지 않은 상태에 있을 때의 도 9의 확대된 부분 단면도이다.
도 13은 대응부 커넥터와 정합한 상태이고 작동 장치가 최종 정합된 위치에 있는 도 1의 커넥터를 도시하는 확대된 부분 단면도이다.
도 14는 도 1의 커넥터와 도 13에서 도시된 최종 정합 위치로부터 멀리 이동하는 대응부 커넥터를 도시하는 확대된 부분 단면도이다.
도 15는 도 1의 커넥터 및 완전하게 분리되는 대응부 커넥터를 도시하는 확대된 부분 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전기 커넥터(100)는 그 전방 단부(102)에서 개방된 캐비티(113)를 갖는 하우징(110)과 하우징(110) 내에 배치된 접촉 단자들(160)을 포함한다. 단자 위치 보장(Terminal Position Assurance: TPA) 장치(130)는 단자(160)들을 정확한 위치들 내에 지지하도록 하우징(110) 내에 배치된다. 커넥터(100)는 선택된 단자들을 임시로 단락하도록 하나 이상의 단락 바아(120)를 갖는다. 각각의 단락 바아(120)는 하우징(110)에 부착된 고정부(122)와, 두 개의 단자들(160)을 전기적으로 연결하도록 하나의 단자(160)에 대하여 각각 가압하는 두 개의 캔틸레버형 탄성 아암(cantilevered resilient arms)(124)들을 갖는다. 커넥터(100)는 대응부 커넥터(도시 생략)를 잠금하도록 이바지하는 슬라이더(slider)(150)를 또한 가질 수 있다.
작동 장치(140)는 하우징(110)의 캐비티(113) 내에 이동가능하게 배치된다. 도 4에 더 상세하게 도시된 바와 같이, 작동 장치(140)는 캐비티(113)의 치수 및 형상에 대응하는 프레임 형상의 기부(143)를 가지므로, 작동 장치는 캐비티(113) 내부에서 하우징(110)에 대하여 이동할 수 있다. 기부(143)는 개구(145)를 형성하고 그 개구 내에 단자들(160) 및 TPA 장치(130)가 배치된다. 제1 비임들(beams)(141)의 세트는 기부(143) 상에 일체로 형성되고, 각각 제1 방향(140a)을 따라 돌출한다. 제2 비임들(142)의 세트는 기부(143) 상에 일체로 형성되고, 각각 제1 방향(140a)에 대향하는 제2 방향(140b)을 따라 돌출한다. 제1 비임들(141) 각각은 측면 방향을 따라 그 위에 형성된 제1 잠금 돌출부(141a)를 갖는다. 제2 비임들(142) 각각은 측면 방향을 따라 그 위에 형성된 제2 잠금 돌출부(142a)를 갖는다. 도 4에서 좌우측 단부들로서 도시된 기부(143)의 대향 단부들에서, 한 쌍의 제3 잠금 돌출부들(143a)이 형성되어 있다(좌측 잠금 돌출부만이 도 4에 도시되어 있다). 하나 이상의 액추에이터(144)는 기부(143) 상에 일체로 형성되어 제2 방향(140b)을 따라 돌출한다. 하우징(110) 내로 조립될 때, 작동 장치(140)는 액추에이터(144)가 하우징(110)의 후방 단부(104)로 면하도록 배향된다(도 2).
도 5는 도 1에 도시된 커넥터(100)와 접합하게 되는 대응부 커넥터(200)를 도시한다. 대응부 커넥터(200)는 하우징(210)과 하우징(210)의 일 측면에서 형성된 돌출부(213)를 갖는다. 돌출부(213)는 두 개의 커넥터들(100 및 200)이 정합될 수 있을 때에 커넥터(100)의 캐비티(113) 내로 삽입되게 된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 커넥터들(100 및 200)이 미리 정합된 위치에 있을 때, 단락 바아(120)의 탄성 아암(124)은 단락 기능을 제공하도록 단자들(160)에 대하여 가압한다. 한편, 작동 장치(140)는 액추에이터(144)가 단락 바아(120)와 접촉하지 않는 제1 위치에 있게 된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 커넥터들(100 및 200)이 최종 정합 위치에 있을 때, 작동 장치(140)는 하우징(110)의 후방 단부(104)를 향하여 제2 위치로 이동하도록 가압된다. 제2 위치로의 작동 장치(140)의 이동은, 단자(160)로부터 멀어지게 아암(124)을 변형시킴으로써 단락 바아(120)의 아암(124)과 단자들(160) 사이에 액추에이터(144)의 삽입의 효과를 갖는다. 이에 따라, 커넥터들(100 및 200)이 최종 정합 위치에 있을 때, 작동 장치(140)는 접촉 단자(160)들 중 적어도 하나로부터 단락 바아(120)를 분리시키고, 이런 이유로 단락 바아(120)에 의해 단자(160)들 사이에서 달성된 단락이 차단된다. 이들 단자들의 원래의 연결 기능들이 다시 시작된다.
위치설정 및 잠금 특징부들이 본 발명에 따른 커넥터들의 작동의 신뢰성을 증가시키도록 또한 제공될 수 있다. 일 실시예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 작동 장치(140)는 하우징(110) 내에 형성된 대응 홈(112) 내로 삽입된 각각의 제2 비임(142)에 의해 하우징(100)에 조립된다. 삽입 과정 동안, 제2 잠금 돌출부(142a)는 홈(112) 내에 형성된 대응 잠금 러그(112a)에 대하여 작동되고 이에 의해 제2 비임(142)은 제2 잠금 돌출부(142a)가 대응 잠금 러그(112a) 위로 지나가게 허용하도록 탄성적으로 변형된다. 제2 잠금 돌출부(142a)가 대응 잠금 러그(112a) 위로 지나간 이후에, 제2 비임(142)은 그 원래 형상으로 복귀한다. 잠금 돌출부(142a)와 잠금 러그(112a)의 맞물림에 의해, 작동 장치(140)는 하우징(110) 내에 보유된다. 그러므로, 작동 장치(140)는 하우징(110)의 제1 단부(102)를 향하여 이동하는 것이 방지되며, 즉 작동 장치(140)는 하우징(110)으로부터 분리되는 것이 방지된다.
다른 한편으로, 커넥터들(100 및 200)이 정합하기 이전에, 예를 들어, 커넥터 제작자로부터 커넥터 조립자 또는 커넥터 시스템 통합자로의 커넥터(100)의 운송 동안, 작동 장치(140)는 단락 바아(120)의 우발적인 연결해제를 또한 방지할 수 있다. 이러한 이동 방지 특징은, 도 9에 도시된 바와 같이, 하우징(110)의 캐비티(113) 내부에 형성된 숄더(shoulder)(113)와 맞물리는 제3 잠금 돌출부(143a)에 의해 제공된다.
도 10, 도 11 및 도 12에서 그리고 도 3과 연관하여 도시된 바와 같이, 대응부 커넥터(200)는 방출부들(releasing pieces)(243c)을 더 포함한다. 커넥터들(100 및 200)이 정합할 때, 방출부(243c)들이 작동 장치(140)의 경사 표면(143c)과 정렬된다. 이러한 배치에 의해, 커넥터(200)의 돌출부(213)가 커넥터(100)의 캐비티(113) 내로 삽입될 때, 방출부(243c)들은 숄더(113a)로부터 제3 잠금 돌출부(143a)과 맞물림 해제되도록 작동 장치의 단부 벽(143b)을 변형시킨다. 도 7 및 도 13에서 도시된 바와 같이, 작동 장치(140)는 이제 캐비티(113) 내부의 돌출부(213)의 추가 전진을 일어나게 함으로써 최종 정합 위치를 향하여 이동하도록 허용한다. 한편, 작동 장치(140)의 제1 비임(141)은 제2 커넥터 하우징(210)의 홈(241) 내로 삽입된다.
커넥터들(100 및 200)이 연결해제될 때, 제2 커넥터 하우징(200)은 후방으로, 즉 제1 커넥터 하우징(110)으로부터 후퇴하는 연결해제 방향을 따라 이동된다. 이러한 연결해제 방향은 도 14에서 화살표(210d)로 지칭된다.
작동 장치(140)의 제1 잠금 돌출부(141a)와 제2 하우징(210) 상에 형성된 대응 잠금 돌출부(241a)의 맞물림에 의해, 작동 장치(140)는 연결해제 방향(210d)을 따라 이동하도록 제2 커넥터(200)의 후방 이동에 의해 또한 당겨진다. 액추에이터(144)는 단락 바아(120)(도 6)의 단락 기능을 다시 시작하도록 단자들(160)과 단락 바아(120) 사이의 위치로부터 제거된다. 동시에, 제2 잠금 돌출부(142a) 및 잠금 러그(112a)는 다시 맞물려진다(도 14).
제1 잠금 돌출부(141a)와 대응하는 잠금 돌출부(241a) 사이의 맞물림 힘은 제2 잠금 돌출부(142a)와 그 대응하는 잠금 러그(112a) 사이의 맞물림 힘보다 작도록 구성된다. 이러한 맞물림에 의해, 대응부 커넥터(200)는 연결해제 방향(210d)을 따라 추가로 이동하고, 작동 장치(140)는 제2 잠금 돌출부(142a)와 그 대응하는 잠금 러그(112a) 사이의 맞물림에 의해 미리 정합된 위치에서 잠금되고, 제1 잠금 돌출부들(141a 및 241a)은 완전하게 맞물림 해제된다. 커넥터들(100 및 200)은 이제 서로 분리되어 분리 과정을 완료한다.
작동 장치(140)의 액추에이터(144)가 캐비티(113)의 내부에 면하기 때문에, 하우징(110)의 외부로부터 액추에이터(144)에 직접적인 접근이 존재하지 않는다. 이에 따라, 액추에이터(144)는, 예를 들어 커넥터(100)의 운송 및/또는 조립 과정 동안, 손상되거나 변형되는 것이 방지된다. 단락 바아 연결해제 작동이 보장된다.

Claims (14)

  1. 캐비티를 갖는 하우징과,
    하우징 내에 배치된 접촉 단자들과,
    하우징에 고정되고, 접촉 단자들 사이의 전기적 연결을 달성하도록 두 접촉 단자들에 대하여 편향되는 단락 바아와,
    제1 위치에서 하우징에 이동가능하게 부착되어 캐비티 내에 배치되는 작동 장치를 포함하고,
    작동 장치는 상기 두 접촉 단자들 중 적어도 하나로부터 단락 바아를 연결해제시키도록 제2 위치로 이동될 수 있고,
    하우징은 숄더부를 더 포함하고, 작동 장치는 제3 잠금 돌출부를 더 포함하고, 제3 잠금 돌출부는 제1 위치에서 작동 장치를 보유하도록 숄더부에 맞물릴 수 있는
    전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    작동 장치는 기부, 기부로부터 제1 방향을 따라 돌출하는 제1 세트의 비임들, 및 기부로부터 제1 방향의 반대방향인 제2 방향을 따라 돌출하는 제2 세트의 비임들을 더 포함하는
    전기 커넥터.
  3. 제2항에 있어서,
    하우징은 작동 장치의 제2 세트의 비임들 중 하나씩을 각각 수용하는 한 세트의 홈들을 더 포함하는
    전기 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 홈은 잠금 러그를 갖고, 제2 세트의 비임들 각각은 제2 잠금 돌출부를 갖고, 제2 잠금 돌출부 및 잠금 러그는 하우징 내에 작동 장치를 보유하도록 제2 맞물림 힘으로 서로에 대해 맞물릴 수 있는
    전기 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 세트의 비임들은 제2 맞물림 힘보다 작은 제1 맞물림 힘에 의해 대응부 커넥터에 맞물림될 수 있는
    전기 커넥터.
  6. 제2항에 있어서,
    작동 장치는 기부로부터 제2 방향을 따라 돌출하는 적어도 하나의 액추에이터를 더 포함하는
    전기 커넥터.
  7. 제6항에 있어서,
    작동 장치가 제2 위치에서 있을 때, 적어도 하나의 액추에이터는 접촉 단자들 중 적어도 하나와 단락 바아 사이에 삽입되어 상기 두 접촉 단자 중 적어도 하나로부터 단락 바아를 연결해제하는
    전기 커넥터.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    제3 잠금 돌출부는 작동 장치가 제2 위치를 향하여 이동하게 하도록 숄더부로부터 작동 장치를 맞물림 해제하도록 변형될 수 있는
    전기 커넥터.
  10. 돌출부를 갖는 제1 커넥터와,
    제2 커넥터를 포함하는 전기 연결 시스템이며,
    상기 제2 커넥터는,
    캐비티를 포함하는 제2 커넥터 하우징과,
    제2 커넥터 하우징 내에 배치된 접촉 단자들과,
    제2 커넥터 하우징에 고정되고, 두 접촉 단자들 사이의 전기적 연결을 달성하도록 두 접촉 단자들에 대하여 편향되는 단락 바아와,
    제1 위치에서 제2 커넥터 하우징에 이동가능하게 부착되어 캐비티 내에 배치되는 작동 장치를 갖고,
    돌출부가 제2 커넥터 하우징의 캐비티 내로 삽입될 때, 작동 장치는 제2 위치로 가압되어 상기 두 접촉 단자들 중 적어도 하나로부터 단락 바아를 연결해제하고,
    제2 커넥터 하우징은 숄더부를 더 포함하고, 작동 장치는 제3 잠금 돌출부를 더 포함하고, 제3 잠금 돌출부는 제1 위치에서 작동 장치를 보유하도록 숄더부에 맞물릴 수 있는
    전기 연결 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    작동 장치는 기부, 기부로부터 제1 방향을 따라 돌출하는 제1 세트의 비임들, 및 기부로부터 제1 방향의 반대방향인 제2 방향을 따라 돌출하는 제2 세트의 비임들을 더 포함하는
    전기 연결 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    제1 세트의 비임들은 제1 맞물림 힘에 의해 제1 커넥터에 맞물릴 수 있고, 제2 세트의 비임들은 제2 맞물림 힘에 의해 제2 커넥터 하우징에 연결될 수 있고, 제1 맞물림 힘은 제2 맞물림 힘보다 작은
    전기 연결 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    작동 장치는 기부로부터 제2 방향을 따라 돌출하는 적어도 하나의 액추에이터를 더 포함하는
    전기 연결 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    작동 장치가 제2 위치에 있을 때, 적어도 하나의 액추에이터는 접촉 단자들 중 적어도 하나와 단락 바아 사이에 삽입되어 상기 두 접촉 단자 중 적어도 하나로부터 단락 바아를 연결해제하는
    전기 연결 시스템.
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