KR101961588B1

KR101961588B1 - 개선된 단자 유지 빔을 구비한 전기 커넥터 시스템

Info

Publication number: KR101961588B1
Application number: KR1020180007273A
Authority: KR
Inventors: 존 알. 모렐로; 제임스 엠. 레이니; 주니어 제랄드 에이. 라이네하트
Original assignee: 앱티브 테크놀러지스 리미티드
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-03-22
Also published as: KR20180087849A; JP2018137211A; EP3355417B1; EP3355417A1; CN108365365B; CN108365365A; US9899758B1; JP6549740B2

Abstract

바닥(22)으로부터 단자 공동(20) 내로 연장하는 잠금 니브(24)와 바닥(22) 위에 배치된 가요성 부재(26)를 가지는 제1 커넥터(12)를 포함하는 전기 커넥터 시스템(10). 빔(26)은 단자 수용 공동(20) 내로 연장하는 두 개의 단자 홀드 다운 범프(34)를 가진다. 전기 커넥터 시스템(10)은 또한 잠금 엣지(50)를 가지는 단자(14)를 포함한다. 단자(14)를 강성 바닥(22)을 향해 편향시키는 힘을 가하는, 홀드 다운 범프(34)를 단자(14)의 상부 표면(52)에 맞물리도록 단자(14)가 단자 공동(20)에 수용된다. 잠금 니브(24)는 잠금 엣지(50)와 맞물려서, 단자(14)가 단자 공동(20)으로부터 의도치 않게 빠지는 것을 방지한다. 제2 커넥터(16)는 제1 커넥터(12)가 삽입되는 부분 내에 슈라우드(60)를 형성하고, 이는 단자(14)에 가하는 힘을 더 증가하도록 빔(26)이 제2 커넥터(16)의 내부 표면(62)에 압축적으로 접촉한다. 커넥터들(14, 16)은 부가식 제조 공정에 의해 형성될 수 있다.

Description

개선된 단자 유지 빔을 구비한 전기 커넥터 시스템{ELECTRICAL CONNECTOR SYSTEM WITH ENHANCED TERMINAL RETAINING BEAM}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2017년 1월 25일 출원된 미국 특허 출원 제15/414,701호에 대한 우선권의 이익을 청구한다.

기술 분야

본 발명은 일반적으로 전기 커넥터 시스템에 관한 것으로서, 더 구체적으로 커넥터 본체의 단자 수용 공동 내에 유지되는 단자를 가지는 전기 커넥터 시스템에 관한 것이다.

종래 기술에서 커넥터 본체의 단자 공동에 수용되는 단자를 가지는 전기 커넥터를 제공하는 것은 일반적이다. 단자는 가요성 잠금 탱(tang)이나 핑거(finger)에 의해 커넥터 본체에 보유될 수 있다. 가요성 잠금 탱이나 핑거는 단자나 커넥터 본체의 한 부분으로서 형성될 수 있다. 가요성 잠금 탱이나 핑거를 가지는 단자는 제조하기에 복잡한 구조이고, 주로 적어도 두 개의 조립되어야 할 별도 부품을 가지며, 주로 대형이고 부피가 크다. 마찬가지로, 가요성 잠금 탱이나 핑거를 가지는 커넥터 본체는 대형이고 부피가 크며, 가공과 사출 성형이 어렵다. 가요성 잠금 탱이나 핑거를 가지는 이러한 디바이스의 다른 결점은 시스템이 강성 잠금 부재와 맞물리는 가요성 잠금 부재만을 제공하는 것이다. 유감스럽게도, 가요성 잠금 부재는 의도치 않게 분리될 수 있어서, 단자가 커넥터 본체로부터 이탈되는 것을 가능하게 한다.

미국 특허 제5,980,318호는 강성 바닥 벽으로부터 위쪽으로 단자 수용 공동 내로 연장하는 강성 잠금 니브(nib)를 가지는 강성 바닥 벽에 의해 일부가 형성된 단자 수용 공동을 가지는 전기 커넥터를 개시한다. 가요성 빔은 강성 바닥 벽에 대향하고, 천장 벽은 일반적으로 강성 잠금 니브의 맞은편 위치에서 강성 바닥 벽을 향해 연장하는 단자 홀드 다운 범프(terminal hold down bump)를 포함한다. 커넥터 본체는 각 단자 수용 공동에 단자를 수용한다. 각 단자는 강성 잠금 바에 의해 일부가 형성되는 리세스(recess)를 가진다. 강성 잠금 바는 단자의 측벽에 부착되어있다. 안착된 단자가 단자 공동 밖으로 당겨져 나오는 것을 방지하기 위해서 단자는 강성 잠금 바가 강성 잠금 니브와 맞물리는 상태로 단자 공동에 완전히 안착되었을 때 강성 잠금 니브가 단자 리세스에 배치된다.

여기에서 기술된 본 발명은 종래 기술에 대한 대안과 종래 기술 이상의 이점을 제공한다. 배경 기술 항목에서 논의된 내용을 단지 배경 기술 항목에서 언급된 사항이라는 이유만으로 종래 기술이라고 추정해서는 안 된다. 마찬가지로, 배경 기술 항목에서 언급되었거나 배경 기술 항목의 내용과 연관된 문제를 종래 기술에서 기존에 인식되어 왔던 것으로 추정해서는 안 된다. 배경 기술 항목의 내용은 단지 다른 접근법을 나타낼 뿐이며, 그 자체 또한 발명이 될 수 있다.

실시예에 따르면, 전기 커넥터 시스템이 제시된다. 전기 커넥터 시스템은 단자 수용 공동이 내부에 형성되어 있는 제1 커넥터 본체를 포함한다. 단자 수용 공동은 강성 바닥으로부터 단자 수용 공동 내로 연장하는 강성 잠금 니브를 가지는 강성 바닥 그리고 강성 바닥 위에 배치된 단자 수용 공동 내로 연장하는 가요성 부재에 의해 일부가 형성된다. 가요성 빔은 제1 커넥터 본체에 고정되어 있는 적어도 하나의 고정 단부 및 접촉 부분을 가진다. 접촉 부분은 단자 수용 공동 내로 연장하는 제1 단자 홀드 다운 범프 그리고 단자 수용 공동 내로 연장하며 제1 단자 홀드 다운 범프와 구별되는 제2 단자 홀드 다운 범프를 가진다. 전기 커넥터 시스템은 또한 대응하는 정합 단자와 연결하도록 구성된 제1 단부, 와이어에 고정되도록 구성된 제2 단부, 그리고 제1 및 제2 단부 중간의 본체 부분을 가지는 단자를 포함한다. 본체 부분은 강성 잠금 엣지를 포함하는 하부 표면을 가진다. 본체 부분은 강성 잠금 엣지 앞쪽에 있는 제1 부분 그리고 강성 잠금 엣지 뒤쪽에 있는 제2 부분을 갖는 상부 표면을 가진다. 단자는 단자 수용 공동에서 제1 단자 홀드 다운 범프가 상부 표면의 제1 부분에 맞물리고 제2 단자 홀드 다운 범프는 상부 표면의 제2 부분에 맞물리도록 수용되어, 단자가 강성 바닥을 향해 편향되게 한다. 강성 잠금 니브는 강성 잠금 엣지와 맞물리므로, 단자가 단자 수용 공동으로부터 의도치 않게 빠지는 것을 방지한다.

전기 커넥터 시스템은 더 나아가 커넥터 수용 공동을 형성하는 제2 커넥터 본체를 포함할 수 있다. 접촉 부분은 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프 중간에 위치하며 이에 대향하는 빔 홀드 다운 범프(beam hold down bump)를 형성할 수 있다. 빔 홀드 다운 범프가 커넥터 수용 공동의 내부 표면에 맞물리도록 제1 커넥터 본체가 커넥터 수용 공동에 수용되므로, 가요성 빔이 강성 바닥을 향해 더 편향되고 단자의 상부 표면에 제1 및 제2 홀드 다운 범프에 의해 가해지는 법선력이 증가된다.

제1 커넥터 본체는 단자 수용 공동에 그를 통해 대응하는 정합 단자를 수용하기 위한 제1 개구부를 형성하는 제1 면 그리고 단자 수용 공동에 그를 통해 단자를 수용하기 위한 제2 개구부를 형성하는 제2 면을 가질 수 있다.

제1 면은 단자 수용 공동과 통해 있는 채널(channel)을 위한 제3 개구부를 포함할 수 있다. 채널은 단자 수용 공동에 단자의 하부 표면과 접촉하기 위한 세장형 툴(tool)의 삽입을 위해 구성된다. 채널은 강성 바닥에 대해 평행하지 않을 수 있다. 채널은 10에서 60도 범위에서 강성 바닥에 대해 예각을 형성할 수 있다. 채널은 강성 잠금 니브의 앞쪽의 단자 수용 공동에 들어갈 수 있다.

제1 커넥터 본체는 복수의 단자 수용 공동을 형성할 수 있다. 제1 면은 복수의 단자 수용 공동에 복수의 제1 개구부와 제3 개구부를 형성할 수 있으며 복수의 단자 수용 공동에 임의의 다른 개구부를 형성하지 않는다.

툴은 단자가 단자 수용 공동 내에 존재하고 하부 표면이 강성 바닥과 접촉하고 있는 것을 확인하도록 구성된 제1 툴일 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로 툴은 강성 잠금 엣지가 강성 잠금 니브를 분리하도록 강성 바닥으로부터 단자를 밀어내도록 구성된 제2 툴이다.

제1 커넥터 본체는 SLA(stereolithography), DLP(digital light processing), FDM(fused deposition modeling), FFF(fused filament fabrication), SLS(selecting laser sintering), SHS(selecting heat sintering), MJM(multi-jet modeling), 그리고 3DP(3D printing)와 같은 부가식 제조 공정에 의해 형성될 수 있다.

가요성 빔은 유리 충진 폴리머(glass filled polymer) 재료로 이루어질 수 있다.

강성 잠금 니브는 단자의 하부 표면의 측벽에 맞물리는 테이퍼형(tapered) 측벽을 가질 수 있고, 그에 의해 단자 수용 공동에서 단자의 측방향 움직임을 저지한다.

단자는 제1 단부가 대응하는 수형 단자를 수용하도록 열려 있는 암형 단자일 수 있다.

본 발명의 그 이상의 특징들 및 이점들은 첨부 도면을 참고로 하여 비제한적인 예로써 주어진 하기 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명을 읽으면 더 명백하게 드러날 것이다.

본 발명은 이제 첨부 도면을 참고로 하여 예로써, 기술될 것이다:
도 1은 일 실시예에 따른 전기 커넥터 시스템의 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 단자 삽입 전 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 절결된 측면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 단자 삽입 후 그리고 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제2 커넥터 본체 내로의 제1 커넥터 본체의 삽입 전 도 2의 제1 커넥터 본체의 절결된 측면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 제2 커넥터 본체 내로의 제1 커넥터 본체 삽입 후 도1의 전기 커넥터 시스템의 제1 및 제2 커넥터 본체의 절결된 측면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 단자 수용 공동의 절결된 단부도이다.
도 6a는 일 실시예에 따른 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 평면도이다.
도 6b는 일 실시예에 따른 도1 의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 사시도이다.
도 6c는 일 실시예에 따른 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 저면도이다.
도 6d는 일 실시예에 따른 도 1의 전기 커넥터 시스템의 제1 커넥터 본체의 단부도이다.

여기서 기술된 전기 커넥터 시스템은 단자 공동으로부터 단자의 이탈을 저지하는 단자 잠금 니브와의 단자의 결합을 유지하기 위해 제1 커넥터 본체의 단자 공동 내에 배치된 단자에 스프링력을 가하도록 구성된 단자 홀드 다운 빔을 포함한다. 단자 홀드 다운 빔은 또한 제2 커넥터 본체의 슈라우드(shroud)의 내부 표면에 접촉하도록 구성된다. 슈라우드와의 이 접촉은 단자 공동의 바닥에 대해 단자를 보유하는 단자 홀드 다운 빔에 추가적인 힘을 가하여, 진동에 의해 발생하는 단자와 단자 공동 사이의 상대적인 움직임을 저지한다.

하기의 설명에서, "종방향"과 같이 배향을 기술한 용어는 정합 축(X)을 지칭할 것이며, "측방향"은 정합 축(X)에 대해 수직하는 축으로 지칭하는 것으로 이해되어야 하며, 이러한 축은 반드시 횡방향 축일 필요는 없다. 게다가, "상부" 또는 "하부"와 같은 다른 용어들은 정합 축 X에 대해 수직하는 축에 관하여 이해하여야 하며, 이러한 축은 반드시 수직 축일 필요는 없다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이 "전방"과 "앞쪽"이라는 용어는 커넥터 본체로부터 대응하는 정합 커넥터 본체 쪽을 향해 참조된 측방향 배향을 지칭하고 "후방", "뒤쪽", "뒤쪽의", 그리고 "뒤에"라는 용어는 대응하는 정합 커넥터 본체로부터 커넥터 본체 쪽을 향해 참조된 측방향 배향을 지칭한다.

도 1 내지 5는 와이어 케이블(도시되지 않음)을 종결하도록 구성된 복수의 암형 전기 단자(14)를 보유하는 제1 커넥터 본체(12) 그리고 제1 커넥터 본체(12) 내 암형 전기 단자(14)와 상호 연결되도록 구성된 복수의 수형 전기 단자(18)를 보유하며 제1 커넥터 본체(12)와 정합하도록 구성된 제2 커넥터 본체(16)를 가지는 전기 커넥터 시스템(10)의 비제한적인 예를 도시한다.

도 2에서 보여지듯이, 제1 커넥터 본체(12)는 그 내부에 단자 수용 공동(20)(이하, 단자 공동(20)이라고 지칭함)을 형성한다. 단자 공동(20)은 바닥(22)으로부터 단자 공동(20) 내로 연장하는 강성 잠금 니브(24)를 가진 강성 바닥(22)에 의해 일부가 형성된다. 단자 공동(20)은 또한 단자 공동(20) 내로 연장하고 단자 공동(20)의 바닥(22) 위에 배치된 가요성 부재(26)(이하, 단자 홀드 다운 빔(26)이라 지칭함)를 포함한다. 단자 홀드 다운 빔(26)은 제1 커넥터 본체(12)에 고정되어 있는 고정 단부(28) 그리고 단자 홀드 다운 빔(26)의 자유 단부(32)에 의해 종결되는 접촉 부분(30)을 가진다. 자유 단부(32)는 바닥(22)을 향해 단자 공동(20) 내로 하향 연장하고 제1 단자 홀드 다운 범프(34)를 형성하는 둥근 단부를 가진다. 접촉 부분(30)은 또한 제1 단자 홀드 다운 범프(34)의 뒤쪽 위치에서 단자 홀드 다운 빔(26)으로부터 하향 연장하는 J형상 돌출부(36)를 포함한다. J형상 돌출부(36)는 제2 단자 홀드 다운 범프(38)를 형성하는 둥근 단부를 가진다. 여기서 보이는 단자 홀드 다운 빔(26)은 외팔보형 가요성 빔이지만 단자 홀드 다운 빔이 고정된 가요성 빔인 발명의 다른 실시예가 고려될 수 있다.

도시된 암형 단자(14)는 대응하는 수형 단자(18)를 수용하도록 구성된 개방 단부(40), 부착 단부(42), 그리고 개방 및 부착 단부(40, 42) 중간의 본체 부분(44)을 가진다. 본체 부분(44)은 하부 표면(46)을 가지는데 이 하부 표면에는 잠금 니브(24)를 수용하도록 구성된 리세스(48)나 개구부가 형성되어 있다. 리세스(48)는 잠금 니브(24)와 맞물리는 하부 표면(46)에 강성 잠금 엣지(50)를 형성한다. 본체 부분(44)은 또한 잠금 엣지의 앞쪽에 위치한 제1 부분(54) 그리고 잠금 엣지(50)의 뒤쪽에 위치한 제2 부분(56)을 갖는 상부 표면(52)을 가진다. 여기에서 도시된 부착 단부(42)는 와이어 스탠드(stand)에 크림핑되도록 구성된 한 쌍의 크림핑 윙(crimping wing)을 포함한다. 납땜이나 초음파 용접과 같이, 단자(14)에 와이어를 부착하기 위한 다른 수단이 사용될 수 있고 부착 단부(42)의 설계는 그에 따라 수정될 수 있다. 단자(14)는 스탬핑(stamping)과 벤딩(bending)의 과정에 의해, 주석으로 도금된 구리 재료와 같은 전도성 재료 시트(sheet)로 형성될 수 있다. 도 2에서 도시된 실시예는 수형 블레이드(blade) 단자(18)를 수용하도록 구성된 암형 소켓(socket) 단자(14)이지만, 다른 단자 유형을 사용하는 전기 커넥터 시스템의 다른 실시예가 고려될 수 있다. 더 나아가, 도 2에 도시된 단자(14)는 단자(14)의 하부 표면(46)에 있는 리세스(48)에 의해 형성된 잠금 엣지를 가지지만, 단자 본체의 뒤쪽 가장자리에 의해 잠금 엣지가 형성되는 대안적 실시예가 고려될 수 있다.

단자(14)가 단자 공동(20)에 수용될 때, 단자(14)의 하부 표면(46)은 잠금 니브(24)의 경사진 뒤쪽 표면에 접촉하고 상부 표면(52)은 제2 단자 홀드 다운 범프(38)의 경사진 뒤쪽 표면에 접촉한다. 단자(14)가 단자 공동(20) 내로 밀려들어갈 때, 단자(14)는 잠금 니브(24)에 의해 단자 공동(20) 안에서 위쪽으로 밀리고 단자 홀드 다운 빔(26)이 위쪽으로 구부러지게 한다. 잠금 엣지(50)가 잠금 니브(24)의 뒤쪽 및 앞쪽 표면의 접합부에 의해 형성된 리지(ridge)를 넘어서 밀린 후에, 단자(14) 홀드 다운 빔(26)은 부분적으로 휘어진 위치로 탄성 복귀하고 잠금 엣지가 잠금 니브(24)와 맞물리도록 잠금 니브(24)가 리세스(48) 내로 수용되므로, 단자가 의도치 않게 단자 공동(20)으로부터 빠지는 것을 방지한다. 잠금 니브(24)가 리세스(48) 내에 수용될 때, 제1 단자 홀드 다운 범프(34)는 상부 표면(52)의 제1 부분(54)에 맞물리고 제2 단자 홀드 다운 범프(38)는 상부 표면(52)의 제2 부분(56)에 맞물리며, 단자 홀드 다운 빔(26)은 부분적으로 구부러진 상태로 남아있고 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프(34, 38)를 통해 단자(14)에 스프링력을 가하여, 단자(14)를 바닥(22)을 향해 편향되게 한다. 단자 홀드 다운 빔(26)에 의해 단자(14)에 가해지는 스프링력은 제1 커넥터 본체(12)를 제2 커넥터 본체(16)에 조립하는 동안 단자 공동(20) 내 단자(14)를 유지하는데 충분하다.

도 3과 4에 도시된 것처럼, 접촉 부분(30)은 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프(34, 38)의 중간에 위치하고 이에 대향하는 단자 홀드 다운 빔(26)의 상부측에 빔 홀드 다운 범프(58)을 형성한다. 빔 홀드 다운 범프(58)는 제1 커넥터 본체(12)를 넘어서 연장한다. 제1 커넥터 본체(12)가 커넥터 수용 공동(60)(이하, 제2 커넥터 본체(16)의 슈라우드(60)라고 함) 안에 수용될 때, 빔 홀드 다운 범프(58)는 슈라우드(60)의 내부 표면(62)에 압축적으로 맞물린다. 빔 홀드 다운 범프(58)와 슈라우드(60)의 내부 표면(62) 사이의 압축성 접촉은 단자 홀드 다운 빔(26)의 접촉 부분(30)에 압축성 힘을 발생시키며, 이는 단자(14)의 상부 표면(52)에 제1 및 제2 홀드 다운 범프(34, 38)에 의해 가해지는 법선력의 증가를 일으킨다. 임의의 특정 동작 이론에 얽매이지 않고, 이 증가된 법선력은 진동에 의해 발생될 수 있는 단자(14)와 단자 공동(20) 사이의 상대적인 움직임을 저지한다.

도 5에서 보여지듯이, 잠금 니브(24)의 측벽은 측방향 쐐기(64)를 형성한다. 쐐기(64)의 측면은 바닥(22)과 인접한 단자 공동(20)의 측벽으로부터 가늘어지고 단자(14)의 하부 표면(46)에서 리세스의 두 측벽(66)에 맞물리도록 구성된다. 쐐기(64)의 측면은 리세스(48)의 두 측벽(66)과 긴밀한 접촉을 하고 있다. 임의의 특정 동작 이론에 얽매이지 않고, 리세스(48)와 쐐기(64)의 맞물림은 단자 공동(20) 내에서 단자(14)의 측방향 움직임을 저지한다. 단자(14)의 종방향 움직임을 제한하는 잠금 엣지(50)와 단자(14)의 수직방향 움직임을 제한하는 단자 홀드 다운 빔(26)의 조합에서, 단자 공동(20) 내 단자(14)의 움직임은 세 직교축 상에서 저지된다.

다시 도 4를 참조해보면, 제1 커넥터 본체(12)는 단자 공동(20)이 이를 통해 대응하는 수형 단자(18)를 수용하도록 구성된 제1 개구부(70)를 형성하는 전방면(front face)(68)을 가지며, 단자 공동(20)이 이를 통해 단자를 수용하도록 구성된 제2 개구부(74)를 형성하는 후방면(rear face)(72)을 가진다. 전방면(68)은 또한 전방면(68)으로부터 단자 공동(20)에 이르는 채널(78)을 위한 제3 개구부(76)를 형성한다. 채널(78)은 단자 공동(20)에 있는 단자(14)의 하부 표면(46)과 접촉하기 위한 세장형 툴(80)의 삽입을 위해 구성된다. 전방면(68)은 단자 공동(20)에 제1 및 제3 개구부(70, 76) 외의 임의의 다른 개구부를 형성하지 않는다.

채널(78)은 단자 공동(20)의 바닥(22)에 대해 평행하지 않다. 채널(78)은 바닥(22)에 관해 10에서 60도 범위에 있는 예각을 형성한다. 채널(78)은 잠금 니브(24)의 앞쪽의 단자 공동(20)에 들어간다. 툴(80)은 적어도 두 개의 다른 목적을 위해 사용될 수 있다. 툴(80)은 단자(14)가 단자 공동(20) 내에 있고 하부 표면(46)이 바닥(22)과 접촉하고 있는지를 확인하는데 사용될 수 있다. 툴(80)은 단자(14)의 존재가 적절히 검출되는 채널(78) 내 삽입의 적정한 깊이를 나타내는 게이지(gauge)일 수 있다. 툴(80)은 추가적으로 또는 대안적으로 에너지를 공급받은 단자(14)와 툴(80) 사이의 전기적 연속성을 시험하도록 구성된 전도성 툴일 수도 있다. 추가적으로 또는 대안적으로 툴(80)은 잠금 엣지(50)를 잠금 니브(24)와 분리하도록 바닥(22)으로부터 단자(14)를 밀어내는데 사용될 수 있으며, 이는 단자(14)가 제2 개구부(74)를 통해 단자 공동(20)으로부터 이탈되는 것을 가능하게 한다. 툴(80)은 단자(14)의 하부 표면(46)과 접촉하도록 구성되었기 때문에, 툴(80)은 제1 개구부를 통해 접근 가능한 단자(14)의 개방 단부(40)에 있는 정합하는 표면(82)에 손상을 일으킬 가능성이 낮다.

단자 홀드 다운 빔(26)을 포함하는 제1 커넥터 본체(12)는 바람직하게는 유리 충진 폴리머 재료로 이루어져있다. 빔(26)에서 연장하는 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프(34, 38)를 가진 단자 홀드 다운 빔(26)의 형상은 원하는 형상을 형성하는데 필요한 몰드의 복잡성 때문에 통상적인 사출 성형 기술을 사용하여 형성하기 매우 어려울 것이며, 그러므로, 제1 커넥터 본체(12)는 SLA(stereolithography), DLP(digital light processing), FDM(fused deposition modeling), FFF(fused filament fabrication), SLS(selective laser sintering), SHS(selecting heat sintering), MJM(multi-jet modeling), 그리고 3DP(3D printing)와 같은 부가식 제조 공정에 의해 바람직하게 형성된다.

여기에서 도시된 제1 및 제2 커넥터 본체(12, 16)는 한 쌍의 단자(14), 공동(20) 그리고 연관된 구조를 형성하는 반면, 단일 단자 또는 두 개보다 많은 단자를 가지는 커넥터 시스템의 다른 실시예들이 고려될 수 있다. 두 개보다 많은 단자는 여러 개의 다른 행과 열에 배열될 수 있다.

따라서 전기 커넥터 어셈블리(10)가 제공된다. 커넥터 시스템(10)은 단자 공동(20) 내 단자(14)의 움직임을 제한하도록 구성되어, 진동으로 인한 단자(14)와 정합 전기 커넥터(16)의 대응하는 정합 단자(18) 사이에 프레팅(fretting) 부식을 감소시키는 이점을 제공한다. 전기 커넥터 어셈블리(10)는 또한 단자(14)가 단자 공동(20) 내로 삽입되었을 때 단자 홀드 다운 빔(26)의 스프링력만을 극복하면 되기 때문에 낮은 단자 삽입력의 이점을 제공하는 반면 제1 커넥터 본체(12)가 제2 커넥터 본체(16) 내에 삽입되고 슈라우드(60)의 내부 표면(62)이 단자 홀드 다운 빔(26)을 아래로 누를 때 단자 홀드 다운 빔(26)에 의해 단자(14)에 가해지는 힘은 증가된다. 경사진 채널(78)은 더 나아가 단자 공동(20)에 단자(14)의 배치를 검증하기 위해 단자(14)의 하부 표면(46)에 접근하고 그리고 단자(14)의 정합 표면(82)과 접촉 없이 단자 공동(20)으로부터 단자(14)가 이탈시켜 툴(80)에 의한 단자(14)의 정합 표면(82) 손상의 기회를 제거하는 이점들을 제공한다. 부가식 제조 공정을 사용하여 제1 커넥터 본체(12)를 형성하는 것은 또한 단자 홀드 다운 빔(26)이 통상적인 사출 성형 기술로 얻기 어렵거나 불가능할 수 있는 구성을 형성 가능하게 한다.

반면 본 발명은 바람직한 실시예의 관점에서 기술하였지만, 본 발명이 이에 따라 제한되는 것을 의도하지 않으며, 대신 하기의 청구항에 명시된 범위에 의해서만 제한된다. 나아가, 제1, 제2 등의 용어 사용이 어떠한 중요도의 순서를 의미하지 않으며, 대신, 제1, 제2 등의 용어는 한 구성요소를 다른 것과 구별하기 위해 사용된 것이다. 게다가, "한" 등의 단수형 용어 사용은 수량의 제한을 의미하지 않으며, 대신, 언급된 항목이 적어도 하나 존재함을 의미한다.

Claims

전기 커넥터 시스템(10)이며,
단자 수용 공동(20)이 내부에 형성되어 있는 제1 커넥터 본체(12)로서, 강성 바닥(22)으로부터 상기 단자 수용 공동(20) 내로 연장하는 강성 잠금 니브(24)를 가진 강성 바닥(22)에 의해 일부가 형성된 단자 수용 공동(20) 그리고 상기 강성 바닥(22) 위에 배치된 상기 단자 수용 공동(20) 내로 연장하는 가요성 빔(26)을 가지며, 상기 가요성 빔(26)은 상기 제1 커넥터 본체(12)에 고정되어 있는 적어도 하나의 고정 단부(28) 및 접촉 부분(30)을 가지며, 상기 접촉 부분(30)은 상기 단자 수용 공동(20) 내로 연장하는 제1 단자 홀드 다운 범프(34) 그리고 상기 제1 단자 홀드 다운 범프(34)와 구별되며 상기 단자 수용 공동(20) 내로 연장하는 제2 단자 홀드 다운 범프(38)를 가지는, 제1 커넥터 본체(12); 및
대응하는 정합 단자(18)와 연결하도록 구성된 제1 단부(40), 와이어에 고정되도록 구성된 제2 단부(42), 그리고 상기 제1 및 제2 단부(40, 42) 중간의 본체 부분(44)을 가지며, 상기 본체 부분(44)은 강성 잠금 엣지(50)를 형성하는 하부 표면(46)을 가지고, 상기 본체 부분(44)은 상기 강성 잠금 엣지(50) 앞쪽의 제1 부분(54) 및 상기 강성 잠금 엣지(50) 뒤쪽의 제2 부분(56)을 가지는 상부 표면(52)를 가지는, 단자(14)
를 포함하고,
상기 단자(14)는 제1 단자 홀드 다운 범프(34)가 상기 상부 표면(52)의 제1 부분(54)에 맞물리고 제2 단자 홀드 다운 범프(38)가 상기 상부 표면(52)의 제2 부분(56)에 맞물리도록 상기 단자 수용 공동(20)에 수용되어, 상기 단자(14)를 상기 강성 바닥(22)을 향해 편향되게 하며, 상기 강성 잠금 니브(24)가 상기 강성 잠금 엣지(50)에 맞물려서, 상기 단자(14)를 의도치 않게 상기 단자 수용 공동(20)으로부터 빠지는 것을 방지하는, 전기 커넥터 시스템(10).
제1항에 있어서, 상기 전기 커넥터 시스템(10)은 커넥터 수용 공동(60)을 형성하는 제2 커넥터 본체(16)를 추가로 포함하고, 상기 접촉 부분(30)이 상기 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프(34, 38)의 중간에 위치하며 이에 대향하는 빔 홀드 다운 범프(58)를 형성하고, 상기 제1 커넥터 본체(12)는 상기 빔 홀드 다운 범프(58)가 상기 커넥터 수용 공동(60)의 내부 표면(62)에 맞물리도록 커넥터 수용 공동(60)에 수용되어, 상기 가요성 빔(26)이 상기 강성 바닥(22)을 향해 더 편향되게 하고 상기 단자(14)의 상부 표면(52)에 상기 제1 및 제2 단자 홀드 다운 범프(34, 38)에 의해 가해지는 법선력을 증가시키는, 전기 커넥터 시스템(10).
제2항에 있어서, 상기 제1 커넥터 본체(12)가 제1 개구부(70)를 형성하는 제1 면을 가지고 상기 제1 개구부를 통해 상기 단자 수용 공동(20)이 대응하는 정합 단자(18)를 수용하며, 상기 제1 커넥터 본체는 제2 개구부(74)를 형성하는 제2 면을 가지고 상기 제2 개구부를 통해 상기 단자 수용 공동(20)이 상기 단자(14)를 수용하는, 전기 커넥터 시스템(10).
제3항에 있어서, 상기 제1 면은 상기 단자 수용 공동(20)과 연통하는 채널(78)을 위한 제3 개구부(76)를 포함하며, 상기 채널(78)은 상기 단자 수용 공동(20)에서 상기 단자(14)의 하부 표면(46)에 접촉하기 위한 세장형 툴(80)의 삽입을 위해 구성된, 전기 커넥터 시스템(10).
제4항에 있어서, 상기 채널(78)이 상기 강성 바닥(22)에 대해 평행하지 않은, 전기 커넥터 시스템(10).
제5항에 있어서, 상기 채널(78)이 10에서 60도 범위에서 상기 강성 바닥(22)에 관해 예각을 형성하는, 전기 커넥터 시스템(10).
제4항에 있어서, 상기 채널(78)이 상기 강성 잠금 니브(24)의 앞쪽의 단자 수용 공동(20)에 들어가는, 전기 커넥터 시스템(10).
제4항에 있어서, 상기 제1 커넥터 본체(12)가 복수의 단자 수용 공동(20)을 형성하며, 상기 제1 면이 복수의 단자 수용 공동(20)에 대한 복수의 제1 개구부(70) 및 제3 개구부(76)를 형성하고 복수의 단자 수용 공동(20)에 대한 어떠한 다른 개구부도 형성하지 않는, 전기 커넥터 시스템(10).
제4항에 있어서, 상기 툴(80)은 상기 단자(14)가 상기 단자 수용 공동(20) 내에 존재하고 상기 하부 표면(46)이 상기 강성 바닥(22)과 접촉하고 있는 것을 확인하도록 구성된 제1 툴(80)인, 전기 커넥터 시스템(10).
제4항에 있어서, 상기 툴(80)은 상기 강성 잠금 엣지(50)가 상기 강성 잠금 니브(24)와 분리되도록 상기 단자(14)를 상기 강성 바닥(22)으로부터 밀어내도록 구성된 제2 툴(80)인, 전기 커넥터 시스템(10).
제1항에 있어서, 상기 제1 커넥터 본체(12)가 SLA(stereolithography), DLP(digital light processing), FDM(fused deposition modeling), FFF(fused filament fabrication), SLS(selective laser sintering), SHS(selecting heat sintering), MJM(multi-jet modeling), 그리고 3DP(3D printing)으로 이루어진 목록으로부터 선택된 부가식 제조 공정에 의해 형성되는, 전기 커넥터 시스템(10).
제11항에 있어서, 상기 가요성 빔(26)이 유리 충진 폴리머 재료로 이루어지는, 전기 커넥터 시스템(10).
제1항에 있어서, 상기 강성 잠금 니브(24)의 테이퍼형 측벽이 상기 단자(14)의 하부 표면(46)에 있는 리세스(48) 측벽에 맞물려, 상기 단자 수용 공동(20)에 있는 상기 단자(14)의 측방향 움직임을 저지하는, 전기 커넥터 시스템(10).
제1항에 있어서, 상기 단자(14)가 암형 단자(14)이고, 상기 대응하는 정합 단자(18)는 수형 단자(18)이고, 상기 제1 단부(40)가 상기 수형 단자(18)를 수용하도록 개방되어 있는, 전기 커넥터 시스템(10).