KR102026491B1 - 회전식 잠금 커넥터 - Google Patents

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크레이그 뉴메이어
마이클 호루크
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Abstract

본 발명은 정합 아답터 및 록링과 정합하도록 크기 설정되는 커넥터 하우징을 포함하는 회전식 커넥터 조립체에 관한 것이다. 커넥터 하우징은 적어도 하나의 가요성 탭을 포함한다. 록 링은 커넥터 하우징의 적어도 일부 위에 배치된다. 커넥터 하우징과 록 링 중 하나는 안내 핀을 포함하고, 다른 하나는 안내 핀과 가요성 탭 사이에 배치되는 안내 부재를 포함한다. 록 링의 제1 방향 회전은 커넥터 하우징 내에 정합 아답터를 보유하기 위해 탭을 제1 위치로 반경방향 내측으로 구부리고, 제2 위치로의 록 링의 제2 방향 회전은 커넥터 하우징으로부터 정합 아답터를 해제하기 위해 탭을 반경방향 외측으로 구부린다. 록 링이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전하는 동안, 안내 핀은 안내 부재에 대해 상대 이동한다.

Description

회전식 잠금 커넥터 {ROTARY LOCKING CONNECTOR}
본 발명은 전기 구성요소들을 위한 커넥터에 관한 것이다.
전기 구성요소들은 센서를 버스와 네트워크에 연결하는 것을 포함한 다양한 목적으로 이용된다. 최신 자동차들은 무수한 센서들을 포함한다. 일반적으로, 각각의 센서는 전력의 접속과 접속 해제를 허용하는 커넥터와, 센서와 제어기 또는 제어 시스템 사이에 통신선(일반적으로 다중 와이어 형태)을 포함한다. 일부 예시에서, 통신선과 전력선은 자동차 버스 또는 네트워크(이후 "자동차 버스"로 지칭됨)의 일부가 된다. 따라서, 접속을 재형성하기 위해 물리적으로 와이어를 절단하고 접합할 필요 없이 센서를 접속하고 교체할 수 있다.
자동차(예를 들어, 승용차, 상업용 트럭 등)를 조립하는 동안, 센서들은 자동차 내에 장착되어야 하고 자동차 버스에 접속되어야 한다. 이러한 작업들은 일반적으로 (로봇이나 다른 자동화 기계가 아닌) 기술자 또는 조립자에 의해 수행된다. 적어도 일부 기존의 커넥터들은 자동차를 조립하는 동안 기술자가 많은 조립 시간과 에너지를 투입할 것을 요구한다. 특정 센서들은 하나 이상의 단자들을 갖는 정합 아답터를 포함한다. 자동차 조립을 용이하게 하기 위해, 정합 아답터에 쉽게 접속 및 접속 해제되는 커넥터를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 사용되는 동안 확실한 유지력(positive holding force)을 제공하는 커넥터를 갖는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 회전식 커넥터는 정합 아답터와 접속되도록 구성된다. 회전식 커넥터는 정합 아답터 및 록 링(lock ring)과 정합하도록 크기 설정되는 커넥터 하우징을 포함한다. 커넥터 하우징은 적어도 하나의 가요성 탭을 포함한다. 록 링은 커넥터 하우징의 적어도 일 부분 위에 배치된다. 커넥터 하우징과 록 링 중 하나는 안내 핀을 갖고, 커넥터 하우징과 록 링 중 다른 하나는 안내 핀과 가요성 탭 사이에 배치되는 안내 부재를 포함한다. 록 링의 제1 방향 회전은 커넥터 하우징 내에 정합 아답터를 보유하기 위해서 탭을 제1 위치로 반경방향 내측으로 구부리고, 제2 위치로의 록 링의 제2 방향 회전은 커넥터 하우징으로부터 정합 아답터를 해제하기 위해 탭을 반경방향 외측으로 구부린다. 록 링이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전하는 동안 안내 핀은 안내 부재에 대해 이동한다.
또 다른 실시예에서, 회전식 커넥터는 정합 아답터와 접속되도록 구성된다. 회전식 커넥터는 정합 아답터 및 록 링과 정합하도록 크기 설정되는 커넥터 하우징을 포함한다. 커넥터 하우징은 적어도 하나의 안내 핀 및 적어도 하나의 가요성 탭을 포함한다. 록 링은 적어도 하나의 안내 핀을 수용하고 내부의 적어도 하나의 안내 핀의 이동을 허용하도록 구성되는 안내 채널을 포함한다. 록 링의 제1 방향 회전은 커넥터 하우징 내에 정합 아답터를 보유하기 위해서 탭을 제1 위치로 반경방향 내측으로 구부리고, 제2 위치로의 록 링의 제2 방향 회전은 커넥터 하우징으로부터 정합 아답터를 해제하기 위해 탭을 반경방향 외측으로 구부린다.
본 발명의 실시예들의 이점들 중 하나는 커넥터 형상이 오직 일 위치에서 커넥터 조립을 허용하고, 유사하게 오직 일 위치에서 분해를 허용하는 것이다. 게다가, 커넥터는 회전하는 동안 파지를 돕는 널링과 로브를 포함한다. 추가로, 록 링이 결합된 이후에 가요성 탭의 반경방향 외측으로의 이동을 방지하기 위해 반경방향 간섭이 제공되도록 록 링이 설계된다. 이는 가요성 탭 후방에 지지를 제공하여 커넥터를 분해하기 위해 필요한 축방향 부하가 조립 후에 증가된다. 이는 자동차가 이용될 때 센서와의 접속을 유지하는 것을 돕는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전식 록 링 및 커넥터와 조립된 정합 아답터의 사시도이다.
도 2a는 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터의 분해도이다.
도 2b는 도 1의 회전식 로킹 커넥터의 록 링의 사시도이다.
도 2c는 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터 일부의 단면도이다.
도 3a는 개방 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터의 평면도이다.
도 3b는 개방 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터의 평면도이다.
도 3c는 개방 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터 일부의 단면도이다.
도 3d는 개방 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 커넥터 조립체 내에 배치되는 정합 아답터의 평면도이다.
도 4a는 잠금 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터의 평면도이다.
도 4b는 잠금 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터의 평면도이다.
도 4c는 잠금 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 링 및 커넥터 일부의 단면도이다.
도 4d는 잠금 위치에서의 도 1의 회전식 로킹 커넥터 조립체 내에 배치되는 정합 아답터의 평면도이다.
본 발명의 임의의 실시예가 상세하게 설명되기 전에, 본 발명은 그 응용예가 이하의 설명에서 개시되거나 또는 이하의 도면에서 도시되는 구성요소들의 구성 및 구조의 상세한 내용에 제한되지 않음이 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하고 다양한 방법으로 실시되거나 실행될 수 있다.
도 1은 정합 아답터(6)에 접속되는 회전식 커넥터 조립체(5)를 도시한다. 정합 아답터는 센서에 접속된다(미도시). 회전식 커넥터 조립체(5)는 커넥터 하우징(10)을 포함한다. 커넥터 하우징(10)은 정합 아답터(6)와 정합하도록 크기 설정되고, 록 링(20)을 포함한다. 커넥터 하우징(10) 및 록 링(20)은 사출 성형되는 플라스틱 재료로부터 생산될 수 있고, 또는 다른 적절한 재료로부터 제조될 수 있다.
도 2a에서 가장 잘 도시된 것처럼, 커넥터 하우징(10)은 일반적으로 중공의 원통 형상을 갖고 한 쌍의 안내 핀(11)과 한 쌍의 가요성 록 탭(12)을 갖는다. 커넥터 하우징(10) 내의 중공 공간은 정합 아답터(6)(도 1)가 그 안에 꼭 끼워 맞춰지는 것을 가능하게 한다. 커넥터 하우징(10)은 정합 아답터(6)(도 1)와 커넥터 하우징(10) 사이(그리고, 궁극적으로 센서와, 자동차 버스 및/또는 제어기와 같은 다른 구성요소들 사이)에 전기적인 접속을 제공하기 위해 단자(13)(도 3a 및 도 3b)를 또한 포함할 수 있다. 3개의 단자(13)가 도 3a 및 도 3b에 도시되고, 단자(13)는 커넥터 하우징(10) 내부의 하부에 배치될 수 있다(도 1). 도 2a를 계속 참조하면, 하우징 채널(14)이 커넥터 하우징(10)의 외주면을 따라 원주 방향으로 배치된다. 하우징 채널(14)은 [이하에서 설명되는 리브(28)를 통해(도 2b)] 커넥터 하우징(10) 상에 록 링(20)을 보유하고, 록 링(20)의 과회전을 방지하기 위해 기계적인 단부 스톱을 제공한다.
안내 핀(11)은 일반적으로 원통 형상을 갖는다. 2개의 안내 핀(11)이 도 2a에서 도시되고, 커넥터 하우징의 상부면(15) 상에 서로 마주 보게 배치된다. 대체 실시예에서, 안내 핀(11)은 록 링(20) 상에 배치될 수 있다. 게다가, 안내 핀(11)의 개수는 2개에 제한되지 않는다. 커넥터 하우징(10) 또는 록 링(20)은 단일 안내 핀을 포함할 수 있고, 또는 특정 응용예의 필요에 따라 2개 보다 많은 안내 핀을 포함할 수 있다. 록 링이 회전하는 동안 안내 핀(11)은 안내 부재(24)에 대해(도 2b) 상대 이동한다(이하에 더 설명됨).
2개의 탭(12)이 도 2a에 도시되고, 각각은 반경방향 내측으로 안내 핀(11) 중 하나 앞에 배치된다. 따라서, 탭(12)의 개수는 이 실시예에서 안내 핀(11)의 개수와 동일하다. 탭(12)은 커넥터 하우징(10)으로의 정합 아답터(6)의 조립을 허용하기 위해 반경방향 외측으로 구부러진다. 탭(12)은 정합 아답터(6)(도 1)와 상호 체결되고, 힘이 정합 아답터(6)(도 1) 또는 커넥터 하우징(10) 상에 작용할 때 접속을 유지하기 위해 축방향 강도를 제공한다.
도 2a 및 도 2b에서 가장 잘 도시된 것처럼, 록 링(20)은 일반적으로 원통 형상을 갖는다. 록 링(20)은 상부면(21)과 하부면(22) 사이에 형성되는 오목부(23)를 포함한다. 록 링(20)은 커넥터 하우징(10) 위에 배치되어 감싸도록 크기 설정되고, 커넥터 하우징(10)에 대해 상대 회전 가능하다. 록 링(20)의 고유한 형상은 록 링(20)의 일 위치에서만 정합 아답터(6)(도 1)의 조립을 허용하고, 유사하게 일 위치에서만 정합 아답터(6)(도 1)의 분해를 허용한다.
도시된 실시예에서, 록 링(20)이 회전하는 동안 록 링(20)은 커넥터 하우징(10) 상에 배치되는 안내 핀(11)에 대해 상대 이동하는 한 쌍의 안내 부재(24)를 포함한다. 대안적으로, 록 링(20)이 안내 핀(11)을 포함하고 커넥터 하우징(10)이 안내 부재(24)를 포함할 수 있다. 안내 부재(24)는 안내 핀(11)과 탭(12) 사이에 적어도 부분적으로 배치된다. 일부 실시예에서, 안내 부재(24)는 안내 핀(11)을 수용하고 내부의 안내 핀(11)의 이동의 범위를 한정하는 안내 핀 채널(24)이다. 도 2b에 도시된 것처럼, 채널(24)들은 안내 핀(11)의 위치에 대응하여 록 링(20)의 하부면(22) 상에 마주 보며 배치된다. 안내 핀 부재(24)는 각 단부 상에 멈춤쇠(25)를 포함하고, 이것은 개방 위치 또는 폐쇄 위치 각각을 보장하기 위해 확실한 피드백을 제공한다.
록 링(20)은 하부면(22)의 주연 주위에 배치되고 하부면(22)으로부터 하향 연장되는 덮개(26)를 또한 포함할 수 있다. 도 2b에서 도시된 것처럼, 덮개(26)는 안내 핀 채널(24)들 사이에 배치되고, 복수의 덮개부(26')를 형성하는 반경방향으로 이격되는 갭을 포함할 수 있다. 덮개는 록 링을 회전시키기 위해 작동자에 의해 파지되도록 설계된다. 록 링(20)의 파지를 돕기 위해, 덮개부(26')는 덮개부(26')의 외측부 상에 톱니꼴 또는 널링(27)(knurling)을 포함할 수 있다. 덮개부(26')의 내측부는 덮개부(26')를 가로질러 측방향으로 연장되는 링 보유 리브(28)를 포함할 수 있다. 도 2c에서 도시된 것처럼, 링 보유 리브(28)는 커넥터 하우징(10)의 하우징 채널(14) 내에 끼워맞춰지는 크기 및 형상을 갖는다.
도 2b를 계속 참조하면, 오목부(23)의 주연은 오목부(23) 안으로 돌출되는 한 쌍의 록 링 로브(29)를 포함하고, 각각의 로브(29)는 이 실시예에서 탭(12) 중 하나에 대응된다. 로브(29)는 록 링(20)이 정합 아답터(6)와 결합된 후에 탭(12)이 반경방향 외측으로 구부러지는 것을 방지하는 반경방향 간섭을 제공한다. 더 구체적으로, 로브(29)는 탭(12) 후방의 지지를 제공하여, 회전식 커넥터 조립체(5)(도 1)로부터 정합 아답터(6)(도 1)를 분해하기 위해 필요한 축방향 부하가 증가된다.
회전식 로킹 커넥터(5)(도 1)를 이용하기 위해, 록 링(20)은, 도 3a 내지 도 3d에서 도시된 것처럼, 먼저 클리어 위치 또는 개방 위치(OP)로 제1 방향으로(예를 들어, 시계 방향) 회전된다. 특히, 도 3b 및 3c에서 도시된 것처럼, 안내 핀(11)은 록 링(20)의 각각의 안내 부재(24)에 대해 [또는 각각의 채널(24) 내부에서] 제1 방향으로 상대 이동하고, 안내 부재(24)의 멈춤쇠(25)가 개방 위치(OP)를 보장하기 위해 확실한 피드백을 제공한다. 동시에, 도 3a에서 도시된 것처럼, 록 링 로브(29)는 도 3d에 도시된 정합 아답터(6)의 장전을 허용하기 위해 탭(12)에 대해 클리어 위치로 회전된다. 개방 위치(OP)에서, 탭(12)은 정합 아답터(6)의 결합과 결합해제를 위한 간극을 제공한다.
커넥터 하우징(10) 내에 정합 아답터(6)를 보유하기 위해서, 록 링(20)은 도 4a 내지 도 4d에서 도시된 잠금 위치(LP)로 반대 방향인 제2 방향(예를 들어, 반시계방향)으로 회전된다. 특히, 도 4b 및 도 4c에서 도시된 것처럼, 안내 핀(11)은 록 링(20)의 각각의 안내 부재(24)에 대해 반대 방향인 제2 방향으로 상대 이동하고, 안내 부재(24)의 멈춤쇠(25)(도 2b)는 잠금 위치(LP)를 보장하기 위해 확실한 피드백을 제공한다. 동시에, 도 4a에서 도시된 것처럼, 록 링 로브(29)는 탭(12) 뒤에 위치하도록 회전되어, 탭(12)의 확실한 위치 및 보강을 제공하기 위해 탭(12)을 록 링(20)의 오목부(23)(도 2b) 내부로 돌출시킨다. 잠금 위치(LP)에서, 도 4c 및 도 4d에서 도시된 것처럼, 탭(12)은 커넥터 하우징(10) 내에 정합 아답터(6)를 보유하기 위해 정합 아답터(6)에 축방향력을 제공한다. 커넥터 하우징(10)으로부터 정합 아답터(6)를 접속 해제하기 위해, 록 링(20)은 개방 위치(OP)로 회전 복귀되어야 한다.
본문과 도면이 회전식 잠금 커넥터의 특정 실시예를 설명하고 도시하지만, 당해 기술 분야의 숙련자는 대안적인 구조가 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 채용될 수 있음을 인식해야 한다.

Claims (19)

  1. 정합 아답터에 접속되도록 구성되는 회전식 커넥터이며,
    정합 아답터와 정합되도록 크기 설정되고 적어도 하나의 가요성 탭을 포함하는 커넥터 하우징,
    커넥터 하우징의 적어도 일 부분 주위에 배치되는 록 링을 포함하고,
    커넥터 하우징과 록 링 중 하나는 안내 핀을 포함하고, 커넥터 하우징과 록 링 중 다른 하나는 내부에서 안내 핀이 이동하는 것을 허용하는 안내 채널을 포함하고,
    록 링의 제1 방향 회전은 커넥터 하우징 내에 정합 아답터를 보유하기 위해 탭을 제1 위치로 반경방향 내측으로 구부리고, 제2 위치로의 록 링의 제2 방향 회전은 커넥터 하우징으로부터 정합 아답터를 해제하기 위해 탭을 반경방향 외측으로 구부리고,
    적어도 하나의 안내 핀은 탭이 구부러지도록 록 링이 제1 위치와 제2 위치 사이에서 회전하는 동안 안내 채널에 대해 상대 이동하는
    회전식 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    커넥터 하우징은 정합 아답터와 커넥터 하우징 사이의 전기적 접속을 위한 단자를 포함하는
    회전식 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    탭은 제1 위치에서 정합 아답터와 상호체결되는
    회전식 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    록 링의 회전은 안내 채널에 대한 안내 핀의 이동의 범위를 한정하는
    회전식 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    각각의 탭을 위한 록 링 로브를 더 포함하고, 록 링 로브는 제1 위치에서 탭의 외측 이동을 방지하는 반경방향 간섭을 제공하는
    회전식 커넥터.
  6. 제5항에 있어서,
    록 링 로브는 탭의 반경방향 외측으로 배치되는
    회전식 커넥터.
  7. 제5항에 있어서,
    록 링은 오목부를 포함하고, 록 링 로브는 오목부의 주연 상에 형성되고 오목부 내부로 돌출되는 돌출부인
    회전식 커넥터.
  8. 제1항에 있어서,
    록 링은 커넥터 하우징 상에 록 링을 보유하기 위해 적어도 하나의 보유 리브를 포함하는
    회전식 커넥터.
  9. 제8항에 있어서,
    커넥터 하우징은 보유 리브를 위해 하우징 채널을 포함하는
    회전식 커넥터.
  10. 제1항에 있어서,
    록 링은 커넥터의 조립 상태에서 커넥터 하우징의 주연을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되는 덮개를 포함하는
    회전식 커넥터.
  11. 제10항에 있어서,
    덮개는 널링부를 포함하는
    회전식 커넥터.
  12. 제10항에 있어서,
    덮개는 반경방향으로 이격된 갭을 포함하는
    회전식 커넥터.
  13. 제10항에 있어서,
    회전식 커넥터는 적어도 2개의 탭을 포함하고, 덮개는 탭들 사이에 배치되는
    회전식 커넥터.
  14. 제1항에 있어서,
    탭은 조립 상태에서 록 링의 오목부 내부로 돌출되는
    회전식 커넥터.
  15. 제1항에 있어서,
    안내 채널은 커넥터가 제1 위치에 있는 것을 나타내는 제1 멈춤쇠와 커넥터가 제2 위치에 있는 것을 나타내는 제2 멈춤쇠를 포함하는
    회전식 커넥터.
  16. 제1항에 있어서,
    회전식 커넥터는 플라스틱 재료로 제조되는
    회전식 커넥터.
  17. 삭제
  18. 제1항에 있어서,
    안내 채널은 록 링 내에 형성되는
    회전식 커넥터.
  19. 정합 아답터에 접속되도록 구성되는 회전식 커넥터이며,
    적어도 하나의 안내 핀을 포함하는 록 링,
    정합 아답터와 정합되도록 크기 설정되고, 적어도 하나의 안내 핀을 수용하고 내부의 적어도 하나의 안내 핀의 이동을 허용하도록 구성되는 안내 채널과, 적어도 하나의 가요성 탭을 포함하는, 커넥터 하우징을 포함하며,
    록 링의 제1 방향 회전은 커넥터 하우징 내에 정합 아답터를 보유하기 위해 탭을 제1 위치로 반경방향 내측으로 구부리고, 제2 위치로의 록 링의 제2 방향 회전은 커넥터 하우징으로부터 정합 아답터를 해제하기 위해 탭을 반경방향 외측으로 구부리는
    회전식 커넥터.
KR1020140018228A 2013-02-21 2014-02-18 회전식 잠금 커넥터 KR102026491B1 (ko)

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