KR102210292B1 - 전기 아크를 우회시키기 위한 접촉 부분을 갖는 플러그 커넥터 - Google Patents

전기 아크를 우회시키기 위한 접촉 부분을 갖는 플러그 커넥터 Download PDF

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피닉스 컨택트 게엠베하 ＆ 컴퍼니 카게
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Abstract

상대 커넥터 부품(3)에 전기적으로 연결시키기 위한 플러그 커넥터 부품(2)이, 전기적 접촉을 달성하기 위해 대응하는 상대 커넥터 부품(3)의 상대 컨택 요소(31)와 접속 가능하게 맞물릴 수 있는, 컨택 요소(21)를 포함한다. 적어도 부분적으로 탄성적인 샤프트(231) 및 접촉 부분(233)을 포함하는 랜스 요소(lance element)(23)로서, 샤프트(231)의 제1 단부가, 컨택 요소(21)에 연결되며 그리고 접촉 부분(233)은, 샤프트(231)의 제2 단부 상에 제공되어, 플러그 커넥터 부품(2)이 상대 커넥터 부품(3)으로부터 분리될 때, 컨택 요소(21)와 상대 컨택 요소(31) 사이의 전기적 접촉이 이미 끊어진 이후에, 접촉 부분(233)은, 상대 커넥터 부품(3) 상의 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉 상태에서 유지되도록 하는 것인, 랜스 요소(23)가, 또한 제공된다. 본 발명은 그로 인해, 부하 하에서의 연결 도중에 전기 아크 손상에 대한 신뢰할 수 있는 보호가 간단하고 비용 효율적으로 달성되는 것을 허용하는, 플러그 커넥터를 제공한다.

Description

전기 아크를 우회시키기 위한 접촉 부분을 갖는 플러그 커넥터
본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른 상대 플러그 커넥터 부품에 전기적으로 접촉시키기 위한 플러그 커넥터 부품에, 그리고 플러그 커넥터 부품을 상대 플러그 커넥터 부품과 전기적 접촉 상태에 놓이도록 하는 방법에 관한 것이다.
이러한 유형의 플러그 커넥터 부품은, 전기적 접촉을 위해 삽입 방향으로 연관된 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 플러그-인 방식으로 맞물릴 수 있는, 컨택 요소(contact element)를 포함한다. 플러그인 될 때, 컨택 요소는, 전력이 컨택 요소와 상대 컨택 요소 사이에 전달될 수 있도록, 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태에 놓인다.
이러한 유형의 플러그 커넥터 부품은, 예를 들어, 태양광 발전소 또는 자동차 공학에서 사용될 수 있을 것이다.
플러그 커넥터 부품과 상대 플러그 커넥터 부품 사이의 연결이 부하 하에서 생성되는 경우, 아크가, 플러그-인 연결을 생성할 때, 컨택 요소가 상대 컨택 요소와의 전기적 접촉 상태에 이르기 이전에, 컨택 요소와 상대 컨택 요소 사이에서 생성될 수 있을 것이다. 마찬가지로, 플러그 커넥터 부품을 상대 플러그 커넥터 부품으로부터 분리할 때, 아크가, 컨택 요소와 상대 컨택 요소 사이의 접촉이 끊어질 때, 생성될 수 있을 것이다. 이러한 유형의 아크는, 컨택 요소에 그리고 또한 상대 컨택 요소에 손상을 야기할 수 있으며 그리고, 스위칭 프로세스가 빈번하게 수행되는 경우, 극단적인 경우에 파괴로 이어질 수 있을 것이다.
또한 부하 하에서 스위칭되도록 의도되는 그러한 플러그 커넥터들(차단 용량을 갖는 커넥터들(connectors with breaking capacity) 또는 짧게 CBC로 공지되는 것)을 위해, 그에 따라, 아크로부터의 손상에 대해 보호하기 위한 방책이, 제공될 필요가 있다.
DE 10 2011 050 695 B3로부터 공지되는 플러그 커넥터에서, 가스 배출 재료(outgassing material)로 이루어지는 핀이, 플러그 커넥터 부품 상에 제공된다. 아크가, 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소와 상대 플러그 커넥터 부품의 연관된 상대 컨택 요소 사이에서 생성되는 경우, 가스 배출 재료는, 아크를 냉각시키거나 또는 아크에 대한 저항을 증가시키는, 가스를 방출한다.
DE 103 51 393 A1로부터 공지되는 플러그 커넥터에서, 내아크성(arc-resistant) 재료로 이루어지는 부분들은, 플러그 커넥터 부품들 상에 형성된다.
DE 103 24 903 B3로부터 공지되는 플러그 커넥터에서, 아크가 전기적 도전성 부분들 사이에서 생성되는 것을 방지하도록 의도되는, 절연 구역들이, 플러그 커넥터 부품들 상에 형성된다.
본 발명에 의해 해소되는 문제점은, 부하 하에서 스위칭할 때 간단하고 비용 효율적인 방식으로, 아크에 의한 손상에 대한 신뢰할 수 있는 보호를 허용하는, 플러그 커넥터 부품 및, 플러그 커넥터 부품을 상대 플러그 커넥터 부품과 접촉 상태에 놓이도록 하는 방법을 제공하는 것이다.
이러한 문제점은, 청구항 1의 특징부들을 갖는 대상에 의해 해소된다.
따라서, 플러그 커넥터 부품은, 적어도 부분적으로 탄력적인 샤프트 및 접촉 부분(contacting portion)을 포함하는, 랜스 요소(lance element)를 포함한다. 샤프트는, 제1 단부에서, 컨택 요소에 연결된다. 접촉 부분은, 플러그 커넥터 부품이 상대 플러그 커넥터 부품으로부터 분리될 때, 컨택 요소와 상대 컨택 요소 사이의 전기적 접촉이 이미 끊어진 이후에, 접촉 부분이 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태로 유지되도록, 샤프트의 제2 단부에 배열된다.
역으로, 접촉 부분은 바람직하게, 플러그 커넥터 부품이 상대 플러그 커넥터 부품 내로 플러그인 될 때, 컨택 요소 이전에, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태에 놓이도록 설계된다.
그에 따라, 플러그 커넥터 부품이 연관된 상대 플러그 커넥터 부품 내로 플러그인 될 때, 컨택 요소 이전에, 상대 컨택 요소와 접촉 상태에 놓이는, 부가적인 요소가, 컨택 요소 상에 제공된다. 상기 플러그 커넥터 부품을 삽입할 때, 아크가, 상대 컨택 요소와 랜스 요소의 접촉 부분 사이에서 생성될 수 있지만, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소 사이에서는 생성되지 않을 것이다.
역으로, 랜스 요소의 접촉 부분은, 플러그 커넥터 부품이 상대 플러그 커넥터 부품으로부터 분리될 때, 컨택 요소와 상대 컨택 요소 사이의 전기적 접촉이 이미 끊어진 이후에, 상대 컨택 요소와 접촉 상태로 유지된다. 상기 플러그 커넥터 부품을 분리할 때, 역시, 아크가, 그에 따라, 단지 상대 컨택 요소와 접촉 부분 사이에서만 생성될 수 있으며, 그리고 상대 컨택 요소와 컨택 요소 사이에서는 생성되지 않을 것이다.
그에 따라, 아크로부터의 컨택 요소에 대한 손상이, 효과적으로 방지될 수 있다.
접촉 부분은, 아크로부터의 손상을 쉽게 허용할 수 있는, 희생적 부분이다. 접촉 부분은, 전력 전송의 목적을 위한 실제 접촉을 위한 본질적 기능을 갖지 않는다.
접촉 부분의 저항을 증가시키기 위해, 접촉 부분은, 접촉 부분이 아크로부터의 손상에 대한 유리한 저항성을 갖도록, 적어도 부분적으로 내아크성 재료로 이루어지거나, 또는 내아크성 재료로 코팅될 수 있을 것이다. 이러한 유형의 내아크성 재료는, 예를 들어, 은/니켈 재료(Ag/Ni), 텅스텐/구리 재료(W/Cu), 은/아연 산화물 재료(Ag/SnO2), 또는 은/구리 재료(Ag/Cu)일 수 있을 것이다. 다른 재료들이, 고려 가능하며 그리고 가능하다.
플러그인 될 때, 컨택 요소 이전에, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 접촉하는 접촉 부분은, 예를 들어, 삽입 방향으로 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소 너머로 돌출하는 랜스 요소의 접촉 부분에 의해, 달성될 수 있다. 삽입 방향에서 볼 때, 접촉 부분은, 그에 따라, 플러그 커넥터 부품과 상대 플러그 커넥터 부품이 삽입 방향으로 플러그-인 방식으로 서로 맞물릴 때, 접촉 부분이 초기에 상대 컨택 요소와 접촉 상태에 놓이도록, 상대 컨택 요소 내로 플러그인 될 컨택 요소의 단부 전방에 배열된다.
이러한 유형의 돌출하는 구성은, 그러나, 필수적인 것은 아니다. 접촉 부분이, 랜스 요소와 먼저 연결되며 그리고, 분리 도중에, 플러그 커넥터 부품과 연관된 상대 플러그 커넥터 부품 사이의 마지막 전기적 도전성 접촉을 구성한다는 점이, 중요하다. 이는 반드시, 접촉 부분이 또한 기하학적으로 돌출하거나 또는 튀어나온다는 것을, 의미하지 않는다.
역으로, 플러그 커넥터 부품과 상대 플러그 커넥터 부품을 분리할 때, 접촉 부분은, 컨택 요소가 상대 컨택 요소와의 접촉을 이미 상실했을 때, 특정 거리에 걸쳐 상대 컨택 요소와 접촉 상태로 유지된다.
상기 플러그 커넥터 부품을 플러그인 및 분리할 때, 아크가, 그에 따라, 상대 컨택 요소와 랜스 요소의 접촉 부분 사이에서 생성되지만, 상대 컨택 요소와 컨택 요소 사이에서는 생성되지 않는다.
컨택 요소는 접촉 핀 또는 접촉 소켓일 수 있다는 것을 알아야 한다.
컨택 요소는, 원통형 또는 평면형 형상을 가질 수 있을 것이다.
랜스 요소는, 아크가 생성됨에 의한 컨택 요소에 대한 손상을 방지한다. 아크가 플러그 커넥터의 작동에 중요하지 않는 상대 컨택 요소의 구역으로부터 (예를 들어, 접촉에 대해 작동적으로 덜 중요한 상대 컨택 요소의 끝단부로부터) 유래하는 경우, 아크는, 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소의 그리고 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소의, 작동적으로 중요한 부분들에 손상을 입히는 영향을 갖지 않는다.
제1 변형예에서, 접촉 부분은, 샤프트 상에 배열되는 분리형 접촉 요소(contacting element)에 의해 형성될 수 있을 것이다. 이러한 유형의 접촉 요소는, 예를 들어 샤프트의 헤드 상에 배열되며, 그리고 리벳의 방식으로 헤드에 체결될 수 있을 것이다. 접촉 요소는, 완전히 내아크성 재료로 구성될 수 있으며, 또는 대안적으로 내아크성 재료로 코팅될 수 있을 것이다. 이 경우, 랜스 요소의 샤프트는, 내아크성 재료로 이루어져야만 하지 않는다.
제2 변형예에서, 랜스 요소의 샤프트와 일체형인 접촉 부분을 선택하는 것이, 또한 고려될 수 있으며 그리고 가능하다. 접촉 부분은, 그에 따라, 샤프트 상에, 예를 들어 샤프트의 끝단 부분 상에, 직접적으로 몰딩 성형된다. 이러한 경우에, 샤프트는 바람직하게, 완전히 내아크성 재료로 이루어지거나, 또는 내아크성 재료로 코팅된다.
여기서, 랜스 요소 전체는, 접촉 부분이 상대 컨택 요소와 전기적으로 접촉할 수 있도록, 전기적 도전성 재료로 이루어진다.
하나의 실시예에서, 샤프트는, 연결 칼라에 의해 그의 제1 단부에서 컨택 요소에 연결된다. 연결 칼라는, 샤프트가 컨택 요소에 상호 잠금 방식으로 부착되도록, 컨택 요소를 둘러싼다.
그러나, 다른 연결들이, 고려될 수 있다. 랜스 요소는, 예를 들어, 컨택 요소에 용접되거나, 상기 컨택 요소 내로 압착되거나, 또는 상호 잠금 방식으로 연결되거나, 다른 방식으로 상기 컨택 요소에 강제 고정되거나, 또는 일체형으로 접합될 수 있을 것이다.
샤프트는 바람직하게, 컨택 요소 상에서, 삽입 방향과 평행하게 연장된다. 여기서, 삽입 방향에 대해 반경 방향에서 볼 때, 샤프트는 유리하게, 컨택 요소 외측에서 그리고 그에 따라 컨택 요소와 평행하게 측방에서 연장된다. 샤프트가 적어도 부분적으로 탄력적임에 따라(예를 들어, 본질적으로 탄력적으로 유연한 재료로 이루어짐), 샤프트는, 플러그 커넥터 부품이 플러그-인 방식으로 연관된 상대 플러그 커넥터 부품과 맞물릴 때, 삽입 방향에 대해 반경 방향으로 편향될 수 있다. 샤프트 상의 접촉 부분은 그에 따라, 전기적 접촉이 플러그 커넥터 부품 측의 컨택 요소 상의 접촉 부분과 상대 플러그 커넥터 부품 측의 상대 컨택 요소 사이에 생성되도록, 탄력적인 초기 장력(resilient pretension) 하에서, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 접촉 상태에 놓인다.
샤프트가 컨택 요소와 평행하게 연장되지 않는 것이, 또한 고려될 수 있다. 단계적으로, 샤프트는 또한, 만곡되거나, 또는 부분적으로 컨택 요소에 대해 횡방향으로 연장될 수 있을 것이다.
특정 실시예에서, 컨택 요소는, 예를 들어, 접촉 소켓으로서 설계될 수 있을 것이다. 이러한 경우에, 컨택 요소는, 상대 플러그 커넥터 부품의 접촉 핀의 형태의 상대 컨택 요소가 그 내부로 삽입될 수 있는, 삽입 개구를 그들 사이에 형성하는, 복수의 접촉 블레이드를 포함한다. 여기서, 랜스 요소는 바람직하게, 삽입 개구 외부에서, 삽입 방향으로 지향하는 접촉 블레이드들과 평행하게, 연장된다.
그러나, 다른 실시예에서, 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소는 또한, 플러그-인 방식의 상대 플러그 커넥터 부품의 접촉 소켓의 형태의 상대 컨택 요소와 맞물릴 수 있는, 접촉 핀으로서 설계될 수 있을 것이다.
하나의 실시예에서, 복수의 랜스 요소가 또한, 컨택 요소 상에 배열될 수 있을 것이다. 이러한 유형의 랜스 요소들은, 예를 들어, 랜스 요소들이 컨택 요소의 둘레에 걸쳐 분산되도록, 컨택 요소에 연결될 수 있을 것이다. 여기서, 각 랜스 요소는, 아크가 복수의 랜스 요소를 통해 우회될 수 있도록, 접촉 부분을 포함한다.
하나의 실시예에서, 플러그 커넥터 부품은, 컨택 요소가 그 내부에 배열되는 것인, 공간을 형성하는 하우징을 포함한다. 이 경우, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소는, 하우징 내부에서 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소와의 전기적 접촉을 생성하기 위해, 하우징 내의 플러그 개구와 맞물릴 수 있을 것이다.
플러그 커넥터가, 이상에 설명된 유형의 플러그 커넥터 부품 및, 플러그-인 방식으로 플러그 커넥터 부품과 맞물릴 수 있는, 상대 플러그 커넥터 부품을 포함한다. 여기서, 플러그 커넥터 부품은, 상대 플러그 커넥터 부품이 연관된 상보적 상대 컨택 요소를 포함하는 가운데, 소켓, 접촉 핀, 또는 자웅 동체형 컨택 요소(hermaphroditic contact)의 형태의 컨택 요소를 포함할 수 있을 것이다. 이러한 경우에, 랜스 요소가, 플러그 커넥터 부품 측 및 상대 플러그 커넥터 부품 측 양자 모두에, 즉, 예를 들어, 컨택 요소들의 소켓 측 및 핀 측에, 배열될 수 있을 것이다. 상기 커넥터 부품들이 서로 플러그인 될 때 접촉 상태에 놓이는, 2개의 랜스 요소(플러그 커넥터 부품 상의 하나 및 상대 플러그 커넥터 부품 상의 하나)를 구비하도록 플러그 커넥터를 설계하는 것이, 또한 고려될 수 있다. 이러한 유형의 플러그-인 연결이 분리되는 경우, 전기적 작동에 관련되는 컨택 요소들은, 랜스 요소들이 서로 접촉 상태로 유지되는 가운데, 그들의 도전성 연결을 먼저 상실한다. 더 큰 정도로 탈착될 때, 랜스 요소들 또한, 접촉을 상실하며, 아크가, 단지 상기 2개의 랜스 요소 사이에만 생성된다.
문제점은 또한, 플러그 커넥터 부품을 상대 플러그 커넥터 부품과 전기적 접촉 상태에 놓이도록 하는 방법으로서, 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소가 전기적 접촉을 위해 삽입 방향으로 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 플러그-인 방식으로 맞물리게 되는 것인, 방법에 의해 해소된다. 이러한 경우에, 플러그-인 연결 시, 제1 단부에서 컨택 요소에 연결되며 그리고 제2 단부에서 접촉 부분을 지지하는, 적어도 부분적으로 탄력적인 샤프트를 포함하는 랜스 요소의 접촉 부분이, 컨택 요소 이전에, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태에 놓인다.
플러그 커넥터 부품과 관련하여 이상에 설명된 이점들 및 유리한 실시예들은 유사하게, 방법에 또한 적용 가능하며, 그리고 그에 따라, 이 점에 있어서 이상에 진술된 것에 대해 참조가 이루어져야 한다.
본 발명 아래에 놓인 개념은, 도면들에 도시되는 실시예들을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다:
도 1은, 플러그-인 방식으로 삽입 방향으로 상대 플러그 커넥터 부품과 맞물리도록 의도되는 플러그 커넥터 부품을 포함하는, 플러그 커넥터의 사시도이고;
도 2a는, 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소가, 상대 플러그 커넥터 부품의 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태에 놓이기 이전의, 플러그 커넥터 부품의 하우징을 동반하지 않는, 플러그 커넥터 부품 및 상대 플러그 커넥터 부품의 도면이며;
도 2b는, 컨택 요소가 상대 컨택 요소와 전기적 접촉 상태에 놓인 이후의, 도 2a에 따른 장비를 도시하고;
도 3은 플러그 커넥터의 측면도이며;
도 4는 플러그 커넥터의 배면도이고;
도 5a는, 상대 컨택 요소와 전기적으로 접촉하는 컨택 요소를 동반하는, 도 4에 따른 A-A 선을 따르는 플러그 커넥터의 단면도이며,
도 5b는, 상대 컨택 요소로부터 컨택 요소를 분리할 때의, 도 5a에 따른 단면도이고;
도 5c는, 더 큰 정도로 상대 컨택 요소로부터 컨택 요소를 분리할 때의, 도 5b에 따른 단면도이며;
도 5d는, 컨택 요소가 상대 컨택 요소로부터 분리될 때의, 도 5c에 따른 단면도이고;
도 6은 플러그 커넥터 부품의 컨택 요소 상에 배열되는 랜스 요소에 대한 별도의 도면이며; 그리고
도 7은 랜스 요소의 다른 실시예에 대한 도면이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b는, 전선들 사이의 연결을 생성하도록 하기 위한 전기적 접촉을 위해 삽입 방향(E)으로 플러그-인 방식으로 서로 맞물릴 수 있는, 플러그 커넥터 부품(2) 및 연관된 상대 플러그 커넥터 부품(3)을 포함하는, 플러그 커넥터(1)의 실시예를 도시한다.
이러한 유형의 플러그 커넥터(1)는, 예를 들어, 부하 전류를 운반하도록 의도되는 선들을 상호 연결하도록 하기 위해, 태양광 발전소 또는 자동차에서 사용될 수 있을 것이다. 여기서, 플러그 커넥터(1)는, 부하 스위칭 용량을 갖는 플러그 커넥터인 것으로 의도된다. 플러그 커넥터 부품(2) 및 상대 플러그 커넥터 부품(3)은, 그에 따라, 부하 하에서 상호 연결되도록 의도되며, 그리고 또한, 부하 하에서 서로로부터 분리될 수 있다.
플러그 커넥터 부품(2)은, 하우징(20) 내에 둘러싸이는, 접촉 소켓의 형태의 컨택 요소(21)를 포함한다. 접촉 소켓은, 삽입 개구(211)의 둘레에 걸쳐 배열되며, 삽입 방향(E)과 평행하게 연장되고, 원통형 샤프트(212)로부터 연장되며, 그리고 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 접촉 핀의 형태의 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉을 생성하는, 접촉 블레이드들(210)에 의해 형성된다.
접촉 블레이드들(210)로부터 이격되어, 접촉 소자(22)가, 원통형 샤프트(212)에 연결되고, 그러한 소자에 의해, 전선이, 전기적 접촉 상태에 놓이도록 컨택 요소(21)에 연결될 수 있다.
언급된 바와 같이, 상대 플러그 커넥터 부품(3)은, 플러그 커넥터 부품(2)이 상대 플러그 커넥터 부품(3)과 전기적 접촉 상태에 놓이도록 하기 위해, 접촉 블레이드들(210)에 의해 형성되는 삽입 개구(211) 내로, 삽입 방향(E)으로 플러그-인 방식으로 삽입될 수 있는, 원통형 접촉 핀(31)의 형태의 상대 컨택 요소(31)를 포함한다. 접촉 소자(32)가, 상대 컨택 요소(31)에 연결되고, 그러한 소자에 의해, 전선이, 전기적 접촉 상태에 놓이도록 상대 컨택 요소(31)에 연결될 수 있다.
플러그 커넥터 부품(2)을 상대 플러그 커넥터 부품(3)에 플러그-인 방식으로 연결하기 위해, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)가, 도 2b에 도시된 바와 같이, 접촉 블레이드들(210)이 상대 컨택 요소(31)와 전기적으로 접촉하도록 그리고 그에 따라 전기적 연결이 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3) 사이에 생성되도록, 컨택 요소(21)의 삽입 개구(211) 내로 삽입되며, 그리고 삽입 개구(211) 내로 슬라이딩된다.
도 3은, 상대 플러그 커넥터 부품(3)에 연결되는 플러그 커넥터 부품(2)을 동반하는 플러그 커넥터(1)의 측면도이고, 도 4는 플러그 커넥터(1)의 배면도이며, 그리고 도 5a 내지 5d는, 서로로부터 분리되는 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3)을 동반하는 도면들을 도시한다.
플러그 커넥터(1)가 부하 하에서 폐쇄되거나 또는 역으로 부하 하에서 개방되는 경우, 아크가, 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3) 사이에 생성될 수 있을 것이다. 이러한 경우에 플러그 커넥터 부품(2)의 컨택 요소(21)의 접촉 블레이드들(210)에 대한 손상을 방지하기 위해, 플러그 커넥터 부품(2)은, 연결 칼라(230)에 의해 컨택 요소(21)의 원통형 샤프트(212) 상에 배열되며 그리고 적어도 부분적으로 탄력적인 유연성 샤프트(231)에 의해 컨택 요소(21)의 삽입 개구(211) 외부에서 접촉 블레이드들(210)과 평행하게 연장되는, 랜스 요소(23)를 포함한다.
연결 칼라(230)로부터 이격된 단부에서, 이러한 경우에, 샤프트(231)는, 헤드(232) 상의 접촉 부분(233)을 구비하고, 그 부분은, 삽입 방향(E)으로 접촉 블레이드들(210) 너머로 연장되며 그리고 예를 들어 내아크성 재료로 이루어진다.
랜스 요소(23)는, 접촉이 접촉 부분(233)에 의해 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상대 컨택 요소(31)와 플러그 커넥터 부품(2)의 컨택 요소(21) 사이에 생성될 수 있도록, 전기적 도전성 재료로 이루어진다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 접촉 부분(233)은, 상대 컨택 요소(31)가 삽입 개구(211) 내로 삽입될 때, 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉 상태에 놓인다. 플러그 커넥터(1)를 통한 전력의 실제 전송을 위해, 랜스 요소(23)는, 이러한 경우에, 2차적으로 중요하다. 랜스 요소(23)는 특히, 이하에 설명될 것으로서, 컨택 요소(21)로부터 아크를 우회시키기 위해 사용된다.
플러그 커넥터(1)가 개방되는 경우, 상대 컨택 요소(31)는, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 삽입 방향(E)과 반대로 컨택 요소(21) 내의 삽입 개구(211) 밖으로 당겨진다. 이러한 경우에, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)는, 초기에 삽입 개구(211) 밖으로 나오지만, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233)과의 접촉은, 초기에 유지된다.
상대 컨택 요소(31)가, 삽입 방향(E)과 반대로 플러그 커넥터 부품(2)의 하우징(20) 밖으로 추가로 당겨지는 경우, 아크(L)가, 도 5d에 도시된 바와 같이, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)와, 컨택 요소(21)의 전위에 위치하는 플러그 커넥터 부품(2)의 가장 가까운 전기적 도전성 부분, 즉 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233), 사이에서 생성될 수 있을 것이다. 접촉 블레이드들(210)은 그에 따라, 아크(L)가 접촉 블레이드들(210)에 어떠한 손상도 야기할 수 없도록, 접촉 블레이드들(210) 너머로 돌출하는 접촉 부분(233)에 의해 아크(L)로부터 보호된다.
접촉 부분(233)은, 손상을 허용할 수 있는 희생적 부분이다. 접촉 부분(233)은 실제로, 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3) 사이에서 전력을 전송하는데 어떠한 중요성도 갖지 않는 대신, 단지 플러그 커넥터(1)를 연결 또는 분리할 때 아크(L)를 우회시키기 위해 사용된다.
플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3)이 서로에 대해 플러그인 될 때, 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3) 사이의 접촉은 특히, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)로부터 떨어진 상대 컨택 요소(31)의 샤프트 부분을 통해 생성된다. 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)는 그에 따라, 아크(L)의 발달로 인한 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)에 대한 (약간의) 손상이 허용될 수 있도록, 전기적 접촉을 위해 그리고 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3) 사이의 전력 전송을 위해, 단지 2차적으로 중요하다.
상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)가 내아크성 재료로 이루어지는 것이, 또한 고려될 수 있다. 이러한 유형의 끝단부(310)는, 핀 컨택 요소 상에 배치되는 슬리브로서, 또는 부분적 표면 코팅으로서, 설계될 수 있다. 이는, 접촉 핀 자체와 동일한 직경을 갖지만 접촉 핀 자체보다 아크의 영향에 (상당히) 더 저항성인, 소모 가능한 링의 형태의 끝단부(310)를 야기한다.
아크(L)가 그에 따라 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233)과, 상대 컨택 요소(31)의 비-중요 구역, 말하자면 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310), 사이에서 생성되기 때문에, 플러그 커넥터 부품(2)과 상대 플러그 커넥터 부품(3)을 전기적 접촉 상태에 두는데 작동적으로 본질적인 구역들에서의, 아크(L)로 인한 손상이, 효과적으로 방지될 수 있다.
플러그 커넥터 부품(2)을 상대 플러그 커넥터 부품(3)에 연결하는 것은, 도 5d에 따른 위치로부터 진행하여, 상대 컨택 요소(31)가, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)와 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233) 사이에서 잠재적으로 생성되지만 컨택 요소(21)가지 연장되지 않는 아크(L)를 동반하는 가운데, 컨택 요소(21)의 삽입 개구(211) 내로 삽입 방향(E)으로 플러그인 되는, 반대의 순서를 야기한다. 컨택 요소(21)는 그에 따라, 플러그 커넥터(1)를 연결할 때, 또한 아크(L)로부터 효과적으로 보호된다.
삽입 도중에, 상대 컨택 요소(31)의 끝단부(310)는 초기에, 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233) 상으로 들어가고(도 5c), 그 결과 샤프트(231)는 측방으로 외향으로 탄력적으로 압박되며 그리고 접촉 부분(233)은 그에 따라 탄력적인 초기 장력 하에서 상대 컨택 요소(31)에 대해 안착된다. 추가로 삽입됨에 따라, 상대 컨택 요소(31)는, 도 5b 및 도 5a에 도시된 바와 같이, 궁극적으로 삽입 개구(211)의 구역에 도달하며 그리고 접촉 블레이드들(210)과 접촉한다.
하우징(20)은, 컨택 요소(21)가 수용되는, 공간(201)을 형성한다. 상대 컨택 요소(31)는, 삽입 개구(200)를 통해 하우징(20) 내로 삽입될 수 있으며 그리고 하우징(20) 내의 공간(201) 내부에서 컨택 요소(21)와 접촉하게 될 수 있다.
하우징(20)은 바람직하게, 전기적 절연 재료로, 바람직하게 높은 절연 내력(dielectric strength)을 갖는 재료로, 이루어진다.
도 1 내지 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예에서, 랜스 요소(23)는 접촉 부분(233)과 함께, 샤프트(231)의 헤드(232) 상에 배치되는 리벳의 형태로 제조된다. 도 6은, 랜스 요소(23)의 상기 실시예의 분리 도면이다. 샤프트(231)는, 헤드(232) 및 연결 칼라(230)와 함께, 전기적 도전성 재료로 하나의 부재로 제조된다. 접촉 부분(233)은, 또한 전기적 도전성이며 그리고 바람직하게, 이 경우에, 내아크성 재료로 이루어지거나 또는 내아크성 재료로 코팅된다.
도 7은, 랜스 요소(23)가 전체적으로 하나의 부재로 형성되는, 랜스 요소(23)의 다른 실시예를 도시한다. 여기서, 접촉 부분(233)은, 샤프트(231)가 연결 칼라(230)로부터 이격된 자체의 단부에서 만곡된 방식으로 재성형됨에 의해, 샤프트(231) 상에 하나의 부재로 형성된다.
이러한 실시예에서, 랜스 요소(23)는 전체적으로, 내아크성 재료로 이루어지거나 또는 (적어도 부분적으로) 내아크성 재료로 코팅될 수 있을 것이다.
본 발명 아래에 놓인 개념은, 이상에 기술되는 실시예들로 제한되지 않는 대신, 원칙적으로 전체적으로 상이한 방식으로 또한 구현될 수 있다.
여기에서 설명되는 유형의 랜스 요소는, 원통형 컨택 요소에서 또는 또한 평면형 컨택 요소에서, 사용될 수 있다. 여기서, 플러그 커넥터는, 하나 이상의 컨택 요소를 포함할 수 있을 것이다.
여기에서 설명되는 유형의 랜스 요소는 또한, 접촉 소켓의 형태의 또는 접촉 핀의 형태의 컨택 요소 상에 배열될 수 있다. 자웅 동체형 전기적 컨택 요소 상에 상기 랜스 요소를 사용하는 것이, 또한 고려될 수 있다.
접촉 부분은, 리벳의 형태일 수 있지만; 다른 형상들이 또한, 고려될 수 있으며 그리고 가능하다.
1: 플러그 커넥터 2: 플러그 커넥터 부품
20: 하우징 200: 삽입 개구
201: 공간 21: 컨택 요소
210: 접촉 블레이드들 211: 삽입 개구
212: 원통형 샤프트 22: 접촉 소자
23: 랜스 요소 230: 연결 칼라
231: 샤프트 232: 헤드
233: 접촉 부분 3: 상대 플러그 커넥터 부품
31: 상대 컨택 요소 310: 끝단부
32: 접촉 소자 E: 삽입 방향
L: 아크

Claims (12)

  1. 상대 플러그 커넥터 부품(3)에 전기적으로 접촉시키기 위한 플러그 커넥터 부품(2)에 있어서,
    연관된 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉을 위한 삽입 방향(E)으로 플러그-인 방식으로 맞물릴 수 있는 컨택 요소(21), 및
    적어도 부분적으로 탄력적인 샤프트(231) 및 접촉 부분(233)을 포함하는 랜스 요소(23)로서, 상기 샤프트(231)는 제1 단부에서 컨택 요소(21)에 연결되며, 그리고 상기 접촉 부분(233)은, 상기 컨택 요소(21)와 상기 상대 컨택 요소(31) 사이의 전기적 접촉이 이미 끊어진 이후에 상기 커넥터 부품(2)이 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)으로부터 분리될 때, 상기 접촉 부분(233)이 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상기 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉 상태로 유지되도록, 상기 샤프트(231)의 제2 단부에 배열되는 것인, 랜스 요소(23)
    를 포함하고,
    상기 접촉 부분(233)은 상기 샤프트(231) 상에 배열되는 접촉 요소에 의해 형성되고, 상기 접촉 부분(233)은 상기 샤프트(231)와 분리되는 것인 플러그 커넥터 부품.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉 부분(233)은, 상기 플러그 커넥터 부품(2)이 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3) 내로 플러그인 될 때, 상기 컨택 요소(21)와 상기 상대 컨택 요소(31) 사이의 전기적 접촉 이전에, 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상기 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉 상태에 놓이도록 설계되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 접촉 부분(233)은, 적어도 부분적으로 내아크성(arc-resistant) 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 랜스 요소(23)는, 자체의 상기 접촉 부분(233)에 의해, 삽입 방향(E)에서 볼 때, 상기 상대 컨택 요소(31) 내에 플러그인 될 상기 컨택 요소(21)의 단부 너머로 돌출하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 샤프트(231)는, 상기 샤프트(231)의 제1 단부에서 연결 칼라(230)에 의해 상기 컨택 요소(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 샤프트(231)는, 삽입 방향(E)과 평행하게 상기 컨택 요소(21) 상에서 연장되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 랜스 요소(23)의 상기 샤프트(231)는, 삽입 방향(E)에 대해 반경 방향으로 볼 때, 상기 컨택 요소(21) 외부에서 연장되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 컨택 요소(21)는, 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상기 상대 컨택 요소(31)가 그 내부로 삽입될 수 있는 삽입 개구(211)를 그들 사이에 형성하는 복수의 접촉 블레이드(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 플러그 커넥터 부품(2)은, 상기 컨택 요소(21)가 그 내부에 배열되는 공간(201)을 형성하는 하우징(20)을 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터 부품.
  10. 플러그 커넥터(1)로서,
    제 1항 또는 제 2항에 따른 플러그 커넥터 부품(2), 및 상기 플러그 커넥터 부품(2)과 플러그-인 방식으로 맞물릴 수 있는 상대 플러그 커넥터 부품(3)을 포함하는 플러그 커넥터.
  11. 플러그 커넥터 부품(2)을 상대 플러그 커넥터 부품(3)과 전기적 접촉 상태에 놓이도록 하는 방법으로서,
    상기 플러그 커넥터 부품(2)의 컨택 요소(21)가, 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉을 위한 삽입 방향(E)으로 플러그-인 방식으로 맞물리고,
    플러그-인 연결에서, 제1 단부에서 컨택 요소(21)에 연결되고 제2 단부에서 접촉 부분(233)을 지지하며 적어도 부분적으로 탄력적인 샤프트(231)를 포함하는 랜스 요소(23)의 접촉 부분(233)이, 상기 컨택 요소(21)와 상기 상대 컨택 요소(31) 사이의 전기적 접촉 이전에, 상기 상대 플러그 커넥터 부품(3)의 상기 상대 컨택 요소(31)와 전기적 접촉 상태에 놓이며,
    상기 접촉 부분(233)은 상기 샤프트(231) 상에 배열되는 접촉 요소에 의해 형성되고, 상기 접촉 부분(233)은 상기 샤프트(231)와 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
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