KR102471886B1 - 커넥터 및 단자 - Google Patents

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몰렉스 엘엘씨
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Abstract

본 출원은 커넥터 및 단자를 제공한다. 커넥터는 단자를 포함한다. 단자는 삽입 부분을 포함한다. 삽입 부분은 전방 프레임, 후방 프레임, 상부 판, 아크 방전 접촉부, 및 주 접촉부를 포함한다. 아크 방전 접촉부는 저부 판 및 상부 탄성 아암을 포함한다. 저부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임에 연결되고, 상부 판으로부터 상하 방향으로 분리된다. 상부 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판의 하향 방향에 위치된다. 아크 방전 접촉부는 주 접촉부의 전방 방향에 위치된다. 주 접촉부는 제1 탄성 아암 및 제2 탄성 아암을 포함한다. 제1 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 저부 판과 상부 탄성 아암 사이에 인접한다. 제2 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판과 저부 판 사이에 인접하며, 제1 탄성 아암으로부터 좌우 방향으로 분리된다.

Description

커넥터 및 단자{CONNECTOR AND TERMINAL}
본 출원은 커넥터 및 단자에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 출원은 전력 커넥터(power connector) 및 그의 단자에 관한 것이다.
중국 특허 제201180049216.1호는 암형 금속 단자 피팅(female-type metal terminal fitting)을 개시하였다. 암형 금속 단자 피팅은 케이스 부분, 랜스 맞물림 부분(lance engaging portion), 스프링 지지 판 부분, 단자 편의 판 스프링(terminal biasing plate spring), 및 와이어 연결 부분을 포함한다.
케이스 부분은 수형 금속 단자 피팅(male-type metal terminal fitting)이 삽입되는 부분이고, 케이스 부분은 저부 판 부분, 저부 판 부분의 2개의 측부 에지로부터 상승하는 2개의 측벽 부분, 및 두 측벽 부분 모두의 상부 단부를 연결하는 천장 판 부분을 포함하는 각진 케이스 형상으로 형성된다.
수형 금속 단자 피팅과 접촉하기 위한 접촉 부분이 저부 판 부분으로부터 돌출되도록 저부 판 부분에 형성된다. 랜스 맞물림 부분은 커넥터 하우징 내의 랜스가 맞물리는 부분에서 상부 측부로 볼록한 만곡된 부분을 가져서, 그의 강성이 향상되게 한다. 스프링 지지 판 부분은 상부 판 부분의 내부 면 상에 라미네이팅되도록 배열된다.
단자 편의 판 스프링은 스프링 지지 판 부분으로부터 저부 판 부분의 전방 단부 측부까지 연장되도록 형성된다. 단자 편의 판 스프링의 전방 단부는 저부 판 부분의 접촉 부분에 반대편인 위치에 배열되고, 접촉 부분에서 수형 금속 단자 피팅과 밀접하게 접촉한다. 와이어 연결 부분은 피복 와이어(sheathed wire)의 피복 부분에 클램핑되는 피복 고정 피스, 및 피복 와이어의 전도성 부분에 클램핑되는 와이어 가압 피스를 포함한다.
그러나, 암형 금속 단자 피팅은 아크 방전 접촉부 및 안정적인 전방 프레임 스냅 핏(snap-fit) 구조물을 갖지 않는다. 따라서, 핫 스와핑(hot-swapping) 동안, 암형 금속 단자 피팅의 주 접촉 지점 상에서 전기 스파크가 생성된다. 또한, 암형 금속 단자 피팅은 수형 금속 단자 피팅이 암형 금속 단자 피팅 내로 비스듬히 삽입될 때 쉽게 변형된다.
"배경기술"의 위의 설명은 단지 배경을 제공하고; "배경기술"의 위의 설명이 본 출원의 보호 범위를 개시하는 것을 인정하는 것은 아니다. "배경기술"의 위의 설명은 본 출원의 배경을 구성하지 않으며, "배경기술"의 위의 어떠한 설명도 본 출원의 임의의 부분으로서 간주되어서는 안 된다.
본 출원의 일 실시예는 커넥터를 제공한다. 커넥터는 절연 케이스 및 단자를 포함한다. 절연 케이스는 단자 수용 슬롯을 내부에 한정하며, 절연 케이스는 유지 벽을 포함한다. 단자는 절연 케이스의 단자 수용 슬롯 내에 위치되고, 단자는 삽입 부분, 배선 부분, 및 연결 부분을 포함한다. 삽입 부분은 삽입 공간을 내부에 한정하고, 삽입 부분은 전방 프레임, 후방 프레임, 상부 판, 아크 방전 접촉부, 및 주 접촉부를 포함한다. 후방 프레임은 전방 프레임으로부터 전후 방향으로 분리된다. 상부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임에 연결된다. 아크 방전 접촉부는 저부 판 및 상부 탄성 아암을 포함한다. 저부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임에 연결되고, 상부 판으로부터 상하 방향으로 분리된다. 상부 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판의 하향 방향에 위치된다. 아크 방전 접촉부는 주 접촉부의 전방 방향에 위치된다. 주 접촉부는 제1 탄성 아암 및 제2 탄성 아암을 포함한다. 제1 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 저부 판과 상부 탄성 아암 사이에 인접한다. 제2 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판과 저부 판 사이에 인접하며, 제1 탄성 아암으로부터 좌우 방향으로 분리된다. 연결 부분은 삽입 부분과 배선 부분을 연결한다. 연결 부분은 절연 케이스의 유지 벽에 맞닿도록 구성되는 스토퍼를 포함한다.
일부 실시예에서, 저부 판은 저부 판 접촉 부분을 포함한다. 상부 탄성 아암은, 삽입 공간 내에 위치되고 저부 판 접촉 부분에 반대편인 상부 접촉 부분을 포함한다. 제1 탄성 아암은 삽입 공간 내에 위치되는 제1 접촉 부분을 포함한다. 제2 탄성 아암은, 삽입 공간 내에 위치되고 제1 접촉 부분에 반대편인 제2 접촉 부분을 포함하며, 여기에서 상부 접촉 부분 및 저부 판 접촉 부분은 제1 접촉 부분 및 제2 접촉 부분의 전방 방향에 위치된다.
일부 실시예에서, 전방 프레임 및 후방 프레임 각각은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 제1 단부는 상부 판에 연결되며, 제2 단부는 자유 단부이고, 상부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임의 상향 방향에 위치된다.
일부 실시예에서, 전방 프레임은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 제1 단부는 상부 판에 연결되며, 제1 단부는 구멍을 포함하고, 제2 단부는 구멍 내로 삽입되도록 구성되는 탭을 포함한다.
일부 실시예에서, 후방 프레임은 후방 프레임 저부를 포함하고, 연결 부분은 후방 프레임 저부에 대해 하향 방향에 근접한 연결 저부와, 연결 저부 및 후방 프레임 저부에 연결되는 단차부(step)를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 상하 방향으로 단자의 저부 판과 절연 케이스의 내벽 사이에 갭이 존재한다.
일부 실시예에서, 저부 판 접촉 부분은 삽입 공간을 향해 융기된 저부 판에 의해 형성된다.
일부 실시예에서, 상부 판의 후방 에지가 상향으로 돌출되어 플랜지를 형성하고, 절연 케이스는, 탄성을 갖고 플랜지가 그에 체결되도록 허용하는 로킹 견부를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 저부 판 접촉 부분, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 삽입 공간의 하부 측부, 상부 측부, 좌측 측부, 및 우측 측부 상에 각각 배치된다.
일부 실시예에서, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 상부 탄성 아암의 원위 단부, 제1 탄성 아암의 원위 단부, 및 제2 탄성 아암의 원위 단부에 각각 위치된다.
일부 실시예에서, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 모두 타원형 표면이다.
일부 실시예에서, 커넥터는 차량용 커넥터이다.
본 출원의 다른 실시예는 단자를 제공한다. 단자는 삽입 부분, 배선 부분, 및 연결 부분을 포함한다. 삽입 부분은 삽입 공간을 내부에 한정하고, 삽입 부분은 전방 프레임, 후방 프레임, 상부 판, 아크 방전 접촉부, 및 주 접촉부를 포함한다. 후방 프레임은 전방 프레임으로부터 전후 방향으로 분리된다. 상부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임에 연결된다. 아크 방전 접촉부는 저부 판 및 상부 탄성 아암을 포함한다. 저부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임에 연결되고, 상부 판으로부터 상하 방향으로 분리된다. 상부 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판의 하향 방향에 위치된다. 아크 방전 접촉부는 주 접촉부의 전방 방향에 위치된다. 주 접촉부는 제1 탄성 아암 및 제2 탄성 아암을 포함한다. 제1 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 저부 판과 상부 탄성 아암 사이에 인접한다. 제2 탄성 아암은 후방 프레임으로부터 전방 프레임까지 연장되고, 상부 판과 저부 판 사이에 인접하며, 제1 탄성 아암으로부터 좌우 방향으로 분리된다. 연결 부분은 삽입 부분과 배선 부분을 연결한다. 연결 부분은 절연 케이스의 유지 벽에 맞닿도록 구성되는 스토퍼를 포함한다.
일부 실시예에서, 저부 판은 저부 판 접촉 부분을 포함한다. 상부 탄성 아암은, 삽입 공간 내에 위치되고 저부 판 접촉 부분에 반대편인 상부 접촉 부분을 포함한다. 제1 탄성 아암은 삽입 공간 내에 위치되는 제1 접촉 부분을 포함한다. 제2 탄성 아암은, 삽입 공간 내에 위치되고 제1 접촉 부분에 반대편인 제2 접촉 부분을 포함하며, 여기에서 상부 접촉 부분 및 저부 판 접촉 부분은 제1 접촉 부분 및 제2 접촉 부분의 전방 방향에 위치된다.
일부 실시예에서, 전방 프레임 및 후방 프레임 각각은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 제1 단부는 상부 판에 연결되며, 제2 단부는 자유 단부이고, 상부 판은 전방 프레임 및 후방 프레임의 상향 방향에 위치된다.
일부 실시예에서, 전방 프레임은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 제1 단부는 상부 판에 연결되며, 제1 단부는 구멍을 포함하고, 제2 단부는 구멍 내로 삽입되도록 구성되는 탭을 포함한다.
일부 실시예에서, 후방 프레임은 후방 프레임 저부를 포함하고, 연결 부분은 후방 프레임 저부에 대해 하향 방향에 근접한 연결 저부와, 연결 저부 및 후방 프레임 저부에 연결되는 단차부를 추가로 포함한다.
일부 실시예에서, 저부 판 접촉 부분은 삽입 공간을 향해 융기된 저부 판에 의해 형성된다.
일부 실시예에서, 상부 판의 후방 에지가 상향으로 돌출되어 플랜지를 형성한다.
일부 실시예에서, 저부 판 접촉 부분, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 삽입 공간의 하부 측부, 상부 측부, 좌측 측부, 및 우측 측부 상에 각각 배치된다.
일부 실시예에서, 단자에서, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 상부 탄성 아암의 원위 단부, 제1 탄성 아암의 원위 단부, 및 제2 탄성 아암의 원위 단부에 각각 위치된다.
일부 실시예에서, 상부 접촉 부분, 제1 접촉 부분, 및 제2 접촉 부분은 모두 타원형 표면이다.
본 출원에서, 단자의 전방 프레임 내의 구멍과 탭의 배열 때문에, 단자의 전방 프레임은 쉽게 변형되지 않으며, 그에 의해 수형 단자가 단자 내로 비스듬히 삽입될 때 수형 단자에 의한 손상을 회피한다.
또한, 단자는 4개의 접촉 지점을 포함하며, 여기에서 좌측 방향 및 우측 방향에 위치되는 제1 접촉 부분 및 제2 접촉 부분은 주 접촉 지점인 한편, 상향 방향 및 하향 방향에 위치되는 상부 접촉 부분 및 저부 판 접촉 부분은 2차 접촉 지점이다. 수형 단자가 작동을 위해 핫 인서팅(hot-inserting)될 때, 상향 방향 및 하향 방향에 위치된 상부 접촉 부분 및 저부 판 접촉 부분은, 좌측 방향 및 우측 방향에 위치된 제1 접촉 부분 및 제2 접촉 부분이 수형 단자와 접촉하기 전에, 수형 단자와 접촉한다. 따라서, 삽입의 결과로서 생성된 전기 스파크는 상향 방향 및 하향 방향에 위치된 상부 접촉 부분 및 저부 판 접촉 부분 상에만 남아 있고, 좌측 방향 및 우측 방향에 위치된 제1 접촉 부분 및 제2 접촉 부분은 영향을 받지 않는다. 따라서, 단자는 핫 스왑 기능을 갖는다.
또한, 4개의 접촉 지점 중 3개의 접촉 지점은 상부 탄성 아암의 원위 단부, 제1 탄성 아암의 원위 단부, 및 제2 탄성 아암의 원위 단부에 각각 위치된다. 상부 탄성 아암, 제1 탄성 아암, 및 제2 탄성 아암이 외팔보 구조물이기 때문에, 상부 탄성 아암, 제1 탄성 아암, 및 제2 탄성 아암은 가요성이고, 상부 탄성 아암, 제1 탄성 아암, 및 제2 탄성 아암은 단자의 접촉 표면의 찰과 부식(fretting corrosion)에 더 저항한다.
본 출원의 기술적 특징 및 이점은 위에서 광범위하게 개괄적으로 설명되었으며, 따라서 아래의 본 출원의 상세한 설명이 더 잘 이해될 수 있다. 본 출원의 청구범위의 보호 범위를 구성하는 다른 기술적 특징 및 이점이 아래에서 설명될 것이다. 당업자는 아래에 개시된 개념 및 특정 실시예가 본 출원과 동일한 목적을 달성하기 위해 다른 구조물 또는 제조 방법을 수정 또는 설계하는 데 용이하게 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 당업자는 그러한 등가의 구성이 첨부 청구범위에 정의된 바와 같은 본 출원의 사상 및 범주로부터 벗어날 수 없다는 것을 또한 이해하여야 한다.
본 출원의 개시는 동일한 요소가 동일한 도면 부호에 의해 표시되는 도면과 조합하여 상세한 설명 및 청구범위를 참조하여 더 포괄적으로 이해될 수 있다.
도 1은 전력 커넥터의 개략적인 조합 사시도이다.
도 2는 도 1의 전력 커넥터에 대한 개략적인 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 플러그 커넥터 및 소켓 커넥터의 개략적인 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 플러그 커넥터의 암형 단자의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 암형 단자에 대한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 암형 단자에 대한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 암형 단자에 대한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다.
도 8은 도 5의 암형 단자에 관한 개략적인 측면도이다.
도 9는 도 4의 암형 단자에 관한 개략적인 전개 사시도이다.
도 10은 도 9의 암형 단자에 관한 개략적인 전개 평면도이다.
도 11의 개략적인 단면도는 도 4의 암형 단자의 저부 판 접촉 부분 및 제1 접촉 부분을 도시하기 위해 전후 방향으로 단면선을 따라 절결된 도 1의 전력 커넥터를 예시한다.
도 12의 개략적인 단면도는 절연 케이스의 스토퍼를 도시하기 위해 전후 방향으로 단면선을 따라 절결된 도 1의 전력 커넥터를 예시한다.
도면 부호의 설명:
Figure 112020082978178-pat00001

Figure 112020082978178-pat00002

Figure 112020082978178-pat00003
도면에 도시된 본 발명의 실시예 또는 예는 특정 표현으로 설명된다. 이는 본 출원의 범주를 제한하도록 의도되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 실시예의 임의의 변경 또는 수정 및 본 출원에서의 원리의 임의의 추가의 적용이 당업자에게 통상적으로 이루어질 수 있다. 도면 부호는 실시예들에서 반복될 수 있지만, 일정 실시예 및 다른 실시예가 동일한 도면 부호를 갖는 경우에도 일정 실시예의 특징부가 다른 실시예에서 반드시 사용되는 것은 아니다.
하기의 상세한 설명은 다양한 예시적인 실시예를 설명하며, 본 출원을 명시적으로 개시된 조합으로 제한하도록 의도되지 않는다. 따라서, 달리 언급되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 특징부는 간결성을 위해 도시되지 않은 복수의 추가의 조합을 형성하도록 함께 조합될 수 있다.
본 출원에서의 암형 단자는 전력 커넥터가 핫 스와핑될 때 암형 단자와 암형 단자와 상호연결되는 수형 단자 사이에서 발생하는 전기 방전 아크를 제어하는 데 도움을 준다. 일부 실시예는 암형 단자가 하나의 또는 복수의 희생 전기 접촉부를 포함하도록 허용한다. 이들 희생 전기 접촉부는 상호연결된 수형 단자가 암형 단자의 주 전기 접촉부와 맞물리기 전에 임의의 아크를 방출하기 위해 상호연결된 수형 단자와 먼저 맞물리도록 구성된다. 따라서, 본 발명의 암형 단자는 암형 단자의 주 접촉부에 대한 아크 방전 보호(그의 기능)를 갖는다.
도 1은 전력 커넥터(1)의 개략적인 조합 사시도이다. 도 2는 도 1의 전력 커넥터(1)에 관한 개략적인 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 플러그 커넥터(2) 및 소켓 커넥터(3)의 개략적인 분해 사시도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 전력 커넥터(1)는 복수의 와이어(5)에 연결되는 플러그 커넥터(2), 전후 방향(Y1-Y2)으로 플러그 커넥터(2)와 상호연결되는 소켓 커넥터(3), 및 플러그 커넥터(2)와 소켓 커넥터(3)를 서로 유지시키기 위한 로킹 구조물(4)을 포함한다. 단지 2개의 와이어(5)만이 일례로서 이러한 실시예에 예시되어 있다. 본 출원에서, 플러그 커넥터(2)는 또한 커넥터(2)로 지칭될 수 있다.
플러그 커넥터(2)는 절연 케이스(20), 및 절연 케이스(20) 내에 위치되는 복수의 암형 단자(21)를 포함한다. 단지 2개의 암형 단자(21)만이 일례로서 이러한 실시예에 예시되어 있다. 본 출원에서, 암형 단자(21)는 단자(21)로 지칭될 수 있다. 구체적으로, 절연 케이스(20)는 전후 방향(Y1-Y2)으로 연장되는 복수의 단자 수용 슬롯(200)을 내부에 한정한다. 각각의 암형 단자(21)는 대응하는 단자 수용 슬롯(200) 내에 위치된다. 일부 실시예에서, 각각의 암형 단자(21)는 금속 시트를 스탬핑(stamping)함으로써 형성된다.
소켓 커넥터(3)는 절연 케이스(30), 및 절연 케이스(30) 내에 위치되는 복수의 수형 단자(31)를 포함한다. 단지 2개의 수형 단자(31)만이 일례로서 이러한 실시예에 예시되어 있다. 로킹 구조물(4)은 탄성 체결 부분(40) 및 로킹 부분(41)을 포함한다. 이러한 실시예에서, 탄성 체결 부분(40)은 플러그 커넥터(2)의 절연 케이스(20) 상에 배치되는 한편, 로킹 부분(41)은 소켓 커넥터(3)의 절연 케이스(30) 상에 배치된다. 그러나, 본 출원의 로킹 구조물(4)은 이에 제한되지 않는다. 플러그 커넥터(2)와 소켓 커넥터(3)를 서로 유지시킬 수 있는 임의의 구조물이 가능한 구현예이다.
도 4는 도 3의 플러그 커넥터(2)의 암형 단자(21)의 개략적인 사시도이다. 도 5는 도 4의 암형 단자(21)에 관한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다. 도 6은 도 5의 암형 단자(21)에 관한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다. 도 7은 도 6의 암형 단자(21)에 관한 다른 시야각의 개략적인 사시도이다. 도 8은 도 5의 암형 단자(21)에 관한 개략적인 측면도이다. 도 9는 도 4의 암형 단자(21)에 관한 개략적인 전개 사시도이다. 도 10은 도 9의 암형 단자(21)에 관한 개략적인 전개 평면도이다.
도 4 내지 도 10을 참조하면, 암형 단자(21)는 삽입 부분(210), 배선 부분(211), 및 삽입 부분(210)과 배선 부분(211)을 연결하는 연결 부분(212)을 포함한다. 암형 단자(21)의 조립 전의 구조, 조립 공정, 및 조립 후의 구조가 각각 아래에서 설명될 것이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 이들은 암형 단자(21)의 조립 전의 구조를 도시한다. 삽입 부분(210)은 전방 프레임(2101), 전방 프레임(2101)으로부터 전후 방향(Y1-Y2)으로 분리되는 후방 프레임(2102), 전방 프레임(2101) 및 후방 프레임(2102)에 연결되는 상부 판(2103), 아크 방전 접촉부(2104), 및 주 접촉부(2105)를 포함한다.
아크 방전 접촉부(2104)는 전방 프레임(2101) 및 후방 프레임(2102)에 연결되는 저부 판(21040)(도 8 참조), 및 후방 프레임(2102)으로부터 전방 프레임(2101)까지 연장되는 상부 탄성 아암(21041)(도 8 참조)을 포함한다. 아크 방전 접촉부(2104)는 암형 단자(21) 상에서 발생하는 아크 방전을 견디기 위해 주 접촉부(2105) 대신에 사용되며, 이는 아래에서 상세히 설명될 것이다. 또한, 저부 판(21040)은 저부 판 접촉 부분(210400)을 포함한다. 유사하게, 상부 탄성 아암(21041)은 상부 접촉 부분(210410)을 포함한다.
주 접촉부(2105)는, 후방 프레임(2102)으로부터 전방 프레임(2101)까지 연장되고 저부 판(21040)과 상부 탄성 아암(21041) 사이에 인접하는 제1 탄성 아암(21050)(도 10 참조), 및 후방 프레임(2102)으로부터 전방 프레임(2101)까지 연장되고 상부 판(2103)과 저부 판(21040)(도 10 참조) 사이에 인접하며 제1 탄성 아암(21050)으로부터 좌우 방향(X2-X1)으로 분리되는 제2 탄성 아암(21051)(도 4 참조)을 포함한다. 또한, 제1 탄성 아암(21050)은 제1 접촉 부분(210500)을 포함한다. 유사하게, 제2 탄성 아암(21051)은 제2 접촉 부분(210510)을 포함한다.
상부 탄성 아암(21041), 제1 탄성 아암(21050), 및 제2 탄성 아암(21051)이 외팔보 구조물이기 때문에, 상부 탄성 아암(21041), 제1 탄성 아암(21050), 및 제2 탄성 아암(21051)은 가요성이고, 상부 탄성 아암(21041), 제1 탄성 아암(21050), 및 제2 탄성 아암(21051)은 단자의 접촉 표면의 찰과 부식에 더 저항한다.
전방 프레임(2101)은 서로 반대편에 있는 제1 단부(21010) 및 제2 단부(21011)를 포함한다. 제1 단부(21010)는 상부 판(2103)에 연결되고, 제2 단부(21011)는 자유 단부이다. 제1 단부(21010)는 구멍(210100)을 포함하고, 제2 단부(21011)는 탭(210110)을 포함한다.
후방 프레임(2102)은 서로 반대편에 있는 제1 단부(21021) 및 제2 단부(21022)를 포함한다. 제1 단부(21021)는 상부 판(2103)에 연결된다. 제2 단부(21022)는 자유 단부이다.
3차원 암형 단자(21)로의 조립 동안, 탭(210110)은 구멍(210100) 내로 삽입된다. 따라서, 암형 단자(21)의 전방 프레임(2101)은 비교적 변형가능하지 않으며, 이는 이어서, 수형 단자(31)가 암형 단자(21) 내로 비스듬히 삽입될 때 암형 단자(21)가 수형 단자(31)에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 내지 도 8은 암형 단자(21)의 조립 후의 구조를 도시한다. 이러한 실시예에서, 전방 프레임(2101)은 직사각형 프레임이다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 전방 프레임(2101)은 다른 형상의 프레임일 수 있다. 또한, 이러한 실시예에서, 후방 프레임(2102)은 직사각형 프레임이다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 다른 실시예에서, 후방 프레임(2102)은 다른 형상의 프레임일 수 있다.
삽입 부분(210)은 수형 단자(31)에 의한 삽입을 위한 삽입 공간(2100)을 내부에 한정한다. 삽입 부분(210)으로부터 배선 부분(211)으로 볼 때, 상부 판(2103)은 전방 프레임(2101) 및 후방 프레임(2102)의 상향 방향에 위치된다.
또한, 상부 탄성 아암(21041)은 상부 판(2103)의 하향 방향에 위치된다. 따라서, 수형 단자(31)가 삽입 공간(2100) 내로 삽입될 때, 상부 탄성 아암(21041)은 수형 단자(31)의 가압 하에서 탄성적으로 변형되고, 상향 방향(Z1)으로 이동되어 상부 판(2103)과 접촉하여서, 상부 탄성 아암(21041)이 간단한 지지 효과를 형성하게 한다. 따라서, 상부 탄성 아암(21041)의 상부 접촉 부분(210410)에 인가되는 포지티브 힘(positive force)이 증가되어, 더 낮고 더 안정적인 접촉 저항을 제공한다. 또한, 상부 판(2103)은 저부 판(21040)으로부터 상하 방향(Z1-Z2)으로 분리된다.
또한, 삽입 공간(2100)은 좌우 방향으로 분리되는 좌측 측부(21000) 및 우측 측부(21001)(도 4 참조)와, 상하 방향(Z1-Z2)으로 분리되는 상부 측부(21002) 및 하부 측부(21003)를 포함한다.
저부 판(21040)의 저부 판 접촉 부분(210400)은 삽입 공간(2100) 내에 위치되고, 삽입 공간(2100)의 저부 측부(21003) 상에 배치되며(도 7 및 도 9 참조), 여기에서 저부 판 접촉 부분(210400)은 암형 단자(21)의 2차 접촉 지점의 역할을 한다. 구체적으로, 저부 판 접촉 부분(210400)은 삽입 공간(2100)을 향해 융기된 저부 판(21040)에 의해 형성된다. 또한, 저부 판 접촉 부분(210400)은 타원형 표면이다. 타원형 표면은 수형 단자(31)가 암형 단자(21) 내로 삽입될 때 더 작은 삽입 각도를 갖는다. 따라서, 포지티브 힘 및 헤르츠 응력(Hertz stress)을 희생시킴이 없이 더 낮은 삽입력이 여전히 유지될 수 있다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 저부 판 접촉 부분(210400)은 임의의 다른 기하학적 형상의 것일 수 있다.
상부 탄성 아암(21041)의 상부 접촉 부분(210410)은 저부 판 접촉 부분(210400)의 반대편에 있고, 삽입 공간(2100) 내에 위치되며, 여기에서 상부 접촉 부분(210410)은 암형 단자(21)의 2차 접촉 지점의 역할을 한다. 구체적으로, 상부 접촉 부분(210410)은 상부 탄성 아암(21041)의 원위 단부에 위치되고, 삽입 공간(2100)의 상부 측부(21002) 상에 배치된다(도 8 참조). 일부 실시예에서, 상부 접촉 부분(210410)은 전후 방향(Y1-Y2) 및 좌우 방향(X2-X1)으로 저부 판(21040)의 저부 판 접촉 부분(210400)과 정렬된다(도 8 참조). 상부 접촉 부분(210410)은 타원형 표면이다. 타원형 표면은 수형 단자(31)가 암형 단자(21) 내로 삽입될 때 더 작은 삽입 각도를 갖는다. 따라서, 포지티브 힘 및 헤르츠 응력을 희생시킴이 없이 더 낮은 삽입력이 여전히 유지될 수 있다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 상부 접촉 부분(210410)은 임의의 다른 기하학적 형상의 것일 수 있다.
제1 탄성 아암(21050)의 제1 접촉 부분(210500)은 삽입 공간(2100) 내에 위치되고, 여기에서 제1 접촉 부분(210500)은 암형 단자(21)의 주 접촉 지점의 역할을 한다. 구체적으로, 제1 접촉 부분(210500)은 제1 탄성 아암(21050)의 원위 단부에 위치되고, 삽입 공간(2100)의 좌측 측부(21000) 상에 배치된다. 또한, 제1 접촉 부분(210500)은 타원형 표면이다. 타원형 표면은 수형 단자(31)가 암형 단자(21) 내로 삽입될 때 더 작은 삽입 각도를 갖는다. 따라서, 포지티브 힘 및 헤르츠 응력을 희생시킴이 없이 더 낮은 삽입력이 여전히 유지될 수 있다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제1 접촉 부분(210500)은 임의의 다른 기하학적 형상의 것일 수 있다. 또한, 상부 접촉 부분(210410) 및 저부 판 접촉 부분(210400)은 전후 방향(Y1-Y2)으로 제1 접촉 부분(210500)의 전방 방향(Y1)에 위치된다(도 8 참조).
제2 탄성 아암(21051)의 제2 접촉 부분(210510)은 제1 접촉 부분(210500)의 반대편에 있고, 삽입 공간(2100) 내에 위치되며, 여기에서 제2 접촉 부분(210510)은 암형 단자(21)의 주 접촉 지점의 역할을 한다. 구체적으로, 제2 접촉 부분(210510)은 제2 탄성 아암(21051)의 원위 단부에 위치되고, 삽입 공간(2100)의 우측 측부(21001) 상에 배치된다. 일부 실시예에서, 제2 접촉 부분(210510)은 전후 방향(Y1-Y2) 및 상하 방향(Z1-Z2)으로 제1 탄성 아암(21050)의 제1 접촉 부분(210500)과 정렬된다. 제2 접촉 부분(210510)은 타원형 표면이다. 타원형 표면은 수형 단자(31)가 암형 단자(21) 내로 삽입될 때 더 작은 삽입 각도를 갖는다. 따라서, 포지티브 힘 및 헤르츠 응력을 희생시킴이 없이 더 낮은 삽입력이 여전히 유지될 수 있다. 그러나, 본 출원은 이에 제한되지 않는다. 일부 실시예에서, 제2 접촉 부분(210510)은 임의의 다른 기하학적 형상의 것일 수 있다. 상부 접촉 부분(210410) 및 저부 판 접촉 부분(210400)은 전후 방향(Y1-Y2)으로 제2 접촉 부분(210510)의 전방 방향(Y1)에 위치된다.
수형 단자(31)가 작동을 위해 핫 인서팅될 때, 삽입 공간(2100)의 상부 측부(21002) 및 하부 측부(21003) 상에 위치된 상부 접촉 부분(210410) 및 저부 판 접촉 부분(210400)은, 삽입 공간(2100)의 좌측 측부(21000) 및 우측 측부(21001) 상에 위치된 제1 접촉 부분(210500) 및 제2 접촉 부분(210510)이 수형 단자(31)와 접촉하기 전에, 수형 단자(31)와 접촉한다. 즉, 수형 단자(31)는 주 접촉부(2105)와의 접촉 전에 먼저 아크 방전 접촉부(2104)와 접촉하며, 따라서 수형 단자(31)와 암형 단자(21) 사이의 임의의 아크 방전이 아크 방전 접촉부(2104)에서 발생한다. 따라서, 삽입의 결과로서 생성된 전기 스파크는 2차 접촉 지점의 역할을 하는 상부 접촉 부분(210410) 및 저부 판 접촉 부분(210400) 상에만 남아 있고, 주 접촉 지점의 역할을 하는 제1 접촉 부분(210500) 및 제2 접촉 부분(210510)은 영향을 받지 않는다. 따라서, 암형 단자(21)는 핫 스왑 기능을 갖는다.
또한, 도 3 및 도 5를 다시 참조하면, 배선 부분(211)은 와이어(5)의 전도성 몸체(50)를 클램핑하기 위한 와이어 클램핑 피스(2110), 및 와이어(5)의 피복(51)을 클램핑하기 위한 피복 클램핑 피스(2111)를 포함한다.
도 11의 개략적인 단면도는 도 4의 암형 단자(21)의 저부 판 접촉 부분(210400) 및 상부 접촉 부분(210410)을 도시하기 위해 전후 방향(Y1-Y2)으로 단면선을 따라 절결된 도 1의 전력 커넥터(1)를 예시한다. 도 11을 참조하면, 도 11은 2개의 암형 단자(21)를 예시한다. 하기의 설명은 상향 방향(Z1)에 근접한 암형 단자(21)에 중점을 둔다. 삽입 공간(2100) 내에 위치된 상부 접촉 부분(210410) 및 저부 판 접촉 부분(210400)은 수형 단자(31)와 접촉한다.
후방 프레임(2102)은 후방 프레임 저부(21020)를 포함한다. 연결 부분(212)은 후방 프레임 저부(21020)에 대해 하향 방향(Z2)에 근접한 연결 저부(2121)와, 연결 저부(2121) 및 후방 프레임 저부(21020)에 연결되는 단차부(2122)를 추가로 포함한다. 따라서, 암형 단자(21)의 저부 판(21040)은 절연 케이스(20)의 단자 수용 슬롯(200)의 내벽(2001)으로부터 상하 방향(Z1-Z2)으로 분리되어, 암형 단자(21)의 저부 판(21040)과 단자 수용 슬롯(200)의 내벽(2001) 사이에 갭(2000)이 존재하게 한다. 갭(2000)은 암형 단자(21)에 부력(buoyancy)을 제공할 수 있다.
또한, 도 4 및 도 11을 동시에 참조하면, 암형 단자(21)의 상부 판(2103)의 후방 에지가 상향으로 돌출되어 플랜지(21030)를 형성한다. 절연 케이스(20)는, 탄성을 갖고 플랜지(21030)가 그에 체결되도록 허용하는 로킹 견부(202)를 추가로 포함한다. 구체적으로, 플랜지(21030)는, 암형 단자(21)가 절연 케이스(20) 내로 삽입된 후에 암형 단자(21)가 절연 케이스(20)를 빠져나가는 것을 방지하기 위해, 전방 방향(Y1)으로 로킹 견부(202)의 측부 표면에 체결된다. 또한, 플랜지(21030)는 암형 단자(21)가 절연 케이스(20) 내에 조립되는 공정에서 더 바람직한 촉감(tactility) 및 리마인더 톤(reminder tone)을 제공할 수 있다.
도 12의 개략적인 단면도는 절연 케이스(20)의 스토퍼(2120)를 도시하기 위해 전후 방향(Y1-Y2)으로 단면선을 따라 절결된 도 1의 전력 커넥터(1)를 예시한다. 도 12를 참조하면, 암형 단자(21)의 연결 부분(212)은 절연 케이스(20)의 유지 벽(201)에 맞닿도록 구성되는 복수의 스토퍼(2120)를 추가로 포함한다. 2개의 스토퍼(2120)가 이러한 실시예에 포함된다. 구체적으로, 각각의 스토퍼(2120)는 암형 단자(21)가 대응하는 단자 수용 슬롯(200) 내에 조립될 때 안내 효과 및 오삽입 방지 기능을 제공한다. 또한, 각각의 스토퍼(2120)의 헤드는 암형 단자(21)가 비교적 매끄럽게 조립될 수 있도록 둥근 모서리를 갖는다.
본 출원의 설명에서, 좌우 방향(X2-X1), 전후 방향(Y1-Y2), 상하 방향(Z1-Z2), 상향 방향(Z1), 하향 방향(Z2), 전방 방향(Y1), 후방 방향(Y2), 좌측 방향(X2), 및 우측 방향(X1)은 도 1 내지 도 12의 구성요소들 사이의 상대 위치 관계 및 동작 관계를 설명하는 데 사용된다. 즉, 이들 방향은 절대적 방향이 아니라 상대적 방향이다. 따라서, 이들 방향은 도 1 내지 도 12의 구성요소의 배향을 제한하지 않는다. 본 출원에서 설명되는 방향의 설명은 도 1 내지 도 12의 구성요소의 배향에 따라 달라질 것이다.
본 출원 및 그의 이점이 상세히 설명되었지만, 청구범위에 정의된 바와 같은 본 출원의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 다양한 변경, 대체, 및 치환이 이루어질 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들어, 위에서 설명된 많은 제조 방법은 상이한 방식으로 구현될 수 있고, 위에서 설명된 많은 제조 방법은 다른 제조 방법 또는 이들의 조합으로 대체될 수 있다. 또한, 본 출원의 범주는 본 명세서에서 설명되는 제조 방법, 기계, 제조, 물질 조성, 수단, 방법, 및 단계의 특정 실시예로 제한되지 않는다. 당업자는, 본 출원의 개시로부터, 본 명세서에서 설명되는 대응하는 실시예와 동일한 기능을 갖거나 본질적으로 동일한 결과를 달성하는 기존의 또는 향후 개발되는 제조 방법, 기계, 제조, 물질 조성, 수단, 방법 또는 단계가 본 출원에 따라 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 그러한 제조 방법, 기계, 제조, 물질 조성, 수단, 방법, 또는 단계는 본 출원의 청구범위에 포함된다.

Claims (22)

  1. 커넥터로서,
    단자 수용 슬롯을 내부에 한정하고 유지 벽을 포함하는 절연 케이스; 및
    상기 절연 케이스의 단자 수용 슬롯 내에 위치되는 단자를 포함하고, 상기 단자는:
    삽입 공간을 내부에 한정하는 삽입 부분 - 상기 삽입 부분은:
    전방 프레임;
    상기 전방 프레임으로부터 전후 방향으로 분리되는 후방 프레임;
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임에 연결되는 상부 판;
    아크 방전 접촉부로서,
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임에 연결되고 상기 상부 판으로부터 상하 방향으로 분리되는 저부 판; 및
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 상부 판의 하향 방향에 위치되는 상부 탄성 아암을 포함하는 상기 아크 방전 접촉부;
    주 접촉부로서, 상기 아크 방전 접촉부가 상기 주 접촉부의 전방 방향에 위치되고,
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 저부 판과 상기 상부 탄성 아암 사이에 인접하는 제1 탄성 아암; 및
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 상부 판과 상기 저부 판 사이에 인접하며 상기 제1 탄성 아암으로부터 좌우 방향으로 분리되는 제2 탄성 아암을 포함하는 상기 주 접촉부를 포함함 -;
    배선 부분; 및
    상기 삽입 부분과 상기 배선 부분을 연결하고, 상기 절연 케이스의 유지 벽에 맞닿도록 구성되는 스토퍼를 포함하는 연결 부분을 포함하고,
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임 각각은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 상기 제1 단부는 상기 상부 판에 연결되며, 상기 제2 단부는 자유 단부이고, 상기 상부 판은 상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임의 상향 방향에 위치되는, 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저부 판은:
    저부 판 접촉 부분을 포함하고,
    상기 상부 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되고 상기 저부 판 접촉 부분에 반대편인 상부 접촉 부분을 포함하며,
    상기 제1 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되는 제1 접촉 부분을 포함하고,
    상기 제2 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되고 상기 제1 접촉 부분에 반대편인 제2 접촉 부분을 포함하며,
    상기 상부 접촉 부분 및 상기 저부 판 접촉 부분은 상기 제1 접촉 부분 및 상기 제2 접촉 부분의 전방 방향에 위치되는, 커넥터.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 전방 프레임의 제1 단부는 구멍을 포함하고, 상기 전방 프레임의 제2 단부는 상기 구멍 내로 삽입되도록 구성되는 탭을 포함하는, 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 후방 프레임은 후방 프레임 저부를 포함하고, 상기 연결 부분은 상기 후방 프레임 저부에 대해 상기 하향 방향에 근접한 연결 저부와, 상기 연결 저부 및 상기 후방 프레임 저부에 연결되는 단차부(step)를 추가로 포함하는, 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 상기 상하 방향으로 상기 단자의 저부 판과 상기 절연 케이스의 내벽 사이에 갭이 존재하는, 커넥터.
  7. 제2항에 있어서, 상기 저부 판 접촉 부분은 상기 삽입 공간을 향해 융기된 상기 저부 판에 의해 형성되는, 커넥터.
  8. 제1항에 있어서, 상기 상부 판의 후방 에지가 상향으로 돌출되어 플랜지를 형성하고, 상기 절연 케이스는, 탄성을 갖고 상기 플랜지가 그에 체결되도록 허용하는 로킹 견부를 추가로 포함하는, 커넥터.
  9. 제2항에 있어서, 상기 저부 판 접촉 부분, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 상기 삽입 공간의 하부 측부, 상부 측부, 좌측 측부, 및 우측 측부 상에 각각 배치되는, 커넥터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 상기 상부 탄성 아암의 원위 단부, 상기 제1 탄성 아암의 원위 단부, 및 상기 제2 탄성 아암의 원위 단부에 각각 위치되는, 커넥터.
  11. 제2항에 있어서, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 모두 타원형 표면인, 커넥터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 커넥터는 차량용 커넥터인, 커넥터.
  13. 단자로서,
    삽입 공간을 내부에 한정하는 삽입 부분 - 상기 삽입 부분은:
    전방 프레임;
    상기 전방 프레임으로부터 전후 방향으로 분리되는 후방 프레임;
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임에 연결되는 상부 판;
    아크 방전 접촉부로서,
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임에 연결되고 상기 상부 판으로부터 상하 방향으로 분리되는 저부 판; 및
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 상부 판의 하향 방향에 위치되는 상부 탄성 아암을 포함하는 상기 아크 방전 접촉부;
    주 접촉부로서, 상기 아크 방전 접촉부가 상기 주 접촉부의 전방 방향에 위치되고,
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 저부 판과 상기 상부 탄성 아암 사이에 인접하는 제1 탄성 아암; 및
    상기 후방 프레임으로부터 상기 전방 프레임까지 연장되고 상기 상부 판과 상기 저부 판 사이에 인접하며 상기 제1 탄성 아암으로부터 좌우 방향으로 분리되는 제2 탄성 아암을 포함하는 상기 주 접촉부를 포함함 -;
    배선 부분; 및
    상기 삽입 부분과 상기 배선 부분을 연결하는 연결 부분을 포함하고,
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임 각각은 서로 반대편에 있는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고, 상기 제1 단부는 상기 상부 판에 연결되며, 상기 제2 단부는 자유 단부이고, 상기 상부 판은 상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임의 상향 방향에 위치되는, 단자.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 저부 판은:
    저부 판 접촉 부분을 포함하고,
    상기 상부 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되고 상기 저부 판 접촉 부분에 반대편인 상부 접촉 부분을 포함하며,
    상기 제1 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되는 제1 접촉 부분을 포함하고,
    상기 제2 탄성 아암은:
    상기 삽입 공간 내에 위치되고 상기 제1 접촉 부분에 반대편인 제2 접촉 부분을 포함하며,
    상기 상부 접촉 부분 및 상기 저부 판 접촉 부분은 상기 제1 접촉 부분 및 상기 제2 접촉 부분의 전방 방향에 위치되는, 단자.
  15. 삭제
  16. 제13항에 있어서, 상기 전방 프레임의 제1 단부는 상기 상부 판에 연결되며, 상기 제1 단부는 구멍을 포함하고, 상기 전방 프레임의 제2 단부는 상기 구멍 내로 삽입되도록 구성되는 탭을 포함하는, 단자.
  17. 제13항에 있어서, 상기 후방 프레임은 후방 프레임 저부를 포함하고, 상기 연결 부분은 상기 후방 프레임 저부에 대해 상기 하향 방향에 근접한 연결 저부와, 상기 연결 저부 및 상기 후방 프레임 저부에 연결되는 단차부를 추가로 포함하는, 단자.
  18. 제14항에 있어서, 상기 저부 판 접촉 부분은 상기 삽입 공간을 향해 융기된 상기 저부 판에 의해 형성되는, 단자.
  19. 제13항에 있어서, 상기 상부 판의 후방 에지가 상향으로 돌출되어 플랜지를 형성하는, 단자.
  20. 제14항에 있어서, 상기 저부 판 접촉 부분, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 상기 삽입 공간의 하부 측부, 상부 측부, 좌측 측부, 및 우측 측부 상에 각각 배치되는, 단자.
  21. 제20항에 있어서, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 상기 상부 탄성 아암의 원위 단부, 상기 제1 탄성 아암의 원위 단부, 및 상기 제2 탄성 아암의 원위 단부에 각각 위치되는, 단자.
  22. 제14항에 있어서, 상기 상부 접촉 부분, 상기 제1 접촉 부분, 및 상기 제2 접촉 부분은 모두 타원형 표면인, 단자.
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