KR102556351B1

KR102556351B1 - 단자 접촉 보호 수단을 구비한 직각 커넥터

Info

Publication number: KR102556351B1
Application number: KR1020160114734A
Authority: KR
Inventors: 란가라잔 순다라크리시나마차리; 안토니 라스칠라; 돈 이. 비존
Original assignee: 앱티브 테크놀러지스 리미티드
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2023-07-18
Also published as: US20170077639A1; EP3142194A1; CN106532332A; US9608357B1; CN106532332B; KR20170031621A

Abstract

고전압 전기 커넥터 조립체와 같은 커넥터 조립체(10)는 제1 하우징(102)과 제1 하우징(102)에 부착되는 중간 하우징(112)을 가진 제1 커넥터(100)를 포함한다. 중간 하우징(112)은 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)로 이동하도록 구성된다. 가요성 유지 아암은 중간 하우징(112)을 제1 위치(120)에 유지하도록 구성된다. 커넥터 조립체(10)는 제2 하우징(202)을 가진 제2 커넥터(200)를 추가로 포함한다. 제2 하우징(202)은 유지 아암을 맞물어 굴곡시키는 해제 웨지(214)를 형성하며, 이에 따라, 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속될 때 유지 아암과의 결합으로부터 중간 하우징(112)이 해제되어 중간 하우징(112)이 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)로 이동할 수 있게 된다. 제1 하우징(102) 내의 단자는 중간 하우징이 제1 위치(120)에 있을 때 중간 하우징(112) 내에 수용되고, 중간 하우징이 제2 위치(122)에 있을 때 중간 하우징(112)의 표면의 개구로부터 돌출한다.

Description

단자 접촉 보호 수단을 구비한 직각 커넥터{RIGHT ANGLE CONNECTOR WITH TERMINAL CONTACT PROTECTION}

관련 특허 출원에 대한 상호 참조

본원은 2015년 9월 11일자로 출원된 미국 특허 출원번호 제14/815,223호에 대해 우선권의 이익을 주장하며, 상기 출원의 전체 개시 내용은 본원에 참고로 인용되어 있다.

발명의 기술분야

본 발명은 커넥터, 특히, 부주의한 단자 접촉을 방지하도록 구성된 커넥터에 관한 것이다.

커넥터 시스템이 전기 자동차 등의 (48볼트를 초과하는) 고전압 응용예에서 사용되는 경우, 노출된 통전 전기 단자와의 부주의한 접촉을 제거하는 것이 바람직하다. 단자와 접촉할 기회는 작업자가 고전압 접속 시스템의 결합 커넥터를 접속 및 분리할 때가 대부분일 것이다. 이러한 커넥터 시스템은 일반적으로 필요한 통전 용량에 부합하는 블레이드 형상의 수형 단자를 사용한다. 수형 블레이드 단자는 대응하는 암형 소켓 단자에 의해 수용된다. 수형 블레이드 단자는 접속 및 분리 공정 중에 부분적으로 노출되어 작업자에 의한 부주의한 접촉을 허용할 수 있다. 종래 기술의 해결책은 커넥터 조립체, 수형 블레이드 단자 주변의 비전도성 덮개 및/또는 수형 블레이드 단자에 장착된 비전도성 패드가 적절히 결합됨으로써 인터록 회로가 완성될 때까지 단자의 통전을 방지하는 인터록 회로를 사용하였다. 그러나, 통전된 단자와의 우발적인 접촉을 방지하여 자동 안전 시스템을 제공하기 위해서는, 추가적인 보호 조치가 필요할 수 있다.

어떤 응용예에서는, 전기 전도체를 접속하기 위해 필요한 실장 공간을 최소화하기 위해, 특히, 직선형 커넥터에 비해, 직각 전기 커넥터가 바람직할 수 있다. 이는 전기 자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서의 실장 공간 요건을 충족하기 위해 매우 중요할 수 있다. 고도의 접속력을 가진 전기 접속 조립체는 일반적으로 조립 작업자를 위한 인체 공학적 요건을 충족하기 위해 결합 보조 장치를 필요로 한다.

배경 기술 항목에 기술된 주제는 배경 기술 항목에서 그 주제가 언급되었다는 이유만으로 종래 기술인 것으로 간주되어서는 안된다. 마찬가지로, 배경 기술 항목에서 언급되었거나 배경 기술 항목의 주제와 연관된 문제점은 종래 기술에서 이미 인지된 것으로 간주되어서는 안된다. 배경 기술 항목의 주제는 그 자체가 발명이 될 수도 있는 다양한 접근법을 제시할 뿐이다.

본 발명의 일 실시예에 따라, 커넥터 조립체가 제공된다. 커넥터 조립체는 제1 하우징과 제1 하우징에 슬라이딩 가능하게 부착되는 중간 하우징을 가진 제1 커넥터를 포함한다. 중간 하우징은 제1 위치로부터 제2 위치로 이동하도록 구성된다. 제1 하우징으로부터 돌출된 가요성 유지 아암은 중간 하우징을 제1 위치에 해제 가능하게 유지하도록 구성된다. 커넥터 조립체는 제1 하우징과 결합하도록 구성된 제2 하우징을 가진 제2 커넥터를 추가로 포함한다. 제2 하우징은 유지 아암을 맞물어 굴곡시키도록 구성된 해제 웨지(wedge)를 형성하며, 이에 따라, 제1 커넥터가 제2 커넥터에 접속될 때 유지 아암과의 결합으로부터 중간 하우징이 해제되어 중간 하우징이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 수 있게 된다.

제1 하우징은 서로로부터 멀리 횡방향으로 굴곡되도록 구성된 한 쌍의 유지 아암을 형성할 수 있으며, 이에 따라, 해제 웨지가 한 쌍의 유지 아암을 굴곡시킬 때 중간 하우징에 의해 형성된 제1 정지부가 이들 사이를 통과할 수 있게 된다. 한 쌍의 유지 아암의 자유 단부는 제1 정지부에 맞물리도록 구성된 평면부를 형성하고, 한 쌍의 유지 아암의 자유 단부는 해제 웨지에 맞물리도록 구성된 경사부를 형성한다.

제1 하우징은 단부 폐쇄형 슬롯을 형성할 수 있으며, 중간 하우징은 단부 폐쇄형 슬롯 내에 배치되어 제1 커넥터가 제2 커넥터로부터 분리될 때 중간 하우징을 제1 위치에 유지하도록 구성된 제2 정지부를 형성할 수 있다.

중간 하우징은 제1 닙(nib)이 돌출되어 있는 가요성 빔을 포함할 수 있다. 제1 닙은 제1 하부 경사면을 형성한다. 제2 커넥터는 그 자체로부터 돌출되어 있는 제2 닙을 포함한다. 제2 닙은 제1 상부 경사면을 형성하고, 제1 닙의 제1 하부 경사면은 제1 커넥터가 제2 커넥터로부터 분리될 때 제2 닙의 제1 상부 경사면에 맞물리도록 구성되며, 이에 따라, 중간 하우징이 제2 위치로부터 제1 위치로 이동하게 된다. 제2 닙의 제1 상부 경사면과 제1 닙의 제1 하부 경사면의 맞물림은 예비 단계 상태(pre-staged condition)로 제1 커넥터를 제2 커넥터에 접속한다. 제1 닙은 제2 상부 경사면을 추가로 형성하며, 제2 닙은 제2 하부 경사면을 추가로 형성한다. 제1 닙의 제2 상부 경사면과 제1 하우징의 종방향 축선 사이에 형성되는 제1 각도의 값은 제1 닙의 제1 하부 경사면과 종방향 축선 사이에 형성되는 제2 각도의 값보다 작다. 제2 닙의 제1 상부 경사면과 종방향 축선 사이에 형성되는 제3 각도의 값은 제2 닙의 제2 하부 경사면과 종방향 축선 사이에 형성되는 제4 각도의 값보다 크다. 제1 커넥터가 제2 커넥터에 접속될 때 제1 닙을 지나치도록 제2 닙을 이동시키는데 필요한 제1 힘은 제1 커넥터가 제2 커넥터로부터 분리될 때 제1 닙을 지나치도록 제2 닙을 이동시키는데 필요한 제2 힘보다 작다.

제1 하우징은 제1 전기 단자를 포함할 수 있고, 제2 하우징은 제1 전기 단자와 결합하도록 구성된 대응하는 제2 전기 단자를 포함할 수 있다. 제1 전기 단자는 중간 하우징이 제1 위치에 있을 때 중간 하우징 내에 수용된다. 중간 하우징이 제2 위치에 있을 때 제1 전기 단자의 적어도 일부분은 중간 하우징의 표면의 개구로부터 돌출한다.

제2 커넥터는 제2 하우징에 회전 가능하게 부착된 결합 보조 레버를 포함할 수 있다. 결합 보조 레버는 제1 하우징에 의해 형성된 포스트를 수용하도록 구성된 곡선형 슬롯을 형성한다. 포스트와 곡선형 슬롯은 결합 보조 레버가 회전할 때 제1 커넥터와 제2 커넥터를 접속 및 분리하는데 유효한 힘을 발생시키기 위해 협력한다.

이제, 예로서 첨부 도면을 참조하여, 본 발명을 설명할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 커넥터 조립체의 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따라 한 쌍의 유지 아암에 의해 제1 위치에 유지되어 제1 커넥터 내의 단자를 수용하고 있는 제1 위치의 단자 보호 장치(TPD)를 가진 도 1의 커넥터 시스템의 제1 커넥터의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따라 단자를 노출시키는 제2 위치의 TPD를 가진 도 1의 커넥터 시스템의 제1 커넥터의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 해제 웨지와 제1 닙 및 제2 닙을 도시한 도 1의 커넥터 시스템의 절개 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따라 유지 아암을 이격시키는 해제 웨지를 도시한 도 1의 커넥터 시스템의 절개 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따라 제2 닙과 맞물리는 제1 닙을 도시한 도 1의 커넥터 시스템의 절개 사시도이다.
도 7은 일 실시예에 따라 접속되기 전에 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터와 정렬되는 제1 커넥터를 도시한 사시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터에 제1 커넥터를 접속하는 초기 단계를 도시한 절개 사시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터에 제1 커넥터를 접속하는 동안 제1 닙에 접촉하여 가요성 빔이 내측으로 굴곡되게 하는 제2 닙을 도시한 절개 사시도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터에 제1 커넥터를 접속하는 동안 제1 닙의 하부 경사면과 맞물려 제1 커넥터와 제2 커넥터를 예비 단계 상태로 함께 유지하는 상부 경사면을 도시한 절개 사시도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터에 제1 커넥터를 접속하는 동안 제1 닙의 하부 경사면으로부터 분리되는 상부 경사면을 도시한 절개 사시도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터에 제1 커넥터를 접속하는 동안 유지 아암들과 맞물림으로써 유지 아암(126)들 사이로 제1 정지부가 통과할 수 있도록 하는 해제 웨지를 도시한 절개 사시도이다.
도 13은 일 실시예에 따라 결합 보조 레버가 개방 위치에 있는 상태에서 결합 보조 레버의 캠 슬롯의 입구에 맞물린 제1 하우징의 캠 포스트를 도시한 도 1의 커넥터 시스템의 사시도이다.
도 14는 일 실시예에 따라 폐쇄 위치에 있는 결합 보조 레버를 도시한 도 1의 커넥터 시스템의 사시도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 HVIL 단자로부터 분리되는 HVIL 분로를 도시한 절개 사시도이다.
도 16은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 암형 소켓 단자로부터 분리되는 수형 블레이드 단자를 도시한 절개 사시도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 단부 폐쇄형 슬롯의 폐쇄 단부와 맞물리는 제2 정지부를 도시한 절개 사시도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 제1 커넥터와 제2 커넥터를 예비 단계 위치에 유지하기 위해 맞물린 제1 닙과 제2 닙을 도시한 절개 사시도이다.
도 19는 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 내측으로 굴곡되는 가요성 빔을 도시한 절개 사시도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 제1 닙을 지나쳐 이동하는 제2 닙을 도시한 절개 사시도이다.
도 21은 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 시스템의 제2 커넥터로부터 제1 커넥터를 분리하는 동안 제1 커넥터로부터 제거되는 제2 커넥터의 사시도이다.

본원에는 와이어 전기 케이블, 광섬유 케이블, 공압 라인, 유압 라인 등을 위한 종단 요소 또는 "단자"를 각각 포함한 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 가진 커넥터 시스템이 개시되어 있다. 제1 커넥터의 하우징은 이동 가능한 단자 보호 장치(TPD)를 포함한다. 제1 커넥터가 제2 커넥터에 접속될 때, TPD는 제1 커넥터의 단자가 TPD에 의해 보호되는 제1 위치로부터 단자의 일부분이 TPD를 통해 돌출하는 제2 위치로 이동한다. 제2 커넥터와 제1 커넥터가 접속하는 동안, 제2 커넥터에 의해 해제될 때까지 TPD는 제1 위치에 유지된다. 제1 커넥터와 제2 커넥터가 분리될 때, 제2 커넥터가 TPD를 제2 위치로부터 제1 위치로 다시 끌어당김으로써, 단자 보호를 재확립한다.

도 1은 커넥터 시스템(10), 이 특정 예에서는, 고전압 응용예, 즉, 48볼트를 초과하는 응용예를 위한 전기 커넥터 시스템의 비한정적인 예를 도시하고 있다. 커넥터 조립체는 한 쌍의 와이어 전기 케이블 또는 전도성 버스 바아(미도시)를 종단하는 한 쌍의 수형 블레이드 단자(104)를 포함한 제1 하우징(102)을 가진 제1 커넥터(100)를 포함한다. 제1 커넥터(100)는 제1 커넥터(100)의 다른 구성 요소가 부착되는 제1 하우징(102)을 기반으로 한다. 제1 하우징(102)은 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리프로필렌(PP) 또는 (NYLON으로 일반적으로 알려진) 폴리아미드(PA)와 같은 유전체 재료로 형성된다. 제1 하우징(102)은 수형 블레이드 단자(104) 주위에 U자 형상의 덮개(106)를 형성한다. 덮개의 측벽(108)은 캠 포스트(110)를 형성한다.

커넥터 시스템(10)은 수형 블레이드 단자(104)와 결합하도록 구성된, 한 쌍의 와이어 전기 케이블(208)을 종단하는 한 쌍의 대응하는 암형 소켓 단자(206)를 포함한 제2 하우징(202)을 가진 제2 커넥터(200)를 추가로 포함한다. 제2 커넥터(200)는 제2 하우징(202)에 회전 가능하게 부착된 결합 보조 레버(210)를 포함한다. 결합 보조 레버(210)는 제1 하우징(102)에 의해 형성된 포스트를 수용하도록 구성된 곡선형 캠 슬롯(212)을 형성한다. 캠 포스트(110)와 캠 슬롯(212)은 결합 보조 레버(210)가 회전할 때 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 접속 및 분리하는데 유효한 힘을 발생시키기 위해 협력한다. 제2 하우징(202)과 결합 보조 레버(210)는 PBT, PP 또는 NYLON과 같은 유전체 재료로 형성된다.

제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 작업자에 의한 부주의한 접촉으로부터 수형 블레이드 단자(104)를 보호하도록 구성된, 이하, 단자 보호 장치(TPD)(112)라고 지칭하는 중간 하우징(112)은 제1 하우징(102)에 슬라이딩 가능하게 부착된다. TPD(112)는 PBT, PP 또는 NYLON과 같은 유전체 재료로 형성된다. TPD(112)는 상부 벽체(114), 2개의 주 측벽(116) 및 2개의 부 측벽(118)을 구비한 대체로 개방된 직사각형 박스 형상을 갖는다. TPD(112)는 도 2에 도시된 바와 같이 수형 블레이드 단자(104)가 TPD(112) 내에 수용되는 제1 위치(120)로부터 도 3에 도시된 바와 같이 수형 블레이드 단자(104)의 일부분이 TPD(112)의 상부 벽체(114)에 형성된 한 쌍의 개구(124)를 통해 돌출하는 제2 위치(122)로 이동하도록 구성된다. TPD(112)는 TPD(112)가 제1 위치(120)에 있을 때 수형 블레이드 단자(104)를 수용하도록 구성됨으로써, 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)와 결합되지 않았을 때, 수형 블레이드 단자(104)와 조립 작업자의 손가락 또는 스크류드라이버 또는 렌치 등의 외부 전도성 요소의 우발적 접촉을 방지한다.

도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, TPD(112)는 제1 하우징(102)으로부터 돌출된 2쌍의 가요성 유지 아암(126)에 의해 제1 위치(120)에 유지되며, TPD(112)의 각 부 측벽(118) 옆에는 한 쌍의 유지 아암(126)이 배치되어 있다. 각 쌍의 유지 아암(126)들은 간극(128)에 의해 분리되어 있다. 각 쌍의 유지 아암(126)의 자유 단부(130)는 TPD(112)의 부 측벽(118)에 인접한 유지 아암(126)의 상면(134)의 중앙부에 실질적으로 평탄한 평면부(132)를 형성한다. TPD(112)의 부 측벽(118)은 각각 유지 아암(126)의 상면(134) 상의 평면부(132)에 맞물리며 유지 아암(126)들 사이의 간극(128)을 가로지르도록 구성된 실질적으로 평탄한 하면(138)을 가진 제1 정지부(136)를 형성한다. 유지 아암(126)의 상면(134)의 원위부는 유지 아암(126)의 상면(134)으로부터 유지 아암(126)들 사이의 간극(128)을 향해 연장하는 경사부(140)를 형성한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 하우징(202)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속될 때 경사부(140)와 정렬하도록 배치된 한 쌍의 해제 웨지(214)를 형성한다. 해제 웨지(214)의 하부(216)는 유지 아암(126)의 경사부(140)보다 폭이 더 넓은 한 쌍의 경사면(218)을 형성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 커넥터(200)가 제1 커넥터(100)에 대하여 접속 방향(220)으로 이동할 때, 해제 웨지(214)는 유지 아암(126)의 경사부(140)에 맞물리게 되고, 유지 아암(126)들 사이의 간극(128)이 제1 정지부(136)의 폭보다 더 커질 때까지 2개의 유지 아암(126)들을 굴곡되게하여 이격시킴으로써, 유지 아암(126)들 사이로 제1 정지부(136)가 통과할 수 있도록 한다. TPD(112)는, 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)와 결합할 때, 제2 하우징(202)과의 접촉에 의해 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)로 밀리게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, TPD(112)는 제1 닙(144)이 각각 돌출되어 있는, 부 측벽에 형성된 복수의 가요성 빔(142)을 추가로 포함한다. 제2 커넥터(200)도 그 자체로부터 돌출되어 있는 복수의 제2 닙(222)을 포함한다. 제1 닙(144)의 하면(146)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 제2 닙(222)의 상면(224)과 맞물리도록 구성됨으로써, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 분리 방향(226)으로 이동할 때 TPD(112)를 제2 위치(122)로부터 제1 위치(120)로 다시 끌어당긴다. TPD(112)는 제1 하우징(102)에 의해 형성된 한 쌍의 단부 폐쇄형 슬롯(152) 내에 배치되는, 실질적으로 평탄한 상면(150)을 가진 한 쌍의 제2 정지부(148)를 TPD(112)의 주 측벽(116)에 형성한다. 제2 정지부(148)의 상면(150)은 TPD(112)가 제1 위치(120)에 도달할 때 단부 폐쇄형 슬롯(152)의 폐쇄 단부(154)에 맞물리도록 구성됨으로써, 제1 하우징(102)으로부터 TPD(112)가 제거되는 것을 방지하고, 유지 아암(126)과 협력하여 TPD(112)를 제1 위치(120)에 유지한다. 도 2에서 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제1 정지부(136)의 상면(156)은, TPD(112)가 제2 위치(122)로부터 제1 위치(120)로 다시 이동할 때 제1 정지부(136)가 유지 아암(126)들 사이의 간극(128)을 통과할 수 있도록, 유지 아암(126)들을 굴곡시켜 이격시키도록 둥글게 되어 있다. 해제 웨지(214)의 상면(228)도 TPD(112)가 제2 위치(122)로부터 제1 위치(120)로 다시 이동할 때 유지 아암(126)들을 굴곡시켜 이격시키는데 도움이 되도록 둥글게 되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 커넥터(200)는 제1 하우징(102)의 외주에 접촉하도록 구성됨으로써 살수 등의 환경 오염 물질로부터 수형 단자(104)와 암형 단자(206)를 보호하는, 제2 하우징(202)을 둘러싼 유연한 시일(230)을 포함한다. 도시된 예에서는, 시일(230)을 제2 하우징(202) 상의 제자리에 유지하도록 설계된 시일 리테이너(232)가 제2 닙(222)을 형성한다.

각각의 제1 닙(144)의 상면(146)과 하면(158)은 각각의 제2 닙(222)의 상면(224)과 하면(234)과 마찬가지로 경사면을 형성한다. 제1 닙(144)의 상부 경사면(158)과 수형 블레이드 단자(104)의 종방향 축선(X) 사이에 형성되는 제1 각도의 값은 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)과 종방향 축선(X) 사이에 형성되는 제2 각도의 값보다 작다. 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)과 종방향 축선(X) 사이에 형성되는 제3 각도의 값은 제2 닙(222)의 하부 경사면(234)과 종방향 축선(X) 사이에 형성되는 제4 각도의 값보다 크다. 따라서, 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속될 때 제2 닙(222)의 하부 경사면(234)이 제1 닙(144)의 상부 경사면(158)에 맞물리면서 제2 닙(222)이 제1 닙(144)을 지나칠 수 있도록 가요성 빔(142)을 굴곡시키는데 필요한 접속 방향(220)으로의 제1 힘(F1)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)이 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)에 맞물리면서 제2 닙(222)이 제1 닙(144)을 지나칠 수 있도록 가요성 빔(142)을 굴곡시키는데 필요한 분리 방향(226)으로의 제2 힘(F2)보다 작다. 제2 힘(F2)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)과 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)의 맞물림을 유지하기 위해 제1 하우징(102)과 수형 블레이드 단자(104)에 의해 TPD(112)에 가해지는 마찰력보다 크다. 경사면(146, 158, 224, 234)들은 종방향 축선(X)에 대해 상대적으로 경사져 있다.

제2 닙(222)과 제1 닙(144)의 맞물림은 예비 단계 위치에서 제1 커넥터(100)를 제2 커넥터(200)에 접속한다. 이러한 특징은, 결합 보조 레버(210)가 회전하여 제2 커넥터(200)와 제1 커넥터(100)를 완전히 결합시킬 수 있을 때까지, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 함께 유지한다.

제2 전도체는 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 완전히 결합될 때 제1 커넥터(100) 내의 한 쌍의 결합 HVIL 단자(160)를 접속하도록 설계된 고전압 인터록(HVIL) 분로(236)를 또한 포함한다. HVIL 단자(160)는 HVIL 분로(236)에 의해 HVIL 단자(160)가 단락될 때까지 제1 커넥터(100) 내의 수형 블레이드 단자(104)가 통전되는 것을 방지하는 제어 회로(미도시)에 연결된다. HVIL 분로(236)의 블레이드는 수형 블레이드 단자(104)보다 짧기 때문에, HVIL 분로(236)가 HVIL 단자(160)와 상호 접속하여 HVIL 회로를 트리거함으로써 수형 블레이드 단자(104)를 통전하기 전에, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)의 암수 단자들이 적절하게 접속되도록 보장한다.

또한, TPD(112)는 TPD(112)가 제1 위치(120)에 있을 때 HVIL 단자(160)를 수용함으로써, HVIL 단자(160)들 사이에 단락 회로를 형성할 수 있으며 HVIL 회로를 부적절하게 활성화할 수 있는, HVIL 단자(160)와 외부 전도성 요소의 우발적 접촉을 방지한다. TPD(112)가 제2 위치(122)로 이동할 때, HVIL 단자(160)는 노출되어 제2 커넥터(200) 내의 HVIL 분로(236)와의 접촉을 허용한다.

이제, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 접속 및 분리하는 공정에 대해 보다 상세하게 설명할 것이다. 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 접속하는 공정을 시작하기 위해, 결합 보조 레버(210)가 개방 위치(238)에 놓인 상태에서, 제2 커넥터(200)는 제1 커넥터(100)와 정렬된다(도 7 참조). 제2 커넥터(200)의 제2 하우징(202)이 제1 커넥터(100)의 제1 하우징(102) 위로 밀릴 때(도 8 참조), 제2 닙(222)이 제1 닙(144)에 접촉하여 가요성 빔(142)이 내측으로 굴곡되게 됨으로써(도 9 참조), 제2 닙(222)이 제1 닙(144)을 지나칠 수 있게 되고, 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)이 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)에 맞물림으로써(도 10 참조), 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 예비 단계 위치에 함께 유지하게 된다. 제2 하우징(202)이 제1 하우징(102) 위로 더 밀리면, 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)은 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)과 더 이상 맞물리지 않게 된다(도 11 참조). 해제 웨지(214)가 유지 아암(126)들과 맞물려 이격시킴으로써, 제1 정지부(136)가 유지 아암(126)들 사이를 통과할 수 있게 되고(도 12 참조), TPD(112)는 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)를 향해 이동할 수 있게 된다. 제1 하우징(102)의 캠 포스트(110)가 결합 보조 레버(210)의 캠 슬롯(212)의 입구에 맞물릴 때까지, 제2 하우징(202)은 제1 하우징(102) 위로 밀리게 된다(도 13 참조).

그 다음, 결합 보조 레버(210)는 개방 위치(238)(도 13 참조)로부터 폐쇄 위치(240)(도 14 참조)로 이동하게 된다. 결합 보조 레버(210)가 회전할 때, 캠 포스트(110)와 캠 슬롯(212)은 제2 하우징(202) 위로 제1 하우징(102)을 더 밀게 된다. 제2 하우징(202)은 TPD(112)와 접촉하여 이를 제2 위치(122)로 더 밀어내고 수형 블레이드 단자(104)를 노출시킨다. 결합 보조 레버(210)가 폐쇄 위치(240)에 도달할 때, 수형 블레이드 단자(104)는 암형 소켓 단자(206) 내에 수용되며, HVIL 분로(236)는 HVIL 단자(160) 내에 수용되고, TPD(112)는 제2 위치(122)로 밀리게 된다.

제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 분리하는 공정을 시작하기 위해, 결합 보조 레버(210)는 폐쇄 위치(240)(도 14 참조)로부터 개방 위치(238)(도 13 참조)로 회전하게 된다. 결합 보조 레버(210)가 회전할 때, 캠 포스트(110)와 캠 슬롯(212)은 제1 하우징과 제2 하우징을 끌어당겨 분리시키되, 먼저 HVIL 단자(160)로부터 HVIL 분로(236)를 분리시키고(도 15 참조), 그 다음 암형 소켓 단자(206)로부터 수형 블레이드 단자(104)를 분리시킨다(도 16 참조). 제2 닙(222)의 상부 경사면(224)이 제1 닙(144)의 하부 경사면(146)에 맞물림으로써, 제2 위치(122)로부터 제1 위치(120)를 향해 TPD(112)를 다시 끌어당긴다(도 16 참조). 해제 웨지(214)와 제1 정지부(136)의 둥근 상면(228, 156)들이 유지 아암(126)들과 접촉하여 유지 아암(126)들을 이격시킴으로써, TPD(112)는 제1 위치(120)로 복귀할 수 있게 된다. 결합 보조 레버(210)가 개방 위치(238)로 복귀하면, 제2 정지부(148)가 단부 폐쇄형 슬롯(152)의 폐쇄 단부(154)에 맞물림으로써, TPD(112)를 제1 위치(120)에 고정하게 된다(도 17 참조). 가요성 빔(142)을 내측으로 굴곡시키는 분리력이 인가됨으로써(도 19 참조), 제2 닙(222)이 제1 닙(144)을 지나칠 수 있게 되고(도 20 참조), 제1 커넥터(100)로부터 제2 커넥터(200)가 제거될 수 있을 때까지(도 21 참조), 제1 닙과 제2 닙(222)은 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 예비 단계 위치에 유지할 것이다(도 18 참조).

이와 같이, 커넥터 시스템(10)이 제공된다. 커넥터 조립체는 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속되지 않았을 때 수형 블레이드 단자(104)와 HVIL 단자(160)를 덮어서 작업자의 손이나 공구 등의 전도성 요소에 의한 수형 블레이드 단자(104) 또는 HVIL 단자(160)의 우발적 접촉 가능성을 줄이는 이점을 제공하는 단자 보호 장치(112)(TPD)를 포함한다. 커넥터 조립체는, 결합 보조 레버(210)가 개방 위치에 있는 동안, 결합 보조 레버(210)가 맞물릴 때까지, 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 예비 단계 위치에 유지하도록 연동하는 제1 닙(144)과 제2 닙(222)을 또한 포함한다. 제1 닙(144)과 제2 닙(222)은 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)가 분리될 때 단자 보호 위치로 다시 끌어당기기도 한다.

본원에 도시된 커넥터 시스템(10)은 결합 보조 레버(210)를 구비한 직각(90°) 커넥터 조립체를 특징으로 하고 있으나, 본 발명의 특징은 직선형(180°) 커넥터 조립체에 적용될 수도 있다. 본 발명의 특징은 결합 보조 레버(210)를 포함하지 않은 커넥터 조립체에 적용될 수도 있다. 본원에 기술된 중간 하우징(112)은 노출된 전기 단자와의 우발적 접촉을 방지하도록 구성된다. 중간 하우징(112)이 대응하는 암형 단자와 결합될 때까지 수형 단자를 안정화하도록 구성된 단자 위치 보장(TPA) 장치로서 기능하는 본 발명의 다른 실시예들을 구상할 수 있다.

본원에 제시된 예는 전기 커넥터 조립체에 관한 것이지만, 전기 케이블 접속과 광 케이블 접속을 모두 포함하는 광 케이블 또는 하이브리드 커넥터와 함께 사용하도록 구성된 커넥터 조립체의 다른 실시예들을 구상할 수 있다. 공압 또는 유압 라인을 상호 접속하도록 구성된 커넥터 시스템(10)의 또 다른 실시예를 구상할 수 있다.

본원에 도시된 커넥터 조립체의 예시된 실시예는 HVIL 분로(236)와 HVIL 단자(160)를 포함하지만, 고전압 인터록 회로가 필요하지 않은 커넥터 조립체의 응용예에서는 이 요소들이 없는 커넥터 조립체의 다른 실시예를 구상할 수 있다.

본 발명을 그 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였으나, 이에 한정되는 것이 아니라, 이하의 청구범위에 명시된 범위로 한정되는 것으로 의도된다. 또한, 용어 "제1", "제2" 등의 사용은 중요도 순서를 나타내는 것이 아니라, 용어 "제1", "제2" 등은 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된다. 또한, 단수형 용어 등의 사용은 수량의 제한을 나타내는 것이 아니라, 언급된 아이템들 중 적어도 하나의 존재를 나타낸다.

Claims

커넥터 조립체(10)로서,
제1 하우징(102)과 제1 하우징(102)에 슬라이딩 가능하게 부착되는 중간 하우징(112)을 가진 제1 커넥터(100)로서, 상기 중간 하우징(112)은 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)로 이동하도록 구성되며, 중간 하우징(112)은 제1 닙(144)이 돌출되어 있는 가요성 빔(142)을 포함하며, 상기 제1 닙(144)은 제1 하부 경사면(146)을 형성하고, 제1 하우징(102)으로부터 돌출된 가요성 유지 아암은 중간 하우징(112)을 제1 위치(120)에 해제 가능하게 유지하도록 구성된, 제1 커넥터(100); 및
제1 하우징(102)과 결합하도록 구성된 제2 하우징(202)을 가진 제2 커넥터(200)로서, 제2 하우징(202)은 유지 아암을 맞물어 굴곡시키도록 구성된 해제 웨지(214)를 형성하며, 이에 따라, 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속될 때 유지 아암과의 결합으로부터 중간 하우징(112)이 해제되어 중간 하우징(112)이 제1 위치(120)로부터 제2 위치(122)로 이동할 수 있게 되는, 제2 커넥터(200)를 포함하고, 제2 커넥터(200)는 그 자체로부터 돌출되어 있는 제2 닙(222)을 포함하며, 상기 제2 닙(222)은 제1 상부 경사면(158)을 형성하고, 제1 닙(144)의 제1 하부 경사면(146)은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 제2 닙(222)의 제1 상부 경사면(158)에 맞물리도록 구성되며, 이에 따라, 중간 하우징(112)이 제2 위치(122)로부터 제1 위치(120)로 이동하게 되는,
커넥터 조립체(10).
제1항에 있어서,
제1 하우징(102)은 해제 웨지(214)가 한 쌍의 유지 아암(126)을 굴곡시킬 때 서로로부터 멀리 횡방향으로 굴곡되어 중간 하우징(112)에 의해 형성된 제1 정지부(136)가 이들 사이를 통과할 수 있게 되게 하도록 구성된 한 쌍의 상기 유지 아암(126)을 형성하는,
커넥터 조립체(10).
제2항에 있어서,
한 쌍의 유지 아암(126)의 자유 단부(130)는 제1 정지부(136)에 맞물리도록 구성된 평면부(132)를 형성하고, 한 쌍의 유지 아암(126)의 자유 단부(130)는 해제 웨지(214)에 맞물리도록 구성된 경사부(140)를 형성하는,
커넥터 조립체(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 하우징(102)은 단부 폐쇄형 슬롯(152)을 형성하며, 중간 하우징(112)은 단부 폐쇄형 슬롯(152) 내에 배치되어 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 중간 하우징(112)을 제1 위치(120)에 유지하도록 구성된 제2 정지부(148)를 형성하는,
커넥터 조립체(10).
삭제
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 닙(222)의 제1 상부 경사면(158)과 제1 닙(144)의 제1 하부 경사면(146)의 맞물림은 예비 단계 상태로 제1 커넥터(100)를 제2 커넥터(200)에 접속하는,
커넥터 조립체(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 닙(144)은 제2 상부 경사면(158)을 추가로 형성하며, 제2 닙(222)은 제2 하부 경사면(146)을 추가로 형성하고, 제1 닙(144)의 제2 상부 경사면(158)과 제1 하우징(102)의 종방향 축선 사이에 형성되는 제1 각도의 값은 제1 닙(144)의 제1 하부 경사면(146)과 종방향 축선 사이에 형성되는 제2 각도의 값보다 작으며, 제2 닙(222)의 제1 상부 경사면(158)과 종방향 축선 사이에 형성되는 제3 각도의 값은 제2 닙(222)의 제2 하부 경사면(146)과 종방향 축선 사이에 형성되는 제4 각도의 값보다 큰,
커넥터 조립체(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)에 접속될 때 제1 닙(144)을 지나치도록 제2 닙(222)을 이동시키는데 필요한 제1 힘은 제1 커넥터(100)가 제2 커넥터(200)로부터 분리될 때 제1 닙(144)을 지나치도록 제2 닙(222)을 이동시키는데 필요한 제2 힘보다 작은,
커넥터 조립체(10).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 하우징(102)은 제1 전기 단자를 포함하고, 제2 하우징(202)은 제1 전기 단자와 결합하도록 구성된 대응하는 제2 전기 단자를 포함하며, 제1 전기 단자는 중간 하우징이 제1 위치(120)에 있을 때 중간 하우징(112) 내에 수용되고, 중간 하우징이 제2 위치(122)에 있을 때 제1 전기 단자의 적어도 일부분은 중간 하우징(112)의 표면의 개구로부터 돌출하는,
커넥터 조립체(10).
제1항에 있어서,
제2 커넥터(200)는 제2 하우징(202)에 회전 가능하게 부착된 결합 보조 레버(210)를 포함하며, 상기 결합 보조 레버(210)는 제1 하우징(102)에 의해 형성된 포스트를 수용하도록 구성된 곡선형 슬롯을 형성하고, 포스트와 곡선형 슬롯은 결합 보조 레버(210)가 회전할 때 제1 커넥터(100)와 제2 커넥터(200)를 접속 및 분리하는데 유효한 힘을 발생시키기 위해 협력하는,
커넥터 조립체(10).