KR102616995B1 - 자동차용 이더넷 커넥터, 및 이더넷 커넥터를 포함한 커넥터 어셈블리 - Google Patents

자동차용 이더넷 커넥터, 및 이더넷 커넥터를 포함한 커넥터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명은 삽입 방향(E)을 따라서 상대 커넥터(100)에 연결하기 위한 자동차용 이더넷 커넥터(1)에 관한 것이다. 이더넷 커넥터(1)는 적어도 2개의 접점 챔버(3a, 3b)를 구비한 커넥터 하우징(2); 및 차폐판(20);을 포함한다. 각각의 접점 챔버(3a, 3b) 내에는 하나의 접점 요소(4a, 4b)가 배치되되, 각각의 접점 요소(4a, 4b) 내로는 하나의 상대 접점 요소(60a, 60b)가 삽입될 수 있다. 각각의 접점 요소(4a, 4b) 상에서, 삽입 방향(E)과 관련하여 자신의 후방 단부 상에는 라인(30a, 30b)이 부착된다. 접점 요소(4a, 4b) 상에 부착된 라인들(30a, 30b)은 삽입 방향(E)과 관련하여 후방 섹션에서 다발로 결합되어 하나의 이더넷 케이블(65)을 형성하며, 그리고 이와 동시에 차폐 도체(62)에 의해 둘러싸이되, 차폐판(20)은 커넥터 하우징(2)을 대부분 둘러싼다. 차폐판(20)은 연결 수단(21)을 포함하며, 이 연결 수단에 의해 차폐판은 이더넷 케이블(65)의 차폐 도체(62)에 전기적으로 연결된다. 삽입 방향(E)과 관련하여 차폐판(20)의 전방 섹션(23) 상에는, 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)와의 접촉을 위한 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 배치되되, 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)는, 이 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 적어도 일부 섹션에서 차폐판(20)의 제1 벽부(27)와 커넥터 하우징(2) 사이에 배치되는 방식으로, 차폐판(20)에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에서 굽혀져 있다.

Description

자동차용 이더넷 커넥터, 및 이더넷 커넥터를 포함한 커넥터 어셈블리
본 발명은 자동차용 이더넷 커넥터, 및 이더넷 커넥터를 포함한 커넥터 어셈블리에 관한 것이다.
예컨대 자동차 적용 분야를 위한 종래 기술로부터는, 상호 보완적인 상대 커넥터들과 연결되어 하나의 커넥터 어셈블리를 형성할 수 있는 전기 커넥터들은 공지되어 있다.
센서 장치가 증가함에 따라, 그리고 자율 주행으로 향하는 과정에서, 끊임없이 성장하고 있는 정보량을 처리할 필요가 있다. 데이터량을 처리하기 위해, 자동차 분야에서 이더넷 인터페이스들 및 이더넷 라인들의 사용을 생각하기 시작하고 있다. 상기 이더넷 인터페이스들 및 이더넷 라인들은 특히 이른바 이더넷 프로토콜을 이용하여 충분히 높은 데이터 전송률을 가능하게 한다고 한다.
종래 기술로부터는 종래 이더넷 커넥터, 즉 이른바 RJ45 커넥터가 공지되어 있다. DE 10 2012 111 125 B4호에는 상기 유형의 RJ45 이더넷 커넥터가 기재되어 있다.
본 발명은, 자동차 분야에서 컴포넌트들(예: 커넥터들 및 인터페이스들)의 장기 내구성과 관련하여, 그리고 단락, 접점 불량 또는 신호 전송 중단에 대한 안전성과 관련하여 매우 높은 요건이 존재한다는 지식을 기초로 한다. 이렇게, 바로 자율 주행 동안, 예컨대 카메라들 또는 센서들의 안전 관련 정보들이 접점 불량으로 인해 처리될 수 없는 점은 반드시 방지되어야 한다. 상기 안전 요건들은 예컨대 최소한 10년, 또는 심지어 최소한 15년의 유효수명에 걸쳐 준수되어야 하며, 보다 정확히 말하면 예컨대 온도, 습도, 기압 등과 같은 모든 가능한 외부 기후 요인들에 대해서도 준수되어야 한다. 그러나 상기 안전 요건들은 모든 가능한 작동 상태에 대해서도 적용되어야 하며, 예컨대 비포장 도로 주행 시, 포트 홀들을 통과하는 주행 시, 가속도 또는 요레이트(yaw rate)가 높은 경우에도 적용되어야 한다.
이와 동시에, 센서들의 개수를 통해, 그리고 여러 제어 장치 간의 데이터 교환을 통해, 자동차 내에 설치할 케이블 길이는 점점 증가하고 있으며, 그런 까닭에 케이블 개수 내지 전체 케이블 길이의 감소가 바람직하다. 또한, 하나의 제어 장치에 연결되어야만 하는 다수의 커넥터로 인해, 이더넷 커넥터의 치수는 최대한 작게 유지되어야 한다. 마지막으로, 전송할 신호들의 왜곡을 최소화하거나, 또는 심지어는 배제하기 위해, 이더넷 커넥터에서부터 상대 커넥터로의 전이부 상에서도 우수한 차폐가 필요하다.
확인된 점에 따르면, 종래 RJ45 이더넷 커넥터들은 상기 안전 요건들을 충분한 정도로 충족할 수 없다. 상기 RJ45 이더넷 커넥터들은 상대 커넥터와 관련한 자신들의 기하구조에 의해, 그리고 RJ45 커넥터들 내에서 통상적으로 이용되는, 라인들에 대한 커넥터 하우징의 절연 변위 접속(insulation displacement connection)으로 인해, 접점 불량에 대해, 그리고 예컨대 강한 진동 하중에 대해 충분히 안정적이지 않다. 또한, 상기 RJ45 이더넷 커넥터들은 폭이 매우 넓어지고 8개의 라인을 포함하여 매우 강성인 케이블을 필요로 하며 충분한 정도로 차폐되지도 않는다. 그에 따라, 상기 RJ45 이더넷 커넥터들은 기본적으로 자동차에서의 적용을 위해 적합하지 않다.
그러므로 유효수명(최소한 10년, 또는 심지어는 최소한 15년)에 걸쳐 기후 조건들 및 작동 중 부하를 견뎌 내는, 보다 정확히 말하면 커넥터 내에서 라인들의 결합뿐만 아니라 커넥터에서부터 상대 커넥터로의 전이부 상에서 라인들의 결합과 관련하여서도 상기 사항들을 견뎌 내는 자동차용 이더넷 커넥터를 제공해야 하는 수요가 존재할 수 있다. 이와 동시에, 이더넷 커넥터의 치수는 조밀해야 하며, 그리고 이더넷 커넥터 자체는 최대한 소수의 라인을 이용하여 높은 전송률의 전송을 가능하게 해야 한다. 더 나아가, 이더넷 커넥터는 상대 커넥터로의 전이부에서도 우수한 차폐를 제공해야 한다. 이더넷 커넥터는 취급 동안에도 견고해야 하며, 그럼으로써 기능 요소들이 운반 시, 또는 조립 시 손상되지 않는 점이 보장되어야 한다. 마지막으로, 자동차용 이더넷 커넥터는 표준 인터페이스로서 형성된 상대 커넥터 상에 삽입되거나, 또는 상기 상대 커넥터에 연결될 수 있는 점이 바람직하다. 상기 유형의 표준 인터페이스에 대한 일례는 예컨대 BOSCH 마이크로 플렉스(microflex) 인터페이스이다("0.5㎜ 표준화 접촉 핀을 기반으로 하는 소형화 플렉시블 인터페이스 제품군", 이에 대한 상세 정보는 출원일자에 예컨대 http://bosch-open-interfaces.de/de/home/에서 호출할 수 있다).
발명의 장점.
상기 수요는, 독립 청구항들에 따른 본 발명의 대상을 통해 충족될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시형태들은 종속 청구항들에 기재되어 있다.
본 발명의 제1 양태에 따라서, 삽입 방향을 따라서 상대 커넥터에 연결하기 위한 자동차용 이더넷 커넥터가 제안된다. 이더넷 커넥터는 적어도 2개의 접점 챔버를 구비한 커넥터 하우징; 및 차폐판;을 포함한다. 각각의 접점 챔버 내에는 하나의 접점 요소가 배치된다. 각각의 접점 요소 내로는 하나의 상대 접점 요소가 삽입될 수 있되, 각각의 접점 요소 상에서 삽입 방향과 관련하여 자신의 후방 단부 상에는 라인이 부착되며, 다시 말하면 예컨대 압착 결합(crimp connection)을 통해, 예컨대 전기적 및 기계적으로 연결된다. 접점 요소 상에 부착된 라인들은 삽입 방향과 관련하여 후방 섹션에서 다발로 결합되어 하나의 이더넷 케이블을 형성하고 이와 동시에 차폐 도체에 의해 둘러싸인다. 차폐판은 커넥터 하우징을 대부분 둘러싼다. 차폐판은 연결 수단을 포함하며, 이런 연결 수단에 의해서는 차폐판이 이더넷 케이블의 차폐 도체에 전기적으로 연결된다. 삽입 방향과 관련하여 차폐판의 전방 섹션 상에는 차폐 상대 접점 요소와의 접촉을 위한 적어도 하나의 접촉 블레이드(contact blade)가 배치된다. 적어도 하나의 접촉 블레이드는, 이 적어도 하나의 접촉 블레이드가 적어도 일부 섹션에서 차폐판의 제1 벽부와 커넥터 하우징 사이에 배치되는 방식으로, 차폐판에 의해 에워싸인 공간부(space) 내에서 굽혀져 있다.
그렇게 하여, 바람직하게는, 이더넷 커넥터는 자신의 전체 연장부에 걸쳐서, 그리고 상대 커넥터에 대한 연결 위치를 넘어서도 매우 우수하게 차폐되는 점이 달성된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 접촉 블레이드가 운반 동안 손상되는 위험 역시도 감소되는데, 그 이유는 상기 접촉 블레이드가 커넥터 하우징과 차폐판으로 구성된 외부 윤곽보다 더 약간만 돌출되거나, 또는 심지어는 그보다 돌출되지 않기 때문이다. 그렇게 하여, 이더넷 커넥터는 매우 조밀해진다.
또한, 바람직하게는, 이더넷 커넥터는 기본적으로 오직 정확히 2개의 접점만으로, 그리고 그에 따라 높은 데이터 전송률로 데이터를 전송하는 정확히 2개의 라인으로도 충분히 기능하며, 그에 따라 이더넷 커넥터에 연결되어 있는 케이블(이더넷 케이블)은 매우 유연하게, 다시 말해 쉽게 휘어지는 방식으로 형성될 수 있고 재료는 절약된다(더 적은 수의 라인이 요구되기 때문에, 라인 길이는 더 짧아진다). 자명한 사실로서, 예컨대 4개의 (접점) 챔버 및 4개의 접점 요소 및 이들에 연결되는 4개의 라인을 포함하는 이더넷 커넥터 역시도 가능하다. 보다 더 바람직하게는, 비록 홀수의 개수가 배제되지 않기는 하지만, 짝수 개수의 접점 챔버 및 접점 요소가 이용된다.
또한, 바람직하게는, 예컨대 전기 절연 플라스틱으로 형성되고 자신의 챔버들(접점 챔버들)을 포함하는 커넥터 하우징을 통해, 그리고 커넥터 하우징 내에 수용되는 접점들을 통해, 특히 견고하고 장기 내구성이 있으면서 유지보수 친화적인 구조가 마련된다. 그 이유는, 접점들이 예컨대 압착 결합을 통해 라인 상에 특히 확실하게 고정될 수 있기 때문이다. 접점이 손상된다면, 상기 접점은 용이하게 교환될 수 있다. 커넥터 하우징이 손상된다면, 상기 커넥터 하우징 역시도, 간단히 접점들을 챔버들(접점 챔버들)에서 탈거하여 신규 커넥터 하우징 내에 삽입함으로써, 용이하게 교환될 수 있다.
커넥터 하우징은 바람직하게는 삽입 방향과 관련하여 자신의 전방 면(side) 상에 각각의 수용할 접점 요소를 위해 개구부를 포함하며, 이런 개구부를 통과하여 예컨대 핀(pin)의 형태인 상대 접점 요소는 접점 요소 안쪽으로 삽입될 수 있다.
접촉 블레이드들의 개수는 예컨대 커넥터 하우징 내의 접점 챔버들의 개수와 일치할 수 있다. 이 경우, -삽입 방향에 대해 횡방향으로 고려할 때- 예컨대 각각의 접점 챔버 아래에 하나의 접점 요소를 위해 하나의 접촉 블레이드가 배치될 수 있다. 그렇게 하여, 커넥터의 특히 대칭적이면서 조밀한 구성이 달성될 수 있다. 2개보다 많은 접점 챔버가 접점 요소들을 위해 제공된다면, 오직 정확히 하나의 접촉 블레이드 또는 정확히 2개의 접촉 블레이드만이 이더넷 커넥터 내에 제공되어 있는 것만으로도 충분할 수 있다. 적어도 2개의 접촉 블레이드의 이용을 통해, 차폐 연결부의 고장 시에도 그럼에도 상대 커넥터까지 차폐를 보장하는 중복성(redundance)이 제공된다.
적어도 하나의 접촉 블레이드는 차폐 상대 접점 요소와 (전기적으로) 접촉하도록 형성된다. 적어도 하나의 접촉 블레이드가 차폐판의 제1 벽부와 커넥터 하우징 사이에 배치되는 것을 통해, 적어도 하나의 접촉 블레이드와 제1 벽부 사이로 삽입되는 차폐 상대 접점 요소는 적어도 하나의 접촉 블레이드뿐만 아니라 제1 벽부에 의해서도 전기적으로 접촉될 수 있다. 그렇게 하여, 예컨대 진동 하중 시에, 또는 열적 교환 시 매우 안전하면서도 지속적인 전기 접촉이 달성된다.
본원에서, "이더넷 커넥터"란 용어는, 커넥터가 데이터를 전송하도록 형성되고 최소한 1GBit/s, 특히 바람직하게는 최소한 5GBit/s, 매우 특히 바람직하게는 최소한 10GBit/s의 데이터 전송률을 위해 적합하다는 정도로 해석되어야 한다. 이는, 자동차에서, 예컨대 자율 주행을 위해 이더넷 데이터 전송의 이용 시 충족되어야 하는 요건들이다.
본원에서, "자동차용"이란 용어는, 이더넷 커넥터가 자동차에서 이용 시 모든 주행 상황 및 환경 상황(예: -40℃ 내지 +80℃의 온도 범위, 심하게 변동되는 기압 및 습도 값, 포트 홀들, 비포장 도로 등에서의 주행을 통한 가속 작용)에서, 그리고 유효수명(최소한 10년 또는 심지어는 최소한 15년)에 걸쳐서, 상대 커넥터와 신뢰성이 있고 차단이 없으면서 단락도 없는 연결을 가능하게 하기 위해 적합하다는 정도로 해석되어야 한다. 달리 말하면, 이더넷 커넥터는, 안전 관련 신호들의 전송을 위해 자동차 산업에서 통용되는 요건들을 충족하기 위해 적합한 방식으로 형성될 수 있다.
차폐판의 "전방 섹션"은, 예컨대 차폐판의 길이 중 예컨대 최대한 35%, 바람직하게는 최대한 25%인 섹션을 의미할 수 있다.
차폐판 상에 제공되는 연결 수단은 예컨대 압착 돌기들(crimping lug)을 통해 형성될 수 있다. 압착 돌기들은 차폐판의 매우 비용 효과적인 제조, 및 이더넷 케이블의 차폐 도체 상에서 차폐판의 매우 간단하고 내구성이 강하면서 확실한 조립을 가능하게 한다. 연결 수단은 삽입 방향과 관련하여 고려할 때 차폐판의 후방 단부 상에 위치할 수 있다. 주지할 사항은, 다른 연결 수단들 역시도 가능하다는 점이다.
적어도 하나의 접촉 블레이드는 예컨대 이더넷 커넥터의 제조 동안 차폐판에 의해 우선 (삽입 방향을 따라서) 앞쪽으로 일종의 돌기로서 예컨대 차폐판의 제1 벽부로부터 돌출될 수 있다. 그런 다음, 상기 접촉 블레이드는 추가 제조 단계에서 약 180°만큼 뒤쪽으로 굽혀질 수 있으며, - 그런 다음 접촉 블레이드의 자유 단부가 삽입 방향의 반대 방향으로 뒤쪽으로 돌출된다. 그에 뒤이어, 차폐판이 커넥터 하우징 상에 장착된다면, 적어도 하나의 접촉 블레이드는 제1 벽부와 커넥터 하우징 사이에 위치하게 된다. 또한, 자명한 사실로서, 접촉 블레이드가 우선 측면으로(삽입 방향에 대해 횡방향으로) 돌출되게 하고 그런 다음 상기 접촉 블레이드를 안쪽으로 굽힐 수도 있다.
바람직하게는, 적어도 하나의 접촉 블레이드는, 완전하게 제조된 이더넷 커넥터 내에서, 자신의 길이의 70% 이상 정도로, 바람직하게는 자신의 길이의 90% 이상 정도로 제1 벽부와 이 제1 벽부에 대향하여 위치하는 커넥터 하우징 벽부 사이에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 접촉 블레이드는 약간만 이더넷 커넥터의 외부 윤곽을 넘어 돌출되며, 그럼으로써 (예컨대 고리로 거는 것을 통한) 운반 동안 손상은 방지되게 된다.
차폐판은 커넥터 하우징의 외면 상에서 커넥터 하우징을 예컨대 U자 형태로, 다시 말하면 약 270°만큼 (삽입 방향의 둘레에서 고려할 때) 원주방향으로, 또는 예컨대 직사각형으로 형성되는 커넥터의 3개의 면 상에서 둘러싼다. 커넥터 하우징을 환형으로 에워싸는 점 역시도 생각해볼 수 있으며, 그럼으로써 에워싸는 정도는 거의 360°이거나, 정확히 360°이거나, 또는 심지어는 360°보다 더 크다. 또한, 상대 커넥터의 각각의 유형에 따라서는, 예컨대 2개의 면에서만, 또는 최소한 50%만큼, 다시 말해 180° 이상으로 원주방향으로 커넥터 하우징을 둘러싸는 점 역시도 충분하다.
일 개선예에 따라서, 적어도 하나의 접촉 블레이드는, 상대 커넥터에서부터 이더넷 커넥터 내에서 적어도 하나의 접촉 블레이드와 차폐판의 제1 벽부 사이로 삽입될 수 있는 차폐 상대 접점 요소가 적어도 하나의 접촉 블레이드에 의해 전기적으로 접촉되는 방식으로, 차폐판에 의해 에워싸인 공간부 내에서 굽혀져 있다. 그렇게 하여, 바람직하게는 진동 및 진동 하중 시에도 차폐의 유지를 보장하는, 매우 확실한 양면의 전기적 및 기계적 접촉이 달성된다.
일 개선예에 따라서, 적어도 하나의 접촉 블레이드는 각인된 접촉점을 포함하되, 차폐판의 제1 벽부는, 삽입 방향(E)에 대해 횡방향으로 고려할 때 접촉 블레이드의 접촉점에 대향하여 위치하는 각인된 추가 접촉점을 포함한다. 그렇게 하여, 바람직하게는 정의된 점 상에서 전기 접촉은 특히 안전하면서도 신뢰성 있게 달성된다.
일 개선예에 따라서, 적어도 하나의 접촉 블레이드는 차폐판과 일체형으로 형성된다. 그렇게 하여, 바람직하게는 차폐판은 매우 간단하면서도 비용 효과적으로 제조되며, 그리고 추가적인 전이 저항들은 고려되지 않아도 된다.
그 대안으로, 차폐판은 천공-굽힘 부품(punched-bent part)일 수 있다. 그렇게 하여, 바람직하게는 매우 간단하면서도 비용 효과적인 제조가 보장된다.
일 개선예에 따라서, 라인들은 이더넷 케이블 내에서 상호 간에 꼬인 상태로 뻗어있다. 그렇게 하여, 바람직하게는 외부 간섭 영향들이 검색될 수 있다. 예컨대 각각 2개의 라인 내에서는 180°만큼 변위된 위상을 갖는 동일한 신호들이 전송될 수 있다. 180° 위상 오프셋을 통해 외부 간섭 영향들은 추가로 검색될 수 있다.
일 개선예에 따라서, 접점 챔버들은 각각 하나의 접점 챔버 언더컷부를 포함하되, 접점 요소들은 각각 하나의 접점 요소 래칭 랜스(contact element latching lance)를 포함하며, 그럼으로써 접점 챔버들 내로 삽입된 접점 요소들은 접점 요소 래칭 랜스에 의해 접점 챔버 내의 접점 챔버 언더컷부 상에 걸림 고정(latching)될 수 있게 된다. 그렇게 하여, 커넥터 하우징 내에서 접점 요소들의 조립은 간소화되며, 그리고 접점 요소들은 커넥터 하우징 내에서 확실하게 파지된다.
그 대안으로, 접점 챔버들은 각각 하나의 접점 챔버 래칭 랜스를 포함할 수 있되, 접점 요소들은 각각 하나의 접점 요소 언더컷부를 포함하며, 그럼으로써 접점 챔버들 내로 삽입된 접점 요소들은 접점 요소 언더컷부에 의해 접점 챔버 내의 접점 챔버 래칭 랜스 상에 걸림 고정될 수 있게 된다. 그렇게 하여, 커넥터 하우징 내에서 접점 요소들의 조립은 간소화되며, 그리고 접점 요소들은 커넥터 하우징 내에서 확실하게 파지된다.
자명한 사실로서, 커넥터 하우징 내에서 접점 요소들의 추가 고정을 위해, 여전히 추가 잠금 고정 요소(locking element), 즉 이른바 이차 잠금 고정 요소 역시도 제공될 수 있다. 상기 이차 잠금 고정 요소는 예컨대 삽입 방향에 대해 횡방향으로 커넥터 하우징을 통해 밀어 넣어져 접점 요소의 언더컷부의 안쪽을 맞물어 고정할 수 있으며, 그럼으로써 삽입 방향의 방향으로, 다시 말해 접점 챔버에서 바깥쪽으로 접점 요소의 이동은 더 이상 가능하지 않게 된다. 이런 경우에, 접점 요소 래칭 랜스 또는 접점 챔버 래칭 랜스는 일차 잠금 고정부 또는 일차 걸림 고정부로서 이용되고 이차 잠금 고정 요소를 통해 기계적으로 하중 완화된다.
일 개선예에 따라서, 이더넷 커넥터는, 표준 인터페이스의 형태인 상대 커넥터에 연결되도록 형성된다. 표준 인터페이스는 예컨대 BOSCH 마이크로 플렉스 인터페이스일 수 있다. 그렇게 하여, 바람직하게는 매우 간단하게 교환될 수 있고 그에 따라 비용 효과적으로 제조될 수 있는 이더넷 커넥터가 마련된다.
BOSCH 마이크로 플렉스 인터페이스는 예컨대 핀(접촉 핀)의 형태인 상대 접점 요소를 예컨대 12개, 16개, 19개, 26개, 29개, 36개, 45개 또는 52개를 포함한 2열 상대 커넥터(two-rowed mating connector)를 제공한다. 상기 핀들은 예컨대 0.5㎜ x 0.4㎜의 직사각형 횡단면을 보유한다. 2개의 열 사이에는 예컨대 (핀 중심 간에) 1.5㎜의 이격 간격이 제공될 수 있다. 열의 안쪽에서는 예컨대 (핀 중심 간에) 1.8㎜의 이격 간격이 제공될 수 있다. 또한, 예컨대 26개, 32개, 41개, 52개, 61개, 72개, 93개 또는 104개의 상대 접점 요소를 포함한 예컨대 4열 실시예도 제공될 수 있다.
자명한 사실로서, 다른 다중극 또는 다극 (10개보다 많은 상대 접점 요소의) 표준 인터페이스들 역시도 이용될 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따라서, 커넥터 어셈블리가 제안된다. 커넥터 어셈블리는, 적어도 2개의 상대 접점 요소와 적어도 하나의 차폐 상대 접점 요소를 구비한 하나의 상대 커넥터;뿐만 아니라, 상기에서 기재한 것과 같은 하나의 이더넷 커넥터;도 포함한다. 이 경우, 이더넷 커넥터는 상대 커넥터와 연결될 수 있다.
그렇게 하여, 바람직하게는, 이더넷 케이블에서부터 컴포넌트 내로의, 또는 인터페이스 상으로의 전이부에서도, 전체 구간에 걸쳐, 그리고 인터페이스 안쪽에서도 데이터 라인들의 차폐가 보장될 수 있고 그에 따라 데이터 신호들의 왜곡은 방지되는 점이 보장된다.
일 개선예에 따라서, 적어도 2개의 상대 접점 요소 및 적어도 하나의 차폐 상대 접점 요소는 동일하게 형성된다. 그렇게 하여, 상대 커넥터의 매우 간단한 제조가 가능해진다. 또한, 이렇게 하나의 동일한 상대 커넥터가 다양한 이용 목적들을 위해 사용될 수 있다. 그 이유는, 다른 적용 분야들에서 예컨대 다른 기능성을 갖는 차폐 상대 접점 요소가 예컨대 그에 연결된 컴포넌트로의 전류 공급을 위해, 또는 데이터의 전송을 위해 이용될 수 있기 때문이다.
또한, 적어도 2개의 상대 접점 요소 및 적어도 하나의 차폐 상대 접점 요소는 직사각형 횡단면 또는 심지어는 정사각형 횡단면을 보유할 수 있다.
일 개선예에 따라서, 상대 커넥터는 표준 인터페이스의 형태로 형성되되, 표준 인터페이스는 특히 2열 또는 4열로 형성되는 특히 BOSCH 마이크로 플렉스 인터페이스이다. 그렇게 하여, 바람직하게는 매우 간단하게 교환될 수 있고 그에 따라 비용 효과적으로 제조될 수 있는 커넥터 어셈블리가 마련된다.
통상의 기술자라면, 첨부한 도면들과 관련하여, 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 되는 예시의 실시형태들의 하기 기재에서 본 발명의 또 다른 특징들 및 장점들을 분명하게 알 수 있을 것이다.
도 1a는 이더넷 커넥터를 도시한 사시도이다.
도 1b는 커넥터 하우징 상에서의 조립 전 상태에서 도 1a에서의 이더넷 커넥터의 차폐판을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1a에서의 이더넷 커넥터를 포함하는 커넥터 어셈블리를 도시한 부분 단면 사시도이다.
도 1a에는, 삽입 방향(E)을 따라서 상대 커넥터(100)(도 2 참조)에 연결하기 위한 자동차용 이더넷 커넥터(1)가 사시도로 도시되어 있다. 이더넷 커넥터(1)는, 2개의 접점 챔버(3a, 3b)를 구비한 커넥터 하우징(2); 및 차폐판(20);을 포함한다. 각각의 접점 챔버(3a, 3b) 내에는 하나의 접점 요소(4a, 4b)가 배치되되, 각각의 접점 요소(4a, 4b) 내로는 하나의 상대 접점 요소(60a, 60b)가 삽입될 수 있다. 각각의 접점 요소(4a, 4b) 상에서, 삽입 방향(E)과 관련하여 자신의 후방 단부 상에는 하나의 라인(30a, 30b)이 부착되되, 접점 요소(4a, 4b) 상에 부착된 2개의 라인(30a, 30b)은 삽입 방향(E)과 관련하여 후방 섹션에서 다발로 서로 결합되어 하나의 이더넷 케이블(65)을 형성하고 이와 동시에 예컨대 차폐 편조선(shielding braid)으로서 형성될 수 있는 차폐 도체(62)에 의해 둘러싸여 있다. 라인들(30a, 30b)은 이더넷 케이블(65) 내에서 결과적으로 신호 품질을 향상시키기 위해 상호 간에 꼬인 상태로 뻗어있다.
차폐판(20)은 삽입 방향(E)의 둘레서 대부분까지 원주방향(U)을 따라서 커넥터 하우징(2)을 둘러싸며, 도 1a에서는 3개의 면에서 U자 형태로 둘러싼다. 차폐판(20)은 압착 돌기들의 형태인 연결 수단(21)을 포함하며, 이 연결 수단에 의해서는 차폐판이 이더넷 케이블(65)의 차폐 도체(62)에 전기적으로 연결된다. 여기서는 한 쌍의 압착 돌기들로서 형성되는 추가 연결 수단(22)은 차폐판(20)의 단부 상에 배치되어 이더넷 케이블(65)의 절연부(63) 상에 차폐판(20)을 고정하기 위해 이용된다. 그 대안으로, 또는 그에 추가로, 추가 연결 수단은 단선 실링(70)(single-wire sealing) 상에서도 고정될 수 있다(도 2 참조).
차폐판은 여기서 예시로서 4개의 돌기(40)(lug)에 의해 커넥터 하우징(2)의 도면에서 상부 면 상에 고정된다. 따라서, 우선, 커넥터 하우징(2)은 차폐판에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에 배치되며, 다시 말해 U자 형태의 중공부 내에 배치되며, 4개의 돌기(40)는 상방으로 돌출된다(도 1b 참조). 그에 뒤이어, 4개의 돌기(40)는 커넥터 하우징을 중심으로 안쪽으로 굽혀지고 그렇게 커넥터 하우징(2) 상에 차폐판(20)을 소실되지 않게 고정한다.
접점 챔버들(3a, 3b)은 각각 하나의 접점 챔버 언더컷부(5a, 5b)를 포함한다. 접점 요소들(4a, 4b)은 각각 하나의 접점 요소 래칭 랜스(6a, 6b)를 포함하며(도 2 역시 참조), 그럼으로써 접점 챔버들(3a, 3b) 내로 삽입된 접점 요소들(4a, 4b)은 접점 요소 래칭 랜스(6a, 6b)에 의해 접점 챔버(3a, 3b) 내의 접점 챔버 언더컷부(5a, 5b) 상에 걸림 고정되게 된다. 기본적으로, 접점 챔버들(3a, 3b)이 각각 하나의 접점 챔버 래칭 랜스를 포함하되, 접점 요소들(4a, 4b)은 각각 하나의 접점 요소 언더컷부를 포함함으로써, 접점 챔버들(3a, 3b) 내로 삽입된 접점 요소들(4a, 4b)이 접점 요소 언더컷부에 의해 접점 챔버(3a, 3b) 내의 접점 챔버 래칭 랜스 상에 걸림 고정될 수 있는 것인 다른 실시예 역시도 생각해볼 수도 있다(여기서는 미도시).
또한, 커넥터 하우징(2)은 커넥터 하우징 이차 잠금 고정 리세스(7)(connector housing secondary-locking recess)를 포함하고 차폐판(20)은 차폐판 이차 잠금 고정 리세스(26)를 포함하며, 이들 이차 잠금 고정 리세스는 서로 일직선으로 정렬된다. 이더넷 커넥터(1)가 상대 커넥터(100)와 연결될 때, 상기 이차 잠금 고정 리세스들 내로는, 삽입 방향(E)에 대해 횡방향으로 이차 잠금 고정 요소가 삽입될 수 있다. 이런 방식으로, 그 다음, 상대 커넥터(100)로부터 삽입 방향(E)과 반대 방향으로 이더넷 커넥터(1) 및 이 이더넷 커넥터 내에 배치된 접점 요소들(4a, 4b)의 탈거는 방지된다.
삽입 방향(E)과 관련하여 차폐판(20)의 전방 섹션(23) 상에서는, 본 실시예의 경우, 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)와의 접촉을 위한 2개의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 배치된다(도 1a에서는 2개의 접촉 블레이드 중 접촉 블레이드(25b)의 작은 부분만이 확인된다).
도 1b에는, 차폐판(20)이 커넥터 하우징(2) 상에 고정되기 전 상태로, 도 1a에서의 이더넷 커넥터의 차폐판(20)이 부분 단면 사시도로 도시되어 있다. 여기서는, 두 접촉 블레이드(25a, 25b)가 충분히 확인된다. 두 접촉 블레이드(25a, 25b)는, 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 적어도 일부 섹션에서 차폐판(20)의 제1 벽부(27)와 커넥터 하우징(2) 사이에 배치되는 방식으로, 차폐판(20)에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에서 굽혀져 있다(도 1a 및 도 2 역시도 참조).
두 접촉 블레이드(25a, 25b)는, 상대 커넥터(100)에서부터 이더넷 커넥터(1) 내에서 접촉 블레이드들(25a, 25b) 중 하나와 차폐판(20)의 제1 벽부(27) 사이에 삽입된 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)가 관련된 접촉 블레이드(25a, 25b)에 의해 전기적으로 접촉되는 방식으로, 차폐판(20)에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에서 굽혀져 있다.
도 1b에는, 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 각인된 접촉점(28a, 28b)을 포함하고 차폐판(20)의 제1 벽부(27) 역시도, 삽입 방향(E)에 대해 횡방향으로 고려할 때 접촉 블레이드(25a, 25b)의 접촉점(28a, 28b)에 대향하여 위치하는 각인된 접촉점(29a, 29b)을 포함하는 점이 충분히 확인된다. 따라서, 접촉 블레이드들(25a, 25b) 중 하나와 제1 벽부(27) 사이에 삽입된 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)는 정의된 점에서 2개의 면에 의해 전기적으로 접촉된다.
두 접촉 블레이드(25a, 25b)는 도시된 실시예에서 차폐판(20)과 일체형으로 형성된다. 차폐판(20)은 천공-굽힘 부품으로서 형성된다.
도 2에는, 도 1a에서의 이더넷 커넥터(1)를 포함하는 커넥터 어셈블리(200)가 부분 단면 사시도로 도시되어 있다.
커넥터 어셈블리(200)는 표준 인터페이스(101)로서 형성되는 상대 커넥터(100), 여기서는 오직 예시로서만 4열 BOSCH 마이크로 플렉스 인터페이스(102)를 포함한다. 상대 커넥터(100)는 각각 2개인 상대 접점 요소(60a, 60b)의 복수 개와 2개의 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)를 내포하거나 포괄하거나, 또는 이들을 포함한다. 또한, 커넥터 어셈블리(200)는, 도 1a에 도시된 것과 같은 하나 또는 복수의 이더넷 커넥터(1)를 포함한다. 복수의 이더넷 커넥터(1)는 상대 커넥터(100)와 연결된다. 기본적으로, 오직 단일의 이더넷 커넥터(1)만을 포함하는 (여기서는 미도시된) 커넥터 어셈블리(200) 역시도 제안될 수 있다.
도 2의 도면에는, 관찰자로 향해 있는 이더넷 커넥터(1)의 경우, 차폐판(20)의 구성을 보다 더 명확히 확인하도록 하기 위해, 커넥터 하우징(2)은 의도적으로 도시되어 있지 않다. 커넥터 하우징(2)은, 도시된다면, 하방으로 굽혀진 접촉 블레이드들(25a, 25b)의 위쪽에 배치될 수도 있다. 이는 도면 평면에서 보다 뒤에 도시된 이더넷 커넥터들(1) 내에서 확인된다.
상대 접점 요소들(60a, 60b) 및 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)는 모두 동일하게 형성되며, 여기서는 예시로서 횡단면이 직사각형인 접촉 핀들로서 형성된다.
이더넷 케이블(65)은 실시예에서 단일 케이블 실링(70)에 의해 환형으로 둘러싸이며, 상기 단일 케이블 실링에 의해서는 커넥터 어셈블리(20)의 내부로 습도 및 오물의 침투가 방지되어야 한다.
접점 요소들(4a, 4b)은 박판으로 구성된 천공-굽힘 부품으로서 제조된다. 라인들(30a, 30b)은 절연부(32a, 32b)에 의해 둘러싸여 있는 전기 전도성 코어(31a, 31b)를 포함한다. 접점 요소들(4a, 4b)은 각각 절연 압착부(insulating crimp)에 의해 절연부(32a, 32b) 상에 고정되고 전기 전도성 코어(31a, 31b) 상의 전도 압착부(conduction crimp)와 전기 전도성으로 연결된다.
상대 커넥터(100, 101, 102) 상에 복수의 이더넷 커넥터(1)를 삽입한 후에, 이더넷 커넥터(1)의 접점 요소들(4a, 4b) 및 커넥터 하우징(2)은, 커넥터 하우징 이차 잠금 고정 리세스들(7)을 통과하여 삽입 방향(E)에 대해 횡방향으로 (여기서는 미도시된) 이차 잠금 고정 요소를 삽입하는 것을 통해, 상대 커넥터(100) 내에 소실되지 않게 고정될 수 있다.

Claims (10)

  1. 삽입 방향(E)을 따라서 상대 커넥터에 연결하기 위한 자동차용 이더넷 커넥터로서, 상기 이더넷 커넥터(1)는:
    -- 적어도 2개의 접점 챔버들(3a, 3b)을 구비한 커넥터 하우징(2); 및
    -- 차폐판(20);을 포함하고,
    각각의 접점 챔버(3a, 3b) 내에는 접점 요소(4a, 4b)가 배치되고;
    각각의 접점 요소(4a, 4b) 내로는 상대 접점 요소(60a, 60b)가 삽입될 수 있으며;
    각각의 접점 요소(4a, 4b) 상에서, 상기 삽입 방향(E)과 관련하여 자신의 후방 단부 상에는 라인(30a, 30b)이 부착되며;
    상기 접점 요소(4a, 4b) 상에 부착된 라인(30a, 30b)은 상기 삽입 방향(E)과 관련하여 후방 섹션에서 다발로 결합되어 이더넷 케이블(65)을 형성하며, 그리고 차폐 도체(62)에 의해 둘러싸이며,
    상기 차폐판(20)은 상기 커넥터 하우징(2)을 둘러싸며;
    상기 차폐판(20)은 연결 수단(21)을 포함하며, 상기 연결 수단에 의해 상기 차폐판은 상기 이더넷 케이블(65)의 차폐 도체(62)에 전기적으로 연결되며;
    상기 삽입 방향(E)과 관련하여 상기 차폐판(20)의 전방 섹션(23) 상에는, 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)와의 접촉을 위한 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 배치되며;
    상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)는, 상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)가 적어도 일부 섹션에서 상기 차폐판(20)의 제1 벽부(27)와 상기 커넥터 하우징(2) 사이에 배치되는 방식으로, 상기 차폐판(20)에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에서 굽혀져 있고,
    상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)는, 상기 상대 커넥터(100)에서부터 상기 이더넷 커넥터(1) 내에서 상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)와 상기 차폐판(20)의 제1 벽부(27) 사이로 삽입될 수 있는 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)가 상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)에 의해 전기적으로 접촉되는 방식으로, 상기 차폐판(20)에 의해 에워싸인 공간부(24) 내에서 굽혀져 있는, 이더넷 커넥터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)는 각인된 접촉점(28a, 28b)을 포함하며,
    상기 차폐판(20)의 제1 벽부(27)는, 상기 삽입 방향(E)에 대해 횡방향으로 고려할 때 상기 접촉 블레이드(25a, 25b)의 접촉점(28a, 28b)에 반대편에 위치하는 각인된 추가 접촉점(29a, 29b)을 포함하는, 이더넷 커넥터.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접촉 블레이드(25a, 25b)는 상기 차폐판(20)과 일체형으로 형성되고, 및/또는
    상기 차폐판(20)은 천공-굽힘 부품인, 이더넷 커넥터.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 라인(30a, 30b)은 상기 이더넷 케이블(65) 내에서 상호 간에 꼬인 상태로 뻗어있는, 이더넷 커넥터.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 접점 챔버들(3a, 3b)은 각각 접점 챔버 언더컷부(5a, 5b)를 포함하고,
    상기 접점 요소들(4a, 4b)은 각각 접점 요소 래칭 랜스(6a, 6b)를 포함함으로써,
    상기 접점 챔버들(3a, 3b) 내로 삽입된 상기 접점 요소들(4a, 4b)은 상기 접점 요소 래칭 랜스(6a, 6b)에 의해 상기 접점 챔버(3a, 3b) 내의 상기 접점 챔버 언더컷부(5a, 5b) 상에 걸림 고정될 수 있게 되거나,
    또는
    상기 접점 챔버들(3a, 3b)은 각각 접점 챔버 래칭 랜스를 포함하고,
    상기 접점 요소들(4a, 4b)은 각각 접점 요소 언더컷부를 포함함으로써,
    상기 접점 챔버들(3a, 3b) 내로 삽입된 상기 접점 요소들(4a, 4b)은 상기 접점 요소 언더컷부에 의해 상기 접점 챔버(3a, 3b) 내의 상기 접점 챔버 래칭 랜스 상에 걸림 고정될 수 있는, 이더넷 커넥터.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 이더넷 커넥터(1)는, 표준 인터페이스(101)의 형태인 상대 커넥터(100)에 연결되도록 형성되는, 이더넷 커넥터.
  8. 커넥터 어셈블리로서,
    - 적어도 2개의 상대 접점 요소(60a, 60b)와 적어도 하나의 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)를 구비한 상대 커넥터(100); 및
    - 제1항 또는 제3항에 따른 이더넷 커넥터(1);를 포함하고,
    상기 이더넷 커넥터(1)는 상기 상대 커넥터(100)와 연결될 수 있는, 커넥터 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 상대 접점 요소들(60a, 60b) 및 상기 적어도 하나의 차폐 상대 접점 요소(61a, 61b)는 동일하게 형성되는, 커넥터 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상대 커넥터(100)는 표준 인터페이스(101)의 형태로 형성되는, 커넥터 어셈블리.
KR1020217026518A 2019-01-22 2019-12-27 자동차용 이더넷 커넥터, 및 이더넷 커넥터를 포함한 커넥터 어셈블리 KR102616995B1 (ko)

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