KR20010034014A - 전기 플러그 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 커넥터에 관한 것이다. 지금까지 전위차계, 서보모터 및 액추에이터를 제어하기 위한 전자 제어 시스템은 전선으로 이루어짐으로써, 전체적으로 아주 많은 콘택 지점이 요구되었다. 그러나, 각각의 추가 콘택 지점은 에러의 위험을 증가시키고 조립 비용을 높인다. 상기 콘택 지점의 수를 감소시키기 위해, 전위차계의 지지 기판 및 모터의 콘택 플레이트는 일체형 플레이트로 형성되고 전기 커넥터는 적어도 부분적으로 기판내에 삽입된 도체로 이루어진다. 또한 상기 플레이트에는 예컨대 전파 장애 차단을 위한 모터 코일과 같은 전기 부품이 제공될 수 있다.

Description

전기 플러그 커넥터 {ELECTRIC CONNECTOR}
상기 방식의 전기 커넥터는 예컨대 차량내 소위 E-가스 설비에서 필요하다. 여기서, 전위차계는 모터의 스로틀 밸브 샤프트와 결합하며, 상기 스로틀 밸브 샤프트는 조종 모터의 작동에 의해 휘어질 수 있다. 여기서, 전자 제어 시스템은 가속기 위치에 의해 미리 주어진 목표값을 전위차계에 의해 검출된 스로틀 밸브 위치의 실제값과 비교시키며, 경우에 따라서는 조종 모터의 제어에 의해 보정 처리를 실행한다. 제어 회로의 전기 부품은 지금까지는 케이블에 의해 서로 결합되며, 이를 위해 다수의 콘택팅 지점이 필요하다. 예컨대 용접 또는 납땜에 의해 제조된 고정 커넥터와 더불어, 콘택팅 지점은 크림핑에 의해 제조된 커넥터 또는 플러그 커넥터로 이루어진다. 그러나, 추가 콘택팅 지점에 의해 구조적 형성과는 상관없이 콘택팅 문제의 위험이 증가된다. 고정 커넥터는 서로 결합된 재료의 상이한 열 팽창 계수에 따라, 예컨대 자동차의 본네트의 상당 범위에서 나타나는 온도 변동에서 결국 파괴될 수도 있는 위험을 갖는다. 나머지 커넥터에서는 콘택면의 산화에 의한 문제가 발생하거나, 또는 콘택면 사이의 접촉 저항은 두 콘택 파트너의 초기 응력이 이미 처음부터 작아지거나 사용시 차츰 쇠퇴함으로써 매우 높다. 또한 높은 온도의 영향(감소 곡선)하에 상기 커넥터의 전류 용량이 적어지는 것을 관찰할 수 있다.
또한 상기 콘택팅 지점의 제조는 다수의 작업 과정을 요구하며, 상기 과정은 부분적으로만 어렵게 자동화될 수 있고 프로세스 에러의 위험이 숨어있다. 기계적 결합의 추가 단점은 케이블, 플러그 부시 및 플러그 하우징이 특히 자동차의 모터 영역에 항상 존재하는 진동시 결국 제거될 수 있는 진동 감지 부품들이라는데 있다.
본 발명은 액추에이터의 실제 위치를 검출하기 위한 전위차계, 상기 액추에이터를 작동시키기 위한 모터 및 목표값/실제값 균등화의 제어를 위한 전자 제어 시스템 사이의 전기 커넥터에 관한 것이다.
도 1은 플레이트 형태의 전기 커넥터의 사면도.
도 2 및 3은 플러그 커넥터의 영역에 있는 도 1에 따른 플레이트의 단면도.
본 발명의 목적은 전기 커넥터를 위해 서두에 언급된 방식의 필수적인 콘택 지점들을 줄임으로써, 페일 세이프를 개선시키고 제조 비용을 감소시키는데 있다.
본 발명에 따라, 상기 목적은 서두에 언급된 방식의 전기 커넥터에 의해 달성되며, 여기서 전위차계의 지지 기판 및 모터의 콘택 플레이트는 일체형 플레이트로 형성되고 상기 전기 커넥터는 적어도 부분적으로 기판 내에 삽입된 도체로 이루어진다.
따라서, 다수의 콘택팅 지점이 생략될 수 있다. 상기 전기 커넥터의 제조시 발생하는 에러의 위험은 기판내에 삽입된 도체에 의해 감소된다. 또한 진동 및 온도 변동에 대해, 본 발명에 따른 전기 커넥터는 매우 저항력이 높은 것으로 증명된다. 전자 제어 시스템에 있는 상기 모터 및 전위차계의 결합은 예컨대, 플레이트 위에 있는 몇몇의 플러그 커넥터에 의해 이루어진다. 상기 전위차계와 모터의 분리된 와이어링은 피해진다.
본 발명의 또다른 실시예에서, 상기 플레이트에 전위차계, 모터 및 전자 제어 시스템으로 이루어진 제어 회로의 전기 부품 중 적어도 일부분이 결합된다. 따라서, 예컨대 모터의 영역에는 코일, 석탄 연소 콘택팅 또는 인쇄된 유도 저항이 제공될 수 있다. 또한 상기 전위차계의 스트립은 바람직하게는 인쇄에 의해 플레이트의 바로 위에 제공되고 삽입된 도체에 접속된다. 이러한 처리에 의해, 지금까지 필수적이었던 콘택팅 지점의 추가 감소가 가능해진다.
상기 전자 제어 시스템의 접속을 위한 콘택 지점과 더불어, 모터의 콘택 스트립을 위한 추가 접속 지점이 제공될 수 있다. 모터 콘택 지점을 위한 대안으로서, 모터의 영역에 있는 플레이트가 석탄질 샤프트에 의해 직접적으로 형성될 수 있는 가능성이 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 상기 콘택 지점에는 개구가 제공되고, 상기 개구내로 적어도 두 개의 마주놓인 측면의 도체가 스터드 형태로 돌출하며, 상기 스터드 단부의 간격은 삽입되는 콘택 핀 또는 삽입되는 콘택 스트립의 직경 또는 폭 보다 더 작다.
이러한 방식의 콘택팅에 의해, 핀 또는 콘택 스트립의 간단한 삽입에도 불구하고 매우 적절한 전기적 결합이 이루어진다. 왜냐하면, 탄성 스터드는 우선 콘택 핀에 의해 탄성적으로 휘어져서, 상기 탄성 스터드의 에지에 의해 탄성적으로 콘택 핀의 표면에 접하기 때문이다. 여기서 생겨나는 매우 높은 평면 프레싱은 적은 접촉 저항을 갖는 전기적으로 폴트 프리한 콘택팅을 위해 제공된다. 상기 콘택 핀에서 생기는 인장력은 핀 표면에 대한 도체 스터드의 압착력을 증가시키기 때문에, 상기 방식의 커넥터는 진동에 의한 플러그의 분리를 안전하게 보호해준다. 다른 한편으로는, 상이한 열 영향에 따른 재료 팽창에 의해 커넥터가 파괴되지 않는다. 왜냐하면, 도체의 콘택 스터드는 확실한 탄성을 소유하기 때문이다.
상기 플레이트의 상이한 영역에서 도체에 대한 상이한 요구들이 제기되기 때문에, 본 발명의 또다른 바람직한 실시예에서는 도체가 개별 영역에서 상이한 재료로 이루어진다. 따라서, 앞서 기술된 콘택 지점의 영역에 있는 도체는 스프링 탄성 재료로 이루어지며, 상기 재료는 삽입된 콘택 핀에 지속적인 탄성적인 설치를 위해 제공된 것이다.
상기 플레이트는 모터 영역과 전위차계 영역 사이에 설정 차단 지점을 가질 수 있으며, 상기 두 부분을 결합하는 도체는 상기 설정 차단 지점의 영역에서 노출되어 휘어질 수 있다.
상기 설정 차단 지점을 갖는 실시예에서, 상기 모터 플레이트는 나머지 플레이트가 조립되기 전에 제거되어, 공간적 조건에 더욱 잘 매칭될 수 있다. 두 플레이트 부분 사이의 전기 커넥터는 이를 통해 변형되지 않는다. 간극의 균등화와 더불어, 상기 모터는 전위차계에 관련하여 거기에 대해 수직으로 배치되는 경향이 있으며, 이는 물론 노출되는 도체의 충분한 변형 가능성을 고려한 것이다.
첨부된 도면을 참고로 본 발명의 실시예를 살펴보면 하기와 같다.
도 1은 기판 층내에 삽입된 도체(2)를 가지며 전위차계(도시되지 않음)의 스트립(3), 커넥터(5)를 끼워 넣기 위한 플러그 콘택부(4) 및 모터(8)의 콘택 스트립(7) 사이에서 전기 커넥터를 형성하는 지지 플레이트(1)를 보여준다. 콘택 핀(9)을 갖는 플러그(5)는 도체(2)의 플러그 콘택부(4)를 전자 제어 시스템(도시되지 않음)에 접속시키며, 상기 전자 제어 시스템은 모터(8)에 대한 세팅값에 의해 액추에이터(도시되지 않음)를 작동시킨다. 상기 전위차계는 상기 액추에이터의 실제 위치를 검출하는데 사용됨으로써, 전자 제어 시스템은 실제값과 설정값의 균등화를 실행하고 모터(8)를 경우에 따라 재조절할 수 있다. 상기 방식의 제어 회로는 예컨대 자동차의 소위 E-가스 설비에서 사용되며, 상기 설비에서 가속 페달 위치에 상응하여 모터의 흡입 채널에 있는 스로틀 밸브는 액추에이터로서 전기에 의해 작동된다.
상기 지지 플레이트(1)는 세 영역(10, 11, 12)으로 나누어진다. 제 1 영역(10)은 전위차계의 기판에 상응하며, 상기 기판의 표면에는 스트립(3)이 새겨져 있다. 콘택 영역으로서 표시되기도 하는 제 2 영역(11)은 제 1 영역(10)의 측면에 형성된다. 상기 도체(2)는 삽입 세트로서 자유롭게 천공된 스피닝 구조로 지지 플레이트(1)의 기판층 내에 삽입되어, 지지 플레이트(1)의 관통 개구(13)(도 2 참조)내에 있는 6 개의 플러그 콘택부(1)의 영역에서 끝난다. 네 개의 도체(2)는 전위차계로 안내되고 새겨진 스트립(3)에 연결된다. 상기 지지 플레이트(1)의 제 3의 영역을 형성하는 모터 콘택 플레이트(12)는 설정 차단 지점(14)을 통해 지지 플레이트(1)의 콘택 영역(12)에 형성된다. 두 개의 도체(2)는 상기 설정 차단 지점(14)과 더불어 상기 플러그 콘택부(4)로부터 노출되어 모터 콘택 플레이트(12)로 안내되어, 거기서 적합하게 배치된 개구(15)에서 모터(8)의 콘택 스트립(7)을 위한 플러그 콘택부(6)를 형성한다. 상기 도체(2)의 노출되는 영역은 탄성적으로 형성된다.
상기 모터(8)는 피니언(16)에 의해 액추에이터, 예컨대 모터의 스로틀 밸브를 구동시키며, 상기 모터는 재차 전위차계(도시되지 않음)에 연결된다. 상기 설정 차단 지점(14)은 모터 콘택 플레이트(12)를 지지 플레이트(1)의 잔류물로부터 기계에 의해 제거하는데 사용됨으로써, 조립시 전기 커넥터를 차단시킬 필요없이, 모터(8)를 배치하기 위한 더 큰 자유를 가질 수 있다.
상기 플러그 콘택부(4, 7)의 구조는 도 2에 도시된 횡단면도에 나타난다. 상기 구조는 지지 플레이트(1)의 기판에 의해 완전히 삽입된 도체(2)의 위치를 설명한다. 상기 플러그 콘택부(4)의 영역에서 적어도 두 측면의 탄성 콘택 스터드(17)를 갖는 도체(2)가 개구(13)내로 돌출한다. 상기 두 콘택 스터드(17)에 있어서, 상기 두 콘택 스터드는 바로 마주놓이는 반면, 예컨대 세 개의 콘택 스터드에서는 120°정도 변위된 배치가 바람직하다. 상기 플러그 콘택부(4)의 영역에서와 같은 4 개의 콘택 스터드의 배치는 개선된 전기 콘택팅의 장점을 나타낸다.
마주놓인 콘택 스터드(17)의 간격은 콘택 핀(9) 또는 모터(8)의 콘택 스트립(7)의 직경 보다 더 작다. 따라서, 상기 콘택 핀(9)의 삽입시 상기 콘택 스터드(17)는 도 2에 도시된 방식으로, 상기 콘택 핀(9)이 콘택 스터드(17) 사이에서 실해될 수 있을 정도로 구부려진다. 상기 콘택 스터드(17)의 탄성은 콘택 핀(9)의 외부측에 있는 단부의 고정 설치에 영향을 미친다. 상기 콘택 스터드(17)의 에지는 콘택 핀(9)에 의해 비틀어진다. 상기 콘택 핀(9)을 뒤로 잡아당길 때, 상기 콘택 스터드(17)와 상기 콘택 핀의 표면 사이에서는 상대 운동이 나타나는 것이 아니라, 상기 콘택 스터드의 에지가 표면으로 절단된다. 따라서, 콘택팅 지점은 플러그(5)가 진동하면서 플러그 콘택부(4)로부터 빠져나오는 것을 억제시키는 안전한 클램핑 작용을 갖는다. 온도 변동이 나타날 때, 상기 콘택 스터드(17)의 탄성에 의해 온도에 의한 재료 팽창이 보정되고 상기 콘택팅 지점이 손상되거나 파괴되지 않는다. 상기 콘택면의 납땜은 필요하지 않다.
모터 콘택 플레이트(12)에는 예컨대 모터의 전파 장애 차단을 위한 전기 코일과 같은 전기 부품의 콘택 지점의 감소 및 조립 간소화가 통합될 수 있다. 또한 상기 모터 콘택 플레이트(12)내에 모터(8)를 위한 석탄질 샤프트가 분명히 형성될 수 있다.
도 3은 이러한 디자인에 의해 조립을 간소화하기 위해, 상기 스터드(17)가 콘택 핀(9)을 삽입하기 전에 구부려질 수 있는 추가 가능성을 보여준다.

Claims (8)

  1. 액추에이터의 실제 위치를 검출하기 위한 전위차계, 상기 액추에이터를 작동시키기 위한 모터(8) 및 목표값과 실제값의 균등화를 제어하기 위한 전자 제어 시스템 사이에 있는 전기 커넥터에 있어서,
    전위차계의 지지 기판 및 모터(8)의 콘택 플레이트(12)가 일체형 플레이트(12)로 형성되고 상기 전기 커넥터가 적어도 부분적으로 상기 지지 기판내에 삽입된 도체(2)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트(1)에 전위차계, 모터(8) 및 전자 제어 시스템으로 이루어진 제어 회로의 전기 부품 중 적어도 일부분이 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    상기 전위차계의 스트립(3)이 인쇄에 의해 상기 플레이트(1) 위에 제공되고 삽입된 도체(2)에 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    콘택 영역(11)에 있는 상기 플레이트(1)가 상기 모터(8)의 콘택 스트립(7) 및/또는 전자 제어 시스템의 플러그 커넥터(5, 9)를 접속하기 위한 콘택 지점(4, 6)을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 플레이트(1, 11, 12)의 콘택 지점(4, 6) 위에 개구(13, 15)가 제공되며, 상기 개구(13, 15) 내로 적어도 두 개의 마주놓인 측면의 도체(2)가 탄성적인 스터드 형태로 돌출하며, 상기 콘택 스터드(17)의 단부의 간격이 삽입되는 핀(9) 또는 삽입되는 콘택 스트립(7)의 직경 또는 폭 보다 더 작은 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  6. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    개별 영역에 있는 상기 도체(2)가 상이한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트(1)가 상기 모터(12)와 전위차계 영역(10) 사이에 설정 차단 지점(14)을 가지고 상기 두 부분을 결합하는 도체(2)가 상기 설정 차단 지점(14)의 영역에서 노출되어 휘어질 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  8. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터(8)의 영역에 있는 플레이트(1)가 상기 모터(8)를 위한 석탄질 샤프트를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
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