KR20030036249A - 스위치 구동 슬리브를 갖는 전기 컨넥터 - Google Patents

Abstract

전기 컨넥터 어셈블리의 소켓부 112는 초기 슬리브 위치로 편향된 축방향으로 이동가능한 슬리브 114를 포함한다. 초기 슬리브 위치에서 축방향으로 이동가능한 슬리브 114에 대하여 편향된 스위치 암 124를 갖는 스위치 122는 개방 상태에 있다. 결합 플러그 102와 소켓 112의 결합시, 슬리브 114는 폐쇄된 상태로 스위치 122를 이동시키기 위하여 축방향으로 이동한다.

Description

스위치 구동 슬리브를 갖는 전기 컨넥터{ELECTRICAL CONNECTOR WITH SWITCH-ACTUATING SLEEVE}

고주파수 및 고전력 전기 응용에 있어서, 관련 장치에 대한 전력 응용은 제조자와 그러한 장치의 사용자 모두와 관련되는 본질적인 위험성을 내포한다. 전력은 장치에 대하여 손상을 끼치지 않는 방식으로, 그리고 사용자에게는 안전한 환경을 제공하는 방식으로 적용되어야 한다. 예를 들어, 킬로와트(kilowatts)와 같은 고전력, RF 신호가 개방 회로와 같은 로드(load)로부터 단절되는 케이블을 따라 전달될 때, 에너지는 전력이나 신호원(signal source)으로 되돌아가 이를 파괴할 수도 있다. 또한 전도성 재질이 고전력 신호가 적용되는 케이블의 말단 근처에 있다면, 신호는 에어갭(air gap)을 가로질러 전도성 재질에 방전을 일으킬 수도 있다. 이것은 전기적 쇼크, 장치의 손상 또는 화재의 심각한 위험의 원인이 된다.

또 다른 걱정은 고전력 장치의 사용자에 대한 전기적 충격의 위험에 관한 것이다. 전력이 로드로부터 단절된 케이블을 타고 적용될 때, 사용자는 케이블의 "뜨거운" 단부와 물리적 접촉을 할 수가 있다. 이것은 예를 들어, 케이블의 중앙 전도체와의 부주의한 직접적인 접촉 또는 중앙 전도체와 수공구의 부주의한 접촉에 의해 발생할 수 있다. 그러나 그러한 접촉 방식과 상관없이, 자주 케이블에 접촉된다면, 그것은 사람에게 부상을 입히거나 사망시킬 수 있는 충분한 전력이 된다. 그러므로, 케이블의 중앙 전도체와의 접촉 방지는 극히 중요하다.

최근까지, 고전력 RF 장치의 사용자는 개방회로에 대한 고전력 신호의 사용과 관련된 위험성을 제한하기 위해 일반적으로 그들 자체의 방책에 맡겨져 왔다. 대부분의 사용자들은 위험성을 크게 인식하고 있다. 그러나 인간의 실수와 사고는 종종 사용자에게 심각한 부상의 결과를 가져다 주며, 장치에 손상을 입힌다.

그러므로, 전기 컨넥터, 특히 신호원과 전기 장치간의 연결이 제거될 때 전기 신호원을 오프(off)시킬 수 있는 고전력 응용에 사용되는 컨넥터에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명은 전기 컨넥터에 관한 것으로서, 특히 결합 플러그(mating plug)에 연결시 스위치를 걸리게 하는 스위치 구동 슬리브를 구비한 전기 컨넥터에 관한 것이다.

다른 목적, 구성 및 장점과 함께, 본 발명의 좀더 나은 이해를 위하여, 다음 도면과 함께 뒤따르는 상세한 설명이 참조될 것이며, 여기에서 같은 숫자는 같은 부분을 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 분리된 위치에서 예시적인 컨넥터 어셈블리의 측단면도;

도 1A는 분리된 위치에서 도 1의 예시적인 컨넥터 어셈블리의 전기적 연결을 도시한 단순화된 전기적 일-선 다이어그램;

도 2는 본 발명에 따른 예시적인 축방향으로 이동가능한 슬리브의 측단면도;

도 3은 본 발명에 따른 결합된 위치에서 예시적인 컨넥터 어셈블리의 측단면도;

도 3A는 결합된 위치에서 도 3의 예시적인 컨넥터 어셈블리의 전기적 연결을 도시한 단순화된 전기적 일-선 다이어그램;

도 4는 도 3에 도시된 예시적인 컨넥터 어셈블리의 종 부분단면도.

본 발명에 따른 컨넥터 어셈블리의 소켓부(receptacle portion)는, 초기(default) 슬리브 위치에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬리브와, 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브가 초기 슬리브 위치에 있을 때, 개방 위치에 상기 스위치를 배치하기 위하여 축방향으로 이동가능한 슬리브에 대해 편향된 스위치 암을갖는 스위치를 포함한다. 결합 플러그와 소켓의 결합시, 슬리브는 폐쇄된 위치로 스위치를 이동시키기 위하여 축방향으로 이동된다.

본 발명에 따른 예시적인 컨넥터 어셈블리는, 전기 신호원과 전기 장치간의분리 가능한 전기적 연결을 위하여 계기 패널 등과 같은 고정된 위치에 장착하는데 적합할 수 있다. 그러나 본 발명의 장점은 많은 다른 컨넥터 설계에 적용될 수 있음을 당업자는 인식할 것이다. 그러므로, 본 발명은 어떤 특정하게 기술된 예시적인 실시예에 국한되지 않는다. 유리하게도, 본 발명에 따른 컨넥터는 결합 플러그가 소켓내에 적절히 고정되는 지에 따라 컨넥터를 통한 전류의 흐름을 제어하기 위하여 스위치를 활성화시키고 비활성화시키는 소켓내에 축방향으로 이동가능한 슬리브(sleeve)를 포함한다.

도 1로 돌아가 보면, 본 발명에 따른 컨넥터 어셈블리 100의 측단면도가 도시되어 있다. 컨넥터 어셈블리 100은 분리된 상태로 도시되어 있다. 결합된 위치 300(도 3)의 예시적인 컨넥터와의 비교가 용이하도록, 컨넥터 어셈블리의 플러그부 102가 도시된다. 물론, 당업자는 플러그 102가, 전형적으로, 분리된 위치로 존재하지 않으며 존재하지 않으리라는 것을 인식할 것이다. 플러그 102는 외부 쉘 104와 플러그 중앙 전도체 106을 포함할 수 있다. 더욱이, 외부 쉘 104는 나사부 108을 포함할 수 있다.

컨넥터 어셈블리 100의 소켓부 112는 축방향으로 이동가능한 슬리브 114, 압축 스프링 120, 절연체 116, 소켓 중앙 전도체 118, 스위치 122, 커버 164 및 장착 플레이트 126을 포함할 수 있다. 더욱이, 축방향으로 이동가능한 슬리브 114에는 플러그부 어셈블리 102의 외부쉘 104의 나사부 108을 망사조직으로 결합하기 위한 나사부 128이 제공된다. 당업자는 플러그부 어셈블리를 결합시키는 다른 방법들, 예를 들어 자기적으로(magnetically) 결합시키는 방법이 또한 본 발명의 범주를 벗어남 없이 사용될 수 있음을 인식할 것이다.

더욱이, 스위치 122는 스위치 레버 암 124와 스위치 122의 다른 위치들을 활성화시키기 위한 암의 단부상에 위치되는 롤러 134를 포함할 수도 있다. 더욱이, 스위치 122는 스위치에 대하여 공동 144를 형성하는 스위치 하우징 154내에 위치될 수도 있다. 또한, 스위치 122는 지지 브라켓 152와 관련 장착 스크류 146, 148에 의해 장착 플레이트 126에 고정될 수 있다. 장착 플레이트 126은 계기 패널과 같은 고정된 위치에 소켓부 112의 장착을 용이하게 한다. 당업자는 본 발명의 범주를 벗어남 없이 이용될 수 있는 다양한 스위치 장착 및 수납구조를 인식할 것이다.

소켓부 112의 일단 156에서, 소켓 중앙 전도체 118은 장착 플레이트 126의 바닥면 146으로부터 축 X을 따라 외측 축방향으로 위치된다. 이것은 납땜과 같은 전기 전도체 160과 소켓 중앙 전도체 118간의 전기적 연결의 형성을 용이하게 한다. 소켓부의 타단에서, 소켓 중앙 전도체 118은 커버 164의 외측 환형링 표면 178에 대하여, 그리고 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 외측 환형링 표면 176에 대하여 내측 축방향으로 위치될 수 있다.

압축 스프링 120은, 커버 164상의 방사상으로 내부로 돌출된 플랜지 130과 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 두번째 단차부 138의 사이에 위치될 수 있다. 유리하게도, 압축 스프링 120은, 슬리브가 도 1에 도시된 분리된 위치 또는 초기 위치에서 스토퍼 142와 조우하여 접촉할 때까지 장착 플레이트 126을 향해 축방향으로 이동가능한 슬리브 114를 편향시킨다. 스토퍼 142와 커버 164는, 두 개의 별개의 조각들로 형성될 수 있는데, 이 조각들은 브레이징(brazing)과 같은 공법으로함께 고정된다. 그러나 커버 164와 스토퍼 142를 단일 조각으로서 형성하는 것 또한 가능하다.

동작 상태에서, 플러그부 102는 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 나사부 128을 분리시키기 위하여 외부쉘 104의 나사부 108을 해체시키는 것에 의해 소켓부 112로부터 분리될 수 있다. 그후, 압축 스프링 120은 스토퍼 142에 대하여 축방향으로 이동가능한 슬리브를 자유로이 편향시킬 수 있다. 그렇게 하는 데에 있어서, 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 외측 단부 212(도 2)는 스위치 롤러 134를 하방향으로 낮출 수 있다. 즉, 이것은 스위치 레버 암 124를 하방향으로 누르는 것이다. 스위치 레버 암 124가 이러한 초기 위치에 있을 때, 스위치는 통상의 개방 위치에서 유지된다.

도 1A로 돌아와 보면, 분리된 위치에서 도 1의 예시적인 컨넥터 어셈블리의 전기적 연결을 도시한 단순화된 전기적 일-선 다이어그램이 도시되어 있다. 스위치 레버 암 124가 눌려지거나 초기 위치에 있을 때, 스위치 122는 개방된다. 이것은 소켓 중앙 전도체 118로부터 전기 신호원을 효율적으로 분리시킨다. 그럼으로써, 소켓 중앙 전도체 118의 단부는, 결합 플러그부 102로부터 적절히 단절되었을 때, 절대 "뜨겁지" 않다. 그러므로, 소켓 중앙 전도체 118의 단부와의 부주의한 접촉 또는 중앙 전도체로부터 전기 신호의 방전에 의한 결과로서 발생하는 사람의 부상이나 장치 파손의 위험성이 배제된다.

도 2는 본 발명에 따른 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 측단면도이다. 예시적인 축방향으로 이동가능한 슬리브 114는 일반적으로 단이진(stepped) 외면202와 평평한 내면 204를 갖는 원통형일 수 있다. 표면의 외측 단부는 소켓 중앙 전도체 118을 수용하기에 충분할 정도로 큰 축방향 개구 214를 제공한다. 평평한 내면 204는 절연체 슬리브 116에 대해 결합하고, 축방향으로의 이동이 허용된다.

단이진 외면 202는, 플러그부 112가 소켓(도 3)에 완전히 나삽되었을 때, 슬리브 114의 축방향 이동을 정지시키기 위하여 방사상으로 내부로 돌출된 플랜지 130과 접촉하는 첫번째 단차부 206을 포함할 수 있다. 단이진 외면 202는, 또한 방사상으로 내부로 돌출된 플랜지 130과 두번째 단차부 138사이에 위치되는 압축 스프링 120의 일단을 지지하기 위한 두번째 단차부 138을 포함할 수도 있다.

단이진 외면 202는 또한 경사단 208을 포함할 수 있다. 유리하게도, 경사단 208은 분리된 위치(도 1)에서 스토퍼 142와 커버 164간의 구석에서 삼각형 에어갭 168을 형성시킨다. 이것은 축방향으로 이동가능한 슬리브 114가 커버 164에 대해서 좀더 자유롭게 이동하는 것을 도우며, 분리된 위치에서 스토퍼 142에 대한 축방향으로 이동가능한 슬리브의 원하지 않는 접착 현상을 완화시킨다. 경사단 208은 역시 도 3에 보다 충분히 기술된 바와 같이 스위치 레버 암상에 위치되는 롤러 134를 좀더 부드럽게 이동시키도록 돕는다.

도 1의 분리된 배열과 비교할 때, 도 3은 결합된 위치에서 본 발명에 따른 예시적인 컨넥터 어셈블리 300의 측단면도를 도시한다. 예시적인 어셈블리 300은 도 2에 도시된 예시적인 축방향으로 이동가능한 슬리브 114를 이용한다. 명확성을 위해, 도 1에 이미 개시된 다양한 구성 요소들의 대부분의 참조 부호들은 도 3에서 생략되었다.

도 3의 결합된 위치에서, 플러그부 102는 결합 나사 108, 128의 망상 결합에 의해 소켓부 112를 향하여 당겨진다. 그것에 의해, 축방향으로 이동가능한 슬리브는 스프링 120의 편향에 대한 장착 플레이트 126으로부터 거리 x1 만큼 이격되도록 당겨지게 된다. 따라서, 스프링 120은 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 외면 402의 두번째 단차부 138과 방사상으로 내측으로 돌출된 플랜지 130 사이에서 가압된다.

장착 플레이트 126으로부터 이격되는 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 이동은 스위치 레버 암 124의 단부상에 위치되는 상방향으로 편향된 롤러 134를 수용하기 위한 개방 공동 304를 남겨 놓는다. 축방향으로 이동가능한 슬리브 114의 경사단 208은 스위치 레버 암의 보다 확실한 운동을 허용하는데, 그 이유는 롤러 134가 경사단 표면의 상부에서 개방 공동 304의 내측 및 외측으로 더욱 부드럽게 롤링될 수 있기 때문이다.

스위치 레버 암 124가 도 3에 도시된 바와 같은 상방향 위치에 있을 때, 스위치 122는 유리하게도 폐쇄된 위치에 있을 수 있다. 도 3A에는, 결합된 위치에서의 예시적인 컨넥터 어셈블리의 전기적 연결을 도시한 단순화된 전기적 일-선 다이어그램이 도시되어 있다. 다시, 스위치 레버 암이 상방향의 위치에 있을 때, 스위치 122는 폐쇄될 수 있다. 따라서, 전기 신호원 168은 전기 장치 170에 바람직한 전력을 공급하기 위하여, 스위치 122, 전도체 160, 소켓 중앙 전도체 118 및 플러그 중앙 전도체 106을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그러므로, 유리하게도, 플러그 102가 소켓상에 완전히 나삽될 때에만, 전기 신호원 168의 전류는 컨넥터 어셈블리 300을 통하여 공급될 수 있다. 따라서, 전력원에 대해 개방 연결을 제공하는 것과 연관된 장치에 대한 손상 또는 부주의한 쇼크의 위험성이 배제된다.

도 4는 예시적으로 결합된 컨넥터 어셈블리 300을 위한 도 3의 라인 A-A의 종 부분 단면도를 도시하고 있다. 이 도면은 그 단부에 위치되는 롤러 134를 구비한 하나의 예시적인 초소형, 스냅 동작, 단일 폴, 이중 도달 스위치(double throw switch)를 도시하고 있다. 그러므로, 이중 폴 스위치는 롤러 134에 결합된 두개의 스위치 레버 암들 124a, 124b을 갖출 수 있다. 더욱이, 예시적인 스위치는 스위치 레버 암을 상방향으로 편향시키기 위한 스프링(미도시됨)을 갖출 수 있으며, L 형상의 지지 브라켓 152에 장착될 수 있다. 당업자는 본 발명에 따른 컨넥터 어셈블리에서 사용될 수 있는 다양한 스위치들과 지지 브라켓을 인식할 것이다.

장착 플레이트 126의 바닥면 146은, 고정된 위치 표면으로 장착 플레이트 126의 스크류 홀 402, 404, 406, 408을 통해 스크류를 설치함으로써 계기 패널의 외면과 같은 고정된 위치에 고정될 수 있다. 스위치 410을 보호하기 위하여, 스위치 하우징 154는 소켓부를 둘러싸고 있는 커버 164보다 약간 더 두꺼울 수 있다.

따라서, 분리된 소켓에 대하여 고전력 전기 신호를 제공하는 위험성을 배제하는 전기 컨넥터가 제공되는 것이다. 소켓은 스위치 레버 암의 관련 동작을 일으키기 위하여 축방향으로 이동가능한 슬리브를 포함한다. 소켓과 플러그의 결합시, 슬리브는 플러그를 향해 컨넥터의 소켓부내에서 축방향으로 이동하게 된다. 이것은 상방향으로 오르기 위해 스위치 레버 암상에 위치된 상방향으로 편향된 롤러를 위한 개방 공동을 남겨 놓는다. 결합된 위치를 위한 스위치 레버 암의 이 위치는 통상의 개방 스위치를 폐쇄시키며, 전기 신호원과 소켓 중앙 전도체간의 전기적 연결을 생성한다. 결합 플러그가 분리될 때, 슬리브는 소켓내로 후퇴되며, 컨넥터 스위치는 "개방"상태로 복귀한다.

여기에 기술되는 실시예들은 이 발명을 이용하는 단지 몇몇 예일뿐이며, 도시한 방식에 의해 설명되나 이에 국한되지는 않는다. 분명히 본 발명의 사상과 범주로부터 실질적인 벗어남 없이 수행되는 당업자에게 용이하게 명백한 많은 다른 실시예들이 있다.

본 발명은 전기 신호원과 전기 장치간의 연결이 제거될 때 전기 신호원을 오프(off)시킬 수 있는 고전력 응용에 사용되는 컨넥터에 관한 것이다.

Claims (14)

1. 초기 슬리브 위치로 편향된 축방향으로 이동가능한 슬리브; 및

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브가 상기 초기 슬리브 위치에 있을 때, 개방 위치에 상기 스위치를 위치시키기 위하여 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브에 대하여 편향된 스위치 암을 갖는 스위치를 포함함을 특징으로하는 컨넥터 어셈블리의 소켓부.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브와 커버 사이에 위치되는 압축 스프링에 의해 상기 초기 슬리브 위치로 편향되는 소켓.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 압축 스프링은 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브의 단차부와 커버 사이에 위치되는 소켓.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는 상기 초기 슬리브 위치에서 상기 커버상의 스토퍼와 접촉하는 소켓.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는 경사단을 가지는 소켓.
6. 소켓 중앙 전도체;

   상기 소켓 중앙 전도체와 결합 플러그 중앙 전도체 사이의 전기적 연결을 생성하기 위한 결합 플러그를 분리 가능하게 수용하는데 적합한 결합 단부;

   초기 슬리브 위치로 편향된 축방향으로 이동가능한 슬리브; 및

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브가 상기 초기 슬리브 위치에 있을 때, 개방 위치에 상기 스위치를 위치시키기 위하여 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브에 대하여 편향된 스위치 암을 갖는 스위치를 포함하며,

   상기 결합 플러그와 상기 소켓의 상기 첫번째 단부의 결합시, 상기 슬리브는 축방향으로 이동하는데 적합하여 상기 스위치를 폐쇄된 상태로 위치시킴을 특징으로 하는 컨넥터 어셈블리의 소켓부.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는, 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브와 커버 사이에 위치되는 압축 스프링에 의해 상기 초기 슬리브 위치로 편향되는 소켓.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 압축 스프링은 상기 축방향으로 이동가능한 슬리브의 단차부와 커버 사이에 위치되는 소켓.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는 상기 초기 슬리브 위치에서 상기 커버상의 스토퍼와 접촉하는 소켓.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 결합 단부는 상기 결합 플러그상의 대응하는 나사와 망상으로(meshingly) 결합하기 위한 슬리브 나사부를 포함하는 소켓.
11. 제 6항에 있어서,

    상기 스위치 암은, 상기 슬리브에 대하여 편향되는 스위치 롤러를 포함하는 소켓.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 축방향으로 이동가능한 슬리브와 함께 절연체가, 상기 결합 플러그와 상기 소켓의 첫번째 단부의 결합시, 상기 스위치 롤러를 수용하기 위한 공동을 적어도 부분적으로 규정하는 소켓.
13. 제 6항에 있어서,

    상기 스위치는 단일 폴, 이중-도달(double-throw) 스위치인 소켓.
14. 제 6항에 있어서,

    상기 축방향으로 이동가능한 슬리브는 경사단을 가지는 소켓.