KR20040028787A

KR20040028787A - 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치

Info

Publication number: KR20040028787A
Application number: KR10-2003-7016516A
Authority: KR
Inventors: 베르너 데넬러; 토마스 이링; 위 슈타인하우저
Original assignee: 로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-07-11
Publication date: 2004-04-03
Also published as: DE50203026D1; US20040029432A1; EP1428299A1; EP1428299B1; ATE295006T1; WO2003028167A1; DE10143957A1; TW554582B; BR0205969A

Abstract

본 발명은, 플러그 커넥터(11)를 제조 기술적으로 유리하게 저비용으로 및 기능 안정적으로 제조할 수 있도록 실시된 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치에 관한 것이다.

상기 플러그 커넥터(11)는 플러그 하우징(13) 내에서 각각 하나의 접점대(14)를 갖는다. 상기 접점대(14)는 각각의 단부를 통해 플러그 커넥터(11)의 포트형 삽입부(21)에 연결되는 수용 챔버(16)에 의해 관통된다. 상기 단부는 지지부재(22)에 의해 덮이므로, 관통하는 접점 부재(28)를 통해 다시 완전하게 밀폐될 수 있고, 삽입부(21)로 삽입되는 유동성의 경화성 실링재(23)가 삽입부(21) 내에 남아 있게 된다.

전기 플러그 커넥터(11)용 밀봉 장치(24)의 적용 분야는 특히 자동차 산업 분야이다.

Description

전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치{SEALING DEVICE FOR ELECTRICAL PLUG CONNECTORS}

이런 밀봉 장치는 전기 플러그 커넥터에 사용되는 독일 특허 제44 34 030호에 공지되어 있다.

상기 플러그 커넥터는 케이블 트리(cable tree)로서 번들화된 복수의 케이블을 포함하는 하우징을 갖는다. 각각의 케이블은 일측 단부에서 접점 부재의 연결부와 결합한다. 상기 접점 부재는 대응 접점 부재와의 접촉을 위해 플러그 커넥터의 접점대 내에 고정된다. 접점 부재와 대응 접점 부재 사이의 접촉부를 부식으로부터 보호하기 위해 케이블을 통해 접점 부재로 물이 유입되는 것이 방지되어야 한다. 이를 위해, 케이블과 결합된 접점 부재가 압력판을 관통한 후에 탄성 재질의 밀봉판을 통해 안내된다. 압력판 및 밀봉판은 접점 부재의 수에 상응하는 수의 홈을 갖는다. 밀봉판을 압력판으로 압착함으로써 케이블이 완전하게 감싸지고 밀봉된다.

이런 형태의 밀봉은, 홈을 포함하는 밀봉판을 준비해야 하는 필요성으로 인해, 탄성 재료 및 가공이 난해한 전기적 재료의 정확한 위치에 홈을 제작해야 하므로 제조 기술적으로 복잡하고 비용이 고가라는 단점을 갖는다. 또한 모서리가 날카로운 접점 부재가 관통할 때 홈이 손상되고 기능 이상이 발생할 수 있다. 이외에도 홈의 수가 접점 부재의 수와 정확하게 일치해야 한다.

따라서 접점 부재의 수를 변경할 때마다 새로 변경된 밀봉판을 제작해야 한다. 이는 밀봉판의 제조 시 배치 사이즈(batch size)를 작게 하는 요인으로 작용하며 따라서 창고 보관 비용이 증가하고, 결과적으로 플러그 커넥터의 제조 단가를 증가시킨다.

대안적 방법으로서 사용하지 않는 홈을 개별 커버로 덮는 방법이 있는데, 이것은 번거로울 뿐 아니라 안정적인 밀봉이 보장되지 않는다는 단점이 있다.

또한 이런 형태의 밀봉 장치는 플러그 커넥터의 제조 비용을 증가시키며 조립 공정에서 플러그 커넥터의 기능성이 침해될 수 있다는 것이 단점이다.

본 발명은 청구항 1의 도입부에 정의된 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치에 관한 것이다.

전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치에 대한 실시예가 도면에 도시되어 있으며 도면 설명을 통해 상세히 기술된다. 도면은 밀봉 장치가 포함된 플러그 커넥터의 단면도를 나타낸다.

이에 반해 청구항 1의 특징을 포함하는, 본 발명에 따른 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치는 전술된 결합을 충분히 방지할 수 있다는 이점을 갖는다.

이를 위해 밀봉 장치는 지지부재를 갖는데, 이 지지부재는 플러그 커넥터의 플러그 하우징 내의 밀봉 장치의 삽입부를 유동성의 경화성 실링재의 삽입에 활용할 수 있도록 한다.

따라서 전기 플러그 커넥터에서 다양한 형태의 접점을 사용할 수 있는 전제조건이 제공된다. 또한 접점이 날카로운 모서리를 갖는지 또는 특별히 라운딩 처리된 표면을 갖는지는 중요하기 않는데, 그 이유는 자체 퍼짐성 실링재가자기복원성(Self Healing)으로 인해 항상 완전한 밀봉을 보장하기 때문이다. 이로서 기능 안정성이 우수하므로 플로그 커넥터의 검사 비용이 절감되며, 따라서 플러그 커넥터의 제조 비용이 감소한다.

종속항에는 본 발명의 실현을 위한 바람직한 실시예가 명시되어 있다.

도1에 따른 전기 플러그 커넥터(electric plug connector)(11)는 전기적 플러그 결합의 일부이다. 상기 플러그 커넥터(11)는 위치 변경형 플러그 인 커넥터(plug-in connector)로서 실시되고, 플러그 결합의 다른 부분으로서 기능하며, 일부만이 도시된 고정형 대응 플러그 커넥터(counter plug connector)(12)와 탈착식으로 결합한다.

플러그 커넥터(11)는 프레임 형태인 합성수지 재질의 플러그 하우징(plug housing)(13)을 갖는다. 도면에는 도시되지 않은 방식으로 둘레가 밀폐되는 플러그 하우징(13) 내에는 합성수지 재질의 접점대(contact carrier)(14)가 삽입된다. 접점대(14) 내에는 플러그(11)의 극수(pole number)에 상응하는 수의 수용 챔버(receive chamber)(16)가 포함되어 있으며, 도1에는 이중 하나가 도시되어 있다.

수용 챔버(16)는 플러그(11)의 삽입 방향에 상응하는 화살표(17)의 종방향, 즉 축방향으로 접점대(14)를 관통하며, 대응 플러그(12)와의 결합이 이루어지는 플러그(11)의 삽입측(18) 단부에서 끝난다.

수용 챔버(16)는 삽입측(18)의 대응측, 즉 접점대(14)의 조립측(19)에서 플러그 하우징(13)의 포트형(pot type) 삽입부(21)로 연결된다. 삽입부(21)는 적어도 조립측(19) 구간에서 지지부재(22)를 가지므로, 수용 챔버(16)의 조립측 단부가 이 지지부재로 덮인다.

저점도성, 자체 퍼짐성(Self-Leveling), 경화성 및 탄성의 실링재(sealing compound)가 삽입부(21)에 충전된다. 실링재(23) 및 지지부재(22)는 플러그(11) 내에서 실링재(23)의 안정적 투입을 위한 전제조건으로서 플러그(11)를 위한 밀봉장치(24)를 형성한다.

실링재(23)는, 실링재(23) 다음으로 삽입부(21)로 삽입되고 실링재(23)를 완전하게 덮는 압력판(26)을 통해 축방향으로 가압된다.

합성수지 재질의 압력판(26)은 플러그(11)의 극수에 상응하는 수의 축방향 관통구(27)를 갖는데, 도1에는 이 관통구중 하나가 도시되어 있다.

플러그 커넥터(11)는 접점 부재(contact element)(28)의 조립을 통해 완성되는데, 이 접점 부재는 하나의 자유 단부에서 대응 플러그 커넥터(12)의 대응 접점 부재(counter contact element)(30)와의 접촉을 위한 접점부(29)를 가지며, 다른 단부에서는 연결부(31)를 갖는다. 연결부(31)에는 전기 전도성 케이블(32)이 연결되는데, 이 케이블은 도면에서 그 일부만이 도시되어 있고 플러그 커넥터(11)에 연결된 케이블 하네스(cable harness)의 일부이다.

플러그 하우징(13)으로의 접점 부재(28)의 삽입은, 해당 관통구(27), 실링재(23) 및 지지부재(22)를 통해 수용 챔버(16)의 내측 어깨(34)에 형성된 접점 부재(28)의 단부(33)의 리밋 스톱에까지 접점부(29)를 밀어 넣음으로써 이루어진다.

접점 부재(28)가 수용 챔버(16)로 완전하게 삽입된 후에 이 기능 위치에서 수용 챔버(16)로부터 후방으로 당겨지는 것, 즉 화살표(17)의 반대 방향으로 당겨지는 것이 여기에는 도시되어 있지 않지만 일반적으로 잘 알려진 잠금 부재를 통해 방지된다.

이와는 달리 특히 케이블(32)을 따라 물이 유입됨으로 인해 발생할 수 있는 부식으로부터의 접점 부재(28)의 보호는 밀봉 장치(24)를 통해 이루어진다.

밀봉 장치(24)는 중심적 기능 부재로서 자체 퍼짐성을 갖는 주조성 실링재(23)를 갖는데, 이 실링재는 삽입부(21)로의 주입 시 접점재(14)의 수용 챔버(16) 내로 유입되는 것이 방지되어야 한다. 실링재의 이런 유입 억제는 지지부재(22)를 통해 이루어지는데, 이 지지부재는 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 여기에 도시된 형태는 단지 하나의 예로서 언급되어 있다.

지지부재(22)는 얇은 분진층으로서 이루어질 수 있는데, 바람직하게도 이런 분진층은 판의 형태를 가지므로 관통구(27)는 쉽게 관통할 수 있는 얇은 층을 통해 밀폐하는 것이 가능하다. 바람직하게도 분진층을 위한 재료로서 활석(talcum) 또는 마이카(mica)가 사용되는데, 그 이유는 이런 재료가 판형 구조를 가지므로 얇게 도포하는 경우에도 층을 형성할 수 있기 때문이다. 바람직하게도 이런 재료는 미세한 분말로 처리되므로 접점 부재를 삽입할 때 분진층의 운반된 일부가 전기적 접촉을 방해하기 않는다.

또한 지지부재(22)는 호일로 이루어질 수 있다. 이런 호일은 접점대(14)의 조립측(19)에 분사 도포함으로써 형성되거나 또는 삽입된 별도의 부품일 수 있다.

상기 별도의 부품의 일반적인 실시예는 기공 개방형의(open-pored) 얇은 발포재 인서트(foam material insert)로 이루어진다. 변형으로서 상기 발포재 인서트는 실링재(23)의 대응면에서 일측면이 기공 밀폐형(closed-pored)인 외피면(top surface)(36)을 가질 수 있다. 이 외피면을 통해 실링재(23)가 발포재 인서트로 유입되는 것이 안전하게 억제된다.

상기 호일은 실리콘 고무와 같은 엘라스토머(Elastomer)로 이루어질 수 있다. 이 경우, 실링재와 거의 유사한 화학적 구조로 인해 상기 호일과 실링재 사이에 양호한 접착이 이루어진다는 것이 이점이다.

또한 상기 호일은, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 열가소성 수지 또는 이런 수지의 결합물 또는 용융 접착제(hotmelt adhesive)가 도포된 적층형 호일로 이루어질 수 있다. 이 경우에는 취급과 관련해 충분한 강도를 가지며 접점 부재(28)의 관통 시 지향되는 낮은 관통 저항을 갖는 매우 얇은 호일을 실현시킬 수 있다는 것이 이점이다.

또한 상기 호일은 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 이런 물질의 코폴리머와 같은 고내열성의 합성수지로 이루어질 수 있다. 이 경우, 저점도의 실링재(23)를신속하게 응고시키기 위해 높은 반응열이 사용될 수 있다는 것이 이점이다.

지지부재(22)는 별도의 부품으로서 종이 또는 펠트(felt)와 같은 섬유 재료일 수 있다. 이 경우, 섬유 재료의 컴팩트한 구조에도 불구하고 모세관 힘(capillary force)으로 인해 저점도 실링재(23)의 신속한 침투(impregnation)가 이루어지고 따라서 관통이 용이한 지지부재(22)를 얻을 수 있다는 것이 이점이다.

또한 이 별도의 부품은 벌크재를 통해 형성될 수 있다. 특히 사용이 가능한 재료로는 무질서한 형태(클러터/clutter) 또는 조각 형태(cut goods)의 실리콘 고무사(silicon rubber thread)를 들 수 있다. 무질서한 형태는, 지지부재(22)의 제작 비용을 절감할 수 있다는 이점을 갖는다.

또한 실리콘 젤 또는 실리콘 에어로졸 형태의 구형 입자 또는 다른 기하학적 형태의 입자가 사용될 수 있는데, 이런 입자들은 카운터 블로우(counter blow) 또는 분사 도포를 통해 접점대(14)의 조립측(19)에 주입될 수 있다. 이 경우, 실링재(23)와 유사한 화학적 구조로 인해 지지부재와 실링재 사이에는 접점 부재(28)의 관통 시 입자의 배출을 방해하는 결합이 이루어지는 것이 이점이다.

또한 지지부재(22)로서 기공 개방형의 연성 부직포(nonwoven) 또는 섬유 벌크(fiber bulk)를 사용하는 것이 가능하다. 이런 재료는 카운터 블로우 또는 별도의 제조 및 장착을 통해 접점대(14)의 조립측(19)에 삽입된다. 이 경우, 이런 재료들이 배출되지 않으면서 주입 시 쉽게 침투되고 접점 부재(28)의 삽입 시 쉽게 관통되는 것이 이점이다.

또한 지지부재(22)가 응고되기 전에 실링재(23)를 부착하는 것이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 함으로써 실링재(23)의 응고 후에 역학적으로 안정적인 밀봉 장치(24)가 형성되기 때문이다.

또한 실링재(23)를 통해 지지부재(22)를 형성하는 것도 가능하다. 이를 위해 장착 시 가장자리 구간에서 예를 들어 단기간에 열을 가하는 것과 같은 열학적 방법을 통해 실링재(23)를 접점대(14)의 조립측(19)에 고정한다.

마지막으로, 지지부재(22)를 멀티피스형으로 형성하고 이 부품을 적어도 부분적으로 접점대(14) 및 실링재(23)에 부착하는 것이 가능하다.

지지부재(22)의 실시와 무관하게 정확한 체적을 삽입부(21)에 충전하는 것이 이 지지부재를 통해 이루어질 수 있다. 압력판(26)의 압박력이 동일한 조건에서 탄성의 실링재(23)와 함께 재현이 가능하고 안정적인 밀봉 양상이 동일한 방법으로 플러그 커넥터(11)에 형성된다.

이로서 제조 기술적으로 용이하고, 안정적인 기능이 보장되는 플러그 커넥터(11)를 저비용으로 제작하기 위한 전제조건이 보장된다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치에 이용가능하다.

Claims

전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치로서,

접점 부재(28)를 수용 챔버(16)로 삽입하는 방향에서, 즉 축방향에서 상기 접점 부재(28)를 고정하기 위해 적어도 하나의 수용 챔버(16)에 의해 관통되는 적어도 하나의 접점대(14)가 배치되며, 상기 접점 부재(28)는 연결부(31)의 일측 단부에서 적어도 하나의 케이블(32)에 연결되며, 다른 한편으로는 접점부(29)에서 대응 플러그 커넥터(12) 대응 접점 부재(30)와 연결될 수 있고, 상기 접점 부재(28)가 상기 수용 챔버(16)로의 삽입을 위해 적어도 부분적으로나마 플러그 하우징(13)의 삽입부(21)로 삽입이 가능한 밀봉 장치(24)를 통해 안내되는, 플러그 하우징(13)을 갖는 전기 플러그 커넥터용 밀봉 장치에 있어서,

상기 밀봉 장치(24)는 지지부재(22) 및 유동성의 경화성 실링재(23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지부재(22)는 원피스형이고 상기 삽입부(21) 내에서 적어도 부분적으로나마 접점대(14)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지부재(22)는 멀티피스형이고 상기 삽입부(21) 내에서 적어도 부분적으로나마 접점대(14) 및 실링재(23)와 접촉되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부재(22)가 분진층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제4항에 있어서, 상기 분진층은 지지부재(22)로서 판형태의 구조를 가지며 특히 고순도의 활석 또는 마이카를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부재(22)가 호일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제6항에 있어서, 상기 호일은 지지부재(22)로서 분사 도포를 통해 형성되거나 또는 별도의 삽입 부품으로 실현되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제7항에 있어서, 상기 호일은 지지부재(22)로서 발포재 인서트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제8항에 있어서, 상기 발포재 인서트는 지지부재(22)로서 기공 개방형인 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제9항에 있어서, 상기 발포재 인서트는 지지부재(22)로서 실링재(23)의 대응측에서 일측면이 기공 밀폐형인 외피면(36)을 갖는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제7항에 있어서, 상기 호일은 지지부재(22)로서 실리콘 고무와 같은 엘라스토머(Elastomer), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트와 같은 열가소성 수지, 이런 수지의 결합물, 폴리테트라플루오르에틸렌 또는 이런 물질의 코폴리머와 같은 고내열성의 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제7항에 있어서, 상기 지지부재(22)로 기능하는 부품은 펠트 또는 종이인 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제7항에 있어서, 상기 지지부재(22)로 기능하는 부품이 실리콘 고무사와 같은 벌크재이고, 무질서한 형태 또는 절단된 형태로 삽입부(21)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항에 있어서, 상기 실링재(23)는 저점도성, 자체 퍼심성 및 비망상 구조의(unnetworked) 겔이거나 또는 혼합된 겔 성분을 통해 형성되고 실링재(23)는 경화성이고 탄성인 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실링재(23)가 지지부재(22)의 응고 전에 부착되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.
제1항에 있어서, 상기 지지부재(22)가 상기 실링재(23)를 통해 자체적으로 형성되며 이를 위해 상기 실링재(23)가 상기 삽입부(21)로의 삽입시 적어도 가장자리 구간에서 열학적 방법을 통해 고정되는 것을 특징으로 하는 밀봉 장치.