KR20130105668A - 전선 유지 및 방수 구조와 led 유닛 - Google Patents

전선 유지 및 방수 구조와 led 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명의 전선 유지 및 방수 구조는 전선에 연결된 회로기판과, 회로기판을 수용하는 하우징과, 전선을 하우징의 외부로 도출하는 관통구멍을 가진 홀더와, 홀더의 외주에 배치되어 하우징의 내주와 밀접하게 접촉하는 패킹과, 전선에 부착되어 홀더의 관통구멍을 밀봉하는 고무 플러그와, 하우징에 결합하는 커버를 포함하고, 커버가 하우징에 결합할 때, 홀더 및 커버는 전선이 굽힘부를 가진 상태에서 전선을 유지한다.

Description

전선 유지 및 방수 구조와 LED 유닛{ELECTRIC WIRE HOLDING AND WATERPROOFING STRUCTURE AND LED UNIT}
본 발명은 전선 유지 및 방수 구조와 이러한 구조를 갖는 LED 유닛에 관한 것이다.
예를 들면, 특허문헌 1은 객실 내부, 소물품 저장 포켓이나 재털이와 같은 소물품 저장실의 내부, 컵홀더 자체, 또는 사용자 발 등을 조명하기 위한 내부조명용 광원으로서 차량에 사용되는 LED 유닛(LED 램프 모듈), 또는 정지등(stop lamp) 또는 미등(tail lapm)과 같은 외부 조명용 광원으로서 차량에 사용되는 LED 유닛을 개시하고 있다.
특허문헌 1에 개시된 LED 유닛에 있어서는, 그 LED 유닛을 구성하는 하우징 또는 홀더로부터 전선이 도출되어 있다. 이와 같이 전선이 도출되는 부분을 볼 때, LED 유닛에 방수 구조가 사용되지는 않는다는 것을 발견할 수 있다.
커넥터 분야에서는 많은 방수 구조가 제안되어 있으며, 예를 들면, 특허문헌2는 이러한 방수 구조들 중 하나를 개시하고 있다. 이하, 도면을 참조하여 특허문헌 2에 개시된 방수구조를 설명한다.
도 4에 있어서, 수지 하우징(1) 후방부에는 고무 플러그 장착 구멍(2)이 형성된다. 이 고무 플러그 장착 구멍(2)에는 그 후방부로부터 고무 플러그(3) 및 고무 플러그 파스너(4)가 삽입된다. 고무 플러그 장착 구멍(2)의 내주면에는 복수의 오목부(5)가 형성된다. 또한, 고무 플러그 파스너(4)의 외주면에는 볼록부(6)가 형성된다. 고무 플러그 파스너(4)의 위치는 오목부(5)와 볼록부(6) 간의 결합유지에 의해 조정된다.
고무 플러그(3) 및 고무 플러그 파스너(4)는 미리 전선(7)에 예를들면 끼워져 결합된다. 전선(7)의 단부에는 접속단자(8)가 형성되고, 이 접속단자(8)는 하우징(1)의 단자 수용 챔버(9)에서 잠금식으로 수용되며, 단자 수용 챔버(9)는 고무 플러그 장착 구멍(2)의 전방단부로부터 직선으로 연장되도록 형성된다.
고무 플러그 파스너(4)에 의해 고정된 고무 플러그(3)는 하우징(1)의 후방으로부터 또는 전선(7)을 따라서 물이 커넥터(10)의 내부로 침입하는 것을 방지한다.
일본특허공개 제2010-212322호 일본특허공개 제2009-48929호
그런데, 특허문헌2에 개시된 종래기술에 있어서는, 고무 플러그 장착 구멍(2)의 내주면에 복수의 오목부(5)가 형성된 하우징(1)을 이용하기 때문에, 이와 같은 하우징(1)을 수지물질로부터 성형하기 위해 사용하는 금형은 슬라이드 구조를 필요로 하는 복잡한 금형 구조를 가져야 한다. 그 결과 복잡한 금형 구조를 가진 금형의 필요성이 커넥터(10)의 제조비용을 상승시키는 요인이 되는 문제가 있다. 또한 상기 종래 기술에 있어서는 고무 플러그 파스너(4)의 개수가 고무 플러그 장착 구멍(2)의 개수만큼 필요하기 때문에[전선(7) 이나 접속 단자(8)의 개수만큼 고무 플러그 장착 구멍(2)의 개수가 필요하기 때문에], 접속단자(8)의 극(pole)수가 증가하여 커넥터(10)의 중량이 증가하는 문제점이나, 조립 공정수(man hour)가 증가하는 문제가 있다.
그 밖에, 상기 종래기술에 있어서는 단자수용챔버(9)에 잠금식으로 수용된 접속단자(8)에 대하여 후방으로 전선(7)이 직선으로 연장하여 돌출한다. 따라서, 전선(7)에 인장력이 가해지면 이 힘이 전선(7)과 접속단자(8) 간의 접속부에 작용하고, 그 결과 전기접속의 신뢰성이 저하하는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방수와 관련된 수지부품의 구조의 복잡화 위험을 피하고 전기접속에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전선 유지 및 방수 구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 전선 유지 및 방수 구조를 이용한 LED 유닛을 제공하는 것이다.
상기 목적을 실현하기 위해 본 발명의 제1양태에 따른 전선 유지 및 방수 구조는:
전선에 연결된 회로기판과;
상기 회로기판을 수용하는 하우징과;
상기 전선을 하우징의 외부로 도출하는 관통구멍을 가진 홀더와;
상기 홀더의 외주에 배치되어 상기 하우징의 내주와 밀접하게 접촉하는 패킹과;
상기 전선에 부착되어 상기 홀더의 상기 관통구멍을 밀봉하는 고무 플러그와;
상기 하우징에 결합하는 커버;
를 포함하고,
상기 커버가 상기 하우징에 예를 들면 끼워져 결합할 때, 상기 홀더 및 상기 커버는 상기 전선이 굽힘부를 가진 상태에서 상기 전선을 유지한다.
상기 구성에 따라서, 패킹에 의해 하우징과 홀더 사이에서 방수가 실현되고, 고무 플러그에 의해 전선과 홀더 사이에서 방수가 실현된다. 이러한 방수 구조에 있어서는, 수지물질로부터 개별 수지부품을 성형하기 위한 금형의 구조가 복잡해지는 경우가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명의 제1양태에 따르면, 전선이 굽힘부를 가진 상태에서 커버와 홀더 사이에 유지된다. 따라서 전선에 인장력이 부여되어도, 이 인장력이 직접 전기 접속부(예를 들면, 납땜부 등)에 작용하지 않는다.
본 발명의 제2양태에 따르면, 상기 커버는 상기 고무 플러그의 결합 해제를 방지하는 결합유지부를 포함한다.
상기 구성에 따라서, 커버 상에서의 결합유지부에 의해 고무 플러그의 이동을 방지할 수 있으므로, 방수와 관련된 기능을 안정화할 수 있다.
본 발명의 제3양태에 따르면, 상기 전선이 상기 홀더 내에서 2개의 실질적 직각 굽힘부위를 가진 굽힘부를 포함하도록 상기 홀더 및 상기 커버가 형성된다.
상기 구성에 따라서, 전선을 실질적으로 2번 굽혀서 크랭크 형태로 형성하고 그 굽혀진 상태를 유지한다. 따라서, 인장력이 전선에 부여되어도, 적어도 2개의 위치에서 전선은 그 이동이 억제되며, 그 결과 어떠한 전선 접속부에 대해서도 인장력이 작용하는 상황이 발생하지 않는다.
본 발명에 따라서, 또한 LED 유닛을 제공하며, 상기 LED 유닛은:
제1양태에 따른 전선 유지 및 방수 구조와;
회로기판에 장착된 LED;
를 포함한다.
상기 구성에 따라서, LED 유닛은 상기 제1양태 내지 제3양태 중 어느 하나에서 설명한 전선 유지 및 방수 구조를 사용한다.
본 발명의 제1양태는 수지 부품의 구성을 복잡화하지 않고도 전선 유지 및 방수 구조에 의해 방수를 실현할 수 있고, 전기접속에 있어서의 신뢰성을 높일 수 있다는 점에서 장점을 가진다.
본 발명의 제2양태는 고무 플러그의 결합해제를 방지하게 되어 방수구조를 더욱 향상시킬 수 있다는 점에서 장점을 가진다. 또한, 전용부품을 설치하지 않고도 고무 플러그의 결합해제를 방지하므로 부품개수의 증대를 억제하는데 유효한 방수구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 제3양태는 전선과 회로기판 사이의 접속부에 인장력이 부여되기 어려운 전선 유지 구조를 제공할 수 있다는 점에서 장점을 가진다.
본 발명의 제4양태는 전선 유지 및 방수 구조를 가진 LED 유닛을 제공할 수 있다는 점에서 장점을 가진다. 전선 유지 및 방수 구조는 수지부품의 구성을 복잡화하지 않고도 방수를 실현할 수 있고 전기접속에 있어서의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라서 LED 유닛을 도시하는 평면도;
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라서 전선 유지 및 방수 구조를 도시하는 도 1의 A-A선 단면도;
도 3은 도 2에 도시한 전선 유지 및 방수 구조의 요부를 도시하는 확대도;
도 4는 종래예에 따라서 그 요부 확대도와 함께 방수 구조를 도시하는 단면도.
전선 유지 및 방수 구조는 전선에 설치된 고무 플러그에 의해 방수가 실현되고, 또한 고무 플러그 보다 더 후방 위치에서 전선을 유지하는 구조이다. 이와 같은 전선 유지 및 방수 구조는 LED 유닛용으로 적합하다.
이하, 도면을 참조하여 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 일실시예에 따라서 LED 유닛을 도시한 평면도이다. 또한, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서 일실시예에 따라서 전선 유지 및 방수 구조를 도시한 단면도이다. 또한, 도 3은 도 2에 도시한 전선 유지 및 방수 구조의 요부 확대도이다.
도 1에 있어서, 내부 조명의 광원으로서, 또는 외부 조명의 광원으로서 사용할 수 있는 본 발명에 따른 LED 유닛(11)에 있어서는, 디자인 커버(16)가 하우징 본체(15)에 예를 들면 끼워져 결합되고, 이 하우징 본체(15)는 하우징(12)의 고정용 베이스부(13)의 전방면(14)에서 돌출하여 디자인 커버(16)에 덮이도록 구성된다(도 1에서 일예로서 디자인 커버의 외관이 도시되어 있다). 또한, LED 유닛(11)은 하우징 본체(15)의 내부에 본 발명에 따른 전선 유지 및 방수 구조를 갖는다. 고정용 베이스부(13)의 후방면(17)으로부터 도출된 복수개의 전선(18)은 소정의 회로(미도시)에 접속된다.
이하, LED 유닛(11)의 구체적인 구성 및 구조에 대하여 설명한다. 또한, 도면에서 화살표 P는 수직방향(상하 방향), 화살표 Q는 좌우방향 또는 횡방향, 화살표 R은 전후방향 또는 종방향을 나타낸다. 수직방향 P에 관해서는 조명하는 측(또는 빛의 진행측)이 상측이 된다. 또한, 종방향 R에 관해서는 고정용 베이스부(13) 를 마주하는 측이 후방, 그 반대측이 전방이 된다.
도 1 및 도 2에 있어서, LED 유닛(11)은 하우징(12), 디자인 커버(16), 및 전선(18)을 포함한다. 또한, LED 유닛(11)은 회로기판(19), 홀더(20), 패킹(21), 고무 플러그(22) 및 커버(23)를 포함한다. LED 유닛(11)에는 복수개의 전선(18)이 설치되고, 고무 플러그(22)가 전선(18)의 개수만큼 설치되며, 그 나머지 구성부품은 단일 부품으로 되어 있다. 즉, LED 유닛(11)은 최소한의 부품개수로 구성되어 있다.
디자인 커버(16)는 장식부로서 LED 유닛(11)의 최외측에 배치되고, 바닥을 갖추고 후방측만이 개구되어 있는 상자형상으로 형성된다. 제한을 두는 것은 아니지만, 디자인 커버(16)는 수지물질로 성형된 제품이다. 디자인 커버(16)의 상부벽에는 빛을 통과시키기 위한 직각형 윈도우(24)가 개방되어 있다. 상부벽에 있어서의 참조부호 25는 탄성 변형부를 나타낸다. 이 탄성 변형부(25)에는 결합용 구멍(26)이 관통하는 형태로 형성되어 있다. 결합용 구멍(26)은 디자인 커버(16)가 하우징 본체(15)에 고정되는 결합용 잠금부로서 형성된다. 디자인 커버(16)의 내부에서 벌크헤드(bulkhead)(27)에는 하우징 본체(15)와 고정결합되는 결합용 잠금부로서 결합용 구멍(28)이 또한 형성된다.
도 1 내지 도 3에 있어서, 하우징(12)은 절연특성 뿐만 아니라 광투과성도 갖춘 투명수지물질로 성형된 제품이다. 하우징 본체(15)는 전방단부에서 그 중간부까지 디자인 커버(16)에 의해 덮인다. 또한, 하우징 본체(15)는 후방단부에서 고정용 베이스부(13)의 전방면(14)과 연속한다.
하우징(12)은 중공형상을 가지고 그 내부에 회로기판 수용부(29), 홀더 결합부(30) 및 커버 결합부(31)를 수용한다.
하우징 본체(15)가 상기 설명한 바와 같이 디자인 커버(16)에 의해 덮일 때, 하우징 본체(15)의 상부벽과 하부벽으로부터 돌출하는 잠금돌기(32)가 디자인 커버(16)에 형성된 결합용 구멍(26, 28)에 결합하도록 하우징(12)이 형성되어 있다. 즉, 하우징 본체(15)는 잠금 상태에서 디자인 커버(16)와 결합하도록 형성된다.
회로기판 수용부(29)는 미끄럼 방식으로 회로기판(19)을 유지할 수 있는 유지부(33)를 포함한다. 홀더 결합부(30)는 정지부(34)를 포함하며, 이 정지부(34)는 하우징(12)의 내면에 위치하는 단차부를 갖도록 형성되어 하우징(12) 속으로 삽입되는 홀더(20)의 삽입량을 규제한다. 또한, 홀더 결합부(30)는 밀봉면(35)을 포함하고 있으며, 이 밀봉면(35)은 하우징(12)의 전체 내주면을 따라서 패킹(21)이 하우징(12)의 내면과 밀접하게 접촉하는 것을 가능하게 한다.
홀더 결합부(30)는 홀더(20)가 하우징(12) 속으로 원활하게 삽입되는 것을 가능하게 형성된다. 유사하게, 커버 결합부(31) 또한 커버(23)가 하우징(12) 속으로 원활하게 삽입되는 것을 가능하게 형성된다. 커버 결합부(31)는 커버(23)가 잠금상태가 되도록 형성되므로 커버(23)는 커버 결합부(31)로부터 결합해제되지 않는다. 커버 결합부(31)는 고정용 베이스부(13)의 후방면(17)으로 개방되도록 형성된다.
회로기판(19)에 있어서는 도면을 기준으로 회로기판의 상부측을 구성하는 표면 상에 목표로하는 회로 패턴을 배치하고 있다. 회로기판(19)은 또한 LED 칩(36)(한 LED)을 포함하며, 이 LED 칩(36)은 기판 상에 장착되어 회로 패턴에 연결된다. LED 칩(36)은 그 상부면으로부터 발광하도록 배치된 발광소자(발광 다이오드)를 포함한다. 발광소자가 빛을 발광할 때, 그 빛은 투명 하우징 본체(15)의 상부벽을 통하여 전달되고 디자인 커버(16)에서의 윈도우(24)를 통과하여 소정 부분에 조명하게 된다.
회로기판(19)은 접속부(37)(이것은 하기 설명하는 납땜부에 해당함)를 포함하며, 이 접속부(37)에 전선(18)의 단부가 전기적으로 접속된다. 전선(18)은 도체와 절연체를 가진 절연전선이다. 도체의 단부는 회로기판(19)의 후방면으로부터 전방면으로 회로기판(19)의 구멍을 통해 삽입되고 이후 회로패턴에 납땜 된다. 하우징(12) 내에서 전선(18)은 굽혀진 상태로 커버(23)와 홀더(20) 사이에 유지되고(후술함), 이후 고정용 베이스부(13)의 후방면(17)으로부터 후방(외부)으로 도출된다.
홀더(20)는 절연특성을 가진 수지물질로 성형된다. 패킹(21)은 홀더(20)의 전방부의 외주면에 조립된다. 패킹(21)용으로는 공지된 밀봉부재가 사용된다. 하우징(12) 속으로 홀더(20)가 삽입됨에 따라서 패킹(21)은 홀더 결합부(30)의 밀봉면(35)과 밀접하게 접촉하며, 그 결과 홀더(20)와 하우징 본체(15)의 내면 사이에서 밀봉이 확립되어 그 곳에서 방수를 실현하게 된다.
홀더(20)는 도출구멍(38), 고무 플러그 장착 구멍(39) 및 전선 접촉부(40)를 포함하며, 도출구멍(38)은 전선(18)의 위치와 합치되는 위치에서 홀더(20)를 관통하도록 형성되고, 고무 플러그 장착구멍(39)은 도출구멍(38)과 연통하고, 전선 접촉부(40)는 전선(18)의 굽힘부를 형성한다. 전선(18)은 도출구멍(38)에 삽입되고, 전선(18)에 미리 조립된 고무 플러그(22)는 고무 플러그 장착 구멍(39)에 타이트하게 장착된다. 고무 플러그 장착구멍(39)에는 밀봉면(그 참조부호는 생략함)이 형성되며, 고무 플러그 장착구멍(39)의 밀봉면과 고무 플러그(22) 사이에 밀봉이 확립될 경우 그곳에서 방수가 실현될 수 있다.
홀더(20)는 홀더 결합부(30) 상에서 정지부(34)와 접촉할 때까지 하우징(12)속에 삽입된다. 하우징(12) 속으로 커버(23)를 삽입함에 따라서 전선(18)은 전선 접촉부(40)에 도달되며, 그 결과 전선(18)이 굽혀진다.
커버(23)는 절연특성을 가진 수지물질로 성형된다는 점에서 홀더(20)와 유사하다. 커버(23)는 커버 결합부(31) 속으로 삽입되도록 형성되어 고정용 베이스부(13)의 후방면(17)에서의 개구를 폐쇄한다. 커버(23)는 결합유지부(41)와 전선 접촉부(42)를 포함하며, 상기 결합유지부(41)는 고무 플러그(22)가 존재하는 곳까지 돌출하여 고무 플러그(22)의 이동을 규제하고, 상기 전선 접촉부(42)는 커버(23)의 삽입에 따라서 전선(18)과 접촉하면서 전선(18)의 굽힘부를 형성한다.
커버가 커버 결합부(31)에 삽입되어 잠금 상태가 될 경우, 전선(18)은 전선 접촉부(40, 42)와 접촉하고, 그 결과 전선(18)이 실질적으로 두번 굽혀져 크랭크 형태가 되며, 이에 따라서 홀더(20) 내에서 2개의 직각 굽힘부위를 가진 굽힘부(43)를 형성한다. 전선(18)을 또한 후방단부(44)와 커버(23) 사이에 유지하여 홀더(20)의 후방단부(44)에 유지시킨다.
상기 구성 및 구조에 있어서, LED 유닛(11)에 따르면, 하우징(12)과 홀더(20) 사이에 방수를 실현할 수 있다. 또한, 전선(18)과 홀더(20) 사이에도 방수를 실현할 수 있다. LED 유닛(11)에 있어서의 방수구조를 보면, 개별 수지부품들은 그 수지부품의 성형에 관한 금형 구조를 복잡하게 하지 않고도 성형이 가능하다.
그 밖에, 본 발명의 LED 유닛(11)에 의하면, 커버(23)와 홀더(20) 사이에 전선(18)을 굽혀진 상태로 유지한다. 따라서, 전선(18)에 인장력이 부여되어도 그 부여된 인장력이 전기 접속부인 납땜부[접속부(37)]에 직접적으로 작용하지 않으며, 그 결과 전기적 접속에서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 LED 유닛(11)에 따르면, 커버(23) 상에서 결합유지부(41)에 의해 고무 플러그(22)의 이동을 방지할 수 있다. 따라서, 방수와 관련된 기능 또한 안정화될 수 있다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 LED 유닛(11)에 있어서의 전선 유지 및 방수 구조는 방수기능을 적절히 실현하면서도 수지부품의 구조를 복잡화하지 않는다는 점에서 장점이 있다. 또한, 전선 유지 및 방수 구조는 전선접속에서의 신뢰성을 강화하도록 전선(18)을 확실하게 유지할 수 있다는 점에서 장점이 있다.
본 발명은 그 기술적 사상 및 범위를 일탈하지 않고도 여러 가지 변경 또는 변형이 기능한 것은 자명한 것이다.
본 출원은 2011. 01. 12.자 출원된 일본특허출원 제2011-003551호를 기초로 하며, 그 내용은 여기에 참조로 포함된다.
본 발명의 구성에 따라서, 전선 유지 및 방수 구조는 수지부품의 구조를 복잡화하지 않고도 방수기능을 달성할 수 있고 전기접속의 신뢰성을 높일 수 있다.
11. LED 유닛
12. 하우징
13. 고정용 베이스부
14. 전방면
15. 하우징 본체
16. 디자인 커버
17. 후방면
18. 전선
19. 회로기판
20. 홀더
21. 패킹
22. 고무 플러그
23. 커버
24. 윈도우
25. 탄성 변형부
26. 28. 결합용 구멍
27. 벌크헤드
29. 회로기판 수용부
30. 홀더 결합부
31. 커버 결합부
32. 잠금돌기
33. 유지부
34. 정지부
35. 밀봉면
36. LED 칩(LED)
37. 접속부
38. 도출구멍
39. 고무 플러그 장착 구멍
40, 42. 전선 접촉부
41. 결합유지부
43. 굽힘부
44. 후방단부

Claims (4)

  1. 전선 유지 및 방수 구조로서,
    전선에 연결된 회로기판과;
    상기 회로기판을 수용하는 하우징과;
    상기 전선을 하우징의 외부로 도출하는 관통구멍을 가진 홀더와;
    상기 홀더의 외주에 배치되어 상기 하우징의 내주와 밀접하게 접촉하는 패킹과;
    상기 전선에 부착되어 상기 홀더의 상기 관통구멍을 밀봉하는 고무 플러그와;
    상기 하우징에 결합하는 커버;
    를 포함하고,
    상기 커버가 상기 하우징에 결합할 때, 상기 홀더 및 상기 커버는 상기 전선이 굽힘부를 가진 상태에서 상기 전선을 유지하는 것을 특징으로 하는,
    전선 유지 및 방수 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 상기 고무 플러그의 결합 해제를 방지하는 결합유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    전선 유지 및 방수 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전선이 상기 홀더 내에서 2개의 실질적 직각 굽힘부위를 가진 굽힘부를 포함하도록 상기 홀더 및 상기 커버가 형성된 것을 특징으로 하는,
    전선 유지 및 방수 구조.
  4. 청구항 제1항에 따른 전선 유지 및 방수 구조와;
    상기 회로기판에 장착된 LED;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    LED 유닛.
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