KR20140088573A

KR20140088573A - 커넥터와, 이를 포함하는 케이블 하니스

Info

Publication number: KR20140088573A
Application number: KR1020147013617A
Authority: KR
Inventors: 네지데트 파푸르쿠; 요에르그 샤틀링; 안드레아 바이데마이어
Original assignee: 델피 테크놀로지스 인코포레이티드
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-07-10
Also published as: US20140273565A1; GB201118499D0; US9178307B2; CN103891061A; EP2771947A1; WO2013060772A1

Abstract

커넥터(10)는 제1 부분(20)과, 제2 부분(40)을 가지며, 상기 제1 및 제2 부분은 상기 제1 및 제2 부분들의 접점들을 연결 또는 분리하기 위해 축(A)을 따라 서로에 대해 이동가능하며, 상기 제1 부분(20)은 피봇점(P)에 장착되며 각도(α, β)에 대해 회전가능한 레버(60)를 갖고, 상기 레버(60)는 원주방향으로 반경으로 연장되며 동일한 각도(α, β)를 통해 실질적으로 연장되는 표면(28)을 갖고, 상기 레버는 제2 위치(Y)를 통해 제1 위치(X)로부터 제3 위치(Z)로 이동가능하고, 상기 제2 부분(40)의 하우징(42)은 상보적인 치형 시스템(complementary tooth system)(44)을 갖고, 상기 표면(28)은 실질적으로 평면인 제1 영역(63)과, 반경방향으로 연장되는 치형 시스템(65)을 갖는 제2 영역(64)을 갖고, 상기 레버(60)가 상기 제2 위치(Y)로부터 상기 제3 위치(Z)로 이동될 때 상기 치형 시스템(44, 65)이 결합됨으로써, 상기 제1 부분(20)과 상기 제2 부분(40)의 하우징(22, 42)들은 상기 축(A)을 따라 서로를 향해 이동된다.

Description

커넥터와, 이를 포함하는 케이블 하니스{TWO-PART ELECTRICAL PLUG CONNECTOR}

본 발명은 레버에 의해 조립 또는 분리될 수 있는 2-부분 전기 커넥터에 관한 것이다.

당해기술에는, 커넥터에 대한 각종 실시예가 공지되어 있다. 커넥터는 일 하우징 상에 회전가능하게 장착된 레버 아암에 의해 사전 조립 위치(pre-assembly position)로부터 단부 위치(end position)로 함께 끌어 당겨질 수 있는 접점을 갖는 2개의 하우징을 가질 수 있다. 이 경우, 레버 아암은 하우징에 대해 원호(arc)를 형성한다. 레버 아암은 치형 시스템이 반경방향 외측으로 연장되는 표면을 포함한다. 다른 하우징은 상기 표면 상에 대응하는 치형 시스템을 갖는다. 2개의 하우징이 함께 피팅되고 레버가 이동되면, 치형 시스템이 결합되어 2개의 커넥터 부분은 연결 축을 따라 서로를 향해 끌어 당겨진다. 레버 아암이 반대방향으로 이동되자마자, 2개의 하우징은 치형에 의해 다시 갈라진다. 그 결과, 하우징 부분 내에 위치된 접점 요소는 2개의 커넥터부가 함께 합쳐질 때 서로 연결되고, 커넥터부가 갈라질 때 다시 분리된다. 본질적으로, 레버 및 하우징에 대한 치형의 배치는 치형이 연속적으로 결합되는 방식으로 설계된다. 치형은 커넥터부가 함께 결합 되자마자 맞물린다.

이러한 구성에서는, 2개의 커넥터가 함께 푸시될 때 레버가 형성하는 각도는 2개의 커넥터부가 서로의 도중에 덮는 거리와 직접적인 관계가 있다는 결점이 있다. 이러한 거리는 연결 시스템에서 커넥터 스트로크(connector stroke)로 불리며, 이는 180도의 각도를 통해 레버 운동에 의해 생성되는 거리보다 보통 짧다. 실제로, 푸시드-투게더(pushed-together) 상태에서의 레버의 각도는 접점 요소의 평면에 대해 단지 작은 각도이다. 정확한 스트로크를 성취하기 위해, 레버는, 예컨대 접점 요소의 평면에 대해 90도 각도로 배향되고, 이로써 2개의 커넥터부가 함께 결합된다. 그 다음, 레버는 대략 90도를 통해서만 그 단부 지점으로 이동하고, 이로써 스트로크는 유지된다.

차량의 배선에서, 증가하고 있는 목적은 접근하기 어려운 차량 내의 공간에서 멀티-폴 연결 시스템(multi-pole connection systems)을 조립하는 것이다. 이 경우, 연결 시스템은 가능한 한 작게 제조되어야 하는 동시에, 다수의 접점 지점을 제공해야 한다. 그 발전의 결과는 좁은 개구를 통해 피팅하여 다수의 접점 요소를 수용하도록 더욱 낮은 높이를 갖는 커넥터이다. 이러한 유형의 멀티-폴 연결(multi-pole connections)이 조립되는 경우에는, 높은 삽입력이 필요하다. 이러한 높은 삽입력을 제공하기 위해서는, 긴 레버 아암이 필요하다. 비좁은 장착 위치(cramped mounting positions) 내에 이러한 연결 시스템을 조립할 때에는, 작업자가 거의 보지 않고 2개의 부분을 삽입 및 로킹할 수 있어야 한다.

본 발명의 목적은, 평탄한 설계 및 다수의 접점 부분에 불구하고, 조립이 용이하고 불균형의 노력 없이 확고하게 로킹될 수 있는 연결 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1의 요지에 의해 성취되며, 특히 레버가 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동하고 있는 한, 연결 시스템의 제1 부분과 연결 시스템의 제2 부분 사이에 상호작용이 없다는 점에 의해 성취된다.

이러한 효과는 레버 상의 표면 영역이 제2 커넥터부의 치형 내에 결합할 수 있는 수단을 가지지 않는 점으로부터 성취된다. 레버가 제2 위치에 도달하면, 레버 상의 표면의 제1 치형은 제2 커넥터부의 치형과 결합된다. 치형은 마찰식으로 로킹되고, 하우징은 연결 축을 따라 서로를 향해 끌어 당겨진다. 2개의 치형 시스템은 레버가 제3 위치에 도달하여 연결 시스템이 함께 충분히 피팅될 때까지 결합 유지한다. 시스템이 다시 분리되어야 하면, 레버는 반대방향으로 회전되고, 2개 부분은 제2 위치에서 레버 상의 표면의 최종 치형(last tooth)이 치형 시스템과의 마찰식 로킹을 잃어버림으로써, 커넥터를 더욱 이동시키지 않고서 초기 위치로 복귀할 때까지 치형에 의해 강제 이격된다.

서로를 향하거나 또는 서로 멀어지는 커넥터들의 운동은, 레버가 제2 위치와 제3 위치 사이의 영역에서 이동하고 있을 때 배타적으로 발생한다. 제1 위치와 제2 위치 사이의 레버의 운동은 제1 및 제2 부분의 상대 운동에 대한 영향을 가지지 않는다. 레버의 제2 위치는 서로에 대한 커넥터부의 삽입력 및 축방향 운동이 그 요건을 만족시키는 방식으로 설계될 수 있다. 제1 위치를 광범위하게 선택할 가능성은 전기 커넥터의 높이를 최소화하는데 이용될 수 있다. 그에 따라, 어려운 장착 위치에 대해 커넥터를 큰 가요성으로 설계하는 것이 가능하다.

본 발명의 유리한 실시예는 종속항, 설명 및 도면에서 알 수 있다.

일 실시예에 의하면, 레버는 실질적으로 U자형이며, 베이스부와, 한 쌍의 아암을 갖는다. 상기 아암은 상기 베이스부의 단부들로부터 연장되며, 그 단부들에서 상기 제1 부분에 회전가능하게 부착된다.

바람직하게, 각각의 아암은 그 자유 단부에 인접하며, 외주방향으로 일체로 성형된 표면을 갖는다. 상기 표면은 몰드 내에서 사출 성형에 의한 제조 동안에 형성될 수 있다. 그러나, 기계가공법(machining methods) 또는 핫-스탬핑법(hot-stamping methods)에 의해 그 구조를 제공하는 것도 가능하다.

또 다른 실시예에 의하면, 상기 레버(60)는 상기 제1 부분 상에 상기 레버를 보유하도록 기능하는 래치 아암(66)을 갖는다. 상기 레버를 하우징에 고정함으로써, 상기 레버는 조립 동안에 제어되지 않고 이동하는 것이 방지된다.

유리하게, 상기 표면의 치형 시스템은 커넥터의 로킹 동안에 힘이 치형에 분배될 수 있도록 적어도 2개의 치형을 갖는다. 물론, 당해기술에 공지된 모든 기어 구성이 기술적 요건을 충족한다면 고려가능하다.

바람직하게, 상기 표면은 치형 시스템을 갖고, 상기 제2 부분의 하우징은 그 대향 측부 상에 상보적인 치형 시스템(complementary tooth system)을 갖는다.

또 다른 실시예에 의하면, 상기 표면의 제1 영역은, 일 측부 상에서 정지부에 의해 그리고 다른 측부 상에서 상기 치형 시스템의 치형에 의해 범위가 정해진다. 상기 레버의 정지부는 2개의 부분이 함께 피팅될 때 제2 부분의 베어링 표면 상에 배치된다.

바람직하게,상기 레버는 상기 피봇점과 동축으로 리브를 갖고, 상기 리브는 각도를 통해 상기 피봇점으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 제1 영역으로부터 180°만큼 오프셋된다. 상기 리브는 상기 베어링 표면 상에 놓이며 상기 2개의 부분이 함께 합쳐지는 것을 방지하는 캠을 이격되게 푸시한다.

상기 리브의 소재 두께는 제1 영역 내에서 상기 각도를 통해 증가하고, 제2 영역 내에서 일정하게 유지되며, 제3 영역 내에서 다시 감소하는 것이 특히 유리하다. 이러한 램프 형상(ramp shape)의 결과로, 상기 캠은 베어링 표면 위로 스무스하게 리프팅된다.

바람직하게, 상기 레버는 제1 하우징 상에 회전가능하게 장착된다.

유리하게, 상기 제1 부분은 상기 제1 하우징에 연결되며 상기 레버를 회전가능하게 장착하는 프레임을 갖는다. 주변 프레임(peripheral frame)은 그 메커니즘을 지지하여 래치 기능(latch functions)을 수용할 수 있다.

바람직하게, 상기 프레임은 상기 제1 하우징에 탈착가능하게 또는 비탈착가능하게 연결된다. 상기 프레임은 하우징과 함께 원피스로 제조되고, 그 후에 함께 맞붙임되거나 용접되고, 혹은 스크류 또는 래치 연결부와 같은 해제가능한 연결 수단에 의해 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 프레임은 캠을 장착하는 탄성 요소를 갖는다. 상기 탄성 요소는 스프링 또는 압축되는 탄성 소재, 예컨대 스프링 텅(spring tongue)일 수 있다. 상기 캠은 임의의 실용적인 형상을 가질 수 있다.

또 다른 실시예는 본 발명에 따른 커넥터와, 연결 와이어를 포함하는 케이블 하니스(cable harness)에 관한 것이다. 상기 케이블 하니스는 비좁은 조건에서 차량에 설치하는데 특히 적합하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대한 예로서 유리한 실시예를 기술한다.

도 1은 시트 금속 벽 내의 개구를 통해 푸시되는 커넥터에 대한 개략도,
도 2는 연결 시스템의 사시도,
도 3은 본 발명의 연결 시스템의 하부에 대한 사시도,
도 4는 본 발명의 연결 시스템의 레버에 대한 사시도,
도 5는 본 발명의 연결 시스템의 제1 부분에 대한 사시도,
도 6은 본 발명의 연결 시스템의 제1 부분에 대한 평면도로서, 도 7에 도시한 단면도의 절단 에지가 보일 수 있는 도면,
도 7은 본 발명의 연결 시스템의 제1 부분에 대한 단면도로서, 레버를 위한 로킹 시스템이 보일 수 있는 도면,
도 8은 본 발명의 연결 시스템에 대한 단면도로서, 2개의 부분이 포개져 배치된 위치에서 보일 수 있는 도면,
도 9a는 제1 위치와 제2 위치 사이의 영역에서 레버의 작동 방식을 도시한 본 발명의 연결 시스템에 대한 단면도,
도 9b는 치형 시스템 사이의 마찰 로킹이 시작하는 위치에서의 본 발명의 연결 시스템에 대한 단면도,
도 9c는 연결 시스템이 완전히 로킹될 수 있는 본 발명의 연결 시스템에 대한 단면도.

도 1은 시트 금속 벽(100) 내의 개구(102)를 통해 푸시되는 커넥터(20)를 도시한다. 비작동 위치에 있는 레버가 접점 요소의 평면에 대략 놓여서 커넥터(20)로부터 개구(102)로 횡방향으로 돌출하지 않는 평탄한 커넥터를 왜 제공할 필요가 있는지가 도면으로부터 알 수 있다.

도 2는 본 발명의 커넥터(10)를 도시한다. 제1 부분(20)은 하우징(22), 레버(60) 및 프레임(30)을 포함하며, 레버(60)는 피봇점(P)에 대해 회전가능하게 장착된다. 제2 부분(40)은 그 표면 상에 치형 시스템(44)을 갖는 하우징(42)을 포함한다.

도 3은 제2 부분(40)에 대한 사시도를 도시한다. 각각의 경우에서 알 수 있는 바와 같이, 상부 영역에서, 2개의 베어링 표면(46, 47)이 함께 피팅될 때 제2 부분(20)이 놓인다. 베어링 표면(46)은 레버(60)를 위해 제공되고, 베어링 표면(47)은 프레임(30) 내의 캠(36)을 위해 제공된다. 언래칭된 슬로프(48)는 제1 부분(20)으로부터 래치 아암(66)을 분리하는 기능을 한다. 이는 제1 부분(20)이 제2 부분(40)의 상부에 배치되는 순간에 발생한다. 치형 시스템(44)은 레버(60)의 치형 시스템(65)에서의 결합을 위해 제공된다.

도 4는 본 발명의 연결 시스템(10)의 레버(60)에 대한 사시도를 도시한다. 레버(60)는 베이스(61)를 가지며, 그 단부로부터 2개의 아암(62)이 연장된다. 아암의 단부들에는, 2개의 표면(28)이 형성된다. 각각의 표면(28)의 중앙에는, 핀(69)이 형성되고, 핀(69)은 제1 부분 내의 개구(31)와 함께 레버(60)를 위한 피봇 베어링을 형성한다. 표면(28)은 평면 영역(63)과, 치형 시스템(65)을 갖는 영역을 구비한다. 치형 영역(64)은 적어도 2개의 치형을 갖는다. 아암(62) 각각으로부터 래치 후크(66)가 연장되며, 이는 2개의 부분이 함께 피팅되지 않으면 하우징(22) 상에 레버(60)를 보유한다. 리브(70)는 피봇점(P)으로부터, 각각의 표면(28)으로부터 반경방향으로 연장된다. 리브(70)는 피봇점(P)을 중심으로 평면 영역(63)에 대해 약 180도 만큼 회전된다. 리브(70)는 제1 영역(71)에서 두께가 증가하고, 제2 영역(72)에서 일정한 두께를 가지며, 제3 영역(73)에서 두께가 감소한다.

도 5는 커넥터(10)의 제1 부분(20)에 대한 사시도를 도시한다. 제1 부분(20)은 탄성 요소(35)를 갖는 프레임(30)을 포함한다. 탄성 요소(35)는 본 도면에서 스프링 텅(spring tongue)으로서 설계된다. 하우징(22)을 향해 면하는 텅의 측부 상에는 캠(36)이 장착된다. 캠(36)은 제1 부분(20)이 제2 부분(40)의 상부 상에 놓일 때 하우징의 베어링 표면(47) 상에 놓인다. 도시한 도면에서, 프레임의 대향 측부는 일체 형성된 캠(36)을 갖는 탄성 요소(35)를 마찬가지로 갖는다. 레버(60)는 프레임 내의 개구(31) 내의 핀(69)과 함께 안내되어, 피봇점(P)에서 회전가능하게 장착된다.

도 6은 도 7에서의 제1 부분의 단면도를 위한 단면 라인을 도시한다. 단면은 단면 축(S)을 따른다.

도 7은 본 발명의 커넥터(10)의 제1 부분(20)에 대한 단면도로서, 레버(60)를 위한 로킹 시스템이 보일 수 있다. 커넥터(10)의 제1 부분(20)의 조립 동안에, 레버(60)는 래치 아암(66)에 의해 제1 부분(20)에 부착된다. 제1 부분(20)이 그 의도된 위치에서 제2 부분(40) 상에 배치된 후에, 래치 아암(66)은 언래칭 슬로프(unlatching slope)(48)에 의해 제1 부분(20)으로부터 해제되고, 레버(60)는 피봇점(P)에서 회전가능하다. 레버(60)가 제2 위치로부터 제3 위치로 이동할 때, 리브(70)는 탄성 요소 상에 위치된 캠(36)을 외측방향으로 푸시하고, 제1 부분(20)은 제2 부분(40) 상의 베어링 표면(47) 위로 슬라이딩 하고, 레버(60)의 삽입에 의해 단부 위치로 이동될 수 있다.

도 8은 본 발명의 커넥터(10)에 대한 단면도로서, 2개의 부분이 서로 포개져서 장착된 위치에서 보일 수 있다. 캠(36)은 베어링 표면(47) 상에 놓이고, 레버(60)는 언로킹되어 회전될 수 있다.

도 9a는 본 발명의 커넥터(10)에 대한 단면도로서, 2개의 부분(20, 40)이 서로 포개져서 장착된 위치에서 보일 수 있고, 레버(60)는 제1 위치(Y)로부터 제2 위치(Y)로 피봇된다. 레버(60)와 하우징(42)의 치형 시스템(65, 44)이 결합되지 않기 때문에, 부분(20, 40)은 서로에 대해 이동하지 않는다. 위치(Y)에서, 리브(70)는 하우징(42)으로부터 멀어지게 캠(36)을 푸시함으로써, 제1 부분은 베어링 표면(47) 위로 슬라이딩할 수 있다.

도 9b는 치형 시스템(44, 65)들 사이의 마찰 로킹이 시작하는 위치에서의 본 발명의 커넥터(10)에 대한 단면도이다. 이러한 위치(Y)에서, 레버(60)의 제1 치형은 하우징(40)의 제1 치형과 마주치고, 2개의 부분이 서로를 향하는 운동이 시작한다. 리브(70)는 캠(36)을 한쪽으로 더욱 푸시함으로써, 제1 부분은 베어링 표면(47) 위로 슬라이딩할 수 있다. 이때, 2개의 부분은 레버가 단부 지점(Z)까지 덮는 각도에 상응하는 거리(H)에 위치된다.

도 9c는 연결 시스템이 완전히 로킹된 것으로 보일 수 있는 본 발명의 커넥터(10)에 대한 단면도이다. 레버(60)는 그 단부 위치(Z)에 있다. 치형 시스템(44, 65)은 완전히 결합된다. 리브(70)는 캠(36)을 한쪽으로 더 이상 푸시하지 않는다. 레버(60)의 로킹은 선택적으로 제공될 수 있다.

Claims

하우징(22) 내에 장착된 전기 접점을 갖는 하우징(22)을 포함하는 제1 부분(20)과, 하우징(42) 내에 장착된 전기 접점을 갖는 하우징(42)을 포함하는 제2 부분(40)을 갖는 커넥터(10)로서,
상기 제1 부분과 제2 부분은, 상기 제1 및 제2 부분들의 접점들을 연결 또는 분리하기 위해 축(A)을 따라 서로에 대해 이동가능하고,
상기 제1 부분(20)은 피봇점(P)에 장착되며 각도(α, β)에 대해 회전가능한 레버(60)를 갖고, 상기 레버(60)는 원주방향으로 반경으로 연장되며 동일한 각도(α, β)를 통해 실질적으로 연장되는 표면(28)을 갖고, 상기 레버는 제2 위치(Y)를 통해 제1 위치(X)로부터 제3 위치(Z)로 이동가능하고, 상기 제2 부분(40)의 하우징(42)은 상보적인 치형 시스템(complementary tooth system)(44)을 갖고,
상기 표면(28)은 실질적으로 평면인 제1 영역(63)과, 반경방향으로 연장되는 치형 시스템(65)을 갖는 제2 영역(64)을 갖고,
상기 레버(60)가 상기 제2 위치(Y)로부터 상기 제3 위치(Z)로 이동될 때 상기 치형 시스템(44, 65)이 결합됨으로써, 상기 제1 부분(20)과 상기 제2 부분(40)의 하우징(22, 42)들은 상기 축(A)을 따라 서로를 향해 이동되는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 레버(60)는 실질적으로 U자형이며, 베이스부(61)와, 상기 베이스부의 단부들로부터 연장되며 그 단부들에서 상기 제1 부분(20)에 회전가능하게 부착되는 한 쌍의 아암(62)을 갖는,
커넥터.
제2항에 있어서,
각각의 아암(62)은 그 자유 단부에 인접하며, 외주방향으로 일체로 성형된 표면(28)을 갖는,
커넥터.
제2항에 있어서,
상기 레버(60)는 상기 제1 부분(20) 상에 상기 레버를 보유하도록 기능하는 래치 아암(66)을 갖는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 표면(28)의 치형 시스템(65)은 2개 이상의 치형을 갖는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 표면(28)은 치형 시스템(65)을 갖고, 상기 제2 부분(40)의 하우징(42)은 그 대향 측부 상에 상보적인 치형 시스템(44)을 갖는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 표면(28)의 제1 영역(63)은, 일 측부 상에서 정지부(68)에 의해 그리고 다른 측부 상에서 상기 치형 시스템(65)의 치형에 의해 범위가 정해지는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 레버(60)는 상기 피봇점(P)과 동축으로 리브(70)를 갖고, 상기 리브(70)는 각도를 통해 상기 피봇점으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 제1 영역(63)으로부터 180°만큼 오프셋되는,
커넥터.
제8항에 있어서,
상기 리브(70)의 소재 두께는 제1 영역(71) 내에서 상기 각도를 통해 증가하고, 제2 영역(72) 내에서 일정하게 유지되며, 제3 영역(73) 내에서 다시 감소하는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 레버(60)는 제1 하우징(22) 상에 회전가능하게 장착되는,
커넥터.
제1항에 있어서,
상기 제1 부분(20)은 제1 하우징(22)에 연결되며 상기 레버(60)를 회전가능하게 장착하는 프레임(30)을 갖는,
커넥터.
제11항에 있어서,
상기 프레임(30)은 상기 제1 하우징(22)에 탈착가능하게 또는 비탈착가능하게 연결되는,
커넥터.
제11항에 있어서,
상기 프레임은 캠(36)을 장착하는 탄성 요소(35)를 갖는,
커넥터.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 커넥터(10)를 포함하는,
케이블 하니스.