KR20150117216A - 연장 밀봉 슬리브 및 저류 방지 리테이너를 구비한 밀봉 커넥터 - Google Patents

연장 밀봉 슬리브 및 저류 방지 리테이너를 구비한 밀봉 커넥터 Download PDF

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Abstract

커넥터(10)는 종단접속 케이블(22), 종단접속 케이블(22)을 수용하도록 구성된 원통형 단자 캐비티(20)를 형성하는 커넥터 본체(12) 및 종단접속 케이블(22)의 일부분을 축방향으로 둘러싸는 케이블 밀봉부(24)를 포함한다. 케이블 밀봉부(24)는 단자 캐비티(20)의 내벽(28)과 압축 접촉하는 유연한 제1 밀봉 링(26)을 형성한다. 케이블 밀봉부(24)는 연장 슬리브(30)를 더 형성한다. 커넥터(10)는 또한 단자 캐비티(20)의 말단 단부(27) 내에 삽입되고 연장 슬리브(30)의 적어도 일부분을 축방향으로 둘러싸는 밀봉 리테이너(34)를 포함한다. 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36)은 연장 슬리브(30)의 적어도 일부분에 근접하고, 밀봉 리테이너(34)의 외부 표면(38)은 단자 캐비티(20)의 내벽(28)에 근접한다.

Description

연장 밀봉 슬리브 및 저류 방지 리테이너를 구비한 밀봉 커넥터{SEALED CONNECTOR WITH AN EXTENDED SEAL SLEEVE AND AN ANTI-WATER POOLING RETAINER}
본 출원은 전체 내용이 본 명세서에 참조로 통합된, 2014년 4월 9일 출원된 미국 특허 출원 제61/977,329호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 대체로 밀봉 커넥터에 관한 것으로, 더 구체적으로 연장 슬리브를 구비한 밀봉부 및, 케이블의 진동을 완충하고 커넥터 내에 물의 보유를 방지하도록 구성된 밀봉 리테이너에 관한 것이다.
케이블-대-케이블 및 케이블-대-장치 밀봉식 전기 커넥터는 진동, 이동 및 크고 무거우며 뻣뻣한 케이블(예컨대, 6 mm2 보다 큰 단면을 갖는 케이블)의 경로 설정에 의해 발생되는 수행 과제들의 대상이 된다. 큰 단면적 케이블에 대한 전기 커넥터에 사용된 케이블 밀봉부는 케이블들이 극한 각도로 이동 또는 경로 설정될 때 밀봉 압축력이 소실될 수 있다. 종래 기술의 커넥터들은 케이블 밀봉부에서의 케이블 이동을 제한하는 플라스틱 리테이너를 통합하였다. 그러나, 이러한 리테이너는 다양한 크기의 케이블을 수용하기 위해 케이블 절연부 상에서 헐겁게 끼워진다. 헐겁게 끼워진 리테이너는 케이블 진동이 전기 커넥터 단자로 쉽게 전달되게 하여 전기 접촉 프레팅(fretting) 부식 및/또는 마모가 발생하고, 전기 접속 고장으로 이어진다. 추가로, 종래 기술의 커넥터는 통상적으로 케이블 밀봉부를 그 길이부 내에 완전히 포획하고 헐겁게 끼워지는 밀봉부/케이블 리테이너의 삽입을 허용하기 위해 연장 커넥터 본체 단자 타워를 포함한다. 주위 환경으로부터의 물이 단자 타워의 단부와 밀봉부 사이의 공간에서 단자 타워에 수집될 수 있다. 이후 이러한 물은 밀봉부를 지나 누수되고 단자를 부식시키거나 물이 어는 경우 커넥터가 손상될 수 있다.
전형적으로 밀봉성을 유지하기 위해 케이블 이동을 제한하도록 헐거운 플라스틱 리테이너가 사용되지만, 진동성이 열악하고, 물이 커넥터 단자 캐비티 내에 고일 수 있어 케이블 밀봉부가 파손될 수 있다. 이전의 다른 대책들은 인서트 성형 플라스틱 보강재를 구비한 케이블 밀봉부를 포함하며, 이러한 밀봉부는 케이블의 진동 완충 및 변형 수용부(strain relief)를 제공하지만, 고가이고 단자 캐비티 내에 고인 물을 완전히 차단하지 않는다.
배경 기술 부분에서 논의된 내용은 단지 배경 기술 부분에서 언급된 결과로서 종래 기술인 것으로 상정되어서는 안된다. 유사하게, 배경 기술 부분에서 언급된 또는 배경 기술 부분의 내용과 관련된 문제점은 종래 기술에서 사전에 인지된 것으로 상정되어서는 안된다. 배경 기술 부분의 내용은 단지 그 자체 또한 발명이 될 수 있는 다양한 접근법을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기 커넥터가 제공된다. 커넥터는 종단접속 케이블, 종단접속 케이블을 수용하도록 구성된 원통형 단자 캐비티를 형성하는 커넥터 본체 및 종단접속 케이블의 일부분을 축방향으로 둘러싸는 케이블 밀봉부를 포함한다. 케이블 밀봉부는 단자 캐비티의 내벽과 압축 접촉하는 유연한 제1 밀봉 링을 형성한다. 케이블 밀봉부는 연장 슬리브를 더 형성한다. 커넥터는 또한 단자 캐비티의 말단 단부 내에 삽입되며 연장 슬리브의 적어도 일부분을 축방향으로 둘러싸는 밀봉 리테이너를 포함한다. 밀봉 리테이너의 내부 표면은 연장 슬리브의 적어도 일부분에 근접하고 밀봉 리테이너의 외부 표면은 단자 캐비티의 내벽에 근접한다.
연장 슬리브는 또한 밀봉 리테이너의 내부 표면과 압축 접촉하는 유연한 제2 밀봉 링을 형성할 수 있다. 밀봉 리테이너의 말단 단부는 단자 캐비티의 내경보다 큰 외경을 갖는 플랜지를 형성할 수 있다.
밀봉 리테이너의 측벽 및 밀봉 리테이너의 플랜지는 분할될 수 있다. 이 경우 분할부에 대향하는 플랜지의 부분은 밀봉 리테이너가 굴곡되고 종단접속 케이블 위로 측방향으로 배치되는 것을 허용하는 간극을 형성한다.
리테이너는 케이블 밀봉부로부터 단자 캐비티의 말단 단부까지 단자 캐비티 내의 공간의 체적을 실질적으로 채운다. 리테이너는 케이블 이동 변형 수용부를 제공하고 케이블 밀봉부와 캐비티 내벽 사이에 압축을 유지한다.
본 발명의 추가 특징 및 장점은, 첨부 도면을 참조하여 단지 비제한적 예로 제공되는 본 발명의 바람직한 실시예의 이후 상세한 설명에서 더 명백해 질 것이다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 케이블 밀봉부 및 밀봉 리테이너를 갖는 커넥터의 전개 사시도.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 밀봉 리테이너의 사시도.
도 3은 일 실시예에 따른 조립 상태의 도 1의 밀봉 리테이너의 사시도.
도 4는 일 실시예에 따른 도 3의 커넥터의 측부 단면도.
도 5는 일 실시예에 따른 도 3의 커넥터의 사시 단면도.
커넥터 본체, 종단접속 케이블, 각각의 종단접속 케이블을 둘러싸는 개별 케이블 밀봉부, 및 커넥터 본체 내에 케이블 밀봉부를 고정하도록 구성된 밀봉 리테이너를 포함하는 커넥터가 본 명세서에 제공된다. 각 케이블 밀봉부는 케이블 밀봉부의 밀봉 링으로부터 단자 캐비티의 단부 근처의 케이블 상의 지점까지 케이블을 덮는 슬리브를 포함한다. 밀봉 리테이너는 슬리브에 걸쳐 끼워지고, 슬리브와 단자 캐비티의 내벽 사이의 체적을 실질적으로 채우고, 케이블 이동 변형 수용부를 제공하고, 케이블 밀봉부와 캐비티 내벽 사이에 압축을 유지하고, 물이 단자 캐비티 내에 수집되는 것을 방지한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 실질적으로 채운다의 의미는 밀봉 리테이너가 슬리브와 단자 캐비티의 내벽 사이의 체적의 적어도 90 퍼센트를 점유한다는 것이다.
도 1은 커넥터(10)의 비제한적 예를 도시한다. 커넥터(10)는 와이어 케이블(18)에 부착된 단자(16)를 각각 수용하도록 구성된 복수의 단자 타워(14)를 갖는 커넥터 본체(12)를 포함한다. 커넥터 본체(12)는 유리-충진 폴리아미드(PA) 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)와 같은 유전체 재료로 형성된다. 각 단자 타워(14)는 종단접속 케이블(22)을 수용하고 보유하도록 구성된 실질적으로 원통형 단자 캐비티(20)를 형성한다.
각 종단접속 케이블(22)은 종단접속 케이블(22)의 일부분을 축방향으로 둘러싸는 케이블 밀봉부(24)를 포함한다. 케이블 밀봉부(24)는 실리콘 고무와 같은 유연한 재료로 제조된다. 케이블 밀봉부(24)는 단자 캐비티(20)의 내벽(28)과 압축 접촉하도록 구성된 유연한 제1 밀봉 링(26)을 형성한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 압축 접촉은 제1 밀봉 링(26)과 단자 캐비티(20)의 내벽(28) 사이에 반력을 생성한다. 제1 밀봉 링(26)은 물 또는 다른 환경적 오염물이 단자(16)에 도달하는 것을 차단하도록 설계된다. 케이블 밀봉부(24)는 또한 제1 밀봉 링(26)으로부터 단자 타워(14)의 말단 단부(27) 근처 지점까지 와이어 케이블(18)을 따라 축방향으로 연장하는 슬리브(30)를 형성한다. 설명된 실시예에 도시된 바와 같이, 케이블 밀봉부(24)는 케이블 밀봉부(24)를 둘러싸고 보유하는 단자(16) 상의 한 쌍의 크림핑 날개부(32)에 의해 종단접속 케이블(22)에 부착될 수 있다.
커넥터(10)는 단자 캐비티(20) 내에 케이블 밀봉부(24)를 고정시키도록 구성된 밀봉 리테이너(34)를 더 포함한다. 밀봉 리테이너(34)는 또한 종단접속 케이블(22)에 대한 변형 수용부를 제공한다. 밀봉 리테이너(34)는 케이블 밀봉부(24)의 슬리브(30)의 적어도 일부분을 축방향으로 둘러싼다. 밀봉 리테이너(34)는 PA, PBT, 또는 폴리프로필렌(PP) 등의 유전체 재료로 형성된다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 밀봉 리테이너(34)는 케이블 밀봉부와 단자 캐비티(20)의 말단 단부(27) 사이에서 단자 캐비티 내의 영역 내에 밀접하게 끼워지고, 이에 의해 해당 영역의 체적을 실질적으로 채우도록 설계된다. 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36)은 슬리브(30)의 적어도 일부분과 밀착 또는 거의 밀착되고, 밀봉 리테이너(34)의 외부 표면(38)은 단자 캐비티(20)의 내벽(28)과 밀착 또는 거의 밀착된다. 밀봉 링, 슬리브(30) 및 단자 캐비티의 내벽(28) 사이의 공간을 채우는 것은, 단자 캐비티(20)의 밀봉되지 않은 일부분에 수집될 수 있고 밀봉 링을 지나 누수되고 단자(16)의 부식을 발생시키며 물이 단자 캐비티(20) 내에서 얼 때 커넥터 본체(12)에 금이 가게 하거나 제1 밀봉 링(26)을 정해진 위치 밖으로 가압할 수 있는 물의 양을 크게 감소시킨다.
도 2에 도시된 바와 같이, 밀봉 리테이너(34)는 링의 측벽(40)을 따라 분할되어, 밀봉 리테이너가 분할되지 않은 경우 요구되는 바와 같이 절단 단부 위로 활주하는 대신, 와이어 케이블(18)에 측방향으로 배치될 수 있다. 이는 조립 공정을 단순하게 하는 이점을 제공한다. 분할된 측벽(40)은 분할부의 일 측부 상의 설부(42) 및 분할부가 접합될 때 측벽(40)을 안정화하기 위한 다른 측부 상의 홈부(44)를 갖는다. 밀봉 리테이너(34)는 커넥터 본체(12) 상에서 대응하는 스냅 특징부와 협동하는 스냅 특징부를 형성한다. 도시된 실시예에 따르면, 밀봉 리테이너(34)는 단자 캐비티(20)의 내벽(28)의 만입부(50)와 결합하는 탄성 외팔보 비임(48) 상의 로킹 니브(46, locking nib)를 형성한다. 밀봉 리테이너의 다른 실시예는 밀봉 리테이너를 커넥터 본체에 고정하기 위해 외부 스냅 특징부 또는 나사형 특징부를 사용하여 구현될 수 있다. 밀봉 리테이너(34)는 또한 밀봉 리테이너(34)의 말단 단부(53) 상의 플랜지(52)를 형성한다. 플랜지(52)는 단자 타워(14)의 말단 단부(27)와 협동하여 로킹 니브(46) 및 만입부(50)를 서로에 대해 배치시킨다. 플랜지(52)는, 밀봉 리테이너(34)가 단자 캐비티(20)로 완전히 진입하는 것을 방지하도록 단자 타워(14)의 내경보다 큰 외경을 갖는다. 플랜지(52)는, 밀봉 리테이너(34)가 와이어 케이블(18)을 넘어 배치될 때 더 용이하게 굴곡되도록 플랜지(52)의 측벽(40)의 분할부에 대향하는 간극(54)을 갖는다. 플랜지(52)는 도 3에 도시된 바와 같이 유체 침입에 대항하여 초기 장벽을 제공하도록 단자 타워(14)의 말단 단부(27)와 수평을 이루도록 끼워질 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 슬리브(30)는 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36)과 압축 접촉하도록 구성되는 유연한 제2 밀봉 링(56)을 형성한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 압축 접촉은 제2 밀봉 링(56)과 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36) 사이에 반력을 생성한다. 물 침입에 대항하여 밀봉하도록 설계되는 대신, 제2 밀봉 링(56)은 종단접속 케이블(22)과 커넥터 본체(12) 사이의 진동을 완충하도록 구성된다.
케이블 밀봉부(24) 및 밀봉 리테이너(34)는 하나의 밀봉 리테이너(34)가 다른 케이블 직경을 갖는 종단접속 케이블(22)과 함께 사용될 수 있도록 설계된다. 케이블 밀봉부(24)의 외경은 모든 상이한 직경의 케이블에 대해 동일하게 유지되고, 오직 케이블 밀봉부(24)의 내경이 케이블 직경을 수용하도록 변경된다. 이는 다른 직경의 케이블을 수용하기 위한 상이한 밀봉 리테이너(34)를 제거하는 이점을 제공한다.
본 명세서에 제공된 예는 전기 커넥터에 관한 것이지만, 전기 케이블 및 광 케이블 연결부 모두를 포함하여 광 케이블 또는 하이브리드 커넥터와 사용하기에 적절한 커넥터(10)의 다른 실시예가 구현될 수 있다. 공압 또는 유압 라인을 연결하도록 구성된 커넥터의 또 다른 실시예가 구현될 수 있다.
따라서, 개선된 밀봉성을 갖는 커넥터(10)가 제공된다. 케이블 밀봉부(24)는 밀봉 리테이너(34)와 협력하여 종단접속 케이블(22)에 대한 진동 완충 및 변형 수용부를 제공한다. 케이블 밀봉부(24) 및 밀봉 리테이너(34)는 또한 단자 타워(14)의 밀봉되지 않은 일부분에 수집될 수 있는 물의 체적을 최소화하도록 협력할 수 있다. 케이블 밀봉부(24) 및 밀봉 리테이너(34)는 넓은 범위의 케이블 크기를 수용하는 이점을 추가로 제공한다.
본 발명은 바람직한 실시예의 견지에서 설명되었으나, 이에 제한되도록 의도되지 않고, 이후 청구항에서 설정되는 범위로만 제한된다. 또한, 용어 제1, 제2 등의 사용은 중요한 임의의 순서를 지시하는 것이 아니고, 오히려 용어 제1, 제2 등은 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해 사용된다. 또한, 용어 부정관사(a, an, 등)의 사용은 수량의 제한을 지시하지 않고, 오히려 언급된 항목의 적어도 하나의 존재를 지시한다.

Claims (6)

  1. 커넥터(10)이며,
    종단접속 케이블(22);
    종단접속 케이블(22)을 수용하도록 구성된 원통형 단자 캐비티(20)를 형성하는 커넥터 본체(12);
    종단접속 케이블(22)의 일부분을 축방향으로 둘러싸는 케이블 밀봉부(24)로서, 상기 케이블 밀봉부(24)는 단자 캐비티(20)의 내벽(28)과 압축 접촉하는 유연한 제1 밀봉 링(26)을 형성하고, 상기 케이블 밀봉부(24)는 연장 슬리브(30)를 추가로 형성하는, 케이블 밀봉부; 및
    단자 캐비티(20)의 말단 단부(27) 내에 삽입되고 연장 슬리브(30)의 적어도 일부분을 축방향으로 둘러싸는 밀봉 리테이너(34)로서, 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36)은 연장 슬리브(30)의 적어도 일부분에 근접하고, 밀봉 리테이너(34)의 외부 표면(38)은 단자 캐비티(20)의 내벽(28)에 근접하는, 밀봉 리테이너
    를 포함하는, 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    연장 슬리브(30)는 밀봉 리테이너(34)의 내부 표면(36)과 압축 접촉하는 유연한 제2 밀봉 링(56)을 형성하는, 커넥터(10).
  3. 제1항에 있어서,
    밀봉 리테이너(34)의 말단 단부(27)는 단자 캐비티(20)의 내경보다 큰 외경을 갖는 플랜지(52)를 형성하는, 커넥터(10).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 리테이너(34)의 측벽(40) 및 플랜지(52)는 분할되고, 분할부에 대향하는 플랜지(52)의 부분은 밀봉 리테이너(34)가 굴곡되어 종단접속 케이블(22) 위로 측방향으로 배치되는 것을 허용하는 간극(54)을 형성하는, 커넥터(10).
  5. 제1항에 있어서,
    리테이너는 케이블 밀봉부(24)로부터 단자 캐비티(20)의 말단 단부(27)까지 단자 캐비티(20) 내의 공간의 체적을 실질적으로 채우는, 커넥터(10).
  6. 제1항에 있어서,
    리테이너는 케이블 이동 변형 수용부를 제공하며, 케이블 밀봉부(24)와 캐비티 내벽(28) 사이의 압축을 유지하는, 커넥터(10).
KR1020150048149A 2014-04-09 2015-04-06 연장 밀봉 슬리브 및 저류 방지 리테이너를 구비한 밀봉 커넥터 KR101874156B1 (ko)

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