KR20160133524A

KR20160133524A - 역(逆)극성 보호수단

Info

Publication number: KR20160133524A
Application number: KR1020167028456A
Authority: KR
Inventors: 위르겐 랩폰
Original assignee: 에르니 프로덕션 게엠베하 운트 코 카게
Priority date: 2014-03-14
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2016-11-22
Also published as: IL247791A0; CN106104944A; WO2015135531A1; CN106104944B; US9711905B2; MX2016011849A; MX356168B; EP3117490B1; ES2678747T3; EP3117490A1; TW201541750A; KR102233388B1; US20170005437A1; CA2942061A1; DK3117490T3; DE102014003477A1; JP6509243B2; JP2017507463A; IL247791B

Abstract

하나를 다른 하나에 플러그인할 수 있는 두 개의 플러그인(plug-in) 커넥터부(100, 200)를 포함하는 플러그인 커넥터에 대한 역극성 보호 수단에 있어서, 하나의 플러그인 커넥터부(100)는 제1 코딩요소를 포함하고, 나머지 플러그인 커넥터부(200)는 제2 코딩요소를 포함하며, 상기 두 개의 코딩요소는 상기 플러그인 커넥터부(100, 200)가 올바르게 배치되는 경우, 플러그인 커넥션이 가능하도록, 그리고 상기 플러그인 커넥터부(100, 200)가 올바르게 배치되지 아니하는 경우, 플러그인 커넥션을 방지하도록 서로 매칭되고, 상기 하나의 코딩요소는 플러그인 방향으로 연장되며 사다리꼴 단면을 가지는 홈이고, 나머지 하나의 코딩요소는 플러그인 방향으로 연장되며, U자형태로 탄성적으로 구부러지도록 배치되는 벽체(212, 213)를 가지는 U자형상의 코딩 리브(210)이다.

Description

역(逆)극성 보호수단{POLARITY-REVERSAL PROTECTION MEANS}

본 발명은 독립청구항 1에 따라 상호 짝을 이루는 두 개의 플러그인(plug-in) 커넥터부를 포함하는 플러그인 커넥터에 대한 역극성 보호에 관한 것이다.

두 개의 플러그인 커넥터부가 잘못 짝을 이룸으로 인한 역(逆)극성을 회피하기 위하여, 오늘날 매우 자주 행하여지는 것은 하나의 플러그인 커넥터부가 제1 코딩요소(coding element)를, 나머지 플러그인 커넥터부가 제2 코딩요소를 가지는 역극성 보호를 제공하는 것이다. 플러그인 커넥션이 플러그인 커넥터부의 원하는 위치에서만 가능하도록 상기 코딩요소들은 상기 두 개의 플러그인 커넥터부에 배치된다. 동시에, 하나의 플러그인 커넥터부가 나머지 하나에 대한 잘못된 배치, 예를 들면, 역극성에 이르게 하는 180도 회전이 이러한 역극성 보호로 인해 효과적으로 방지된다.

이러한 플러그인 커넥터는 예를 들면, 헬리콥터와 같은 항공기 또는 자동차와 같은 거친 환경에서도 이용된다. 이러한 응용의 경우에 있어서, 흔들림 및 진동을 통한 상당한 스트레스가 발생할 수 있고, 상기 두 개의 플러그인 커넥터부가 의도하지 않게 분리되어 접촉중단에 이를 수 있다. 이런 이유로, 플러그인 커넥터는 임의의 의도하지 않은 이탈을 방지하기 위한 잠금(locking)요소들을 또한 포함한다. 그러나, 상기 두 개의 플러그인 커넥터부의 의도하지 않은 분리를 방지하는 이러한 잠금요소들을 가지고서도, 흔들림 및 진동을 통한 상당한 스트레스가 야기됨에 따라, 상기 플러그인 커넥터부의 접촉요소들은 서로 마찰을 일으키고 상기 플러그인 커넥터부의 접촉요소가, 심지어 전기접촉의 되돌릴 수 없는 중단을 초래할 수 있는, 해당 진동주파수를 가진 이런 연속적인 마찰로 인해 손상되는 것을 배제할 수 없다.

청구항 1의 특징을 지니는 본 발명의 플러그인 커넥터에 대한 역극성 보호는 매우 유리하고 효과적인 방법으로 역극성 보호를 용이하게 할 뿐만 아니라 이와 동시에 상기 두 개의 플러그인 커넥터부를 서로 고정시킨다. 다시 말해, 진동 및 흔들림을 통한 상당한 부하에 대해서도 상기 두 개의 플러그인 커넥터부의 상호간 움직임이 사실상 배제되도록 상기 두 개의 플러그인 커넥터부를 서로 고정시킨다. 이때, 상당한 흔들림 및 진동 부하가 발생하는 경우 플러그인 커넥터부의 상호간 이러한 상대적인 움직임을 방지하기 위하여 추가적인 장치가 플러그인 커넥터부에 구비될 필요가 없다는 큰 이점이 있다. 오히려, 짝을 이루는 방향(mating direction)으로 연장되고 사다리꼴(trapezoid-shaped) 단면을 가지는 홈으로서의 하나의 코딩요소 및 짝을 이루는 방향으로 연장되고 U형태로 배치된 탄성적으로 구부러질 수 있는 벽체(elastically bendable walls)를 가지는 U자형 코딩 리브(rib)로서의 다른 하나의 코딩요소의 설계를 통하여, 코딩 홈 내부에서 코딩 리브의 정의된 악력(defined gripping force)를 형성하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 발명에 따른 해결 방법에 있어서, 흔들림 및 진동으로 야기되는 상당한 부하 레벨에 대해서도, 역극성 보호는 상기 두 개의 플러그인 커넥터부의 상호간 상대적인 움직임을 효과적인 방법으로 동시에 방지하는 장치(device)를 나타낸다.

이는 이하에서 U-벽체로 줄여서 지칭되는 상기 U자형 코딩 리브의 수직으로 상승하는 U자형 벽체에 의하여 구현되며, 상기 홈의 사다리꼴 설계 덕분에 상기 벽의 비스듬한 배치로 인하여 상기 벽체가 내부로 눌려질 때 탄성적으로 변형되어, 사다리꼴 형태로 배치되는 벽에 힘이 가해진다. 이러한 방법으로, 상기 두 개의 플러그인 커넥터부는 짝을 이룬 상태(intermated state)에서 서로의 내부에서 용이하게 고정된다. 상기 U-벽체의 탄성적인 설계로 인하여, 설정 가능한 인발력(引拔力: pull-out force)을 가하여 상기 두 개의 플러그인 커넥터부를 분리(unplug)하는 것 또한 가능하다. 두 개의 플러그인 커넥터부의 해제 후, U-벽체는 자신의 탄성으로 인하여 뒤로 젖혀진다. 새로운 플러그인 과정에서, U-벽체는 사다리꼴 형태로 배치되는 벽의 비스듬한 배치로 인해 다시 내부로 구부러지고, 자신의 탄성으로 인하여 사다리꼴 형상의 벽의 방향으로 힘을 가하여, 사다리꼴 형상의 홈 내부로 코딩 리브의 클램핑(clamping)을 야기한다.

종속항들에서 언급된 방법에 의하여, 독립항 1에 상술된 역극성 보호의 보다 유리한 개발들이 가능하다. 원리상, 이러한 방법으로, 상기 U-벽체가 상기 홈의 사다리꼴 형상의 비스듬히 위치한 벽에 작용하는 힘은 상기 짝을 이루는 방향에서 U-벽체의 길이에 기초하여 정의될 수 있다. 주어진 두께에 있어서, 사실상 상기 홈을 따라 전체적으로 연장된 긴 U-벽체는 짧은 U-벽체에 비해 보다 큰 힘을 허용한다. 특별히 유리한 실시의 예에 따르면, 상기 힘은 U-벽체의 두께에 근거하여 정의되어, 상기 U-벽체의 두께는, 하나의 플러그인 커넥터부가 다른 하나의 플러그인 커넥터부로부터 빠져 나오는 경우, 상기 하나의 플러그인 커넥터부의 설정 가능한 인발력에 매칭되도록 조절된다. 이러한 방법으로, 상기 U-벽체는 상기 U-벽체의 안정성(stability)에 중대하게 기여하는 상기 짝을 이루는 방향에서 전체 길이에 따라 형성될 수 있다. 상기 U-벽체는 또한 홈의 외부, 예를 들어, 특히 짝을 이루는 면으로부터 먼 쪽을 향하는 측들 중 하나에서, 플러그인 커넥터부의 하우징부에 연결될 수 있기 때문이다. 이는 상기 U-벽체가 짧게 설계된다면 불가능할 것인바, 역극성 보호가 실현되기 위해 상기 U-벽체가 상기 플러그인 커넥터의 짝을 이루는 면으로부터 항상 시작되어야 하고 따라서 상기 홈의 전체 길이를 따라 연장될 수 없기 때문이다.

특별히 유리하고 바람직한 실시예에 있어서, U자형 코딩 리브는 사다리꼴 형상으로 형성되는, 다시 말해서, 자신의 외부 사다리꼴 형상이 사다리꼴 형상의 홈에 맞게 조절되도록 형성되는 영역을 상기 짝을 이루는 면 측에 위치하는 자신의 전단(前端)에 가진다. 바람직하게 사다리꼴 형상의 웨브(web)로 형성된 이러한 사다리꼴 형상의 전단 영역은 바람직하게 U자형 코딩 리브의 U-벽체에 연결된다. 따라서, 상기 벽체가 상기 짝을 이루는 면으로부터 먼 쪽으로 향하는 자신의 후단에서 플러그인 커넥터부의 하우징부에 연결될 수 있으면서, U자형 방식으로 배치되는 상기 벽체는 상기 짝을 이루는 면 측에 위치한 전단에서 상기 사다리꼴 형상의 웨브에 연결된다. 이러한 방식으로, 플러그인 커넥터부들의 상호간 부정확한 배치의 경우 더 큰 저항력을 생성하는 상기 코딩 리브의 사다리꼴 형상의 전단 영역을 통하여, 보다 더 복원력 있게 되는 역극성 보호 뿐만 아니라 상기 U-벽체의 임의의 손상에 대한 안정성과 복원력이 벽체에 의하여 향상된다. 상기 벽체는 두 개의 측에서 하우징부에 연결되고, 즉, 상기 짝을 이루는 면 측에 위치하는 전단에서 플러그인 커넥터 하우징의 일부분인 사다리꼴 형상의 웨브에 연결되고, 상기 웨브 측으로부터 먼 쪽을 향하는 후단에서, 예를 들어, 상기 플러그인 커넥터 하우징의 하우징 벽과 같은 하우징부에 각각 연결된다.

또한, 특히 바람직한 실시의 예에서, 상기 짝을 이루는 방향으로 각각 비스듬히 연장되는 슬라이드 영역이 상기 사다리꼴 형상의 웨브와 U자형 방식으로 배치되는 벽체와의 사이에 배치된다. 상기 두 개의 플러그인 커넥터부가 올바르게 짝을 이루는 경우, 이러한 슬라이드 영역에 의하여 상기 코딩 리브는 상기 코딩 홈에 슬라이딩할 수 있다. 플러그인 과정 중, 상기 슬라이드 영역은 상기 사다리꼴 형상의 홈 내부에서 U자형 방식으로 배치되는 벽체의 안쪽 구부러짐을 또한 지지한다.

이때, 사다리꼴 형상의 단면을 가지는 홈은 상기 하나의 플러그인 커넥터부의 플러그인 커넥터 하우징 내부에서 유리한 방식으로 배치되며, 상기 코딩 리브는 바람직하게 나머지 하나의 플러그인 커넥터부의 플러그인 커넥터 하우징에 배치된다. 상기 코딩 리브는 바람직하게 상기 플러그인 커넥터 하우징의 일체형 부분(integral part)으로서 형성된다.

더욱이, 유리한 방식으로 상기 U-벽체는 상기 짝을 이루는 면으로부터 먼 쪽을 향하고 그리고 하우징 벽에 연결되는 자신의 종단부에서 하우징 벽을 향하여 테이퍼된다. 이는 상기 두 개의 플러그인 커넥터부가 완전하게 서로 슬라이딩하는 것을 용이하게 한다.

본 발명의 실시의 예들은 도면에 도시되며 다음의 설명에서 보다 상세하게 설명된다.
도1은 사다리꼴 형상의 단면을 가지는 코딩 홈으로서 형성되는 코딩요소를 포함하는 플러그인(plug-in) 커넥터부의 등각부분단면도이다.
도2는 도1에 도시된 플러그인 커넥터부에 대응하고, U자형 방식으로 형성되는 코딩 리브의 형태인 코딩요소를 가지는 제2 플러그인 커넥터부의 등각부분단면도이다.
도3은 두 개의 상호 짝을 이룬 플러그인 커넥터부의 단면도이다.
도4는 도3에서 IV로 식별되는 단면의 확대도이다.

도면에 도시되는 플러그인(plug-in) 커넥터는 상호 짝(intermate)을 이룰 수 있는 두 개의 플러그인 커넥터부를 가진다. 제1 플러그인 커넥터부(100)는, 예를 들어, 플러그개구(106)가 구비되는 하우징(105)을 가지며 내부에 블레이드 접촉부(107)가 차례로(in turn) 배치되는 숫(male)다중극 플러그인 커넥터(multipole plug-in connector)로서 형성된다. 이 플러그인 커넥터부(100)는, 예를 들어, 이러한 목적을 위하여 구비되는 대응하는 SMD 접촉요소(108)와 함께 회로 기판 (미도시) 상에 형성된다.

도2는 상기 플러그인 커넥터부(100)와 매칭(matching)하는 플러그인 커넥터부(200)를 도시한다. 상기 플러그인 커넥터부(200)는 암(female)다중극 플러그인 커넥터로서 형성된다. 상기 플러그인 커넥터부(200)는 하우징(205)을 가진다. 하우징(205)의 내부에 개구(207)들이 배치되며, 도2에서는 보이지 않는 그 자체로(per se) 알려진 스프링 요소들이 하우징(205) 내부에 차례로(in turn) 배치된다.

도1에 도시된 플러그인 커넥터부(100)는 사다리꼴 형상의 벽(120)을 가지는 홈의 형태인 제1 코딩요소(110)을 가지며, 도2에 도시된 플러그인 커넥터부(200)는, 자신의 전방 영역에 있어서 사다리꼴 형상의 측벽(215)들을 포함하는 웨브(211:web)에서 종료하는 코딩 리브(coding rib)로서 형성되는 제2 코딩요소(210)을 가진다. 이 사다리꼴 형상의 웨브(211)는, 상기 플러그인 커넥터부들이 올바르게 상호간 배치 되는 경우 상기 제2 코딩요소(210)의 제1 코딩요소(110)로의 슬라이딩(sliding)이 가능하도록 상기 사다리꼴 형상의 홈(110)에 맞게 조절된 치수를 가진다. 이에 반해, 상기 플러그인 커넥터부들(100, 200)이 올바르게 배치되지 아니한 경우, 상기 코딩 리브(210)는 하우징(100)의 하우징 벽에 부딪치어, 예를 들어, 플러그인 커넥션이 방지되므로, 플러그인 커넥션이 가능하지 않다. 이로 인해, 역극성 보호가 상기 홈(110) 및 상기 코딩 리브(210)에 의하여 구현된다. 동시에, 이 역극성 보호는 또 다른 매우 중요한 역할을 수행한다. 다시 말하면, 역극성 보호는 상기 두 개의 플러그인 커넥터부들(100, 200)을 상호간 고정시키는 역할, 즉, 상기 플러그인 커넥션이 진동 및 흔들림을 통해 높은 부하 레벨에 노출되더라도 상기 플러그인 커넥터부들(100, 200)의 상호간 움직임이 배제되도록 한다. 따라서, 접촉중단까지 이르게 할 수 있는 접촉부에 대한 손상의 발생뿐만 아니라 상기 접촉요소, 즉, 블레이드 접촉부(107)와 스프링 접촉부의 서로 간의 진동에 의해 야기되는 어떠한 마찰도 매우 효과적인 방법으로 방지된다.

이러한 클램핑(clamping) 효과를 달성하기 위하여, 코딩 리브(210)는 상기 짝을 이루는 면(mating face)으로부터 먼 쪽을 향하는 자신의 후방 영역(back area)에 있어서, U자형 구성으로 배치되고 이하 U-벽체(212, 213: U-wall)로 줄여서 지칭되는 벽체들을 포함하는 U자형 방식으로 형성된다. 짝을 이루는 면에 있어서, 이러한 U-벽체(212, 213)는 사다리꼴 형상의 웨브(211)에서 종료되어 이와 연결된다. 상기 짝을 이루는 면으로부터 먼 쪽을 향하는 측에 있어서, 상기 U-벽체는 하우징 벽(230)에서 종료되며, 그 위치에서 하우징 벽(230)과 연결된다. 비스듬히 위치한 벽(215)을 가진 상기 사다리꼴 형상의 웨브(211)로부터 수직하게 위치한 U-벽체(212, 213)로의 전환은 상기 U-벽체(212, 213)가 비스듬히 위치한 벽(120)을 가진 사다리꼴 형상의 홈(110)으로 슬라이딩하는 것을 용이하게 하는 비스듬히 연장된 슬라이드 영역(219)을 통하여 달성된다. 상기 짝을 이루는 면으로부터 먼 쪽을 향하는 측에서 상기 하우징 벽(230)과 연결되는 상기 U-벽체(212, 213)는 상기 측에서 테이퍼링(tapering)(218)을 가진다. 이러한 테이퍼링(218)은 상기 두 개의 플러그인 커넥터부(100, 200)의 상호간 완전한 삽입을 용이하게 한다. 상기 U-벽체의 클램핑 효과로 인하여, 이는 이러한 테이퍼링(218) 없이는 쉽게 가능하지 않을 것이다. 이 클램핑 효과는 도3 및 도4와 연관 지어 아래에서 보다 자세하게 설명된다.

도3은 두 개의 상호 짝을 이룬 플러그인 커넥터부(100, 200)의 단면도이다. 상단 영역에 있어서, 사다리꼴 형상의 벽(120)을 가진 홈(110)의 내부에 배치된, U-벽체(212, 213)를 포함하는 U자형 코드 리브(210)가 도시된다. 플러그인 과정이 개략적으로 도4a 및 도4b에 도시된다. 도4a는 사다리꼴 형상의 벽(120)을 가지는 홈(110)을 도시한다. 상기 U자형 코드 리브(210)의 U-벽체(212, 213)는 수직하게 위치하여 오버랩(overlap) “O”가 생성된다. 이 오버랩(overlap) “O”는 플러그인 과정 이전에 존재한다. 플러그인 과정 동안에, 상기 코딩 리브(210)의 U-벽체(212, 213)는 “B”로 식별되는 화살표 방향으로 안쪽으로 탄력적으로 휘어지고, 이에 따라, 플러그인 커넥션이 이루어진 이후 제1 코딩요소(110)의 사다리꼴 형상의, 다시 말해서, 비스듬히 위치한 벽(120)에 기대게 된다. 이 상태가 도4b에 도시된다. 상기 두 개의 벽체(212, 213) 자신의 탄성 변형성으로 인하여, 벽체(212, 213)는 상기 두 개의 플러그인 커넥터부(100, 200)의 서로에 대한 고정이 가능하게 하는 비스듬히 위치한 사다리꼴 형상의 벽(120)의 방향으로 힘F를 가한다. 주로, 이 힘F는, 말하자면, 상기 짝을 이루는 방향으로 U-벽체(212, 213)의 길이를 통해 또는 더욱 바람직하게는 U-벽체(212, 213)의 두께를 통하여 설정될 수 있다. 힘F는 각각의 실험적 시험에 근거하여 산출되거나 결정될 수 있다.

상기 두 개의 하우징부(100, 200)의 플러그인 커넥션을 용이하게 할 뿐만 아니라 벽체(212, 213)의 구부러지는(bending) 특성을 향상시키기 위하여, 예를 들면, 상기 벽체(212, 213)는 반원의 형태로 형성될 수 있는 리세스(recess)(260)를 자신의 베이스(base)에 포함할 수 있다(도4a 및 4b).

Claims

상호 짝을 이루는 두 개의 플러그인(plug-in) 커넥터부(100, 200)를 포함하는 플러그인 커넥터에 대한 역극성 보호에 있어서,
하나의 플러그인 커넥터부(100)는 제1 코딩요소를 포함하고, 나머지 플러그인 커넥터부(200)는 제2 코딩요소를 포함하며,
상기 두 개의 코딩요소는 상기 플러그인 커넥터부(100, 200)가 올바르게 배치되는 경우, 플러그인 커넥션이 가능하도록, 그리고 상기 플러그인 커넥터부(100, 200)가 올바르게 배치되지 아니하는 경우, 플러그인 커넥션을 방지하도록 서로 매칭(matching)되고,
상기 하나의 코딩요소는 짝을 이루는 방향(mating direction)으로 연장되며 사다리꼴 단면을 가지는 홈이고,
나머지 하나의 코딩요소는 짝을 이루는 방향으로 연장되며, U자형 구성으로 배치되는 탄성적으로 구부러질 수 있는 벽체(212, 213)를 가지는 U자형 방식으로 형성되는 코딩 리브(210)인, 역극성 보호.
제1항에 있어서, U자형 구성으로 배치되는 구부러질 수 있는 벽체(212, 213)를 가진 U자형 방식으로 형성되는 상기 코딩 리브(210)는, 짝을 이루는 면 측에 위치하고 상기 홈(110)의 사다리꼴 형상의 단면에 맞게 조정된 단면을 가지는 사다리꼴 형상의 웨브(211)에서 종료되는, 역극성 보호.
제2항에 있어서,
상기 사다리꼴 형상의 웨브(211)와 상기 U자형 구성으로 배치되는 상기 벽체(212, 213)사이에, 비스듬히 연장된 슬라이딩 영역(219)이 각각 상기 짝을 이루는 방향으로 배치되는, 역극성 보호.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
U자형 방식으로 배치되는 상기 벽체(212, 213)의 두께는 하나의 플러그인 커넥터부가 나머지 하나의 플러그인 커넥터부로부터 빠져 나올때 발생하는 설정 가능한 인발력(引拔力)에 따라 조정된, 역극성 보호.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
사다리꼴 형상의 단면을 가진 상기 홈(110)은 상기 플러그인 커넥터부(100)의 제1 플러그인 커넥터 하우징(105)에 배치되고, 상기 코딩 리브(210)는 나머지 플러그인 커넥터부(200)의 제2 플러그인 커넥터 하우징(205)에 배치되는, 역극성 보호.
제5항에 있어서,
U자형 방식으로 배치되는 상기 벽체(212, 213)는 상기 제2 플러그인 커넥터부(200)의 상기 플러그인 커넥터 하우징(205)의 하우징 벽(230)과 연결되는, 역극성 보호.
제6항에 있어서,
U자형 방식으로 배치되는 상기 코딩 리브(210)의 상기 벽체(212, 213)는 상기 하우징 벽(230)을 향하여 외부로 테이퍼(taper)되는, 역극성 보호.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
U자형 방식으로 배치되는 상기 벽체(212, 213)는 각각 자신의 베이스에 리세스(recess)(260)를 가지는, 역극성 보호.