KR20220155232A - 커넥터 포지션 보장 요소를 포함하는 전기 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 커넥터에 관한 것으로, 전기 커넥터는 하우징(12) ― 하우징(12)은 정합 방향(D)을 따라 정합 전기 커넥터 내로 삽입 가능한 플러그-인 부분(22)을 포함하고, 플러그-인 부분(22)은 전기 전도성 단자의 적어도 하나의 전기 접촉부를 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클(26)을 가짐 ―, 및 압축 부재(18) ― 압축 부재(18)는 압축 부재(18)가 정합 방향(D)을 따라 압축될 수 있도록 상기 하우징(12) 내에 배열됨 ― 를 포함한다. 본 발명에 따르면, 압축 부재(18)의 중심 축(C3)은 본질적으로 정합 방향(D)으로 하우징(12)의 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)과 정렬된다.

Description

커넥터 포지션 보장 요소를 포함하는 전기 커넥터 {ELECTRICAL CONNECTOR COMPRISING A CONNECTOR POSITION ASSURANCE ELEMENT}

본 발명은 자동차의 안전 구속 시스템(safety restraint system)을 위한 전기 커넥터, 특히 스퀴브(squib) 커넥터에 관한 것으로, 이 커넥터는 압축 부재의 작용과 함께 정합 전기 커넥터에 대한 부정확한 연결을 자동으로 방지할 수 있게 하는 CPA(connector position assurance element)를 포함한다.

특히, 자동차 산업을 위한 전기 연결들의 분야에서, 압축 부재들을 포함하는 커넥터들을 사용하는 것이 알려져 있으며, 여기서 압축 부재는, 전기 커넥터를 정합 전기 커넥터에 커플링하려고 시도하는 동안, 전기 커넥터 및/또는 정합 전기 커넥터에 가해지는 힘이 이들을 올바르게 결합하기에 충분하지 않은 한, 일반적으로 정합 전기 커넥터를 다시 푸시하는 것을 가능하게 하는, 커넥터에 배열된 나선형 유형의 하나의 전통적인 스프링이다. 그러한 시스템들에서, 압축 부재는 전기 커넥터의 전달 포지션에서, 즉, 자신을 정합 커넥터에 연결하려는 임의의 시도 전에 이완되고, 그리고 정합 전기 커넥터와의 커플링 시도 동안 자신의 축 방향으로 압축되며 그 후, 압축 부재의 압축은 정합 전기 커넥터들의 커플링 방향에 대향하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 2 개의 정합 전기 커넥터들을 커플링하기 위해 가해지는 힘이 커플링을 완료하기에, 즉, 2 개의 정합 전기 커넥터들을 서로 잠금하는 것을 허용하기에 충분하지 않은 한, 압축 부재의 압축에 의해 생성되는 장력은 커플링 방향에 대향하는 방향으로 정합 전기 커넥터를 다시 푸시하는 것이 가능하여서, 부정확한 연결의 가능성을 회피할 수 있다.

따라서, 종래 기술로부터 알려진 커넥터들에서, 압축 부재의 압축은, 그들이 서로 완전히 잠금되지 않으면, 정합 전기 커넥터들의 양호한 배출을 허용할 정도로 충분히 높아야 한다. 원하는 기능을 획득하기 위해, 압축 부재가 적어도 하나의 스프링을 사용한다는 것이 알려져 있다.

전기 커넥터와 정합 커넥터의 적절한 커플링을 모니터링하고 보장하는 것을 가능하게 하는 CPA(connector position assurance) 요소들을 사용하는 것이 또한 종래 기술로부터 알려져 있다. 자동차 산업에서, 특히, 한편으로는 CPA 요소들을 사용하여 2 개의 정합 전기 커넥터들이 정확하게 커플링되고 잠금되는 것을 보장하고, 다른 한편으로는 부가적인 잠금을 통해 정합 전기 커넥터들의 잠금을 강화하는 것이 알려져 있으며, 그 하나의 목적은, 예컨대 자동차들의 연결 요소들에 의해 규칙적으로 경험되는 많은 충격들 및 강한 진동들로 인한, 정합 전기 커넥터들의 원하지 않는 분리를 회피하는 것이다.

자동차 시트 벨트들 또는 에어백들에서 일반적으로 사용되는 안전 구속 시스템들은, 차량의 센서들에 의해 수신된 충격 또는 진동 정보에 기초하여 벨트의 잠금 또는 에어백의 팽창을 활성화시킬 수 있는 불꽃(pyrotechnic) 디바이스들을 포함한다는 것이 알려져 있다. 센서의 제어 유닛을 대응하는 불꽃 디바이스 또는 스퀴브에 연결하는 전기 케이블들은, 일반적으로 정합 전기 커넥터 리셉터클(receptacle) 또는 스퀴브 캐리어에 연결된 전기 커넥터에서 끝난다는 것이 또한 알려져 있다.

자동차들의 에어백 스퀴브 시스템들이 표준화된 스퀴브 커넥터들을 사용한다는 것이 추가로 알려져 있으며, 이 표준은 높은 수준의 컴팩트함을 요구하며, 그에 따라 차량의 다른 시스템들 또는 전기 요소들에 사용되는 커넥터들에 비해 작은 치수들을 요구한다. 특히, 이 표준은 종래 기술의 알려진 스프링-로크 커넥터들에서 사용되는 것들과 같이 잠금 스프링들의 이동에 필요한 공간과 호환되지 않는 치수들을 부과한다.

특히, 문헌 WO 2015/088636 A1은 커버와 CPA(connector position assurance) 요소 사이에서 커넥터의 하우징에 배열된 하나의 나선형 압축 스프링을 포함하는 자기-거부형 자동차 하니스 커넥터를 개시한다. 그러나, WO 2015/088636 A1로부터 알려진 바와 같은 나선형 압축 스프링의 배열체는 하우징에 대해 압축력을 균일하게 분배하는 것을 허용하지 않는다. 더욱이, 나선형 압축 스프링과 전기 전도성 단자 사이의 비자발적 접촉은 양호하게 방지되지 않는다. WO 2015/088636 A1에 따른 설계는 또한, 나선형 압축 스프링이 정합 동작들로부터 기인하는 기계적 응력을 견디기에 충분한 양의 스파이어들(spires)을 포함할 것을 요구한다. 이로써, WO 2015/088636 A1로부터 알려진 나선형 압축 스프링에는 최소 길이가 제공되어야 하며, 이는 하우징의 추가의 크기 감소를 허용하지 않는다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은, 스퀴브 전기 커넥터들을 종래 기술로부터 알려진 커넥터들보다 더 내성이 있고 더 신뢰할 수 있게 만들기 위해 이들을 개선하는 것이다.

본 발명의 목적은 정합 방향으로 정합 전기 커넥터와 연결하기 위한 전기 커넥터, 특히 자동차의 안전 구속 시스템을 위한 스퀴브 커넥터에 의해 달성되며, 상기 전기 커넥터는: 하우징 ― 하우징은 정합 방향을 따라 정합 전기 커넥터 내로 삽입 가능한 플러그-인 부분을 포함하며, 플러그-인 부분은 전기 전도성 단자의 적어도 하나의 전기 접촉부를 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 가짐 ― , 압축 부재 ― 압축 부재는 압축 부재가 정합 방향을 따라 압축될 수 있도록 하우징 내에 배열됨 ―, 및 정합 방향을 따라 잠금 해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 슬라이딩 가능한 CPA(connector position assurance element)를 포함하며, CPA의 상기 잠금 포지션은 전기 커넥터가 정합 커넥터에 연결될 때 전기 커넥터가 정합 커넥터에 잠금되는 것을 허용한다. 본 발명에 따르면, 압축 부재의 중심 축은 본질적으로 정합 방향으로 하우징의 플러그-인 부분의 중심 축과 정렬된다.

정합 방향으로 압축 부재의 중심 축과 하우징의 플러그-인 부분의 중심 축의 정렬은 정합 동작 동안 하우징에 가해지는 힘의 분배를 개선할 수 있게 한다.

실제로, 정합 방향을 따라 발생하는 압축 부재의 압축 동안, 본 발명에 따른 전기 커넥터 내의 압축 부재의 특정 배열체는 하우징의 플러그-인 부분에 대해 가해지는 힘들을 균일하게 분배시킨다. 따라서, 압축 스프링의 중심 축이 하우징의 플러그-인 부분의 중심 축과 정렬되지 않는, 종래 기술의 전기 커넥터와 대조적으로, 하우징의 플러그-인 부분에 균일한 스트레인이 가해진다.

이로써, 본 발명에 따른 전기 커넥터는, 특히 정합 동작들 동안 더 안정되게 된다. 따라서, 종래 기술로부터 알려진 커넥터들보다 더 내성이 있고 더 신뢰할 수 있는 전기 커넥터가 제공된다.

전기 커넥터는 다양한 유리한 실시예들에 따라 추가로 개선될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 압축 부재는 그의 중심 축을 따라 반작용력을 가하도록 구성될 수 있다.

따라서, 압축 부재는 정합 방향에 평행한 방향을 따라 변형될 수 있다.

일 실시예에 따르면, CPA는 적어도 하나의 래치결합 아암을 연장시키는 헤드를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 래치결합 아암은 잠금 포지션에서 CPA와 하우징 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 구성되며, 압축 부재는 CPA의 헤드 상에 부분적으로 배열된다.

압축 부재가 CPA의 헤드 상에 부분적으로 배열됨에 따라, 압축 부재는 CPA에 직접적으로 힘을 가할 수 있다. 압축 부재에 의해 CPA에 가해지는 힘의 작용 하에서, CPA는 정합 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 특히, CPA는 잠금 해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 슬라이딩될 수 있고, 이로써 전기 커넥터에 CPA의 기능을 제공한다.

일 실시예에 따르면, 압축 부재는 CPA의 헤드의 돌출부 주위에 또는 오목부 내에 부분적으로 배열될 수 있다.

이는, CPA에 대한 압축 부재의 보다 양호한 보유를 제공할 수 있게 한다. 압축 부재의 양호한 보유는 특히, 전기 커넥터가 초크들 및 진동들에 직면할 수 있는 자동차 애플리케이션들에 대해 필요하다.

일 실시예에 따르면, CPA의 헤드는 전기 전도성 단자의 적어도 하나의 전기 접촉부를 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클을 일체로 덮도록 구성될 수 있다.

CPA는 전기 절연 재료, 특히 플라스틱으로 제조된다.

따라서, 본 발명에 따른 CPA는 전기 전도성 단자들의 전기 접촉부들과 압축 부재 사이에 전기 절연 배리어를 제공하도록 배열된다. 따라서, CPA 설계 및 배열에 의해, 전기 접촉부들과 압축 부재 사이의 접촉의 위험이 방지될 수 있다. 그 결과, 전기 접촉부들과 압축 부재 사이의 단락(short-circuit)의 위험이 감소될 수 있다.

더욱이, CPA가 적어도 하나의 리셉터클을 일체로 덮음에 따라, CPA는 또한 리셉터클에 대한 덮개(lid)로서 작용하며, 이에 의해 리셉터클 및 리셉터클에 배열된 전기 접촉부에 대한 임의의 직접적인 접근을 방지한다.

일 실시예에 따르면, 하우징은 적어도 하나의 전기 접촉부로부터 연장되는 적어도 하나의 전기 전도성 단자를 수용하기 위한 부분을 더 포함할 수 있다.

따라서, 하우징은 전기 접촉부들뿐만 아니라 전기 접촉부들이 연장되는 전기 전도성 단자들을 포함하도록 적응된다.

일 실시예에 따르면, 전기 커넥터는 하우징에 부착될 수 있는 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버는, 적어도 압축 부재를 둘러싸도록 그리고 CPA를 부분적으로 둘러싸도록 구성된다.

따라서, 커버 덕분에 압축 부재의 손실이 방지된다.

CPA는 커버에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이며, 그에 따라 CPA의 손실이 또한 방지될 수 있다. 그러나, 조작자에게 CPA 포지션의 시각적 표시자 및/또는 핸들링 부분을 제공하기 위해, 커버 및 하우징에 의해 형성된 인클로저로부터 CPA의 일부가 돌출될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 압축 부재는 커버의 돌출부 주위에 또는 오목부 내에 부분적으로 배열될 수 있다.

따라서, 압축 부재는 커버 상에 가해지는 힘에 의해 압축될 수 있다.

이는 또한, 커버에 대한 압축 부재의 더 양호한 보유를 제공할 수 있게 한다. 압축 부재의 양호한 보유는 특히, 전기 커넥터가 초크들 및 진동들에 직면할 수 있는 자동차 애플리케이션들에 대해 필요하다.

일 실시예에 따르면, 압축 부재는 원통형 압축 스프링, 원뿔형 압축 스프링, 다중-파장 압축 스프링 또는 탄성중합체 스프링일 수 있다.

원통형 압축 스프링들은 널리 이용 가능하고 비용 효과적이다.

원뿔형 압축 스프링들은, 스프링 코일들이 압축 하에서 서로 끼워맞춤될 때, 콤팩트하고 공간-절약적인 압축 부재를 제공한다.

다중-파장 압축 스프링들은 추가적으로 콤팩트하고 공간-절약적인 압축 부재를 제공한다. 특히, 이러한 압축 부재의 높이는 동일한 압축력에 대해 원통형 또는 원뿔형 압축 스프링과 비교하여 감소될 수 있다.

탄성중합체 스프링들은 전기 절연 압축 부재를 제공할 수 있게 한다.

일 실시예에 따르면, 전기 커넥터는, 본질적으로 각각의 압축 부재의 개개의 중심 축이 정합 방향으로 하우징의 플러그-인 부분의 중심 축과 정렬되도록 배열된 적어도 2 개의 압축 부재들을 포함할 수 있다.

따라서, 복수의 압축 부재들 때문에, 훨씬 더 견고하고 그에 따라 신뢰할 수 있는 전기 커넥터를 제공하는 대안적인 배열체가 획득될 수 있다.

본 발명은 유리한 실시예들을 사용하고 다음의 첨부된 도면들에 기초하여 이하에서 보다 상세히 설명될 것이며, 여기서 :
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터 및 정합 전기 커넥터의 분해도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터의 측면도의 단면을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터의 부분적인 3 차원 도면을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터의 평면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 커넥터의 측면도의 단면을 나타낸다.

첨부된 도면들은 단지, 본 발명이 어떻게 만들어지고 사용될 수 있는지의 바람직한 그리고 대안적인 예들을 예시하는 목적을 위한 것이며, 본 발명을 단지 예시되고 설명된 실시예들로 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 게다가, 실시예들의 몇몇 양상들은 본 발명에 따른 해법들을 개별적으로 또는 상이한 조합들로 형성할 수 있다. 따라서, 다음의 설명된 실시예들은 단독으로 또는 이들의 임의의 조합으로 고려될 수 있다. 추가의 특징들 및 이점들은, 첨부 도면들에 예시된 바와 같이, 본 발명의 다양한 실시예들의 다음의 보다 구체적인 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터(10) 및 정합 전기 커넥터(100)의 분해도를 나타낸다. 전기 커넥터(10)는 정합 방향(D)을 따라 정합 전기 커넥터(100)와 정합되도록 구성된다.

전기 커넥터(10)는 수개의 요소들: 하우징(12), 적어도 하나의 전기 전도성 단자(14), 커넥터 포지션 보장 요소(16)(이하에서 "CPA(16)"로 지칭됨), 압축 부재(18) 및 커버(20)의 조립체에 대응한다.

전기 커넥터(10)의 하우징(12)은 2 개의 메인 부분들(22, 24): 플러그-인 부분(22) 및 수용 부분(24)을 포함한다. 하우징(12)은, 특히 사출 성형에 의해 일체로 형성된다.

플러그-인 부분(22)은 정합 방향(D)을 따라 정합 전기 커넥터(100) 내로 삽입 가능한 하우징(12)의 부분이다. 따라서, 플러그-인 부분(22)은 정합 전기 커넥터(100)에 플러그결합되기에 적합한 기하학적 구조를 갖는다. 도 1에 의해 예시된 예에서, 플러그-인 부분(22)은 직경(L1)을 갖는 실질적으로 원통형이다(직경(L1)은 도 2에서 볼 수 있음).

플러그-인 부분(22)은 중심 축(C1)을 갖는다. 중심 축(C1)은 플러그-인 부분(22)(도 1에서 보이지 않음)의 무게 중심을 통과한다. 중심 축(C1)은 정합 방향(D)에 평행하다. 플러그-인 부분(22)이 실질적으로 원통형인 경우에, 도 1에 예시된 바와 같이, 중심 축(C1)은 또한, 플러그-인 부분(22)의 중심 종축 및 회전 축에 대응한다. 도 1에서 C1로 표현된 이러한 모든 축은 플러그-인 부분(22)(도 1에서 보이지 않음)의 무게 중심을 통과한다. 더욱이, 도 1에서 C1로 표현된 이러한 모든 축은 정합 방향(D)에 평행하다.

플러그-인 부분(22)은 전기 전도성 단자들(14)의 전기 접촉부들(28)을 수용하도록 구성된 2 개의 리셉터클들(26)을 포함한다. 리셉터클들(26)의 수는 전기 접촉부들(28)의 수에 적응된다. 리셉터클들(26)은 전기 접촉부들(28)을 수용하기에 적합한 기하학적 구조를 갖는다. 특히, 각각의 리셉터클(26)은 각각, 플러그-인 부분(22) 내에 터널(30)을 형성한다. 각각의 터널(30)(즉, 각각의 리셉터클(26))의 중심 길이 방향 축(C2)은 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)에 평행하다. 터널들(30)은 전기 접촉부들(28)에 대해 상보적인 치수들(특히, 직경 및 길이)을 갖는 중공 원통형 개구들(30)이다.

플러그-인 부분(22)의 외주부(32)에 제공되는 2 개의 잠금 랜스들(locking lances)(34)(도 1의 도면에서 오직 하나만이 볼 수 있음)을 상기 플러그-인 부분(22)이 포함하며, 플러그-인 부분(22)을 정합 전기 커넥터(100)에 삽입하는 것을 허용하기 위해서, 잠금 랜스들은 내측방으로, 즉, 플러그-인 부분(22)의 내부측을 향해 각각의 편향 공간(도 1의 도면에서는 보이지 않지만, 도면 부호 33에 의해 도 3에 도시됨)에서 편향될 수 있다.

위에서 언급된 바와 같이, 하우징(12)은 수용 부분(24)을 더 포함한다.

도 1에 의해 예시된 예에서, 수용 부분(24)은 실질적으로 평행 육면체 기하학적 구조(parallelepipedal geometry)를 갖는다.

도 1에 의해 예시된 예에서, 수용 부분(24)은 내부에 CPA(16)를 슬라이딩 방식으로 수용하도록 구성된 제1 구역(36), 및 전기 전도성 단자들(14) 및 페라이트 비드(ferrite bead)(40)를 수용하도록 구성된 제2 구역(38)을 포함한다.

변형예(도시되지 않음)에서, 전기 전도성 단자들(14)에는 페라이트 비드(40)가 제공되지 않는다.

전기 전도성 단자들(14)은 전기 접촉부들(28)에 의해 종결된다. 전기 전도성 단자들(14)은 페라이트 비드(40)를 통과한다. 페라이트 비드(40)에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 단자들(14)은 전기 전도체들(42)에 크림핑된다. 전기 전도체들(42)은 수용 부분(24)의 개구들(46)을 통해 통과하는 케이블들(44)을 통해 수용 부분(24)을 빠져 나간다. 도 2에 예시된 예에서, 전기 전도성 단자들(14)은 3 개의 위치들에서 구부러진다. 변형예들(도시되지 않음)에서, 전기 전도성 단자들(14)은 하나의 위치에서만, 또는 2 개의 위치들에서만, 또는 4 개 이상의 위치들에서 구부러질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 단자들(14)의 제1 굽힘부(도 2에서만 볼 수 있음, 도면 부호 14A로 표시된 전기 전도성 단자들(14)의 섹션 참조)는 전기 전도체들(42)에 대해 직각(A1)을 형성한다. 제1 굽힘부(즉, 직각(A1))는 제1 구역(36)과 제2 구역(38) 사이의 접합부(37)에 위치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 단자들(14)의 제2 굽힘부는 제1 구역(36)에서 전기 전도성 단자(14)의 2 개의 섹션들(14B, 14C) 사이에 직각(A2)을 형성한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 단자들(14)의 제3 굽힘부는 제1 구역(36)과 플러그-인 부분(22) 사이의 접합부에서 전기 전도성 단자(14)의 섹션(14C)과 전기 접촉부(28) 사이에 직각(A3)을 형성한다.

따라서, 직각(A2)을 형성하는 제2 굽힘부는 제1 굽힘부(A1)와 제3 굽힘부(A3) 사이에 배치된다.

따라서, 전기 전도성 단자들(14)은 3 개의 구부러진 섹션들(14A, 14B 및 14C)을 포함한다. 제1 섹션(14A)은 제2 섹션(14B)에 수직이며, 이는 그 자체가 제3 섹션(14C)에 수직이다. 제1 섹션(14A)은 제3 섹션(14C)과 평행하다. 이후에 추가로 설명되는 바와 같이, 전기 전도성 단자들(14)의 구부러진 설계는 더 짧은 전기 접촉부들(28)을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 본 발명에 따른 전기 커넥터(10) 내에서 사용되는 전기 전도성 단자들(14)을 제조하기 위한 원재료가 절약될 수 있다.

플러그-인 부분(22)은 제1 구역(36)에서 수용 부분(24)으로부터 실질적으로 수직으로 연장된다. 따라서, 플러그-인 부분(22)의 리셉터클들(26)은 수용 부분(24)의 제1 구역(36)으로 이어지는 터널들(30)에 대응한다. 따라서, 전기 접촉부들(28)은 도 1의 분해도에 의해 도시된 바와 같이, 정합 방향(D)을 따라 수용 부분(24)의 제1 구역(36)을 통해 플러그-인 부분(22)의 리셉터클들(26) 내에 수용될 수 있다.

CPA(16)는 또한, 정합 방향(D)을 따라 수용 부분(24)의 제1 구역(36)을 통해 플러그-인 부분(22)에 수용되도록 구성된다. 이를 위해, 플러그-인 부분(22)은, 정합 방향(D)으로 CPA(16)의 일부 부분들(이후에 상세히 설명됨)을 수용하기 위해, 정합 방향(D)에 평행한 방향을 따라 연장되는 길이 방향 개구들(48, 50)(도 2에서만 볼 수 있음)을 포함한다.

CPA(16)는 정합 방향(D)을 따라 잠금 해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 슬라이딩 가능하다. CPA(16)의 잠금 포지션은, 커넥터들(10, 100)이 함께 적절히 정합될 때, 전기 커넥터(10)가 정합 커넥터(100)에 잠금될 수 있게 한다.

본 발명에 따른 CPA(16)는 실질적으로 평탄한 헤드(52)를 포함하며, 그 헤드(52)로부터 정합 방향(D)을 따라 수직으로 2 개의 래치결합 아암들(54)이 연장된다. 각각의 래치결합 아암(54)은 후크(56)로 끝난다.

래치결합 아암들(54) 및 이들의 대응하는 후크들(56)은 잠금 포지션에서 하우징(12)과 CPA(16) 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 구성된다. 래치결합 아암들(54)은 플러그-인 부분(22)의 길이 방향 개구들(48)(도 2에서 볼 수 있음)에 수용되도록 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 추가 탭들(58)은 래치결합 아암들(54)과 동일한 방향으로 CPA(16)의 헤드(52)로부터 수직으로 연장된다. 탭들(58)은 플러그-인 부분(22)의 길이 방향 개구들(50)(도 2에서 볼 수 있음) 내에 수용되도록 구성된다. 탭들(58)은 잠금 포지션에서 CPA(16)에 추가적인 기계적 지지 및 그에 따른 안정성을 제공한다.

위에서 언급된 바와 같이, CPA(16)의 헤드(52)는 본질적으로 평탄하다. 이는 압축 부재(18)가 압축될 수 있는 평탄한 표면(61A)을 제공할 수 있게 하고, 그에 의해, CPA 헤드(52)의 평탄한 기하학적 구조 덕분에 압축력들의 균일한 분배를 가능하게 한다. 따라서, CPA(16)는 더 견고하고 안정적이게 된다.

제1 실시예에서, CPA(16)의 헤드(52)는 측면(61B)에 대향하는 표면(61A)(또는 측면(61A)) 상에 원형 오목부(60)를 포함하며, 그로부터 래치결합 아암들(54) 및 탭들(58)이 연장된다. 원형 오목부(60)는 직경(L2)을 갖는다. 원형 오목부(60)의 직경(L2)은 압축 부재(18)의 직경(L3)에 적응된다.

예시되지 않은 변형예에서, 원형 오목부(60) 대신에, 헤드(52)에는 직경(L2)의 베이스를 갖는 본질적으로 원통형 또는 원뿔형 형상을 갖는 돌출부가 제공된다.

도 1에 도시된 제1 실시예에서와 같이, 압축 부재(18)가 원통형 압축 스프링(62)일 때, 압축 부재(18)의 직경(L3)은 각각의 코일의 직경(L3)에 대응한다. 원통형 압축 스프링의 각각의 코일들의 직경은 서로 동일하다는 것이 주목된다.

(도 5에 도시된) 본 발명의 제2 실시예에서와 같이, 압축 부재(18)가 원뿔형 압축 스프링일 때, 직경(L3)은 원뿔형 압축 스프링의 더 큰 코일의 직경에 대응한다. 이 양상은 이후 도 5를 참조하여 추가로 설명된다.

CPA(16)의 원형 오목부(60)(또는 돌출부)는 압축 부재(18)를 유지하고 안정화시키기 위한 보유 수단(retention means)을 제공한다. 실제로, 원형 오목부(60)는 원형 오목부(60)에 위치된 압축 부재(18)의 부분을 둘러쌀 수 있는 원형 경계를 형성한다.

CPA(16)의 헤드(52)는 CPA(16)를 파지하기 위한 핸들링 부분들 및/또는 CPA(16) 포지션의 시각적 표시자를 조작자에게 제공하는, 원형 오목부(60)와 별개인 2 개의 대향 단부 부분들(64)을 더 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 2 개의 대향 단부 부분들(64)은 CPA(16)의 헤드(52)의 표면들(61A, 61B)에 의해 형성된다.

압축 부재(18)는 중심 축(C3)을 갖는다. 위에서 표시된 바와 같이, 도 1에 도시된 제1 실시예에서, 압축 부재(18)는 원통형 압축 스프링(62)이다. 원통형 압축 스프링(62)의 중심 축(C3)은 원통형 압축 스프링(62)의 중심 길이 방향 축에 대응한다. 압축 하에서, 특히 정합 방향(D)에서, 압축 부재(18)에 가해지는 압축력들은 중심 축(C3)을 따라 작용한다. 따라서, 압축 부재(18)의 중심 축(C3)은 또한 압축 부재(18)의 압축 축에 대응한다. 압축 부재(18)의 중심 축(C3)은 정합 방향(D)에 평행하다.

전기 커넥터(10)는 커버(20)를 더 포함한다. 커버(20)는 하우징(12)에 실질적으로 상보적인 형상을 가지며, 스냅-끼워맞춤 연결(snap-fit connection)에 의해 하우징(12)과 맞물릴 수 있다. 이로써, 전기 전도성 단자들(14)을 둘러싸는 강성 및 일체형 커넥터(10)가 획득된다. 따라서, 전기 접촉부들(28), 전기 전도성 단자들(14) 및 페라이트 비드(40)는 커버(20)에 의해 전기 커넥터(10) 내에 둘러싸인다.

커버(20)는 U-형상을 갖고 커버(20)의 측벽(68) 상에 제공되는 2 개의 개구들(66)(도 1에서는 단지 하나만이 보임)을 포함한다. 측벽(68)은 커버(20)의 주면(main face)(69)으로부터 수직으로 부분적으로 연장된다. 개구들(66)은 각각 CPA(16)의 헤드(52)의 단부 부분들(64)을 위한 통로들(70)을 제공한다. 따라서, CPA(16)의 단부 부분들(64)은, 심지어 커버(20)가 하우징(12)에 스냅-끼워맞춤되는 경우에도, 조작자가 접근 가능하게 유지된다.

주면(69)은 실질적으로 평탄하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 주면(69)의 제1 표면(69A)은 외부 환경에 노출된다. 제1 표면(69A)에 대향하는 제2 표면(69B)은 커버(20)의 내부 표면, 즉, 전기 커넥터(10) 내에 위치결정되고, 따라서 외부 환경에 노출되지 않는 표면(69B)에 대응한다.

여전히 도 2를 참조하면, 커버(20)의 표면(69B)에는 본질적으로 원통형 형상을 갖는 돌출부(74)가 제공된다. 돌출부(74)의 자유 단부(76)는 챔퍼형 단부일 수 있다.

돌출부(74)는 압축 부재(18)의 직경(L3)에 적응된 직경(L4)을 갖는다. 따라서, 압축 부재(18)는 도 2에 도시된 바와 같이 돌출부(74) 주위에 삽입될 수 있고, 돌출부(74)에 보유될 수 있다. 특히, 압축 부재(18)는 마찰 끼워맞춤에 의해, 즉 간섭 끼워맞춤에 의해 돌출부(74)에 보유될 수 있다.

변형예에서, 돌출부(74)는 직경(L4)을 갖는 베이스를 갖춘 실질적으로 원뿔형 형상일 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같다. 벽(78)은 커버(20)의 표면(69B)으로부터 수직으로 연장된다. 벽(78)은 접합부(37)에서 제1 구역(36)의 높이(H1)보다 약간 더 작은 높이(H2)를 갖는다(H1은 도 1에 표시됨). 높이들(H1 및 H2) 사이의 차이(H3)(도 2에 도시됨)는 전기 전도성 단자들(14)을, 특히 직각(A2)으로 통과시키도록 적응된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 그리고 커버(20)가 표현되지 않은 도 3과 비교하여, 커버(20)의 벽(78)은, 특히 각각의 전기 전도성 단자(14)의 섹션(14B)과 함께, 압축 부재(18)와 전기 전도성 단자들(14) 사이에 전기 절연 배리어를 제공할 수 있게 한다. 이로써, 압축 부재(18)와 전기 전도성 단자들(14) 사이의 단락의 위험이 감소될 수 있다.

전기 커넥터(10)의 조립된 상태를 나타내는 도 2에 도시된 바와 같이, 압축 부재(18)는 CPA(16)와 커버(20) 사이에 유지된다. 더 정확하게는, 압축 부재(18)는, 예컨대 마찰 끼워맞춤에 의해 그리고 압입(press fit)에 의해, CPA(16)의 원형 오목부(60)와 커버(20)의 돌출부(74) 사이에 유지된다.

본 발명에 따르면, 압축 부재(18)는, 본질적으로 압축 부재(18)의 중심 축(C3)이 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)과 정렬되도록, 하우징(12)의 수용 부분(24)의 제1 구역(36) 내에 배열된다. 축(C1, C3)의 정렬은 도 4의 평면도에 의해 추가로 예시된다.

정렬된 축(C1, C3)은 정합 방향(D)에 평행하다.

축(C1, C3)은 CPA(16)의 헤드(52)의 원형 오목부(60)의 중심을 통과한다.

축(C1, C3)의 정렬은, 정합 방향(D)을 따른 정합 동작 동안 하우징(12) 상에 가해지는 힘 분배를 개선할 수 있게 한다.

실제로, 정합 방향(D)에 평행하게, 자신의 중심 축(C3)을 따라 반작용력을 가하는 압축 부재(18)의 압축 동안, 본 발명에 따른 전기 커넥터(10) 내의 압축 부재(18)의 특정 배열체는 하우징(12)의 플러그-인 부분(22)에 대해 적용된 힘을 균일하게 분배시킨다. 따라서, 하우징(12)의 플러그-인 부분(22) 상에 균일한 스트레인이 가해진다. 이로써, 본 발명에 따른 전기 커넥터(10)는 특히 정합 동작들 동안 더 안정되게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 CPA(16)의 설계 및 배열체는 전기 전도성 단자들(14)과 압축 부재(18) 사이의 접촉(및 그에 따른 단락들)을 방지하는 것을 돕는다. 이는, CPA(16)의 본질적으로 평탄한 헤드(52)가 플러그-인 부분(22)을 덮도록 치수가 정해져서, 전기 접촉부들(28)이 내부에 삽입되는 리셉터클들(26)을 일체로 덮기 때문이다. 특히, CPA(16)의 본질적으로 평탄한 헤드(52)는 플러그-인 부분(22)의 직경(L1)과 실질적으로 동등한 폭(H4)을 갖는다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, CPA(16)의 헤드(52)는 압축 부재(18)와 전기 접촉부들(28) 사이뿐만 아니라 각각의 전기 전도성 단자(14)의 섹션(14C)을 갖는 전기 절연 배리어를 제공한다. 실제로, 도 2에 도시된 바와 같이, 전기 전도성 단자(14)의 섹션(14C)은 하우징(12), 커버(20)의 벽(78) 및 CPA(16)의 헤드(52)의 존재에 의해 압축 부재(18)로부터 물리적으로 분리된다. 섹션(14B)은 실제로 커버(20)의 벽(78)에 의해 덮이는 한편, 섹션(14C)은 CPA(16)의 헤드(52)에 의해 덮인다. 커버(20) 및 CPA(16)는 플라스틱으로 제조되고, 따라서 전기적으로 절연된다.

더욱이, 본 발명에 따른 CPA(16)의 헤드(52)의 치수가 큰 표면(61A) 즉, 본질적으로 플러그-인 부분(22)의 직경(L1)만큼 큰 표면(61A)을 갖는 CPA(16)를 제공할 수 있게 하므로, 종래 기술에서보다 더 큰 직경(L3)을 갖는 압축 부재(18)가 사용될 수 있다. 따라서, 이는, 종래 기술에 사용되는 것보다 더 크고, 그리고 등가의 압축력을 위해, 종래 기술에서 사용되는 것들보다 더 작은 높이(즉, 압축 축을 따른 길이)를 갖는 압축 부재(18)를 사용할 수 있게 한다. 그 결과, 압축 부재(18)의 높이가 감소될 수 있기 때문에, 수용 부분(24)의 높이(H1)가 감소될 수 있고, 이에 의해, 유리하게는 더 콤팩트한 하우징(12)을 제공할 수 있다.

더욱이, 직각들(A1, A2, A3)의 다중-굽힘 섹션들(14A, 14B, 14C)은 종래 기술에서보다 더 짧은 전기 접촉부들(28)을 갖는 전기 전도성 단자들(14)을 제공할 수 있게 한다. 따라서, 이는 전기 전도성 단자들(14) 및 이들의 전기 접촉부들(28)에 대해 더 적은 원재료를 사용하는 것을 가능하게 한다.

제2 실시예에서, 도 5에 예시된 바와 같이, 압축 부재(18)는 원뿔형 압축 스프링(80)일 수 있다.

도 1 내지 도 4에서 이미 설명되고 예시된 동일한 참조 번호를 갖는 요소들은 다시 상세히 설명되지 않을 것이지만, 위의 그들의 설명이 참조된다.

원뿔형 압축 스프링(80)은 하나의 제1 자유 단부(82) 및 제2 자유 단부(84)를 갖는다. 원뿔형 압축 스프링(80)의 제1 자유 단부(82)의 코일은 직경(L5)을 갖는다. 원뿔형 압축 스프링(80)의 제2 자유 단부(84)의 코일은 직경(L6)을 갖는다. 압축 스프링(80)이 원뿔형이기 때문에 직경(L6)은 직경(L5)보다 더 크다. 제1 자유 단부(82)는 돌출부(74) 주위에 배열되고, 따라서 커버(20)에 유지된다. 특히, 제1 자유 단부(82)는 마찰 끼워맞춤에 의해 커버(20)에 유지될 수 있다. 제2 자유 단부(84)는 CPA(16)의 헤드(52)의 원형 오목부(60) 내에 배열된다.

따라서, 원뿔형 압축 스프링(80)의 연속적인 코일들의 직경은 정합 방향(D)으로 증가한다.

변형예(도시되지 않음)에서, 원뿔형 압축 스프링(80)의 연속적인 코일들의 직경은 정합 방향(D)과 반대 방향으로 증가할 수 있다.

원뿔형 압축 스프링(80)은, 스프링 코일들이 정합 방향(D)을 따른 압축 하에서 서로 끼워맞춤될 때, 콤팩트하고 공간-절약적인 압축 부재(18)를 제공한다.

예시되지 않은 다른 실시예에서, 압축 부재(18)는 다중-파장 압축 스프링 또는 탄성복합체 스프링이다.

예시되지 않은 다른 실시예에서, 하우징(12)은, 본질적으로 각각의 압축 부재(18)의 개개의 중심 축(C3)이 정합 방향(D)으로 하우징(12)의 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)과 정렬되도록 배열된 적어도 2 개의 압축 부재들(18)을 포함한다.

실시예들이 특정 예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 제한되지 않으며, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 개시된 실시예들에 대한 다수의 변경들이 이루어질 수 있다. 다양한 실시예들 및 예들은, 본 발명에 따른 추가의 실시예들 또는 예들을 획득하기 위해 서로 자유롭게 결합될 수 있는 개별 특징들을 포함한다.

10 : 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 커넥터
100 : 정합 전기 커넥터
12 : 하우징
14 : 전기 전도성 단자
14A, 14B, 14C : 전기 전도성 단자(14)의 섹션들
16 : 커넥터 포지션 보장 요소(16)(CPA(16)로 지칭됨)
18 : 압축 부재
20 : 커버
22 : 플러그-인 부분
24 : 수용 부분
26 : 리셉터클
28 : 전기 전도성 단자들(14)의 전기 접촉부들
30 : 터널
32 : 플러그-인 부분(22)의 외주
33 : 편향 공간
34 : 잠금 랜스들
36 : 제1 구역
37 : 제1 구역과 제2 구역 사이의 접합부
38 : 제2 구역
40 : 페라이트 비드
42 : 전기 전도체들
44 : 케이블들
46 : 수용 부분(24)의 개구들
48, 50 : 플러그-인 부분(22)의 길이 방향 개구들
52 : CPA(16)의 헤드
54 : 래치결합 아암
56 : 후크
58 : 탭
60 : 원형 오목부
61A, 61B : CPA의 대향 표면들
62 : 원통형 압축 스프링
64 : 단부 부분
66 : 개구
68 : 커버(20)의 측벽
69 : 주면
69A, 69B : 대향 표면들
70 : 통로
74 : 돌출부
76 : 자유 단부
78 : 벽
80 : 원뿔형 압축 스프링
82, 84 : 원뿔형 압축 스프링의 자유 단부
A1, A2, A3 : 직각
C1 : 플러그-인 부분(22)의 중심 축
C2 : 터널(30)의 중심 축
C3 : 압축 부재(18)의 중심 축
D : 정합 방향
H1, H2 : 높이
H3 : 높이 차이
H4 : CPA(16)의 폭
L1, L2, L3, L4, L5, L6 : 직경
X, Y, Z: 직교 좌표들

Claims (10)

1. 정합 방향으로 정합 전기 커넥터와 연결하기 위한 전기 커넥터, 특히 자동차의 안전 구속 시스템(safety restraint system)을 위한 스퀴브(squib) 커넥터로서,
   상기 전기 커넥터는,
   하우징(12) ― 상기 하우징(12)은 정합 방향(D)을 따라 정합 전기 커넥터 내로 삽입 가능한 플러그-인 부분(22)을 포함하고, 상기 플러그-인 부분(22)은 전기 전도성 단자의 적어도 하나의 전기 접촉부를 수용하기 위한 적어도 하나의 리셉터클(26)을 가짐 ―,
   압축 부재(18) ― 상기 압축 부재(18)는 정합 방향(D)을 따라 압축될 수 있도록 상기 하우징(12) 내에 배열됨 ―, 및
   상기 정합 방향(D)을 따라 잠금 해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 슬라이딩 가능한 CPA(connector position assurance)(16) 요소를 포함하며,
   CPA(16)의 상기 잠금 포지션은, 상기 전기 커넥터가 상기 정합 커넥터에 연결될 때, 상기 전기 커넥터가 상기 정합 커넥터에 잠금되는 것을 허용하며,
   압축 부재(18)의 중심 축(C3)은, 본질적으로 상기 정합 방향(D)으로 상기 하우징(12)의 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)과 정렬되는,
   전기 커넥터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 압축 부재(18)는 그의 중심 축(C3)을 따라 반작용력을 가하도록 구성되는,
   전기 커넥터.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 CPA(16)는 적어도 하나의 래치결합 아암(54)을 연장시키는 헤드(52)를 포함하며,
   상기 적어도 하나의 래치결합 아암(54)은 잠금 포지션에서 하우징(12)과 CPA(16) 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 구성되고,
   상기 압축 부재(18)는 CPA(16)의 헤드(52) 상에 부분적으로 배열되는,
   전기 커넥터.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 압축 부재(18)는 상기 CPA(16)의 헤드(52)의 돌출부 주위에 또는 오목부(60) 내에 부분적으로 배열되는,
   전기 커넥터.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 CPA(16)의 헤드(52)는 전기 전도성 단자의 적어도 하나의 전기 접촉부를 수용하기 위해 상기 적어도 하나의 리셉터클(26)을 일체로 덮도록 구성되는,
   전기 커넥터.
6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징(12)은 상기 적어도 하나의 전기 접촉부로부터 연장되는 적어도 하나의 전기 전도성 단자를 수용하기 위한 부분(24)을 더 포함하는,
   전기 커넥터.
7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징(12)에 부착될 수 있는 커버(20)를 더 포함하며,
   상기 커버(20)는,
   상기 압축 부재(18)를 적어도 둘러싸기 위해, 그리고
   상기 CPA(16)를 부분적으로 둘러싸기 위해 구성되는,
   전기 커넥터.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 압축 부재(18)는 상기 커버(20)의 돌출부(74) 주위에 또는 오목부 내에 부분적으로 배열되는,
   전기 커넥터.
9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 압축 부재(18)는 원통형 압축 스프링(62), 원뿔형 압축 스프링(80), 다중-파장 압축 스프링 또는 탄성중합체 스프링인,
   전기 커넥터.
10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    본질적으로 각각의 압축 부재(18)의 개개의 중심 축(C3)이 상기 정합 방향(D)으로 상기 하우징(12)의 플러그-인 부분(22)의 중심 축(C1)과 정렬되도록 배열된 적어도 2 개의 압축 부재들(18)을 포함하는,
    전기 커넥터.

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