KR20230044963A - 충전 인렛의 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판 - Google Patents

충전 인렛의 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판 Download PDF

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KR20230044963A
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올리비에 파마트
브로노 듀폰
로메인 안셀미니
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타이코 일렉트로닉스 프랑스 에스에이에스
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Abstract

본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛(charging inlet)의 하우징(housing)(300)에 배열된 적어도 하나의 전기 핀(electrical pin)과 접촉하기 위한 기판(10)에 관한 것으로, 기판(10)은 잠금 방향(L)을 따라 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동하도록 구성된다. 기판(10)에는 정합 방향(M)으로 연장되는 적어도 하나의 접촉 핀을 포함하는 리드프레임(100)이 추가로 제공되며, 정합 방향(M)은 잠금 방향(L)에 수직이다. 본 발명은 추가로, 그러한 기판(10) 및 하우징(300)의 조립체(200), 뿐만 아니라 이들을 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

충전 인렛의 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판 {SUBSTRATE FOR CONTACTING AT LEAST ONE ELECTRICAL PIN OF A CHARGING INLET}
본 발명은 전기 또는 하이브리드 차량, 특히 IEC 표준 62196을 따르는 전기 또는 하이브리드 차량들을 위한 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판에 관한 것이다.
본 발명은 추가로, 그러한 기판 및 하우징의 조립체, 뿐만 아니라 이들을 조립하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기 또는 하이브리드 차량들에서, 차량들은 하나 이상의 전기 모터들에 의해 전적으로 또는 부분적으로 추진되고 재충전 가능한 배터리와 같은 전기 저장 수단에 의해 전력을 공급받는다. 전기 또는 하이브리드 차량의 하나 이상의 배터리들은 케이블에 의해 재충전 가능하다. 케이블은 전기 충전 스테이션에 연결되고, 차량의 충전 인렛에 연결 가능한 충전 플러그에 의해 종결된다. 충전 인렛은 전기 에너지를 전달하기 위한 복수의 전기 핀들이 제공된 하우징을 포함한다.
차량이 판매되는 지리적 영역에 적응된 여러 차량 충전 플러그/인렛 표준들이 있다. 예를 들어, 직류(direct current; DC)로 전기 차량을 신속하게 충전하기 위해 조합식 충전 시스템(combined charging system; CCS)을 사용하는 것이 알려져 있다. 이러한 유형의 충전 소켓은, DC 및 단상 또는 3상 교류(alternating current; AC) 핀들 둘 모두를 가질 수 있다. DC 전력 공급부는, 적어도 150 kW의 전력 및 400 V 초과의 전압으로 인해, 비교적 빠른 그리고 그에 따른 유리한 배터리 재충전을 가능하게 한다.
공지된 충전 인렛들은 2개의 신호 핀들, 즉, 하나의 근접 파일럿(proximity pilot; PP) 및 하나의 제어 파일럿(control pilot; CP)을 더 포함한다. 이러한 신호 핀들은 정합 커넥터, 특히 차량의 충전 제어 시스템에 전기적으로 연결될 필요가 있다.
더욱이, 배터리의 충전 동안, 전기 핀들은 옴 손실들(ohmic losses)의 결과로서 불가피하게 가열된다. 안전상의 이유들로, 개개의 전기 핀과 접촉하는 온도 센서에 의해, 차량의 충전 인렛의 전기 핀들의 온도를 모니터링하는 것이 알려져 있다. 이러한 온도 센서들은 또한 차량의 충전 제어 시스템에 전기적으로 연결될 필요가 있다.
차량의 충전 인렛의 하우징에 고정적으로 설치된 인쇄 회로 기판에 의해 차량의 충전 제어 시스템의 커넥터와 전기 핀들 사이의 전기 연결을 실현하는 것이 알려져 있다. 인쇄 회로 기판은, 차량의 충전 인렛의 전기 핀들과 전기적으로 그리고/또는 열적으로 접촉하도록 고정적으로 포지셔닝된다.
전기 연결의 신뢰성은, 인쇄 회로 기판과 전기 핀들 사이의 전기 및/또는 열 접촉의 품질에 의해 영향을 받는다. 따라서, 인쇄 회로 기판에 대한 전기 핀들의 이동을 방지하기 위해, 차량의 충전 인렛의 하우징에 전기 핀들을 잠금하는 것이 편리하다.
종래 기술에서, 전기 핀들의 잠금은 잠금해제 포지션 ― 잠금 디바이스는 하우징에 잠금되지 않음 ― 으로부터 잠금 포지션 ― 잠금 디바이스는 하우징에 잠금되고, 하우징 및 인쇄 회로 기판에 대한 전기 핀들의 이동을 방지함 ― 으로 슬라이딩 가능하게 이동 가능한, 플라스틱으로 제조된 잠금 디바이스에 의해 달성된다. 따라서, 먼저 인쇄 회로 기판을 하우징에 고정적으로 부착할 필요가 있다. 그 다음, 잠금 디바이스는 인쇄 회로 기판 상에 제공될 필요가 있다. 잠금 디바이스는 초기에 그의 잠금해제 포지션에 장착된다. 그 다음, 잠금 디바이스를 그의 잠금 포지션으로 이동시키기 위해, 잠금 디바이스의 병진이동(translation)이 필요하다. 이러한 유형의 종래 기술의 조립체는 조작자를 위해 비교적 많은 수의 동작들을 필요로 하며, 일부 동작들은 자동화 가능하지 않거나 또는 쉽게 자동화되지 않는다.
충전 인렛에 대한 인쇄 회로 기판 및 잠금 디바이스의 장착을 단순화할 필요가 있기 때문에, 본 발명의 목적은 조립 효율을 개선하는 것이다.
더욱이, 잠금 디바이스가 일반적으로 커버에 의해 은닉되기 때문에, 하우징에 대한 잠금 디바이스의 포지션을 검출하고, 그에 따라, 잠금 디바이스가 그의 잠금 포지션에서 정확하게 슬라이딩되었는지 여부를 결정하는 것은 용이하게 가능하지 않다. 따라서, 조작자에 의한 시각적 제어가 용이하게 되지 않거나, 또는 심지어 불가능해진다.
따라서, 조립 효율을 개선하는 목적은, 잠금 디바이스가 잠금 포지션에서 정확하게 병진 이동되었는지 여부를 더 쉽게 보장하기 위해, 하우징에 대한 잠금 디바이스의 포지션의 결정을 용이하게 하는 것을 더 포함한다.
본 발명은, 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판을 제공함으로써, 위에서 언급된 목적을 해결하며, 이 기판에는 적어도 하나의 전기 핀을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 오목부가 제공되고, 그리고 이 기판은 적어도 하나의 전기 핀과 전기적으로 그리고/또는 열적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구역이 제공된 금속 리드프레임, 및 상기 리드프레임에 평행한 평면에서 정합 방향을 따라 연장되고, 정합 커넥터의 대응하는 접촉 핀과 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 접촉 핀을 포함한다. 본 발명에 따르면, 금속 리드프레임은 금속 리드프레임과 기판 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 기판에 견고하게 고정되고, 기판은 잠금해제 포지션 ― 기판은 하우징에 잠금되지 않음 ― 으로부터 잠금 포지션 ― 기판은 적어도 하나의 전기 핀에 대해 적어도 하나의 접촉 구역의 이동을 방지하기 위해 하우징에 잠금됨 ― 으로 잠금 방향을 따라 충전 인렛의 하우징에 대해 이동 가능하다.
금속 리드프레임의 접촉 기능과 금속 리드프레임을 잠금하기 위한 잠금 기능은 유리하게, 본 발명에 따른 하나의 단일 디바이스에서, 즉 기판에서 병합된다.
따라서, 본 발명에 따른 기판에 의해, 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛을 위한 구성요소들의 수가 유리하게 감소될 수 있고, 그에 의해, 조립을 단순화할 수 있게 하고, 비용 및 조립 시간 둘 모두를 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 기판은 다양한 유리한 실시예들에 따라 더 개선될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 오목부는 잠금 방향을 따라 연장되는 종축을 갖는 장타원형 오목부(oblong recess)를 가질 수 있다.
장타원형 오목부는 전기 핀에 대한 기판의 이동, 특히 병진이동을 가능하게 하도록 적응된 형상을 가지며, 전기 핀은 일반적으로 원형 단면을 갖는다.
일 실시예에 따르면, 적어도 하나의 접촉 핀은, 적어도 하나의 오목부의 상기 종축에 수직인 정합 방향을 따라 기판으로부터 외측방으로 돌출될 수 있다.
상기 종축이 잠금 방향에 평행하기 때문에, 적어도 하나의 접촉 핀은 잠금 방향에 수직인 방향을 따라 돌출한다. 따라서, 정합 방향은 잠금 방향에 수직이다. 따라서, 잠금 방향을 따른 기판의 이동은 잠금 방향을 따른 리드프레임의 적어도 하나의 접촉 핀의 시프트를 초래한다.
더욱이, 접촉 핀이 기판으로부터 외측방으로 돌출됨에 따라, 접촉 핀의 돌출된 부분은 정합 커넥터의 대응하는 접촉 핀과 접촉할 수 있는 접촉 부분으로서의 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오목부의 일 부분은 잠금 포지션에서 적어도 하나의 전기 핀과 맞물리기 위한 스냅 끼워맞춤 체결 수단(snap-fit fastening means)을 포함할 수 있다.
따라서, 기판의 잠금 기능은, 심지어 스크류들과 같은 부가적인 구성요소들의 조립을 요구하지 않는, 확실하고 사용하기 쉬운 체결 수단에 의해 신뢰 가능하게 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 스냅 끼워맞춤 체결 수단은, 기판이 연장되는 평면에서, 그리고 상기 오목부를 규정하는 측방향 벽으로부터 부분적으로 돌출되는 숄더(shoulder)에 의해 형성될 수 있다.
따라서, 기판은 스냅 끼워맞춤 연결을 제공하도록 구조적으로 설계된다.
일 실시예에 따르면, 상기 숄더는 적어도 하나의 전기 핀에 대해 상보적인 형상을 갖는 반원형 노치를 규정할 수 있다.
숄더는, 전기 핀에 대한 마찰에 의해 기판을 유지하기 위해 오목부의 치수를 전기 핀의 원주의 상보적인 치수들로 감소시키는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 기판은 전기 핀을 각각 수용하기 위한 복수의 오목부들을 포함할 수 있으며, 오목부들은, 관통 오목부(through recess), 기판이 연장되는 평면에 평행한 베이스까지 연장되는 비-관통 오목부(non-through recess) 그리고/또는 기판에 노치를 형성하는 자신의 종축을 따라 개방 측을 갖는 개방 오목부(open recess) 중 하나이다.
관통 오목부는 교류(AC) 핀들 및 보호 접지부(protective earth)를 위해 사용될 수 있다.
비-관통 오목부는 신호 핀들(PP 및 CP)을 위해 사용될 수 있다.
개방 오목부는 직류(DC) 핀들을 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기판은 금속 리드프레임 상에 오버몰딩된 플라스틱 요소일 수 있다.
따라서, 금속 리드프레임과 기판 사이의 상대적인 이동이 방지되면서, 적어도 하나의 접촉 핀과 기판이 동시에 함께 이동하도록 견고하게 고정된다.
일 실시예에 따르면, 기판은 잠금 포지션에서 하우징의 상보적 유지 수단과 맞물리도록 구성된 스냅 끼워맞춤 수단을 더 포함할 수 있다.
따라서, 기판은, 스크류들과 같은 부가적인 체결 수단을 필요로 하지 않으면서, 마찰에 의해 하우징에 용이하게 부착되도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 금속 리드프레임은 기판의 하나의 동일 측으로부터 서로 평행하게 연장되는 복수의 접촉 핀들의 적어도 하나의 그룹을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 그룹의 접촉 핀들은 잠금 방향으로 미리 정해진 피치만큼 이격된다. 일 실시예에 따르면, 종축을 따른 적어도 하나의 오목부의 종방향 길이는 미리 정해진 피치에 비례할 수 있는데, 특히 등가(equivalent)일 수 있다.
따라서, 잠금 방향으로의 기판의 이동은 잠금 방향을 따른 복수의 접촉 핀들의 시프트, 특히 미리 정해진 피치에 비례하는 거리만큼의 복수의 접촉 핀들의 시프트를 야기한다.
본 발명의 목적은, 이전의 실시예들 중 하나 이상에 따른 기판, 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체에 의해 추가로 달성되며, 여기서, 하우징은 충전 인렛의 적어도 하나의 전기 핀을 수용하도록 구성되고 정합 방향으로 정합 커넥터의 접촉 핀들을 수용하기 위한 적어도 하나의 정합 개구를 포함하며, 그리고 기판은 하우징에 대해 잠금 방향으로 따라 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동 가능하며, 잠금 방향은 정합 방향에 수직이다.
본 발명에 따른 조립체에서, 금속 리드프레임의 접촉 기능과 금속 리드프레임을 잠금하기 위한 잠금 기능은 유리하게, 하나의 단일 디바이스에서, 즉 기판에서 병합된다.
따라서, 기판에 의해, 전기 또는 하이브리드 차량의 충전 인렛의 하우징에 조립될 구성요소들의 수가 유리하게 감소될 수 있고, 그에 의해, 조립을 단순화할 수 있게 하고, 비용 및 조립 시간 둘 모두를 감소시킬 수 있다.
더욱이, 정합 방향이 잠금 방향에 수직이기 때문에, 잠금 방향을 따른 기판의 이동은 잠금 방향을 따른 금속 리드프레임의 적어도 하나의 접촉 핀의 시프트를 초래한다. 따라서, 잠금 방향을 따른 금속 리드프레임의 적어도 하나의 접촉 핀의 시프트는, 정합 방향을 따라 하우징의 정합 개구에 삽입된 정합 커넥터의 대응하는 접촉 핀과 같은, 하우징에 대한 고정된 기준에 대해 상대적으로 검출될 수 있다.
본 발명에 따른 조립체는, 다양한 유리한 실시예들에 따라 더 개선될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하우징의 적어도 하나의 정합 개구는, 잠금해제 포지션 및 잠금 포지션 둘 모두에서, 적어도 하나의 그룹의 복수의 접촉 핀들이 적어도 하나의 정합 개구를 향하도록, 기판에 대해 배열될 수 있다.
따라서, 기판의 적어도 제1 그룹의 복수의 접촉 핀들의 각각의 접촉 핀들은 정합 개구에 의해, 예컨대 정합 커넥터 또는 테스트 프로브의 대응하는 접촉 핀들에 액세스 가능하다.
일 실시예에 따르면, 하우징의 적어도 하나의 정합 개구는, 적어도 하나의 그룹에 포함된 접촉 핀들의 수보다 적어도 하나 더 많은(at least one more) 접촉 핀을 포함하는 정합 커넥터를 수용하도록 추가로 치수가 정해질 수 있으며, 상기 정합 커넥터의 접촉 핀들은 미리 정해진 동일 피치만큼 이격된다.
이로써, 미리 정해진 피치에 의해, 기판의 접촉 핀들은 정합 방향을 따라 정합 커넥터 또는 테스트 프로브의 대응하는 접촉 핀들과 정렬될 수 있다.
따라서, 잠금 방향을 따른 기판의 변위는, 기판의 접촉 핀들과 각각 접촉하는 정합 커넥터의 접촉 핀들의 포지션을 전기적으로 또는 기계적으로 결정함으로써 검출될 수 있다.
정합 개구가 기판보다 하나 더 많은 접촉 핀을 포함하는 테스트 프로브 또는 정합 커넥터를 삽입하는 것을 가능하게 하기 때문에, 상기 하나 더 많은 접촉 핀은 반드시 기판의 접촉 핀과 접촉하는 것은 아니다. 기판의 임의의 접촉 핀과 접촉하지 않는 테스트 프로브의 접촉 핀의 포지션을 결정함으로써, 하우징에 대한 기판의 포지션이 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 조립체는 기판의 정확한 잠금을 테스트하는 것을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 잠금 포지션에서, 기판은, 특히 기판의 스냅 끼워맞춤 수단과 하우징의 상보적 유지 수단의 맞물림에 의해, 하우징에 스냅 끼워맞춤될 수 있다.
따라서, 기판은 스크류들과 같은 부가적인 체결 수단을 필요로 하지 않고서, 마찰에 의해 하우징에 쉽게 부착될 수 있고, 그에 의해, 조립체를 단순화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 조립체는, 기판을 부분적으로 둘러싸기 위해, 특히 스냅 끼워맞춤에 의해 하우징에 부착된 커버를 더 포함할 수 있으며, 상기 커버는, 기판을 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동시키기 위한 툴 또는 핑거를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 애퍼처(aperture)를 포함한다.
커버는, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로의 기판의 이동의 조작자에 의한 작동을 방지하지 않으면서, 하우징에 둘러싸인 요소들을 보호하는 것을 허용한다.
본 발명은 추가로, 이전 실시예들 중 하나의 조립체를 형성하기 위한 조립 방법에 관한 것으로, a) 잠금해제 포지션에서 하우징 상에 기판을 장착하는 단계 ― 기판의 적어도 하나의 접촉 핀은 정합 방향을 따라 하우징의 정합 개구를 향해 연장됨 ―, 및 그 다음, b) 잠금 방향을 따라 하우징에 대해 기판을 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동시키는 단계를 포함하며, 잠금 방향은 정합 방향에 수직이다.
따라서, 조립 동안, 잠금 포지션을 향한 기판의 이동은, 리드프레임의 접촉 구역들을 대응하는 전기 핀과 접촉하게 하는 것과 동시에, 하우징에 대한 기판의 포지션을 잠금하는 것을 가능하게 하며, 이에 의해 전기 핀들에 대한 접촉 구역들의 원하지 않는 이동을 방지한다.
따라서, 방법은, 종래 기술에서 요구되는 단계들의 수에 대하여 조립 단계들의 수를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 단순화되고 보다 비용-효율적인 조립 방법이 달성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단계 a) 후에 그리고 단계 b) 전에, 조립 방법은, 특히 스냅 끼워맞춤 연결에 의해, 하우징에 커버를 부착하는 단계를 포함할 수 있고, 단계 b)는, 상기 커버의 애퍼처를 통해 툴 또는 핑거를 삽입함으로써 잠금 방향을 따라 기판을 이동시키는 단계를 포함한다.
커버는, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로의 기판의 이동의 조작자에 의한 작동을 방지하지 않으면서, 하우징에 둘러싸인 요소들을 보호하는 것을 허용한다.
일 실시예에 따르면, 조립 방법은, c) 정합 방향을 따라, 정합 개구부를 향하는 기판의 접촉 핀들의 수보다 하나 더 많은 접촉 핀(들)을 포함하는 테스트 프로브를 정합 개구에 도입하는 단계 ― 기판 및 테스트 프로브의 접촉 핀은 미리 정해진 동일 피치만큼 이격됨 ―, 그리고 그 다음 d) 기판의 대응하는 접촉 핀과 접촉하지 않는 테스트 프로브의 접촉 핀의 포지션을 전기적으로 그리고/또는 기계적으로 검출하는 단계에 의해 하우징에 대한 기판의 포지션을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
미리 정해진 피치에 의해, 기판의 접촉 핀들은 정합 방향을 따라 테스트 프로브의 대응하는 접촉 핀들과 각각 정렬될 수 있다.
따라서, 잠금 방향을 따른 기판의 변위는, 기판의 접촉 핀들과 각각 접촉하는 정합 커넥터의 접촉 핀들의 포지션을 전기적으로 또는 기계적으로 결정함으로써 검출될 수 있다.
정합 개구가 기판보다 하나 더 많은 접촉 핀을 포함하는 테스트 프로브를 삽입하는 것을 가능하게 하기 때문에, 상기 하나 더 많은 접촉 핀은 반드시 기판의 접촉 핀과 접촉하는 것은 아니다. 기판의 임의의 접촉 핀과 접촉하지 않는 테스트 프로브의 접촉 핀의 포지션을 결정하는 단계는, 하우징에 대한 기판의 포지션을 결정할 수 있게 한다.
이로써, 기판의 정확한 잠금을 테스트하기 위한 사용이 쉽고 비용 효율적인 테스팅 방법이 제공된다.
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 조합될 수 있는 개별적인 특징들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기판의 제1 면을 나타낸다.
도 2는 도 1에 예시된 기판의 제1 면에 대향하는 제2 면을 나타낸다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 전기 기판과 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징의 조립체를 나타낸다.
도 4는 기판의 잠금해제 포지션에 테스트 프로브가 제공된, 도 3의 조립체의 평면도를 나타낸다.
도 5는 기판의 잠금 포지션에 테스트 프로브가 제공된, 도 3의 조립체의 평면도를 나타낸다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 기판(10)을 도 1 및 도 2에 나타낸다. 도 1은 기판(10)의 제1 면(12)을 예시하는 한편, 도 2는 제1 면(12)에 대향하는, 기판(10)의 제2 면(14)을 예시한다. 도 1 및 도 2는 그 후에 공동으로 설명된다.
기판(10)은 X-축에 대한 길이 "L1" 및 Y-축에 대한 폭 "W1"을 따라 평면(XY)에서 실질적으로 연장되는, 전기 절연성 베이스(16)(이후에는 "베이스(16)"), 특히 성형된 플라스틱 베이스(16)를 포함한다. 베이스(16)는, 도 3에 부분적으로 예시되고 이후에 추가로 설명되는 바와 같이, 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 삽입 가능하도록 치수가 정해진다.
본 발명에 따른 기판(10)에는, 전기 또는 하이브리드 차량(나타내지 않음)용 충전 인렛의 하우징(도 3에 부분적으로 나타냄)의, 다음의 설명에서 "접촉부" 또는 "단자"로서 또한 지칭되는, 전기 핀을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 오목부가 제공된다.
제1 실시예의 예에서, 베이스(16)에는 5개의 관통 오목부들(18, 20, 22, 24, 26)이 제공된다. 4개의 오목부들(18, 20, 22, 24)은 AC 전기 핀을 각각 수용하도록 구성된다. 중앙 오목부(26)는 접지 핀을 위해 구성된다.
제1 실시예의 예에서, 베이스(16)는, 기판(10)의 두께 "t"에 평행한 방향을 따라 부분적으로, 제2 표면(16)으로부터 연장되는 2개의 비-관통 오목부들(28, 30)을 더 포함한다. 따라서, 제2 표면(16)을 예시하는 비-관통 오목부들(28, 30)은 도 2에서만 볼 수 있다. 대신에, 도 1에서는, 비-관통 오목부들(28, 30)의 개개의 베이스(28A, 30A)만 볼 수 있다. 2개의 비-관통 오목부들(28, 30)은 신호 핀들, 즉, 각각 하나의 근접 파일럿(PP) 핀 및 하나의 제어 파일럿(CP) 핀을 수신하도록 구성된다.
제1 실시예의 예에서, 베이스(16)에는 또한, 개방 측(32A, 34B)을 각각 갖는 2개의 개방 오목부들(32, 34)이 제공된다. 개방 오목부들(32, 34)은 각각, 기판(10)의 하나의 측방향 측(lateral side)(36)으로부터 종축(A)을 따라 연장되는 노치(32B, 34B)를 형성한다. 측방향 측(36)은 기판(10)의 제1 표면(12)과 제2 표면(16)을 연결한다. 2개의 개방 오목부들(32, 34)은 DC 전기 핀을 각각 수용하도록 구성된다.
제1 실시예의 예에서, 적어도 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30) 각각은 종축(A)을 따라 장타원형 형상을 갖는다. 따라서, 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 종축(A)은 서로 평행하다. 각각의 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)는 그의 종축(A)을 따라 종방향 길이(L2)를 갖는다. 명확성을 위해, 중앙 오목부(26)의 종방향 길이(L2)만을 도 2에 나타낸다. 종방향 길이(L2)는, 개개의 오목부의 단부측(E1)과 대향 단부측(E2) 사이에서 종축(A)을 따라 규정된다.
본 발명에 따르면, 기판(10)은, 특히 충전 인렛과 정합 커넥터의 정합 프로세스 동안, 충전 인렛의 하우징에 대한 전기 핀들의 이동을 방지하기 위한 잠금 기능을 제공하도록 구성된다.
제1 실시예의 예에서, 기판(10)의 잠금 기능은 개개의 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38)에 의해 오목부들(18, 20, 22, 24, 26)에서 실현된다. 각각의 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38)은, 대응하는 오목부(18, 20, 22, 24, 26)를 규정하는 측방향 벽(42)으로부터 부분적으로 돌출되는 숄더(40)에 의해 단부측(E1)에서 형성된다. 숄더(40)는 평면(XY)에서 연장된다. 숄더(40)는 대응하는 오목부(18, 20, 22, 24, 26) 내의 단부측(E1)에서 반경(R1)의 반원형 노치(semi-circular notch)(44)를 규정한다. 반경(R1)은, 각각의 대응하는 오목부(18, 20, 22, 24, 26) 내에 삽입 가능한 전기 핀의 반경과 실질적으로 동일하도록 치수가 정해진다. 따라서, 개개의 숄더(40)는, 각각의 오목부(18, 20, 22, 24, 26)의 치수를, 마찰에 의해 기판(10)을 상기 전기 핀에 유지하기 위해 전기 핀의 원주의 상보적인 치수들(도 1 및 도 2에 나타내지 않음, 이후에 설명되는 도 3 참조)로 감소시키는 것을 가능하게 한다. 따라서, 기판(10)의 평면(XY)에서의 각각의 오목부(18, 20, 22, 24, 26)의 치수들은 종축(A)을 따라 대향하는 단부측(E1)에서보다 단부측(E2)에서 더 크다. 이는, 단부측(E2)에서 각각의 오목부(18, 20, 22, 24, 26)에 전기 핀, 특히 AC 단자를 도입하고 그리고 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38)에 의해 단부측(E1)에서 마찰에 의해 기판(10)을 상기 전기 핀에 유지하는 것을 가능하게 한다. 이를 위해, 기판(10)은 충전 인렛에 대해 잠금 방향(L)을 따라 이동될 필요가 있다. 기판(10)의 잠금 이동은, 도 3, 도 4, 및 도 5와 관련하여 아래에서 추가로 설명된다. 잠금 방향(L)은 종축(A), 즉 오목부들의 종방향 연장 방향에 평행하다는 것이 주목된다.
DC 접촉부에 전용되는 2개의 개방 오목부들(32, 34)에는 또한, 반원형 노치(44)가 제공된다. DC 접촉부들이 일반적으로 AC 접촉부들보다 더 크기 때문에, 각각의 개방 오목부들(32, 34)의 반원형 노치(44)의 반경(R2)은, AC 접촉부의 치수에 적응되는 반경(R1)보다 더 클 수 있다. 2개의 개방 오목부들(32, 34)에는, 반원형 노치(44)에서보다 개방 측(32A, 34B)에서 더 큰 치수들이 제공된다. 반원형 노치(44)는, 개개의 개방 오목부들(32, 34)의 종축(A)을 따라 각각의 개방 측(32A, 34B)에 대향하게 배치된다. 따라서, 오목부들(18, 20, 22, 24, 26)에 대한 것과 유사한 방식으로, 반원형 노치는 개방 측(32A, 34B)으로부터 각각의 개방 오목부(32, 34)에 전기 핀, 특히 DC 단자를 도입하는 것을 가능하게 하며, 그리고 마찰에 의해 상기 전기 핀을 반원형 노치(44)에서 기판(10)에 유지하는 것을 가능하게 한다.
제1 실시예의 예에서, 충전 인렛의 하우징 내의 밀봉 특성들을 개선하기 위해, 기판(10)의 오목부들(18, 20, 22, 24)에는 각각, 베이스(16)의 제1 면(10)으로부터 수직으로 연장되는 길이(L3)의 주변 벽이 제공된다.
더욱이, 예시적인 제1 실시예에서, 기판(10)은 충전 인렛의 하우징의 상보적 유지 수단(도 1 및 도 2에 나타내지 않음, 이후 설명되는 도 3 참조)과 맞물리도록 구성된 2개의 스냅 끼워맞춤 수단(snap-fit means)(46)을 포함한다. 스냅 끼워맞춤 수단(46) 각각은, 기판(10)의 애퍼처(50)에서 종축(A)을 따라 베이스(16)로부터 연장되는 2개의 래치결합 암들(48)을 포함한다. 래치결합 암들(48)은 후크 부분(52A)을 갖는 하나의 자유 단부(52)에 의해 종결된다. 래치결합 암들(48)은 스냅 끼워맞춤 수단(46)의 편향이 충전 인렛의 하우징의 상보적 유지 수단(도 1 및 도 2에 나타내지 않음, 이후 설명되는 도 3 참조)에 후크 부분(52A)을 잠금할 수 있게 한다.
베이스(16)는, 기판(10)을 성형하는 데 필요한 재료의 양을 감소시키고 기판(10)을 경량화하기 위해, 이를테면, 도 1에서 참조 부호들(54, 56)로 표시된 바와 같이, 제1 면(12)에 제공된 추가의 오목부들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 잠금 기능에 부가하여, 기판(10)은 또한, 접촉 기능을 제공하도록 구성된다.
예를 들어, 접촉 기능은 충전 인렛의 신호 핀들을 차량의 제어 시스템의 정합 커넥터와 전기적으로 연결하도록 요구된다. 또한, 접촉 기능은 충전 인렛의 AC 및 DC 단자들의 온도를 모니터링하기 위한 온도 센서들의 연결과 관련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판(10)의 접촉 기능은 제2 면(16) 상에 제공된 금속 리드프레임(100)에 의해 달성된다. 금속 리드프레임(100)은, 금속 리드프레임(100)과 기판(10) 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 기판(10)에 견고하게 고정된다. 결과적으로, 기판(10)의 이동은 금속 리드프레임(100)에 대해 동일한 동시적 이동을 야기한다. 따라서, 기판(10) 및 리드프레임(100)은 공동으로 이동될 수 있다.
제조의 일 변형예에서, 플라스틱 베이스(16)는 사출 성형에 의해 성형될 수 있고, 금속 리드프레임(100)은 금속 시트와 별개로 제조될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 금속 리드프레임(100)은 금속 리드프레임(100)의 관통 홀을 통해 그리고 부분적으로 금속 리드프레임(100) 위로 연장되는 플라스틱 범프들(102)에 의해 기판(10)의 제2 면(16)에 견고하게 고정된다.
제조의 다른 변형예에서, 기판(10)은 금속 리드프레임(100) 상에 오버몰딩된 플라스틱 베이스(16)에 의해 형성된다.
리드프레임(100)은, 접촉 구역들(106, 108)을 접촉 핀들(c1 내지 c7)의 제1 그룹(G1) 및 접촉 핀들(C1 내지 C3)의 제2 그룹(G2)에 연결하는 복수의 전기 전도성 경로들(104)을 갖도록 설계된다.
접촉 구역들(106)은, 오목부들(18, 20, 22, 24) 중 하나 이상의 오목부들 부근의 AC 및 DC 단자들의 온도를 모니터링하도록 구성된다. 기판(10)에는, 기판(10)이 충전 인렛에 조립될 때, 전기 단자와 접촉하도록 배열된 열 전도성 패드(110)로 덮인 온도 센서가 제공될 수 있다.
오목부들(28, 30)에서 접촉 구역들(108)은, 특히 신호 핀을 클램핑하도록 구성된 탄성 스프링 암들(112)에 의해, 충전 인렛의 신호 핀들과 전기적으로 접촉하도록 구성된다. 따라서, 각각의 신호 핀을 유지하기 위해, 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 32, 34)에 대하여 설명된 바와 같이, 탄성 스프링 아암들(112)에 부가하여, 오목부들(28, 30)이 반드시 스냅 끼워맞춤 수단(38, 44)을 구비할 필요는 없다.
접지 보호 기능을 갖는 중앙 오목부(26)에는 어떠한 접촉 구역도 필요하지 않다는 것이 주목된다.
접촉 구역들(106, 108) 각각으로부터의 전기 신호는, 접촉 핀들(c1 내지 c7 및 C1 내지 C3)에 의해 충전 인렛의 정합 커넥터에 송신될 수 있다. 제1 실시예의 예에서, 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 평탄한 핀들(flat pins)이다. 나타내지 않은 변형예에서, 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3) 중 하나 이상은 평탄한 탭 대신에 주름진(corrugated) 가요성 레그 단자를 갖는 슬라이딩 전도체 접촉부일 수 있다.
7개의 접촉 핀들(c1 내지 c7)은 접촉 핀들의 제1 그룹(G1)을 형성하고, 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 접촉 구역들(106, 108)과 관련된다. 3개의 접촉 핀들(C1 내지 C3)은 접촉 핀들의 제2 그룹(G2)을 형성하고, DC 핀들을 수용하기 위해 예상되는 오목부들(32, 34)의 접촉 구역들(106)과 관련된다. 접촉 핀들의 수, 그룹 당 접촉 핀들의 수 및 접촉 핀들의 그룹의 수는 제한적이지 않다.
각각의 접촉 핀(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은, 기판(10)의 종방향의 측방향 측(58)(도 1에 표시됨)으로부터 수직으로 길이(L3)에 걸쳐 정합 방향(M)을 따라 외측방으로 돌출된다. 종방향의 측방향 측(58)은 기판(10)의 길이(L1)를 따라 연장된다. 종방향의 측방향 측(58)은 측방향 측(36)에 수직이다. 이전에 언급된 바와 같이, 종축(A)은 길이(L1)에 평행하다.
따라서, 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)의 종축(A)에 수직으로 연장된다. 결과적으로, 종축(A)이 잠금 방향(L)에 평행하기 때문에, 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 또한 잠금 방향(L)에 수직으로 연장된다. 따라서, 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)이 정합 방향(M)을 따라 연장되기 때문에, 정합 방향(M)은 잠금 방향(L)에 수직이다.
제1 그룹의 접촉 핀들(c1 내지 c7)은 정합 방향(M)을 따라 서로 평행하고, 잠금 방향(L)을 따라 미리 정해진 피치(P)만큼 이격된다. 유사한 방식으로, 평행한 접촉 핀들(C1, C2 및 C2, C3)은 잠금 방향(L)을 따라 미리 정해진 피치(P)만큼 이격된다. 제1 실시예의 예에서, 미리 정해진 피치(P)는 접촉 핀들의 2개의 그룹들(G1, G2)에 대해 동일하다. 그러나, 변형예에서, 미리 정해진 피치(P)는 2개의 그룹들(G1, G2) 사이에서 상이할 수 있다.
오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 종방향 길이(L2)는 미리 정해진 피치(P)의 길이에 비례하고, 특히 등가이다.
도 3은, 전기 또는 하이브리드 차량(나타내지 않음)용 충전 인렛의 하우징(300) 및 기판(10)의 조립체(200)(도 1 및 도 2에 도시됨)를 나타낸다. 도 3에서, 하우징(300)의 부분적인 도면만을 볼 수 있다는 것이 주목된다.
도 1 및 도 2에서 이미 설명되고 예시된 동일한 참조 번호를 갖는 요소들은 다시 상세히 설명되지 않을 것이지만, 그들의 상기 설명이 참조된다.
하우징(300)은 베이스(306)로부터 연장되는 측벽(304)에 의해 범위가 정해진 공동(302)을 포함한다. 하우징(300)은 플라스틱으로, 특히 사출 성형 기술을 사용하여 전기 절연성 플라스틱 재료로 제조된다.
하우징(300)의 베이스(306)에는, 도 3에 표시된 (접지 접촉을 위한) 전기 핀들(DC+, DC-, AC, G)과 같은, 충전 인렛의 전기 핀들을 각각 수용하기 위한 복수의 접촉 챔버들이 제공된다. 신호 핀들은 오목부(28, 30)의 베이스(28A, 30A) 뒤에 숨겨져 있기 때문에, 도 3에서 신호 핀들은 보이지 않는다. 전기 핀들의 수 및 유형은, 충전 인렛의 표준에 따라 상이할 수 있다는 것이 이해된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(300)의 측벽(304)에는 정합 방향(M)으로 정합 커넥터 또는 테스트 프로브(도 3에 나타내지 않음, 도 4 및 도 5 참조)의 접촉 핀들을 수용하도록 구성된 2개의 정합 개구들(308, 310)이 제공된다.
정합 개구들(308, 310)은 각각, 정합 개구들(308, 310)에서 하우징(300)과 함께 (도 3에 나타내지 않은) 정합 커넥터의 정합 방향(M)을 따라 연장되는 길이(L4)의 림(rim)(308A, 310A)에 의해 둘러싼다.
도 3에 의해 예시된 조립체(200)에서, 기판(10)은 기판(10)의 잠금해제 포지션에서 하우징(300)의 공동(302) 내부측에 포지셔닝된다. 리드프레임(100)이 제공된 기판(10)의 제2 면(14)은 하우징(300)의 베이스(306)를 향한다. 따라서, 기판(10)의 제2 면(14)(도 3의 도면에서는 보이지 않음) 상에 제공된 접촉 구역들(106, 108)은 전기 핀들(DC+, DC-, AC, G) 및 신호 핀들(도 3의 도면에서는 보이지 않음)과 접촉하게 될 수 있다.
하우징(300)의 정합 개구들(308, 310) 및 기판(10)의 측방향 벽(58)은, 접촉 핀들의 그룹들(G1, G2)이 각각 정합 방향(M)을 따라 정합 개구들(308, 310)을 향해 돌출되도록, 조립체(200)에 배열된다.
정합 개구(308)의 종방향 치수(L5)는, 잠금 방향(L)을 따라 제1 그룹(G1)의 제1 접촉 핀들(c1)과 마지막 접촉 핀(c7) 사이의 거리(L6)보다 더 크다.
각각, 정합 개구(310)의 종방향 치수(L7)는 잠금 방향(L)을 따라 제2 그룹(G2)의 제1 접촉 핀들(C1)과 마지막 접촉 핀(C3) 사이의 거리(L8)보다 더 크다.
특히, 정합 개구들(308, 310)의 종방향 치수들(L5, L7)은 개개의 거리(L6, L8)보다 더 긴 적어도 하나의 피치(P)이다.
결과적으로, 하우징(300)의 정합 개구들(308, 310) 각각은, 개개의 그룹(G1, G2)에 포함된 접촉 핀들의 수보다 적어도 하나 더 많은 접촉 핀을 포함하는 정합 커넥터(도 4 및 도 5에서 단지 참조부호들(400, 402)로 나타냄)를 각각 수용하도록 치수가 정해지며, 상기 정합 커넥터의 접촉 핀들은 동일한 미리 정해진 피치(P)만큼 이격된다. 제1 실시예의 예에서, 정합 개구(308)는 미리 정해진 피치(P)만큼 이격된 8개의 접촉 핀들을 포함하는 정합 커넥터를 수용하도록 구성된 종방향 치수(L5)를 갖는다. 정합 개구(310)는 미리 정해진 피치(P)만큼 이격된 4개의 접촉 핀들을 포함하는 정합 커넥터를 수용하도록 구성된 종방향 치수(L7)를 갖는다.
도 3은 또한, 본 발명에 따른 조립 방법의 제1 단계를 예시한다. 조립 방법의 제1 단계에서, 기판(10)은, 제2 면(16)이 하우징(300)의 베이스(306)를 향하도록, 하우징(300)의 공동(302)에 설치된다. AC 및 접지 단자들은, 이들 개개의 단부측(E2)에서 장타원형 오목부들(18, 20, 22, 24, 26)을 통해 삽입된다. 따라서, 기판(10)의 잠금해제 포지션에서, AC 및 접지 단자들은, 각각의 장타원형 오목부의 종축(A)을 따라 단부 측(E2)에 대향하는 단부 측(E1)에 제공된 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38)에 의해 기판(10)에 고정적으로 유지되지 않는다.
DC+, DC- 단자들은 개방 오목부들(32, 34)의 개방-측들(32A, 34A)에 포지셔닝된다. 따라서, 기판(10)의 잠금해제 포지션에서, DC+, DC- 단자들은 반원형 노치(44)에서 기판(10)에 고정적으로 유지되지 않는다.
그룹들(G1, G2)의 모든 접촉 핀들은, 각각, 정합 개구들(308, 310)을 향해, 기판(10)의 오목부들의 종축(A)에 수직으로 연장된다. 따라서, 잠금해제 포지션에서, 그룹들(G1, G2)의 모든 접촉 핀들은 정합 개구들(308, 310)로부터 정합 커넥터가 액세스 가능하게 된다.
잠금해제 포지션에서, 도 3에 예시된 바와 같이, 기판(10)은 하우징(300)에 잠금되지 않는다. 이에 따라, 기판(10)의 스냅 끼워맞춤 수단(46)의 래치결합 암(48)은, 기판(10)의 애퍼처(50) 내로 돌출되는, 하우징(300)의 대응하는 상보적 유지 수단(312)에 의해 잠금되지 않는다.
하우징(300)에 대한 기판(10)의 잠금은, 잠금 방향(L)을 따른 하우징(300)에 대한 기판(10)의 병진이동에 의해 실현될 수 있다.
도 4는 도 3의 평면도를 나타낸다. 도 5는 기판(10)의 잠금 포지션에 있는 조립체(200)의 평면도를 나타낸다. 도 4 및 도 5의 평면도들은, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로의 기판(10)의 이동을 보다 양호하게 예시할 수 있게 한다.
도 1 내지 도 3에서 이미 설명되고 예시된 동일한 참조 번호를 갖는 요소들은 다시 상세히 설명되지 않을 것이지만, 그들의 상기 설명이 참조된다.
잠금 방향(L)을 따르는 병진이동은, 도 5에 예시된 바와 같이 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 기판(10)을 이동시킬 수 있게 한다.
앞서 언급된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 잠금 방향(L)은 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)의 길이(L3)에 수직이다. 결과적으로, 본 발명에 따르면, 잠금 방향(L)은 정합 방향(M)에 수직이다. 정합 방향(M)은, 정합 커넥터의 접촉 핀들이 정합 개구(308, 310) 내로 삽입 가능한 방향으로서 규정된다.
잠금 포지션에서, 기판(10)은 스냅 끼워맞춤 수단(46)에 의해 하우징(300)에 잠금된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 잠금 포지션에서, 래치결합 암들(48)의 후크 부분들(52A)은 하우징(300)의 대응하는 상보적 유지 수단(312)에 맞닿는다(abut).
더욱이, 잠금 포지션에서, 하우징(300)에 대한 잠금 방향(L)을 따른 기판(10)의 병진이동은 내부에 삽입되는 대응하는 전기적 핀들(AC, DC, 신호 접촉부)에 대해 각각의 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 병진이동을 야기한다. 결과적으로, 대응하는 전기 핀들(AC, DC, 신호 접촉부)은 오목부들의 단부 측(E1)에, 즉, 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38) 또는 반원형 노치(44)가 제공된 오목부들의 단부 측에 포지셔닝된다. 따라서, 잠금 포지션에서, 전기 핀들(AC, DC, 신호 접촉부)은, 특히 스냅 끼워맞춤 연결에 의해, 즉 마찰에 의해, 기판(10)에 유지된다. 따라서, 리드프레임(100)(도 5에서 보이지 않음)과의 접촉의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있는 전기 핀들(AC, DC, 신호 접촉부)의 이동이 방지될 수 있다. 실제로, 기판(10)이 접촉 구역들(106, 108)(도 5에서 보이지 않음)을 운반하기 때문에, 전기 핀들(AC, DC, 신호 접촉부)과 접촉 구역들(106, 108)(도 5에서 보이지 않음) 사이의 안정적이고 신뢰할 수 있는 전기 및/또는 열 접촉은, 잠금 포지션에 있는 기판(10)에 의해, 획득될 수 있다.
따라서, 접촉 기능 및 잠금 기능은 유리하게, 기판(10)에서 병합된다.
따라서, 기판(10)에 의해, 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛을 위한 구성요소들의 수가 유리하게 감소될 수 있고, 그에 의해, 조립을 단순화할 수 있게 하고, 비용 및 조립 시간 둘 모두를 감소시킬 수 있다.
하우징(300)에는, 기판(10)을 부분적으로 둘러싸기 위해, 하우징(300)에 스냅 끼워맞춤 연결에 의해 부착된 커버(나타내지 않음)가 제공될 수 있다는 것이 주목된다. 커버(나타내지 않음)는, 기판(10)을 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동시키기 위한 툴 또는 핑거를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 애퍼처를 포함할 수 있다. 따라서, 기판(10)에 의해, 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛을 위한 구성요소들의 수가 유리하게 감소될 수 있고, 그에 의해, 조립체(200)를 단순화할 수 있게 하고, 비용 및 조립 시간 둘 모두를 감소시킬 수 있다.
더욱이, 본 발명에 따르면, 정합 방향(M)은 잠금 방향(L)에 수직이고, 잠금 방향(L)을 따른 기판(10)의 이동은 잠금 방향(L)을 따른 접촉 핀들(c1 내지 c7; C1, C3)의 시프트를 초래한다. 잠금 방향(L)을 따른 접촉 핀들(c1 내지 c7; C1, C3)의 시프트는 따라서, 하우징(300)에 대하여 고정된 기준에 대해 검출될 수 있다.
테스트 프로브의 접촉 핀들을 고정 기준으로서 사용하여, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로의 접촉 핀들(c1 내지 c7; C1, C3)의 시프트를 유발하는 기판(10)의 구조는 유리하게, 하우징(300)에 대한 기판(10)의 포지션을 결정할 수 있게 한다. 따라서, 기판(10)이 잠금 포지션으로 정확하게 이동되었는지 여부를 결정하기 위한 테스트가 수행될 수 있다.
이러한 테스트를 예시할 목적으로, 도 4 및 도 5는 정합 하우징(308)에 삽입된 제1 테스트 프로브 커넥터(400) 및 정합 하우징(310)에 삽입된 제2 테스트 프로브 커넥터(402)를 도시한다. 테스트 프로브 커넥터들(400, 402)은 정합 방향(M)을 따라 하우징(300) 내에 삽입된다.
잠금 방향(L)을 따르는 7개의 접촉 핀들(c1 내지 c7)의 시프트를 검출하기 위해, 테스트 프로브 커넥터(400)는 그룹(G1)보다 하나 더 많은 접촉 핀들을 포함한다. 결과적으로, 도 4 및 도 5의 예에서, 테스트 프로브 커넥터(400)는 8개의 접촉 핀들(T1 내지 T8)을 포함한다. 동일한 이유들로, 테스트 프로브 커넥터(402)는 4개의 접촉 핀들(TT1 내지 TT4), 즉 그룹(G2)의 3개의 접촉 핀들(C1, C2, C3)보다 하나 더 많은 접촉 핀들을 포함한다.
테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀들(T1 내지 T8)은 그룹(G1)의 접촉 핀들(c1 내지 c7) 사이에서와 동일 피치로, 즉 피치(P)만큼 이격된다. 유사하게, 도 4 및 도 5의 예에서, 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀들(TT1 내지 TT4)은 피치(P)만큼 이격된다.
잠금해제 포지션에서, 도 4에 예시된 바와 같이:
- 기판(10)의 접촉 핀(c1)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T1)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c2)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T2)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c3)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T3)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c4)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T4)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c5)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T5)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c6)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T6)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c7)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T7)과 정렬되고 접촉한다.
기판(10)이 테스트 프로브 커넥터(400) 보다 하나 적은 접촉 핀을 갖기 때문에, 잠금해제 포지션에서, 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T8)은 기판(10)의 접촉 핀과 접촉하지 않는다. 접촉의 부재는, 종래 기술의 프로브 테스팅 방법들에 따라 전기적으로 또는 기계적으로 식별될 수 있다.
유사하게, 도 4에 예시된 바와 같이, 잠금해제 포지션에서:
- 기판(10)의 접촉 핀(C1)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT1)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(C2)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT2)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(C3)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT3)과 정렬되고 접촉한다.
잠금해제 포지션에서, 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT4)은 기판(10)의 접촉 핀과 접촉하지 않는다.
정합 방향(M)에 수직인 잠금 방향(L)을 따르는 하우징(300)에 대한 기판(10)의 병진이동은 하우징(300)에 대한 기판(10)의 각각의 접촉 핀들(c1 내지 c7; C1 내지 C3)의 변위를 야기한다. 다른 한편으로, 테스팅 프로브 커넥터들(400, 402)의 접촉 핀들(T1 내지 T7; TT1 내지 TT4)은; 기판(10)의 잠금 포지션 및 잠금해제 포지션 둘 모두에서 하우징(300)에 대해 고정된 상태로 유지된다.
특히, 기판(10)의 복수의 오목부들의 길이(L2)는 하우징(300)에 대한 기판(10)의 잠금 방향(L)을 따른 하나의 피치(P)의 병진이동을 가능하게 한다.
결과적으로, 도 5에 예시된 바와 같이, 잠금 포지션에서:
- 기판(10)의 접촉 핀(c1)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T2)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c2)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T3)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c3)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T4)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c4)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T5)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c5)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T6)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c6)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T7)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(c7)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T8)과 정렬되고 접촉한다.
기판(10)이 테스트 프로브 커넥터(400) 보다 하나 적은 접촉 핀을 갖기 때문에, 잠금 포지션에서, 테스트 프로브 커넥터(400)의 접촉 핀(T1)은 기판(10)의 접촉 핀과 접촉하지 않는다.
유사하게, 도 5에 예시된 바와 같이, 잠금 포지션에서:
- 기판(10)의 접촉 핀(C1)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT2)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(C2)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT3)과 정렬되고 접촉하고;
- 기판(10)의 접촉 핀(C3)은 정합 방향(M)을 따라 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT4)과 정렬되고 접촉한다.
잠금 포지션에서, 테스트 프로브 커넥터(402)의 접촉 핀(TT1)은 기판(10)의 접촉 핀과 접촉하지 않는다.
따라서, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로, 테스트 프로브 커넥터들(400, 402) 각각의 상이한 접촉 핀은 기판(10)의 접촉 핀과 접촉하지 않는다. 이는 하우징(300) 내에서 잠금 방향(L)을 따른 기판(10)의 병진이동 포지션을 추론하는 것을 가능하게 한다.
이로써, 기판(10)의 정확한 잠금을 테스트하기 위한 사용이 쉽고 비용 효율적인 테스팅 방법이 제공된다.
본 발명의 부가적인 특징들 및 이점들이 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 설명에서, 본 발명의 바람직한 실시예들을 예시하는 것으로 의도되는 첨부 도면들이 참조된다. 그러한 실시예들은 본 발명의 전체 범위를 나타내지 않는다는 것이 이해된다.
10 : 기판
12 : 기판의 제1 면
14 : 기판의 제2 면
16 : 전기 절연성 베이스
18, 20, 22, 24, 26 : 관통 오목부들
28, 30 : 비-관통 오목부들
28A, 30A : 베이스들
32, 34 : 개방 오목부들
32A, 34A : 개방 측들
32B, 34B : 노치
36 : 측방향 측(lateral side)
38 : 스냅 끼워맞춤 체결 수단
40 : 숄더
42 : 측방향 벽
44 : 반원형 노치
46 : 스냅 끼워맞춤 수단
48 : 래치결합 암
50 : 애퍼처
52 : 자유 단부
52A : 후크 부분
54, 56 : 오목부들
58 : 측방향 측
100 : 금속 리드프레임
102 : 플라스틱 범프
104 : 전기 전도성 경로들
106, 108 : 접촉 구역들
110 : 열 전도성 패드
112 : 탄성 스프링 암들
200 : 조립체
300 : 하우징
302 : 공동
304 : 측벽
306 : 베이스
308, 310 : 정합 개구
312 : 하우징의 상보적 유지 수단
400, 402 : 테스트 프로브 커넥터들
E1, E2 : 장타원형 오목부의 단부 측들
C1 내지 c7; C1 내지 C3 : 기판(10)의 접촉 핀들
G1, G2 : 접촉 핀들의 그룹
L : 잠금 방향
L1 : 기판의 길이
L2 : 오목부의 종방향 길이
L3 : 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)의 길이
L4 : 정합 개구들(308, 310)의 림의 길이
L5 : 정합 개구(308)의 길이
L6 : 제1 그룹(G1)의 길이
L7 : 정합 개구(310)의 길이
L8 : 제2 그룹(G2)의 길이
M : 정합 방향
P : 미리 정해진 피치
R : 반경
T1 내지 T8 : 접촉 핀들
TT1 내지 TT4 : 접촉 핀들
W1 : 기판의 폭

Claims (19)

  1. 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징(300)에 배열된 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)과 접촉하기 위한 기판(10)으로서,
    적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)을 수용하도록 구성된 적어도 하나의 오목부(recess)(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)가 제공되고,
    금속 리드프레임(100)을 포함하며,
    상기 금속 리드프레임(100)에는
    상기 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)과 전기적으로 그리고/또는 열적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 구역(106, 108), 및
    상기 금속 리드프레임(100)에 평행한 평면에서 정합 방향(M)을 따라 연장되고 정합 커넥터(400, 402)의 대응하는 접촉 핀(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)과 전기적으로 접촉하도록 구성된 적어도 하나의 접촉 핀(c1 내지 c7, C1 내지 C3)이 제공되며,
    상기 금속 리드프레임(100)은 상기 금속 리드프레임(100)과 상기 기판(10) 사이의 상대적인 이동을 방지하도록 상기 기판(10)에 견고하게 고정되며,
    상기 기판(10)은 잠금해제 포지션 ― 상기 기판(10)은 상기 하우징(300)에 잠금되지 않음 ― 으로부터 잠금 포지션 ― 상기 기판(10)은 상기 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)에 대한 적어도 하나의 접촉 구역(106, 108)의 이동을 방지하기 위해, 상기 하우징(300)에 잠금됨 ― 으로 잠금 방향(L)을 따라 상기 충전 인렛의 하우징(300)에 대해 이동 가능한,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)는 상기 잠금 방향(L)을 따라 연장되는 종축(A)을 갖는 장타원형 오목부(oblong recess)(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)인,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접촉 핀(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 상기 적어도 하나의 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 종축(A)에 수직인 정합 방향(M)을 따라 상기 기판(10)으로부터 외측방으로 돌출되는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  4. 제2 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 일 부분(E1)은 상기 잠금 포지션에서 상기 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)과 맞물리기 위한 스냅 끼워맞춤 체결 수단(snap-fit fastening means)(38)을 포함하는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 스냅 끼워맞춤 체결 수단(38)은 상기 기판(10)이 연장되는 평면에서, 그리고 상기 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)를 규정하는 측벽(42)으로부터 부분적으로 돌출되는 숄더(shoulder)(40)에 의해 형성되는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 숄더(40)는 상기 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)에 대해 상보적인 형상(complementary shape)을 갖는 반원형 노치(semi-circular notch)(44)를 규정하는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  7. 제2 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 핀(AC, DC, G)을 각각 수용하기 위한 복수의 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)을 포함하며,
    상기 오목부들(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34)은,
    관통 오목부(18, 20, 22, 24, 26),
    기판이 연장되는 평면에 평행한 베이스까지 연장되는 비-관통 오목부(28, 30), 및/또는
    기판에 노치를 형성하는, 자신의 종축을 따라 개방 측을 갖는 개방 오목부(32, 34) 중 하나인,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(10)은 상기 금속 리드프레임(100) 상에 오버몰딩된 플라스틱 요소인,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  9. 제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 포지션에서 상기 하우징(300)의 상보적 유지 수단(312)과 맞물리도록 구성된 스냅 끼워맞춤 수단(46)을 더 포함하는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  10. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 리드 프레임(100)은 상기 기판(10)의 하나의 동일 측으로부터 서로 평행하게 연장되는 복수의 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)의 적어도 하나의 그룹(G1, G2)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 그룹(G1, G2)의 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 상기 잠금 방향(L)으로 미리 정해진 피치(P)만큼 이격되는,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  11. 제10 항에 있어서, 제2 항과 조합하여,
    상기 종축(A)을 따른 적어도 하나의 오목부(18, 20, 22, 24, 26, 28, 30)의 종방향 길이(L2)는 상기 미리 정해진 피치(P)에 비례하고, 특히 등가인,
    전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징에 배열된 적어도 하나의 전기 핀과 접촉하기 위한 기판.
  12. 제1 항 내지 제11 항 중 어느 한 항에 따른 기판(10) 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징(300)을 포함하는 조립체(200)로서,
    상기 하우징(300)은 상기 충전 인렛의 적어도 하나의 전기 핀(AC, DC, G)을 수용하도록 구성되고, 정합 방향(M)으로 정합 커넥터(400, 402)의 접촉 핀들(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)을 수용하기 위한 적어도 하나의 정합 개구(308, 310)를 포함하며,
    상기 기판(10)은 상기 하우징(300)에 대해 잠금 방향(L)을 따라 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동 가능하고,
    상기 잠금 방향(L)은 상기 정합 방향(M)에 수직인,
    기판 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체.
  13. 제12 항에 있어서,
    제10 항 또는 제11 항에 따른 기판(10)을 포함하며,
    상기 하우징(300)의 적어도 하나의 정합 개구(308, 310)는, 잠금해제 포지션 및 잠금 포지션 둘 모두에서, 적어도 하나의 그룹(G1, G2)의 복수의 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)이 적어도 하나의 정합 개구(308, 310)를 향하도록, 상기 기판(10)에 대해 배열되는,
    기판 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체.
  14. 제13 항에 있어서,
    제11 항에 따른 기판(10)을 포함하며, 상기 하우징(300)의 적어도 하나의 정합 개구(308, 310)는, 상기 적어도 하나의 그룹(G1, G2)에 포함된 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)의 수보다 적어도 하나 더 많은 접촉 핀(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)을 포함하는 정합 커넥터(400, 402)를 수용하도록 추가로 치수가 정해지며, 상기 정합 커넥터(400, 402)의 접촉 핀들(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)은 미리 정해진 동일 피치(P)만큼 이격되는,
    기판 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체.
  15. 제12 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 잠금 포지션에서, 상기 기판(10)은, 특히 상기 기판(10)의 스냅 끼워맞춤 수단(snap-fit means)(46)과 상기 하우징(300)의 상보적인 유지 수단(312)의 맞물림에 의해, 상기 하우징(300)에 스냅 끼워맞춤되는,
    기판 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체.
  16. 제12 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판(10)을 부분적으로 둘러싸기 위해, 특히 스냅 끼워맞춤 연결에 의해 상기 하우징(300)에 부착된 커버를 더 포함하며, 상기 커버는 상기 기판(10)을 상기 잠금해제 포지션으로부터 상기 잠금 포지션으로 이동시키기 위한 툴(tool) 또는 핑거(finger)를 수용하도록 구성된 적어도 하나의 애퍼처(aperture)를 포함하는,
    기판 및 전기 또는 하이브리드 차량용 충전 인렛의 하우징을 포함하는 조립체.
  17. 제12 항 내지 제16 항 중 어느 한 항의 조립체(200)를 형성하기 위한 조립 방법으로서,
    a) 잠금해제 포지션에서 하우징(300) 상에 기판(10)을 장착하는 단계 ― 상기 기판(10)의 적어도 하나의 접촉 핀(c1 내지 c7, C1 내지 C3)은 정합 방향(M)을 따라 상기 하우징(300)의 정합 개구(308, 310)를 향해 연장됨 ―, 그리고 그 다음,
    b) 잠금 방향(L)을 상기 따라 하우징(300)에 대해 상기 기판(10)을 잠금 해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동시키는 단계를 포함하며, 상기 잠금 방향(L)은 상기 정합 방향(M)에 수직인,
    조립체를 형성하기 위한 조립 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 단계 a) 후에 그리고 상기 단계 b) 전에, 상기 조립 방법은, 특히 스냅 끼워맞춤 연결에 의해, 상기 하우징(300)에 커버를 부착하는 단계를 포함하며,
    상기 b) 단계는, 상기 커버의 애퍼처를 통해 상기 툴 또는 핑거를 삽입함으로써 상기 잠금 방향(L)을 따라 상기 기판(10)을 이동시키는 단계를 포함하는,
    조립체를 형성하기 위한 조립 방법.
  19. 제17 항 또는 제18 항에 있어서,
    c) 정합 방향(M)을 따라, 정합 개구(308, 310)를 향하는, 상기 기판(10)의 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3)의 수보다 하나 더 많은 접촉 핀(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)을 포함하는 테스트 프로브(400, 402)를 정합 개구(308, 310)에 도입하는 단계 ― 상기 기판(10) 및 상기 테스트 프로브(400, 402) 둘 모두의 접촉 핀들(c1 내지 c7, C1 내지 C3; T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)은 미리 정해진 동일 피치(P)만큼 이격됨 ― 그리고 그 다음,
    d) 상기 기판(10)의 대응하는 접촉 핀(c1 내지 c7, C1 내지 C3)과 접촉하지 않는, 상기 테스트 프로브(400, 402)의 접촉 핀(T1 내지 T8, TT1 내지 TT4)의 포지션을 전기적으로 그리고/또는 기계적으로 검출하는 단계에 의해 상기 하우징(300)에 대한 상기 기판(10)의 포지션을 결정하는 단계를 더 포함하는,
    조립체를 형성하기 위한 조립 방법.
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