KR20230157262A

KR20230157262A - 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터 및 그의 시험 방법

Info

Publication number: KR20230157262A
Application number: KR1020230059117A
Authority: KR
Inventors: 쿠엔틴 델레스트르; 스티븐 로드; 자비에르 루이야르
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 프랑스 에스에이에스
Priority date: 2022-05-09
Filing date: 2023-05-08
Publication date: 2023-11-16
Also published as: US20230361512A1; FR3135236A1; JP2023166340A; EP4277045A1; CN117039484A

Abstract

본 발명은 정합 방향(x)을 따라 정합 전기 커넥터와 정합되도록 구성된, 자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터(100a), 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입(squib-type) 커넥터에 관한 것이며, 커넥터는 하우징(1), 2개의 전기 단자들(23a), 2개의 단자들(23a)의 단락을 위한 션트(27), 및 정합 커넥터와 커넥터(100)의 정합을 보장하기 위한 CPA(connector position assurance) 디바이스(3)를 포함한다. 커넥터는, 션트 아암들(33a)의 링크 부분들 및 션트 브리지(29)가 하우징(1) 내에 끼워맞춤되고, 접촉 부분들(35a) 중 각각의 접촉 부분이 그 개개의 전기 단자(23a)와 탄성적으로 맞물리며, 2개의 션트 아암들(33a) 중 적어도 하나의 접촉 부분(35a)은 CPA 디바이스(3)가 최종 포지션으로 이동될 때 CPA 디바이스(3)에 의해 변위되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터 및 그의 시험 방법 {ELECTRICAL CONNECTOR FOR A SAFETY RESTRAINT SYSTEM AND A TESTING METHOD THEREOF}

본 발명은 자동차의 안전 구속 시스템(safety restraint system)을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입(squib-type) 커넥터에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 전기 커넥터에 대한 시험 방법에 관한 것이다.

안전 구속 시스템들을 위한 전기 커넥터들은 하우징에 수납된 2개의 전기 단자들을 포함하는 것으로 당해 기술분야에 알려져 있으며, 전기 단자들은 전기 케이블의 전기 전도체들에 부착되도록, 예컨대 크림핑(crimped)되도록 구성된다. 전기 커넥터들은 통상적으로, 전달 포지션(delivery position) 또는 초기 포지션(initial position)으로 또한 지칭되는 잠금해제 포지션으로부터, 최종 포지션 또는 정합 포지션으로 또한 지칭되는 잠금 포지션으로 하우징에 이동 가능하게 배열되는 CPA(connector position assurance) 디바이스들을 포함한다. CPA 디바이스들은 정합 전기 커넥터들과 정합될 때 전기 커넥터들을 안전하게 잠금하는 목적을 갖는다. CPA 디바이스들은 또한 전기 커넥터들이 잘못된 또는 부주의한 방식으로 전기 커넥터들과 정합되거나 정합되지 않는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 안전 구속 시스템들에서, 전기 커넥터는 에어백 시스템의 전기 커넥터에 정합되도록 구성된 스퀴브-타입 커넥터일 수 있고, 트리거 이벤트(trigger event)시에 스퀴브 차지(squib charge)를 활성화시키기 위해 전기 신호를 에어백 시스템에 전달할 수 있다. 따라서, CPA 디바이스는 전기 연결의 안전한 동작을 보장하는 중요한 기능을 수행한다.

전기 커넥터의 전기 단자들에 통합된 션트 디바이스(integrated shunt device)를 제공하는 것이 또한 알려져 있으며, 그 통합 션트 디바이스는, CPA 디바이스가 잠금해제 포지션에 있을 때, 2개의 전기 단자들을 단락(short-circuit)시킨다. 따라서, 션트 디바이스는, 예를 들어 전기 커넥터와 정합 전기기기가 정합하는 순간에 또는 케이블링 설치의 초기 단계 동안, 의도하지 않은 전기 신호가 정합 전기 커넥터에 전달되는 것을 방지한다.

이러한 구성에서, CPA 디바이스는, 잠금해제 포지션으로부터 잠금 포지션으로 이동될 때, 션트 디바이스의 적어도 하나의 구성요소를 기계적으로 변위시키고, 또한 전기 단자들의 단락을 리프팅(lift)한다. CPA 디바이스가 잠금 포지션에 있을 때, 전기 신호들은 방해받지 않는 방식으로 정합 전기 커넥터에 전달될 수 있고, 전기 연결은 동작에 대해 안전하게 된다. 션트 디바이스의 션트 기능은 커넥터들의 설치 동안 중요하지만, 통상적으로 커넥터의 수명의 대부분 동안에는 덜 중요하다. 따라서, CPA 디바이스는 이 구성에서, 커넥터에 통합된 션트 디바이스의 단락을 리프팅하는 부가적인 기능을 수행한다.

그러나, 전기 단자들에 션트 디바이스를 통합하는 것은, 전기 단자들의 복잡성 및 생산 비용을 증가시킨다. 특히, 전기 단자들은 높은 신뢰성 및 내구성을 요구하며, 그에 따라, 고가의 재료들, 예를 들어 특히 내부식성 및 전도성 재료들로 제조된다. 따라서, 동일한 재료의 전기 단자들과 일체로 통합된 션트 디바이스를 제조하는 것은 부가적인 비용 부담을 제시한다.

더욱이, 예를 들어 하니스(harness) 제조자에 의한 일상적인 시험과 관련하여 전기 커넥터의 전기 전도도의 시험은 여러 단계들을 요구하며, 이는 불편할 수 있다. 특히, CPA 디바이스는 단락을 리프팅하기 위해 전용 상대부에 의해 잠금 포지션으로 인공적으로 이동되어야 할 수 있고, 그 다음 최종 설치를 위해 다른 전용 상대부에 의해 잠금해제 포지션으로 다시 이동되어야 할 수 있다.

상기된 바를 고려하여, 본 발명의 목적은, 위에서 언급된 문제점들 중 적어도 하나에 대한 해결책인, 안전 구속 시스템을 위한 개선된 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

이 목적은 정합 방향을 따라 정합 전기 커넥터와 정합되도록 구성된 자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터로 달성된다. 커넥터는 제1 말단부(extremity) 및 정합 방향으로 연장되는 제2 말단부를 갖는 하우징, 및 2개의 전기 단자들을 포함하며, 각각의 단자는 하우징을 제1 말단부로부터 제2 말단부로 가로지른다. 커넥터는 2개의 단자들의 단락을 위한 션트 ― 션트는 각각이 접촉 부분 및 링크 부분(linking portion)을 갖는 2개의 션트 아암들 및 션트 아암들의 링크 부분들을 링크하는 션트 브리지를 가짐 ―, 및 정합 커넥터와 커넥터의 정합을 보장하기 위한 CPA(connector position assurance) 디바이스를 더 포함하며, CPA 디바이스는 전달 포지션과 최종 포지션 사이에서 하우징 내에서 이동 가능하게 배열되고, CPA 디바이스는 단자들의 단락을 리프팅하도록 구성된다. 전기 커넥터는, 션트 아암들의 링크 부분들 및 션트 브리지가 하우징 내에 끼워맞춤되고, 접촉 부분들 중 각각의 접촉 부분이 그 개개의 전기 단자와 탄성적으로 맞물리며, 2개의 션트 아암들 중 적어도 하나의 접촉 부분은 CPA 디바이스가 최종 포지션으로 이동될 때 CPA 디바이스에 의해 변위되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기 커넥터는 전기 단자들과 별개인 션트를 제공한다. 이는, 션트가 션트의 제한된 사용에 적합하도록 상이한, 특히 더 적합하고 덜 비용-집약적인 재료로 제조될 수 있게 하기 때문에 유리하다. 이와 동시에, 전기 단자들은 구조적으로 덜 복잡하고 재료적으로 부피가 커서, 전기 단자들의 제조 비용들을 감소시킨다. 부가적인 이점에서, 단락을 리프팅하기 위한 잠금 이동 동안 션트와 맞물리는 CPA 디바이스가 더 이상 전기 단자들의 부품들과 맞물리지 않으며, 그에 따라, 단자들의 내구성이 추가로 증가된다.

본 발명에 따른 전기 커넥터는 또한, 더 빠르고 더 적은 변형 시험 절차(straining testing procedure)를 제공한다. 실제로, CPA가 잠금해제 포지션에 있을 때, 전기 단자들과 탄성적으로 맞물리는 접촉 부분들을 갖는 션트를 제공함으로써, 전기 단자들을 터치하지 않으면서 상기 접촉 부분들이 변위될 수 있고 단락이 리프팅될 수 있다. 따라서, 전기 단자들의 내구성이 더 증가될 수 있다. 부가하여, 션트가 전기 단자들로부터 분리되기 때문에, CPA 디바이스를 잠금 포지션으로 이동시킬 필요 없이, 션트를 변위시키고 단락을 리프팅하기 위한 외부 기계적 구동을 제공하는 것이 더 용이하다.

본 발명의 일 양상에서, 적어도 하나의 접촉 부분은 정합 방향으로 적어도 부분적으로 연장될 수 있고, 정합 방향과 상이한 제2 방향, 특히, 정합 방향에 직교하는 제2 방향으로 접촉 부분으로부터 돌출되는 캔틸레버 돌출부(cantilever protrusion)를 포함할 수 있다.

이러한 캔틸레버 돌출부를 제공함으로써, 전기 단자와 맞물릴 때 접촉 부분의 변위가 부가적인 표면의 존재로 인해 용이해질 수 있다. 예를 들어, 맞물림으로부터 멀어지게 원하는 방향으로 접촉 부분을 이동시키기 위해, 외부 기계적 구동이 제공될 수 있고, 그에 따라, 단자들의 단락을 리프팅할 수 있다. 특히, 리프팅은 전기 단자들 또는 션트의 맞물림 표면들을 손상시킬 위험이 감소된 상태로 실현될 수 있다.

일 양상에서, 캔틸레버 돌출부는 션트 아암의 접촉 부분의 원위 말단부(distal extremity)로부터 돌출될 수 있다.

원위 말단부에서, 접촉 부분을 맞물림으로부터 멀어지게 변위시키는 데 필요한 기계적 구동력은, 더 긴 레벨 아암(longer level arm)으로 감소된다.

일 양상에서, 캔틸레버 돌출부는 다른 접촉 부분을 향해 돌출될 수 있어서, 캔틸레버 돌출부는 2개의 션트 아암들 사이에 위치된다.

이러한 구성에서, 외부 기계적 구동은 2개의 션트 아암들 사이에, 즉 전기 단자들 사이에 또는 전기 단자들에 매우 근접하게 제공될 수 있다. 따라서, 접촉 부분을 변위시키는 데 필요한 시험 장비가 더 콤팩트(compact)해질 수 있다.

일 양상에서, 캔틸레버 돌출부는 제1 표면 부분 및 제2 표면 부분을 포함할 수 있으며, 제1 표면 부분과 제2 표면 부분은 서로에 대해 각지게 배열된다.

이 양상에서, 캔틸레버 돌출부가 변위력을 받을 때, 접촉 부분의 변위 방향이 보다 정확하게 배향될 수 있다. 이는 추가로, 전기 단자들 또는 션트의 민감한 부분들의 손상 위험을 감소시킨다.

일 양상에서, 적어도 하나의 접촉 부분은 전기 단자의 개개의 표면과 맞물리도록 구성된 벌징된 접촉 표면(bulged contact surface)을 포함할 수 있다.

이러한 벌징된 접촉 부분은 션트와 전기 단자 사이의 맞물림이 완화될 수 있게 하여, 신뢰성, 내구성을 증가시키고 접촉 저항을 감소시킨다.

일 양상에서, 벌징된 접촉 표면은 귀금속, 바람직하게는 금으로 도금될 수 있다.

이는 접촉 저항을 감소시킨다.

일 양상에서, 션트 아암들의 링크 부분들 및 션트 브리지는 형상 끼워맞춤(form fit) 및/또는 마찰 끼워맞춤(friction fit)에 의해 하우징에 끼워맞춤될 수 있다.

이는 커넥터 하우징에 션트를 더 견고하게 끼워맞춤할 수 있게 한다. 하우징 내의 션트의 마찰 끼워맞춤은 특히 비용-효율적인 제조 및 간단한 조립을 제공할 수 있다.

일 양상에서, 커넥터는 하우징의 제2 말단부에 있는 개구로부터 션트의 캔틸레버 돌출부까지 연장되는 세장형 공간(elongated space)을 포함할 수 있다.

이러한 구성은 핀(pin)이 하우징에 삽입되어 접촉 부분의 변위를 위한 외부 기계적 구동을 제공할 수 있게 하여, 예를 들어, CPA를 잠금 포지션으로 이동시키지 않으면서, 시험 동안 션트에 의한 단락을 리프팅할 수 있게 한다.

본 발명의 목적은 또한, 위에서 설명된 양상들 중 하나에 따른 전기 커넥터를 시험하기 위한 시험 방법으로 달성되며, 이 방법은,

i. 커넥터의 하우징 내에 CPA 디바이스를 전달 포지션으로 배열하는 단계,

ii. 2개의 전기 단자들 사이의 전기 신호를 측정하도록 구성된 시험 상대부(testing counterpart) 상에 커넥터를 배치하는 단계,

iii. 단자들의 단락이 리프팅되도록, 션트 아암의 적어도 하나의 접촉 부분을 변위시키도록 시험 상대부의 시험 핀을 구동시키는 단계, 및

iv. 2개의 전기 단자들 사이의 전기 신호를 측정하는 단계.

이 시험 방법은 커넥터의 전기 시그널링이 더 빠르고 더 편리한 방식으로 확인(ascertained) 및 확인(confirmed)될 수 있게 한다. 특히, 최종 설치 전에 단락의 일시적인 리프팅을 획득하기 위해, CPA 디바이스를 인공적으로 잠금 및 잠금해제하기 위한 전용 시험 장비를 더 이상 제공할 필요가 없다.

본 발명의 이들 뿐만 아니라 다른 목적들 및 이점들은, 첨부 도면들과 함께 취해진, 본 발명의 현재 바람직한 예시적인 실시예의 다음의 더 상세한 설명의 신중한 연구에 의해 더 완전하게 이해되고 인식될 것이다.

도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 전기 커넥터의 사시도를 디스플레이하며, 여기서, CPA 디바이스는 잠금해제 포지션에 있다.
도 1b는 도 1a의 커넥터의 동일한 도면을 디스플레이하며, 여기서 CPA 디바이스는 잠금 포지션에 있다.
도 2a는 단자들과의 션트 맞물림 존의 확대도를 포함하는, 도 1a에 대한 커넥터의 축(A)을 따른 단면도를 디스플레이한다.
도 2b는 도 1b에 도시된 바와 같이 CPA 디바이스가 잠금 포지션에 있는 도 2a의 도면을 디스플레이한다.
도 3은 제1 커넥터의 CPA 디바이스의 3차원 사시도를 디스플레이한다.
도 4는 제1 커넥터의 션트의 3차원 사시도를 디스플레이한다.
도 5는 션트 및 전기 단자들의 3차원 사시도를 디스플레이하며, 여기서 션트는 전기 단자들과 맞물린다.
도 6a는 시험 절차 동안의 실시예의 전기 커넥터를 디스플레이한다.
도 6b는 시험 절차 동안의 실시예의 전기 커넥터를 디스플레이한다.

본 발명의 전기 커넥터(100)의 실시예는, CPA 디바이스의 잠금 기능을 예시하는 도 1a 및 도 1b에 도시된 외부 도면들을 참조하여 설명된다. 이 실시예에서, 커넥터(100)는 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입(squib-type) 커넥터이고, 하우징(1) 및 CPA(connector position assurance) 디바이스(3)를 포함한다. 이 실시예에서, 하우징(1)은 형상 끼워맞춤 연결부에 의해 함께 끼워맞춤되는 최상부 셸(5) 및 하부 셸(7)을 포함한다.

하우징은 제1 말단부(9) 및 제2 말단부(11)를 갖는다. 제1 말단부(9)는 참조 번호들(13a, 13b)에 예시적인 목적으로 도시된 2개의 절연된 전기 전도체들을 수용하도록 구성된다. 이 실시예에서, 제1 말단부(9) 및 전기 전도체들(13a, 13b)은 정합 방향(x)에 직교하는 방향(y)을 따라 연장된다. 제2 말단부(11)는 정합 방향(x)을 따라 연장되고, 정합 전기 커넥터에 의해 수용되어 그 정합 전기 커넥터와 정합 연결을 설정하도록 구성된다. 이 실시예에서, 커넥터는 L-형상을 갖고, 90°-엑시트(exit)-타입 커넥터이다. 그러나, 180°-엑시트 타입 커넥터의 세장형 형상과 같은 다른 형상들이 또한 가능하다.

제2 말단부(11)는 래치결합 립(latching lip)(17)을 포함하는 래치결합 설형부(15)를 포함한다. 래치결합 설형부(15)는 정합 방향(x)으로 연장되고, 정합 방향(x)을 따라 일 측에서 하부 셸(7)에 탄성적으로 부착된다. 래치결합 립(17)은, 래치결합 설형부(15)의 일부로부터 반경방향 외측방으로 돌출된다. 유사한 또는 동일한 래치결합 설형부가 커넥터(100)의 다른 측 상에 제공될 수 있다는 것이 이해된다.

CPA 디바이스(3)는, 하우징(1)의 최상부 셸(5) 내의 횡단 홀(traversing hole)(19)을 통해 하우징(1) 내에 수용된다. CPA 디바이스(3)의 구조는 도 3을 참조하여 다음의 섹션에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 1a에서, CPA 디바이스(3)는 잠금해제 포지션에서 커넥터(100)에 위치결정된다. 잠금해제 포지션에서, CPA 디바이스(3)는 횡단 홀(19)을 통해 하우징(1) 내에 완전히 삽입되지 않는다. 대신에, 잠금해제 포지션에서, CPA 디바이스(3)는 하우징(1) 내에 부분적으로만 삽입되고, 부분적으로 최상부 셸(5)의 외측을 향해 돌출된다. 따라서, CPA 디바이스(3)는 정합 방향(x)으로의 푸시(push)에 의해 잠금 포지션으로 수동으로 이동될 수 있다. 더욱이, 이러한 잠금해제 포지션에서, 하우징(1)의 래치결합 설형부(15)는 그 일 단부에서의 탄성 부착 덕분에 정합 방향(x)에 직교하는 방향(z)으로 수동으로 또는 기계적으로 변위 가능하다.

도 1b에서, CPA 디바이스(3)는 커넥터(100)의 잠금 포지션으로의 푸시(push)에 의해 이동되었다. 잠금 포지션에서, CPA 디바이스(3)는 횡단 홀을 통해 하우징(1) 내에 완전히 삽입된다. 잠금 포지션의 CPA 디바이스(3)는 더 이상 최상부 셸(5)의 외측을 향해 돌출하지 않는다. 여기서, 커넥터(100)가 정합 전기 커넥터의 존재 없이 잠금 포지션에 있는 CPA 디바이스(3)와 함께 도시된다. 그러나 실제 사용에서, CPA 디바이스(3)는 커넥터(100)가 정합 전기 커넥터와 정합될 때에만 잠금 포지션으로 이동될 수 있다.

이 포지션에서, 래치결합 설형부(15)는 차단 아암(51a)에 의해 그리고 CPA 디바이스(3)의 안내 아암들(49b, 49c)( 49c는 도 3에서만 볼 수 있음)에 의해 차단된다. 차단 아암(51a)은, 래치결합 설형부(15)가 하우징(1)의 내측을 향해 물리적으로 변위되는 것을 방지한다. 이에 따라, 커넥터(100)는 정합 전기 커넥터(이는 도시되지는 않았지만 당해 기술분야에 알려져 있음)와 잠금된다.

이제, CPA 디바이스(3)의 단락 리프팅 기능을 예시하는, 커넥터의 3차원 단면도를 디스플레이하는, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 커넥터(100)의 내부 구조가 설명된다.

도 2a 및 도 2b는, 도 1a의 잠금해제된 커넥터에서 도시된 바와 같은 단면 평면(A)을 따른 단면들을 디스플레이하며, 단면 평면(A)은 커넥터(100)의 중간을 통하는 x-y 평면에 대응한다. 이 실시예에서, 커넥터(100)는 평면(A)에 대해 광범위하게 대칭적이고, 대응하는 피처들은 커넥터(100)의 비-가시 측에서 발견될 수 있다는 것이 이해된다.

도 2a는, 커넥터(100)의 제1 말단부(9)에 형성된 1차 접합 공간(primary junction space)(21)을 도시한다. 1차 접합 공간(21)에는, 제1 전기 단자(23a)의 접합 부분(25)이 정합 방향(x)에 직교하는 방향(y)으로 제1 말단부(9)를 따라 연장되되록 배열된다. 예시적인 목적들을 위해, 접합 부분(25)은 전기 전도체(13a)의 절연체가 벗겨진 부품(insulation-stripped part) 상에 크림핑되는 것으로 도 2a에서 도시된다.

션트(27)가 하우징(1)에 배치된다. 션트(27)는 션트 브리지(29)를 포함하고, 션트 브리지(29)는 하부 셸(7)과 상부 셸 사이의 x-z 평면에 샌드위치되고 그리고 하우징(1)의 하부 셸(7)의 내부 표면을 따라 연장된다. 션트 브리지(29)는, 최상부 셸(5) 상에 형성된 차단 리지(blocking ridge)(31)에 의해 하우징(1)에 형상 끼워맞춤에 의해 잠금된다.

션트(27) 및 전기 단자들(23a, 23b)의 구조는 도 4 및 도 5를 참조하여 다음의 섹션들에서 더 상세히 설명될 것이다.

도 2a는, 션트(27)가 접촉 부분(35a)을 갖는 제1 션트 아암(33a)을 포함하는 것을 예시한다. 션트 브리지(29)에 제1 션트 아암(33a)을 링크시키는 제1 링크 부분(37a)은 도 2a에서는 보이지 않지만, 도 4 및 도 5에서 예시되며, 여기서 추가로 설명될 것이다.

접촉 부분(35a)은 정합 방향(x)으로 적어도 부분적으로 연장되고, 정합 방향(x)으로 벌징된(bulged) 접촉 표면(39a), 및 원위 말단부(41a)를 포함한다. 션트 아암(33a)의 벌징된 접촉 표면(39a)은 정합 방향(x)에 수직인 y 방향으로 돌출하여 전기 단자(23a)의 션트 표면(42a)과 맞물린다.

도 2a에서 보이지 않는 대응 측 상에, 도 4에 도시된 바와 같이, 벌징된 접촉 표면(39b)은 도 5에 도시된 바와 같이, 션트 표면(42b)과 맞물린다. 따라서, 션트(27)는 전기 단자들(23a, 23b)의 단락을 설정한다.

션트 아암(33a)의 접촉 부분(35a)의 원위 말단부(41a)는 정합 방향(x)으로 연장되고 접촉 부분(35a)으로부터 정합 방향(x)에 직교하는 방향(z)으로 돌출되는 캔틸레버 돌출부(43)를 포함한다. 캔틸레버 돌출부(43)의 특징들 및 기능들은 다음 섹션들에서 설명될 것이다.

하우징(1)의 하부 셸(7)은, 션트(27)의 캔틸레버 돌출부(43)가 외측으로부터 접근 가능하도록 하우징(1) 내측에서 제2 말단부(11)의 개구(46)로부터 연장되는 세장형 공간(44)을 포함한다.

도 2a는 추가로, CPA 디바이스(3)의 제1 변위 프롱(displacement prong)(45a)을 도시하며, 제1 변위 프롱(45a)은 정합 방향(x)으로 CPA 디바이스의 본체(main body)(47)로부터 직각으로 돌출한다. 도 2a에 도시된 잠금해제 포지션에서, CPA 디바이스(3)는 최상부 쉘(5)의 횡단 홀(19)에 완전히 삽입되지 않는다. 변위 프롱(45a)은 션트(27)의 벌징된 접촉 표면(39a)과 접촉하지 않고, 따라서 접촉 부분(35a)은 정지되어 있고, 이에 따라 션트 표면(42a)과 맞물린다.

도 2b는, CPA 디바이스(3)가 잠금해제 포지션에서 잠금 포지션으로 이동된 도 2a의 도면을 도시한다. 이 포지션에서, 프롱(45a)은 정합 방향(x)으로 이동하고, 방향(y)과 반대 방향으로 접촉 부분(35a)을 변위시켰다. 이에 따라, 프롱(45a)은 션트 아암(33a)의 벌징된 접촉 표면(39a)과 도 2b에서 프롱(45a)에 의해 은닉되는 션트 표면(42a)의 맞물림을 분리하고, 션트(27)에 의한 전기 단자들(23a, 23b)의 단락이 리프팅되었다. CPA 디바이스(3)는 전기 단자들(23a, 23b)이 아니라 션트(27)만을 변위시켰다. 이는 전기 접촉부들의 내구성을 증가시킬 수 있다.

도 3은 CPA 디바이스(3)의 3차원 사시도이다. CPA 디바이스(3)는, 본체(47), 및 본체(47)로부터 정합 방향(x)으로 직각으로 돌출하는 2개의 변위 프롱들(45a, 45b)을 포함한다. CPA 디바이스(3)는 커넥터(100)의 하우징(1) 내측으로 CPA 디바이스(3)를 안내하기 위해 본체(47)의 각각의 코너에 4개의 안내 아암들(49a, 49b, 49c, 49d)을 더 포함한다. CPA 디바이스(3)는, 커넥터(100)와 그 정합 커넥터 사이의 연결을 보장하기 위한 2개의 차단 아암들(51a, 51b)을 더 포함한다.

도 4는, 2개의 션트 아암들(33a 33b) 및 션트 브리지(29)를 갖는 션트(27)의 3차원 사시도이다. 션트 아암들(33a, 33b)은 링크 부분들(37a, 37b) 및 접촉 부분들(35a, 35b)을 포함한다. 션트 브리지(29)는 션트 아암들(33a, 33b) 상의 링크 부분들(37a, 37b)을 링크한다. 링크 부분들(37a, 37b)은, 연결부(100)를 위한 하우징(1)의 하부 셸(7) 내의 대응 오목부들과 형상 끼워맞춤 연결을 설정하기 위해 후크들(53)을 더 포함하는 션트 브리지를 넘어서 더 연장된다.

접촉 부분들(35a, 35b)은 정합 방향(x)으로 적어도 부분적으로 연장되고, 귀금속, 특히 금으로 도금될 수 있는 벌징된 접촉 표면들(39a, 39b)을 포함한다. 귀금속의 사용은 접촉 저항을 감소시키고, 션트 표면들(42a, 42b)과의 접촉부의 내부식성을 증가시킨다.

캔틸레버 돌출부(43)는 정합 방향(x)에 직교하는 방향(z)으로 접촉 부분(35a)의 원위 말단부(41a)로부터 돌출된다. 이 실시예에서, 캔틸레버 돌출부(43)는, 캔틸레버 돌출부(43)가 2개의 션트 아암들(33a, 33b) 사이에 위치되도록 다른 접촉 부분(35b)의 원위 말단부(41b)를 향해 돌출된다.

캔틸레버 돌출부(43)는 제1 표면 부분(55) 및 제2 표면 부분(57)을 갖는다. 바람직하게는, 캔틸레버 돌출부(43)의 제1 표면 부분(55)은 세장형 공간(44)의 연장 방향과 평행하다. 즉, 이 실시예에서, 제1 표면 부분은 정합 방향(x)에 평행하게 배열된다. 대안적으로 또는 부가하여, 제1 표면 부분(55)은 벌징된 접촉 표면(39a)과 션트 표면(42a)의 맞물림에 직각으로 배열될 수 있다. 즉, 제1 표면 부분(55)은 x-z 평면에 평행하게 배열될 수 있다.

제1 및 제2 표면 부분들(55, 57)은 서로에 대해 각도(α)로 배열되며, α는 2개의 표면 부분들(55, 57) 사이의 예각이다. 각도(α)는 90° 초과 180° 미만의 각도 값을 갖는다. 예를 들어, 이 실시예에서, 각도(α)는 130° 내지 150°에 포함된 각도 값을 갖는다.

션트(29)는 바람직하게는 전기 전도성 재료의 단일체(single body)이다. 따라서, 션트(29)는 벌징된 접촉 표면들(39a, 39b) 사이에서 전기 회로를 단락시킬 수 있다. 부가하여, 션트는 단자들(23a, 23b)과 상이한 재료, 특히 션트의 제한된 사용을 위해 덜 귀한 재료, 예를 들어 구리 또는 알루미늄으로 제조될 수 있다.

접촉 부분들(35a, 35b)은, 링크 부분들(37a, 37b)이 하우징(1)에 끼워맞춤될 때, 링크 부분들(37a, 37b)과 함께 스프링들을 형성한다. 따라서, 접촉 부분들(35a, 35b)이, 예를 들어 세장형 공간(44)을 따라 삽입된 CPA 디바이스(3) 또는 시험 핀에 의해 기계적으로 구동될 때, 접촉 부분들(35a, 35b)은, 특히 정합 방향(x)에 직교하는 방향(y)을 따라 변위될 수 있다.

도 5는 션트(27) 및 전기 단자들(23a, 23b)의 3차원 사시도이며, CPA 디바이스(3)의 잠금해제 포지션에서의 이들 개개의 위치결정을 나타낸다. 도 5는, 정합 방향(x)을 따라 하우징(1)의 제2 말단부(11) 내측으로 연장되는 전기 단자들(23a, 23b)의 정합 부분들(59a, 59b)을 도시한다. 정합 부분들(59a, 59b)은 정합 전기 커넥터의 정합 핀들을 수용하도록 구성된다. 이에 따라, 전기 단자들(23a, 23b)은 제1 말단부(9)로부터 제2 말단부(11)까지 하우징(1)을 횡단하는 L-형상을 형성한다.

전기 단자들(23a, 23b)의 정합 부분들(59a, 59b)은 방향(y)과 반대 방향으로 돌출되는 돌기(jut)들(61a, 61b)을 포함한다. 돌기들(61a, 61b)은 션트 표면들(42a, 42b)을 외측방에 제공하며, 션트 표면들(42a, 42b)은 단락이 설정되도록 션트의 개개의 벌징된 접촉 표면들(39a, 39b)과 맞물린다.

도 6a 및 도 6b는, 커넥터의 성능을 체크하는 데 사용되는 전기 시험 신호가 확인(ascertained)되는 시험 절차 동안의 전기 커넥터(100)를 디스플레이한다. 도 6a에서, 커넥터(100)는 잠금해제 포지션에 있고, CPA 디바이스(3)는 하우징(1) 내측으로 완전히 푸시되지 않는다.

커넥터(100)는, 도 6a에서 보이지 않지만 도 5에 예시된, 전기 단자들(23a, 23b) 사이의 전기 신호를 측정할 수 있는 시험 상대부(testing counterpart)(200) 상에 장착된다. 시험 상대부(200)는, 시험 상대부(200)의 베이스플레이트(203)를 통해 정합 방향(x)을 따라 연장되는 통로(passageway)(201)를 포함한다. 전기 절연 재료로 제조된 테스트 핀(300)이 시험 상대부(200)의 통로(201)를 통해 그리고 하우징(1)의 개구(46)를 통해 세장형 공간(44) 내로 삽입된다.

도 6a에서, 시험 핀(300)이 부분적으로 삽입되고 그리고 핀(300)의 팁(301)이 캔틸레버 표면들(55 및 57)을 따라 캔틸레버 돌출부(43)와 맞물림에 따라, 벌징된 접촉 표면(39a)이 단지 션트 표면(42a)으로부터 맞물림해제되기 시작한다.

도 6b에서, 시험 핀(300)은 세장형 공간(44)을 통해 커넥터(100) 내에 완전히 삽입되었고, 핀(300)의 팁(301)은 이제 션트(29)를 단자들(23a, 23b)로부터 완전히 격리시킨다. 시험 핀(300)은 캔틸레버 표면(55 및/또는 57)과만 상호작용하기에 충분히 얇지만, 그 도금으로 벌징된 표면(39a)과 접촉하지 않는다.

하우징(1) 내의 별개의 션트(29)의 제공, 및 위에서 설명된 바와 같은 캔틸레버 돌출부(43)의 위치결정은, 션트 아암의 편리하고 안전한 외부 구동을 가능하게 한다. 특히, 전기 단자와 맞물릴 때의 접촉 부분의 변위가 용이해질 수 있다. 시험 핀(300)에 의한 외부 기계적 구동은 접촉 부분(35a)을 맞물림으로부터 멀어지게 원하는 방향으로 이동시키고, 그에 따라, 커넥터(100)의 손상 또는 수정의 위험 없이 단자들(23a, 23b)의 단락을 리프팅한다. 시험 핀(300)은 캔틸레버 돌출부(43)와만 상호작용하므로, 션트의 귀금속 도금된 부품이 손상될 수 없다. 그 결과, 전기 커넥터(100)는, CPA 디바이스(3)를 하나의 포지션에서 다른 포지션으로 반복적으로 이동시키지 않고 그리고 커넥터(100)를 정합 커넥터 디바이스와 연결할 필요 없이 신속하게 시험될 수 있다.

1 : 하우징
3 : CPA 디바이스
5 : 최상부 쉘
7 : 하부 쉘
9 : 하우징의 제1 말단부
11 : 하우징의 제2 말단부
13a, 13b : 절연 전기 전도체들
15 : 래치결합 설형부
17 : 래치결합 돌출부
19 : 최상부 쉘의 횡단 구멍
21 : 1차 접합 공간
23a, 23b : 전기 단자들
25 : 전기 단자(23a)의 접합 부분
27 : 션트
29 : 션트 브리지
31 : 최상부 쉘 상에 형성된 차단 리지
33a, 33b : 션트의 션트 아암들
35a, 35b : 션트의 션트 아암들의 접촉 부분들
37a, 37b : 션트의 션트 아암들의 링크 부분들
39a, 39b : 벌징된 접촉 표면들
41a, 41b : 션트 아암들의 접촉 부분들의 원위 말단부들
42a, 42b : 전기 단자들의 션트 표면들
43 : 캔틸레버 돌출부
44 : 하우징 내의 세장형 공간
45a : CPA 디바이스의 변위 프롱들
46 : 제2 말단부의 개구
47 : CPA 디바이스의 본체
49a, 49b, 49c, 49d : CPA 디바이스의 안내 아암들
51a, 51b : CPA 디바이스의 차단 아암들
53 : 링크 부분들의 후크들
55 : 캔틸레버 돌출부의 제1 표면 부분
57 : 캔틸레버 돌출부의 제2 표면 부분
59a, 59b : 전기 단자들의 정합 부분들
61a, 61b : 전기 단자들의 돌기들
100 : 전기 커넥터
200 : 시험 상대부
201 : 상대부에서의 통로
203 : 상대부의 베이스플레이트
300 : 시험 핀
301 : 시험 핀의 팁
X : 정합 방향
y, z : 정합 방향에 직교하는 방향들
α : 캔틸레버 돌출부의 제1 및 제2 표면들의 배열 각도

Claims

정합 방향(x)을 따라 정합 전기 커넥터와 정합되도록 구성된 자동차의 안전 구속 시스템(safety restraint system)을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입(squib-type) 커넥터로서,
하우징(1) ― 상기 하우징(1)은 제1 말단부(extremity)(9) 및 정합 방향(x)으로 연장되는 제2 말단부(11)를 가짐 ―,
2개의 전기 단자들(23a, 23b) ― 상기 단자들(23a, 23b) 각각은 상기 하우징(1)을 제1 말단부(9)로부터 제2 말단부(11)로 횡단함 ―,
2개의 단자들(23a, 23b)의 단락(short-circuiting)을 위한 션트(shunt)(27) ― 상기 션트(27)는 각각이 접촉 부분(35a, 35b) 및 링크 부분(37a, 37b)을 갖는 2개의 션트 아암들(33a, 33b), 및 상기 션트 아암들(33a, 33b)의 링크 부분들(37a, 37b)을 링크하는 션트 브리지(shunt bridge)(29)를 가짐 ―, 및
정합 커넥터와 커넥터(100)의 정합을 보장하기 위한 CPA(connector position assurance) 디바이스(3) ― 상기 CPA 디바이스(3)는 잠금해제 포지션과 잠금 포지션 사이에서 상기 하우징(1) 내에서 이동 가능하게 배열되고, 상기 CPA 디바이스(3)는 단자들(23a, 23b)의 단락을 리프팅하도록 구성됨 ―를 포함하고,
상기 션트 아암들(33a, 33b)의 링크 부분들(37a, 37b) 및 상기 션트 브리지(29)는 상기 하우징(1) 내에 끼워맞춤되고,
상기 접촉 부분들(35a, 35b) 중 각각의 접촉 부분이 그 개개의 전기 단자(23a, 23b)와 탄성적으로 맞물리며,
상기 2개의 션트 아암들(33a, 33b) 중 적어도 하나의 접촉 부분(35a, 35b)은, 상기 CPA 디바이스(3)가 잠금 포지션으로 이동될 때 상기 CPA 디바이스(3)에 의해 변위되도록 구성되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 접촉 부분(35a, 35b)은 상기 정합 방향(x)으로 적어도 부분적으로 연장되고, 그리고 제2 방향(z) 특히, 상기 정합 방향(x)에 직교하는 제2 방향(z)으로 상기 접촉 부분(35a)으로부터 돌출되는 캔틸레버 돌출부(cantilever protrusion)(43)를 포함하는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제2 항에 있어서,
상기 캔틸레버 돌출부(43)는 상기 션트 아암(33a)의 접촉 부분(35a)의 원위 말단부(distal extremity)(41a)로부터 돌출되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제2 항 또는 제3 항에 있어서,
상기 캔틸레버 돌출부(43)는 다른 접촉 부분(35b)을 향해 돌출되고, 그에 따라 상기 캔틸레버 돌출부(43)는 2개의 션트 아암들(33a, 33b) 사이에 위치되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캔틸레버 돌출부(43)는 제1 표면 부분(55) 및 제2 표면 부분(57)을 포함하며, 상기 제1 표면 부분(55) 및 상기 제2 표면 부분(57)은 서로에 대해 각도(α)로 배열되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 접촉 부분(35a, 35b)은 전기 단자(23a, 23b)의 개개의 표면(43a, 43b)과 맞물리도록 구성된 벌징된 접촉 표면(bulged contact surface)(39a, 39b)을 포함하는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벌징된 접촉 표면은 귀금속, 바람직하게는 금으로 도금되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 션트 아암들(33a, 33b)의 상기 링크 부분들(37a, 37b) 및 상기 션트 브리지(29)는 형상 끼워맞춤(form fit) 및/또는 마찰 끼워맞춤(friction fit)에 의해 상기 하우징에 끼워맞춤되는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커넥터(100)는 상기 하우징의 제2 말단부(11)에 있는 개구(46)로부터 상기 션트(27)의 캔틸레버 돌출부(43)까지 연장되는 세장형 공간(elongated space)(44)을 포함하는,
자동차의 안전 구속 시스템을 위한 전기 커넥터, 특히 에어백 시스템을 위한 스퀴브-타입 커넥터.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른, 전기 커넥터(100)를 시험하기 위한 시험 방법으로서,
상기 방법은,
i. 커넥터(100)의 하우징(1) 내에 CPA 디바이스(3)를 잠금해제 포지션으로 배열하는 단계,
ii. 2개의 전기 단자들(23a, 23b) 사이의 전기 신호를 측정하도록 구성된 시험 상대부(200) 상에 상기 커넥터(100)를 배치하는 단계,
iii. 단자들(23a, 23b)의 단락이 리프팅되도록, 션트 아암(33a, 33b)의 적어도 하나의 접촉 부분(35a, 35b)을 변위시키도록 상기 시험 상대부(200)의 시험 핀(300)을 구동시키는 단계, 및
iv. 2개의 전기 단자들(23a, 23b) 사이의 전기 신호를 측정하는 단계를 포함하는,
전기 커넥터를 시험하기 위한 시험 방법.