KR20240033807A - 와이어 하니스 연결장치 - Google Patents

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KR20240033807A
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Abstract

본 발명은 와이어 하니스 연결장치에 관한 것이다.
본 발명은, 와이어 하니스 연결장치에 있어서, 파이프 형상의 제1부재, 상기 제1부재의 일단부에 결합하는 플랜지 형상의 제2부재, 상기 제1부재의 타단부에 형성되는 여러 개의 단자인 제1단자 유닛, 상기 제2부재에 형성되는 여러 개의 단자인 제2단자 유닛, 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2유닛의 단자를 전기적으로 연결하며 상기 제1부재와 제2부재의 내부에 매립되도록 설치되는 여러 개의 와이어인 와이어 유닛을 포함하는 제1커넥터; 상기 제1커넥터의 제1부재가 삽입될 수 있도록 상기 자동차에 형성된 판에 형성되는 관통공; 상기 제1커넥터의 제1단자 유닛에 대응되는 여러 개의 단자인 제3단자 유닛을 포함하며 상기 판을 기준으로 제1커넥터의 반대쪽에 배치되는 제2커넥터; 상기 관통공과 상기 제1커넥터 사이에 설치되어 상기 제2부재를 상기 관통공이 형성된 판으로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 탄성가압부재; 및, 상기 제1커넥터를 제1단자 유닛과 제3단자 유닛이 전기적으로 접촉하지 않은 제1위치에서 상기 제1커넥터가 상기 탄성가압부재를 가압한 상태로 상기 관통공을 관통하여 제1단자 유닛과 제3단자 유닛이 전기적으로 연결되는 제2위치로 이동시ㅋ고 제2위치에 위치하도록 임시고정하는 임시고정수단;을 포함하는 와이어 하니스 연결장치를 제공한다.

Description

와이어 하니스 연결장치{Wire Harness Connection Structure}
본 발명은 와이어 하니스 연결장치에 관한 것이다.
자동차용 도어에는 윈도우를 내리거나 올리도록 조작하는 스위치나 램프 스위치, 스피커의 볼륨 스위치, 시트를 구동하기 위한 스위치 등 다양한 스위치가 설치되고 이러한 각각의 스위치는 와이어 하니스에 의해 각각의 스위치에 의해 입력받은 신호를 처리할 구성(예를 들어 윈도우를 올리거나 내리는 구동수단이나 시트를 구동하는 구동수단)과 연결된다.
이처럼 와이어 하니스는 전기적으로 연결되어야 할 구성들을 전기적으로 연결하는 와이어의 조합이다. 종래의 와이어 하니스는 도 1에 도시된 바와 같은 커넥터에 의해 단자와 연결되는데 커넥터와 단자의 결합은 커넥터(1)에 형성된 구멍(2)에 단자의 핀(미도시)을 삽입하는 형식이다. (도 1에 도시된 커넥터는 일반적으로 사용되는 커넥터의 한 예시이다)
이러한 커넥터는 결합과 분리를 용이하게 할 수 있도록 구성되어 있음에도 불구하고 자동차의 도어와 같이 작업 공간이 충분하지 않은 곳에 설치되는 경우에는 결합이나 분리 작업에 어려움을 겪는 경우가 있는데, 제대로 결합이 되지 않는 경우에는 단자간 전기적 연결이 이루어지지 않아 스위치에 의한 동작이 이루어지지 않는 문제가 있고, 분리 과정에서 커넥터에 손상이 발생하는 경우 분리가 더욱 어려워지는 문제도 발생할 수 있다.
본 발명은 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 단자와 견고하게 결합하면서도 분리와 결합이 용이한 와이어 하니스 연결장치를 제공하는 것이다.
전술한 과제의 해결 수단으로서 본 발명은,
와이어 하니스 연결장치에 있어서,
파이프 형상의 제1부재, 상기 제1부재의 일단부에 결합하는 플랜지 형상의 제2부재, 상기 제1부재의 타단부에 형성되는 여러 개의 단자인 제1단자 유닛, 상기 제2부재에 형성되는 여러 개의 단자인 제2단자 유닛, 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2유닛의 단자를 전기적으로 연결하며 상기 제1부재와 제2부재의 내부에 매립되도록 설치되는 여러 개의 와이어인 와이어 유닛을 포함하는 제1커넥터;
상기 제1커넥터의 제1부재가 삽입될 수 있도록 상기 자동차에 형성된 판에 형성되는 관통공;
상기 제1커넥터의 제1단자 유닛에 대응되는 여러 개의 단자인 제3단자 유닛을 포함하며 상기 판을 기준으로 제1커넥터의 반대쪽에 배치되는 제2커넥터;
상기 관통공과 상기 제1커넥터 사이에 설치되어 상기 제2부재를 상기 관통공이 형성된 판으로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 탄성가압부재; 및,
상기 제1커넥터를 제1단자 유닛과 제3단자 유닛이 전기적으로 접촉하지 않은 제1위치에서 상기 제1커넥터가 상기 탄성가압부재를 가압한 상태로 상기 관통공을 관통하여 제1단자 유닛과 제3단자 유닛이 전기적으로 연결되는 제2위치로 이동시ㅋ고 제2위치에 위치하도록 임시고정하는 임시고정수단;을 포함하는 와이어 하니스 연결장치를 제공한다.
상기 임시고정수단은,
상기 제1부재를 관통하고 헤드와 수나사부를 포함하는 나사와 상기 제2커넥터에 마련되며 상기 수나사부와 대응되는 암나사부를 포함하여,
상기 나사가 회전함에 따라 상기 나사의 헤드가 상기 제1커넥터를 상기 제2위치로 이동시킨 상태로 위치고정하는 것이 바람직하다.
상기 와이어 유닛의 와이어는 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2단자 유닛의 단자를 1:1로 연결하며 상기 제1단자 유닛의 단자수와 제2단자 유닛의 단자수는 동일하거나
상상기 와이어 유닛의 와이어는 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2단자 유닛의 단자를 1:다(多) 또는 다(多):1로 연결하며 상기 제1단자 유닛의 단자수와 제2단자 유닛의 단자수는 서로 다를 수 있다.
상기 판 중 관통공이 형성된 부분에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 제1커넥터가 수용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 단자와 견고하게 결합하면서도 분리와 결합이 용이한 와이어 하니스 연결장치를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 와이어 하니스 단자의 하나의 예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 와이어 하니스 연결장치의 분리 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 제1커넥터를 설명하기 위한 도면.
도 4는 제1커넥터가 제1위치에 있는 상태를 도시한 단면도.
도 5는 제1커넥터가 제2위치에 있는 상태를 도시한 단면도.
도 6은 임시고정 수단의 다른 예를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하기로 한다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 와이어 하니스 연결장치의 분리 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 제1커넥터를 설명하기 위한 도면, 도 4는 제1커넥터가 제1위치에 있는 상태를 도시한 단면도. 도 5는 제1커넥터가 제2위치에 있는 상태를 도시한 단면도. 도 6은 임시고정 수단의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 와이어 하니스 연결장치는 와이어 하니스를 설치하기 위하여 다른 단자랑 결합하는 장치로서, 자동차의 도어 내부에 설치될 수도 있고, 다른 장치에 사용될 수도 있는데 본 실시예에서는 자동차의 도어 내부에 설치되는 것으로 하며 후술하는 와이어 하니스가 설치되는 장치란 자동차의 도어이다.
본 실시예에 따른 와이어 하니스 연결장치는 제1커넥터(10), 관통공(20), 제2커넥터(30), 탄성가압부재(40) 및 임시고정수단(50)을 포함하여 구성된다.
상기 제1커넥터(10)는 제1부재(11), 제2부재(12), 제1단자유닛(111), 제2단자유닛(121), 와이어 유닛(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 제1부재(11)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 파이프 형상의 부재이다. 본 실시예에서는 원형의 파이프로 도시되어 있지만 원형에 한정되는 형상은 아니다.
상기 제2부재(12)는 상기 제1부재(11)의 일단부에 결합하는 플랜지 형상의 부재이다. 도면에서는 직육면체 형상으로 도시되어 있는데 제2부재(12) 역시 도시된 형상에 한정되지는 않는다.
상기 제1단자 유닛(111)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제1부재(11)의 타단부쪽에 형성된 여러 개의 제1단자(112)의 조합이다.
상기 제2단자 유닛(121)은 상기 제2부재(12)에 형성된 여러 개의 제2단자(122)의 조합이다.
상기 제1단자(112)와 제2단자(122)의 수는 필요에 따라 줄이거나 늘릴 수 있고, 제1단자(112)와 제2단자(122)의 배치형상은 제1단자(112)와 제2단자(122)의 갯수나 제1부재(11) 또는 제2부재(12)의 형상에 맞게 구성할 수 있다.
상기 와이어 유닛은 상기 제1단자 유닛(111)의 제1단자(112)와 제2단자 유닛(121)의 제2단자(122)를 전기적으로 연결하는 와이어로서 상기 제1부재(11)와 제2부재(12)의 내부에 매립되도록 설치된다. 따라서 와이어 유닛을 외부에서 육안으로 확인할 수 없어서 도시에서 생략하였다.
상기 제1단자(112)와 제2단자(122)는 동수로 연결될 수 있다. 제1단자(112)와 제2단자(122)가 동수로 연결된다는 것은 제1단자(112)와 제2단자(122)의 갯수는 동일하고, 제1단자(112)와 제2단자(122)를 전기적으로 연결하는 와이어의 수도 제1단자(112)나 제2단자(122)의 갯수와 동일하다는 의미이다.
상기 제1단자(112)와 제2단자(122)는 1:다(多) 또는 다(多):1로 연결될 수도 있다. 예를 들어 세 개의 전원 스위치와 하나의 전원 단자가 연결되는 경우라면 세 개의 제1단자(112)와 하나의 제2단자(122)가 연결될 수 있다. 이 경우 제1단자(112)와 제2단자(122)의 수는 서로 다를 수 있고, 와이어 수는 상대적으로 숫자가 많은 단자의 갯수에 맞추어 설치할 수 있다.
상기 관통공(20)은 와이어 하니스가 설치되는 장치(본 실시예에서는 자동차의 도어 내부)에 설치되는 판(P)에 형성되는 구멍이다. 장치에 원래 설치되는 판에 관통공(20)을 형성하는 것이 바람직하지만 본 실시예의 와이어 하니스 연결장치가 설치되어야 할 부분에 관통공(20)을 마련하기 위해 적절한 판이 없는 경우라면 별도의 판을 제작하여 장치에 설치할 수도 있다.
상기 관통공(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 판(P)에 형성된 홈(21)에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 관통공(20)이 형성되어야 할 부분에 홈(21)을 만들고 그 홈(21)에 관통공(20)을 형성하는 것이다. 상기 제1커넥터(10)는 상기 홈(21)에 수용되어 설치된다.
상기 제2커넥터(30)는 상기 판(P)을 기준으로 상기 제1커넥터(10)의 반대편에 설치되는 구성으로서 제3단자 유닛(301)을 포함한다.
상기 제3단자 유닛(301)은 상기 제1단자 유닛(111)에 포함된 여러 개의 제1단자(112)에 각각 대응되는 여러 개의 제3단자(302)의 조합이다.
제1단자(112)에 대응되는 제3단자(302)란 제1커넥터(10)와 제2커넥터(30)가 접촉할 때 각각의 제1단자(112)와 각각의 제3단자(302)가 전기적으로 결합할 수 있는 위치에 배치된 제3단자(302)라는 의미이다.
상기 탄성가압부재(40)는 상기 관통공(20)과 상기 제1커넥터(10) 사이에 배치되어 상기 제1커넥터(10)를 관통공(20)이 설치된 판(P)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 구성으로서 도시된 바와 같이 코일 스프링이 이용될 수 있다.
상기 임시고정수단(50)은 상기 제1커넥터(10)를 제1위치에 위치하도록 임시고정하는 구성이다. 임시고정이라는 의미는 제1커넥터(10)를 위치고정시키되 영구적으로 고정하지는 않는다는 의미이다. 상기 제1위치란 도 4에 도시된 바와 같이 제1커넥터(10)의 제1단자 유닛(111)과 제2커넥터의 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 연결되는 위치이다. 제1커넥터(10)가 제1위치에 있기 위해서는 제1커넥터(10)가 탄성가압수단(40)을 가압하면서 관통공(20) 쪽으로 이동해야 한다. 한편, 도 5에 도시된 바와 같이 제1커넥터(10)가 탄성가압수단에 의해 관통공 반대쪽으로 이동하여 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)의 전기적 연결이 해제된 상태를 제2위치라 이름 붙이기로 한다.
상기 임시고정수단(50)은 나사(51)와 암나사부(52)로 구성된다.
상기 나사(51)는 도 2에 도시된 바와 같이 헤드(511)와 수나사부(512)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 나사(51)가 직선 운동을 할 때 제1커넥터(10)와 함께 움직일 수 있도록 헤드(511)의 형상이 구성된다. 예를 들어 제1커넥터(10)의 제1부재(10)가 원형의 파이프 형상이라면 헤드(511)의 외경이 제1부재(10)의 내경보다는 적어도 큰 형상이 되도록 하는 것이다.
상기 암나사부(52)는 상기 제2커넥터(30)에 형성된다.
상기 나사(51)가 암나사부(52)에 체결된 상태로 회전하면 나사(51)는 직선운동을 하게 되는데 이 직선 운동에 의해 나사(51)의 헤드(511)가 상기 제1커넥터(10)의 제2부재(12)를 관통공(20) 방향으로 가압하고, 제1커넥터(10)는 탄성가압부재(40)를 탄성변형시키면서 제2커넥터(30) 방향으로 이동한다. 상기 제1커넥터(10)의 이동에 의해 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 접촉하면 나사(51)의 회전을 멈추면 되고 이 상태로 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 결합한 상태로 임시고정된다.
만약 나사(51)를 전술한 방향의 반대방향으로 회전시키면 탄성가압부재(40)가 탄성복원하면서 제1커넥터(10)를 관통공(20)의 반대방향으로 가압하여 제1커넥터(10)가 제2커넥터(30)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되고, 도 5에 도시된 바와 같이 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)의 전기적 접촉이 해제되는 제2위치가 된다.
한편, 상기 임시고정수단(50)으로 전술한 나사(51)와 암나사부(52)를 사용하지 않을 수도 있다. 예를 들어 도 6에 도시된 바와 같이 제1부재(11)의 타단부쪽에 돌기(100)를 형성하고 관통공(20)에 "ㄴ"자 형상의 홈(101)을 형성하여 돌기(100)가 홈(101)에 삽입된 상태를 유지하도록 함으로써 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 결합한 상태를 임시고정할 수 있도록 할 수도 있다. 이를 위해 돌기(100)가 홈(101)에 삽입된 상태를 유지하기 위해서는 제1커넥터(10)를 회전시켜 돌기가 "ㄴ" 형상의 홈 중 가장 아래쪽에 있는 변형상 부분에 위치시키면 된다. 그러면 탄성가압수단(40)의 탄성복원력이 작용하더라도 돌기(100)가 홈에 고정되어 있으므로 제1커넥터(10)와 제2커넥터(30)가 전기적으로 결합한 상태인 제1위치에서 임시고정 된다.
이때 제2커넥터(30)의 제3단자 유닛(301)이 상기 제1단자 유닛(111)과 전기적 결합을 유지한 상태에서 제2커넥터(30)와 도면상의 화살표 방향으로 회전가능하게 결합할 수도 있다.
이하에서는 전술한 와이어 하니스 연결장치를 이용하여 와이어 하니스를 연결하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
우선 도 3에 도시된 바와 같이 제1커넥터(10)의 제2단자(122)에 와이어 하니스의 와이어(W)를 연결한다. 와이어(W)는 개별적으로 연결할 수도 있고, 여러 개의 와이어 조립체를 그대로 제2단자(122)와 연결할 수도 있다.
제2단자(122)에 와이어(W)가 연결된 상태에서 나사(51)를 회전시켜 제2위치에 있는 제1커넥터(10)를 제2커넥터(20) 방향으로 이동시켜 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 접촉하게 한 상태를 임시고정하면 결합이 완료된다.
만약 수리나 보수 등의 이유에 의해 제1단자 유닛(11)과 제3단자 유닛(301)의 전기적 연결을 해제할 필요가 있는 경우에는 나사(51)를 반대방향으로 회전시키면 탄성가압부재(40)가 탄성복원하면서 제1커넥터(10)가 제2커넥터(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 제1단자 유닛(111)와 제3단자 유닛(301)의 전기적 연결이 해제되고, 제1커넥터(10)을 분리해낼 수 있게 된다.
만약 도 6에 도시된 형태의 임시고정수단을 사용하는 경우 제1커넥터(10)에 관통공 방향의 힘을 가하면 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 접촉하게 되면 연결이 완료되고, 이 상태에서 제1커넥터(10)를 일정각도 회전하면 제1단자 유닛(111)과 제3단자 유닛(301)이 전기적으로 연결된 상태가 임시고정된다.
수리나 보수 등의 이유에 의해 제1단자 유닛(11)과 제3단자 유닛(301)의 전기적 연결을 해제할 필요가 있는 경우에는 제1커넥터(10)를 임시고정을 해제하는 방향으로 회전시키면 탄성가압부재(40)가 탄성복원하면서 제1커넥터(10)가 제2커넥터(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 제1단자 유닛(111)와 제3단자 유닛(301)의 전기적 연결이 해제되고, 제1커넥터(10)를 분리할 수 있게 된다.
이처럼 나사를 회전시키거나 제1커넥터(10)를 누르고 일정각도 회전시킴으로 인해 제1위치를 유지할 수 있게 되고, 필요한 경우 나사를 반대방향으로 회전시키거나 제1커넥터(10)를 일정각도 회전시키면 임시고정이 해제되어 제1커넥터가 제2위치로 이동하게 된다. 매우 간단한 조작에 의해 단자들 사이의 전기적 결합과 결합 해제가 가능한 것이다.
한편, 종래에는 각각의 스위치와 구동 장치 사이의 전기적 연결을 개별적으로 하는 경우가 많았는데, 스위치가 많은 경우 연결작업이 번거로운 문제가 있었고 자동차의 문에 설치되는 스위치와 연결되는 전선의 작업이 어려운 문제도 있었다. 그런데 본 발명에 의하면 여러 개의 스위치와 연결된 와이어를 제2단자 유닛(121)에 연결하고, 각각의 구동 장치와 연결되는 와이어를 제2커넥터 유닛(30)의 제3단자 유닛(301)과 연결함으로써 여러 개의 스위치와 구동장치를 한 번에 전기적으로 결합할 수 있는 효과도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명함으로써 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 제공하였으나 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 범위 안에서 다양한 형태로 구체화될 수 있다.
10 : 제1커넥터 20 : 관통공
30 : 제2커넥터 40 : 탄성가압수단
50 : 임시고정수단

Claims (6)

  1. 와이어 하니스 연결장치에 있어서,
    파이프 형상의 제1부재, 상기 제1부재의 일단부에 결합하는 플랜지 형상의 제2부재, 상기 제1부재의 타단부에 형성되는 여러 개의 제1단자의 조합인 제1단자 유닛, 상기 제2부재에 형성되는 여러 개의 제2단자의 조합인 제2단자 유닛, 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2유닛의 단자를 전기적으로 연결하며 상기 제1부재와 제2부재의 내부에 매립되도록 설치되는 여러 개의 와이어인 와이어 유닛을 포함하는 제1커넥터;
    상기 제1커넥터의 제1부재가 삽입될 수 있도록 상기 와이어 하니스가 설치되는 장치에 형성된 판에 형성되는 관통공;
    상기 제1커넥터의 제1단자 유닛의 제1단자와 대응되는 여러 개의 제3단자의 조합인 제3단자 유닛을 포함하며 상기 판을 기준으로 제1커넥터의 반대쪽에 배치되는 제2커넥터;
    상기 관통공과 상기 제1커넥터 사이에 설치되어 상기 제2부재를 상기 관통공이 형성된 판으로부터 멀어지는 방향으로 탄성가압하는 탄성가압부재; 및,
    상기 제1커넥터가 상기 탄성가압부재를 가압한 상태로 상기 관통공을 관통하여 제1단자 유닛과 제3단자 유닛이 전기적으로 연결되는 제1위치에 상기 제1커넥터를 임시고정하는 임시고정수단;을 포함하는 와이어 하니스 연결장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임시고정수단은,
    상기 제1부재를 관통하고 헤드와 수나사부를 포함하는 나사와 상기 제2커넥터에 마련되며 상기 수나사부와 대응되는 암나사부를 포함하여,
    상기 나사가 회전함에 따라 상기 나사의 헤드가 상기 제1커넥터를 상기 제2위치로 이동시킨 상태로 위치고정하는 와이어 하니스 연결장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 와이어 유닛의 와이어는 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2단자 유닛의 단자를 1:1로 연결하며 상기 제1단자 유닛의 단자수와 제2단자 유닛의 단자수는 동일한 와이어 하니스 연결장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 와이어 유닛의 와이어는 상기 제1단자 유닛의 단자와 제2단자 유닛의 단자를 1:다(多) 또는 다(多):1로 연결하며 상기 제1단자 유닛의 단자수와 제2단자 유닛의 단자수는 서로 다른 와이어 하니스 연결장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 판 중 관통공이 형성된 부분에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 제1커넥터가 수용되는 와이어 하니스 연결장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 판 중 관통공이 형성된 부분에는 홈이 형성되어 상기 홈에 상기 제1커넥터가 수용되는 와이어 하니스 연결장치.
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