KR20100129304A

KR20100129304A - 로우 프로파일 단자 위치 확정 부재를 구비하는 커넥터 조립체

Info

Publication number: KR20100129304A
Application number: KR1020107021052A
Authority: KR
Inventors: 존 레이몬드 셔이
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 코포레이션
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2009-03-25
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2029-03-25
Also published as: WO2009120333A3; CN101981756A; MX2010010526A; JP5311427B2; US20090247000A1; US7867042B2; WO2009120333A2; CN101981756B; KR101140979B1; JP2011515820A

Abstract

전기 커넥터 하우징과 TPA를 구비하는 전기 커넥터 조립체를 설명한다. 전기 커넥터 하우징은 개구부들에 의해 접근되는 단자 수용 공동들을 구비한다. 래칭 돌출부들은 개구부들 내에 배치된다. TPA는 전기 커넥터 하우징 내에 삽입가능하고, 래칭 돌출부들과 협동하는 래칭을 갖는다.

Description

로우 프로파일 단자 위치 확정 부재를 구비하는 커넥터 조립체{CONNECTOR ASSEMBLY WITH A LOW PROFILE TERMINAL POSITION ASSURANCE MEMBER}

본 발명은 일반적으로 전기 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 전기 단자들을 적절히 로딩하는 것을 보장하기 위한 로우 프로파일 단자 위치 확정 부재(TPA)를 구비하는 커넥터 조립체에 관한 것이다.

전기 커넥터 분야에서는 완전히 로딩된 커넥터 조립체를 이 조립체의 엔드 애플리케이션에 설치하기 전에 전기 단자 또는 컨택트가 완전히 배치되는 것을 보장하는 TPA를 제공하는 것이 알려져 있다. 이러한 TPA를 구비하는 조립체는 자동차용으로 많이 활용되며, 단자 또는 컨택트가 커넥터에 완전히 로딩되지 않을 때 자동차용 하네스(harness)에 있어서 개방(open) 회로를 야기할 수 있다. 이는 다시 문제점을 분리하여 고치는 데 상당한 비용과 노력을 야기할 수 있다. 이러한 TPA는 일반적으로 전기 커넥터 하우징의 단자 래칭 장치에 인접하여 배치되는 위치로 삽입가능하다. 또한, 커넥터 하우징의 전면을 통해 삽입가능하며, 단자 자체가 완전히 삽입될 때에만 그리고 하우징 내의 단자 래치가 단자 잠금 위치에 있을 때 완전히 삽입될 수 있는 TPA를 구비하는 것도 일반적이다.

일반적으로, TPA 장치에 대한 일부 유형의 래칭 메커니즘은, 다수의 위치에서 TPA를 래칭하며, 즉, 적어도 TPA가 완전히 삽입되지 않고 단자들이 삽입될 수 있는 제1 위치 및 단자 위치가 완전히 잠가지는 제2 위치에서 TPA를 래칭하고, 이에 따라 단자들이 완전히 로딩되는 것을 보장한다. 래칭을 추가함으로써, 래칭이 발생하기 위해 래칭면들이 겹쳐지려면 소정량의 수직 또는 수평 공간을 필요로 한다는 점에서 전기 커넥터의 설계, 특히, TPA의 설계가 좀 더 복잡해진다. 문제는 이러한 과도한 공간이 전체 커넥터 인터페이스의 부피를 더욱 커지게 하여, 이러한 전체 커넥터 인터페이스는 소정의 설계나 소정의 기존 인터페이스를 고려해 볼 때 이용가능하지 않을 수 있다.

그 해결책은 전기 커넥터 조립체에 의해 제공되며, 이 전기 커넥터 조립체는 전면(front face)과 수용면 간에 연장되는 적어도 하나의 단자 수용 공동을 갖는 전기 커넥터 하우징을 포함한다. 전기 커넥터 하우징은 단자 수용 공동에 인접하는 개방 영역 및 단자 수용 공동에 인접하여 배치된 단자 유지 래치를 포함한다. 단자 위치 확정 부재(terminal positioning assurance member; TPA)는 전기 커넥터 하우징 내에 수용되고, 개방 영역 내에서 동작하는 래칭 메커니즘을 갖고, TPA를 제1 및 제2 위치에서 유지하고, 여기서 제1 위치에서는 전기 단자가 단자 수용 공동 내에 배치될 수 있고, 제2 위치에서는 단자가 완전 로딩 위치에 있는 것을 TPA가 보장한다.

본 발명은 전기 단자들을 적절히 로딩하는 것을 보장하기 위한 로우 프로파일 단자 위치 확정 부재(TPA)를 구비하는 커넥터 조립체를 제공한다.

도 1은 전기 커넥터 조립체의 전면을 통해 TPA를 수용하도록 준비되어 있으며 전기 컨택트를 수용하도록 준비되어 있는 것으로 도시된 전기 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전기 커넥터 조립체의 전기 커넥터 하우징의 전면 사시도이다.
도 3은 도 2의 전기 커넥터 하우징의 평면도이다.
도 4는 도 3의 4-4 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 5는 TPA의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 TPA의 후면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 바와 반대측의 TPA의 사시도이다.
도 8은 TPA를 수용하도록 준비된 도 2의 전기 커넥터 하우징을 도시하는 도이다.
도 9는 전기 단자들이 수용될 수 있는 제1 선 잠금 위치에서의 TPA를 도시하는 도이다.
도 10은 도 9의 조립체의 전면 사시도이다.
도 11은 도 10의 11-11 선을 따라 절취한 단면도이다.
도 12는 TPA가 완전히 설치된 커넥터 조립체의 사시도이다.
도 13은 TPA 부재가 완전히 설치된 도 11의 단면도와 유사한 단면도이다.

먼저 도 1을 참조해 보면, 전기 커넥터 조립체는 장치(4)에 접속가능한 참조 번호(2)로 도시되어 있다. 전기 커넥터 조립체(2)는 전기 커넥터 하우징(6), 단자 위치 확정 부재(TPA; 8), 주변 시일(seal; 10) 및 전기 단자(12)와 같은 부품들로 이루어질 수 있다. 절연 와이어(14)가 전기 단자(12)에 종단되고, 이러한 전기 단자가 부품(16)과 같은 별개의 시일을 포함할 수도 있다는 점을 이해하기 바란다. 부품들을 일반적으로 설명하였으므로, 이제 이러한 부품들의 다양한 상세를 더욱 상세히 설명한다.

이하 도 2와 도 3을 참조하여 전기 커넥터 하우징(6)을 더욱 상세히 설명한다. 도시한 바와 같이, 전기 커넥터 하우징(6)은 일반적으로 슈라우드부(shroud portion; 22)에 의해 둘러싸인 중앙 본체부(20)로 이루어진다. 중앙 본체부(20)는 전면(26)과 수용면(28) 간에 연장되는 단자 수용 공동들(24)을 구비한다. 중앙 본체부(20)는 또한 벽(32)을 통해 단자 수용 공동들(24) 내로 연장되는 인터럽션 또는 절단부(30)에 의해 정의된다. 이는 또한 단자 수용 공동들(24)과 길이 방향으로 정렬된 슬롯들에 의해 정의될 수 있는 개방 영역들(34)을 정의한다. 인터럽션(30)은 그 구성에 있어서 직사각형이며 도브테일면들(dovetail surfaces; 36)로서 정의된 측면 가장자리들 간에 연장된다.

도 4에 잘 도시한 바와 같이, 개방 영역들(34)은, 돌출부들(40)을 측면 가장자리 상에 갖는 리브(rib; 38)의 형태로 상위벽(upper wall) 옆에 위치하며 슬롯(34) 내로 연장된다. 각 돌출부(40)는 유지 부재를 정의하며, 순방향으로 향하는 면 또는 가장자리(44) 및 역방향으로 향하는 유지면 또는 가장자리(46)를 갖는다. 도 3에 잘 도시한 바와 같이, 리브(38)의 상부는 도브테일면들(36)과 함께 인터럽션(30)의 모서리들을 정의하는 면들(48)과 평면을 이룬다.

도 4를 다시 참조해 보면, 단자 유지 래치(60)는 단자 수용 공동(24) 내로 연장되고 이 공동에 인접하는 것으로 도시되어 있으며, 더 상세히 후술하는 바와 같이 전기 단자(12)(도 1)를 유지하기 위한 순방향으로 향하는 숄더(62) 및 캠면(camming surface; 64)을 갖는다. 도 2와 도 4에 잘 도시한 바와 같이, 단자 유지 래치(60)는 캠 리브(camming rib; 68)를 포함하며, 이하에서 더욱 상세히 설명한다. 전기 커넥터 하우징(6)은 후면 공동부(70)를 더 포함하고, 이 후면 공동부는 전기 단자(12)(도 1)를 내부에 수용하고 별개의 시일(16)(도 1)과 협동하도록 프로파일링된 내경(72)을 갖는다.

이제 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여, TPA(8)를 더욱 상세히 설명한다. TPA(8)는 일반적으로 외단 또는 전단(front end; 82), 내단(inner end; 84) 및 측벽들(86, 88)을 갖는 평면형 본체부(80)로 이루어진다. 측벽들(86, 88)은 도 6에 잘 도시되어 있듯이 도브테일면들(90)로서 정의된 측면 가장자리들을 갖고, 이러한 도브테일면들은 후술하는 바와 같이 전기 커넥터 하우징(6)에 대하여 도브테일면들(36)과 협동한다. TPA(8)는 각 단들(82, 84)로부터 외팔보 형으로 되며 그 사이에 공간(96)이 정의된 외팔보(cantilever) 래치들(92, 94)로 이루어진 래칭 메커니즘을 더 포함한다. 외팔보 래치들(92, 94)에 의해 형성된 래칭 메커니즘은 평면형 본체부(8)와 대략 평면을 이룬다. 외팔보 래치(92)는 래칭 캐치들(latching cathces; 102, 104)을 갖는 외팔보 빔(100)으로 이루어진다. 래칭 캐치(102)는 래칭면들(106, 108)을 갖는 반면 래칭 캐치(104)는 래칭면들(110, 112)을 갖는다. 한편, 외팔보 래치(94)는 래칭면(124)과 램프(ramp; 126)를 갖는 래칭 캐치들(120, 122)을 포함하는 반면 래칭 캐치(120)는 래칭면(128)과 램프(130)를 포함한다.

계속 도 5를 참조해 보면, TPA(8)는, 더욱 구체적으로 전단(82)은, 본 명세서에서 설명하는 바와 같이 리드인(lead-in) 면들(142)을 갖는 연장부들(140)을 포함한다. 반대측 내단(84) 상에는, 캠 리브들(68)(도 2)의 폭과 상보되는 폭을 갖고 또한 본 명세서에서 더욱 상세히 설명되는 캠면들(146)이 배치된다. 마지막으로, 단자 유지 래치(60)를 잠금 위치에서 유지하는 데 사용되는 백업면(150)이 내단(84)에 배치된다.

이제 도 8 내지 도 13을 참조하여, 전기 커넥터 조립체들의 조립과 이용을 설명한다. 먼저 도 8에 도시한 바와 같이, TPA(8)는 전기 커넥터 하우징(6)의 앞에 제시되며, 보다 상세하게, TPA(8)는 도브테일면들(36, 90)을 이용하는 인터럽션(30)에 상보적인 방식으로 제시된다. 일단 도브테일면들(36, 90)이 정렬되면 TPA(8)가 도 9에 도시한 위치를 향하여 내측으로 미끄러지도록 TPA가 인터럽션(30)과 상보적인 방식으로 프로파일링된다는 점을 인식하기 바란다. 또한, 래칭 캐치들(102, 122 및 104, 120)(도 5)이 리브(38) 옆에 있고, 슬롯들(34)(도 2)과 정렬되며, 돌출부들(40)(도 2)과 접하도록 프로파일링되어 TPA(8)의 제1 선 잠금(pre-locked) 위치를 정의한다는 점을 인식하기 바란다. 이는 돌출부(40)가 래칭 캐치들(102, 122) 사이에 그리고 공간(96)에 래칭되어 있으며 래칭 캐치들(102, 122)이 슬롯(34) 내에 있는 도 11에 잘 도시되어 있다.

보다 구체적으로, 도 11의 위치에서는, 래치면들(106, 124)(도 5 참조) 사이에 면들(44, 46)(도 4 참조)이 포획된다는 점을 인식하기 바란다. 이 위치에서, 그리고 11에 도시한 바와 같이, 단자(12), 절연 와이어(14) 및 별개의 시일(16)은 후면 공동부(70) 내에 삽입될 수 있고 이에 의해 전기 단자(12)의 전단이 단자 유지 래치(60)의 캠면(64)과 접하여, 후면 공동부의 내부에 전기 단자(12)가 완전히 배치될 때까지 래치(60)를 아래로 탄력적으로 편향시킨다. 이어서, 래치(60)는 개구부(160)(도 1)와 같은 단자의 개구부에 수용되는 곳으로 다시 편향된다. TPA(8)가 일부만 삽입되면, 래치(60)는 하향 편향되어 단자(12)를 수용할 수 있다. 단자(12)가 단자 수용 공동(24) 내로 완전히 삽입되지 않으면, 유지 래치(60)는 편향된 위치에 머물고, 유지 래치(60)의 전단은 내단(84)의 통과를 방지한다. 따라서, TPA(8)는 완전 잠금 위치로 이동할 수 없다. 이것은 부분적으로 삽입된 단자를 나타내려는 것이다.

TPA(8)가 전기 커넥터 하우징(6) 내로 이동하여 도 12에 도시한 위치로 계속 이동함으로써, TPA(8)와 단자 유지 래치들(60) 간의 임의의 스터빙(stubbing)을 방지하는 면들(146)(도 5)을 이용하여 백업면(backup surface; 150)(도 11)이 단자 유지 래치(60) 아래에서 수용될 수 있으며, 도 13에 도시한 위치로 수용될 수 있다. 제2 완전 삽입 위치에서, 그리고 도 13에 도시한 바와 같이, 래칭면(108)은 완전 삽입 위치에서 TPA를 유지하도록 면(46)을 지지하며 배치된다. 도 12와 도 13의 완전 삽입 위치에서, TPA(8)는 래치(60)가 개방 위치로 휘어져 단자가 회수되는 것을 방지한다.

TPA(8)는 또한 전기 커넥터 하우징(6)에 상보면들을 제공한다. 보다 구체적으로, 그리고 도 12에 도시한 바와 같이, 연장부들(140) 상의 리드인 면들(142)은 공동들(24) 내에 삽입되는 결합 컨택트 탭(mating contact tab; 도시하지 않음)을 위한 상보적 리드인 면을 제공하는 리드인 면들(170, 172)과 정렬된다. 또한, 돌출부들(40)이 슬롯(34)의 측면 가장자리들 상에 배치되므로, 래칭 캐치들(102, 104, 120, 122)은 슬롯(34)에 의해 정의된 영역 내에서 동작하고, 이에 따라 (도 13에 도시한 바와 같이) 수직 방향으로 필요로 하는 공간의 부피를 최소화하여 전기 커넥터(2)의 전체 프로파일을 최소화한다.

Claims

전면(front face; 26)과 수용면(28) 간에 연장되는 적어도 하나의 단자 수용 공동(24)을 구비하며, 상기 단자 수용 공동에 인접하는 개방 영역(34) 및 상기 단자 수용 공동에 인접하여 배치된 단자 유지 래치(60)를 포함하는 전기 커넥터 하우징(6)과,
상기 전기 커넥터 하우징 내에 수용가능하며, 상기 개방 영역 내에서 동작하며 상기 TPA를 제1 및 제2 위치에서 유지하는 래칭 메커니즘(92, 94)을 갖는 단자 위치 확정 부재(terminal positioning assurance; TPA)(8)를 포함하고,
상기 제1 위치에서는 상기 단자 수용 공동 내에 전기 단자(12)가 배치될 수 있고, 상기 제2 위치에서는 상기 단자가 완전 로딩 위치에 있는 것을 상기 TPA가 보장하는, 전기 커넥터 조립체(2).
제1항에 있어서,
상기 개방 영역은 상기 단자 수용 공동(24)과 길이 방향으로 정렬되는 상기 전기 커넥터 하우징(6)의 슬롯(34)에 의해 형성되는, 전기 커넥터 조립체.
제2항에 있어서,
상기 슬롯(34)은 상기 전면(26)으로부터 상기 단자 유지 래치(60)에 인접하는 위치로 연장되는, 전기 커넥터 조립체.
제3항에 있어서,
적어도 하나의 유지 부재(40)가 상기 슬롯(34)의 측면 가장자리로부터 연장되고, 상기 슬롯 내로 연장되는, 전기 커넥터 조립체.
제4항에 있어서,
상기 TPA는 상기 래칭 메커니즘(92, 94)과 구성에 있어서 대략 평면을 이루는 평면형 본체부(80)로 구성되고, 상기 래칭 메커니즘은 상기 평면형 본체부의 면과 대략 평면을 이루는, 전기 커넥터 조립체.
제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 유지 부재는 상기 슬롯(34)의 측면으로부터 연장되며 순방향으로 향하는 면(44)과 역방향으로 향하는 면(46)을 포함하는 돌출부(40)로 구성되는, 전기 커넥터 조립체.
제6항에 있어서,
상기 래칭 메커니즘은 서로를 향하여 연장되며 상기 단자 수용 공동과 길이 방향으로 대략 정렬되며 공간(96) - 상기 공간은 상기 제1 위치에서 상기 돌출부(40)를 포획함 - 이 사이에 정의되는 래칭 캐치들(latching catches; 102, 104, 120, 122)을 갖는 두 개의 외팔보(cantilever) 래치(92, 94)로 구성되는, 전기 커넥터 조립체.
제1항에 있어서,
상기 TPA는 상기 전기 커넥터 하우징과 합치(conform)하며 상기 단자 수용 공동(170, 172)과 상기 전면(142)의 일부를 정의하는, 전기 커넥터 조립체.
제14항에 있어서,
상기 전기 커넥터 하우징은 복수의 상기 단자 수용 공동 위에 인터럽션(30)을 갖고, 상기 TPA는 상기 인터럽션의 프로파일과 합치하는, 전기 커넥터 조립체.
제15항에 있어서,
상기 인터럽션은 측면 가장자리들(36)을 상기 TPA의 측면 가장자리들(90)인 유사 프로파일과 합치시킴으로써 정의되는, 전기 커넥터 조립체.