KR20090013697A - 파워 분배 모듈 및 헤더 어셈블리 - Google Patents

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아담 프라이스 타일러
더글라스 스콧 심슨
예쯔디 엔. 수나발라
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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

파워 분배 모듈은 전기 부품을 수용하도록 구성된 부품 챔버를 갖는 하우징을 포함한다. 하우징의 적어도 일부분은 쉴드 인터페이스를 규정한다. 헤더 어셈블리(18)은 하우징과 결합된다. 헤더 어셈블리(18)는 내부 바디부(102)와 외부 바디부를 갖는 헤더 바디(100)를 포함하고, 헤더 어셈블리(18)는 내부 및 외부 바디부 사이에 배치된 헤더 쉴드(110)를 더 포함한다. 헤더 쉴드(110)는 헤더 어셈블리가 하우징과 결합할 때 하우징의 쉴드 인터페이스와 맞물린다.
Figure P1020080074356
커넥터, 파워 분배 모듈, 헤더 어셈블리

Description

파워 분배 모듈 및 헤더 어셈블리{POWER DISTRIBUTION MODULE AND HEADER ASSEMBLY THEREFOR}
본 발명은 일반적으로 파워 분배 모듈에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 파워 분배 모듈에 헤더 어셈블리를 연결하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
자동차내에 존재하는 전기 부품이 증가하기 때문에, 자동차내에서의 파워 분배 시스템이 더욱 복잡해지고 있다. 따라서, 파워 분배 박스들이 많은 자동차들에서 공통적으로 사용되고 있다. 파워 분배 박스는 일반적으로 메인 파워 케이블에 의해 자동차의 배터리에 연결된다. 또한 탭 케이블이 파워 분배 박스에 연결되고 파워를 요하는 자동차내의 다양한 전기 부품들로 향한다. 공지된 파워 분배 박스들 중 적어도 일부는 헤더 커넥터와 결합하도록 구성된 헤더 어셈블리를 포함하며, 헤더 커넥터는 헤더 어셈블리에 플러그 접속될 수 있다.
헤더 어셈블리는 파워 분배 박스로부터 연장하고 헤더 커넥터를 위한 결합 인터페이스를 규정하는 헤더 하우징을 포함한다. 파워 분배 박스내에서 장착되고 적어도 일부가 헤더 하우징으로 연장하는 핀 단자(pin terminal)는 헤더 커넥터에 파워를 분배하기 위해 헤터 커넥터와 결합하는 방향쪽으로 향하게 된다. 헤더 하우징은 일반적으로 스크루(screw), 워셔(washer), 스레드 인서트(threaded insert)와 같은 잠금 장치에 의해 파워 분배 박스에 장착된다. 따라서 이러한 잠금 장치로 인해 파워 분배 모듈의 제조비용, 크기 그리고 설계 및 어셈블리의 복잡성에 문제점이 발생하게 된다.
또한, 종래 파워 분배 시스템은 일반적으로 12 볼트 배터리로부터 파워를 분배하는 저전압 분배 시스템으로 사용되도록 고안되었다. 이러한 시스템은 전기 자동차와 같은 일부 자동차들에 채택되는 고전압 시스템과 동작할 수 없다.
본 명세서에 개시된 파워 분배 시스템은 신뢰성 있는 방식으로 고전압 파워를 분배할 수 있으며 비용을 절감시킬 수 있다. 파워 분배 모듈은 내부에 전기 부품을 수용하도록 구성된 부품 챔버를 구비한 하우징을 포함한다. 하우징의 적어도 일부는 쉴드 인터페이스(shield interface)를 규정한다. 헤더 어셈블리는 하우징에 결합된다. 헤더 어셈블리는 내부 바디부 및 외부 바디부를 포함하는 헤더 바디를 포함하고, 헤더 어셈블리는 내부 바디부와 외부 바디부 사이에 배치된 헤더 쉴드를 더 포함한다. 헤더 쉴드는 헤더 어셈블리가 하우징에 접속될 때 하우징의 쉴드 인터페이스와 결합한다.
본 명세서에 개시된 파워 분배 시스템은 신뢰성 있는 방식으로 고전압 파워를 분배할 수 있으며 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 일실시예에 따라 형성된 파워 분배 모듈(10)의 일부 단면도이다. 파워 분배 모듈(10)은 파워 분배 시스템에서 사용되며, 헤더 어셈블리(18)와 결합될 수 있는 헤더 커넥터에 의해 메인 파워 컨덕터(12)로부터 파워를 탭 파워 컨덕터(14) 및 결합 커넥터(16)로 분배한다. 선택적으로, 2개 이상의 탭 파워 컨덕터 및/또는 헤더 어셈블리가 제공될 수 있다. 실시예에서, 파워 분배 모듈은 파워 분배 박스를 나타내지만 파워 분배 모듈은 파워를 분배하기 위한 다른 타입의 모듈, 예를 들면 파워 중계 박스(power junction box), 릴레이 모듈(relay module) 또는 이와 유사한 것들이 될 수 있다.
일실시예에서, 파워 분배 모듈(10)은 자동차 응용분야에 개조될 수 있고 예를 들어 자동차의 엔진실에 장착된다. 이와 같이, 파워 분배 모듈(10)은 높은 온도와 진동의 거친 환경에 처해진다. 파워 분배 모듈(10)은 이러한 거친 환경을 견디도록 견고하고 강하게 설계될 수 있다. 파워 분배 모듈(10)은 또한 습한 환경에 처해질 수도 있고, 주위 환경의 습기로부터 밀봉되도록 설계될 수 있다.
파워 분배 모듈(10)은 내부에 적어도 하나의 전기 부품(24)을 수용하는 부품 챔버(22)를 규정하는 하우징(20)을 포함한다. 일실시예에서, 하우징(20)은 부품 챔버(22)를 규정하는 하우징 바디(26)와 부품 챔버(22)를 커버하는 하우징 페이스플레이트(housing faceplate)(28)를 포함한다. 하우징 바디(26)는 박스 형태이며 프 레임 또는 다른 지지 구조물에 장착하기 위한 탭(30)을 포함할 수 있다. 그러나, 하우징 바디(26)의 형태는 내부에 수용되는 전기 부품(24)의 크기와 형태 및/또는 하우징(2)이 장착되는 위치의 크기에 따라 변할 수 있다. 또한, 다른 타입의 잠금 장치가 하우징(20)을 지지 구조물에 고정하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에서, 하우징 바디(26) 및 페이스플레이트(28)는 금속 물질과 같은 전도성 재료로 제조된다.
페이스플레이트(28)는 패스너(fastener)를 사용하는 것과 같이 하우징 바디(26)에 안정적으로 결합된다. 선택적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 페이스플레이트(28)와 하우징 바디(26) 사이에 실(seal)(32)이 제공된다. 실(32)은 고무 개스킷(rubber gasket)이거나, 페이스플레이트(28) 또는 하우징 바디(26) 중 하나에 적용된 실란트(sealant)와 같은 다른 타입의 실이 될 수 있다. 페이스플레이트(28)는 메인 파워 컨덕터(12) 및/또는 탭 파워 컨덕터(14)가 장착되는 컨덕터 장착부(34)를 포함한다. 페이스플레이트(28) 또한 헤더 어셈블리(18)가 장착되는 헤더 어셈블리 장착부(36)를 포함한다. 다른 실시예에서, 컨덕터 장착부(34) 및/또는 헤더 어셈블리 장착부(36)는 페이스플레이트(28)가 아닌 하우징 바디(26)상에 제공될 수 있다.
도시된 실시예에서, 페이스플레이트(28)는 일반적으로 평면이고 페이스플레이트(28)의 제1 측면(40)으로부터 연장하는 립(lip)(38)을 포함한다. 파워 컨덕터(12, 14) 및 헤더 어셈블리(18)는 일반적으로 페이스플레이트(28)의 제2 측면(42)으로부터 연장된다. 립(38)은 부품 챔버(22)내에 존재하고 하우징 바디(26) 에 대해 페이스플레이트(28)를 배치시킨다. 페이스플레이트(28)는 립(38)을 감싸며 립(38)으로부터 바깥쪽으로 배치된 그루브(44)를 포함한다. 실(32)은 그루브(44)내에 수용된다. 선택적으로, 페이스플레이트(28)는 페이스플레이트(28)의 제1 측면(40)으로부터 연장하는 부품 지지부(46)를 포함할 수도 있다. 전기 부품(24)은 부품 챔버(22)내에서 부품 지지부(46)에 의해 지지된다. 전기 부품(24)은 부품 지지부(46)에 결합될 수 있고 이러한 서브-어셈블리(sub-assembly)는 페이스플레이트(28)가 하우징 바디(26)에 장착되는 것에 따라 부품 챔버(22)로 적재될 수 있다.
메인 파워 컨덕터(12)는 컨덕터 장착부(34)에서 페이스플레이트(28)에 결합된다. 일실시예에서, 메인 파워 컨덕터(12)는 페이스플레이트(28)를 통해 연장하고 전기 부품(24)에서 종결되는 한쌍의 개별 배선들(미도시)을 갖는 쉴드 처리된 케이블을 나타낸다. 선택적으로, 메인 파워 컨덕터(12)는 파워 분배 모듈(10)에 고전압의 파워를 공급하는 고전압 케이블로서 구성될 수 있다. 고전압이란 인간에게 위험하고 생명을 위협할 정도의 전류량을 발생시킬 수 있는 임의의 전압으로 고려될 수 있다. 예를 들어, 고전압은 약 50 볼트를 초과할 수 있다. 일실시예에서, 메인 파워 컨덕터(12)는 약 300 볼트를 공급하도록 구성된다. 이러한 고전압은 일반적인 자동차 배터리인 12 볼트의 저전압과 비교될 수 있다. 고전압을 처리할 때, 특히 파워 컨덕터를 쉴드 처리(shielding)하는 것에 큰 주의를 하여야 한다. 또한, 부품 챔버(22) 및 배선들을 실 처리(sealing)하는데에도 주의를 기울여야 한다. 메인 파워 컨덕터(12)는 배터리와 같은 파워 공급원의 반대쪽에서 결합된다. 배선 중 하나 는 파워 공급원으로부터 양전하를 전기 부품(24)에 전송하고 다른 배선은 파워 공급원으로부터 음전하를 전기 부품(24)에 전송한다. 다른 타입의 케이블/컨덕터/배선들이 파워 분배 시스템의 일부분으로서 사용될 수 있다. 선택적으로, 탭 파워 컨덕터(14)가 이와 유사하게 페이스플레이트(28)에 결합될 수 있고 파워 분배 시스템이 파워를 분배하는 분배 요소 또는 부품의 반대쪽에서 결합될 수 있다. 예를 들어, 자동차 실시예에서, 분배 요소는 모터, 점화장치, 시동장치, 라디오, 또는 동작을 위해 파워를 요하는 다른 요소들일 수 있으며, 또는 분배 요소는 또 다른 파워 분배 모듈일 수 있다. 파워 분배 모듈(10)이 비 자동차 분야에서 사용될 때, 분배 요소는 동작을 위해 파워를 요하는 다른 타입의 요소일 수 있다.
헤더 어셈블리(18)는 헤더 어셈블리 장착부(36)에서 페이스플레이트(28)와 결합한다. 일실시예에서, 페이스플레이트(28)는 개구(50)를 포함하고 헤더 어셈블리(18)의 적어도 일부는 개구(50)를 통해 연장된다. 헤더 어셈블리(18)는 일반적으로 적어도 하나의 래치(52)에 의해 페이스플레이트(28)에 고정된다. 일실시예에서, 헤더 어셈블리(50)가 래치(52)를 포함한다. 다른 실시예에서, 페이스플레이트(28)가 래치(52)를 포함한다. 헤더 어셈블리(18)는 헤더 어셈블리(18)로부터 부품 챔버(22)로 연장하는 핀 단자(54)를 포함한다. 핀 단자(54)는 전기적으로 전기 부품과 접속되고, 파워는 핀 단자(54)를 통해 전기 부품(24)으로부터 헤더 커넥터(16)로 분배된다.
전기 부품(24)은 부품 챔버(22)내에 수용되고 메인 파워 컨덕터 및 탭 파워 컨덕터(12, 14) 및/또는 헤더 어셈블리(18)를 전기적으로 접속시기키 위해 배치된 다. 일실시예에서, 전기 부품은 인쇄회로기판(printed circuit board)를 나타낸다. 전기 부품(24)은 메인 파워 컨덕터 및 탭 파워 컨덕터(12, 14) 그리고 헤더 어셈블리(18)와 장착되기 위한 적어도 하나의 인터페이스(64)를 포함한다. 일실시예에서, 부싱(bushing)(66)이 인터페이스(64)에 고정되고 전기 부품(24)상의 패드(68)에 전기적으로 접속된다. 컨덕터(12, 14)의 배선은 부싱(66)에 접속되고, 핀 단자(54)는 스레드 패스너와 같은 것에 의해 부싱(66)에 접속된다. 선택적으로, 퓨즈(70)가 제공되어 부싱(66) 및/또는 패드(68)에 전기적으로 접속된다. 메인 파워 컨덕터(12)로부터 파워 분배 모듈(10)을 통해 탭 파워 컨덕터(14) 및 헤더 어셈블리(18)로 파워가 분배되도록, 패드(68)중 미리 지정된 것들이 트레이스에 의해 상호접속된다. 선택적으로, 파워 분배 모듈(10)은 패드 및 트레이스보다는 배선 접속(wired connection), 부스 바(buss bar) 그리고 이와 유사한 것으로 메인 파워 컨덕터(12)로부터 파워를 분배할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 헤더 어셈블리(18)와 하우징(20)의 페이스플레이트(28) 부분의 분해도이다. 헤더 어셈블리(18)는 내부 바디부(102)와 외부 바디부(104)를 포함하는 헤더 바디(100)를 포함한다. 헤더 바디(100)로 플러그 접속할 수 있는 결합 커넥터(16)(도 1에 도시됨)와의 결합 접속을 위해 헤더 바디(100)의 크기와 형태가 조정된다. 내부 바디부(102)는 내부 바디부(102)를 통해 연장하는 한쌍의 보어(106)를 구비한다.
헤더 어셈블리(18)는 또한 내부 바디부(102)의 보어(106)내에 수용되는 한쌍의 핀 단자(54)를 포함한다. 핀 단자(54)는 헤더 어셈블리(18)와 결합 커넥터(16) 사이의 전기적 접속을 제공하기 위해 결합 커넥터(16)의 대응하는 단자(미도시)에 맞물리도록 구성된다.
헤더 어셈블리(18)는 헤더 바디(100)로 적재되는 헤더 쉴드(110)를 더 포함한다. 헤더 쉴드(110)는 핀 단자(54)에 대한 쉴드를 제공한다. 헤더 쉴드는 또한 헤더 쉴드(110)가 하우징(20)과 전기적으로 일치되도록 페이스플레이트(28)와 맞물리게 구성된다. 또한, 헤더 쉴드(110)는 헤더 어셈블리(18) 및 결합 커넥터(16)와 전기적으로 일치되도록 결합 커넥터(16)의 대응하는 쉴드(미도시)에 맞물리도록 구성된다. 이와 같이, 헤더 쉴드(110)는 하우징(20) 및 결합 커넥터(16)와 전기적으로 일치된다.
헤더 어셈블리(18)는 헤더 어셈블리 장착부(36)에 장착된다. 일실시예에서, 헤더 바디(100)는 페이스플레이트(28)로부터 연장되는 립(112)에 장착된다. 선택적으로, 이하에서 더욱 자세히 설명되는 것과 같이, 헤더 어셈블리(18)가 페이스플레이트(28)상에 적재되고 래치와 같은 간단한 잠금장치에 의해 유지될 수 있도록, 헤더 어셈블리(18)는 페이스플레이트(28)에 스냅가능하게(snappably) 결합된다. 이러한 잠금 장치에 추가적으로 또는 잠금 장치의 대안으로서, 접착제가 헤더 어셈블리(18)를 페이스플레이트(28)에 고정시키는데 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 전술한 단순한 장착/잠금 수단 대신에, 스레드 패스너, 클램프 기구 그리고 이와 유사한 것과 같이 좀더 복잡한 장착/잠금 시스템이 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 복잡한 장착/잠금 시스템은 헤더 어셈블리(18)를 조립하고 장착하는 제조과정의 복잡성을 증가시키는 경항이 있다. 또한, 이러한 복잡한 장착/잠금 시스템은 헤더 어셈블리(18)의 전체 크기를 증가시키고 따라서 파워 분배 모듈(10)의 전체 크기를 증가시키는 경향이 있다.
도 3은 헤더 쉴드(110)의 투명도이다. 헤더 쉴드(110)는 결합단(132)과 장착단(134) 사이를 연장하는 쉴드 바디(130)를 포함한다. 쉴드 바디(130)는 결합단과 장착단(132, 134) 사이에서 연장하는 중앙축(138)을 갖는 개구(136)를 완전히 둘러싼다. 일실시예에서, 헤더 쉴드(110)는 일반적으로 둥그런 코너를 갖는 직사각형 단면이다. 다른 실시예에서, 헤더 쉴드(110)는 원형, 타원형, 다이아몬드형 그리고 이와 유사한 것과 같이 다른 단면 형태를 가질 수 있다. 코너는 둥그런 또는 네모난 형태일 수 있다. 일실시예에서, 헤더 쉴드(110)는 금속 물질로부터 주어진 형태로 스탬프되거나 성형될 수 있다.
일실시예에서, 결합단(132)은 쉴드 바디(130)로부터 바깥쪽으로 둥글게 플레어된(flared) 결합탭(140)을 포함한다. 결합탭(140)의 외부면(142)은 도 1에 도시된 결합 커넥터(16)의 대응 쉴드(미도시)와의 맞물림을 위한 결합 인터페이스를 규정한다. 예를 들어, 결합 커넥터(16)가 헤더 어셈블리(18)로 플러그 접속될 때, 결합 쉴드는 결합 쉴드 및 헤더 쉴드(110)가 전기적으로 일치되기 위해 결합탭(140)의 결합 인터페이스 부분과 맞물린다. 선택적으로, 불연속적인 결합탭(140) 대신에, 결합단(132)을 원주형태로 둘러싸고 결합 쉴드에 대한 결합 인터페이스를 규정하는 립(lip)이 결합단(132)에서 제공될 수 있다.
장착단(134)은 쉴드 바디(130)로부터 앞으로 연장되는 아암(144)을 포함한다. 이하에서 더욱 자세히 설명되는 바와 같이, 아암(144)은 도 1에 도시된 페이스플레이트(28)내의 개구(50)를 통해 연장하도록 구성된다. 아암(144)은 아암으로부터 바깥쪽으로 플레어된 탄성적인(flexible) 장착탭(146)을 포함한다. 장착탭(146)은 장착탭(146)의 앞쪽 부분에서 힌지 라인(hinge line)에 대해 힌지된다(hinged). 장착탭(146)은 페이스플레이트(28)와의 맞물림을 위해 결합 인터페이스를 규정한다. 다른 실시예에서, 탄성적인 장착탭 대신에, 장착단(134)은 헤더 쉴드(18) 및 하우징(20)을 전기적으로 일치시키기 위하여, 페이스플레이트(28)와의 맞물림 또는 하우징(20)의 다른 부분과의 맞물림을 위해 결합단(132)에서 결합탭(140)과 유사한 탭을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 헤더 쉴드(18)는 쉴드 바디(130)의 중앙 부분으로터 연장되는 유지부(retention feature)(148)를 포함한다. 유지부(148)는 헤더 쉴드(110)가 헤더 바디(100)로 적재될 때 헤더 바디(100)의 일부분과 맞물리도록 방향이 정해진다. 선택적으로, 헤더 쉴드(110)는 헤더 바디(100)내에 헤더 쉴드를 유지하기 위해 헤더 바디(100)의 일부분을 수용하는 개구를 포함할 수 있다.
도 4는 도 2에 도시된 헤더 어셈블리(18)의 헤더 바디(100)의 투명도이다. 헤더 바디(100)는 내부 바디부(102) 및 외부 바디부(104)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 내부 및 외부 바디부(102, 104)는 서로가 일체형으로 형성된다. 그러나, 다른 실시예에서 바디부(102, 104)는 개별적으로 제공되고 서로 결합될 수도 있다. 헤더 바디(100)는 결합단(150)과 장착단(152) 사이에서 연장한다. 결합단(150)은 그 내부에 결합 커넥터(16)를 수용하도록 구성된다. 장착단(152)은 페이스플레이트(28)에 장착되도록 구성된다.
외부 바디부(104)는 헤더 어셈블리(18)의 외부면을 규정하는 외부면(154)을 포함한다. 림(rim)(156)이 외부 바디부(104)의 장착단(152)에 제공된다. 림(156)의 안쪽으로 트로프(trough) 또는 웰(well)(158)이 규정된다. 일실시예에서, 트로프(158)의 적어도 일부는 페이스플레이트(28)와의 맞물림을 고정 및/또는 실 처리하기 위한 접착제 및/또는 실란트로 충전된다. 선택적으로, 립(160)이 트로프(158)를 규정하는 벽(162)을 따라 제공된다. 립(160)은 헤더 바디(100)가 페이스플레이트(28)와 적절히 맞물리도록 가이드하는데 도움을 줄 수 있다. 립(160)은 접착제/실란트의 충전 깊이에 대한 시각적인 표시를 제공할 수 있다. 립(160)은 또한 접착제/실란트와의 인터페이스를 위한 추가적인 표면 영역을 제공할 수 있다. 립(160)은 트로프(158)내에 필요한 접착제/실란트의 양을 감소시키는 충전 물질로서 동작할 수 있다. 일실시예에서, 외부 바디부(104)는 결합단(150)으로부터 림(156)쪽으로 연장하는 정렬립(164)을 포함한다. 정렬립(164)은 결합 커넥터(16)가 헤더 어셈블리(18)와 결합할 때 결합 커넥터(16)와 헤더 바디(100)를 정렬 및/또는 조정하는데 사용된다. 잠금부(166)가 외부면(154)상에 제공된다. 도시된 실시예에서, 잠금부(166)는 결합 커넥터(16)상의 래치(미도시)를 잡도록 동작하는 돌출부이다. 잠금부(166)는 결합 커넥터(16)를 헤더 바디(100)에 고정시키기 위해 사용되는 래치, 핑거, 개구, 채널 그리고 이와 유사한 것과 같은 다른 구조물일 수 있다.
내부 바디부(102)는 보어(106)를 포함한다. 보어(106)는 일반적으로 튜블러(tubular)이나 핀 단자(54)의 형태에 따라 다른 형태일 수도 있다. 도시된 실시예에서, 래치(70)가 핀 단자(54)를 잡기위해 보어(106)의 끝에서 제공된다. 일실시예에서, 내부 바디부(102)는 외부 바디부(104)에서 앞쪽으로 연장하는 전방부(172)를 포함한다. 전방부(172)는 외부 바디부(104)보다 감소된 단면을 갖는다. 전방부(172)는 페이스플레이트(28)의 개구(50)내에 맞도록 형태 및 크기가 정해진다. 이와 같이, 헤더 바디(100)의 적어도 일부분은 개구를 통해 연장되도록 구성된다. 선택적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 전방부(172)는 외부 바디부(104)의 중앙에 배치되지 않을 수 있다. 전방부(172)는 헤더 어셈블리(18)를 페이스플레이트(28)에 결합시키기 위한 조정부로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 전방부(172)는 헤더 바디(100)의 한 측면(예를 들면, 도시된 실시예에서의 바닥면)에 더욱 근접하게 배치될 수 있다. 일실시예에서, 전방부(172)는 한 방향에서만 개구(50)에 맞도록 비대칭적인 형태를 가질 수 있다. 선택적으로, 내부 바디부(102)에는 다수의 채널(174)이 형성될 수 있다. 채널(174)은 도 3에 도시된 헤더 쉴드(110)의 아암(144)을 수용한다.
도 5는 헤더 어셈블리(18)의 부분 단면도이고 도 6은 헤더 어셈블리(18)의 단면도이다. 도 5 및 6은 조립된 상태에서의 헤더 어셈블리(18)를 나타내고, 여기서 핀 단자(54)는 헤더 바디(100)의 보어(106)로 적재되고 헤더 쉴드(110)는 헤더 바디(100)로 적재된다. 일실시예에서, 내부 및 외부 바디부(102, 104)는 그 사이에 채널을 형성한다. 헤더 쉴드(110)는 헤더 바디(100)의 결합단(150)을 통해 채널(180)로 적재된다. 헤더 쉴드(110)의 결합탭(140)이 헤더 쉴드(110)의 적재를 정지시키기 위한 외부 바디부(104)의 받침면(abutment face)(182)과 맞물릴 때까지 헤더 쉴드(110)는 채널(180)로 적재된다. 선택적으로, 내부 바디부(102)는 채널(180)에 노출된 숄더(184)를 포함할 수 있다. 헤더 쉴드(110)가 채널(180)로 적재될 때, 헤더 쉴드(110)를 채널(180)내에 유지하기 위해 및/또는 헤더 쉴드(110)가 채널(180)로부터 제거되는 것을 막기 위해 헤더 쉴드(110)의 유지부(148)는 숄더(184)와 맞물린다.
헤더 바디(100)의 외부 바디부(104)는 결합 캐버티(188)를 감싸는 내벽(186)을 포함한다. 내부 바디부(102)는 결합 캐버티(188)내에서 노출된다. 결합 커넥터(16)의 적어도 일부는 결합 캐버티(188)내에 수용되고 핀 단자(54)와 맞물리도록 보어(106)내로 플러그 접속된다. 일실시예에서, 결합 커넥터(16)가 헤더 어셈블리(18)와 결합할 때 결합 커넥터(16)의 적어도 일부는 외부 바디부(104)의 외부면(154)을 감싼다. 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 결합탭(140)은 결합 캐버티(188)내에서 노출된다. 결합 커넥터(16)의 적어도 일부(예를 들면 결합 쉴드 부분)는 전기적 접속을 생성하기 위해 결합탭(140)과 접촉한다. 선택적으로, 외부 바디부(104)는 외부 바디부(104)의 내벽(186)으로부터 안쪽으로 연장되는 분리벽(dividing wall)(190)을 포함한다. 각각의 결합탭(140)은 대응하는 각각의 분리벽(190) 사이에 수용된다. 따라서 분리벽(190)은 헤더 쉴드(110)의 이동을 방지하고 헤더 쉴드(110)의 강성(rigidity)을 제공하도록 동작한다.
도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 전방부(172)는 외부 바디부(104)보다 연장된다. 헤더 쉴드(110) 좀더 구체적으로 아암(144)은 전방부(172)를 따라 연장된다. 탄성적인 장착탭(146)은 내부 바디부(102)로부터 바깥쪽으로 연장되고 헤더 어셈블 리(18)가 페이스플레이트(28)에 장착될 때 페이스플레이트에 맞물리도록 바깥쪽으로 플레어된다. 도 5 및 6은 또한 트로프(158)가 헤더 바디(100)의 장착단(152)으로 개방된 것을 나타낸다.
도 7은 하우징(20)의 페이스플레이트(28)에 장착된 헤더 어셈블리(18)의 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 전방부(172) 및 헤더 쉴드(110)의 일부는 개구(50)를 통해 화살표 A 로 표시된 방향으로 페이스플레이트(28)로 적재된다. 결합 중, 탄성적인 장착탭(146)은 장착탭(146)이 개구를 통과하면 바깥쪽으로 튀어 올라간다(spring). 장착탭(146)은 페이스플레이트(28)의 제2 측면(42)상의 포켓(192)에 수용된다. 헤더 어셈블리(18)가 페이스플레이트(28)로부터 제거되는 것을 막기위해 장착탭(146)은 포켓(192)을 규정하는 벽에 맞물린다. 따라서 장착탭(146)은헤더 어셈블리(18)를 페이스플레이트(28)에 고정적으로 결합시키기 위해 페이스플레이트(28)에 맞물리는 래치로서 동작한다. 장착탭(146)이 포켓(192)으로 튀어 올랐을 때, 헤더 어셈블리(18)는 스냅가능하게 페이스플레이트(28)와 결합된다. 그러나, 다른 결합 수단들이 다른 실시예에서 제공될 수도 있다. 예를 들어, 헤더 바디(100)는 제1 측면(40)과 맞물리는 내부 바디부(102)로부터 연장하는 래치 또는 다른 잠금 부재를 포함할 수 있으며, 또는 외부 바디부(104)가 페이스플레이트(28)의 제2 측면(42)과 맞물리는 래치 (예를 들어, 페이스플레이트상의 립(112)과 맞물리는 림(156)상의 래치) 또는 다른 잠금 부재를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서 스레드 패스너, 스냅-타입 패스너, 핀, 클램프, 웰딩 또는 솔더링, 접착제 그리고 이와 유사한 것들이 잠금 부재로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 도시된 실 시예에서, 래치에 추가적으로, 접착성 실란트(194)가 트로프(158)에 제공되고 접착성 실란트(194)가 립(112)에 대해 맞물리고 부착되고 및/또는 실 되도록 립(112)이 트로프(158)에 수용된다. 선택적으로, 접착성 실란트(194)는 접착 특성, 밀봉 특성을 갖는 화합물이 될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 헤더 쉴드(110) 및 페이스플레이트(28)가 전기적으로 일치되도록 헤더 쉴드(110)는 페이스플레이트(28)에 전기적으로 접속된다. 예를 들어, 장착탭(146)은 전기적 접속을 유지하기 위해 페이스플레이트(28)의 일부분에 대해 바이어스된다. 추가적으로, 개구를 통과하는 일부분(참조번호 B로 표시된)과 같이, 아암(144)의 일부분은 페이스플레이트와 맞물릴 수 있다.
도 8은 본발명의 다른 실시예에 따라 형성된 헤더 어셈블리(202) 및 하우징(204)을 포함하는 파워 분배 모듈(200)에 대한 분해도이다. 하우징(204)은 전기 부품(미도시)과 하우징 페이스플레이트(208)를 수용하는 하우징 바디(206)을 포함한다. 페이스플레이트(208)는 페이스플레이트(208)의 제1 측면(212)으로부터 바깥쪽으로 연장하는 림(210)을 포함한다. 림(210)은 헤더 어셈블리(202)를 수용하는 장착 부분을 규정한다. 일실시예에서, 또한 페이스플레이트(208)는 림(210)의 경계(perimeter)내에서 제1 측면(212)으로부터 연장하는 다수의 돌출부(214)를 포함한다. 선택적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 돌출부(214)는 헤더 어셈블리(202)의 적절한 방향성을 위한 중요부를 규정하기 위해 크기 및/또는 형태가 다르게 될 수 있다. 또한 페이스플레이트(208)는 개구(216)를 포함한다. 헤더 어셈블리(202)의 적어도 일부는 헤더 어셈블리(202)와 페이스플레이트(208)의 결합 중 개구내로 수용된다. 도 8은 오직 헤더 어셈블리(202)에 대한 장착 부분만을 도시하고 있지만, 페이스플레이트(208) 및/또는 하우징 바디(206)는 또한 도 1에 도시된 것과 유사한 방식으로, 메인 파워 컨덕터 및/또는 탭 파워 컨덕터에 대한 장착 부분을 포함할 수 있다.
헤더 어셈블리(202)는 내부 바디부(222) 및 외부 바디부(224)를 갖는 헤더 바디(220)를 포함한다. 내부 및 외부 바디부(222, 224)는 개별적으로 제공되고 조립 과정중 서로 결합된다. 또한 헤더 어셈블리(202)는 제1 쉴드부(228) 및 제2 쉴드부(230)를 갖는 헤더 쉴드(226)를 포함한다. 제1 및 제2 쉴드부(228, 230)는 개별적으로 제공되고 조립 과정중 서로 결합된다. 헤더 어셈블리(208)는 도 2에 도시된 핀 단자(54)와 유사한 핀 단자(232, 도 10)를 더 포함한다. 또한 헤더 실(234)이 헤더 바디(220)와 페이스플레이트(208) 사이에 배치된다.
도 9는 도 8에 도시된 하우징(204)의 헤더 어셈블리(202) 및 페이스플레이트(208)의 다른 분해도이다. 외부 바디부(204)는 내부 바디부(222)가 수용되는 챔버(236)을 포함한다. 외부 바디부(224)는 내부 바디부(222)로부터 연장하는 돌출부(240)와 맞물리는 래치(238)를 포함한다. 래치(238)는 외부 바디부(224)의 외벽(242)으로부터 떨어져 있고 그 사이에 갭(244)이 형성된다. 갭(244)은 내부 바디부(222)와의 조립 과정중 래치가 구부러질 수 있는 공간을 제공한다. 다른 실시예에서, 래치(238)는 내부 바디부(222)상에 제공되거나 또는 내부 및 외부 바디부가 서로 고정되게 결합될 수 있도록 다른 타입의 잠금 수단 또는 구성이 제공될 수 있다.
선택적으로, 헤더 쉴드(226)는 돌출부(240)를 수용하는 노치부(246)를 포함한다. 선택적으로, 노치부(246)는 돌출부를 수용하기 위해 위로 올라가 있거나 또는 노치부(246)는 돌출부(240)를 수용하기 위해 완전히 제거될 수도 있다. 조립될 때, 내부 바디부(222)에 대한 헤더 쉴드(226)의 이동을 방지하기 위해 돌출부(240)와 맞물리기 때문에 노치부(246)는 또한 내부 바디부(222)에 대한 헤더 쉴드(226)의 적절한 방향을 유지하는데 도움을 줄 수 있다.
내부 바디부(222)는 조립 과정중 페이스플레이트(208)의 개구(216)을 통과하도록 맞춰진 크기 및 형태를 갖는 전방부(248)를 포함한다. 내부 바디부(222)를 페이스플레이트(208)에 고정적으로 결합시키기 위해 다수의 래치(250)가 전방부(248)상에 제공된다. 내부 바디부(222)는 또한 장착단(254)에서 내부 바디부(222)의 외부 경계를 감싸는 립(252)를 포함한다. 립(252)은 내부 바디부(222)의 챔버(236)로의 삽입 깊이를 제한하기 위해 정지점을 규정한다. 예를 들어, 내부 바디부(222)는 립(252)이 외부 바디부(224)의 대응 표면과 맞물릴 때까지 챔버(236)로 적재된다.
헤더 쉴드(226)는 내부 바디부(222)의 외부면의 적어도 일부를 둘러싸도록 개조된다. 헤더 쉴드(226)는 헤더 쉴드(226)의 엣지(258)로부터 연장하는 다수의 장착탭(256)을 포함한다. 장착탭(256)은 헤더 어셈블리(202)가 페이스플레이트(208)로 장착될 때 페이스플레이트(208)와 맞물리도록 구성된다. 일실시예에서, 장착탭(256)은 엣지(258)로부터 직각이 아니게(non-orthogonally) 연장되며 장착탭(256)이 페이스플레이트(208)에 맞물릴 때 휠 수 있도록 탄성적이다. 선택적으로, 내부 바디부(222)의 립(252)은 헤더 쉴드(226)가 내부 바디부(222)에 장착될 때 장착탭(256)을 수용하도록 방향지어진 다수의 갭을 포함할 수 있다.
도 10은 조립된 상태에서의 헤더 어셈블리(202) 및 하우징(204)의 부분 단면도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 내부 바디부(222)는 외부 바디부(224)의 챔버(236)로 적재되고, 헤더 어셈블리(202)에 결합되는 결합 커넥터(예를 들어 도 1에 도시된 헤더 커넥터와 유사한 커넥터)와 접촉하도록 구성된다. 특히, 내부 바디부(222)내에 수용되는 핀 단자(232)는 결합 커넥터와 결합하도록 구성된다. 도 10은 내부 및 외부 바디부(222, 224)가 서로 고정적으로 결합시키기 위해 내부 바디부(222)의 돌출부(240)와 맞물리는 외부 바디부(224)의 래치를 나타내고 있다. 일실시예에서, 페이스플레이트(208)의 돌출부(214)는 래치(238)와 외부 바디부(224) 사이의 갭(244)내에 수용되고 갭(244)을 충전함에 의해 래치(238)와 내부 바디부(222) 사이의 맞물림을 보강한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 헤더 쉴드(226)는 내부 바디부(222)에 장착된다. 헤더 쉴드(226)는 내부 바디부(222)의 메인 바디부(260)를 완전히 감싼다. 이와 같이, 헤더 쉴드는 핀 단자(232)와 결합 커넥터의 인터페이스에 근접한 핀 단자(232)의 주변을 둘러싸고 쉴드 처리한다. 일실시예에서, 헤더 쉴드(226)의 일부분은 메인 바디부(260)로부터 후방으로 연장되고 챔버(238)내에서 노출된다. 결합 커넥터와 헤더 어셈블리(202)가 전기적으로 일치하도록 노출된 헤더 쉴드(226)의 일부분은 결합 커넥터의 대응 쉴드 부분과 접촉한다. 또한, 헤더 어셈블리(202)가 하우징(204)에 장착될 때 장착탭(256)은 구부러지고 페이스플레이트(208)에 대해 바이어스된다.
조립 중, 전방부(248)은 페이스플레이트(208)의 개구(216)를 통해 적재된다. 래치(250)는 페이스플레이트(208)의 내부면과 맞물리고 헤더 어셈블리(202)를 하우징(204)에 고정적으로 결합시킨다. 또한, 헤더 실(234)이 파워 분배 모듈(200)의 감싸는 외부 환경으로부터 헤더 어셈블리를 실 처리하기 위해 외부 바디부(224)와 림(210) 사이에 배치된다.
전술한 실시예들에 따르면, 비용 절감적이고 신뢰성 있는 방식의 파워 분배 모듈이 제공된다. 래치를 사용하는 것에 의해 헤더 어셈블리는 하우징에 빠르게 장착될 수 있다. 래치에 의해 제공되는 스냅 결합은 헤더 어셈블리가 하우징에 빨리 장착될 수 있게 하고 감소된 부품 수로 인해 비용이 절감되고 전체 모듈 크기가 줄어들고 조립 시간을 단축시킨다. 헤더 쉴드는 헤더 어셈블리가 하우징에 장착되면 좋은 전기적 접촉을 유지시키며, 헤더 쉴드는 결합 커넥터와 하우징이 전기적으로 일치되도록 결합 커넥터와의 전기적 접속을 유지시킨다. 또한, 헤더 어셈블리와 하우징 사이에 실 처리가 된다.
전술한 내용은 본발명을 설명하기 위한 것이며 이를 제한하려는 의도가 아니다. 예를 들어, 전술한 실시예들은 서로 조합되어 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 다양한 변경들이 적용될 수 있다. 치수, 물질의 타입, 다양한 부품들의 방향, 그리고 부품들의 개수와 위치는 특정 실시예의 파라미터들을 규정하려는 의도이며 이를 제한하려는 것이 아니다. 전술한 본명세서를 통해 당업자라면 본발명에 대해 다양한 변경이 존재할 수 있다는 것을 명확히 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 첨부되는 청구항들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 하우징에 결합된 헤더 어셈블리를 나타내는, 본 발명의 실시예에 따라 형성된 파워 분배 모듈의 일부 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하우징의 일부와 헤더 어셈블리의 분해도이다.
도 3은 도 2에 도시된 헤더 어셈블리의 헤더 쉴드의 투시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 헤더 어셈블리의 헤더 바디의 투시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 헤더 어셈블리의 일부 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 헤더 어셈블리의 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 하우징의 일부분과 헤더 어셈블리의 단면도이다.
도 8은 다른 실시예에 따라 형성된 하우징과 헤더 어셈블리의 분해도이다.
도 9는 도 8에 도시된 하우징의 일부과 헤더 어셈블리의 다른 분해도이다.
도 10은 도 8에 도시된 하우징과 헤더 어셈블리의 일부 단면도이다.

Claims (10)

  1. 파워 분배 모듈(10, 200)에 있어서,
    전기 부품(24)을 수용하도록 구성된 부품 챔버(22)를 구비한 하우징(20, 204) -상기 하우징의 적어도 일부는 쉴드 인터페이스를 규정함- 과,
    상기 하우징(20, 204)에 결합된 헤더 어셈블리(18, 202)
    를 포함하며,
    상기 헤더 어셈블리(18, 202)는 내부 바디부(102, 222) 및 외부 바디부(104, 224)를 갖는 헤더 바디(100, 220)를 포함하며, 상기 헤더 어셈블리(18, 202)는 상기 내부 바디부(102, 222)와 상기 외부 바디부(104, 224) 사이에 배치된 헤더 쉴드(110, 226)를 더 포함하며, 상기 헤더 쉴드(110, 226)는 상기 헤더 어셈블리(18, 202)가 상기 하우징(20, 204)에 결합될 때 상기 하우징의 상기 쉴드 인터페이스에 맞물리는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 바디부(102)와 상기 외부 바디부(104) 사이에는 채널(180)이 형성되고, 상기 헤더 쉴드(110)는 상기 채널(180)내에 수용되는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 헤더 바디(100, 220)는 유전물질로 제조되고, 상기 외부 바디부(104, 224)는 상기 파워 분배 모듈의 주변 환경으로부터 상기 헤더 쉴드(110, 226)를 격리시키기 위해 상기 헤더 쉴드(110, 226)의 외부면을 완전히 감싸는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 헤더 쉴드(110, 226)는 상기 헤더 쉴드(110, 226)로부터 연장되는 탄성적인 장착탭(146, 256)을 포함하고, 전기적 접속을 생성하기 위해 상기 장착탭(146, 256)은 상기 하우징의 상기 쉴드 인터페이스와 맞물리는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 헤더 쉴드(110)는 상기 헤더 쉴드(110)로부터 연장되는 결합탭(140)을 포함하고, 상기 헤더 쉴드가 결합 커넥터와 전기적으로 일치되도록 상기 결합 커넥터와의 맞물림을 위한 상기 헤더 바디내에 상기 결합탭(140)이 배치되는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 헤더 어셈블리(18, 202)는 상기 내부 바디부(102, 222)에 수용되는 핀 단자(54, 232)를 더 포함하고, 상기 핀 단자(54, 232)는 결합 커넥터(16)와 결합하 도록 구성된 결합 인터페이스를 포함하고, 상기 헤더 쉴드(110, 226)는 상기 핀 단자(54, 232)를 쉴드 처리하기 위해 상기 핀 단자(54, 232)의 상기 결합 인터페이스로부터 바깥쪽으로 배치되는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내부 바디부(102) 및 상기 외부 바디부(104)는 서로가 일체형으로 형성된 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 헤더 바디(100, 220)와 상기 하우징(20, 204) 사이에 존재하는 접착성 실란트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(20, 204)은 금속성이고, 상기 헤더 쉴드(110, 226)는 상기 금속성 하우징(20, 204)과 전기적으로 일치하는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(20, 204)은 상기 하우징(20, 204)을 규정하는 벽을 통하는 개구(50, 216)를 포함하고, 상기 헤더 어셈블리(18, 202)의 적어도 일부분은 상기 개구(50, 216)를 통해 연장되고, 상기 헤더 바디(100, 206)와 상기 헤더 쉴드(110, 220)와 그리고 상기 하우징(20, 204) 중 적어도 하나는 래치를 포함하고, 상기 헤더 어셈블리(18, 202)는 상기 래치에 의해 상기 하우징(20, 204)에 고정되는 것을 특징으로 하는, 파워 분배 모듈.
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