KR0129984Y1 - 전기 커넥터 - Google Patents
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Abstract
피복식 전기 커넥터는 상보형 전기 커넥터를 결합하기 위한 것이다. 피복식 커넥터는 유전체 하우징(12)를 포함한다. 하우징의 제1영역은 상보형 커넥터의 복수개의 제1단자를 상호 접속시키는 제1소정 배열로 장착된 복수개의 제1단자를 구비한다. 하우징의 제2영역은 상보형 커넥터의 복수개의 제2단자를 상호 접속시키는 제2소정 배열로 장착된 복수개의 제2단자를 구비한다. 제1배열과 제2배열의 단자 사이의 용량성 결합 및 혼선을 감소시키는 장벽을 형성하도록 제1배열과 제2배열의 단자 사이의 유전체 하우징에 공기 간극이 제공된다.
Description
제1도는 본 고안의 개념을 실시하는 전기 커넥터의 전방측 또는 결합측의 사시도.
제2도는 커넥터의 후미측을 향해서 본 분해 사시도.
제3도는 제1도의 선3-3을 따라 도시한 그 커넥터의 유전체 하우징을 통과하는 수직 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 전기 커넥터 12 : 유전체 하우징
14 : 도전성 외피 16 : 데이타 전송 단자 모듈
18 : 고속 신호 전송 단자 모듈(블록) 20 : 미부 정렬 장치
22 : 직사각형 결합부 24 : 플랜지부
26 : 삼각형 측면 날개 28 : 결합면
30 : 경사진 래치 보스 34 : 리셉터클 구역
36 : 개구 38 : 홈
40 : 통로 44 : 덮개부
46 : 주위면 평판부 50 : 래치 구멍
50 : 기판 래치 장치 58 : 접촉부 또는 단자부
60 : 단자 미부 68 : 접지판
72 : 구멍 74 : 구멍
80 : 개구, 슬롯 82 : 격리부
본 고안은 대개 전기 커넥터의 기술, 특히 저주파 전송은 물론 고주파 전송도 가능케 하는 혼합형 전기 커넥터에 관한 것이다.
전기 커넥터들은 신호 전송 라인들을 인쇄 회로 기판, 다른 전자 장치 또는 다른 상호 보완적인 커넥터에 상호 접속시키기 위해 사용된다. 그 전송 라인들은 그 길이부를 따라서 물리적으로 분리되고 전자기적으로 절연된 복수개의 전도체를 통해 신호를 전송한다.
전자 산업, 특히 컴퓨터 산업에 있어서, 주요 시스템은 컴퓨터와 그 주 인쇄회로 기판 또는 다른 전자 장치 상의 리셉터클 커넥터와 결합하는 복수개의 플러그-인 커넥터를 실시하고 있다. 그 전송 라인은 전형적으로 둥근 또는 편평한 형태인 동축 전기 케이블들을 포함하며, 현재 둥근 케이블은 다양한 시스템 요소들 사이의 비교적 고주파용으로 주로 사용되고 있다.
고전적인 동축 설계는 내부 신호 전도체와 외피 부재 사이의 기하학적인 관계 및 간섭 유전 상수로부터 나오는 특징적인 임피던스(impedance)를 갖게 하다. 주어진 임피던스에서 신호 전도체 크기, 유전 재료 및 전체 외부 치수는 한정된다. 신호 밀도는 증가시키고 전송 라인 커넥터 시스템의 전체 외부 치수를 감소시키기 위해서는 다른 기하학적 형상 및/또는 유전 재료가 요구된다.
데이타 처리를 목적으로 케이블들은 대개 필요한 특성들 특히 임피던스 제어 및 혼신(crosstalk) 제어를 달성하기 위한 꼬여진 쌍의 전도체를 이용한다. 동축 케이블은 흔히 적색, 녹색, 청색 비디오 신호를 전송하기 위한 고속, 고해상도 비디오 모니터와 같은 고주파용의 단일의 절연된 전도체로 사용된다. 특히, 저속 데이타 전송 라인은 고속 신호 전송 라인과는 구별되는 것이 보통이다. 또, 고속 신호 라인과 저속 데이타 전송 라인에는 상이한 전기 커넥터를 사용하는 것이 보통이다. 이는 점점 소형화되고 고밀도화되는 분야에서 여러개의 커넥터를 필요로 하는 문제점을 부가시킨다.
상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해서, 개선된 전기 커넥터가 1992년 4월 7일자로 브룬커(Brunker) 외 몇명에게 허여되고 본 고안의 양수인에게 양도된 미합중국 특허 제5,102,353호에 기술된 바와같이 제안된바 있다. 이 특허는 종래 기술에서 상호 연결의 수를 현저히 감소시키고 요구되는 임피던스 수준을 유지하면서도 신호 접촉 밀도를 증가시키기 위해 고주파 전도체 모두에 대해 하나의 공통접지 시스템을 제공하는 독특한 방법으로 고속 신호 전송 라인과 저속 데이타 전송라인을 모두 접속시키는 전기 커넥터를 기술하고 있다.
본 고안은 상술한 특성 및 미합중국 특허 제5,102,353호에 기술된 형태의 전기 커넥터를 개선하려는 것이다. 특히, 본 고안은 고속 및 저속 전송 라인들의 고속 신호 단자와 저속 데이타 단자 배열 사이의 용량성 결합 및 혼신을 감소시키려는 것이다.
그러므로, 본 고안의 목적은 컴퓨터 등과 같은 전자 장치에서의 신호 전송 라인들을 상호 접속시키는 새롭고 개선된 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
본 고안의 예시적인 실시예에서, 전기 커넥터는 복수개의 전송 라인들과 장치의 인쇄 회로 기판과 같은 전자 장치들 사이의 인터페이스로서 제공된다. 상기 커넥터는 결합축을 따라 다른 전기 커넥터와 결합되는 피복식 전기 커넥터이며, 상기 커넥터는 결합축에 대략 수직한 결합면을 갖는 긴 유전체 하우징을 포함한다. 전도성 외피 부재는 대략 다른 전기 커넥터와 결합하는 유전체 하우징의 일부를 둘러싼다.
유전체 하우징의 제1영역에는 다른 커넥터의 복수개의 제1단자들과 상호 접속시키기 위해 제1소정 배열의 복수개의 저속 데이타 단자들이 구비되어 있다. 하우징의 제2영역에는 다른 커넥터의 복수개의 제2단자들과 상호 접속시키기 위해 제2소정 배열의 복수개의 고속 신호 단자들을 구비하고 있다. 단자들의 제1소정 배열은 단자들의 제2소정 배열로부터 그 하우징의 종방향으로 이격되어 있다.
본 고안은 단자들의 제1배열과 제2배열 사이에 있는 유전체 하우징에 개구 또는 공기 간극을 제공하는 것에 주시하고 있다. 이 공기 간극은 고속 신호 단자들과 저속 데이타 단자들 사이의 용량성 결합 및 혼신을 감소시키는 공기 저장소를 형성한다. 필수적으로, 공기 간극은 절연 하우징 내에서 플라스틱 재료가 전혀 없는 공기 주머니 형태로 불연속적인 유전 상태를 수립한다. 이런 공기 간극은 일반적인 하우징 재료에 비해 도전성이 감소된 영역을 제공하여 상기 공기 주머니 장벽에 의해 양측으로 분리된 전기 도체 사이의 용량성 결합을 감소시킨다. 이렇게 용량성 결합이 감소되면 공기 주머니 장벽을 가로질러 분포된 도전성 요소의 전기장 결합을 감소시켜 혼신을 감소시킨다.
상술한 바와 같이, 공기 간극은 단자들의 두개의 배열 사이의 긴 하우징의 횡방향으로 연장된 슬롯에 의해 제공된다.
본 고안의 다른 목적은, 특징 및 이점들은 첨부한 도면과 관련하여 취한 하기의 상세한 설명으로부터 명백하게 설명될 것이다.
본 고안의 신규한 특징은 첨부된 특허 청구의 범위에 상세히 기술되어 있다. 본 고안은, 그 목적 및 이점들과 함께, 첨부 도면과 관련하여 취한 다음의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있으며, 도면에서 동일한 요소는 동일한 참조 부호를 사용하였다.
도면을 더 상세하게, 특히 제1도 및 제2도를 참조하면 본 고안은 저속 데이타 전송 라인 및 고속 또는 고주파 전송 라인의 양자를 접속시키는 혼합형 전기 커넥터(10)로 구체화된다. 더 상세하게 설명하자면 전기 커넥터(10)는 유전체 하우징(12), 도전성 외피, 데이타 전송 단자 모듈(16: 제2도), 고속 신호 전송 단자 모듈(18), 미부 정렬 장치(20)를 포함한다. 유전체 하우징(12) 및 도전성 외피(14)의 전체적인 형상은 일반적으로 직사각형 전기 커넥터를 형성한다.
유전체 하우징(12)은 제2도에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 전방을 향해 확대된 횡방향 외향 돌출 플랜지부(24)로부터 전방으로 향한 직사각형 결합부(22)를 포함한다. 한 쌍의 삼각형의 측부 날개(26)는 플랜지부(24)의 양면으로부터 후방으로 돌출한다. 결합부(22)는 제1도에서 가장 잘 도시된 바와 같은 결합면(28)을 형성한다. 하우징은 플라스틱 등과 같은 유전체 재료로 일체로 성형되며 한쌍의 경사진 래치 보스(30)들은 일체로 성형되며, 이후에 기술되는 바와 같이 도전성 외피(14)와 상호 래치 결합하도록 제2도에 도시된 바와 같이 플랜지부(24)의 상하면으로부터 외향 돌출한다. 제2도에 도시된 바와 같이, 유전체 하우징(12)의 후미는 데이타 전송 단자 모듈을 수납하는 리셉터클 구역(34)과 고속 신호 전송 단자 모듈(18)을 수납하는 개구(36)를 포함한다. 홈(38)은 미부 정렬 장치(20)을 활주 수납하도록 측면 날개(26)들의 내측면에 형성되어 있다. 마지막으로, 제1도에 도시된 바와 같이 유전체 하우징의 결합부(22)의 전방 결합면(28)은 상보형 결합 커넥터로부터 복수개의 저속 데이타 접점 또는 단자들을 수납하기 위한 통로(40)들의 제1배열과 상호 보완적인 커넥터의 복수개의 고속 신호 접점 또는 단자를 수납하기 위한 통로(42)들의 제2배열을 갖는다.
도전성 외피(14)는 하우징의 플랜지(24)의 전방 표면을 대체로 덮기 위한 주위면 평판부(46)과 더불어 유전체 하우징(12)의 결합부(22)를 에워싸도록 전방으로 돌출한 대략 직사각형의 덮개부(44)를 구비한다. 외피는 한쌍의 후방으로 돌출한 플랜지(48)를 구비하며, 각각의 플랜지 내에는 한 쌍의 래치 구멍(50)이 형성되어 있다. 한 쌍의 다리(52)는 주위면 평판부(46)의 양쪽으로부터 후방으로 돌출하며, 각각의 다리는 인쇄회로 기판의 적합한 장착 구멍 내로 삽입 가능한 기판 상 또는 구멍 내의 접지회로와 상호 결합하도록 분기형 기판 잠금 장치(54)에 접속시킨다. 도전성 외피는 스탬핑(stamping) 및 성형(forming)되는 판금속으로 제조되며 제1도에 도시된 바와 같이 유전체 하우징(12)에 조립된다. 그래서 경사진 래치 보스(30)은 외피의 래치 구멍(50) 내에 스냅식으로 래치 결합된다.
고속 신호 전송 단자 모듈은 복수개의 데이타 전송 단자가 내부에 삽입 성형된 긴 유전체 블록(56)을 구비한다. 데이타 전송 단자들은 통로(40)(제1도)의 제1배열 내로 돌출한 접촉부 또는 단자부(58)를 포함한다. 데이타 전송 단자들은 블록(56)의 후미로부터 돌출되고 결합면(28)에 수직한 커넥터의 결합축에 대해 하향 직각으로 굽혀진 미부(60)들을 구비한다.
일반적으로, 고속 신호 전송 단자 모듈(18)은 유전체 하우징의 결합면(28)에서의 통로(42)(제1도)의 제2배열 중 각각의 통로내로 돌출하는 전방 돌출 접촉부 또는 단자부(제2도)를 각각 구비한 복수개의 고속 신호 단자들을 정착하기 위한 모듈식 블록 구조(62)를 포함한다. 고속 신호 전송 단자들은 커넥터의 결합축에 대해 후방으로 돌출하고 하향 직각으로 굽혀진 미부(66)들을 구비하고 있다. 이하에 더 상세하게 기술되는 바와 같이, 고속 신호 전송 모듈(18)은 신호 전송 단자 모듈의 두쌍의 단자 미부(66)들 사이에 위치된 접지판(68)을 포함한다. 접지판 자체는 그 접지판으로부터 돌출한 미부(70)를 구비한다.
데이타 전송 모듈(16)의 단자들의 미부(60), 고속 신호 전송 단자(18)의 신호 단자들의 미부(66) 및 접지판(68)의 미부(70)은 모두 기판 상의 회로선에 또는 그 구멍 내에 납땜 결합하도록 인쇄 회로 기판 내의 적합한 구멍 내로 삽입할 수 있도록 구성된다. 그러므로, 미부 정렬 장치(20)은 데이타 전송 단자들의 미부(60)를 수납하는 구멍(72)의 제1배열과 고속 신호 전송 단자 블록(18)의 단자들의 미부(66)을 수납하는 구멍(47)의 제2배열을 포함한다.
조립체에 있어서, 미부 정렬 장치(20)은 상술된 바와 같이 그리고 제2도에서 화살표 A로 나타낸 바와 같이 단자들의 미부를 구멍(72,74) 내로 삽입시킴으로써 단자 모듈(16,18)에 조립된다. 그 후, 상기 부조립체는 미부 정렬 장치(20)이 유전체 하우징의 홈(38) 내에서 활주할 때 데이타 전송 단자 모듈(16)을 리셉터클구역(34) 내로 및 고속 신호 전송 단자 모듈(18)을 개구(36) 내로 삽입함으로써 화살표 B방향으로 유전체 하우징(12)에 조립된다.
제1도와 관련시켜 제3도를 참조하면, 본 고안은 고속 신호 단자 모듈(18)의 고속 신호 단자와 데이타 전송 단자 모듈(16)의 저속 데이타 단자 사이의 용량성 결합 및 혼신을 감소시키기 위해서 유전체 하우징(12)의 유전 상수를 수정하는 수단을 제공하는 것이다. 더 상세하게 기술하자면, 상술한 바와 같이, 유전체 하우징 결합면(28)(제1도)에 있는 통로(40)은 저속 데이타 단자의 제1소정 배열을 형성시키고, 통로(42)는 고속 신호 단자의 제2소정 배열을 형성시킨다. 제1도에서 통로(40)에 의해 형성된 단자의 제1소정 배열은 통로(42)에 의해 형성된 단자의 제2소정 배열의 종방향으로 이격된다. 본 고안은 슬롯 또는 개구(80)이 유전체 하우징(12)에 있어서 단자들의 두개의 배열 사이에 형성 또는 성형되는 것에 주목하고 있다. 본 고안의 양호한 실시예에서, 슬롯은 제3도에 도시된 바와 같이 전방으로 돌출한 결합부(22)에 위치된다. 다시 말하면, 상기 위치는 단자들의 접촉부 또는 단자부(58,62)(제2도)와 상호 보완적인 결합 커넥터의 접촉부 또는 단자들 사이의 상호 연결부들 사이에 있다. 슬롯은 결합면(28)로부터 내측으로, 그 하우징의 결합부(22)를 가로질러 횡방향으로 연장되며 대개 일정한 폭을 갖는다.
슬롯(80)은 고속 신호 단자들과 저속 데이타 단자들 사이의 용량 결합 또는 혼신을 감소시키기 위해 공기 간극 또는 공기 저장소를 형성시킨다. 필수적으로, 공기 간극은 그 하우징의 유전체 재료에 불연속 부분을 형성함으로써 그 영역의 유전 상수를 감소시키며 이로써 도전성 단자들의 용량성 결합은 공기 간극을 가로질러 위치된다. 이것은 단자들의 제1배열과 제2배열의 단자 사이에 혼신을 감소시킨다.
마지막으로, 제3도는 유전체 하우징(12)가 하우징/커넥터를 기판으로부터 이격시키기 위한 복수개의 하향 돌출 격리부(84)와 더불어 인쇄 회로 기판의 적합한 장착 구멍 내에 장착시키기 위한 적어도 하나의 장착 펙(82, peg)을 포함한다. 격벽(85)는 접지판(68)의 양측면 상의 미부 정렬 장치(20)으로부터 접지판과 단자 미부들 사이로 상향 돌출한다. 또한, 제1도는 슬롯(80)과 연통하는 구멍(86a)를 포함하는 복수개의 구멍(86)은 하우징의 결합면(28)로부터 내측으로 연장되는 것을 도시하고 있다. 상기 구멍들은 단지 일체의 하우징 성형을 용이하게 하기 위해 사용되는 코어-아웃(core-out) 구멍이다.
본 고안의 정신과 주요 특성을 이탈하지 않고 다른 특정한 형태로 실시될 수 있다는 사실을 이해할 것이다. 그러므로, 본 고안의 예와 실시예들은 모든 관점에서 예시적이고 비제한적인 것으로 고려되어야 하며, 본 고안은 여기에 주어진 상세한 설명으로 국한되어서는 안된다.
Claims (4)
- 다른 커넥터의 복수개의 제1단자와 전기적으로 접속시키기 위한 제1소정 배열의 복수개의 제1단자가 장착된 제1영역 및 다른 커넥터의 복수개의 제2단자와 전기적으로 상호 접속시키기 위한 제2소정 배열의 복수개의 제2단자가 장착된 제2영역을 포함하고 상기 제1소정 배열은 단자의 제2소정 배열과는 이격되어 있는 유전체 하우징과, 다른 전기 커넥터와 결합하는 하주잉의 일부분을 둘러싸는 도전성 외피 부재를 포함하는, 결합 축을 따라 다른 전기 커넥터와 결합하는 피복식 전기 커넥터에 있어서, 상기 유전체 하우징에 형성되고 제1배열과 제2배열의 단자 사이의 용량성 결합과 혼신을 감소시키기 위해 공기 저장소를 형성시키는 단자들의 제1배열과 제2배열 사이에 있는 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 피복식 전기 커넥터.
- 제1항에 있어서, 상기 개구는 상기 두 개의 배열의 단자 사이를 횡방향으로 연장하는 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 피복식 전기 커넥터.
- 제1항에 있어서, 상기 슬롯은 대개 균일한 폭을 갖고 하우징의 결합면으로부터 하우징 내로 연장된 것을 특징으로 하는 피복식 전기 커넥터.
- 제1항에 있어서, 상기 유전체 하우징은 대개 길이가 길고 상기 도전성 외피 부재는 상기 외피 부재 주위에 위치된 대개 직사각형인 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 피복식 전기 커넥터.
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