KR100310428B1 - 편평 가요성 회로용 커넥터 - Google Patents

편평 가요성 회로용 커넥터 Download PDF

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KR100310428B1
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푸어스트로버트엠.
르포티어이브스
와트러셀제이.
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루이스 에이. 헥트
몰렉스 인코포레이티드
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Abstract

커넥터(10)는 편평 가요성 회로(14)의 도체(12)를 대응 결합 접속 장치(18)의 도체(16)에 전기적으로 상호 접속시키도록 마련된다. 커넥터에는 회로의 도체가 캐리어로부터 멀어지는 방향으로 향하는 상태로 편평 가요성 회로가 위치된 캐리어(20)를 포함한다. 하우징(22)은 캐리어를 수납하는 개구(38)를 갖는다. 캐리어(20)는 캐리어와 하우징 사이의 결합 접속 장치를 수납하기 위한 사전 장전 위치까지 하우징(22)의 개구(38)에 활주 가능하게 장착된다. 캐리어(20)는 사전 장전 위치로부터 편평 회로(14)의 도체(12)가 결합 접속 장치(18) 상의 도체(16)에 대해 편의된 최종 접속 위치까지 피봇 가능하다.

Description

편평 가요성 회로용 커넥터 {CONNECTOR FOR FLAT FLEXIBLE CIRCUITRY}
본 발명은 일반적으로 전기 커넥터 분야에 관한 것으로, 특히 편평 가요성 회로를 전기적으로 상호 접속하기 위한 커넥터에 관한 것이다.
편평 가요성 회로는 통상 한 면 또는 양 면 상에 측방향으로 이격된 도체 스트립을 갖는 긴 편평 가요성 유전성 기판을 포함한다. 도체는 회로의 한 면 또는 양 면 상에 박형의 가요성 보호층으로 도포될 수 있다. 보호층이 사용되면, 그 내부에는 절결부가 형성되어 도체가 제2 편평 가요성 회로, 대응 접속 장치 또는 결합 커넥터의 단자일 수 있는 대응 결합 접속 장치의 도체와 결합하게 되는 소정 접촉 위치에서 하부 도체를 노출시킨다.
편평 가요성 회로를 대응 결합 접속 장치에 접속 또는 상호 접속시키기 위한 다양한 커넥터가 수년 동안 고안되어 왔다. 특히 비용과 신뢰도의 문제에서 이런 커넥터에 중요한 문제가 있어 왔다. 이런 커넥터는 직접 재료 비용이 과도하게 고가일 뿐만아니라, 커넥터의 조립에 있어 과도한 작업 시간이 소요된다. 본 발명은 아주 단순하고 저렴하며 신뢰성 있는 커넥터 구조물을 마련함으로써 이들 문제를 해결하고자 하는 것이다.
따라서 본 발명의 목적은 신규하고 개선된 편평 가요성 회로를 마련하는 것이다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, 커넥터는 편평 가요성 회로의 도체를 대응 접속 장치의 도체에 전기적으로 상호 접속시키도록 제조된다. 커넥터는 회로의 도체가 캐리어로부터 멀어지는 방향으로 향하는 상태로 편평 가요성 회로가 감겨져 있는 모서리를 한정하는 수형(male) 가요성 회로 캐리어를 포함한다. 하우징은 개구에 모서리가 먼저 삽입된 캐리어를 수납하는 개구를 갖는다. 대응 상호 결합 안내 수단은 입구가 캐리어와 하우징 사이에 한정된 사전 장전 위치까지 캐리어를 하우징의 개구에 활주가능하게 안내하도록 캐리어와 하우징 사이에 마련된다. 인쇄 회로 기판은 기판 상의 도체가 편평 가요성 회로의 도체에 대면하는 상태에서 입구로 삽입된다. 캐리어가 사전 장전 위치에 있을 때 대응 상호 결합 피봇 수단은 캐리어와 하우징 사이에 마련된다. 캐리어는 장전 위치로부터 편평 가요성 회로가 인쇄 회로 기판 상의 도체에 대해 편의되는 최종 접속 위치까지 피봇식으로 이동 가능하다.
후술하는 바와 같이, 래치 수단이 그 사전 장전 위치에 캐리어를 일시적으로 유지시키도록 마련된다. 로킹 수단도 최종 접속 위치에 캐리어를 로킹시키도록 마련된다. 래치 수단은 하우징의 대향하는 부분들에 대해 편의된 캐리어의 양 측면에서 한 쌍의 가요성 래치 아암을 포함한다. 로킹 수단은 하우징 상의 로킹 견부 뒤에 결합가능한 래치 아암 상의 로킹 플랜지를 포함한다.
본 발명의 다른 특징은 편평 가요성 회로의 적절한 위치 결정 구멍에 삽입되도록 된 캐리어의 상부 및 하부 상에 위치 결정 페그를 마련하는 것이다. 위치 결정 페그는 캐리어 상에 위치되어서 가요성 회로의 변형을 완화시킨다. 캐리어의 하부 상의 위치 결정 페그는 인쇄 회로 기판의 적절한 위치 결정 구멍에 삽입되기에 충분한 길이로 되어 있다. 따라서, 양 세트의 위치 결정 페그는 편평 가요성 회로의 위치를 결정하는 기능과 변형을 완화시키는 기능을 수행한다. 하부 위치 결정 페그는 커넥터 위치 보장 기능을 제공한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 장점들은 첨부 도면과 관련한 후술하는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
신규한 것으로 여겨지는 본 발명의 특징은 특히 첨부한 특허 청구범위에서 설명되고 있다. 본 발명은 그 목적 및 효과와 함께 첨부 도면을 참조한 다음의 설명으로부터 가장 잘 이해될 수 있다. 도면에서 동일한 인용 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도1은 캐리어가 하우징에 삽입되고 있고 편평 가요성 회로가 설명을 용이하게 하기 위해 제거된 상태의 커넥터로서, 대응 접속 장치와 연결되고 본 발명의 개념을 실현한 커넥터의 사시도.
도2는 캐리어가 사전 장전 위치에 있고 편평 가요성 회로가 설명을 용이하게 하기 위해 제거된 상태의 커넥터로서, 도1의 커넥터와 유사한 사시도.
도3은 대응 접속 장치의 도체를 구비한 편평 가요성 회로의 도체를 상호 접속하는 최종 접속 상태에 있는 커넥터의 전방 사시도.
도4는 도3의 전방 사시도와 아주 유사한 후방 사시도.
도5는 커넥터와 가요성 회로가 통과할 때 가요성 회로가 장착되었지만 회로 기판이 제거된 커넥터의 사시도.
도6은 편평 가요성 회로가 장착된 캐리어의 상부 사시도.
도7은 도6의 상부 사시도와 아주 유사한 하부 사시도.
도8은 캐리어와 연결된 대응 접속 장치의 하부 사시도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 커넥터
12 : 편평 가요성 회로의 도체
14 : 편평 가요성 회로
16 : 인쇄 회로 기판의 도체
18 : 인쇄 회로 기판
20 : 회로 캐리어
22 : 하우징
24 : 편평 본체
26 : 안내 모서리
28 : 플랜지
30 : 위치 결정 페그
32 : 피봇 이축
34 : 가요성 래치 아암
36 : 로킹 플랜지
우선, 도1 내지 도4에서, 본 발명은 편평 가요성 회로(14)(도3 및 도4)의 도체(12)를 인쇄 회로 기판(18)(도1 및 도2)의 도체(16)에 상호 접속시키도록 제조된 커넥터(10)로서 실현된다. 커넥터는 단지 두개의 구성 요소, 즉 수형 가요성 회로 캐리어(20) 및 하우징(22)을 포함한다. 캐리어와 하우징 각각은 플라스틱 등과 같은 유전성 재료로 일체 성형된 단일편 구조물이다.
도1에서, 캐리어(20)는 화살표 'A' 방향으로 하우징(22)에 삽입되려는 비작동 위치에 있다. 도2에서, 캐리어(20)는 인쇄 회로 기판(18)이 화살표 'B' 방향으로 커넥터에 삽입되는 래치 결합된 사전 장전 위치에 있다. 도3 및 도4에서, 캐리어는 커넥터가 화살표 'C' 방향으로 하향 피봇되고 편평 가요성 회로(14)의 도체(12)가 인쇄 회로 기판(18)의 도체(16)에 대해 편의되는 로킹된 최종 접속 위치에 있다. 편평 가요성 회로는 후술하는 바와 같이 캐리어를 하우징으로 삽입하기 전에 사전에 캐리어(20) 둘레에 감긴다. 그러나, 후술하는 바와 같이 캐리어 및 하우징의 구조를 명백하게 하기 위해 도1 및 도2에서 가요성 회로는 생략되어 있다.
특히, 가요성 회로 캐리어(20)는 전방 또는 안내 모서리(26)를 한정하고 후향 돌출 플랜지(28)를 포함하는 대체로 편평한 본체(24)를 포함한다. 한쌍의 위치 결정 페그(30)가 본체(24)와 일체 성형되어 본체(24)로부터 상향 돌출하며, 후술하는 바와 같이 다른 쌍의 위치 결정 페그가 본체의 하부로부터 돌출한다. 한쌍의 피봇 이축(trunnion, 32)이 본체의 양 측면으로부터 외향 돌출한다. 한쌍의 가요성 래치 아암(34)이 후방에 인접한 본체의 양 측면으로부터 상향 돌출한다. 최종적으로, 로킹 플랜지(36)는 각 가요성 래치 아암(34)으로부터 측방향 외향으로 돌출한다.
하우징(22)은 캐리어(20)가 화살표 'A' 방향으로 삽입되는(도1) 개구(38)를 한정하는 대체로 개방된 단부를 갖는 상자형 구조물이다. 하우징은 상벽(40), 저벽(42) 및 한쌍의 측벽(44)을 포함한다. 저벽(42)은 캐리어가 하우징으로 삽입될 때 캐리어(20)에 대향하는 개구(38)의 한 측면에 앤빌 플레이트를 한정하기 위해 상벽 및 저벽을 넘어 전방으로 연장된다. 플랜지(46)는 저벽의 후방으로 돌출한다. 한쌍의 측면 안내 레일(48)이 측벽(44) 내에 성형되어 하우징의 한쌍의 측면 날개부(51)에 성형된 한쌍의 피봇 소켓(50)까지 후방 연장된다. 각각의 피봇 소켓은 소켓 개구를 부분적으로 폐쇄하는 립(50a)을 갖는다. 상벽(40)에는 캐리어(20)의 가요성 래치 아암(34)을 수납하는 한쌍의 노치(52)가 마련된다. 노치는 가요성 래치 아암의 외면 상에 로킹 플랜지를 결합하도록 노치의 외면 상에 로킹 견부(54)를 한정한다.
캐리어(20)가 화살표 'A' 방향으로 하우징(22)의 개구(38)를 통해 삽입될 때, 하우징 상의 안내 레일 또는 슬롯(48)은 캐리어 상의 피봇 이축(32)과 상호 작용하여 도2에 도시된 바와 같은 캐리어의 사전 장전 위치로 하우징의 개구를 통해 캐리어를 활주가능하게 안내하기 위한 대응 상호 결합 안내 수단을 제공한다. 캐리어가 장전 위치로 이동할 때, 가요성 래치 아암(34)은 도2에서 명백히 도시된 바와 같이 하우징의 노치(52)로 이동한다. 캐리어의 사전 장전 위치에서, 피봇 이축(32)은 도2에 도시된 바와 같이 피봇 소켓(50) 내에 장착된다. 캐리어는 노치(52) 내에서 가요성 래치 아암(34)의 외향 편의 결합에 의해서 사전 장전 위치에 유지되며, 캐리어는 노치의 외측 모서리에서 하우징의 상부와 래치 아암 외측 상의 로킹 플랜지(36)와의 결합때문에 최종 위치로 이동할 수 없다.
도2에서와 같이 캐리어(20)가 사전 장전 위치에 있는 상태에서(그리고 편평 가요성 회로가 캐리어에 감긴 상태임을 가정하면), 인쇄 회로 기판(18)은 화살표 'B' 방향(도2)으로 커넥터에 삽입된다. 회로 기판은 도체(16)가 배치된 설부를 한정하는 한쌍의 절결부(58)를 포함한다. 절결부는 하우징(22)의 측면 날개부(51)를 수용하며, 설부(60)가 도4에 도시된 입구부(62)로 삽입된다. 입구부는 하우징의 앤빌 플레이트를 한정하는 하우징 저벽(42)과 캐리어(20) 사이에 한정된다.
인쇄 회로 기판(18)이 커넥터(10)로 삽입된 후, 캐리어(20)는 하우징의 피봇 소켓(50) 내에 장착된 캐리어의 피봇 이축(32)에 의해 마련된 대응 상호 결합 피봇 수단에 의해 하우징(22)에 대해 하향 피봇된다. 캐리어는 화살표 'C' 방향으로 하향 피봇된다(도3). 도2에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 캐리어의 후방 플랜지(28) 및 하우징의 후방 플랜지(46)는 캐리어를 최종 접속 위치로 피봇시키도록 작업자의 손가락 사이에 파지될 수 있다. 도3에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 로킹 플랜지(36)의 저부 모서리(36a)는 경사지게 가공되거나 모떼기되어, 캐리어가 최종 접속 위치로 피봇될 때 가요성 래치 아암(34)이 화살표 'D' 방향으로 내향 편의된다. 캐리어가 최종 위치에 도달하게 될 때, 로킹 플랜지(36)의 가파른 상부 모서리는 하우징의 견부(54) 뒤로 로킹 결합하도록 화살표 'D'의 외향하는 대향 방향으로 탄성적으로 뒤로 스냅 결합된다. 그 최종 접속 위치에서, 캐리어(20)는 인쇄 회로 기판(18)의 도체(16)에 대해 편평 가요성 회로(14)의 도체(12)를 편의시킨다. 소켓(50)의 입구에서 벽과 함께 또는 벽(53) 이외에 립(50a)은 피봇 이축(32)이 소켓에서 상향 편의될 때 캐리어가 하우징으로부터 당겨지는 것을 방지한다.
인쇄 회로 기판(18)을 캐리어(10)로부터 제거하는 것이 필요하다면, 사용자는 가요성 래치 아암(34)의 말단부를 화살표 'D'의 방향으로 조여서, 캐리어를 사전 장전 위치(도2)까지 후향으로 들어올려서 인쇄 회로 기판을 해제시킨다. 이런 구조적 조합은 커넥터와 가요성 회로가 부조립체(subassembly)로서 조립되도록 해서 예컨대, 사이트 상의 인쇄 회로 기판을 수납하도록 연이어서 개방된다. 이것은 도5에 도시되어 있다. 다시, 가요성 래치 아암(34)이 화살표 'D' 방향으로 내향으로 조여져서 로킹 견부(54) 뒤로 로킹 플랜지(36)를 해제시킨다. 그후, 캐리어는 화살표 'E'의 방향으로 상승되며, 인쇄 회로 기판의 설부(60)가 사이트 상의 커넥터로 삽입될 수 있다.
도6 및 도7은 편평 가요성 회로가 캐리어(20)의 전방 또는 안내 모서리(26) 둘레에 감기는 방법에 대해 도시하고 있다. 도6에서, 한쌍의 위치 결정 페그(26)의 상부는 편평 가요성 회로의 양 모서리에 인접한 한쌍의 구멍(70)을 통해서 돌출한다. 회로가 캐리어 둘레에 감길 때, 회로의 도체(12)는 캐리어로부터 벗어나거나 외향한다. 페그는 가요성 회로를 캐리어 상에 위치 결정시킴과 함께 가요성 회로 자체에 일체형 변형 완화부를 마련한다. 도7은 캐리어의 본체(24)와 일체로 성형된 제2의 위치 결정 페그(72) 쌍을 도시하며, 제2의 위치 결정 페그(72) 쌍은 편평 가요성 회로(14)의 안내 또는 자유 단부(14a)의 양 모서리에 인접한 한쌍의 위치 결정 구멍(74)으로 삽입되도록 캐리어의 본체(24)로부터 하향 돌출한다. 위치 결정 페그(72)는 가요성 회로(14)의 변형을 완화시킨다.
마지막으로, 도8은 캐리어(20)의 본체(24)로부터 하향 돌출한 위치 결정 페그(72)의 쌍이 캐리어(20)의 회전시 인쇄 회로 기판(18)의 한쌍의 위치 결정 구멍(76)으로 삽입되도록 된 본 발명의 특징을 도시하고 있다. 즉, 캐리어가 그 최종 위치에 도달하고 로킹 플랜지(36)가 견부(52) 뒤에서 로킹 결합될 때, 위치 결정 페그(72)는 위치 결정 구멍(76)으로 이동한다. 캐리어가 인쇄 회로 기판(18)에 대해 부적절하게 정렬되면, 페그(72)가 인쇄 회로 기판(18)의 표면과 충돌하기 때문에, 캐리어는 불완전하게 회전한다. 따라서, 페그(72)가 구멍(76)과 정렬되지 않는 경우 캐리어는 위치에 로킹되지 않기 때문에 위치 결정 페그는 커넥터의 위치를 보장하도록 작용한다. 또한, 위치 결정 페그(72)는 편평 가요성 회로와 인쇄 회로 기판을 수용하기에 충분한 길이로 되어 있어서, 가요성 회로와 회로 기판 모두를 위치 결정하고 배치시키는 기능을 수행한다.
본 발명은 발명의 정신과 중심 특성에서 벗어남이 없이 다른 특별한 형태로 실현될 수 있다. 따라서, 본 예들 및 실시예들은 모든 면에서 제한적이 아닌 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명은 여기에서 주어진 상세한 설명에 제한되지 않는다.
본 발명은 단순하고 저렴하며 신뢰성 있는 커넥터 구조물을 마련함으로써, 직접 재료 비용과 커넥터의 조립에 있어 과도한 작업 시간을 저감시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 편평 가요성 회로의 도체를 인쇄 회로 기판의 도체에 전기적으로 상호 접속시키기 위한 커넥터에 있어서,
    편평 가요성 회로의 도체가 캐리어로부터 멀어지는 방향으로 향하는 상태로 편평 가요성 회로가 둘레에 감겨진 모서리를 한정하는 수형 가요성 회로 캐리어와,
    개구에 모서리가 먼저 삽입되는 캐리어를 수납하는 개구를 갖는 하우징과,
    인쇄 회로 기판 상의 도체가 편평 가요성 회로의 도체를 대면하는 상태로 입구가 인쇄 회로 기판을 수납하도록 캐리어와 하우징 사이에 한정된 사전 장전 위치까지 캐리어를 하우징의 개구로 활주가능하게 안내하는 캐리어와 하우징 사이의 대응 상호 결합 안내 수단과,
    상기 캐리어가 상기 사전 장전 위치에 있을 때 캐리어를 장전 위치로부터 편평 가요성 회로의 도체가 인쇄 회로 기판 상의 도체에 대해 편의되는 최종 접속 위치까지 피봇시키기 위한 캐리어와 하우징 사이의 대응 상호 결합 피봇 수단을
    포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 캐리어에 대향하는 상기 입구의 측면 상의 앤빌 플레이트를 포함함으로써, 인쇄 회로 기판이 앤빌 플레이트와 캐리어 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 편평 가요성 회로의 적절한 위치 결정 구멍으로 삽입되도록 된 위치 결정 페그를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 위치 결정 페그는 캐리어 상에 위치되며 인쇄 회로 기판의 적절한 위치 결정 구멍으로 삽입되기에 충분한 길이로 된 것을 특징으로 하는 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 캐리어는 인쇄 회로 기판의 적절한 위치 결정 구멍에 삽입되도록 된 위치 결정 페그를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  6. 제1항에 있어서, 캐리어를 최종 접속 위치에 로킹시키기 위한 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  7. 제1항에 있어서, 캐리어를 사전 장전 위치에 일시적으로 유지시키기 위한 래치 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 래치 수단은 하우징의 대향하는 부분들에 대해 편의된 캐리어의 양 측면에서 한쌍의 가요성 래치 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  9. 제7항에 있어서, 캐리어를 최종 접속 위치에 로킹시키기 위한 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 래치 수단은 하우징의 대향하는 부분들에 대해 편의된 캐리어의 양 측면에서 한쌍의 가요성 래치 아암을 포함하고, 상기 로킹 수단은 하우징 상의 로킹 견부 뒤에 결합가능한 래치 아암 상의 로킹 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  11. 편평 회로의 도체를 대응 결합 접속 장치의 도체에 전기적으로 상호 접속시키기 위한 커넥터에 있어서,
    편평 회로 상의 도체가 캐리어로부터 멀어지는 방향으로 향하는 상태로 편평 회로가 위치된 회로 캐리어와,
    캐리어를 수납하기 위한 개구를 갖는 하우징과,
    결합 접속 장치 상의 도체가 편평 회로의 도체를 대면하는 상태에서 상기 결합 접속 장치를 수납하도록 캐리어를 사전 장전 위치까지 하우징의 개구로 활주가능하게 안내하는 캐리어와 하우징 사이의 대응 상호 결합 안내 수단과,
    상기 캐리어가 상기 사전 장전 위치에 있을 때 캐리어를 상기 장전 위치로부터 편평 회로의 도체가 상기 접속 장치의 도체와 결합하는 최종 접속 위치까지 피봇시키기 위한 캐리어와 하우징 사이의 대응 상호 결합 피봇 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하우징은 캐리어에 앤빌 플레이트를 포함함으로써, 상기 접속 장치가 앤빌 플레이트와 캐리어 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  13. 제11항에 있어서, 상기 캐리어는 편평 회로의 적절한 위치 결정 구멍으로 삽입되도록 된 위치 결정 페그를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 위치 결정 페그는 캐리어 상에 위치되고, 상기 결합 접속 장치의 적절한 위치 결정 구멍으로 삽입되기에 충분한 길이로 된 것을 특징으로 하는 커넥터.
  15. 제11항에 있어서, 상기 캐리어는 상기 결합 접속 장치의 적절한 위치 결정 구멍으로 삽입되도록 된 위치 결정 페그를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  16. 제11항에 있어서, 캐리어를 그 최종 접속 위치에서 로킹시키기 위한 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  17. 제11항에 있어서, 캐리어를 사전 장전 위치에 일시적으로 유지시키기 위한 래치 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  18. 제17항에 있어서, 상기 래치 수단은 하우징의 대향하는 부분들에 대해 편의된 캐리어의 양 측면에서 한쌍의 가요성 래치 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  19. 제17항에 있어서, 캐리어를 최종 접속 위치에 로킹시키기 위한 로킹 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  20. 제19항에 있어서, 상기 래치 수단은 하우징의 대향하는 부분들에 대해 편의된 캐리어의 양 측면에서 한쌍의 가요성 래치 아암을 포함하고, 상기 로킹 수단은 하우징 상의 로킹 견부 뒤에 결합가능한 래치 아암 상의 로킹 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
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