KR100347241B1 - 기판고정기구를가지는전기커넥터 - Google Patents

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Abstract

커넥터 하우징(10) 및 그의 장착면(46)으로부터 연장된 기판 장착 포스트(50)를 통해 연장하는 통행로(48)에 수용되도록 되어진 단일편 평면형 기판 고정 부재에 전기커넥터(40)를 고정하는 기판 고정기구(10)는 횡방향 몸체에지(14)로부터 자유단(24)까지의 평면중에 제1 방향으로 외향하여 연장하는 1쌍의 캔티레버형 비임(18)을 포함한다. 비임들(18) 사이에는 하나의 슬롯(36)을 한정하고 있다. 기판 장착 포스트(50)는 적어도 그의 선단(52)에서 통행로(48)로 연장하는 돌기(54)를 포함한다. 비임(18)의 내부에지(28)는 통행로(48) 속으로의 고정기구(10)의 완전삽입시 돌기(54)와 고정결합 상태로 도입되어져서 커넥터(40)가 회로 기판(60)에 장착되었을 때 기구의 어떠한 후향이동도 방지할 수 있게 된다.

Description

기판 고정기구를 가지는 전기 커넥터
본 발명은 전기 커넥터와 같은 부품을 회로기판에 고정시키는 고정기구에 관한 것이다.
전기 부품을 회로기판에 고정시키는 방법은 많다. 예컨대, 커넥터에는 회로기판의 대응구멍을 통해 연장하여 기판의 반대측에서 너트에 의해 고정되는 나선형 설치볼트를 받아들이는 보어가 있는 설치귀(mounting ear)가 마련될 수도 있다.
미국 특허 제5,184,963호 및 5,213,515호에 커넥터의 기판 설치면에 마주한 표면으로부터 하우징의 플랜지 또는 기타영역에 삽입되는 상부장착형 기판 고정구가 기술되어 있다. 커넥터를 회로기판에 설치할 때, 기판 고정기구가 회로기판 구멍속으로의 삽입에 저항하여 커넥터 하우징으로부터 후방으로 이동하지 않도록 회로기판구멍에 기판 고정부재를 삽입할때 바로 힘을 가할 수 있는 도구 또는 표면을 이용할 필요가 있다. 따라서 가급적 하우징에 자동 유지되고 특수 삽입공구의 사용을 요하지 않는 기판 고정부재를 가지는 것이 요망된다.
그와 같은 접근 방안이 미국특허 5,228,870호에 기술되어 있는데, 이 특허에서 기판 고정기구의 일부분은 커넥터 장착면으로부터 들어간 하우징의 공동부에 끼워지고 이 기구의 제2 부분은 기판구멍에 삽입되어 있다. 이 부분들에는 깃들과 리세스가 마련되어 있고 기판구멍은 이들 깃들이 억지끼워 맞춤을 이루는 크기를 갖는다. 공동부상의 하우징 구조는 커넥터의 설치중 기판 고정기구를 위한 뒷받침면을 제공한다.
미국특허 제5,176,349호에는 또다른 접근 방안이 기술되어 있는 바, 여기서 하우징은 회로기판 구멍에 수용되어지는 일체성형식 포스트를 포함한다. 포스트는 탄성 유지부재가 포스트의 종축선에 직교하는 방향으로부터 삽입되는 공동부를 가진다. 하우징은 커넥터 또는 기타 부품이 회로 기판에 설치되었을 때 유지부재를 위한 뒷받침면을 제공한다. 이 형식의 유지부재의 단점은 하우징 및 포스트구조를 형성하기 위해 이중인발성형부가 요구되어서 제조비용이 추가된다는 것이다. 최종적인 커넥터의 조립 역시 터미널 부재가 전형적으로 유지부재를 요구되는 방향보다 다른 방향으로부터 하우징에 삽입되기 때문에 부가적인 단계를 요한다.
오늘날 자동화된 제조절차의 관심 증대로, 터미널 부재가 장전되는 방향으로부터 커넥터 하우징속으로 장전되는 기판 고정기구를 가질 것이 요망된다. 예컨대, 상부 터미널 부재가 하우징에 장전될 때 커넥터속으로 장전되는 기판장착기구를 이용할 필요가 있다 아울러 기판고정 부재에 특수공구를 이용할 필요없이 커넥터가 설치될 수 있을 것이 요망된다.
따라서, 본 발명의 기판 고정기구는 커넥터 하우징에 상부측이 장전되고 또한 일단 하우징에 삽입되면 자동 유지되는 평면 부재이다. 즉 커넥터가 기판에 설치되었을 때 이러한 자동유지되는 고정결합은 고정기구의 후향이동을 막는데 충분하다. 본 발명의 고정기구는 몸체 및 몸체로부터 자유단까지의 평면상의 제1 방향으로 연장하는 1쌍의 캔티레버형 비임을 가지는 단일편 평면 금속 부재이다. 이 비임들은 비임들 사이에 하나의 슬롯을 한정하는 외부 및 내부에지(edge)를 가진다. 이 비임들의 내부에지는 아울러 그의 자유단에 근접하여 걸림부분을 포함하고 걸림부분은 커넥터 하우징의 취합면으로부터 연장하는 장착 포스트의 선단에 있는 횡방향 고정면과 결합한다. 비임의 각 외부에지는 아울러 장착 포스트로부터 밖으로 연장하는 기판 결합부분을 포함한다. 커넥터가 기판에 설치되었을 때 고정기구의 기판 결합부분은 회로기판 구멍의 벽면에 결합하여서 커넥터를 기판에 고정시키게 된다.
본 발명의 기구는 커넥터의 장착면에 마주한 표면으로부터 그리고 커넥터 하우징의 장착면으로 연장하는 대응 기판 장착 포스트를 통해 연장하는 기판 고정기구 통행로에 장착된다. 기판 장착 포스트들은 공지된 바와같이 회로기판상에 커넥터를 정렬시켜 대응 커넥터 터미널 및 회로패드 또는 회로기판의 관통공이 커넥터의 완전 삽입이전에 정렬되어지도록 하는데 이용된다. 장착 포스트와 연관하여 본 발명의 기판 고정구는 커넥터가 기판에 고정됨은 물론 기판상에 정렬될 수 있는 수단을 제공한다. 이것은 고정구가 대응회로기판 구멍에 수용되는 터미널 리드를 가진 커넥터와 함께 사용하는데 특히 유용하다.
바람직한 실시예에 있어, 하우징의 기판 고정기구 통행로는 하우징의 상부면으로부터 장착 포스트에까지 연장된다. 이 장착 포스트는 적어도 선단에서 연결된 1쌍의 반원통형 레그와 같은 것으로 형성되고 아울러 적어도 측부를 따라 이들 레그사이에 슬롯을 포함한다. 바람직한 실시예에 있어, 반원통형 레그들은 포스트의선단으로부터 상부까지 내향하여 테이퍼를 이룬 센터 리브(center rib)에 의해 연결되고, 리브는 기판 고정기구의 캔티레버형 비임들 사이의 슬롯과 같은 길이를 갖는다. 기판 고정기구의 내부에지들은 기판 고정기구가 하우징 통행로에 완전히 삽입되었을 때 센터리브의 하부에지를 따라 결합하는 선단위치에 있는 걸림부들을 한정하는 내향 돌기들을 포함한다. 기판 고정기구의 캔티레버형 비임부분의 전체폭은 장착 포스트의 폭보다 더 커서 비임의 외부에지상의 깃들이 쌍을 이룬 반원통형 레그들 사이의 슬롯으로부터 외향하여 연장하도록 허용한다.
본 발명의 목적은 전기 커넥터들을 회로기판에 장착하기 위한 장착용 기판 고정기구 즉, 기판에 장착하기 앞서 기판 고정구가 하우징 구조에 자동 유지되는 기판고정 기구를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 커넥터 하우징에 상부장전되고 커넥터가 기판 고정기구를 삽입시키는 특수공구의 필요없이 기판에 장착되는 기판 고정기구를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 커넥터 하우징이 단일인발성형 방식으로 성형될 수 있는 커넥터 및 자동 유지기판 고정 어셈블리를 제공하는데 있다.
그럼 첨부도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
그럼 제1,2 및 3도에 대해 설명하자면, 본 발명의 기판 고정기구(10)는 전기 커넥터(40)를 회로기판(60)에 고정시키도록 설계된다. 커넥터(40)는 취합면(44), 장착면(46) 및 이 장착면(46)에 반대쪽에 있는 표면(47)으로부터 연장하고 그리고 하우징(42)의 장착면(46)으로부터 연장하는 장착포스트(50)까지 뻗는 기구 고정통행로(48)를 포함한다. 제1도에 도시한 커넥터(40)는 회로기판(60)상의 회로패드(64)에 상호 접속시키기 위해 선단 필름 에지에 회로트레이스(43)을 가진 가요성 필름회로를 이용하는 표면장착형 커넥터이다.
예시한 커넥터상의 장착포스트는 적어도 선단에 있는 위치 54에서 연결되는 1쌍의 반원통형 레그(51)를 포함하고 아울러 이들 레그들 사이에는 슬롯(56)을 한정한다. 바람직하게도 레그들은 제2도에 명료하게 도시된 바와 같이 선단(52)으로부터 하우징(42)의 장착면(46)을 향해 연장하는 테이퍼형 리브부분(54)을 따라 결합된다.
본 발명의 예시목적을 위해, 고정기구(10)는 제2,3 및 5도에서는 커넥터의 플랜지(45)에, 제4도에는 카드 에지커넥터(40)의 통행로(48)에 그리고 제5도에는 표면장착 상부장전형 커넥터(140)의 통행로(48)중에 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 고정기구(10)는 회로기판에 장착되는 어떠한 스타일의 커넥터나 기타 부품에도 사용될 수 있다고 이해해야 한다.
기판고정기구(10)는 양측 횡방향에지(14) 및 단부에지(16)를 가지는 몸체(12), 및 횡방향 에지(14)로부터 자유단(24)까지의 평면상에 제1 방향으로 외항하여 연장하는 1쌍의 캔터레버형 비임(18)을 포함한다. 이들 비임(18)은 내,외부에지(20,28)을 가지며, 내부에지(28)들 사이에는 슬롯(36)이 형성된다.
비임(18)의 내부에지(28)는 아울러 선단(24)에 걸림부를 한정하는 내향돌기들(30)을 포함하여서 제3도 및 4도에서 잘 알수 있는 바와 같이 기판고정기구(10)가 기판 고정기구통행로(48) 속으로 완전히 삽입되었을 때 기판 장착 포스트(50)의횡방향 선단 또는 고정면(57)과 고정결합하도록 한다. 삽입되있을 때, 기구(10)의 몸체단(14')은 통행로 정지면(49)과 결합한다. 내부비임 에지(28)는 아울러 고정기구(10)가 통행로(48)에 삽입됨에 따라 기구(10)가 통행로(48)에 완전히 안착되어질 때까지 비임(18)을 외방으로 휘어지게 하면서 리브(54)의 테이퍼면을 따라 미끌어지는 리드-인 표면(lead-in surface)을 갖는다. 그에 의해 돌기 또는 걸림부(30)가 리브(54)의 하부에지와 결합하게 된다. 슬롯(36)은 기판구멍(62)으로의 삽입중 비임(18)이 압착될 수 있게 그리고 공차변화를 수용하는 치수로 되어 있다. 가급적 테이퍼형 리브(54)의 축방향 길이는 슬롯(36)의 축방향길이와 등가적으로 되도록 해서 리브(54)의 최내부단(55)이 비임(18)의 중간에 기구(10)의 횡방향 에지(14)를 따라 지지부를 제공하도록 한다. 비임(18)의 외부에지(20)는 그의 자유단(24)에 리드-인 표면(22)을 포함하고 아울러 외부에지로부터 외방으로 연장하는 기판 고정깃(26)을 포함한다.
제3,4 및 5도에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 반원통형 레그(51)의 폭은 기판 고정기구(10)의 비임(18)의 폭보다 좁도록해서 비임(18)의 외부에지를 따라 형성된 기판 고정 깃(26)이 장착 포스트(50)에 형성된 슬롯(56)으로부터 외향하여 횡방향으로 연장하여서 커넥터(40)가 기판(60)에 설치되었을때 회로기판(60)의 유지구멍(62)의 양측면들과 결합하게 된다. 필요하다면, 기판(60)의 유지구멍(62)을 도금처리하여서 종래 방도대로 회로기판(60)에 기판고정기구(10)를 납땜할 수도 있다.
제1 도에 도시한 바와 같이, 바람직한 실시예에서는 2개의 고정기구(10)가커넥터(40)에 사용되어 있다. 쌍으로 사용되는 경우, 장착 포스트(50)의 선단(52)은 커넥터 안의 터미널 또는 기타 도체들이 회로기판상의 대응 회로패드(64)와 정렬되기 위해 커넥터(40)와 정렬된다.
자체에 기판 고정기구(10)가 고정된 커넥터(40)가 기판(60)에 설치되었을 때, 기판 고정기구(10)의 외부에지를 따른 리드-인 표면(22) 및 장착포스트(50)의 에지는 커넥터(40)를 정위치로 안내 정렬시킨다. 기판(60)에 대해 커넥터(40)를 설치하기 위해 힘이 가해짐에 따라 깃(26)의 테이퍼면(27)은 비임(18)을 안쪽으로 휘도록해서 기판고정기구(10)의 자동유지력을 증대시키게 한다. 비임(18)의 고정노치(32)는 리브(54)의 선단(52)으로 밀려지고 그에 따라 결국 커넥터 설치중 기판고정기구(10)의 후향이동을 막는다. 따라서, 기판고정기구(10)의 단부를 백업시키기 위해 기판에서의 결합을 위한 힘을 가하는데는 아무런 도구도 필요없다. 이 기구(10)는 표준 기판 치수에 관련한 표준범위의 기판 구멍속으로 삽입되었을 때 통행로(48)안에 고정되어 있는데 충분한 걸림 또는 자동지지력을 갖는다.
바람직한 실시예에 있어, 고정기구(10)는 충분한 두께 및 경도를 가지는 시이트 금속 스톡으로부터 각인되어 깃(26)에 의해 기판구멍의 내면(62)에 의해 기판구멍의 내면(62)과 결합하여 고정되게 된다. 황동, 인산 청동 또는 스테인레스 강과 같은 재료가 약 0.008 내지 0.025 인치의 두께로 적용될 수 있다. 기구(10)의 축방향 길이는 통행로(48)의 치수 및 기판 구멍의 두께에 따라 정해져서 기구(10)의 몸체(12)가 통행로(48)에 고정되어지고 아울러 비임(18)이 장착포스트(50)의 두갈래형 통행로 부분에 길게 연장되어지게 된다.
제 6 도는 본 발명의 고정기구에 대한 대안적인 실시예(110)를 보여주는 것으로 특히 얇은 스톡재료에 적절하다. 이 실시예에 있어, 걸림돌기(130)의 선단은 단지 최소한으로 분리되어서 리브(154)의 선단(157)의 대부분을 따라 펼쳐짐으로써, 두꺼운 스톡으로 만들어진 기구와 동일한 유지력을 제공하게 된다.
본 발명의 커넥터 어셈블리는 제조비용이 적게 든다. 그 이유는 기판 고정기구의 구조 및 기구가 장전된 하우징 통행로 및 포스트가 공지의 적절한 재료를 이용하는 단일인발 모울드에서 커넥터 하우징이 성형되어질 수 있게 하기 때문이다. 아울러, 터미널부재는 물론 기판 고정기구를 커넥터 하우징으로 상부고정시키는 능력으로 인해 자동화 공정을 용이하게 한다.
본 발명의 기판 고정기구와 전기 커넥터 어셈블리 그리고 그의 잇점들은 상기 설명으로부터 충분히 이해될 것이다. 아울러 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남이 없이 다양한 구조 및 구성의 변형도 가능할 것이다.
제 1 도는 회로기판으로부터 분해되고 다시 커넥터 하우징으로부터 분해된 본 발명의 2개의 고정기구를 가지는 전기 커넥터의 분해 사시도.
제 2 도는 하우징이 회로기판으로부터 분해되고 하우징 안의 기판고정 기구통로 및 포스트로부터 분해된 기판 고정기구를 보여주는 커넥터 하우징의 횡단면도.
제 3 도는 통로안에 고정·결합되어 회로기판에 설치된 고정기구를 보여주는 제2도와 유사한 횡단면도.
제 4 도는 카드 에지 커넥터의 하우징에 설치된 고정기구를 일부파단한 횡 단면도.
제 5 도는 표면장착 커넥터의 하우징에 있는 기판 고정기구를 보여주는 제4도와 유사한 도면.
제 6 도는 통로안에 고정경합된 고정기구를 보여주는 본 발명의 대안 예를 보여주는 제 3 도와 유사한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 고정기구 18 : 비임
40 : 커넥터 42 : 하우징
48 : 통행로 50 : 포스트
60 : 회로기판 62 : 유지구멍

Claims (4)

  1. 전기 커넥터(40)를 회로기판(60)에 고정하기 위해 적어도 하나의 고정기구(10)를 가지며 아울러 취합/장착면(44, 46) 및 상기 장착면(46)으로부터 연장하여 회로기판(60)의 유지구멍(62)속으로 수용되는 적어도 하나의 기판 장착 포스트(50)를 가지는 하우징(42)를 포함하고, 상기 하우징(42)은 상기 장착면(46)에 마주한 표면으로부터 기판 장착 포스트(50)를 통해 연장하는 적어도 하나의 기판 고정기구 통행로(48)를 포함하는 전기 커넥터에 있어서,
    상기 고정기구(10)는 상기 하우징(42)의 통행로(48)에 수용되어지게 되는 단일편 평면형 금속 부재로 이루어지고, 상기 부재는 횡방향 몸체에지(14)로부터 자유단(24)까지의 평면상에 제1 방향으로 외향하여 연장하는 1쌍의 캔티레버형 비임(18)을 가지는 물체(12)를 포함하고, 상기 비임(18)의 내부에(62)지들 사이에는 하나의 슬롯(36)이 한정되고, 상기 비임의 외부에지(20)들은 상기 기판 장착 포스트(50)의 외부면보다 더 돌기하여 상기 회로기판 구멍(62)의 측벽면을 눌러서 커넥터(40)가 상기 기판(60)에 완전히 장착되었을 때 상기 기판(60)에 상기 커넥터(40)를 고정깃(26)을 포함하며, 상기 포스트(50)는 적어도 그의 선단(52)에서 서로 결합되어 하나의 횡방향으로 연장되는 고정면을 형성하도록하는 1쌍의 반원통형 레그(1)이며, 상기 1쌍의 반원통형 레그(51)는 그들 사이에 적어도 선단(52)의 측부를 따라 형성되는 슬롯(16)을 한정하고, 그리고 상기 비임(18)의 내부에지(28)는 상기 고정기구의 기판 장착기구 통행로(48)로의 완전 삽입시 포스트(50)의 선단(52)에 형성된 횡방향 고정면과 고정결합 상태로 되도록 되어 있으며,
    그에 의해, 상기 하우징(42) 안에 상기 고정기구(10)를 고정함으로써, 상기 커넥터(40)가 상기 회로기판(60)에 장착되었을 때 상기 기판 유지고정깃(26)부분의 회로기판 구멍(62)으로의 삽입에 저항하여 상기 고정기구의 후향이동을 억제시키는 상기 고정결합 상태가 이루어지게 되는 것을 특징으로 하는 기판 고정기구를 가지는 전기 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 장착 포스트(50)의 반원통형 레그(51)가 포스트의 선단(52)으로부터 하우징(40)의 취합면(44)을 향해 연장하는 리브(54)에 의해 결합되어진 것을 특징으로 하는 기판 고정기구를 가지는 전기 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 리브의 축방향 길이가 상기 기판 고정기구의 비임들 사이에 형성된 홈의 길이와 동일하게 되어진 것을 특징으로 하는 기판 고정기구를 가지는 전기 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 비임의 내부 에지(28)들이 그의 자유단에 근접하여 상기 횡방향 연장고정면(57)과 결합하는 걸림부분 한정용 내향돌기(30)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 고정기구를 가지는 전기 커넥터.
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