KR100424671B1 - 동축 플러그 커넥터용 콘센트 - Google Patents

Abstract

상보적인 동축 플러그 커넥터와 결합하기 위한 콤팩트한 콘센트를 개시한다. 상기 콘센트는, 차량 거치대에 놓여서 상기 거치대 상의 플러그 커넥터와 결합하는 경우에 내부 안테나로부터 차량의 외부 안테나로 신호라인을 스위칭 하기 위해 이동전화기 상에 장착되도록 사용된다. 상기 콘센트는 몰드의 상단에 고정되는 외측 도전차폐부(conductor shield)를 지지하는 유전체 몰드(dielectric mold), 단일체의 스프링부재, 및 단일체의 고정식 접촉부재를 갖는다. 상기 도전차폐부는 상기 플러그가 외측 도체관과 접속되기 위한 전극 소켓을 포함한다. 상기 스프링부재는 중앙 전극을 일체로 소지하여, 상기 플러그의 중앙 도체봉과 결합하도록 하고, 상기 신호를 스위칭 하기 위해 이동식 접촉단자는 고정식 접촉부재 상에서 고정식으로 접촉되어 정상 상태에서 닫혀진 스위치를 형성한다.

Description

동축 플러그 커넥터용 콘센트 {RECEPTACLE FOR COAXIAL PLUG CONNECTOR}

본 발명은 동축 플러그 커넥터용 콘센트에 관한 것이며, 보다 구체적으로는, 콤팩트한 디자인의 동축 플러그 커넥터용 콘센트에 관한 것이다.

국제특허출원 공개공보 WO 98/31078호에 개시되어 있는 바와 같이, 원터치 결합을 용이하게 하는 자가정렬식(self-aligning) 동축 플러그 커넥터와 조합하여 콘센트가 제안되며, 이것은 상기 플러그와 콘센트의 오정렬을 보정해준다. 특히, 이동전화기의 내부 안테나로부터의 신호라인을 차량에 장치된 외부 안테나로 스위칭하기 위해 이동전화기를 차량의 거치대에 연결하는 분야에서, 상기 이동전화기의 측부에 있는 콘센트는, 플러그 커넥터의 중앙 도체봉(conductor post) 및 외측 도체관(conductor tube)과 각각 연결을 위한 중앙 전극 및 외측 전극 외에, 상기 신호라인을 스위칭하기 위한 일련의 접촉을 가질 필요가 있다. 상기 공보는 중앙 전극으로서 상기 플러그 단부 및 별도의 다른 두 부분―여기서 두 부분 중 하나는 이동식 접촉단자를 이동시키는 스프링부재이고, 다른 하나는 상기 이동식 접촉단자와 맞물려 상기 신호라인을 스위칭 할 때 정상적으로는 폐쇄되는 스위치가 되는 고정식 접촉을 형성함―을 수용하는 소켓 내부로 돌출하는 핀의 사용을 알려준다. 상기 핀은 유전체 몰드에 장착되어 그 일 단부가 상기 소켓 내부로 돌출하고, 타 단부는 상기 스프링부재와 맞물려서, 상기 핀이 상기 중앙 도체봉과 접촉하면 상기 접촉을 개방하기 위해 상기 핀이 상기 스프링부재를 탄성적으로 눌러 변형시킴으로써, 상기 플러그 커넥터, 상기 핀, 및 상기 스프링부재를 통해 외부 안테나로부터 상기 이동전화기의 트랜시버 회로로 인도하는 신호라인을 설정한다. 상기 핀 및 스프링부재는 상기 스위칭이 가능하도록 상기 콘센트의 축을 따라 직렬로 배열되기 때문에, 상기 핀의 길이는 상기 콘센트에 대하여 추가의 높이를 제공하며, 이것은 콘센트를 콤팩트하게 만드는데 장애가 된다. 또한, 상기 핀 자체는 콘센트의 조립체에 분리된 부품의 수를 증가시켜서 제조비용의 상승을 가져온다.

상기 문제점은, 동축 플러그 커넥터와 짝을 이루어 결합하도록 적용된 개선된 콘센트를 제공하는 본 발명에 의해 저감된 제조비용으로 콤팩트하게 만들어질 수 있게 되어 해결되었다. 본 발명에 따른 콘센트는 공동(cavity)을 갖는 유전체 몰드, 상기 몰드의 상단에 설치된 외측 도전차폐부(conductor shield), 단일체의 스프링부재, 및 단일체의 고정식 접촉부재를 포함한다. 상기 도전차폐부에는 상기 동축 플러그 커넥터의 외측 도체관과의 접속을 위한 전극 소켓이 형성된다. 상기 전극 소켓은 자신의 축상 단부에 상기 몰드의 공동과 연통하는 개구를 갖는다. 상기 외측 도전차폐부는 외부 회로와 전기적으로 접속하기 위해 상기 몰드로부터 외측으로 돌출하는 접지단자 러그를 포함한다. 상기 스프링부재는 상기 몰드에 장착되고, 상기 소켓의 축을 따라 탄성적으로 이동가능한 중앙 전극을 갖는다. 상기 중앙 전극은 상기 공동으로부터 상기 소켓의 개구 쪽으로 연장되어 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉과 누름접촉 된다. 상기 스프링부재는 상기 공동 내부에 놓이고, 상기 중앙 전극과 함께 이동될 수 있어서 이동식 접촉단자를 이동시키며, 외부 회로와 전기적으로 접속하기 위해 상기 몰드로부터 외측으로 돌출하는 제1 신호단자 러그를 포함한다. 상기 고정식 접촉부재 또한 상기 몰드에 장착되고, 정상 상태에서는 상기 스프링부재의 편향력에 의해 상기 이동식 접촉단자와 접촉되며, 상기 중앙 전극이 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉에 의해 눌려지는 경우에는 상기 이동식 접촉단자와 분리되는 고정식 접촉단자를 갖고 있다. 상기 고정식 접촉부재는 외부 회로와 전기적 접속을 위해 상기 몰드로부터 외측으로 돌출하는 제2 단자 러그를 포함한다. 그러므로, 상기 콘센트는 단지 4개의 분리된 부품만으로 조립될 수 있으며, 상기 동축 플러그 커넥터를 수용함으로써 상기 신호라인의 스위칭 조작을 제공한다. 또한, 상기 중앙 전극은 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉과 직접 접촉하기 위해 상기 스프링부재로부터 상기 소켓 쪽으로 일체로 연장되기 때문에, 상기 콘센트는 별도의 길이 또는 높이를 부여해주는 어떠한 추가의 접촉부재도 필요하지 않게 된다. 따라서, 상기 콘센트는 특히 높이에 관하여 콤팩트하게 만들어질 수 있으며, 저감된 제조비용으로 조립될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 상기 외측 도전차폐부는 상기 몰드의 외주 벽 상에 지지되어 상기 소켓의 바닥이 상기 공동 내부로 돌출하도록 한다. 그러므로, 상기 몰드는 상기 플러그 커넥터를 수용하는데 필요한 소켓 길이의 일부를 흡수할 수 있고, 이로 인해, 상기 콘센트의 높이를 최소화 할 수 있다.

상기 스프링부재는 단일체의 금속판으로 형성되어 여기에 상기 중앙 전극이 일체로 달라붙고, 이동식 접촉단자가 돌출되며, 상기 중앙 전극과 상기 이동식 접촉단자의 조합 구조를 단순화하여 제조비용을 저감시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스프링부재에는 상기 제1 단자 러그와 상기 중앙 전극 사이의 중간 위치에서 제1 스태브(stab)가 형성될 수 있다. 상기 제1 스태브는 상기 스프링부재를 상기 몰드에 장착하기 위해 상기 몰드 내부로 삽입된다. 상기 이동식 접촉단자는 상기 중앙 전극의 근처이고 상기 중앙 전극으로부터 상기 제1 스태브의 반대쪽에 위치되어 상기 접촉을 개방하기 위해 충분한 스트로크를 갖도록 한다.

상기 중앙 전극은 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉과 누름접촉 되도록 하기 위해 탄성적으로 변형될 수 있는 접촉선단을 갖도록 설계될 수 있다.

바람직하게는, 상기 이동식 접촉단자는 상기 공동 내부에서 상기 소켓의 바닥 뒤에 상기 소켓의 축과 직각인 횡방향으로 상기 개구로부터 이격되도록 위치된다. 그러므로, 상기 이동식 접촉단자는 상기 소켓의 바닥 뒤에 숨겨지고, 이물질이 끼이지 않도록 보호된다.

상기 중앙 전극, 및 제한된 길이의 스프링부재를 갖는 상기 이동식 스프링에 충분한 스트로크를 부여하기 위해, 상기 스프링부재는 상기 제1 스태브와 상기 중앙 전극 사이에서 연장되는 브리지를 갖도록 특별한 형상을 갖는다.

바람직한 실시예에서, 상기 중앙 전극은 L자 형상으로 구성되어, 상기 소켓의 축을 따라 연장하는 수직 레그 및 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉과 직접 접촉하기 위해 상기 소켓의 축과 직각인 방향의 레그 일 단부로부터 수평으로 연장하는 접촉선단을 가진다. 또한, 상기 접촉선단은 상기 중앙 전극의 움직임을 방해하는 이물질의 클로그(clogging)를 방지하도록 상기 접촉선단과 상기 개구 주위 사이의 틈을 감소시키도록 상기 개구 뒤쪽으로 연장하는 복귀 굽힘 탭(return bent tab)을 가질 수 있다.

그러므로, 상기와 같이 구성된 커넥터는 콤팩트한 구조를 갖는 동축 플러그커넥터와 적절하게 조합될 수 있다. 상기 플러그 커넥터는 장착 구조체에 고정되도록 적용된 장착 베이스, 및 종방향 축을 갖고 상기 장착 베이스에 지지되어 돌출하는 동축 플러그를 갖는다. 상기 동축 플러그는 일 축단부에 콘센트와 짝을 이루는 결합을 위한 삽입단부를 갖고, 반대쪽 축단부에 동축 케이블과의 접속을 위한 고정단부를 갖는다. 상기 플러그의 외측 도체관은 그 내부에 설치된 유전성부재에 의해 절연되게 상기 중앙 도체봉을 감싼다. 상기 유전성부재는 상기 중앙 도체봉과 상기 외측 도체관 사이의 일부 공간을 차지하며, 이로 인해, 상기 공간 내에 동축 플러그의 길이를 따라 연장하는 공기 층을 남긴다. 상기 동축 플러그를 따라 공기 층을 제공함으로써, 상기 외측 도체관은 상기 공기 층의 커다란 유전율로 인해, 줄어든 반경거리만큼 상기 중앙 도체봉으로부터 이격될 수 있으며, 이로 인해 상기 플러그 및 상보적인 콘센트를 그 반경방향 크기에 대하여 콤팩트하게 만들 수 있다.

상기 공기 층은 특별하게 구성된 유전성부재를 사용함으로써 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 유전성부재는 상기 중앙 도체봉을 감싸는 배럴(barrel)의 형상이고, 상기 플러그를 따라 축방향으로 이격된 링을 갖는다. 상기 링은 상기 외측 도체관과 접촉하여 폐쇄된 상태로 지지되어 상기 튜브 내에서 배럴이 유지되도록 한다. 상기 배럴은 외측 표면이 상기 도체관으로부터 반경방향으로 이격되어, 상기 축방향으로 이격된 링 사이에서 플러그를 따라 연장되는 공기 층을 남기게 된다. 또한, 상기 배럴과 상기 중앙 도체봉 사이에는 추가의 공기 층이 형성되어 상기 플러그의 반경방향 치수를 최소화 할 수 있다.

상기한 본 발명의 목적 및 유리한 특징들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 설명되는 실시예를 통해 보다 명백해진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 콘센트의 사시도.

도 2는 상기 콘센트의 분해사시도.

도 3은 상기 콘센트의 평면도.

도 4는 상기 콘센트의 수직단면도.

도 5는 상기 콘센트의 측면도.

도 6 및 도 7은 상보적인 동축 플러그 커넥터와 함께 도시된 상기 콘센트의 수직단면도.

도 8은 상기 콘센트에 사용되는 스프링부재의 정면도.

도 9는 변형된 콘센트의 수직단면도.

도 10은 상기 동축 플러그 커넥터의 평면도.

도 11은 상기 동축 플러그 커넥터의 정면도.

도 12는 상기 동축 플러그 커넥터의 저면도.

도 13은 변형된 동축 플러그 커넥터의 수직단면도.

도 14는 또 다른 변형된 동축 플러그 커넥터의 수직단면도.

도 1 내지 도 5에는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상보적 동축 플러그 커넥터(10)를 수용하도록 적용된 콘센트(100)가 도시된다. 동축 플러그 커넥터(10)는 동축 케이블(1)을 콘센트(100)에 접속하도록 설계되며, 특히 차량을 운전할 때에 핸즈프리를 위해 장착된 거치대에 이동전화기를 착탈할 수 있도록 적용된다. 보다 구체적으로, 동축 플러그 커넥터(10)와 콘센트의 조합은 상기 전화기가 차량 내에서 작동될 때 안테나 이득을 증가시키기 위해 전화기의 내부 안테나로부터 차량의 외부 안테나로 신호라인을 스위칭 하는데 사용된다. 콘센트(100)는 전화기 케이싱(90)에 장착되며, 플러그 커넥터(10)는 장착 하우징(190)에 장착된다. 콘센트(100)는 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 높이가 낮은 형상으로 되어 있으며, 두께가 얇은 벽으로 된 전화기 케이싱(90)의 구멍(91) 내에 수용된다. 동축 플러그 커넥터(10)는 유전성부재(40)로 감싸지는 중앙 도체봉(31)으로 구성된 동축 플러그(30)를 지지하는 장착 베이스(20), 및 외측 도체관(33)을 포함한다. 플러그(30)는 일 축단부에 콘센트(100) 내의 전극 소켓(134) 내부로 짝을 이루어 결합되도록 삽입단부가 형성되고, 반대쪽 축단부에 동축 케이블(1)과의 접속을 위한 고정단부가 형성된다.

도 2에 도시되는 바와 같이, 콘센트(100)는 4개의 별도 부품, 즉, 편평한 유전체 몰드(110), 외측 도전차폐부(130), 스프링부재(150), 및 고정식 접촉부재(160)로 이루어진다. 몰드(110)는 폐쇄된 바닥과, 내부에 스프링부재(150)와 고정식 접촉부재(160)의 주요 부분이 수용되는 상부가 개방된 공동(114)을 둘러싸는 외주를 갖는다. 몰드(110)의 외주는 마주보는 단부 벽(111) 및 상기 단부 벽들과 연결되는 대향하는 측벽(112)에 의해 형성된다. 도전차폐부(130)는 사각형 프레임(131) 및 여기에 일체로 된 환형체(annulus)(132)를 가지며, 상기 환형체는 상기 프레임의 중심 상부로부터 돌출하고, 동축 플러그(30)의 삽입단부를 수용하도록 상방으로 축을 갖고 둥글게 리세스된 전극 소켓(134)을 내부에 형성한다. 환형체(132)는 소켓(134) 내부로 플러그(30)의 삽입단부를 안내하여 플러그 커넥터(10)와 콘센트(100) 사이의 오정렬을 조정(후술함)해주도록 경사진 상부 안내면(133)을 갖는다. 소켓(134)의 바닥에는 플러그(30)의 외측 도체관(33) 단부와 맞닿도록 내측 플랜지(135)가 형성된다. 내측 플랜지(135)는 둥근 개구(136)를 감싸고, 상기 둥근 개구를 통해 스프링부재(150)가 노출되어 플러그(30)의 중앙 도체봉(31)과 접속된다. 프레임(131)에는 몰드(110)의 외주와 겹치는 스커트(140)가 일체로 형성되며, 상기 스커트는 양쪽 측벽(112)의 결합돌출부를 스커트(140)의 대응되는 노치(142) 내부로 누름으로써 고정된다. 또한, 프레임(131)에는 도전차폐부(130)의 바닥으로부터 수평하게 외측으로 돌출한 접지단자 러그(143) 또는 이동전화기 케이싱(90)의 프린트기판 상의 콘센트(100)의 표면 장착을 위한 몰드(110)가 일체로 형성된다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 이러한 결합에서는, 도전차폐부(130)가 몰드의 상단에 장착되는, 즉 프레임(131)의 외주가 몰드(110)의 외주 상단 상에 지지되는 경우, 소켓(134)의 바닥은 몰드(110)의 공동(114) 내부로 연장되는 것에 유의하여야 한다.

스프링부재(150)는 금속판으로부터 형성되어 일 단부에 탄성적으로 변형가능한 중앙 전극(151) 및 이동식 접촉단자(152)를 갖고, 타 단부에 제1 단자 러그(153)를 가지며, 중앙 전극(151)과 제1 단자 러그(153)를 일체로 연결하도록 브리지 한다. 제1 단자 러그(153)는 이동전화기의 내부 안테나 및 차량의 외부 안테나로부터 RF 신호 선택도를 수용하는 이동전화기의 트랜시버 회로의 RF 신호라인과 연결되도록 적용된다. 도 2, 도 4 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 상기 브리지는 제1 단자 러그(153)로부터 똑바로 선 수직부(154), 수직부(154)의 상단부로부터 연장되는 수평부(155), 및 중앙 전극(151)에 탄성변형을 부여하기 위해 수평부(155)로부터 중앙 전극(151)으로 연장되는 외팔보부(156)를 포함한다. 수평부(155)로부터 매달리는 한 쌍의 스태브(157)는, 외팔보부(156)가 공동(114) 내부에서 탄성변형되도록 몰드(110)에 스프링부재(150)를 장착하기 위해 몰드(110)의 대응되는 슬릿(115) 내부로 끼워맞춤되며, 이로 인해, 중앙 전극(151) 및 이동식 접촉단자(152)가 소켓(134)의 축방향으로 이동될 수 있다. 중앙 전극(151)은 개구(136)를 통해 소켓(134) 쪽으로 돌출하여 플러그(30)의 중앙 도체봉(31)과 누름접촉 된다. 상대부품인 중앙 도체봉(31)과의 성공적인 결합을 위해 소켓(134) 내부로 중앙 전극(151)이 돌출하는 결합에서는, 중앙 도체봉(31)을 온전하게 유지하고 주변 부품의 손상이나 인체의 손상을 방지하기 위해 외측 도체관(33)의 상단부로부터 리세스될 필요가 있다는 것에 유의하여야 한다. 제1 단자 러그(153)는 접지단자 러그(143)와 동일한 평면 관계로 하여 몰드(110) 단부 벽(11)의 바닥으로부터 외측으로 연장된다.

고정식 접촉부재(160)는 Z자 형상으로 구성되며, 이동식 접촉단자(152)와 맞물릴 수 있는 고정식 접촉단자(162) 및 이동전화기의 내부 안테나와 접속되기 위해 몰드(110)의 측벽(112) 바닥으로부터 외측으로 연장되는 제2 단자 러그(163)를 갖는다. 고정식 접촉단자(162)는 수직부(164)를 통해 제2 단자 러그(163)와 일체로 연결되는 수평부로 형성된다. 한 쌍의 스태브(167)는 도 4에 도시되는 바와 같이, 수직부(164)와 동일한 평면 상으로 연장되고, 몰드(110) 내의 대응되는 슬릿(116) 내부에 끼워맞춤 되어, 고정식 접촉단자(162)를 갖는 고정식 접촉부재(160)가 이동식 접촉단자(152)와 접촉된 채로 장착된다.

몰드(110)는 대향하는 단부 벽(111)의 외부 표면에 제1 수직 그루브(121) 및 제2 수직 그루브(122)와 함께 형성되며, 이들 수직 그루브의 깊이는 스프링부재(150)의 수직부(154) 및 고정식 접촉부재(160)의 수직부(164) 각각을 수용하도록 단부 벽의 전체 높이에 상당한다. 그러므로, 제1 및 제2 단자 러그(153, 163)는 그루브(121, 122)의 하부 단부로부터 수평하게 외측으로 연장된다. 단부 벽(111)은, 도 4에 도시되는 바와 같이, 스프링부재(150)의 수평부(155) 및 고정식 접촉부재(160)의 수평으로 연장되는 고정식 접촉단자(162) 각각을 지지하기 위해 상기 단부 벽보다 높이가 약간 낮은 내측 볼록부(123, 124)를 갖는다. 제1 및 제2 그루브(121, 122)는 내측 볼록부(123, 124) 위에 각각 형성된 수평 채널을 통해서만 공동(114)으로 개구되어 있다. 그러므로, 도전차폐부(130)가 몰드(100)에 조립된 후, 그루브(121, 122)는 상기 채널 사이의 간극과 여기에 수용된 대응되는 스프링부재(150) 및 고정식 접촉부재(160)의 수평부를 통해서만 공동(114)과 연통이 이루어진다.

도전차폐부(130)는 도 4에 바람직하게 도시된 바와 같이, 프레임(131)의 4각형 평면으로부터 제1 단자 러그(153) 및 제2 단자 러그(163)의 바로 상방으로 매달리는 제1 연장부(137) 및 제2 연장부(138)를 갖고, 대응되는 수직부(154, 164) 각각의 주요 부분과 전기적으로 절연된 상태로 겹쳐진다. 그러므로, 수직부(154, 164)와 끼워맞춤 되는 각 그루브(121, 122)는 상당한 폭의 연장부에 의해 폐쇄되고, 이로 인해, 상기 단자 러그들 주변으로부터 공동(114)을 통해 도전차폐부(130)의 개구(136)로 유도되는 작은 공기 배출 통로만이 남게된다. 이것은 자동 조립되는 동안에 상기 콘센트를 부품 라인으로부터 조립 라인으로 이송할 때 콘센트(100)를 진공으로 흡입하는데 특히 유리하다. 제1 및 제2 단자 러그(153, 163)는 연장부의 하부 단부 바로 근처 부분에 스텝을 갖도록 형성되어 그 사이에서 감소된 간극을 유지하며, 상기 콘센트의 표면 장착을 위해 제1 및 제2 단자 러그(153, 163)를 몰드(110)의 바닥과 정렬하여 위치시켜야 할 필요성 및 최적의 임피던스 정합을 위해 스프링부재(150)와 고정식 접촉부재(160)가 대향하는 스커트(140) 영역을 감소시켜야 할 필요성을 만족시킨다.

이러한 결합에서는, 도전차폐부(130)의 연장부(137, 138)가 스커트(140)의 노치(145, 146) 사이에 형성되고, 노치(145, 146)는 상기 차폐부를 몰드에 단단히 고정시키고 연장부(137, 138)를 정위치에 유지시키기 위해 대응되는 돌출부(125, 126)와 각각 맞물린다는 것에 유의하여야 한다. 노치(145, 146)는 또한 스커트(140) 영역의 감소로 인해, 도전차폐부(130)와 개별 RF 신호라인, 즉 스프링부재(150)와 고정식 접촉부재(160) 사이에서 최적의 임피던스 정합을 실현하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 임피던스 정합을 만들기 위해, 스프링부재 및 고정식 접촉부재의 스태브(157, 167)는 이들 부재와 도전차폐부(130)의 스커트 사이의 정전용량(capacitance)을 줄이도록 천공될 수 있다. 몰드(110)는 중앙 전극(151)의 구부러진 접촉선단 바로 아래에서 연장되는 스토퍼 스탠드(117)를 가져서 동축 플러그(30)의 중앙 도체봉(31)에 의해 눌려진 접촉선단을 받친다. 이러한 접속에서는 접촉선단 및 외팔보부(156)로부터 연장되는 연관된 수직 레그가 탄성변형성을 가지며, 이것은 중앙 전극(151)이 동축 플러그(30)의 중앙 도체봉(31)과 신뢰적으로 누름접촉 되도록 외팔보부(156)에 탄성변형을 부여한다는 것에 유의하여야 한다.

도 8에 도시되는 바와 같이, 스프링부재(150)는 제한된 길이 내에서 증가된 탄성변형성을 나타내기 위해 구부러진 외팔보부(156)를 가져서, 중앙 전극(151) 및 이동식 접촉단자(152)가 소켓(134)의 축을 따르는 기다란 스트로크에 의해 이동가능하며, 이것은 콘센트(100)의 반경 크기를 감소시키게 된다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 중앙 전극(151)의 접촉선단은 소켓(134)의 개구(136) 뒤쪽으로 연장되는 복귀 굽힘 탭(158)을 가져서, 상기 접촉선단과 상기 개구의 둘레 사이의 간극을 감소시킴으로써 상기 접촉선단을 손상시킬 수도 있는 이물질이 끼이는 것을 방지한다.

상기에서는 중앙 전극(151) 및 이동식 접촉단자(152)가 스프링부재(150)의 통합된 부품으로 형성되는 것으로 설명되었지만, 이들 중 어느 하나의 부품이 스프링부재(150)와 별도로 준비되고 나중에 영구적으로 조립되어 분리되지 않는 스프링부재를 만들 수도 있다.

도 6, 도 7, 및 도 10 내지 도12를 참조하여, 동축 플러그 커넥터(10)의 구조를 상세하게 설명한다. 도시된 플러그 커넥터(10)는 전술한 바와 같이 콘센트(100)의 좋은 상대부품이기는 하나, 콘센트(100)는 임의의 다른 적용가능한 유형의 동축 플러그 커넥터용으로 적용될 수도 있다. 플러그 커넥터(10)는 장착 베이스(20)에 의해 솟아오르도록 지지되는 동축 플러그(30)를 포함한다. 장착 베이스(20)는 장착 하우징(190)에 형성되는 구멍(191) 내에 놓이고, 상하가 개방된 중공 실린더(21), 및 상기 실린더(21)에 고정되고 구멍의 바닥에서 환형의 돌기(192)와 맞물리는 복수의 구부러진 탭(25)을 갖는 상부 커버(24)를 갖는다. 실린더(21)는 상기 구멍의 바닥 외주에 기대는 림(22)을 가져서, 장착 베이스(20)를 탭(25)과 협력하여 케이싱(90)에 고정한다. 상부 커버(24)는 동축 플러그(30)가 통과하여 돌출하는 개구를 갖는다. 동축 플러그(30)의 고정단부는 실린더(21)의 바닥을 통과해 연장되고, 중앙 도체(2), 유전체(3), 외측 도전차폐부(4), 및 유전체 시스(dielectric sheath)(5)를 갖는 동축 케이블(1)과의 접속을 위해 조인트(60)와 결합된다.

조인트(60)는 동축 플러그(30)와 정렬되는 슬리브(61) 및 플러그(30)의 축과 직각인 횡방향으로 일체로 연장되는 결합관(64)을 포함한다. 슬리브(61)는, 고정단부에 있는 외측 플랜지(34)를 슬리브(61)의 상부 단부에 있는 대응되는 캐치(catch)(62)와 결합시킴으로써 동축 플러그(30)의 고정단부에 고정된다. 결합관(64)은, 동축 케이블(1)의 외측 도전차폐부(4)가 동축 케이블(1) 둘레에 고정되고, 결합관(64)의 보어(65) 내부로 유전체(3)가 삽입되는 구성으로 되어 있다. 케이블(1)과의 접속을 용이하게 하기 위해, 결합관(64)은 외측 도전차폐부(4)를 유전체(3)로부터 강제로 이격시키는 테이퍼부(65A)를 갖는다. 결합관(64) 위의 차폐부(4) 둘레에는 유전성 페룰(ferrule)(66)이 감싸고, 케이블(1)을 조인트(60)에 단단히 접속시키기 위해 스트레인 부싱(strain bushing)(67)에 의해 상기 결합관 상에 압착된다. 그리고 나서, 케이블(1)의 중앙 도체(2)는 슬리브의 바닥 개구를 통해 삽입된 납땜기에 의해 중앙 도체봉(31)의 하부 단부에 있는 스터드(35)에 납땜된다. 납땜 결합 후, 슬리브(61)의 바닥 개구는 뚜껑(68)에 의해 폐쇄된다. 슬리브(61)의 상부 단부 둘레에는 동축 플러그(30)의 축방향 이동을 제한하기 위해 장착 베이스(20)의 바닥 단부와 맞물릴 수 있는 스토퍼 링(69)과의 접합이 또한 형성된다.

동축 플러그(30)는 슬라이더(50) 및 코일 스프링(55)에 의해 상기 스프링(55)의 편향력에 대항하여 축방향으로 눌려지도록 장착 베이스(20)에 솟아오르도록 지지된다. 슬라이더(50)는 매달린 환형 프린지(fringe)(51)를 갖는 링의 형태이며, 플러그(30)의 축방향으로 슬라이드 될 수 있도록 실린더(21)의 내벽과 슬라이딩 접촉을 유지하여 환형 프린지(51)와 함께 장착 베이스(20)의 실린더(21) 내부에 수용되며, 슬라이더(50)와 실린더(21) 바닥에 있는 내측 플랜지(23) 사이에 개재되는 스프링(55)에 의해 압박된다. 슬라이더(50)의 중심에는 개구(52)가 형성되고, 여기를 통해 플러그(30)가 제한된 범위 내에서 상기 플러그의 축과 직각인 횡방향으로 자유로이 슬라이더(50)와 상대적으로 이동하여 통과된다. 플러그(30)의 축 중심에는 슬라이더(50) 상에 놓이는 칼라(collar)(36)가 형성되어 플러그(30)가 스프링(55)의 편향력에 압박되거나 대항하여 슬라이더(50)와 함께 축방향으로 이동될 수 있다. 칼라(36)는 플러그(30)의 축에 대하여 경사진 경사면(37)을 가진 원뿔형태이고, 도 6에 도시되는 바와 같이 상기 플러그가 눌려지지 않은 상태에서 상부 커버(24)의 둥근 개구(26) 내부에 끼워지도록 하는 크기를 가진 환형 기부(root annular section)(38)를 갖는다.

그러므로, 플러그(30)는 장착 베이스(20)에 대하여 슬라이더(50)와 함께 축방향으로 이동가능하고, 슬라이더(50)에 대하여 횡방향으로 이동가능하며, 이로 인해, 플러그(30)와 콘센트(100) 사이에 오정렬이 존재하는 경우에도 콘센트의 전극 소켓(134) 내부에 플러그(30)를 성공적으로 결합시키는 것이 보장된다. 이동전화기 케이싱(90)을 장착 하우징(190)에 오정렬 상태로 놓는 경우, 플러그(30)는 먼저 소켓(134)으로 유도하는 경사진 안내면(133)과 접촉하여, 여기에서 안내되어 횡방향으로 이동하고, 축방향으로 눌려져서 소켓(134)과 정확한 위치에서 결합한다. 이 경우, 슬라이더(50), 칼라(36), 및 스프링(55)은 플러그(30)가 콘센트(100)와 성공적으로 접속되도록 오정렬을 보정하는 정렬기구를 구성한다. 눌려진 위치에서, 중앙 도체봉(31) 및 외측 도체관(33)은 신뢰적인 전기접속을 위해 중앙 전극(151) 및 전극 소켓(134) 각각에 대하여 눌려져 있게된다. 플러그(30)가 소켓(134) 내부에 정확하게 맞물리는 경우, 중앙 도체봉(31)은 중앙 전극(151)을 눌러 스프링부재(150)를 변형시키며, 이로 인해, 이동전화기의 내부 안테나로부터 차량에 장치된 외부 안테나로 신호라인을 스위칭 하도록 접촉단자가 개방된다.

또한, 칼라(36)의 경사면(37)은 개구(26) 주변에서 장착 베이스(20)의 상부 커버(24) 내주면(27)과 협동하여, 플러그(30)가 콘센트(100)로부터 분리되었을 때 횡방향 중앙 위치로 복귀하도록 해주는 셀프-센터링(self-centering) 메커니즘을 실현한다. 플러그(30)가 콘센트(100)로부터 분리된 후, 즉, 플러그(30)가 콘센트(100)와 결합하기 위해 횡방향으로 오프셋되는 눌려진 위치로부터 해제된 후, 플러그(30)는 눌려진 위치로부터 스프링(55)의 힘에 의해 축방향의 눌려지지 않는 위치로 압박되고, 그 동안 칼라(36)의 경사면(37)은 상부 커버(24)의 개구 주위의 내주면과 슬라이딩 접촉하게 되어 상기 플러그의 축방향 이동을 횡방향 이동으로 변환시킨다.

이로 인해, 칼라(36)의 기부(38)는 상부 커버(24)의 개구 쪽으로 안내되어 플러그를 횡방향 중앙 위치로 복귀시킨다. 그러므로, 플러그(30)는 스프링(55)의 도움으로 중심을 맞출 수 있다. 기부(38)를 개구(26)에 맞물리게 함으로써 중심을 맞춘 후, 조인트(60)의 스토퍼 링(69)은 장착 베이스(20)의 바닥 단부와 맞닿아 플러그(30)를 그 위치에서 유지시킨다. 그러므로, 상기 플러그 커넥터는, 상기 자가정렬 기능 외에, 상기 동축 플러그가 상기 콘센트로부터 분리된 후 중심 위치로 복귀하도록 하는 셀프-센터링 메커니즘을 추가로 포함한다. 따라서, 동축 플러그가 콘센트로부터 분리될 때마다, 본래의 중심 위치로 중심이 맞추어져서 다음 번의 성공적인 결합을 준비하게 된다. 이 경우, 예시된 동축 플러그 커넥터는 본 명세서에 개시된 콘센트 또는 다른 유형의 콘센트와 조합하여 유리하게 사용된다. 칼라(36)의 기부 바로 뒤 하부 단부에는 플러그가 중심을 맞추고 있을 때 개구(26) 둘레의 상부 커버(24)에 맞닿는 환형 스토퍼가 추가적으로 형성될 수 있다.

상부 커버(24) 및 칼라(36)는 각각 금속으로 만들어져서 이들 간에 양호한 내마모성을 갖는다. 상부 커버(24)의 내주면(27) 또한 플러그의 축에 대하여 경사지거나 칼라(36)의 경사면과 일치되도록 라운드 되어, 플러그(30)를 부드럽게 중심에 맞춘다. 칼라(36)는 대안적으로, 개구(26)의 내측 둘레와 슬라이딩 접촉되도록 복수의 횡방향 경사면을 갖는 피라미드 형상으로 될 수도 있다. 또한, 칼라(36)는 플러그(30)로부터 분리되어 형성되어 나중에 고정될 수도 있다.

다시 도 6을 참조하면, 동축 플러그(30)는 중앙 도체봉(31)과 외측 도체관(33) 사이에 공기 층(48)을 개재시킴으로써 최적의 임피던스를 유지하며 반경방향에 대하여 콤팩트하게 만들어진다. 공기 층(48)을 제공하기 위해, 유전성부재(40)는 특별히 배럴(41) 형태로 구성되고, 배럴(41)은 자신의 축방향 단부에 한 쌍의 리테이너 링(42)을 갖는다. 배럴(41)은 외측 도체관(33) 내부에 삽입되고, 상기 도체관의 내벽에 링(42)을 헐겁게 끼워넣음으로써 고정된다. 배럴(41)의 외경은 도체관(33)의 내경보다 작아서, 상기 링들 사이에 플러그(30)의 축을 따라 연장되는 공기 층(48)이 형성되도록 한다. 중앙 도체봉(31)은 배럴(41) 내부에 헐겁게 끼워진다.

또한, 도 13에 도시되는 바와 같이, 배럴(41)은 중앙 도체봉(31)의 외경보다 큰 내경을 가져서, 그 사이에 플러그(30)의 전체 길이에 연장되는 추가의 공기 층(49)을 가짐으로써 플러그(30)의 반경방향 크기를 추가로 감소시킬 수 있다. 이렇게 구성된 플러그(30)를 사용함으로써, 따라서 콘센트는 콤팩트하게 만들어질 수있다. 중앙 도체봉(31)의 하부 단부는 링(42) 내부로 헐겁게 끼워져서 지지된다.

도 14는, 제2 상부 커버(24A)의 제2 내주면(27A)이 제2 플러그(30A)의 축에 대하여 경사져서 링 모양의 제2 칼라(36A) 외측 단부와 슬라이딩 접촉하는 것을 제외하고는 상기 실시예와 동일한, 추가의 변형된 동축 플러그 커넥터를 도시한다. 상기 실시예와 동일한 부품들은 상기 실시예와 대응되는 참조부호에 "A"자를 추가하였다. 이러한 변형에서, 제2 플러그(30A)가 중심을 맞추기 위해 눌려지지 않은 위치로 복귀할 때, 제2 칼라(36A)는 경사진 제2 내주면(27A)과 슬라이딩 접촉됨으로써 제2 개구(26A) 쪽으로 안내된다.

본 발명에 따라 동축 플러그 커넥터와 짝을 이루어 결합하도록 적용된 개선된 콘센트는 저감된 제조비용으로 콤팩트하게 만들어질 수 있다.

Claims (15)

1. 동축 플러그 커넥터와 짝을 이루어 결합하도록 적용된 콘센트에 있어서,

   공동(114)을 갖는 유전체 몰드(110);

   동축 플러그 커넥터(10)의 외측 도체관(33)과 접속하기 위해, 상기 몰드의 상단에 고정되고, 일 축단부에 축 및 상기 몰드의 공동과 연통하는 개구(136)를 형성하는 바닥을 갖는 전극 소켓(134)과 함께 형성되는 외측 도전차폐부(conductor shield)(130),

   상기 몰드에 장착되고, 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉(31)과 누름접촉되기 위해 상기 전극 소켓의 개구를 통해 상기 공동으로부터 연장되며 상기 소켓의 축을 따라 탄성적으로 이동가능한 중앙 전극을 갖는 단일체의 스프링부재(150), 및

   상기 몰드에 장착되고, 정상 상태에서는 상기 스프링부재의 편향력에 의해 상기 이동식 접촉단자와 결합되며, 상기 중앙 전극이 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 전극봉에 의해 눌려지는 경우에는 상기 이동식 접촉단자와 분리되는 고정식 접촉단자(162)를 갖는 단일체의 고정식 접촉부재(160)

   를 포함하고,

   상기 외측 도전차폐부는 외부 회로와 전기적으로 접속되기 위해 몰드(110)의 외측으로 돌출하는 접지단자 러그(143)를 구비하고,

   상기 스프링부재는 상기 공동 내부에 위치되는 이동식 접촉단자(152)를 지지하고, 외부 회로와 전기적으로 접속되기 위해 상기 몰드의 외측으로 돌출하는 제1 단자 러그(153)를 구비하고,

   상기 고정식 접촉부재는 외부 회로와 전기적으로 접속되기 위해 상기 몰드의 외측으로 돌출하는 제2 단자 러그(163)를 구비하는

   콘센트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 외측 도전차폐부(130)는 상기 몰드(110)의 외주 상에 지지되어 상기 소켓(134)의 내측 플랜지(135)를 상기 몰드의 공동(114) 내부로 돌출하도록 하는 콘센트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스프링부재(150)는 단일체의 금속판으로 형성되며, 여기에서 일체형으로 돌출된 중앙 전극(151) 및 부풀어오른 이동식 접촉단자(152)를 갖는 콘센트.
4. 제1항에 있어서,

   상기 스프링부재(150)는 제1 단자 러그(153)와 중앙 전극(151) 사이의 중간 부분에 제1 스태브(stab)(157)가 형성되며, 상기 제1 스태브(157)는 몰드(110) 내부에 삽입되어 상기 스프링부재를 상기 몰드에 장착하고, 상기 이동식 접촉단자(152)는 중앙 전극(151) 근처에서 상기 중앙 전극으로부터 제1 스태브(157)의 반대쪽 부분에 위치되는 콘센트.
5. 제1항에 있어서,

   상기 중앙 전극(151)이 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉(31)과 누름접촉되기 위해 탄성변형 가능한 접촉선단을 갖는 콘센트.
6. 제1항에 있어서,

   상기 이동식 접촉단자(152)는 공동(114) 내부에서 전극 소켓(134)의 바닥 뒤에 놓이며, 개구(136)로부터 상기 소켓의 축과 직각인 횡방향으로 이격되는 콘센트.
7. 제4항에 있어서,

   상기 스프링부재(150)는 제1 스태브(157)와 중앙 전극(151) 사이에서 일체로 연장되는 브리지를 가지며, 상기 브리지는 상기 스프링부재의 길이에 대하여 구부러져서 탄성을 향상시키며, 이로 인해 상기 중앙 전극이 상기 소켓의 축을 따라 이동될 수 있는 콘센트.
8. 제1항에 있어서,

   상기 중앙 전극(151)은 L자 형상으로 구성되며, 상기 소켓의 축을 따라 연장되는 수직 레그 및 상기 동축 플러그 커넥터의 중앙 도체봉과 직접 접촉되기 위해 상기 소켓의 축과 직각인 방향으로 상기 레그의 일 단부로부터 수평하게 연장되는 접촉 선단을 갖는 콘센트.
9. 제8항에 있어서,

   상기 접촉 선단은 상기 개구 뒤쪽으로 연장되는 복귀 굽힘 탭(158)을 갖는 콘센트.
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