KR100427855B1 - 스위칭 기능을 갖는 커넥터 - Google Patents

스위칭 기능을 갖는 커넥터 Download PDF

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Abstract

절연체(41)가 제1 및 제2 전도형 콘택(21,31)을 고정하여 서로 접촉 및 분리되는 커넥터에서, 제1 전도형 콘택은 주 스프링부(22) 또는 미리 결정된 방향으로 시소동작을 하도록 절연체에 의하여 지지되는 시소부를 포함한다. 작동부 또는 접촉부(26)는 주 스프링부의 한 단부에서 미리 결정된 방향으로 메이팅 콘택(53)에 의해 작동되도록 형성된다. 접촉점(28)은 주 스프링부의 다른 단부에서 형성되고 미리 결정된 방향으로 제2 전도성 콘택에 면한다.

Description

스위칭 기능을 갖는 커넥터{CONNECTOR WITH A SWITCHING FUNCTION}
본 발명은 스위치 기능을 갖는 커넥터에 관한 것이다.
이하에서는 도 1과 도 2를 참조하여, 스위치 기능을 갖는 종래 커넥터가 기술될 것이다. 커넥터는 참조 번호(105)로 도시되고 전도형 스위칭 콘택(111)과 전도형 스위칭 콘택(111)을 고정하는 절연체(141)를 포함한다. 지금 설명되는 방식에서는 스위칭 콘택(111)이 제1 콘택(121)과 제2 콘택(131)을 포함한다.
제1 콘택(121)은 그것의 한 단부에 제1 스위칭 접촉점(129)이 형성된 제1 스프링부(122)와 제1 스프링부(122)의 다른 단부에 연결된 제1 고정부(128)로 구성된다. 제2 콘택(131)은 그것의 한 단부에 제2 스위칭 접촉점(139)이 형성된 제2 스프링부(132)와 제2 스프링부(132)의 다른 단부에 연결된 제2 고정부(138)를 포함한다. 절연체(141)는 스위칭 콘택(111)을 수용하고 고정하는 수용부(143), 절연체(141)의 앞면 벽부(141c)에 형성된 삽입 구멍(141a), 및 뒷쪽에 형성된 콘택 삽입 구멍(141b)을 갖는다.
메이팅 커넥터(151)의 메이팅 콘택(153)이 스위칭 콘택(111)과 결합되지 않거나 맞물려 있지 않을 때 제1 스위칭 접촉점(129)은 제2 스위칭 접촉점(139)과 접촉 상태를 유지한다. 결합될 때, 메이팅 콘택(151)은 제1 스위칭 접촉점(129)이 메이팅 콘택(153)과 접촉되도록 삽입 구멍(141a)을 통해 삽입된다. 이 경우에, 메이팅 콘택(153)은 제1 및 제2 스위칭 접촉점들(129, 139) 사이에 삽입되어 제1 스프링부(122)를 아래방향으로 밀어내린다. 결과로, 도 2에 도시된 것처럼, 공간 또는 접촉점 갭(G2)이 제1 및 제2 콘택(121, 131) 사이에 생성된다. 메이팅 콘택(153)이 제1 콘택(121)과 접촉 상태에 있을 때, 전기 회로 접속이 스위칭된다.
그러나, 도 1과 도 2에 도시된 커넥터에 있어서, 접촉점 갭(G2)은 메이팅 콘택(153)의 두께에 좌우된다. 따라서, 커넥터(105)의 크기가 작아지는 경우에, 접촉점 갭(G2)은 필연적으로 작아진다. 이것은 신뢰성을 감소시킨다. 게다가, 스위칭 콘택(111)은 캔틸레버 모양을 갖는다. 그 결과, 스프링부들(122, 132)의 길이가 짧아지는 경우에, 삽입력은 커진다. 이것은 제1 및 제2 콘택(121, 131)의 심각한 마모를 유발한다.
예컨대, 유사한 형태의 커넥터들이 일본 특허 No. 2757125 와 일본 특허 공개 공보(A) No.H11-185890호에 개시되어 있다. 이러한 커넥터들은 상기 언급된 것과 같은 유사한 단점들을 갖는다.
따라서, 본 발명의 목적은 높은 신뢰도를 갖는 스위칭 메커니즘을 구현하기 위해 넓은 접촉점 갭을 보장할 수 있는 스위칭 기능을 갖는 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 먼지 또는 그와 비슷한 물질들의 부착으로 인한 부적당하거나 불충분한 전기 접속들을 방지할 수 있는 형태의 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 접촉력과 크기를 작게 할 수 있는 스위칭 기능을 갖는 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적들은 이하 설명에 따라 분명해질 것이다.
도 1은 스위칭 기능을 갖는 종래 기술의 커넥터 단면도이다.
도 2는 메이팅 커넥터(mating connector)가 커넥터에 결합될 때 도 1에 도시된 종래 기술의 커넥터 단면도이다.
도 3은 메이팅 커넥터와 함께 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 기능을 갖는 커넥터의 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 커넥터에서의 제1 및 제2의 전도형 콘택들의 사시도이다.
도 5는 메이팅 커넥터가 커넥터에 결합될 때 도 3에 도시된 커넥터의 단면도이다.
서로 접촉 및 분리되는 제1 및 제2 전도형 콘택, 및 상기 제1 및 제2 전도형 콘택을 고정하는 절연체를 포함하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터로서, 상기 제1 전도형 콘택은 미리 결정된 방향에서 시소동작으로 움직일 수 있도록 상기 절연체에 의하여 지지되는 시소부, 상기 미리 결정된 방향에서 메이팅 콘택에 의해 작동되도록 상기 시소부의 한 단부에서 형성되는 작동부, 및 상기 시소부의 다른 단부에서 형성되고 상기 미리 결정된 방향에서 상기 제2 전도형 콘택과 대면하는 접촉점을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터가 제공된다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터를 설명한다.
도 3과 도 4를 참조로 하면, 커넥터는 참조 번호(5)로 도시되고 스위칭 기능을 갖는 스위칭 콘택(11)과 절연체(41)로 구성된다. 스위칭 콘택(11)은 제1 전도형 콘택(21)과 제2 전도형 콘택(31)을 포함한다.
제1 콘택(21)은 주 스프링부 또는 1차 스프링부(22), 보조 스프링부 또는 2차 스프링부(23), 주 스프링부(22)의 한 단부와 보조 스프링부(23)의 한 단부를 연결하는 굴곡부(24), 보조 스프링부(23)의 다른 단부에 연결된 제1 고정부(29), 및 제1 고정부(29)에서 절연체(41)까지 연장되는 제1 단자부(30)를 포함한다. 제1 콘택(21)은 전도성 단일판을 펀칭하고 구부림으로써 제조될 수 있다. 이 경우에, 주 스프링부(22), 보조 스프링부(23) 및 굴곡부(24)의 결합은 측면에서 볼 때 일반적으로 U자 형태의 프로파일을 형성한다.
굴곡부(24)에는 개방부(25)가 설치되어 있다. 주 스프링부(22)는 그것의 한 단부에서 개방부(25)로 돌출하는 작동부 또는 접촉부(26), 주 스프링부(22)의 중간 위치에 형성된 받침부(27), 및 받침부(27)에서 주 스프링부의 다른 한 단부로 확장되어 후면부에 형성된 제1 스위칭 접촉점(28)을 포함한다. 받침부(27)에서 제1 스위칭 접촉점(28)까지의 길이는 받침부(27)에서 접촉부(26)까지의 길이보다 길다.
절연체(41)는 스위칭 콘택(11)을 수용하고 고정하는 수용부(43), 개방부(25)의 앞면 벽부(41c)에 형성된 삽입 구멍(41a), 및 후면에 형성된 콘택 삽입 구멍(41b)을 포함한다. 주 스프링부(22)는 수용부(43)의 하나의 벽부(43a)와 대면해 있다. 보조 스프링부(23)는 하나의 벽부(43a)의 맞은 편에 위치한 수용부(43)의 다른 벽부(43b)와 대면하고 있다. 제1 스위칭 접촉점(28)은 제1 고정부(29)와 대면하고 있다. 제1 고정부(29)는 다른 벽부(43b)에 의해 고정된다.
메이팅 커넥터(51)가 커넥터(5)에 결합할 때 개방부(25)는 메이팅 커넥터(51)의 메이팅 콘택(53)이 굴곡부(24)의 외부로부터 주 스프링부(22) 및 보조 스프링부(23)사이의 영역으로 삽입되도록 하는 역할을 한다. 개방부(25)는 보조 스프링부(23) 방향으로 더 연장된다.
메이팅 커넥터(51)가 커넥터(5)에 결합될 때 접촉부(26)는 메이팅 콘택(53)과 접촉 상태에 있게 된다. 그 결과, 한 벽부(43a) 쪽으로 이동하도록 메이팅 콘택(53)에 의해 주 스프링부(22)와 보조 스프링부(23)는 공동으로 동시에 힘을 받는다.
받침부(27)는 하나의 벽부(43a)에 의해 지지된다. 받침부(27)에서 접촉부(26)까지 연장된 주 스프링부(22)의 앞부분은 한 벽부(43a)로부터 접촉부(26) 쪽으로 점차적으로 떨어지도록 기울어진다. 받침부(27)에서 다른 단부까지의 주 스프링부(22)의 후면 부분은 하나의 벽부(43a)를 따라 연장된다. 굴곡부(24)는 제1 방향(도 3에서, 받침부(27)에 대하여 시계반대 방향)으로 주 스프링부(22)에 압력을 가하여 제1 스위치 접촉점(28)이 이하에서 기술 될 제2 스위치 접촉점(38)과 접촉 상태에 있도록 한다. 주 스프링부(22)의 대부분은 받침부(27)에 대하여 미리 결정된 방향, 즉 제1 방향과 제1 방향에 반대인 제2 방향으로 시소 동작을 수행할 수 있는 시소부로 간주될 수도 있다.
제2 콘택(31)은 평평한 모양의 제2 고정부(32), 고정 부재(33), 제2 스위칭 접촉점(38) 및 제2 단자부(39)를 포함한다. 제2 고정부(32)는 절연체(41)의 콘택 삽입 구멍(41b)을 통해 앞 벽부(41c) 방향으로 삽입되어 절연체(41)내에 부분적으로 끼워 맞추어지고, 그로 인해 절연체(41)에 의해 고정된다. 고정 부재(33)는 제2 고정부(32)의 편평한 평면으로부터 수직이 되도록 구부려지고, 절연체(41)에 의해 고정된다. 제2 스위칭 접촉점(38)은 미리 결정된 방향에서 제1 스위칭 접촉점(28)과 대면하는 위치에 형성된다. 제2 단자부(39)는 제2 스위칭 접촉점(38)으로부터 절연체(41)의 외부로 연장된다.
제2 스위칭 접촉점(38)은 한 벽부(43a)의 부근에 위치한다. 커넥터(5)가 메이팅 커넥터(51)에 결합되지 않을 때, 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)은 서로 접촉 상태를 유지한다.
상기 언급된 구조의 스위칭 콘택(11)은 커넥터(5)가 메이팅 커넥터(51)에 결합되고 분리될 때 턴온되고 턴오프된다.
다음에, 커넥터(5)와 메이팅 커넥터(51)의 결합 동작과 결합시 스위칭 콘택(11)의 작동에 대해 설명한다.
도 3에 도시된 것처럼 메이팅 커넥터(51)가 커넥터(5)에 결합되지 않을 때, 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)은 서로 접촉 상태를 유지한다. 결합의 초기 단계에서, 메이팅 콘택(53)은 삽입 구멍(41a)을 통과하여 개방부(25)에 삽입된다. 이 때, 메이팅 콘택(53)은 제1 콘택(21)의 접촉부(26)와 접촉하게 된다. 그 결과, 메이팅 콘택(53)은 접촉부(26)에 대해 압력을 가해 상방향(도 5에서 화살표 A로 도시됨)으로 접촉부(26)를 변위시킨다. 특히, 메이팅 콘택(53)은 제2 방향(도 3에서 받침부(27)에 대하여 시계방향)으로 접촉부(26)에 대해 압력을 가하여 주 스프링부(22)가 제2 방향에서 시소동작을 수행할 수 있도록 한다. 동시에, 주 스프링부(22)와 보조 스프링부(23)는 상방향으로 변위된다. 그 결과, 제1 스위칭 접촉점(28)은 제2 스위칭 접촉점(38)에서 분리되도록 받침부(27) 주위의 레버 동작에 의하여 아래 방향으로(도 5에서 화살표 B로 도시됨) 변위된다.
결국 도 5에 도시된 것처럼, 받침부(27)에서 접촉부(26)까지의 앞부분은 한 벽부(43a)를 따라 연장되도록 위치되는 반면에, 받침부(27)로부터 다른 단부까지의 후면 부분은 하나의 벽부(43a)에서 다른 단부로 점차 떨어지도록 기울어져 있다. 이 상태에서, 공간 또는 접촉점 갭(G1)이 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)사이에서 형성된다. 반면에, 메이팅 콘택(53)은 제1 콘택(21)의 접촉부(26)와 접촉상태에 있게 된다. 따라서, 전기 회로 접촉은 초기 상태에서 스위칭 상태로 스위칭된다. 개방부(25)가 굴곡부(24)에서 보조 스프링부(23)까지 연장되기 때문에, 결합시 개방부(25)는 결합시 삽입될 메이팅 콘택(53)이 도피하도록 하는 역할을 한다.
메이팅 콘택(53)이 스위칭 콘택(11)에서 떨어질 때, 주 스프링부(22)는 제1 방향에서 시소동작을 수행하여 도 3에 도시된 것처럼 제1 스위칭 접촉점(28)이 제2 스위칭 접촉점(38)과 접촉되도록 한다. 따라서, 전기 회로 접속은 초기 상태로 회복된다.
상기 언급된 커넥터에서, 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)은 제1 콘택(21)의 접촉부(26)와 메이팅 콘택(53)의 접촉 위치에서 충분히 떨어진 지점에 위치한다. 따라서, 먼지나 그와 같은 물질의 부착으로 기인한 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38) 사이의 부적절하거나 불충분한 접촉 가능성을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 개방부(25)는 결합시 삽입될 메이팅 콘택(53)이 피할 수 있게 하기 때문에, 주 스프링부(22)와 보조 스프링부(23)사이에 큰 공통의 거리를 확보할 필요가 없다. 따라서, 제1 콘택(21)의 높이는 감소될 수 있다. 따라서, 커넥터의 높이가 전체적으로 감소될 수 있다. 게다가, 접촉점 갭(G1)은 받침부(27) 위치의 선택에 의해 자유롭게 조절될 수도 있다. 따라서 접촉점 갭(G1)은 메이팅 콘택(53)의 크기에 상관없이 결정될 수도 있다. 따라서, 스위칭 기능을 갖는 높은 신뢰도의 커넥터가 실현될 수 있다.
전술한 상세한 설명은 메이팅 커넥터(51)가 커넥터(5)와 결합하지 않을 때 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)이 서로 접촉 상태를 유지하는 경우에 관한 것이었다. 메이팅 커넥터(51)가 커넥터(5)와 결합하지 않을 때 제1 스위칭 접촉점(28)과 제2 스위칭 접촉점(38)이 서로 접촉 상태를 벗어나도록 대안적인 스위칭 구조를 채택할 수도 있다.
주 스프링부(22)의 수직 방향으로 임의의 주어진 위치에서 받침부(27)의 위치를 선택함으로써, 접촉점 갭(G1)은 원하는 대로 조절될 수 있다. 제2 콘택(31)은 전도형 얇은 판을 제1 콘택(21)과 유사한 방법으로 펀칭하고 구부림으로써 형성될 수도 있다. 게다가, 절연체(41)는 접지로 사용될 수 있는 얇은 금속박으로 덮일 수도 있다.
본 발명은 넓은 접촉점 갭을 보장하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터를 제공하여 높은 신뢰도를 갖는 스위칭 메커니즘을 구현한다.
본 발명의 스위칭 기능을 갖는 커넥터들은 먼지 또는 그와 비슷한 물질들의 부착으로 인하여 부적절하거나 불충분한 전기 접속을 방지한다.
본 발명의 스위칭 기능을 갖는 커넥터들은 접촉력과 크기를 작게 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 서로 접촉 및 분리되는 제1 및 제2 전도형 콘택, 및 상기 제1 및 제2 전도형 콘택을 유지하는 절연체를 포함하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터로서, 상기 제1 전도형 콘택은,
    주 스프링부의 중간 위치에 형성되고 상기 절연체에 의해 지지되는 받침부;
    메이팅 콘택과 접촉하기 위한 주 스프링부의 일단부에 형성된 접촉부; 및
    주 스프링부의 다른 단부에 형성되고, 상기 제2 전도형 콘택과 접촉하는 제1 스위칭 접촉점;
    을 포함하는 주 스프링부를 포함하고,
    상기 제1 스위칭 접촉점은 상기 메이팅 콘택이 상기 접촉부에 접속되면 상기 받침부에 대하여 상기 접촉부와 반대로 움직여 상기 제2 전도형 콘택으로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 주 스프링부는 상기 제1 스위칭 접촉점이 상기 제2 전도형 콘택과 접촉하도록 하는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 메이팅 콘택은 상기 접촉부에 압력을 가하여 상기 제2 전도형 콘택으로부터 상기 제1 스위칭 접촉점을 분리시키는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 메이팅 콘택은 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 절연체는 상기 제1 및 제2 전도형 콘택을 수용하는 수용부를 포함하고;
    상기 주 스프링부는 상기 수용부의 하나의 벽부와 대면하며,
    상기 제1 전도형 콘택은 상기 하나의 벽부의 반대편에 위치한 상기 수용부의 다른 벽부와 대면하는 보조 스프링부 및 상기 주 스프링부의 일단부와 보조 스프링부의 일단부를 연결시키는 굴곡부를 더 포함하고,
    상기 굴곡부는 상기 굴곡부의 외부에서부터 상기 주 스프링부 및 상기 보조 스프링부 사이의 영역으로 삽입되도록 상기 메이팅 콘택을 수용하기 위한 개방부를 가지는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 접촉부는 상기 주 스프링부의 일단부에서부터 상기 개방부로 돌출하고,
    상기 받침부는 상기 하나의 벽부에 의해 지지되며,
    상기 제1 스위칭 접촉점은 상기 받침부에서부터 다른 단부쪽으로 연장되고,
    상기 제2 전도형 콘택은 상기 제1 스위칭 접촉점과 대면하는 위치에 형성된 제2 스위칭 접촉점을 포함하는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제1 전도형 콘택은 상기 보조 스프링부의 다른 단부에 연결된 고정부를 포함하고, 상기 고정부는 상기 다른 벽부에 의해 고정되며, 상기 제1 스위칭 접촉점은 상기 고정부와 대면하고, 상기 제2 스위칭 접촉점은 상기 하나의 벽부 부근에 위치하며, 상기 제1 및 제2 스위칭 접촉점은 상기 메이팅 콘택이 상기 접촉부를 가압하지 않을 때 서로 접촉 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 개방부는 상기 보조 스프링부에서 상기 고정부쪽으로 더 연장되는 것을 특징으로 하는 스위칭 기능을 갖는 커넥터.
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