KR100500873B1

KR100500873B1 - 전기 커넥터용 래칭 시스템

Info

Publication number: KR100500873B1
Application number: KR10-2003-7004746A
Authority: KR
Inventors: 심멜조지엠.; 코스토마스이.
Original assignee: 몰렉스 인코포레이티드
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2001-10-04
Publication date: 2005-07-18
Also published as: JP2004511077A; US6398577B1; EP1323213A1; WO2002029937A1; KR20030036880A; JP3994052B2

Abstract

전기 커넥터 조립체(12)는 다수의 단자(20)를 장착한 본체(18)를 갖는 제1 커넥터(14)를 포함하며, 본체에 로킹 쇼울더(38)가 있다. 제2 커넥터(16)는 상기 제1 커넥터에 결합 가능한 다수의 단자(26)를 장착한 본체(24)를 포함한다. 제2 커넥터는 소정의 결합 방향(A)으로 상기 제1 커넥터와 결합 가능하다. 가요성 래치 암(44)은 제2 커넥터(16)의 본체(24)에 장착되며, 두 커넥터가 소정의 결합 방향(A)으로 결합될 때 상기 제1 커넥터의 로킹 쇼울더(38)와 결합 가능한 래치 훅(46)을 포함한다. 로킹 쇼울더(38)는 상기 제1 커넥터의 본체의 개방된 측면의 공동(22)에 위치하여, 소정의 결합 방향(A)의 횡방향으로 제2 커넥터(16)에 대해 상기 제1 커넥터(14)를 기울어지게 하는 것에 반응하여 래치 훅(46)이 로킹 쇼울더(38)로부터 들려지는 것을 허용한다.

Description

전기 커넥터용 래칭 시스템 {LATCHING SYSTEM FOR ELECTRICAL CONNECTORS}

본 발명은 일반적으로 전기 커넥터 기술과 관련되며, 보다 상세하게는, 한 쌍의 결합 커넥터를 래치시키고 래치 해제시키는 시스템과 관련된다.

전형적인 전기 커넥터 조립체는 결합 가능한 한 쌍의 전기 커넥터를 포함하여 커넥터의 전도성 단자를 상호 결합시키고 커넥터 인터페이스를 통하여 전기 회로를 형성한다. 각각의 커넥터는 전형적으로 내부에 단자가 장착된 하우징을 포함한다. 결합 커넥터는 소정의 방향으로 결합 가능하다.

상당히 많은 경우, 커넥터 조립체의 결합 커넥터는 커넥터를 결합 상태로 유지하는 래칭 시스템의 몇몇 형태를 갖는다. 때때로, 래칭 시스템은 해제 가능하여 커넥터가 결합 해제되도록 허용한다. 하나의 예로서 고정 프레임과 휴대용 데이터 입력 장치를 들 수 있다. 커넥터 조립체의 하나의 커넥터가 고정 프레임에 장착되고, 상기 조립체의 다른 하나의 커넥터가 휴대용 데이터 입력 장치에 장착된다. 고정 프레임은 휴대용 데이터 입력 장치를 수납하기 위한 "도킹 포트"라 불리는 부분을 갖는다. 견고한 래칭 기구를 구비하여 고정 프레임의 휴대용 데이터 입력 장치를 도킹 포트에 고정하여 전기 커넥터를 결합 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 그러나, 휴대용 데이터 입력 장치는 고정 프레임의 도킹 포트로부터 쉽게 제거될 수 있어야만 하는데, 이는 곤란함을 야기한다. 다시 말하면, 견고한 래칭 기구는 커넥터를 연결하고 고정 프레임에 데이터 입력 장치를 견고하게 고정시키기 위하여 소정 크기의 힘을 요구한다. 한편으로, 고정 프레임의 도킹 포트로부터 휴대용 데이터 입력 장치를 제거함에 있어 이러한 힘들은 종종 극복하기에 과도하다. 수반된 과도한 힘 때문에 장치 사용의 반복된 주기는 종종 부품들에 대한 손상을 유발한다. 본 발명은 결합 상태에서는 커넥터를 견고하게 고정하지만 최소한의 힘으로 커넥터의 신속한 해제를 허용하는 래칭 시스템을 구비함으로써 이러한 문제점을 해결하는 것과 직접적으로 관련된다.

본 발명은 그 목적 및 장점과 함께, 참조 도면과 관련되어 행해진 다음의 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 수 있을 것이며, 도면에서 동일한 참조번호는 동일한 요소를 나타낸다.

도1은 결합되지 않은 상태로 도시된, 그 커넥터에 관한, 본 발명의 전기 커넥터 조립체의 전면 사시도이다.

도2는 도1의 커넥터 조립체의 후면 사시도이다.

도3은 결합 상태로 그 커넥터를 도시한, 도1의 커넥터 결합체의 전면 사시도이다.

도4는 결합 해제 상태로 도시된, 도1의 커넥터 조립체의 금속 래치의 사시도이다.

도5는 도4와 동일하지만, 결합 상태에서의 래치를 도시하는 도면이다.

도6은 도3과 유사하지만, 커넥터를 결합 해제시키기 위해 기울어진 상부 커넥터를 도시하는 사시도이다.

도7에서 도10은 커넥터 래치를 래치시키고 래치 해제시키는 과정을 도시하는, 도5의 래치의 측면도이다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 전기 커넥터 조립체의 한 쌍의 커넥터 사이에 신규하고 개선된 래칭 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예에서, 커넥터 조립체는 다수의 단자를 장착한 본체를 갖는 제1 커넥터를 포함한다. 로킹 쇼울더(locking shoulder)는 본체에 장착된다. 제2 커넥터는 제1 커넥터의 단자와 결합 가능한 다수의 단자를 장착한 본체를 포함한다. 제2 커넥터는 소정의 결합 방향으로 제1 커넥터와 결합 가능하다. 가요성 래치 암(latch arm)은 제2 커넥터의 본체에 장착되며, 두 커넥터가 소정의 결합 방향으로 결합될 때 제1 커넥터의 로킹 쇼울더에 스냅식으로 결합 가능한 래치 훅(latch hook)을 포함한다. 로킹 쇼울더는 제1 커넥터의 본체의 개방된 측면의 공동에 위치하여, 소정의 결합 방향의 횡방향으로 제2 커넥터에 대해 제1 커넥터를 기울어지게 하는 것에 반응하여 래치 훅이 로킹 쇼울더로부터 들려지는 것을 허용한다.

본 발명은 로킹 쇼울더가 제1 커넥터의 본체의 공동의 한쪽 측면에 위치하는 것으로 의도된다. 로킹 쇼울더에 대향되는 공동의 측면은 개방되어 래치 훅이 최소한의 또는 전무한 래치 해체 힘으로 로킹 쇼울더로부터 제거되는 것을 허용한다.

여기에서 개시되는 것처럼, 로킹 쇼울더는 제1 커넥터의 본체에 인서트 몰드(insert mold)된 금속 부품으로 형성된다. 가요성 래치 암은 금속 재료 박판으로 스탬핑 가공되고 형성되며, 제2 커넥터의 본체에 장착된다. 제1 커넥터와 제2 커넥터의 본체는 길이가 길며, 길이가 긴 배열부에 각각의 커넥터의 단자들을 갖는다. 한 쌍의 로킹 쇼울더와 각각의 래치 암은 길이가 긴 본체의 길이 방향으로 이격되어 있으며, 하나의 로킹 쇼울더와 각각의 래치 암은 길이가 긴 단자 배열부의 각각의 대향 단부 외측에 배치된다.

본 발명의 다른 목적, 특징, 그리고 장점들은 참조 도면과 관련되어 행해진 다음의 상세한 설명에 의하여 명백해질 것이다.

도면을 보다 자세히 참조하면, 먼저 도1과 도2에서, 본 발명은 전체적으로 참조번호 12로 표시된 전기 커넥터 조립체로 구체화되고, 이는 전체적으로 참조번호 14로 표시된 제1 커넥터를 포함하며, 전체적으로 참조번호 16으로 표시된 제2 커넥터와 화살표(A) 방향으로 결합 가능하다. 제1 커넥터(14)는 PDA(Personal Digital Assistant)로서 본 기술 분야에 일반적으로 참조되는 휴대용 데이터 입력 장치에 사용되는 형태이며, 제2 커넥터(16)는 휴대용 데이터 입력 장치를 위한 고정 프레임의 도킹 포트에 사용되는 형태이다. 그러나, 본 발명은 도시된 특정 커넥터나 특정 상태의 사용에 한정되는 것으로 이해되어서는 아니된다.

커넥터 조립체(12)의 제1 커넥터(14)는 플라스틱 재료나 그와 유사한 재료로 성형될 수 있는 길이가 긴 유전성 본체(18)를 포함한다. 본체는 평행한 선형 배열부에 다수의 단자(20)를 장착한다. 본체는 평행한 선형 단자 배열부의 각각의 대향 단부 외측에 위치하는 한 쌍의 공동(22)을 포함한다. 각각의 공동은 참조번호 22a에서처럼 개방된 바닥을 가지며, 참조번호 22b에서처럼 개방된 측면을 갖는다.

전기 커넥터 조립체(12)의 제2 커넥터(16)는 또한 플라스틱 재료나 그와 유사한 재료로 성형된 길이가 긴 유전성 본체(24)를 포함한다. 본체는 평행한 선형 배열부에 다수의 단자(26)를 장착한다. 단자는 제1 커넥터(14)의 단자(20)에 결합되도록 접촉부(26a)를 갖는다. 한 쌍의 정렬용 또는 유도용 포스트(28)가 본체(24)와 일체형으로 성형되고, 그 대향 단부에 근접하여 그로부터 위로 돌출된다. 포스트는 제1 커넥터(14)의 후방 바닥 에지(30)(도2) 위로 제1 커넥터(14) 내에서 결합되는 모떼기 되거나 각이 진 내부면(28a)을 가지며, 바닥 에지(30)는 금속 래치 판(32)의 바닥에 대응하여, 도3에 도시된 것처럼 제1 커넥터를 제2 커넥터와의 적절한 결합 위치로 인도한다. 도면의 위치에서, 제1 커넥터(14)는 화살표(A)로 표시된 수직 선형 방향으로 제2 커넥터(16)와 결합된다. 두 커넥터들이 도3에서 도시된 결합 상태일 때, 각각의 커넥터의 단자(20, 26)는 상호 결합되어 이를 통해 전기 회로가 형성된다.

도1내지 도3과 관련해 도4와 도5를 참조하면, 도3에서 도시된 것과 같은 결합 상태로 커넥터(14, 16)를 고정시키기 위해 독특한 래칭 시스템이 구비되고, 커넥터가 최소한의 또는 0의 힘으로 신속하게 결합 해제되는 것을 허용한다. 도4는 결합 해제되고 도1과 도2의 커넥터의 위치에 대응되는 커넥터의 래칭 부품들을 도시한다. 도5는 도3에서 보여지는 커넥터의 결합 상태에 대응되는 래치 상태에서의 래칭 부품들을 도시한다.

전체적으로 참조번호 32로 표시된 스탬핑 가공되고 형성된 금속 박판 래치 판은 도2에서 가장 잘 도시된 것처럼 제1 커넥터(14)의 성형 플라스틱 본체(18)의 후면에 인서트 몰드된다. 래치 판은 내부로 돌출되고 커넥터 본체(18)의 후면에 래치 판을 고정하는 것을 용이하게 하도록 완전하게 오버몰드(overmold)된 다수의 스탬핑 가공되고 형성된 탭(34)을 갖는다. 래치 판의 한 쌍의 뒤집어진 U-형 부분(36) 각각은 상기 판의 길이 방향으로 이격된 한 쌍의 로킹 쇼울더(38)를 한정하는 개구 즉 스탬핑 가공된 구멍을 포함한다. 래치 판(32)이 커넥터 본체(18)의 후방 측면에 인서트 몰드될 때, 로킹 쇼울더(38)는 도1과 도3에서 도시된 것처럼 공동(22)의 배면에 위치한다. 다시 말해서, 로킹 쇼울더(38)는 공동의 개방된 측면(22b)의 정대향하는 공동의 측면에 위치한다. 로킹 쇼울더는 일반적으로 커넥터 본체의 길이 방향으로 위치하여 단자(20)의 선형 배열부의 대향 단부 외측에 배치된다.

계속해서 도1내지 도3과 관련해 도4와 도5를 참조해 보면, 전체적으로 참조번호 40으로 표시된 한 쌍의 스탬핑 가공되고 형성된 금속 래치 부품은 제2 커넥터(16)의 본체(24)의 밑면의 적절한 공동에 가압되어 끼워진다. 톱니(42a)를 포함하는 U-형 보유부(42)는 제2 커넥터의 본체(24)에 래치 부품(40)을 고정시킨다. 도1부터 도3에서 명백히 도시된 것처럼, 각각의 래치 부품(40)은 커넥터 본체(24)의 상부면(24a)을 넘어 위쪽으로 돌출되는 가요성 래치 암(44)을 포함한다. 각각의 가요성 래치 암은 하부의 로킹 쇼울더(48)와 상부의 각진 말단부(50)를 한정하는 래치 훅(46)을 갖는다. 두 커넥터가 결합될 때, 래치 훅의 하부 로킹 쇼울더(48)가 래치 판(32)의 로킹 쇼울더(38)와 견고한 로킹 결합된 상태로, 래치 훅(46)이 래치 판(32)의 U-형 부분(36)의 구멍에 배치된다. 래치 판(32)과 래치 부품(40) 모두는 금속으로 형성되어, 로킹 결합은 다수의 래치와 래치 해제 주기를 허용할 정도로 강할 뿐 아니라, 두 결합 커넥터 사이에 근본적인 결합이 이뤄지는 것을 허용한다.

도6은 커넥터 조립체(12)의 커넥터가 결합 해제되는 방법을 도시한다. 구체적으로, 제1 커넥터(14)는 화살표(B) 방향으로 제2 커넥터(16)에 대해 회전하거나 기울어진다. 실제로, 커넥터(14)는 단순히 화살표(C) 방향으로 커넥터(14) 상부를 기울어지게 함으로써 커넥터(16)로부터 결합 해제된다. 공동(22)이 참조번호 22b처럼 개방된 측면 상태이므로, 가요성 래치 암(44)의 래치 훅은 래치 판(32)의 U-형 부분(36)(도4)의 구멍으로부터 간단히 들려져, 후술하는 것처럼 로킹 쇼울더(38, 48)를 결합 해제시킨다.

도7내지 도10은 커넥터(14, 16)의 결합과 결합 해제시 본 발명의 래칭 시스템의 작동을 도시하는 순차적인 개략도에서의 로킹 판(32)과 래치 부품(40)을 도시한다. 도7내지 도10은 래치 판과 래치 부품이 제1 커넥터(14, 16)의 본체(18, 24)로부터 각각 제거되어 개략적으로 도시된다. 래치 판과 래치 부품의 이러한 격리는 실제 실시에서는 발생하지 않지만, 도7내지 도10은 래칭 시스템의 래치와 래치 해제 동작을 명확하게 도시한다.

특히, 도7은 도1과 도2에서의 커넥터(14, 16)의 각각의 위치에 대응되는 하나의 래치 부품(40)과 수직 배치된 래치 판(32)을 도시한다. 전술한 것처럼, 커넥터는 화살표(A)(도7) 방향으로 결합된다. 래치 판(32)의 로킹 쇼울더(38)는 가요성 래치 암(44)의 래치 훅(46)의 아래면의 로킹 쇼울더(48)와 수직 배치된다. 화살표(A) 방향으로 커넥터가 결합될 때, 가요성 래치 암(44)은 개방된 바닥(22a)을 통해 공동(22)(도1)으로 이동한다.

도8은 도3에서의 커넥터(14, 16)의 래치 상태에 대응되는 로킹 결합된 래치 판(32)과 래치 부품(40)을 도시한다. 래치 판(32)의 뒤집어진 U-형 부분(36)의 말단부(36a)는 가요성 래치 암(44)의 각진 말단부(50)와 직립 배치됨을 볼 수 있다. 따라서, 래치 판(32)(예를 들어, 커넥터(14))이 결합 방향(A)(도7)으로 이동할 때, 래치 판의 말단부(36a)는 가요성 래치 암의 각진 말단부(50)에 결합되고, 화살표(D)(도8) 방향으로 외측으로 래치 암을 편향시킨다. 래치 훅(46)이 래치 판의 로킹 쇼울더(38)와 배치될 때, 가요성 래치 암은 화살표(E) 방향으로 스냅식으로 후퇴되고, 여기서 래치 훅이 구멍에 들어가서 래치 훅의 로킹 쇼울더(48)를 구멍의 로킹 쇼울더(38)와 상호 결합시킨다. 두 커넥터는 화살표(A)로 표시된 결합 방향에 대향되는 이동에 대하여 견고하게 래치된다.

도9는 도6과 관련하여 전술된 기울어짐 동작에 대응하여 커넥터(14)가 화살표(B) 방향으로 회전하거나 기울어질 때, 래치 부품(40)과 관련된 래치 판(32)의 이동을 도시한다. 커넥터가 상대적으로 기울어질 때, 래치 훅(46)은 로킹 쇼울더(38)를 형성하는 구멍으로부터 이동하여 로킹 쇼울더(38, 48)를 결합 해제시킨다. 이러한 래치 해제 동작은 최소한의 또는 전무한 래치 해제 힘으로 수행된다. 전술한 것처럼, 공동(22)은 참조번호 22b에서처럼 개방된 측면 상태이므로 가요성 래치 암(44)과 특히 래치 훅(50)을 래치 판(32)으로부터 분리시켜 공동으로부터 옆으로 이동시키는 것을 허용하기 때문에, 커넥터의 상대적으로 기울어지는 동작이 허용된다.

마지막으로, 커넥터(14)가 화살표(B) 방향으로 커넥터(16)에 대해 기울어지면, 커넥터는 도10에서 도시된 화살표(F) 방향으로 완전히 분리될 수 있다. 전술된 상대적인 기울어짐 동작에 반응하여 래치 판(32)이 래치 부품(40)으로부터 완전하게 결합 해제되기 때문에, 이러한 자유로운 분리가 허용된다.

본 발명은 그 사상이나 중심적인 특징에서 벗어남 없이 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 예시와 실시예들은 제한적인 아닌 설명적인 것으로서 모든 관점에서 고려되어야 하며, 본 발명은 여기에서 제시된 세부로 제한되어서는 아니된다.

Claims

다수의 단자(20)를 지지하는 본체(18)와 상기 본체상의 로킹 쇼울더(38)를 포함하는 제1 커넥터(14)와,

상기 제1 커넥터의 단자에 결합 가능한 다수의 단자(26)를 지지하는 본체(24)를 포함하고 상기 제1 커넥터와 소정의 결합 방향(A)으로 결합 가능한 제2 커넥터(16)와,

상기 제2 커넥터(16)의 본체(24)에 장착되며, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 상기 소정의 결합 방향(A)으로 결합될 때 상기 제1 커넥터(14)의 로킹 쇼울더(38)와 결합 가능한 래치 훅(46)을 포함하는 가요성 래치 암(44)을 포함하는 전기 커넥터 조립체(12)이며,

상기 로킹 쇼울더(38)는 상기 제1 커넥터(14)의 본체(18)에 인서트 몰드된 금속 부품(32)에 형성되고, 상기 제1 커넥터의 본체의 개방된 측면의 공동(22)에 위치하여, 소정의 결합 방향(A)의 횡방향으로 제2 커넥터(16)에 대해 상기 제1 커넥터(14)를 기울어지게 하는 것에 반응하여 래치 훅(46)이 상기 로킹 쇼울더로부터 떨어져 이동하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 로킹 쇼울더(38)가 상기 공동(22)의 한쪽 측면에 위치하고, 상기 공동은 상기 로킹 쇼울더(38)에 대향된 측면(22b)에서 개방되어 래치 훅(46)이 상기 로킹 쇼울더로부터 떨어져 이동하는 것을 허용하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 가요성 래치 암(44)은 스탬핑 가공되고 금속 재료 박판으로 형성되어 상기 제2 커넥터(16)의 본체(24)에 장착되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제3항에 있어서, 상기 로킹 쇼울더(38)는 상기 제1 커넥터(14)의 본체(18)에 인서트 몰드된 금속 부품(32)에 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제1항에 있어서, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터(14, 16)의 상기 본체(18, 24)는 길이가 길며, 각각의 본체의 길이 방향으로 이격된 적어도 한 쌍의 상기 로킹 쇼울더(38)와 각각의 가요성 래치 암(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제5항에 있어서, 각각의 커넥터의 단자(20, 26)는 길이가 긴 배열부에 위치하며, 상기 한 쌍의 로킹 쇼울더(38)와 각각의 가요성 래치 암(44)은 길이가 긴 단자 배열부의 대향 단부 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제7항에 있어서, 상기 소정의 결합 방향으로의 결합 관계에서 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터(14, 16)를 정렬하는 수단을 더 포함하며, 상기 정렬 수단은 상기 제2 커넥터(16)에 대해 상기 제1 커넥터(14)의 기울어짐(B) 운동을 허용하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제7항에 있어서, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터(14, 16)의 상기 본체(18, 24)는 길이가 길며, 각각의 본체의 길이 방향으로 이격된 적어도 한 쌍의 상기 로킹 쇼울더(38)와 각각의 가요성 래치 암(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.
제9항에 있어서, 각각의 커넥터의 상기 단자(20, 26)는 길이가 긴 배열부에 위치하며, 상기 한 쌍의 로킹 쇼울더(38)와 각각의 가요성 래치 암(44)은 길이가 긴 단자 배열부의 대향 단부 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터 조립체.