KR100547096B1 - 고정구와 전기적 접속기의 결합체를 가진 무선 전화기 - Google Patents

고정구와 전기적 접속기의 결합체를 가진 무선 전화기 Download PDF

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Abstract

무선 전화기(50)는 전방 및 이면(裏面) 하우징(52, 54)과, 하우징 사이에 배치된 인쇄회로 판(56) 및, 이면 하우징(54)에 고정되는 한 쌍의 단자(66)를 가진 전지(64)를 구비하는 것이다. 한 쌍의 고정구는 그 사이에 인쇄회로 판(56)을 샌드위치 하면서 함께 전방 및 이면 하우징(52, 54)을 고정하고, 동시에 인쇄회로 판(56)에 형성된 전지 단자(66)와 도전성 스트립(68) 사이에 전기적 접속부를 제공하는 것이다.

Description

고정구와 전기적 접속기의 결합체를 가진 무선 전화기{RADIOTELEPHONE HAVING A COMBINATION OF FASTENER AND ELECTRICAL CONNECTOR}
본 발명은 무선 전화기에 관한 것으로서, 특히 전지로부터 인쇄회로 판에 전류를 전달하는 도체로서 작용하면서 무선 전화기에 고정되어 그 안에서 사용되는 고정구와 전기적 접속기의 결합체(combination of fastener and electrical connector)에 관한 것이다.
핸드폰 시장은 소형 경량화 쪽으로 상당히 발전되어져 있다. 현재, 부피가 큰 어깨 걸림식 휴대용 장치는 손으로 움켜지기에 충분할 정도로 작은 전화기로 대체되어져 있다. 이러한 소형화 추세에 결과로서, 전화기 및 인쇄회로 판의 설계자들은 가능한 공간을 최대한 유효하게 사용할 것을 요구하는 주문을 강력하게 받고 있다. 설계자가 사용할 수 있는 공통적인 접근방식은 부품의 구조적 특징과 기능을 통합하여 인쇄회로 판에 공간을 절감시키는 것이다. 이러한 통합 과정은 특정한 목적에 필요한 부품의 수를 감소시키고 전화기의 대당 가격을 낮추는 이익이 부가된다.
무선 전화기 구조에서, "포고(pogo)" 핀 장치는 인쇄회로 판에 전지 단자를 접속하는데 사용되어지는 것이다. 일반적인 포고 핀 장치는, 그와의 전기적인 접속이 이루어지도록 전지 단자에 대항하는 스프링에 의해 편향되어지는 인쇄회로 판에 전기적 접속기로 구성되어 있다. 따라서, 포고 핀은 가요성이고 연속적인 전기적 접속부를 제공하는 잇점을 가지는 것이다.
무선 전화기 구조체 내에 인쇄회로 판에 전지 단자를 접속하는 다른 방법은, 인쇄회로 판에 단자 접속체로서 금도금된 나사를 사용하는 것이다. 나사의 사용은 전기적 접속기로서의 기능에 더하여 조립체 내에 부품을 고정할 수 있는 잇점이 있는 것이다. 그런데, 전지 단자와 인쇄회로 판 과의 사이에 가요성 및 연속적 전기 접속을 보장하기 위해서, 전지의 단자에는 유연한 접점이 제공되어져야 한다. 이러한 방법은 전지에 대한 성분이 부가되고 대응적인 추가 비용도 소요되는 결과를 초래한다.
스프링 적재 접촉 핀을 활용하는 기술은 공지된 것이다. 예를 들면, 미국 특허 제 2,644,145호에 기재된 것이 있다. 상기 특허는 접점 또는 전기적 접속기에 관한 것이고 특히 "압력 접촉"으로 언급되는 접촉 형태에 관한 것이다. 그런데, 미국 특허 제 2,644,145호에 개시된 것은 일반적인 압력 접촉과 다른 것이 없다. 상기 특허는 접촉 그 자체가 단순하게 성형되거나 또는 다수의 유전체(誘電體) 삽입부를 구비하는 하우징 구조 내에 있는 것이다. 압력 접촉은 고정구로서 기능을 하지 않으며 그리고 고정구 작용 기능을 수행하기 위한 외부 나사부를 구비하고 이지도 않은 것이다.
따라서, 무선 전화기에는, 선택 점 사이에 전류를 유도하는 전기적 도체로서 역할을 하면서 부품을 함께 기계적으로 접속하는 효율적이고 공간이 절감되는 접속기의 필요성이 제기되어져 있다.
본 발명은 그 안에 형성되는 제 1 및 제 2 도전성 스트립(strip)을 가진 인쇄회로 판을 케이스에 넣는 제 1 및 제 2 하우징 성분을 구비하는 무선 전화기에 관한 것이다. 또한, 무선 전화기는 하우징에 일반적으로 고정되는 전지에 접속된 제 1 및 제 2 전지 단자를 구비하는 것이다. 정구와 전기적 접속기의 한 쌍의 결합체는, 전지에 접속된 제 1 및 제 2 단자와 인쇄회로 판에 형성된 제 1 및 제 2 도전성 스트립 사이에 전기적 접속부를 제공하는 동시에 인쇄회로 판에 대하여 제 1 및 제 2 하우징 성분을 고정하는 것이다.
고정구와 전기적 접속기의 결합체의 각각은 외부 나사부를 가진 고정구를 구비하는 것이다. 공동이 고정구 내에 형성되고 그리고 전기적 도전체가 공동 내에서 수축 위치로부터 연장 위치로의 이동이 가능하게 그 안에 설치된다. 연장 위치에서는, 이동 가능한 도전체가 무선 전화기의 전지에 접속된 개별적인 단자와 결합한다. 결과적으로, 고정구와 전기적 접속기의 결합체는 제 1 및 제 2 하우징을 함께 결합시키고 동시에, 인쇄회로 판에 도전성 스트립과 전지 단자와의 사이에 전류가 흐르도록 통로를 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 고정구와 전기적 접속기의 결합체의 사시도.
도 2 는 조립된 고정구와 전기적 접속기의 결합체의 횡단면도.
도 3 은 본 발명의 고정구와 전기적 접속기의 결합체를 분해시킨 횡 단면도.
도 4 는 무선 전화기와 관련된 전지와 인쇄회로 판 과의 사이에 전기적 접속부를 만들면서 다양한 부품을 함께 고정구와 전기적 접속기의 결합체와 접속하는 방법을 설명하는 무선 전화기의 단면도.
도 5 는 고정구와 도전체의 결합체와 무선 전화기의 인쇄회로 판 사이에 만들어진 접속부를 확대하여 설명하는 단면도.
도 6 은 무선 전화기에 고정구와 전기적 접속기의 결합체를 활용하는 다른 방법을 설명하는 부분 단면도.
도 7 은 그로부터 이탈된 전지와 이면(裏面) 하우징을 나타내는 무선 전화기의 사시도.
도 1 내지 도 3은 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)를 도시하 도면이다. 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)는 외부 나사부(12a)와 상부 견부(12b)를 가진 샤프트(shaft)(12)를 구비하는 것이다. 그 안에 형성된 직경방향 홈(16)을 가진 헤드(14)는 샤프트(12)의 상부 부분을 형성한다. 헤드는 다른 타입의 것을 사용할 수도 있는 것이다.
공동(18)은 샤프트(12)에 형성되고 그리고 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 하부 시트(20)로부터 외부 구멍(22)으로 이어진 것이다. 하부 시트(20)는 임의적 성분이 공동(18) 내에 조립된 후에 폐쇄되는 것이다. 따라서, 공동(18)은 하부에서 폐쇄되고 상부에서 개방되는 것이다. 공동의 측벽에 있는 내부 계단부로 형성된 상부 정지부(24)는 공동(18)의 상부 부분에 형성되는 것이다.
전기적 접속기(30)는 내부 수축 위치와 외부 연장 위치와의 사이에서 이동가능하고 공동(18) 내에 배치되는 것이다. 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 전기적 접속기(30)는 공동(18)에 형성되는 하부 시트(20)에 의해 지지를 받는 코일 스프링(26)의 꼭대기에 놓이는 결합 볼(28) 위에서 지지를 받는 것이다.
전기적 접속기(30)를 보다 상세하게 살펴보면, 전기적 접속기(30)는 하부 유지 구역(32)과 상부 접촉 핀(34)을 구비하는 것을 알 수 있다. 완전 수축 위치에서, 상부 접촉 핀(34)은 헤드(14)에 있는 직경방향 홈(16)의 하부로 하 방향으로 억압되는 것이다. 외부 연장 위치에서, 유지 구역(32)의 상부 부분은 상부 정지부(24)와 결합하여 접촉 핀(34)의 외부 이동을 한정시킨다.
도 3에서, 접촉 핀(34)은 외부 연장 위치에 배치된다. 접촉 핀(34)은 직경방향 홈(16)과 공동(18)의 상부 부분에 형성된 외부 구멍(22)을 통해서 상 방향으로 연장되어지는 것이다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 유지 구역(32)의 하부 부분은 각이 형성된 것이며, 이러한 각이 형성된 하부 부분이 볼(28)에 놓여진다.
또한, 접촉 핀(34)은 공동(18) 내에서 상하 방향으로 이동하면서 샤프트(12)에 대한 도체로서의 기능을 하는 크기의 것이다. 즉, 접촉 핀(34)을 통해 전도되는 전류는 그 헤드(14)를 구비하는 샤프트(12)를 통해 전도되는 것이다.
도 4, 도 5 및, 도 7은 무선 전화기(50) 내에 설치된 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)를 나타내고 있다. 특히, 한 쌍의 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)는, 무선 전화기 내에서, 2개의 이격 분리된 도전 스트립 또는 단자 사이에 전기적 접속기로서 동시에 역할을 함께 하는 적어도 2개 성분을 접속하는데 사용되는 것이다. 일부 적용물에서는 1개 만의 고정구와 접속기의 결합체가 필요할 수 있을 것이다.
도 4 및 도 7을 참고로, 무선 전화기(50)는 본 실시예의 설계인 경우에는 전방 하우징(52)과 이면(裏面) 대응 하우징(54)을 구비하는 하우징 구조체를 포함하는 것이다. 인쇄회로 판(56)은 샌드위치되어 전방 하우징(52)과 이면 하우징(54) 사이에서 유지된다. 전방 하우징(52)에는 한 쌍의 나사 형성된 보어(58)가 설치된다. 이면 하우징(54)에는 한 쌍의 관통보어(60)가 설치된다. 각각의 관통보어는 상부 또는 계단진 가로대(60a)를 구비한다. 유사하게, 인쇄회로 판(56)은 한 쌍의 측면 이격진 관통보어(62)를 구비한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 무선 전화기(50)의 조립 시, 나사진 보어(58)와 인쇄회로 판의 관통보어(60, 62)는 모두 정렬배치 되는 것이다. 무선 전화기(50)에 대한 상세한 설명은 본 발명 자체가 아니고 더욱이 당 분야에서는 널리 공지된 폭 넓게 사용되는 무선 전화기이기 때문에 그 상세한 설명을 본원에서는 하지 않는다. 예를 들어, 무선 전화기(50)는 Ericsson AH-320과 같은, 미국 노쓰 캘롤라이나 리서치 트라이앵글 파크에 소재하는 에릭슨 인코포레이티드에서 제작된 다수의 무선 전화기 중의 임의적 한 개와 유사한 것이다.
당 분야의 기술인이 예견할 수 있는 바로서, 무선 전화기에는 일반적으로 탈착식 전지가 제공된다. 이면 하우징(54)에 탈착식으로 연결되도록 설계되는 전지(64)에는, 무선 전화기의 이면 하우징(54)에 형성된 관통보어(60)가 정렬될 수 있게 간격을 두고 배치된 한 쌍의 단자(66)가 제공된다.
도전성 트레이스(conductive traces)(68)는 인쇄회로 판(56)의 각각의 보어(62)에 인접하여 형성된다. 일 도전성 트레이스 또는 스트립은 양극이고 반면에 다른 도전성 트레이스 또는 스트립은 음극 이다. 임의의 경우에서, 각각의 도전성 트레이스 또는 스트립(68)은 전지 단자(66)의 극성과 조화를 이루도록 반대 극성이 될 것이다.
도전성 트레이스(68)는 그 안에 형성된 구멍 또는 보어(62)에 바로 인접하여 있는 인쇄회로 판(56)의 상부 면에 형성된다. 도 4 및 도 5에서 설명되는 실시예에서, 도전성 스트립(68)도 또한 보어(62)의 내측 벽에 형성된다. 따라서, 샤프트(12)의 상부 견부(12b)는 상부 면(이면 하우징(54)과 대향하는 면)에 형성된 각각의 도전성 트레이스(68)와 전기적 접촉부로 이동된다. 또한, 샤프트(12)의 실외 나사산(12a)은, 인쇄회로 판(56)에 형성된 보어(62)와 선을 이루는 도전성 트레이스 또는 스트립(68) 부분과 결합하여 전기적 접점을 형성할 수 있는 특정한 크기의 것이다. 결과적으로, 이러한 설계는 각각의 샤프트(12)의 실외 나사산(12a)과 상부 견부(12b) 모두에 의해 도전성 트레이스 또는 스트립(68)과의 전기적 접점을 제공하는 것이다. 그런데, 보어(62) 둘레에 다양한 트레이스 구조가 제공될 수 있음을 당 분야의 기술인은 예측 할 수 있을 것이다. 유사하게, 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)가 상기 트레이스 구조와 비교할 수 있을 정도로 다양하게 설계될 수 있음을 추정할 수 있을 것이다.
도 4는 전지 단자(66)와 도전성 트레이스 또는 스트립(68)과의 사이에 전기적 접촉을 확립하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)를 가지고 전지(64)가 부착된 무선 전화기(50)를 단면으로 나타낸 도면이다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 전방 및 이면 하우징(52, 54)은, 이면 하우징(54) 내에 구멍을 형성하는 관통보어(60)의 계단형 가로대(60a)와 결합하는 헤드(14)와 전방 하우징의 나사진 보어(58) 내로 나사 결합되는 각각의 샤프트(12)에 의해 함께 유지되어 있는 것이다. 이러한 상태에서, 전지 단자(66)는 전기적 접속기(30)의 접촉 핀(34)과 결합하고 그리고 전기적 접속기(30)가 반(半) 수축되는 위치로 공동(18) 내로 하 방향으로 전기적 접속기(30)가 억압을 받게 한다.
도 6에 도시된 변경 실시예는 전방 및 이면 하우징(52, 54) 사이에 인쇄회로 판(56)을 고정하는 것을 나타낸 도면이다. 이러한 설계에서는, 나사진 금속 삽입체(70)가 전방 하우징(52)에 형성된 보어 내로 가압된다. 각각의 도전성 트레이스 또는 스트립(68)은 전방 하우징(52)과 대면하는 인쇄회로 판의 측부에 형성된다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)는 전방 및 이면 하우징(52, 54)과 함께 결합하면서, 동시에 그 사이에 인쇄회로 판(56)을 샌드위치하고 그리고 인쇄회로 판에 형성된 도전성 트레이스(68)를 가진 전기적 접점으로 금속 삽입체(70)를 견인하는 것이다. 도 4 및 도 5에 설명된 실시예에 나타낸 상부 견부(12b)는 이러한 변경 설계에서 상기 목적으로 필요한 것은 없으며 더 이상 제공할 것도 없다. 따라서, 전기적 접속은 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)와 금속 삽입체(70)를 통하는 트레이스(68)와 전기적 접속기의 접촉 핀(34)과의 사이에 만들어지는 것이다.
따라서, 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)는 먼저, 적어도 2개 성분이 기계적 결합으로 함께 고정되고 다음, 인쇄회로 판(56)에 형성된 도전성 트레이스 또는 스트립(68)과 전지 단자(66) 사이에 전기적 접속을 제공하는, 이중 기능 역할을 하는 것이다. 따라서, 단일 구조로 함께 2개 기능을 결합함으로서, 무선 전화기(50) 내에 공간이 보존되는 것이다.
물론, 본 발명은 그 정신 및 특징을 이탈하지 않는 범위 내에서의 본원의 발명의 변경이 가능한 것이며, 본 명세서에 기재된 실시예는 설명을 목적으로 기술한 것으로서 본 발명을 한정하는 것은 아니고, 본 발명은 첨부된 청구범위 내에 모든 변경 범위를 포함하는 것이다.

Claims (29)

  1. (a)두 개 성분을 함께 고정하기 위한 외부 나사부(12a)를 가진 고정구(12)와;
    (b)고정구(12)에 형성되고 외부 구멍(22)을 가진 공동(18)과;
    (c)공동(18) 내에 이동 가능하게 내재된 이동가능한 전기적 접속기(30)와;
    (d)고정구의 실외에서 전기적 접속기를 노출하도록 공동으로부터 외부 방향으로 전기적 접속기(30)를 편향지게 하는 공동(18) 내에 배치된 스프링(26)을 포함하며;
    (e)전기적 접속기 및 고정구는 단일 도전체를 형성하고, 전기적 접속기는 스프링에 대항하여 공동 내로 내부를 향해 가압되는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  2. 제 1 항에 있어서, 스프링(26)과 전기적 접속기(30) 사이의 공동 내에 설치되는 볼(28)이 제공되는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  3. 제 1 항에 있어서, 전기적 접속기(30)는 견부를 구비하고, 공동(18)안에는 스프링에 의해 편향되는 전기적 접속기의 외부 이동을 한정하고 견부와 결합하는 정지부(24)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  4. 제 3 항에 있어서, 공동(18)은 전기적 접속기의 견부와 결합하는 정지부를 형성하는 내부 방향으로 계단진 벽(壁)(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  5. 제 1 항에 있어서, 고정구(12)는 그 위에 실외 나사부(12a)가 형성되어 있는 샤프트, 및 샤프트의 상부 부분에 형성된 헤드(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  6. 제 5 항에 있어서, 고정구(12) 내에 내적으로 형성되는 공동(18)은 샤프트와 헤드(14) 모두를 통해 연장되고, 고정구 헤드에 형성된 외부 구멍과 하부 시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  7. 제 5 항에 있어서, 고정구의 헤드(14)는 직경방향 홈(diametric slot)(16)을 구비하고 그리고 공동의 외부 구멍은 직경방향 홈 쪽으로 개방되는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  8. 제 7 항에 있어서, 전기적 접속기는 편향 연장된 위치에서 직경방향 홈(16)을 통해 외부 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  9. 제 2 항에 있어서, 공동(18)은 벽을 구비하고 그리고 정지부(24)는 벽에 내부 방향 계단부로 형성되는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  10. 제 11 항에 있어서, 스프링(26)과 전기적 접속기 사이에 설치된 볼(28)을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  11. 제 10 항에 있어서, 전기적 접속기(30)는 견부로부터 외부방향으로 연장된 접촉핀(34)을 포함하며, 전기적 접속기는 스프링(26)과 전기적 접속기 사이에 설치된 볼(28)과 결합하는 각이진 결합 면을 구비하는 것을 특징으로 하는 고정구와 전기적 접속기의 결합체.
  12. (a)제 1 및 제 2 하우징 성분(52, 54)과;
    (b)적어도 일 하우징 성분에 인접하여 배치되고 제 1 및 제 2 도전성 스트립(68)이 인쇄 회로판 위에 형성되어 있는 인쇄회로 판(56)과;
    (c)전지에 접속된 제 1 및 제 2 전지 단자(66)와;
    (d)제 1 및 제 2 하우징 성분을 서로에 대해 결합 고정하고 그리고 제 1 및 제 2 단자에 제 1 및 제 2 도전성 스트립을 전기적으로 접속하는 한 쌍의 고정구와 전기적 접속기의 결합체(10)를 포함하고;
    (e)각각의 고정구와 전기적 접속기의 결합체는;
    (1)고정구 위에 외부 나사부(12a)가 있고 제 1 및 제 2 하우징 성분에 형성된 구멍을 적어도 부분적으로 관통하여 형성되고, 인쇄회로 판에 형성된 한 개의 도전성 스트립과 접촉하는 고정구(12)와;
    (2)고정구에 형성되고 구멍(22)을 가지는 공동(18)과;
    (3)공동 내에 배치되고, 공동 내에 형성된 구멍을 통해 연장되어 전지에 접속된 일 단자와 결합하는 수축 위치와 연장 위치와의 사이에서 이동 가능한 이동식 도전체(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  13. 제 12 항에 있어서, 공동으로부터 연장 위치로 외부 방향으로 도전체를 편향시키도록 각각의 고정구의 공동(18) 내에 배치된 스프링(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  14. 제 13 항에 있어서, 스프링(26)과 이동식 도전체 사이에 각각의 고정구의 공동(18) 내에 배치되는 볼(28)이 제공되는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  15. 제 12 항에 있어서, 각각의 고정구는 인쇄회로 판(56)에 형성된 일 도전성 스트립(68)과 결합하는 실외 견부(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  16. 제 12 항에 있어서, 적어도 일 개의 하우징 성분은 각각의 고정구를 수용하는 일쌍의 나사 형성된 구멍(58, 60)을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  17. 제 12 항에 있어서, 인쇄회로 판(56)은 제 1 및 제 2 하우징 성분(52, 54)사이에 샌드위치 되고 그리고 고정구는 그 사이에 인쇄회로 판을 고정하면서 함께 두개 하우징 성분을 고정하고 하우징 성분과 인쇄회로 판(56)을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
  18. 제 17 항에 있어서, 일 하우징 성분(52, 54)은 무선 전화기의 이면을 형성하고 그리고 전지(64)는 이면에 부착되고 제 1 및 제 2 단자(66)를 구비하며, 이면은 전지의 단자와의 결합을 위해 그를 통해서 도전체가 돌출하도록 허용하는 단자에 인접하여 있는 한 쌍의 구멍(60)을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 전화기.
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