KR100599895B1 - 전력 커넥터 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 정합 커넥터들은 플러그 접점 수용 공간을 형성하는 한 쌍의 이격된 벽들을 갖는 적어도 하나의 전도성 리셉터클 접점과 절연 하우징을 구비한 리셉터클을 포함한다. 플러그 커넥터는 리셉터클 접점의 플러그 수용 공간 내에 결합 가능한 돌출부를 형성하도록 수렴하는 한 쌍의 이격된 벽들을 구비한 적어도 하나의 전도성 접점과 절연 하우징을 구비한다. 각각의 경우에서, 이격된 벽들은 벽들을 결합시키는 브릿지 구조체에 의해 연결된다. 플러그 및 리셉터클 접점들은 하우징 벽들과 서로로부터 이격된 접점들의 본체부들을 유지함으로써 대류에 의한 열 소멸을 향상시키는 방식으로 하우징과 접점들의 대향 측방향 모서리부들의 결합에 의해 각각의 하우징 내에 보유된다. 브릿지 구조체는 하우징들 내에 접점을 보유하도록 각각의 커넥터 하우징과 결합하는 보유 요소를 포함할 수 있다. 리셉터클 및 플러그 접점들의 개방 구조는 열 소멸을 향상시키고, 소정의 접점 법선력들을 달성할 수 있는 가변성을 허용한다. 접점 구성은 특히 전자 장치의 전력 커넥터들에 유용하다.

접점, 브릿지, 커넥터, 리셉터클, 플러그

Description

전력 커넥터 {POWER CONNECTOR}

도1은 플러그 접점의 사시도.

도2는 도1에 도시된 플러그 접점의 측면도.

도3은 리셉터클 접점의 사시도.

도4는 도3에 도시된 리셉터클 접점의 측면도.

도5는 플러그 커넥터의 정면도.

도6은 도5에 도시된 플러그 커넥터의 평면도.

도7은 도5에 도시된 플러그 커넥터의 단부도.

도8은 도5에 도시된 플러그 커넥터의 전방 사시도.

도9는 도5에 도시된 플러그 커넥터의 후방 사시도.

도10은 리셉터클 커넥터의 정면도.

도11은 도10에 도시된 리셉터클 커넥터의 평면도.

도12는 도10에 도시된 리셉터클 커넥터의 단부도.

도13은 도10에 도시된 리셉터클 커넥터의 전방 사시도.

도14는 도1에 도시된 다른 리셉터클 커넥터의 후방 사시도.

도15는 플러그 커넥터의 제2 실시예의 전방 사시도.

도16은 도15의 플러그 커넥터의 후방 사시도.

도17은 형성된 스트립 재료의 일부분에 부착된 접점을 갖는 도15의 커넥터에 이용되는 플러그 접점의 등각도.

도18은 도15의 플러그 커넥터의 측단면도.

도19는 도13의 플러그 커넥터와 정합 가능한 리셉터클 커넥터의 전방 사시도.

도20은 도19에 도시된 리셉터클 커넥터의 후방 사시도.

도21은 형성된 금속 스트립의 일부분에 부착되 접점을 갖는 도19에 도시된 커넥터에 이용되는 리셉터클 접점의 등각도.

도22는 도19에 도시된 리셉터클 커넥터의 측단면도.

도22a는 도22의 선 AA를 따라 취한 부분 단면도.

도22b는 도22의 선 BB를 따라 취한 부분 단면도.

도23은 플러그 커넥터의 제3 실시예의 전방 사시도.

도23a는 하우징 내에 접점을 고정하기 위한 또 다른 구성의 단면도.

도24는 도23의 플러그 커넥터와 정합하도록 구성된 리셉터클 커넥터의 전방 사시도.

도25는 리셉터클 커넥터의 또 다른 실시예의 정면도.

도26은 도25에 도시된 커넥터의 하부 사시도.

도27은 도25 및 도26에 도시된 커넥터들에 이용되는 리셉터클 접점의 등각도.

도28은 도25에 도시된 커넥터의 단면도.

도29는 플러그 및 리셉터클 커넥터들에서 적층된 접점들을 이용하는 일실시예의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 플러그 접점

28, 30 : 패널

32, 34, 36, 38, 40 : 단자

42, 44 : 브릿지 요소

48 : 리셉터클 접점

75 : 플러그 커넥터

76 : 하우징

128 : 리셉터클 커넥터

본 발명은 전기 커넥터에 관한 것으로서, 특히 회로 기판 또는 후방면 상호 접속 시스템들에서 특히 유용한 전자 장치용 전력 커넥터에 관한 것이다.

전자 회로들의 설계자들은 논리 또는 신호부 및 전력부의 2개의 기본 회로부에 대해 관심을 갖고 있다. 논리 회로들의 설계에 있어서, 일반적으로 설계자는 논리 회로들 내의 전류 유동이 대개는 상대적으로 낮기 때문에 온도와 같은 조건들의 변화에 의해 유발되는 회로 부품들의 저항과 같은 전기 특성의 어떠한 변화도 고려할 필요가 없다. 그러나, 전력 회로들은 일정한 전자 장치에서 상대적으로 높은 전류 유동, 예를 들어 약 30 amps 이상의 전류 유동으로 인해 전기 특성들의 변화가 초래될 수 있다. 결과적으로, 전력 회로들에서 이용되도록 설계된 커넥터들은 변화하는 전류 유동의 결과로서 전류 특성들의 변화가 최소화되도록 [주울(Joule) 효과의 결과로 주로 발생되는] 열을 소멸시킬 수 있어야 한다. 회로 기판 전기 전력 커넥터들에서의 종래의 플러그 접점들은 일반적으로 직사각형(블레이드형) 또는 원형(핀형) 단면이다. 이것은 소위 "단일-질량체(single-mass)" 설계이다. 이러한 종래의 단일-질량체 블레이드 및 핀 구성들에서, 대향된 리셉터클 접점들은 내측으로 가압된 한 쌍의 외팔보형 비임들을 포함하고, 정합 블레이드 또는 핀은 그 한 쌍의 비임들 사이에 위치한다. 그러한 구성들에서는 열 소멸 성능을 저하시키지 않고 크기를 감소하는 것이 어렵다. 또한, 그러한 구성들은 접점 형상을 조정함으로써 접점 법선력(contact normal force)을 변경하는 데 단지 최소한의 가변성을 제공할 뿐이다.

따라서, 열을 효과적으로 소멸시키고 용이하게 수정 가능한 접점 법선력을 갖는 소형 접점이 요구되어진다.

본 발명은 플러그 접점 수용 공간을 형성하는 한 쌍의 이격된 벽들을 갖는 적어도 하나의 전도성 리셉터클 접점과 절연 하우징을 갖는 리셉터클을 포함하는 전기 커넥터에 관한 것이다. 정합 플러그는 리셉터클 접점의 플러그 수용 공간 내에서 결합 가능한 돌출부를 형성하는 한 쌍의 이격된 벽들을 갖는 적어도 하나의 전도성 접점과 절연 하우징을 포함한다. 접점들은 "단일-질량체" 접점에 비해 주로 대류에 의한 열 소멸에 유용한 더 큰 표면 영역을 제공하는 "이중 질량체(dual mass)" 원리를 이용한다. 이러한 배치는 정합 시에 플러그 및 리셉터클 커넥터들의 접점들의 이격된 부분들을 통해 공기 유동 통로를 제공한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 상술된다.

도1 및 도2를 참조하면, 플러그 커넥터에 이용되는 플러그 접점(10)이 도시되어 있다. 이러한 플러그 접점은 2개의 대향된 주 측벽(12, 14)들을 구비한다. 전방 돌출부(16)는 상부(18) 및 하부(20)를 갖는다. 이러한 상부 및 하부의 각각은 한 쌍의 대향된 외팔보형 비임(beam)들을 포함하고, 각각의 비임은 벽(12, 14)을 향해 서로 벌어진 근접부(22), 아치형 접점부(24) 및 말단부(26)를 구비한다. 대향된 말단부(26)는 양호하게는 서로 평행하다. 말단부는 비임들이 느슨한 상태일 때 다소 떨어져서 위치될 수 있으나, (이후에 설명되겠지만) 전방 돌출부가 리셉터클 접점으로 삽입됨에 따라 비임들이 편향될 때 함께 모여진다. 이러한 것은 정합 중에 비임들에 과응력 보호를 제공한다. 또한, 측벽들은 평면 패널(28, 30)을 포함한다. 단자(32, 34, 36, 38)는 패널(28)의 모서리로부터 연장된다. 단자(40)는 복수개의 단자(도시안됨)와 함께 패널(30)로부터 연장된다. 단자(32-40)는 관통 구멍, 땜납 기판 핀(도시안됨), 프레스 끼워맞춤 핀들 또는 표면 장착 꼬리부들을 포함할 수 있다. 패널(28, 30)은 상부 아치형 브릿지 요소(42, 44)들에 의해 연결된다. 공기 유동에 적합한 중간 공간(46)은 패널(28, 30)들 사이에 형성된다. 접점(10)은 인 황동 합금 또는 베릴륨 구리 합금과 같은 적합한 접점 재료의 스트립으로부터 단일편으로 형성되거나 스탬프된다.

도3 및 도4를 참조하면, 리셉터클 접점(48)이 도시되어 있다. 이러한 리셉터클 접점은 대향의 양호하게는 평면이고 평행한 측벽(50, 52)들을 구비한다. 이러한 벽들은 전방 돌출부(54)에서 전방으로 연장되고, 전방 돌출부는 중간 플러그 수용 공간(56)을 형성한다. 부분(54)에서의 벽(50, 52)들 사이의 거리는 플러그 접점(10)의 돌출부(16)가 플러그 접점 수용 공간(56) 내에 수용 가능하도록 정해지고, 비임은 접점(10)의 중심 평면으로 탄성적으로 편향되어 있다. 그 편향은 비임들이 외향의 힘들을 형성시키도록 함으로써, 적합한 접점 법선력을 형성시키도록 수용 공간(56)을 형성하는 부분(54)들의 내측면에 대해 아치형 부분(24)을 가압한다. 또한, 측벽(50, 52)들은 각각 패널(58, 60)을 포함한다. 단자(62, 64, 66, 68)들은 패널(58)로부터 연장되어 있다. 단자(70)들은 몇 개의 다른 단자들(도시안됨)과 함께 패널(60)로부터 연장되어 있다. 이러한 단자들은 기본적으로 전술한 단자(32-40)들과 동일하다. 측벽(50, 52)들은 대체로 아치형의 브릿지 요소(72, 74)들에 의해 함께 연결된다. 양호하게는, 리셉터클 접점은 인 황동 합금 또는 베릴륨 구리 합금의 스트립으로부터 단일편으로 형성되거나 스탬프된다.

도5 내지 도9는 절연 플러그 하우징(76)을 구비한 플러그 커넥터(75)를 도시한다. 하우징(76)은 복수개의 전력 접점 구멍(84, 86)을 갖는 전방 측면(78)을 포함한다. 플러그 접점들의 전방 돌출부 또는 정합부(16)(도1 및 도2)는 구멍(84, 86)들 내에 배치된다. 플러그 접점(10)은 접점과 하우징 사이에 억지 끼워맞춤에 의해 하우징(76) 내에 보유된다. 이것은 치수(H)(도2)를 가짐으로써 달성되는데, 그 치수는 벽(12)의 하부 모서리와 브릿지 요소(42)의 상부 사이이고, 플러그 접점(10)의 이 부분을 수용하는 하우징(76) 내의 공동의 치수보다는 다소 크다. 전방 측면(78)은 단일 핀 어레이(90)를 수용하기 위한 단일 핀 어레이 개구(88)를 포함할 수도 있다. 또한, 하우징(76)은 격벽(92, 94)과 같은 다수의 후방 수직 격벽들을 포함하고, 이 격벽은 플러그 접점(98)을 수용하는 전력 접점 보유 슬롯(96)을 형성한다. 대향된 중간 수직 격벽(100, 102)들은 그 사이에서 신호 핀들의 후방부(106)를 수용하도록 후방 단일 핀 어레이 공간(104)을 형성한다. 또한, 하우징(76)은 장착 구멍(112, 114)을 각각 갖는 대향된 후방 장착 브라켓(108, 110)을 포함한다. 플러그 접점(10)은 하우징(76)의 하부 모서리(80) 아래에 연장된 단자(32, 34, 36, 38, 40)를 구비한다. 모서리(80)는 장착 경계면을 형성하고, 하우징은 그 장착 경계면을 따라 커넥터가 장착되는 인쇄 회로 기판 또는 다른 구조체에 장착된다.

도10 내지 도14를 참조하면, 리셉터클 커넥터(128)가 도시되어 있다. 리셉터클 커넥터(128)는 개구(136, 138)와 같은 접점 개구들을 갖는 복수개의 사일로(131, silo)를 포함하는 전방 측면(130)을 갖는 절연 하우징(129)을 구비한다. 전방 측면(130)은 플러그 커넥터(75)와 정합하는 커넥터(128)의 정합 경계면을 형성한다. 사일로(131)는 커넥터(75)의 개구(84, 86) 내에 수용되도록 그 형상 및 크기를 이룬다. 리셉터클 접점들의 전방부(54, 도3 및 도4 참조)들은 사일로(131)들 내에 배치되고, 개구(134, 136)들은 플러그 접점(10)의 상부 및 하부(18, 20)를 수용하도록 그 형상 및 크기를 이룬다. 전방 측면(130)은 신호 핀 수용 구멍을 갖는 신호 핀 수용 영역(140)을 구비한다. 또한, 하우징(129)은 격벽(144, 146)과 같은 복수개의 후방 격벽을 구비하고, 이 격벽은 리셉터클 접점(48)을 수용하는 접점 보유 슬롯(148)을 형성한다. 신호 핀 하우징(152)은 신호 리셉터클 접점 어레이(154)를 수용한다. 또, 하우징(129)은 장착 구멍(160, 162)을 각각 갖는 대향된 후방 장착 브라켓(156, 158)을 포함한다. 리셉터클 접촉 단자(62, 64, 66, 68, 70)는 리셉터클 커넥터(128)의 장착 경계면을 형성하는 표면(137) 아래에 연장되어 있다. 또한, 하우징(129)의 전방 측면(130)은 사일로(131)들 사이에 배치된 복수개의 수직 공간(176, 178)을 구비한다.

리셉터클 접점(48)은 플러그 접점(10)에 대한 전술한 설명과 기본적으로 동일한 방식으로 억지 끼워맞춤에 의해 하우징(129) 내에 보유된다. 이러한 방식으로 접점을 보유하는 것은 플러그 접점의 벽(12, 14)들과 리셉터클 접점의 벽(58, 60)들의 본체부가 각각의 하우징(76, 129)의 주위부로부터 이격될 수 있게 한다. 이것은 (플러그 접점을 포함하는) 양 접점의 표면 영역의 본체부가 공기에 노출되게 함으로써, 주로 대류를 통한 열 소멸 성능을 향상시킨다. 그렇게 향상된 열 소멸 성능은 전력 접점들에 바람직하다.

도15는 본 발명을 구현하는 또 다른 플러그 커넥터(200)를 도시한다. 이러한 실시예에서, 양호하게는 성형 중합체 재료로 형성된 하우징(202)은 커넥터의 정합 경계면을 형성하는 전방면(204)을 구비한다. 전방면(204)은 선형 어레이로 형성된 개구(206)와 같은 복수개의 개구를 포함한다.

도16을 참조하면, 플러그 커넥터(200)는 복수개의 플러그 접점(208)을 포함한다. 접점(208)은 하우징의 후방으로부터 공동(212)으로 삽입되고, 그 공동은 하우징의 후방으로부터 하우징의 전방으로 연장되어 있다. 접점(208)이 하우징(202)으로 완전히 삽입될 때 접점(208)을 갖는 접점부(210)는 개구(206) 내에 배치된다.

도17을 참조하면, 플러그 접점(208)은 도1에 도시된 플러그 접점과 많은 면에서 유사하다. 플러그 접점은 양호하게는 평면이고 대체로 평행한 이격된 패널형 벽(214, 216)을 포함한다. 벽(214, 216)은 전방 브릿지 요소(218) 및 후방 브릿지 요소(220)에 의해 연결된다. 이 실시예에서, 접점부(210)는 벽(214, 216)의 전방 모서리들로부터 연장된 2개의 대향된 외팔보형 비임(211)들에 의해 형성된다. 양호하게는, 각각의 벽은 벽의 모서리의 하부를 따라 형성된 고정 탱(224, tang)을 포함한다. 또한, 벽(214, 216)은 하우징(202)의 공동(212) 내의 접점을 중심에 위치시키는 만곡 탱(222)과 같은 측방향 위치 결정 요소들을 포함한다. 또, 각각의 벽은 볼록한 러그(234)와 같은 위치 결정 특성부를 포함한다.

전방 브릿지 요소(218)는 브릿지 요소로부터 그 인접 단부에서 외팔보형으로 구성된 후방 연장 보유 아암(228)을 포함한다. 아암(228)은 말단부에서 위치 표면(230)을 포함한다.

관통 구멍 핀(226)과 같은 단자들은 각각의 벽(214, 216)의 하부 모서리로부터 연장되어 있다. 단자(226)는 납땜 대 기판 핀(도시됨)일 수 있고 또는 프레스 끼워맞춤 혹은 다른 형태의 단자들을 포함할 수 있다.
도17로부터 알 수 있는 바와 같이 접점(208)들은 전기 접점을 형성하는 데 적합한 금속 스톡 스트립으로부터 그 부분을 스탬핑 및 성형함으로써 시트 스톡(stock)으로부터 형성될 수 있다. 접점(208)은 함께 삽입되기 위한 캐리어 스트립(S) 상에 보유될 수 있고 또는 하우징으로 삽입되기 전에 스트립으로부터 분리될 수 있다.

도18을 참조하면, 접점(208)은 후방으로부터 (도16의) 공동(212)으로 하우징(202)을 통해 삽입된다. 접점(208)은 하우징의 표면(232)에 대한 (도17의) 하부 모서리(215)의 결합과 하우징의 상부 부분에서의 리브(236, rib)와 러그(234, lug)의 상부 모서리들과의 결합에 의해 (도18의 수직면에) 위치된다. 접점은 공동(212)의 측벽들과 결합하는 측방향 탱(222)들에 의해 공동(212) 내에서 중심 상에 유지된다. 접점(208)은 삽입 중에 리브(236)에 의해 하방으로 편향되고 그 후 리브(236)의 전방면에 대해 또는 전방면 근처에서 그 말단부에 정지면(230)을 위치시키도록 상방으로 복원되는 스프링 아암(228)에 의해 (접촉 정합 방향으로) 하우징 내에서 종방향으로 체결된다.

하방 연장된 탱(224)은 양호하게는 하우징 내의 슬롯(225) 내에 수용되고, 슬롯의 폭은 탱(224)의 두께와 실질적으로 동일하다. 탱(224)을 슬롯(225) 내에 포착함으로써, 접촉부의 외팔보형 아암(211)이 서로를 향해 가압될 때 발생될 수도 있는 벽부의 변형이 탱(224)의 전방으로 배치된 벽(212, 216)의 부분에 대해 제한된다. 이것은 외팔보형 아암(211)의 변형에 의해 발생된 접촉 법선력들의 조절 성을 향상시킨다.

도18에 도시된 바와 같이, 단자(226)들은 하우징(202)의 하부면(238) 아래로 연장되어 있고, 하부면은 커넥터의 장착 경계면을 형성하며, 그 장착 경계면을 따라 인쇄 회로 기판 상에 장착된다.

도19 및 도20은 도15 내지 도18에 도시된 플러그 커넥터와 정합하는 리셉터클 커넥터를 도시한다. 리셉터클 커넥터(240)는 리셉터클 사일로(244)의 어레이를 포함하는 절연 하우징(242)을 포함한다. 사일로의 전방면(246)은 대체로 공동 평면이고 커넥터의 정합 경계면을 형성한다. 각각의 사일로는 정합 커넥터의 플러그 접점(208)의 접점부(210)를 수용하는 개구(248)를 구비한다. 복수개의 리셉터클 접점(250)은 양호하게는 후방으로부터 공동(252)으로의 삽입에 의해 하우징(242) 내에 장착된다. 도20에 도시된 바와 같이, 양호하게는 하우징의 상부벽(254)이 커넥터 하우징의 후방으로 완전히 연장되지 않음으로써 공동(252) 내에 실질적인 개구들을 두게 된다.

리셉터클 커넥터(240)용 리셉터클 접점은 도21에 도시되어 있다. 접점(250)은 기본 형상면에서 도3 및 도4에 도시된 리셉터클 접점(48)과 유사하다. 접점은 양호하게는 대체로 평면이고 평행한 2개의 대향된 벽(254, 256)들을 포함함으로써, 그 2개의 벽들 사이에 접점 수용 및 공기 유동 공간을 형성한다. 벽(254, 256)들은 전방 브릿지 요소(258) 및 후방 브릿지 요소(260)에 의해 연결된다. 전방 브릿지 요소(258)는 그 인접 단부에서 브릿지 요소(258)로부터 외팔보형으로 구성되고 그 말단부에서 래칭 또는 로킹면(264)을 지지하는 탄성 래칭 아암을 포함한다. 전술된 바와 같이, 리셉터클 접점(250)은 접점을 스트립으로부터 스탬핑 및 성형함으로써 단일편으로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 접점들은 캐리어 스트립(S)에 부착되는 중에 또는 그로부터 분리된 후에 하우징으로 삽입될 수 있다.

도22는 하우징(242)으로 삽입된 리셉터클 접점(250)을 도시하는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 위치 탱(266)은 그 전방면이 하우징(242)의 하부 벽 내의 위치면(272)에 대항하도록 위치됨으로써, 접점이 가장 전방의 지점으로 위치된다. 접점이 하우징 내에 삽입될 때, 래칭 아암(262)은 하우징의 래칭부(278)와 결합할 때 하방으로 복원된다. 래칭 아암(262)이 래칭부(278)를 통과한 후에 상방으로 복원될 때, 로킹면(264)은 볼록한 리브(280, 도22b 참조)와 결합함으로써, 접점을 하우징의 후방 운동에 대항하여 로킹시킨다. 단자(268)들은 커넥터(240)의 장착 경계면을 형성하는 표면(270)을 지나 연장되어 있다.

도22a 및 도22b에 도시된 바와 같이, 벽(254, 256)들의 전방부들은 사일로(44)들의 내측 측벽들을 따라 배치된다. 각각의 사일로의 전방면(246)에서, 플러그 접점 수용 개구(248)가 형성된다. 개구는 벽(254, 256)들의 내측면들을 약간 지나서 연장되거나 또는 공동 평면인 한 쌍의 립(274, lip)을 포함한다. 이러한 구성은 커넥터(200, 240)들이 정합될 때 초기 삽입력을 낮추는 이점을 제공한다. 사일로(244)가 개구(206, 도15 참조)로 들어갈 때, 외팔보형 아암(211)들에 의해 형성된 접점부(210)들은 립(274)의 표면들과 먼저 결합한다. 외팔보형 아암(22)과 플라스틱 립(274) 사이의 마찰 계수가 외팔보형 아암과 금속 벽(254, 256) 사이의 마찰 계수보다 상대적으로 낮기 때문에, 초기 삽입력이 최소화된다.

도23은 플러그 커넥터(290)의 또 다른 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 하우징(292)은 플러그 접점들의 접점부(296)들이 배치된 단일 전방 개구(294)를 구비한다. 또한, 하우징은 하우징의 상부 벽 내에 복수개의 개구(298)들을 포함한다. 도23a에 도시된 바와 같이, 브릿지 요소(218) 및 위치 러그(234)는 접점 수용 공동의 상부면(301)과 공동의 하부면(295)과 억지 끼워맞춤으로 결합된다. 아암(228)은 접점이 하우징으로 삽입되고 아암이 부분(303)과 결합됨에 따라 하방으로 편향된다. 아암(228)이 부분(303)을 제거할 때, 아암은 정지면(230)을 표면(299)에 인접되게 위치시키도록 상방으로 복원됨으로써 수축에 대항하여 접점을 로킹시킨다. 개구(298)는 아암(228)이 보유 지점으로부터 이동될 수 있고 접점들이 하우징으로부터 후퇴될 수 있도록 래칭 아암(228, 도18 참조) 상에 위치한다. 이러한 것은 적합한 공구(도시안됨)를 개구(298)를 통해 삽입시킴으로써 달성될 수 있다. 또한, 개구(298)들은 열 소멸을 향상시키기 위한 공기 유동 통로들을 제공할 수 있다.

도24는 플러그 커넥터(290)와 정합하도록 구성된 리셉터클 커넥터(300)를 도시한다. 리셉터클 커넥터(230)는 전술한 실시예에서의 복수개의 사일로들 대신에 연속 전방면(304)을 갖는 하우징(302)을 이용한다. 커넥터(300)의 전체 전방면(304)은 개구(294) 내에 수용되고, 접촉부(296)들은 면(304)의 개구(305)로 삽입된다. 하우징의 상부 벽 내의 개구(306)들은 전술한 실시예에서 설명된 바와 같이 리셉터클 접점(도시안됨)의 래칭 아암들에 접근할 수 있다.

도24의 실시예 및 도25와 도26의 실시예는 직각 구성에 반대되는 것으로서 수직 구성에 이용될 수 있도록 한 것이다. 커넥터(300)의 하우징(302, 도24 참조)은 하부 측면(307)을 구비한다. 양호하게는, 복수개의 스탠드오프(standoff) 표면(309)이 장착 경계면을 형성하고, 이 장착 경계면을 따라 하우징은 인쇄 회로 기판과 같은 기판 상에 장착된다. 유사하게, 커넥터(320)의 하우징은 스탠드오프(323)를 갖는 하부면(321)을 구비한다. 적절한 리셉터클 접점(322, 도7 참조)은 하부 측면(307, 321)으로부터 커넥터(300)들의 하우징들로 각각 삽입된다.

도27은 그 사이에 전술한 유형의 플러그 접점들을 수용하기 위한 접점 수용 공간을 형성하는 양호하게는 평면의 평행한 한 쌍의 벽(324, 326)들을 포함하는 리셉터클 접점(322)을 도시한다. 이러한 접점은 각각의 벽의 후방 모서리로부터 연장된 단자(328)들을 구비한다. 도28에 도시된 바와 같이, 접점(322)은 전술한 바와 유사한 방식으로 하우징(330) 내에 수용되고, 여기서 탄성 래칭 아암은 (도28에서의) 하방 운동에 대해 접점을 로킹시키고, 로킹면(334)은 하우징에 반대 방향으로 접점을 위치시킨다. 단자(328)들은 인쇄 회로 기판에서 구멍들을 통한 삽입을 위해 커넥터 하우징의 장착 경계면의 평면을 지나 연장되어 있다.

도29는 적층된 구성의 각각의 위치에서 2세트의 접점들을 이용하는 실시예를 도시한다. 리셉터클 커넥터(340)는 절연 재료로 형성된 하우징을 구비한다. 하우징(342)은 복수개의 개구(341)를 갖는 정합 경계면을 포함한다. 각각의 개구(341)는 하우징 내의 공동들로 개방되고, 그 공동들은 실질적으로 동일한 리셉터클 접점(344a, 344b)을 수용한다. 각각의 접점(344a, 344b)은 전술된 리셉터클 접점들과 일반적 구성에 있어서 유사하고, 대체로 평행한 판부(346) 사이에 갭을 형성하도록 그 측벽을 따라 대체로 정렬된 각각의 공동 내에는 한 쌍의 상기 접점이 있다. 판부(346)는 2개의 대향된 모서리(348, 350)를 구비하고, 그 모서리들 중 하나는 간섭 범프(352, interference bump)와 같은 보유 특성부를 지지한다. 리셉터클 접점부(356)는 범프(352)에 의해 발생된 억지 끼워맞춤부와 같은 적합한 수단에 의해 하우징 내에 보유된다. 각각의 접점부(356)는 대체로 동일 평면의 벽부(354)를 포함한다. 벽부(354)는 브릿지부(355)에 의해 연결된다. 프레스 끼워맞춤 단자(356)와 같은 적합한 단자들은 커넥터(340)가 수직 구성에서 이용되어야 하는 경우에 벽부(354)의 모서리로부터 연장되어 있다.

정합 플러그 커넥터(360)는 상부 플러그 접점(362)과 하부 플러그 접점(376)과 같은 한 쌍의 플러그 접점을 수용하는 성형 중합체 본체(361)를 포함한다. 이러한 플러그 접점들은 대체로 전술된 방식으로 형성되며, 즉 브릿지 요소들에 의해 각각 연결되고 이격된 리셉터클 판(346)과 결합하도록 대향된 접점 비임(366, 380)들을 지지하는 한 쌍의 대향 벽부(364, 368)들로 형성된다. 플러그 접점(362)은 단일의 비교적 긴 또는 몇몇의 비교적 짧은 브릿지 요소(376)들을 포함하고, 그 브릿지 요소는 대향된 판(364)들을 연결한다. 각각의 판(364)의 하부 모서리(372)는 간섭 범프(374)와 같은 보유 구조체를 포함한다. 다른 보유 기구들이 사용될 수 있음이 고려되더라도, 플러그 접점(362)은 브릿지 요소(376)와 간섭 범프(374) 사이에 억지 끼워맞춤에 의해 하우징(361) 내의 공동 내에 보유된다. 유사하게, 하부 플러그 접점(376)은 하나 이상의 브릿지 요소(382)에 의해 연결된 한 쌍의 공동 평면 벽 또는 패널 부재(378)을 포함한다. 각각의 벽(378)의 하부 모서리(384)는 간섭 범프(386)을 포함하고, 그 간섭 범프는 전술한 바와 같이 억지 끼워맞춤을 생성하는 기능을 한다. 적합한 단자(368, 380)들은 플러그(360)가 장착되는 인쇄 회로 기판 상의 전기 트랙들과 각각의 접점(362, 376)을 연계시키기 위해 하우징(361)의 장착 경계면(363)을 지나 각각의 패널(364, 368)로부터 연장된다.

전술한 리셉터클 및 플러그 접점들은 내식성 재료로 도금 또는 코팅될 수 있다. 또한, 플러그 접점 비임들은 리셉터클 접점의 접점 수용면들과의 결합을 향상시키도록 횡방향으로 약간 만곡될 수 있다.

대향되고 상대적으로 얇은 벽들을 이용하는 리셉터클 및 블레이드 접점들의 "이중-질량체" 구조는 종래의 "단일-질량체" 구조와 비교해서 보다 큰 열 소멸을 가능하게 한다. 유사한 크기 및 전력 조작 성능의 "단일 질량체" 커넥터와 비교해서, 전술한 바와 같이 "이중 질량체" 커넥터들은 대략 2배의 표면 영역을 갖는다. 향상된 전류 유동 및 열 소멸 특성들은 특히 정합된 접점들의 중심을 통한 대류 열 유동에 유용한 더 큰 표면 영역을 갖는 접점들에서 비롯된다. 플러그 접점들이 개방 구조를 가지므로, 대류에 의한 열 손실은 이러한 표면들 사이에서 갭 내의 공기 통로에 의해 내부면들로부터 발생될 수 있다.

또한, 접점들은 접점 커넥터 형상을 조정하여 접점 법선력들을 수정함으로써 가변성을 제공할 수 있는 구성으로 외측으로 배향된 상호 대향의 리셉터클 비임들 및 이중의 외주상에 위치한 정합 블레이드들을 포함한다. 이러한 것은 접점들의 벽들의 만곡 반경, 각도 또는 분리를 변경하여 브릿지 요소들을 수정함으로써 달성될 수 있다. 그러한 수정들은 대향 리셉터클 접점들이 내측으로 배향되고 정합 블레이드가 비임들의 중심에 위치하는 종래의 단일체 질량 비임/블레이드 구성들에 의해 달성될 수 없다.

또한, 그러한 이중의 대향된 평면 접점 구성은 대응하는 "단일-질량체" 벌크 설계와 비교해서 단자들 사이에 더 많은 분리를 갖는 추가적인 인쇄 회로 기판 부착 단자들을 더 용이하게 포함할 수 있게 한다. 플러그 및 리셉터클 접점들 내에서 더 큰 판을 이용하는 것은 복수개의 인쇄 회로 기판 단자들을 각각의 접점 부분 상에 제공하는 기회를 준다. 이것은 인쇄 회로 기판으로의 전류 유동의 제한을 완화시킴으로써, 저항을 낮추고 열 발생을 완화시킨다.

순응성 플러그 정합부를 사용하는 것은 리셉터클 접점들이 안전을 목적으로 성형된 중합체 하우징 내의 보호 지점에 배치되게 한다. 이러한 특징은 하우징을 제조하는 데 사용되는 중합체 재료의 양을 최소화할 수 있게 함으로써 부가적인 이점이 있다. 이것은 재료 비용을 절감하고 열 소멸을 향상시킨다. 또한, 접점들을 하우징 내에서 제안된 방식으로 보유함으로써, 두꺼운 벽 구조체들을 사용하지 않을 수 있고, 핀형 구조체들이 이용될 수 있어서 커넥터들의 열 소멸을 향상시키게 된다. 아울러, 초기 제조 최종 파열 기능이 플러그 접점들의 정합부의 길이를 수정함으로써 또는 리셉터클 접점들의 플러그 수용부의 길이를 변경함으로써 개시된 커넥터 시스템에 용이하게 실시될 수 있다.

또한, 대향된 직사각형 접점부들 사이의 아치형 접속 구조는 전류 유동을 제한하지 않고 접점 열 소멸 성능을 방해하지 않는 방식으로 본 실시예들 중 하나에 도시된 탄성 아암 구조와 같은 보유 수단을 부착될 수 있게 한다.

또한, 플러그 및 리셉터클 접점들이 아주 유사하거나 동일한 블랭크들로부터 제조될 수 있어서 가공 요구 조건을 최소화함이 이해되어질 것이다. 또한, 플러그 또는 리셉터클 커넥터들은 패들(paddle) 기판에 의해 케이블들과 용이하게 연계될 수 있다.

본 발명이 다양한 형상의 양호한 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명으로부터 벗어남 없이도 본 발명의 동일 기능을 수행하는 다른 유사한 실시예들이 사용될 수 있고 또는 수정예들 및 부가예들이 제조될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 임의의 단일 실시예들로 제한되어서는 안되며, 첨부된 청구 범위의 개시 내용에 따라 그 범주가 해석되어야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 열을 효과적으로 분산시키고 용이하게 수정 가능한 접점 법선력들을 갖는 소형 접점을 제공하고, 이러한 접점 구성은 특히 전자 장치의 전력 커넥터들에 유용하다.

Claims (54)

1. 정합 가능한 전기 커넥터이며,

   플러그 접점 수용 공간을 그 사이에 형성하는 한 쌍의 이격된 벽들을 포함하는 적어도 하나의 전도성 리셉터클 접점과 절연 리셉터클 하우징을 포함하는 리셉터클과,

   리셉터클 접점의 플러그 수용 공간 내에서 결합 가능하고 중간 공기 갭을 형성하는 돌출부를 형성하는 부분들을 각각 갖는 한 쌍의 이격된 벽들을 포함하는 적어도 하나의 전도성 플러그 접점과 절연 플러그 하우징을 포함하는 플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
2. 제1항에 있어서, 리셉터클 접점 벽들은 대체로 평행한 것을 특징으로 하는 커넥터.
3. 제1항에 있어서, 플러그 접점 수용 공간은 리셉터클 접점의 전방 리셉터클 접점부 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
4. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 단자는 리셉터클 접점 벽들의 각각으로부터 돌출된 것을 특징으로 하는 커넥터.
5. 제4항에 있어서, 리셉터클 접점 벽들의 각각은 패널부를 구비하고, 단자들은 패널부로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
6. 제5항에 있어서, 단자들은 패널부에서의 모서리로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
7. 제1항에 있어서, 리셉터클 접점 벽들은 리셉터클 접점 벽들을 연결하는 연결 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
8. 제7항에 있어서, 연결 수단은 리셉터클 접점 벽들 사이에 연장된 적어도 하나의 브릿지 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
9. 제8항에 있어서, 브릿지 요소는 각각의 리셉터클 벽의 인접한 모서리들과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
10. 제9항에 있어서, 2개의 리셉터클 벽들 및 브릿지 요소는 단일편의 스톡으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
11. 제1항에 있어서, 플러그의 돌출부는 플러그의 이격된 벽들의 각각으로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
12. 제11항에 있어서, 돌출부는 상기 패널부들 사이의 거리보다 작은 거리만큼 서로로부터 이격된 한 쌍의 대향된 판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
13. 제12항에 있어서, 판들의 말단부는 서로를 향해 수렴하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
14. 제13항에 있어서, 판들의 근접부들은 이격된 벽들을 향해 서로 벌어지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
15. 제11항에 있어서, 플러그 접점 벽들은 대체로 평행한 것을 특징으로 하는 커넥터.
16. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 단자는 플러그 접점 벽들의 각각으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
17. 제16항에 있어서, 플러그 접점 벽들은 각각 측방향 패널부를 구비하고, 단자들은 패널부로부터 연장하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
18. 제11항에 있어서, 플러그 접점 벽들은 플러그 접점 벽들을 연결하는 연결 수 단을 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
19. 제18항에 있어서, 연결 수단은 플러그 접점 벽들 사이의 적어도 하나의 브릿지 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
20. 제19항에 있어서, 브릿지 요소는 각각의 플러그 벽의 인접한 모서리들과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 커넥터.
21. 제20항에 있어서, 2개의 플러그 접점 벽들과 브릿지 요소는 단일편의 스톡으로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
22. 제7항에 있어서, 연결 수단은 리셉터클 하우징 내에 리셉터클 접점을 고정하기 위한 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
23. 제18항에 있어서, 연결 수단은 플러그 하우징 내에 플러그 접점을 고정하기 위한 구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
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