KR100839329B1 - 직각 동축 전기 커넥터, 동축 전기 커넥터 어셈블리 및 직각 동축 커넥터 어셈블리 제조 방법 - Google Patents

직각 동축 전기 커넥터, 동축 전기 커넥터 어셈블리 및 직각 동축 커넥터 어셈블리 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 관한 직각 동축 전기 커넥터 어셈블리(2)는 쉘 서브어셈블리(10), 칼라 서브어셈블리와 이에 부가되어 있는 중심부 핀 컨택트(50)과 유전체 슬리브(60)를 포함한다. 칼라 서브어셈블리(70)은 쉘 서브어셈블리(10)에 대하여 상대적으로 하중이 주어질 수 있는 스프링이다. 칼라 어셈블리(70)는 두 개의 짝결합 암수형의 하우징(72)으로 형성되어 있다. 쉘 서브어셈블리는 성형된 후방쉘(30)과 스크류 가공된 전방쉘(12)을 포함한다. 상기 전방쉘은 유연성 있는 스냅 록킹 핑거(16)를 포함하고 상기 핑거는 칼라 서브어셈블리(70)에 의해서 짝결합 커넥터와 록킹 결합을 유지한다.
직각, 스냅, 동축, 전기 커넥터

Description

직각 동축 전기 커넥터, 동축 전기 커넥터 어셈블리 및 직각 동축 커넥터 어셈블리 제조 방법{A RIGHT ANGLE COAXIAL ELECTRICAL CONNECTOR, A COAXIAL ELECTRICAL CONNECTOR ASEMMBLY, AND A METHOD OF FABRICATING A RIGHT ANGLE COAXIAL CONNECTOR ASSEMBLY}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 것으로 어셈블리의 일부분을 단면도로 나타낸 직각 동축 전기 커넥터 또는 플러그 어셈블리의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 커넥터 또는 플러그 어셈블리의 중심 평면을 따라 본 수직단면도이다.
도 3은 결합 동축 소켓 커넥터가 플러그 어셈블리와 결합하기 위하여 삽입되어지는 개구가 도시된 도 1 및 도 2의 커넥터 또는 플러그 어셈블리의 결합면이 도시된 도면이다.
도 4는 도 1, 도 2 및 도 3의 커넥터 또는 플러그 어셈블리의 배면도이다.
도 5는 두 동축 커넥터가 결합된 상태를 유지할 수 있도록 결합 동축 소켓상에서 스냅되어지는 가요성 스프링 핑거를 도입한 전방쉘의 수직단면도이다.
도 6은 도 5에서 도시된 전방쉘의 수평단면도이다.
도 7은 도 1 및 도 2에서 도시된 직각 동축 커넥터에 사용되는 타입의 중심 컨택트의 측면도이다.
도 8은 쉘에 의해 둘러싸여 있고, 도 7에서 도시된 핀 컨택트를 수용하는 중심부 구멍을 포함하는 유전체의 수직단면도이다.
도 9는 칼라가 제 1 또는 중립위치에 있는 스프링 핑거의 외측 방향으로의 휨을 막기 위한 수단을 보여주는 전방쉘의 결합 단면도이다.
도 10은 중심부 동축 케이블의 전도체가 핀 컨택트와 종단결합하기 위하여 위치 되어 질 수 있는 위치에 배치된 중심부 또는 핀 컨택트를 가진 후방쉘의 단면도이다.
도 11은 도 1-10의 동축 전기 커넥터 어셈블리에 종단결합하기 위해 준비된 피복이 벗겨진 동축 케이블의 단부를 나타낸 도면이다.
도 12는 칼라 서브어셈블리를 형성하는 두 개의 칼라 하우징 중 하나의 외부사시도이다.
도 13은 도 12에서 도시된 칼라 하우징의 내부 사시도이다.
본 발명은 동축 전기 커넥터(coaxial electrical connector)에 관한 것으로, 특히 본 발명의 커넥터는 플러그(plug) 또는 소켓(socket)등의 직각 동축 커넥터(right angle caxial connector), 더 나아가 결합시 두 커넥터가 서로 록킹(locking)되는 반면 결합되어있는 한쪽 커넥터에 단순히 인장력을 부여하는 것만으로는 분리되거나 해체되지 않는 스냅 록 커넥터(snap lock connector)에 관한 것이다.
동축 또는 RF 플러그 및 잭(jack) 전기 커넥터들은 보통 분리된 동축 케이블의 중심 전도체(conductor)를 연결하거나 두 케이블의 외부 차폐부(shield)나 브레이드(braid)를 연결하는 수단을 포함하고 있다. 몇몇 사례에서 보면, 하나의 케이블안의 중심 전도체가 다른 동축케이블의 소켓 터미널(terminal)에 직접 연결되지만, 종종 케이블의 중심 전도체에 핀(pin)이 부착 또는 크림핑 되어있다. 각각의 커넥터나 터미널에 있어서 중심 컨택트(center contact)나 브레이드 컨택트는 전형적으로 중심 컨택트를 둘러싸고 있는 원통형의 유전체(dielectric)에 의해 분리된다. 외부 컨택트는 전형적으로 케이블의 단부가 마련되고, 피복을 벗긴 후에 브레이드에 페럴(ferrule)을 크림핑하여 동축케이블의 차폐부나 브레이드에 부착시키게 한다.
일단, 플러그와 잭등의 동축 커넥터가 동축케이블에 부착되고 나면, 플러그 커넥터와 잭 커넥터를 결합시키기 위한 다양한 수단이 사용된다. 커넥터는 내측에 나사선을 가진 외부링을 이용할 수 있고, 이 나사선은 결합대상 타방 커넥터의 외측 나사선에 스크류(screw)되어지는 방식이 사용되기도 한다. BNC 스타일의 동축 커넥터는 결합대상 커넥터의 슬롯(slot) 안에 놓인 하나의 커넥터에서 측면으로 접하는 핀이나 포스트(post)를 사용하기도 한다. 그러나 이러한 동축 커넥터들의 배치형태는 결합대상 커넥터에 대하여 일방 커넥터를 회전시킴으로서 장착되어야만 한다. 이러한 접근은 두 개의 동축케이블의 필드 결합과 같은 많은 전통적인 응용분야 예를 들면, 상업용이나 주거용 빌딩에서 두 케이블을 연결시키는 경우에는 매우 만족스러울 수 있다. 그러나 동축 케이블이 보다 큰 규모의 생산환경속에서 조립되는 경우 가령, 자동차나 자동차류의 장치로 사용되는 것과 같이 보다 큰 구성요소나 그 하위부품(subassembly)속에 사용되는 경우에는 두 개의 동축케이블을 스크류 방식으로 연결하는 것은 바람직하지 않을 수 있다.
일방 커넥터를 타방 커넥터에 스크류방식으로 결합하는 동축 커넥터에 대신하는 한가지 대안적 방법으로는, 스냅-온(snap-on) 또는 급속 연결(quick connect), 급속 해제(quick disconnect)방식등을 도입하는 것인데, 이러한 배치형상은 일방 동축케이블과 타방 동축케이블 상호간에 회전함이 없이 단순히 밀어 넣음으로써 결합시키는 방식이다. 이러한 종래의 스냅-온 커넥터들은 전형적으로 원통형의 형상안에 복수의 스크류머신(screw machine)류 또는 다이캐스트(die cast) 스프링 핑거(spring finger)를 구비하고 있다. 인접한 스프링 핑거는 슬롯에 의해 분리되어 있고 그 자유단에 인접한 결합용 리지(ridge)를 포함하고 있다. 스프링 핑거가 정상적인 중립위치에 있을 때와는 상이한 직경을 갖고 있는 결합대상 커넥터가 위로 밀려 들어올 때 각 스프링 핑거는 방사상 형태가 될 수 있다. 각 스프링 핑거들은 원통형 슬리브(sleeve)안의 보어(bore) 안에 삽입되는 또는 원통형 베럴(barrel)의 외부에 삽입되는지에 따라, 내측으로 또는 외측으로 휠 수 있다. 급속연결, 급속해제, 스냅-온 커넥터가 완전히 상호 결합할때, 스프링 핑거는 결합커넥터상의 그루우브(groove) 또는 리세스(recess)에 수용된다. 그리하여 스피링 핑거는 중립위치로 돌아온다. 이러한 일반적 형태의 동축 커넥터의 예들은 US 특허 4,017,139; US 특허 4,412,717; US 특허 5,842,872; 그리고 US 특허 6,036,540에서 개시되어 있다. 이러한 타입의 종래의 동축 커넥터들은 상호결합을 위한 회전운동을 필요로 하지는 않지만, 해제에 필요한 힘은 대략적으로 연결 또는 상호결합시의 힘과 동일하다. 따라서 급속연결, 급속해제 동축 커넥터는 상호결합 될 때 록킹(locking)될 수 없고. 결과적으로 동축 커넥터를 분리하거나 해제할 때 결합시 보다는 상당히 큰 힘이 요구되어진다. 이러한 종래의 커넥터들이 상호 록킹되어질 수 없다는 사실은 그들이 자동화된 응용장치들에 사용되거나 유사한 응용장치들에 사용하기 위한 장치조립품 안에 사용될 때 문제점들을 유발할 수 있다. 이는 조립과정에 우연히 힘이 가해지지 않을 수도 있고, 조립 후 사용과정에서도 동축케이블중 하나에 힘이 가해져 분리될 수 있기 때문이다. 자동차나 유사한 장치의 움직임에 기인한 진동이 또한 상호 결합된 동축 커넥터의 분리를 초래할 수 있다.
상호 결합되는 암수형의 하우징에 의해 구성된 록킹형 성형(locking mold) 칼라 어셈블리(collar assembly)의 사용은 '스냅 온 플러그 동축 커넥터(snap on plug coaxial connector)'라는 명칭으로 US 특허 출원번호 09/738,675에 잘 개시되어 있다. 상기 특허는 직각 동축 커넥터 대신에 인라인 동축 커넥터(in-line coaxial connector)를 보여주고, 또한 커넥터의 결합을 위하여 스프링 핑거를 사용하는 직각 동축 커넥터의 예를 US 특허 6,036,540에서 볼 수 있다. 그러나 이와 같은 커넥터는 두 커넥터를 서로 록킹하는 수단을 제공하고 있지 않다.
동축 커넥터가 응용되는 몇몇 경우에는 직각 커넥터의 사용을 필요로 한다. 공간적인 제약이 보다 일반적인 인라인 동축 어셈블리 대신에 직각 커넥터의 사용을 요구할 수도 있다. 자동화 어셈블리들이 활용의 한 예가 될 수 있는데, 활용시에 또 다른 제약조건이 보다 복잡한 직각 커넥터의 사용을 요구할 수도 있다. 그러나 실제로 소켓, 플러그 등의 직각 동축 커넥터는 생산 혹은 마무리에 물리적 어려움이 있다. 일순간의 발명만으로는 직각 동축 커넥터를 제공할 수 없을 뿐 아니라, 단순히 커넥터중 하나를 당기는 것만으로는 분리되거나 풀어지지 않게 하기 위해 두 동측 커넥터를 서로 록킹시키는 커넥터를 제공할 수 없다. 커넥터들을 분리하기 위해서는 추가적인 힘 또는 기술적 조작이 필요하다. 또 이러한 요구는 커넥터의 제조를 복잡하게 하며, 순간적인 창안에 의해서는 쉘(shell)과 가변형 칼라를 포함한 커넥터 어셈블리에 대하여 아주 단순한 생산방식적 접근을 제공할 수 있을 뿐이다. 쉘은 두 부분으로 나뉘어진다. 바람직한 실시예에 의하면 후방쉘(rear shell)은 다이캐스트(die cast)로 제작되는 것이고 전방쉘(front shell)은 스크류 가공된다. 전방쉘은 플렉시블 스냅 록킹 핑거(flexible snap lock finger)를 포함하기 때문에 핑거의 손상도 전방쉘의 스크류 가공에 의해 최소화 될 수 있다.
상기의 목적 및 다른 여러 목적을 달성하기 위해 본 발명은 직각 동축 전기 커넥터 어셈블리로 구성되면, 상기 어셈블리는 중심 컨택트(center contact), 중심 컨택트를 둘러싸고 있는 유전체(dielectric), 중심 컨택트와 유전체를 둘러싸고 있는 쉘 서브어셈블리(shell subassembly), 그리고 칼라 서브어셈블리(collar subassembly)를 포함한다. 상기 쉘 서브어셈블리는 유전체와 칼라 서브어셈블리 사이에 위치한다. 칼라 서브어셈블리는 교대로 스프링에 하중을 지우고, 쉘 서브어셈블리에 대하여 상대적으로 가변된다.
쉘 서브어셈블리는 후방쉘에 부착된 전방쉘을 포함한다. 후방쉘은 교차하는 제 2 통로에 대하여 직각 방향으로 연장되는 제 1 통로를 가지고 있다. 중심 컨택트와 유전체는 제 1 통로 안에 위치한다. 제 2 통로는 커넥터가 부착되는 동축 케이블의 피복이 벗겨진 단부의 적어도 일부분을 수용하도록 규격화 되어진다.
칼라 서브어셈블리는 제 1통로에 대하여 대체로 동축이고 전방쉘은 후방쉘을 넘어 연장된 방사상의 플랙시블 스프링 핑거(spring finger)를 적어도 하나 포함한다. 이 칼라 서브어셈블리는 쉘 서브어셈블리에 대하여 제1 또는 중립 위치에서 제2 위치간에 가변될 수 있다. 칼라 서브어셈블리는 스프링 핑거가 방사상 외측으로 휘는 것을 막기 위해 중립 위치에 있는 스프링 핑거와 결합한다. 칼라 서브어셈블리가 제2 위치에 있을 때 스프링 핑거가 방사상 외측으로 가변될 수 있도록 이 스프링 핑거는 제 2위치에 있는 칼라 서브어셈블리와 이격되어 있다. 따라서 이 커넥터는 결합용 혹은 매칭(matching) 커넥터에 록킹될 수 있고 칼라(collar)가 쉘에 대해 세로 방향으로 변위될 때까지 분리되지 않을 수 있다.
여기에 설명된 직각 동축 전기 커넥터 어셈블리(2)의 대표적인 혹은 가장 바람직한 실시예는 스냅 온(snap on), 직각(right angle), 미니 UHF 동축 플러그 어셈블리를 포함한다. 플러그 어셈블리(2)는 쉘 서브어셈블리(10), 칼라 서브어셈블리(70), 중심 또는 핀 컨택트(50), 그리고 쉘 서브어셈블리와 중심 컨택트(50)를 분리하는 유전체(60)를 포함한다. 도 1, 도 2 는 상기의 구성요소들과 서브어셈블리들 및 상기의 각 부분들의 조합된 관계들을 보여준다. 그러나 대표적인 실시예에서 설명된 수형(male) 또는 핀 중심 컨택트(50)대신에 소켓 또는 암형(female) 중심 컨택트가 도입되는 것도 가능하다.
쉘 서브어셈블리(10)는 후방쉘(30)의 최전방에 고정되는 전방쉘(12)을 포함한다. 원통형의 유전체(60)는 후방쉘(30)의 원통형 통로 내에 위치하고, 핀 컨택트(50)는 유전체(60)안의 중심부 구멍(bore, 62)안에 위치한다. 후방쉘(30)은 유전체(60)를 제 자리에 고정시키기 위해 크림프(crimp)되거나 내측으로 변형되어 있다. 두 개의 동일하거나 또는 암수 동형으로 성형된 하우징 구성요소(72)를 포함하고 있는 칼라 서브어셈블리(70)는 후방쉘(30)의 일부분과 전방쉘(12)에 대하여 둘러싸고 있는 관계를 가지도록 위치되어 진다. 코일 스프링(90)은 칼라 서브어셈블리(70)와 쉘 서브어셈블리(12)사이에 고정되어 있고, 상기 쉘 서브어셈블리는 도 1, 도 2에서 도시된 것과 같이, 쉘 서브어셈블리(12)에 대한 제 1 위치 또는 중립위치에서 칼라 서브어셈블리(70)를 고정 유지한다. 그러나 칼라 서브어셈블리(70)는 쉘 서브어셈블리(12)에 대한 관계에서 상기 중립위치에서 전방 또는 후방으로 이동될 수 있고, 결과적으로 스프링(90)이 압축된다. 그리고 이 변형력이 제거되었을 때, 압축된 코일 스프링(90)이 칼라 서브어셈블리(70) 및/또는 쉘 서브어셈블리(12)를 중립위치에 돌아오게 한다.
후방쉘(34)의 최전방을 둘러싸는 관계를 형성하면서 전방쉘의 최후방에 장착됨으로써 전방쉘(12)과 후방쉘(30)은 같이 고정된다. 가장 바람직한 실시예에 의하면, 전방쉘(12)이 후방쉘(34)에 적층됨에 불구하고, 대략 155뉴튼의 미는 힘을 지탱하기에 충분히 알맞은 상호간의 간섭이 도입된다. 바람직한 실시예에 의하면 전방쉘(12)은 후방쉘(30)을 제조하는데 사용되는 재료보다 뛰어난 연성(ductility) 또는 유연성(flexibility)을 가지고 있는 재료 예를 들면 인청동(phos bronze) 같은 재료를 스크류가공하여 제조된다. 바람직한 실시예에 의하면 후방쉘은 아연 다이캐스팅된 부재를 포함한다.
전방쉘(12)은 전방쉘(12)의 최후방을 구성하는 연속 원통형 밴드(band, 14)로부터 연장되는 여섯 개의 가요성 외팔보형 스프링 핑거(16)를 가지고 있는 원통형 부재이다. 인접 스프링 핑거들(16)은 슬롯(18)에 의해 분리되고, 각 스프링 핑거(16)의 전단 또는 말단은 각각 방사상 외측으로 가요성이다. 각 가요성 스프링 핑거(16)는 스프링 핑거의 자유단으로부터 작은 간격을 두고 위치하며 내측으로 그리고 라운딩된 돌기(protrusion) 또는 리브(rib, 20)를 포함한다. 상기 리브 또는 돌기(20)는 급작스런 분리를 방지하기 위해 결합 커넥터(미도시)에 플러그 어셈블리(2)를 록킹하기 위하여 결합 커넥터 위의 대응표면과 결합된다. 외부 리브 또는 돌기(22)는 내부 리브(22)의 수직위치와 동 부품의 단부 또는 대응 스프링 핑거(16)와의 사이에 위치한다. 상기 외부 리브(22)는 칼라 서브어셈블리(70)의 대향 표면에 대하여 지지하는 역할을 한다. 그때에 칼라 서브어셈블리(70)와 쉘 서브어셈블리(10)는 도 1과 도 2에 도시된대로 상대적 중립위치에 있다.
전방쉘(10)의 후방에서 원통형 밴드(14)는 조립된 배치형상에서 후방쉘(30)의 최전방 부분의 외부에 결합하는 내측 베어링(bearing) 표면(24)을 가지고 있다. 내부로 연장되는 베어링 림(rim, 26)은 쉘 서브어셈블리(10)의 조립된 배치형상에서 두 쉘 부재가 세로방향으로 위치할 수 있도록 후방쉘(30)의 전면 에지에 접한다.
후방쉘(30)은 전면의 도넛형 또는 원통형의 몸체부(32)와 통상적인 직사각형 몸체부(36)를 가지고 있는 일체형 아연 다이캐스팅된 몸체이다. 제 1 통로(40)는 도넛형 몸체부(32)를 통해 연장되고 제 2 통로에 의해 교차되는데, 상기 제 2 통로는 실질적으로 제 1통로(40)에 수직한 직사각형의 몸체부(36)를 통해 연장된다. 제 1 통로(40)는 핀 또는 중심 컨택트(50)와 이를 둘러싸고 있는 유전체 슬리브(sleeve, 60)를 수용할 수 있도록 규격화 되고, 제 2 통로(42)는 동축 케이블(100)의 피복을 벗겨낸 단부를 수용할 수 있도록 규격화 되어진다. 유전체(60)는 주위 금속을 적층하여 종래의 방법으로 유전체(60)를 맞물리게 함으로써 제 1 통로에 고정되어 있다. 유전체(60)를 넘어 연장되는 핀의 결합부(54)를 갖는 핀 또는 중심 컨택트(50)상의 마디부에 의해서 핀 컨택트는 유전체(60)내에 고정된다. 직사각형의 몸체부(36)는 또한 후방 개구(opening, 38)를 포함하고 있는데 이 후방 개구(38)는 도넛형 몸체부(32)를 통해 연장되는 제 1 통로(40)와 정렬되어 있다. 이 개구는 유전체 슬리브(60)가 삽입될 수 있을 만큼 충분히 큰데 핀 컨택트(50)는 유전체 구멍(62)안에 위치하고, 개구(38)를 통해 제 1 통로(40)안까지 삽입된다. 핀 컨택트(50)가 쉘 서브어셈블리(10)안에 적절히 위치되면, 중심부 전도체 장착부위(52)는 노출된 동축케이블의 중심부 전도체(102)가 상기 부분의 U자 모양의 표면에 위치될 수 있도록 위치되고, 따라서 중심부 전도체(102)가 납땜되거나 크림프되어 케이블 중심부 전도체(102)는 전기적 연결이 이루어지게 된다. 캡(cap, 48)은 피복이 벗겨진 종단 동축케이블의 단부를 밀봉할 수 있도록 개구(38)에 고정된다. 원통형 페럴 연장부(ferrule extension, 44)는 직사각형의 후방 몸체부(36)의 바닥에서부터 연장되고 페럴(ferrule, 46)은 연장부(44)위로 삽입될 수 있다. 페럴(46)과 원통형 연장부(44)는 동축 케이블의 피복이 벗겨진 단부위의 차폐부 또는 브레이드(104)를 종단결합 하기위한 수단을 포함한다. 그러나 도넛형 통로를 통해 연장되는 제 2 통로(42)는 동축케이블의 중심부 전도체(102), 그리고 중심부 전도체(102)와 브레이드(104)를 분리시키는 케이블 유전체를 위한 공간을 제공한다.
전방쉘(12)이 후방쉘(30)의 최전방을 둘러싸는 관계로 위치하기 전에, 코일 스프링(90)이 도넛형 혹은 원통형 쉘의 몸체부(32)에 둘러싸여 조립된다. 와셔(washer, 92)는 코일 스프링(92)의 각 단부에 위치하고 있고, 와셔(92)의 내측 에지는 도넛형 쉘의 몸체부(32)의 후방에서 돌기형 리브 결합하고 후방쉘(30)의 최전방부를 둘러싸고 있는 전방쉘(12)의 후면 에지와 맞물린다. 이렇게 해서 코일 스프링(90)은 후방쉘(30)의 외부에 물리지만 축방향으로 자유로이 휠 수 있고, 와셔(92)는 후방쉘(30)의 외부표면에 대한 관계에서 자유로이 변위된다.
칼라 서브어셈블리(70)의 바람직한 실시예에서 의하면, 두 개의 성형된 칼라 하우징(collar housing, 72)이 쉘 서브어셈블리(10)와 코일 스프링(90), 쉘 서브어셈블리(10)의 외부에 조립된 와셔(92)에 대하여 둘러싸는 관계를 이루며 서로 스냅 혹은 물려질수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 두 개의 하우징은 동일 또는 암수 동형으로 되며, 아세탈과 같은 플라스틱으로 성형된다. 두 개의 하우징이 제자리를 유지하도록 하기 위해 다른 장치(hardware)는 필요하지 않다. 그러나 본 발명이 두 개의 암수 동형으로 성형된 하우징으로 형성된 칼라 서브어셈블리(72)에 국한되는 것은 아니다. 도 12, 도 13에서 도시된 바와 같이, 각 하우징(72)은 한 쌍의 스냅 래치(snap latch, 74)을 가지고 있는데, 이것은 두 하우징(72)이 쉘 서브어셈블리을 부분적으로 둘러싸고서 서로 물려 잠길 때 반대편 하우징의 대응되는 스냅 쇼울더(snap shoulder, 76)에 결합된다. 각 하우징(72)위의 정렬용 돌기(78)는 반대편의 정렬용 포켓(pocket, 80)안에 수용될 수 있고, 정렬용 돌기위의 돌기형 표면(88)이 정렬용 포켓(80)안에서 죄어서 움직이지 않게 쐐기가 된다. 내측으로 돌출되어 있는 진동방지용 핑거(82)는 쉘 서브어셈블리와 결합을 위해 내측으로 연장되고, 쉘 서브어셈블리(10)에 대하여 칼라 서브어셈블리(70)의 진동이나 덜걱거림을 방지하도록 한다. 도 1, 도 2에서 진동방지용 핑거(82)와 전방 쉘(12)이 부분적으로 포개지는 것으로 보이지만, 실제로는 진동방지용 핑거(82)가 바깥쪽으로 구부려질 수 있고, 이때 발생하는 힘이 실제 사용에 있어서 움직이거나 진동하지 않도록 칼라하우징(72)을 제자리에 위치하도록 붙들어 매는 역할을 한다. 하우징 구성요소(72) 각각은 또한 곡선의 내부로 리세스(recess)된 스프링 공동(cavity, 84)을 포함하고 있는데, 이것은 이 공동의 단부를 형성하는 표면과 맞물리는 와셔가 부착된 코일 스프링(90)의 양쪽 사이드에 적합하도록 규격화 되어 있다. 이렇게 해서 칼라 서브어셈블리(70)가 쉘 어셈블리(10)에 대하여, 도 1, 도 2에서 도시된 중립위치에 대하여 전후로 길이방향으로 움직일 때, 칼라 서브어셈블리는 칼라와 쉘을 중립위치에 유지하려는 복원력을 발생시키는 코일 스프링(90)에 힘을 가하기 위해 쉘 서브어셈블리(10)에 의해 발휘된 반대방향의 힘의 방향과 반대방향으로 코일 스프링(90)에 힘을 가한다. 칼라 하우징(72) 각각은 내측방향으로 돌출된 래치 정지 보스(latch stop boss, 86)을 포함하고 있는데, 도 9에서 도시된바와 같이, 어셈블리가 중립위치에 있을때 상기 래치 정지 보스(86)는 가요성 스프링 핑거(16)위의 외부 리브에 반대되는 방향을 향한다. 래치 정지 보스(86)는 중립위치에서 스피링 핑거(16)의 외부 방향으로의 휨을 막는다. 그러나 래치 정지 보스(86)의 축방향 이동은 플러그 커넥터 어셈블리(2)가 결합용 혹은 매칭 동축 커넥터로부터 결합되거나 해제될수 있도록 스피링 핑거(16)의 외부방향의 휨을 위한 여유공간을 제공한다.(미도시) 그러나, 칼라가 도 9의 중립위치로 돌아 왔을 때, 내측으로 향한 리브(20)는 두 커넥터를 서로 록킹시키기 위해 결합용 혹은 매칭 동축 커넥터의 반대 표면에 맞물린다. 칼라(70)의 축방향 이동은 두 커넥터의 분리 또는 해제를 위해 필요하다. 즉 칼라 서브어셈블리(70)와 쉘 서브어셈블리(12)사이의 상대적 이동이 스냅-온(snap on) 배치형상에서 두 커넥터를 서로 록킹 시키게 된다. 이로 인해 커넥터가 급작스런 장력에 의해서나 단순히 끌어당기는 것만으로는 해제 또는 분리될 수 없게 된다.
직각 스냅형 동축 플러그 커넥터(2)의 제작, 조합, 결합 대상 소켓 커넥터와의 결합 혹은 매칭이 각 구성요소별로 설명되었다. 재차 설명하면 전방쉘(12)은 인청동 같은 재료로부터 스크류 가공되어지고, 후방쉘(30)은 아연과 같은 재료로부터 일체로 다이캐스팅된다. 코일 스프링(90)과 와셔(92)는 전방쉘(12)이 후방쉘(30)의 전면을 둘러싸면서 고정되기 전에 후방쉘(30)의 주위에 먼저 조립된다. 이러한 점에서 칼라하우징(72)은 전방쉘(12)주위를 둘러싸고 서로 물려지고, 스프링 공동(84)안의 코일 스프링(90)을 에워싼다. 그리하여 칼라하우징은 그 상대적인 움직임이 스프링을 압축할 수 있도록 와셔(92)의 외주와 맞물린다. 유전체(60)에 삽입되어진 센터 핀 컨택트(50)는 후방쉘(30)의 개구(38)를 통해 삽입되어 제 1통로(40)에 들어가고, 후방쉘(30)은 핀(50)과 유전체(60)를 제 위치에 고정시키기 위해 적층된다. 커넥터(2)에 동축케이블(100)을 종단결합하기 위해 케이블(100)의 일단은 도 11에 도시된 바와 같이 피복이 벗겨져 중심부 전도체(102)와 브레이드(104)의 일부를 노출하게 된다. 그리고 나서 페럴(46)이 동축케이블(100)위에 끼워진다. 그후에, 핀의 U자형 부분(52)에 중심부 전도체가 위치하고 브레이드(104)가 페럴 연장부(44)로 둘러싸인 부분을 벗어날때까지 제2통로(42)를 통해 삽입된다. 페럴(46)은 그 연장부(44)과 페럴(46)사이에서 브레이드를 종단결합하기 위해 브레이드위로 끼어진다. 그후에 케이블의 중심부 전도체(102)에 핀의 중심 컨택트를 종단결합하기 위해 중심 전도체(102)는 U형의 부분(52)에 납땜되거나 크림프된다. 그리고 캡(48)이 개구(38)를 막기위해 물려진다. 이렇게 하여 플러그 커넥터 어셈블리(2)는 결합될 소켓 커넥터의 결합준비를 한다. 결합 또는 매칭과정동안 칼라 어셈블리(70)는 스프링 핑거(16)가 결합 혹은 매칭 과정중 외측으로 휠 수 있게 하기 위해 쉘 서브어셈블리(10)에 대하여 상대적으로 움직인다. 실제로 조작자는 칼라 서브어셈블리(70)를 잡게 되고, 쉘 어셈블리(10)는 스프링 핑거(16)의 외부방향으로의 휨을 자유롭게 하기 위해 칼라 서브어셈블리(70)에 대하여 후방으로 움직인다. 두 커넥터가 완전히 매칭 혹은 결합되었을 때 조작자가 칼라 서브어셈블리(70)를 놓게 되면 이 칼라어셈블리(70)는 압축된 스프링(90)에 의해 발휘되는 복원력 때문에 중립위치에 돌아와 스냅 혹은 물리게 될 것이다. 두 커넥터의 분리, 해제를 위해 조작자가 통상적 방법으로 칼라 서브어셈블리(70)를 잡아 당겨 래칭 핑거(16)를 자유롭게 하거나 두 커넥터가 분리될수 있도록 결합용 커넥터의 분리를 허용할 수 있다.
본 발명의 가장 바람직한 실시예에서는, 일측은 주조되고 타측은 스크류 가공된 두 부분의 쉘 서브어셈블리를 도입하는 것이다. 이러한 배치형상의 많은 장점은 전방쉘을 다이캐스팅으로 제조함으로써 이루어질수 있다. 전방쉘을 후방쉘에 부착하는 또 다른 방법은 기계분야에서 통상적인 기술중의 하나임이 명백하다. 성형된 칼라 하우징을 금속 하우징으로 교체하거나 독립된 부분으로 칼라를 제조하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 일측은 주조되고 타측은 스크류 가공된 두 부분의 쉘 서브어셈블리를 도입할 수 있다. 이러한 배치형상의 많은 장점이 전방쉘을 다이캐스팅으로 제조함으로써 가능하다. 또한 전방쉘을 후방쉘에 부착하는 또 다른 방법은 기계분야에서 통상적인 기술중의 하나이나, 본 발명에서는 성형된 칼라 하우징을 금속 하우징으로 교체하거나 독립된 부분으로 칼라를 제조하는 것이 가능하다.
이러한 대안적 방법들은 이하에서 청구항으로 주장된 발명의 범위에 속하는 것이지만 여기서 도시된 바람직한 실시예를 포함하는 커넥터 어셈블리의 기능성에 비해 몇몇 단점들이 있을 수 있다. 쉘 서브어셈블리에 대한 관계에서 칼라 서브어셈블리에 하중을 주는 스프링에 대한 다른 방법들이 도입될 수 있을 것이다. 그러므로 다음의 청구항은 본 발명의 범위를 나타내는 것일 뿐, 여기서 설명된 대표적인 실시예에 국한되지 않는다.

Claims (20)

  1. 직각 동축 전기 커넥터에 있어서,
    중심 컨택트;
    중심 컨택트를 둘러싸고 있는 유전체;
    중심 컨택트와 유전체를 둘러싸고 있는 쉘 서브어셈블리;및
    칼라 서브어셈블리를 포함하고;
    상기 쉘 서브어셈블리는 상기 유전체와 상기 칼라 서브 어셈블리 사이에 위치하고, 상기 칼라 서브어셈블리는 상기 쉘 서브어셈블리에 대하여 가변되며, 하중이 부여되는 스프링이며,
    상기 쉘 서브어셈블리는 후방쉘에 부착된 전방쉘과, 교차하는 제 2 통로에 대하여 직각 방향으로 연장되는 제 1 통로를 포함하는 후방쉘과, 상기 제 1 통로내에 위치하고 있는 상기 중심 컨택트와 상기 유전체를 포함하며, 상기 제 2 통로는 커넥터가 부착되어지는 동축케이블의 피복이 벗겨진 단부의 일부분을 수용하도록 규격화되고;
    상기 칼라 서브어셈블리는 일반적으로 상기 제 1 통로에 대하여 동축 관계를 가지며, 상기 전방쉘은 상기 후방쉘을 지나 연장되는 방사상 플랙시블 스프링 핑거를 적어도 하나 포함하며, 또한 상기 칼라 서브 어셈블리는 상기 쉘 서브어셈블리에 대하여 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 가변되고, 상기 스프링 핑거의 방사상 외측방향으로의 휨을 막기 위하여 제 1 위치에 있는 상기 스프링 핑거와 맞물리고, 상기 칼라 서브어셈블리가 제 2 위치에 있을 때, 상기 스프링 핑거가 방사상 외측방향으로 가변될 수 있도록 상기 스프링 핑거는 상기 제 2 위치에 있는 상기 칼라 서브어셈블리와 일정 간격 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방쉘이 복수의 가요성 스프링 핑거를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전방쉘이 상기 후방쉘 보다 큰 유연성(flexibility)을 가지는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전방쉘이 상기 후방쉘의 최전방을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전방쉘이 후방쉘에 고정되고, 상기 전방쉘은 복수의 스프링 핑거가 연장되어 나가는 연속 원통형 밴드를 포함하고, 상기 원통형 밴드는 상기 후방쉘의 최전방에 고정되고, 이를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 후방쉘은 다이캐스트 부재로 구성되고, 상기 전방쉘은 스크류 가공된 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    코일 스프링이 상기 후방쉘의 일부분을 둘러싸고, 상기 칼라 서브어셈블리가 상기 쉘 서브어셈블리에 대하여 상대적으로 움직임에 따라 압축되어 지는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라 서브어셈블리는 상기 후방쉘의 일부분과 상기 전방쉘에 대하여 둘러싸도록 조립되는 두 개의 하우징 구성요소로 이루어진 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 칼라 서브어셈블리는 성형된 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전기 커넥터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 칼라 서브어셈블리가 두 개의 서로 결합 가능한 성형 하우징 구성요소를 포함하며, 상기 두 개의 하우징 구성요소와 상기 후방쉘의 사이에 코일 스프링이 꼭 맞는(fitting) 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방쉘이 동축 케이블의 중심부 전도체를 상기 중심 컨택트에 고정시키기 위하여 상기 중심 컨택트의 후부에 접근가능하게 하는 수단으로 이루어진 후방의 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방쉘의 일부분을 둘러싸고 있는 페럴은 동축케이블 안의 외부 전도체를 상기 쉘 서브어셈블리에 종단결합하기 위한 수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방쉘은 도넛형의 몸체부와 직사각형의 몸체부를 가지는 일체형 몸체로 이루어지고, 상기 도넛형의 몸체 단면을 통해 상기 제 1통로가 연장되고, 상기 직사각형 몸체 단면을 통해 상기 제 2 통로가 연장되는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 직사각형의 몸체부는 상기 도넛형 몸체부에 있는 상기 제 1통로와 정렬된 개구를 포함하는 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 후방쉘의 몸체부는 아연 다이캐스트 부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 직각 동축 전기 커넥터.
  16. 동축 전기 커넥터 어셈블리에 있어서,
    중심 컨택트;
    중심 컨택트를 둘러싸고 있는 유전체;
    중심 컨택트와 상기 유전체를 둘러싸고 있는 쉘;및
    상기 쉘의 일부분을 둘러싸고 있는 칼라를 포함하고,
    상기 칼라는 상기 쉘에 대해 하중이 주어지는 스프링이며, 제1위치와 제2위치 사이에서 상기 쉘에 대하여 가변되며;
    여기서 상기 쉘은 후방쉘에 부착되고 외측으로 휠 수 있는 복수의 스프링 부재를 갖는 일체형 스크류 가공부재로 구성된 전방쉘과, 일체형 다이캐스트 부재로 구성된 후방쉘로 구성되며, 이때 상기 칼라는 상기 쉘에 대하여 제1위치에 있고, 상기 칼라가 상기 쉘에 대하여 제2위치에 있을 때 외측으로의 휨에 대하여 상기 칼라에 의하여 속박되어지는 것을 특징으로 하는 동축 전기 커넥터 어셈블리.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 전방쉘의 일부분이 상기 후방쉘의 일부분을 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는 동축 전기 커넥터 어셈블리.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 후방쉘이 상기 중심 컨택트에 대하여 직각으로 연장되는 동축 케이블을 수용하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 동축 전기 커넥터 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 후방쉘과 상기 칼라 사이에 코일 스프링이 위치하고, 상기 칼라가 두 개의 부분으로 이루어져 있고, 쉘부재가 스프링을 둘러싸도록 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 동축 전기 커넥터 어셈블리.
  20. 직각 동축 전기 커넥터 어셈블리를 제조하는 방법에 있어서,
    제 1 쉘 부재를 다이캐스팅(diecasting)하는 단계;
    방사상 외측방향으로 휠 수 있는 스프링 핑거를 가지고 있는 제 2 쉘부재를 스크류 가공하는 단계;
    상기 제1 쉘 부재 주위에 축의 방향으로 편향된 스프링을 위치시키는 단계;
    제 2쉘 부재를 상기 제1 쉘 부재에 조립하는 단계로서, 상기 제 2쉘 부재의 최후방부가 상기 제 1 쉘 부재 부재의 최전방부를 둘러싸고, 상기 제1 쉘 부재에 상기 제2 쉘 부재가 고정되고, 상기 제 1부재 주위의 축방향으로 편향된 스프링을 트랩, 고정하는 단계; 및
    상기 제 1, 2쉘 부재에 대하여 축방향 스프링에 의하여 편향된 스프링이 되도록 칼라하우징 부재가 상기 제1,2쉘 부재 주위에 두 개의 반원통형 칼라하우징 부재를 위치시키는 단계; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 직각 동축 커넥터 제조방법.
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