KR100857072B1 - 우수한 접지 기능을 갖는 전기 커넥터 - Google Patents

우수한 접지 기능을 갖는 전기 커넥터 Download PDF

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타츠야 시오다
카즈시 카마타
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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
제이에이이 히로사키, 리미티드
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Abstract

제 1방향(A1)으로 서로 대향하는 제 1면과 제 2면을 갖는 접속 대상물(61)을 접속하기 위해, 전기 커넥터(electrical connector)에는 주요 접지 콘택트(primary ground contacts; G1, G2, G1', G2')와 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5)에 부가하여 접지 플레이트(ground plate; GP)가 형성되어 있다. 상기 주요 접지 콘택트는 제 2방향(A2)으로 배열되며, 그 각각은 상기 접속 대상물의 제 1면 및 제 2면과 각각 접촉하도록 되어 있는 접촉부(Ga, Ga')를 구비한다. 상기 신호 콘택트는 제 2방향으로 배열되며, 그 각각은 상기 접속 대상물의 제 1면과 접촉하기 위한 접촉부(Sa)를 구비한다. 인접하는 두 신호 콘택트(S2, S3)는 인접한 두 접지 콘택트 사이에 배치된다. 상기 접지 플레이트는 인접한 두 신호 콘택트의 세트와 제 1방향으로 대면하며, 접속 대상물의 제 2면에 접촉하도록 되어 있는 보조 접지 콘택트(supplementary ground contact)(GP3)를 구비하고 있다.

Description

우수한 접지 기능을 갖는 전기 커넥터{ELECTRIC CONNECTOR HAVING AN EXCELLENT GROUNDING FUNCTION}
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기 커넥터를 설명하기 위한 개략 사시도.
도 2는 도 1의 전기 커넥터에 접속되도록 된 커넥터의 정면 사시도.
도 3은 도 1의 전기 커넥터의 부분 후방 사시도.
도 4는 도 3의 단면과 다른 위치에서 절단한 도 1의 전기 커넥터의 확대 부분 후방 사시도.
도 5는 접지 콘택트가 제거된 상태로서 도 1의 커넥터 후방의 부분 사시도.
도 6은 도 1에서 도시한 전기 커넥터에 포함된 접지 플레이트의 정면 사시도.
도 7은 도 6의 접지 플레이트의 후방 사시도.
도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기 커넥터를 설명하기 위한 개략 사시도.
도 9는 도 8에서 도시한 전기 커넥터에 포함된 접지 플레이트의 전방 사시도.
도 10은 도 9의 접지 플레이트의 후방 사시도.
본 발명은 고속 전송(high-speed transmission)에 적합한 전기 커넥터에 관한 것이다.
상기 고속 전송을 위하여, 고속 전송 커넥터가 사용된다. 상기 고속 전송 커넥터는 인쇄 회로 기판에 접속되는 소켓 커넥터(socket connector)와 상기 소켓 커넥터에 플렉서블 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit board; FPC) 또는 플렉서블 평판 케이블(flexible flat cable; FFC)을 접속하기 위한 플러그 커넥터(plug connector)를 구비한다.
예를 들어, 일본 특허(JP-B) No. 3451393은 전술한 타입의 소켓 커넥터와 플러그 커넥터를 개시하고 있다. 상기 일본 특허에 개시된 플러그 커넥터는 절연체와 제 1방향으로 상기 소켓 커넥터에 끼움결합되도록 상기 절연체의 일단(一端)에 형성된 커넥터 끼움결합부(fitting portion) 및 상기 제 1방향으로 FPC 또는 FFC에 끼움결합되도록 상기 절연체의 타단(他端)에 형성된 FPC 끼움결합부를 포함한다. 상기 FPC 끼움결합부는 상기 절연체 내부에 배치된 복수의 콘택트 군(contact group)을 갖는다. 각각의 상기 콘택트 군은 상기 제 1방향과 교차하는 제 2방향으로 평행하게 배치된 한 쌍의 신호 콘택트(signal contact) 또는 신호 콘택트 쌍과, 상기 신호 콘택트 쌍 사이에 배치된 접지 콘택트(ground contact)를 포함한다.
상술한 플러그 커넥터는 접지 콘택트를 가지고 있으나 충분한 접지 기능이 보증되지 않는다. 또한, 상기 플러그 커넥터의 크기가 커지는 것이 불가피하다.
따라서 본 발명의 목적은 바람직한 접지 기능을 달성할 수 있고, 콤팩트한 구조를 갖는 전기 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상세한 설명이 진행되면서 명확해질 것이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제 1방향으로 서로 대향하는 제 1면과 제 2면을 갖는 접속 대상물에 접속되는 전기 커넥터로서, 상기 전기 커넥터는 제 1방향에 수직인 제 2방향으로 배치되며 접속 대상물의 제 1면에 접촉하게 되어 있는 접촉부와 제 2면에 접촉하게 되어 있는 접촉부를 각각 구비한 복수의 주요 접지 콘택트(primary ground contact)와, 제 2방향으로 배치되며 접속 대상물의 제 1면과 접촉하기 위한 접촉부를 각각 구비하며 인접한 두 개의 신호 콘택트가 인접한 두 개의 접지 콘택트 사이에 배치되는 복수의 신호 콘택트, 및 인접한 두 신호 콘택트의 세트와 제 1방향으로 대면하는 제 1 보조 접지 콘택트를 구비한 접지 플레이트를 포함하며, 상기 보조 접지 콘택트는 접속 대상물의 제 2면과 접촉하게 되어 있는 전기 커넥터가 제공된다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 제 1실시예에 따른 전기 커넥터에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 상기 전기 커넥터로서 소켓 커넥터(51)와 상기 소켓 커넥터(51)에 전기적으로 접속되도록 된 플러그 커넥터(61)를 구비한 고속 전송 커넥터를 개략적으로 나타내고 있다. 상기 플러그 커넥터(61)는 제 1면(61a) 및 제 1방향(A1)으로 제 1면(61a)과 대향하는 제 2면을 구비한다. 상기 플러그 커넥터(61)를 접속 대상물이라고 부른다.
각각의 소켓 커넥터(51)와 플러그 커넥터(61)는 제 1방향(A1)에 대하여 수직인 제 2방향(A2)으로 연장된다. 그러나 도해의 편의상, 상기 도면에는 제 2방향(A2)에서의 각각의 소켓 커넥터(51)와 플러그 커넥터(61)의 일부만 도시되어 있다.
소켓 커넥터(51)는 복수의 도전성 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5), 복수의 도전성 접지 콘택트(G1, G2), 및 도전성 접지 플레이트(GP)를 구비한다. 각각의 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5) 및 접지 콘택트(G1, G2)는 캔틸레버(cantilevered) 형상으로 구성된다. 상기 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5)는 각각 접촉부(Sa)를 가진다. 접지 콘택트(G1, G2)는 각각 접촉부(Ga)를 가진다.
상기 신호 콘택트와 접지 콘택트는 제1열에 S1, G1, S2, S3, G2, S4, S5의 순서로 배치된다. 상기 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5)는 각각 기판 접속 단자(BST)에 접속된다. 신호 콘택트 중 인접한 것(S2 및 S3, S4 및 S5)은 짝지어져 차동 신호 전송(differential signal transmission)에 이용된다.
상기 소켓 커넥터(51)는 접지 콘택트(G1, G2)와 대면되는 복수의 접지 콘택트(G1', G2')를 더 포함하며, 이들은 상기 제1열과 높이가 다른 제2열에 배치된다. 제1열의 접지 콘택트(G1, G2)와 제2열의 접지 콘택트(G1', G2')는 서로 U 형상으로 접속되고, 기판 접속 단자(BGT)에 접속된다. 접지 콘택트(G1', G2')는 각각 접촉부(Ga')를 갖는다.
접지 플레이트(GP)는 캔틸레버 형상의 복수의 접지 콘택트 (GP1, GP3, GP5)를 구비한다. 상기 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)는 각각 신호 콘택트(S1, S3, S5)와 대면하도록 제2열에 배치된다. 각각의 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)는 신호 콘택트(S1, S3, S5)의 각각의 접촉부(Sa)와 제 1방향(A1)으로 대면하는 접촉부(GPa)를 구비한다.
이후 설명에서는, 상기 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5)를 총괄하여 S로 나타낸다. 상기 접지 콘택트(G1, G1', G2, G2')를 총괄하여 G로 나타내며 이것을 주요 접지 콘택트(primary ground contact)라고 부른다. 각각의 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)를 제 1 보조 접지 콘택트라 부른다.
도 1과 함께 도 2를 참조하여, 플러그 커넥터(61)를 설명하기로 한다.
상기 플러그 커넥터(61)는, 복수의 도전성 신호 콘택트(62), 복수의 도전성 접지 콘택트(63), 상기 신호 콘택트(62) 및 접지 콘택트(63)를 유지하는 절연성 하우징(insulating housing)(64), 및 상기 하우징(64)을 덮는 도전성 쉘(conductive shell)(65)을 구비한다.
상기 플러그 커넥터(61)에, 그 전방 측에 끼움결합부(fitting portion)(66)가 형성되어 있다. 플러그 커넥터(61)의 끼움결합부(66)의 한 면 위에, 신호 콘택트(S) 및 접지 콘택트(G)에 접속되는 복수의 콘택트, 즉, 신호 콘택트(62)와 접지 콘택트(63)가 배치된다. 플러그 커넥터(61)의 끼움결합부(66)의 다른 면 위에, 도전성 쉘(65)이 접지 콘택트(G) 및 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)에 접속되도록 배치된다.
도 3 내지 도 7을 참조하여, 소켓 커넥터(51)의 구조를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5에서는, 신호 콘택트(S)와 접지 콘택트(G)가 절연성 하우징(52)에 의하여 유지되어 있다. 접지 콘택트(G)는 제 2방향(A2)으로 상기 소켓 커넥터(51)의 특정 영역에 배치된다. 여기에서 상기 접지 콘택트(G)는 소켓 커넥터(51)의 길이방향 단부 중 하나의 단부 근처에 형성되지 않는 것을 알 수 있다. 상기 하우징(52)은 상기 접지 플레이트(GP)와 함께 도전성 쉘(53)로 커버된다.
도 6과 도 7에서, 접지 플레이트(GP)는 접점부(contact point portion, 54b; GPa에 대응함)를 구비하는 다수의 콘택트 베이스부(54a), 상기 콘택트 베이스부(54a)가 하방으로 구부러져 소정의 피치(pitch)로 전방으로 나아간 접속부(54c), 접속부(54c)의 대향 단부 근처에 형성되며 상기 접속부(54c)로부터 상방 및 후방으로 구부러진 한 쌍의 땜납 단자부(54d), 접속부(54c)의 대향 단부 근처에 형성되며 그로부터 상방과 전방으로 구부러진 한 쌍의 고정부(54e), 및 접속부(54c)의 대향 단부에 형성되며 그로부터 앞쪽으로 구부러진 한 쌍의 고정부(54f)를 포함한다.
복수의 홈(54g)이 상기 접속부(54c)의 위쪽에 형성된다. 상기 홈(54g)은 제 2방향(A2)으로 상기 접속부(54c)의 특정 영역에 배치된다. 여기에서 상기 홈(54g)은 접속부(54c)의 길이방향 단부 중 하나의 단부 근처에 형성되지 않는 것을 알 수 있다. 상기 홈(54g)에, 접지 콘택트(G)가 접촉되지 않고 끼움결합되거나 삽입되어 통과된다.
복수의 강화 돌출부(54h)는 상기 홈(54g)과 대응하여 접속부(54c)의 아래쪽에 각각 형성된다. 접지 플레이트(GP)의 각각의 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)는 상기 콘택트 베이스부(54a) 및 상기 접점부(54b)에 의하여 형성된다. 상기 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)는 동일한 피치로 배치된다. 접속부(54c)는 적어도 하나의 접지 콘택트(G)에 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다.
상술한 바에서, 상기 접지 플레이트(GP)의 접속부(54c)와 콘택트 베이스부(54a)는 서로 수직방향으로 구부려진다. 선택적으로, 상기 접속부(54c)와 콘택트 베이스부(54a)가 구부러지지 않고 선형으로 배치될 수 있다.
도 1로 돌아와서, 소켓 커넥터(51)와 플러그 커넥터(61)의 접속에 대하여 설명하기로 한다.
상기 소켓 커넥터(51)는 제 1방향(A1) 및 제 2방향(A2)에 대하여 수직인 제 3방향(A3)으로 상기 플러그 커넥터(61)에 접속된다. 이 경우, 플러그 커넥터(61)의 끼움결합부(66)는 접지 플레이트(GP)의 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)와 신호 콘택트(S1, S3, S5) 사이에 클램핑되며, 또한 접지 콘택트(G1, G2)와 접지 콘택트(G1', G2') 사이에 클램핑된다.
그 결과, 신호 콘택트(S1, S2, S3, S4 및 S5)의 단부의 접촉부(Sa)는 플러그 커넥터(61)의 신호 콘택트(62) 중 대응하는 것에 각각 접속된다. 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)의 단부의 접촉부(GPa)는 플러그 커넥터(61)의 상기 쉘(65)에 접속된다. 접지 콘택트(G1, G2)의 단부의 접촉부(Ga)는 접지 콘택트(63)에 접속된다. 접지 콘택트(G1', G2')의 접촉부(Ga')는 상기 쉘(65)에 접속된다.
접지 콘택트(G)와 접지 플레이트(GP)가 하우징(52)에 결합될 때, 접지 콘택트(G)는 접지 플레이트(GP)의 접속부(54c)의 홈(54g)의 위치에 접속될 수 있다. 즉 , 접지 콘택트(G)는 각각 상기 홈(54g)에 위치하게 된다.
도 8을 참조하여, 본 발명의 제 2실시예에 따른 전기 커넥터를 설명하기로 한다. 유사한 부분은 동일한 참조 번호로 나타내며 그 부분의 설명은 생략하기로 한다.
도 8에서, 소켓 커넥터(51)의 접지 플레이트(GP')는 상술한 접지 콘택트(GP1, GP3, GP5)에 부가하여, 그 사이에 배치되며 유사한 캔틸레버 형상을 갖는 복수의 접지 콘택트(GP2, GP4)를 구비한다. 상기 접지 콘택트(GP2, GP4)는 신호 콘택트(S2, S4)에 대면하도록 제2열에 각각 배치된다. 소켓 커넥터(51)가 플러그 커넥터(61)에 접속될 때, 접지 콘택트(GP2, GP4)의 단부의 접촉부(GPa)는 플러그 커넥터(61)의 쉘(5)에 접속된다. 각각의 접지 콘택트(GP2, GP4)를 제 2 보조 접지 콘택트라 칭할 것이다.
도 9와 도 10을 참조하여, 접지 플레이트(GP')를 설명하기로 한다. 상기 접지 플레이트(GP)의 부분과 유사한 부분은 동일한 참조 부호로 나타내며 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.
접지 플레이트(GP')에서, 콘택트 베이스부(54a)는 매 두 개씩 서로 인접하여 배치된다. 구체적으로, 접지 콘택트(GP2, GP3)는 한 쌍으로서 서로 가깝게 인접하고 있다. 접지 콘택트(GP4, GP5)는 한 쌍으로서 서로 인접하고 있다. 인접한 쌍은 동일한 피치로 서로 떨어져 있으며 서로 비교적 멀리 떨어져 있다. 이와 같이, 접지 플레이트(GP')에서 접지 콘택트(GP1 ~ GP5)의 피치는 일정하지 않다. 또한, 본 실시예에서, 접지 플레이트(GP')의 콘택트 베이스부(54a)와 접속부(54c)는 서로로부터 구부려져 있다. 그러나 접속부(54c)와 콘택트 베이스부(54a)는 구부러지지 않고 선형으로 형성될 수도 있다.
상술한 설명에서, 접지 플레이트(GP)는 단일 플레이트에 의하여 형성된다. 선택적으로, 상기 접지 플레이트(GP)가 복수의 플레이트로 분할될 수 있다. 복수의 접지 플레이트(GP) 중 인접하는 플레이트는 탄성 부재(spring member)에 의해 접속될 수 있다.
각각의 상기 소켓 커넥터(51)에 따르면, 다음과 같은 효과가 얻어진다.
1. 바람직한 접지 기능을 달성할 수 있으며 컴팩트(compact) 구조를 갖는 커넥터를 제공할 수 있다.
2. 상대측 커넥터의 쉘에 접속되기 위한 접지 콘택트 및 상대측 커넥터의 접지 콘택트에 접속되기 위한 접지 콘택트가 일체적으로 형성되며, 가까이 배치된 기판에 접속된다. 이와 같은 구조로 인하여, 피드백 전류(feed back current)가 접지를 통해 원활하게 흘러 전위의 안정도(stability)가 개선된다.
본 발명은 이에 대한 몇 가지 실시예와 관련지어 상기와 같이 설명해왔지만, 당업자는 다양한 다른 방법을 통해 본 발명을 실시할 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 접지 콘택트(G)는 소켓 커넥터의 일부에만 배치되지만, 이들은 상기 소켓 커넥터의 양단 사이의 모든 영역에 걸쳐서도 정렬될 수 있다. 이 경우, 상기 홈(54g) 역시 상기 접지 플레이트의 양단 사이의 모든 영역에 걸쳐서 형성된다.
본 발명에 의하여, 바람직한 접지 기능을 달성할 수 있고 콤팩트한 구조를 갖는 전기 커넥터로서, 고속 전송(high-speed transmission)에 적합한 전기 커넥터가 제공될 수 있다.

Claims (11)

  1. 제 1방향으로 서로 대향하는 제 1면 및 제 2면을 갖는 접속 대상물에 접속되기 위한 전기 커넥터로서,
    상기 커넥터는;
    상기 제 1방향에 수직인 제 2방향으로 배치되며, 상기 접속 대상물의 제 1면에 접촉하게 되어 있는 접촉부와 제 2면에 접촉하게 되어 있는 접촉부를 각각 구비하는 복수의 주요 접지 콘택트(primary ground contact);
    상기 제 2방향으로 배치되며, 상기 접속 대상물의 제 1면과 접촉하는 접촉부를 각각 구비하는 신호 콘택트로서, 인접한 두 신호 콘택트가 인접한 두 접지 콘택트 사이에 배치되어 있는 복수의 신호 콘택트; 및
    인접한 두 신호 콘택트의 세트와 제 1방향으로 대면하는 제 1 보조 접지 콘택트를 구비한 접지 플레이트를 포함하며, 상기 보조 접지 콘택트는 상기 접속 대상물의 제 2면과 접촉하게 되어 있는, 전기 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 보조 접지 콘택트는 인접하는 두 개의 신호 콘택트 중 하나와 제 1방향으로 대면하는, 전기 커넥터.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 접지 플레이트는 상기 인접한 두 개의 신호 콘택트 중 다른 하나와 제 1방향으로 대면하는 제 2 보조 접지 콘택트를 더 포함하는, 전기 커넥터.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 보조 접지 콘택트 및 제 2 보조 접지 콘택트 각각이 상기 신호 콘택트 각각의 접촉부와 대면하는 접촉부를 구비하는, 전기 커넥터.
  5. 제 1항에 있어서, 하우징을 더 포함하며, 상기 주요 접지 콘택트의 각각, 상기 신호 콘택트의 각각 및 상기 제 1 보조 접지 콘택트가 상기 하우징에 의하여 캔틸레버(cantilevered) 형상으로 유지되는, 전기 커넥터.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 접지 플레이트는 상기 하우징에 의하여 캔틸레버 형상으로 유지된 제 2 보조 접지 콘택트를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 보조 접지 콘택트는 인접한 두 개의 신호 콘택트와 제 1방향으로 각각 대면하는, 전기 커넥터.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 접지 플레이트는 제 2방향으로 연장된 접속부를 더 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 보조 접지 콘택트는 짝지어지고 상기 접속부에 접속되는, 전기 커넥터.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 접지 플레이트는 제 2방향으로 연장된 접속부를 더 포함하며, 상기 접속부는 상기 제 1 보조 접지 콘택트와 일체로 형성되고 상기 주요 접지 콘택트 중 적어도 하나에 전기적으로 접속되는, 전기 커넥터.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 접속부는 제 2방향으로 정렬된 복수의 홈을 구비하며, 상기 주요 접지 콘택트가 각각 상기 홈에 배치되는, 전기 커넥터.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 접속부는 일대일 대응에 의하여 상기 홈에 대응하는 복수의 강화 돌출부(strengthening protrusions)를 구비한, 전기 커넥터.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 인접하는 두 개의 신호 콘택트는 서로 짝지어져 차동 신호 전송(differential signal transmission)용으로 되어 있는, 전기 커넥터.
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