KR100960959B1 - 스프링 커넥터 핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대폰 안테나의 단자, 배터리 충전기의 단자, 오디오 기기의 접점, PCB나 스위치의 접점 등에 사용되는 스프링 커넥터 핀에 관한 것이다.
본 발명은 판 스프링 부재의 탄력작용을 이용하여 젖힘 및 복원이 가능한 동작특성을 보이는 새로운 형태의 커넥터 수단을 구현함으로써, 기기와의 접촉시 수직방향은 물론 수평방향으로도 접촉이 가능하며, 따라서 조립시 설치 방향성에 제한을 받지 않을 뿐 아니라, 기기가 수직으로 접촉하는 제품은 물론 수평으로 접촉하는 제품 등에 범용적으로 사용할 수 있는 스프링 커넥터 핀을 제공한다.
안테나 커넥터, 배터리 충전기, 오디오 기기, PCB, 스프링 커넥터 핀, 판 스프링

Description

스프링 커넥터 핀{Spring connector pin}
본 발명은 스프링 커넥터 핀에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 통신기기의 안테나 연결단자, 배터리 충전기의 단자, 오디오 기기의 접점, PCB나 스위치의 접점 등에 사용되는 스프링 커넥터 핀에 관한 것이다.
일반적으로 스프링 커넥터 핀은 둘 이상 전기부품 간의 전기접촉 내지는 신호전달의 용도로 사용되는 것으로서, 통신기기의 안테나 연결단자, 배터리 충전장치의 충전단자, 오디오 기기의 데크와 스피커를 연결하는 접점, PCB의 연결 접점 부위, 스위치 등에 적용하여 회로의 구성을 간단하는 부품이다.
이러한 스프링 커넥터 핀의 종류로는 핀 타입 커넥터, 이더넷 포트, 바나나 플러그, 토스링크 광포트, USB 등이 있다.
또한, 전기접촉 내지는 신호전달에 있어서 우수한 성능을 위하여 커넥터의 중요성은 크며, 그로 인해 여러 종류의 개발과 개선에 많은 노력을 기울이고 있다.
종래의 스프링 커넥터 핀은 실용신안등록 제239833호 및 공개특허 특2003- 0063285호에 개시되어 있다.
예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 스프링 커넥터 핀(100)은 캡(110), 코일 스프링(120), 하우징(130) 등을 포함하며, 바디(140)상에 하우징(130)이 설치되고, 상기 하우징(130)의 내측으로 코일 스프링(120)과 캡(110)이 차례로 배치되는 구조로 이루어져 있다.
따라서, 이러한 스프링 커넥터 핀(100)은 캡(110)의 수직방향 운동을 통해 이 캡(110)에 접촉되는 기기, 예를 들면 휴대폰이나 휴대폰 충전기 등에 전원을 공급하거나, 또는 캡(110)에 접촉되는 기기로부터 전원을 인가받는 기능을 수행한다.
그러나, 이러한 구조는 접촉 및 접촉 해제되는 기기가 캡의 한쪽에서만 지면과 수직방향으로 접촉되어 신호를 전달하게 되는데, 이 경우 스프링 커넥터 핀의 설치시에 캡을 항상 기기측으로 설치해야 하는 설치 방향성에 제한을 받게 되고, 이로 인해 작업자는 일일이 캡의 방향을 확인하면서 설치를 해야 하므로, 작업의 효율이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 기기가 수직방향으로만 접촉을 해야 하는 기기의 접촉 방향성의 제한으로 인해 다양한 제품에 사용하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 판 스프링 부재의 탄력작용을 이용하여 젖힘 및 복원이 가능한 동작특성을 보이는 새로운 형태의 커넥터 수단을 구현함으로써, 기기와의 접촉시 수직방향은 물론 수평방향으로도 접촉이 가능하며, 이에 따라 조립시 설치 방향성에 제한을 받지 않을 뿐 아니라, 기기가 수직으로 접촉하는 제품은 물론 수평으로 접촉하는 제품 등에 범용적으로 사용할 수 있는 스프링 커넥터 핀을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 스프링 커넥터 핀은 내부에 스프링 설치공간부가 조성되어 있는 하우징, 상기 하우징의 스프링 설치공간부에 설치되고 하나의 판 부재가 수평 및 수직으로 연속해서 "U"자 형상으로 벤딩되어 이루어지는 동시에 탄력적으로 젖힘 및 복원이 가능한 지지체와 접촉체로 구성되는 판 스프링 부재 등을 포함하는 형태로 이루어지며, 상기 판 스프링 부재의 접촉체가 하우징 외측으로 돌출되어 기기측의 수평 방향 뿐만 아니라 수직 방향으로도 접촉하면서 전기적인 신호를 전달할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 판 스프링 부재의 경우 길이 중간을 기준으로 하여 위아래로 각각 지지체 및 접촉체를 갖는 대칭 형태로 구성하여, 위아래 2개의 접촉체를 이용하여 기기측과 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스프링 커넥터 핀의 경우에는 1개의 하우징 내에 2개의 판 스프링 부재를 나란하게 배치한 듀얼 타입으로 구성하여 보다 다양한 용도로 적용할 수도 있다.
본 발명에서 제공하는 스프링 커넥터 핀은 소정의 형상으로 벤딩 성형되어 탄력적인 동작특성을 발휘하는 판 스프링 부재의 젖힘 및 복원 기능을 채용함으로써, 수직방향과 수평방향 모두 기기와 접촉하여 접점을 형성할 수 있으며, 따라서 조립시 설치 방향성에 제한을 받지 않고 쉽게 설치할 수 있는 등 작업의 효율성을 높일 수 있는 장점이 있고, 또 기기측과의 접촉 방향성에도 제한을 받지 않기 때문에 수평으로 접촉하는 제품, 수직으로 접촉하는 제품 등에 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 스프링 커넥터 핀의 각 부품들을 보여주는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 스프링 커넥터 핀은 기기와의 양방향 접촉이 가능한 구조, 즉 수평 방향은 물론 수직 방향으로도 접촉이 가능한 구 조로 이루어져 있어서 조립시 및 적용시 유용하게 취급 및 사용할 수 있도록 되어 있다.
이를 위하여, 상기 스프링 커넥터 핀은 기기측과 접촉하는 판 스프링 부재(14)와 이 판 스프링 부재(14)를 수용하는 하우징(11)으로 이루어진다.
상기 하우징(11)은 2개의 사각 블럭체를 조합한 형태로 일측에 핀(18)이 형성된 제 1 블럭체(11a)와 일측에 핀(18)이 형성된 제 2 블럭체(11b)이루어져 있으며, 각 블럭체(11a)(11b)는 각각 5개 정도의 핀(18)과 홀(19)이 형성되어 서로 끼우는 형태로 결합할 수 있다.
그리고, 상기 핀(18)과 홀(19) 중에서 블럭체 간의 서로 접하는 면의 중심에 위치하는 핀(18)과 홀(19)은 블럭체 간의 결합시에도 이용되지만, 판 스프링 부재(14)를 고정시키는 용도로도 이용된다.
이렇게 2개의 사각 블럭체가 조합된 상태에서 그 내부에는 위아래로 스프링 설치공간부(10a),(10b)가 조성되고, 이때의 스프링 설치공간부(10a),(10b)가 후술하는 지지체(12) 및 접촉체(13)가 자리를 잡는 공간이 된다.
또한, 상기 하우징(11)의 상부와 하부에는 각각 일정한 크기로 뚫려 있는 개구부(20)가 형성되어 있으며, 이 개구부(20)를 통해 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)가 외부로 노출될 수 있다.
상기 판 스프링 부재(14)는 기기측과 접촉하여 전기적인 신호를 전달하는 부분으로서, 띠 모양의 판 부재를 소정의 형상으로 절곡 성형하여 지지체(12)와 접촉체(13)를 형성한 형태로 이루어져 있다.
예를 들면, 상기 판 스프링 부재(14)는 일체형의 지지체(12) 및 접촉체(13) 를 갖게 되는데, 하나의 판 부재가 수평 및 수직으로 연속해서 "U"자 형상으로 벤딩되므로서, 다시 말해 "U"자 형상으로 1차 수평 벤딩된 후에 그 끝에서 곧바로 "U"자 형상으로 2차 수직 벤딩되므로서, 서로 계속해서 이어지는 지지체(12)와 접촉체(13)가 만들어질 수 있게 된다.
이렇게 수평 수직의 "U"자 형상으로 이루어진 지지체(12)와 접촉체(13)는 "U"자 형상이 발휘하는 특성에 의해 탄력적으로 젖힘 및 복원이 가능한 동작 특성을 보일 수 있다.
즉, 상기 접촉체(13)가 어느 한쪽 방향(수평 방향 또는 수직방향)에서 기기와 접촉하여 눌려지게 되면, 이와 함께 "U"자 형상의 지지체(12)가 변형되면서 접촉체(13)의 눌림을 수용하게 되고, 계속해서 기기측과의 접촉 해제시 "U"자 형상의 지지체(12)가 발휘하는 형상 복원력에 의해 접촉체(13)는 원래의 상태(위치)로 복귀될 수 있게 되는 것이다.
물론, 여기서는 접촉체나 지지체의 형상을 "U"자 형상으로 한정하고 있으나, "U"자 형상 이외에도 이와 유사한 "V"자 형상, 또는 "V"와 "U"자의 중간 형상 등 다양한 형상을 적용할 수도 있다.
특히, 상기 접촉체(13)와 지지체(12)를 가지는 판 스프링 부재(14)는 대칭 형태로 이루어질 수 있다.
즉, 하나의 판 부재에서 길이 중간을 기준하여 위아래에 각각 "U"자 형상의 지지체(12) 및 접촉체(13)를 똑같이 벤딩 성형한 대칭 형태로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 하나의 판 스프링 부재(14)는 위아래에 있는 각각의 접촉체(13) 를 통해 기기측과 접촉할 수 있고, 결국 판 스프링 부재(14)의 기능성의 범위를 확장할 수 있다.
또한, 상기 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)에는 기기측과 접촉되는 바깥 표면을 감싸는 형태로 보호 패드(15)가 부착되어 있으며, 이때의 보호 패드(15)는 기기측과의 잦은 접촉과 관련한 마모에 대비하여 접촉체(13)를 보호하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)에는 기기측과 접촉되는 접촉면(15)을 대략 구의 형상과 같은 곡률을 형성하도록 소정의 량을 엠보싱(돌출)시켜 수직 및 수평상태로 기기측과의 접촉을 원활하게 하였다. 이와 같이, 본 발명은 접촉체(13)의 접촉면(15) 형성시에 접촉면이 일정한 곡룰을 갖지 않게되어 수직 및 수평상태의 접촉 불량이 발생하는 것을 방지하였다.
이와 같은 판 스프링 부재(14)는 그 길이 중간에 구비되어 있는 체결용 홀(21)을 이용하여 하우징 조립시 그 내측에 함께 고정되는 구조로 설치된다.
예를 들면, 판 스프링 부재(14)의 블럭체 사이에 판 스프링 부재(14)가 나란히 배치된 상태에서 블럭체 간의 조립을 위해 핀(18)과 홀(19)이 체결될 때, 상기 핀(18)이 판 스프링 부재(14)의 체결용 홀(21)을 관통하여 체결되므로서, 판 스프링 부재(14)는 블럭체 사이에 꽉 끼워져 고정된 상태로 설치될 수 있다.
따라서, 이와 같이 구성되는 스프링 커넥터 핀의 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.
하우징(11)의 개구부(20)를 통해 바깥쪽으로 돌출되어 있는 판 스프링 부 재(14)의 접촉체(13)는 판 부재로 볼 때 자유단 형태이므로, 기기측이 화살표 방향과 같이 수평 방향으로 접촉을 시도하거나, 또는 수직 방향으로 접촉을 시도해도 원활하게 젖혀지면서 접촉할 수 있고, 따라서 아무런 문제없이 전기적인 신호를 전달하는 제역할을 충실히 수행할 수 있다.
그리고, 기기측과의 접촉 해제시 눌려져 있던 지지체(12)가 펴짐에 따라 접촉체(13)는 원래의 상태로 되돌아 올 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 제공하는 스프링 커넥터 핀은 수직 방향 접촉과 수평 방향 접촉 둘다가 가능하므로, 조립시 작업자는 설치방향에 신경을 쓸 필요가 전혀 없으며, 또 기기가 수직으로 접촉하는 제품과 기기가 수평으로 접촉하는 제품 둘다에 모두 적용이 가능하므로, 다양한 제품에 범용적으로 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 판 스프링 부재(14)의 새로운 고정 형태와 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)를 지지하는 수단을 보여주고 있으며, 그 이외의 다른 부분들은 위의 일 실시예와 동일하다.
즉, 하우징(11)의 내부에는 한쪽 블럭체 내면으로부터 일체 연장 형성되는 스톱퍼(17)가 마련되고, 이때의 스톱퍼(17)가 젖혀지는 접촉체(13)의 내측을 받쳐주게 되므로서, 접촉체(13)가 과도하게 젖혀짐으로 인한 각종 문제, 예를 들면 지지체(12)의 과도한 변형 등이 방지될 수 있다.
그리고, 상기 판 스프링 부재(14)는 핀 체결구조가 아닌 블럭체 간의 요철결 합시 그 내측에 길이중간이 함께 끼워져 고정되는 구조로 설치된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 여기서는 하우징(11)에 마련되는 스톱퍼(17)가 지지체(12)의 일면을 지지하는 형태만 다를 뿐, 그 이외의 다른 부분들은 위의 일 실시예와 동일하다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 여기서는 하우징(11)의 개구부(20)와 인접한 벽면에 지지체(12)의 일면이 지지되는 형태만 다를 뿐, 그 이외의 다른 부분들은 위의 일 실시예와 동일하다.
도 3 내지 도 6에서 스프링 부재의 접촉면이 기기측과 수평 방향 접촉시에 도면을 기준으로 오른쪽에서 왼쪽으로 향하는 수평 방향(화살표방향)의 접촉만을 도시하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니라 그 반대방향 즉, 도면을 기준으로 왼쪽에서 오른쪽으로 향하는 수평 방향으로의 접촉도 가능함은 물론이다. 다시 말해, 본 발명은 스프링 부재의 접촉면이 기기측과의 수평 방향 접촉시에 좌우측 양쪽 방향으로의 접촉이 가능하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀을 나타내는 결합 사시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 여기서는 듀얼 타입의 스프링 커넥터 핀을 제시하 고 있으며, 1개의 하우징(11) 내에 2개의 판 스프링 부재(14)가 나란히 구비되는 형태를 보여주고 있다.
상기 듀얼 타입의 스프링 커넥터 핀의 경우 일종의 다핀 형식으로서, 복수의 접촉체(13)를 이용하여 기기측과 접촉되므로 스프링 커넥터 핀의 기능성을 확장하는데 일조할 수 있고, 보다 더 다양한 분야 및 용도에 적용할 수 있다.
이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 스프링 커넥터 핀을 나타내는 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀을 나타내는 결합 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀의 내부구조 및 작동상태를 나타내는 단면도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링 커넥터 핀을 나타내는 결합 사시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10a,10b : 스프링 설치공간부 11 : 하우징
12 : 지지체 13 : 접촉체
14 : 판 스프링 부재 15 : 접촉면
16 : 보강용 날개부 17 : 스톱퍼
18 : 핀 19 : 홀
20 : 개구부 21 : 체결용 홀

Claims (7)

  1. 일측에 핀(18)이 형성된 제 1 블럭체(11a)와 일측에 상기 핀(18)이 끼워지는 홀(19)이 형성된 제 2 블럭체(11b)가 서로 체결되어 내부에 스프링 설치공간부(10a),(10b)가 조성되는 하우징(11)과,
    길이 중간에 체결홀(21)이 형성되어 상기 하우징(11) 조립시에 상기 제 1 블럭체(11a)의 핀(18)이 상기 체결홀(21)을 관통한 상태로 상기 제 2 블럭체(11b)의 홀에(19) 끼워져 상기 하우징(11)의 스프링 설치공간부(10a),(10b)에 고정 설치되고, 하나의 판 부재가 수평 및 수직으로 연속해서 "U"자 형상으로 벤딩되어 이루어지는 동시에 탄력적으로 젖힘 및 복원이 가능한 지지체(12)와 접촉체(13)가 상기 체결홀(21)을 기준으로 하여 위아래로 대칭 형태로 이루어져 2개의 접촉체를 이용하여 기기측과 접촉할 수 있도록 구성되는 판 스프링 부재(14)과,
    상기 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)의 바깥 표면을 각각 감싸는 보호 패드(15)를 포함하여,
    상기 판 스프링 부재의 접촉체가 각각 하우징 외측으로 돌출되어 기기 측과의 수평 방향 및 수직 방향 모두 접촉이 가능하면서 전기적인 신호를 전달할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 스프링 커넥터 핀.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)에는 기기측과 접촉을 원활하게 하기 위하여 구의 형상을 갖는 접촉면(15)이 형성된 것을 특징으로 하는 스프링 커넥터 핀.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 판 스프링 부재(14)의 접촉체(13)는 자체 강성 보강을 위하여 양옆으로 연장 형성되는 보강용 날개부(16)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링 커넥터 핀.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징(11)의 스프링 설치공간부(10a),(10b)에는 판 스프링 부재 젖힘시 내측으로 인입되는 접촉체 부분을 받쳐줄 수 있는 스톱퍼(17)가 구비되는 것을 특징으로 하는 스프링 커넥터 핀.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 하우징(11) 내에 서로 나란한 2개의 판 스프링 부재(14)가 배치되는 듀얼 타입으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링 커넥터 핀.
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