KR101134292B1 - 커넥터 및 이 커넥터를 이용한 엘이디 조명기구 - Google Patents

커넥터 및 이 커넥터를 이용한 엘이디 조명기구 Download PDF

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히데하루 타마이
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교우세라 에르코 가부시키가이샤
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Abstract

접속하는 회로기판끼리의 일 평면 내에서 상대이동을 허용하면서 저배화, 접촉 신뢰성의 향상 및 플러그 컨택트의 보호를 실현할 수 있는 커넥터를 제공하기 위한 것으로서, 플러그 커넥터(30)가, 리셉터클 컨택트(15)이 대응하는 쌍을 이루는 끼움고정편(20,23)에 의하여 끼워 고정되는 한 쌍의 접촉부(37)를 가지는 플러그 컨택트(35)와 회로기판(CB)과의 대향면이 열려있는 리셉터클 컨택트 및 플러그 컨택트를 수납하는 수납공간 (46) 및 플러그 컨택트를 이동 가능하게 유지하는 유지부(48, 50, 52)를 가진 플러그 인슐레이터(45)를 구비한다.

Description

커넥터 및 이 커넥터를 이용한 엘이디 조명기구 {Connector and LED lighting apparatus utilizing said connector}
본 발명은 동일 평면상에서 서로 이웃하는 두 개의 회로기판끼리를 상기 평면 내에서 상대 이동 가능하게 하여 접속하는 커넥터 및 이 커넥터를 이용한 LED 조명기구에 관한 것이다.
직관형의 LED 조명기구는 일반적으로, 직선적으로 뻗어있는 원통형상의 글라스나 수지(폴리 카보네이트 등)에 의하여 구성된 투광관과, 이 투광관의 내부에 동일 평면상에 위치하고 또 투광관의 길이 방향에 나란하도록 배치하여 설치하고, 한 쪽의 면(하면) 측에 LED가 고정된 평판형상을 이루는 다수의 회로기판과, 서로 이웃하는 회로기판 끼리를 접속하는 복수의 커넥터를 구비하고 있다.
각 회로기판은 투광관에 대하여 부착할 때에 이웃하는 회로기판끼리가 설계 위치로부터 상기 길이 방향에 어긋나있던가, 혹은 투광관의 폭 방향(길이방향에 대하여 직교하는 방향)에 어긋나 버리는 일이 있다. 이 대분에 상기 커넥터에는 이들의 위치 어긋남을 흡수하는 기능이 요구된다.
일본 특개 2010-335953호(이하 특허문헌 1이라 함)는 그러한 위치 어긋남을 흡수하는 기능을 가진 커넥터를 개시하고 있다. 이 커넥터는 각 회로기판의 한쪽 면에 고정한 복수의 리셉터클 커넥터(기판용 커넥터)와, 서로 이웃하는 회로기판에 고정된 2 개의 리셉터클 끼리를 접속하는 복수의 플러그 커넥터(연결용 커넥터)를 가지고 있다.
리셉터클 커넥터는 한쪽면 측(회로기판과 반대측)에 개구부를 가지는 리셉터클 인슐레이터(하우징)와, 리셉터클 인슐레이터의 내부에 상기 개구부와 대향하는 상태로 수납되고 회로기판의 회로와 전기적으로 접속하는 복수의 리셉터클 컨택트(단자)를 구비하고 있다. 각 리셉터클 컨택트는 서로 떨어진 상태에서 대향하는 한 쌍의 탄성편을 가지고 있다.
플러그 커넥터는 플러그 인슐레이터(하우징)과, 플러그 인슐레이터의 내부에 지지된 복수의 플러그 컨택트(연결 단자)와, 플러그 인슐레이터의 표면을 덮는 절연판을 구비하고 있다. 플러그 인슐레이터는 한 쌍의 지지부재와 한 쌍의 지지부재를 접속하는 탄성변형 가능한 접합부를 구비하고 있다. 각 지지부재에는 지지부재를 그의 두께 방향으로 관통하는 복수의 지지구멍이 형성되어 있다. 각 플러그 컨택트는 직선적인 각기둥 형상의 연결부와, 연결부의 양단부에서 연결부에 대하여 직교하는 방향으로 돌출하는 한 쌍의 다리를 구비하고 있다. 각 플러그 컨택트는 한 쌍의 다리를 한 쪽 지지부재의 지지구멍과 다른 쪽 지지부재의 지지구멍에 한 쪽 측으로부터 삽입하여, 각 다리의 선단부를 대응하는 지지구멍에서 회로기판측으로 돌출시키고 있다. 각 다리는 대응하는 지지구멍에 대하여 자신의 축선 둘레에 미소각도 범위 내에서 회전 가능하고, 다리가 회전하면 연결부가 지지부재에 대하여 상대 회전한다.
절연판은 다리의 선단과 반대측으로부터 지지부재에 피복되어 있고, 각 다리가 대응하는 지지구멍에서 빠져나오는 것을 규제하고 있다.
플러그 커넥터의 한 쌍의 지지부재를 서로 이웃하는 2 개의 회로기판에 고정한 각 리셉터클 커넥터에 각각 접근시키고, 각 플러그 컨택트의 다리를 리셉터클 인슐레이터의 상기 개구부에 삽입하면, 각 다리가 대응하는 리셉터클 컨택트의 한 쌍의 탄성편 사이에 진입하고, 이 한 쌍의 탄성편에 의하여 탄성적으로 끼워져 고정된다. 그 결과, 서로 이웃하는 회로기판끼리가 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트를 통하여 서로 전기적으로 도통된다. 따라서, 특허문헌1의 커넥터는 상기와 같은 LED 조명기구에 적용하면 회로기판으로 전기가 흘러서 각 LED가 발광한다.
또한, 서로 이웃하는 회로기판끼리가 설계 위치에 대하여 LED 조명기구의 길이 방향으로 어긋난 경우에는, 각 플러그 컨택트의 적어도 한 쪽 다리가 대응하는 리셉터클 컨택트(한 쌍의 탄성편)에 대하여 길이 방향으로 슬라이드하고, 또 접합부가 탄성변형하여 한 쌍의 지지부재끼리의 거리를 변화시킴으로써, 해당 어긋남을 흡수한다.
한 편 서로 이웃하는 회로기판끼리가 설계 위치에 대하여 투광관의 폭 방향으로 어긋난 경우에는, 각 플러그 컨택트의 적어도 한 쪽 다리가 대응하는 지지구멍에 대하여 상대 회전하고(연결부가 지지부재에 대하여 상대 회전하고), 또한 접합부가 탄성변형하여 한 쌍의 지지부재끼리를 상기 폭 방향으로 상대 슬라이딩 시킴으로써 해당 위치 어긋남을 흡수한다.
LED와 커넥터는 회로기판의 한쪽 면에 있는 회로형성면에 고정되기 위하여 커넥터의 두께가 크게 되면, 확산되면서 발사되는 LED의 조명광의 일부가 커넥터에 의해 차단되어 조사 범위가 좁아져 버린다. 그 때문에 커넥터는 그의 두께를 될 수 있는 한 저배화 하는(얇게 하는) 것이 바람직하다.
그러나 특허문헌 1의 플러그 컨택트는 연결부로부터 다리를 돌출시킨 구조이기 때문에 다리를 돌출시킨만큼 고배화 되어버린다.
또한 플러그 컨택트의 다리는 연결부에 비하여 기계적 강도가 약하지만, 특허문헌 1에서는 이 다리를 리셉터클 컨택트(한 쌍의 탄성편)과 접촉(끼워맞춤)시키기 때문에 다리와 리셉터클 컨택트가 위치 어긋난 상태로 접촉(끼워맞춤)한 경우에는 다리가 변형하거나 파손될 우려가 있다. 또한, 특히 서로 이웃하는 회로기판끼리가 횡방향이나 회전 방향에 위치 어긋나면 다리가 회전하는 구조이기 때문에, 반복하여 위치 어긋남이나 진동이 부가될 때 다리와 한 쌍의 탄성편이 미소하게 슬라이딩하여 다리나 탄성편에 실시된 도금에 손상이 생기거나 쉽게 진동된다. 이 때문에 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트의 접촉 신뢰성이 저하되기 쉽다.
또한 특허문헌 1에서는 리셉터클 커넥터의 각 지지부재의 표면을 절연판으로 덮어져 있지만 한 쌍의 지지부재 사이의 틈에서 플러그 컨택트(연결부)가 노출하여 버리기 때문에 끼워맞춤 작업시에 플러그 컨택트가 변형하기도 하고 플러그 컨택트에 작업자의 피지(皮肢)가 부착될 우려가 있다. 또한 티끌 등의 이물이 부착되기 쉬워서 부식이나 스파크의 원인이 될 우려도 있다.
본 발명의 목적은 접속하는 회로기판끼리의 일 평면 내에서 상대이동을 허용하면서 저배화, 접촉 신뢰성의 향상 및 플러그 컨택트의 보호를 실현할 수 있는 커넥터 및 이 커넥터를 이용한 LED 조명기구를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 커넥터는 동일 평면상에서 서로 이웃하는 회로기판끼리를 이 평면 내에서 상대이동 가능하게 접속하고 서로 붙이고 떼기가 가능한 플러그 커넥터와 리셉터클 커넥터를 가진 커넥터로서;
상기 리셉터클 커넥터가 서로 떨어지는 방향으로 탄성변형 가능한 쌍을 이루는 끼움고정편을 가지면서 상기 회로기판의 한쪽 면에 고정되는 리셉터클 컨택트를 구비하며;
상기 플러그 커넥터는 자신의 연장 방향이 상기 평면과 평행하고 상기 회로기판의 두께 방향에 직교하는 자신의 판 두께 방향으로 탄성변형 가능한 직선 형상의 탄성부재이면서 대응하는 쌍을 이루는 상기 끼움고정편에 의하여 상기 연장방향으로 이동가능하게 하여 끼워 고정되는 한 쌍의 접촉부를 가진 플러그 컨택트와, 상기 회로기판과의 대향면이 개구하여 상기 리셉터클 컨택트 및 플러그 컨택트를 수납하는 수납공간 및 플러그 컨택트를 상기 커넥터의 연장방향 및 판 두께 방향으로 이동가능하게 하여 유지하는 유지부를 가진 플러그 인슐레이터를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 플러그 컨택트와 상기 리셉터클 컨택트가 접속할 때, 상기 리셉터클 컨택트에 상기 플러그 컨택트가 끼워맞추어지는 지지홈을 형성하여도 된다.
상기 플러그 컨택트가 상기 한 쌍의 접촉부를 통하는 상기 연장방향과 평행한 일직선상에 위치하는 피 지지부를 가지며, 상기 유지부가 상기 피 지지부를 지지하는 지지부를 가지고 있어도 된다.
쌍을 이루는 상기 끼움고정편의 한 쪽에 끼워맞춤 돌출편을 형성하고, 상기 플러그 컨택트에 상기 끼워맞춤 돌출편이 상기 연장방향으로 상대이동 가능하게 하여 끼워맞추는 접속구멍을 형성하여도 된다.
이 경우, 쌍을 이루는 상기 끼움고정편의 다른 쪽에 상기 플러그 컨택트에 접촉하는 끼워맞춤 돌기를 형성하여도 된다.
상기 지지부가 상기 피 지지부를 상기 연장방향 및 상기 판 두께방향으로 이동가능하게 하여 지지하여도 된다.
상기 한 쌍의 접촉부 사이에 상기 피 지지부가 위치하고, 상기 접촉부의 상기 수납공간에서 상기 판 두께방향의 이동가능 범위가 상기 피 지지부의 지지부에 대한 상기 판 두께방향의 이동가능 범위보다 넓어도 된다.
상기 커넥터 및 상기 회로기판을 복수개 구비하고 상기 회로기판에 LED를 설치한 것을 특징으로 하는 LED 조명기구로 하여 실시하는 것도 가능하다.
본 발명에 의하면 동일 평면상에서 서로 이웃하는 회로기판 사이에 플러그 컨택트의 연장방향의 위치어긋남이 생기는 경우는 플러그 컨택트의 접촉부가 리셉터클 컨택트의 쌍을 이루는 끼움고정편에 대하여 해당 연장방향으로 상대이동함으로써, 이 위치어긋남을 흡수한다. 한편, 서로 이웃하는 회로기판 사이에 플러그 컨택트의 판 두께 방향의 위치어긋남이 생기는 경우는 플러그 컨택트가 판 두께 방향으로 탄성변형함으로써, 이 위치어긋남을 흡수한다. 따라서 서로 이웃하는 회로기판 사이에 위치어긋남이 생긴 경우에 있어서도, 서로 이웃하는 회로기판끼리를 확실하게 도통시키는 것이 가능하다.
또한 플러그 컨택트는 일 방향으로 뻗어있는 판상부재이고, 이 일방향에 대하여 직교하는 방향으로 뻗어있는 돌출부를 구비하고 있지 않으므로 저배화 구조가 된다. 그 때문에 커넥터 전체를 저배화 하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 플러그 컨택트는 대략 직선 형상의 판상부재이고, 접촉부와 피 지지부가 직선상으로 나란하기 때문에 플러그 컨택트는(플러그 본체에 돌출되게 설치한 돌출부에 비하여) 꾀임 등에 대한 기계적 강도가 강하고, 굴곡하는 부위가 없는 것이어서 탄성변형에 의한 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 그래서, 이 플러그 컨택트의 일부에 형성한 접촉부를 리셉터클 컨택트(쌍을 이루는 끼움고정편)와 접촉(끼워맞춤)시키기 때문에 접촉부와 리셉터클 컨택트가 위치어긋난 상태로 접촉(끼워맞춤)하였다 하여도 플러그 컨택트(접촉부)가 변형하거나 파손될 우려가 적다. 그 때문에 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트의 접촉 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.
또한, 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트가 회로기판과의 대향면이 개구하는 (플러그 인슐레이터의) 수납공간에 수납되기 때문에, 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트는 그의 주위 전체가 회로기판과 플러그 인슐레이터에 의하여 보호된다. 따라서 끼워맞춤 작업시 만이 아니라 끼워맞춘 후에 있어서도 플러그 컨택트와 리셉터클 컨택트가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 끼워맞춘 후는 전기적으로 도통하는 부분을 덮는 구조로 되기 때문에 절연기능을 매우 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태인 직관형의 LED 조명기구를 한 쪽의 플러그 인슐레이터를 생략하여 나타내고 하방에서 본 사시도이다.
도 2는 리셉터클 컨택트의 하방에서 본 사시도이다.
도 3은 리셉터클 컨택트의 저면도이다.
도 4는 리셉터클 컨택트의 측면도이다.
도 5는 도 4의 V - V 화살표 선에 따른 단면도이다.
도 6은 플러그 커넥터의 하방에서 본 분해사시도이다.
도 7은 플러그 커넥터의 상방에서 본 분해사시도이다.
도 8은 플러그 컨택트가 걸어맞춤 고리를 탄성변형시키면서 한 쌍의 걸어맞춤 고리 사이에 진입하는 모양을 나타내는 단면도이다.
도 9는 플러그 커넥터의 상방에서 본 사시도이다.
도 10은 플러그 커넥터의 평면도이다.
도 11은 플러그 커넥터와 리셉터클 컨택트가 접속할 때의 중앙 종단면도이다.
도 12는 플러그 커넥트와 리셉터클 컨택트가 접속할 때의 횡단면도이다.
도 13은 도 12의 ⅩⅢ - ⅩⅢ 화살표 선에 따른 단면도이다.
도 14는 도 12의 ⅩⅨ - ⅩⅨ 화살표 선에 따른 단면도이다.
도 15는 도 12의 ⅩⅤ - ⅩⅤ 화살표 선에 따른 단면도이다.
도 16은 서로 이웃하는 회로기판끼리가 전후방향 및 좌우방향에서 위치가 어긋날 때의 플러그 인슐레이터를 생략하여 나타낸 저면도이다.
이하 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시형태에 대하여 설명한다. 그리고, 이하의 설명 중 전후, 좌우 및 상하의 방향은 도면 중의 화살표 방향을 기준으로 하고 있다.
도 1에 도시된 LED 조명기구(100)는 전후방향에 직선적으로 뻗어있는 원통 형상의 투광관(101)과, 전후방향으로 뻗어있는 일 평면상에 나란하도록 하여 투광판(101) 내에 배치 설치한 다수의 회로기판(CB)과, 각 회로기판(CB)의 하면에 형성한 회로 형성면에 고정된 LED유닛(102)과, 서로 이웃하는 회로기판(CB)의 대향 가장자리끼리를 접속하는 다수의 커넥터(10)를 구비하고 있다.
LED유닛은 기판과 이 기판에 일체화 한 LED(103)를 구비하고 있고, 이 기판이 회로기판(CB)의 하면에 형성한 회로(도시 생략)에 접속(납땜)되어 있다.
각 커넥터(10)는 서로이웃하는 회로기판(CB)에 각각 고정되는 한 쌍의 리셉터클 컨택트(15)와, 한 쌍의 리셉터클 컨택트(15)끼리를 접속하는 플러그 커넥터(30)를 구비하고 있다.
먼저 리셉터클 컨택트(15)의 상세한 구조에 대하여 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
리셉터클 컨택트(15)는 스프링 탄성을 구비한 동합금(예를 들면, 린청동, 베릴륨동, 티탄동)이나 코르손계 동합금의 박판을 프레스 성형한 후에 도시된 형상을 이루도록 판 두께 방향으로 절곡 가공한 것이다. 리셉터클 컨택트(15)의 표면에는 니켈 도금으로 하지를 형성한 후에 주석 도금이나 금 도금을 실시하여 있다. 그리고, 도금 처리한 금속 모재를 프레스 성형하여 리셉터클 컨택트(15)를 구성하여도 된다.
리셉터클 컨택트(15)는 회전 대칭형상(전후 대칭이고 또 좌우대칭)이며 대략 수평에서 평면으로 보아서 대략 직사각형을 이루는 기부(16)와, 기부(16)의 전후 양 가장자리에서 하방으로 늘어지는 가이드편(17)과, 기부(10)의 좌우 양 가장자리에서 하방으로 돌출하는 제 1 끼움고정편(끼움고정편)(20) 및 제 2 끼움고정편(끼움고정편)(23)을 구비하고 있다.
가이드편(17)의 하면에는 상방으로 향하여 뻗어있는 지지홈(18)이 오목하게 설치되어 있고, 지지홈(18)의 하단부의 좌우 양측은 하방으로 향함에 따라 양자의 간격이 넓어지는 안내면(19)로 되어있다.
기부(16)의 우측 가장자리의 후단부와 좌측 가장자리의 전단부에서 하방으로 뻗어있는 제 1 끼움고정편(20)은 정면형상(단면형상)이 대략 C자형이며, 그의 내측면에는 대략 반구형상을 이루는 끼워맞춤 돌출편(21)이 일체적으로 돌출되게 형성되어 있다. 각 제 1 끼움고정편(20)은 좌우방향으로 탄성변형 가능하다. 또한 기부(16)의 좌우 양 가장자리에서 제 1 끼움고정편(20)의 기부에 인접하는 부분에는 각 제 1 끼움고정편(20)을 탄성변형을 쉽게하기 위한 잘림이 형성되어 있다.
기부(16)의 우측 가장자리의 전단부와 좌측 가장자리의 후단부에 설치한 제 2 끼움고정편(23)의 정면형상(단면형상)도 대략 C자 형상이지만 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 끼움고정편(20)과는 형상이 약간 다르다.
제 2 끼움고정편(23)의 내측면에는 전후방향으로 긴 직육면체 형상의 끼움고정 돌기(24)가 끼워맞춤 돌출편(21)과 같은 높이에 위치하도록 일체적으로 돌출되게 설치되어 있다. 이 끼움고정 돌기(24)의 선단부 표면은 플러그 컨택트(35)에 접촉할 때에 집중 하중이 얻어지도록 곡율 반경이 0.05~0.1mm 정도의 곡면으로 되어있다. 각 제 2 협지편(23)도 좌우방향으로 탄성변형 가능하며 기부(16)의 좌우 양측 가장자리에서 제 2 끼움고정편(23)의 기부에 인접하는 부분에는 각 제 2 끼움고정편(23)을 탄성변형하기 쉽게 하기 위한 잘림이 형성되어 있다.
그리고 표면실장기술(SMT:surface Mounting Technology)을 이용하여 리셉터클 컨택트(15)를 회로 형성면의 회로에 납땜부착(고정)한다.
이어서 플러그 커넥터(30)의 상세한 구조에 대하여 주로 도 6 ~ 도 10을 참조하면서 설명한다.
플러그 커넥터(30)는 플러그 컨택트(35)와 플러그 인슐레이터(45)를 구비하고 있다.
플러그 컨택트(15)는 스프링 탄성을 구비한 동합금(예를 들면 린청동, 베릴륨동, 티탄동)이나 코르손계 동합금의 박판을 프레스 성형한 것이며, 그의 표면에는 니켈 도금으로 하지를 형성한 후에 주석 도금이나 금 도금을 실시하고 있다. 그리고 도금처리한 금속모재를 프레스 성형하여 플러그 컨택트(35)를 구성하여도 된다. 도시한 바와 같이 플러그 컨택트(35)는 전후방향에 직선적으로 뻗어있는 전후 대칭의 판상 부재이며, 판 두께방향으로 탄성변형 가능하다.
플러그 컨택트(35)의 전후 양단의 상부에는 걸어맞춤 오목부(36)가 오목하게 설치되어 있다. 또한 플러그 컨택트(35)의 전부와 후부의 2개소에는 접촉부(37)가 형성되어 있고, 전부의 접촉부(37)에는 전후방향으로 뻗어있는 긴 구멍으로 되는 한 쌍의 접속구멍(38)이 각각 관통구멍으로서 형성되어 있다.
플러그 컨택트(35)의 길이 방향의 중앙부는 전후의 접촉부(37)에 비하여 좁은 폭의 중앙저배부(39)로 되어있고, 중앙저배부(39)의 중앙부는 한 쌍의 접촉부(37)를 전후방향의 일직선상에 위치하는 피 지지부(40)를 구성하고 있다.
또한 플러그 컨택트(35)의 바깥 가장자리는 모따기 처리되어 있고 특히 접촉부(37)의 모따기 처리된 상부 가장자리는 리셉터클 컨택트(15)로의 안내경사면으로서 기능한다.
플러그 인슐레이터(45)는 절연성 합성수지 재료를 사출성형한 일체 성형물이다. 도시된 바와 같이 플러그 인슐레이터(45)의 내부는 중공이고, 플러그 인슐레이터(45)의 상면 전체가 열려져 있다. 그리고 플러그 인슐레이터(45)의 내부 공간의 전후 2개소에는 한 쌍의 수납공간(46)이 형성되어 있다.
플러그 인슐레이터(45)의 내부 공간의 길이방향 중앙부(전후의 수납공간(46) 사이에 위치하는 부분)에는 좌우 한 쌍의 직육면체 형상을 이루는 중앙돌출부(유지부)(48)가 일체적으로 설치되어 있다. 좌우 중앙돌출부(48)의 대향면에는 좌우방향에 대하여 직교하는 평행면(편평면)이고, 좌우의 해당 대향면끼리의 간격(좌우방향 거리)은 전후의 수납공간(46)의 폭(좌우방향 거리)보다 짧고, 또 플러그 컨택트(35)(피 지지부(40))의 판 두께(좌우 치수)보다 길다. 중앙돌출부(48)의 상면에는 하방으로 향하여 뻗어있는 슬릿(49)이 오목하게 설치되어 있기 때문에 중앙돌출부(48)에서 슬릿(49)보다 내측으로 위치하는 부분은 좌우방향으로 탄성변형 가능하다. 또한 좌우의 중앙돌출부(48)의 상기 대향면의 상부 가장자리에는 서로 접근하는 방향으로 향하여 뻗어있는 걸어맞춤 고리(유지부)(50)가 일체적으로 돌출되게 형성되어 있다. 좌우의 걸어맞춤 고리(50)의 자유상태에서의 대향면 간격(좌우방향 거리)은 피 지지부(40)의 두께보다 약간 짧다. 또한 좌우의 걸어맞춤 고리(50)의 대향 가장자리의 상부면은 상대방의 걸어맞춤 고리(50)에 접근함에 따라서 하방으로 향하여 안내경사면(51)으로 되어있다.
플러그 인슐레이터(45)의 전벽 및 후벽의 내면에는 수납공간(46)의 저면의 간격(상하 방향 거리)은 플러그 컨택트(35)의 전후 양단부(걸어맞춤 오목부(36)가 형성된 부분)의 상하 치수보다 약간 길고, 또 걸어맞춤 볼록부(51)와 좌우 측벽의 간격(좌우방향거리)은 플러그 컨택트(35)의 판 두께보다 길다.
또한 전후의 수납공간(46)에는 각각 좌우 한 쌍의 규제돌출부(54)가 설치되어 있다. 도시된 바와 같이 쌍을 이루는(좌우방향으로 대향하는) 2 개의 규제돌출부(54)의 대향면 간격(좌우방향거리)은 중앙돌출부(48)의 대향면 간격과 대략 동일하다. 또한 쌍을 이루는 각 규제돌출부(54)의 대향부의 상부를 제외한 부분은 반원기둥 형상이며, 이 대향부의 상부는 4 반구형상(반구(半球)를 반분한 형상)으로 되어 있다.
플러그 컨택트(35)와 플러그 인슐레이터(45)를 일체화하여 플러그 커넥터(30)를 조립하기 위해서는, 먼저 도 5, 도 7에 도시된 바와 같이, 플러그 컨택트(35)를 플러그 인슐레이터(45)의 바로 위에 위치시킨다. 이어서, 플러그 컨택트(35)의 한쪽 단부가 한쪽의 걸어맞춤 볼록부(52)와 플러그 인슐레이터(45)의 일단 좌측 벽부와의 간격 바로 위에 위치하고 또 플러그 컨택트(35)의 다른 쪽 단부가 다른 쪽 걸어맞춤 볼록부(52)와 플러그 인슐레이터(45)의 하단 우측벽과의 간격 바로 위에 위치하도록, 평면에서 보아서 플러그 컨택트(35)를 플러그 인슐레이터(45)의 중심선에 대하여 경사시킨다. 그리고, 이 경사상태를 유지한 대로 플러그 컨택트(35)의 양단부를 바로 아래에 위치하는 상기 각 간격으로 삽입한다. 그러하면, 플러그 컨택트(35)의 전후 2개소가 좌우 어느것인가의 규제돌출부(54)의 상단부에 접촉하고, 플러그 컨택트(35)의 해당 2개소가 규제돌출부(54)의 상단부에 의하여 플러그 인슐레이터(45)의 중심선측으로 탄성변형되면서 대향하는 규제돌출부(54) 사이로 진입한다(도 10의 가상선 참조). 그리고, 평면에서 보아서 전후방향과 대략 평하게 된 피 지지부(40)가 좌우 어느것인가의 안내경사면(51)에 접촉하면서(안내되면서) 대향하는 걸어맞춤 고리(50) 사이의 간격에 진입한다. 그러하면, 피 지지부(40)가 좌우의 걸어맞춤 고리(50)를 서로 간격을 넓히는 방향으로 탄성변형 시키면서 좌우의 중앙돌출부(48) 사이(걸어맞춤 고리(50)의 하방)에 진입한다(도 8 참조).
그리고, 플러그 컨택트(35)의 전후 양단이 대응하는 걸어맞춤 볼록부(52)의 하면보다 낮은 위치까지 이동하고, 또 피 지지부(40)가 걸어맞춤 고리(50)의 하면보다 낮은 위치까지 이동하면, 플러그 컨택트(35)는 자신의 탄성력에 의하여 자유상태(직선상태)로 복귀하기 때문에 플러그 컨택트(35)의 전후 양단부는 걸어맞춤 볼록부(52)와 수납공간(46)의 저면 사이에 위치한다(도 9, 도 10 참조).
이와 같이 하여, 플러그 커넥터(30)를 조립하면, 한 쌍의 중앙돌출부(48) 사이, 대향하는 규제돌출부(54) 사이, 대향하는 규제돌출부(54) 사이 및 플러그 인슐레이터(45)의 전후 양단부의 좌우 양측벽 사이와, 플러그 컨택트(35)의 좌우 양측면 사이에 각각 틈이 형성되기 때문에 플러그 컨택트(35)는 이를 틈만큼 플러그 인슐레이터(45)에 대하여 좌우방향으로 상대이동 가능하게 된다.
또한 플러그 인슐레이터(45)의 내부 공간의 전후 길이보다 길기 때문에 플러그 인슐레이터(45)의 수납공간(46)과 플러그 컨택트의 전후 길이는 플러그 컨택트(35)의 전후방향의 틈만큼 플러그 인슐레이터(45)에 대하여 전후방향으로 상대이동 가능하다. 또한 자유상태에 있는 좌우의 걸어맞춤 고리(50) 사이의 틈이 플러그 컨택트(35)(피 지지부(40))의 판 두께보다 좁고, 또한 플러그 컨택트(35)의 전후 양단부가 대응하는 걸어맞춤 볼록부(52)의 좌우 양측 틈까지 이동하기 위해서는 플러그 컨택트(35)를 크게 탄성변형시켜야 한다.
그 때문에 의도적으로 플러그 컨택트(35)를 플러그 인슐레이터(45)로부터 뽑아내지 않는 한, 플러그 컨택트(35)가 플러그 인슐레이터(45)로부터 탈락할 우려는 없다.
즉, 플러그 컨택트(35)는 플러그 인슐레이터(45) 내에 무부하에서 응력인가되는 일 없이 가동상태로 유지된다.
이어서, 커넥터(10)(리셉터클 컨택트(15), 플러그 커넥터(30)를 사용하여 회로기판(CB)를 서로 접속하는 요령에 대하여 설명한다.
먼저, 전후방향으로 뻗어있는 박판 형상을 이루고, 또 표면에 다수의 암나사 구멍이 형성된 고정판(도시 생략)의 표면에 LED 유닛(102) 및 리셉터클 컨택트(15)가 고정된 다수의 회로기판(CB)의 이면(LED 유닛(102) 및 리셉터클 컨택트(15)와 반대측의 면)을 전후방향으로 나란히 놓이게 한다. 그리고 전단에 위치하는 회로기판(CB)에는 후단부에만 2 개의 리셉터클 컨택트(15)가 고정하여 있고, 후단에 위치하는 회로기판(CB)에는 전단부에만 2 개의 리셉터클 컨택트(15)가 고정하여 있지만, 기타의 회로기판(CB)은 전후 양단부에 합계 4 개의 리셉터클 컨택트가 고정하여 있다.
이어서, 회로기판(CB)에 형성한 관통구멍(도시 생략)에 빠짐방지 나사를 삽입하여 각 빠짐방지 나사의 나사홈을 상기 고정판에 대응하는 암나사 구멍에 나사결합하여 각 회로기판(CB)을 고정판에 고정한다.
다음에 서로 이웃하는 회로기판(CB)의 서로 대향하는 단부에 각각 고정된 전후방향에 대향하는 2 개의 리셉터클 컨택트(15)이 바로 위에 플러그 커넥터(30)를 하방(회로기판(CB)측)으로 이동시킨다. 그러하면, 도 1 및 도 11 ~ 도 15에 도시된 바와 같이, 전측의 수납공간(46)이 전측의 리셉터클 컨택트(15)에 덮어지고, 후측 수납공간(46)이 후측의 리셉터클 컨택트(15)에 덮어진다.
그러하면, 플러그 컨택트(35)의 전후 접촉부(37)의 상부 가장자리(도 1, 도 6 ~ 도 9에서는 하부 가장자리)가 리셉터클 컨택트(15)의 전후 가이드편(17)의 안내면(19)에 접촉하기 때문에 접촉부(37)(플러그 컨택트(35))가 안내면(19)에 의하여 지지홈(18)측(리셉터클 컨택트(15)의 폭 방향의 중앙부측)으로 이동 안내된다. 그리고, 플러그 컨택트(35)의 전후 접촉부(37)가 대응하는 리셉터클 컨택트(15)의(좌우방향에 인접한다) 제 1 끼움고정편(20)(끼워맞춤 돌출편(21))과 제 2 끼움고정편(23)(끼움고정 돌기(24)) 사이로 진입한다. 리셉터클 컨택트(15)가 자유상태일 때의 인접하는 끼워맞춤 돌출편(21)과 끼움고정 돌기(24)의 정면에서 본 좌우 간격은 플러그 컨택트(35)의 판 두께보다 좁기 때문에 접촉부(37)는 제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23)을 서로 떨어지는 방향으로 눌러 넓게 하면서(탄성변형시키면서) 제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23)이 미소거리만큼 서로 접근하는 방향으로 탄성복귀하여 각 끼워맞춤 돌출편(21)이 대응하는 접속구멍(38)에 끼워맞추어지기 때문에 클릭감이 얻어진다. 또한 각 제 2 끼움고정편(23)의 끼움고정 돌기(24)가 접촉부(37)의 측면에 접촉한다. 따라서 하나의 리셉터클 컨택트(15)는 하나의 접촉부(37)에 대하여 4개소에서 접촉하는 것으로 된다.
또한 도 12에 도시된 바와 같이, 이대 각 규제돌출부(54)는 대응하는 리셉터클 컨택트(15)의 전측의 제 1 끼움고정편(20) 및 제 2 끼움고정편(23)과 후측의 제 1 끼움고정편(20) 및 제 2 끼움고정편(23) 사이의 공간(흡착면(25)의 바로 뒤의 공간)에 위치하기 때문에 각 규제돌출부(54)와 리셉터클 컨택트가 서로 간섭하는 일은 없다.
또한 상기와 같은 좌우의 끼워맞춤 돌출편(21)과 끼움고정 돌기(24)에 의하여 플러그 컨택트(35)(접촉부(37))를 좌우방향엣 끼워 고정하고 또 끼워맞춤 돌출편(21)이 접속구멍(38)에 끼워맞추기 때문에 리셉터클 컨택트(15)에 의한 접촉부(37)의 끼워맞춤 유지력은 크고, 플러그 커넥터(30)를 의도적으로 상방에 이동시키지 않는 한 리셉터클 컨택트(15)와 플러그 컨택트(35)의 접속상태가 해제되는 일은 없다.
이와 같이 하여 플러그 커넥터(30)를 2 개의 리셉터클 컨택트(15)에 걸치는 상태로 접속하면, 접촉부(37)(접속구멍(38)과 끼워맞춤 돌출편(21) 및 끼움고정 돌기(24)를 개재하여 전후의 리셉터클 컨택트(15)와 접촉하기 때문에 서로 이웃하는 회로기판(CB)끼리가 2 개의 리셉터클 컨택트와 플러그 컨택트(35)를 개재하여 서로 도통 가능한 상태로 된다. 따라서, 회로기판(CB) 및 커넥터(10)와 일체화 된 상기 고정판을 투광관(101)의 내부로 삽입하여 양단의 회로기판(CB) 사이에 전류를 흘리면, 각 회로기판(CB)에 설치한 LED(103)가 발광하고 투광관(101)로부터 하방으로 향하여 조사된다.
또한 상기 고정판의 각 암나사 구멍이나 회로기판(CB)의 관통공의 형성 위치가 설계위치에서 좌우방향이나 전후방향으로 어긋나 있는 경우는 도 16에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 회로기판(CB)끼리가 서로 좌우방향이나 전후방향으로 위치어긋남을 일으킨다.
그러하면, 각 리셉터클 컨택트(15)에서 플러그 컨택트(35)(플러그 커넥터(30))에 대하여 좌우 방향 또는 전후 방향의 힘이 미친다.
그러나, 좌우방향의 위치어긋남에 기인하여 리셉터클 컨택트(15)를 가이드하고 있는 지지홈(18)에서 플러그 컨택트(35)에 좌우방향의 힘이 걸린 경우에는, 피 지지부(40)가 좌우 방향으로 탄성변형하면서 좌우의 중앙돌출부(48) 사이에서 경사하여, 전후의 접촉부(37)가 좌우 방향으로 이동함으로써 이 좌우방향의 위치어긋남을 흡수한다. 접촉부(37)d는 l 지지부(40)보다 상하 치수가 길기 때문에 피 지지부(40)에 비하여 탄성변하기가 어렵고, 또 리셉터클 컨택트(15)의 2 개의 지지홈(18)에 의하여 가이드 되기 때문에(지지홈(18)의 폭은 접촉부(37)의 두께보다 약간 넓다), 리셉터클 컨택트(15)와 플러그 컨택트(35)가 접속할 때에 경사하기 어려운 구조이다.
그 때문에 좌우방향의 위치어긋남이 생겨도, 접촉부(37)와 끼워맞춤 돌출편(21)이나 끼움고정 돌기(24)와의 접촉 영향은 작다. 따라서, 이 경우도 커넥터(10)에 의하여 서로 이웃하는 회로기판(CB)끼리를 확실하게 전기적으로 도통시킬 수 있다.
게다가, 대향하는 중앙돌출부(48)의 간격에 비하여 대향하는 규제돌출부(54)의 간격의 쪽이 넓기 때문에 플러그 컨택트(35)는 피 지지부(40)보다 접촉부(37)의 쪽이 좌우방향으로 크게 이동하는 것이 가능하기 때문에 서로 이웃하는 기판끼리가 좌우방향으로 크게 위치가 어긋나도 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 플러그 컨택트(35)는 완전 고정되어 있는 개소가 없기 때문에 위치어긋남에 수반하여 생기는 응력을 효율좋게 분산시킬 수 있다.
또한, 리셉터클 컨택트(15)와 플러그 컨택트(30)에 의하여 흡수 가능한 위치 어긋난 양은 플러그 인슐레이터(30)의 내부공간과 리셉터클 컨택트(15)의 편차량을 변경함으로써 조정 가능하다.
또한, 전후방향의 위치어긋남에 기인하여 리셉터클 컨택트(15)의 끼워맞춤 돌출편(21)이나 끼움고정 돌기(24)에서 플러그 컨택트(35)로 전후방향의 힘이 걸리는 경우는, 각 접속구멍(38)이 대응하는 끼워맞춤 돌출편(21)에 대하여 전후방향으로 슬라이딩함으로써 해당 위치어긋남을 흡수하기 때문에 이 경우도 서로 이웃하는 회로기판(CB)끼리를 확실하게 도통시키는 것이 가능하다.
또한, 플러그 컨택트(35)는 일방향으로 향하여 뻗어있는 판상 부재이고, 종래 기술과 같은 돌출부를 구비하고 있지 않기 때문에, (돌출부를 형성하는 경우에 비하여) 저배화가 가능하다. 그 때문에 플러그 커넥터(30)의 저배화, 더 나아가 커넥터(10) 전체의 저배화를 실현할 수 있다. 그 때문에 LED(103)에서 확산하면서 발사되는 조명광의 조사 범위를 넓게 하는 것이 가능하다.
또한, 플러그 컨택트(35)는 접촉부(37)와 피 지지부(40)가 직선상으로 나란한 구조이기 때문에, (플러그 컨택트 본체에 돌출되게 설치한 돌출부에 비하여) 꾐 등에 대응하는 기계적 강도가 크고, 굴곡하는 부위가 없기 때문에 탄성변형에 의한 응력을 효과적으로 분산시킬 수 있다. 그리고, 플러그 컨택트(35)의 일부를 구성하는 접촉부(37)(접속구멍(38))를, 리셉터클 컨택트(15)(제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23))와 접촉(끼워맞춤)시키기 때문에 접촉부(37)와 리셉터클 컨택트(15)가 위치어긋난 상태로 접촉(끼워맞춤)한다 하여도, 플러그 컨택트(35)(접촉부(37))가 변형하거나 파손될 우려가 적다. 그 때문에 플러그 컨택트(35)와 리셉터클 컨택트(15)의 접촉 신뢰성이 높다.
또한, 리셉터클 컨택트(15) 및 플러그 컨택트(35)가 플러그 인슐레이터(45)의 내부 공간에 완전히 수납되고, 리셉터클 컨택트(15) 및 플러그 컨택트(35)의 주위 전체가 회로기판(CB)과 플러그 인슐레이터(45)에 의해 보호된다. 그 때문에 리셉터클 컨택트(15)와 플러그 컨택트(35)의 끼워맞춤 작업시 만이 아니라 끼워맞춤 후에 있어서도 플러그 컨택트(35)와 리셉터클 컨택트(15)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 플러그 인슐레이터(45)의 저부에는 플러그 인슐레이터(45)의 성형시에 형성된 금형을 뽑아내기 위해 3 개의 구멍이 존재하지만 (도 6 참조) 이들의 구멍은 작고, 또 LED 조명기구(100)를 조립할 때에는 플러그 인슐레이터(45)의 하면에 위치하기 때문에 이들의 구멍에서 피지나 이물이 플러그 인슐레이터(45)의 내부로 침입하여 플러그 컨택트(35)나 리셉터클 컨택트(15)에 부착할 우려가 적어서, 접촉 불량이나 스파크 등의 발생을 방지할 수 있다.
또한 끼워맞춤 후에는 전기적으로 도통하는 부분(플러그 컨택트(35), 리셉터클 컨택트(45), 회로기판(CB)의 실장부)를 덮는 구조로 되기 때문에 절연 성능을 극히 높일 수 있다.
이상 본 발명을 상기 실시형태에 근거하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 여러가지 변형을 시행하면서 실시 가능하다.
예를 들면, 플러그 컨택트(35)의 피 지지부(40)를 플러그 인슐레이터(45)(중앙돌출부(48)에 대하여 상대이동 가능하게 하지 않고, 중앙돌출부(48)에 대하여 고정하여도 좋다.
또한, 플러그 컨택트(35)의 양 단부에 플러그 컨택트(35)의 두께 방향으로 탄성변형 가능한 스프링부(탄성변형부)를 형성하고, 리셉터클 컨택트(15)의 상기 스프링부를 끼워 고정하는 제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23)을 탄성을 가지지 않는 판부로 하여도 된다.
또한 걸어맞춤 고리(50)를 생략하도록 하여, 플러그 인슐레이터(45)를 한 쌍의 걸어맞춤 볼록부(52)만으로 플러그 컨택트(35)를 지지하는 구조로 하여도 된다.
또한 리셉터클 컨택트(15)에 제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23)을 전후 2 쌍으로 하여 형성하고 있지만, 제 1 끼움고정편(20)과 제 2 끼움고정편(23)은 한 쌍으로 하거나 3 쌍 이상으로 하여도 된다.
또한, 플러그 인슐레이터(45)의 재료의 반사율을 최적화 하거나, 플러그 인슐레이터(45)의 표면에 광 흡수방지 코팅을 시행하여도 된다. 이와 같이 하면, 커넥터에 의한 광의 흡수를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에는 커넥터(10)를 LED 조명기구(100)에 적용하였지만, LED 조명기구(100)와는 다른 전자기기나 전기기기에 적용 가능한 건은 말할 것도 없다.
10 : 커넥터 15 : 리셉터클 컨택트(리셉터클 커넥터)
16 : 기부 17 : 가이드편
18 : 지지홈 19 : 안내면
20 : 제 1 끼움고정편(끼움고정편)
21 : 끼워맞춤 돌출편 23 : 제 2 끼움고정편(끼움고정편)
24 : 끼움고정 돌기 25 : 흡착면
30 : 플러그 커넥터 35 : 플러그 컨택트
36 : 걸어맞춤 오목부 37 : 접촉부
38 : 접촉구멍 39 : 중앙저배부
40 : 피 지지부 45 : 플러그 인슐레이터
46 : 수납공간 48 : 중앙돌출부(지지부)(유지부)
49 : 슬릿 50 : 걸어맞춤 고리(지지부)(유지부)
51 : 안내경사면 52 : 걸어맞춤 볼록부(유지부)
54 : 규제돌출부 100 : LED 조명기구
101 : 투광관 102 : LED 유닛
103 : LED CB : 회로기판

Claims (8)

  1. 동일 평면상에서 서로 이웃하는 회로기판끼리를 상기 평면 내에서 상대이동 가능하게 접속하고, 서로 붙이고 떼기가 가능한 플러그 커넥터와 리셉터클 커넥터를 구비하는 커넥터로서,
    상기 리셉터클 커넥터가 서로 떨어지는 방향으로 탄성변형 가능한 쌍을 이루는 끼움고정편을 가지면서 상기 각 회로기판의 한쪽 면에 고정되는 리셉터클 컨택트를 구비하고;
    상기 플러그 커넥터가 자신의 연장방향이 상기 평면과 평행하고, 또 상기 회로기판의 두께 방향과 직교하는 자신의 판 두께 방향으로 탄성변형 가능한 직선 형상의 판상부재이면서 대응하는 쌍을 이루는 상기 끼움고정편에 의해 상기 연장방향으로 이동 가능하게 끼워 고정되는 한 쌍의 접촉부를 가지는 플러그 컨택트와, 상기 회로기판과의 대향면에 열려있는 상기 리셉터클 컨택트 및 플러그 컨택트를 수납하는 수납공간 및 플러그 컨택트를 상기 플러그 커넥터의 연장방향 및 판 두께 방향으로 이동 가능하게 하여 유지되는 유지부를 가지는 플러그 인슐레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 플러그 컨택트와 상기 리셉터클 컨택트가 접속할 때, 상기 리셉터클 컨택트에 상기 플러그 컨택트가 끼워맞추어지는 지지홈을 형성한 커넥터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 플러그 컨택트가 상기 한 쌍의 접촉부를 통하는 상기 연장방향과 평행한 일직선상에 위치하는 피 지지부를 가지고,
    상기 유지부가 상기 피 지지부를 지지하는 지지부를 가지는 커넥터.
  4. 제 3항에 있어서,
    쌍을 이루는 상기 끼움고정편의 한 쪽에 끼워맞춤 돌출편을 형성하고,
    상기 플러그 컨택트에 상기 끼워맞춤 돌출편이 상기 연장방향으로 상대이동 가능하게 끼워맞추는 접속구멍을 형성한 커넥터.
  5. 제 4항에 있어서,
    쌍을 이루는 끼움고정편의 다른 쪽에 상기 플러그 컨택트에 접촉하는 끼움고정 돌기를 형성한 커넥터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지부가 상기 피 지지부를 상기 연장방향 및 상기 판 두께 방향으로 이동 가능하게 지지하는 커넥터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접촉부 사이에 상기 피 지지부가 위치하고, 상기 접촉부의 상기 수납공간 내에서의 상기 판 두께 방향의 이동 가능 범위가 상기 피 지지부의 지지부에 대한 상기 판 두께 방향의 이동가능 범위보다 넓은 커넥터.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중의 어느 하나의 항에 기재된 커넥터 및 상기 회로기판을 복수개 구비하고, 상기 회로기판에 LED를 설치한 것을 특징으로 하는 엘이디 조명기구.
KR1020100099572A 2010-07-23 2010-10-13 커넥터 및 이 커넥터를 이용한 엘이디 조명기구 KR101134292B1 (ko)

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