KR101164821B1 - Ｕｓｂ케이블장치 및 디바이스 - Google Patents

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KR101164821B1 KR1020050127261A KR20050127261A KR101164821B1 KR 101164821 B1 KR101164821 B1 KR 101164821B1 KR 1020050127261 A KR1020050127261 A KR 1020050127261A KR 20050127261 A KR20050127261 A KR 20050127261A KR 101164821 B1 KR101164821 B1 KR 101164821B1
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Abstract

본 발명은 USB케이블장치 및 디바이스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 USB케이블장치는 제1유니트와 제2유니트를 상호 정보소통 가능하게 연결하는 USB케이블장치에 있어서, 제1유니트와 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제1와이어부; 제1유니트와 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제2와이어부; 및 제1유니트와 제2유니트를 연결하여 상호간에 전원을 소통시키는 전원와이어와, 제1유니트와 제2유니트의 그라운드를 상호 연결시키도록 상호 접지된 한 쌍의 그라운드와이어를 갖는 제3와이어부를 포함한다. 이에 의해 공간효율적이며 저비용으로 USB 2.0을 지원할 수 있다.
USB케이블, USB 2.0, 전자액자, 슬림화

Description

ＵＳＢ케이블장치 및 디바이스{INK JET PRINTING APPARATUS}
도 1은 종래의 USB케이블장치를 나타내는 개략도이고,
도 2는 도 1의 USB케이블장치를 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 USB케이블장치를 포함하는 디바이스를 나타내는 개략도이고,
도 4는 도 3의 USB케이블장치를 나타내는 개략도이고,
도 5는 도 3의 주요부(A)를 나타내는 절개도이고,
도 6은 도 3의 USB케이블장치의 구성을 나타내는 구성표이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 디바이스 100 : USB케이블장치
110 : 제1커넥터 120 : 제2커넥터
130 : 연결부 140 : 제1와이어부
142 : 제1클럭와이어 145 : 제1시그널와이어
148 : 제1피복부재 150 : 제2와이어부
152 : 제2클럭와이어 155 : 제2시그널와이어
158 : 제2피복부재 160 : 제3와이어부
162 : 전원와이어 165 : 그라운드와이어
168 : 제3피복부재 170 : 지지부재
200 : 제1유니트 300 : 제2유니트
본 발명은 USB케이블장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공간효율적이며 저비용으로 USB 2.0을 지원할 수 있는 USB케이블장치에 관한 것이다.
일반적으로 USB(universal serial bus)는 범용직렬버스로서, 사용하기 편리하고 확장이 용이하며 정보전송 속도가 뛰어나 광범위하게 이용되고 있다. USB는 호스트와 클라이언트간의 정보통신에 이용될 뿐만 아니라 호스트와 입력장치, 출력장치, 스캐너, 디지털 카메라 등 다양한 주변장치간의 정보통신에 이용되고 있으며, 전자기기 내에서 유니트간의 정보통신에도 이용되고 있다. 특히 USB 2.0은 직렬버스로 최대 480Mbps까지 데이터를 전송할 수 있으며, USB 1.1에 비해 성능이 뛰어날 뿐만 아니라 USB 1.1 장치들과 호환 가능하여 이용범위가 확대되고 있다.
도 1은 종래의 USB케이블장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 USB케이블장치를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, USB케이블장치(101)는 USB 2.0을 지원하는 케이블이다. USB케이블장치(101)는 한 쌍의 파워와이어(110)와 한 쌍의 시그널와이어(120)를 구비하고 있다. 파워와이어(110)는 상호 언트위스트되어(untwisted) 있으며, 적색의 Vbus와이어(112)와 흑색의 Ground와이어(114)를 구비하고 있다. 시그널와이어(120)는 상호 트위스트되어(twisted) 있으며, 녹색의 D+와 이어(122)와 백색의 D-와이어(124)를 구비하고 있다.
이너쉴드(130)는 파워와이어(110)와 시그널와이어(120)를 일체로 둘러싸고 있다. 이너쉴드(130)는 알루미늄 도금된 폴리에스테르로 형성되어 파워와이어(110)와 시그널와이어(120)를 보호한다. 아우터쉴드(140)는 이너쉴드(130)를 둘러싸고 있으며 65% 이상의 주석 도금된 구리 브래이드(braid)로 형성되어 이너쉴드(130)와 함께 파워와이어(110)와 시그널와이어(120)를 보호한다. 피복부재(150)는 아우터쉴드(140)를 둘러싸서 표피를 형성하며 PVC(polyvinyl chloride) 수지로 형성되어 있다. 드레인와이어(160)는 주석 도금된 구리 스트레인(strand)로 형성되어 있다. 이에 따라 USB케이블장치(101)는 USB 2.0을 지원 가능하도록 High/full speed를 구현한다.
그런데 이러한 USB케이블장치(101)는 일정한 케이블 관경을 가지고 있으므로 슬림화에 불리할 수 있다. 이에 따라 전자액자 등과 같은 평면디스플레이장치 또는 휴대용 전화기, MP3, 디지털 카메라 등과 같은 휴대용 전자 디바이스, 기타 다른 디바이스를 슬림화, 소형화하는데 제약을 야기할 수 있다. 또한 USB케이블장치(101)는 구조가 복잡하여 제조비용 및 시간이 많이 소요될 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 공간효율적이며 저비용으로 USB 2.0을 지원할 수 있는 USB케이블장치 및 디바이스를 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 제1유니트와 제2유니트를 상호 정보소통 가능 하게 연결하는 USB케이블장치에 있어서, 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제1와이어부; 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제2와이어부; 및 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 전원을 소통시키는 전원와이어와, 상기 제1유니트와 상기 제2유니트의 그라운드를 상호 연결시키도록 상호 접지된 한 쌍의 그라운드와이어를 갖는 제3와이어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치에 의해 달성된다.
상기 제3와이어부는 상기 전원와이어와 상기 그라운드와이어를 일체로 둘러싸는 제3피복부재를 포함하며, 상기 그라운드와이어는 상기 제3피복부재에 둘러싸인 채 상호 통전되도록 접촉할 수 있다.
상기 제1와이어부는 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 각각 연결하는 한 쌍의 제1시그널와이어와 한 쌍의 제1클럭와이어, 및 상기 제1시그널와이어와 상기 제1클럭와이어를 일체로 둘러싸는 제1피복부재를 구비하며, 상기 제2와이어부는 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 각각 연결하는 한 쌍의 제2시그널와이어와 한 쌍의 제2클럭와이어, 및 상기 제2시그널와이어와 상기 제2클럭와이어를 일체로 둘러싸는 제2피복부재를 구비할 수 있다.
상기 제1시그널와이어와 상기 제2시그널와이어는 각각 상호 트위스트될 수 있다.
상기 제1클럭와이어와 상기 제2클럭와이어는 각각 상호 언트위스트될 수 있다.
상기 제1피복부재, 상기 제2피복부재 및 상기 제3피복부재는 알루미늄 테이프일 수 있다.
상기 제1와이어부, 상기 제2와이어부 및 상기 제3와이어부를 일체로 둘러싸서 상호 지지시키는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 지지부재는 알루미늄 테이프일 수 있다.
상기 제1와이어부, 상기 제2와이어부 및 상기 제3와이어부는 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 제1시그널와이어, 상기 제1클럭와이어, 상기 제2시그널와이어, 상기 제2클럭와이어, 상기 전원와이어 및 상기 그라운드와이어는 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라, 제1유니트와 제2유니트를 상호 정보소통 가능하게 연결하는 USB케이블장치를 포함하는 디바이스에 있어서, 상기 USB케이블장치는 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제1와이어부; 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제2와이어부; 및 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 전원을 소통시키는 전원와이어와, 상기 제1유니트와 상기 제2유니트의 그라운드를 상호 연결시키도록 상호 접지된 한 쌍의 그라운드와이어를 갖는 제3와이어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스에 의해 달성된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 USB케이블장치를 포함하는 디바이스를 나타내는 개략도이다. 도시된 바와 같이, 디바이스(1)는 제1유니트(200), 제2유니트(300) 및 USB케이블장치(100)를 구비하고 있다. 제1유니트(200)는 구동부(310)를 제어하는 제어부(210)를 구비하고 있다. 제어부(210)는 마이콤 기타 다른 처리유니트일 수 있다. 제2유니트(300)는 소정의 기능을 갖는 구동부(310)를 구비하고 있다. 구동부(310)는 USB케이블장치(100)를 통해 제어부(210)로부터 명령을 수령하거나 제어부(210)에 신호를 발송한다.
USB케이블장치(100)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300)를 정보 통신 가능하게 상호 연결시킨다. USB케이블장치(100)는 제1유니트(200)에 연결되는 제1커넥터(110), 제2유니트(300)에 연결되는 제2커넥터(120), 및 제1커넥터(110)와 제2커넥터(120)를 연결하는 연결부(130)를 구비하고 있다. USB케이블장치(100)는 USB 2.0를 지원할 수 있다.
제1유니트(200)는 디바이스(1) 내에 장착되는 메인인쇄회로기판이고, 제2유니트(300)는 디바이스(1) 내에 장착되는 서브인쇄회로기판일 수 있다. 다른 실시예로써 제2유니트(300)는 디바이스(1)와 연결 또는 분리되는 외부장치일 수도 있다. 또한 다른 실시예로써 제1유니트(200)와 제2유니트(300)는 상호 정보소통 가능하게 연결되어 상호 협력하여 소정의 기능을 수행하는 것이면 인쇄회로기판이 아닌 다른 유니트일 수도 있다.
디바이스(1)는 정보를 디스플레이하는 전자액자일 수 있다. 디바이스(1)는 전자액자 이 외에도 다른 평면디스플레이장치일 수도 있다. 또한 디바이스(1)는 노 트북, PDA, 휴대전화기, MP3, 디지털 카메라 등과 같은 휴대용 전자기기일 수도 있다. 또한 디바이스(1)는 USB를 사용하는 다른 디바이스일 수도 있다. 디바이스(1)는 슬림화, 소형화가 요구되는 디바이스인 것이 바람직하다.
도 4는 도 3의 USB케이블장치를 나타내는 개략도이고, 도 5는 도 3의 주요부(A)를 나타내는 절개도이다. 도시된 바와 같이, USB케이블장치(100)는 제1커넥터(110), 제2커넥터(120) 및 연결부(130)를 구비하고 있다. 연결부(130)는 제1와이어부(140), 제2와이어부(150), 제3와이어부(160) 및 지지부재(170)를 구비하고 있다.
제1와이어부(140)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300)를 각각 연결하는 한 쌍의 제1시그널와이어(145)와 한 쌍의 제1클럭와이어(142), 및 제1시그널와이어(145)와 제1클럭와이어(142)를 일체로 둘러싸는 제1피복부재(148)를 구비하고 있다. 제1클럭와이어(142)는 상호 언트위스트(untwisted)되어 있다. 제1시그널와이어(145)는 상호 트위스트된(twisted) D+와이어 및 D-와이어를 구비하고 있다.
제1클럭와이어(142)와 제1시그널와이어(145)는 동일 평면 상에 나란하게 배치되어 있다. 이에 따라 제1와이어부(140)는 폭은 커지나 두께가 최소화될 수 있다. 제1피복부재(148)는 제1클럭와이어(142)와 제1시그널와이어(145)를 상호 지지시키며 제1클럭와이어(142)와 제1시그널와이어(145)를 보호한다. 제1피복부재(148)는 알루미늄 테이프일 수 있으며, 개스킷(gasket) 기타 다른 절연재질로 형성될 수도 있다.
제2와이어부(150)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300)를 각각 연결하는 한 쌍의 제2시그널와이어(155)와 한 쌍의 제2클럭와이어(152), 및 제2시그널와이어 (155)와 제2클럭와이어(152)를 일체로 둘러싸는 제2피복부재(158)를 구비하고 있다. 제2클럭와이어(152)는 상호 언트위스트(untwisted)되어 있다.제2시그널와이어(155)는 상호 트위스트된(twisted) D+와이어 및 D-와이어를 구비하고 있다.
제2클럭와이어(152)와 제2시그널와이어(155)는 동일 평면 상에 나란하게 배치되어 있다. 이에 따라 제2와이어부(150)는 폭은 커지나 두께가 최소화될 수 있다. 또한 제2클럭와이어(152)와 제2시그널와이어(155)는 제1와이어부(140)와 동일 평면 상에 나란하게 배치되어 있다. 이에 따라 제1와이어부(140)와 제2와이어부(150)의 두께를 최소화할 수 있다. 제2피복부재(158)는 제2클럭와이어(152)와 제2시그널와이어(155)를 상호 지지시키며 제2클럭와이어(152)와 제2시그널와이어(155)를 보호한다. 제2피복부재(158)는 알루미늄 테이프일 수 있으며, 개스킷(gasket) 기타 다른 절연재질로 형성될 수도 있다. 제1와이어부(140) 및 제2와이어부(150)는 각각 업스트림 또는 다운스크림을 한다.
제3와이어부(160)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300)를 연결하는 한 쌍의 전원와이어(162), 한 쌍의 그라운드와이어(165), 및 전원와이어(162)와 그라운드와이어(165)를 일체로 둘러싸는 제3피복부재(168)를 구비하고 있다. 전원와이어(162)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300) 상호간의 전원을 소통시킨다.
그라운드와이어(165)는 제1유니트(200)와 제2유니트(300)의 그라운드(ground)를 상호 연결시키며 제3피복부재(168)에 둘러싸인 상태에서 상호 접지되어 있다. 그라운드와이어(165)는 피복이 제거된 채 상호 접촉하여 접지되어 있다.(도 5 참조) 전원와이어(162) 및 그라운드와이어(165)는 모두 언트위스트되어 있다.
전원와이어(162)와 그라운드와이어(165)는 모두 동일한 평면 상에 배치되어 제3와이어부(160)의 두께를 최소화한다. 또한 전원와이어(162)와 그라운드와이어(165)는 모두 제1와이어부(140) 및 제2와이어부(150)와 동일 평면 상에 배치되어 있어 연결부(130) 전체의 두께를 최소화한다. 제3피복부재(168)는 전원와이어(162)와 그라운드와이어(165)를 상호 지지시키며 보호한다. 제3피복부재(168)는 알루미늄 테이프일 수 있으며, 개스킷(gasket) 기타 다른 절연재질로 형성될 수도 있다.
지지부재(170)는 제1와이어부(140), 제2와이어부(150) 및 제3와이어부(160)를 일체로 둘러싸서 상호 지지시킨다. 지지부재(170)는 일정 간격을 갖도록 길이방향을 따라 복수개가 마련되어 있다. 지지부재(170)는 알루미늄 테이프일 수 있으며, 개스킷 기타 다른 재질로 형성될 수도 있다.
USB케이블장치(100)는 제1와이어부(140), 제2와이어부(150), 제3와이어부(160) 및 지지부재(170)를 구비함으로써 정보 통신에 따른 와이어 간 간섭 발생을 방지할 수 있다. USB케이블장치(100)는 TDR test(termination impedance, through impedance) 및 High speed spec.(eye diagram, device receiver sensitivity)를 만족하여 USB 2.0 spec.을 만족한다. 또한 USB케이블장치(100)는 두께를 최소화하여 USB 2.0을 지원하는 판상의 USB케이블을 제공함으로써 디바이스(1)를 슬림화할 수 있다. 또한 USB케이블장치(100)는 구조가 간단하여 제조비용 및 제조시간을 절감할 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1와이어부(140), 제2와이어부(150) 및 제3와이어부는 동일 평면 상에 상호 병렬 배치되어 있으나, 상이한 평면 상에 나란하게 배치될 수도 있다. 또한 USB케이블장치(100)는 제1와이어부(140), 제2와이어부(150) 및 제3와이어부(160)가 각각 4개의 와이어를 구비하고 있으나, 다른 실시예로써, 제1유니트(200)와 제2유니트(300)의 연결 특성에 적합하도록 4개가 아닌 다른 개수의 와이어를 구비할 수도 있으며, 제1와이어부(140), 제2와이어부(150) 및 제3와이어부(160) 별로 각각 다른 개수의 와이어를 구비할 수도 있다. 또한 USB케이블장치(100)는 1개의 제1와이어부(140) 및 제2와이어부(150)를 구비하고 있으나, 다른 실시예로써, 제1와이어부(140) 및 제2와이어부(150) 중 적어도 하나가 복수개일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 USB케이블장치의 구성을 도 4 내지 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 6은 도 3의 USB케이블장치의 구성을 나타내는 구성표이다. 도 6은 제1커넥터(110, CON A)와 제2커넥터(120, CON B)를 연결하는 12개의 와이어를 제3와이어부(160)의 최외측 전원와이어부터 제1와이어부(140)의 최외측 클럭와이어 순으로 1번부터 12번까지 일련번호를 부여하고, 각 번호 별 와이어의 색상, 트위스트 여부를 나타낸다.
제3와이어부(160)는 1번 와이어 및 3번 와이어의 전원와이어(162)와 2번 와이어 및 4번 와이어의 그라운드와이어(165)를 구비하고 있다. 1번 와이어 및 3번 와이어는 청색이고 언트위스트된 상태이며, 2번 와이어 및 4번 와이어는 흑색이고 언트위스트된 상태이다.
제2와이어부(150)는 5번 와이어 및 6번 와이어의 제2시그널와이어(155)와 7 번 와이어 및 6번 와이어의 제2클럭와이어(152)를 구비하고 있다. 5번 와이어는 녹색이고, 6번 와이어는 백색이며, 상호 트위스트된 상태이다. 7번 와이어는 청색이고 8번 와이어는 백색이며, 언트위스트된 상태이다.
제1와이어부(140)는 9번 와이어 및 10번 와이어의 제1시그널와이어(145)와 11번 와이어 및 12번 와이어의 제1클럭와이어(142)를 구비하고 있다. 9번 와이어는 녹색이고, 10번 와이어는 백색이며, 상호 트위스트된 상태이다. 11번 와이어는 백색이고, 12번 와이어는 청색이며, 언트위스트된 상태이다.
1번, 3번, 7번 및 12번 와이어로 UL1571 와이어가 사용될 수 있으며, 2번 및 4번 와이어로 UL758 와이어가 사용될 수 있으며, 5번, 6번, 9번 및 10번 와이어로 UL1589 와이어가 사용될 수 있으며, 8번 및 11번 와이어로 UL1061 와이어가 사용될 수 있다.
이상에서 볼 수 있듯이 본 발명에 따른 USB케이블장치 및 디바이스는 공간효율적이며 저비용으로 USB 2.0을 지원할 수 있다.

Claims (12)

  1. 제1유니트와 제2유니트를 상호 정보소통 가능하게 연결하는 USB케이블장치에 있어서,
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제1와이어부;
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제2와이어부; 및
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 전원을 소통시키는 전원와이어와, 상기 제1유니트와 상기 제2유니트의 그라운드를 상호 연결시키도록 상호 접지된 한 쌍의 그라운드와이어를 갖는 제3와이어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제3와이어부는 상기 전원와이어와 상기 그라운드와이어를 일체로 둘러싸는 제3피복부재를 포함하며,
    상기 그라운드와이어는 상기 제3피복부재에 둘러싸인 채 상호 통전되도록 접촉하는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1와이어부는 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 각각 연결하는 한 쌍의 제1시그널와이어와 한 쌍의 제1클럭와이어, 및 상기 제1시그널와이어와 상기 제1클럭와이어를 일체로 둘러싸는 제1피복부재를 구비하며,
    상기 제2와이어부는 상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 각각 연결하는 한 쌍의 제2시그널와이어와 한 쌍의 제2클럭와이어, 및 상기 제2시그널와이어와 상기 제2클럭와이어를 일체로 둘러싸는 제2피복부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1시그널와이어와 상기 제2시그널와이어는 각각 상호 트위스트된 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1클럭와이어와 상기 제2클럭와이어는 각각 상호 언트위스트된 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1피복부재, 및 상기 제2피복부재는 알루미늄 테이프인 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1와이어부, 상기 제2와이어부 및 상기 제3와이어부를 일체로 둘러싸서 상호 지지시키는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지부재는 알루미늄 테이프인 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1와이어부, 상기 제2와이어부 및 상기 제3와이어부는 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제1시그널와이어, 상기 제1클럭와이어, 상기 제2시그널와이어, 상기 제2클럭와이어, 상기 전원와이어 및 상기 그라운드와이어는 동일 평면 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
  11. 제1유니트와 제2유니트를 상호 정보소통 가능하게 연결하는 USB케이블장치를 포함하는 디바이스에 있어서,
    상기 USB케이블장치는
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제1와이어부;
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 데이터를 소통시키는 제2와이어부; 및
    상기 제1유니트와 상기 제2유니트를 연결하여 상호간에 전원을 소통시키는 전원와이어와, 상기 제1유니트와 상기 제2유니트의 그라운드를 상호 연결시키도록 상호 접지된 한 쌍의 그라운드와이어를 갖는 제3와이어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 제3피복부재는 알루미늄 테이프인 것을 특징으로 하는 USB케이블장치.
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