KR101250180B1 - 작업성, 안정성 및 가공성이 향상된 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 신호나 영상 신호 또는 음향 신호 등의 신호를 입출력하기 위한 플러그가 삽입 결합되는 다수의 도전 소켓이 배열 구비된 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단자대를 이루는 패널에 도전 소켓을 고정함에 있어서 도전 소켓의 절연 슬리브 삽입공으로의 삽입을 용이하게 하고 삽입된 도전 소켓의 파손을 방지하여 품질 안정성을 높이며 도전 소켓, 절연 슬리브의 성형 가공 시 가공이 용이하도록 하고 불량을 최소화할 수 있는 동시에 반복된 사용에도 삽입된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스를 제공한다.

Description

작업성, 안정성 및 가공성이 향상된 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스{Terminal block with improved workability, stability and processability and control box comprising the same}

본 발명은 전기 신호나 영상 신호 또는 음향 신호 등의 신호를 입출력하기 위한 플러그가 삽입 결합되는 다수의 도전 소켓이 배열 구비된 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 단자대를 이루는 패널에 도전 소켓을 고정함에 있어서 도전 소켓의 절연 슬리브 삽입공으로의 삽입을 용이하게 하고 삽입된 도전 소켓의 파손을 방지하여 품질 안정성을 높이며, 도전 소켓 및 절연 슬리브의 가공 시 성형이 용이하도록 하고 불량을 최소화할 수 있는 동시에 반복된 사용에도 삽입된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스에 관한 것이다.

전기, 전자, 기계 등의 분야에서 학생들이나 연구 개발 실무자들에게 실습용으로 널리 사용되는 컨트롤 박스는 전기적인 조작이 반복적으로 이루어지도록 각종 조작 장치 및 전자 부품을 집중시킨 박스로서 주로 본체와 패널로 이루어진다.

상기 패널의 상부에는 각종 스위치와 플러그 삽입용 잭 등이 구비되고 상기 스위치와 잭들은 서로 전기적으로 연결되어 있으며, 이들을 연결하는 연결선들은 안전성과 미관 등을 고려하여 본체 내부에 내장되고 본체 전면은 패널로 막아 컨트롤 박스를 조립하는 것이 일반적이다.

상기 컨트롤 박스의 전면에 구비되는 패널에는 플러그 삽입용 잭이 다 수개 구비되어 있는데 상기 플러그 삽입용 잭은 외부의 전기적 신호를 내부의 PCB 보드 회로에 전기적 접속에 의하여 전달하는 도전 소켓과, 상기 도전 소켓을 감싸며 도전 소켓과 패널을 절연시키는 합성 플라스틱 재질의 절연 슬리브 및 상기 절연 슬리브가 삽입되어 체결 고정되는 체결공을 다수개 구비한 패널로 이루어지는 단자대를 포함한다.

이러한 단자대에 관해서는 종래 다수의 기술이 개발 및 제안되어 있다. 그 중에서 등록실용신안 제0432400호는 결합공이 형성된 패널; 삽입공, 산단 외측 걸림환턱, 하부 외측 저항돌기, 상기 패널의 결합공에 끼워진 상태에서 패널 하부에 위치하는 부분의 삽입공 내주면에 형성된 이탈 방지부를 포함하는 합성 수지 소재의 절연 슬리브; 및 플러그 끼움부, 하단 와이어 결합부, 상단 외측 걸림 플랜지 및 상기 절연 슬리브의 삽입공에 끼워져 상기 이탈 방지부와 암수 형태로 맞물리는 대응 결합부를 포함하는 전도성 소켓을 포함하여 이루어지는 단자대에 관하여 개시하고 있다. 그러나 상기 등록실용신안에 제안된 단자대는 사용 시간 경과에 따라 소켓이 이탈하거나 플러그의 반복된 탈부착에 따라 소켓 등이 함께 진퇴되어 요동치는 문제가 있었다.

이를 개선하기 위하여 대한민국 등록특허 제0953703호는 결합공이 형성된 패널; 플러그 끼움부, 하단 와이어 결합부, 상기 패널의 결합공 둘레에 걸리는 크기를 갖는 상단 외측 걸림 플랜지 및 체결부를 갖는 소켓; 및 상기 소켓의 체결부에 결합되는 대응 체결부를 갖고 상기 패널의 결합공 주변 하부와 상단부가 접촉하는 이탈 방지 부재를 포함하여 이루어지는 단자대를 개시함으로써 소켓의 이탈을 방지할 수 있는 기술에 관하여 제안하고 있다. 그러나 상기 특허에 제안된 단자대는 걸림돌기가 구비된 이탈방지 부재를 추가로 사용해야 하므로 부품의 개수가 증가하고 이에 따라 가공 및 제작이 어렵고 제조비용이 증가하는 문제가 있었다. 또한, 소켓의 두부가 절연 슬리브 상부로 많이 돌출되어 사용자가 주의하지 않으면 사용 중에 손 등이 소켓의 돌출된 두부에 접촉하여 감전되기 쉬운 점 등의 문제점이 지적되었다.

이를 개선하기 위하여 대한민국 등록특허 제1151880호는 패널의 측면으로 절연 슬리브가 밀리게 하면서 도전 소켓의 고정된 상태를 견고하게 유지하고 소켓의 두부가 외부로 돌출되지 않아 안전성이 향상된 단자대를 제안하고 있다. 위 특허에서는 구체적으로 절연 슬리브가 상단에 외측 방향으로 결합공 둘레에 걸리는 직경을 갖는 걸림 환턱을 돌출 형성시켜 패널의 결합공에 결합된 상태에서 하측 방향으로의 이탈을 방지하고 도전 소켓이 상기 절연 슬리브에 삽입 수용되었을 때 상기 절연 슬리브의 삽입공에서 상기 패널의 하부까지 상단의 상기 플러그 끼움부에서 하부로 가면서 상광하협으로 테이퍼지게 형성시킨 안전 고정 경사부를 구비하여 상기 도전 소켓이 상기 절연 슬리브의 상단에서 외부로 돌출되는 부분이 없게 삽입 수용하여 감전 위험성을 줄이는 동시에, 절연 슬리브와 패널에 대해 외측 방향으로 압력을 가하여 견고한 고정 상태를 유지하면서 하방으로의 이탈을 방지할 수 있는 단자대를 제안하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제1151229호는 위 특허와 유사한 단자대에 관하여 개시하며, 절연 슬리부의 삽입공 내부면에 형성된 이탈 방지 결합 유지부와 소켓에 형성된 홈 형태의 대응 결합 유지부의 암수 결합에 의해 소켓의 결합 안정성을 더욱 향상시킨 기술에 관하여 제안하고 있다.

그러나 위 두 특허에 기술된 단자대는 절연 슬리브에 구비된 돌출 형태의 이탈 방지 결합 유지부와 소켓에 구비된 홈 형태의 대응 결합 유지부를 암수 결합하도록 힘으로 밀어 넣는 과정에서 절연 슬리브의 내주면 및 소켓의 외주 면에 요철이 소정 개수만큼 형성되어 있어 쉽게 삽입이 되지 않으므로 강제로 밀어 넣어 삽입해야 하며, 이렇게 강제로 삽입하는 과정에서 소켓 외주 면에 형성된 요철이 절연 슬리브의 내주면을 강제적으로 긁고 지나가게 되므로 절연 슬리브의 내주면이 손상되거나 파괴되기 쉬워 불량이 다수 발생하는 문제가 있었다. 이렇게 일단 손상 또는 파괴된 절연 슬리브는 플러그를 반복 삽입하는 과정에서 파손되게 되므로 단자대를 보수해야 하는 등, 유지 보수에 불필요한 비용과 시간이 소모되는 문제가 있었다. 또한, 상기 두 특허에 기술된 단자대에 사용되는 절연 슬리브는 이를 사출하여 성형하는 과정에서도 몰드에서 분리될 때 내부면에 형성된 홈으로 인해 몰드로부터 분리가 잘 되지 않으므로 역시 강제로 빼내야 하므로 이 과정에서도 다수의 불량이 발생하고 설사 외형적으로 불량은 아니더라도 내부의 요철이 미세하게 변형이 일어나 단자대 조립 과정에서 절연 슬리브와 밀착되지 않고 들뜨는 문제가 발생하여 플러그를 반복 탈착하는 과정에서 단자가 내부로 빠지는 문제가 지적되었다. 위와 같은 성형 과정에서의 불량 및 단자대 조립 과정에서의 불량까지 합하면 불량률이 높을 경우에는 20~30%까지 발생하는 등 개선의 필요성이 매우 컸다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 단자대를 이루는 패널에 도전 소켓을 고정함에 있어서 도전 소켓이 절연 슬리브의 삽입공에 부드럽게 삽입되도록 하여 절연 슬리브의 손상을 줄여 불량률을 줄이고 작업성을 획기적으로 향상시키면서, 절연 슬리브를 가공 성형하는 과정에서도 불량률을 최소화할 수 있는 동시에, 단자대에 조립된 상태에서 반복된 사용에도 삽입된 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 단자대 및 이를 포함하는 컨트롤 박스를 제공하고자 한다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

신호 입출력을 위한 플러그가 상부의 플러그 끼움부에 끼워져 수용되게 하며 하부에는 보드 회로와 접속할 수 있는 접속부을 구비한 도전 소켓;

상부에 형성된 삽입공에 상기 도전 소켓을 삽입 수용하며 상기 도전 소켓을 패널과 절연시키는 절연 슬리브; 및

상기 절연 슬리브가 체결 고정되는 다수의 체결공을 구비한 패널; 을 포함하여 구성되며,

상기 절연 슬리브는 상단 외측에 상기 체결공 둘레에 걸리는 직경을 갖는 걸림환턱이 돌출 형성되어 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 체결공에 고정된 상태에서 하측 방향으로 이탈되는 것을 방지하고, 상기 걸림환턱의 하부 외주 면에는 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 체결공의 내경에 삽입된 상태에서 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 상측 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지턱이 상기 걸림환턱 하부로부터 상기 패널의 두께만큼 이격된 위치에 돌출 형성되어 있고, 상기 절연 슬리브의 내주면에는 요철이 형성되어 있지 않아 상기 도전 소켓이 부드럽게 삽입되도록 하며,

상기 도전 소켓은 상기 절연 슬리브에 삽입 수용될 때 상기 절연 슬리브의 걸림환턱의 상하방향으로의 폭 및 상기 걸림환턱과 상기 이탈 방지턱 사이에 구비된 패널 고정환의 상하방향으로의 폭을 합한 만큼의 상단 부위에 상기 절연 슬리브에 삽입 고정되기 위한 고정부가 형성되어 있으며 상기 고정부의 하부 경계에는 상기 절연 슬리브의 내주면에의 소켓의 삽입을 안정적으로 유지하기 위한 돌출턱이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 단자대를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 단자대를 전면에 구비한 컨트롤 박스를 제공한다.

본 발명에 따른 새로운 구조의 단자대 및 이를 채용한 컨트률 박스의 특징 및 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. 우선, 본 발명에 따른 단자대는 소켓을 절연 슬리브에 삽입하여 패널(명판)에 끼우는 과정에서 절연 슬리브의 내부 면에 스크래치가 생기거나 쪼개지는 것과 같은 손상을 방지할 수 있다.

2. 또한, 절연 슬리브의 내주 면에 종래 기술과 같은 홈(요철)이 형성되어 있지 않으므로 사출 성형 이후 몰드에서 제거가 용이하여 절연 슬리브 내주 면이 손상되는 문제를 방지할 수 있다.

3. 또한, 패널에 절연 슬리브와 소켓 세트가 삽입되었을 때 패널이 그 두께와 동일한 폭을 갖는 절연 슬리브의 패널 고정환 및 그 내부의 도전 소켓의 고정부를 외부에서 강하게 밀착하고 있고 절연 슬리브의 이탈 방지턱 및 도전 소켓의 돌출턱에 의해 하방으로의 이탈은 저지되므로 플러그의 반복 탈부착에도 고정 상태를 안정적으로 반영구적으로 유지할 수 있다.

4. 또한, 한번 장착된 이후에는 파손 등의 불량이 최소화되어 유지 및 보수를 위한 비용 및 시간을 절감할 수 있고, 도전 소켓 및 절연 슬리브의 형상이 복잡하지 않고 단순하여 가공이 용이하므로 제조비용을 절감할 수 있어 경제적 효과도 종래 단자대에 비하여 획기적으로 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 속하는 분야에서 사용되고 있는 일반적 컨트롤 박스의 일 예를 나타내는 외형도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래 기술(대한민국등록특허 제1151229호, 제1151830호)에 개시된 단자대의 패널에 삽입되는 절연 슬리브와 도전 소켓의 분리 및 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2a 및 도 2b에 도시된 절연 슬리브에 도전 소켓이 삽입되는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단자대의 패널에 삽입되는 절연 슬리브와 도전 소켓의 분리 및 결합 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 절연 슬리브에 도전 소켓이 삽입되는 상태를 나타낸 단면도이다.
도 6a는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도전 소켓의 하단 접속부에 E형 스냅링 삽입을 위한 홈이 외주 면에 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이고, 도 6b는 도전 소켓의 하단 접속부에 E형 스냅링이 삽입되어 PCB 보드에 결합되어 있는 것을 나타내는 저면 사시도이며, 도 6c는 상기 E형 스냅링의 일 예를 나타내는 도면 및 상기 E형 스냅링이 한 쌍으로 성형된 형태를 나타내는 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다만 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자가 본 발명을 용이하게 이해하고 실시할 수 있도록 설명하는 것일 뿐이고 본 발명의 범위가 하기 실시예의 범위로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

도 1은 본 발명이 속하는 분야에서 사용되고 있는 컨트롤 박스의 일 예를 나타내는 외형도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 컨트롤 박스(1)는 ㄷ자형 프레임(2), 상기 프레임의 측면에서 패널을 지지하는 양측 커버(3) 및 상기 프레임과 커버에 의해 지지되며 도전 소켓, 절연 슬리브, 스위치(12) 등을 포함하고 있는 패널(10)을 주요 구성요소로 한다. 도 1에서 스위치(12)와 도전 소켓, 절연 슬리브 등을 포함하는 패널의 디자인은 원하는 목적 및 용도에 따라 변경되어 사용된다.

도 2a 및 도 2b는 종래 기술 중 대한민국등록특허 제1151229호 및 제1151830호에 개시된 단자대의 패널에 삽입되는 절연 슬리브와 도전 소켓의 분리 및 결합 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3a 내지 도 3c는 도 2a 및 도 2b에 도시된 절연 슬리브에 도전 소켓이 삽입되는 상태를 나타낸 단면도이다.

상기 특허에 개시된 종래의 단자대는 절연 슬리브(120)의 삽입공(121) 내부 면에 형성된 이탈 방지 결합 유지부(124)와 도전 소켓(130)에 형성된 홈 형태의 대응 결합 유지부(135)의 암수 결합에 의해 소켓의 결합 안정성을 더욱 향상시키는 기술을 제안하고 있으나, 절연 슬리브에 구비된 돌출 형태의 이탈 방지 결합 유지부(124)와 소켓에 구비된 홈 형태의 대응 결합 유지부(135)를 암수 결합하도록 힘으로 밀어 넣는 과정에서 절연 슬리브의 내주면 및 소켓의 외주 면에 요철이 소정 개수만큼 형성되어 있어 쉽게 삽입이 되지 않으므로 강제로 밀어 넣어 삽입해야 하는데, 이렇게 강제로 삽입하는 과정에서 소켓 외주 면에 형성된 요철이 절연 슬리브의 내주면을 긁고 지나가게 되므로 절연 슬리브의 내주면이 손상되거나 파열되기 쉬워 불량이 발생하고, 절연 슬리브를 사출 성형하는 과정에서 몰드에서 분리될 때 내부면에 형성된 홈으로 인해 몰드로부터 분리가 잘 되지 않아 강제로 빼내야 하므로 이 과정에서 다수의 불량이 발생하는 등 문제가 많았다. 상기 특허에서는 도전 소켓(130)을 절연 슬래브(120)의 삽입공(121)에 삽입함에 있어 삽입 방향으로의 진행을 용이하게 하기 위하여 소켓의 대응 결합 유지부의 상단부를 내측 방향으로 경사지도록 진입 경사부(136)로 형성하여 해결하고자 하였으나 이러한 경사진 진입 경사부가 존재하더라도 소켓(130)의 대응 결합 유지부(135)를 절연 슬리브(120)의 이탈 방지 결합 유지부(124)에 결착시키기 위하여 밀어 넣는 과정에서 소켓에 형성된 요철의 산(山) 부분이 절연 슬리브 내주면에 돌출된 이탈 방지 결합 유지부(124)를 긁고 지나가지 않으면 안 된다. 이때 금속성의 소켓 요철에 의해 합성 수지 소재의 이탈 방지 결합 유지부(124)가 파손되게 되며, 경우에 따라서는 상기 이탈 방지 결합 유지부(124) 뿐만 아니라 절연 슬리브(120) 전체가 손상되어 파열되는 문제도 발생한다. 이와 같은 불량이 발생하면 동일한 작업을 처음부터 다시 실시해야 하므로 작업이 더뎌지고 생산성도 떨어지며 파손되어 버려지는 부품들로 인하여 제조 비용이 상승하는 고질적인 문제점이 있었다.

본 발명자들은 이와 같은 종래 기술의 심각한 문제점을 일거에 해결할 수 있는 기술을 하기와 같이 제안한다.

상기에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 단자대는

전기나 영상, 음향과 같은 신호의 입출력을 위한 플러그가 상부의 플러그 끼움부(231)에 끼워져 수용되게 하며 하부에는 보드 회로와 접속할 수 있는 접속부(232)을 구비한 도전 소켓(230); 상부에 형성된 삽입공(221)에 상기 도전 소켓(230)을 삽입 수용하며 상기 도전 소켓(230)을 패널(10)과 절연시키는 절연 슬리브(220); 및 상기 절연 슬리브(220)가 체결 고정되는 다수의 체결공을 구비한 패널; 을 포함하여 구성되며,

상기 절연 슬리브(220)는 상단 외측에 상기 체결공 둘레에 걸리는 직경을 갖는 걸림환턱(222)이 돌출 형성되어 상기 절연 슬리브(220)가 상기 패널(10)의 체결공에 고정된 상태에서 하측 방향으로 이탈되는 것을 방지하고, 상기 걸림환턱(222)의 하부 외주 면에는 상기 절연 슬리브(220)가 상기 패널(10)의 체결공의 내경에 삽입된 상태에서 상기 절연 슬리브(220)가 상기 패널(10)의 상측 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지턱(224)이 상기 걸림환턱(222) 하부로부터 상기 패널(10)의 두께만큼 이격된 위치에 돌출 형성되어 있고, 상기 절연 슬리브(220)의 내주 면에는 요철이 형성되어 있지 않아 상기 도전 소켓이 부드럽게 삽입되도록 하며,

상기 도전 소켓(230)은 상기 절연 슬리브(220)에 삽입 수용될 때 상기 절연 슬리브(220)의 걸림환턱(222)의 상하방향으로의 폭 및 상기 걸림환턱(222)과 상기 이탈 방지턱(224) 사이에 구비된 패널 고정환(223)의 상하방향으로의 폭을 합한 만큼의 상단 부위에 상기 절연 슬리브(220)에 삽입 고정되기 위한 고정부(236)가 형성되어 있으며 상기 고정부(236)의 하부 경계에는 상기 절연 슬리브의 내주 면에 소켓의 삽입을 안정적으로 유지하기 위한 돌출턱(224‘)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단자대의 패널에 삽입되는 절연 슬리브와 도전 소켓의 분리 및 결합 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 4a 및 도 4b에 도시된 절연 슬리브에 도전 소켓이 삽입되는 상태를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 단자대는 크게 패널(10), 절연 슬리브(220) 및 도전 소켓(230)을 포함하여 구성된다.

상기 패널(10)은 전기, 영상, 음향과 같은 각종 신호를 재생하거나 중계하는 장치에 구비될 수 있으며, 소정 직경의 체결공이 다수 형성되어 있고, 경우에 따라서는 스위치를 수용할 수 있는 직경이 큰 체결공도 단수 또는 복수개로 포함할 수 있다.

상기 절연 슬리브(220)는 PVC, PP 등과 같이 내구성이 있으면서 전기 부도체인 합성수지 소재로 형성되어 상기 패널의 체결공(미도시)에 체결 고정되며, 그 내주 면에는 도전 소켓 삽입을 위한 삽입공(221)이 형성되어 있다.

상기 삽입공(221)은 상기 도전 소켓(230) 상단과의 결합 안정성을 향상시키고 도전 소켓(230)이 절연 슬리브(220) 상부로 돌출되는 것을 최소화하기 위하여 상단 둘레를 경사지게 형성할 수 있다.

또한, 상기 절연 슬리브(220)는 상단에 외측 방향으로 걸림환턱(222)이 돌출 형성되어 있어 상기 패널 체결공에 걸린 상태로 끼워져 하방으로의 이탈을 방지한다.

이때 부도체인 상기 절연 슬리브(220)는 도전 소켓(230)과 패널(10)을 서로 분리시켜 절연시키는 기능과 더불어 상기 패널의 상부에서 볼 때 상기 걸림환턱(222)이 패널의 외측으로 노출되어 적색, 청색, 흑색 등의 색상으로 기능을 구분되도록 하는 기능도 한다.

본 발명에서 상기 절연 슬리브(220)에 형성된 이탈 방지턱(224)은 그 상부로부터 하부로 향할수록 외경이 테이퍼지게 감소하여 상기 절연 슬리브(220)의 소재 특성에 따른 신축성에 의해 상기 걸림환턱(222)과 상기 이탈 방지턱(224) 사이에 구비된 패널 고정환(223)에 상기 패널이 단단하게 고정되도록 한다. 즉, 상기 이탈 방지턱(224)은 상기 패널 고정환(223)의 경계면에는 패널 고정환(223)의 바닥면과 단차를 이루도록 측방으로 띠 형태로 돌출되어 있고 이렇게 돌출된 형태에서 하방으로 향할수록 외경이 작아져서 결국 절연 슬리브(220)의 하부 외경과 동일하게 연결되도록 함으로써 패널(10)의 체결공에 절연 슬리브(220)가 삽입되는 것을 용이하게 한다. 이 때 절연 슬리브(220)가 패널(10)의 체결공에 삽입되는 과정에서 상기 이탈 방지턱(224)은 패널이 통과하기 어려운 걸림턱이 되나 삽입되는 방향으로부터 직경이 작은 쪽에서 두꺼운 쪽으로 진행하고, 패널 고정환(223)의 바닥면과의 단차가 미세한 정도이므로 기계적 힘에 의해 강하게 밀어 넣더라도 절연 슬리브(220)의 외주 면이 손상됨이 없이 패널(10)의 체결공에 상기 절연 슬리브(220)의 패널 고정환(223)이 안정적으로 체결 고정되게 된다.

또한, 상기 도전 소켓(230)에 형성된 돌출턱(224‘) 역시 그 상부로부터 하부로 향할수록 외경이 테이퍼지게 감소하고 절연 슬리브의 이탈 방지턱(224)의 형태와 정합되도록 하여 상기 절연 슬리브(220)의 내경에 안정적으로 고정되도록 한다. 이때 상기 도전 소켓(230)에 형성된 돌출턱(224’)은 상기 절연 슬리브에 삽입 고정되기 위한 고정부(236)의 바닥면과 단차를 이루도록 측방으로 띠 형태로 돌출되어 있고, 이렇게 돌출된 형태에서 하방으로 향할수록 외경이 작아져서 결국 도전 소켓(230)의하부 외경(235)과 동일하게 연결되도록 함으로써 절연 슬리브(220)의 삽입공(221)에 도전 소켓(230)이 삽입되는 것을 용이하게 한다. 이때 도전 소켓(230)이 절연 슬리브(220)의 삽입공(221)에 삽입되는 과정에서 상기 도전 소켓(230)에 형성된 돌출턱(224‘)은 절연 슬리브(220)가 통과하기 어려운 걸림턱이 되나 삽입되는 방향으로부터 직경이 작은 쪽에서 두꺼운 쪽으로 진행하고 상기 도전 소켓(230)의 고정부(236)의 바닥면과의 단차가 미세한 정도이므로 위로 강하게 밀어 넣더라도 절연 슬리브(220)의 내주면이 손상됨이 없이 절연 슬리브(220)의 삽입공(221) 내에 상기 도전 소켓(230)의 고정부(236)가 안정적으로 체결 고정되게 된다.

상기 절연 슬리브(220)는 상기 도전 소켓(230)의 상단을 커버하되 하단에 형성된 접속부(232)는 노출시키고 외부와 전기적으로 절연시키면서 고정된 상태를 유지한다.

상기 도전 소켓(230)은 상기 절연 슬리브(220)에 삽입 수용될 때 상기 절연 슬리브의 걸림환턱(222)의 상하방향으로의 폭 및 상기 걸림환턱(222)과 상기 이탈 방지턱(224) 사이에 구비된 패널 고정환(223)의 상하방향으로의 폭을 합한 만큼의 상단 부위에 상기 절연 슬리브(220)에 삽입 고정되기 위한 고정부(236)가 형성되어 있으며 상기 고정부(236)의 하부 경계에는 상기 절연 슬리브(220)의 내주면으로의 도전 소켓의 삽입을 안정적으로 유지하기 위한 돌출턱(224‘)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 도전 소켓(230)은 금속과 같은 도전성 소재로 구성되어 있고 상기 절연 슬리브(220)의 삽입공(221)에 삽입 고정되며, 중앙에는 플러그가 삽입되는 플러그 끼움부(231)가 형성되어 있다.

또한, 상기 도전 소켓의 상단에는 경사(taper)부(233)가 구비되어 있는데, 이러한 경사부는 도전 소켓이 절연 슬리브에 삽입 수용될 때 삽입이 용이하고 도전 소켓이 절연 슬리브의 외부로 도출되지 않도록 상광하협 형태로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 도전 소켓(230)의 고정부(236)에는 그 외주 면에 상하방향으로 널링(knurling)부(234)를 형성하여 상기 도전 소켓(230)의 상기 절연 슬리브(220)에의 고정을 보조하고 회전을 방지하는 기능을 한다. 상기 널링부(234)는 상기 도전 소켓(230)이 상기 절연 슬리브(220)의 소켓 삽입공(221)에 삽입 수용되면 널링부(234)가 맞닿아 있는 절연 슬리브 부분이 외측 방향으로 압착되게 되어 상기 패널의 체결공 측면에 강하게 밀착되므로 도전 소켓 및 절연 슬리브의 조립체가 좌우 회전하는 것을 방지하게 한다.

도 6a는 본 발명의 다른 실시예에 따라 도전 소켓의 하단 접속부에 E형 스냅링 삽입을 위한 원형 띠 형태의 홈이 외주 면에 형성되어 있는 것을 나타내는 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도전 소켓의 하단 접속부에 E형 스냅링이 삽입되어 PCB 보드에 결합되어 있는 것을 나타내는 저면 사시도이며, 도 6c는 상기 E형 스냅링의 일 예를 나타내는 도면 및 상기 E형 스냅링이 한 쌍으로 가공된 형태를 나타내는 도면이다.

도 6a 및 6b에서 보는 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서 상기 도전 소켓(230)의 하단 접속부(232)에는 E형 스냅링(241) 삽입을 위한 원형 띠 형태의 홈(240)이 외주 면에 형성되어 있다. 상기 E형 스냅링(241)은 일면이 상기 도전 소켓(230)의 하단 원형 띠 형태의 홈(240)에 삽입될 수 있도록 개방되어 있으며, 그 내주면에는 복수 개, 바람직하게는 2~5개의 산 형상 돌기(242)가 구비되어 상기 도전 소켓(220)의 하단 접속부(232)의 원형 띠 형태의 홈(240)이 삽입된 후에는 임의 탈거되지 않도록 하는 기능을 한다.

이러한 E형 스냅링(241)은 상기 도전 소켓(220)의 하단 원형 띠 형태 홈(240)에 외압에 의해서 삽입되며 삽입된 상태에서 PCB 보드의 회로에 접속이 원활하게 이루어지도록 한다. 이와 같이 E형 스냅링을 도전 소켓의 하단 원형 띠 형태 홈(240)에 외압에 의해 삽입하는 방법을 예로 들면, E형 스냅링(241) 양 끝단에 스냅링 플라이어 등의 공구를 사용하여 끝단을 벌린 상태에서 원형 띠 형태 홈에 삽입하고 분해할 때도 공구를 사용하여 끝단을 벌린 상태에서 원형 띠 형태 홈으로부터 분해할 수 있다. 다만 위 방법에 한정하지 않고 다양한 방법이 적용 가능할 것이다. 스냅링은 기존에 일반 원형 스냅링이 사용된 적은 있으나 이와 같은 일반 원형 스냅링은 부품 고정용 역할만을 하였지만, 본 발명에서 사용되는 상기 E형 스냅링은 PCB 보드 고정 역할뿐만 아니라 전기. 음향 등의 신호를 전달하는 역할도 한다는 점에서 차이가 있다.

접속 방식에 있어서도 기존에는 접속부(232)를 납땜에 의해 PCB 보드의 회로에 접속하였는데 이 경우 작업자의 납 연기와 열에 의한 화상 등에 의한 안전성이 문제가 되었으므로 본 발명에서는 작업자의 안정성 향상과 PCB 보드 분해 조립성 향상으로 인해 유지 보수성을 향상시키는 효과를 가져올 수 있다.

도 6c의 우측 도면은 상기 E형 스냅링(241)이 한 쌍으로 성형된 형태를 나타낸다. 이와 같이 E형 스냅링은 성형 과정에서 한 쌍으로 성형되고 이와 같이 형성된 성형품에서 E형 스냅링만을 절단하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 성형 과정의 변경은 얼마든지 가능하다.

본 발명은 상기와 같은 패널(10), 절연 슬리브(220) 및 도전 소켓(230)으로 이루어진 단자대를 전면에 구비한 컨트롤 박스를 제공하는 것을 또한 특징으로 한다.

상기 컨트롤 박스는 종래에 알려진 육면체 형상의 컨트롤 박스 등 임의의 형태일 수 있다. 이러한 컨트롤 박스는 상기 본 발명에 따른 패널, 절연 슬리브 및 도전 소켓을 포함하여 구성된 단자대를 전면에 커버 형태로 막아 조립되는 본체와 상기 본체를 실습 테이블인 프로파일 판의 슬롯 홈에 고정시켜 삽입하는 삽입 고정부를 포함하여 이루어진다.

이 때 상기 본체의 구조와 삽입 고정부의 형태는 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으며 본 발명이 속하는 분야에서 공지되거나 이미 사용되는 형태는 제한 없이 포함될 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 첨부 도면을 참조하여 설명하였으나 해당 기술분야의 통상의 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 컨트롤 박스 2:프레임
3: 커버 10: 패널
12: 스위치 120, 220: 절연 슬리브
121, 221: 삽입공 124: 이탈 방지 결합 유지부
130, 230: 도전 소켓 135: 대응 결합 유지부
136: 진입 경사부 221: 삽입공
222: 걸림환턱 223: 패널 고정환
224: 이탈 방지턱 224‘: 돌출턱
231: 플러그 끼움부 232: 접속부
233: 경사(taper)부 234: 널링(knurling)부
235: 도전 소켓의 하부 외경
236: 고정부 240: 원형 띠 형태의 홈
241: E형 스냅링 242: 돌기

Claims (8)

1. 신호 입출력을 위한 플러그가 상부의 플러그 끼움부에 끼워져 수용되게 하며 하단에는 보드 회로와 접속할 수 있는 접속부를 구비한 도전 소켓;
   상부에 형성된 삽입공에 상기 도전 소켓을 삽입 수용하며 상기 도전 소켓을 패널과 절연시키는 절연 슬리브; 및
   상기 절연 슬리브가 체결 고정되는 다수의 체결공을 구비한 패널; 을 포함하여 구성되며,
   상기 절연 슬리브는 상단 외측에 상기 체결공 둘레에 걸리는 직경을 갖는 걸림환턱이 돌출 형성되어 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 체결공에 고정된 상태에서 하측 방향으로 이탈되는 것을 방지하고, 상기 걸림환턱의 하부 외주 면에는 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 체결공의 내경에 삽입된 상태에서 상기 절연 슬리브가 상기 패널의 상측 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 이탈 방지턱이 상기 걸림환턱 하부로부터 상기 패널의 두께만큼 이격된 위치에 돌출 형성되어 있고, 상기 절연 슬리브의 내주면에는 요철이 형성되어 있지 않아 상기 도전 소켓이 부드럽게 삽입되도록 하며,
   상기 도전 소켓은 상기 절연 슬리브에 삽입 수용될 때 상기 절연 슬리브의 걸림환턱의 상하방향으로의 폭 및 상기 걸림환턱과 상기 이탈 방지턱 사이에 구비된 패널 고정환의 상하방향으로의 폭을 합한 만큼의 상단 부위에 상기 절연 슬리브에 삽입 고정되기 위한 고정부가 형성되어 있으며 상기 고정부의 하부 경계에는 상기 절연 슬리브의 내주면에의 도전 소켓의 삽입을 안정적으로 유지하기 위한 돌출턱이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 절연 슬리브의 이탈 방지턱은 그 상부로부터 하부로 향할수록 외경이 테이퍼지게 감소하여 상기 절연 슬리브의 신축성에 의해 상기 걸림환턱과 상기 이탈 방지턱 사이에 구비된 패널 고정환에 상기 패널이 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 도전 소켓에 형성된 돌출턱은 그 상부로부터 하부로 향할수록 외경이 테이퍼지게 감소하고 상기 절연 슬리브의 이탈 방지턱의 형태와 정합되도록 하여 상기 절연 슬리브의 내경에 안정적으로 고정되도록 하는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 도전 소켓의 고정부에는 그 외주 면에 상하방향으로 널링부를 형성하여 상기 도전 소켓의 상기 절연 슬리브에의 고정을 보조하고 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 도전 소켓의 접속부 하단에는 E형 스냅링 삽입을 위한 원형 띠 형태의 홈이 외주 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
6. 청구항 5에 있어서, 상기 E형 스냅링은 일면이 상기 도전 소켓의 하단부에 형성된 원형 띠 형태의 홈에 삽입될 수 있도록 개방되어 있으며, 그 내주면에는 복수개의 산 형상의 돌기가 구비되어 상기 도전 소켓의 하단부에 형성된 원형 띠 형태의 홈에 삽입된 후에는 임의 탈거되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 단자대.
   
7. 청구항 1에 따른 단자대가 상부에 올려져서 구비된 컨트롤 박스.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 컨트롤 박스는 청구항 1에 따른 단자대를 상부에 올려서 커버 형태로 막아 조립되는 본체와 상기 본체를 실습 테이블인 프로파일 판의 슬롯 홈에 고정시켜 삽입하는 삽입 고정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 컨트롤 박스.

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