KR101495912B1 - 범용 직렬 버스 표준 인터페이스 접속부 - Google Patents

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Abstract

소비자 장치 인터페이스 조립체는 종래의 USB 암형 쉬라우드와 결합하도록 작동 가능한 수형 오버 몰드 어댑터를 이용한다. 잠금 클립은 오버 몰드와 암형 어댑터 사이의 잠금 결합을 제공하도록 수형 오버 몰드와 결합된다. 오버 몰드는 범용이어서 소비자 장치 인터페이스의 호스트가 조립체에 사용될 수 있게 해준다.
소비자 장치 인터페이스, USB, 오버 몰드, 잠금 클립,

Description

범용 직렬 버스 표준 인터페이스 접속부 {UNIVERSAL SERIAL BUS STANDARD INTERFACE CONNECTIONS}
본 발명은 조립체 어댑터 장치에 관한 것이며, 좀 더 상세하게는 소비자 장치와 기계의 전기 인터페이스나 기타 시스템 간의 접속을 돕는 USB 인터페이스 커넥터에 관한 것이다.
최근, 시장에서는 대부분의 소비자 응용 분야에서 흔하지 않은 인터페이스 접속을 채용하는 소비자 장치가 개발되었다. 예를 들어, 아이팟(iPod®) 등의 출현으로, 방송을 위해 디지털 미디어가 시스템에 업로드될 수 있도록 차량 등의 시스템에 접속을 제공할 필요가 생겼다. 이러한 다양한 소비자 장치는 컴퓨터와 인터페이스 접속하기 위한 범용 직렬 버스(USB), RCA 입력, 잭 등의 다양한 어댑터를 가진다. USB 표준 인터페이스 접속과 USB Mini-B 어댑터는 소비자 산업에서는 일반적인 인터페이스 형태이지만, 다른 산업 분야에는 그렇지 않다.
다양한 미디어 장치가 산업용 장치, 기계, 비행기, 열차 및 기타 수송 매체와 인터페이스 접속될 필요가 생겨났다. USB 인증 표준으로 정의되어 사용되는 종래의 USB 표준 인터페이스 접속은 일반 대중이 종래의 소비자 전자 제품 사용시에 적용되는 허용 가능한 특징을 제공한다. 산업 조립체 플랜트(IAP - industrial assembly plant)의 공지된 제조 및 사용 환경과 호환 가능한 접속 패키지를 생성할 목적으로 인터페이스 상세 표준을 선택해 패키지화하는 것은 현재 허용되는 USB 구성이 제공할 수 있는 것 이상으로 개선된 물리적으로 강성이며 향상된 정합 인덱싱 제어를 제공할 것을 요구한다. 또한, IAP 제조 호환성은 특히 USB에 대해서 SAE/USCAR-30에 정의된 정합 보유력과 잘못된 플러그 연결에 대한 저항력의 증가에 부합하는 추가적인 특징부를 요구한다. 이러한 추가된 특징부는 그 정의 그대로 SAE/SUCAR-30에 의한 정합 표준에 통합된 장치의 상세와 상호 작용할 것이다.
종래의 USB 인터페이스 커넥터는 산업 환경의 사용에 있어 적절한 결합 해제 최소 조건에 부합하지 않는다. 따라서, USB 어댑터는 그 암형 대응부로부터 결합해제될 수 있으므로 이는 적절하지 않다.
본 발명의 추가로 적용할 수 있는 영역은 본원에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 정신과 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백할 것이므로 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명과 특정한 예시는 오직 설명을 위한 것임을 알아야 한다.
PC 보드에 장착될 플랜지 및 하우징을 구비한 암형 쉬라우드를 가지는 소비자 장치 인터페이스 조립체가 개시되어 있다. 하우징은 인덱싱 특징부, 하우징과 일체형인 경사부, 및 한 쌍의 슬롯을 가진다. 조립체는 암형 쉬라우드 내에 수용되도록 구성된 오버 몰드를 포함하며, 오버 몰드는 암형 쉬라우드의 한 쌍의 슬롯 내에 끼워 맞춰지는 한 쌍의 아암을 구비한 본체를 가지며, 본체는 탭을 더 가진다. 오버 몰드 내에 위치된 커넥터는 케이블과 본체를 포함한다. 조립체는 오버 몰드를 수용하도록 구성된 금속 잠금 쉘을 더 포함하며, 쉘은 오버 몰드의 아암을 수용하는 돌출부를 가지며, 상호 체결 탭부는 조립체를 함께 고정시키기 위해 암형 쉬라우드의 경사부와 정합한다.
소비자 장치의 다른 실시예는 본체를 가지는 커넥터, 본체에 고정된 케이블, 및 본체로부터 연장된 소비자 인터페이스를 포함한다. 장치는 커넥터부와 잠금 부재를 가지는 잠금 클립을 더 포함하며, 커넥터부는 커넥터의 본체와 결합한다. 장치는 플라스틱으로 제조된 오버 몰드를 더 포함하며, 오버 몰드는 상기 커넥터의 본체를 둘러싸고 잠금 클립과 커넥터를 서로 고정시킨다.
다른 실시예에서, 소비자 장치 인터페이스 조립체는 본체 및 본체로부터 연장된 소비자 인터페이스를 가지는 커넥터, 커넥터에 고정된 금속 잠금 클립, 금속 잠금 클립과 일체인 오버 몰드를 포함하며, 오버 몰드는 커넥터를 둘러싸고, 커넥터와 클립은 전도성 경로를 형성한다.
부품들의 빠르고 정밀한 조립이 향상되고, 구성 부품에 대해서 견고한 접속이 제공되며, 쉘(26)을 외부 노이즈로부터 보호하여 리셉터클(12)에 대한 깨끗한 신호 입력을 향상시켜주는 효과가 있다.
소비자 장치 인터페이스 조립체는 커넥터, 잠금 클립, 오버 몰드(over-mold)를 가진다. 커넥터는 본체, 및 본체로부터 연장된 소비자 인터페이스를 가진다. 잠금 클립은 커넥터에 고정되어, 커넥가 결합되는 대응 구성 요소로부터 조립 해제되는 것을 방지한다. 오버 몰드는 커넥터의 본체를 둘러싸고, 대응 인터페이스 구성 요소에 의해 수용되는 물리적으로 강성인 구성 요소를 제공한다.
도1을 참고하면, 소비자 장치 인터페이스 조립체(10)가 USB Mini-B 리셉터클 커넥터(12), 오버 몰드(14) 및 잠금 쉘(16)을 가지는 것으로 도시되었다. 오버 몰 드(14)는 서로 일체형인 케이블 조립체(18)와 본체(20)를 포함한다. 리셉터클(12)은 도시된 USB 타입일 필요는 없으며, PC 보드에 접속을 제공할 수 있는 다양한 암형 커넥터 시스템일 수 있음을 알 것이다.
케이블 조립체(18)는 케이블(22), 와이어 변형 완화부(24), 플라스틱으로 만들어진 쉘(26)을 갖는 커넥터(25), 및 소비자 장치 인터페이스(28; 도5 참조)를 가진다. 도시된 소비자 장치 인터페이스(28)는 USB Mini-B 리셉터클(12) 내에 수용되는 대응 암형 커넥터(30)와 정합하는 USB Mini-B 수형 커넥터이다. 소비자 장치 인터페이스(28)는 USB Mini-B, USB 표준 및 3.5 밀리리터 음향/영상 플러그를 포함하는 소비자 인터페이스 장치 구성일 수 있지만, 이에 제한되지 않음을 알 것이다. 그러므로, 오버 몰드(14)는 다양한 유형의 케이블 또는 커넥터 조립체(18)를 수용할 수 있으면서도 표준 리셉터클(12)과 정합될 수 있는 범용이다. 마찬가지로, 리셉터클(12)은 도시된 바와 같이 USB Mini-B 리셉터클 이외의 구성일 수 있다. 예를 들어, 암형 커넥터(30)는 대응 수형 인터페이스 구성 요소(28)와 정합 가능하게 해주는 USB 표준, 또는 A/V 잭, 또는 기타 암형 커넥터 구성일 수 있다.
범용 수형 오버 몰드 커넥터(14)는 축방향으로 연장되어 서로 이격된 한 쌍의 상향 연장된 아암(32)을 구비한 본체(20)를 가진다. 편평부(34)는 아암(32)의 상부 아래로 만입되어 잠금 쉘(16)의 일부를 수용하기 위한 공동을 제공한다. 일 실시예에서, 탭(36)이 본체(20)의 후방 모서리에 위치되어 본체의 일부로 형성되며, 잠금 쉘(16)의 개구(38)와 결합하도록 작동할 수 있다. 이러한 결합 작동으로 인해 오버 몰드(14)와 잠금 쉘(16)이 서로 견고하게 결합될 수 있다. 도4를 참고 하면, 범용 오버 몰드(14)는 모따기부(42)와 축방향으로 연장된 완화부 또는 모서리(44)를 포함하는 자체 인덱싱 특징부(40)를 본체(20)의 하나의 모서리에 가진다. 이러한 자체 인덱싱 특징부(40)는 도1에 도시된 리셉터클(12)의 대응 구성과 대응한다. 특히, 리셉터클(12)은 수형 오버 몰드(14) 내에 성형된 대응 구성과 결합된 모따기부(46)와 립부(48)를 가진다. 오버 몰드는 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 인해 부품들의 빠르고 정밀한 조립이 향상된다.
도1에 도시된 리셉터클(12)을 계속 참조해보면, 하우징(50)은 플랜지(52)를 위한 대응 PC 보드 장착 부재를 구비한다. 리셉터클(12)은 플라스틱으로 제조되는 것이 바람직하고, 종래의 수단에 의해 PC 보드(54; 도2 참조)에 고정된다. 하우징(50)은 수직 측벽(56), 베이스(58), 인덱싱 특징부(60), 상부(62)를 가진다. 암형 커넥터(30)는 리셉터클(12) 내에 위치되어 종래의 방법을 통해 PC 보드(54)에 고정된다. 상부(62)는 축방향으로 연장된 한 쌍의 슬롯(64)을 가지며, 오버 몰드 수형 대응부(14)로부터 아암(32)을 수용하도록 작동할 수 있다. 수형 오버 몰드(14)는 전술된 하우징 구성 요소(50)에 의해 형성된 공동(66) 내에 활주 가능하게 수용되도록 구성된다. 경사부(68)는 만입된 영역(70) 내의 상부(62)에 구비된다. 경사부(68)는 잠금 쉘(16)의 일부인 상호 체결 탭(72)과 결합하기 위한 것이다. 상호 체결 탭(72)은 경사부(68) 전체를 수용하기에 충분히 큰 개구(74)를 가지고 있어서, 결합되었을 때 잠금 쉘(16)과 리셉터클(12)이 서로 일시적으로 견고하게 고정될 수 있도록 해준다. 상호 체결 탭(72)은 경사부(68)와 결합되는 돌출부(76)를 더 포함하며, 만입된 영역(70) 내에 수용되어 상향으로 연장된 벽(80)을 따라 미끄러지는 한 쌍의 상향 연장 플랜지(78)를 더 포함한다. 이러한 구성으로 인해 추가적인 인덱싱 제어뿐만 아니라, 리셉터클(12)과 잠금 쉘(16) 사이의 능동 결합이 제공된다.
잠금 쉘(16)은 오버 몰드 본체(20)의 경사부분(84) 상에 수용되도록 구성된 상향 연장 아암(82)을 더 포함한다. 쉬라우드(86)는 와이어 응력 완화부(24) 주변으로 연장된다. 경사부(88)는 잠금 쉘(16) 중 어느 한 측면 또는 양 측면에 위치되어, 오버 몰드(14)의 탭(36)을 수용하도록 작동한다. 개구(38)는 탭(36)을 수용하기에 충분히 확장되어 탭(36)의 전방 엣지가 경사부(88)의 후방 벽과 결합할 수 있도록 해준다.
도2를 참고하면, 인터페이스 조립체(10)는 잠금 쉘(16)이 잠금 배열로 결합된 상태인 리셉터클(12)과 수형 오버 몰드(14)를 가지는 것으로 도시되었다. 상호 체결 탭(72)은 경사부(68)와 결합되어 구성 요소들을 서로 견고하게 결합시키는 것으로 도시되었다. 이러한 구성으로 인해 구성 부품에 대해서 견고한 접속이 제공된다.
도3의 측 단면도에는 리셉터클(12) 내에 결합된 수형 오버 몰드 커넥터(14)가 도시되었다. USB Mini-B 리셉터클 구성이 도시되었지만, 본 발명에서 다른 인터페이스 어댑터 구성도 고려될 수 있음을 알 것이다. 상호 체결 탭(72)은 경사부(62)와 결합되어 구성 요소들을 서로 견고히 결합시키는 것으로 도시되었다. 만약 소비자가 리셉터클(12)로부터 수형 오버 몰드 커넥터부(14)를 결합 해제시키길 원한다면, 돌출부(76)를 들어올려 개구(74)가 경사부(62)로부터 결합 해제될 수 있 다. 이로써, 구성 요소들은 자유로우며 조립이 해제될 수 있다.
도4를 참고하면, 다른 실시예의 조립체(90)가 도1에 도시된 것과 동일한 구성 요소를 많이 갖는 것으로 도시되었다. 그러나, 다른 조립체(90)는 오버 몰드(14)와 일체로 성형된 일체형 잠금 클립(92)을 가진다. 그러므로, 도1에 도시된 별도의 잠금 쉘(16)은 다른 실시예의 장치에서 사용되지 않는다. 대신에, 잠금 클립(92)이 사용된다. 잠금 클립(92)은 쉘(26)의 대응 원뿔형 부분(98)과 결합되는 한 쌍의 하향 연장 아암을 갖는 커넥터부(94)를 가진다. 잠금 클립(92)은 자체적으로 경사부(102)와 개구(104)와 함께 상호 체결 탭부(100)를 더 가진다. 잠금 클립(92)은 금속과 플라스틱을 포함하여 다양한 재료로 제조될 수 있다. 조립체를 도와서 접지시키기 위해, 잠금 클립은 바람직하게 금속으로 제조되어 접지 효과 및 필터링 효과를 향상시키기 위해 쉘(26)의 주연부 주변에 위치된 금속 쉬라우드(106)와 결합된다. 금속 쉬라우드(106)는 필터로서 역할을 하며, 쉘(26)을 외부 노이즈로부터 보호하여 리셉터클(12)에 대한 깨끗한 신호 입력을 향상시켜준다.
커넥터(25)의 쉘(26)은 플라스틱으로 제조되며 Mini-B 장지 인터페이스(28)를 구비하고, 잠금 클립(92)은 아암(96)이 외형부(98)와 결합될 때 하향으로 위치하여 쉘(26)에 고정된다. 이로써 본체(20)를 위한 오버 몰드 재료가 기타 수단을 통해 주입 또는 적용되어 쉘(26)과 잠금 클립(92) 주변에 유입될 준비가 되었다. 그 결과 도4에 도시된 범용 오버 몰드 조립체(90)가 된다. 이로 인해, 잠금 클립부(108)가 오버 몰드의 본체(20) 외측으로 연장되어 강성의 단일 구성 요소가 된다. 잠금 클립(92)은 견고히 고정되며, 이제 오버 몰드 본체(20)의 일부는 본체와 결합된 소비자 인터페이스(28)와 본체로부터 연장된 케이블(22)을 가진다. 조립체는 리셉터클(12) 내에 삽입될 준비가 되었다.
도6은 도4의 다른 실시예에서 6-6 선을 취한 측 단면도를 도시한다. 여기서 잠금 클립(92)은 일체형으로 성형되거나, 오버 몰드의 본체(20) 내에 위치된 것으로 도시되었다. 따라서, 잠금 클립부(108)는 단일형이므로 VAP에 사용하기에 튼튼한 강성의 조립체를 형성한다. 와이어(104)는 쉘(26)을 통해 연장되어 인터페이스(28)를 케이블(22)에 접속시키는 것으로 도시되었다.
전술된 기재는 설명을 위함이지 제한하고자하는 의도는 아닌 것으로 이해되어야 한다. 전술된 예시 외의 다른 많은 방법 또는 적용은 전술된 상세한 설명을 통해 당업자에게 명확할 것이다. 본 발명의 범위는 전술된 설명을 참고로 판단되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 포함되는 균등 범위 전체와 함께 청구 범위를 참고로 판단되어야 한다. 전술된 기술에 있어서 장래에 개선점이 발생될 수 있으며, 개시된 시스템 및 방법은 그러한 장래의 예시에 통합될 것임이 예상 및 의도된다. 결국, 본 발명은 변경 및 변화가 가능하며 첨부된 청구 범위에 의해서만 제한되는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예가 특별히 도시 및 설명되었지만, 이는 최선의 방식을 단순히 설명한 것 뿐이다. 청구 범위에 기재된 정신 및 범위 내에서 청구 범위를 실행하는데 있어 본원에 기재된 실시예에 대한 다양한 대안이 채용될 수 있음을 이해해야 한다. 하기 청구 범위는 본 발명의 범위를 한정하며, 이러한 청구 범위와 균등 범위의 범위 내에서의 방법 및 장치를 포함하는 의도를 가진다. 본 발명의 기재는 본원에 기재된 요소들의 모든 신규하고 비자명한 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 청구 범위는 이러한 요소들의 신규하고 비자명한 조합에 대해서 본 응용 분야 또는 다른 응용 분야에서 제시될 수 있다. 또한, 전술된 실시예는 설명을 위한 것이며, 어떠한 단일의 특징부 또는 요소도 본 응용 분야 또는 다른 응용 분야에서 청구될 수 있는 모든 가능한 조합에 필수적인 것은 아니다.
청구 범위에 사용된 용어는 별다른 설명이 없는 한 당업자가 이해할 수 있는 가장 넓은 적절한 구성 및 통상적인 의미를 부여하는 의도를 갖는다. 특히, 단수를 나타내는 용어 "하나(a)" "그(the)" "상기(said)" 등은 청구 범위에 특별히 명확하게 한정되어 있지 않은 한 하나 또는 그 이상의 지시된 요소를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명에 따른 수형 인터페이스와 그와 결합되는 암형 리셉터클 쉬라우드의 분해 조립도.
도2는 일 실시예를 따라서 쉬라우드가 PC 보드에 고정되어 접속된 위치를 도시하는 도1의 조립도.
도3은 일 실시예를 따라 암형 USB 쉬라우드 내에 위치된 USB 수형 어댑터를 도시하는 도2의 3-3 선을 따라 취한 측단면도.
도4는 일 실시예를 따라 오버 몰드와 일체형인 잠금 클립을 가지는 USB 미니 리셉터클의 다른 실시예에 대한 사시도.
도5는 일 실시예를 따라 본체를 가지는 USB 케이블을 도시하는 사시도로서, 잠금 클립이 본체로부터 떨어져 있고, 오버 몰드는 도시되어 있지 않은 도4의 실시예에 대한 사시도.
도6은 일 실시예를 따라 오버 몰드에 대한 일체형 잠금 클립과 커넥터를 도시하는 도4의 6-6 선을 따라 취한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 소비자 장치 인터페이스 조립체
12 : USB Mini-B 리셉터클 커넥터
14 : 오버 몰드
16 : 잠금 쉘
18 : 케이블 조립체
20 : 본체
22 : 케이블
24 : 와이어 변형 완화부
25 : 커넥터
26 : 쉘
28 : 소비자 장치 인터페이스
30 : 암형 커넥터
32 : 아암
34 : 편평부

Claims (25)

  1. 인쇄 회로 기판에 장착될 플랜지와 하우징을 가지는 암형 쉬라우드로서, 하우징은 하우징과 일체형인 경사부 및 인덱싱 특징부를 가지며, 하우징은 측면이 개방된 한 쌍의 직립 슬롯을 경사부의 양 옆에 더 가지는, 암형 쉬라우드와,
    상기 암형 쉬라우드 내에 수용되도록 구성되며, 측방향으로 수용되어 암형 쉬라우드의 한 쌍의 직립 슬롯 내에 끼워 맞춰지는 한 쌍의 직립 아암과 탭을 가지는 오버 몰드 본체를 포함하는 오버 몰드와,
    오버 몰드 내에 위치되며, 케이블과 커넥터 본체를 가지는 커넥터와,
    상기 오버 몰드를 수용하도록 구성되며, 오버 몰드의 한 쌍의 직립 아암을 수용하는 돌출부와, 상기 한 쌍의 직립 아암 사이의 암형 쉬라우드의 경사부와 정합하여 조립체를 서로 고정시키는 상호 체결 탭부를 가지는 금속 잠금 쉘을 포함하는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 금속 잠금 쉘과 오버 몰드는 일체형인 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 금속 잠금 쉘은 전도성 재료로 제조되는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 커넥터 본체는 전도성 재료로 제조된 금속 케이싱을 가지는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 금속 잠금 쉘은 오버 몰드와 금속 잠금 쉘을 함께 잠그기 위해 오버 몰드 본체 상에 있는 탭을 수용하도록 작동될 수 있는 개구를 더 가지는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 금속 잠금 쉘은 케이블을 감싸는 쉬라우드를 더 가지는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  7. 제1항에 있어서, 커넥터는 a) USB 인터페이스, b) RCA 입력, c) A/V 잭 중 적어도 하나의 유형인 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  8. 제1항에 있어서, 암형 쉬라우드의 인덱싱 특징부는 암형 쉬라우드의 하우징의 모서리 상에 모따기부를 포함하고, 상기 모따기부는 오버 몰드 본체의 대응 모따기부와 정합하는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  9. 제1항에 있어서, 암형 쉬라우드의 인덱싱 특징부는 하우징의 내면 상의 립부를 포함하는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 오버 몰드 본체는 쉬라우드와 오버 몰드를 정렬시키도록 립부와 결합되는 사각형 모서리를 포함하는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
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  12. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 본체는 상기 오버 몰드 내에 형성되는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  13. 제1항에 있어서, 금속 잠금 쉘과 암형 쉬라우드는 인쇄 회로 기판에 대한 전도성 경로를 형성하는 소비자 장치 인터페이스 조립체.
  14. 제1항에 있어서, 커넥터는 USB Mini 구성인 소비자 장치 인터페이스 조립체.
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