KR101504873B1 - 검사용 동축 커넥터 - Google Patents

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KR101504873B1
KR101504873B1 KR20140105011A KR20140105011A KR101504873B1 KR 101504873 B1 KR101504873 B1 KR 101504873B1 KR 20140105011 A KR20140105011 A KR 20140105011A KR 20140105011 A KR20140105011 A KR 20140105011A KR 101504873 B1 KR101504873 B1 KR 101504873B1
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coaxial cable
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pin
upper housing
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백승철
구황섭
김현제
정희석
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주식회사 기가레인
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Abstract

본 발명은 검사대상물과의 정렬기능이 향상된 검사용 동축 커넥터에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 검사용 동축 커넥터는 동축 케이블의 선단에 연결되며, 검사 대상물에 착탈되는 동축 커넥터로서, 검사 대상물의 상부에 배치되어 상하방향으로 연통되고, 외력에 의해 축방향으로 가압되는 가압 유닛과; 상기 가압 유닛의 내부에 삽입되어 상기 가압 유닛의 가압동작에 연동하여 축방향으로 가압되고, 후단부가 상기 동축 케이블의 선단에 연결되며, 선단부가 상기 가압 유닛의 선단부를 관통하여 검사 대상물에 착탈되는 프로브 유닛을 포함하고, 상기 프로브 유닛은 상기 가압 유닛의 내부에서 중심축선 상에 배치되되, 상기 프로브 유닛과 가압 유닛 사이에 이격공간이 형성되어 상기 프로브 유닛이 상기 가압 유닛의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 것을 특징으로 한다.

Description

검사용 동축 커넥터{COAXIAL CONNECTOR FOR INSPECTION}
본 발명은 검사용 동축 커넥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 검사대상물과의 정렬기능이 향상된 검사용 동축 커넥터에 관한 것이다.
동축케이블은 케이블 중심에 놓인 내부도체, 이를 둘러싸는 절연물질, 외부도체 그리고 최 외각의 외부피복로 이루어져 있으며, 중심의 내부도체를 동심원의 축으로 하는 구조를 가진다. 이러한 동심원구조에 의해서 일반적인 전선에 비하여 전기적인 간섭을 적게 받으면서 신호를 전송할 수 있다.
이러한 동축케이블은 각종 테스트 장치나 정밀 전자장치에 전기적인 신호를 안전하고 신뢰성 있게 전달할 수 있어 많이 이용되고 있으며, 따라서, 동축케이블을 검사대상이 되는 장치의 접속부, 예를 들어 RF 스위치에 안정하게 접속시키는 커넥터가 요구된다.
이러한 커넥터는 여러 방식으로 개발되어 다양한 종류의 커넥터들이 사용되고 있다.
일반적인 동축 커넥터의 구성 및 연결관계에 대해서는 "동축 프로브(미국 등록특허 제8,641,446호; 특허문헌 1)", "커넥터 구조(미국 등록특허 제6,146,168호; 특허문헌 2)" 등에서 구체적으로 공지되어 있다.
하지만, 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 동축 커넥터가 검사대상물과 정렬이 정확하게 이루어지지 않은 상태에서는 서로 결합되지 않는 문제가 있었고, 특히 동축 커넥터와 검사대상물이 정렬되지 않은 상태에서 무리하게 결합을 시도하는 경우에 동축 커넥터의 핀이나 그라운드와 검사대상물의 접속부가 손상되는 문제점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
미국 등록특허 제8,641,446호 (2014. 02. 04) 미국 등록특허 제6,146,168호 (2000. 11. 14)
본 발명은 동축 케이블에 연결되는 커넥터가 검사 대상물과 정렬이 정확하게 이루어지지 않아도 신호핀 및 그라운드핀을 검사 대상물에 정확하게 연결할 수 있는 검사용 동축 커넥터를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 검사용 동축 커넥터는 동축 케이블의 선단에 연결되며, 검사 대상물에 착탈되는 동축 커넥터로서, 검사 대상물의 상부에 배치되어 상하방향으로 연통되고, 외력에 의해 축방향으로 가압되는 가압 유닛과; 상기 가압 유닛의 내부에 삽입되어 상기 가압 유닛의 가압동작에 연동하여 축방향으로 가압되고, 후단부가 상기 동축 케이블의 선단에 연결되며, 선단부가 상기 가압 유닛의 선단부를 관통하여 검사 대상물에 착탈되는 프로브 유닛을 포함하고, 상기 프로브 유닛은 상기 가압 유닛의 내부에서 중심축선 상에 배치되되, 상기 프로브 유닛과 가압 유닛 사이에 이격공간이 형성되어 상기 프로브 유닛이 상기 가압 유닛의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 것을 특징으로 한다.
상기 가압 유닛은 외력에 의해 가압되는 가압체와; 원통형상으로 구비되어 상기 가압체에 후단부가 고정되는 상부 하우징과; 상기 상부 하우징과 연통되도록 상기 상부 하우징의 하부에 연결되는 하부 하우징을 포함하고, 상기 프로브 유닛은 상기 동축 케이블의 선단에 연결되어 동축 케이블의 외부도체에 접촉하고, 양단이 축방향으로 연통되는 도전성 바디와; 상기 바디의 내부에 삽입되되 상기 동축 케이블의 내부도체에 전기적으로 연결되고, 해당 선단부가 상기 바디의 선단부로 돌출되도록 배치되는 도전성 신호핀과; 상기 바디의 내부에 삽입되어 상기 신호핀을 둘러싸는 유전체와; 상기 하부 하우징의 내부에 삽입되되 상기 바디과 전기적으로 연결되고, 상기 바디의 선단영역을 둘러싸며, 해당 선단부가 상기 하부 하우징의 선단부로 돌출되도록 배치되는 도전성 그라운드핀을 포함한다.
상기 프로브 유닛의 바디는 상기 동축 케이블의 선단에 연결되어 동축 케이블의 외부도체에 접촉하고, 양단이 축방향으로 연통되는 제 1 바디와; 상기 제 1 바디와 연통되도록 상기 제 1 바디의 하부에 연결되는 제 2 바디를 포함하고, 상기 상부 하우징의 내부에는 후단부가 상기 동축 케이블의 내부도체에 직접 연결되고, 선단부가 상기 유전체의 후단을 통하여 내부로 인입되는 연결도체가 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 신호핀과 연결도체 사이에는 제 1 스프링이 개재되고, 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이에는 제 2 스프링이 개재되며, 상기 그라운드핀과 제2 바디 사이에는 제 3 스프링이 개재되어 상기 신호핀, 제 2 바디 및 그라운드핀이 각각 선단방향으로 누르는 힘이 작용하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 하우징의 내주면에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 1 경사부가 형성되고, 상기 하부 하우징의 내주면에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 2 경사부가 형성되며, 상기 제 1 바디의 외주면에는 상기 제 1 경사부에 대면되는 제 1 슬립부가 형성되고, 상기 그라운드핀의 외주면에는 상기 제 2 경사부에 대면되는 제 2 슬립부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 그라운드핀의 내경은 상기 제 2 바디의 선단영역 외경보다 크게 형성되어 상기 그라운드핀과 제 2 바디 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 제 2 바디가 상기 그라운드핀의 내부에서 상기 그라운드핀과 제 2 바디 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 바디의 후단영역 외경은 상기 상부 하우징의 내경보다 작게 형성되어 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 제 2 바디가 상기 상부 하우징의 내부에서 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 것을 특징으로 한다.
상기 그라운드핀의 외경은 상기 하부 하우징의 내경보다 작게 형성되어 상기 상기 그라운드핀과 하부 하우징 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 그라운드핀이 상기 하부 하우징의 내부에서 상기 그라운드핀과 하부 하우징 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 것을 특징으로 한다.
상기 그라운드핀의 선단은 상기 제 2 바디의 선단이 지지되도록 중심방향으로 절곡되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호핀 및 그라운드핀을 상부 하우징 및 하부 하우징 내에서 편심이동 및 틸팅동작 할 수 있도록 배치하여 커넥터와 검사 대상물이 정확하게 정렬되지 않더라도 정확하게 연결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 신호핀 및 그라운드핀이 상부 하우징 및 하부 하우징 내에서 어느 정도 자유롭게 움직이면서 검사 대상물에 연결됨에 따라 커넥터 및 검사 대상물이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터를 보여주는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 정상적으로 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이며,
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 정상적으로 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이고
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 편심 이동하여 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이며,
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 편심 이동되면서 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 틸팅되어 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이며,
도 7a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 틸팅되면서 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터는 동축 케이블의 선단에 연결되어서 검사 대상물의 접속부에 결합 또는 분리되는 커넥터로서, 본 발명에서는 검사 대상물의 접속부로 RF 스위치를 예로 하여 설명한다. 물론 본 발명에 따른 동축 커넥터는 RF 스위치의 검사에 한정되지 않고, 동축 케이블이 연결되는 다양한 종류의 접속부를 갖는 대상물에 적용될 수 있을 것이다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터를 보여주는 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 검사용 동축 커넥터는 크게 외력에 의해 축방향으로 가압되는 가압 유닛과; 후단부가 동축 케이블(10)에 연결되면서 선단부가 RF 스위치(20)에 탈착되도록 상기 가압 유닛의 내부에 삽입되어 상기 가압 유닛의 가압동작에 연동하여 축방향으로 가압되면서 편심이동 및 틸팅동작 되는 프로브 유닛을 포함한다. 이때 상기 프로브 유닛의 편심이동 및 틸팅동작은 상기 프로브 유닛과 가압 유닛 사이에 이격공간을 형성함에 따라 이격공간 만큼의 편심이동 및 틸팅동작이 자유롭게 이루어지는 것이다.
상기 가압 유닛은 상기 프로브 유닛이 설치되어 외력, 예를 들어 작업자 또는 별도의 가압장치에 의해서 축방향으로 가압되는 유닛으로서, 작업자 또는 별도의 가압장치에 의해 가압되는 가압체(130)와, 상기 가압체(130)에 일체로 연결되면서 축방향으로 양단이 연통되는 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)을 포함한다.
상기 가압체(130)는 축방향으로 소정의 두께를 갖는 판 형상으로 구비되고, 상기 상부 하우징(110)이 상기 가압체(130)의 중심영역을 관통하여 그 후단부가 고정된다.
상기 상부 하우징(110)은 원통 형상으로 구비되어 상기 가압체(130)에 후단부가 고정된다.
이때 상기 상부 하우징(110)의 후단부 내주면에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 1 경사부(111)가 형성된다. 그리고, 상기 상부 하우징(110)의 내주면은 상기 제 1 경사부(111)의 하부에서 중간지점까지 내경이 일정하게 형성되고, 중간지점부터 선단부까지는 상기 하부 하우징(120)과의 결합을 위하여 그 상부의 내경보다 조금 크게 형성된다.
그리고, 상기 하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)과 연통되도록 원통 형상으로 구비되어 상기 상부 하우징(110)의 하부에 연결된다. 이때, 상기 상부 하우징(110)의 선단부가 상기 하부 하우징(120)의 후단부 외주면을 둘러싸면서 연결된다. 예를 들어 도 1에 도시된 바와 같이 하부 하우징(120)의 후단부 외경을 상기 상부 하우징(110)의 선단부 내경에 대응되도록 형성하여 하부 하우징(120)의 후단부를 상부 하우징(110)의 후단부로 인입시키는 것이다.
한편, 상기 하부 하우징(120)의 내주면 중간영역에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 2 경사부(121)가 형성된다. 그래서, 상기 하부 하우징(120)의 내주면은 상기 제 2 경사부(121)를 기준으로 그 하부영역이 상부영역보다 내경이 작게 형성된다.
또한, 상기 하부 하우징(120)의 하단에는 상기 프로브 유닛이 관통되는 관통공(122)이 형성된다. 특히, 상기 관통공(122)의 직경은 상기 프로브 유닛의 원활한 축방향 이동을 위하여 프로브 유닛을 구성하는 그라운드핀(260)의 직경보다는 조금 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이때 상기 하부 하우징(120)의 내주면 중 상기 제 2 경사부(121)를 기준으로 그 하부영역은 상기 관통공(122)의 직경과 동일한 직경으로 일정하게 형성된다.
상기 프로브 유닛은 상기 가압 유닛에 삽입되어 동축 케이블(10)과 연결되면서 RF 스위치(20)에 연결 또는 분리되는 유닛으로서, 상기 가압 유닛의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 된다. 이를 위하여 상기 프로브 유닛은 바디(210, 220), 신호핀(240), 유전체(250) 및 그라운드핀(260)을 포함한다.
바디(210, 220)는 동축 케이블(10)에 연결되면서 그 내부에 상기 신호핀(240) 및 유전체(250)가 설치되는 수단으로, 축방향으로 양단이 연통되도록 원통형으로 형성된다. 상기 바디(210, 220)는 제조 및 조립의 편의를 위하여 제 1 바디(210)와 제 2 바디(220)로 구분하여 제작된다.
이때 상기 제 1 바디(210)는 원통 형상으로 구비되어 개구된 후단부를 통하여 동축 케이블(10)이 인입되어 연결되면서 외부도체(미도시)에 접촉된다. 그리고, 상기 제 2 바디(220)는 제 1 바디(210)와 연통되도록 원통 형상으로 구비되어 상기 제 1 바디(210)의 하부에 연결된다.
상기 제 1 바디(210)의 선단부 외주면에는 상기 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에 대면되는 제 1 슬립부(211)가 형성된다. 이때 제 1 슬립부(211)는 상기 제 1 경사부(111)와 대응되는 경사면을 의미한다.
상기 제 2 바디(220)는 해당 후단부가 상기 제 1 바디(210)의 선단부로 인입되면서 일체로 연결된다.
특히, 상기 제 2 바디(220)의 외주면은 중간지점의 외경이 다른 영역보다 크게 형성되는데, 상기 제 2 바디(220)의 중간지점 외경은 상기 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에서 내경이 커지는 중간지점까지의 내경보다는 크고, 상기 상부 하우징(110)의 중간지점에서 선단부까지의 내경보다는 작게 형성된다.
그리고, 상기 제 2 바디(220)의 후단에서 상기 중간지점까지의 외경은 상기 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에서 내경이 커지는 중간지점까지의 내경보다 작게 형성된다. 그래서 상기 상부 하우징(110)과 제 2 바디(220) 사이에 이격공간이 형성됨에 따라 상기 제 2 바디(220)가 상부 하우징(110)의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 공간이 형성된다.
또한, 상기 제 2 바디(220)의 상기 중간지점에서 선단까지의 외경은 상기 하부 하우징(120)에 형성된 관통공(122)의 내경보다 작게 형성된다. 이때 상기 제 2 바디(220)의 상기 중간지점에서 선단까지의 외경은 그 둘레에 설치되는 그라운드핀(260)의 두께까지 감안하여 작게 형성된다.
한편, 상기 제 1 바디(210) 및 제 2 바디(220)는 동축 케이블(10)의 외부도체에 전기적으로 접촉되어 접지역할을 수행하기 위하여 도전성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어 본 실시예에서는 상기 제 1 바디(210) 및 제 2 바디(220)를 황동으로 제조한다.
신호핀(240)은 동축 케이블(10)의 내부도체(11)에 전기적으로 접촉되어 RF 스위치(20)의 전극에 접촉하는 수단으로서, 상기 바디(210, 220)에 삽입되어 해당 후단부가 동축 케이블(10)의 내부도체(11)에 연결되고, 선단부는 상기 제 2 바디(220)를 관통하면서 상기 하부 하우징(120)의 관통공(122)을 관통하여 상기 하부 하우징(120)의 외부로 돌출되도록 구비된다. 예를 들어 상기 신호핀(240)은 축방향으로 길게 형성되는 핀(pin) 형상으로 구비된다.
한편, 상기 신호핀(240)은 축방향으로 소정 거리만큼 이동하면서 항상 신호핀(240)의 선단방향으로 누르는 힘이 작용되도록 해당 후단부가 제 1 스프링(270a)에 의해 지지된다. 이때 상기 제 1 스프링(270a)은 어느 정도 압축된 상태를 항상 유지하도록 배치되어 상기 제 1 스프링(270a)의 탄성력에 의해 상기 신호핀(240)은 후단 방향으로 이동되더라도 항상 선단방향으로 누르는 힘이 작용된다.
그리고, 상기 신호핀(240)을 제 1 스프링(270a)에 의해 지지하면서 동축 케이블(10)의 내부도체(11)에 전기적으로 접촉하기 위하여 상기 상부 하우징(110)의 내부에는 연결도체(230)가 배치된다.
상기 연결도체(230)는 동축 케이블(10)의 내부도체(11)와 신호핀(240)을 전기적으로 연결하는 수단으로서, 후단부가 상기 동축 케이블(10)의 내부도체(11)에 직접 연결되고, 선단부는 개구되어 상기 제 1 스프링(270a)이 삽입되면서 신호핀(240)의 후단부가 인입되어 지지된다. 그래서, 상기 제 1 스프링의 후단이 상기 연결도체에 지지되고, 제 1 스프링(270a)의 선단이 상기 신호핀(240)의 후단영역에 지지되면서 상기 제 1 스프링(270a)이 동작되는 공간을 제한된다.
특히, 상기 동축 케이블(10)의 내부도체(11)와 신호핀(240)을 전기적으로 연결하기 위하여 상기 신호핀(240)의 후단영역은 소정 부분(예를 들어 "스토핑부"라고 지칭할 수 있음)의 직경을 크게 형성하여 상기 연결도체(230) 선단의 내주면에 접촉되도록 한다.
상기 신호핀(240) 및 연결도체(230)는 전도성 재료로 형성된다. 예를 들어 본 실시예에서는 황동 또는 베릴륨동으로 제작된다. 또한, 상기 제 1 스프링(270a)도 전도성 재료로 형성된다. 예를 들어 본 실시예에서는 스테인리스와 같은 금속재질의 스프링이 사용된다.
유전체(250)는 상기 연결도체(230) 및 신호핀(240)을 상기 제 2 바디(220)와 절연시키는 수단으로서, 상기 신호핀(240)을 둘러싸면서 상기 제 2 바디(220)의 내부에 축방향으로 삽입된다. 이때 상기 유전체(250)의 외주면 형상은 상기 제 2 바디(220)의 내주면 형상에 대응되는 형상으로 제작되어 상기 제 2 바디(220)의 내주면에 밀착되면서 고정된다. 특히 유전체(250)의 후단영역 내부로 상기 연결도체(230)의 선단영역, 즉 제 1 스프링(270a)이 개재된 영역이 인입되면서 고정된다.
상기 유전체(250)는 상기 연결도체(230) 및 신호핀(240)을 상기 제 2 바디(220)와 절연시키기 위하여 절연재료로 제작된다. 예를 들어 본 실시예에서는 테프론으로 제작된다.
그라운드핀(260)은 동축 커넥터를 RF 스위치(20)에 결합시키는 수단으로서, 동축 케이블(10)의 외부도체와 전기적으로 연결되는 바디(210, 220)와 전기적으로 연결되면서 RF 스위치(20)의 접지부에 결합 또는 분리된다.
그라운드핀(260)은 상기 하부 하우징(120)의 내부에 배치되어 상기 제 2 바디(220)의 선단영역을 둘러싸면서 해당 선단부가 상기 하부 하우징(120)의 관통공(122)을 관통하여 외부로 돌출된다. 그래서, 상기 그라운드핀(260)은 축방향으로 양단이 연통되는 원통형상으로 형성된다. 이때 상기 그라운드핀(260)의 선단영역에는 RF 스위치(20)의 접지부에 원할하게 결합 또는 분리되기 위하여 축방향으로 절개된 절개부(미도시)가 소정 길이만큼 형성된다. 상기 절개부는 그라운드핀(260)의 원주방향으로 따라 등간격으로 이격되어 적어도 하나 이상 다수개가 형성된다.
또한, 상기 그라운드핀(260)의 선단은 상기 제 2 바디(220)의 선단이 지지되도록 중심방향으로 절곡된다. 또한 그 단부에는 돌기 형상의 후크부(262)가 형성되어 RF 스위치(20)에 형성된 접지부와의 결합력을 향상시킨다. 예를 들어 그라운드핀(260)의 후크부(262)가 RF 스위치(20)의 접지부에 형성된 후크홈(21)에 결합되는 것이다.
그리고, 상기 그라운드핀(260)의 후단부 외주면에는 상기 하부 하우징(120)에 형성된 제 2 경사부(121)에 대면되는 제 2 슬립부(261)가 형성된다. 이때 제 2 슬립부(261)는 상기 제 2 경사부(121)와 대응되는 경사면을 의미한다.
또한, 상기 그라운드핀(260)의 내경은 상기 제 2 바디(220)의 선단영역 외경보다 크게 형성되어 상기 그라운드핀(260)과 제 2 바디(220) 사이에도 이격공간이 형성되도록 한다. 그래서 제 2 바디(220)가 그라운드핀(260)의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되도록 한다.
그리고, 상기 그라운드핀(260)의 외경은 상기 하부 하우징(120)의 내경보다 작게 형성된다. 그래서 상기 하부 하우징(120)과 그라운드핀(260) 사이에 이격공간이 형성됨에 따라 그라운드핀(260)이 하부 하우징(120)의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 공간이 형성된다.
또한, 상기 그라운드핀(260)은 접지로서의 역할을 위하여 전도성 재료로 제작된다. 예들 들어 본 실시예에서 상기 그라운드핀(260)은 베리륨동으로 제작된다.
한편, 상기 제 2 바디(220)와 상부 하우징(110) 사이에는 제 2 스프링(270b)이 개재되고, 상기 그라운드핀(260)과 제 2 바디(220) 사이에는 제 3 스프링(270c)이 개재된다. 예를 들어 상기 제 2 스프링(270b)은 상기 상부 하우징(110)의 중간지점과 제 2 바디(220)의 중간지점 사이에 개재되고, 제 3 스프링(270c)은 상기 제 2 바디(220)의 중간지점과 그라운드핀(260)의 후단 사이에 개재된다.
이때 제 1 스프링(270a), 제 2 스프링(270b) 및 제 3 스프링(270c)은 동심축 상으로 배치되어 각각 신호핀(240), 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)에 선단방향으로 누르는 힘이 작용되도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터의 작동상태를 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 본 발명에 따른 검사용 동축 커넥터와 RF 스위치가 정확하게 정렬되어 정상적으로 작동되는 상태를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 정상적으로 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 정상적으로 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이다.
동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 정확하게 정렬된 상태에서 가압체(130)를 선단방향, 즉 하부방향으로 가압하면 가압체(130)와 일체로 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)이 하부로 이동되고, 이와 더불어 프로브 유닛도 하부로 이동된다.
계속하여 가압체(130)를 하부방향으로 가압하면 도 3a와 같이 그라운드핀(260)이 먼저 RF 스위치(20)의 접지부에 접촉되면서 후크부(262)가 RF 스위치(20)의 접지부에 형성된 후크홈(21)에 결합되고, 그라운드핀(260)의 이동이 멈추게 된다.
이어서, 가압체(130)에 가압력이 계속하여 제공되면 도 3b와 같이 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 접지부로 인입된다.
그리고, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 도 3c와 같이 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 전극단자에 접촉되고, 제 2 바디(220)가 그라운드핀(260)의 선단부와 접촉하면서 하부 하우징(120)이 하부 방향으로 조금 더 이동하면 동축 커넥터와 RF 스위치(20)와의 접속이 정상적으로 완료된다.
이때 동축 커넥터와 RF 스위치(20)는 정확하게 정렬되었기 때문에 신호핀(240), 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 하부방향으로 이동하면서 편심이동 또는 틸팅동작이 진행되지 않아도 동축 커넥터와 RF 스위치(20)를 정확하게 연결할 수 있다.
이렇게 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 연결된 상태에서는 가압 유닛에서 프로브 유닛이 조금 상부방향으로 이동된 상태가 되면서 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)와 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 서로 이격되고, 더불어 하부 하우징(120)의 제 2 경사부(121)와 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 서로 이격된다. 또한, 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)이 모두 압축된 상태가 된다.
이 상태에서 동축 케이블(10)과 RF 스위치(20)의 작동을 검사한 다음, 가압체(130)에 가해진 가압력을 해제하거나 가압체(130)를 상부 방향으로 이동시키면 RF 스위치(20)에서 동축 커넥터가 분리되면서 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)의 복원력에 의해 신호핀(240), 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 하부방향으로 복귀한다. 이때 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에서 슬립(slip)되고, 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 하부 하우징(120)의 제 2 경사부(121)에서 슬립(slip)되면서 프로브유닛이 정상위치로 복귀한다.
다음으로, 동축 커넥터와 RF 스위치가 정확하게 정렬되지 않고 편측으로 정렬된 상태에서 동축 커넥터와 Rf 스위치가 결합되는 작동상태를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 편심 이동하여 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 편심 이동되면서 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이다.
동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 도 5a의 "d"만큼 정렬이 정확하게 되지 않은 상태에서도 동축 커넥터와 RF 스위치(20)를 정확하게 정렬시킬 필요없이 그대로 결합이 가능하다.
동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 "d"만큼 어긋나게 정렬된 상태에서 가압체(130)를 선단방향, 즉 하부방향으로 가압하면 가압체(130)와 일체로 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)이 하부로 이동되고, 이와 더불어 프로브 유닛도 하부로 이동된다.
계속하여 가압체(130)를 하부방향으로 가압하면 도 5a와 같이 그라운드핀(260)이 먼저 RF 스위치(20)의 접지부에 접촉된다. 하지만, 이때 그라운드핀(260)의 선단부와 RF 스위치(20)의 접지부 형상에 의해 그라운드핀(260)의 선단부와 RF 스위치(20)의 접지부가 정렬되도록 그라운드핀(260)과 하부 하우징(120) 사이의 이격공간 내에서 그라운드핀(260)이 편심이동 된다. 이때 그라운드핀(260)의 내부에 배치된 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)는 그라운드핀(260)과는 별도로 편심이동 되지 않은 상태를 유지하거나 그라운드핀(260)의 편심이동에 연동하여 그 내부에 그라운드핀(260)이 편심이동 된 정도만큼 편심이동 될 수 있다. 본 실시예에서는 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)가 그라운드핀(260)과는 별도로 편심이동 되지 않은 상태를 도시하였다.
이어서, 가압체(130)에 가압력이 계속하여 제공되면 도 5b와 같이 그라운드핀(260)이 조금더 하부로 이동하면서 RF 스위치(20)의 접지부에 결합된다.
그리고, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 도 5c와 같이 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)가 하부로 이동되면서 신호핀(240)의 선단이 RF 스위치(20)의 접지부의 내주면에 접촉된다.
이후, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 신호핀(240)이 하부로 이동하면서 도 5d와 같이 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 접지부의 중심방향으로 편심이동 된다. 이렇게 신호핀(240)이 편심이동 되면서 유전체(250) 및 제 2 바디(220)도 일체로 편심이동 된다. 그리고, 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 접지부로 완전히 인입되어 RF 스위치(20)의 전극단자에 접촉된다.
그리고, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 도 5e와 같이 제 2 바디(220)가 그라운드핀(260)의 선단부와 접촉하면서 하부 하우징(120)이 하부 방향으로 조금 더 이동하면 동축 커넥터와 RF 스위치(20)와의 접속이 정상적으로 완료된다.
이때 최초에 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 "d"만큼 어긋나 있던 만큼 그라운드핀(260)과 더불어 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)가 편심으로 이동된 상태가 된다. 물론 제 2 바디(220)의 편심이동에 의해 제 1 바디(210)도 일체로 편심이동 된 상태가 된다. 본 실시예에서는 "d"에 해당되는 간격을 프로브 유닛과 가압 유닛 사이의 간격으로 설정하였기 때문에 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 편심이동(도 4의 오른쪽 방향) 하여 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)의 내주면(도 4의 오른쪽 내주면)에 밀착된 상태가 된다.
이렇게 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 편심이동 됨에 따라 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 편측으로 어긋나게 정렬된 상태에서도 그라운드핀(260) 및 신호핀(240)이 RF 스위치(20)에 정확하게 연결된다.
한편, 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 연결된 상태에서는 가압 유닛에서 프로브 유닛이 편심이동 된 상태에서 조금 상부방향으로 이동된 상태가 되면서 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)와 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 서로 이격되고, 더불어 하부 하우징(120)의 제 2 경사부(121)와 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 서로 이격된다. 또한, 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)이 모두 압축된 상태가 된다.
이 상태에서 동축 케이블(10)과 RF 스위치(20)의 작동을 검사한 다음, 가압체(130)에 가해진 가압력을 해제하거나 가압체(130)를 상부 방향으로 이동시키면 RF 스위치(20)에서 동축 커넥터가 분리되면서 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)의 복원력에 의해 신호핀(240), 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 하부방향으로 복귀한다. 이때 제 1 바디(210) 및 그라운드핀(260)이 편심이동 된 상태더라도 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에서 슬립(slip)되고, 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 하부 하우징(120)의 제 2 경사부(121)에서 슬립(slip)되면서 프로브유닛이 정상위치로 복귀한다.
다음으로, 동축 커넥터와 RF 스위치가 정확하게 정렬되지 않고 동축 커넥터가 기울어진 상태에서 동축 커넥터와 Rf 스위치가 결합되는 작동상태를 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 틸팅되어 검사 대상물에 결합된 상태를 보여주는 단면도이고, 도 7a 내지 도 3d는 본 발명의 일실시예에 따른 검사용 동축 커넥터가 틸팅되면서 검사 대상물에 결합되는 과정을 보여주는 단면도이다.
동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 도 7a의 "θ"만큼 기울어진 상태에서도 동축 커넥터와 RF 스위치(20)를 정확하게 정렬시킬 필요없이 그대로 결합이 가능하다.
동축 커넥터가 RF 스위치(20)에서 "θ"만큼 어긋나게 정렬된 상태에서 가압체(130)를 선단방향, 즉 하부방향으로 가압하면 가압체(130)와 일체로 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)이 하부로 이동되고, 이와 더불어 프로브 유닛도 하부로 이동된다.
계속하여 가압체(130)를 하부방향으로 가압하면 도 7a와 같이 그라운드핀(260)이 먼저 RF 스위치(20)의 접지부에 접촉된다. 하지만, 이때 그라운드핀(260)의 선단부와 RF 스위치(20)의 접지부 형상에 의해 그라운드핀(260)의 선단부와 RF 스위치(20)의 접지부가 정렬되도록 그라운드핀(260)과 하부 하우징(120) 사이의 이격공간 내에서 그라운드핀(260)이 틸팅동작 된다. 이때 그라운드핀(260)의 내부에 배치된 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)는 그라운드핀(260)과는 별도 수직상태를 유지하거나 그라운드핀(260)의 틸팅동작에 연동하여 그 내부에 그라운드핀(260)이 틸팅동작 된 정도만큼 틸팅동작 될 수 있다. 본 실시예에서는 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)도 그라운드핀(260)의 틸팅동작에 연동하여 틸팅동작 된 상태를 도시하였다.
이어서, 가압체(130)에 가압력이 계속하여 제공되면 도 7b와 같이 그라운드핀(260)이 틸팅동작 된 상태로 조금더 하부로 이동하면서 RF 스위치(20)의 접지부에 결합된다.
그리고, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 도 7c와 같이 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)가 틸팅동작 된 상태로 하부로 이동되면서 신호핀(240)의 선단이 RF 스위치(20)의 접지부의 내주면에 접촉된다.
이후, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 신호핀(240)이 하부로 이동하면서 도 7d와 같이 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 접지부의 중심방향으로 편심이동 하면서 틸팅동작 된다. 이렇게 신호핀(240)이 편심이동 및 틸팅동작 되면서 유전체(250) 및 제 2 바디(220)도 일체로 편심이동 및 틸팅동작 된다. 그리고, 신호핀(240)이 RF 스위치(20)의 접지부로 완전히 인입되어 RF 스위치(20)의 전극단자에 접촉된다.
그리고, 계속적인 가압체(130)의 가압에 의해 제 2 바디(220)가 그라운드핀(260)의 선단부와 접촉하면서 하부 하우징(120)이 하부 방향으로 조금 더 이동하면 동축 커넥터와 RF 스위치(20)와의 접속이 정상적으로 완료된다.
이때 최초에 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 "θ"만큼 기울어진 만큼 도 6에 도시된 바와 같이 그라운드핀(260)과 더불어 신호핀(240), 유전체(250) 및 제 2 바디(220)가 틸팅동작 되어 기울어진 상태가 된다. 물론 제 2 바디(220)의 틸팅동작에 의해 제 1 바디(210)도 일체로 틸팅동작 된 상태가 된다. 그래서, 제 2 바디(220)의 후단부 및 그라운드핀(260)의 후단부가 각각 기울어져서 상부 하우징(110) 및 하부 하우징(120)의 내주면(도 6의 왼쪽 내주면)에 밀착된 상태가 된다.
이렇게 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 틸팅동작 됨에 따라 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 기울어져서 정렬된 상태에서도 그라운드핀(260) 및 신호핀(240)이 RF 스위치(20)에 정확하게 연결된다.
한편, 동축 커넥터와 RF 스위치(20)가 연결된 상태에서는 가압 유닛에서 프로브 유닛이 기울어진 상태에서 조금 상부방향으로 이동된 상태가 되면서 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)와 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 서로 이격되고, 더불어 하부 하우징(120)의 제 2 경사부(121)와 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 서로 이격된다. 또한, 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)이 모두 압축된 상태가 된다.
이 상태에서 동축 케이블(10)과 RF 스위치(20)의 작동을 검사한 다음, 가압체(130)에 가해진 가압력을 해제하거나 가압체(130)를 상부 방향으로 이동시키면 RF 스위치(20)에서 동축 커넥터가 분리되면서 제 1 스프링 내지 제 3 스프링(270a, 270b, 270c)의 복원력에 의해 신호핀(240), 제 2 바디(220) 및 그라운드핀(260)이 하부방향으로 복귀한다. 이때 제 1 바디(210) 및 그라운드핀(260)이 기울어진 상태더라도 제 1 바디(210)의 제 1 슬립부(211)가 상부 하우징(110)의 제 1 경사부(111)에서 슬립(slip)되고, 그라운드핀(260)의 제 2 슬립부(261)가 하부 하우징(120)의 제 2 경사부에서 슬립(slip)되면서 프로브유닛이 정상위치로 복귀한다.
본 실시예에서는 동축 케이블과 RF 스위치(20)가 편측으로 어긋나서 정렬되거나 기울어져서 정렬된 예를 각각 별도로 설명하였지만 동축 케이블과 RF 스위치(20)가 편측으로 어긋나 있으면서 기울어져서 정렬된 상태에서도 전술된 예의 동작들이 동시에 진행되면서 동축 케이블과 RF 스위치(20)가 정확하게 연결될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
10: 동축 케이블 20: RF 스위치
110: 상부 하우징 111: 제 1 경사부
120: 하부 하우징 121: 제 2 경사부
122: 관통공 130: 가압체
210: 제 1 바디 211: 제 1 슬립부
220: 제 2 바디 230: 연결도체
240: 신호핀 250: 유전체
260: 그라운드핀 262: 후크부
261: 제 2 슬립부 270a: 제 1 스프링
270b: 제 2 스프링 270c: 제 3 스프링

Claims (9)

  1. 동축 케이블의 선단에 연결되며, 검사 대상물에 착탈되는 동축 커넥터로서,
    검사 대상물의 상부에 배치되어 상하방향으로 연통되고, 외력에 의해 축방향으로 가압되는 가압 유닛과;
    상기 가압 유닛의 내부에 삽입되어 상기 가압 유닛의 가압동작에 연동하여 축방향으로 가압되고, 후단부가 상기 동축 케이블의 선단에 연결되며, 선단부가 상기 가압 유닛의 선단부를 관통하여 검사 대상물에 착탈되는 프로브 유닛을 포함하고,
    상기 가압 유닛은 외력에 의해 가압되는 가압체와; 원통형상으로 구비되어 상기 가압체에 후단부가 고정되는 상부 하우징과; 상기 상부 하우징과 연통되도록 상기 상부 하우징의 하부에 연결되는 하부 하우징을 포함하며,
    상기 프로브 유닛은 상기 동축 케이블의 선단에 연결되어 동축 케이블의 외부도체에 접촉하고, 양단이 축방향으로 연통되는 도전성 바디와; 상기 바디의 내부에 삽입되되 상기 동축 케이블의 내부도체에 전기적으로 연결되고, 해당 선단부가 상기 바디의 선단부로 돌출되도록 배치되는 도전성 신호핀과; 상기 바디의 내부에 삽입되어 상기 신호핀을 둘러싸는 유전체와; 상기 하부 하우징의 내부에 삽입되되 상기 바디과 전기적으로 연결되고, 상기 바디의 선단영역을 둘러싸며, 해당 선단부가 상기 하부 하우징의 선단부로 돌출되도록 배치되는 도전성 그라운드핀을 포함하고,
    상기 프로브 유닛은 상기 가압 유닛의 내부에서 중심축선 상에 배치되되, 상기 프로브 유닛과 가압 유닛 사이에 이격공간이 형성되어 상기 프로브 유닛이 상기 가압 유닛의 내부에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 검사용 동축 커넥터.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로브 유닛의 바디는 상기 동축 케이블의 선단에 연결되어 동축 케이블의 외부도체에 접촉하고, 양단이 축방향으로 연통되는 제 1 바디와; 상기 제 1 바디와 연통되도록 상기 제 1 바디의 하부에 연결되는 제 2 바디를 포함하고,
    상기 상부 하우징의 내부에는 후단부가 상기 동축 케이블의 내부도체에 직접 연결되고, 선단부가 상기 유전체의 후단을 통하여 내부로 인입되는 연결도체가 배치되는 검사용 동축 커넥터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 신호핀과 연결도체 사이에는 제 1 스프링이 개재되고, 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이에는 제 2 스프링이 개재되며, 상기 그라운드핀과 제2 바디 사이에는 제 3 스프링이 개재되어 상기 신호핀, 제 2 바디 및 그라운드핀이 각각 선단방향으로 누르는 힘이 작용하는 검사용 동축 커넥터.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부 하우징의 내주면에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 1 경사부가 형성되고, 상기 하부 하우징의 내주면에는 중심방향으로 점점 내경이 작아지는 제 2 경사부가 형성되며,
    상기 제 1 바디의 외주면에는 상기 제 1 경사부에 대면되는 제 1 슬립부가 형성되고, 상기 그라운드핀의 외주면에는 상기 제 2 경사부에 대면되는 제 2 슬립부가 형성되는 검사용 동축 커넥터.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 그라운드핀의 내경은 상기 제 2 바디의 선단영역 외경보다 크게 형성되어 상기 그라운드핀과 제 2 바디 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 제 2 바디가 상기 그라운드핀의 내부에서 상기 그라운드핀과 제 2 바디 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 검사용 동축 커넥터.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 2 바디의 후단영역 외경은 상기 상부 하우징의 내경보다 작게 형성되어 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 제 2 바디가 상기 상부 하우징의 내부에서 상기 제 2 바디와 상부 하우징 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 검사용 동축 커넥터.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 그라운드핀의 외경은 상기 하부 하우징의 내경보다 작게 형성되어 상기 상기 그라운드핀과 하부 하우징 사이에 이격공간이 형성되고, 상기 그라운드핀이 상기 하부 하우징의 내부에서 상기 그라운드핀과 하부 하우징 사이의 이격공간 내에서 편심이동 및 틸팅동작 되는 검사용 동축 커넥터.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 그라운드핀의 선단은 상기 제 2 바디의 선단이 지지되도록 중심방향으로 절곡되는 검사용 동축 커넥터.
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