KR101667230B1 - 인쇄회로기판용 단자대 - Google Patents

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KR101667230B1
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유상열
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삼흥전자공업 주식회사
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Abstract

내부 부품이 간소화됨에 따라 생산경제성이 향상되면서도 전원 라인의 접속력이 개선되도록, 본 발명은 일측에 전선인입공이 형성되며 내부에 단자공간이 형성되며, 상기 단자공간의 상부 모서리에 권취봉이 형성된 전기적 절연재질로 형성된 케이스; 및 상기 전선인입공에 인접한 상기 단자공간의 일측면에 면접촉되는 단자부와, 상기 단자부로부터 일체로 연장 및 밴딩되어 하측면과 타측면을 감싸도록 배치되는 연장부와, 상기 연장부의 단부로부터 일체로 연장되되 상기 권취봉을 감싸도록 밴딩된 권취부와, 상기 권취부의 단부로부터 일체로 연장되어 상기 단자부의 내면에 대향되도록 연장된 가압부를 포함하는 금속 재질의 일체형 클램핑접속단자를 포함하되, 상기 연장부의 일측에는 랜싱 가공에 의해 3면이 파단되어 외측으로 밴딩됨에 따라 인쇄회로기판 접속돌출부가 일체로 형성되며, 상기 접속돌출부가 형성된 부분에서 상기 연장부를 상기 케이스의 측벽과 사이에서 클램핑하여 고정하는 클램핑돌출부가 상기 케이스로부터 연장되어 돌출됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대를 제공한다.

Description

인쇄회로기판용 단자대{terminal block for printed circuit board}
본 발명은 인쇄회로기판용 단자대에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부 부품이 간소화됨에 따라 생산경제성이 향상되면서도 전원 라인의 접속력이 개선된 인쇄회로기판용 단자대에 관한 것이다.
일반적으로 인쇄회로기판에는 전력 입출력 내지 전류의 분기를 위해서 일측 및 타측으로 구획 분리된 복수의 단자를 포함하는 단자대가 구비된다. 여기서, 상기 단자대는 케이블 등 도선의 상호 접속을 용이하게 하기 위하여 여러 개의 단자를 인쇄회로기판(PCB)에 납땜으로 집중 고정시킨 배선 부품을 말한다.
이러한 단자대는 자동 제어기기나 전기ㆍ통신기기 등 산업용 기기 등에서 기기 상호간 또는 기기와 외부 회로기판의 배선 접속 등의 목적에 사용된다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 단자대(10)는 합성수지 등의 절연재질의 케이스(11)의 후면에 형성된 요홈(12) 상부에 형성된 인입공(17)을 통해 전선(20)이 삽입된다.
이때, 상기 요홈(12) 내부에는 금속재 단자(13)와 가압편(14)이 구비되며, 상기 전선(20)은 상기 금속재 단자(13)와 가압편(14) 사이로 삽입되어 전기적으로 연결됨과 동시에 고정되었다.
그리고, 상기 가압편(14)은 코일스프링(15)에 의해 금속재 단자 측으로 탄발복원력이 가해짐으로써 전선(20)의 삽입된 상태를 유지하였다. 또한, 상기 가압편(14)의 상부에는 외부로 노출되도록 버튼(16)이 장착되어, 상기 버튼(16)이 눌러지면 가압편(14)을 단자(13)로부터 이격시킴으로써 전선(20)이 용이하게 분리될 수 있도록 하였다. 또한, 단자(13)로부터 핀(13b)이 외부로 연장되어 이를 인쇄회로기판(미도시)에 연결하여 전원을 인가하였다. 이와 같은 복수개의 단자대를 병렬로 연결하여 사용될 수 있었다.
그러나, 종래의 단자대(10)는 요홈(12) 내부에 금속재 단자(13), 가압편(14), 그리고 코일스프링(15)를 별도로 제작하여 조립하여야 하므로 부품수, 가공공수 및 조립공수가 증가되어 생산성, 경제성 및 조립성이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 반복적인 전선의 삽입 및 분리과정을 거치면서 상기 코일스프링이 조립공차로 인해 요홈 내부의 정해진 위치를 벗어나는 경우 접속불량 등의 고장원인이 되거나 오작동의 원인이 되어 부품을 교체하여야만 하는 문제점도 있었다.
한국 등록특허 제10-0853345호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내부 부품이 간소화됨에 따라 생산경제성이 향상되면서도 전원 라인의 접속력이 개선된 인쇄회로기판용 단자대를 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일측에 전선인입공이 형성되며 내부에 단자공간이 형성되며, 상기 단자공간의 상부 모서리에 권취봉이 형성된 전기적 절연재질로 형성된 케이스; 및 상기 전선인입공에 인접한 상기 단자공간의 일측면에 면접촉되는 단자부와, 상기 단자부로부터 일체로 연장 및 밴딩되어 하측면과 타측면을 감싸도록 배치되는 연장부와, 상기 연장부의 단부로부터 일체로 연장되되 상기 권취봉을 감싸도록 밴딩된 권취부와, 상기 권취부의 단부로부터 일체로 연장되어 상기 단자부의 내면에 대향되도록 연장된 가압부를 포함하는 금속 재질의 일체형 클램핑접속단자를 포함하되, 상기 연장부의 일측에는 랜싱 가공에 의해 3면이 파단되어 외측으로 밴딩됨에 따라 인쇄회로기판 접속돌출부가 일체로 형성되며, 상기 접속돌출부가 형성된 부분에서 상기 연장부를 상기 케이스의 측벽과 사이에서 클램핑하여 고정하는 클램핑돌출부가 상기 케이스로부터 연장되어 돌출됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대를 제공한다.
여기서, 상기 권취부의 중앙에는 프레스가공에 의해 절개되어 길이방향으로 슬릿홀이 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 연장부는 하측면부와 타측면부를 포함하되, 상기 케이스에서 상기 하측면부와 상기 타측면부가 연결되는 모서리에는 단턱이 형성되어 상기 타측면부는 상기 단턱 상측에 형성된 여유공간을 통해 상기 권취부측으로 경사지게 연결됨이 바람직하다.
한편, 상기 케이스에서 상기 전선인입공 인접부에는 버튼공이 형성되며, 상기 버튼공에는 상기 가압부를 선택적으로 하방 가압하도록 버튼연장부가 결합됨이 바람직하다.
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상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 인쇄회로기판용 단자대는 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 상기 클램핑접속단자가 얇은 금속 판재가 밴딩되어 일체로 형성되며 상기 단자공간의 내벽면을 따라 배치됨으로써 종래에 비해 부품수, 가공공수 및 조립공수가 현저히 감축되어 생산경제성 및 조립성을 현저히 향상시킬 수 있다.
둘째, 상기 클램핑접속단자 권취부의 중앙에는 프레스가공에 의해 절개되어 길이방향으로 슬릿홀이 형성되어 단면적이 축소됨으로써 상기 권취부에서 유연한 탄발변형이 가능하며, 상기 가압부가 하측으로 가압됨에 따른 탄성 변형시 상기 타측면부는 상기 여유공간측으로 유선형으로 볼록하게 탄성 변형되므로 소성변형의 발생을 최소화하고 상기 가압부의 전체적인 탄성변형량을 증대시킬 수 있다.
셋째, 반복적인 전선의 삽입 및 분리과정을 거치더라도 별도의 코일스프링을 사용할 필요없이 상기 일체형 클램핑접속단자의 자체 탄성변형을 통해 안정적인 전원 접속이 가능하며, 케이스 내면에 돌설된 클램핑돌출부에 의해 상기 클램핑접속단자의 배치 상태가 유지되므로 전원 접속상태가 안정적으로 유지될 수 있다
도 1은 종래의 단자대를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 외관을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 분해평면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 클램핑접속단자를 나타낸 사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 결합상태를 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대를 상세히 설명한다. 본 발명은 인쇄회로기판에 적용되는 분야에 한정되는 것이 아니고 전선을 접속하는 각종 단자대에 모두 적용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 외관을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 분해사시도이다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판용 단자대(50)는 케이스(51)와 클램핑접속단자(70)를 포함한다.
여기서, 상기 케이스(51)의 상부 일측에는 전선인입공(51a)이 형성되며 내부에 전체적으로 사각 형태의 단자공간(51c)이 형성되며, 상기 단자공간(51c)의 상부 좌측 모서리에 권취봉(56)이 돌출 형성된다. 또한, 상기 케이스(51)는 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리염화비닐(polyvinyl chloride) 등과 같은 합성수지 절연재질로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 케이스(51)는 전면부(52) 및 후면부(53)가 상호 분할된 부품으로 구비되어 상호 조립되는 구성으로 제공될 수 있으며, 상기 전면부(52) 및 후면부(53)에 의해 외부와 구획되는 내부에 단자공간(51c)이 형성된다.
또한, 상기 케이스(51)의 하면부는 회로기판(printed circuit board, PCB)와 같은 부품들과 연결될 수 있으며, 인쇄회로기판의 구동에 필요한 전선의 개수에 대응하여 복수개의 케이스(51)를 나란히 병렬로 연결하여 사용될 수 있다. 이를 위해, 상기 케이스(51)의 양측 외면에는 결합돌기(57) 및 상기 결합돌기(57)가 결합되는 결합홈(미도시)이 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 클램핑접속단자(70)는 단자부(71), 연장부(72), 권취부(73), 그리고 가압부(74)를 포함하되, 상기 구성들은 상호 일체로 형성된 금속 판재를 프레스 가공 및 밴딩가공하여 형성된 하나의 부품으로 제공된다. 이러한 클램핑접속단자(70)는 전기적 전도성 재질의 금속으로 형성되되, 동 내지 동을 함유한 합금으로 형성됨이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 분해사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 분해평면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 클램핑접속단자를 나타낸 사시도이며, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 인쇄회로기판용 단자대의 결합상태를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 클램핑접속단자(70)는 얇은 금속 판재가 밴딩되어 일체로 형성되며 상기 단자공간(51c)의 내벽면을 따라 배치된다.
상세히, 상기 단자부(71)는 상기 전선인입공(51a)에 인접한 상기 단자공간(51c)의 일측면에 면접촉되도록 구비된다. 그리고, 상기 연장부(72)는 상기 단자부(71)로부터 일체로 연장 및 밴딩되어 상기 단자공간(51c) 내부의 하측면과 타측면을 감싸도록 배치된다. 따라서, 상기 단자부(71) 및 상기 연장부(72)는 단자공간(51c)의 양측면 및 하측면을 감싸는 "ㄷ"자 형태로 배치될 수 있다.
또한, 상기 권취부(73)는 상기 연장부(72)의 단부로부터 일체로 연장되되 상기 권취봉(56)을 감싸도록 밴딩되며, 상기 가압부(74)는 상기 권취부(73)의 단부로부터 일체로 연장되어 상기 단자부(71)의 내면에 향하도록 경사지게 연장된다.
도 6a를 참조하면, 상기 가압부(74)의 단부는 상기 단자부(71)의 내면에 실질적으로 접촉될 정도로 근접하여 경사지게 배치된다.
한편, 도 6b에서 보는 바와 같이, 전선인입공(51a)을 통해 삽입되는 전선(20)의 단부는 가압부(74)를 후퇴시키면서 상기 단자부(71)에 실질적으로 선접촉 내지 면접촉된 상태로서 전기적인 통전상태를 유지한다. 이때, 상기 가압부(74)의 날카로운 단부는 상기 전선(20)의 피복이 벗겨진 상태의 단부 표면에 미세한 커팅홈을 형성하면서 구속함으로써 상기 전선(20)이 외부로 탈거되지 않도록 구속할 수 있다.
또한, 상기 케이스(51)에서 상기 전선인입공(51a) 인접부에는 버튼공(51b)이 형성되며, 상기 버튼공(51b)에는 상기 가압부(74)를 선택적으로 하방 가압하도록 버튼연장부(55)가 결합됨이 바람직하다. 따라서, 상기 가압부(74)의 단부에 구속되어 고정된 전선(20)을 다시 탈거하기 위해서는 상기 버튼연장부(55)를 하측으로 가압하여 가압부(74)에 의한 전선(20) 단부의 구속상태를 해제한 후 전선(20)을 상측으로 당기면 된다.
즉, 하향 가압된 상기 버튼연장부(55)의 단부는 상기 가압부(74)를 하측으로 탄성변형으로 후퇴시키면서 전선(20)의 구속상태가 해제되므로, 전선(20)을 상측으로 당겨 용이하게 이탈시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 클램핑접속단자(70)가 얇은 금속 판재가 밴딩되어 일체로 형성되며 상기 단자공간(51c)의 내벽면을 따라 배치됨으로써 종래에 비해 부품수, 가공공수 및 조립공수가 현저히 감축되어 생산경제성 및 조립성을 현저히 향상시킬 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 상기 권취부(73)의 중앙에는 프레스가공에 의해 절개되어 길이방향으로 슬릿홀(73a)이 형성되어 단면적이 축소됨으로써 상기 권취부(73)에서 유연한 탄발변형이 가능하다.
이를 통해, 상기 버튼연장부(55)에 의해 상기 가압부(74)가 하향 가압시 탄성변형량의 대부분이 권취부(74)에서 발생될 수 있으며, 이를 통해, 상기 버튼연장부(55)에 과도한 하방 가압력이 가해지더라도 상기 가압부(74)에 소성변형이 발생되는 것을 최소화할 수 있으며 내구성이 개선될 수 있다.
그리고, 상기 연장부(72)는 하측면부(72b)와 타측면부(72a)를 포함하되, 상기 케이스(51)에서 상기 하측면부(72b)와 상기 타측면부(72a)가 연결되는 모서리에는 단턱(59)이 형성되어 상기 타측면부(72a)는 상기 권취부(73)를 향하여 외측으로 벌어지는 형태로 경사지게 연결될 수 있다.
상세히, 상기 하측면부(72b)의 폭은 상기 단턱(59)으로 인해 제한되되, 상기 단턱(59)의 상부에는 여유공간이 형성되므로 상기 하측면부(72b)로부터 연장된 타측면부(72a)는 상기 여유공간측으로 경사지게 벌어지는 형태로 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 가압부(74)가 하측으로 가압됨에 따른 탄성 변형시 상기 타측면부(72a)는 상기 여유공간측으로 유선형으로 볼록하게 탄성 변형되고, 이로 인해 상기 가압부(74)의 가압에 따른 가압부(74)와 권취부(73)의 탄성변형시 발생되는 탄성복원에너지가 타측면부에서 유연하게 흡수되어 탄성복원시 방출될 수 있다.
따라서, 상기 클램핑접속단자(70)의 반복적인 탄성변형시에도 탄발복원에너지의 흡수를 위한 전체거리가 가압부(74), 권취부(73), 그리고 타측면부(72a)까지 연속적으로 이어지므로 유연한 탄성변형을 보장할 수 있다. 더욱이, 상기 가압부(74)가 상대적으로 크게 변형되는 경우에도 소성변형의 발생을 최소화하여 탄성복원력을 유지함으로써 전체적으로 클램핑접속단자(70)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 연장부(72)의 일측에는 랜싱 가공에 의해 3면이 파단되어 외측으로 밴딩됨에 따라 인쇄회로기판 접속돌출부가 일체로 형성됨이 바람직하다. 상세히, 랜싱가공은 상기 연장부(72)의 하측면부(72b)와 타측면부(72a)의 연결되어 밴딩되는 부분에서 수행됨이 바람직하다.
이를 통해, 상기 밴딩되는 부분의 단면적이 축소되어 유연한 탄성 변형이 가능하고, 절개된 부분은 하부 외측으로 밴딩되어 하향 돌설된 접속돌출부(72c)로서 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 접속돌출부(72c)는 인쇄회로기판 등의 전원접속부에 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 케이스(51)의 하면부에는 상기 접속돌출부(72c)가 외부로 노출되기 위한 노출홀(51d)이 형성되며, 외부로 노출되는 부분의 강성을 보강하기 위하여 상기 접속돌출부(72c)에 추가적인 프레스 가공에 의해 길이방향을 따라 보강비드홈(72d)이 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 접속돌출부(72c)가 형성된 부분에서 상기 연장부(72)를 상기 케이스(51)의 단자공간(51c) 내부 측벽과 사이에서 클램핑하여 고정하는 클램핑돌출부(58)가 상기 케이스(51)로부터 연장되어 돌출됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 가압부(74)에 반복적인 탄성변형 발생시에도 상기 연장부(72)는 원위치를 안정적으로 유지함으로써 작동 신뢰성을 개선할 수 있다.
더욱이, 반복적인 전선(20)의 삽입 및 분리과정을 거치더라도 별도의 코일스프링을 사용할 필요없이 상기 일체형 클램핑접속단자(70)의 자체 탄성변형을 통해 안정적인 전원 접속이 가능하고, 전술된 클램핑돌출부(58)에 의해 상기 클램핑접속단자(70)의 배치 상태가 안정적으로 유지되므로 전기적 연결상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.
20: 전선 50: 단자대
51: 케이스 51a: 인입홀
51c: 단자공간 58 : 클램핑돌출부
59: 단턱 70: 클램핑접속단자
71: 단자부 72: 연장부
72c: 접속돌출부 73: 권취부
73a: 슬릿홀 74: 가압부

Claims (5)

  1. 일측에 전선인입공이 형성되며 내부에 단자공간이 형성되며, 상기 단자공간의 상부 모서리에 권취봉이 형성된 전기적 절연재질로 형성된 케이스; 및
    상기 전선인입공에 인접한 상기 단자공간의 일측면에 면접촉되는 단자부와, 상기 단자부로부터 일체로 연장 및 밴딩되어 하측면과 타측면을 감싸도록 배치되는 연장부와, 상기 연장부의 단부로부터 일체로 연장되되 상기 권취봉을 감싸도록 밴딩된 권취부와, 상기 권취부의 단부로부터 일체로 연장되어 상기 단자부의 내면에 대향되도록 연장된 가압부를 포함하는 금속 재질의 일체형 클램핑접속단자를 포함하되,
    상기 연장부의 일측에는 랜싱 가공에 의해 3면이 파단되어 외측으로 밴딩됨에 따라 인쇄회로기판 접속돌출부가 일체로 형성되며,
    상기 접속돌출부가 형성된 부분에서 상기 연장부를 상기 케이스의 측벽과 사이에서 클램핑하여 고정하는 클램핑돌출부가 상기 케이스로부터 연장되어 돌출됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 권취부의 중앙에는 프레스가공에 의해 절개되어 길이방향으로 슬릿홀이 형성됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부는 하측면부와 타측면부를 포함하되, 상기 케이스에서 상기 하측면부와 상기 타측면부가 연결되는 모서리에는 단턱이 형성되어 상기 타측면부는 상기 단턱 상측에 형성된 여유공간을 통해 상기 권취부측으로 경사지게 연결됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스에서 상기 전선인입공 인접부에는 버튼공이 형성되며, 상기 버튼공에는 상기 가압부를 선택적으로 하방 가압하도록 버튼연장부가 결합됨을 특징으로 하는 인쇄회로기판용 단자대.
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