KR101680180B1 - 커넥터 - Google Patents

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마사유키 가타야나기
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니혼 고꾸 덴시 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

커넥터는, 상대측 셀을 구비하는 상대측 커넥터와 결합될 수 있다. 커넥터는 유지부재를 구비하고 있다. 유지부재는 제1부위와 제2부위를 구비하고 있다. 제1부위는, 제1암부와, 제1암부에 지지된 제1유지부를 구비하고 있다. 제2부위는, 제2암부와, 제2암부에 지지된 제2유지부를 구비하고 있다. 커넥터와 상대측 커넥터가 서로 결합될 때에, 상대측 셀의 측부가 제1부위의 전단과 제2부위의 전단과의 사이에 삽입된다. 커넥터가 상대측 커넥터와 결합된 결합상태에 있을 때에, 유지부재는 제1유지부 및 제2유지부에 의하여 상대측 셀의 측부를 지지하여 결합상태를 유지한다.

Description

커넥터{CONNECTOR}
본 발명은, 상대측 셀(相對側 shell)을 구비하는 상대측 커넥터(相對側 connector)와 결합될 수 있는 커넥터에 관한 것이다.
이러한 타입의 커넥터는, 상대측 커넥터와의 결합상태를 유지하기 위한 결합유지기구(結合維持機構)를 구비하는 것이 많이 있다. 예를 들면 일본국 특허공표 특표2008-527651호 공보(특허문헌1)에는, 프릭션 록(friction lock)에 의한 결합유지기구를 구비한 커넥터가 개시되어 있다. 본 명세서의 일부는 당해 공보의 내용을 참조한다.
도13을 참조하면, 특허문헌1은 종래의 커넥터로서 USB 소켓(Universal Serial Bus socket)(커넥터)(910)을 개시하고 있다. USB 소켓(910)은, 금속제 하우징(金屬製 housing)(상대측 셀)(960)을 구비하는 USB 플러그(USB plug)(상대측 커넥터)(950)와 결합될 수 있다. 금속제 하우징(960)은 상면(上面)(962)을 구비하고 있다. 적어도 상면(962)에는 2개의 개구(開口)(964)가 형성되어 있다. USB 소켓(910)은 리셉터클 셀(receptacle shell)(920)을 구비하고 있다. 리셉터클 셀(920)의 적어도 상면에는, 상하방향(Z방향)으로 탄성변형(彈性變形)이 가능한 2개의 리프 스프링(leaf spring)(922)이 형성되어 있다. USB 플러그(950)가 USB 소켓(910)과 결합될 때에 금속제 하우징(960)은 리셉터클 셀(920)에 삽입된다. 이 때에 리프 스프링(922)의 선단부는, 상방으로 이동되어 금속제 하우징(960)의 상면(962) 위를 슬라이드(slide) 한다. USB 플러그(950)가 USB 소켓(910)과 결합된 결합상태에 있어서, 리프 스프링(922)의 선단부는 금속제 하우징(960)의 개구(964)와 각각 결합되어 결합상태를 유지한다.
USB 플러그(950)가 USB 소켓(910)과 결합될 때에, 리프 스프링(922)의 선단부는 상방을 향하여 이동되어 리셉터클 셀(920)의 상면보다 상방으로 돌출된다. 이 때문에 USB 소켓(910)을 호스트 기기(host 機器)(900)에 조립하여 사용할 때에, 호스트 기기(900)에 리프 스프링(922)의 선단부가 이동되기 위한 스페이스(space)를 형성할 필요가 있다. 바꾸어 말하면 상하방향에 있어서의 호스트 기기(900)의 사이즈(size)를, 상기한 스페이스의 사이즈만큼 크게 할 필요가 있다. 이상의 설명에서 이해할 수 있는 바와 같이 종래의 결합유지기구는, 호스트 기기(900)의 상하방향에 있어서의 사이즈를 작게 하는데에 적합하지 않다.
그래서 본 발명은, 기기에 조립되는 커넥터로서, 기기의 상하방향에 있어서의 사이즈를 작게 하는 것이 가능한 결합유지기구를 구비한 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일측면은, 상대측 셀을 구비하는 상대측 커넥터와 결합될 수 있는 커넥터를 제공한다. 상기 커넥터는, 상기 상대측 커넥터와 결합되는 결합단을 구비하고 있다. 상기 결합단은, 전후방향에 있어서 상기 커넥터의 전단에 위치되어 있다. 상기 커넥터는, 2 이상의 콘택트와, 지지부재와, 셀과, 유지부재를 구비하고 있다. 상기 지지부재는, 상기 콘택트를, 상기 전후방향과 직교하는 피치방향으로 배열하여 지지하고 있다. 상기 셀은, 상기 전후방향 및 상기 피치방향의 쌍방과 직교하는 상하방향에 있어서 상면과 하면을 구비하고 있다. 상기 상면 및 상기 하면 중에서 일방은, 상기 상하방향의 외측으로 돌출되어 있는 부위 및 상기 상하방향의 외측으로 돌출 가능한 부위를 구비하지 않는 평면이다. 상기 유지부재는, 제1부위와, 제2부위를 구비하고 있다. 상기 제1부위는 제1암부와 제1유지부를 구비하고 있고, 상기 제1유지부는 상기 제1암부에 지지되어 있다. 상기 제2부위는, 제2암부와, 제2유지부를 구비하고 있고, 상기 제2유지부는 상기 제2암부에 지지되어 있다. 상기 제1부위의 전단과 상기 제2부위의 전단은, 상기 피치방향에 있어서 서로 떨어져서 위치되어 있다. 상기 커넥터와 상기 상대측 커넥터가 서로 결합될 때에, 상기 상대측 셀의 상기 피치방향과 교차하는 측부가 상기 제1부위의 상기 전단과 상기 제2부위의 상기 전단과의 사이에 삽입된다. 상기 커넥터가 상기 상대측 커넥터와 결합된 결합상태에 있을 때에, 상기 유지부재는 상기 제1유지부 및 상기 제2유지부에 의하여 상기 상대측 셀의 상기 측부를 지지하여 상기 결합상태를 유지한다.
본 발명에 의한 유지부재는, 제1유지부 및 제2유지부에 의하여 상대측 셀의 측부를 지지하여 결합상태를 유지한다. 이 때문에 셀의 상면 및 하면의 각각에는, 결합상태를 유지하기 위한 부위를 형성할 필요가 없다. 예를 들면 셀의 상면에 상대측 셀과 접속되는 접지용의 스프링을 형성하는 경우에도 셀의 하면은 평면 모양으로 형성될 수 있다. 바꾸어 말하면 셀의 상면 및 하면 중에서 적어도 일방은, 상하방향의 외측으로 돌출되어 있는 부위 및 상하방향의 외측으로 돌출 가능한 부위를 구비하지 않는 평면이다. 따라서 커넥터가 기기에 조립될 때에, 결합을 위한 스페이스를 커넥터의 상하에 형성할 필요가 없다. 본 발명에 의하면, 기기의 상하방향의 사이즈를 작게 할 수 있다.
첨부된 도면을 참조하면서 다음의 최선의 실시형태에 대한 설명을 검토함으로써 본 발명의 목적이 정확히 이해될 것이며 또 그 구성에 대하여 더 완전히 이해될 것이다.
도1은, 본 발명의 실시형태에 의한 커넥터와 상대측 커넥터를 나타내는 하측 사시도이다. 여기에서 커넥터는 회로기판에 부착되어 있고, 상대측 커넥터와 결합되어 있지 않다.
도2는, 도1의 커넥터와 상대측 커넥터를 나타내는 하측 사시도이다. 여기에서 커넥터는 회로기판에 부착되어 있고, 상대측 커넥터와 결합되어 있다.
도3은, 도1의 커넥터를 나타내는 상측 사시도이다.
도4는, 도3의 커넥터를 나타내는 하측 사시도이다.
도5는, 도3의 커넥터를 나타내는 측면도이다. 여기에서 커넥터는, 회로기판에 부착되어 있고, 회로기판의 윤곽을 일점쇄선으로 묘화하여 커넥터와 회로기판 사이의 위치적 관계를 나타내고 있다. 또한 커넥터에 있어서 유지부재의 전단 근방(파선으로 둘러싼 부분)을 확대하여 묘화하고 있다.
도6은, 도3의 커넥터를 나타내는 정면도이다. 여기에서 커넥터는, 회로기판에 부착되어 있고, 회로기판의 윤곽을 일점쇄선으로 묘화하여 커넥터와 회로기판 사이의 위치적 관계를 나타내고 있다.
도7은, 도3의 커넥터의 유지부재를 나타내는 상측 사시도이다. 여기에서 묘화한 파선은, 유지부재에 있어서 제1부위 및 제2부위 각각의 후단의 위치를 나타내는 가상선이다.
도8은, 도3의 커넥터의 유지부재와, 상대측 커넥터의 일부를 나타내는 하측 사시도이다.
도9는, 도3의 커넥터를 나타내는 평면도이다. 여기에서 커넥터의 셀의 윤곽을 파선으로 묘화하고 있다. 또한 결합 도중에 있어서 상대측 커넥터의 상대측 셀의 윤곽을 일점쇄선으로 묘화하고 있다.
도10은, 도3의 커넥터를 나타내는 평면도이다. 여기에서 커넥터의 셀의 윤곽을 파선으로 묘화하고 있다. 또한 결합상태에 있어서 상대측 커넥터의 상대측 셀의 윤곽을 일점쇄선으로 묘화하고 있다.
도11은, 도1의 커넥터와, 도1의 회로기판의 일부를 나타내는 저면도이다.
도12는, 도8의 유지부재의 변형예와, 상대측 커넥터의 일부를 나타내는 하측 사시도이다.
도13은, 특허문헌1에 개시된 종래의 USB 소켓 및 종래의 USB 플러그를 나타내는 사시도이다.
본 발명에 대해서는 다양한 변형이나 여러 가지 형태로 실현할 수 있지만, 그 일례로서, 도면에 나타내는 바와 같은 특정의 실시형태에 대하여 이하에서 상세하게 설명한다. 도면 및 실시형태는, 본 발명을 여기에 개시한 특정한 형태에 한정하는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 명시되어 있는 범위 내에서 이루어지는 모든 변형예, 균등물, 대체예를 그 대상에 포함하는 것으로 한다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시형태에 의한 커넥터(connector)(10)는, 사용할 때에 기기(機器)(도면에는 나타내지 않는다) 내부의 회로기판(回路基板)(700)에 부착되는 기판 커넥터(基板 connector)이다.
도1 및 도11에 나타내는 바와 같이 회로기판(700)은, 상하방향(Z방향)에 있어서 상면(上面)(702) 및 하면(下面)(704)을 구비하고 있다. 회로기판(700)에는, 복수의 고정부(固定部)(710)와, 수용부(受容部)(720)가 형성되어 있다. 본 실시형태에 의한 고정부(710)의 각각은, 회로기판(700)을 Z방향으로 관통하는 구멍이다. 수용부(720)는, 회로기판(700)의 전후방향(X방향)에 있어서 전단(前端)(706)으로부터 후방으로(-X방향으로) 연장되는 노치(notch)이다.
커넥터(10)는, 회로기판(700)의 상방(+Z측)으로부터 수용부(720)에 삽입되어 고정부(710)에 고정되어 있다. 이 구조에서 이해할 수 있는 바와 같이 본 실시형태에 의한 커넥터(10)는, 소위 드롭 인(drop-in) 타입의 커넥터로서 스루홀 실장(through hole 實裝)의 커넥터이다. 다만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면 본 발명은, 회로기판(700)의 상면(702) 위에 탑재되는 커넥터나 SMT(Surface Mount Technology) 커넥터에도 적용될 수 있다.
도1 및 도2에 나타내는 바와 같이 커넥터(10)는 X방향을 따라 상대측 커넥터(80)와 결합될 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 커넥터(10)는 USB(Universal Serial Bus) 규격에 준거한 USB 리셉터클(USB receptacle)이고, 상대측 커넥터(80)는 USB 규격에 준거한 표준 USB 플러그(標準 USB plug)이다. 바꾸어 말하면 본 실시형태에 의한 커넥터(10)는, 상대측 커넥터(80)의 하나인 표준 USB 플러그와 결합될 수 있다. 다만 본 발명은 USB 리셉터클 이외의 커넥터에도 적용시킬 수 있다. 또한 상대측 커넥터(80)는 표준 USB 플러그 등의 USB 플러그가 아니어도 좋다.
도1 및 도8을 참조하면, 본 실시형태에 있어서 상대측 커넥터(80)는, 금속으로 이루어지는 상대측 셀(相對側 shell)(810)과, 도전체(導電體)로 이루어지는 4개의 상대측 제1콘택트(相對側 第1contact)(820)와, 도전체로 이루어지는 5개의 상대측 제2콘택트(830)와, 절연체(絶緣體)로 이루어지는 상대측 지지부재(相對側 支持部材)(850)를 구비하고 있다. 상대측 제1콘택트(820)는 USB 2.0 접속용의 콘택트이고, 상대측 제2콘택트(830)는 USB 3.0 접속용의 콘택트이다. 상대측 제1콘택트(820)는 상대측 지지부재(850)에 의하여 피치방향(pitch方向)(Y방향)으로 배열되어 지지되어 있다. 마찬가지로 상대측 제2콘택트(830)는 상대측 지지부재(850)에 의하여 Y방향으로 배열되어 지지되어 있다.
상대측 셀(810)은 상대측 지지부재(850)를 덮고 있다. 상세하게는 상대측 셀(810)은, 2개의 광폭부(廣幅部)(812)와, 2개의 측부(側部)(818)를 구비하고 있다. 광폭부(812)의 각각에 2개의 개구(開口)가 형성되어 있는 반면, 어느 쪽의 측부(818)에도 개구를 구비하지 않고 있다. 본 실시형태에 있어서는, 광폭부(812)의 각각은 Z방향과 직교하고 있고, 측부(818)의 각각은 Y방향과 직교하고 있다. 다만 광폭부(812)는 Z방향과 교차하고 있으면 좋고, 측부(818)는 Y방향과 교차하고 있으면 좋다.
도1 및 도3에 나타내는 바와 같이 커넥터(10)는, 상대측 커넥터(80)와 결합되는 결합단(結合端)(12)을 구비하고 있다. 결합단(12)은, X방향에 있어서 커넥터(10)의 전단(+X측의 끝)에 위치하고 있다. 또한 커넥터(10)는, 결합방향(전후방향, X방향)에 있어서 결합단(12)으로부터 가장 떨어진 후단(後端)(-X측의 끝)에 깊이방향의 가장 끝부(furthest end)(14)를 구비하고 있다. 상대측 커넥터(80)는, 커넥터(10)와 결합될 때에 커넥터(10)의 전단(결합단)(12)으로부터 후단(깊이방향의 가장 끝부)(14)을 향하여 커넥터(10)에 삽입된다.
도3 및 도4에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 커넥터(10)는, 도전체로 이루어지는 4개의(즉 2 이상의) 제1콘택트(콘택트)(200)와, 도전체로 이루어지는 5개의(즉 2 이상의) 제2콘택트(콘택트)(300)와, 절연체로 이루어지는 지지부재(400)와, 금속으로 이루어지는 셀(500)과, 금속 등의 탄성변형이 가능한 재료로 이루어지는 2개의 유지부재(維持部材)(600)를 구비하고 있다. 제1콘택트(200)는 USB 2.0 접속용의 콘택트이고, 제2콘택트(300)는 USB 3.0 접속용의 콘택트이다.
도4 및 도6에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 지지부재(400)는, 기부(基部)(410)와, 2개의 측부(420)와, 판상부(板狀部)(430)를 구비하고 있다. 본 실시형태에 의한 기부(410)는, X방향과 직교하는 평판 형상을 구비하고 있다. 다만 기부(410)는 X방향과 다소 사교(斜交)하고 있더라도 좋다. 바꾸어 말하면 기부(410)는 X방향과 교차하고 있으면 좋다. 측부(420)는, 기부(410)의 Y방향에 있어서 양단부로부터 후방을 향하여 각각 돌출되어 있다. 판상부(430)는, 기부(410)로부터 전방으로(+X방향으로) 연장되어 있다. 상세하게는 판상부(430)는, X방향 및 Y방향을 따라 연장되어 있고, Z방향에 있어서 상면(432) 및 하면(434)과, Y방향에 있어서 2개의 측면(436)을 구비하고 있다. 바꾸어 말하면 판상부(430)는 Z방향과 교차하는 평판 형상을 구비하고 있다. 특히 본 실시형태에 의한 판상부(430)는 Z방향과 직교하고 있다.
도4, 도6 및 도9에 나타내는 바와 같이 지지부재(400)는, 제1콘택트(200)를 Y방향으로 배열하여 지지하고 있다. 제1콘택트(200)는 X방향을 따라 연장되어 있다. 제1콘택트(200)의 각각은, 접촉부(接觸部)(210)와, 피지지부(被支持部)(220)와, 피고정부(被固定部)(230)를 구비하고 있다. 접촉부(210)는 판상부(430)의 상면(432) 위에 Y방향으로 배열되어 있다(도9를 참조). 피지지부(220)는 기부(410)에 상방으로부터 압입되어 지지되어 있다(도6을 참조). 피고정부(230)는 피지지부(220)로부터 하방(-Z방향)으로 각각 연장되어 있다(도4를 참조).
도3, 도4 및 도9에 나타내는 바와 같이 지지부재(400)는 제2콘택트(300)를 Y방향으로 배열하여 지지하고 있다. 제2콘택트(300)는 X방향을 따라 연장되어 있다. 제2콘택트(300)의 각각은, 접촉부(310)와, 피지지부(320)와, 피고정부(330)를 구비하고 있다. 접촉부(310)는 판상부(430)의 상면(432) 위에 Y방향으로 배열되어 있다(도3을 참조). 피지지부(320)는, 기부(410) 및 판상부(430)에 후방으로부터 삽입되어 지지되어 있다(도4를 참조). 피고정부(330)는 피지지부(320)로부터 하방(-Z방향)으로 각각 연장되어 있다(도4를 참조).
도11을 참조하면, 커넥터(10)가 회로기판(700)에 부착된 부착상태에 있어서, 피고정부(230) 및 피고정부(330)는 회로기판(700)의 고정부(710)에 각각 삽입되어 납땜 등에 의하여 고정되어 있다. 또한 부착상태에 있어서, 피고정부(230) 및 피고정부(330)는 회로기판(700)의 도체패턴(導體pattern)(도면에는 나타내지 않는다)에 각각 접속되어 있다.
도8 및 도9에서 이해할 수 있는 바와 같이 커넥터(10)가 상대측 커넥터(80)와 완전하게 결합된 결합상태(도2를 참조)에 있어서, 접촉부(210)는 상대측 제1콘택트(820)와 각각 접촉되고, 접촉부(310)는 상대측 제2콘택트(830)와 각각 접촉된다.
도4 및 도9를 참조하면, 지지부재(400)에 있어서 측부(420)의 각각에는, 지지홈(422)과 지지구멍(424)이 형성되어 있다. 지지홈(422)은 XY평면에 있어서 U자 형상을 구비하는 홈이다. 지지구멍(424)은 측부(420)를 Z방향으로 관통하는 구멍이다. 본 실시형태에 의한 지지구멍(424)은 지지홈(422)으로부터 하방으로 연장되어 있다.
도9에서 이해할 수 있는 바와 같이 지지부재(400)의 판상부(430)에는, 2개의 오목부(440)가 형성되어 있다. 오목부(440)는, 판상부(430)의 Y방향에 있어서 양 측부에 각각 위치하고 있다. 오목부(440)는 지지홈(422)의 전방에 각각 위치하고 있다. 오목부(440)는, 판상부(430)의 상면(432)으로부터 하방으로 움푹 패어 있고, 판상부(430)의 2개의 측면(436)으로부터 Y방향 내측을 향하여 각각 움푹 패어 있다. 오목부(440)의 각각의 Y방향에 있어서의 사이즈는, 지지홈(422)으로부터 멀어짐에 따라 커지도록 되어 있다. 오목부(440)의 각각은 저면(底面)(442)(도5를 참조)을 구비하고 있다. 저면(442)은 판상부(430)의 상면(432)보다 하방에 위치하고 있다.
도3 및 도4에서 이해할 수 있는 바와 같이 본 실시형태에 의한 셀(500)은 1매의 금속판으로 형성되어 있다. 셀(500)은 지지부재(400)의 대부분을 덮고 있다. 셀(500)은, Z방향에 있어서 상면(510) 및 하면(520)과, Y방향에 있어서 2개의 측부(530)를 구비하고 있다. 셀(500)의 상면(510)은, 돌출도 개구도 없는 동일한 평면이다. 마찬가지로 셀(500)의 하면(520)은, 금속판의 이음매(joint)를 제외하고 동일한 평면이다. 바꾸어 말하면 본 실시형태에 있어서 상면(510) 및 하면(520)의 각각은, Z방향의 외측으로 돌출되어 있는 부위 및 Z방향의 외측으로 돌출 가능한 부위를 구비하지 않는 평면이다.
도3 및 도4에 나타내는 바와 같이 셀(500)의 측부(530)의 각각은, 다양하게 구부려져 있고 또한 부분적으로 하방으로 연장되어 있다. 도11을 참조하면, 부착상태에 있어서 이 하방으로 연장되는 부위의 단부(端部)는, 회로기판(700)의 고정부(710)에 각각 삽입되어 납땜 등에 의하여 고정되어 있다. 바꾸어 말하면 셀(500)은 회로기판(700)에 그라운드(ground) 되어 있다.
도3 내지 도5에 나타내는 바와 같이 셀(500)의 측부(530)의 각각에는, 개구(開口)(532)와 접촉편(接觸片)(534)이 형성되어 있다. 개구(532)는 판상부(430)의 오목부(440)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 개구(532)는 측부(530)를 Y방향으로 관통하고 있다. 접촉편(534)은 커넥터(10)의 내부로 돌출되어 있어 Y방향에 있어서 탄성변형이 가능하다. 접촉편(534)은 결합상태(도2를 참조)에 있어서 상대측 셀(810)의 측부(818)와 접촉된다.
도7 및 도8을 참조하면, 본 실시형태에 의한 유지부재(600)의 각각은, 1매의 금속판을 잘라내어, 구부려서(bending) 형성되어 있다. 상세하게는 유지부재(600)의 각각은, 1매의 금속판을 잘라내어 블랭크(blank)를 형성하고, 블랭크를 구부려서 형성되어 있다. 유지부재(600)의 각각은, 제1부위(내측부위)(620)와, 제2부위(외측부위)(640)와, 연결부(連結部)(660)와, 피지지부(670)와, 피고정부(680)를 구비하고 있다. 연결부(660)는 XY평면에 있어서 U자 형상을 구비하고 있다. 제1부위(620) 및 제2부위(640)는, U자 형상의 양단으로부터 전방을 향하여 각각 연장되어 있다. 바꾸어 말하면 연결부(660)는 제1부위(620)와 제2부위(640)를 서로 연결시키고 있다. 피지지부(670)는 연결부(660)로부터 하방으로 연장되어 있다. 피고정부(680)는 피지지부(670)로부터 더 하방으로 연장되어 있다.
도4 및 도9에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의한 유지부재(600)의 각각은 지지부재(400)에 부착되어 지지되어 있다. 상세하게는 유지부재(600)의 연결부(660)는, 지지부재(400)의 측부(420)의 지지홈(422)에 상방으로부터 삽입되어 지지홈(422)에 지지되어 있다. 또한 피지지부(670)는 지지구멍(424)에 삽입되어 지지되어 있다. 피고정부(680)는 측부(420)로부터 하방으로 돌출되어 있다. 유지부재(600)가 지지부재(400)에 부착된 후에, 셀(500)이 전방으로부터 지지부재(400)에 부착되어 유지부재(600)의 상방을 덮고 있다.
도8 및 도9에 나타내는 바와 같이 +Y측의 측부(420)에 지지되는 유지부재(600)와, -Y측의 측부(420)에 지지되는 유지부재(600)는, XZ평면에 관하여 거울대칭의 형상을 구비하고 있다. 이 점을 제외하고 2개의 유지부재(600)는 동일한 구조를 구비하고 있어 동일하게 기능을 한다.
도7에 나타내는 바와 같이 제1부위(620)는, X방향에 있어서 그 후단(624)으로부터 그 전단(622)까지 연장되어 있다. 제1부위(620)는, 제1경사부(630)와, 제1암부(第1arm部)(632)와, 제1유지부(634)와, 제1가이드부(第1guide部)(636)를 구비하고 있다. 제1경사부(630)는 후단(624)으로부터 하방으로 경사지면서 전방으로 연장되어 있다. 제1암부(632)는 제1경사부(630)의 전단으로부터 전방으로 연장되어 있다. 제1암부(632)는 제1경사부(630)에 비하여 협폭(狹幅)이어서 탄성변형되기 쉽다. 제1유지부(634)는, 제1암부(632)의 전단 근방에 위치하고 있으며 제1암부(632)에 지지되어 있다. 제1가이드부(636)는 제1유지부(634)의 전방에 위치하고 있다.
제2부위(640)는, 전체적으로 제1부위(620)보다 하방에 위치하고 있는 것을 제외하고, 제1부위(620)와 동일한 구조를 구비하고 있다. 상세하게는 제2부위(640)는, X방향에 있어서 그 후단(644)으로부터 그 전단(642)까지 연장되어 있다. 제2부위(640)는, 제2경사부(650)와, 제2암부(652)와, 제2유지부(654)와, 제2가이드부(656)를 구비하고 있다. 제2경사부(650)는 후단(644)으로부터 하방으로 경사지면서 전방으로 연장되어 있다. 제2암부(652)는 제2경사부(650)의 전단으로부터 전방으로 연장되어 있다. 제2암부(652)는 제2경사부(650)에 비하여 협폭이어서 탄성변형되기 쉽다. 제2유지부(654)는, 제2암부(652)의 전단 근방에 위치하고 있으며 제2암부(652)에 지지되어 있다. 제2가이드부(656)는 제2유지부(654)의 전방에 위치하고 있다.
도9에 나타내는 바와 같이 제1부위(620)는 측부(420)의 지지홈(422)으로부터 전방으로 연장되어 있다. 제1부위(620)는 부분적으로 판상부(430)의 오목부(440)의 내부를 통과하고 있다. 제1부위(620)의 일부(더 구체적으로는 제1암부(632)의 일부 및 제1가이드부(636)의 일부)는, Z방향에 있어서 오목부(440)와 동일한 위치에 있고(도5를 참조) 또한 Y방향에 있어서 오목부(440)의 외측에 있다. 제1암부(632)는 오목부(440)를 향하여 탄성변형이 가능하다. 이에 따라 제1유지부(634) 및 제1가이드부(636)는 Y방향 내측으로 이동 가능하다.
도5 및 도9를 참조하면, 제2부위(640)는 판상부(430)의 Y방향에 있어서 외측에 위치하고 있다. 제2부위(640)의 제2암부(652), 제2유지부(654) 및 제2가이드부(656)는, XZ평면에 있어서 셀(500)의 개구(532)와 동일한 위치에 있다. 또한 부착상태에 있어서 셀(500)의 측부(530)와 회로기판(700)의 사이에는 수용부(受容部)(720)(즉 스페이스)가 형성되어 있다(도11을 참조). 이 때문에 부착상태에 있어서도 제2암부(652)는 개구(532)를 통과하도록 하여 탄성변형이 가능하다. 바꾸어 말하면 제2유지부(654) 및 제2가이드부(656)는, 부착상태에 있어서 Y방향 외측으로 이동 가능하다.
이하에서는, 주로 유지부재(600)로 구성되는 결합유지기구(結合維持機構)의 기능에 대하여 설명한다.
도3 및 도6에 나타내는 바와 같이 커넥터(10)에는 2개의 삽입경로(揷入經路)(16)가 형성되어 있다. 삽입경로(16)의 각각은, 셀(500)의 측부(530)와 판상부(430)의 측면(436)의 사이에 위치하는 공간이다. 상대측 커넥터(80)가 커넥터(10)와 결합될 때(도2를 참조)에, 상대측 셀(810)의 측부(818)는 -X방향을 따라 삽입경로(16)에 각각 삽입된다.
도6 및 도9에서 이해할 수 있는 바와 같이 상대측 커넥터(80)가 커넥터(10)에 삽입되어 있지 않거나 또는 결합 도중인 미결합상태(도6 또는 도9의 상태)에 있어서, 제1부위(620)의 전단(622)과 제2부위(640)의 전단(642)은 Y방향에 있어서 서로 떨어져서 위치하고 있다. 부가하여 본 실시형태에 있어서는, 미결합상태에 있어서 제1부위(620)의 전단(622)은 판상부(430)의 오목부(440)의 내부에 위치하고 있다. 또한 미결합상태에 있어서, 제2부위(640)의 전단(642)은 셀(500)의 개구(532)에 수용되어 있고, 부분적으로 셀(500)의 외부로 돌출되어 있다.
이 때문에 상대측 셀(810)의 측부(818)를 -X방향을 따라 삽입하면, 측부(818)는 전단(622) 및 전단(642)에 부딪치지 않고, 제1가이드부(636) 및 제2가이드부(656)와 부딪친다. 바꾸어 말하면 커넥터(10)와 상대측 커넥터(80)가 서로 결합할 때에 측부(818)가 전단(622)과 전단(642)의 사이에 삽입된다.
도9 및 도10에서 이해할 수 있는 바와 같이 측부(818)를 -X방향을 따라 더 삽입하면, 제1가이드부(636)는 Y방향 내측으로 이동되고, 제2가이드부(656)는 Y방향 외측으로 이동된다. 측부(818)를 -X방향을 따라 더 삽입하면, 상대측 커넥터(80)는 커넥터(10)와 완전하게 결합되어 커넥터(10)는 결합상태(도10의 상태)로 된다. 결합상태에 있어서, 제1부위(620)의 일부(더 구체적으로는 제1암부(632)의 일부 및 제1가이드부(636)의 일부)는 오목부(440)의 외부로부터 Y방향 내측으로 이동되어 오목부(440)의 내부에 위치한다. 또한 결합상태에 있어서, 제2부위(640)의 전단(642)은 셀(500)의 개구(532)를 완전하게 통과하여 회로기판(700)의 수용부(720)(도11를 참조)의 내부에 위치한다.
제1유지부(634) 및 제2유지부(654)의 각각은, X방향에 있어서 상대측 커넥터(80)의 측부(818)가 결합상태에서 도달 가능한 위치에 형성되어 있다. 이 때문에 커넥터(10)가 상대측 커넥터(80)와 결합상태에 있을 때에, 유지부재(600)는 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)에 의하여 상대측 셀(810)의 측부(818)를 지지하여 결합상태를 유지한다. 특히 본 실시형태에 의하면, 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)의 각각은, 표준 USB 플러그의 측부(818)가 결합상태에서 도달 가능한 위치에 형성되어 있다. 따라서 본 실시형태에 의한 유지부재(600)는 커넥터(10)와 표준 USB 플러그의 결합상태를 유지할 수 있다.
더 구체적으로는, 본 실시형태에 의한 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)는 결합상태에서 측부(818)를 Y방향으로 끼운다. 이 때문에 측부(818)와 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)와의 사이의 마찰력에 의하여 결합상태가 유지된다. 특히 본 실시형태에 의하면, 제1유지부(634)와 제2유지부(654)는 X방향에 있어서 동일한 위치에 있다. 이 때문에 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)는 측부(818)를 서로 가압하여 결합상태를 더 확실하게 유지한다.
또한 본 실시형태에 의하면, 결합상태에 있어서 2개의 유지부재(600)가 2개의 측부(818)를 각각 지지하여 결합상태를 유지한다. 바꾸어 말하면 XZ평면에 관하여 거울대칭인 유지부재(600)가 커넥터(10)의 양 측부에서 결합상태를 유지한다. 이 때문에 예를 들면 상대측 커넥터(80)가 Y방향으로 이동된 경우에도 결합상태가 안정적으로 유지된다. 또한 상대측 커넥터(80)의 상대측 셀(810)에 의하여 2개의 유지부재(600)의 사이를 단락(短絡)시킴으로써 상대측 커넥터(80)의 삽입을 검출할 수도 있다. 바꾸어 말하면 2개의 유지부재(600)를 사용하여 검출기구를 구성할 수 있다.
도7에 나타내는 바와 같이 유지부재(600)의 연결부(660)는, 전방으로 연장되는 제1부위(620)의 후단(624)과, 전방으로 연장되는 제2부위(640)의 후단(644)을 서로 연결시키고 있다. 이 때문에 제1부위(620)의 제1암부(632) 및 제2부위(640)의 제2암부(652)를 길게 연장시킬 수 있다. 또한 도9에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 유지부재(600)의 연결부(660)는 커넥터(10)의 후단(14) 근방에 배치되어 있다. 이 때문에 제1암부(632) 및 제2암부(652)를 충분히 길게 연장시킬 수 있다. 또한 오목부(440)(도10을 참조) 및 수용부(720)(도11을 참조)에 의하여 전단(622) 및 전단(642)이 크게 이동할 수 있는 공간이 확보되어 있다.
이상의 설명에서 이해할 수 있는 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)의 각각의 Y방향에 있어서의 이동량을 충분히 크게 할 수 있다. 다만 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)가 충분히 이동할 수 있는 한, 유지부재(600)는 본 실시형태와 다르게 구성되어 있더라도 좋다.
도9에 나타내는 바와 같이 미결합상태에 있어서, 본 실시형태에 의한 제1부위(620)와 제2부위(640)는 Z방향을 따라서 보았을 때에 서로 교차하고 있다. 상세하게는 Y방향 외측으로 이동되는 제2유지부(654)가, Y방향 내측으로 이동되는 제1유지부(634)보다 Y방향 내측에 위치하고 있다. 이 때문에 제1유지부(634)와 제2유지부(654) 사이의 상대적인 이동량을 크게 할 수 있다. 부가하여 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)가 측부(818)를 지지할 때의 지지력(마찰력)을 크게 할 수 있다. 다만 충분한 지지력이 얻어지는 한 제1부위(620)와 제2부위(640)는 서로 교차하지 않고 있더라도 좋다.
도9에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 유지부재(600)는 셀(500)과 분리될 수 있도록 즉 별체(別體)로 형성되어 있다. 바꾸어 말하면 셀(500)과 유지부재(600)는 서로 다른 부재이다. 이 때문에 유지부재(600)는, 셀(500)의 재료(예를 들면 스테인레스(stainless))에 의존하지 않고 형성될 수 있어 셀(500)의 판 두께와 다른 판 두께를 구비할 수 있다. 더 구체적으로는, 유지부재(600)는 결합상태를 적절하게 유지할 수 있는(예를 들면 큰 지지력을 발휘하는) 재료로부터 적절한 판 두께를 구비하도록 형성될 수 있다. 다만 유지부재(600)를 셀(500)과 동일한 재료로 형성하더라도 필요한 효과가 얻어지는 경우에는, 유지부재(600)는 셀(500)과 일체로 형성되더라도 좋다.
도7 및 도9에 나타내는 바와 같이 본 실시형태에 의하면, 유지부재(600)의 각 부위(각 부품)는 연결부(660)에 의하여 연결되어 일체로 형성되어 있다. 이 때문에 유지부재(600)의 부품수를 감소시킬 수 있다. 다만 연결부(660)를 형성하지 않더라도 좋다. 예를 들면 제1부위(620)와 제2부위(640)를 서로 별체로 형성하더라도 좋다. 이 경우에 제1부위(620) 및 제2부위(640)의 각각을 지지부재(400)에 의하여 직접 지지하더라도 좋다.
상기한 바와 같이 본 실시형태에 의한 결합유지기구는, 주로 Y방향으로 이동할 수 있는 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)로 구성되어 있다. 이 때문에 셀(500)의 상면(510) 및 하면(520)에, Z방향으로 이동하는 결합유지기구를 형성할 필요가 없다(도3 및 도4를 참조). 바꾸어 말하면 상면(510) 및 하면(520)의 각각을 동일한 평면 모양으로 형성할 수 있다. 따라서 커넥터(10)가 조립되는 기기(도면에는 나타내지 않는다)의 Z방향의 사이즈를 작게 할 수 있다.
또한 도10을 참조하면, 셀(500)의 측부(530)는, 그 전단에 있어서 후방으로 되돌려져 있다. 결합상태에 있어서도 제2부위(640)의 전단(642)은, 이 되돌려진 부위로부터 Y방향 외측으로 크게 돌출되지 않는다. 따라서 본 실시형태에 의한 결합유지기구는, 커넥터(10)가 조립되는 기기(도면에는 나타내지 않는다)의 Y방향의 사이즈에 크게 영향을 주지 않는다.
또한 도11을 참조하면, 부착상태에 있어서 유지부재(600)의 피고정부(680)는 회로기판(700)의 고정부(710)에 각각 삽입되어 납땜 등에 의하여 고정된다. 이 때에 피고정부(680)를 회로기판(700)에 그라운드 시키면, 상대측 셀(810)(도2를 참조)은 셀(500)에 추가되어 유지부재(600)에 의하여 그라운드 된다. 이 결과 실드효과(shield效果)를 높일 수 있다.
본 실시형태에 의한 커넥터(10)는, 이미 설명한 변형예에 추가하여 다양하게 변형이 가능하다.
도3을 참조하면, 셀(500)의 상면(510) 및 하면(520) 중에서 적어도 일방(一方)이, Z방향의 외측으로 돌출되어 있는 부위 및 Z방향의 외측으로 돌출 가능한 부위를 구비하지 않는 평면이면 좋다. 예를 들면 셀(500)의 상면(510)에, 상대측 셀(810)의 광폭부(812)(도1을 참조)와 접속되는 접지용의 스프링(spring)을 형성하더라도 좋다. 이 구조에 의하여 커넥터(10)의 실드기능을 강화시킬 수 있다. 다만 커넥터(10)가 조립되는 기기(도면에는 나타내지 않는다)의 상하 사이즈(Z방향의 사이즈)를 작게 한다는 관점에서는, 커넥터(10)를 본 실시형태와 같이 구성하는 쪽이 바람직하다.
도2 및 도8을 참조하면, 상대측 셀(810)의 측부(818)에 개구를 형성하더라도 좋다. 이 구조에 의하여 결합상태를 더 확실하게 유지할 수 있다. 상세하게는, 개구는 측부(818) 중에서 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)와 대응하는 부위에 형성하면 좋다. 이 구조에 의하여 결합상태에 있어서 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)가 측부(818)의 개구를 통과하여 서로 접촉되어 밀어낸다. 바꾸어 말하면 측부(818)의 개구가 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)에 의하여 록(lock) 된다. 이 때문에 결합상태를 더 확실하게 유지할 수 있다. 다만 상대측 셀(810)과 회로기판(700)의 사이에 유지부재(600)를 경유한 도전경로(導電經路)를 형성할 필요가 있는 경우에는, 상대측 셀(810)을 본 실시형태와 같이 구성하는 쪽이 바람직하다.
도8을 참조하면, 유지부재(600)의 제1경사부(630) 및 제2경사부(650)는, 제1유지부(634) 및 제2유지부(654)의 Z방향에 있어서의 위치를 상대측 셀(810)의 위치에 맞추기 위한 부위이다. 따라서 이러한 위치맞춤이 불필요한 경우에 예를 들면 커넥터(10)가 드롭 인 타입의 커넥터가 아닌 경우에는, 제1경사부(630) 및 제2경사부(650)를 형성하지 않더라도 좋다.
도12를 참조하면, 예를 들면 유지부재(600)를 회로기판(700)(도11을 참조)에 접속할 필요가 없는 경우에 커넥터(10)는, 유지부재(600)를 대신하여 변형예에 의한 유지부재(600A)를 구비하고 있더라도 좋다. 유지부재(600A)의 각각은 1개의 선재(線材)를 구부려서 형성되어 있다. 상세하게는 유지부재(600A)의 각각은, 유지부재(600)와 동일하게 기능을 하는 제1부위(내측부위)(620A), 제2부위(외측부위)(640A) 및 연결부(660A)를 구비하고 있다. 다만 유지부재(600A)의 각각은 피지지부 및 피고정부를 구비하지 않고 있다. 이 유지부재(600A)에 의해서도 결합상태를 유지할 수 있다.
본 발명은 2014년 2월 13일에 일본국 특허청에 제출된 일본국 특허출원 제2014-025027호에 의거하고 있으며, 그 내용을 참조하여 본 명세서의 일부로 한다.
본 발명의 최선의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 당업자에게는 분명한 바와 같이 본 발명의 정신을 일탈하지 않는 범위에서 실시형태를 변형하는 것이 가능하며, 이러한 실시형태는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
10 : 커넥터 12 : 결합단(전단)
14 : 깊이방향의 가장 끝부(후단) 16 : 삽입경로
200 : 제1콘택트(콘택트) 210 : 접촉부
220 : 피지지부 230 : 피고정부
300 : 제2콘택트(콘택트) 310 : 접촉부
320 : 피지지부 330 : 피고정부
400 : 지지부재 410 : 기부
420 : 측부 422 : 지지홈
424 : 지지구멍 430 : 판상부
432 : 상면 434 : 하면
436 : 측면 440 : 오목부
442 : 저면 500 : 셀
510 : 상면 520 : 하면
530 : 측부 532 : 개구
534 : 접촉편 600, 600A : 유지부재
620, 620A : 제1부위(내측부위) 622 : 전단
624 : 후단 630 : 제1경사부
632 : 제1암부 634 : 제1유지부
636 : 제1가이드부 640, 640A : 제2부위(외측부위)
642 : 전단 644 : 후단
650 : 제2경사부 652 : 제2암부
654 : 제2유지부 656 : 제2가이드부
660, 660A : 연결부 670 : 피지지부
680 : 피고정부 700 : 회로기판
702 : 상면 704 : 하면
706 : 전단 710 : 고정부
720 : 수용부 80 : 상대측 커넥터
810 : 상대측 셀 812 : 광폭부
818 : 측부 820 : 상대측 제1콘택트
830 : 상대측 제2콘택트 850 : 상대측 지지부재
900 : 호스트 기기 910 : USB 소켓
920 : 리셉터클 셀 922 : 리프 스프링
950 : USB 플러그 960 : 금속제 하우징
962 : 상면 964 : 개구

Claims (15)

  1. 상대측 셀(相對側 shell)을 구비하는 상대측 커넥터(相對側 connector)와 결합 가능한 커넥터로서,
    상기 커넥터는, 상기 상대측 커넥터와 결합하는 결합단(結合端)을 구비하고 있고,
    상기 결합단은, 전후방향에 있어서 상기 커넥터의 전단(前端)에 위치되어 있고,
    상기 커넥터는, 2 이상의 콘택트(contact)와, 지지부재(支持部材)와, 셀(shell)과, 유지부재(維持部材)를 구비하고 있고,
    상기 지지부재는, 상기 콘택트를, 상기 전후방향과 직교하는 피치방향(pitch方向)으로 배열하여 지지하고 있고,
    상기 셀은, 상기 전후방향 및 상기 피치방향의 쌍방과 직교하는 상하방향에 있어서 상면(上面)과 하면(下面)을 구비하고 있고,
    상기 유지부재는, 제1부위와 제2부위를 구비하고 있고,
    상기 제1부위는 제1암부(第1arm部)와 제1유지부를 구비하고 있고, 상기 제1유지부는 상기 제1암부에 지지되어 있고,
    상기 제2부위는 제2암부와 제2유지부를 구비하고 있고, 상기 제2유지부는 상기 제2암부에 지지되어 있고,
    상기 제1부위의 전단과 상기 제2부위의 전단은, 상기 피치방향에 있어서 서로 떨어져서 위치되어 있고,
    상기 커넥터와 상기 상대측 커넥터가 서로 결합될 때에, 상기 상대측 셀의 상기 피치방향과 교차하는 일방(一方)의 측부(側部)가 상기 제1부위의 상기 전단과 상기 제2부위의 상기 전단과의 사이에 삽입되고,
    상기 커넥터가 상기 상대측 커넥터와 결합된 결합상태에 있을 때에, 상기 유지부재는, 상기 제1유지부 및 상기 제2유지부에 의하여 상기 상대측 셀의 상기 측부를 지지하여 상기 결합상태를 유지하는
    커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 셀의 상기 상면 및 상기 하면 중에서 일방은 평면인
    커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1유지부와 상기 제2유지부는 상기 전후방향에 있어서 동일한 위치에 있는
    커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유지부재는, 상기 제1부위와 상기 제2부위를 서로 연결시키는 연결부(連結部)를 구비하고 있는
    커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결부는, 상기 제1부위의 후단(後端)과 상기 제2부위의 후단을 서로 연결시키고 있는
    커넥터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상하방향을 따라서 보았을 때에, 상기 제1부위와 상기 제2부위는 서로 교차하고 있는
    커넥터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1부위는 제1가이드부(第1guide部)를 구비하고 있고, 상기 제1가이드부는 상기 제1유지부의 전방에 위치되어 있고,
    상기 제2부위는 제2가이드부를 구비하고 있고, 상기 제2가이드부는 상기 제2유지부의 전방에 위치되어 있는
    커넥터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 상대측 셀의 상기 측부는 개구(開口)를 구비하지 않고 있는
    커넥터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는, 2개의 상기 유지부재를 구비하고 있고,
    상기 상대측 셀은, 2개의 상기 측부를 구비하고 있고,
    상기 결합상태에 있어서, 상기 유지부재는 상기 측부를 각각 지지하여 상기 결합상태를 유지하는
    커넥터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유지부재는, 상기 셀과 별체(別體)로 형성되어 있고,
    상기 유지부재는, 상기 지지부재에 지지되어 있는
    커넥터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 지지부재는, 상기 전후방향 및 상기 피치방향을 따라 연장되는 판상부(板狀部)를 구비하고 있고,
    상기 판상부에는, 상기 피치방향의 내측을 향하여 움푹 패인 오목부가 형성되어 있고,
    상기 제1부위 및 상기 제2부위 중에서 일방(一方)은 내측부위이며,
    상기 내측부위의 일부는, 상기 상하방향에 있어서 상기 오목부와 동일한 위치에 있고 또한 상기 피치방향에 있어서 상기 오목부의 외측에 있고,
    상기 결합상태에 있어서, 상기 내측부위의 상기 일부는 상기 오목부의 내부로 이동하는
    커넥터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내측부위의 전단은, 상기 오목부의 내부에 위치되어 있는
    커넥터.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터는, 상기 상대측 커넥터의 1개인 표준 USB 플러그(標準 USB plug)와 결합 가능하고,
    상기 제1유지부 및 상기 제2유지부의 각각은, 상기 전후방향에 있어서, 상기 표준 USB 플러그의 상기 상대측 셀의 상기 측부가 상기 결합상태에서 도달 가능한 위치에 형성되어 있는
    커넥터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 유지부재는, 1매의 금속판을 잘라내어, 구부려서(bending) 형성되어 있는
    커넥터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 유지부재는, 1개의 선재(線材)를 구부려서 형성되어 있는
    커넥터.
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