KR101769792B1 - 기판 커넥터용 압입 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기, 전자 모듈 또는 PCB기판과 전기적 접촉과 상하 기판을 체결할 수 있도록 한 기판 커넥터용 압입단자에 관한 것으로,
본 발명은 안내편(14)이 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 좌우측 안내공(23)에서 승하강되고 장착부(20)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 편심 되지 않도록 구성함으로서 편심에 의한 휨 등의 단점을 개선할 수 있는 효과와,
상기 장착부(20)는 판재를 "∪" 자형으로 절곡 하되, 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성함으로 솔더링이 용이하고 안정성 및 견고성을 충족하며,
또한 탄성부(15)를 "⊂"형 또는 "S"자 형상 중 어느 하나로 구성시켜 탄성이 양호하여 가압력에 의한 손상을 방지할 수 있는 효과가 발휘하는 압입단자를 제공하는 것이다.

Description

기판 커넥터용 압입 단자{ELECTRICAL PRESS-IN CONTACT}

본 발명은 전기, 전자 모듈 또는 PCB기판과 전기적 접촉과 상하 기판을 체결할 수 있도록 한 기판 커넥터용 압입단자에 관한 것이다.

본 발명의 기판 커넥터용 압입단자는 인쇄 회로 기판에 형성된 체결공에 압입으로 관통시켜 체결공 내부의 도체와 전기적으로 도통하도록 함과 함께, 타단부는 또다른 인쇄회로기판과 연결과 함께 고정되는 접속부를 갖춘 프레스 핏 단자(Press-fit terminalsn 또는 contact) 로 하고 있으며, 이러한 기술은, 전기, 전자 모듈용 접촉압입, 모듈로는 SMD 프린트 배선판 등의 프린트 배선판용 압입과 함께 전원 공급 모듈, IGBT 모듈, 트랜지스터 모듈, 다이오드 모듈 등에 적용된다.

이러한 선행기술 일본 특개 2015-82430호의 프레스 핏 단자에서는 압입부가 체결공(스루 홀)에 안내되는 선단 안내단부와 체결 후 전기적 접촉과 하중을 유지할 수 있도록 견고성을 형성하기 위한 억지 끼움 되는 탄성 압접부로 하는 단자를 제공한 바 있고,

이러한 구성의 억지 끼움 되는 탄성압접부는 압입 방향을 따라 형성된 휨 공간의 구멍을 사이에 두고 배치되는 탄성 변형 가능한 한 쌍의 탄성 압접부와, 상기 한 쌍의 탄성압접부의 기단부와 상기 단자 본체 부의 선단부를 연결하는 연결부를 갖는 프레스 핏 단자로 한 선행기술과 함께 상기한 탄성압전부의 형태를 달리한 다수의 기술들이 널리 알려진 바 있다.

그리고 일본 특개 2015-90792호에서는 조립성을 증대하고, 조립시의 압력으로 단자의 휨, 절단 등을 방지하고, 전기적 연결이 효과적으로 이루어질 수 있도록 단자를 휨 상태로 구성시켜 제공한 선행기술이 있다.

이러한 기술로 회로 기판과, 상기 회로 기판에 형성된 관통 구멍과, 상기 회로 기판의 표면에 형성된 전극면과 상기 전극면에 탄성으로 접촉하여 전기적으로 접속하는 커넥터 단자로 이루어지는 커넥터 연결 구조로 구성되고,

상기 회로 기판의 뒷면에는 상기 커넥터 단자의 외부 연결 단자를 고착 유지하는 하우징이 설치되어 있는 동시에, 상기 커넥터 단자가 금속 막대부로 구멍에 삽입되는 삽입부와, 상기 삽입부에 인접하여 상기 전극 표면측에 비스듬한 상태로 절곡부를 형성시켜 인접한 상기 전극면에 곡선 상태에서 접촉하는 접촉부를 구성시켜 상기 접촉부가 전극면과 탄성 접촉하도록 지지부재를 구성하고 있다.

이러한 선행기술들은 상기한 바와 같이 금속 선재를 소정길이로 절단한 표면에 도금층과 체결공의 내경 치수보다 큰 폭 치수를 구성되는 탄성압전부와 함께 단순 봉재로 이루어짐으로서, 압입 구멍에 단자를 압입하여 고정하거나 고정된 단자에 또 다른 기판을 체결할 때 자동화 기계에 의한 압입시 체결공과의 이탈 및 억지 끼움 등에서 쉽게 휨 되거나 절단되는 등의 문제가 발생 되고 있다.

이러한 문제를 개선하기 위한 선행기술 미국 7,867,016 B2(EP2086064A1; PRESS-IN CONTACT)는 장착하기 위한 장착부, 릴리프부, 전환부, 그리고 압입부로 구성되되, 상기 전환부의 끝단으로부터 "S"자형의 보상부를 형성하여 장착부와 연결 구성된다.

이러한 구성에서 상기 보상부는 압입시 가해지는 충격, 압력에서 전환부등이 손상되지 않도록 탄축 되면서 가압 접촉에 의해 납땜점 압입 영역에서 안정적인 위치 유지와 정확한 납땜을 유도하도록 한다.

그리고 상기 압입 압력으로 가압 되는 전환부에 의해 탄축 되는 보상부가 일정한 거리에서 이동되고 이상의 거리를 제어하기 위하여 장착부로 부터 상기 전환부와 단락된 슬롯이 구비되어 하강하는 전환부의 이동거리를 제어하도록 하였다.

이러한 선행기술에서 제시한 실시예 1은 전환부의 하단측에 외측으로 확장된 보상부를 구성하고 보상부로 부터 하강 되어 장착부와 함께 장착부로부터 상향된 정지편과 슬롯이 구성되어 전환부를 가압할 때 수직에서 어느 한 방향으로의 쏠림 현상 및 장착부는 판재를 휨으로 절곡 시켜 한쪽은 수평면을 이루는 반면 절곡부는 만곡면으로 형성되어 장착에서 절곡면을 따라 기울어지는 현상이 발생 되는 단점이 발생된다.

또한 실시예 2는 상기 실시예 1에서의 상기한 단점을 개선할 수 있도록 전환부로 부터 일직선으로 탄성부를 구성하고 이 탄성부에서 확장된 장착부를 형성하기 위하여 "U"자 형상으로 절곡함과 함께 상기 확장부를 다시 양측으로 확장시켜 전환부와 슬롯이 형성되도록 하였으나, 이러한 구성에서의 상기 장착부는 그 밑면이 "U"자형의 곡면으로 형성되어 압입시에 장착부가 편심된 위치로 구성되어 어느 한쪽으로 기울어짐을 완벽히 개선하지 못하고 있다.

실시예 3에서는 상기 탄성부로부터 연장된 장착부를 이면부로 절곡 하여 슬롯이 구비되는 장착부를 형성하였으나, 상기 장착부는 판재의 단면부로 구성됨으로서 장착에서의 납땜과 많은 면적의 접착이 불량하고 불균등한 융착으로 사용중 납땜부와 탈거되는 문제가 발생하고 있는 것이다.

일본 특개 2015-82430호 일본 특개 2015-90792호 미국 7,867,016 B2 및 EP2086064A1; PRESS-IN CONTACT.

본 발명은 전기, 전자 모듈 또는 PCB기판과 전기적 접촉과 상하 기판을 체결할 수 있도록 한 기판 커넥터용 압입 단자로서 전환부로부터 일직선으로 탄성부를 구성하고 이 탄성부에서 확장된 장착부를 형성하기 위한 "U"자 형상으로 절곡함과 함께 상기 확장부를 다시 양측으로 확장시켜 전환부와 슬롯이 형성되도록 함으로서 압입시에 장착부가 정 중앙으로 형성되어 기울어짐 방지와 솔더링 효과를 증대하도록 함에 있다.

본 발명의 해결수단은 제 1기판(100)에 장착하는 제 2기판(110)에 뚫린 체결공(101)에 억지 끼움하기 위한 탄축공(11)을 형성하는 탄성압접부(12)로부터 제어턱(13)을 구성한 판상의 기다란 전환부(10)와

제 1기판(100)에 솔더링되는 탄성부(15)를 구비하는 장착부(20)로 구성되되,

상기 전환부(10)의 하단측에 외측으로 확장된 한쌍의 안내편(14)을 구성함과,

상기 전환부(10)의 중앙에서 폭과 두께가 축소되면서 일체로 연장된 탄성부(15)를 형성시켜 탄성부(15)의 밑면을 접착면(16)으로 한 장착부(20)로 구성됨과 함께 장착부(20) 좌우측에서 상향되는 제어판(21)과,

상기 제어판(21)의 상단 중앙에 안내편(14)이 유착되어 상하 안내와 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 안내공(23)을 구성함과 함께,

상기 장착부(20)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 편심 되지 않도록 구성하고 탄성부(15)는 "⊂"형 또는 "S"자 형상 중 어느 하나로 구성됨과

상기 장착부(20)는 판재를 "∪" 자형으로 절곡하되, 밑면이 수평을 이루는 평면으로서의 접착면(16)으로 구성됨과 함께 용융납이 수용되는 통공(24)을 구성함을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자를 제공하는 것이다.

본 발명은 안내편(14)이 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 좌우측 안내공(23)에서 승하강되고 장착부(20)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 편심 되지 않도록 구성함으로서 편심에 의한 휨 등의 단점을 개선할 수 있는 효과와,

상기 장착부(20)는 판재를 "∪" 자형으로 절곡 하되, 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성함으로 솔더링이 용이하고 안정성 및 견고성을 충족하며,

또한 탄성부(15)를 "⊂"형 또는 "S"자 형상 중 어느 하나로 구성시켜 탄성이 양호하여 가압력에 의한 손상을 방지할 수 있는 효과

그리고 상기 장착부(20)의 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성되는 접착면(16)에 용융납(30)이 수용과 관통할 수 있는 통공(24)을 구성시켜 기판 커넥터용 압입단자(A)를 솔더링 할때 용융납이 외측부와 함께 통공(24)으로 수용 및 상부 주면을 감싸져 견고한 고정효과를 발휘할 수 있는 것이다.

도 1의 (a)는 본 발명을 상부측에서 본 사시도.
(b)는 본 발명을 하부측에서 본 사시도.
도 2의 (a)는 본 발명의 요부를 절개한 정면도이고 (b)는 본 발명의 전환부가 압력을 받을 때의 신축과정을 설명한 단면도.
도 3의 (a)는 본 발명의 요부를 절개한 측면도이고 (b)는 본 발명의 전환부가 압력을 받을 때의 신축과정을 설명한 단면도.
도 4는 본 발명 실시예 설명도.
도 5는 본 발명이 적용된 예의 측면도.

본 발명은 전술한 선행기술에서의 단점을 개선하고 안정적인 압입과 납땜에서의 견고한 장착을 위하여 안출 된 것이다.

이러한 본 발명을 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시예 에 따른 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 본 발명 기판 커넥터용 압입단자(A)의 전체를 도시한 사시도에서 도시한 바와 같이 제 1기판(100)에 장착되는 제 2기판(110)에 뚫린 체결공(101)에 억지 끼움하기 위한 탄축공(11)을 형성하는 탄성압접부(12)로부터 제어턱(13)을 구성한 판상의 기다란 전환부(10)와, 상기 전환부(10)와 장착부(20)를 탄성부(15)로 구성시켜 이루어지되,

상기 전환부(10) 끝단 중앙에서 폭과 두께가 축소되면서 일체로 연장된 "⊂"형 또는 "S"자 형상의 탄성부(15),

삭제

삭제

그리고 상기 탄성부(15)의 밑면이 수평을 이루는 접착면(16)으로 형성되는 "∪" 자형으로 절곡 되는 제어판(21)을 구비하는 장착부(20)와,

상기 접착면(16)을 구비하는 장착부(20)의 좌우측에서 상향 절곡 되어 상기 안내편(14)을 포함하는 크기로 형성되는 제어판(21)과,

상기 제어판(21)의 상단 중앙에 전환부(10) 하단측에서 외측으로 확장된 한쌍의 안내편(14)이 유착되어 상하 안내되는 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 안내공(23)을 구성하는 제어판(21)을 구비하는 장착부(20)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 편심 되지 않도록 구성되고,

상기 장착부(20)의 접착면(16) 중앙에 용접 용융(溶融)납이 수용되는 통공(24)을 뚫어 솔더링 작업에서 압입 되는 본 발명 기판 커넥터용 압입단자(A)가 용융납을 가압시킬 때, 용융납이 상기 통공(24)내로 유입과 상부로 이동하여 주변을 감싸지게되고 또한 이러한 용융납이 이동됨으로서 압입되는 장착부(20)가 미끄럼 없이 정확한 위치로 솔더링 되는 것을 특징으로 한 구성이다.

상기 장착부(20)는 금속판재를 "∪" 자형으로 절곡 하되, 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성시켜 솔더링 면을 효과적으로 구성하는 것이 바람직하다.

미설명 부호 30은 솔더링부의 용융납을 표시한 것이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이 제 1기판(100)에 미도시한 공지의 자동압인장치에 의해 본 발명의 압입단자(A)가 연속적으로 공급되면서 지정된 위치에 본 발명의 압입단자(A)를 솔더링 하게 된다.

이러한 작업에 의해 공급되는 본 발명의 압입단자(A)는 제 1기판(100)의 용융납 상부로 정확히 공급되면서 용융납 상부로 밀착되고 또한 장착부(20)의 넓은 면이 용융납에 가압됨으로서 솔더링 작업이 용이하고,

또는 자동압인장치에 의해 가압 되면서 공급되는 압입단자(A)에 압력이 발생되면, 전환부(10)하부로 형성된 탄성부(15)에서 신축이 발생 되어 전환부(10)의 휨 등을 방지하고, 이러한 신축으로 승하강 되는 전환부(10)는 장착부(20)의 안내공(22) 내의 슬롯(22)에 의해 일정한 거리를 자유롭게 이동하여 전환부(10)의 휨이나 파열 등을 방지하게 된다.

또한 이와 같은 솔더링 작업에서 장착부(20)가 용융납 상부로 안내되어 압인 될때,

즉, 장착부(20)의 접착면(16)이 용융납(30)을 가압하면 이 용융된 용융납(30)이 외측과 중앙에 뚫린 통공(24)을 거처 상부의 통공(24) 주변까지 포함하여 확장되면서 솔더링 작업에서 압입되는 본 발명 기판 커넥터용 압입단자(A)가 미끄럼 없이 수직으로 정확하게 솔더링 된다.

이와 같이 용융납(30)이 접착면(16)과 통공(24)내부, 그리고 통공(24)을 관통하여 상부 주변까지 감싸져 솔더링 후 견고한 접착력을 발휘하여 이후 작업에서도 견고성을 유지하므로 제 1기판(100)과 체결되는 제 2기판(110)을 가압할 때에도 본 발명의 압입단자(A)의 솔더링부의 파열등을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이상에 의해 제 1기판(100)에 솔더링된 압입단자의 상부측 탄성압접부(12)에 제 2기판(110)을 체결한다.

즉, 공지의 방법으로 제 2기판(110)을 공급하고 상기에서 솔더링 된 압입단자(A)에 제 2기판(110)에 뚫린 체결공(101)을 일치시켜 가압함으로서 탄축공(11)을 형성하는 탄성압접부(12)가 신축되어 체결공(101)내로 관통되면서 체결되는 제 2기판(110)의 체결공(101)주면으로 제어턱(13)에 걸림으로서 정확한 위치로 체결되는 것이다.

이러한 작업에서 제 2기판(110)을 강제로 삽입함으로서 발생 되는 압력을 받는 전환부(10)는 압력으로 하강 되면서 전환부(10)의 하단측에서 외측으로 확장된 한쌍의 안내편(14)이 함께 이동되고 이러한 이동은 제어판(21)의 상단 중앙에 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 안내공(23)에 안내를 받아 수직으로 슬롯(22)거리로 이동하여 전환부(10)의 비틀림, 휨 등을 방지하게 된다.

상기한 하강은 전환부(10)의 중앙에서 폭과 두께가 축소되면서 일체로 연장된 "⊂"형또는 "S"자 형상의 탄성부(15)의 신축으로 하강되고 제 2기판(110)이 장착되면 상기 탄성부(15)의 신축으로 복귀된다.

이러한 작업으로 제 1,2기판(100,110)을 체결하게 되는 것이며 상기 탄성압접부(12)를 끼움하는 체결공(101)과 솔더링부는 공지와 같이 전원이 도통됨은 물론이다.

전환부(10)의 안내편(14)이 장착부(20)의 안내공(22)내에서 상하로 슬라이딩 안내됨으로서 PCB 제1 기판(100)에 인서트시 전환부(10)의 흔들림 발생을 방지하고 축의 이동을 제안하여 인서트가 정확히 이루어지도록 하며, 장착부(20)는 넓은 면적으로 형성 됨으로서 솔더링 면적을 확보할 수 있어 견고한 고정력을 얻게 되는 것이다.

본 발명에서의 상기 탄성부(15)는 신축성이 양호하도록 "⊂"형 또는 "S"자 형상 등으로 구성될 수 있고 이와 달리한 형상으로도 가능함은 당연하다.

이러한 탄성부(15)는 PCB 제 2기판(110) 인서트시에 전환부(10) 하강압력으로 PCB 제 1 기판(100)과 솔더링이 파괴되는 현상을 방지한다.

또한 본 발명은 안내편(14)이 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 좌우측 안내공(23)에서 승하강 되고 장착부(20)와 연결되는 탄성부(15)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 직선으로 구성시켜 편심 되지 않도록 구성함으로서 솔더링시에 발생되는 편심에 의한 휨 등의 단점을 개선할 수 있는 효과를 발휘하는 것이다.

이상의 본 발명은 바람직한 실시예에 관하여 설명되었지만 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 됨은 물론이다.

10 : 전환부 11 : 탄축공 12 : 탄성압접부
13 : 제어턱 14 : 안내편 15 : 탄성부
16 : 접착면 20 : 장착부 21 : 제어판
22 : 슬롯 23 : 안내공 24 : 통공
100 : 제 1기판 101 : 체결공 110 : 제 2기판
A : 압입단자

Claims (5)

1. 제 1기판(100)에 장착하는 제 2기판(110)에 뚫린 체결공(101)에 억지 끼움하기 위한 탄축공(11)을 형성하는 탄성압접부(12)로부터 제어턱(13)을 구성한 판상의 기다란 전환부(10)와,
   
   제 1기판(100)에 솔더링 되는 탄성부(15)를 구비하는 장착부(20)를 구비한 압입단자(A)로 구성되되,
   
   상기 전환부(10) 중앙에서 폭과 두께가 축소되면서 일체로 연장된 탄성부(15)를 형성시켜 탄성부(15) 밑면이 접착면(16)으로 형성되고, 접착면(16) 좌우측에서 상향으로 절곡된 제어판(21)을 구성하는 장착부(20)와,
   
   상기 제어판(21)의 상단 중앙에 전환부(10)의 하단측에 외측으로 확장된 한쌍의 안내편(14)이 유착되어 상하 안내와 이동공간인 슬롯(22)이 형성되는 안내공(23)을 구성함을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 장착부(20)와 연결되는 탄성부(15)가 전환부(10)로부터 정 중앙측에 직선으로 구성시켜 편심 되지 않도록 구성함을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성부(15)는 "⊂"형 또는 "S"자 형상 중 어느 하나로 구성됨을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 장착부(20)는 판재를 "∪" 자형으로 절곡하되, 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성되는 접착면(16)으로 함을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 장착부(20)의 밑면이 수평을 이루는 평면으로 구성되는 접착면(16)에 용융납(30)이 수용과 관통하는 통공(24)을 구성함을 특징으로 하는 기판 커넥터용 압입 단자.
   

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