KR101903986B1 - 전기 커넥터 및 회로 보드 어셈블리 - Google Patents

전기 커넥터 및 회로 보드 어셈블리 Download PDF

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KR101903986B1
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후이빈 리
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타이코 일렉트로닉스 (상하이) 컴퍼니 리미티드
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
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Abstract

프레임 및 프레임에 제공된 단자 블록을 포함하는 절연 본체 ― 상기 단자 블록은, 제 1 표면, 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면 및 다른 전기 커넥터와 맞물리기 위한 삽입단을 가짐 ―; eSATA 규격 하의 복수의 제 1 도전성 단자들 ― 복수의 제 1 도전성 단자들 각각이 제 1 자유단, 제 1 자유단에 대향되는 제 1 연결부 및 제 1 자유단과 제 1 연결부 사이에 위치한 제 1 중간부를 포함하고, 제 1 연결부는 단자 블록의 제 1 표면에 제공됨 ―; 및 USB 3.0 규격 하의 복수의 제 2 도전성 단자들 ― 복수의 제 2 도전성 단자들 각각이 제 2 자유단, 제 2 자유단에 대향되는 제 2 연결부 및 제 2 자유단과 제 2 연결부 사이에 위치한 제 2 중간부를 포함하고, 제 2 연결부는 단자 블록의 제 2 표면에 제공됨 ― 을 포함하고, 복수의 제 1 도전성 단자들은 제 4 연결부 및 제 4 자유단을 갖는 제 1 접지 단자를 포함하고, 복수의 제 2 도전성 단자들은 제 5 연결부 및 제 5 자유단을 갖는 제 2 접지 단자를 포함하고, 제 4 연결부는 제 1 접지 단자 및 제 2 접지 단자가 제 1 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 하나의 자유단을 공유한다. 본 발명은 또한 전기 커넥터를 갖는 회로 보드 어셈블리에 관한 것이다.

Description

전기 커넥터 및 회로 보드 어셈블리{Electrical Connector and Circuit Board Assembly}
관련 출원의 상호참조
본 출원은 2010년 8월 12일 중국의 국가특허청에 출원된 중국 특허 출원 번호 제201010253439.7호의 이익 및 우선권을 주장하며, 그 개시내용이 여기에 참조로써 포함된다.
발명의 분야
본 발명은 USB(범용 직렬 버스) 인터페이스 및 eSATA(외부 직렬 고급 기술 첨부) 인터페이스를 위한 전기 커넥터에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 USB 인터페이스 및 eSATA 인터페이스 둘 다와 호환 가능한 전기 커넥터, 및 이를 갖는 회로 보드 어셈블리에 관한 것이다.
컴퓨터와 그 주변 장치들 사이에서 효율적으로 데이터를 전송하기 위해, 상이한 통신 프로토콜 규격들을 이용한 전기 커넥터들이 개발되었다. 이 전기 커넥터들은 USB 인터페이스 및 eSATA 인터페이스 등을 포함한다.
기술의 개발과 함께, 컴퓨터는 공간을 절약하기 위해 보다 더 간소화되고 있고 이에 따라, USB 인터페이스와 eSATA 인터페이스 둘 다가 집적된 전기 커넥터가 제안되고, 구체적으로는, USB 인터페이스의 도전성 단자들 및 eSATA 인터페이스의 도전성 단자들이 하나의 단자 블록의 양 표면들에 각각 제공된다.
그러나 eSATA 인터페이스 및 USB 인터페이스 둘 다가 집적된 전기 커넥터에서, USB 인터페이스용 도전성 단자들 및 eSATA 인터페이스용 도전성 단자들은 컴퓨터의 회로 보드 상의 대응하는 연결 단자들에 각각 및 개별적으로 연결되고, 그러므로 컴퓨터 내부의 더 큰 공간이 여전히 점유된다.
본 발명은 위에 언급한 단점들 중 적어도 하나의 양상을 극복 또는 완화하기 위해 만들어졌다. 본 출원은 컴퓨터의 주변 장비들의 플러그-형 전기 커넥터와 전기적으로 연결되도록 적응된 소켓-형 전기 커넥터를 제공하고, 소켓-형 전기 커넥터를 갖는 회로 보드 어셈블리를 또한 제공한다. 소켓-형 전기 커넥터에서, USB 인터페이스의 도전성 단자들의 접지 단자가 eSATA 인터페이스의 도전성 단자들의 접지 단자로서 또한 사용되고, 이에 따라 컴퓨터의 회로 보드에 전기적으로 연결되는 전기 커넥터의 도전성 단자들의 수가 감소된다.
본 출원의 일 실시예에 따라, 전기 커넥터가 제공되며, 상기 전기 커넥터는,
프레임 및 프레임에 제공된 단자 블록을 포함하는 절연 본체 ― 상기 단자 블록은, 제 1 표면, 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면 및 다른 전기 커넥터와 일시시키기 위한(mating) 삽입단을 가짐 ―;
eSATA 규격 하의 복수의 제 1 도전성 단자들 ― 복수의 제 1 도전성 단자들 각각이 제 1 자유단, 제 1 자유단에 대향되는 제 1 연결부 및 제 1 자유단과 제 1 연결부 사이에 위치한 제 1 중간부를 포함하고, 제 1 연결부는 단자 블록의 제 1 표면에 제공됨 ―; 및
USB 3.0 규격 하의 복수의 제 2 도전성 단자들 ― 복수의 제 2 도전성 단자들 각각이 제 2 자유단, 제 2 자유단에 대향되는 제 2 연결부 및 제 2 자유단과 제 2 연결부 사이에 위치한 제 2 중간부를 포함하고, 제 2 연결부는 단자 블록의 제 2 표면에 제공됨 ― 을 포함하고,
복수의 제 1 도전성 단자들은 제 4 연결부 및 제 4 자유단을 갖는 제 1 접지 단자를 포함하고,
복수의 제 2 도전성 단자들은 제 5 연결부 및 제 5 자유단을 갖는 제 2 접지 단자를 포함하고,
제 4 연결부는 제 1 접지 단자 및 제 2 접지 단자가 제 1 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 하나의 자유단을 공유하도록 제 5 접속부와 전기적으로 연결된다.
전기 커넥터는 USB 2.0 규격 하의 복수의 제 3 도전성 단자들을 더 포함할 수 있고, 복수의 제 3 도전성 단자들 각각은 제 3 자유단, 제 3 자유단에 대향되는 제 3 연결부 및 제 3 자유단과 제 3 연결부 사이에 위치한 제 3 중간부를 포함하고, 제 3 연결부들은 단자 블록의 제 2 표면에 제공되고, 제 2 연결부들로부터 각각 전기적으로 절연된다.
위의 전기 커넥터에서, 제 2 연결부들 및 제 3 연결부들은 전기 커넥터의 폭 방향으로 교대로 배열되고, 병렬로 배열되고, 제 2 연결부들 및 제 3 연결부들은 폭 방향에 수직인 전기 커넥터의 길이 방향으로 엇갈려 배열된다.
위의 전기 커넥터에서, 제 1 연결부들 및 제 2 연결부는 길이 방향으로 엇갈려 배열된다.
위의 전기 커넥터에서, 제 1 연결부들 및 제 4 연결부들은 전기 커넥터의 폭 방향에 수직인 전기 커넥터의 길이 방향에서 제 2 연결부들 및 제 5 연결부보다 단자 블록의 삽입부로부터 더 멀리 떨어지고, 제 4 연결부의 단부는 단자 블록을 통해 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 연장하도록 구부려지고, 그 후 제 4 자유단 및 제 5 자유단이 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 자유단을 공유하도록 제 5 연결부를 형성하기 위해 구부려진다.
위의 전기 커넥터는 복수의 비아 홀들(via holes)이 제공되는 단자 로케이터를 더 포함하고, 제 1 자유단들, 제 2 자유단들, 제 3 자유단들, 및 제 4 자유단은 비아 홀들을 관통한다.
위의 전기 커넥터에서, 프레임은 2개의 제 1 프레임 부분들, 및 2개의 제 1 프레임 부분들 사이에서 일체형으로(integrally) 형성되는 제 2 프레임 부분을 포함하고, 단자 블록은 제 2 프레임 부분으로부터 일체형으로 연장한다. 또한, 2개의 수용 리세스들이 2개의 제 1 프레임 부분들의 내부 측면들에 각각 형성되어서, 다른 전기 커넥터가 전기 커넥터와 맞물리도록 수용 리세스들 내에 삽입된다.
본 출원의 다른 실시예에 따라, 회로 보드 어셈블리가 제안되고, 상기 회로 보드 어셈블리는,
상위의 전기 커넥터들 중 임의의 하나; 및
복수의 연결 단자들을 포함하는 회로 보드를 포함하고, 연결 단자들은 전기 커넥터의 대응하는 도전성 단자들의 자유단들과 각각 연결되고,
전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 공유된 하나의 자유단은 회로 보드의 접지 단자와 전기적으로 연결된다.
회로 보드 어셈블리에서, 전기 커넥터는 복수의 핀들을 포함하고; 회로 보드는 복수의 장착 홀들을 갖고; 복수의 핀들은 전기 커넥터가 회로 보드에 기계적으로 고정되도록 복수의 장착 홀들내에 삽입 및 결합된다.
본 출원의 실시예들에 따른 전기 커넥터 및 회로 보드 어셈블리에서, 도전성 단자의 하나의 접지 자유단이 생략되므로, 접지용 자유단들과 전기적으로 연결하기 위해 회로 보드 상의 연결 홀들의 수가 1만큼 감소된다. 그러므로 도전성 단자들의 자유단들을 회로 보드에 연결하는 횟수가 감소되고, 회로 보드의 접지 단자들과 전기 커넥터의 접지 단자들의 자유단들 사이에서 열등한 용접 또는 납땜에 의해 야기되는 전기적 연결 장애의 가능성이 감소된다.
본 발명의 상기 및/또는 다른 양상들 및 이점들은 첨부된 도면들과 함께 참조되는 이하의 실시예들의 설명으로부터 명확하게 되고 보다 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터를 일 방향에서 도시하는 개략적인 투시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터를 다른 방향에서 도시하는 개략적인 투시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 커넥터를 또 다른 방향에서 도시하는 개략적인 투시도.
도 4 내지 7은 도 1의 본 발명의 일 실시예의 전기 커넥터의 하나의 상태를 도시하는 전개도.
도 8 내지 9는 각 도전성 단자들이 절연 본체에 조립되는, 도 1의 본 발명의 실시예의 전기 커넥터의 다른 상태를 도시하는 전개도.
도 10 내지 11은 도전성 단자들, 절연 본체 및 단자 로케이터가 서로 조립되는, 도 1의 본 발명의 실시예의 전기 커넥터의 또 다른 상태를 도시하는 전개도.
도 12는 도 1의 전기 커넥터의 세로 중앙 라인을 따른 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따라 eSATA 규격 하의 하나의 제 1 도전성 단자의 개략적인 투시도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 USB 3.0 규격 하의 하나의 제 2 도전성 단자의 개략적인 투시도.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 USB 2.0 규격 하의 하나의 제 3 도전성 단자의 개략적인 투시도.
도 16은 제 1 도전성 단자의 접지 단자 및 제 2 도전성 단자의 접지 단자가 하나의 자유단을 공유하는 것을 도시하는 개략적인 투시도.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 회로 보드 어셈블리를 도시하는 개략적인 투시도.
도 18은 도 17에 도시된 회로 보드 어셈블리의 회로 보드측으로부터 바라본 측면도.
도 19는 전기 커넥터가 도 18에 도시된 회로 보드 어셈블리로부터 제거된 이후 회로 보드의 측면도.
본 개시의 실시예들은, 유사한 참조 번호들이 유사한 엘리먼트들을 지칭하는 첨부된 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 기술된다. 그러나 본 개시는 다수의 상이한 형태들로 구현될 수 있으며, 여기서 기술된 실시예들로 국한되는 것으로서 해석하지 말아야 하고; 오히려 이 실시예들은 본 개시가 철저하고 완전하게 되도록 제공되며, 본 개시의 개념을 당업자에게 완전히 전달할 것이다.
도 1 내지 16을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 커넥터(100)는 컴퓨터와 같은 전자 장치에 장착되는 소켓-형 전기 커넥터이고, 전기 커넥터(100)는 USB 메모리, 디스플레이, 프린터, 및 전자 카메라와 같은 컴퓨터의 주변 장비들의 플러그-형 전기 커넥터들에 전기적으로 연결되도록 적응된다.
전기 커넥터(100)는,
전기 차폐 재료에 의해, 예를 들어, 금속 시트(metal sheet)에 의해 형성된 하우징(1);
예를 들어, 폴리우레탄 재료로 제조된 절연 본체(2) ― 절연 본체(2)는 하우징(1)에서 절연 본체(2)를 수용하기 위해 하우징(1)과 결합되도록 구성되는 프레임을 포함하고, 단자 블록(22)이 프레임에 제공되고, 단자 블록(22)은 제 1 표면(예를 들어, 도 1의 상위 표면), 제 1 표면에 대향하는 제 2 표면(예를 들어, 도 1의 하부 표면) 및 다른 전기 커넥터와 맞물리기 위한 삽입단(222)을 가짐 ―;
eSATA 규격 하의 복수의(예를 들어, 7개) 제 1 도전성 단자들(31) ― 복수의 제 1 도전성 단자들(31) 각각은 제 1 자유단(313), 제 1 자유단(313)에 대향되는 제 1 연결부(311) 및 제 1 자유단(313)과 제 1 연결부(311) 사이에 위치한 제 1 중간부(312)를 포함하고, 제 1 연결부(311)는 단자 블록(22)의 제 1 표면에 제공됨 ―; 및
USB 3.0 규격 하의 복수의(예를 들어, 5개) 제 2 도전성 단자들(33) ― 복수의 제 2 도전성 단자들(33) 각각은 제 2 자유단(333), 제 2 자유단(333)에 대향되는 제 2 연결부(331) 및 제 2 자유단(333)과 제 2 연결부(331) 사이에 위치한 제 2 중간부(332)를 포함하고, 제 2 연결부(331)는 단자 블록(22)의 제 2 표면에 제공됨 ― 을 포함하고,
복수의 제 1 도전성 단자들(31)은 제 4 연결부(341) 및 제 4 자유단(343)을 갖는 제 1 접지 단자(34)를 포함하고,
복수의 제 2 도전성 단자들(33)은 제 5 연결부(346) 및 제 5 자유단을 갖는 제 2 접지 단자를 포함하고,
제 4 연결부(341)는, 제 1 접지 단자 및 제 2 접지 단자가 제 1 전기 커넥터(100)로부터 외부로 돌출하는 하나의 자유단(343)을 공유하도록, 제 5 연결부(346)에 전기적으로 연결된다.
전기 커넥터의 추가의 실시예에 따라, 전기 커넥터는 USB 2.0 규격 하의 복수의 제 3 도전성 단자들(32)을 더 포함하고, 복수의 제 3 도전성 단자들(32) 각각은 제 3 자유단(323), 제 3 자유단(323)에 대향되는 제 3 연결부(321) 및 제 3 자유단(323)과 제 3 연결부(321) 사이에 위치한 제 3 중간부(322)를 포함하고, 제 3 연결부(321)는 단자 블록(22)의 제 1 표면에 제공되고, 제 2 연결부들(331)로부터 각각 전기적으로 절연된다. 따라서, 본 발명에 따른 전기 커넥터는 USB 2.0 인터페이스, USB 3.0 인터페이스 및 eSATA 인터페이스에 집적된 소켓-형 전기 커넥터로서 이용될 수 있고 필요한 경우, USB 2.0 인터페이스, USB 3.0 인터페이스 및 eSATA 인터페이스를 갖는 플러그-형 전기 커넥터들에 연결될 수 있어서, 데이터가 컴퓨터와 상이한 그 주변 장비들 사이에서 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 전기 커넥터의 실시예에서, 절연 본체(2)의 프레임은 2개의 제 1 프레임 부분들(211), 2개의 제 1 프레임 부분들(211) 사이에 일체형으로 형성된 제 2 프레임 부분(212)을 포함하고, 단자 블록(22)은 제 2 프레임 부분(212)으로부터 일체형으로 연장하고, 혀-형상 구조(tongue-shape structure)를 형성하도록 단부에 삽입단(222)을 갖고, 삽입단은 플러그-형 전기 커넥터에 연결되도록 적응된다. 플러그-형 전기 커넥터가 단자 블록(22)에 연결되기 위해 2개의 제 1 프레임들의 내부 측면들과 단자 블록(22)의 2개의 측면들 사이에 미리 결정된 거리가 존재한다. 2개의 수용 리세스들(213)(도 1 및 2 참조)은 다른 전기 커넥터가 수용 리세스들내에 삽입되어 전기 커넥터(100)와 맞물리도록 2개의 제 1 프레임 부분들의 내부 측면들에 각각 형성된다. 예를 들어, eSATA 규격 하의 및 더 큰 폭을 갖는 플러그-형 전기 커넥터의 2개의 측면 부분들(즉, 다른 전기 커넥터(도시되지 않음))이 수용 리세스들(213)에 수용된다.
도 4 내지 7을 참조하면, 복수의 슬롯들(221)은 절연 본체(2)의 단자 블록(22)의 2개의 대향하는 제 1 및 제 2 표면들 상에 형성되고, 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 단자들(31, 33 및 32)의 연결부들은 제 2 프레임 부분(212)을 관통하고 접착(bonding)에 의해, 또는 원-스텝 형성(one-step forming)을 통한 플라스틱들을 이용함으로써 각 슬롯들(221)에 고정된다. 제 2 도전성 단자들(33) 및 제 3 도전성 단자들(32)은 공간을 절약하기 위해 및 도 9 및 10에서 도시된 바와 같이 단자 블록(22)의 제 2 표면에 제공되기 때문에, 복수의 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 연결부들(331) 및 제 2 중간부들(332), 및 복수의 제 3 도전성 단자들(32)의 제 3 연결부들(321) 및 제 3 중간부들(322)은 전기 커넥터(100)의 폭 방향으로 교대로 배열되고, 병렬로 배열되며, 동시에 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 연결부들(331) 및 제 3 도전성 단자들(322)의 제 3 연결부들(321)은 그 폭 방향에 수직하는 전기 커넥터(100)의 길이 방향(또는 다른 전기 커넥터가 삽입되는 방향)으로 엇갈려 배열된다. 본 발명의 일 실시예에서, 제 3 도전성 단자들(32)의 제 3 연결부들(321)은 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 연결부들(331)보다 제 2 단자 블록(22)의 삽입단(222)으로부터 길이 방향으로 더 멀리 떨어져 있다.
제 1 도전성 단자들(31), 제 2 도전성 단자들(33) 및 제 3 도전성 단자들(32)이 단자 블록(22)상에 배열되는 방식과 마찬가지로, 평탄한 금속 시트들(구리 시트들 같은)로 모두 제조될 수 있는 제 1, 제 2 및 제 3 도전성 단자들은 상이한 구조들 또는 형상들을 가질 수 있다.
구체적으로, 도 13 내지 16을 참조하면, 도 13은 eSATA 규격 하의 하나의 제 1 도전성 단자(31)의 개략적인 투시도이고 도 14는 USB 3.0 규격 하의 하나의 제 2 도전성 단자(33)의 개략적인 투시도이고 도 15는 USB 2.0 규격 하의 하나의 제 3 도전성 단자(33)의 개략적인 투시도이고, 도 16은 제 1 도전성 단자의 접지 단자와 제 2 도전성 단자의 접지 단자가 하나의 자유단을 공유하는 것을 도시하는 개략적인 투시도이다. 제 1 도전성 단자(31)는 실질적으로 "L" 형상이고, 예를 들어, 회로 보드에 연결하기 위한 제 1 자유단(313), 제 1 자유단(313)에 대향되고 플러그-형 eSATA 전기 커넥터의 대응하는 도전성 단자에 전기적으로 연결하는데 이용되는 제 1 연결부(311) 및 제 1 연결부(311)과 상기 제 1 자유단(313) 사이에 위치한 제 1 중간부(312)를 포함한다. 제 1 도전성 단자(31)에서, 제 1 자유단(313), 제 1 연결부(311) 및 제 1 중간부(312)는 실질적으로 동일한 폭을 갖는다. 제 3 도전성 단자(32)의 형상은 실질적으로 제 1 도전성 단자(31)와 동일하고, 제 3 자유단(323), 제 3 연결부(321) 및 제 3 중간부(322)를 포함한다. 제 3 도전성 단자(32)와 상기 제 1 도전성 단자(31) 간의 차이는 제 3 도전성 단자(32)의 제 3 연결부(321)는 실질적으로 아크(arc) 형상을 가져서 제 3 연결부(321)가 단자 블록(22)의 슬롯(221)으로부터 단자 블록(22)의 제 2 표면 위로 돌출한다는 점에 있으며, 이러한 방식으로 전기 커넥터는 플러그-형 USB 2.0 전기 커넥터(도시되지 않음)의 도전성 단자들에 전기적으로 접속되도록 적응된다. 제 2 도전성 단자(33)의 형상은 제 1 도전성 단자(31)의 형상과 실질적으로 동일하고, 제 2 자유단(333), 제 2 연결부(331) 및 제 2 중간부(332)를 포함한다. 제 2 도전성 단자(33)와 제 1 도전성 단자(31) 간의 차이는 제 2 도전성 단자(33)의 제 2 연결부(331)가 제 2 중간부(332)보다 더 넓다는 점에 있으며, 이에 따라 하나의 제 3 도전성 단자(32)의 제 3 연결부(321) 및 제 3 중간부(322)가 2개의 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 중간부들(332) 사이에 배열될 수 있고, 제 2 도전성 단자(33)의 더 넓은 제 2 연결부(331)는 제 3 도전성 단자(32)의 제 3 연결부(321) 위에 위치될 수 있으며, 이런 방식으로, 전기 커넥터(100)는 플러그-형 USB 3.0 전기 커넥터(도시되지 않음)의 도전성 단자들에 전기적으로 연결되도록 적응된다.
본 발명의 추가의 실시예에서, 도 8 및 11에 도시된 바와 같이, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 연결부들(311)과 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 연결부들(331)이 길이 방향으로 엇갈려 배열된다. 구체적으로, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 연결부들(311)은 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 연결부들(331)보다 단자 블록(22)의 삽입부(222)로부터 더 멀리 떨어져 있다. 도 12 및 16에 도시된 바와 같이, 복수의 제 1 도전성 단자들(31)은 제 4 연결부(341)와 제 4 자유단(343)을 갖는 하나의 제 1 접지 단자(34)를 포함하고; 복수의 제 2 도전성 단자들(33)은 제 5 연결부(346)와 제 5 자유단을 갖는 하나의 제 2 접지 단자를 포함하고; 및 제 4 연결부(341)는 제 1 접지 단자와 제 2 접지 단자가 하나의 자유단(343)을 공유하도록 제 5 연결부(346)에 전기적으로 연결된다. 또한, 제 1 연결부들(311) 및 제 4 연결부들(341)은 제 2 연결부들(311)보다 단자 블록(22)의 삽입단(222)으로부터 전기 커넥터(100)의 길이 방향으로 더 멀리 떨어져 있고, 제 4 연결부(341)의 단부는 제 1 표면으로부터 제 2 표면으로 단자 블록(22)을 통해 연장하도록 구부려지고, 그 후 제 5 연결부를 형성하도록 구부려져서, 제 4 자유단(343) 및 제 5 자유단은 하나의 자유단을 공유한다. 이에 따라, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 접지 단자(34)는 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 접지 단자로서 또한 이용된다. 구체적으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 접지 단자(34)의 제 4 연결부(341), 제 4 중간부(342) 및 제 4 자유단(343)은 실질적으로 제 1 도전성 단자들(31)과 동일한 형상을 갖고, 다른 제 1 도전성 단자들(31)과 제 1 접지 단자(34)의 유일한 차이점은 제 1 접지 단자(34)의 제 4 연결부(341)가 먼저 구부려지고, 그 후 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 접지 단자의 제 5 연결부(346)로서 형성되도록 추가로 구부려져서 그 두께 방향으로 단자 블록(22)을 통해 연장하는 벤딩부(345)를 형성한다는 점에 있다.
본 발명에 따른 전기 커넥터의 실시예에서, 전기 커넥터는 복수의 비아 홀들(41)이 제공되는 단자 로케이터(4)를 더 포함하고, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 자유단들(313), 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 자유단들(333), 제 3 도전성 단자들(32)의 제 3 자유단들(323), 및 제 1 접지 단자(34)의 제 4 자유단(즉, 공유된 자유단(343))은 비아 홀들(41)을 각각 관통한다. 따라서, 자유단들은 각각 위치되고 서로 전기적으로 절연된다. 도면들에서 도전성 단자들의 자유단들 각각은 중간부들에 수직이지만, 당업자는 도전성 단자들의 자유단들이 중간부들에 나란히 연장할 수 있다는 것을 인지할 것이다.
도 7 내지 10에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 커넥터(100)가 조립되면, 먼저 도전성 단자들 각각이 절연 본체(2)의 단자 블록(22)의 대응하는 슬롯(221)내로 도달하게 되고, 그 후 도전성 단자들의 자유단들이 단자 로케이터(4)의 비아 홀들(41)을 관통하도록 만들어져서 단자 로케이터(4)가 절연 본체(2)의 하나의 단부에 장착되고, 마지막으로 도전성 단자들을 갖는 절연 본체(2)와 거기에 장착된 단자 로케이터(4)가 하우징(1)내로 조립되어 본 발명에 따른 전기 커넥터를 형성한다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 회로 보드 어셈블리가 제공된다. 회로 보드 어셈블리는 위의 전기 커넥터들(100) 중 임의의 하나와, 복수의 연결 단자들(도시되지 않음)을 포함하는 회로 보드(200)를 포함하고, 여기서 회로 보드(200)의 연결 단자들은 전기 커넥터의 대응하는 도전성 단자들의 자유단들에 전기적으로 연결되고, 공유된 하나의 접지 단자(34)의, 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 자유단(343)은 회로 보드(200)의 접지 단자(도시되지 않음)와 전기적으로 연결된다. 구체적으로, 도 17 내지 19를 참조하면, 연결 홀들(201, 203)은 회로 보드(200)의 연결 단자들 각각에 대응적으로 제공되고, 제 1, 제 2 및 제 3 자유단들(313, 333, 323) 및 공유된 자유단(343)은 대응하는 연결 홀들내로 각각 삽입되어 용접 또는 납땜되며, 여기서 하나의 공유된 접지 단자(34)의, 전기 커넥터(100)로부터 외부로 돌출하는 자유단(343)은 접지 단자와의 연결을 위해 회로 보드(200)의 연결 홀(203)내로 삽입된다.
상술한 바와 같이, 제 1 도전성 단자(31)의 제 1 접지 단자 및 제 2 도전성 단자(33)의 제 2 접지 단자는 하나의 접지 단자(34)를 공유하기 때문에, 단자 로케이터(4)에서 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 도전성 단자들의 자유단들의 수는 삽입단(222)에서 도전성 단자들의 연결부들의 수에 비해 1만큼 감소된다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에서, 전기 커넥터(100)는 eSATA 규격 하의 7개의 연결부들(도 1 및 8에 도시됨), USB 2.0 규격 하의 4개의 연결부들(도 3, 9 및 10에 도시됨), USB 3.0 규격 하의 5개의 연결부들(도 3, 9 및 10에 도시됨)을 포함하고, 이에 따라 총 16개의 연결부들이 존재한다. 그러나 도 2 및 10 단자 로케이터(4)에서 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 15개의 자유단들이 존재한다. 그러므로 도 17 내지 19에서 도시된 바와 같이, 접지용 도전성 단자들의 하나의 자유단이 생략되기 때문에, 자유단들과 전기적으로 연결하기 위한 회로 보드(200)내의 연결 홀들의 수는 1만큼 감소된다. 구체적으로, 도 19에서 도시된 바와 같이, 제 7 연결 홀 및 제 13 연결 홀은 하나의 공유된 연결홀(203)을 형성한다. 그러므로 도전성 단자들의 자유단들을 회로 보드로 연결하는 횟수는 감소되고, 회로 보드의 접지 단자들과 전기 커넥터의 접지 단자들의 자유단들 사이에서 열등한 용접 또는 납땜에 의해 야기되는 전기적 연결 장애의 가능성이 감소된다.
위에서는 eSATA 규격 하의 제 1 도전성 단자들에서의 접지 단자의 연결부를 추가로 구부림으로써 USB 3.0 규격 하의 접지 단자의 연결부가 형성되는 실시예들이 기술되지만, 본 발명은 이것으로 국한되지 않는다. 당업자는, 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 접지 단자와 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 접지 단자가 하나의 자유단을 공유하기 위해, 제 1 도전성 단자들(31)에서의 제 1 접지 단자의 제 4 연결부와 제 2 도전성 단자들(33)에서의 제 2 접지 단자의 제 5 연결부 사이의 전기적 연결이 다양한 구조들을 이용함으로써 획득될 수 있는데, 예를 들면, USB 3.0 규격 하의 제 2 도전성 단자들의 제 1 접지 단자는 eSATA 규격 하의 접지 단자의 연결부를 형성하기 위해 그 제 4 연결부에서 추가로 구부려지고, 또는 제 1 도전성 단자들(31)의 제 1 접지 단자 및 제 2 도전성 단자들(33)의 제 2 접지 단자가 배열된 이후, 그의 접지 단자들의 자유단들이 단자 로케이터(4)에서 서로 전기적으로 연결되고 공유된 비아 홀(41)을 관통하도록 제조됨으로써, 전기 커넥터(100)로부터 외부로 돌출하는 하나의 공유된 접지 단자를 형성한다.
본 발명의 추가의 실시예에 따라, 도 1 내지 3 및 6 내지 11을 참조하면, 단자 블록(22)의 제 1 및 제 2 표면들과 마주하는 하우징(1)의 2개의 측면 표면 중 하나 또는 둘에서, 적어도 하나의 커넥터 로케이터(11)는 소켓-형 전기 커넥터(100)내로 삽입되는 플러그-형 전기 커넥터(도시되지 않음)를 위치시키기 위해 제공된다. 또한, 적어도 하나의 커넥터 로케이터(11)는 하우징과 일체형이며, 하우징(1)의 내부 방향으로 돌출하는 탄성 금속 시트일 수 있다.
또한, 도 1 내지 4를 참조하면, 전기 커넥터(100)는 회로 보드(200)와 마주하는 하우징(1)의 측면 부분에 제공되고 전기 보드(200)를 향해 연장하는 복수의 핀들(12)을 추가로 포함한다. 이에 따라, 도 19에 도시된 바와 같이, 회로 보드(200)는 복수의 장착 홀들(202)을 포함하고, 핀들(12)은 전기 커넥터(100)가 전기 보드(200)와 기계적으로 고정되도록 각각 장착 홀들내로 삽입되어 결합된다. 또한, 플러그-형 전기 커넥터와의 맞물림을 위해 전기 커넥터(100) 한 측상에는, 전기 커넥터(100)가 컴퓨터의 하우징에 장착되는 복수의 단부들(13)이 제공된다.
본 발명에 따른 소켓-형 전기 커넥터(100)는 eSATA 인터페이스, USB 2.0 인터페이스 및 USB 3.0 인터페이스와 집적되고, 컴퓨터의 상이한 주변 장비들의 eSATA 규격, USB 2.0 규격 및 USB 3.0 규격 하의 플러그-형 전기 커넥터들과 맞물리게 할 수 있고; 이런 방식으로 컴퓨터의 구조는 단순화된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 전기 커넥터에서, eSATA 규격 및 USB 3.0 규격 하의 도전성 단자들용 데이터 전송 프로토콜 규격들이 상이하지만, eSATA 규격 및 USB 3.0 규격 하의 두 도전성 단자들은 회로 보드의 접지 단자들과의 전기적 연결을 위한 접지 단자들을 갖는다. 따라서 eSATA 규격 및 USB 3.0 규격 하의 도전성 단자들의 접지 단자들은 하나의 접지 단자를 공유(이는 도전성 단자들의 수 및 도전성 단자들의 자유단들을 회로 보드에 전기적으로 연결하는 횟수를 감소시킴)하고 동시에 상이한 데이터 전송 기능들이 보장된다.
몇 개의 실시예들이 도시 및 기술되었지만, 당업자라면, 다양한 변경들 또는 변형들이 본 개시물의 원리 및 사상, 첨부된 청구범위들에서 정의된 범위 및 그 등가물들로부터 벗어남 없이 이 실시예들에서 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 용어들 "포함하다", "갖는다"는 다른 컴포넌트들을 배제하지 않으며, 용어들의 단수 표현은 "다수"를 배제하지 않는다는 점에 유념한다.

Claims (10)

  1. 전기 커넥터로서,
    프레임 및 상기 프레임에 제공된 단자 블록을 포함하는 절연 본체 ― 상기 단자 블록은, 제 1 표면, 상기 제 1 표면에 대향되는 제 2 표면 및 다른 전기 커넥터와 맞물리기(mating) 위한 삽입단을 가짐 ―;
    eSATA 규격 하의 복수의 제 1 도전성 단자들 ― 상기 복수의 제 1 도전성 단자들의 각각은 제 1 자유단, 상기 제 1 자유단에 대향되는 제 1 연결부 및 상기 제 1 자유단과 상기 제 1 연결부 사이에 위치한 제 1 중간부를 포함하고, 상기 제 1 연결부들은 상기 단자 블록의 제 1 표면에 제공됨 ―; 및
    USB 3.0 규격 하의 복수의 제 2 도전성 단자들 ― 상기 복수의 제 2 도전성 단자들의 각각은 제 2 자유단, 상기 제 2 자유단에 대향되는 제 2 연결부 및 상기 제 2 자유단과 상기 제 2 연결부 사이에 위치한 제 2 중간부를 포함하고, 상기 제 2 연결부는 상기 단자 블록의 제 2 표면에 제공됨 ―
    을 포함하고,
    상기 복수의 제 1 도전성 단자들은 제 4 연결부 및 제 4 자유단을 갖는 제 1 접지 단자를 포함하고,
    상기 복수의 제 2 도전성 단자들은 제 5 연결부 및 제 5 자유단을 갖는 제 2 접지 단자를 포함하고,
    상기 제 4 연결부는, 상기 제 1 접지 단자 및 상기 제 2 접지 단자가 상기 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 하나의 자유단을 공유하도록 상기 제 5 연결부에 전기적으로 연결되는,
    전기 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    USB 2.0 규격 하의 복수의 제 3 도전성 단자들을 더 포함하고,
    상기 복수의 제 3 도전성 단자들의 각각은 제 3 자유단, 상기 제 3 자유단에 대향되는 제 3 연결부 및 상기 제 3 자유단과 상기 제 3 연결부 사이에 위치한 제 3 중간부를 포함하고,
    상기 제 3 연결부들은 상기 단자 블록의 제 2 표면에 제공되고, 상기 제 2 연결부들로부터 각각 전기적으로 절연되는,
    전기 커넥터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 연결부들 및 상기 제 3 연결부들은 상기 전기 커넥터의 폭 방향으로 교대로 배열되고, 병렬로 배열되며,
    상기 제 2 연결부들 및 상기 제 3 연결부들은 상기 폭 방향에 수직인 상기 전기 커넥터의 길이 방향으로 엇갈려 배열되는(staggered),
    전기 커넥터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 연결부들 및 상기 제 2 연결부들은 상기 길이 방향으로 엇갈려 배열되는,
    전기 커넥터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연결부들 및 상기 제 4 연결부는 전기 커넥터의 폭 방향에 수직인 상기 전기 커넥터의 길이 방향에서 상기 제 2 연결부들 및 상기 제 5 연결부보다 상기 단자 블록의 삽입부로부터 더 멀리 떨어지고,
    상기 제 4 연결부의 단부(end)는 상기 단자 블록을 통해 상기 제 1 표면으로부터 상기 제 2 표면으로 연장하도록 구부려지고, 그 후 상기 제 4 자유단 및 상기 제 5 자유단이 상기 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 하나의 자유단을 공유하도록 상기 제 5 연결부를 형성하기 위해 구부려지는,
    전기 커넥터.
  6. 제 2 항에 있어서,
    복수의 비아 홀들(via holes)이 제공되는 단자 로케이터를 더 포함하고, 상기 제 1 자유단들, 상기 제 2 자유단들, 상기 제 3 자유단들, 및 상기 제 4 자유단은 상기 비아 홀들을 각각 관통하는,
    전기 커넥터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프레임은 2개의 제 1 프레임 부분들, 및 상기 2개의 제 1 프레임 부분들 사이에서 일체형으로(integrally) 형성되는 제 2 프레임 부분을 포함하고, 상기 단자 블록은 상기 제 2 프레임 부분으로부터 일체형으로 연장하는,
    전기 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    2개의 수용 리세스들이 상기 2개의 제 1 프레임 부분들의 내부 측면들에 각각 형성되어, 다른 전기 커넥터가 상기 전기 커넥터와 맞물리기 위해 상기 수용 리세스들 내에 삽입되게 구성되도록 하는,
    전기 커넥터.
  9. 회로 보드 어셈블리로서,
    제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 전기 커넥터; 및
    복수의 연결 단자들을 포함하는 회로 보드 ― 상기 연결 단자들은 상기 전기 커넥터의 대응하는 도전성 단자들의 자유단들과 각각 연결됨 ― 를 포함하고,
    상기 전기 커넥터로부터 외부로 돌출하는 공유된 하나의 자유단은 상기 회로 보드의 접지 단자와 전기적으로 연결되는,
    회로 보드 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 커넥터는 복수의 핀들(pins)을 포함하고;
    상기 회로 보드는 복수의 장착 홀들을 갖고;
    상기 복수의 핀들은 상기 전기 커넥터가 상기 회로 보드에 기계적으로 고정되도록 상기 복수의 장착 홀들내에 각각 삽입되어 결합되는,
    회로 보드 어셈블리.
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