KR101954278B1 - 유에스비 리셉터클 커넥터 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 콘택트가 수용되는 쉘의 강도 및 특성을 보강하여 고가의 MIM 쉘을 대체할 수 있는 유에스비 리셉터클 커넥터에 관한 것으로, 유에스비 플러그 커넥터에 접속되는 콘택트 조립체와, 유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 상기 콘택트 조립체의 전면을 덮도록 장착된 이엠씨 윙과, 상기 콘택트 조립체가 수용되는 중공의 드로잉 쉘과, 상기 드로잉 쉘의 외부에 결합되어 내부 신호의 유출 및 외부로부터의 전자파 흡수를 방지하는 커버 쉘을 포함하여 구성된다.

Description

유에스비 리셉터클 커넥터 및 그 제조방법{USB RECEPTACLE CONNECTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 유에스비 리셉터클 커넥터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 유에스비 플러그 커넥터와의 체결을 위하여 전자기기에 설치되는 유에스비 리셉터클 커넥터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 리셉터클 커넥터(Receptacle Connector)는 이에 대응되는 플러그 커넥터(Plug Connector)와의 체결을 위하여 각종 전자기기에 마련된 기판에 결합된다. 이러한 리셉터클 커넥터는 유에스비(USB, Universal Serial Bus) 규격을 만족시키도록 구성될 수 있다.
C 타입(type-c) 유에스비 커넥터는 유에스비 2.0 Micro-B와 유사한 크기를 가진 커넥터로서, 플러그 커넥터의 체결 방향에 구애받지 않아 플러그 커넥터를 용이하게 장착 및 분리할 수 있는 장점을 갖는다. 또한, C 타입 유에스비 커넥터는 기존 유에스비 3.0보다 2배 빠른 10Gbps에 이르는 전송속도를 가지며, 100W까지 전력 공급이 가능하다.
그런데 종래의 C 타입 유에스비 커넥터에는 MIM(Metal Injection Molding) 쉘이 적용되어 강도는 우수하지만 단가가 비싸고 불량률이 높은 문제가 있었다.
대한민국공개특허공보 제2016-0085681호(2016.07.18.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 콘택트가 수용되는 쉘의 강도 및 특성을 보강하여 고가의 MIM 쉘을 대체할 수 있는 유에스비 리셉터클 커넥터 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유에스비 리셉터클 커넥터는, 유에스비 플러그 커넥터에 접속되는 콘택트 조립체와, 유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 상기 콘택트 조립체의 전면을 덮도록 장착된 이엠씨 윙과, 상기 콘택트 조립체가 수용되는 중공의 드로잉 쉘과, 상기 드로잉 쉘의 외부에 결합되어 내부 신호의 유출 및 외부로부터의 전자파 흡수를 방지하는 커버 쉘을 포함하여 구성된다.
상술한 구성 중 상기 이엠씨 윙은, 상기 콘택트 조립체의 전면에 밀착되는 이엠씨 패널과, 상기 이엠씨 패널을 상기 콘택트 조립체에 고정하는 장착편으로 이루어진다. 또한, 상기 장착편의 단부에는 상기 드로잉 쉘에 걸려 고정되는 걸림편이 형성된다.
또한, 본 발명에 의한 유에스비 리셉터클 커넥터의 제조방법은, 콘택트와 미드플레이트를 감싸도록 하우징을 사출 성형하여 콘택트 조립체를 완성하는 단계와, 유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 상기 콘택트 조립체에 이엠씨 윙을 장착하는 단계와, 상기 이엠씨 윙이 장착된 상기 콘택트 조립체를 드로잉 쉘의 내부에 설치하는 단계와, 상기 드로잉 쉘의 후단을 포팅(potting)하여 밀봉하는 단계와, 상기 드로잉 쉘의 외부에 커버 쉘을 결합하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 유에스비 플러그 커넥터에 접속되는 콘택트 조립체에 이엠씨 윙을 추가하여 강압 강도를 보강함으로써 고가의 MIM 쉘을 사용하지 않고도 쉘의 강도 및 특성을 만족시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터의 제조과정을 도시한 공정도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터(100)는, 휴대폰 등의 전자기기에 설치되어 충전 및 데이터 전송 등을 위해 유에스비 플러그 커넥터(미도시)와 체결되는 커넥터로서, 유에스비 플러그 커넥터의 체결 방향에 구애받지 않고 유에스비 플러그 커넥터를 용이하게 장착 및 분리할 수 있는 C 타입 유에스비 리셉터클 커넥터이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터(100)는, 콘택트 조립체(110), 이엠씨 윙(120), 드로잉 쉘(130)과, 커버 쉘(140)을 포함하여 구성된다.
콘택트 조립체(110)는 유에스비 플러그 커넥터(미도시)와 기계/전기적으로 접속되는 부분으로, 상부 콘택트 조립체(112), 하부 콘택트 조립체(114) 및 하우징(116)으로 이루어진다.
상부 콘택트 조립체(112)는, 금속 재질의 상부 콘택트 어레이(112a)와, 상부 콘택트 어레이(112a)에 인서트 사출되는 합성수지 재질의 절연체(112b)로 구성된다.
하부 콘택트 조립체(114)는, 금속 재질의 하부 콘택트 어레이(114a) 및 미드플레이트(114b)와, 하부 콘택트 어레이(114a) 및 미드플레이트(114b)에 인서트 사출되는 합성수지 재질의 절연체(114c)로 구성된다.
상부 콘택트 어레이(112a)와 하부 콘택트 어레이(114a)는, 다수개의 콘택트 핀이 일정한 간격으로 이격되게 배치되어 유에스비 플러그 커넥터에 전기적으로 접속된다. 더불어, 절연체(112b,114c)의 저면을 통해 외부로 노출되는 콘택트 어레이(112a,114a)의 후단은 인쇄회로기판에 실장된다.
미드 플레이트(114b)는 상부 콘택트 어레이(112a)와 하부 콘택트 어레이(114a) 사이에 위치되어, 상부 콘택트 어레이(112a)를 통해 흐르는 신호와 하부 콘택트 어레이(114a)를 통해 흐르는 신호 사이의 간섭을 차단한다. 또한, 미드 플레이트(114b)는 상부 콘택트 어레이(112a), 하부 콘택트 어레이(114a), 미드 플레이트(114b)의 체결 및 조립 강도를 강화시키는 역할을 한다.
하우징(116)은, 상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)를 감싸는 몸체(116a)와, 몸체(116a)의 전면으로 돌출된 접속부(116b)와, 몸체(116a)의 둘레에 형성된 플랜지(116c)로 이루어진다.
접속부(116b)는 유에스비 플러그 커넥터에 삽입되는 판형으로 형성된다. 접속부(116b)의 상면에는 상부 콘택트 어레이(112a)가 노출되고, 하면에는 하부 콘택트 어레이(114a)가 노출되며, 측면에는 미드 플레이트(114b)가 노출된다. 이렇게 노출된 상부 콘택트 어레이(112a), 하부 콘택트 어레이(114a), 미드 플레이트(114b)를 통해 유에스비 플러그 커넥터와 전기적으로 접속된다.
플랜지(116c)는 몸체(116a)보다 외측으로 돌출되어 드로잉 쉘(130)의 내벽에 밀착된다. 플랜지(116c)의 상면 및 하면 중앙에는 이엠씨 윙(120)의 장착편(124)이 삽입되는 장착홈(116d)이 형성된다.
상술한 하우징(116)은 합성수지로 제작된다. 즉, 상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)를 일체화하여 콘택트 조립체(110)를 구성할 수 있도록, 상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)의 선단 측에 3중 사출되어 형성된다.
이엠씨 윙(120)은 유에스비 플러그 커넥터와 접촉되는 콘택트 조립체(110)의 전면에 밀착되는 이엠씨 패널(122)과, 이엠씨 패널(122)을 콘택트 조립체(110)에 고정하는 장착편(124)으로 이루어진다.
이엠씨 패널(122)은 콘택트 조립체(110)의 전면, 좀 더 상세하게는 플랜지(116c)의 전면과 대응되는 타원형으로 형성되고, 유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 금속 재질로 제작된다. 또한, 이엠씨 패널(122)의 중앙에는 접속부(116b)가 관통될 수 있도록 관통공(126)이 형성된다.
장착편(124)은 플랜지(116c)를 감싸도록 소정의 형상으로 벤딩되며, 필요에 따라 이엠씨 윙(120)을 분리할 수 있도록 탄성 변형 가능한 구조로 이루어진다. 또한, 장착편(124)의 단부에는 걸림편(128)이 마련되어 콘택트 조립체(110)에 장착된 이엠씨 윙(120)이 드로잉 쉘(130)에 걸려 고정될 수 있도록 한다.
드로잉 쉘(130)은 유에스비 플러그 커넥터의 체결 공간을 제공한다. 드로잉 쉘(130)의 내부에는 콘택트 조립체(110)가 수용되어 유에스비 플러그 커넥터의 체결 시 기계/전기적으로 접속되도록 한다.
드로잉 쉘(130)은 단면이 타원형인 원통 형상이다. 드로잉 쉘(130)의 선단은 외측으로 확장되게 벤딩되며, 벤딩된 선단에는 밀봉링이 설치될 수 있다. 이러한 형상의 드로잉 쉘(130)은 딥드로잉(Deep Drawing) 공법으로 가공되어 이음매가 없다. 따라서 이음매를 메우기 위한 태핑 등의 추가 작업이 필요치 않으며, 수분 등의 이물질의 유입을 효과적으로 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 작업 공수를 줄일 수 있고 제조비용을 절감할 수 있으며 제조시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 콘택트 조립체(110)가 수용된 드로잉 쉘(130)의 후단은 포팅(potting)을 통해 밀봉될 수 있다. 즉, 드로잉 쉘(130)에 콘택트 조립체(110)를 조립한 상태에서 액상의 에폭시(E)를 주입한 후 경화시켜 콘택트 조립체(110)를 드로잉 쉘(130)에 고정한다. 이때, 콘택트 조립체(110)에 장착된 이엠씨 윙(120)은 콘택트 조립체(110)가 드로잉 쉘(130)에 걸려 고정될 수 있도록 한다.
커버 쉘(140)은 드로잉 쉘(130)의 내부 신호가 외부로 유출되거나 외부로부터 전자파가 흡수되는 것을 방지한다. 더불어, 커버 쉘(140)은 드로잉 쉘(130)의 강도를 향상시키며 인쇄회로기판과의 접지가 가능하도록 한다.
커버 쉘(140)은 드로잉 쉘(130)의 상면 및 측면을 덮도록 ∩자 형상으로 벤딩된다. 커버 쉘(140)의 양측에는 인쇄회로기판에 나사 결합되는 장착부(142) 및 인쇄회로기판에 실장되는 솔더부(144)가 마련된다. 이때, 커버 쉘(140)은 레이저 스폿 용접을 통해 드로잉 쉘(130)에 접합된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 실시예에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터(100)의 제조과정을 살펴보도록 한다.
도 4의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이, 상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)를 준비한다. 상부 콘택트 조립체(112)는 상부 콘택트 어레이(112a)에 절연체(112b)를 인서트 사출하여 제작한다. 또한, 하부 콘택트 조립체(114)는 하부 콘택트 어레이(114a) 및 미드플레이트(114b)에 절연체(114c)를 인서트 사출하여 제작한다.
상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)를 조립한 후 하우징(116)을 사출 성형하여 콘택트 조립체(110)를 완성한다(도 4의 (c) 참조). 이때, 하우징(116)은 상부 콘택트 조립체(112)와 하부 콘택트 조립체(114)를 일체화할 수 있도록 3중 사출되어 형성된다.
콘택트 조립체(110)가 완성되면, 콘택트 조립체(110)의 전면을 덮도록 이엠씨 윙(120)을 장착한다(도 4의 (d) 참조). 이엠씨 윙(120)은 콘택트 조립체(110)의 전면에 위치되어 유에서비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강한다.
이엠씨 윙(120)이 장착된 콘택트 조립체(110)를 드로잉 쉘(130)의 내부에 설치하고, 액상의 에폭시(E)를 주입한 후 경화시켜 콘택트 조립체(110)의 후단을 밀봉한다(도 4의 (e) 및 (f) 참조). 에폭시(E)는 콘택트 조립체(110)를 드로잉 쉘(130)에 고정하는 역할을 할 뿐만 아니라 수분 등의 이물질이 유입되는 것을 방지한다.
마지막으로, 도 4의 (g)에 도시된 것처럼 드로잉 쉘(130)의 외부에 커버 쉘(140)을 접합하여 유에스비 리셉터클 커넥터(100)를 완성한다. 이때, 커버 쉘(140)은 레이저 스폿 용접을 통해 드로잉 쉘(130)에 접합된다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 유에스비 리셉터클 커넥터 110: 콘택터 조립체
120: 이엠씨 윙 130: 드로잉 쉘
140: 커버 쉘

Claims (8)

  1. 유에스비 플러그 커넥터와의 전기적인 접속을 위한 콘택트와, 강성 유지 및 노이즈 차단을 위한 미드플레이트와, 상기 콘택트 및 상기 미드플레이트를 감싸는 하우징으로 이루어진 콘택트 조립체;
    유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 상기 콘택트 조립체의 전면을 덮도록 장착된 이엠씨 윙;
    상기 콘택트 조립체가 수용되는 중공의 드로잉 쉘; 및
    상기 드로잉 쉘의 외부에 결합되어 내부 신호의 유출 및 외부로부터의 전자파 흡수를 방지하는 커버 쉘을 포함하고,
    상기 이엠씨 윙은, 상기 콘택트 조립체의 전면에 밀착되는 이엠씨 패널과, 상기 이엠씨 패널을 상기 콘택트 조립체에 고정하는 장착편으로 이루어지며,
    상기 드로잉 쉘에 걸려 고정되는 걸림편이 상기 장착편의 단부에 형성된 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징은, 상기 콘택트 및 상기 미드플레이트를 감싸는 몸체와, 상기 몸체의 전면으로 돌출된 접속부와, 상기 몸체의 둘레에 형성된 플랜지로 이루어지고,
    상기 장착편은 상기 플랜지를 감싸도록 벤딩되되 탄성 변형 가능한 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 플랜지에는 상기 장착편이 삽입되는 장착홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터.
  6. 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드로잉 쉘의 후단은 포팅(potting)에 의해 밀봉되는 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터.
  7. 청구항 1, 청구항 4 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드로잉 쉘과 상기 커버 쉘은 레이저 스폿 용접되는 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터.
  8. 유에스비 플러그 커넥터가 조립되는 청구항 1에 따른 유에스비 리셉터클 커넥터의 제조방법에 있어서,
    유에스비 플러그 커넥터와의 전기적인 접속을 위한 콘택트, 강성 유지 및 노이즈 차단을 위한 미드플레이트를 준비하는 단계;
    상기 콘택트와 상기 미드플레이트를 감싸도록 하우징을 사출 성형하여 콘택트 조립체를 완성하는 단계;
    유에스비 플러그 커넥터와의 체결 시 강압 강도를 보강할 수 있도록 상기 콘택트 조립체에 이엠씨 윙을 장착하는 단계;
    상기 이엠씨 윙이 장착된 상기 콘택트 조립체를 드로잉 쉘의 내부에 설치하는 단계;
    상기 드로잉 쉘의 후단을 포팅(potting)하여 밀봉하는 단계; 및
    상기 드로잉 쉘의 외부에 커버 쉘을 결합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유에스비 리셉터클 커넥터의 제조방법.
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