KR101978926B1 - 포크인 커넥터 - Google Patents

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KR101978926B1
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몰렉스 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 와이어를 단자에 끼우는 동작만으로도 와이어가 단자에 록킹됨과 동시에 접속되도록 이루어진 포크인 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어의 록킹과 분해가 용이한 포크인 커넥터에 관한 것이다. 본 발명 포크인 커넥터는, 와이어가 끼워져 록킹되면서 접속이 이루어지는 록킹부를 갖는 단자; 단자를 커버링하는 하우징; 및 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되어 록킹부의 록킹상태를 해제시키는 헤더;를 포함한다.

Description

포크인 커넥터{POKE IN CONNECTOR}
본 발명은 와이어를 단자에 끼우는 동작만으로도 와이어가 단자에 록킹됨과 동시에 접속되도록 이루어진 포크인 커넥터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와이어의 록킹과 분해가 용이한 포크인 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로 전기장치들은 와이어가 연결되는 단자가 인쇄회로기판(PCB)의 표면에 솔더링되며 절연 하우징에 의해 감싸지는 형태로 이루어진 커넥터를 포함한다. 이러한 커넥터 중 와이어를 단자에 끼우는 동작만으로도 와이어가 단자에 록킹되고 단자와 접속되는 형태가 포크인 커넥터이다.
종래 포크인 커넥터의 예가 대한민국 공개특허공보 제2009-0091779호(이하, ‘선행문헌1’이라 한다)에 ‘저 프로파일 표면 실장 포크인 커넥터’라는 명칭으로 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2011-0112785호(이하, ‘선행문헌2’라 한다)에는 ‘전기 접속 단자용 작동 장치’라는 명칭으로 개시되어 있다.
선행문헌1에 따른 커넥터의 경우, 와이어를 단자에 끼우기는 용이하지만 단자로부터 분리하는데에는 다소 어려움이 있다. 즉, 와이어를 분리하기 위해서는 송곳 등과 같이 날카로운 도구를 하우징 상면에 형성된 홀로 집어넣은 후 와이어를 압착하고 있는 단자를 눌러 압착력을 해제해야 하는 불편함이 있으며, 구조상 송곳 등으로 단자를 누르기도 쉽지 않다.
선행문헌2에 따른 커넥터의 경우, 와이어를 단자에 끼우는 것과 단자로부터 분리하는 작업이 선행문헌1과 비교하여 용이한 장점이 있다. 즉, 절연재 하우징에 형성된 푸셔 아암을 손끝이나 드라이버 등의 도구를 이용해 간편하게 눌러 와이어를 단자로부터 용이하게 분리할 수 있는 특징이 있다.
이러한 장점에도 불구하고 선행문헌2에 따른 커넥터의 경우, 푸셔 아암이 측면으로부터 연장된 후 상면에서 절곡되는 형태로 이루어지기 때문에 반복 사용시 절곡부의 피로도가 증가하여 이 부분이 파손될 염려가 많다. 또한, 푸셔 아암을 누를 때 푸셔 아암의 단부가 하강하는 정도가 일정치 않다. 따라서, 누르는 힘이 강하면 와이어가 단자로부터 용이하게 분리될 수 있고, 누르는 힘이 약하면 와이어가 단자로부터 쉽게 분리되기 어렵다.
본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 와이어의 록킹을 해제시키는 헤더를 하우징에 슬라이딩 가능하게 설치하여 반복 사용하더라도 파손될 염려가 없는 포크인 커넥터를 제공하는데 있다.
본 발명 포크인 커넥터는, 와이어가 끼워져 록킹되면서 접속이 이루어지는 록킹부를 갖는 단자; 단자를 커버링하는 하우징; 및 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되어 록킹부의 록킹상태를 해제시키는 헤더;를 포함한다.
하우징은 측면과 상면으로 이루어지며, 헤더는 하우징의 상면에 전후진 가능하게 슬라이딩 결합된다.
단자는, PCB에 솔더링되는 판 형태의 솔더링부; 및 솔더링부의 양측으로부터 상방으로 각각 절곡되며 그 사이로 와이어가 삽입되면서 록킹되는 한 쌍의 록킹부;를 포함한다.
록킹부는 일단에서 타단으로 가면서 서로 간격이 좁아지며, 타단에 와이어가 끼워져 록킹되도록 이루어진다.
록킹부의 타단 아랫부분은 단부로 가면서 간격이 좁아지게 형성되어 와이어가 관통되면서 록킹되며, 록킹부의 타단 윗부분은 단부로 가면서 사이가 벌어지게 형성되어 헤더 전진시 헤더의 일부분이 삽입되면서 록킹부의 타단 사이가 벌어져 록킹상태가 해제되도록 이루어진다.
하우징의 상부에는 단자를 상방으로 노출시키고 헤더가 슬라이딩되는 단자 노출홀이 형성되며, 단자 노출홀의 양측에는 헤더의 양측이 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착턱이 각각 형성되고, 단자 노출홀의 양측벽에는 헤더의 위치를 고정시키기 위한 위치 결정돌기가 이격 형성된다.
단자 노출홀의 양측벽에는 위치 결정돌기가 두 개씩 이격 형성되며, 헤더의 양측부에는 위치 결정돌기에 걸리도록 된 걸림돌기가 각각 형성되어, 헤더를 슬라이딩시킬 때 걸림돌기가 위치 결정돌기에 걸려 외부로부터 추가적인 힘이 작용하지 않는 한 헤더는 위치 결정돌기에 의해 위치가 고정된다.
단자 노출홀의 양측벽 아래쪽에는 헤더의 양측부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 헤더 삽입홈이 각각 형성된다.
헤더는, 평면의 판 형태로 형성되며 하우징의 안착턱에 그 가장자리가 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착부; 안착부의 상면 양측부로부터 상방으로 돌출되게 연장되며 그 외측에 걸림돌기가 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임부; 프레임부의 중심을 서로 연결하도록 형성되어 헤더를 슬라이딩시킬 때 밀고 당길 수 있도록 된 견인부; 및 안착부의 저면에 하방으로 연장되어 헤더를 전진시킬 때 단자의 록킹부 단부에 삽입되면서 와이어의 록킹상태를 해제시키는 록킹해제부;를 포함한다.
본 발명 포크인 커넥터에 따르면 다음과 같은 효과들이 있다.
첫째, 하우징에 슬라이딩 가능하게 설치되는 헤더를 이용해 와이어의 록킹을 해제시키도록 이루어짐으로써, 반복 사용하더라도 헤더 및 하우징에 피로가 쌓이지 않아 헤더 및 하우징이 파손될 염려가 없어 제품의 수명을 연장시킬 수 있다.
둘째, 하우징의 내측 상부에 와이어의 삽입을 가이드하는 가이드부가 형성되고 가이드부의 가이드면이 와이어의 삽입방향으로 하향 경사지게 형성됨으로써, 와이어를 하우징 내로 삽입하여 밀기만 하면 와이어가 자동으로 경사지게 삽입될 수 있다. 따라서, 와이어의 삽입이 용이하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 포크인 커넥터의 설치상태를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 도 1의 일측면도.
도 5는 헤더가 하우징에 결합된 상태의 사시도.
도 6은 헤더가 하우징으로부터 분리된 모습을 나타낸 사시도.
도 7은 헤더를 위에서 바라본 모습을 나타낸 사시도.
도 8은 헤더를 아래에서 바라본 모습을 나타낸 사시도.
도 9는 단자의 사시도.
도 10은 단자의 타측면도.
도 11은 단자와 하우징이 결합된 상태에서 와이어가 끼워진 모습을 나타낸 단면도.
도 12는 단자에 와이어가 끼워진 모습을 나타낸 사시도.
도 13은 와이어를 록킹시키고 록킹상태를 해제하는 모습을 나타낸 도면.
도 14는 와이어의 록킹 및 록킹해제시 헤더가 슬라이딩되는 모습을 나타낸 평면도.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 포크인 커넥터의 설치상태를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포크인 커넥터를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 포크인 커넥터의 설치상태를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 평면도이고, 도 4는 도 1의 일측면도이다.
본 실시예에 따른 포크인 커넥터(1)는, 인쇄회로기판(이하, ‘PCB’라 한다)(2)에 실장되며 와이어가 끼워져 록킹되면서 접속되는 단자(100)와, 단자(100)를 커버링하여 보호하는 하우징(200), 및 와이어의 록킹을 해제하는 헤더(300)를 포함한다.
하우징(200)은 측면(210)과 상면(220)으로 이루어지며, 하우징(200)의 상면(220)에 헤더(300)가 슬라이딩 가능하게 결합되고, 하우징(200)의 측면(210) 중 일면에는 와이어가 삽입되는 와이어 삽입홀(211)이 형성된다.
헤더(300)는 하우징(200)에 슬라이딩 가능하게 결합되어 단자(100)에 와이어가 록킹된 상태에서 헤더(300)를 전진시키면 와이어의 록킹이 자연스럽게 해제되도록 이루어진다.
이러한 구조를 갖는 본 발명 포크인 커넥터(1)에 따르면, 와이어를 와이어 삽입홀(211)을 통해 삽입하기만 하면 와이어가 단자(100)에 끼워져 록킹되면서 단자(100)와 접속되고, 헤더(300)를 전진시키기만 하면 와이어의 록킹상태가 해제되므로 와이어(3)를 단자(100)로부터 간편하게 분리할 수 있다.
도 5는 헤더가 하우징에 결합된 상태의 사시도이고, 도 6은 헤더가 하우징으로부터 분리된 모습을 나타낸 사시도이다.
하우징(200)의 상면(220)에는 단자를 상방으로 노출시키기 위한 단자 노출홀(221)이 형성되며, 단자 노출홀(221)에 헤더(300)가 슬라이딩 가능하게 결합된다.
단자 노출홀(221)의 가장자리에는 헤더(300)가 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착턱(222)이 형성되고, 단자 노출홀(221)의 양측벽에는 헤더(300)의 위치를 결정하기 위한 위치 결정돌기(223)(224)가 두 개씩 이격 형성된다. 단자 노출홀(221)의 양측벽 아래쪽에는 헤더(300)의 양측부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 헤더 삽입홈(225)이 각각 형성된다.
헤더(300)의 양측에는 위치 결정돌기(223)(224)에 선택적으로 걸리도록 된 걸림돌기(310)가 각각 형성된다. 따라서, 헤더(300)를 슬라이딩시킬 때 걸림돌기(310)가 위치 결정돌기(223)(224)에 선택적으로 걸려 외부로부터 추가적인 힘이 작용하지 않는 한 헤더(300)는 위치 결정돌기(223)(224)에 의해 위치가 고정된다.
도 7은 헤더를 위에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이고, 도 8은 헤더를 아래에서 바라본 모습을 나타낸 사시도이다.
헤더(300)는 평면의 판 형태로 형성되며 하우징(200)의 안착턱(222)에 그 가장자리가 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착부(320), 안착부(320)의 상면 양측부로부터 상방으로 돌출되게 연장되며 그 외측에 걸림돌기(310)가 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임부(330), 프레임부(330)의 중심을 서로 연결하도록 형성되어 헤더(300)를 슬라이딩시킬 때 밀고 당길 수 있도록 된 견인부(340), 및 안착부(320)의 저면에 하방으로 연장되어 헤더(300)를 전진시킬 때 단자(100)의 후술할 록킹부(120)의 단부에 삽입되면서 와이어의 록킹상태를 해제시키는 록킹해제부(350)를 포함한다. 헤더(300)는 일체로 사출 성형된다.
도 9는 단자의 사시도이고, 도 10은 단자의 타측면도이며, 도 11은 단자와 하우징이 결합된 상태에서 와이어가 끼워진 모습을 나타낸 단면도이고, 도 12는 단자에 와이어가 끼워진 모습을 나타낸 사시도이다.
하우징(200)의 내측 상부에는 하우징(200) 내로 삽입되는 와이어(3)가 사선방향으로 하향 경사지게 삽입될 수 있도록 가이드하는 가이드부(226)가 형성되며, 가이드부(226)의 가이드면(227)은 와이어(3)의 삽입방향으로 하향 경사지게 형성된다. 따라서, 와이어(3)를 와이어 삽입홀(211)을 통해 삽입하기만 하면 와이어(3)가 자동으로 경사지게 삽입된다.
단자(100)는 솔더링부(110) 및 록킹부(120)를 포함한다.
솔더링부(110)는 단자(100)의 바닥을 형성하며 PCB에 솔더링되는 부분으로 전체적으로 평평한 판 형태로 형성된다.
록킹부(120)는 솔더링부(110)의 양측으로부터 상방으로 각각 절곡되며 그 사이로 와이어(3)가 삽입되면서 록킹된다. 한 쌍의 록킹부(120)는 일단에서 타단으로 가면서 간격이 좁아지며, 타단에 와이어(3)가 끼워져 록킹되도록 이루어진다.
록킹부(120)의 타단 아랫부분은 단부로 가면서 간격이 좁아지도록 형성되어 와이어가 관통되면서 록킹되며, 록킹부의 타단 윗부분은 단부로 가면서 사이가 벌어지도록 형성되어 헤더(300) 전진시 헤더(300)의 록킹해제부(350)가 삽입되면서 단부 사이가 벌어지면서 와이어(3)의 록킹상태가 해제된다. 록킹부(120)는 일단에서 타단으로 가면서 전체적으로 간격이 좁아지는 형태로 이루어지며 부분적으로 절곡된 형태로 형성됨으로써, 자체에 탄성력을 보유한다.
도 13은 와이어를 록킹시키고 록킹상태를 해제하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 14는 와이어의 록킹 및 록킹해제시 헤더가 슬라이딩되는 모습을 나타낸 평면도이다.
와이어(3)를 단자(100)에 록킹시키기 위해서는 먼저, 도 13의 (a)와 도 14의 (a)와 같이 헤더(300)를 후진시킨 상태에서 와이어(3)를 하우징(200)의 와이어 삽입홀(211)에 삽입한다. 이 때, 헤더(300)의 걸림돌기(310)는 두 위치 결정돌기(223)(224) 사이에 위치된다. 도면상 좌측 위치 결정돌기(224)를 기준으로 좌측 즉, 바깥쪽에 걸림돌기(310)가 위치되면 헤더(300)가 하우징(200)으로부터 분리될 염려가 있기 때문에 와이어(3)의 록킹 해제시를 제외한 나머지 상태에서는 걸림돌기(310)가 두 위치 결정돌기(223)(224) 사이에 위치되는 것이 바람직하다.
와이어(3)를 완전히 삽입하면 와이어(3)의 단부가 단자(100)를 구성하는 록킹부(120)의 타단 사이를 관통하게 되고, 와이어(3)의 양측에 록킹부(120)의 타단 아래부분이 서로 밀착됨으로써, 와이어(3)의 록킹이 이루어진다.
도 13의 (b) 및 도 14(b)와 같이 헤더(300)를 전진시켜 걸림돌기(310)가 도면상 우측 위치 결정돌기(223)를 기준으로 우측 즉, 안쪽에 위치되도록 하면, 록킹해제부(350)가 록킹부(120)의 타단 윗부분 사이로 삽입되면서 록킹부(120)의 타단이 전체적으로 벌어져 와이어(3)의 록킹이 해제된다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 포크인 커넥터의 설치상태를 나타낸 사시도이다.
본 실시예에 따른 포크인 커넥터(1)에 따르면 두 개의 단자(미도시)를 PCB에 솔더링하고 하나의 하우징(200)으로 단자를 커버링함으로써, 하나의 커넥터(1)에 두 개의 와이어를 연결할 수 있다. 하나의 하우징(200)에 두 와이어의 록킹상태를 각각 해제시키기 위한 두 개의 헤더(300)가 구비된다.
단자의 구성 및 헤더의 구성은 제1 실시예와 동일하므로 설명을 생략하기로 한다.
이상과 같이 본 발명에 따른 포크인 커넥터를 바람직한 실시예들을 기초로 설명하였으나, 본 발명은 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 해당분야 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 자유롭게 변경할 수 있다.
1 : 커넥터 2 : PCB
3 : 와이어 100 : 단자
110 : 솔더링부 120 : 록킹부
200 : 하우징 210 : 측면
211 : 와이어 삽입홀 220 : 상면
221 : 단자 노출홀 222 : 안착턱
223,224 : 위치 결정돌기 225 : 헤더 삽입홈
226 : 가이드부 227 : 가이드면
300 : 헤더 310 : 걸림돌기
320 : 안착부 330 : 프레임부
340 : 견인부 350 : 록킹해제부

Claims (9)

  1. 와이어가 끼워져 록킹되면서 접속이 이루어지는 록킹부를 갖는 단자;
    상기 단자를 커버링하는 하우징; 및
    상기 하우징에 슬라이딩 가능하게 결합되어 상기 록킹부의 록킹상태를 해제시키는 헤더;를 포함하고,
    상기 하우징은,
    상부에는 상기 단자를 상방으로 노출시키고 상기 헤더가 슬라이딩되는 단자 노출홀이 형성되며, 상기 단자 노출홀의 양측에는 상기 헤더의 양측이 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착턱이 각각 형성되고, 상기 단자 노출홀의 양측벽에는 상기 헤더의 위치를 고정시키기 위한 위치 결정돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 측면과 상면으로 이루어지며, 상기 헤더는 하우징의 상면에 전후진 가능하게 슬라이딩 결합되는 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단자는,
    PCB에 솔더링되는 판 형태의 솔더링부; 및
    상기 솔더링부의 양측으로부터 상방으로 각각 절곡되며 그 사이로 와이어가 삽입되면서 록킹되는 한 쌍의 상기 록킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 록킹부는 일단에서 타단으로 가면서 서로 간격이 좁아지며, 타단에 상기 와이어가 끼워져 록킹되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 록킹부의 타단 아랫부분은 단부로 가면서 간격이 좁아지게 형성되어 와이어가 관통되면서 록킹되며, 록킹부의 타단 윗부분은 단부로 가면서 사이가 벌어지게 형성되어 상기 헤더 전진시 헤더의 일부분이 삽입되면서 록킹부의 타단 사이가 벌어져 록킹상태가 해제되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 단자 노출홀의 양측벽에는 상기 위치 결정돌기가 두 개씩 이격 형성되며, 상기 헤더의 양측부에는 상기 위치 결정돌기에 걸리도록 된 걸림돌기가 각각 형성되어, 상기 헤더를 슬라이딩시킬 때 걸림돌기가 상기 위치 결정돌기에 걸려 외부로부터 추가적인 힘이 작용하지 않는 한 상기 헤더는 상기 위치 결정돌기에 의해 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단자 노출홀의 양측벽 아래쪽에는 상기 헤더의 양측부가 슬라이딩 가능하게 삽입되는 헤더 삽입홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 헤더는,
    평면의 판 형태로 형성되며 상기 하우징의 안착턱에 그 가장자리가 슬라이딩 가능하게 안착되는 안착부;
    상기 안착부의 상면 양측부로부터 상방으로 돌출되게 연장되며 그 외측에 상기 걸림돌기가 돌출 형성되는 한 쌍의 프레임부;
    상기 프레임부의 중심을 서로 연결하도록 형성되어 헤더를 슬라이딩시킬 때 밀고 당길 수 있도록 된 견인부; 및
    상기 안착부의 저면에 하방으로 연장되어 헤더를 전진시킬 때 상기 단자의 록킹부 단부에 삽입되면서 와이어의 록킹상태를 해제시키는 록킹해제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 포크인 커넥터.
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