KR102040552B1 - 플러그 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부 및 하부 두 개의 행으로 배열된 복수의 단자; 및 각 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 단자 구조에 대응되게 두 개 행으로 배열된 케이블 피스들을 포함하는 플랫 타입의 케이블을 포함하는 플러그 어셈블리를 개시한다. 본 발명에 따르면, 단자 구조에 적합한 케이블 구조로 인해 내부 케이블 단선 확률이 낮고, 자동 생산라인에서 플러그 조립이 간편하다.

Description

플러그 어셈블리{USB PLUG ASSEMBLY}

본 발명은 플러그 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압접 및 케이블 구조에 적합한 단자 구조를 통해 내부 빈 공간을 제거함으로써 컴팩트한 구성을 갖는 USB 방식의 연결을 위한 플러그와 플러그에 연결된 케이블을 포함하는 USB 플러그 어셈블리에 관한 것이다.

컴퓨터 시스템은 다양한 주변 기기, 예를 들어 입력 디바이스인 키보드, 마우스를 비롯하여, 출력 디바이스인 디스플레이 모니터, 프린터를 포함하거나 이들과 연결될 수 있다.

컴퓨터 시스템은 주변 기기와 통신을 위해 시리얼 포트, 패러럴 포트 및 USB 단자를 이용한다.

USB는 시리얼 포트나 패러럴 포트 등의 입출력 단자에 연결되어 이용되던 주변 기기들을 좀 더 쉽게 이용하기 위해 만들어진 단자이다. 시리얼 포트나 패러럴 포트들은 역사가 오래되어 속도도 느리고 전원 공급도 되지 않으며, 개수도 한정되어 있고, 연결 선은 굵고 포트 크기도 커서 여러 가지 단점이 있다. USB는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발되었다.

도 1은 종래의 기술에 따라 납땜으로 처리한 USB 단자의 예시도이다.

도 2는 종래의 기술에 따른 USB 플러그에 연결되는 케이블의 단면도이다.

도 1을 참조하면, USB 플러그를 구성하는 단자 및 단자를 고정시키는 단자 하우징이 도시되어 있다. USB 잭과 연결되는 단자 일단의 반대 단은 케이블 피스와 연결되는데, 도 1에서는 납땜에 의해 케이블 피스와 반대 단이 연결된 것을 확인할 수 있다.

도 2를 참조하면, 단자 반대 단에 연결된 케이블의 단면이 나타나 있다. 케이블은 원형을 이루고, 케이블 사이에는 원형을 유지하기 위해 필러가 삽입되어 있는 것을 확인할 수 있다.

종래의 기술에 다른 USB 플러그의 경우 납땜에 의한 연결 부분이 취약하고, 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다. 또한, 원형 케이블의 피스들은 서로 엇갈려서 단자에 연결되므로 단선의 위험이 있고, 플러그 내에 빈 공간을 형성한다는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리에 의하면, 본 발명은 납땜에 의한 결선 부위를 압접에 의한 결선으로 대체한 것과, 원형 케이블의 구조를 단자 구조에 적합한 구조로 변형한 것이 특징이다. 이러한 점에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 USB 플러그 어셈블리는, 상기 살펴본 종래기술과 구별되고 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 개시된다.

한국 등록특허공보 제10-1828568호(2018.02.06.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 플러그 내부에 빈 공간이 형성되지 않는 견고하고 컴팩트한 구성의 USB 플러그 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명이 추가적으로 해결하려는 과제는, 단자 구조에 적합한 케이블 구조로 인해 단선 확률이 낮고 자동 생산라인에서 조립이 간편한 USB 플러그 어셈블리를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리는, 상부 및 하부 두 개의 행으로 배열된 복수의 단자; 및 각 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 단자 구조에 대응되게 두 개 행으로 배열된 케이블 피스들을 포함하는 플랫 타입의 케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 복수의 단자는, 전송 방식 및/또는 단자의 용도에 따라 다른 행에 배열되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플러그 어셈블리는, 두 개의 행으로 배열된 복수의 단자가 고정되는 단자 하우징을 더 포함하고, 상기 단자 하우징은, 상기 단자와 연결된 케이블 피스의 인장력 보완을 위해 상기 케이블 피스를 상기 단자 하우징에 고정시키는 클림프; 및 상기 단자와 케이블 피스를 전기적으로 연결시키는 압접 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 플러그 어셈블리는, USB 통신을 위한 연결을 위해 USB 잭에 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 다수의 단자, 케이블, 및 압접 결합부는, 단자와 케이블 피스가 서로 대응되는 2열 배열 및 압접 결합 도구를 이용하여 단자와 케이블 피스를 전기적으로 연결시키는 구조를 통해, 플러그 어셈블리의 생산 자동화에 적합한 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플러그 내부에 빈 공간이 형성되지 않고, 플러그 내부 구성이 견고하고 컴팩트하다.

또한, 단자 구조에 적합한 케이블 구조로 인해 내부 케이블 단선 확률이 낮고, 자동 생산라인에서 플러그 조립이 간편하다.

도 1은 종래의 기술에 따라 납땜으로 처리한 USB 단자의 예시도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 USB 플러그에 연결되는 케이블의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리의 평면도와 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리의 평면도와 저면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 및 단자 하우징의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 플러그 어셈블리에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. 또한 본 발명의 일 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리의 평면도와 저면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리(100)는 복수의 단자(110), 단자 하우징(120) 및 케이블(130)을 포함한다. 그리고 단자 하우징(120)은 클림프(121) 및 압접 결합부(122)를 포함한다.

도 3의 (A)는 플러그 어셈블리(100) 정면도이고, (B)는 플러그 어셈블리(100)의 저면도이다. 특히 도 3은 USB 3.0 A 플러그를 묘사한다.

복수의 단자(110)는 두 개의 열을 이루어 배열된다. 상부 열에 복수의 단자가 배열되고, 하부 열에 복수의 단자가 배열된다. 상부 열 및 하부 열로 나뉜 복수의 단자(110)는 단자 하우징(120)에 고정되어 배열된다. 단자(110)의 재질은 전기 전도도가 놓은 금속이다. 단자(110)의 일단은 플러그와 결합되는 잭, 즉 리셉터클(receptacle)의 단자와 결합되고, 나머지 타단은 케이블과 전기적으로 연결된다.

복수의 단자(110)는 전송 방식 및/또는 단자의 용도에 따라 다른 행에 배열될 수 있다.

단자 하우징(120)은 두 개의 열로 배열된 단자(110)를 고정시키고, 플러그 어셈블리(100)의 골격을 형성한다. 단자 하우징(120)은 두 개의 피스로 구성될 수 있다. 하나의 피스는 기본 피스이고 나머지 피스는 기본 피스에 끼어져 결합되는 커버 역할을 한다. 기본 피스에 단자의 일단이 형성되고, 나머지 피스에 단자의 타단이 형성될 수 있다. 단자 하우징(120)의 타단에 클림프(121) 및 압접 결합부(122)가 형성될 수 있다. 클림프(121)와 압접 결합부(122)의 재질이 금속인 경우 단자 하우징(120)의 타단도 금속 재질인 것이 바람직하다.

클림프(121)는 단자(110)에서 연결되는 케이블 피스의 인장력 보완을 위해 케이블 피스를 단자 하우징에 고정시키는 역할을 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리의 평면도와 저면도이다.

도 4를 참조하면, (A)는 USB 3.0 C 플러그의 평면도이고, (B)는 저면도이다. 클림프(121)는 두 개의 금속 편이 굽어져서 케이블 피스를 물고 있는 형상을 한다.

압접 결합부(122)는 단자(110)의 타단부를 케이블 피스와 전기적으로 연결시키는 역할을 한다.

도 4를 참조하면, 압접 결합부(122)는 한 가닥의 케이블 피스가 안착될 홈과 홈 양측에 케이블 피스의 피복을 벗기고 구리 케이블의 구리 도체에 접촉되는 두 개의 금속 편을 포함한다.

케이블 피스를 압접 결합부(122)의 각 홈에 위치시킨 상태에서, 압접 결합 도구를 이용하여 힘을 가하면 두 개의 열로 구성된 압접 결합부(122)에 각 케이블 피스가 동시에 전기적으로 접촉되도록 할 수 있다.

클림프(121) 및 압접 결합부(122)는 두 개의 열로 구성된 단자에 연결된 케이블 피스를 고정시키고 케이블 피스와 단자를 전기적으로 연결한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 및 단자 하우징의 단면도이다.

도 5를 참조하면, (A)는 케이블(130)의 단면도이고, (B)는 단자 하우징(120)의 단면도이다.

먼저, 단자 하우징(120)의 단면도를 살펴 보면, 상부 열에 4개의 단자가 배열되고, 하부 열에 5개의 단자가 배열된다. 상부 열에는 좌측부터 순서대로 그라운드 단자, USB 2.0 단자 2개, 전원 단자가 배열되고, 하부 열에는 5개의 USB 3.0단자가 배열된다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블(130)의 단면도를 참조하면, 케이블 피스의 배치가 2열로 되어 있고, 각 피스의 위치는 (B)에서의 단자 배열과 동일하게 배열되는 것을 특징으로 한다. 즉, 케이블의 각 피스들은 꼬이는 현상 없이 나란하게 단자의 타단부와 압접 결합부(122)에 의해 전기적으로 결합될 수 있다. 케이블 피스의 배치가 단자의 배치와 일치하므로, 플러그 어셈블리(100) 내부 공간을 최대한 컴팩트하게 할 수 있다. 따라서, 플러그 어셈블리(100)의 크기도 최대한 작게 만들 수 있다. 플러그 어셈블리(100) 내부에서 각 케이블 피스가 꼬임 없이 나란하게 배열되고, 내부 공간이 없이 촘촘하게 배열될 수 있으므로 케이블 피스의 단선 확률도 낮아진다.

도 2에 도시된 기존 케이블의 단면도와 도 5 (A)의 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블(130)의 단면도를 비교하면, 도 5 (A)에서 2개 열의 플랫 타입의 케이블 구조로 인하여, 케이블 피스 사이에 남는 공간이 없거나 적으므로 도 2에 도시된 필러(filler)의 수보다 적은 수의 필러를 가지고 케이블을 구성할 수 있다. 또한, 도 5 (A)의 단면적이 도 2의 케이블의 단면적보다 적게 구성될 수 있다. 이러한 구조는 케이블과 단자의 연결부위의 구조를 보다 견고하게 한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 플러그 내부에 빈 공간이 형성되지 않고, 플러그 내부 구성이 견고하고 컴팩트하다.

또한, 단자 구조에 적합한 케이블 구조로 인해 내부 케이블 단선 확률이 낮고, 자동 생산라인에서 플러그 조립이 간편하다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플러그 어셈블리는, 케이블 피스와 단자를 전기적으로 연결시키는 압접 결합부 및 2행 배열된 단자 구조에 대응되도록 케이블 피스들이 2행으로 배열된 플랫 타입의 케이블을 포함하고 있어서, 자동 생산라인에서 플러그 어셈블리의 구성요소를 생산하고, 이를 자동으로 조립하기에 적합한 구조를 가지고 있는 것이 특징이다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: USB 플러그 어셈블리
110: 단자
120: 단자 하우징
121: 클림프
122: 압접 결합부
130: 케이블

Claims (5)

1. 상부 및 하부 두 개의 행으로 배열된 다수의 단자;
   두 개의 행으로 배열된 다수의 단자가 고정되는 단자 하우징; 및
   각 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 단자 구조에 대응되게 두 개 행으로 배열된 다수의 케이블 피스를 포함하는 플랫 타입의 케이블;
   을 포함하되,
   상기 단자 하우징은 각 단자와 연결되는 케이블 피스의 인장력 보완을 위해 상기 케이블 피스를 상기 단자 하우징에 고정시키는 클림프와 상기 단자와 케이블 피스를 전기적으로 연결시키는 압접 결합부를 포함하고,
   상기 압접 결합부는 케이블 피스가 안착되는 홈과 홈 양측에 압접 결합시 굽어져 케이블 피스의 피복을 벗기고 내부 도체에 접촉되는 금속 편을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플러그 어셈블리.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 단자는,
   전송 방식 및/또는 단자의 용도에 따라 다른 행에 배열되는 것을 특징으로 하는, 플러그 어셈블리.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 플러그 어셈블리는,
   USB 통신을 위한 연결을 위해 USB 잭에 결합되는 것을 특징으로 하는, 플러그 어셈블리.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 다수의 단자, 케이블, 및 압접 결합부는,
   단자와 케이블 피스가 서로 대응되는 2열 배열 및 압접 결합 도구를 이용하여 단자와 케이블 피스를 전기적으로 연결시키는 구조를 통해, 플러그 어셈블리의 생산 자동화에 적합한 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 플러그 어셈블리.

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