KR102635158B1 - 부유식 소켓 커넥터 - Google Patents

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로널드 씨. 호지
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몰렉스 엘엘씨
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Abstract

소켓 커넥터는 인쇄 회로 기판과 같은 구성요소에 장착되도록 구성된다. 소켓 커넥터는 통로 및 통로로부터 외향으로 연장되는 채널을 갖는 기부; 외향으로 연장되어 나가는 플랜지를 갖는 벽을 포함하는 배럴; 플랜지와 맞닿고 벽을 둘러싸는 적어도 하나의 편향 부재; 및 배럴 내에 안착되는 접촉부를 포함한다. 벽은 통로 내에 안착되고, 플랜지는 채널 내에 안착된다. 배럴은 소켓 커넥터 내로 삽입된 핀의 중심선을 구성요소의 구멍의 중심선과 정렬시키도록 기부 내에서 이동하도록 구성된다.

Description

부유식 소켓 커넥터 {FLOATING SOCKET CONNECTOR}
관련 출원
본 출원은 2016년 11월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/423,285호, 2016년 12월 1일자로 출원된 미국 가출원 제62/428,753호, 2017년 1월 26일자로 출원된 미국 가출원 제62/450,641호, 2017년 2월 17일자로 출원된 미국 가출원 제62/460,323호, 및 2017년 5월 11일자로 출원된 미국 가출원 제62/504,827호의 국내 우선권을 주장한다. 전술된 미국 가출원들 각각의 내용은 전체적으로 본 명세서에 포함된다.
기술분야
본 발명은 커넥터의 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기판 장착식(board mounted) 및 버스 장착식(bus mounted) 전력 커넥터에 관한 것이다.
전력 커넥터는 많은 양의 전력을 소비하고 결과적으로 높은 전류를 이용하는 장비에서 사용된다. 일부 경우에, 다수의 커넥터는 인쇄 회로 기판 및 어레이 내의 버스 바아(bus bar) 상에 장착된다. 전력 커넥터들의 보다 큰 어레이에서, 암형(female) 소켓 커넥터에 대한 수형 핀(male pin)의 정렬은 공차(tolerance)들의 축적으로 인해 어려울 수 있다. 고전력 시스템은 또한 열을 발생시킬 수 있고, 고전류를 전달할 때의 시스템의 결과적인 확장은 수형 핀과 암형 소켓 커넥터 사이의 상대 이동을 야기할 수 있다.
소켓 커넥터는 인쇄 회로 기판과 같은 구성요소의 구멍 내에 장착되도록 구성된다. 소켓 커넥터는 기부(base), 기부를 통해 연장되는 통로 및 통로로부터 외향으로 연장되는 채널; 관통 통로를 갖는 벽 및 벽으로부터 외향으로 연장되는 플랜지를 포함하는 배럴(barrel); 플랜지와 맞닿고 벽을 둘러싸는 적어도 하나의 편향 부재(biasing member); 및 배럴의 통로 내에 안착되는 접촉부를 포함한다. 배럴의 벽은 기부의 통로 내에 안착되고, 배럴의 플랜지는 기부의 채널 내에 안착된다. 배럴은 소켓 커넥터 내로 삽입된 핀의 중심선을 구성요소의 구멍의 중심선과 정렬시키도록 기부 내에서 이동하도록 구성된다.
본 발명은 예로서 예시되며, 동일한 도면 부호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면에 한정되지 않는다.
도 1은 소켓 커넥터의 일 실시예의 사시도.
도 2는 소켓 커넥터의 측면도.
도 3은 소켓 커넥터의 분해 사시도.
도 4는 소켓 커넥터의 다른 실시예의 사시도.
도 5는 도 4의 소켓 커넥터의 측면도.
도 6은 핀과 맞물린, 도 4의 소켓 커넥터의 측면도.
도 7 내지 도 10은 인쇄 회로 기판과 같은 구성요소와 맞물린 소켓 커넥터의 실시예들의 단면도.
도 11은 도 1의 소켓 커넥터의 기부의 측면도.
도 12는 도 1의 소켓 커넥터의 배럴의 측면도.
도 13은 소켓 커넥터의 접촉부의 사시도.
도 14는 접촉부의 측면도.
도 15는 접촉부의 단부도.
도 16은 핀에 의해, 버스 바아와 인쇄 회로 기판과 같은 구성요소에 장착된 2개의 소켓 커넥터의 단면도.
도 17은 핀이 내부에 장착된 소켓 커넥터의 단부도.
도 18은 소켓 커넥터를 구성요소 상에 표면 실장하는 데 사용되는 정렬 도구의 사시도.
도 19는 소켓 커넥터, 구성요소 및 정렬 도구의 단면도.
후속하는 상세한 설명은 예시적인 실시예들을 설명하고 명시적으로 개시된 조합(들)으로 제한되게 하려는 것이 아니다. 그러므로, 달리 언급하지 않는 한, 본 명세서에 개시된 특징부들은 간결성을 위해 달리 도시되지 않은 추가의 조합들을 형성하기 위해 함께 조합될 수 있다.
부유식(floating) 소켓 커넥터(20) 내부에 장착된 핀(200)과 함께 사용될 때의 소켓 커넥터(20)는 구성요소(300)들을 함께 접속시켜 전기 접속을 형성한다. 예를 들어, 소켓 커넥터(20)는, 핀(200)과 함께 사용될 때, 인쇄 회로 기판 또는 플렉스 회로(flex circuit)를, 병렬 방식으로 배열될 수 있는 버스 바아 또는 버스 바아들의 쌍에 접속시키기 위해 사용될 수 있거나, 제1 인쇄 회로 기판 또는 플렉스 회로를 제2 인쇄 회로 기판 또는 플렉스 회로에 접속시키는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 소켓 커넥터(20)는 전력 커넥터이다. 도면들로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 소켓 커넥터(20)는 부유식 접속 구성을 제공한다. "부유식 접속 구성"은 소켓 커넥터(20)와 핀(200)이 서로에 대해 이동할 수 있음을 의미한다. 이러한 부유식 설계는 소켓 커넥터(20)와 핀(200) 사이에서 소정 정도의 오정렬을 허용하고, 소켓 커넥터(20)는 전기 접속을 유지하면서 오정렬을 자동으로 보상한다.
핀(200)은 통상적이며, 핀은 외경을 한정하는 외측 표면(202d) 및 대향 단부(202a, 202b)들을 갖는 본체(202)로 형성된다. 핀(200)의 중심선(204)이 단부(202a, 202b)들 사이에서 핀(200)의 길이를 따라 제공되고, 종축을 한정한다.
구성요소(300)들은 통상적이다. 각각의 구성요소(300)는 제1 및 제2 표면(300a, 300b)들, 및 구성요소를 통한 관통 구멍(302)을 갖고, 관통 구멍 내에 부유식 소켓 커넥터(20)가 장착될 수 있다. 관통 구멍(302)의 중심선(304)이 표면(300a, 300b)들 사이에서 구성요소(300)의 높이를 따라 제공되고, 종축을 한정한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 표면(300a, 300b)들은 평평하다.
소켓 커넥터(20)는 기부(30), 기부(30) 내에 장착되는 접촉 조립체(32), 및 적어도 하나의 편향 부재(34)를 포함한다. 소켓 커넥터(20)의 모든 구성요소들은 금속과 같은 전도성 재료로 형성된다. 기부(30)는 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성요소(300)에 부착된다. 접촉 조립체(32)는 기부(30)에 대해, 그리고 따라서 기부(30)가 부착되는 구성요소(300)에 대해 이동하도록 구성된다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같은 실시예에서, 기부(30)는 환상이고, 대체로 U자형 단면을 갖는다. 기부(30)는 수직 외측 벽(36), 외측 벽(36)의 일 단부로부터 내향으로 연장되는 제1 벽(38), 및 외측 벽(36)의 대향 단부로부터 내향으로 연장되는 제2 벽(40)을 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 벽(38, 40)들은 수직 외측 벽(36)에 수직이다. 제1 및 제2 벽(38, 40)들의 내측 표면(38c, 40c)들은 기부(30)의 제1 단부(30a)로부터 기부(30)의 제2 단부(30b)까지 연장되는, 제1 및 제2 벽들을 통한 통로(42)를 형성한다. 기부(30)의 중심선(44)이 단부(30a, 30b)들 사이에서 기부(30)의 길이를 따라 제공되고, 종축을 한정한다. 외측 벽(36), 제1 벽(38) 및 제2 벽(40)의 각각 표면(36c, 38b, 40a)들은, 통로(42)와 연통하고 통로로부터 외향으로 연장되는 채널(46)을 형성한다. 채널(46)은 중심선(44)과 동일한 방향으로 연장되는 통로(42)의 높이보다 작은, 중심선(44)과 동일한 방향으로 연장되는 높이를 갖는다. 일 실시예에서, 채널(46)의 표면(38b, 40a)들은 서로 평행하고, 표면(36c)은 표면(38b, 40a)들에 수직이다. 일 실시예에서, 채널(46)은 기부(30)의 제2 단부(30b)에 근접하지만 이로부터 이격된다. 일부 실시예에서, 벽(36, 38, 40)들은 통로(42)와 채널(46)이 원통형 구성으로 제공되도록 환상이다.
도 1, 도 2, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 외측 벽(36)의 외측 표면(36d)이 상부에 톱니(serration)들을 갖는다.
도 1, 도 2, 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 제1 단부(30a)에 근접한 외측 벽(36)의 외측 표면(36d)으로부터 외향으로 립(lip)(48)이 연장된다.
도 10에 도시된 바와 같은 실시예에서, 제2 벽(40)은 내향 대신에 외측 벽(36)으로부터 외향으로 연장된다. 결과적으로, 채널(46)은 기부(30)의 제2 단부(30b)로 개방된다.
접촉 조립체(32)는 배럴(50), 접촉부(52) 및 캡(cap)(54)을 포함한다.
배럴(50)은 수직 벽(56), 및 수직 벽(56)의 외측 표면(56d)으로부터 외향으로 연장되는 플랜지(58)로 형성된다. 벽(56)의 내측 표면(56c)은 배럴(50)의 제1 단부(50a)로부터 배럴(50)의 제2 단부(50b)까지 연장되는 통로(60)를 형성한다. 배럴(50)의 중심선(62)이 배럴의 단부(50a, 50b)들 사이에서 배럴(50)의 길이를 따라 제공되고, 종축을 한정한다.
일부 실시예에서, 벽(56)과 플랜지(58)는 원형 단면을 갖는다. 플랜지(58)는 벽(56)의 외측 표면(56d)을 따른 임의의 위치에 제공될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 플랜지(58)는 벽(56)의 제1 단부(56a)에 근접하여 제공되지만 이로부터 이격된다.
도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 플랜지(64)가 벽(56)의 내측 표면(56c)으로부터 내향으로 연장되고, 플랜지(58)로부터 이격되며, 통로(60)를 제한한다. 일 실시예에서, 플랜지(64)는 벽(56)의 제1 단부(56a)에서 벽(56)으로부터 내향으로 연장됨으로써, 통로(60)의 제1 단부(60a)를 제한한다. 일부 실시예에서, 플랜지(64)는 환상이다. 플랜지(64)는 없앨 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 플랜지(66)는 외측 표면(56d)으로부터 외향으로 연장되고 플랜지(58)로부터 이격된다. 일 실시예에서, 플랜지(66)는 벽(56)의 제2 단부(56b)에서 벽(56)으로부터 외향으로 연장된다. 일부 실시예에서, 플랜지(66)는 환상이다. 플랜지(66)는 없앨 수 있다.
접촉부(52)는 배럴(50)의 벽(56)의 내측 표면(56c)의 형상에 대체로 정합하는 중공 형상을 대체로 형성한다. 접촉부(52)는 금 도금을 갖는 합금으로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 접촉부(52)는 접촉부(52)의 제1 단부(52a)로부터 접촉부(52)의 제2 단부(52b)까지 연장되는 통로(72)가 내부에 형성되도록 복수의 개별 가요성 빔(beam)(70)이 외팔보형으로 돌출되어 나오는 링-유사(ring-like) 연결 부분(68)으로부터 형성된다. 접촉부(52)의 중심선(74)이 단부(52a, 52b)들 사이에서 접촉부(52)의 길이를 따라 제공되고, 종축을 한정한다.
연결 부분(68)은 제1 및 제2 단부(68a, 68b)들, 내측 표면(68c) 및 외측 표면(68d)을 갖는다. 일 실시예에서, 연결 부분(68)은 슬롯(76)이 제공되도록 그의 원주 둘레에서 불연속적이다.
일부 실시예에서, 연결 부분(68)은 그의 제2 단부(68b)로부터 연장되는 복수의 이격된 너브(nub)(78)를 갖는다. 일 실시예에서, 너브(78)들은 중심선(76)에 평행한 종방향으로 연장된다. 각각의 너브(78)는 연결 부분(68)의 길이보다 실질적으로 작은 길이를 갖는다. 일 실시예에서, 너브(78)들은 연결 부분(68)과 동일한 평면 내에서 연장된다. 일 실시예에서, 너브(78)들은 연결 부분(68)의 만곡된 프로파일과 일치하는 만곡된 프로파일을 갖는다.
일부 실시예에서, 연결 부분(68)은 상부에 제공된 복수의 이격된 딤플(dimple) 또는 돌기(80a, 80b)를 갖는다. 일 실시예에서, 돌기(80a, 80b)들은 구형 돔(dome)으로서 형성된다. 일 실시예에서, 돌기(80a, 80b)들은 기다랗다. 돌기(80a, 80b)들은 연결 부분(68)의 원주 둘레에 정렬될 수 있다. 돌기(80a, 80b)들은 연결 부분(68)의 외측 표면(68d)으로부터 외향으로 연장되는 돌기(80a)와 연결 부분(68)의 내측 표면(68c)으로부터 내향으로 연장되는 돌기(80b)가 교번할 수 있다. 외향 연장 돌기(80a)들 및 내향 연장 돌기(80b)들의 다른 패턴이 연결 부분(68)의 원주 둘레에 제공될 수 있다. 외향으로 연장되는 돌기(80a)들의 개수는 내향으로 연장되는 돌기(80b)들의 개수와 상이할 수 있다.
빔(70)들은 연결 부분(68)의 제1 단부(68a)로부터 연장된다. 각각의 빔(70)은 중심선(74)에 평행하고 이로부터 반경방향으로 이격된다. 빔(70)들은 연결 부분(68)의 원주 둘레에서 서로 이격된다.
일 실시예에서, 각각의 빔(70)은 코너(84)에서 연결 부분(68)으로부터 비스듬히 연장되는 제1 부분(82), 및 코너(88)에서 제1 부분(82)의 일 단부로부터 비스듬히 연장되는 제2 부분(86)을 갖는다. 제1 부분(82)은 중심선(74)을 향해 내측으로 각도를 이루고, 제2 부분(86)은 중심선(74)으로부터 외향으로 각도를 이룬다. 코너(88)들은 반경 형식으로 될 수 있다. 일 실시예에서, 코너(88)들은 접촉부(52)의 원주 둘레에서 정렬되고 내경을 한정한다. 코너(88)들에 의해 한정되는 내경은 핀(200)의 직경보다 작다.
일 실시예에서, 각각의 빔(70)은 제2 부분(84)의 자유 단부(86a)로부터 이격된, 그의 내측 표면(70c)을 따른 리세스(recess)(90)를 갖는다. 리세스(90)는 접촉부(52)의 중심선(74)에 평행하게 연장되는 기다란 측부 에지(92, 94)들, 및 측부 에지(92, 94)들의 대향 단부들에 있는 단부 에지(96, 98)들을 갖는다. 리세스(90)는 제1 부분(82)의 일정 섹션을 따라, 코너(84)를 따라 그리고 제2 부분(88)의 일정 섹션을 따라 연장된다. 리세스(90)는 핀(200)의 본체(202)의 원주가 내부에 수용되게 하여 도 17에 도시된 바와 같이 각각의 빔(70)과의 2개의 접촉점을 제공한다.
접촉부(52)는 평탄한 재료 시트(sheet)로부터 스탬핑되고(stamped) 상기 형상으로 말릴(rolled) 수 있다. 접촉부(52)는 상기 형상으로 기계가공될 수도 있다.
도 7, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같은 실시예에서, 캡(54)은 중앙 통로(102)를 한정하는 환상 제1 벽(100), 및 제1 벽(100)으로부터 반경방향 외향으로 그리고 이에 수직하게 연장되는 제2 벽(104)을 갖는다. 일 실시예에서, 캡(54)은 부가적으로 제2 벽(104)으로부터 이에 수직하게 그리고 제1 벽(100)에 대체로 평행하게 연장되는 환상의 제3 벽(106)(도 8 참조)을 갖는다.
접촉부(52)는 접촉부(52)의 제2 단부(52a)가 대체로 배럴(50)의 제2 단부(50b)와 정렬되도록 배럴(50)의 통로(60)내에 안착되고, 접촉부(52)의 제1 단부는 배럴(50)의 제1 단부(50a)로부터 이격되며, 중심선(62, 74)들은 정렬된다. 연결 부분(68)의 외측 표면(68d)은 배럴(50)의 벽(56)의 내측 표면(56d)에 근접하고, 외향 연장 돌기(80a)는 벽(56)의 내측 표면(56d)에 인접한다. 캡(54)은 배럴(50)과 접촉부(52)를 함께 고정시킨다. 일 실시예에서, 캡(54)은 배럴(50) 및 접촉부(52)에 가압 끼워맞춤된다. 일 실시예에서, 캡(54)은 배럴(50) 및 접촉부(52)에 크림핑된다(crimped). 캡(54)의 벽(100)은 배럴(50)의 내향 연장 돌기(80a)들에 맞닿는다. 캡(54)의 벽(100)은 내향 연장 돌기(80a)들에 의해 한정되는 직경보다 작은 직경을 갖는다. 따라서, 캡(54)의 벽(100)이 연결 부분(68)과 맞물릴 때, 돌기(80a, 80b)들이 변형된다. 벽(104)은 배럴(50)의 벽(56)의 단부(56b)와 맞닿는다. 일부 실시예에서, 너브(78)의 단부는 벽(104)에 맞닿고 전기 경로를 형성한다. 벽(106)을 포함하는 캡(54)의 실시예에서, 벽(106)은 플랜지(66)와 맞물린다. 일부 실시예에서, 플랜지(66)는 벽(106)의 리세스 내에 안착된다.
일 실시예에서, 편향 부재(들)(34)는 파형 스프링(wave spring)이다. 일 실시예에서, 편향 부재(들)(34)는 스프링 와셔이다. 일 실시예에서, 편향 부재(들)(34)는 스러스트(thrust) 와셔이다.
접촉 조립체(32)는 기부(30) 내에 안착된다. 배럴(50)의 벽(56)은 기부(30)의 통로(42) 내에 안착된다. 벽(56)은 기부(30)의 단부(30a, 30b)들로부터 외향으로 연장된다. 배럴(50)의 플랜지(58)는 기부(30)의 채널(46) 내에 안착되고, 기부(30)의 통로(42) 내로 연장된다. 접촉 조립체(32)는 벽(56)의 제1 단부(56a)가 기부(30)의 벽(38)에 근접하도록 또는 벽(56)의 제2 단부(56b)가 기부(30)의 벽(38)에 근접하도록 안착될 수 있다. 벽(56)은 기부(30)의 통로(42)보다 작은 직경을 갖고, 플랜지(58)는 기부(30)의 채널(46)보다 작지만, 기부(30)의 통로(42)보다 큰 직경을 갖는다. 결과적으로, 접촉 조립체(32)는 기부(30)에 대해 이동할 수 있지만, 기부(30)의 제1 단부(30a)로부터 외향으로 당겨질 수 없다.
도 7 내지 도 9에 도시된 배럴(50)이 사용될 때, 일 실시예에서, 제1 편향 부재(34)가 플랜지(58)와 제1 벽(38) 사이에 안착되어 이들에 인접하고, 배럴(50)의 벽(56)을 추가로 둘러싸며, 제2 편향 부재(34)가 플랜지(58)와 제2 벽(40) 사이에 안착되어 이들에 인접하고, 배럴(50)의 벽(56)을 추가로 둘러싼다. 일 실시예에서, 제1 편향 부재(34)만이 제공되고, 플랜지(58)는 제2 벽(40)과 맞닿는다. 일 실시예에서, 제2 편향 부재(34)만이 제공되고, 플랜지(58)는 제1 벽(38)과 맞닿는다. 이러한 실시예의 소켓 커넥터(20)는 표면 실장에 의해 또는 소켓 커넥터(20)를 관통 구멍(302) 내로 가압 끼워맞춤함으로써 구성요소(300)에 장착된다. 표면 실장될 때, 기부(30)의 제1 벽(38) 또는 제2 벽(40)은, 예를 들어 가령 구성요소(300) 상의 전도성 트레이스에 기부(30)를 납땜함으로써, 구성요소(300)에 부착되고, 배럴(50)의 벽(56)은 구성요소(300)의 관통 구멍(302) 내에 안착된다. 배럴(50)의 벽(56)은 관통 구멍(302)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 가압 끼워맞춤될 때, 기부(30)의 벽(36)의 외측 표면(36d)은 구성요소(300)의 관통 구멍(302)을 형성하는 벽과 맞닿고; 관통 구멍(302)은 구성요소(300) 상의 전도성 트레이스에의 전기 접속을 제공하도록 도금된다. 가압 끼워맞춤될 때, 립(48)은 관통 구멍(302) 내로의 소켓 커넥터(20)의 추가의 이동을 방지한다. 톱니들이 벽(36) 상에 제공되는 경우, 톱니들은 관통 구멍(302)을 형성하는 벽 내로 물고 들어간다. 결과적으로, 접촉 조립체(32)는 기부(30)에 대해 그리고 구성요소(300)에 대해 이동할 수 있지만, 기부(30)는 구성요소(300)에 대해 이동할 수 없다.
도 10에 도시된 배럴(50)이 사용될 때, 일 실시예에서, 제1 편향 부재(34)가 플랜지(58)와 제1 벽(38)사이에 안착되어 이들에 인접하고, 배럴(50)의 벽(56)을 추가로 둘러싸며, 제2 편향 부재(34)가 플랜지(58)의 반대편 면에 인접하고 배럴(50)의 벽(56)을 둘러싼다. 본 명세서에 기술된 바와 같이 구성요소(300)에 장착될 때, 제2 편향 부재(34)는 구성요소(300)의 표면(300a)에 맞닿는다. 일 실시예에서, 제1 편향 부재(34)만이 제공되고, 플랜지(58)는 구성요소(300)의 표면(300a)과 맞닿는다. 일 실시예에서, 제2 편향 부재(34)만이 제공되고, 플랜지(58)는 제1 벽(38)과 맞닿는다. 이 실시예의 소켓 커넥터(20)는 구성요소(300)에 단지 표면 실장될 수 있다. 기부(30)의 제2 벽(40)은, 예를 들어 가령 용접에 의해 구성요소(300)에 부착되고, 배럴(50)의 벽(56)은 구성요소(300)의 관통 구멍(302) 내에 안착된다. 배럴(50)의 벽(56)은 관통 구멍(302)의 직경보다 작은 직경을 갖는다. 결과적으로, 접촉 조립체(32)는 기부(30)에 대해 그리고 구성요소(300)에 대해 이동할 수 있다.
핀(200)은 어느 방향으로부터도 접촉부(52) 내로 삽입될 수 있다. 즉, 핀(200)은 핀(200)이 먼저 연결 부분(68)을 통과하고 이어서 접촉부(52)의 코너(88)들과 맞물리도록 접촉부(52) 내로 삽입될 수 있거나, 핀(200)은 핀(200)이 먼저 빔(70)의 자유 단부(86a)들을 통과하고 이어서 접촉부(52)의 코너(88)들과 맞물리도록 접촉부(52) 내로 삽입될 수 있다. 핀(200)이 접촉부(52)의 코너(88)들과 맞물릴 때, 빔(70)은 휘어지고 대체로 직선화된다. 제2 부분(86)의 외향으로 휘어진 단부(86a)는 배럴(50)의 벽(56)의 내측 표면(56c)과 접촉할 수 있다. 전기 신호가 핀(200)으로부터, 빔(70)을 통해, 연결 부분(68)을 통해, 배럴(50) 및 캡(54)을 통해, 편향 부재(들)(34)를 통해, 기부(30)를 통해 구성요소(300)로 흐른다.
배럴(50)의 플랜지(58)는 반경방향 방향으로 병진이동하고 기부(30)의 채널(46) 내에서 회전할 수 있다. 편향 부재(들)(34)는 플랜지(58)와 기부(30) 사이의 그리고 결과적으로 접촉부(52)와의 전기 접속을 유지하기 위해 플랜지(58)를 기부(30)의 대향 벽(38, 40)에 대항하여 편향시킨다. 접촉 조립체(32)가 기부(30)에 대해 이동할 수 있기 때문에, 전기 접속을 유지하면서, 소켓 커넥터(20)와 핀(200) 사이의 소정 정도의 오정렬이 자동으로 보상된다. 오정렬될 때, 핀(22)의 중심선(204)은 삽입 동안에 기부(30)의 중심선(44)과 정렬되지 않는다. 오정렬이 있는 경우, 접촉 조립체(32)는 편향 부재(들)(34)와 맞물리는 플랜지(58)에 의해 이동하거나 부유하여 편향 부재(들)(34)를 압축시킨다.
이와 관련하여, 2개의 편향 부재(34)가 스프링의 형태로 제공되는 경우, 스프링들은 보다 강성인 스프링 및 보다 연성인 스프링을 제공하도록 상이한 스프링 특성들을 가질 수 있다. 보다 연성인 스프링이 먼저 편향되어 공차를 제공하고, 보다 연성인 스프링이 편향된 후에 보다 강성인 스프링이 편향되어 공차를 제공한다. 예를 들어, 파형 스프링이 제공되는 경우, 하나의 파형 스프링이 다른 파형 스프링보다 더 많은 파형부를 가질 수 있다. 예를 들어, 하나의 파형 스프링이 12개의 파형부를 가질 수 있는 반면, 다른 파형 스프링은 6개의 파형부를 갖는다. 바람직한 실시예에서, 보다 강성인 스프링은 보다 연성의 스프링의 파형부의 2배를 갖는다.
커넥터(300)를 갖는 소켓 커넥터(20)의 구현예의 일례가 도 16에 도시되어 있다. 도 16에서, 한 쌍의 버스 바아(300') 및 인쇄 회로 기판(300")이 제공된다. 각각의 핀(200)은 버스 바아(300')들 중 각각의 버스 바아에 고정되고, 각자의 버스 바아(300")들 중 다른 버스 바아로부터 전기적으로 절연된다. 각각의 핀(200)은 인쇄 회로 기판(300") 상에 장착된 각자의 소켓 커넥터(20) 내에 수용되고, 본 명세서에 기술된 바와 같이 소켓 커넥터(20)와 전기 접속을 이룬다. 접촉 조립체(32)는 임의의 누적 공차를 보상하기 위해 기부(30)에 대해 이동한다. 열의 발생에 의해 유발되는 팽창에 기인하는 이동은 또한 접촉 조립체(32)와 기부(30) 사이의 부유에 의해 흡수될 수 있다.
구성요소(300)에의 소켓 커넥터(20)의 표면 실장을 용이하게 하기 위해, 정렬 도구(400)(도 18 참조)가 이용된다. 정렬 도구(400)는 내측 원통형 벽(402), 외측 원통형 벽(404), 및 내측 원통형 벽(402)을 외측 원통형 벽(404)으로부터 이격시키는 기부 벽(406)을 포함한다. 내측 및 외측 벽(402, 404)들은 서로 평행하고, 기부 벽(406)으로부터 동일한 방향으로 연장된다. 내측 원통형 벽(402)의 일 단부는 벽(408)에 의해 폐쇄될 수 있다. 외측 원통형 벽(404)은 외측 벽(404)의 내측 표면으로부터 연장되는 복수의 핑거(finger)(410)를 갖는다. 도 19에 도시된 바와 같이 사용 시에, 소켓 커넥터(20)는 내측 원통형 벽(402)이 접촉부(52)의 통로(72) 내에 안착되도록 정렬 도구(400) 상에 배치되고, 기부(406)는 캡(54)의 벽(104)의 제2 단부(104b)와 맞닿으며, 외측 원통형 벽(404) 상의 핑거(410)들은 배럴(50)의 벽(56)의 외측 표면(56d)과 맞닿고 기부(30)의 통로(42) 내로 연장된다. 그 후에, 조립된 소켓 커넥터(20)와 정렬 도구(400)는, 구성요소(300)에 표면 실장되고 있는 기부(30)의 벽(38 또는 40)이 구성요소(300)의 표면(300a)과 맞물릴 때까지, 구성요소(300) 내의 관통 구멍(302) 내에 안착된다. 외측 원통형 벽(404)은 외측 원통형 벽(404)의 외측 표면(402d)이 구성요소(300) 내의 관통 구멍(302)을 형성하는 벽과 맞닿도록 관통 구멍(302)보다 약간 더 작게 크기 설정된다. 기부(30)의 벽(38 또는 40)이 구성요소(300)에 표면 실장된 후에, 배럴(50)과 접촉부(52)의 정렬된 중심선(62, 74)들은 구성요소(300)의 중심선(304)과 정렬된다. 소켓 커넥터(20)가 구성요소(300)에 표면 실장된 후에, 정렬 도구(400)는 정렬 도구(400)를 관통 구멍(302)의 다른 측 밖으로 잡아당김으로써 소켓 커넥터(20)로부터 제거된다.
본 발명을 기술하는 문맥에서(특히, 하기 청구항의 문맥에서), 단수 표현의 용어("a", "an", "the")와 용어 "적어도 하나" 및 유사한 언급의 사용은, 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백한 모순이 발생하지 않는 한, 단수 및 복수 둘 모두를 포괄하는 것으로 해석되어야 한다. 하나 이상의 항목의 목록이 뒤따르는 용어 "적어도 하나"(예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나")의 사용은, 본 명세서에서 달리 지시되거나 문맥상 명백하게 모순되지 않는 한, 열거된 항목들로부터 선택된 하나의 항목(A 또는 B)을 의미하거나, 또는 열거된 항목들 중 둘 이상의 항목의 임의의 조합(A 및 B)을 의미하는 것으로 해석되어야 한다. 용어 "구비하는", "갖는", "포함하는", 및 "함유하는"은 달리 언급되지 않는 한, 개방형 용어(즉, "포함하지만, 이로 한정되지 않는"을 의미함)인 것으로 해석되어야 한다. 본 명세서에서의 값들의 범위의 열거는 단지, 본 명세서에서 달리 지시되지 않는 한, 그 범위 내에 속하는 각각의 별개의 값을 개별적으로 지칭하려는 약기 법(shorthand method)으로서 제공하도록 의도되고, 각각의 별개의 값은 마치 본 명세서에서 개별적으로 열거되어 있는 것처럼 본 명세서에 포함된다. 본 명세서에서 설명된 모든 공정들은, 본 명세서에서 달리 지시되지 않거나 문맥상 달리 명백하게 모순되지 않는 한, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있다. 본 명세서에 제공된 임의의 그리고 모든 예, 또는 예시적인 표현(예컨대, "~와 같은")의 사용은 단지 본 발명을 더욱 잘 밝히도록 의도되며, 달리 청구되지 않는 한, 본 발명의 범주에 제한을 가하지 않는다. 본 명세서의 어떠한 표현도, 임의의 청구되지 않은 요소를, 본 발명의 실시에 필수적인 것으로 나타내는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명을 수행하는 데 있어서 본 발명자가 알고 있는 최상의 모드를 포함하는 본 발명의 바람직한 실시예가 본 명세서에 기술되어 있다. 그러한 바람직한 실시예의 변형은, 앞에서 설명된 상세한 설명을 읽을 때 당업자에게 명백하게 될 수 있다. 본 발명자들은 당업자가 그러한 변형을 적절하게 채용할 것으로 예상하고, 본 발명자들은 본 발명이 본 명세서에서 구체적으로 기술된 바와 달리 실시되는 것을 의도한다. 따라서, 본 발명은 적용되는 법에 의해 허용되는 바와 같이 본 명세서에 첨부된 청구범위에 나열된 주제의 모든 변형예 및 등가물을 포함한다. 더욱이, 전술된 요소들의 모든 가능한 변형예에서의 이들의 임의의 조합이, 본 명세서에서 달리 지시되지 않거나 문맥상 달리 명백하게 모순되지 않는 한, 본 발명에 포함된다.

Claims (5)

  1. 구성요소에 장착되는 부유식 소켓 커넥터로서,
    종축을 따라 연장되는 통로 및 통로로부터 외향으로 연장되는 채널을 갖는 기부;
    기부 내에 장착되는 접촉 조립체을 포함하고, 접촉 조립체는,
    수직 벽, 수직 벽의 내측 표면으로 형성되는 통로, 및 수직 벽으로부터 외향으로 연장되는 환상 플랜지를 포함하는 배럴로서, 수직 벽은 기부의 통로 내에 안착되고, 플랜지는 기부의 채널 내에 안착되는 배럴;
    배럴의 수직 벽의 내측 벽에 정합되는 중공 형상의 접촉부를 포함하고,
    배럴의 플랜지는 기부 내에서 반경방향으로 병진 이동 가능하고 기부의 채널 내에서 회전 가능하고,
    이로써, 소켓 커넥터는 접촉부에 삽입된 핀과 소켓 커넥터 사이에 오정렬을 허용하고,
    소켓 커넥터는 전기 접속을 유지하면서 소켓 커넥터와 핀 사이의 오정렬을 자동으로 보상하는, 소켓 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 플랜지와 기부 사이에 결합되고 파형 스프링인 편향 부재(34)를 더 포함하는, 소켓 커넥터.
  3. 제1항에 있어서, 접촉부는 평탄한 재료 시트로부터 스탬핑되고 롤링(rolling)되어 형성된, 소켓 커넥터.
  4. 제1항에 있어서, 기부의 외측 표면으로부터 외향으로 연장되는 립(lip)을 더 포함하고, 소켓커넥터가 구성요소에 안착되어 구성요소의 관통 구멍에 끼워맞춤될 때 립은 관통 구멍 내로의 소켓 커넥터의 추가 이동을 방지하는, 소켓 커넥터.
  5. 제1항에 있어서, 핀은 어느 방향으로부터도 접촉부 내로 삽입될 수 있는, 소켓 커넥터.
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