KR200254993Y1 - 탄성 고분자 기판을 이용한 전기 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 삽입 및 조립이 용이한 전기 커넥터를 탄성 고분자를 이용하여 제작함으로서 전자회로의 제작이 용이하도록 한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기 커넥터는, 상부면 및 하부면을 구비한 고분자 기판과, 상기 고분자 기판의 상부면에 부착된 전도성 금속 박판과, 상기 전도성 금속 박판 및 상기 고분자 기판을 관통하는 전선 삽입구와, 상기 전도성 금속 박판의 일부로서 상기 전선 삽입구 측면에 배치되고 전선이 삽입되면 전선의 부피에 의해 휘면서 탄성 복원력에 의해 상기 금속 박판과 상기 삽입된 전선을 전기적으로 연결시키는 탄성 접촉부를 포함한다.

Description

탄성 고분자 기판을 이용한 전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR USING ELESTOMER POLYMER BOARD}

전자회로를 교육용으로 가르치기 위하여 조립식 전자회로가 필요하다. 종래에는 전자회로 제작 도구라 하더라도 납땜을 하게 하여 전자회로 제작이 어렵게 되어 있다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적인 과제는 삽입 및 조립이 용이한 전기 커넥터를 탄성 고분자를 이용하여 제작함으로서 전자회로의 제작이 용이하도록 한 것이다.

제 1 도는 전기 커넥터 상부 사시도

제 2 도는 전기 커넥터 측면 단면도

제 3 도는 전기 커넥터 평면도

제 4 도는 전기 커넥터 배면도

제 5 도는 전기 커넥터 하부 사시도

제 6 도는 전기 커넥터에 전선 삽입도

제 7 도는 전기 커넥터에 전선 삽입 단면도

제 8 도는 기판에 전기 커넥터를 고정한 구조도

제 9 도는 전자 부품 삽입도

제 10 도는 전자 부품 삽입 단면도＜도면의 주요 부분에 대한 설명＞2, 11, 21: 탄성 고분자 기판 3, 14, 24: 금속 박판4, 12, 22: 전선 삽입 구멍 5, 13, 23: 탄성 접촉부6, 25: 커넥터 분리부 71, 81, 91: 전기 커넥터 지지면

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 전기 커넥터는, 상부면 및 하부면을 구비한 고분자 기판과, 상기 고분자 기판의 상부면에 부착된 전도성 금속 박판과, 상기 전도성 금속 박판 및 상기 고분자 기판을 관통하는 전선 삽입구와, 상기 전도성 금속 박판의 일부로서 상기 전선 삽입구 측면에 배치되고 전선이 삽입되면 전선의 부피에 의해 휘면서 탄성 복원력에 의해 상기 금속 박판과 상기 삽입된 전선을 전기적으로 연결시키는 탄성 접촉부를 포함한다. 전선이 상기 전선 삽입구에 삽입되면 전선은 상기 탄성 접촉부에 의해 측면이 지지되면서 상기 기판에 고정된다.

상기 탄성 접촉부의 하부에는 상기 탄성 접촉부를 탄성적으로 지지하는 가요성 지지대를 추가로 포함할 수 있고, 이것은 고분자 기판의 일부로 구성될 수 있다. 또한, 상기 고분자 기판을 용이하게 분리할 수 있도록 상기 고분자 기판에 형성된 커넥터 분리부를 추가로 포함할 수 있는데, 이것은 쐐기홈의 형태로 고분자 기판의 측면에 구성될 수 있다. 또한, 상기 탄성 접촉부가 용이하게 휠 수 있도록, 상기 탄성 접촉부의 하부에 빈 공간을 추가로 포함할 수 있다. 상기 고분자 기판는 탄성 재료로 만들어져 손쉽게 전기 커넥터를 분리하고 모양을 변경하도록 할 수 있다. 또한, 상기 전기 커넥터의 고분자 기판 하부에는 접착 수단이 제공되어 이 전기 커넥터를 고정할 지지면에 손쉽게 붙일 수 있도록 할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 고안의 구체적 실시예들을 설명한다.

도 1 은 본 고안에 따른 전기 커넥터의 한 실시예를 상부에서 본 사시도이다. 본 고안에 따른 전기 커넥터(1)는 탄성 고분자로 만들어진 탄성 고분자 기판(2)과, 상기 탄성 고분자 기판의 상부면에 부착되어 있는 전기 전도성 금속 박판(3)과, 전선을 삽입하기 위해 금속 박판(3) 및 상기 탄성 고분자 기판(2)을 관통하여 형성된 전선 삽입 구멍(4)과, 전선을 탄성적으로 지지할 수 있는 전선 삽입 구멍 측부의 탄성 접촉부(5)와, 전기 커넥터를 용이하게 분리할 수 있도록 탄성 고분자 기판의 측면에 쐐기형 홈의 형태로 형성이 된 커넥터 분리부(6)로 구성이 되어 있다. 탄성 고분자는 고무 등과 같이 탄력을 가진 고분자 종류이다.

도 2 는 도 1에 도시된 전기 커넥터의 측면 단면도이다. 전기 커넥터의 탄성 고분자 기판(11)에는 전선을 삽입할 수 있는 전선 삽입 구멍(12)이 형성되어 있으며, 탄성 고분자 기판에는 금속 박판(14)이 부착되어 있다. 또한 전선 삽입 구멍(12)의 측부에는 금속 박판(14)의 일부로서 탄성 접촉부(13)가 구성되어 있다. 본 구조에서 탄성 접촉부(13)는 상부에 돌출된 판상의 형태로 캔틸레버(cantilever) 형태로 되어 있다. 캔틸레버 형태의 돌출 판은 전선이 삽입될 때에 용이하게 휘어지면서 전선 삽입을 가능케 하는 구조이다. 상기 탄성 접촉부(13)의 하부에는 도시된 바와 같이 상기 탄성 접촉부(13)를 탄성적으로 지지하는 가요성 지지대를 추가로 포함할 수 있는데, 이 가요성 지지대는 고분자 기판(11)의 일부로 구성되며, 상부의 금속 박판 탄성 접촉부(13)와 동일한 캔틸레버 형태를 가진다. 이 가요성 지지대는 상기 탄성 접촉부(13)의 탄성력을 향상시키는 역할을 수행하며, 특히 금속 재료인 탄성 접촉부(13)의 소성 변형을 방지하여 삽입된 전선과 금속 박판(14)과의 접촉성을 향상시킨다.

탄성 고분자 기판의 하부에는 2차원적인 지지면에 부착할 수 있도록 접착제(15)가 코팅이 되어 있다. 또한 전선 삽입 구멍(12)의 하부는 전선이 삽입되면서 탄성 접촉부(13) 전체가 쉽게 휘어 질 수 있는 공간을 제공하는 돌출판 휨 구멍(16)이 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.

제 3 도는 전기 커넥터를 상부에서 본 평면도이다. 본 고안에 따른 전기 커넥터는 탄성 고분자 기판(21)에 전선(도시되지 않음)을 삽입하기 위해 탄성 고분자 기판에 구멍이 뚫려서 형성된 전선 삽입 구멍(22)과, 탄성 고분자 기판에 부착되어 있는 금속 박판(24)의 일부로서 삽입된 전선을 탄성적으로 지지할 수 있는 전선 삽입 구멍 측부의 금속 박판 탄성 접촉부(23)와, 전기 커넥터 본체를 용이하게 분리할 수 있도록 탄성 고분자 기판의 측면에 쐐기형 홈의 형태로 형성된 전기 커넥터 분리부(25)로 구성되어 있다. 본 전기 커넥터에 형성된 금속 박판(24)은 탄성 고분자 기판(21)의 상부에 위치하며, 특히 전선 삽입 구멍(22) 측부에 위치한 금속 박판은 도시된 바와 같이 탄성 접촉부(23)를 이룬다. 따라서 전선 삽입 구멍(22)에 전선이 삽입되면 탄성 접촉부(23)가 휘면서 그 탄성 복원력에 의해 전선과 접촉하여 탄성 접촉부와 연결된 금속 박판(24) 전체가 삽입된 전선과 전기적으로 연결된다. 단일의 전기 커넥터는 모두 전기적으로 연결되어 있다.

탄성 고분자 기판에 금속 박판을 형성하는 방법은 통상적으로 사용하는 방법을 이용할 수 있다. 일례로서 니켈 금속을 무전해 도금으로 탄성 고분자 기판에 형성한 다음, 구리 등의 금속을 전기도금하여 형성할 수 있다. 이 경우 금속 박판의 두께는 0.01 mm 이상으로 조절할 수 있다.

금속 박판을 형성하는 또 다른 방법으로서, 스퍼터링이나 금속 열 승화법에 의한 진공열 증착법으로 금속 박판을 형성할 수 있다. 이 경우에도 금속 박판의 두께는 0.01 mm 이상으로 조절할 수 있다. 또 다른 방법은 스크린 프린팅에 의한 인쇄법으로 금속 박판을 형성할 수 있다. 이때는 금속 파우더가 바인더에 의해 서로 연결되어 전기가 흐르는 형태이다. 금속 박판을 형성하기 위한 또 다른 방법은 0.2mm 이내의 두께의 금속판을 탄성 고분자 기판에 접착제로 직접 부착할 수 있다.

제 4 도는 전기 커넥터의 배면도이다. 전기 커넥터의 하부는 접착제(31)가 코팅되어 있어서 이 전기 커넥터를 부착할 지지면에 본체를 부착할 수 있다. 또한 돌출판 휨 구멍(32)이 형성되어 있으며, 이 중간에는 전선 삽입 구멍(33)이 형성되어 있다.

제 5 도는 전기 커넥터의 배면 사시도이다. 전기 커넥터의 하부는 접착제(41)가 코팅되어 있어서, 지지면에 전기 커넥터 본체를 부착할 수 있다. 또한 전술한 돌출판 휨 구멍(42)이 형성되어 있다.

제 6 도는 전기 커넥터에 대한 전선 삽입도이다. 전선(51)을 전선 삽입 구멍에 삽입하면 탄성 접촉부(52)가 휘어지면서 전선이 삽입된다. 전선 지름의 굵기가 휘어지기 전의 전선 삽입 구멍의 폭보다 크기 때문에, 탄성 접촉부(52)가 휘어지면서 탄성력으로 전선에 접촉하면 전선과 금속 박판은 전기적으로 통전되고, 전선은 기판에 의해 고정된다.

제 7 도에는 전선을 삽입하는 측면 단면도가 도시되어 있다. 탄성 고분자 기판(61)의 전선 삽입 구멍 측부에 돌출된 탄성 접촉부(62)는 전선이 삽입되면서 휘게 된다. 이 때 탄성 접촉부(62)의 상부면에 부착된 금속 박판은 삽입된 전선(64)과 접촉하면서 전기적으로 연결된다. 이렇게 전선(64)이 전기 커넥터 본체에 삽입되면서 전선(64)이 전기 커넥터의 금속 박판(63)과 전기적으로 연결되어 전기회로가 완성되어 간다.

도 8 에는 하부에 접착제가 있는 전기 커넥터(72)를 지지면(71)에 배열하여 접착한 것이다. 지지면(71)은 종이나 스티로폴, 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 이 지지면에 전자회로를 제작하고자 의도하는 대로 전기 커넥터(72)를 배열하여 부착하는 것이다.

도 9는 지지면(81)에 부착된 상기 전기 커넥터(82)에 전자부품(83, 84)을 삽입하여 전자회로를 완성하여 가는 과정을 도시하고 있다. 전자 부품의 전선을 삽입하면 서로 전기적으로 연결되어 전자회로가 된다. 도면에 예시된 대로 콘덴서(83)와 저항(84)은 본 고안의 전기 커넥터(85)에 의해 전기적으로 연결됨을 보여주고 있다.

도 10은 도 9의 구조에 대한 단면도로서 지지면(91)에 부착된 전기 커넥터(92)에 예시된 전자부품(93, 97)을 삽입한 전자회로를 보여주고 있다. 전자부품(93, 97)의 전선들을 한 전기 커넥터의 두 개의 삽입 구멍에 삽입하면, 둘은 서로 전기적으로 연결되어 전자회로가 된다. 즉, 도면에 예시된 대로 전기 커넥터의 전선 삽입 구멍에 전자부품의 전선이 삽입되면, 탄성 접촉부(95)에 의해 콘덴서(93)의 한 쪽 전선(94)이 전기적으로 접촉되고, 전선의 하부(96)는 본 고안의 전기 커넥터 및/또는 지지면(91)에 고정된다. 지지면(91)은 스티로폴 등의 재료를 사용하므로서 전선이 용이하게 꽂히는 구조이다. 이러한 전기적인 연결에 의해 예시된 콘덴서(93)와 저항(97)은 본 고안의 전기 커넥터(98)에 의해 극히 용이하게 전기적으로 연결된다.

본 고안은 전자회로 제작용 전기 커넥터를 지지면에 고정하여 전자회로를 손쉽게 제작할 수 있도록 한 것이다. 또한 전기 커넥터의 본체 재료를 탄성 고분자 재료를 이용함으로써 컨기 커넥터를 임의의 크기로 쉽게 분리할 수 있게 하였다. 즉, 도 1을 참조하면, 탄성 고분자 기판에 마련된 전기 커넥터 분리부(6)를 이용하여 본 고안의 전기 커넥터를 쉽게 자를 수 있으므로, 사용자들은 필요한 길이와 모양으로 자른 전기 커넥터를 지지면에 접착한 후, 전자 부품을 본 고안의 전기 커넥터에 꽂는 것으로 손쉽게 전자회로를 구성할 수 있게 된다. 기존의 납땜 등의 공정과 비교하면 매우 간단하게 전자회로를 꾸밀 수 있으며, 또한 고정된 위치없이 전기 커넥터의 모양을 사용자가 자유롭게 정하여 전자회로를 꾸밀 수 있다는 것이 본 고안의 장점이다.

Claims (4)

1. 전기 커넥터에 있어서,

   상부면 및 하부면을 구비한 고분자 기판(11)과,

   상기 고분자 기판(11)의 상부면에 부착된 전도성 금속 박판(14)과,

   상기 전도성 금속 박판(14) 및 상기 고분자 기판(11)을 함께 관통하는 전선 삽입구(12)와,

   상기 전도성 금속 박판(14)의 일부로서 하부에 가요성 지지대를 포함하며 상기 전선 삽입구(12) 측면에 배치되고, 전선이 삽입되면 전선의 부피에 의해 휘면서 탄성 복원력에 의해 상기 전선에 접촉하여 상기 금속 박판(14)과 상기 삽입된 전선을 전기적으로 연결시키는 탄성 접촉부(13)를 포함하는 것으로서,

   전선이 삽입되면 전선은 상기 전선 삽입구(12)를 통과하여 상기 탄성 접촉부에 의해 측면이 지지되면서 상기 고분자 기판(11)에 고정되고,

   상기 고분자 기판(11)은 탄성 재료이며,

   상기 가요성 지지대는 상기 탄성 접촉부(13) 전체를 탄성적으로 지지하며 상기 고분자 기판(11)의 일부인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기 커넥터를 지지면에 고정할 수 있도록 상기 고분자 기판의 하부면에 부착되는 접착 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
3. 제1항에 있어서, 상기 탄성 접촉부(13)가 용이하게 휘게 할 수 있도록, 상기 탄성 접촉부의 하부에 빈 공간(16)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
4. 제1항에 있어서, 상기 고분자 기판(11)을 용이하게 분리할 수 있도록 상기 고분자 기판(11)의 측면에 형성된 쐐기홈 형태의 커넥터 분리부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.