KR200255378Y1

KR200255378Y1 - 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치

Info

Publication number: KR200255378Y1
Application number: KR2020010024333U
Authority: KR
Inventors: 정영훈
Original assignee: 정영훈
Priority date: 2001-08-10
Filing date: 2001-08-10
Publication date: 2001-12-13

Abstract

본 고안은 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치에 관한 것이다.

본 고안은 접촉단자(2)가 내주면에 상하활주이동가능하게 조립되는 슬리브(3)와, 상기 슬리브(3)가 상단에 장착되고, 상기 접촉단자(2)를 탄력지지하는 스프링(5)이 내부수용되는 중공원통형 케이싱(4)과, 상기 케이싱(4)의 바닥면에 수직배치되어 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)에 일단이 삽입된 스프링(5)의 후단이 끼워지는 안내폴(6)을 포함하고, 상기 안내폴(6)은 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자와의 접촉시 상기 스프링(5)을 통한 통전이 이루어지지 않도록 절연체로 이루어짐으로써, 피접촉단자와 접하여 일련의 전기회로를 구성하는 접촉단자를 탄력지지하는 스프링측으로의 통전을 완전히 차단하여 전류저항에 의한 열변형, 탄성력감소를 방지하고, 과전류에 의하여 스프링이 소손되는 사고를 예방하여 안정된 전원공급을 보장할수 있는 효과가 얻어진다.

Description

전원공급용 스프링 접촉 프로브장치{A SPRING CONTACT PROBE OF POWER SURPPLY}

본 고안은 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 피접촉단자와 접하여 일련의 전기회로를 구성하는 접촉단자를 탄력지지하는 스프링측으로의 통전을 완전히 차단하여 전류저항에 의한 열변형, 탄성력감소를 방지하고, 과전류에 의하여 스프링이 소손되는 사고를 예방하여 안정된 전원공급을 보장할수 있는 전원공급용 스프링 접촉프로브에 관한 것이다.

일반적으로 무선전화기의 핸드셋이나 휴대용 단말기등과 같이 휴대하여야 하는 제품상 특성 때문에, 제품내부에 전원용 배터리를 내장하고 있으며, 이러한 전원용 배터리는 이와 전기적으로 연결되는 피접촉단자가 상기 제품의 외부면, 주로 하부면에 노출되어 있다.

그리고, 상기 피접촉단자와 전기적으로 접촉하여 상기 배터리측으로 외부전원을 공급하는 전원공급용 접촉단자(110)는 도 1에 도시한 바와같은, 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치(100)에 갖추어지며, 상기 장치(100)는 외부로부터 전원을 받는 PCB와 접속되는 입력단자(155)와 전기적으로 연결구성되는 것이다. 이에 따라, 상기 피접촉단자와 접촉단자(110)의 전기적인 접촉시 외부전원이 통전되어 상기 밧데리를 충전하게 되는 것이다.

한편, 종래의 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치(100)는 상기 피접촉단자와 상단이 접촉되고, 슬리브(120)에 상하유동가능하게 조립되는 접촉단자(110)와, 상기 슬리브(120)가 상단에 조립되고, 플라스틱과 같은 절연소재로 이루어진 사각보디(150)상에 설치되는 원통형 케이싱(130) 및 상기 접촉단자(110)를 상방으로 탄력지지하도록 상기 케이싱(130)내에 수용되는 스프링(140)등으로 구성된다.

따라서, 상기 스프링 접촉 프로브장치(100)의 접촉단자(110)와 피접촉단자를 접촉시켜 휴대용 전자제품을 충전하고자 하는 경우, 중량물인 제품이 충전기에 안착되면서 상기 충전기에 설치되는 전원공급용 스프링 접촉프로브장치(100)의 접촉단자(110)와 상기 제품의 피접촉단자가 대응접촉되면, 도체로 이루어진 케이싱(130), 슬리브(120) 및 접촉단자(110)를 통하여 외부전원이 밧데리측으로 공급되어 이를 충전하게 되는 것이다.

이때, 상기 케이싱(130)내에서 수축되는 스프링(140)의 탄성복원력에 의해서 상기 접촉단자(110)가 상방으로 탄력지지됨으로써, 상기 접촉단자(110)와 피접촉단자는 원할한 전원공급이 가능한 접점상태가 유지되도록 서로 밀착되는 것이다.

한편, 이러한 충전작업중 금속제의 도체로 이루어진 스프링(140)에도 전류가 통전되어 이를 통하여 접촉단자(110)측으로 공급되는데, 이때, 상기 케이싱(130)의 내주면에 접하는 스프링(140)으로 통전되는 전류밀도에 의한 저항이 증가하여 상기 스프링(140)을 가열시키고, 이로 인하여 상기 스프링(140)의 탄성력이 약화되면, 상기 접촉단자(110)와 피접촉단자사이의 밀착력을 저하시켜 충전효율을 저하시키는 한편, 적정한 탄성력을 유지할수 없는 문제점이 있었다.

또한, 상기 스프링(140)에 과도한 전류가 통전되는 경우, 과전류에 의하여 철재로 이루어진 스프링(140)이 케이싱(130)내에서 소손되면, 상기 피접촉단자에 접촉단자(110)를 접촉시켜 일련의 전기회로를 구성할 수 없기 때문에, 밧데리를 충전하는 충전기의 고유기능을 상실하여 상기 충전기 전체를 교체해야만 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 피접촉부와 접촉부가 서로 밀착되어 일련의 전기회로를 구성하도록 접촉부를 탄력지지하는 스프링측으로 전류가 통전되지 않도록 하여 스프링의 탄성력을 항상 일정하게 유지할 수 있는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치를 제공하고자 한다.

도 1은 일반적인 전원공급용 스프링 접촉 프로브를 도시한 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 종단면도,

도 3은 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 조립도,

도 4는 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 분해사시도,

도 5는 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치의 다른 실시예를 도시한 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 .... 접촉단자 2a .... 삽입공

3 .... 슬리브 4 .... 케이싱

4a ... 요부 5 .... 스프링

6 .... 안내폴 150 ... 사각보디

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 고안은,

일련의 전기회로를 구성하도록 피접촉단자와 접촉단자를 서로 탄력적으로 밀착시켜 외부전원을 공급하는 장치에 있어서,

상기 접촉단자가 내주면에 상하활주이동가능하게 조립되는 슬리브와,

상기 슬리브가 상단에 장착되고, 상기 접촉단자를 탄력지지하는 스프링이 내부수용되는 중공원통형 케이싱과,

상기 케이싱의 바닥면에 수직배치되어 상기 접촉단자의 삽입공에 일단이 삽입된 스프링의 후단이 끼워지는 안내폴을 포함하고,

상기 안내폴은 상기 접촉단자와 피접촉단자와의 접촉시 상기 스프링을 통한 통전이 이루어지지 않도록 절연체로 이루어짐을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 종단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 조립도이며, 도 4는 본 고안에 따른 전원공급용 스프링 접촉 프로브장치를 도시한 분해사시도이다.

본 고안의 장치(1)는 도 2 내지 4에 도시한 바와같이, 외부전원과 전기적으로 연결된 입력단자(155)를 갖는 사각보디(150)상에 갖추어져 수전측인 피접촉단자와 접하여 일련의 전기회로를 구성하도록 접촉단자(2)를 탄력지지하는 것으로서, 이러한 장치(1)는 접촉단자(2), 슬리브(3), 케이싱(4), 스프링(5) 및 안내폴(6)로 구성된다.

즉, 상기 접촉단자(2)는 원통상의 도체로 이루어져 피접촉단자와의 대응접촉시 전기적으로 연결되는 봉상부재이며, 중공형 슬리브(3)의 내주면에 상하활주이동가능하게 조립된다.

그리고, 상기 슬리브(3)는 원통형 케이싱(4)의 상단에 장착되며, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에는 상기 접촉단자(2)를 탄력지지할수 있도록 몸체내에 형성된 삽입공(2a)에 일단이 삽입되는 스프링(5)이 수직하게 수용되며, 상기 스프링(5)의 후단은 상기 케이싱(4)의 바닥면에 수직배치되는 안내폴(6)에 삽입되어 상기 케이싱(4)과 접하지 않도록 항상 이격된다.

이러한 안내폴(6)은 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자와의 접촉에 의한 통전시 상기 스프링(5)을 통한 통전이 이루어지지 않도록 수지 또는 에폭시와 같은 절연소재로 이루어진 절연체로 구성된다.

여기서, 상기 안내폴(6)의 상단은 상기 접촉단자(2)의 상하이동을 안내할수 있도록 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)에 일부 삽입되며, 후단은 상기 케이싱(4)의 바닥면에 좌우흔들림없이 배치될 수 있도록 콘형으로 함몰된 요홈(4a)에 안착되는콘형의 돌출부(5a)로 형성된다.

또한, 상기 스프링(5)은 수지나 에폭시(epoxy)등과 같은 절연소재로 외표면을 코팅처리하거나 상기 케이싱(4)의 내부면도 절연소재로 코팅(coating)처리한다. 이때, 상기 케이싱(4)의 내부면에 코팅처리되는 코팅층은 상기 접촉단자(2)의 상하이동이 원활하게 이루어질 정도의 두께로 코팅되어야 한다.

그리고, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에는 도 5에 도시한 바와같이, 반복적인 압축 및 팽창작동에 의해서 발열되는 스프링(2)을 냉각시킬수 있도록 냉각용 오일(9)을 일정량 채워 구성하며, 상기 접촉단자(2)의 삽입공(9a)에는 상기 내부공간(P)의 축소시 상기 삽입공(2a)내에 잔류하는 공기를 외부로 원활하게 배출하고, 상기 내부공간(P) 확장시 상기 삽입공(2a)내로 외부공기를 원활하게 유입할 수 있도록 상기 삽입공(2a)의 상단부근에 외부와 연통되는 관통홀(9a)을 관통형성한다.

상술한 바와같은 구성을 갖는 본 고안의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

본 고안의 장치(1)를 구성하는 케이싱(4)은 외부전원과 입력단자(155)을 매개로 전기적으로 연결되는 사각보디(150)에 적어도 하나 이상 수직하게 배치되어 상기 입력단자(155)와 하부단이 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에는 바닥면에 수직하게 안착된 안내폴(6)에 후단이 삽입되는 스프링(5)이 수용되고, 상단에는 접촉단자(2)와 조립된 슬리브(3)가 장착되면서, 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)으로 상기 스프링(5)의 상단이 삽입되어 압축되면서 상기 접촉단자(2)를 압축시 발생된 탄성복원력으로서 상방으로 탄력지지한다.

이러한 조립상태에서 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자의 접촉에 의하여 전기회로를 구성하여 외부전원을 통전시키고자 하는 경우, 위치고정된 접촉단자(2)에 대하여 피접촉단자가 하강되어 이에 접해지면, 하강시 발생되는 외력에 의해서 상기 접촉단자(2)는 슬리브(3)를 통하여 하부로 하강되기 때문에, 상기 케이싱(4)내에 수용된 스프링(5)은 서서히 더욱 압축되면서 초기상태에 비하여 보다 강한 탄성복원력을 발생시킨다. 이에 따라, 상기 피접촉단자와 접촉단자(2)가 서로 접하는 접촉부위에 밀착력이 더욱 높아지게 되는 것이다.

이때, 외부전원은 입력단자(155)와 전기적으로 연결된 케이싱(4), 슬리브(3) 및 접촉단자(2)를 거쳐 상기 접촉단자(2)의 상단과 하부단이 대응면접촉하고 있는 피접촉단자를 통하여 전원사용처로 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자가 서로 접촉상태를 유지하고 있는 동안 공급되는 것이다.

한편, 상기와 같이 접촉단자(2)와 피접촉단자가 서로 접하여 전원이 공급되는 동안, 상기 스프링(5)은 절연체로 구성된 안내폴(6)에 후단이 삽입되어 상기 케이싱(4)과 접하지 않아 이를 통한 전류흐름이 전혀 이루어지지 않기 때문에, 전류저항에 의하여 상기 스프링이 가열되어 변형되고, 이로 인하여 탄성력이 저하되는 것을 방지할수 있다.

또한, 상기 접촉단자(2)의 하강작동에 의해서 상기 스프링(5)이 수축될 때 상기 스프링(5)의 상단은 접촉단자(2)의 삽입공(2a)내에 삽입되고, 후단은 안내폴(6)에 끼워져 상기 안내폴(6)을 따라 좌측 또는 우측으로 굴곡되어 상기 케이싱(4)의 내부면에 접하지 않고 하강안내되기 때문에, 상기 스프링(5)이 전류가흐르는 케이싱(4)에 접하여 통전되는 것을 방지할수 있는 것이다.

이에 더하여, 상기 스프링(5)의 외부면을 절연재로서 코팅처리하고, 상기 케이싱(4)의 내주면도 절연재로서 코팅처리하면, 상기 스프링(5)이 안내폴(6)에 배치되어 통전을 방지하는 것과 더불어 상기 스프링(5)을 통한 전류흐름을 완전히 차단하여 상기 스프링(5)의 탄성력을 장시간 일정하게 유지할수 있는 것이다.

또한, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에 냉각용 오일을 채우면, 피접촉단자와 접촉단자의 반복적인 접촉에 의한 상기 스프링(5)이 반복적으로 수축,팽창을 반복하면서 발생되는 열을 냉각시켜 상기 스프링(5)의 사용수명을 보다 연장할 수 있는 것이다.

이때, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에 채워진 냉각용 오일은 상기 접촉단자(2)의 하강에 의하여 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)이 축소될 때, 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)으로 유입되며, 상기 케이싱(4)의 내부공간(P), 삽입공(2a)내에 잔류하는 공기는 상기 삽입공(2a)으로부터 외부측으로 관통된 배출공(9a)을 통하여 배출된다.

그리고, 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자의 이격에 의하여 상기 케이싱(4)의 내부공간(P)이 확장될 때, 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)으로 유입된 냉각용 오일은 상기 케이싱(2)의 내부공간으로 재저장되고, 상기 관통공(9a)을 통하여 외부의 공기가 재유입됨으로써 상기 접촉단자(2)의 상하작동을 원활하게 수행할수 있는 것이다.

한편, 상기 접촉단자(2)를 갖는 전원공급용 스프링 접촉프로브장치(1)를 전원공급시 자유롭게 작동되는 로봇과 같은 이동장치에 장착하고, 상기 피접촉단자는 외부전원이 항상 인가되는 판상이 접촉판으로 구성하여 상기 피접촉단자와 접촉단자(2)가 서로 접하여 접점을 이루는 동안 외부전원을 상기 이동장치에 일정하게 공급하는 분야에도 채용될 수도 있다.

이러한 경우에도, 상기 접촉단자(2)를 탄력지지하는 스프링(5)은 절연소재로 이루어진 안내폴(6)에 의해서 전혀 통전이 이루어지지 않기 때문에, 과전류에 의한 저항열에 의하여 상기 스프링(5)이 소손되거나 탄성력이 저하되면서 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자간의 밀착력을 저하시키거나 밀착이 곤란하도록 하여 전원공급을 불안정하게 하거나 중단시키는 사고를 예방할수 있는 것이다.

상술한 바와같은 본 고안에 의하면, 피접촉단자와 접촉단자가 서로 접하여 일련의 전기회로를 구성함으로서 외부전원을 공급할 때, 접촉단자를 탄력지지하는 스프링측으로 통전이 이루어지지 않도록 절연체로서 완전히 차단함으로서, 종래와 같이 스프링을 과전류 통전시 발생되는 열변형에 의한 탄성력감소를 방지하고, 스프링이 소손되는 사고를 예방하여 스프링의 사용수명을 보다 연장하고, 전원을 안정적으로 공급할수 있는 효과가 얻어진다.

본 고안은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 고안의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims

일련의 전기회로를 구성하도록 피접촉단자와 접촉단자(2)를 서로 탄력적으로 밀착시켜 외부전원을 공급하는 장치에 있어서,

상기 접촉단자(2)가 내주면에 상하활주이동가능하게 조립되는 슬리브(3)와,

상기 슬리브(3)가 상단에 장착되고, 상기 접촉단자(2)를 탄력지지하는 스프링(5)이 내부수용되는 중공원통형 케이싱(4)과,

상기 케이싱(4)의 바닥면에 수직배치되어 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)에 일단이 삽입된 스프링(5)의 후단이 끼워지는 안내폴(6)을 포함하고,

상기 안내폴(6)은 상기 접촉단자(2)와 피접촉단자와의 접촉시 상기 스프링(5)을 통한 통전이 이루어지지 않도록 절연체로 이루어짐을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.
제 1항에 있어서,

상기 안내폴(6)의 상단은 상기 접촉단자(2)의 상하이동을 안내할수 있도록 상기 접촉단자(2)의 삽입공(2a)에 일부 삽입되며, 후단은 상기 케이싱(4)의 바닥면에 좌우흔들림없이 배치될 수 있도록 콘형으로 함몰된 요홈(4a)에 안착되는 콘형의 돌출부(5a)로 형성됨을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 스프링(5)은 외표면이 절연소재로 코팅처리됨을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 케이싱(4)은 그 내부면이 절연소재로 코팅처리됨을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 케이싱(4)의 내부공간(P)에는 반복적인 압축 및 팽창작동에 의해서 발열되는 스프링(2)을 냉각시킬수 있도록 냉각용 오일(9)을 일정량 채워 구성함을 특특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.
제 5항에 있어서,

상기 접촉단자(2)의 삽입공(9a)에는 상기 내부공간(P)의 축소시 상기 삽입공(2a)내에 잔류하는 공기를 외부로 원활하게 배출하고, 상기 내부공간(P) 확장시 상기 삽입공(2a)내로 외부공기를 원활하게 유입할 수 있도록 상기 삽입공(2a)의 상단부근에 외부와 연통되는 관통홀(9a)을 관통형성함을 특징으로 하는 전원공급용 스프링접촉 프로브장치.