KR20030087545A - 접촉 스프링용 멈춤면을 구비한 전기 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징과 하우징내에 있는 접촉 스프링으로 이루어진 전기 커넥터에 관한 것이다. 상기 하우징은 접촉위치에서 접촉스프링을 압축하여 제2스프링부가 눌려지는 멈춤면을 구비한다. 상기 멈춤면은 접촉 스프링의 기 지정된 위치를 규정하고, 접촉 스프링의 움직임을 제한하여 접촉 스프링의 유연성을 변화시킨다. 상기 멈춤면을 잉요하여 전기 커넥터에 의하여 연결되는 두개의 접촉 장치사이에서 보다 넓은 범위의 거리를 위한 접촉력, 유연성, 필요한 강성을 구비하고 하우징의 전면측을 따라 배치되는 제2접촉부를 가진 접촉 스프링을 제공하는 것이 가능하다.

Description

접촉 스프링용 멈춤면을 구비한 전기 커넥터{Electrical connector with a stop face for a contact spring}

본 발명은 기판에 장착되고, LCD 패널과 같은 장치를 탄성적으로 접촉하기 위한 접촉 스프링을 구비한 전기 커넥터에 관한 것이다. LCD 패널은 예를들어 운전자에게 관심정보를 디스플레이 하기 위하여 자동차등과 같은 여러 가지 장치에 사용된다.

PCB와 장치를 접속하기 위하여, 전기 커넥터는 PCB와 장치의 사이에서 최소 그리고 최대의 거리에서 전기적 접속을 보증할 수 있어야 한다. 큰 이격범위를 제공할 수 있기 위한 기능은 전기 커넥터에 의하여 보증될 수 있는데, 전기 커넥터의 접촉 스프링은 유연성(flexibility)이 크고 복원력 혹은 탄성력이 커야한다는 것을 나타낸다.

EP 0 902 994 B1에서, 전기 커넥터는 하우징에 의하여 수용된 접촉 스프링을 구비한 하우징으로 이루어져 있고, 이 접촉 스프링은 배터리에 PCB를 전기적으로 접속하기 위한 제1, 제2 접촉부로 이루어져 있다. 여기서 제1접촉부는 하우징의 측면에 배치되고, 제2접촉부는 하우징의 결합측에 배치되어 있다. 상기 접촉 스프링은 제1, 제2접촉부의 사이에서 연장된 서플 스프링부 (supple spring portion)로 이루어져 있다. 그리고 상기 접촉 스프링부는 S형상으로 되어 있다. 그리고 하우징은 S형상 스프링부가 배치된 캐버티(cavity)를 포함한다. 스프링부의 첫번째 기능은 큰 범위의 유연성을 제공하는 것이다. 그리고 두번째 기능은 스프링부가 PCB와 배터리의 해당 접촉 패드(pad)에 대하여 접촉부를 누르기 위한 접촉력을 제공하여야 한다. 스프링의 S형상은 배치를 위한 공간이 많이 필요하고, 하우징은 해당 캐버티를 가져야만 한다. 따라서 하우징의 디자인은 관련 하우징에 의하여 미리 결정되어야 하고 스프링부의 S형상을 제조하는 것은 상대적으로 고가이다.

본 발명의 목적은 해당 접촉패드를 접속하기 위한 접촉 스프링을 구비한 향상된 전기 커넥터를 제공하는 것이다.

제안된 커넥터를 휴대폰산업용의 여러 종류의 모듈에 이용되어질 수 있는데, 한 모듈에서 커넥터는 확실한 범위에서 접촉력을 구비하면서 확실한 높이가 필요하고, 다른 모듈에서는 커넥터가 상이한 높이에서 동일한 접촉력의 범위가 필요한다. 이는 접촉높이가 또한 변한다는 것을 의미한다. 멈춤부를 제공하는 본 발명의 디자인의 장점은 새로운 커넥터 높이를 위하여 접촉 높이가 증가함에도 불구하고 접촉력은 일정한 범위내로 유지하는 것이다.

제2스프링부의 높이는 스프링에서 가변되고, 제1, 제3스프링부는 고정된 스프링부이다. 커넥터의 새로운 디자인은 상이한 접촉높이가 하나 그리고 동일한 스탬핑 다이(stamping die)내에서 스탬프되어질 수 있는데 장점이 있다. 그래서 해당 접촉높이에 필요한 여러 상이한 접촉높이를 만들기 위하여 또 다른 투자가 필요하지 않게 된다.

본 발명의 목적은 청구항 1에 따른 커넥터를 제공하므로써 달성된다. 여기서 제시되는 것은 하우징과 접촉 스프링으로 이루어진 전기 커넥터이다. 여기서 접촉 스프링은 하우징의 전면측을 따라 배치된 제2스프링부로 이루어진다. 하우징은 하우징의 전면측에 배디된 멈춤면(stop face)으로 구성되어 하우징의 이동 방향에서 제2스프링의 움직임을 제한한다.

제2스프링부의 이동 제한은 해당 콘택트에 대하여 제1, 제2 접촉부를 접속하기 위하여 필요한 접촉면을 제공하는 여러가지의 상이한 커넥터 높이를 위한 하나의 디자인을 사용할 수 있게 하여 준다. 해당 접촉패드를 접촉하므로써 제1, 2접촉부의 이동 방향에 수직방향에서 제1스프링부의 이동을 제한하기 위한 멈춤면의 사용은 제2스프링부가 수직암의 모양에서 하우징의 전면측을 따라 배치될 수 있다는 이점을 갖고 있다. 그래서 종래기술에서 알려진 바와 같은 S형상의 스프링부를 사용할 필요가 없게 된다. 제2스프링부를 위한 멈춤면의 사용은 스프링부의 필요한 강성을 보장한다. 본 방법에 의하여, 접촉부를 위한 필요한 접촉력과 필요한 유연성을 보여주는 단순한 형상으로 스프링부를 제공하는 것이 가능하다.

이 세가지 스프링부는 굽힘을 통하여 상호 접촉하는 직선 형상의 부분으로 만들 수 있다는 잇점이 있다. 이는 스프링부의 단순한 형상을 제공하고 이는 제조를 또한 용이하게 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 제1접촉부는 원추형 모양을 가진 곡선으로 나타나고 제1접촉부는 제3스프링부와 벤드부(bend)를 통하여 연결되어 있다. 제3스프링부와 제1접촉부를 연결하기 위하여 벤드부를 사용하는 것은 접촉 스프링의 이 부분을 위한 필요한 강성을 보장한다. 이는 제1접촉부와 제3스프링부가 예를들면 너비가 작은 강판가 같은 박판재료로 만들 수 있다.

멈춤면은 또한 최소한 부분적으로 상단부에서 라운드형태를 띠고 있고 이는 멈춤면의 라운드 형상에 의하여 제2스프링부의 벤딩이 유지되는 잇점을 갖는다. 이 방법에서 제2스프링부에 가해지는 압력이 감소된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 하우징은 면측부에서 벽부(walls)에 의하여 구분되는 수용 리세스부로 이루어져 있다. 수용 리세스부는 또한 제3스프링부와 최소한 제2접촉부의 일부를 수용할 수 있다. 이는 하우징의 높이가 보다 작게 디자인될 수 있다는 점에서 이점이있다. 가장 작은 높이는 전기 커넥터를 통하여 상호 연결되어져야 할 두개의 장치 사이에서 가장 작은 거리일 수 있다.

바람직하게, 벽부는 접촉 스프링의 최대 바이어싱(biasing)을 제한하는 기판을 위한 제2멈춤면을 하우징의 면측부상에 포함한다. 제2멈춤면을 제공하는 것은 하우징상에 장치의 정렬을 허용하고 접촉스프링의 최대 바이어싱을 결정한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 멈춤면은 제2스프링부에 평행하게 배치된다. 본 실시예에서 스프링부는 두개의 멈춤면과 접촉하게 되는 두개의 측면 돌출부로 이루어지고 제1스프링부의 터닝(turning)을 제한한다.

도 1a는 전기 커넥터의 사시도.

도 1b는 전기 커넥터의 제2사시도.

도 2는 커넥터와 접촉 스프링의 횡단면도.

도 3은 하우징의 정면도.

도 4는 접촉 스프링의 플레이트의 횡단면도.

도 5는 접촉 스프링과 멈춤면의 제2실시예의 사시도.

도 6은 접촉 스프링의 사시도.

도 7은 8개의 접촉 스프링을 완전히 갖춘 커넥터를 도시하는 도면.

도 8은 도 7의 커넥터를 하부에서 본 도면.

본 발명의 이점 및 특징은 청구항에 기재되고 이어지는 상세한 설명과 도면을 통하여 더욱 잘 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 부가 도면을 참조하여 상세히 설명된다.

도 1을 보면, 두개의 장치(7, 29)를 접속하기 위한 전기 커넥터(3)가 도시되어 있다. 두개의 장치는 바람직하기로는 액상 크리스탈 디스플레이(7)에 전기적으로 연결하기 위한 기판(29)이다. 전기 커넥터(3)는 하우징(5)과, 접촉 스프링(1)으로 이루어진다. 하우징(5)은 절연물질로 제조되고, 접촉 스프링(1)은 전기적 도전재료이다. 하우징(5)은 장착면에서(6) 결합면(8)까지 연장된다. 하우징(5)에는 결합면(8)에서 벽부(27)에 의하여 구분된 제1수용 리세스부(11)를 포함한다. 수용 리세스부(11)는 전면측(24)에서 시작되어 하우징의 전체폭을 지나 배면까지 연장된다. 하우징(5)은 전면측(24)에 개방된 캐버티(13)를 포함한다. 캐버티(13)는하우징(5)의 전면측에서 하단면 상단면(30, 31)을 보여준다. 하단면과 상단면(30, 31)은 하우징(5)의 수직방향에서 배향된다. 벽부(27)의 끝면은 상단면(31)과 맞닿는다. 캐버티(13)에 의하여 하우징은 재료를 완전히 채우지 않고도 제조될 수 있다는 이점이 있다. 이 방법에 의하면, 재료가 덜 소요된다. 상단면(31)은 두개의 벽부(27)사이에서 제1멈춤면(21)을 제공한다. 멈춤면(21)은 평면으로 구성되는 것이 바람직하다.

접촉 스프링(1)은 레그의 단부에서 접촉부를 가진 U형상을 나타낸다. 접촉 스프링(1)은 직선부로 구성되는 것이 바람직한 제1,2,3 스프링부(17, 18, 19)로 이루어져 있다. 제2스프링부(18)는 하우징의 전면측(24)을 따라 배치되고, 제1벤딩부(9)를 통해 제1스프링부(17)와 연결되며, 제3스프링부(19)와 제2벤딩부(10)를 통해 연결된다. 제1스프링부(17)는 하우징(5)의 장착면(6) 아래에 배치된다. 제1스프링부(17)는 하우징(5)의 홈(14)에 의하여 측면으로 유지된 플레이트(15)를 갖는다. 홈(14)은 기지정된 위치에서 플레이트(15)를 거쳐 제1스프링부(17)를 고정한다. 플레이트(15)는 플레이트(15)에서 하우징(5)의 배면측으로 연장된 아암(16)에 연결되어 있다. 아암(16)은 제2접촉부(2)와 제3벤드부(32)를 통해 연결된다. 제2접촉부(2)는 LC디스플레이(7)의 해당 콘택트 패드(25)를 접촉하기 위한 접촉면을 하측에 제공한다. 아암(16)은 상대적으로 작은 폭을 나타내고 있으며 이는 제2접촉부(2)의 높이를 조절하기 위하여 유연성을 갖는다. 제1, 2 스프링부(17, 18)는 응력없이 대략적으로 90도의 각도를 보여준다.

제2스프링부(18)와 제3스프링부(19)는 응력없이 대략 100도의 각도를 보여준다. 응력을 받지 않는 부분에서, 제2스프링부(18)는 제1멈춤면(21)에 대하여 거리를 두고 배치되어 있다. 제3스프링부는 하우징(5)의 결합면(8) 위에 배치된다. 제3스프링부(19)는 제4벤드부(33) 위로 제1접촉부(4) 와 결합되어 있다. 제3스프링부(19)의 상단부와 제1접촉부(4)는 제4벤드부(33)의 지역에서 90도보다 넓고 180도보다 작다. 제1접촉부(4)는 기판(29)에 하우징(5)의 결합면(8)으로부터 떨어진 방향으로 원추형 형상을 보여준다. 제1접촉부(4)는 원추형의 외측면에서 PCB(29)의 해당 콘택트 패드를 접촉하기 위하여 사용되는 제2콘택트 패드(28)를 도시한다.

벽부(27)는 PCB(29)를 지지하기 위하여 누움면(lying surfaces, 26)을 상단부에 구비한다. 누움면(26)은 PCB(29)에 의하여 접촉 스프링(1)의 최대 바이어싱을 규정한다. 접촉 스프링(1)의 폭은 상기 멈춤면(21) 부근에서 두개의 벽부(27)의 거리보다 작고, 접촉 스프링(1)은 두개의 벽부(27) 사이에 배치된다. 이는 도 3에 잘 도시된다.

접촉 스프링(1)은 홈(14)에서 전면측(24)으로부터 플레이트(15)를 밀어서 하우징(5)에 장착될 수 있다. 플레이트의 고정은 하우징(5)에 대하여 접촉 스프링(1)의 위치를 규정한다.

도 1 (b)는 도 1의 커넥터의 제2사시도를 도시한다.

도 2는 상이한 두 위치에서 하우징(5)과 접촉 스프링(1)의 횡단면도를 도시한다. 제1위치에서(A), 접촉 스프링은 압축되지 않는다. 제2위치에서(B), 접촉 스프링(1)은 PCB(29)와 LCD(7)에 의하여 압축된다. 제1위치에서, 제2스프링부(18)는멈춤면(21)에 대하여 이격되어 있는 것을 나타낸다. 제1위치에서 제2위치까지 PCB(29)의 움직임동안, 접촉 스프링(1)의 벤딩기능은 제1, 2 벤드부(9, 10)에 의하여 주어진 움직임의 첫번째 부분이다. 주어진 위치에서, 제2스프링부(18)는 멈춤면(21)에 누워있다. 이 위치에서, 제2위치에 대항 방향에서 PCB의 더한 움직임동안 제2벤드(10)에 의하여 접촉 스프링(1)의 유연성이 제공된다. 제2위치에서, PCB(29)는 벽부(27)의 누움면(26)에 놓여있다. 제2위치에서, 제3스프링부(19)는 수용홈부(11) 내로 배치된다. 하우징(5)은 각 수용홈부(11)내에서 벽부(27)사이에 제2멈춤면(23)으로 이루어지고, 이는 제1접촉부(4)에 대항 멈춤어깨부로서 사용된다. 도 2에 잘 도시된 바와 같이, 제2접촉부(4)의 원추형 모양은 제2멈춤면(23) 위의 제2위치이다.

바람직한 실시예에서, 멈춤면(21)은 상단부에 하우징의 배면 방향으로 제2스프링부(18)의 벤딩을 유지하는 곡선모양으로 이루어져 있다. 곡선모양은 제2스프링부(18)에 선압력을 감소하는 방사상면(34)를 구성한다.

도 4는 하우징(5)의 두개의 측면 위치 홈(14)을 가진 플레이트(15)를 고정하는 모습의 횡단면도이다.

도 5는 측면으로 돌출된 부분(35)을 가진 제2스프링부(18)로 이루어진 접촉 스프링(1)을 가진 전기 커넥터의 또 다른 실시예이다. 돌출부(35)는 동일높이로 배치되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 도 1, 2에서 도시된 상단면(31)을 제공할 필요는 없다. 이는 돌출부(35)가 제2콘택트부내에서 도 2에 도시된 바와 같이 컨택트 스프링(1)을 압축하므로써, 벽부(27)와 접촉하는 방법으로 제2스프링부(18)의두개의 양측면상으로 연장된다. 보다 단순히 디자인된 실시예에서, 오직 하나의 돌출부(35)가 제공된다.

본 발명의 주요 특징은 하우징(5)의 전면측을 따라 배치된 제2스프링부(18)용 멈춤면을 제공한다. 본 실시예에서, 멈춤면은 종래기술에 의하여 선택된 수단을 사용할 수도 있다.

도 6은 컨택트 스프링의 사시도를 도시하고, 도 7은 8개의 접촉 스프링을 완전히 갖춘 커넥터이고, 도 8은 도 7의 커넥터를 하부에서 본 도면이다.

본 발명에 의하면, 새로운 커넥터 높이를 위하여 접촉 높이가 증가함에도 불구하고 접촉력은 일정한 범위내로 유지할 수 있고, 또한, 접촉높이에 필요한 여러 상이한 접촉높이를 만들기 위하여 또 다른 투자가 필요하지 않게 되는 이점을 가진다.

또한 본 발명에 의하면, 접촉부를 위한 필요한 접촉력과 필요한 유연성을 보여주는 단순한 형상으로 스프링부를 제공하는 것이 가능하다.

Claims (8)

1. 하우징(5)과 하우징내에 있는 접촉 스프링(1)으로 이루어지며, 상기 컨택트 스프링은 두개의 해당 접촉부를 전기적으로 접속하기 위하여 제1, 2 접촉부(42)로 이루어지고, 여기서 제1접촉부(4)는 하우징의 결합면(8)에 배치되고, 제2접촉부는 하우징(5)의 장착측면에 배치되어 있으며, 상기 접촉 스프링은 제1, 2접촉부 사이에서 연장된 서플 스프링부(17, 18, 19)로 이루어지고, 또한 상기 하우징은 상기 스프링부(17, 18, 19)의 움직임을 제한하기 위한 멈춤면(21)으로 이루어진 전기 커넥터에 있어서,

   상기 스프링부는 두개의 벤드부(9, 10)를 통하여 연결되어 있는 제1, 2, 3 스프링부로 이루어지고, 상기 제2스프링부는 하우징(5)의 전면측을 따라 배치되고,

   또한, 상기 멈춤면(21)은 하우징(5)에 대한 방향에서 제2스프링부(18)의 움직임을 제한하는 하우징의 전면측(24)에 비치되어 있고, 또한 상기 제3스프링부(19)는 하우징의 결합면(8) 위로 배치되고, 상기 제1접촉부(4)와 연결되고, 상기 제1스프링부(17)는 하우징(5)의 결합측(6) 하부에 배치되고, 제2접촉부(2)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 세개의 스프링부(17, 18, 19)는 벤드부(9, 10)를 통하여 상호 연결된 직선형상부로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 제1접촉부(4)는 원추형 형상이며, 해당 접촉부를 향하고 잇고, 상기 제1접촉부(4)는 제3스프링부(19)와 벤드부(33)를 통하여 연결되고 상기 벤드부(33)의 커브는 하우징을 향하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
4. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 멈춤면(21)은 최소한 부분적으로 평면인 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
5. 제1항 내지 제4항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 멈춤면(21)은 하우징의 전면측(24)에 반대로 배치된 하우징(5)의 배면방향에서 멈춤면의 상단부에서 최소한 부분적으로 라운드형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
6. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서,

   하우징(5)은 벽부(27)에 의하여 구분된 수용 리세스부(11)를 겹합측면에 구비하고,

   상기 수용 리세스부(11)는 제3스프링부(19)를 수용가능하며, 상기 접촉 스프링(1)의 최대 바이어스 위치에서 상기 제1접촉부(4)의 최소한 일부가 되는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
7. 제6항에 있어서,

   상기 벽부(27)는 하우징(5)의 결합면(8)에서 기판(29)용 누움면(26)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
8. 제1항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2스프링부는 두개의 측면 돌출부(35)를 구비하고, 상기 하우징(5)은 상기 돌출부에 할달된 두개의 면(27)을 구비하고, 상기 면(27)은 돌출부(35)에 대하여 배치되고, 상기 스프링부(18)은 상기하우징(5)의 움직임방향을 제한하는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.