KR20060099357A - 개폐가능한 전자파 차폐수단을 구비하는 플러그 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전송 특성의 향상구조를 가지는 플러그 커넥터에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 소켓커넥터와 체결되는 플러그커넥터에 있어서, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 핀 안착구 및 통공이 형성되어 있는 절연블록; 상기 핀 안착구에 대응하여 끼워지는 신호전달용 핀 어셈블리; 및 상기 통공을 덮도록 상기 절연블록에 설치되어 전자파 유출입을 차폐하되, 개폐가 가능하도록 구성된 차페수단;을 포함하는 플러그 커넥터가 개시된다. 이로써, 플러그 커넥터의 작업에 불편함을 주지 않으면서도, 외부로부터 전자파가 커넥터 내부로 흡수되거나 커넥터로부터 방사되는 것을 방지하여 전송특성을 개선할 수 있다.

플러그 커넥터, 전자파, 쉘

Description

개폐가능한 전자파 차폐수단을 구비하는 플러그 커넥터{A plug connector having openable means for shielding electromagnetic waves}

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 플러그 커넥터를 도시하는 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플러그 커넥터를 도시하는 사시도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플러그 커넥터에 채용된 차폐수단의 동작을 도시하는 측면도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플러그 커넥터를 도시하는 사시도.

도 5는 도 4의 플러그 커넥터를 후방에서 바라본 측면도.

도 6은 종래 기술에 따른 플러그 커넥터에 형성된 전자파를 유한 요소법(Finite Element Method: FEM)에 따라 수치해석한 그래프.

도 7은 본 발명에 따른 플러그 커넥터에 형성된 전자파를 FEM에 따라 수치해석한 그래프.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110...절연블록 111...핀 안착구

112...통공 120...신호전달용 핀 어셈블리

130, 230...차폐수단 131, 231...차폐쉘

134...바닥쉘

본 발명은 플러그 커넥터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플러그 커넥터와 관련된 작업에 불편함이 없으면서도, 외부로부터 전자파가 흡수되거나 외부로 전자파가 방사되지 않도록 하는 플러그 커넥터에 관한 것이다.

노트북 컴퓨터 등과 같이 FPD(Flat Panel Display) 모니터를 구비한 전자기기는 본체의 해당 인쇄회로기판(PCB)과 모니터 간의 신호교환이 다수의 라인을 거쳐 이루어지므로 소켓 커넥터(미도시)와 도 1에 도시된 바와 같은 플러그 커넥터를 사용하여 해당 신호를 전달하는 것이 일반적이다.

도 1을 참조하면, 플러그 커넥터는 그 길이 방향을 따라 신호전달용 핀(20)이 절연블록(10)에 일정 간격으로 형성된 핀 안착구(11)에 배치되며, 그 몸체는 소켓 커넥터와 체결이 가능한 구조로 형성된다. 여기서, 신호전달용 핀(20)의 일단은 본체의 PCB에 연결되고, 타단은 FPD 모니터 측으로부터 연장된 리드선이 연결된다. 또한 절연블록(10) 상방에는 플러그 커넥터 상의 작업을 용이하도록 통공(12)을 구 비한다. 이러한 구조를 가지는 플러그 커넥터는 소켓 커넥터와 연결되어서 FPD 패널에 RGB(red, green, blue) 신호를 전달시켜 준다.

이러한 플러그 커넥터는 신호 전달기능만을 수행하는 수동소자이므로 손실이나 왜곡 없이 신호를 전달하도록 해당 회로와 임피던스를 매칭(Matching)시키는 것이 중요하다. 또한 EMC(electromagnetic compatibilty)특성을 향상시키기 위해서는 전자파에 대한 간섭(electromagnetic interference: EMI)을 줄임과 동시에 내성(electromagnetic susceptibility: EMS)을 향상시키도록 설계하는 것이 중요하다.

예를 들어, 노트북 컴퓨터의 경우에는 대략 0.3V, 300MHz 정도의 저전압차동신호(Low Voltage Differential Signal: LVDS)가 메인보드 내부 회로로부터 소켓 커넥터와 플러그 커넥터를 통과하여 FPD 모니터로 전달되는데, 이 저전압차동신호는 180°의 위상차를 두고 신호가 반복적으로 반전되는 차동신호이다. 임피던스 매칭을 위해서는 소켓 커넥터와 플러그 커넥터를 통해 신호를 전달시키는 핀의 구조를 차동임피던스에 매칭시키는 것이 중요하다. 이와 더불어, 외부로부터 전자파간섭을 억제하고 방사를 막아서 다른 부품에 영향이 없도록 하여야 한다.

이를 위한 방법으로 커넥터 외부를 감싸도록 쉘(미도시)을 구비하는 것을 고려할 수 있다. 그러나 상기 쉘을 설치하면 통공(12)을 이용할 수 없다. 즉, 신호전달용 핀에 연결된 리드선을 육안으로 볼 수 없어 핀의 연결작업 등에 지장을 초래한다. 따라서 작업상의 방해를 주지 않으며 전자파를 차폐하기에는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 플러그 커넥터의 작업에 불편함을 주지 않으면서도, 외부로부터 전자파가 커넥터 내부로 흡수되거나 커넥터로부터 방사되는 것을 방지하는 구조를 갖는 플러그 커넥터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 발명자들은 개폐가 가능한 차폐수단을 갖는 플러그 커넥터를 제시한다. 즉, 소켓 커넥터와 체결되는 플러그 커넥터에 있어서, 길이 방향을 따라 일정 간격으로 핀 안착구 및 통공이 형성되어 있는 절연블록; 상기 핀 안착구에 대응하여 끼워지는 신호전달용 핀 어셈블리; 및 상기 통공을 덮도록 상기 절연블록에 설치되어 전자파 유출입을 차폐하되, 개폐가 가능하도록 구성된 차페수단;을 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 차폐수단은 상기 통공을 덮으며 회동가능 하도록 설치된 차폐쉘; 상기 차폐쉘의 일변을 상기 절연블록에 고정하여 차폐쉘 회동의 중심이 되는 힌지축; 및 상기 힌지축이 끼워져 고정되는 장착구;를 포함할 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 차폐쉘은 상기 소켓커넥터와 결합되었을 때 소켓커넥터와 접하는 위치까지 연장 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 차폐수단은 상기 통공을 덮는 차폐쉘; 및 상기 차폐쉘의 양 단이 끼워지는 한 쌍의 가이드 홈;을 포함하고, 상기 차폐쉘은 상기 가이드홈을 따라 슬라이딩되는 것으로 할 수 있다.

한편, 상기 절연블록의 하방에 마련된 바닥쉘을 더 포함하고, 상기 차폐쉘은 상기 바닥쉘과 연결되어 접지되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 플러그 커넥터는, 상기 차폐수단이 상기 통공을 덮을 때, 외부로 노출되는 절연블록의 상면을 감싸도록 마련된 외부쉘을 더 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플러그 커넥터를 도시하는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 플러그 커넥터는 일정간격으로 핀 안착구(111)가 마련된 절연블록(110), 핀 안착구(111)에 끼워지는 신호전달용 핀 어셈블리(120) 및 커넥터 외부와 전자파를 막는 차폐수단(130)을 포함한다.

커넥터 몸체를 이루는 절연블록(110)은 신호전달용 핀 어셈블리(120)의 결합 상태를 유지하고 핀간의 절연을 유지하는 인슐레이터(Insulator)로서, 그 길이방향을 따라 일정 간격으로 형성되는 핀 안착구(111)를 구비한다.

또한, 절연블록(110)의 상면에는 핀 안착구(111)에 각각 대응하는 통공(112)이 마련된다. 통공(112)은 플러그 커넥터 작업시 이용하는 구멍으로 즉, 핀 안착구(111)에 끼워져서 플러그 커넥터 내부에 존재하는 신호전달용 핀 어셈블리(120)와 리드선의 착탈작업을 용이하게 한다.

이와 같은 절연블록(110)의 길이는 핀 안착구(111)의 수에 따라 다양한 변형이 가능하다. 예컨대, 본 발명이 노트북 컴퓨터의 FPD 모니터용 플러그 커넥터로 사용되는 경우에는 일반적으로 30개의 핀이 마련되는데 절연블록(110)도 그에 상응하도록 핀안착구(111) 및 통공(112)이 구비될 수 있다.

신호전달용 핀 어셈블리(120)는 절연블록(110)의 핀 안착구(111)에 각각 대응하여 끼워진다. 여기서, 어셈블리(120)를 이루는 각각의 신호전달용 핀(120a)은, 밴딩되어 있는 그 일단이 핀 안착구(111)에 끼워져 해당 PCB에 전기적으로 연결된 소켓 커넥터의 해당 단자와 일대일 대응 연결된다. 또한 신호전달용 핀(120a)의 타단은 FPD 모니터 측으로부터 연장된 리드선이 연결된다.

차폐수단(130)은 통공(112)을 상면에서 덮도록 구성되되, 개폐가 가능하도록 마련된다.

본 실시예에 따르면, 상기 차폐수단(130)은 통공(112)을 덮는 차폐쉘(131), 차폐쉘(131)의 일단에 마련된 힌지축(132), 및 힌지축(132)을 고정시키는 장착구(133)를 포함한다.

차폐쉘(131)은 은, 동 등의 전자파 차폐 소재로 이루어지며 절연블록(110)의 상면에서 통공(112)을 덮는 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 또한 차폐쉘(131)은 플러그 커넥터가 소켓 커넥터와 연결되었을 때 소켓 커넥터와 접하는 위치까지 연장 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 차폐쉘(131)은 커넥터 내부에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되거나 외부에서 전자파가 커넥터 내부로 유입되는 것을 방지한다.

차폐쉘(131)의 일단에는 힌지축(132)이 구비된다. 따라서 차폐쉘(131)은 힌지축(132)을 중심으로 회동하여 통공(112)을 노출시킬 수 있다. 바람직하게, 차폐쉘(131)은 0°내지 180°의 각도로 회동될 수 있도록 한다.

힌지축(132)의 양단에는 힌지축(132)을 고정시키는 장착구(133)가 마련된다. 한편, 차폐쉘(131)은 탄성을 갖도록 구성되어 힌지축(132)이 장착구(133)의 구멍에 용이하게 끼워지도록 하는 것이 바람직하다. 또한 힌지축(132)의 단면은 사각형, 삼각형, 마름모꼴 등의 다각형으로 할 수 있으며, 차폐쉘(131)이 통공(112)을 덮은 상태가 유지되도록 하는 것이 바람직하나, 후술하는 바와 같이 차폐쉘(131)을 고정하는 고정부와 같은 수단이 있다면 힌지축(132)의 단면은 원형으로 해도 된다.

한편, 도 2에서 장착구(133)는 절연블록(110)의 상면에서 돌출되어 형성된 것으로 도시되어 있으나, 절연블록(110)의 전체 높이는 약간 증가시키고 증가된 절연블록(110)의 양단 내부에 삽입홀을 마련하여 힌지축(132)을 끼워 고정시킬 수도 있다. 따라서 절연블록(110)의 양단이 평탄한 상면을 이루도록 할 수 있다.

바람직하게, 본 실시예에 따른 플러그 커넥터는 절연블록(110)의 하방을 감 싸도록 마련된 바닥쉘(134)을 더 포함할 수 있다. 바닥쉘(134)은 플러그 커넥터의 하방에서 전자파가 유출입하는 것을 방지한다. 또한 바닥쉘(134)은 절연블록(110)의 일단 또는 양단의 내부에서 차폐쉘(131)과 연결되어 차폐쉘(131)을 접지시킨다.

한편, 차폐쉘(131)이 통공(112)을 폐쇄시키거나 개방시킬 때, 폐쇄상태 또는 개방상태가 안정적으로 유지될 수 있도록 차폐쉘(131)과 절연블록(110)의 접촉면에 고정부를 설치할 수 있다.

예컨데, 상기 고정부는 예컨데 고정홈(134) 및 고정돌기(134a)를 차폐쉘(131)과 절연블록(110)의 상호 접촉부위에 마련하여 억지끼움 방식에 의하여 차폐쉘(131)과 절연블록(110)을 고정시킬 수 있다. 이러한 고정홈 및 고정돌기는 차폐쉘의 폐쇄시 또는 개방시 차폐쉘(131)과 절연블록(110)의 상호 접촉부위에 모두 마련될 수 있다. 비록 고정부의 구체적인 구성이 본 실시예에서 개시되었으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 차폐쉘(131)과 절연블록(110)의 개방상태 또는 고정상태를 유지하는 것이라면 당업자에 의해 다양하게 변형하여 채용가능한 것으로 이해되어야 한다.

바람직하게, 본 실시예에 따른 플러그 커넥터는 차폐쉘(131)의 폐쇄상태에서 차폐쉘(131)이 덮지 않는 절연블록(110)의 상면을 감싸도록 마련된 외부쉘을 더 포함할 수 있다. 외부쉘은 플러그 커넥터를 외부로부터 더욱 효과적으로 정전 차폐시킨다.

도 3은 도 2의 플러그 커넥터에서 채용된 차폐수단의 작동모습을 도시하는 측면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 플러그 커넥터가 소켓 커넥터에 연결되어 해당 신호를 전달하고 있는 중에는 차폐쉘(131)로 통공(112)을 폐쇄한다. 따라서 신호전달 용 핀(120a)에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되거나 외부로부터 전자파가 커넥터 내부로 유입되는 것이 방지된다.

한편, 플러그 커넥터와 관련된 작업 중에는 차폐쉘(131)을 통공이 위치하지 않는 쪽으로 회동시켜 통공(112)이 노출되도록 한다. 즉, FPD 모니터 등으로부터 리드선이 신호전달용 핀에 제대로 연결되어 있는지를 확인하는 경우, 플러그 커넥터에서 리드선의 제거를 용이하게 하기 위해 핀셋과 같은 기구를 통공(112)에 삽입할 필요가 있는 경우 등에, 통공(112)을 노출시킨다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플러그 커넥터를 도시하는 사시도이며, 도 5는 도 4의 플러그 커넥터를 후방에서 바라보는 측면도이다. 도 4 및 도 5에서, 앞서 도시된 도면에서와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일한 부재를 가르키며, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 플러그 커넥터에서 채용된 차폐수단(230)은 통공을 덮는 차폐쉘(231) 및 절연블록(110) 양단에 마련된 가이드홈(232)을 포함한다.

차폐쉘(231)은 절연블록(110)의 상면에서 통공을 덮는 플레이트 형태로 구성될 수 있다. 이로써 커넥터 내부에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되거나 외부에서 전자파가 커넥터 내부로 유입되는 것을 방지한다.

가이드홈(232)은 절연블록(110) 양단에 마련되어 차폐쉘(231)의 양단이 끼워 지도록 구성되어, 차폐쉘(231)이 통공을 덮고 있는 위치의 후방으로 슬라이딩될 수 있도록 구성된다. 이로써 차폐쉘(231)은 가이드홈(232)을 따라 개폐가 가능하게 된다.

한편, 본 실시예에서도 차폐쉘(231)이 폐쇄된 경우 노출되는 절연블록(110)의 상면을 덮는 외부쉘이 마련될 수 있다. 이때 상기 외부쉘은 차폐쉘(231)이 후방으로 슬라이딩되는 경우 차폐쉘(231)을 포함하여 절연블록(110)을 덮도록 차폐쉘(231)의 두께만큼 절연블록(110)과 거리를 두고 설치되는 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 플러그 커넥터가 소켓 커넥터에 연결되어 해당 신호를 전달하고 있는 중에는 차폐쉘(231)로 통공(112)을 폐쇄한다. 이때는 신호전달 용 핀(120a)에서 발생하는 전자파가 외부로 방출되거나 외부로부터 전자파가 커넥터 내부로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 플러그 커넥터와 관련된 작업 중에는 차폐쉘(231)을 통공이 위치하지 않는 쪽으로 슬라이딩시켜 통공(112)이 노출되도록 한다. 즉, FPD 모니터 등으로부터 리드선이 신호전달용 핀에 제대로 연결되어 있는지를 확인하는 경우, 플러그 커넥터에서 리드선의 제거를 용이하게 하기 위해 핀셋과 같은 기구를 통공(112)에 삽입할 필요가 있는 경우 등에 통공(112)을 노출시킨다.

도 6은 종래 기술에 따라 차폐수단이 구비되지 않은 플러그 커넥터에서 전자파의 유한요소법(FEM)에 따라 수치해석을 한 그래프이고, 도 7은 본 발명에 따라 차폐수단이 구비된 플러그 커넥터에서 전자파 FEM 수치해석을 한 그래프이다. 도 6 및 도 7에서 Z축은 차폐쉘(131)이 놓인 방향(도 3에서 세로방향)이고 Y축은 플러그 커넥터에서 신호선이 유출되는 방향이다.

도 6 및 도 7을 비교하여 참조하면, 차폐수단을 구비하지 않은 플러그 커넥터보다 차폐수단을 구비한 경우에서 Z축으로 더 적은 전계가 형성되는 것을 알 수 있다. 즉, 차폐수단을 구비함으로써 정전차폐가 효과적으로 이루어진다는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

이상에서의 설명에서와 같이, 본 발명에 따르면, 플러그 커넥터의 작업에 불편함을 주지 않으면서도, 외부로부터 전자파가 커넥터 내부로 흡수되거나 커넥터로부터 방사되는 것을 방지하여 전송특성을 개선할 수 있다.

Claims (9)

1. 소켓커넥터와 체결되는 플러그 커넥터에 있어서,

   길이 방향을 따라 일정 간격으로 핀 안착구 및 통공이 형성되어 있는 절연블록;

   상기 핀 안착구에 대응하여 끼워지는 신호전달용 핀 어셈블리; 및

   상기 통공을 덮도록 상기 절연블록에 설치되어 전자파 유출입을 차폐하되, 개폐가 가능하도록 구성된 차페수단;을 포함하는 플러그 커넥터.
2. 제1항에 있어서, 상기 차폐수단은,

   상기 통공을 덮으며 회동가능 하도록 설치된 차폐쉘;

   상기 차폐쉘의 일변을 상기 절연블록에 고정하여 차폐쉘 회동의 중심이 되는 힌지축; 및

   상기 힌지축이 끼워져 고정되는 장착구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 차폐쉘의 회동 각도는 0˚ 내지 180˚인 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
4. 제2항에 있어서,

   상기 차폐쉘은 상기 소켓커넥터와 결합되었을 때 소켓커넥터와 접하는 위치까지 연장 형성된 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
5. 제1항에 있어서, 상기 차폐수단은,

   상기 통공을 덮는 차폐쉘; 및

   상기 차폐쉘의 양단이 끼워지는 한 쌍의 가이드 홈;을 포함하고,

   상기 차폐쉘은 상기 가이드홈을 따라 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
6. 제2항 또는 제5항에 있어서,

   상기 절연블록의 하방에 마련된 바닥쉘을 더 포함하고,

   상기 차폐쉘은 상기 바닥쉘과 연결되어 접지되는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
7. 제2항 또는 제5항에 있어서,

   상치 차폐쉘의 개방 또는 폐쇄상태에서 상기 절연블록과 접하는 부위에 마련되어 차폐쉘의 개방 또는 폐쇄상태를 고정하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
8. 제1항에 있어서,

   상기 차폐수단이 상기 통공을 덮을 때, 외부로 노출되는 절연블록의 상면을 감싸도록 마련된 외부쉘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.
9. 제1항에 있어서,

   상기 차폐수단의 개방상태 및/또는 폐쇄상태를 유지시키도록, 차폐수단을 상기 절연블록에 고정시키는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플러그 커넥터.

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