KR20100070954A - 전기 단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 단자에 관한 것이다. 본 발명에서 포크단자(20)의 외관 및 골격을 몸체부(21)가 형성하고, 상기 몸체부(21)의 일단에는 릴레이(30)에 결합된 탭단자(31)가 삽입될 수 있도록 한 쌍의 연결부(23)가 나란하게 연장되어 구비되고, 타단에는 인쇄회로기판의 삽입공에 삽입되는 고정부(28)가 구비된다. 상기 한 쌍의 연결부(23) 사이에는 상기 탭단자(31)가 삽입되는 삽입슬릿(23')이 형성된다. 상기 한 쌍의 연결부(23)에는 상기 탭단자(31)와 결합되어 전기적으로 연결되는 복수 개의 결합돌기(24)가 마주보게 형성된다. 상기 결합돌기(24) 사이의 간격은 상기 연결부(23)의 선단 쪽에서 상기 고정부(28) 쪽으로 갈수록 작아진다(d1>d2>d3). 상기 탭단자(31)에는 상기 결합돌기(24)가 결합되어 고정되는 복수 쌍의 결합홈(32)이 형성된다. 상기 각 결합홈(32) 사이의 간격은 상기 탭단자(31)의 선단 쪽에서 상기 릴레이(30) 쪽으로 갈수록 작아진다(D1>D2,D3). 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 복수 쌍으로 형성되는 상기 결합돌기(24)와 결합홈(32)이 서로 면 접촉되어 결합되므로, 포크단자(20)와 탭단자(31)의 접촉면적이 넓어짐에 따라 인쇄회로기판과 릴레이 사이의 전기적 접촉이 좋아지고 결합력이 증가되는 이점이 있다.

포크단자, 탭단자, 결합돌기, 결합홈

Description

전기 단자{Electrical terminal}

본 발명은 전기 단자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 릴레이나 퓨즈 등의 다양한 외부의 디바이스와 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 전기 단자에 관한 것이다.

본 명세서에서는 외부의 디바이스를 인쇄회로기판에 결합시키는 전기 단자 중에서 특히 포크단자(fork-pin)와, 그와 결합되는 탭단자를 예를 들어 설명한다.

일반적으로 포크단자는 자동차에 사용되는 조인트박스, 퓨즈박스, 정션박스등의 내부에 구비되는 것으로 릴레이나 퓨즈 등의 다양한 외부의 디바이스와 접속하여 전기적으로 연결되는 부분이다.

상기 포크단자는 판상의 금속을 소정 폭과 길이로 절단하고 절곡하여 형성되는 것으로 그 상단이 대략 포크형상으로 형성된다. 상기 포크단자의 형상에 의해 상기 포크단자의 상단에는 상부로 개구되는 삽입슬릿이 형성되는데, 상기 삽입슬릿에 릴레이나 퓨즈에 구비된 탭단자가 삽입되어 둘 사이가 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 차량의 내부에 배선되는 각종 전기장치에 과전류가 흐르는 것이 방지된다.

도 1에는 종래기술에 의한 인쇄회로기판에 삽입되는 포크단자와 릴레이에 구비되는 탭단자가 분리사시도로 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(1)에는 삽입공(2)이 관통되어 형성된다. 상기 삽입공(2)은 장공 형상으로 형성된다. 상기 삽입공(2)에는 후술할 포크단자(5)의 고정부(7)가 삽입된다.

포크단자(5)의 외관 및 골격을 포크 형상의 몸체부(6)가 형성한다. 상기 몸체부(6)의 일단에는 상기 삽입공(2)과 대응되는 크기의 고정부(7)가 돌출되어 형성된다. 상기 고정부(7)는 상기 삽입공(2)에 삽입되어 상기 포크단자(5)를 상기 인쇄회로기판(1)에 대하여 직립된 상태로 고정시키는 역할을 한다.

상기 고정부(7)가 형성되는 반대쪽에 해당되는 상기 몸체부(6)의 타단에는 한 쌍의 연결부(8)가 구비된다. 상기 한 쌍의 연결부(8)의 마주보는 면에는 릴레이(10)의 탭단자(11)와 전기적으로 연결되는 접촉면(8a)이 구비된다. 상기 접촉면(8a)은 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다. 상기 연결부(8) 사이에 형성된 삽입슬릿(9)에 탭단자(11)가 삽입된다. 그러면, 상기 연결부(8)는 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형되고, 상기 탭단자(11)는 상기 연결부(8)의 탄성력에 의해 고정된다.

이와 같이 구성된 포크단자(5)는 상기 삽입공(2)에 삽입되어 가고정된 상태에서 솔더링처리에 의해 상기 인쇄회로기판(1)에 완전히 실장된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

포크단자(5)와 탭단자(11)는 상기 포크단자(5)의 삽입슬릿(9)에 탭단자(11) 가 압입되어 결합된다. 그러면, 포크단자(5)의 연결부(8)는 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형되고, 접촉면(8a)과 탭단자(11)는 연결부(8)의 탄성력에 의해 접촉된 상태가 된다. 이와 같은 상태에서 곡면인 접촉면(8a)와 평면인 탭단자(11)는 서로 선 접촉되게 된다. 이에 따라, 포크단자(5)와 탭단자(11)의 접촉면적이 작아 인쇄회로기판(1)과 릴레이(10) 사이에 유동이 발생하는 경우, 포크단자(5)와 탭단자(11) 사이의 결합력이 부족하여 결합이 해제되는 문제점이 있다. 결국, 인쇄회로기판(1)과 릴레이(10) 사이의 전기적 연결상태가 불안정해지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기 단자 사이에 보다 안정적으로 전기적 접촉을 수행하는 전기 단자를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 몸체부; 상기 몸체부의 일단에서 연장되어 형성되고, 인쇄회로기판에 형성된 삽입공에 삽입되는 고정부; 그리고 상기 몸체부의 타단에 상대 단자가 삽입될 수 있는 삽입슬릿이 형성되도록 한 쌍으로 나란하게 연장되어 형성되고, 상기 상대 단자와 전기적으로 연결되는 복수 쌍의 결합돌기가 형성되는 연결부를 포함하여 구성되고, 상기 각 결합돌기 사이의 간격은 상기 연결부의 선단에서 상기 고정부로 갈수록 작게 형성된다.

상기 상대 단자는, 상기 결합돌기에 대응되는 위치에 형성되는 결합홈을 포함하여 구성되고, 상기 결합홈은 상기 상대 단자의 선단에서 타단으로 갈수록 크게 형성된다.

상기 결합돌기와 결합홈의 표면은, 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성된다.

상기 결합돌기 사이의 간격은 각각 상기 결합홈 사이의 간격보다 작게 형성된다.

상기 결합돌기 중에서 최외측의 결합돌기 사이의 간격은 상기 상대 단자의 두께보다 좁게 형성된다.

본 발명에서 포크단자에 서로 다른 사이 간격으로 구비된 복수 쌍의 결합돌기와 탭단자에 구비된 결합홈이 서로 결합되어 전기적으로 연결된다. 따라서, 포크단자와 탭단자의 접촉면적이 증가되어 포크단자와 탭단자 사이의 결합력이 증가됨에 따라 인쇄회로기판과 디바이스 사이에 유동이 발생하더라도 포크단자와 탭단자 의 결합이 해제되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 인쇄회로기판과 그에 결합되는 외부 디바이스 사이의 전기적 접촉이 좋아져 제품의 동작신뢰성이 높아지는 효과가 있다.

이하 본 발명에 의한 전기 단자의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 전기 단자의 바람직한 실시예를 구성하는 포크단자와 탭단자를 보인 분리사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2의 A-A'선에 의한 요부단면도가 도시되어 있다.

본 명세서에서는 인쇄회로기판에 릴레이를 결합하기 위한 다양한 전기 단자들 중에서 포크단자와 탭단자를 예를 들어 설명한다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 포크단자(20)는 판상의 금속판을 소정 형상과 크기로 절단하여 형성된다. 상기 포크단자(20)의 외관 및 골격을 포크 형상의 몸체부(21)가 형성한다.

상기 몸체부(21)의 일단에는 아래에서 설명할 릴레이(30)의 탭단자(31)와 전기적으로 연결되는 부분인 연결부(23)가 구비된다. 상기 연결부(23)는 바아 형상으로 한 쌍이 구비되고, 상기 몸체부(21)의 일단 양측에 나란히 연장되어 형성된다. 상기 한 쌍의 연결부(23) 사이에는 상기 몸체부(21)의 일단을 향해 일측이 개구되어 삽입슬릿(23')이 형성된다. 상기 삽입슬릿(23')은 릴레이(30)의 탭단자(31)가 삽입되는 부분이다. 상기 한 쌍의 연결부(23)는 상기 삽입슬릿(23')에 탭단자(31)가 삽입되는 과정에서 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형된다.

상기 한 쌍의 연결부(23)의 마주보는 면에는 각각 복수 개의 결합돌기(24)가 마주보게 형성된다. 상기 결합돌기(24)는 아래에서 설명할 탭단자(31)에 형성되는 결합홈(32)과 결합되어 전기적으로 연결되는 부분이다. 도면에서 상기 결합돌기(24)는 소정 곡률을 갖는 곡면 형상의 제 1 내지 제 3결합돌기(25, 26, 27)로 도시되어 있다. 상기 결합돌기(24) 쌍의 수는 상기 포크단자(20)의 규격에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3결합돌기(25, 26, 27) 각각의 사이 간격(d1, d2, d3)은 서로 다르게 형성된다. 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면, 상기 제 1 내지 제 3결합돌기(25, 26, 27) 중에서 상기 연결부(23)의 선단 쪽으로부터 아래에서 설명될 고정부(28) 쪽으로 갈수록 각 결합돌기(24) 사이의 간격이 점차적으로 작게 형성된다. 즉, 제 1결합돌기(25) 사이 간격(d1)이 가장 크고, 제 3결합돌기(27) 사이 간격(d3)이 가장 작게 형성된다. 그리고, 상기 제 1결합돌기(25) 사이의 간격(d1)은 아래에서 설명될 탭단자(31)의 두께보다는 작게 형성된다. 이는 상기 포크단자(20)와 탭단자(31)의 결합시에는 상기 포크단자(20)와 탭단 자(31)가 서로 용이하게 결합되게 하고, 결합된 상태에서는 상기 포크단자(20)와 탭단자(31) 사이의 결합력을 증가시키기 위함이다.

상기 연결부(23)의 반대쪽에 해당하는 상기 몸체부(21)의 타단에는 미도시된 인쇄회로기판의 삽입공과 대응되는 크기의 고정부(28)가 연장되어 형성된다. 상기 고정부(28)는 상기 삽입공에 삽입되어 상기 포크단자(20)를 상기 인쇄회로기판에 대하여 직립된 상태로 고정시키는 역할을 한다.

상기 인쇄회로기판에 결합되는 릴레이(30)에는 탭단자(31)가 구비된다. 상기 탭단자(31)는 상기 인쇄회로기판에 결합된 상기 포크단자(20)의 고정슬릿(23')에 압입되어 서로 결합된다. 상기 탭단자(31)는 상기 포크단자(20)와 서로 전기적으로 연결될 수 있도록 도전성 금속재질로 만들어진다.

상기 탭단자(31)의 양측에는 복수 쌍의 결합홈(32)이 형성된다. 상기 결합홈(32)은 상기 포크단자(20)의 결합돌기(24)가 걸어지는 부분이다. 이를 위해, 본 실시에서 상기 결합홈(32)은 상기 결합돌기(24)의 위치에 대응되는 위치에 및 곡률을 갖는 곡면 형상의 제 1 내지 제 3결합홈(33, 34, 35)으로 구성된다. 상기 제 1 내지 제 3결합홈(33, 34, 35)의 크기는 서로 다르게 형성된다. 도 3을 참조하여 상세하게 설명하면, 상기 제 1 내지 제 3결합홈(33, 34, 35) 중에서 상기 탭단자(31)의 선단 쪽에서 상기 릴레이(30) 쪽으로 갈수록 결합홈(32)의 크기는 작게 형성된다. 즉, 제 1결합홈(33) 사이의 간격(D1)이 가장 크고, 제 3결합홈(35) 사이의 간격(D3)이 가장 작다. 그리고, 상기 제 1 내지 제 3결합홈(33, 34, 35) 사이의 간격(D1, D2, D3)은 각각 상기 제 1 내지 제 3결합돌기(25, 26, 27) 사이의 간격(d1, d2, d3) 보다 약간 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 결합돌기(24)가 결합홈(32)에 면 접촉되어, 상기 포크단자(20)와 탭단자(31) 사이의 전기적 연결이 견고해진다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전기 단자의 작용을 설명한다.

도면을 참조하여 인쇄회로기판에 결합되는 포크단자와 릴레이에 결합된 탭단자를 조립하는 과정을 설명한다.

먼저, 작업자는 포크단자(20)의 고정부(28)를 상기 인쇄회로기판의 삽입공에 삽입한 후, 솔더링을 수행한다. 이에 따라, 상기 포크단자(20)는 상기 인쇄회로기판에 직립된 상태로 고정된다.

이와 같은 상태에서, 작업자는 릴레이(30)에 결합된 탭단자(31)를 상기 포크단자(20)의 고정슬릿(23') 사이에 위치시킨다. 이 상태에서 상기 탭단자(31)를 고정슬릿(23') 사이로 소정 압력을 가하여 삽입한다. 이때, 상기 탭단자(31)의 두께는 상기 고정슬릿(23'), 정확하게는 제 1결합돌기(25) 사이의 간격보다 크게 형성되므로, 상기 고정슬릿(23') 양측의 연결부(23)는 서로 멀어지는 방향으로 탄성변형된다.

계속해서 탭단자(31)를 상기 삽입슬릿(23')에 압입하면, 탭단자(31)의 제 3결합홈(35)과 포크단자(20)의 제 1결합돌기(25)가 결합된다. 이러한 압입과정은 탭단자(31)의 제 1결합홈(33)에 포크단자(20)의 제 1결합돌기(25)가 결합되어 고정될 때까지 삽입된다. 결국, 탭단자(31)의 제 1 내지 제 3결합홈(33 내지 35)에는 포크 단자(20)의 제 1 내지 제 3결합돌기(25 내지 27)가 각각 결합되어 연결부(23)의 탄성력에 의해 고정된다.

이와 같은 포크단자(20)와 탭단자(31)의 결합과정에서는 결합돌기(24)와 결합홈(32)이 소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성되어 있으므로, 작은 힘으로도 용이하게 결합시킬 수 있다. 그리고, 제 1결합돌기(25) 사이의 간격(d1)이 가장 크고, 제 3결합돌기(27) 사이의 간격(d3)이 가장 작게 형성되기 때문에, 최종적으로 가장 작은 간격(d3)을 갖는 제 3결합돌기(27)와 제 3결합홈(35)이 결합된 상태에서 제 1 결합돌기(25)와 제 1결합홈(33) 사이의 결합력과, 제 2결합돌기(26)과 제 2결합홈(34) 사이의 결합력이 더해져 포크단자(20)와 탭단자(31) 사이의 결합력이 증가된다. 또한, 각 결합돌기(24)와 결합홈(32)의 곡면을 이용한 면 접촉으로 포크단자(20)와 탭단자(31) 사이의 접촉면적 또한 증가된다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

도 1은 종래기술에 의한 인쇄회로기판에 삽입되는 포크단자와 릴레이에 구비되는 탭단자를 보인 분리사시도.

도 2는 본 발명에 의한 포크단자와 탭단자의 바람직한 실시예를 보인 분리사시도.

도 3은 도 2의 A-A'선에 의한 요부단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 포크단자 21: 몸체부

23: 연결부 23': 삽입슬릿

24: 결합돌기 25, 26, 27: 제 1 내지 제 3결합돌기

28: 고정부 30: 릴레이

31: 탭단자 32: 결합홈

33, 34, 35: 제 1 내지 제 3결합홈

Claims (5)

1. 몸체부;

   상기 몸체부의 일단에서 연장되어 형성되고, 인쇄회로기판에 형성된 삽입공에 삽입되는 고정부; 그리고

   상기 몸체부의 타단에 상대 단자가 삽입될 수 있는 삽입슬릿이 형성되도록 한 쌍으로 나란하게 연장되어 형성되고, 상기 상대 단자와 전기적으로 연결되는 복수 쌍의 결합돌기가 형성되는 연결부를 포함하여 구성되고,

   상기 각 결합돌기 사이의 간격은 상기 연결부의 선단 쪽에서 상기 고정부 쪽으로 갈수록 작게 형성됨을 특징으로 하는 전기 단자.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상대 단자는,

   상기 결합돌기에 대응되는 위치에 형성되는 복수 쌍의 결합홈을 포함하여 구성되고,

   상기 각 결합홈 사이의 간격은 상기 상대 단자의 선단 쪽에서 타단 쪽으로 갈수록 크게 형성됨을 특징으로 하는 전기 단자.
3. 제 2항에 있어서, 상기 결합돌기와 결합홈의 표면은,

   소정 곡률을 갖는 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 전기 단자.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 각 결합돌기 사이의 간격은 그에 대응되는 상기 각 결합홈 사이의 간격보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 전기 단자.
5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 결합돌기 중에서 최외측의 결합돌기 사이의 간격은 상기 상대 단자의 두께보다 좁게 형성됨을 특징으로 하는 전기 단자.

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