KR20110048446A

KR20110048446A - 포고핀식 압접형 커넥터

Info

Publication number: KR20110048446A
Application number: KR1020100044409A
Authority: KR
Inventors: 기요시 아사이; 마나부 도바시
Original assignee: 에스에무케이 가부시키가이샤
Priority date: 2009-11-02
Filing date: 2010-05-12
Publication date: 2011-05-11
Also published as: KR101204273B1

Abstract

(과제)
본 발명은, 가공비용이 종래에 비하여 낮고 또한 저배화가 용이하고 순간적인 절단에 대한 문제도 발생하지 않는 포고핀식 압접형 커넥터의 제공을 목적으로 하여 이루어진 것이다.
(해결수단)
몰드 성형된 절연성 하우징에 포고핀 장착용의 실린더 구멍을 구비하고, 상기 실린더 구멍 내에 수용된 코일스프링에 의하여 돌출방향으로 가압한 상태에서 포고핀을, 그 후단의 플랜지부가 하우징 전면의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부 내측에 접촉하여 빠지지 않게 된 상태로 상기 실린더 구멍 내에 조립함과 아울러, 상기 실린더 구멍 내로 돌출하여 상기 포고핀에 항상 압접되는 접촉스프링편과 기판접속단자부를 일체로 구비하는 콘택트를 상기 하우징에 고정시킨다.

Description

포고핀식 압접형 커넥터{PRESSURE CONTACT CONNECTOR WITH POGO PIN}

본 발명은, 휴대전화 등의 소형 전자기기에 있어서 주로 배터리 커넥터(battery connector)로서 사용되는 포고핀식 압접형 커넥터(pogo pin式壓接型 connector)에 관한 것이다.

종래에 있어서 휴대전화의 배터리 커넥터에 포고핀을 사용한 압접형 커넥터가 사용되고 있다.

이러한 종류의 압접형 커넥터에 사용되고 있는 종래의 포고핀은, 도11에 나타나 있는 바와 같이 금속제(金屬製)로서 밑면을 구비하는 원통형의 실린더(cylinder)(1) 내에, 코일스프링(coil spring)(2)에 의하여 압출방향(壓出方向)으로 가압(加壓)된 포고핀(pogo pin)(3)을 출입하도록 수용하고, 상기 포고핀(3)에 있어서 압접핀부(壓接 pin部)(3a)의 선단을 실린더(1)의 선단으로부터 돌출시키고, 이것을 배터리의 접촉단자부에 코일스프링(2)에 의한 돌출방향(突出方向)의 가압력에 의하여 압접시키도록 되어 있다.

이 포고핀(3)에 있어서 실린더 내측의 단면(端面)은 축 방향과 경사진 바이어스 커트면(bias cut面)(4)이 형성되고, 이 면을 코일스프링(2)에 의하여 가압함으로써 상기 가압방향과 직교하는 방향의 분력(分力)을 발생시키고, 이에 따라 포고핀(3)의 원주면이 실린더(1)의 내면에 항상 압접되도록 하여, 포고핀(3)으로부터 실린더(1)를 통하여 통전(通電)되도록 구성되어 있다.

이러한 종류의 포고핀을 사용한 압접형 커넥터는, 실린더 및 포고핀이 선반, 프라이스반(fraise盤) 및 프레스의 각종 기계가공에 의하여 제조되는 것이기 때문에, 비용이 비싸짐과 아울러 가공상의 관점에서 소형화에 한계가 있었다. 또한 이것을 몰드 성형(mold 成形)된 하우징(housing)에 조립하여 사용하는 것이기 때문에, 커넥터 전체가 부피가 커진다는 문제가 있었다. 또한 포고핀(3)이 실린더(1) 내에서 반경방향으로 이동할 수 있는 구조로 되어 있기 때문에, 외적인 쇼크에 의한 순간적인 단절(斷絶)이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.

상기한 가공비용이나 내단절(耐斷絶) 성능을 개선한 것으로서, 도12에 나타나 있는 바와 같이 포고핀(3) 및 이것을 수용하는 실린더(1)를 금속판재의 펀칭(punching) 및 절곡가공(折曲加工)에 의하여 제조하고, 실린더(1)의 내면으로 돌출시킨 탄성접촉편(彈性接觸片)(5)을 포고핀(3)의 외주면에 항상 압접시킴으로써 실린더(1)와 포고핀(3)의 도통(導通)을 확보하도록 한 것이 개발되어 있다(예를 들면 특허문헌1).

일본국 공표2005-112200호 공보

상기한 도12에 나타나 있는 바와 같은 판재의 절곡가공에 의하여 실린더 및 포고핀을 형성하는 것에 있어서는, 가공비용 및 외적 쇼크에 대한 내단절 성능은 개선되지만, 실린더인 외통(外筒)과 포고핀인 내통(內筒)을 함께 금속 가공품에 의하여 제조하고, 이것을 몰드 성형되는 하우징에 조립하는 것이기 때문에 이러한 압접형 커넥터를 기반으로 평행한 방향으로 실장하는 경우에 있어서의 저배성(低背性)의 요망에 충분히 대응할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기한 종래기술의 문제를 감안하여 가공비용이 종래에 비하여 낮고, 또한 저배화(低背化)가 용이하고 순간적인 절단의 문제도 발생하지 않는 포고핀식 압접형 커넥터의 제공을 목적으로 하여 이루어진 것이다.

상기한 바와 같이 종래의 문제를 해결하고, 초기의 목적을 달성하는 청구항1에 기재되어 있는 발명에 관한 포고핀식 압접형 커넥터의 특징은, 몰드 성형(mold 成形)된 절연성 하우징(絶緣性 housing)에 포고핀(pogo pin) 장착용의 실린더 구멍을 구비하고, 상기 실린더 구멍 내에 수용된 코일스프링(coil spring)에 의하여 돌출방향으로 가압한 상태에서 포고핀을, 그 후단의 플랜지부(flange部)가 하우징(housing) 전면의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부 내측에 접촉하여 빠지지 않게 된 상태로 상기 실린더 구멍 내에 조립함과 아울러, 상기 실린더 구멍 내로 돌출되어 상기 포고핀에 항상 압접(壓接)되는 접촉스프링편(接觸 spring片)과 기판접속단자(基板接續端子)를 일체로 구비하는 콘택트를 상기 하우징에 고정시키는 것이다.

제2항의 발명의 특징은, 청구항1의 구성에 추가하여 상기 포고핀은, 금속성의 막대 모양을 한 포고핀 본체부(pogo pin 本體部)의 후단 외주에 플랜지부(flange部)를 일체로 돌출하도록 형성하고 있는 것이다.

제3항의 발명의 특징은, 청구항1의 구성에 추가하여 상기 포고핀은, 띠 모양의 금속판재를 U자 모양으로 접어 구부려서 포고핀 본체부를 구성하고, 상기 U자 모양을 구성하는 평행편부(平行片部)의 각 단부(端部) 테두리를 돌출시킨 형상으로 플랜지부를 일체로 구비하고 있는 것이다.

제4항의 발명의 특징은, 청구항3의 구성에 추가하여 상기 U자 모양을 구성하는 양 평행편부의 일방(一方)의 단부(端部)로부터 타방(他方)의 평행편부측을 향하여 접어 구부린 스프링 수용부(spring 受容部)를 구비하고, 상기 스프링 수용부에 상기 코일스프링의 선단을 접촉시킨 것이다.

본 발명에 있어서는, 몰드 성형된 절연성 하우징에 포고핀 장착용의 실린더 구멍을 구비하고, 상기 실린더 구멍 내에 수용된 코일스프링에 의하여 돌출방향으로 가압한 상태에서 포고핀을, 그 후단의 플랜지부가 하우징 전면의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부 내측에 접촉하여 빠지지 않게 된 상태로 상기 실린더 구멍 내에 조립하도록 하여, 하우징에 실린더 기능을 갖게 함으로써 종래와 같이 금속제의 실린더를 사용하고, 이것을 하우징에 조립하는 구조의 것에 비하여 더 소형화가 용이하게 된다.

이와 동시에 금속재료의 사용량이 감소됨으로써 원재료 비용의 절감이 가능하게 된다. 또한 이러한 구조로 함으로써 다극화(多極化)가 용이하게 될 뿐만 아니라, 하우징의 형상을 변경함으로써 다양한 형상의 압접형 커넥터를 신축적으로 실현할 수 있다.

또한 상기 하우징에 상기 실린더 구멍 내로 돌출되어 상기 포고핀에 항상 압접되는 접촉스프링편과 기판접속단자를 일체로 구비하는 콘택트를 고정시켜서 포고핀과 기판접속단자를 도통시키도록 함으로써 항상 안정적인 도통상태가 간단한 구조로 달성될 수 있다.

또한 본 발명은, 금속제의 막대 모양을 한 포고핀 본체부의 후단 외주에 플랜지부를 돌출하도록 일체로 상기 포고핀을 형성함으로써 종래에 필요하였던 포고핀 후단부의 바이어스 커트가 불필요하기 때문에, 종래에 사용하고 있던 생산설비에 의하여 양산되고 있는 포고핀을 사용할 수 있게 되어 설비투자를 삭감할 수 있다.

또한 본 발명은, 띠 모양의 금속판재를 U자 모양으로 접어 구부려서 포고핀 본체부를 구성하고, 상기 U자 모양을 구성하는 평행편부의 각 단부 테두리를 돌출시킨 형상으로 플랜지부를 일체로 구비하고 있는 구조로 함으로써 판재를 재료로 하는 상기 포고핀을 프레스 가공에 의하여 제조할 수 있기 때문에 제조비용을 삭감할 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 U자 모양을 구성하는 양 평행편부의 일방의 단부로부터 타방의 평행편부측을 향하여 접어 구부린 스프링 수용부를 구비하고, 상기 스프링 수용부에 상기 코일스프링의 선단을 접촉시킨 구조로 함으로써 스프링의 길이를 짧게 할 수 있다.

도1은 본 발명에 관한 포고핀식 압접형 커넥터에 있어서 제1실시예의 외관을 나타내는 전면측 사시도이다.
도2는 제1실시예의 후면측 사시도이다.
도3은 제1실시예의 종단면도이다.
도4는 제1실시예의 포고핀, 코일스프링 및 콘택트 부분을 나타내는 분해 사시도이다.
도5는 상기 제1실시예에서 사용하고 있는 콘택트를 나타내는 것으로서, (a)는 측면도, (b)는 배면도, (c)는 저면도이다.
도6은 본 발명에 관한 포고핀식 압접형 커넥터의 제2실시예의 외관을 나타내는 전면측 사시도이다.
도7은 제2실시예의 후면측 사시도이다.
도8은 제2실시예의 종단면도이다.
도9는 제2실시예의 포고핀, 코일스프링 및 콘택트 부분을 나타내는 분해 사시도이다.
도10은 상기 제2실시예에서 사용하고 있는 포고핀을 나타내는 것으로서, (a)는 측면도, (b)는 배면도, (c)는 저면도이다.
도11은 종래의 포고핀의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도12는 종래의 포고핀의 다른 예를 나타내는 종단면도이다.

다음에 본 발명의 실시예를 도면에 나타나 있는 실시예에 의거하여 설명한다.

도1∼도7은 본 발명에 관한 포고핀식 압접형 커넥터의 제1실시예로서, 복수의 포고핀을 탄성적으로 돌출시킨 배터리 커넥터(battery connector)에 사용한 예를 나타내고 있다. 이 포고핀식 압접형 커넥터(pogo pin式壓接型 connector)는, 하우징(housing)(10), 포고핀(pogo pin)(11), 코일스프링(coil spring)(12) 및 콘택트(contact)(13)로 구성되어 있다. 하우징(10)에는 한 쌍의 포고핀(11, 11)이 출입하도록 조립되어 있다.

하우징(10)은 절연성 합성수지재(絶緣性合成樹脂材)에 의하여 몰드 성형(mold 成形)되어 있고, 전후면을 관통하여 개구(開口)된 실린더 구멍(cylinder hole)(20)이 형성되어 있다. 이 실린더 구멍(20)은 하우징 전단면(前端面)의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부(20a)는 원형이지만, 상기 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부(20a)보다 콘택트측의 하우징 후단면측(後端面側)의 실린더 구멍 본체부(20b)가, 후술하는 포고핀 후단의 플랜지부(flange部)(1lb)가 회전할 수 없도록 결합하는 형상의 이형형상(異形形狀)으로 형성되어 있다.

포고핀(11)은, 도4에 나타나 있는 바와 같이 원기둥 모양의 핀 본체부(pin 本體部)(11a)와, 그 후단의 외주에 돌출하도록 형성된 플랜지부(1lb)로 구성되어 있고, 핀 본체부(11a)의 선단이 반구(半球) 모양의 가압접촉면(加壓接觸面)(11c)으로 되어 있다. 플랜지부(1lb)는 핀 본체부(11a)에 있어서 후단부의 양 측면으로만 돌출되어 있고, 그 형상은 상하면이 핀 본체부(11a)의 외주면과 동일한 높이가 되는 수평면으로 절단된 형상으로 되어 있다.

핀 본체부(11a)는, 실린더 구멍(20)에 있어서 하우징 전면측의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부(cylinder hole housing 前面側開口部)(20a)에 축 방향으로 슬라이드(slide) 하도록 결합되어 있고, 플랜지부(1lb)가 실린더 구멍 본체부(cylinder hole 本體部)(20b) 내에 결합되어 축 방향으로 이동할 수 있지만 선회(旋回)할 수 없도록 결합되어 있다. 그리고 플랜지부(1lb)가 하우징의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부 내측에 접촉되어 빠지지 않게 된 상태로 조립되어 있다.

포고핀(11)의 후단은, 실린더 구멍(20) 내에 삽입된 코일스프링(12)에 의하여 선단측이 돌출하는 방향으로 가압(加壓)되고 있다. 이 코일스프링(12)은 콘택트(13)에 의하여 빠지지 않도록 되어 있다.

하우징(10)의 후단면에는 콘택트(13)가 고정되어 있다. 이 콘택트(13)는, 도5에 나타나 있는 바와 같이 십자(十字) 모양을 이루는 판자 모양의 본체부(本體部)(13a)를 구비하고, 이 본체부(13a)의 중앙부분이 실린더 구멍(20)의 후단 개구에 접촉되어 코일스프링(12)을 빠지지 않도록 하고 있다.

이 본체부(13a)의 양 측부에 하우징의 전면측으로 접어 구부려서 형성된 측부압입편(側部壓入片)(13b, 13b)이 일체로 구비되어 있다. 또한 하부에는 하우징의 저면 외측을 따라 전면측으로 접어 구부려서 형성된 기판접속단자(基板接續端子)(13c)가 일체로 구비되어 있다. 또한 본체부(13a)의 상측에는, 각 측부압입편(13b)보다 폭이 넓은 상부압입편(上部壓入片)(13d)이 하우징의 전면측을 향하여 일체로 형성되어 있다.

이 상부압입편(13d)에는 양쪽 테두리에 압입용의 돌출부(21, 21)가 일체로 형성되어 있음과 아울러, 상기 상부압입편(13d)의 선단에 접촉스프링편(接觸 spring片)(22)이 그 연장방향을 향하여 일체로 형성되어 있다. 이 접촉스프링편(22)은 그 선단측이 본체부의 중앙측 즉 하방을 향하여 경사지도록 되어 있고, 선단부의 하면에 원호 모양의 접촉부(接觸部)(23)가 형성되어 있다.

하우징(10)의 배면에는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 실린더 구멍 하우징 후면측 개구부의 좌우에 측부압입편 압입구멍(24, 24)이 형성되어 있고, 이것에 좌우의 측부압입편(13b, 13b)이 압입되어 있다. 실린더 구멍 하우징 후면측 개구부의 상측에는 상부압입편 압입구멍(25)이 형성되어 있고, 이들 압입구멍(24, 25) 내에 각 압입편(13b, 13d)을 압입함으로써 콘택트(13)를 하우징(10)에 고정하고 있다.

또한 하우징(10)의 후단측 하면에는 기판접속단자(13c)의 두께에 상당하는 깊이의 오목홈(26)이 형성되어 있고, 이 오목홈(26) 내에 기판접속단자(13c)를 삽입함으로써 하우징의 저면과 동일한 높이로 장착되어 있다.

상부압입편 압입구멍(25)에는, 그 중앙부의 하측에 접촉스프링편 삽입구멍(27)이 하우징의 전면측을 향하여 형성되어 있다. 이 구멍(27)은 접촉스프링편(22)이 삽입되는 것이고, 그 안에는 실린더 구멍(20)과 통하는 윈도우 구멍(28)이 형성되어 있고, 상기 윈도우 구멍(28)으로부터 하우징의 후면측은 실린더 구멍(20)과 구멍(27)을 구획(區劃)하는 분리벽(分離壁)(29)이 형성되어 있다. 여기에서 이 분리벽은 반드시 필요한 것은 아니다.

그리고 접촉스프링편(22)은 윈도우 구멍(28)을 통하여 실린더 구멍(20) 내측으로 돌출되고, 그 선단의 접촉부(23)가 포고핀(11)의 상면에 항상 압접(壓接)되어 있어, 포고핀(11)이 배터리 등의 접촉단자에 접촉하여 압입되었을 때에 접촉스프링편(22) 선단의 접촉부(23)가 압접된 상태에서 슬라이딩 하게 됨으로써, 항상 접촉상태가 일정한 스프링 압력에 의하여 유지되어 외적 쇼크가 증가하였을 경우의 순간적인 절단이 방지된다.

상기한 제1실시예에서는, 금속 막대 형상의 재료를 선반, 밀링커터(milling cutter) 가공에 의하여 포고핀(11)을 형성하였을 경우를 나타내고 있지만, 그 이외에 도6∼도10에 나타나 있는 제2실시예와 같이 포고핀을 금속판재의 펀칭, 절곡가공에 의하여 형성하여도 좋다. 여기에서 상기의 실시예와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 이것과 중복되는 부분에 대한 설명을 생략한다.

이 실시예에 있어서의 포고핀(31)은, 도10에 나타나 있는 바와 같이 띠 모양의 판자 모양 재료를 U자 모양으로 만곡(彎曲)시켜서 포고핀 본체부(31a)가 형성되고, 이 U자 모양에 있어서 꺾여진 반원형 부분이 가압접촉면(31c)으로 되어 있다. 또한 U자 모양의 평행편부(平行片部)(31e, 31f)에 있어서 각 단부(端部)의 양쪽 테두리에 평행 판자 모양의 플랜지(3lb, 3lb)가 돌출된 형상으로 형성되어 있다. 또한 일방(一方)의 평행편부(31e)의 선단에, 타방(他方)의 평행편부(31f)측을 향하여 직각으로 접어 구부린 스프링 수용부(spring 受容部)(31g)가 구비되어 있다.

한편 하우징에 있어서 전단면의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부(40a)는 상기 U자 모양의 포고핀 본체부(31a)가 결합하는 크기의 단면 형상으로 형성되어 있고, 이에 따라 하우징에 있어서 후면측의 실린더 구멍 본체부(40b)는 평행 판자 모양의 플랜지부(3lb, 3lb)가 서로 결합하여 축 방향으로 이동할 수 있는 단면 형상으로 되어 있다.

콘택트는, 상기한 실시예와 동일하기 때문에 그에 대한 설명을 생략한다.

상기한 양 실시예에서는 콘택트의 상부압입편에 포고핀과 접촉시키기 위한 접촉스프링편을 일체로 형성하고 있지만, 좌우의 측부압입편의 연장방향으로 일체로 성형하여도 좋고, 또한 이들과는 독립하여 콘택트와 일체로 형성하여도 좋다.

또한 접촉스프링편을 하우징의 상측 즉 포고핀의 상측에 접촉시키는 형상으로 되어 있지만, 포고핀의 방향을 90도 선회시킨 방향으로 하여 그 측면에 접촉시키는 구조이어도 좋다.

10 : 하우징
11 : 포고핀
1lb : 플랜지부
11a : 핀 본체부
11c : 가압접촉면
12 : 코일스프링
13 : 콘택트
13a : 본체부
13b : 측부압입편
13c : 기판접속단자
13d : 상부압입편
20 : 실린더 구멍
20a : 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부
20b : 실린더 구멍 본체부
21 :돌출부
22 :접촉스프링편
23 : 접촉부
24 : 측부압입편 압입구멍
25 :상부압입편 압입구멍
26 : 오목홈
27 : 접촉스프링편 삽입구멍
28 : 윈도우 구멍
29 :분리벽
a : 접촉단자
31 : 포고핀
31a : 포고핀 본체부
3lb : 플랜지부
31c : 가압접촉면
31e,31f : U자 모양의 평행편부
31g : 스프링 수용부
40 : 실린더 구멍
40a : 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부
40b : 실린더 구멍 본체부

Claims

몰드 성형(mold 成形)된 절연성 하우징(絶緣性 housing)에 포고핀(pogo pin) 장착용의 실린더 구멍을 구비하고, 상기 실린더 구멍 내에 수용된 코일스프링(coil spring)에 의하여 돌출방향으로 가압한 상태에서 포고핀을, 그 후단의 플랜지부(flange部)가 하우징(housing) 전면의 실린더 구멍 하우징 전면측 개구부 내측에 접촉하여 빠지지 않게 된 상태로 상기 실린더 구멍 내에 조립함과 아울러, 상기 실린더 구멍 내로 돌출되어 상기 포고핀에 항상 압접(壓接)되는 접촉스프링편(接觸 spring片)과 기판접속단자(基板接續端子)를 일체로 구비하는 콘택트를 상기 하우징에 고정시키는 것을 특징으로 하여 이루어지는 포고핀식 압접형 커넥터(pogo pin式壓接型 connector).
제1항에 있어서,
상기 포고핀은, 금속성의 막대 모양을 한 포고핀 본체부(pogo pin 本體部)의 후단 외주에 플랜지부(flange部)를 일체로 돌출하도록 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 포고핀식 압접형 커넥터.
제1항에 있어서,
상기 포고핀은, 띠 모양의 금속판재를 U자 모양으로 접어 구부려서 포고핀 본체부를 구성하고, 상기 U자 모양을 구성하는 평행편부(平行片部)의 각 단부(端部) 테두리를 돌출시킨 형상으로 플랜지부를 일체로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 포고핀식 압접형 커넥터.
제3항에 있어서,
상기 U자 모양을 구성하는 양 평행편부의 일방(一方)의 단부(端部)로부터 타방(他方)의 평행편부측을 향하여 접어 구부린 스프링 수용부(spring 受容部)를 구비하고, 상기 스프링 수용부에 상기 코일스프링의 선단을 접촉시킨 것을 특징으로 하는 포고핀식 압접형 커넥터.