KR20110095255A - 전기 커넥터 - Google Patents

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KR20110095255A
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요헤이 하라다
히로아키 기쿠치
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타이코 일렉트로닉스 저팬 지.케이.
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Abstract

본 발명은 플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터에 관한 것으로 단일 부재로 이루어지는 하우징에 고정된 콘택트를 좌우 방향 및 전후 방향으로 플로팅 가능하고, 더욱이 플로팅 시키기 위해 필요한 힘을 경감한 전기 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 하며, 단일 부재로 이루어지는 하우징과, 하우징에 고정된 콘택트를 구비하여 콘택트가 회로 기판에 접속되는 납땜 접속부와, 납땜 접속부로부터 상방으로 뻗어 하우징측에 되돌아와 하방으로 뻗는 탄성부와, 일단이 탄성부의 하방으로 뻗은 선단에 접속됨과 동시에 수평 방향으로 뻗어 하우징의 저면 근방에 고정된 고정부와, 고정부의 일단에 대향하는 타단으로부터 상방으로 뻗는 접점부를 갖는다.

Description

전기 커넥터{ELECTRICAL CONNECTOR}
본 발명은 플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터에 관한 것이다.
종래부터 회로 기판에 고정된 전기 커넥터의 하우징과 상대 커넥터의 하우징이나 전자기기의 케이스 등과 같은 피감합 부재와의 감합에 있어서는 전기 커넥터의 하우징과 피감합 부재와의 사이에 조금이라도 위치 어긋남이나 오차가 있으면 감합하기 어려워진다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제에 대처하기 위해 위치 어긋남을 흡수하는 플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터가 개발되어 실용화되고 있다. 플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터를 이용함으로써, 전기 커넥터의 하우징과 피감합 부재와의 사이에 다소의 위치 어긋남이나 오차(단 플로팅 기구에 있어서의 허용 가동 범위 내의 위치 어긋남이나 오차)가 있어도 그 위치 어긋남이나 오차가 플로팅 기구에 의해 흡수되어 전기 커넥터의 하우징과 피감합 부재를 용이하게 감합할 수 있다.
플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터로서 예를 들면 2개의 하우징 각각에 고정된 2개의 고정부와, 그들 2개의 고정부간에 형성된 탄성부를 갖는 콘택트를 구비한 배터리 커넥터가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조. ).
또한 플로팅 기구를 갖는 전기 커넥터로서 단일 수지제 부재로 이루어지는 하우징에 다수의 콘택트가 배열되어 장착되고, 하우징의 양단 측에 기판의 표면에 고정하는 커넥터 취부구가 장착되어 구성되는 커넥터에 있어서, 커넥터 취부구가 콘택트의 배열 방향으로 횡 진동이 가능하도록 굴곡된 굴곡부를 구비한 커넥터가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조. ).
또한 납땜 각부 및 콘택트간에 고정부를 설치한 암단자를 구비한 커넥터가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 3 참조. ).
유럽 특허 출원 공개 제 1274152호 명세서 특개평 6－231840호 공보 특개평 3－119981호 공보
특허 문헌 1에 제안된 배터리 커넥터에 의하면, 2개의 고정부간에 형성된 탄성부가 휨으로써, 상하 방향으로 플로팅이 가능하다. 그러나 좌우 방향이나 전후방향으로는 플로팅 할 수 없다. 또한 이 배터리 커넥터는 2개의 하우징을 이용하여 플로팅 기구를 실현하고 있기 때문에 소형화가 곤란하다. 또한 2개의 고정부간에 형성된 탄성부는 구조상 용수철길이를 충분히 확보하는 것이 곤란하고, 이 배터리 커넥터를 플로팅 시키기 위해 큰 힘을 필요로 한다.
또한 특허 문헌 2에 제안된 커넥터는 단일 부재로 이루어지는 하우징을 이용하여 플로팅 기구를 실현하고 있기 때문에 2개의 하우징을 이용하여 플로팅 기구를 실현하는 것보다 소형화가 가능하다. 또한 이 커넥터는 콘택트의 배열 방향에 따라 플로팅이 용이하다. 그러나 이 커넥터는 배열 방향으로 직교하는 방향으로는 플로팅이 곤란하다.
또한 특허 문헌 3에 제안된 커넥터는 실질적으로 플로팅 기능을 갖지 않는다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 단일 부재로 이루어지는 하우징에 고정된 콘택트를 좌우 방향 및 전후 방향으로 플로팅 가능하고, 나아가 플로팅 시키기 위해 필요한 힘을 경감한 전기 커넥터를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 전기 커넥터는 단일 부재로 이루어지는 하우징과;
상기 하우징에 고정된 콘택트를 구비하고, 상기 콘택트가 회로 기판에 접속되는 납땜 접속부와;
상기 납땜 접속부에서 상방으로 뻗어 상기 하우징 측으로 되돌아와 하방으로 뻗는 탄성부와;
일단이 상기 탄성부의 하방으로 뻗은 선단에 접속됨과 동시에 수평 방향으로 뻗어 상기 하우징의 저면 근방에 고정된 고정부와;
상기 고정부의 상기 일단에 대향하는 타단에서 상방으로 뻗는 접점부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전기 커넥터는 콘택트의 탄성부가 상기 납땜 접속부에서 상방으로 뻗어 상기 하우징 측에 되돌아와 하방으로 뻗도록 구성되어 있기 때문에, 그 탄성부의 길이 즉“용수철길이”를 충분히 확보할 수 있다. 따라서 본 발명의 전기 커넥터에 의하면 단일 부재로 이루어지는 하우징에 고정된 콘택트를“용수철길이”가 충분히 확보된 탄성부의 휨이나 뒤틀림에 의해 좌우 방향 및 전후 방향으로 플로팅이 가능하고, 나아가 전기 커넥터를 플로팅 시키기 위해 필요한 힘(이하 이 힘을 플로팅력이라고 칭한다)을 경감할 수 있다.
또한 본 발명의 전기 커넥터에 의하면, 콘택트의 접점부가 하우징의 저면 근방에 고정된 고정부의 타단에서 상방으로 뻗도록 구성되어 있기 때문에, 접점부에 있어서의 용수철길이를 충분히 확보할 수 있어, 변위량이 큰 접점부로 하는 것이 가능하다.
여기서 본 발명의 전기 커넥터는 상기 탄성부가 수평 방향으로 만곡하는 만곡부를 갖는 것이 바람직하다.
이러한 바람직한 형태에 의하면 탄성부의 용수철길이가 한층 더 길어져 플로팅력을 더욱 경감할 수 있다.
또한 본 발명의 전기 커넥터는 일단이 회로 기판에 고정되어 상기 하우징의 변위를 규제하는 납땜 펙을 구비한 것도 바람직한 형태이다.
이러한 납땜 펙을 구비한 전기 커넥터에 의하면, 하우징의 변위를 소망 범위내에서의 변위로 규제할 수 있다. 또한 이러한 납땜 펙을 구비함으로써 전기 커넥터의 강도 향상을 꾀할 수 있다.
본 발명에 의하면 단일 부재로 이루어지는 하우징에 고정된 콘택트를 좌우 방향 및 전후 방향으로 플로팅이 가능하고, 나아가 플로팅시키기 위해 필요한 힘을 경감시킨 전기 커넥터가 제공된다.
[도 1]본 발명의 전기 커넥터의 일실시 형태인 배터리 커넥터를 전면 경사 상으로부터 본 외관 사시도이다.
[도 2]도 1에 나타내는 배터리 커넥터를 배면 경사 상으로부터 본 외관 사시도이다.
[도 3]도 1 도 2에 나타내는 배터리 커넥터의 정면도이다.
[도 4]도 1 도 2에 나타내는 배터리 커넥터의 배면도이다.
[도 5]도 1 도 2에 나타내는 배터리 커넥터의 평면도이다.
[도 6]도 1 도 2에 나타내는 배터리 커넥터의 것은 저면도이다.
[도 7]도 1 도 2에 나타내는 배터리 커넥터의 우측면도이다.
[도 8]도 3에 나타내는 8－8 단면도이다.
[도 9]도 1~도 8에 나타내는 배터리 커넥터를 배면 경사 상으로부터 본 때의 분해 사시도이다.
[도 10]회로 기판에 고정한 배터리 커넥터의 정면도이다.
[도 11]도 10에 나타내는 배터리 커넥터의 배면도이다.
[도 12]도 10에 나타내는 배터리 커넥터의 우측면측으로부터 부하를 걸은 상태의 정면도이다.
[도 13]도 11에 나타내는 배터리 커넥터의 우측면측으로부터 부하를 걸은 상태의 배면도이다.
[도 14]도 10에 나타내는 배터리 커넥터의 좌측면측으로부터 부하를 걸은 상태의 정면도이다.
[도 15]도 11에 나타내는 배터리 커넥터의 좌측면측으로부터 부하를 걸은 상태의 배면도이다.
[도 16]회로 기판에 고정한 배터리 커넥터의 우측면도이다.
[도 17]도 16에 나타내는 배터리 커넥터의 정면측으로부터 부하를 걸은 상태의 우측면도이다.
[도 18]도 16에 나타내는 배터리 커넥터의 배면측으로부터 부하를 걸은 상태의 우측면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
도 1~ 도 9에 나타내는 배터리 커넥터(1)는 배터리 팩(미도시)을 디지털카메라나 휴대전화 등의 전자기기(미도시)에 착탈 자재로 접속하기 위한 전기 커넥터이다. 이 배터리 커넥터(1)는 도 1~도 9에 나타내듯이 단일 수지제 부재로 이루어지는 하우징(10)과 하우징(10)에 고정된 3개의 콘택트(20)와 하우징(10)의 변위를 규제하는 두개의 납땜 펙(30)을 구비하고 있다. 콘택트(20) 및 납땜 펙(30)은 금속판으로부터 형태에 따른 띠모양의 금속편을 타발하고, 그 금속편을 휨가공하여 형성되어 있다. 또한 3개의 콘택트(20)각각은 납땜 접속부(21)와 탄성부(22)와 고정부(23)와 접점부(24)를 갖는다.
그리고 이 배터리 커넥터(1)의 전자기기(미도시)에 대한 편입은 전자기기에 수용되는 회로 기판(40)(도 10 참조)에 고정한 후에 하우징(10)을 전자기기의 케이스(미도시)와 감합함으로써 전자기기(미도시)에 고정한다. 또한 본 실시 형태에서는 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)의 외형 치수는 높이가 9.0mm, 좌우 방향의 폭이 13.8mm 전후 방향의 두께가 5.7mm(최박부 3.2mm)로 되어 있다.
콘택트(20)의 납땜 접속부(21)는 회로 기판(40)(도 10 참조)에 접속되는 부분이다. 또한 납땜 접속부(21)와 회로 기판(40)과의 납땜 접속 방법은 회로 기판에 형성된 구멍에 납땜 접속부(21)를 삽입하여 납땜 접속하는 방법이어도 좋고 혹은 회로 기판의 표면 상에 납땜 접속부(21)를 배치하여 납땜 접속하는 방법이어도 좋다.
콘택트(20)의 탄성부(22)는 납땜 접속부(21)로부터 상방으로 뻗어 하우징(10)측에 되돌아와 하방으로 뻗는 부분이다. 또한 이 탄성부(22)는 납땜 접속부(21)로부터 상방으로 뻗는 개소에 있어 수평 방향으로 만곡하는 제1 만곡부(2211)와 하우징(10)측에 되돌아오고나서 하방으로 뻗는 개소에 있어 수평 방향으로 만곡하는 제2 만곡부(2212)를 갖는다. 또한 본 실시 형태에서는 제1 및 제2의 만곡부 (2211, 2212)는 서로 역방향으로 외측방향으로 돌출하고 있다.
콘택트(20)의 고정부(23)는 후방의 일단(231)이 탄성부(22)의 하방으로 뻗은 선단(222)(도 8 참조)에 접속됨과 동시에, 수평 방향으로 뻗어 하우징(10)의 저면 근방에 고정된 부분이다. 즉, 이 고정부(23)는 하우징(10)에 대해 고정된 부분이다.
콘택트(20)의 접점부(24)는 고정부(23)의 후방의 일단(231)에 대향하는 전방의 타단(232)부터 만곡하면서 상방으로 뻗는 부분이다.
납땜 펙(30)은 일단(31)이 납땜에 의해 회로 기판(40)(도 10 참조)에 고정되어 일단(31)으로부터 상방으로 뻗고, 후방으로 대략 역U자형으로 되돌아와 하방으로 뻗어 재차 후방에 U자형으로 되돌아와 상방으로 뻗어 있다. 상방으로부터 한층 더 하방으로 뻗은 선단(32)이 하우징(10)의 측면 블록부(14)에 압입 고정되어 있다. 또한 이 납땜 펙(30)은 일단(31)으로부터 상방으로 뻗는 개소에 있어 하우징(10)의 정면 측에 되돌아와 이루어지는 손톱부(33)를 갖는다.
하우징(10)은 납땜 펙(30)의 손톱부(33)가 배치되는 부분에 하우징(10)이 고정된 회로 기판(40)(도 10 참조)에 대한 하우징(10)의 상방향의 변위를 규제함과 동시에 하우징(10)의 전도를 방지하는 스토퍼(11)를 갖는다. 또한 본 실시 형태에서는 스토퍼(11)와 손톱부(33)와의 사이의 간극(d1)(도 3 참조)는 0.1mm로 되어 있다.
또한 하우징(10)은 납땜 펙(30)의 대략 역U자형 부분이 위치하는 부분에 하우징(10)이 고정된 회로 기판(40)(도 10 참조)에 대한 하우징(10)의 전후 방향의 변위를 규제하는 돌기(12)를 갖는다. 또한 본 실시 형태에서는 돌기(12)와 납땜 펙(30)과의 사이의 간극(d2)(도 7 참조)는 0.35mm로 되어 있다.
또한 하우징(10)의 돌기(12)가 형성된 면(13)과 납땜 펙(30)과의 사이에는 간극 (d3)(도 3 참조)이 설치되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는 이 간극(d3)이 0.45 mm로 되어 있다.
이상 설명한 바와 같이 구성되는 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)는 콘택트(20)의 탄성부(22)가 납땜 접속부(21)로부터 상방으로 뻗어 하우징(10)측에 되돌아와 하방으로 뻗도록 구성되는 것과 동시에, 납땜 접속부(21)로부터 상방으로 뻗는 개소에 있어 수평 방향으로 만곡하는 제1 만곡부(2211)와 하우징(10)측에 되돌아오고나서 하방으로 뻗는 개소에 있어 수평 방향으로 만곡하는 제2 만곡부(2212)를 갖기 때문에, 그 탄성부(22)의 길이 즉 용수철길이를 충분히 확보할 수 있다. 따라서 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)에 의하면 플로팅력을 경감할 수 있다.
또한 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)에 의하면, 콘택트(20)의 접점부(24)가 하우징(10)의 저면 근방에 고정된 고정부(23)의 타단(232)부터 만곡하면서 상방으로 뻗도록 구성되어 있기 때문에, 접점부(24)에 있어서의 용수철길이를 충분히 확보할 수 있어 변위량이 큰 접점부로 하는 것이 가능하다.
다음으로 도 10~도 18을 참조하여 도 1~도 9에 나타내는 배터리 커넥터(1)의 플로팅에 대해 설명한다.
도 12, 도 13에 나타내는 상태는 도 10, 도 11에 나타내는 무부하 상태의 배터리 커넥터(1)의 우측면측으로부터 부하(본 실시 형태에서는 4.1N)를 걸은 상태이다.
이 때 도 12에 나타내듯이 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)은 하우징(10)의 좌측의 면(13)에 좌측의 납땜 펙(30)이 부딪침으로써, 좌방향으로의 변위가 규제되고 있다. 그리고 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 무부하 상태에 있어서의 면(13)과 납땜 펙(30)과의 사이의 간극(d3)은 0.45mm로 되어 있는 것으로부터 좌방향으로의 허용 가동 범위는 0.45mm이다. 또한 도 13에 나타내듯이 콘택트(20)의 접점부(24)는 변위하지 않고, 콘택트(20)의 탄성부(22) 특히 탄성부(22)의 하우징(10)측에 되돌아오고나서 하방으로 뻗는 개소가 크게 변위하고 있다.
도 14, 도 15에 나타내는 상태는 도 10, 도 11에 나타내는 무부하 상태의 배터리 커넥터(1)의 좌측면측으로부터 부하(본 실시 형태에서는 4.1N)를 걸은 상태이다.
이 때 도 14에 나타내듯이 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)은 하우징(10)의 우측의 면(13)에 우측의 납땜 펙(30)이 부딪침으로써, 우방향으로의 변위가 규제되고 있다. 그리고 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 무부하 상태에 있어서의 면(13)과 납땜 펙(30)과의 사이의 간극(d3)은 0.45mm로 되어 있는 것으로부터 우방향으로의 허용 가동 범위는 0.45mm이다. 또한 도 15에 나타내듯이 콘택트(20)의 접점부(24)는 변위하지 않고, 콘택트(20)의 탄성부(22) 특히 탄성부(22)의 하우징(10)측에 되돌아오고나서 하방으로 뻗는 개소가 크게 변위하고 있다.
도 17에 나타내는 상태는 도 16에 나타내는 무부하 상태의 배터리 커넥터(1)의 정면측으로부터 부하(본 실시 형태에서는 3.1N)를 걸은 상태이다. 이 때 도 17에 나타내듯이, 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)은 하우징(10)의 돌기(12)의 후측면에 납땜 펙(30)이 당접함으로써 후방향으로의 변위가 규제되고 있다. 또한 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 무부하 상태에 있어서의 돌기(12)와 납땜 펙(30)과의 사이의 간극(d2)은 0.35mm로 되어 있는 것으로부터 후방향으로의 허용 가동 범위는 0.35mm이다.
도 18에 나타내는 상태는 도 16에 나타내는 무부하 상태의 배터리 커넥터(1)의 배면측으로부터 부하(본 실시 형태에서는 3.1N)를 걸은 상태이다. 이 때 도 18에 나타내듯이, 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)은 하우징(10)의 돌기(12)의 전측면에 납땜 펙(30)이 당접함으로써 전방향으로의 변위가 규제되고 있다. 또한 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 무부하 상태에 있어서의 돌기(12)와 납땜 펙(30)과의 사이의 간극(d2)은 0.35mm로 되어 있는 것으로부터 전방향으로의 허용 가동 범위는 0.35mm이다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)에 의하면 단일 부재로 이루어지는 하우징(10)에 고정된 콘택트(20)를 용수철길이가 충분히 확보된 탄성부(22)의 휨이나 뒤틀림에 의해 좌우 방향 및 전후 방향으로 플로팅이 가능하다. 또한 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)에 의하면, 도 10~도 18을 참조하여 설명한 도 1~도 9에 나타내는 배터리 커넥터(1)의 플로팅 동작을 조합함으로써 회전시키는 플로팅도 가능(본 실시 형태에서 허용 가동 범위는±1°)하다.
따라서 본 실시 형태의 배터리 커넥터(1)를 이용함으로써 회로 기판(40)에 고정한 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)과 피감합 부재인 전자기기의 케이스(미도시)와의 사이에 다소의 위치 어긋남이나 오차가 있어도 그 위치 어긋남이나 오차가 배터리 커넥터(1)의 플로팅에 의해 흡수되어 배터리 커넥터(1)의 하우징(10)과 전자기기의 케이스(미도시)를 용이하게 감합할 수 있다.
또한 상술한 실시 형태에서는 본 발명의 전기 커넥터가 배터리 팩을 디지탈카메라나 휴대전화 등의 전자기기에 착탈 자재로 접속하기 위한 배터리 커넥터인 예에 대해 설명했으나 본 발명의 전기 커넥터는 이것에 한정되는 것은 아니고 하우징에 고정된 콘택트를 구비한 전기 커넥터이면 전기 커넥터의 종류는 관계없다.
또한 상술한 실시 형태에서 나타낸 배터리 커넥터(1)의 외형 치수의 수치나 플로팅 허용 가동 범위의 수치는 일례이며, 본 발명의 전기 커넥터는 이에 한정되는 것은 아니다.
1 배터리 커넥터
10 하우징
11 스토퍼
12 돌기
13 면
14 블록부
20 콘택트
21 납땜 접속부
22 탄성부
2211 제1 만곡부
2212 제2 만곡부
222 첨단
23 고정부
231 일단
232 타단
24 접점부
30 납땜 펙
31 일단
32 선단
33 손톱부
40 회로 기판

Claims (3)

  1. 단일 부재로 이루어지는 하우징과;
    상기 하우징에 고정된 콘택트를 구비하고, 상기 콘택트가 회로 기판에 접속되는 납땜 접속부와;
    상기 납땜 접속부에서 상방으로 뻗어 상기 하우징 측으로 되돌아와 하방으로 뻗는 탄성부와;
    일단이 상기 탄성부의 하방으로 뻗은 선단에 접속됨과 동시에 수평 방향으로 뻗어 상기 하우징의 저면 근방에 고정된 고정부와;
    상기 고정부의 상기 일단에 대향하는 타단에서 상방으로 뻗는 접점부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부가 수평 방향으로 만곡하는 만곡부를 갖는 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서,
    일단이 회로 기판에 고정되어 상기 하우징의 변위를 규제하는 납땜 펙을 구비한 것을 특징으로 하는 전기 커넥터.
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