KR20130130861A - 회로 기판을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 플러그 결합체 - Google Patents
회로 기판을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 플러그 결합체 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 회로 기판(3) 상에 접촉 면(2)을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 플러그 결합체와 관련이 있으며, 상기 플러그 결합체는 상기 회로 기판(3)에 할당된 플러그 리셉터클(5)(plug receptacle), 상기 플러그 리셉터클(5) 내부에 삽입될 수 있는 플러그(6), 그리고 압축 스프링 장치(11)를 포함하며, 이 경우 상기 플러그 리셉터클 내부로는 상기 회로 기판(3)이 돌출하며, 상기 플러그는 상기 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 콘택 소자(9)를 갖춘 콘택 캐리어(8)를 구비하며, 상기 압축 스프링 장치는 상기 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 향하여 상기 콘택 캐리어(8)의 콘택 소자(9)를 압착할 목적으로 이용되고, 상기 플러그 리셉터클(5) 내부에 제공되어 있다.
Description
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른, 회로 기판상에 접촉 면을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 플러그 결합체로부터 출발한다.
제어 장치들은 대부분 회로 기판 및 하우징으로 이루어지며, 이 경우 상기 회로 기판상에는 전자 컴포넌트들이 배치되어 있다. 엔진 제어 장치들에서는 케이블 하니스 플러그(cable harness plug)와 회로 기판 사이에 전기적인 접속을 만들기 위하여 상기 회로 기판상에 통상적으로 메일 멀티포인트 커넥터(male multipoint connector)가 장착된다. 따라서, 상기 메일 멀티포인트 커넥터는 제어 장치를 장착할 때에는 추가의 부품이 된다. 상기 메일 멀티포인트 커넥터가 없고, 케이블 하니스의 개별 극(pole)들이 회로 기판상에 직접 콘택팅 되는 소위 전기식 다이렉트 콘택팅도 공지되어 있다. 이와 같은 콘택팅을 위하여 회로 기판상에는 전기 접촉 면("Lands")이 제공되었으며, 상기 전기 접촉 면들은 케이블 하니스 플러그 안에 삽입된 콘택 소자들에 의해서 콘택팅 된다.
회로 기판상에 있는 콘택들의 한 면이 콘택팅 되는 경우에, 지금까지 공지된 직결식 플러그 결합체들은 일반적으로 상기 플러그 결합체를 위한 압착력 지지부를 필요로 한다. 상기 압착력 지지부는 플러그의 전기 콘택 소자에 의해서 가해지는 콘택 수직력의 총합을 저지한다. 이를 위해서 근래에 구현된 해결책들은 케이블 하니스 플러그의 구성 부품인 스프링 소자들을 제시하고 있다. 하지만, 스프링 소자의 경우에는 다음과 같은 단점들이 나타난다:
- 케이블 하니스 플러그를 위한 기능적인 구성 부품인 "압착력 지지부"가 상기 케이블 하니스 플러그의 크기를 줄이는 데에 불리하게 작용을 한다.
- 기존의 해결책들은 케이블 하니스 플러그의 구조에 실제로 간단히 최적화될 수 없는 파워 도입을 보여준다. 케이블 하니스 플러그가 통상적으로는 플라스틱으로 이루어지고, 그로 인해 온도 및 부하에 따라 영구적인 유동 특성에 노출되기 때문에, 이와 같은 상황은 무시할 수 없는 양상이다.
- 기존의 해결책들에 따른 구성에서는, 케이블 하니스 플러그가 콘택팅 되지 않은 경우에도 이미 초기 응력을 받은 압축 스프링을 필요로 하는 스프링 소자가 제공되었다. 이와 같은 구성은 스프링 치수 설계에 불리하게 작용을 한다.
- 기존의 해결책들에 따른 설계 방식에서는, 하중이 가해지는 경우에 (다시 말해 케이블 하니스 플러그가 삽입된 경우에) 필수적으로 발생하는 확장에 대항할 수 있는 스프링 확장을 필요로 한다. 이와 같은 설계 방식은 압축 스프링 및 플러그 파워의 치수 설계에 불리하게 작용을 한다.
- 기존의 해결책들에 따른 설계 방식에서는, 압축 스프링을 이용해서 압착력을 제공할 때에 원래의 압착력을 저지하는 저항력 혹은 토크가 발생한다.
본 발명의 과제는, 플러그 측 압축 스프링이 생략될 수 있도록 그리고 플러그의 소형화가 더욱 증진될 수 있도록 종래 방식의 플러그 결합체를 개선하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따른 청구항 1의 특징들을 갖는 플러그 결합체에 의해서 해결된다.
본 발명에 따르면, 케이블 하니스 플러그를 위한 기능적인 구성 부품인 "압착력 지지부"는 공지된 해결책에서와 같이 케이블 하니스 플러그 내부에 제공되지 않고, 오히려 플러그 칼라(plug collar) 또는 플러그 트로프(plug trough)에 의해서 형성될 수 있는 플러그 리셉터클(인터페이스)의 구성 부품이다.
지금까지 플러그에 제공된 "압착력 지지부"가 본 발명에 따라 생략되면, 특히 다음과 같은 장점들이 나타난다:
- 플러그의 소형화가 증진될 수 있다.
- 플러그 구조물에 도입되는 파워가 최적화될 수 있다.
- 회로 기판 측의 혹은 인터페이스 측의 플러그 리셉터클 내부에 배치된 압축 스프링에 반드시 초기 응력을 가할 필요가 없다.
- 압축 스프링의 스프링 범위가 압착 과정을 위해서 반드시 필요한 최저치에 맞추어 최적화될 수 있다.
- 이상적인 경우에 압착력은 콘택팅 부분 바로 위에 있는 영역에서 플러그에 직접 선 하중(line load)으로서 제공될 수 있다.
플러그 리셉터클 내부에 위치 설정된 스프링 소자에 의한 파워 형성은 플러그 삽입 과정의 맨 마지막에 비로소 이루어진다. 따라서, 플러그 삽입 과정은 한 가지 추가의 방식을 통해 거의 파워가 없는 상태에서 이루어질 수 있다. 이와 같은 상황은 기본적으로 회로 기판에 의한 콘택 소자의 손상 위험 및 상기 콘택 소자의 접촉 면의 손상 위험을 줄여주고, 플러그 삽입 과정 중에 플러그 결합체의 형성을 용이하게 하는데, 그 이유는 아직까지 압착력의 작용을 받지 않는 영역에서 상기와 같은 플러그 삽입 과정이 이루어지기 때문이다.
본 발명에 따른 대상의 추가의 장점들 그리고 바람직한 실시 예들은 상세한 설명 부분, 도면 및 청구범위로부터 끌어낼 수 있다.
본 발명은 도면에 예로 재현된 다수의 실시 예들을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 플러그 결합체를 아직까지 플러그 삽입되지 않은 상태(도 1a)에서 그리고 플러그 삽입된 상태(1b)에서 각각 도시한 사시도들이며,
도 2 및 도 3은 도 1b에 도시되어 있는 본 발명에 따른 플러그 결합체를 전체 플러그 폭에 걸쳐 연장되는 하나의 압축 스프링을 구비한 상태(도 2)에서 그리고 전체 플러그 폭을 따라 배치된 다수의 압축 스프링을 구비한 상태(도 3)에서 도시한 평면도들이다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 플러그 결합체를 아직까지 플러그 삽입되지 않은 상태(도 1a)에서 그리고 플러그 삽입된 상태(1b)에서 각각 도시한 사시도들이며,
도 2 및 도 3은 도 1b에 도시되어 있는 본 발명에 따른 플러그 결합체를 전체 플러그 폭에 걸쳐 연장되는 하나의 압축 스프링을 구비한 상태(도 2)에서 그리고 전체 플러그 폭을 따라 배치된 다수의 압축 스프링을 구비한 상태(도 3)에서 도시한 평면도들이다.
도 1a 및 도 1b에 도시되어 있는 플러그 결합체(1)는 "제어 장치"로도 표기되는 회로 기판(3) 상에 접촉 면("Lands")(2)을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위해서 이용되며, 이 경우 상기 접촉 면(2)은 회로 기판(3)의 한 면 또는 양면에 제공될 수 있다.
상기 회로 기판(3)에는 플러그 방향(4)으로 개방된 플러그 칼라의 또는 플러그 트로프의 플러그 리셉터클(5)이 제공되어 있으며, 상기 플러그 리셉터클 내부로는 회로 기판(3)이 접촉 면(2)의 영역에서 플러그 방향(4)과 반대로 돌출한다. 상기 플러그 리셉터클(5) 내부에는 플러그(예컨대 케이블 하니스 플러그)(6)가 플러그 방향(4)으로 플러그 삽입되며, 상기 플러그는 (7)에서 서로 관절 형태로 결합 된 두 개의 콘택 캐리어 절반(8)을 구비한다. 도 1b에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 회로 기판(3)은 상기 두 개의 콘택 캐리어 절반(8) 사이에 삽입되며, 이때 상기 두 개의 콘택 캐리어 절반은 탄성 콘택 소자(9)에 의해서 상기 회로 기판(3)의 접촉 면(2)에 전기적으로 콘택팅 된다. 콘택 소자(9)까지 뻗는 상기 케이블 하니스 플러그(6)의 전기 라인들은 도면 부호 (10)으로 표기되어 있다.
상기 플러그 리셉터클(5) 내부에는 압축 스프링(12)의 형태로 형성된 압축 스프링 장치(11)가 제공되어 있으며, 상기 압축 스프링들은 플러그 리셉터클(5) 내부에서 회로 기판(3)의 기판 양면에 배치되어 있고, 상기 두 개 콘택 캐리어 절반(8)의 플러그 레일 내부에 결합 된다. 상기 압축 스프링(12)에 의해서는 상기 플러그 삽입된 케이블 하니스 플러그(6)의 두 개의 콘택 캐리어 절반(8)이 서로를 향하는 방향으로 인장 됨으로써, 상기 콘택 캐리어 절반의 콘택 소자(9)들은 상응하는 압착력으로 상기 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 향해 압착된다. 더 상세하게 말하자면, 압착력의 형성은 상기 플러그 리셉터클(5)을 형성하는 플러그 칼라(대향 지지부)를 통해서 그리고 상기 콘택 캐리어 절반(8)에 및 상기 콘택 캐리어 절반의 콘택 소자(9)에 압착력을 가하는 압축 스프링(12)을 통해서 이루어진다. 압착력이 콘택 소자(9) 바로 위에 있는 영역에서 콘택 캐리어 절반(8)에 직접 선 하중으로서 제공될 수 있도록 하기 위하여, 상기 압축 스프링(12)은 바람직하게 상기 플러그 삽입된 케이블 하니스 플러그(6)의 콘택 소자(9) 높이로 배치되어 있다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 선 형태의 파워 도입을 위해서 플러그 리셉터클(5)의 거의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 단 하나의 압축 스프링(12)이 제공될 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 대안적으로는 선 형태의 파워 도입을 위해서 플러그 리셉터클(5)의 폭을 따라 서로 인접하여 나란히 배치된 다수의 압축 스프링(12)이 제공될 수도 있다.
플러그 결합체(1)의 신뢰성을 높이기 위하여, 플러그 리셉터클(5) 내부에는 상기 플러그 리셉터클(5) 내부로 돌출하는 회로 기판(3)의 두 개 측면 에지에 측면으로 인접하는 인장 코일 스프링(13)(tension spring)이 각각 제공되어 있으며, 상기 인장 코일 스프링들은 상기 플러그 삽입된 케이블 하니스 플러그(6)를 상기 플러그 리셉터클(5) 내부에서 상기 압축 스프링(12)에 의해 가해지는 압착력에 대하여 직각으로 팽팽하게 조여준다.
Claims (9)
- 회로 기판(3) 상에 접촉 면(2)을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 플러그 결합체로서,
회로 기판(3)에 할당된 플러그 리셉터클(5)(plug receptacle), 플러그 리셉터클(5) 내부에 삽입될 수 있는 플러그(6), 그리고 압축 스프링 장치(11)를 포함하며,
플러그 리셉터클(5) 내부로는 상기 회로 기판(3)이 돌출하며,
플러그(6)는 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 전기적으로 직접 콘택팅 하기 위한 콘택 소자(9)를 갖춘 콘택 캐리어(8)를 구비하며,
압축 스프링 장치는 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 향하여 콘택 캐리어(8)의 콘택 소자(9)를 압착할 목적으로 이용되는, 플러그 결합체에 있어서,
압축 스프링 장치(11)가 플러그 리셉터클(5) 내부에 제공되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항에 있어서,
압축 스프링 장치(11)가 플러그 리셉터클(5) 내부로 돌출하는 회로 기판(3)의 기판 양면에 제공되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
압축 스프링 장치(11)가 플러그 리셉터클(5)의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
압축 스프링 장치(11)가 플러그 삽입된 플러그(6)의 콘택 소자(9) 높이로 배치되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
압축 스프링 장치(11)가 콘택 캐리어(8)의 플러그 레일 내부에 결합 되는 하나 또는 다수의 압축 스프링(12)에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 5 항에 있어서,
하나의 압축 스프링(12)이 플러그 리셉터클(5)의 전체 폭에 걸쳐서 연장되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 5 항에 있어서,
플러그 리셉터클(5)의 폭을 따라서 다수의 압축 스프링(12)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
콘택 캐리어(8)는 서로 관절 형태로 결합 된 두 개의 콘택 캐리어 절반을 구비하고, 두 개의 콘택 캐리어 절반 사이에 회로 기판(3)이 플러그 삽입되며, 그리고 압축 스프링 장치(11)가 플러그 삽입된 콘택 캐리어(8)의 양면에 제공되고, 두 개 콘택 캐리어 절반의 콘택 소자(9)가 회로 기판(3)의 접촉 면(2)을 향하여 압착되는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
플러그 리셉터클(5) 내부에는 플러그 리셉터클(5) 내부로 돌출하는 회로 기판(3)의 두 개 측면 에지에 측면으로 인접하는 인장 코일 스프링(13)이 각각 제공되며, 인장 코일 스프링은 플러그의 플러그 레일 내부에 결합 되고, 플러그 삽입된 플러그(6)를 플러그 리셉터클(5) 내부에서 압축 스프링 장치(11)에 의해 가해지는 압착력에 대하여 직각으로 팽팽하게 조여주는 것을 특징으로 하는, 플러그 결합체.
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