KR20140009559A - 리셉터클 컨택트 - Google Patents

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타이코 일렉트로닉스 코포레이션
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Abstract

정합 컨택트(32)를 수용하기 위한 리셉터클 컨택트(10) 및 이를 위한 방법에 관한 것이다. 리셉터클 컨택트는 측벽들(38, 40)을 갖고, 각 측벽에는 개구부(50)가 제공된다. 탄성 컨택트 암(54)은 측벽들 사이에서 연장된다. 돌출부들은 탄성 컨택트 암으로부터 연장되며, 측벽들의 개구부들을 통해 연장된다. 약 영역(76)은 탄성 컨택트 암 상에 제공되고, 고정 단부(59)와 돌출부들(72) 사이에 위치한다. 정합 컨택트가 리셉터클 컨택트 내에 삽입되면 돌출부들이 개구부들(50)의 벽(36)과 체결하여, 적어도 하나의 컨택트 영역을 고정시키고 약 영역을 이동시켜 정합 컨택트와 체결할 수 있게 하고, 이에 따라 탄성 컨택트 암과 정합 컨택트 간에 다수의 컨택트 영역들을 제공한다.

Description

리셉터클 컨택트{RECEPTACLE CONTACT}
본 발명은 리셉터클 컨택트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 컨택트 영역과 접하는 리셉터클 컨택트에 관한 것이다.
현재, 전기 컨택트 또는 와이어 컨택트는 와이어를 종단하는 데 사용되고 있다. 와이어 컨택트는 와이어를 부착하여 영구적인 종단을 생성하는 강력한 기계적 수단 및 정합 컨택트에 정합하여 전기적 접속을 형성하는 수단을 필요로 한다. 예를 들어, 와이어 컨택트는 와이어를 종단하기 위한 크림프(crimp) 단부 및 정합 컨택트를 위한 수 또는 암 정합 단부를 가질 수 있다. 일부 컨택트들은, 스탬핑된 후 적절한 형상으로 접히거나 형성되는 금속 스트립 또는 전처리 도금(pre-plated) 금속 스트립으로부터 개발되었다. 이러한 컨택트들은 핀이나 블레이드형 정합 단부를 갖는 컨택트에 정합하기 위한 대략 박스 형상의 정합 단부를 갖는다. 박스 형상의 정합 단부를 갖는 컨택트들은, 커넥터의 캐비티에 끼워지기 위한 외측 크기와 형상 요건들 및 정합 컨택트의 핀 또는 블레이드 컨택트를 수용하여 유지하는 기계적 및 전기적 접속 수단을 제공하기 위한 내부 설계를 갖는다. 대략 박스 형상의 정합 단부를 갖는 현재의 컨택트에서는, 컨택트 또는 컴플라이언트 빔이 정합 핀 컨택트를 수용하고 유지하는 수단일 수 있다.
현재의 커넥터에는 여러 문제점이 있을 수 있다. 알려져 있는 커넥터들은 통상적으로 최대 2개의 영역에서 핀 또는 정합 컨택트와 접하여 정합한다. 이에 따라, 물리적 컨택트가 충분하지 못하여 전기적 접속의 신뢰성을 감소시키고 커넥터가 접속 손실이나 감소에 취약해질 수 있다. 또한, 진동 또는 다른 운동이나 이동으로 인해 접속 손실이 발생할 수 있다.
또한, 일부 알려져 있는 커넥터들은 높은 스프링력을 갖는 컨택트 빔을 구비하는 데, 이는, 컨택트 빔에 의해 인가되는 수직 항력을 제어하는 능력을 감소시키고, 커넥터의 정합력을 증가시키고, 공차 감도를 증가시킨다. 다른 커넥터 문제점들은 컨택트 빔이 정합 핀에 노출됨으로 인해 발생할 수 있고, 이에 따라 컨택트 빔이 외부 인자들에 의한 손상으로부터 보호받지 못한다.
해결책은 본 명세서에서 설명하는 바와 같은 리셉터클 컨택트를 제공하는 것이다. 이 리셉터클 컨택트는, 측벽들을 갖는 컨택트 부분을 구비하며, 측벽들의 각각은 해당 측벽에 제공된 개구부를 갖는다. 탄성 컨택트 암(arm)은 측벽들 사이에서 연장된다. 탄성 컨택트 암은 고정 단부, 및 적어도 하나의 제1 컨택트 영역이 근처에 위치하고 있는 원단부(distal end)를 갖는다. 돌출부들은 탄성 컨택트 암으로부터 연장되며 측벽들의 개구부를 통해 연장된다. 약 영역(weak area)은 탄성 컨택트 암에 제공되고, 고정 단부와 돌출부 사이에 위치한다. 약 영역은 제2 컨택트 영역 근처에 위치한다. 돌출부는, 정합 컨택트가 리셉터클 컨택트 내에 삽입되면 측벽들의 개구부의 상벽과 체결하여, 약 영역에 근접해 있는 제2 컨택트 영역을 이동시켜 정합 컨택트와 체결하게 하며, 이에 따라 탄성 컨택트 암과 정합 컨택트 사이에 다수의 컨택트 영역들을 제공하여 탄성 컨택트 암과 정합 컨택트 사이에 안정적이며 신뢰성 있는 전기적 접속을 제공한다.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 예를 들어 설명한다.
도 1은 본 발명의 리셉터클 컨택트의 예시적인 실시예의 측면 사시도.
도 2는 도 1의 리셉터클 컨택트의 예시적인 실시예의 다른 측면 사시도.
도 3은 도 2의 리셉터클 컨택트의 컨택트 부분의 길이방향 중심 축을 따라 절취한 길이방향으로의 부분 측단면도.
도 4는, 정합 핀이 중간 정합 위치에 있으며, 도 3과 마찬가지로 리셉터클 컨택트의 컨택트 부분의 길이방향 중심 축을 따라 절취한 길이방향으로의 부분 측단면도.
도 5는, 정합 핀이 컨택트 부분에 완전히 삽입되어 있으며, 도 3과 마찬가지로 리셉터클 컨택트의 컨택트 부분의 길이방향 중심 축을 따라 절취한 길이 방향으로의 부분 측단면도.
도 6은 각각의 스프링 암의 두 갈래형 빔들(bifurcated beams)을 도시하는 컨택트 부분의 부분 단면도.
도 7은 도 1의 리셉터클 컨택트의 정면도.
가능하다면, 유사한 참조 부호들은 명세서 전체에 걸쳐 유사한 요소들을 가리키는 데 사용한다.
다음에 따르는 상세한 설명에서, 많은 특정한 상세는 다양한 실시예들을 완전히 이해하도록 개시된 것이다. 그러나, 당업자라면 이러한 특정한 상세 없이 실시예들을 실시할 수도 있고 실시예들이 예시한 실시예들로 한정되지 않는다는 점 및 실시예들을 다양한 대체 실시예들로서 실시할 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 다른 예에서, 공지되어 있는 방법, 절차, 구성요소는 상세히 설명하지 않았다.
또한, 다양한 동작들을, 실시예들을 이해하는 데 도움이 되는 방식으로 수행되는 다수의 개별적인 단계들로서 설명할 수 있다. 그러나, 설명의 순서를, 이러한 동작들이 제시된. 순서대로 수행될 필요가 있거나 심지어 순서에 종속되어 있음을 암시하는 것으로 해석해서는 안 된다. 또한, "실시예에서"라는 구를 반복 사용하는 것이, 동일한 실시예일 수도 있지만, 반드시 동일한 실시예를 가리키는 것은 아니다. 마지막으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "포함", "구비", "갖는" 등의 용어들은 달리 언급하지 않는 한 동일한 의미로 이용하려는 것이다.
본 개시 내용은 리셉터클 컨택트 및 정합 핀 컨택트를 리셉터클 컨택트와 기계적으로 그리고 전기적으로 체결하는 방법에 관한 것이다.
도 1과 도 2의 예시적인 실시예는 정합 부분(20), 크림프 부분(22), 및 천이 부분 또는 영역(24)을 포함하는 리셉터클 컨택트(10)의 사시도를 나타낸다. 전체 리셉터클 컨택트(10)는 스탬핑된 시트 금속 형태로부터 형성되며, 이러한 금속 형태는 스탬핑되어 도 1과 도 2에 도시한 구성으로 형성되거나 휘어진다.
도시한 예시적인 실시예에서, 크림프 부분(22)은 후면 절연 부재(26)와 도전체 부재(28)를 구비한다. 절연 부재(26)와 도전체 부재(28)는 공지되어 있는 방식으로 와이어의 절연부와 도전체에 각각 체결한다. 크림프 접속이 도시되어 있으나, 크림프 부분(22)은 절연 변위 기술 등의 공지되어 있는 다른 기술을 이용하여 각 와이어에 연결될 수도 있지만, 이러한 예로 한정되지는 않는다. 천이 부분(24)은 정합 부분(20)과 크림프 부분(22) 사이에서 연장된다.
정합 부분(20)은 각 정합 컨택트 또는 정합 핀 컨택트(32)를 수용하기 위한 박스 형상의 컨택트 부분(30)을 포함한다(도 4와 도 5). 박스 형상의 컨택트 부분(30)은 하벽(34), 상벽(36), 및 측벽들(38, 40)을 갖는다. 도 1과 도 2에 가장 잘 도시한 바와 같이, 상벽(36)은 배향 및/또는 상벽으로부터 외측으로 돌출되는 잠금 특징부 또는 잠금 돌출부(42)를 갖는다. 잠금 돌출부(42)는 리셉터클 컨택트(10)를 하우징(도시하지 않음) 내의 제 위치에 유지하도록 하우징의 캐비티와 협동하기 위한 치수를 갖는다. 잠금 돌출부(42)는 하우징과 협동하여 하우징 내에 리셉터클 컨택트(10)를 일차적으로 유지한다. 잠금 돌출부(42)는 또한 편광 수단으로서 기능을 한다. 리셉터클 컨택트(10)가 삽입될 하우징이 돌출부가 배치될 대응하는 캐비티를 갖는다면, 리셉터클 컨택트(10)가 하우징 내에 부적절하게 삽입될 수 없음을 보장한다.
측벽(38)은 하벽(34)과 상벽(36) 사이에서 연장되며 하벽과 상벽에 일체형으로 부착되어 있다. 측벽(40)은, 도 1에 가장 잘 도시되어 있듯이, 하벽(34)으로부터 연장되며 상벽(36)에 인접하여 위치한다. 측벽(40)의 일부(44)는 잠금 돌출부(42)의 형상을 근사화하도록 구성되고, 이에 따라 컨택트 부분(30)의 측벽(40)이 제 위치에서 접히는 경우에 잠금 돌출부(42)를 위한 측면을 제공한다. 폴드오버 플랩(fold-over flap; 46)은, 도 5에 가장 잘 도시되어 있듯이, 측벽(40)의 일부(44)로부터 연장되어 잠금 돌출부(42)에 추가 강도를 제공하고 불필요한 물질이 잠금 돌출부(42)의 개구부를 통해 컨택트 부분(30)에 진입하는 것을 방지한다. 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 측벽(40)의 자유 단부와 상벽(36)의 자유 단부가 서로 근접 위치하여 심(seam; 48)을 형성한다.
각 측벽(38, 40)은 해당 측벽을 통해 연장되는 개구부(50)를 갖는다. 도시한 예시적인 실시예에서, 개구부들(50)은 잠금 돌출부(42)에 근접하여 정렬되어 있지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 구성을 이용할 수도 있다.
도 3 내지 도 5를 참조해 보면, 일체형 리셉터클 컨택트(10)는 제1 탄성 컨택트 암 또는 스프링 암(52) 및 제2 탄성 컨택트 암 또는 스프링 암(54)을 구비하고, 이러한 암들은 하벽(34)과 상벽(36)으로부터 일체형으로 각각 형성된다. 탄성 컨택트 암들 또는 스프링 암들(52, 54)은 측벽들(38, 40) 사이에서 연장된다. 탄성 컨택트 암들(52, 54)은 대략 180도 각도만큼 고정 단부(59)로부터 컨택트 부분(30)으로 뒤로 휘어져 있다. 두 개의 탄성 컨택트 암들(52, 54)의 일부들은 서로를 향하여 연장된다. 탄성 컨택트 암들(52, 54)의 자유 단부들 또는 원단부들(56, 58)은, 해당 단부들에 근접하여 제공된 자유롭게 이동가능한 컨택트 영역들(60, 62)을 각각 갖는다. 도시한 실시예에서, 컨택트 영역들은 둥글게 되어 있으며 측방향으로 오프셋되어 있지만, 비교적 함께 가깝게 있어서, 작은 컨택트 핀들이 삽입되더라도, 단단하며 신뢰성 있는 기계적 및 전기적 접속을 보장하게 된다. 도 3에 도시한 예시적인 실시예에서, 원단부들(56, 58)은 오프셋되어 있지만, 컨택트 부분(30)의 고정 단부(59)로부터 컨택트 부분(30)의 내측으로 대략 중간 지점에서 뒤로 연장된다. 그러나, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 탄성 컨택트 암들(52, 54)의 다른 길이들을 포함할 수 있으며, 이에 따라 컨택트 영역들이 길이가 서로 다른 정합 컨택트 핀들(32)을 수용하도록 위치할 수 있다. 적어도 컨택트 영역들(60, 62)에 있어서, 탄성 컨택트 암들(52, 54)에는 금 또는 주석 오버레이 등의 도금층 또는 금속화층이 제공되는 것이 바람직하며, 이에 따라 삽입된 컨택트 핀과의 전기적 접속을 향상시킬 수 있다.
도 3을 참조해 보면, 스프링 암(52)은, 이 스프링 암에 근접하여 배치된 지지 암 또는 백업 스프링(64)을 갖는다. 지지 암(64)은 하벽(34)으로부터 형성된다. 지지 암(64)은, 도 4에 도시한 바와 같이 정합 컨택트 핀(52)이 삽입됨에 따라 스프링 암(52)이 하방으로 이동하면 컨택트 부분(30)의 내측으로 휘어지고 스프링 암의 원단부(56)에 근접해 있는 그 스프링 암(52)을 지지한다. 그러나, 지지 암(64)은 소망하는 지지에 따라 다른 위치에서 스프링 암(52)과 접하거나 체결할 수도 있다. 스프링 암(52)이 지지 암(64) 상에 적절히 안착되는 것을 보장하도록, 지지 암(64)의 전방 단부를 챔퍼 형태(chamfer)로 할 수 있다. 지지 암(64)은 정합 컨택트(32)가 삽입되면 스프링 암(52)과 협동하여 추가 컨택트력을 제공한다. 지지 암(64)에 의해 공급되는 추가 컨택트력은, 스프링 암(52)이 동일한 스프링 이동에 대하여 더욱 큰 컨택트력을 인가할 수 있게 한다.
도 3 내지 도 5에 가장 잘 도시한 바와 같이, 지지 장치, 즉, 지지 장치(66)는 하벽(34)에 제공될 수 있다. 지지 장치(66)는 180도 벤드(180 degree bend)에 근접해 있지만 180도 벤드로부터 이격되어 있다. 스프링 암(52)은 지지 장치(66)와 협동하여 정합 핀의 삽입 동안 스프링 암(52)에 인가되는 힘이 지지 장치(66)를 통해 하벽(34)으로 전달될 수 있게 한다. 지지 장치(65)의 형상과 이격은 스프링 암(52)과 컨택트 부분(30)의 구조에 따라 가변될 수 있다.
하벽(34)에 과응력 돌출부(overstress projection; 67)를 제공할 수도 있다. 과응력 돌출부(67)는 스프링 암(52)의 원단부(56)와 지지 장치(66) 사이에 제공된다. 과응력 돌출부(67)는, 정합 핀 컨택트(32)가 리셉터클 컨택트(10) 내에 삽입되면 스프링 암(52)과 협동하도록 제공된다. 스프링 암(52)이 하벽(34)을 향하여 편향되면, 과응력 돌출부(67)가 스프링 암(52)과 체결하여 스프링 암(52)이 하벽(34)을 향하여 추가 이동하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 스프링 암(52)의 영구 변형을 방지할 수 있다. 과응력 돌출부(67)의 위치와 크기는 스프링 암(52)이 영구 변형되는 데 필요로 하는 편향의 양에 직접적으로 관련될 수 있다.
일 실시예에서, 하벽(34)은 지지 암(64)을 구비하고 과응력 돌출부(67)는 구비하지 않는다. 다른 일 실시예에서, 하벽(34)은 과응력 돌출부(67)를 구비하지만 지지 암(64)은 구비하지 않는다. 또 다른 일 실시예에서, 하벽(34)은 과응력 돌출부(67)와 지지 알(64) 모두를 구비한다.
지지 장치 또는 디텐트(detent;68)가 상벽(36)에 제공될 수 있다. 지지 장치(68)는 스프링 암(54)의 180도 벤드에 근접하여 배치되지만 이러한 180도 벤드로부터 이격되어 있다. 스프링 암(54)은, 지지 장치(68)와 협동하여 정합 핀의 삽입 동안 스프링 암(54)에 인가되는 힘이 지지 장치(68)를 통해 상벽(36)으로 전달될 수 있게 한다. 180도 벤드에 의해 힘이 발생하지 않거나 본질적으로 발생하지 않으며, 이에 따라 180도 벤드에 응력이 발생하지 않는다. 지지 장치(68)의 형상과 간격은 컨택트 부분(30)과 스프링 암(54)의 구조에 따라 가변될 수 있다.
전술한 바와 같이, 스프링 암(54)은, 이 스프링 암의 원단부(58)에 근접하여 제공된 컨택트 영역들(62)을 갖는다. 도시한 실시예에서, 도 6과 도 7에 가장 잘 도시한 바와 같이, 스프링 암(54)은 원단부(58)에 근접해 있는 두 개의 두 갈래형 빔(70)을 구비한다. 각각의 두 갈래형 빔(70)은 약 영역(76)으로부터 원단부(58)로 연장되며, 두 갈래형 빔 상에 위치하는 컨택트 영역(62)을 갖는다. 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 각 빔(70)은 빔(70)으로부터 측벽들(38, 40)의 개구부(50)로 연장되는 돌출부(72)를 갖는다. 비갈래 캔틸레버형(non-bifurcated cantilevered) 빔(74)은 일단부에서 두 갈래형 빔들(70)에 그리고 타단부에서 스프링 암(54)의 180도 벤드에 일체형으로 부착된다. 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 비갈래 캔틸레버형 빔(74)과 두 갈래형 빔들(70) 간의 상호 접속부는 비갈래 캔틸레버형 빔(74)에 대한 약 영역(76)으로 되도록 구성되고, 이에 따라 탄성 컨택트 암(54)에 제공된 약 영역(76)이 피봇 영역으로서 기능을 할 수 있고, 두 갈래 캔틸레버 빔들(70)이 약 영역(76) 주위로 회전하여 비갈래 캔틸레버형 빔(74)에 대하여 이동할 수 있다. 약 영역(76)은 탄성 컨택트 암(54) 상에 제공되며, 고정 단부(59)와 돌출부(72) 사이에 위치한다. 두 갈래형 빔들(70)은 상대적으로 딱딱한 비갈래 캔틸레버형 빔(74)보다 쉽게 변위된다. 제2 컨택트 영역(77)은 약 영역(76)에 또는 약 영역에 근접하여 제공된다. 도 5에 도시한 바와 같이, 컨택트 영역(77)은 정합 컨택트 핀(32)의 삽입 경로를 따라 컨택트 영역(62)에 대하여 가로질러 오프셋되어 있다.
도 3은 정합 핀 컨택트를 리셉터클 컨택트 내에 삽입하기 전의 리셉터클 컨택트(10)를 도시한다. 이 위치에서는, 탄성 컨택트 암들(52, 54)이 미응력(unstressed) 위치에 있는 것이다. 도 4는 중간 정합 위치에 있는 정합 핀 컨택트(32)를 도시하고, 도 5는 리셉터클 컨택트(10)의 컨택트 부분(30)에 완전히 삽입된 정합 핀 컨택트(32)를 도시한다. 탄성 컨택트 암(52)의 컨택트 영역(60)은, 탄성 컨택트 암(54)의 컨택트 영역들(62)과 탄성 컨택트 암(54)의 컨택트 영역(77) 사이에 측방향으로 위치한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 정합 핀 컨택트(32)가 컨택트 부분(30)에 삽입되면, 정합 핀 컨택트(32)는 스프링 암(52)의 컨택트 영역(60)과 체결한다. 스프링 암(52)과 지지 암(64)에 의해 생성되는 스프링력은, 핀 컨택트(32)의 삽입이 지속됨에 따라 정합 핀 컨택트(32)를 스프링 암(54)의 컨택트 영역들(62)과 체결시키고, 이에 따라 핀 컨택트(32)를 스프링 암(52) 상의 컨택트 영역(60) 및 스프링 암(54)의 컨택트 영역(62)과 전기적으로 그리고 기계적으로 동시에 체결시킨다. 대안으로, 정합 핀 컨택트(32)가 오프셋 방식으로 삽입되면 또는 정합 핀 컨택트(32)가 휘어지면, 정합 핀 컨택트(32)가 스프링 암(54)의 컨택트 영역들(62)과 먼저 체결할 수도 있다. 이 예에서, 스프링 암(54)에 의해 생성되는 스프링력은, 핀 컨택트(32)의 삽입이 지속됨에 따라 정합 핀 컨택트(32)를 스프링 암(52)의 컨택트 영역(60)과 체결시키고, 이에 따라 핀 컨택트(32)를 컨택트 영역들(60, 62)과 전기적으로 그리고 기계적으로 체결시킨다.
핀 컨택트(32)의 삽입이 도 5에 도시한 위치로 지속됨에 따라, 스프링 암(54)은 상벽(36)을 향하여 이동하게 된다. 이 경우, 스프링 암(54)의 두 갈래형 빔들(70)의 돌출부들(72)은 개구부들(50)의 상벽과 체결하게 된다. 이는 돌출부들(72)과 컨택트 영역들(77)이 상벽(36)을 향하여 추가 이동하는 것을 방지하며, 컨택트 영역들(77)이 고정된 컨택트 영역들로 되게 하거나 고정된 컨택트 영역들로서 기능을 하게 한다. 정합 핀 컨택트(32)의 삽입이 지속됨에 따라, 지지 암(64)과 스프링 암(52)의 스프링력은 상향력을 핀 컨택트에 계속해서 인가한다. 컨택트 영역들(77)이 더 이상 이동할 수 없게 되면, 이러한 상향력의 인가에 의해, 비갈래 캔틸레버형 빔(74)과 두 갈래형 빔들(70) 사이의 약 영역(76)과 컨택트 영역(77)이 피봇 영역으로서 기능을 하게 된다. 결국, 컨택트 핀(32)의 삽입이 지속됨에 따라, 컨택트 영역들(62)은, 돌출부들(72)에 의해 제 위치에서 유지되고 있는 컨택트 영역들(77)과 약 영역(76)에 대하여 이동할 수 있다. 이는, 컨택트 영역들(62)과 컨택트 영역들(77)에 근접해 있는 영역 모두가 컨택트 핀(32)의 표면과 전기적으로 그리고 기계적으로 체결할 때까지 계속된다. 컨택트 영역(77)과 컨택트 영역들(62)은 스프링 암(54)과 정합 핀(32) 사이에 적어도 세 개의 컨택트 영역을 제공한다. 도시한 실시예에서는 약 영역(76)과 컨택트 영역들(77)이 약간 오프셋되어 있지만, 다른 실시예들에서는 약 영역(76)과 컨택트 영역들(77)이 중첩될 수도 있다.
핀 컨택트(32)가 컨택트 영역들(62)과 컨택트 영역들(77) 모두에서 체결되면, 스프링 암(54)의 추가 이동이 제한된다. 따라서, 정합 핀 컨택트(32)가 삽입될 때 필요로 하는 탄성 컨택트 암들(52, 54)의 추가 변위가 스프링 암(52)과 지지 암(64)에 의해 용이해진다.
정합 핀 컨택트(32)의 삽입 동안, 정합 핀 컨택트(32)는 스프링 암(54)의 컨택트 영역들(77)과 약 영역(76)에 접하고, 이는 "상승"(lift)력 또는 이동력을 제공한다. 컨택트 영역들(77)이 스프링 암(54)의 고정 단부로부터 이격되어 있고 컨택트 암들(62)이 스프링 암(54)의 원단부(58)에 근접하여 위치하므로, 스프링 암(54)을 이동시키는 데 필요한 수직 항력이 감소된다. 스프링 암(54)을 편향시키는 데 필요한 힘 또는 정합력은 벤드부터 각각의 컨택트 영역까지의 거리 또는 길이의 삼차 함수이다. 삽입이 계속되고 스프링 암(54)의 상승이 실질적으로 완료되면, 컨택트 영역들(62)이 정합 핀 컨택트(32)와 접하게 된다. 스프링 암(54)이 약 영역(76)과 컨택트 영역들(77)에 의해 "상승"되거나 또는 거의 완전하게 편향되면, 컨택트 영역들(62)이 작은 정합력과 작은 정합 각도로 정합 핀 컨택트(32)와 체결하며, 이에 따라 컨택트 영역들(62)과 컨택트 영역들의 도금이 최소한으로 마모되면서, 컨택트 영역들(62)이 정합 핀 컨택트(32)와 전기적으로 컨택트하도록 배치될 수 있다.
완전히 삽입된 위치에서, 컨택트 영역들(60, 62)과 컨택트 영역들(77)은 모두 정합 핀 컨택트(32)와 전기적으로 그리고 기계적으로 접하도록 제공된다. 다수의 컨택트 영역들에 의해, 15 암페어 내지 20 암페어 이상의 더욱 높은 전류 레벨이 필요한 응용 분야에서 리셉터클 컨택트(10)가 사용될 수 있지만, 이러한 전류값의 예로 한정되지는 않는다.
도 5에 가장 잘 도시한 바와 같이, 컨택트 영역(60), 컨택트 영역들(77), 및 컨택트 영역들(62)은 서로 측방향으로 이격되어, 핀 컨택트(32)와 리셉터클 컨택트(10) 간의 접속을 고 진동이 발생할 수 있는 환경에서 안정시킬 수 있다. 삽입된 위치에서, 컨택트 영역들(77)과 컨택트 영역들(62)은 정합 컨택트(32)가 안착될 수 있는 평평한 패드를 형성하고, 이에 따라 진동 발생시 정합 컨택트(32)가 적절히 제 위치를 유지하는 것을 보장한다.
또한, 컨택트 영역들(77), 컨택트 영역(60), 및 컨택트 영역들(62)은 서로 측방향으로 오프셋되고, 리셉터클 컨택트(10)는, 정합 핀 컨택트(32)가 휘어져 핀 컨택트(32)가 특정 영역과 체결하지 않더라도 다수의 컨택트 영역들을 제공한다. 또한, 다수의 컨택트 영역들은 정합 핀 컨택트(32)의 비틀림이나 오정렬에 저항한다.
일 실시예에서, 탄성 컨택트 암들(52, 54)은, 스프링 암들(54)의 모든 컨택트 영역들이 스프링 암(52)에 의해 생성되는 힘에 저항하는 동등하면서 대향되는 힘을 생성하도록 구성된다. 그러나, 지지 암(64)과 탄성 컨택트 암들(52, 54)의 구성은, 컨택트 영역들이 해당 컨택트 영역에 연관되어 있는 가변된 힘을 가질 수 있도록 변경될 수 있다. 구체적으로, 컨택트 영역들(60, 62)과 컨택트 영역들(77)의 위치 설정은 각 컨택트 영역에 의해 인가되는 힘을 변경할 수 있다.
컨택트 영역들(77)과 컨택트 영역들(62)이 정합 핀 컨택트(32)의 삽입 경로에 대하여 가로질러 오프셋됨에 따라, 임의의 특정한 영역에서의 정합 핀 컨택트(32)에 대한 도금 마모가 서로 다른 영역들에 걸쳐 분산되므로, 그러한 마모가 최소로 된다.
도 1 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 일체형 리셉터클 컨택트(10)는 컨택트 부분(30)을 제공하도록 형성된다. 종래 기술의 많은 컨택트들 중 박스 컨택트들에서는, 정합 핀 컨택트의 삽입에 연관된 힘으로 인해 박스가 변형되어 찢어지므로 박스의 온전한 상태를 유지하도록 박스에 대하여 접히는 추가 물질이 필요하다. 대안으로, 종래 기술의 박스에서는 박스 컨택트의 온전한 상태를 유지하도록 심을 함께 용접하였다. 이러한 해결책들의 각각은, 추가 물질이 필요하고 및/또는 제조 공정에 있어서 추가 단계들이 필요하므로 고 비용이 든다. 반면에, 스프링 암(54)의 돌출부들(72)과 측벽들(38, 40)의 개구부들(50) 간의 협동에 의해, 추가 물질이 필요 없고 추가 제조 단계들도 필요 없이, 동일한 기능을 수행한다. 전술한 바와 같이, 스프링 암(54)이 이동하면, 돌출부들(72)이 개구부(50)의 벽과 체결한다. 이 경우, 힘은 측벽들(38, 40)을 통해 개구부로부터 전달된다. 힘은 상벽(36)에 전달되지 않는다. 측벽들의 힘은 측벽들의 횡단 축을 따라 기능을 한다. 결국, 심을 분리하거나 떨어지게 하는 어떠한 힘도 심에 전달되지 않는다. 따라서, 심은 추가 물질 또는 용접 등의 어떠한 유형의 강화도 필요로 하지 않는다.
탄성 컨택트 암들(52, 54)의 구성 및 다수의 컨택트 영역들의 사용에 의해, 정합 컨택트 핀(32)이 리셉터클 컨택트(10)에 대하여 정합 및 정합 해제되는 동안 더욱 작은 수직 항력이 가능해진다. 이는, 정합력이나 수직 항력이 작아짐에 따라 도금 마모가 덜해지므로, 컨택트 핀(32)과 리셉터클 컨택트(10)를 많은 사이클에 걸쳐 더욱 내구성 있게 할 수 있다. 또한, 다수의 컨택트 영역들에 의해 높은 전류 레벨에 연관된 극열(extreme heat)을 방산시킬 수 있으므로, 다수의 컨택트 영역들에 의해 리셉터클 컨택트(10)를 더욱 높은 전류 레벨에서 사용할 수 있고, 이에 따라 컨택트 요철부(contact asperity)의 용접을 방지할 수 있다.
본 발명을 정합 핀 컨택트에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 탭, 와이어, 플러그, 또는 다른 전기 컨택트 장치 등의 리셉터클 컨택트(10) 내에 삽입가능한 정합용 전기 컨택트의 임의의 구성을 포함할 수 있다.
개시한 설명은 바람직한 실시예를 참조하였지만, 청구범위에 의해 정해지는 특허 가능한 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 변경과 수정을 행할 수 있으며 해당 요소들을 균등물로 대체할 수 있다는 점을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 특허 가능한 범위는 최상의 모드로 고려되는 개시된 특정 실시예들로 한정되지 않으며 다른 실시예들이 청구범위의 글자 그대로의 표현과 다르지 않은 구조적 요소들을 구비한다면 또는 청구범위의 글자 그대로의 표현과 실질적으로 차이가 없는 균등한 구조적 요소들을 포함한다면 이러한 다른 실시예들도 청구범위 내에 포함시키려는 것이다.

Claims (10)

  1. 정합 컨택트(32)를 내부에 수용하기 위한 리셉터클 컨택트(10)로서,
    컨택트 부분(30)을 포함하고,
    상기 컨택트 부분은,
    내부에 개구부(50)가 각각 제공된 측벽들(38, 40)과,
    상기 측벽들(38, 40) 사이에서 연장되며, 고정 단부(59)와 원단부(58)를 갖고, 적어도 하나의 제1 컨택트 영역(62)이 상기 원단부에 근접하여 배치된, 탄성 컨택트 암(resilient contact arm; 54)과,
    상기 탄성 컨택트 암(54)으로부터 연장되고, 상기 측벽들(38, 40)의 개구부들(50)을 통해 연장되는 돌출부들(72)과,
    상기 탄성 컨택트 암(54) 상에 제공되고, 상기 고정 단부(59)와 상기 돌출부들(72) 사이에 위치하고, 제2 컨택트 영역(77)이 근접하여 배치된, 약 영역(weak area; 76)을 포함하고,
    상기 정합 컨택트(32)가 상기 리셉터클 컨택트(10) 내에 삽입되면 상기 돌출부들(72)이 상기 측벽들(38, 40)의 개구부들(50)의 상벽(36)과 체결하여, 상기 약 영역(76)에 근접해 있는 상기 제2 컨택트 영역(77)을 이동시켜 상기 정합 컨택트(32)와 체결하게 하고, 이에 따라 상기 탄성 컨택트 암(54)과 상기 정합 컨택트(32) 간에 다수의 컨택트 영역들을 제공하여 상기 탄성 컨택트 암과 상기 정합 컨택트 간에 안정적이고 신뢰성 있는 전기적 접속을 제공하는, 리셉터클 컨택트(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 탄성 컨택트 암(54)은 상기 약 영역(76)으로부터 상기 탄성 컨택트 암(54)의 원단부(58)로 연장되는 두 개의 두 갈래형 빔들(bifurcated beams; 70)을 구비하는, 리셉터클 컨택트(10).
  3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 컨택트 영역(62)은 상기 두 갈래형 빔들의 각각 상에 제공되는, 리셉터클 컨택트(10).
  4. 제3항에 있어서, 상기 리셉터클 컨택트(10)는 제3 컨택트 영역(60)을 갖는 제2 컨택트 암(52)을 구비하고, 상기 제3 컨택트 영역(60)은 상기 탄성 컨택트 암(54)의 적어도 하나의 제1 컨택트 영역(62)과 상기 탄성 컨택트 암(54)의 약 영역(76) 사이에서 측방향으로 위치하는, 리셉터클 컨택트(10).
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 컨택트 암(52)을 지지하도록 상기 제2 컨택트 암(52)의 원단부에 근접하여 지지 암(64)이 제공된, 리셉터클 컨택트(10).
  6. 제4항에 있어서, 상기 리셉터클 컨택트(10)는 상기 측벽들(38, 40) 사이에서 연장되는 하벽(34)을 갖고, 상기 리셉터클 컨택트(10)의 정면에 근접해 있는 상기 하벽(34) 상에 지지 장치(66)를 제공하고, 상기 지지 장치(66)는 상기 제2 컨택트 암(52)과 협동하여 상기 제2 컨택트 암(52)에 인가되는 힘이 상기 지지 장치(66)를 통해 상기 하벽(34)으로 전달될 수 있게 하는, 리셉터클 컨택트(10).
  7. 제4항에 있어서, 상기 리셉터클 컨택트(10)는 상기 측벽들(38, 40) 사이에서 연장되는 하벽(34)을 갖고, 상기 제2 컨택트 암(52)의 원단부(56)에 근접해 있는 상기 하벽(34) 상에 과응력 돌출부(67)를 제공하고, 상기 과응력 돌출부(67)는 상기 제2 컨택트 암(52)과 협동하여 상기 제2 컨택트 암(52)의 영구 변형을 방지하는, 리셉터클 컨택트(10).
  8. 제1항에 있어서, 상기 리셉터클 컨택트(10)는 상기 측벽들(38, 40) 사이에서 연장되는 상벽(36)을 갖고, 상기 리셉터클 컨택트(10)의 정면에 근접해 있는 상기 상벽(36) 상에 지지 장치(68)를 제공하고, 상기 지지 장치(68)는 상기 탄성 컨택트 암(54)과 협동하여 상기 탄성 컨택트 암(54)에 인가되는 힘이 상기 지지 장치(68)를 통해 상기 상벽(36)으로 전달될 수 있게 하는, 리셉터클 컨택트(10).
  9. 제1항에 있어서, 제2 탄성 컨택트 암(52)이 상기 측벽들(38, 40) 사이에서 연장되고, 상기 제2 탄성 컨택트 암(52)은 고정 단부와 자유 단부(56)를 갖고, 제3 컨택트 영역(60)이 상기 제2 탄성 컨택트 암(52)의 자유 단부(56)에 근접하여 위치하고, 상기 제3 컨택트 영역(60)은 상기 탄성 컨택트 암(54)의 상기 적어도 하나의 제1 컨택트 영역(62)과 상기 탄성 컨택트 암(54)의 약 영역(76) 사이에서 측방향으로 위치하고, 이에 따라, 상기 정합 컨택트(32)가 상기 리셉터클 컨택트(10) 내에 삽입되면 상기 돌출부들(72)이 상기 개구부들(50)의 상벽들과 체결하여, 상기 약 영역(76)에 근접해 있는 상기 제2 컨택트 영역(77)을 이동시켜 상기 정합 컨택트(32)와 체결하게 하고, 따라서 상기 탄성 컨택트 암(54)과 상기 제2 탄성 컨택트 암(52) 및 상기 정합 컨택트(32) 간에 다수의 컨택트 영역들을 제공하여 상기 탄성 컨택트 암과 상기 제2 탄성 컨택트 암 및 상기 정합 컨택트 간에 안정적이고 신뢰성 있는 전기적 접속을 제공하는, 리셉터클 컨택트(10).
  10. 정합 컨택트(32)를 제1항에 따른 리셉터클 컨택트(10) 내에 삽입하는 방법으로서,
    탄성 컨택트 암(52)과 상기 정합 컨택트(32)를 체결하는 단계와,
    탄성 컨택트 암(54)을 미응력(unstressed) 위치로부터 이동시키는 단계와,
    상기 탄성 컨택트 암(54)의 약 영역(76)의 추가 이동을 방지하도록 개구부들(50)의 상벽들을 상기 탄성 컨택트 암(54)의 돌출부들(72)과 체결하는 단계와,
    상기 돌출부들(72)이 상기 개구부들(50)의 상벽들과 체결된 후에 상기 탄성 컨택트 암(54)의 일부를 상기 탄성 컨택트 암(54)의 약 영역(76) 주위로 이동시키는 단계를 포함하는, 방법.
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