KR20140036003A - 리셉터클 커넥터 - Google Patents

리셉터클 커넥터 Download PDF

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KR20140036003A
KR20140036003A KR1020147001288A KR20147001288A KR20140036003A KR 20140036003 A KR20140036003 A KR 20140036003A KR 1020147001288 A KR1020147001288 A KR 1020147001288A KR 20147001288 A KR20147001288 A KR 20147001288A KR 20140036003 A KR20140036003 A KR 20140036003A
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KR1020147001288A
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Inventor
아츠히토 사이토
코지 하야시
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야자키 소교 가부시키가이샤
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Abstract

리셉터클 커넥터로서: 차폐 케이스; 차페 케이스에 수용되는 절연체; 및 절연체의 단자 지지부에 배열되는 제1접점을 포함하고, 절연체의 단자 지지부의 선단과 제1접점의 선단 사이에는 공차가 형성된다.

Description

리셉터클 커넥터{RECEPTACLE CONNECTOR}
본 발명은 회로기판 등에 부착되는 리셉터클 커넥터에 관한 것이다.
예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2는 회로기판에 전선을 접속하기 위한 목적으로 회로기판에 부착되고 전선의 단부에 접속되는 플러그 커넥터와 정합 결합(fitting)되는 리셉터클 커넥터(소켓 커넥터)를 개시하고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 커넥터(리셉터클 커넥터)(501)는 절연 수지 재료로 구성된 하우징(절연체)(505)을 포함하며, 이 하우징(505)은 커넥터용 차폐 케이스(503) 내측에 배치된다. 하우징(505)에는 텅(tongue)(단자 지지부)(507)이 형성되어 있다. 그리고 텅(507)은 커넥터 삽입 슬롯(509)을 향해 돌출되어 있다. 텅(507)에는 돌출 방향으로 뻗는 복수의 홈이 형성된다. 각 홈은 도전성 금속으로 구성된 단자(리셉터클측 접점)(511)를 수용한다. 단자(511)는 금속 접속 패드에 접속된 회로기판의 도전 트레이스에 납땜 등에 의해 전기적으로 접속된다.
또한, 특허문헌 2에 개시된 표면실장용 전자부품에 있어서는, 도시를 생략하였지만, 보정부재의 상부에 단면 L자형 커버가 배치되며, 이 커버는 단자 리드(리셉터클측 접점)를 보호하는 한편 보정부재를 실장기판에 압입할 때 보정부에 대하여 가압력을 부여한다. 그리고, 탄성 접착부를 실장기판에 표면실장하기 전에, 예를 들면 하우징의 측면판에 표면실장용 전자수품을 고정한다. 보정부재와 리셉터클측 접점의 고정은 보정부재의 조립 이후 형성되는 인서트 고정 대신에 인서트 성형에 의해 달성될 수도 있다.
JP-A-2007-157378 JP-A-3-134972
그러나, 텅(507)에 지지되는 단자(511)의 선단 배면이 텅(507)의 홈 저면에 접하게 되면, 단자(511)의 선단이 텅(507)과 일체로 형성되는 강성체로 작용한다. 이 때문에, 단자(511)의 선단이 비접촉 방향으로 후퇴하지 못한다. 따라서, 상대단자(플러그측 접점)(미도시)가 먼저 단자(511)에 접촉할 때, 이 접촉에 의해 발생하는 반발력 커진다. 이러한 반발력의 상승은 단자의 삽입저항의 상승을 야기한다. 또한, 반발력의 상승은 삽입방향에 대해 평행한 방향으로 양 단자에 작용하는 압축력의 증가를 야기한다. 압축력이 특정값을 초과하면, 양 단자에 좌굴(buckling) 및 드루프(droop) 등의 변형(영구 변형)이 발생할 가능성이 높아진다.
따라서 본 발명의 일 양태는 삽입력이 감소되어 장기간 반복 사용 중에도 접점에서의 변형이 거의 발생하지 않는 리셉터클 커넥터를 제공하는 것이다.
상기 양태를 달성하기 위해 제공되는 본 발명에 따른 리셉터클 커넥터는: 차폐 케이스; 상기 차페 케이스에 수용되는 절연체; 및 상기 절연체의 단자 지지부에 배열되는 제1접점을 포함하고, 상기 절연체의 단자 지지부의 선단과 상기 제1접점의 선단 사이에는 공차가 형성된다.
상기 공차는 쐐기 형상을 가지도록 상기 단자 지지부의 선단을 향하면서 증가할 수도 있다.
상기 리셉터클 커넥터가 플러그 커넥터에 정합 결합될 때, 상기 제1접점은 상기 플러그 커넥터의 제2접점과 접촉하고, 상기 제1접점은 상기 공차에서 상기 제2접점에 대해 비접촉 방향으로 후퇴가능하다.
상기 제1접점은 상기 절연체의 단자 지지부의 폭방향으로 배열된 복수의 접점을 포함할 수도 있다.
상기 단자 지지부의 선단은 공차를 제공하도록 경사면을 구비한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 리셉터클 측 접점이 단자 지지부에 의해 지지될 때, 단자 지지부의 선단과 리셉터클 측 접점의 선단 사이에 공차가 형성된다. 이 때문에, 리셉터클 측 접점에서, 선단부 만이 비접촉 방향으로 변위할 수 있는 자유단이 된다. 리셉터클 커넥터로 플러그 커넥터를 정합 결합하기 시작하고 플러그 측 접점이 리셉터클 측 접점의 선단과 접촉하면, 리셉터클 측 접점에서, 선단부 만이 탄성적으로 변형하여 상기 공차에 의해 형성된 도피용 공간(도피용 공차 또는 후퇴용 공차)으로 후퇴한다. 리셉터클 측 접점에서의 이러한 탄성 변형으로 인해 플러그 측 접점과 리셉터클 측 접점 간의 접촉 시간에 생성된 반발력이 감소하고, 그에 따라서 삽입 저항의 증가가 억제된다. 또한, 반발력이 감소하기 때문에, 상대 접점들 사이에 작용하는 삽입 방향에 평행한 방향으로의 압축력 또한 감소한다. 그 결과, 좌굴(buckling) 및 드루프(droop) 등의 변형(영구 변형)이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 도피용 공차는 단자 지지부의 선단에만 형성된다. 그 결과 연장 방향을 따라서 긴 간격의 비접촉 방향으로 리셉터클 측 접점이 후퇴하는 상황을 회피할 수 있다. 이러한 현상으로 인해 리셉터클 측 접점의 연장 방향을 따라서 긴 간격의 비접촉 방향으로 발생할 수 있는 잔류 변형의 발생을 회피할 수 있으며, 그에 따라서 플러그 측 접점과의 접촉 신뢰성의 저하를 장시간 동안 회피할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 리셉터클 측 접점의 선단이 플러그 측 접점과의 접촉과 관련하여 탄성적으로 변형될 때에, 자유단이 후퇴하면서 생성되는 궤적과 유사한 쐐기형상의 공간에 의해 도피용 공차가 형성된다. 이에 따라서, 리셉터클 측 접점의 후퇴 시에, 리셉터클 측 접점에서의 과잉 변형을 회피할 수 있고, 절연체측 상에서 선단 모서리부 등에 대하여 리셉터클 측 접점의 접촉에 의해 야기될 수 있는 응력 집중을 회피할 수 있다. 그 결과, 영구변형의 발생을 피할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 삽입력을 감소시켜 장기간 반복 사용 중에도 접점의 변형이 거의 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따라서 리셉터클 커넥터를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 차폐 케이스에 수용되는 절연체를 도시한 전체 사시도이다.
도 3은 플러그 커넥터의 일부를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 플러그 커넥터를 도시한 수직 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 플러그 커넥터를 도시한 수직 단면도이다.
도 6은 리셉터클 커넥터와 플러그 커넥터 간의 정합 결합이 시작될 때 실현되는 상태를 도시한 수직 단면도이다.
도 7a는 접촉 직전에 실현되는 상대 접점의 상태를 도시한 설명도이다.
도 7b는 접촉 직후에 실현되는 상대 접점의 상태를 도시한 설명도이다.
도 8은 종래 리셉터클 커넥터를 도시한 전체 사시도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 리셉터클 커넥터에 대하여 상세히 설명한다.
본 실시예에 따른 리셉터클 커넥터(11)는 바람직하게는, 예를 들면 디지털 카메라 또는 휴대폰의 리셉터클 커넥터로서 사용된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 리셉터클 커넥터(11)는 제1차폐 케이스(차폐 케이스)(13), 절연체(15)(하우징으로도 칭한다), 리셉터클 측 접점(17)을 포함한다. 도 5에 도시한 바와 같이, 각 리셉터클 측 접점(17)은 하부 단자(19)와 상부 단자(21)를 포함한다.
리셉터클 커넥터(11)는 도 3에 도시한 제2차폐 케이스(23)를 포함하는 플러그(25)에 접속된다. 리셉터클 커넥터(11)가 플러그 커넥터(25)에 접속될 때, 각 리셉터클 측 접점(17)은 플러그 커넥터(25)의 각 플러그 측 접점(27)에 전기적으로 접속된다. 이후 이들 접점은 EMI(electromagnetic interference)에 대한 방어수단으로 작용하는 제1 (도전) 차폐 케이스(13)와 제2차폐 케이스(23)에 의해 덮인다. 도 4에 도시한 바와 같이, 플러그 측 접점(27)의 선단에, V자 형상의 경사면(29)이 형성되어 리셉터클 측 접점(17)과 접촉할 때 플러그 측 접점(27)의 가요 방향을 제어하는 작용을 한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 절연체(15)는 절연 수지 재료에 의해 일체로 형성된다. 그리고, 단자 지지부(33)는 베이스(31)로부터 돌출한다. 단자 지지부(33)에서, 각 상부 단자(21)와 각 하부 단자(19)는 상부면과 하부면에 각각 배열된다. 리셉터클 커넥터(11)에서, 제1차폐 케이스(13)와 절연체(15)는 플러그 정합 공간(35)을 형성하고, 제1차폐 케이스(13)의 단부는 플러그 삽입 개구(37)로서 사용된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 절연체(15)의 베이스(31)에서 플러그 정합 공간(35)(도 1 참조)에 반대되는 표면은 배면부(39)로 칭한다. 배면부(39)는 플러그 삽입 방향에 대해 평행하게 형성되고 베이스(31)에 상부단자(21)와 하부단자(19)를 부착하는데 사용되는 복수의 단자 삽입 구멍(41)을 구비한다. 단자 삽입 구멍(41)은 단자 지지부(33)의 돌출방향으로 배면부(39)로부터 쓰루홀의 형태로 형성되고 단자 지지부(33)의 폭방향을 따라서 등간격으로 그리고 상하 방향(단자 지지부(33)의 두께 방향)에서 2열로 배열된다. 상부 열에서의 단자 삽입 구멍(41)과 하부 열에서의 단자 삽입 구멍(41)은 단자 지지부(33)의 폭방향으로 상호 다른 위상을 구비한다. 베이스(31)의 배면부(39)로부터 단자 지지부(33)를 향하여, 각 상부 단자(21)와 각 하부 단자(19)는 다른 위상을 가진 각 단자 삽입 구멍에 삽입된다.
상부 단자(21)와 하부 단자(19)는 길다란 판 형상으로 형성되며, 각 단자는 접점부와 이 접점부에 연속하여 형성되고 단자 삽입 구멍(41)에 압입되는 압입부를 구비한다. 회로기판(미도시)으로 약 90도 굴곡된 다리부(43)와 이 다리부(43)의 단부에 형성되어 회로기판에 납땜되는 리드부(45)가 압입부의 단부에 연속하여 형성된다.
배면부(39)로부터 삽입되는 상부 단자(21)와 하부 단자(19)에서, 압입부는 단자 삽입 구멍(41)에 배열된다. 단자 삽입 구멍(41)에 압입되는 압입부에서, 잠금 돌기(미도시)는 단자 삽입 구멍(41)에 잠금 결합되어 상부 단자(21)와 하부 단자(19)가 절연체(15)에서 유지된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 제1차폐 케이스(13)는 차페 케이스 본체(47), 결합 지지부(49), 및 오정합 방지부(69)를 구비한다.
차폐 케이스 본체(47)는 도전성 재료의 판금가공을 통해 형성되며, 납작한 사각형 관상형으로서 도 1에 도시한 바와 같이 전방부가 플러그 삽입 개구(37)로서 개방되어 있다. 전후방향으로 길게 형성된 잠금구멍(53)이 차폐 케이스 본체(47)의 본체 측판부(51)에 형성된다. 잠금구멍(53)의 전방측에는 잠금 클로우(locking claw)(55)가 형성된다. 본체 측판부(51)의 후방부로부터는 고정용 다리(57)가 돌출한다. 이 고정용 다리(57)는 회로 기판(미도시)의 쓰루홀에 납땜에 의해 고정된다. 여기서, 고정용 다리(57)는 결합 지지부(49)에 배치될 수도 있다.
각 결합 지지부(49)는 차폐 케이스 본체(47)의 각 측면 상에서 각 본체 측판부(51)의 후방단부로부터 후방으로 돌출한다. 이후, 결합 지지부(49)의 선단은 180°전방으로 굴곡된다. 각 결합 지지부(49)에서 U자형상으로 펀치가공된 프레임(59)의 내측면 상에는 탄성 결합판(61)이 형성되어 차폐 케이스 본체(47)의 잠금구멍(53)을 통과하고 이어서 플러그 정합 공간(35)으로 삽입되는 플러그 커넥터(25)의 제2차폐 케이스(23)와 결합한다. 프레임(59)의 탄성 결합판(61)의 전방에, 잠금용 에지(63)가 형성되어 차폐 케이스 본체(47)의 잠금용 클로우(55)에 의해 잠금 결합된다. 결합 지지부(49)에는 기판을 향하여 돌출하는 기판 접속부(65)가 수직으로 설치된다. 기판 접속부(65)는 프레임 피스의 형상을 가지고 결합 지지부(49)의 하부 에지에 수직으로 설치된다. 기판 접속부(65)는 회로기판의 쓰루홀(미도시)에 납땜에 의해 고정된다.
또한, 차폐 케이스 본체(47)에는 오정합(erroneous fitting) 방지부(69)가 배치된다. 오정합 방지부(69)에서, 폭방향으로 각 측면에는 암(71)이 설치되며, 이 암(71)은 차폐 케이스 본체(47)의 후방부로부터 전방으로 굴곡된 후 전방으로 연장되어 있다. 암(71)의 자유단부는 차폐 케이스 본체(47)의 외측으로부터 시작하고 이어서 차폐 케이스 본체(47)의 상부벽에 천공된 홀(73)을 통과하고, 이어서 차폐 케이스 본체(47)의 플러그 정합 공간(35)으로 돌출한다. 자유단부에는 정지벽(75)이 형성되며, 이 정지벽은 비정규 플러그(미도시)가 삽입될 때, 이 비정규 플러그와 접촉하게 된다. 또한, 암(71)에는 플러그 수집부(77)가 배치되며, 플러그 수집부(77)는 정지벽(75)과 평행하게 또한 정지벽과 일체로 형성되어 플러그 정합 공간(35)으로 돌출한다. 그리고, 정규 플러그 커넥터(25)가 삽입될 경우, 플러그 수집부(77)는 이 플러그 커넥터(25)와 접촉한다.
상기 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 리셉터클 커넥터(11)의 리셉터클 측 접점(17)은 하부 단자(19) 및 상부 단자(21)로부터 구성된다. 본 발명에 따른 형상은 하부 단자(19)와 상부 단자(21)에서 동일하다. 따라서, 이하에는, 상부 단자(21) 만을 리셉터클 측 접점(17)의 일실시예로서 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 리셉터클 측 접점(17)의 선단에서 접촉면에는, 안내면(79)이 형성되며, 이 안내면(79)에서 선단 두께는 돌출 선단으로 향하면서 점차 감소한다. 플러그 측 접점(27)과 리셉터클 측 접점(17)에서, 경사면(29)(도 2 참조)과 안내면(79)은 접촉을 원활하게 시작하도록 상호 접촉한다.
단자 지지부(33)에는 홈(81)이 형성되며, 이 홈(81) 각각에는 리셉터클 측 접점(17)이 배열된다. 두께방향을 기준으로 할 때의 상부측이 노출된 상태에서 각 리셉터클 측 접점(17)이 홈(81)에 배열된다. 절연체(15)의 단자 지지부(83)의 선단과 리셉터클 측 접점(17)의 선단 사이에는 공차가 형성된다. 이 공차는 홈(81)의 바닥에 형성되어 도피용 공차(87)로서 작용하며, 이 도피용 공차(87)를 통해 플러그 커넥터(25)와 정합 결합될 때, 리셉터클 측 접점(17)의 선단이 플러그 측 접점(27)에 대하여 비접촉 방향으로 후퇴하는 것을 허용하게 된다.
본 발명에 따른 공차는 단자 지지부(83)의 선단을 향하면서 증가하여 쐐기 형상을 가지게 된다. 즉, 홈(81)의 바닥면은 리셉터클 측 접점(17)으로부터 떨어지는 방향으로 선단을 향하면서 경사져 있다. 폭이 점차 증가하는 이 간극이 상기 설명한 공차로서, 도피용 공차(87)를 구성한다. 이 홈(81)의 바닥면은 리셉터클 측 접점(17)의 선단이 비접촉 방향으로 최대 탄성적으로 변형되는 위치와 대략 같다.
이하, 상기 구성을 가진 리셉터클 커넥터(11)의 동작에 대하여 설명한다.
리셉터클 커넥터(11)에 있어서는, 리셉터클 측 접점(17)이 단자 지지부(33)에 의해 지지될 때, 단자 지지부(83)의 선단과 리셉터클 측 접점(17)의 선단 사이에 공차가 형성된다. 리셉터클 측 접점(17)에서는, 선단부 만이 비접촉 방향으로 변위 가능한 자유단부가 된다.
도 6에 도시한 바와 같이, 리셉터클 커넥터(11)에 플러그 커넥터(25)가 정합 결합되기 시작할 때, 도 7a에 도시한 바와 같이, 플러그 측 접점(27)이 리셉터클 측 접점(17)의 선단과 접촉하게 된다. 추가의 삽입력이 부여되고, 리셉터클 측 접점(17)에서 선단부 만이 탄성적으로 변형되어 도 7b에 도시한 바와 같이 공차에 의해 형성된 도피용 공차(87)로 후퇴하게 된다.
리셉터클 측 접점(17)의 선단에서 이러한 탄성 변형으로 인해 리셉터클 측 접점(17)에 플러그 측 접점(17)이 접촉할 때에 생성되는 삽입 하중(반발력)이 감소되며, 그 결과 삽입 저항의 증가를 억제하게 된다. 또한, 삽입 하중이 감소될 때, 삽입 방향에 대해 평행한 방향으로 상대 접촉부들 사이에 작용하는 압축력이 또한 감소한다. 그 결과, 플러그 측 접점(27)과 리셉터클 측 접점(17)에서 좌굴(buckling) 및 드루프(droop) 등의 변형(영구 변형)의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 도피용 공차(87)는 단자 지지부(83)의 선단에만 형성된다. 그 결과, 연장 방향을 따라서 긴 간격의 비접촉 방향으로 리셉터클 측 접점(17)이 후퇴하는 상황을 회피할 수 있다. 이러한 현상으로 인해 리셉터클 측 접점(17)의 연장 방향을 따라서 긴 간격의 비접촉 방향에서 발생할 수 있는 잔류 변형의 발생을 회피할 수 있으며, 그에 따라서 플러그 측 접점(17)과의 접촉 신뢰성의 저하를 장시간 동안 회피할 수 있다.
또한, 리셉터클 측 접점(17)의 선단이 플러그 측 접점(27)과의 접촉과 관련하여 탄성적으로 변형될 때에, 자유단이 후퇴하면서 생성되는 궤적과 유사한 쐐기형상의 공간에 의해 도피용 공차(87)가 형성된다. 이에 따라서, 리셉터클 측 접점(17)의 후퇴 시에, 리셉터클 측 접점(17)에서의 과잉 변형을 회피할 수 있고, 절연체측 상에서 선단 모서리부 등에 대하여 리셉터클 측 접점(17)의 접촉에 의해 야기될 수 있는 응력 집중을 회피할 수 있다. 그 결과, 영구변형의 발생 없이 안정된 탄성 변형을 가능하게 한다.
본 실시예의 리셉터클 커넥터(11)에 따르면, 삽입력이 감소되어 장기간 반복 사용 중에도 리셉터클 측 접점(17)과 플러그 측 접점(27)에서의 변형이 거의 발생하지 않는다.
본 발명에 따른 리셉터클 커넥터는 상기 실시에에 한정되지 않으며, 적절한 변형, 개량 등이 가능하다. 또한, 상기 실시예에서의 각 구성요소, 구성 재료, 형상, 치수, 개수, 배치 부위 등은 임의로 정할 수 있으며, 본 발명의 구현이 가능하다면 특정하게 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 2011. 07, 27. 자 출원된 일본 특허출원 제2011-164625호에 기초한 것으로 그 내용은 여기 모두 참조로 포함된다.
11. 리셉터클 커넥터
13. 제1차폐 케이스(차폐 케이스)
15. 절연체
17. 리셉터클 측 접점
25. 플러그 측 접점
33. 단자 지지부
83. 단지 지지부 선단
87. 도피용 공차

Claims (5)

  1. 리셉터클 커넥터로서:
    차폐 케이스;
    상기 차페 케이스에 수용되는 절연체; 및
    상기 절연체의 단자 지지부에 배열되는 제1접점;
    을 포함하고,
    상기 절연체의 단자 지지부의 선단과 상기 제1접점의 선단 사이에는 공차가 형성되는 것을 특징으로 하는 리셉터클 커넥터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공차는 쐐기 형상을 가지도록 상기 단자 지지부의 선단을 향하면서 증가하는 것을 특징으로 하는 리셉터클 커넥터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 리셉터클 커넥터는 플러그 커넥터에 정합 결합(fitted)되고, 상기 제1접점은 상기 플러그 커넥터의 제2접점과 접촉하고, 상기 제1접점은 상기 공차에서 상기 제2접점에 대해 비접촉 방향으로 후퇴가능한 것을 특징으로 하는 리셉터클 커넥터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1접점은 상기 절연체의 단자 지지부의 폭방향으로 배열된 복수의 접점을 포함하는 것을 특징으로 하는 리셉터클 커넥터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단자 지지부의 선단은 공차를 제공하도록 경사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 리셉터클 커넥터.
KR1020147001288A 2011-07-27 2012-07-27 리셉터클 커넥터 KR20140036003A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

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