KR20150099879A - 스프링 장착식 콘택트 - Google Patents

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KR20150099879A KR1020157022219A KR20157022219A KR20150099879A KR 20150099879 A KR20150099879 A KR 20150099879A KR 1020157022219 A KR1020157022219 A KR 1020157022219A KR 20157022219 A KR20157022219 A KR 20157022219A KR 20150099879 A KR20150099879 A KR 20150099879A
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조쉬 퐁
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Abstract

스프링 장착식 콘택트는 향상된 신뢰성을 갖는다. 일례는 플런저와 스프링이 얽힐 가능성이 감소된 스프링 장착식 콘택트를 제공할 수 있다. 예컨대, 플런저와 스프링 사이에 피스톤이 배치될 수 있다. 피스톤은, 스프링의 직경보다 넓고 스프링과 플런저 사이에 배치되어 스프링과 플런저를 분리시키는 헤드부를 가질 수 있다. 이들 또는 기타 예들에서, 구체와 같은 추가적인 물체가 스프링과 플런저 사이에 배치될 수 있다. 다른 예에서, 2개의 구체들과 같은 2개의 추가적인 물체들이 피스톤과 플런저 사이에 배치될 수 있다.

Description

스프링 장착식 콘택트{SPRING-LOADED CONTACTS}
지난 몇 년간 소비자가 이용할 수 있는 전자 장치의 수와 종류가 엄청나게 증가하였으며, 이러한 증가는 감소될 기미가 보이지 않는다. 휴대용 컴퓨팅 장치, 태블릿, 데스크톱, 올인원 컴퓨터, 휴대폰, 스마트폰, 미디어 폰, 저장 장치, 휴대용 미디어 플레이어, 네비게이션 시스템, 모니터 및 기타 장치와 같은 장치들이 보편적으로 사용되고 있다.
이러한 장치들은 흔히 다양한 케이블들을 사용하여 전력을 수득하고 데이터를 공유한다. 이러한 케이블들은 각 단부에 커넥터 인서트 또는 플러그를 가질 수 있다. 커넥터 인서트는 전자 장치 상의 커넥터 리셉터클에 플러깅될 수 있으며, 이에 따라, 신호 및 전력을 위한 하나 이상의 전도성 경로를 형성한다.
이러한 인서트 또는 플러그는 리셉터클 내의 대응하는 콘택트와 결합되는 콘택트를 가질 수 있다. 이와 같이 결합된 콘택트들은 데이터, 전력 또는 다른 유형의 신호를 위한 전기 경로의 일부분을 형성할 수 있다. 다양한 유형의 콘택트가 사용될 수 있다. 콘택트 유형 중 하나인 스프링 장착식 콘택트는 커넥터 인서트 또는 커넥터 리셉터클 중 어느 하나에 사용될 수 있다.
스프링 장착식 콘택트는, 플런저가 제2 콘택트와 접촉할 때 압입된 다음 제2 커넥터로부터 분리될 때 후퇴될 수 있도록, 스프링에 의해 바이어스된 플런저를 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 구성은 스프링 장착식 콘택트의 신뢰성 감소로 이어질 수 있다. 예컨대, 스프링과 플런저가 얽힐 수 있다. 즉, 스프링이 플런저와 스프링 장착식 콘택트의 배럴 또는 하우징 사이에 낄 수 있다. 이로 인해 플런저가 후퇴할 수 없게 됨으로써, 플런저가 압입된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 플런저가 제2 콘택트와 접촉하여 압입될 때, 플런저가 배럴 또는 하우징과의 접촉을 차단할 수 있다. 이는 스프링을 통한 큰 전류의 흐름으로 이어질 수 있으며, 이에 따라, 스프링의 손상 또는 파손이 초래될 수 있다.
따라서, 스프링과 플런저가 얽히는 경향이 감소되고, 스프링을 통해 큰 전류가 흐를 기회가 감소됨으로써, 향상된 신뢰성을 제공하는 스프링 장착식 콘택트가 요구된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예는 향상된 신뢰성을 가진 스프링 장착식 콘택트를 제공할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예는 스프링과 플런저가 얽힐 가능성이 감소된 스프링 장착식 콘택트를 제공할 수 있다. 다른 예시적인 실시예는 과도한 전류 흐름으로 인한 스프링 손상 가능성이 감소될 수 있다.
다시 말하면, 종래의 스프링 장착식 콘택트에서는, 스프링 또는 다른 탄성 기구가 플런저와 얽히게 되는 경우가 있을 수 있다. 구체적으로, 스프링이 플런저와 스프링 장착식 콘택트의 배럴 또는 하우징 사이에 낄 수 있다. 이는, 커넥터를 분리할 때, 커넥터의 표면으로부터 플런저가 빠져나오지 못하거나 후퇴하지 못하는 결과로 이어질 수 있다. 그 대신, 플런저가 커넥터 내부에 압입된 상태로 유지될 수 있다. 이는 외관적 장애 또는 기능적 장애 중 어느 하나 또는 둘 모두로 이어질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 예시적인 실시예는 플런저와 스프링 사이에 격리 물체가 배치된 스프링 장착식 콘택트를 제공할 수 있다. 구체적인 예에서, 플런저와 스프링 사이에 피스톤이 배치될 수 있다. 피스톤은 스프링의 직경보다 넓은 제1 헤드부를 가질 수 있으며, 헤드부는 스프링과 플런저 사이에 배치될 수 있다. 이는, 스프링이 플런저와 얽히지 않도록, 스프링과 플런저를 분리시킬 수 있다. 예컨대, 헤드부는 스프링이 플런저와 스프링 장착식 콘택트의 배럴 사이에 끼는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다. 피스톤은 스프링 내에 배치되는 더 좁은 제2 바디부를 가질 수 있다. 이는 사용시 헤드부가 플런저와 스프링 사이에 유지되도록 피스톤을 제자리에 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 이 피스톤은 스테인리스 스틸, 황동, 금 도금 황동 또는 다른 재료와 같은 다양한 전도성 재료로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 피스톤은 세라믹, 플라스틱 또는 다른 재료와 같은 비전도성 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 하나 이상의 구체(sphere), 실린더, 또는 다른 형상을 가진 다른 물체와 같은 다른 격리 물체가 사용될 수 있다. 이러한 물체들은 전도성일 수 있으며, 스테인리스 스틸, 황동, 금 도금 황동 또는 다른 재료로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 이들은 비전도성일 수 있으며, 세라믹, 플라스틱 또는 다른 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 플런저와 배럴은 황동, 또는 청동과 같은 다른 구리계 재료일 수 있다. 플런저와 배럴은, 예컨대, 금으로, 더 도금될 수 있다.
다시 말하면, 종래의 스프링 장착식 콘택트에서는, 플런저가 스프링 장착식 콘택트의 배럴과 접촉이 끊기는 방식으로, 플런저가 압입될 수 있다. 이는, 상대적으로 좁은 스프링을 통해 전원공급장치 또는 다른 큰 전류가 흐르는 결과로 이어질 수 있다. 그 결과, 스프링이 과열되어 파손되거나, 다르게 손상될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 예시적인 실시예는 플런저와 격리 물체 사이에 비대칭 인터페이스를 제공할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예는 비대칭 배면, 예컨대, 편심적으로 테이퍼진 배면을 구비한 플런저를 가진 스프링 장착식 콘택트를 제공할 수 있다. 예컨대, 배면은 편심적인 원뿔 형상일 수 있다. 이와 같이 편심적으로 테이퍼진 배면은 피스톤의 헤드부와 접촉할 수 있다. 편심은, 플런저 또는 피스톤 또는 둘 모두가 배럴과 접촉하도록 플런저가 소정 각도로 기울어지는 것을 보장하는 데 도움을 줄 수 있으며, 이에 따라, 스프링의 잠재적인 손상을 피할 수 있다. 스프링 자체는 스테인리스 스틸 304와 같은 스테인리스 스틸, 또는 다른 적절한 재료를 포함한 전도성 또는 비전도성 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 피아노 선 또는 고장력 스틸이 사용될 수 있다. 스프링은 금, 은 또는 다른 재료로 도금될 수 있다. 스프링은 스프링을 통한 전류의 흐름을 더 방지하기 위해 파릴렌과 같은 유전체로 코팅될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 격리 물체의 표면이 비대칭적일 수 있다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, 플런저와 격리 물체 사이에 추가적인 물체가 배치될 수 있다. 이 추가적인 물체는 전도성일 수 있으며, 플런저와 배럴 사이에 전기 전도성 경로를 제공할 수 있으나, 이 추가적인 물체가 비전도성일 수도 있다.
본 발명의 구체적인 실시예에서, 추가적인 물체는 구형 또는 볼 형상을 가질 수 있다. 볼은 플런저와 격리 물체 사이에 존재할 수 있다. 볼은 전도성 또는 비전도성일 수 있다. 전도성 볼은 플런저와 배럴 사이에 전기 경로를 형성할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 2개의 추가적인 물체가 채용될 수 있다. 이와 같은 추가적인 물체들은 모두 구 형상을 가질 수 있으며, 이들은 모두 플런저와 격리 물체 사이에 존재할 수 있다. 이와 같은 추가적인 물체들 중 어느 하나 또는 둘 모두는 전도성 또는 비전도성일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 추가적인 물체는 다양한 격리 물체와 함께 채용될 수 있다. 예컨대, 격리 물체는 전술한 바와 같이 플런저일 수 있다. 다른 실시예에서, 격리 물체는 제2 볼일 수 있으며, 즉, 구 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 추가적인 물체와 격리 물체는 유사하거나 또는 상이한 크기일 수 있다. 격리 물체는 전도성 또는 비전도성일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예는 스프링 장착식 콘택트의 신뢰성을 향상시키기 위해 다양한 구조, 코팅 또는 다른 기술을 단독으로 또는 조합하여 채용할 수도 있다. 예컨대, 액체와 같은 오염 물질이 스프링 장착식 콘택트의 하우징 내부로 유인될 수 있다. 이 액체는 플런저가 압입되고 해제될 때 생성되는 진공력 또는 흡인력에 의해 하우징 속으로 유인될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 스프링 장착식 콘택트의 하우징에 통풍구 또는 다른 개구를 추가함으로써 이러한 힘들을 감소시킬 수 있다. 플런저가 압입되고 해제될 때 생성되는 진공력과 흡인력을 감소시킴으로써, 하우징 속으로 액체와 다른 오염 물질이 전혀 유인되지 않거나 더 적은 정도로 유인되며, 장기 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 통풍구는 드릴링, 레이저 에칭 또는 다른 적절한 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, 하우징, 플런저, 스프링, 격리 물체, 추가적인 물체 및 다른 부품 중 일부 또는 전부는, 통풍구의 사용을 통해 오염 물질이 감소되는 경우에도, 그러한 오염 물질로부터의 보호를 제공하기 위해 하나 이상의 층으로 코팅될 수 있다. 소수성(hydrophobic) 또는 소유성(oleophobic) 층이 오염 물질로부터 보호하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 파릴렌 또는 다른 코팅이 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 본원에 개시된 이들 또는 기타 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 다음의 상세한 설명과 첨부 도면을 참조하면, 본 발명의 특성과 장점을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기 커넥터 시스템을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 인서트를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 4는 플런저가 압입되어 있는, 도 3의 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 단면도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 일부분을 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 사시도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 12a 내지 도 12c는 스프링 장착식 콘택트의 하우징의 오염을 도시하고 있다.
도 13은 오염을 줄이기 위해 하우징에 통풍구가 형성되어 있는 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예가 통합됨으로써 개선될 수 있는 전자 시스템을 도시하고 있다. 이 도면은, 포함된 다른 도면들과 같이, 예시를 목적으로 도시되었으며, 본 발명의 가능한 실시예 또는 특허청구범위를 한정하지 않는다.
이 도면은 전자 장치(110)를 포함하고 있다. 이와 같이 구체적인 예에서, 전자 장치(110)는 랩톱 컴퓨터일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 전자 장치(110)는 넷북 또는 태블릿 컴퓨터, 휴대폰, 미디어 또는 스마트 폰, 글로벌 측위 장치, 미디어 플레이어, 또는 다른 그러한 장치일 수 있다.
전자 장치(110)는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 전자 장치(110) 내의 전자 회로에 전력을 제공할 수 있다. 이 배터리는 전원 어댑터(120)를 사용하여 충전될 수 있다. 구체적으로, 전원 어댑터(120)는 콘센트 또는 자동차 충전기와 같은 외부 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 전원 어댑터(120)는 AC 또는 DC 전력일 수 있는 공급받은 외부 전력을 DC 전력으로 변환할 수 있으며, 변환된 DC 전력을 케이블(130)을 통해 플러그(132)에 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 플러그 또는 인서트(132)는 케이블(130)을 통해 다른 유형의 장치에 커플링될 수 있다. 플러그(132)는 전자 장치(110) 상의 리셉터클(112)과 결합하도록 배열될 수 있다. 플러그(132)로부터의 전력은 리셉터클(112)에서 수신될 수 있으며, 전자 장치(110) 내의 배터리와 전자 회로에 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 데이터 또는 다른 유형의 신호가 플러그 또는 인서트(132)를 통해 전자 장치(110)에 제공될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 커넥터 인서트(132)를 도시하고 있다. 커넥터 인서트(132)는 부착판(210), 쉴드 또는 커버(220), 케이블(230) 및 스트레인 릴리프(240)를 포함할 수 있다. 부착판(210)은 전면(212)을 포함할 수 있다. 전면(212)은 콘택트(250, 252, 254, 256, 258)를 위한 개구(260)를 포함할 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 콘택트(250, 258)는 접지를 전달할 수 있고, 콘택트(252, 256)는 전력을 전달할 수 있는 반면, 콘택트(254)는 접속이 형성되었는지를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 구체적인 예에서, 커넥터 인서트(132)가 대응하는 커넥터 리셉터클과 결합되어 전력이 인가되기 전에 접지로가 형성되도록, 콘택트(250, 258)는 다른 콘택트들보다 앞으로 돌출되어 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 콘택트(250, 252, 254, 256, 258)는 스프링 장착식 콘택트일 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 예가 다음의 도면에 도시되어 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 스프링 장착식 콘택트(300)는 도 2에서 콘택트(250, 252, 254, 256 또는 258)로서 사용될 수 있다. 스프링 장착식 콘택트(300)는 하우징 또는 배럴(310) 내에 수용될 수 있다. 배럴(310)은 테일(tail)(312)을 포함할 수 있다. 테일(312)은, 도 2의 커넥터 인서트(132)와 같은, 커넥터 내의 인쇄 회로 기판 또는 다른 구조물에 납땜될 수 있다.
스프링 장착식 콘택트(300)는 플런저(320)를 더 포함할 수 있다. 플런저(320)는 다른 커넥터의 제2 콘택트와 결합되는 팁(322)을 가질 수 있다. 플런저(320)는 노치 또는 광폭부(324)를 더 포함할 수 있다. 노치(324)는 하우징(310)의 부분(314)에 접촉할 수 있으며, 이에 따라, 플런저(320)의 후퇴를 제한할 수 있다.
스프링 장착식 콘택트(300)는 스프링(330)과 같은 탄성 기구를 더 포함할 수 있다. 스프링 장착식 콘택트(300)가 수납된 커넥터가 대응하는 커넥터로부터 분리될 때, 배럴(310)로부터 플런저(320)를 후퇴시키기 위해 스프링(330)이 신장될 수 있다. 스프링 장착식 콘택트(300)가 수납된 커넥터가 대응하는 커넥터와 결합될 때, 하우징 또는 배럴(310) 속으로 플런저(320)가 압입될 수 있도록, 스프링(330)이 압축될 수 있다.
다시 말하면, 종래의 스프링 장착식 콘택트에서는, 사용시 스프링이 플런저와 얽힐 수 있다. 예컨대, 스프링이 플런저와 배럴 또는 하우징 사이에 낄 수 있다. 이는 하우징으로부터 플런저가 완전히 후퇴하지 못하도록 할 수 있다. 그 결과, 이는 외관적 장애 또는 기능적 장애 중 어느 하나 또는 둘 모두로 이어질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 플런저(320)와 스프링(330) 사이에 격리 물체를 채용할 수 있다. 이러한 구체적인 예에서, 격리 물체는 피스톤(340)을 포함한다. 피스톤(340)은 헤드(342)와 바디(344)를 포함할 수 있다. 헤드(342)는 스프링(330)의 직경보다 넓을 수 있다. 헤드(342)는 플런저(320)와 스프링(330) 사이에 배치될 수 있다. 바디(344)는 스프링(330)의 내경보다 좁을 수 있으며, 실질적으로 스프링(330) 내부에 있을 수 있다.
여기서는 격리 물체가 피스톤(340)으로 도시되었으나, 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 격리 물체가 사용될 수 있다. 예컨대, 구체가 격리 물체로서 사용될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 다른 격리 물체가 사용될 수 있다. 예컨대, 원통형 또는 다른 형상의 물체가 사용될 수 있다. 이러한 격리 물체는 배럴(310)과 플런저(320) 사이에 스프링(330)이 끼는 것을 방지할 수 있다.
다시 말하면, 플런저가 압입될 때, 플런저가 스프링 장착식 콘택트의 배럴 또는 하우징과의 접촉이 끊길 수 있다. 이러한 상황에서, 스프링을 통해 전류가 흐를 수 있다. 스프링 장착식 콘택트가 신호를 전달하고 있을 때는 이러한 상태가 합리적일 수 있지만, 전원 또는 접지 리턴이 전달되고 있을 때는 위험할 수 있다. 이러한 전류 흐름은 스프링을 손상시키거나 파괴할 수 있다. 구체적으로, 스프링의 저항이 전류 흐름에 의해 스프링의 가열로 이어질 수 있다. 이러한 가열로 인하여 스프링의 탄력이 소실될 수 있다. 이러한 손상은 다시 외관적 장애 또는 기능적 장애를 초래할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는, 플런저가 압입될 때, 플런저 또는 격리 물체, 또는 이들 모두가 배럴과의 접촉을 유지함으로써, 스프링이 큰 전류로부터 보호되도록, 플런저와 격리 물체 사이의 인터페이스에 비대칭성을 제공할 수 있다. 이러한 구체적인 예에서, 피스톤(340)은 플런저(320)의 배면(326)에 접촉한다. 플런저(320)가 압입될 때, 플런저(320) 또는 피스톤(340), 또는 이들 모두가 스프링 장착식 콘택트(300)를 통과하는 중심선에 대해 경사져서 배럴(310)과의 접촉을 유지하도록, 배면(326)은 비대칭적일 수 있다. 이러한 구체적인 예에서, 배면(326)은 편심적으로 테이퍼진 홀을 갖는다. 예컨대, 배면(326)은 편심적인 원뿔 형상일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 배면(326)은 다른 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 피스톤(340) 또는 다른 격리 물체의 선단 표면에 비대칭성이 존재할 수 있다.
이러한 인터페이스에서의 비대칭성은 플런저와 피스톤 중 어느 하나 또는 둘 모두를 배럴의 일측으로 가압할 수 있다. 이러한 힘은 스프링 장착식 콘택트(300)의 낮은 수준의 접촉 저항을 감소시키는 데 도움이 될 수 있다. 일례가 다음의 도면에 도시되어 있다.
도 4는 플런저가 압입되어 있는, 도 4의 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 구체적으로, 플런저(420)가 하우징(410)에 대하여 상대적으로 압입된 것으로 도시되어 있다. 이 도면에서, 스프링(430)은 압축되며, 피스톤(440)은 하우징(410) 속으로 더 밀려 있다. 플런저(420)의 비대칭적인 표면(426)은 플런저(420)와 피스톤(440)을 기울이는 역할을 한다. 구체적으로, 플런저(420)의 지점(428)은 지점(418)에서 하우징 또는 배럴(410)과 접촉할 수 있다. 마찬가지로, 플런저(420)의 지점(425)은 지점(415)에서 하우징 또는 배럴(410)과 접촉할 수 있다.
이 예에서, 피스톤(440)은 플런저(420)의 배면(426) 및 하우징 또는 배럴(410)과 접촉하도록 기울어질 수 있다. 구체적으로, 피스톤(440)의 지점(447)은 지점(427)에서 플런저(420)와 접촉할 수 있다. 또한, 피스톤(440)의 지점(449)은 지점(419)에서 배럴(410)과 접촉할 수 있다.
이는 플런저(420)의 팁(422)에서 하우징(410)의 테일(412)까지 다양한 전기 경로를 제공할 수 있다. 구체적으로, 전류는 팁(422)으로부터 플런저(420)의 지점(428)을 거쳐 하우징(410)의 지점(418)을 지나 테일(412)로 흐를 수 있다. 또한, 전류는 팁(422)으로부터 플런저(420)의 지점(425)을 거쳐 배럴(410)의 지점(415)을 지나 테일(412)로 흐를 수도 있다. 또한, 전류는 팁(422)으로부터 플런저(420)의 지점(427)을 거쳐 피스톤(440)의 지점(447)을 경유한 다음, 피스톤(440)의 지점(449)을 거쳐 배럴(410)의 지점(419)을 지나 테일(412)로 흐를 수도 있다. 이 부품들의 정확한 형상과 상대적 위치에 따라, 플런저(420)가 배럴(410)에 대해 상대적으로 압입될 때, 이들 또는 기타 전기 경로들 중 일부 또는 전부가 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 단면도를 도시하고 있다. 스프링 장착식 콘택트(500)는 스프링 장착식 콘택트(300)와 동일할 수도 있고, 다른 스프링 장착식 콘택트일 수도 있다. 스프링 장착식 콘택트(500)는 배럴 또는 하우징(510)을 포함한다. 플런저(520)는 하우징(510) 내에 적어도 부분적으로 둘러싸일 수 있다. 플런저(520)는 플런저(520)의 후퇴를 제한하는 스탑으로서 사용될 수 있는 노치(524)를 가질 수 있다. 플런저(520)를 비대칭적인 노치(526)를 가질 수 있다. 다시 말하면, 이 예에서, 격리 물체(540)는 헤드부(542)와 바디부(544)를 가진 피스톤으로 도시되어 있다. 헤드부(542)는 스프링(530)의 직경보다 넓을 수 있다. 바디부(544)는 스프링(530)의 내경보다 좁을 수 있으며, 스프링(530)에 의해 실질적으로 포위될 수 있다. 스프링(530)은 플런저(520)의 운동을 허용하도록 압축 및 신장될 수 있다. 전술한 바와 같이, 플런저(520)는 배럴 또는 하우징(510)과 전기적으로 접촉할 수 있다.
이 예에서, 플런저(520)의 배면(526)은 비대칭적이다. 그러나, 이러한 비대칭에도 불구하고, 플런저(520)의 종방향 길이는 그 표면의 모든 부분들을 따라 거의 동일하다. 예컨대, 길이(L1)는 각각의 L1 및 L2에 대해 길이(L2)와 거의 동일할 수 있다. 그 이유는 플런저(520)의 배면(526)이 플런저(520)의 종축(LA)에 대해 적어도 실질적으로 직교하는 외연을 가질 수 있기 때문이다. 그 결과, 플런저(520)가 배럴(510) 내에서 압입될 때, 플런저(520)의 팁이 다양한 방향으로 움직이는 경우, 플런저(520)는 각 방향으로 거의 동일한 양만큼 기울어질 수 있다. 이는 스프링 장착식 콘택트가 제2 커넥터에 고정된 콘택트와 접속하는 것을 도울 수 있다.
다시 말하면, 이 예에서는 플런저(520)의 배면(526)이 비대칭적인 표면을 가진 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 피스톤(540) 또는 다른 격리 물체의 선단 에지가 비대칭적인 표면을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 일부분을 도시하고 있다. 부분(600)은 스프링 장착식 콘택트(300 또는 500) 또는 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트의 일부분일 수 있다. 이 도면은 노치(624)를 가진 플런저(620), 헤드(642)와 바디(644)를 포함하는 피스톤(640), 및 스프링(630)을 포함한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트의 사시도를 도시하고 있다. 스프링 장착식 콘택트(700)는 본원에 개시된 다른 스프링 장착식 콘택트들과 동일할 수 있거나, 다른 스프링 장착식 콘택트일 수 있다. 스프링 장착식 콘택트(700)는 하우징 또는 배럴(710), 플런저(720), 스프링(730) 및 격리 물체(740)를 포함할 수 있다. 하우징(710)은, 도 2의 커넥터 인서트(132)와 같은, 커넥터 내의 인쇄 회로 기판 또는 다른 구조물에 연결되는 테일(712)을 포함할 수 있다. 격리 물체(740)는 헤드(742)와 바디(744)를 가진 피스톤으로 도시되어 있다.
다시 말하면, 본 발명의 다른 실시예에서는, 다른 격리 물체가 사용될 수 있다. 일례가 다음의 도면에 도시되어 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 예에서는, 돔 형상의 캡(840)이 격리 물체로서 사용된다. 구체적으로, 캡(840)이 스프링(830) 위에 배치된다. 이러한 방식으로, 캡(840)은 플런저(820)로부터 스프링(830)을 분리시킨다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 이들 또는 기타 스프링 장착식 콘택트들의 부품들은 상이할 수 있다. 예컨대, 플런저와 배럴은 황동, 또는 청동과 같은 다른 구리계 재료일 수 있다. 플런저와 배럴은, 예컨대, 금으로, 더 도금될 수 있다. 스프링은 스테인리스 스틸 340과 같은 스테인리스 스틸로 형성될 수 있다. 스프링(330)은 유전체 재료로 더 코팅될 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 유전체는 파릴렌일 수 있다. 피스톤은 스테인리스 스틸, 황동, 금 도금 황동 또는 다른 재료와 같은 다양한 전도성 재료로 제조될 수 있다. 피스톤은 세라믹, 플라스틱 또는 다른 재료와 같은 비전도성 재료를 사용하여 형성될 수 있다.
이러한 다양한 예에서, 격리 물체의 전방 에지는 돔 형상일 수 있다. 일부 예에서, 돔 형상은 다소 구형일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 격리 물체의 전방 에지는 구형보다 평평할 수 있다. 이는 격리 물체의 길이를 단축할 수 있으며, 따라서, 스프링 장착식 콘택트의 길이를 단축할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 추가적인 물체가 플런저와 격리 물체 사이에 배치될 수 있다. 이 추가적인 물체는 전도성일 수 있으며, 플런저와 배럴 사이에 전기 경로를 제공할 수 있으나, 추가적인 물체가 비전도성일 수도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 2개의 추가적인 물체가 채용될 수 있다. 일례가 다음의 도면에 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 스프링 장착식 콘택트는 배럴(910), 플런저(920), 스프링(930) 및 피스톤(940)을 포함한다. 피스톤(940)은 헤드부(942)와, 스프링(930)에 의해 실질적으로 포위된 테일부(944)를 포함할 수 있다.
이 예에서는, 2개의 추가적인 물체(960, 970)가 플런저(920)와 피스톤(940) 사이에 배치된다. 추가적인 물체(960, 970)들이 구형으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서 이들은 다른 형상을 가질 수도 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서는, 구체 또는 추가적인 물체(960, 970)가 전도성일 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 추가적인 물체(960, 970)들 중 어느 하나 또는 둘 모두가 비전도성일 수 있다.
플런저의 배면(926)과 피스톤 헤드(942)의 전면 중 어느 하나 또는 둘 모두가 도시된 바와 같이 볼록할 수 있다. 이와 같이 볼록한 형상은, 플런저(920)가 압입될 때, 배럴(910)에 대해 추가적인 물체 또는 구체(960, 970)를 밀어낼 수 있다. 이는 플런저(920)와 배럴(910) 간의 양호한 접촉을 제공할 수 있다. 구체적으로, 플런저(920)로부터 구체 또는 추가적인 물체(960, 970)를 통해 배럴(910)까지 전기 경로가 형성될 수 있다. 이 예에서는 피스톤(940)이 절연성이지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 전도성일 수 있다. 피스톤(940)이 비전도성인 경우, 스프링(930)은 작동 중에 큰 전류로부터 절연될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 피스톤(940)은 다른 형상을 가진 격리 물체로 대체될 수 있다. 예컨대, 그와 같이 대체되는 격리 물체는 구형 또는 볼 형상일 수 있다. 전술한 예에서와 같이, 하나 이상의 추가적인 물체가 플런저와 격리 물체 사이에 배치될 수 있다. 또한, 전술한 예에서와 같이, 플런저의 배면은 비대칭적인 형상을 가질 수 있다. 예들이 다음의 도면들에 도시되어 있다.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명의 실시예에 따른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 도 10a 및 도 10b에서, 피스톤은 스프링 절연체(1070A, 1070B)로 대체될 수 있다. 구체적으로, 도 10a는 구형 격리 물체(또는 스프링 절연체)(1070A)와 구형의 추가적인 물체(1060A)를 가진 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 예에서는, 스프링 절연체 또는 격리 물체(1070A)가 비전도성일 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 스프링 절연체 또는 격리 물체(1070A)가 전도성일 수 있다. 이 예에서, 추가적인 물체는 전도성 볼(1060A)일 수 있다. 전도성 볼(1060A)은 플런저(1020)와 배럴(1010) 사이에 전류 경로를 형성할 수 있다.
도 10b에서, 전도성 볼(1060B)은 전도성 볼(1060A)보다 큰 것으로 도시되어 있다. 작은 전도성 볼(1060A)은 스프링 장착식 콘택트의 전체 길이를 단축할 수 있다.
도 10c에서, 플런저(1070C)는 스프링 절연체(1070A, 1070B) 대신 사용될 수 있다. 다시 말하면, 플런저(1070C)의 높이가 낮아질 수 있으며, 이에 따라, 스프링 장착식 콘택트가 짧아질 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 다른 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 도 11에서, 피스톤은 스프링 절연체(1170)로 대체될 수 있다. 구체적으로, 도 11은 구형 격리 물체(또는 스프링 절연체)(1170)를 가진 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 예에서는, 스프링 절연체 또는 격리 물체(1170)가 비전도성일 수 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는, 스프링 절연체 또는 격리 물체(1170)가 전도성일 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 다양한 실시예는 스프링 장착식 콘택트의 신뢰성을 향상시키기 위해 구조, 코팅 또는 다른 기술을 단독으로 또는 조합하여 채용할 수도 있다. 예컨대, 액체와 같은 오염 물질이 스프링 장착식 콘택트의 하우징 내부로 유인될 수 있다. 오염 물질은 플런저가 압입되고 해제될 때 생성되는 진공력 또는 흡인력에 의해 하우징 속으로 유인될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 스프링 장착식 콘택트의 하우징에 통풍구 또는 다른 개구를 추가함으로써 이러한 힘들을 감소시킬 수 있다. 플런저가 압입되고 해제될 때 생성되는 진공력과 흡인력을 감소시킴으로써, 하우징 속으로 액체와 다른 오염 물질이 전혀 유인되지 않거나 더 적은 정도로 유인되며, 장기 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 그 예들이 다음의 도면들에 도시되어 있다.
도 12a 내지 도 12c는 스프링 장착식 콘택트의 오염을 도시하고 있다. 도 12a는 플런저의 표면이 오염된 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 스프링 장착식 콘택트는 하우징(1210), 플런저(1220) 및 스프링(1230)을 포함한다. 이 예에서, 하우징(1210)의 개구 부근에 있는 플런저(1220)의 표면의 일부분에 오염 물질(1290)이 있을 수 있다. 오염 물질(1290)은 액체, 먼지, 모래, 또는 다른 액체 또는 입자상 물질을 포함할 수 있다.
도 12b에서, 플런저(1220)가 압입됨으로써, 하우징(1210) 속으로 오염 물질(1290)이 유인된다. 구체적으로, 오염 물질(1290)이 스프링 장착식 콘택트의 하우징(1210)과 플런저(1220) 사이로 유인될 수 있다. 플런저(1220)가 압입될 때 스프링 장착식 콘택트로부터 공기가 배출됨에 따라, 플런저(1220) 전방 부근에 있는 플런저(1220)와 하우징(1210) 사이의 상대적으로 큰 공간은 오염 물질(1290)이 하우징(1210) 속으로 유입되기에 충분한 공간을 제공할 수 있다.
도 12c에서, 플런저(1220)는 해제된다. 이러한 동작은 하우징(1210) 내부로 오염 물질(1290)을 더 유인하는 진공 또는 저압 효과를 스프링 장착식 콘택트 내에 생성한다. 플런저(1220)가 다수회 압입 및 해제된 후, 더 많은 오염 물질(1290)이 스프링 장착식 콘택트 챔버로 유입될 수 있으며, 구체적으로는, 스프링(1230)과 플런저(1220)의 배면(1270)이 존재하는 스프링 장착식 콘택트의 개구부로 유입될 수 있다. 이 오염 물질은 스프링(1230) 또는 다른 관련 부품들을 더럽히거나 열화시킬 수 있으며, 이에 따라 기능이 감소하거나 고장으로 이어질 수 있다.
다시 말하면, 플런저(1220)가 해제될 때, 챔버 내부에 생성된 저압으로 인해, 오염 물질(1290)이 스프링 장착식 콘택트 내부로 끌어당겨질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 이러한 저압 또는 진공이 생성되지 않도록 하기 위해 통풍구 또는 다른 개구를 채용할 수 있다. 진공 또는 저압이 생성되지 않기 때문에, 오염 물질(1290)이 스프링 장착식 콘택트의 챔버 속으로 유인되지 않거나, 적어도 더 적은 정도로 챔버 속으로 유인된다. 일례가 다음의 도면에 도시되어 있다.
도 13은 오염을 줄이기 위해 하우징에 통풍구가 형성되어 있는 스프링 장착식 콘택트를 도시하고 있다. 이 스프링 장착식 콘택트는 하우징(1310), 배면(1370)을 가진 플런저(1320), 스프링(1330) 및 통풍구(1380)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 하우징(1310)의 개구 부근에 있는 플런저(1320)의 표면에 오염 물질(1390)이 위치되어 있다. 이 예에서, 플런저(1320)가 해제될 때, 통풍구(1380)는 공기가 하우징(1310) 내의 챔버로 유입될 수 있도록 하는 개구를 제공할 수 있다. 진공 또는 저압이 챔버 내에 생성되지 않기 때문에, 오염 물질(1390)이 하우징(1310) 속으로 끌어당겨지지 않는다. 그 대신, 오염 물질(1390)이 플런저(1320)에 의해 하우징(1310) 밖으로 밀려나갈 수 있다. 이는 오염 물질(1390)에 의한 스프링 장착식 콘택트의 챔버의 오염을 줄이거나 방지할 수 있다.
다시 말하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 스프링 장착식 콘택트의 부분들이 코팅될 수 있다. 이 코팅은 어떤 오염이 발생하는 경우에 스프링 장착식 콘택트를 더 보호할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 다양한 실시예에서, 하우징(1310), 플런저(1320), 스프링(1330), 격리 물체(미도시), (이 예에서는 도시되지 않은) 추가적인 물체 및 다른 부품 중 일부 또는 전부는, 통풍구 또는 다른 개구의 사용을 통해 오염의 위험이 감소될 수 있는 경우에도, 그러한 오염 물질로부터의 보호를 제공하기 위해 하나 이상의 층으로 코팅될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 소수성 또는 소유성 층이 오염 물질로부터 보호하기 위해 사용될 수 있다. 예컨대, 파릴렌 또는 다른 코팅이 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서, 통풍구(1380)는 다양한 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대, 통풍구(1380)는 드릴링, 레이저 에칭 또는 다른 적절한 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예에서, 통풍구는 하우징(1310)과 플런저(1320) 사이의 간극과 비교할 때 유사하거나 더 크게 제조될 수 있다. 이는 오염 물질을 유인할 수 있는 충분히 낮은 챔버 압력이 발생하는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다. 본 발명의 구체적인 실시예에서, 하우징(1310)과 플런저(1320) 사이의 간극은 0.02㎜일 수 있다. 플런저(1320) 주위에 만들어지는 이 간극의 면적을 감안하여, 통풍구(1380)는 0.4㎜의 직경을 갖도록 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 대한 이상의 설명은 예시와 설명을 목적으로 하여 제공된 것이다. 이상의 설명은 본 발명을 개시된 특정 형태로 한정하거나 하나도 빠뜨리는 것 없이 설명하기 위한 것이 아니며, 상술한 교시에 비추어 많은 수정과 변형이 가능하다. 본 발명의 원리와 그 실제 응용을 가장 잘 설명함으로써, 다른 당업자들이 다양한 실시예에서 본 발명을 가장 잘 활용할 수 있도록 하기 위해, 고려되는 특정 용도에 적합한 다양한 변형예들과 함께 실시예들을 선택하고 설명하였다. 따라서, 본 발명은 다음의 특허청구범위에 속하는 모든 변형과 균등물을 포함하고자 한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (1)

  1. 스프링 장착식 콘택트로서,
    상기 스프링 장착식 콘택트의 하우징을 형성하는 배럴;
    상기 배럴에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인 플런저; 및
    상기 배럴에 의해 둘러싸인 스프링
    을 포함하는 스프링 장착식 콘택트.
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