KR20160126171A - Usb 타입-c 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조 - Google Patents

Usb 타입-c 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터와의 결합 구조로서, USB 타입-C 플러그에 회로가 구성된 PCB를 땜하고, PCB가 땜된 어셈블리에 압착 보조 커넥터(하우징 어셈블리)를 끼워 넣음으로써 하우징의 록킹부와 쉘의 록킹부가 서로 구속되어 견고하게 결합되도록 한 것이다.

Description

USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조{Combination structure of USB Type-C plug and compressing sub connector}
본 발명은 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조에 관한 것이다.
본 발명은 또한, USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터와의 결합 구조로서, USB 타입-C 플러그에 회로가 구성된 PCB를 땜으로 고정하고, 터미널(접촉단자)이 조립된 하우징 어셈블리(압착 보조 커넥터)에 끼워 넣음으로써 하우징의 록킹부와 쉘의 록킹부가 서로 구속되어 견고하게 결합되도록 한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 제품은 Full-Feature Type-C Standard Cable Assembly 이외의 USB 3.1 표준 케이블 어셈블리에 모두 적용 가능하다.
구체적인 USB 커넥터는 한국특허공개 제10-2011-0008114호가 있다.
이 기술은, 전자기기의 PCB에 USB 소켓 본체를 고정 장착하기 위한 납땜 공정에서 전자기기의 PCB에 대한 장착위치가 비뚤어지는 현상이 사전에 방지되고 안정된 납땜이 이루어질 뿐만 아니라 납땜 공정이 간단하게 이루어질 수 있도록 하고, 전자기기의 PCB에 USB 소켓 본체가 안정되게 고정 장착된 상태가 유지되게 하는 셀 커버가 PCB 소켓 본체와 먼저 안정되게 결합이 이루어진 상태에서 전자기기의 PCB에 대해서 USB 소켓 본체와 셀 커버가 동일한 공정에서 납땜이 되어 실장 강도가 높도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
그러나 이 종래기술은 PCB에 USB 소켓 본체를 장착하는데 있어 남땜을 이용한 것으로, 그 제조공정이 복잡한 문제가 있었다.
최근 USB 협회에서는 다른 표준(HDMI 및 썬더볼크)에 미치지 못하는 성능이나 편의성 도모를 위하여 USB3.1을 제정하고 새로운 구조의 USB Type-C 커넥터를 표준으로 정하였다.
이 커넥터는 데이터 전송 속도가 USB3.0 대비 2배가 상승되고, 높아진 전력 공급이 장점이며, 뒤집어 끼워도 되는 것으로 22개의 핀으로 구성되어 있는 것이 특징이다.
그러나 지금까지 개발된 제품은 플러그 후미인 케이블 연결단에 P.C.B(표준용어는 Paddle card)를 붙이거나 터미널 리드부의 형상을 변경하여 직땜하는 구조의 제품이며, 이는 작업의 어려움 및 높은 불량율로 개선이 필요한 부분으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술에 관련된 문제점을 개선하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 USB 타입-C 플러그에 와이어를 압착할 수 있는 구조를 가진 압착 보조 커넥터를 결합하여 땜을 하지 않고도 케이블 어셈블리가 가능하도록 한, USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, USB 타입-C 플러그에 대한 와이어의 압착을 보조하는 커넥터에 결합되는 접촉단자가 스프링 작용하면서 PCB 또는 연결장치에 접촉되고, 그 이면에는 압착 가능한 구조를 갖도록 하여 전원 및 신호 연결이 각각 가능하도록 한, USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조를 제공하는데 있다.
기타 본 발명의 다른 목적들은 이하에서 설명하는 내용을 통해 유추될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조는, 충전 또는 신호전송을 위하여 전기 제품이 접속되는 USB 타입-C 플러그; USB 타입-C 플러그에 연결된 전기 제품에 대한 충전 또는 신호전송을 위한 회로가 구성되어 USB 타입-C 플러그에 고정되는 PCB; PCB가 고정된 USB 타입-C 플러그를 결합하고, 접촉단자를 수납하는 하우징; USB 타입-C 플러그에 연결된 전기 제품에 대한 충전 또는 신호전송을 위한 전기신호통로서의 접촉단자; 및 상기 접촉단자의 압착부(단자)가 와이어를 파고 들어 갈 수 있도록 배선된 와이어를 고정하여 주는 상.하부 클램프 하우징으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
하우징은, 접촉단자의 일부 단자가 삽입되는 홈이 각각 형성되고, PCB가 고정된 USB 타입-C 플러그를 수용할 수 있는 공간을 형성한 것을 특징으로 한다.
접촉단자는 탄성을 가진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 압착 보조 커넥터는, PCB에 접촉되는 단자와, 하우징에 대한 고정 지지점을 형성하는 단자로 구성된 접촉단자; 및 이들 단자가 삽입되도록 홈이 각각 형성된 하우징으로 이루어져서 USB 타입-C 플러그에 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조에 따르면, USB 타입-C 플러그에 와이어를 압착할 수 있는 구조를 가진 압착 보조 커넥터를 결합하여 땜을 하지 않고도 케이블 어셈블리를 할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 또한, 다른 제조사에서 제조한 유사한 구조의 USB 타입-C 플러그에도 압착 보조 커넥터를 결합하여 와이어의 압착할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조에 따르면, USB 타입-C 플러그에 결합하여 와이어를 압착할 수 있는 압착 보조 커넥터에 결합되어 스프링 작용하며, PCB 또는 연결장치에 접촉되고, 그 이면에는 압착 가능한 구조를 갖도록 하여 전원 및 신호 연결이 각각 가능하다.
도 1은 본 발명의 조립도.
도 2는 본 발명의 조립도로서 배면에서 본 도면.
도 3은 도 1의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 클램프하우징 조립시 우측면도.
도 5는 본 발명의 클램프하우징 분해시 우측면도.
도 6은 본 발명의 클램프하우징 조립시 좌측면도.
도 7은 본 발명의 클램프하우징 분해시 좌측면도.
도 8은 본 발명의 클램프하우징 조립시 배면도.
도 9는 본 발명의 클램프하우징 분해시 배면도.
도 10은 본 발명의 클램프하우징 조립시 평면도.
도 11은 본 발명의 클램프하우징 분해시 평면도.
도 12는 본 발명의 클램프하우징 조립시 저면도.
도 13은 본 발명의 클램프하우징 분해시 저면도.
도 14는 본 발명의 우측 단면도.
도 15는 본 발명의 전원 연결용 핀 구조도.
도 16은 본 발명의 신호 연결용 핀 구조도.
도 17은 본 발명의 터미널 작동 구조도.
도 18은 본 발명의 스프링 작동점을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조는, 쉘(10) 형태를 갖는 USB 타입-C 플러그(100)와, PCB(20)와, 하우징(30)과, 접촉단자(40)와, 클램프하우징(50)(60)으로 구성된다.
USB 타입-C 플러그(100)는, 스마트폰 등 전기 제품이 접속되는 부분으로 소정형상의 접속구(11)가 형성된다.
PCB(20)는, 상기 USB 타입-C 플러그(100)에 접속되는 전기 제품에 대한 전기 충전 및/또는 신호 전송이 가능하도록 전기 충전 및/또는 신호 전송회로가 구성된다.
PCB(20)는 상기 USB 타입-C 플러그(100)에 리플로우, 자동 또는 수동 땜 중 어느 하나의 방법으로 고정된다.
하우징(30)은, 본 발명의 압착 보조 커넥터의 본체를 이루는 구성으로, 접촉단자를 그 내부에 수납하게 된다.
하우징(30)은, 상기 USB 타입-C 플러그(100)의 록킹부(12)와 결합되도록 형성된 록킹부(31)와, 상기 USB 타입-C 플러그(100)가 삽입 결합되도록 USB 타입-C 플러그(100)의 삽입부분에 대응하는 형상으로 형성된 결합부(32)와, 상기 접촉단자(40)가 수납되는 곳으로 접촉단자(40)의 하단부가 삽입되도록 복수 개의 홈이 형성된 수납부(33)로 구성된다.
접촉단자(40)는, 스프링 작동되도록 상기 하우징(30)에 수납되는 구성으로, 상기 USB 타입-C 플러그(100)의 접속구(11)를 통해 전기적으로 연결된 전기 제품에 대해 충전 및/또는 신호공급이 가능하도록 한다.
접촉단자(40)는, 배선되는 케이블의 와이어를 관통하여 전기적으로 접촉되도록 전원 연결용은 도 15에 도시된 바와 같이 형성되고, 신호 연결용은 도 16에 도시된 바와 같이 형성된다.
즉 도 15 및 도 16에 도시된 접촉단자(40)에서 상측에 위치한 단자가 비교적 날카로운 형상으로 형성된 것이 와이어를 관통할 수 있도록 형성된 부분이다.
상부 클램프 하우징(50) 및 하부 클램프 하우징(60)은, 배선된 와이어를 접촉단자(40)가 파고 들어가(관통하여) 고정될 수 있도록 하는 것으로, 상기 하우징(30)의 뒷부분에 결합되는 구성이다.
상기 상부 클램프 하우징(50)은, 상기 접촉단자(40)의 상단부 형상에 대응하는 복수 개의 홈(51)이 형성되고, 도 2에 도시된 바와 같이 케이블의 와이어를 삽입 배선할 수 있도록(끼워 넣을 수 있도록) 복수 개의 홈(52)이 형성된다.
상기 하부 클램프 하우징(60)은, 상기 접촉단자(40)의 하단부 형상에 대응하는 복수 개의 홈(61)이 형성되고, 도 2에 도시된 바와 같이 케이블의 와이어를 삽입 배선할 수 있도록(끼워 넣을 수 있도록) 복수 개의 홈(62)이 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조는, USB 타입-C 플러그(100)에 상기 전기 충전 및/또는 신호 전송이 가능하도록 전기 회로가 구성된 PCB(20)가 리플로우, 자동 또는 수동 땜 중 어느 하나의 방법으로 고정된다. 고정 구조에 대해서는 특정 구조로 한정하지 않는다.
또한, 접촉단자(40)는 하우징(30)에 끼움 조립된다. 즉 하우징(30)의 뒷부분에 형성된 복수 개의 홈(33)에 접촉단자(40)가 끼움 조립된다.
이러한 상태를 자세히 나타낸 것이 도 17이다.
도 17에 도시된 바와 같이 접촉단자(40)에서 압착부를 구성하는 단자(41)와 단자(42) 사이에 PCB(20)의 상하부가 접촉되면서 맞물려 조임되며, 접촉단자(40)의 단자(43)와 단자(44)는 하우징(30)의 홈(34)(35)에 각각 삽입되어 적정량의 접촉 하중이 발생되는 스프링 작동이 가능하게 된다.
상기 단자(41)(42)는 PCB(20)의 두께보다 좁은 폭으로 설계되며, 이들 단자에 PCB(20)가 끼워지면 단자(41)(42)는 탄성을 가지고 있으므로 밖으로 벌어지려 하나, 홈(34)(35)에 삽입된 단자(43)(44)가 이를 제한하므로 도 18의 스프링 작동점을 기준으로 스프링 작동을 하게 된다.
이러한 상태에서 상기 접촉단자(40)가 조립된 하우징 어셈블리의 결합부(32)에 상기 PCB(20)가 고정된 USB 타입-C 플러그(100)의 삽입부를 끼워 결합하며, 이에 따라 하우징의 록킹부(31)와 USB 타입-C 플러그(100)의 록킹부(12)가 서로 구속(Locking)되며 결합된다.
이때, 상기 하우징(30)에 조립된 접촉단자(40)는, PCB(20)의 후미에 회로로 만들어진 패드에 도 18에 도시된 바와 같이 스프링 작용을 하며 탄성력을 가지고 접촉하게 되어 전기 및 신호의 전송을 수행하게 된다.
이후, 상하부 클램프 하우징(50)(60)을 각각 상기 USB 타입-C 플러그(100)와 압착 보조 커넥터인 하우징 어셈블리가 조립된 상태에서 정해진 위치의 홀에 와이어를 배선하고 압착하면 상하부 클램프 하우징(50)(60)이 하우징(30)에 구속되면서 본 발명이 완성된다.
10 : 쉘 20 : PCB
30 : 하우징 40: 접촉단자
50, 60 : 클램프 하우징 100 : USB 타입-C 플러그

Claims (6)

  1. 충전 또는 신호전송을 위하여 전기 제품이 접속되는 USB 타입-C 플러그(100);
    상기 USB 타입-C 플러그(100)에 연결된 전기 제품에 대한 충전 또는 신호전송을 위한 회로가 구성되어 상기 USB 타입-C 플러그(100)에 고정되는 PCB(20);
    상기 PCB(20)가 고정된 USB 타입-C 플러그(100)를 결합하고, 접촉단자(40)를 수납하는 하우징(30);
    상기 USB 타입-C 플러그(100)에 연결된 전기 제품에 대한 충전 또는 신호전송을 위한 전기신호통로서의 접촉단자(40); 및
    상기 접촉단자(40)가 수납 조립된 하우징(30)을 밀폐하는 상하부 클램프 하우징(50)(60)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(30)은
    접촉단자(40)의 단자(43)와 단자(44)가 삽입되는 홈(34)(35)과, 단자(41)와 단자(42)가 삽입되는 홈(36)(37)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접촉단자(40)는
    단자(41)와 단자(42)가 PCB(20)에 전기적으로 연결되도록 하우징(30)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 접촉단자(40)는 탄성을 가진 것을 특징으로 하는 USB 타입-C 플러그와 압착 보조 커넥터의 결합 구조.
  5. PCB(20)에 접촉되는 단자(41)(42)와, 하우징(30)에 대한 고정 지지점을 형성하는 단자(43)(44)로 구성된 접촉단자(40); 및
    상기 단자(41, 42, 43, 44)가 삽입되도록 홈(34, 35, 36, 27)이 각각 형성된 하우징(30)으로 이루어져서
    USB 타입-C 플러그(100)에 결합되는 것을 특징으로 하는 압착 보조 커넥터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 접촉단자(40)는
    단자(41)와 단자(42)가 PCB(20)의 상하부에 각각 접촉되도록 하우징(30)에 삽입되는 것을 특징으로 하는 압착 보조 커넥터.
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