KR20170071281A - 커넥터 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

커넥터 어셈블리가 개시된다. 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리는 제1 전극 및 탄성 레이어를 포함하는 제1 커넥터와 제2 전극을 포함하는 제2 커넥터를 포함할 수 있다. 탄성 레이어는 제1 커넥터와 제2 커넥터가 결합되어 제1 전극이 제2 전극과 연결될 때 제1 전극에 압축력을 제공할 수 있다.

Description

커넥터 어셈블리{CONNECTOR ASSEMBLY}
아래의 설명은 커넥터 어셈블리에 관한 것이다.
핸드헬드(handheld) 전자 장치들 및 웨어러블 장치(wearable device)들이 점점 대중화되고 있다. 핸드헬드 전자 장치들 및 웨어러블 장치와 같은 휴대용 전자 장치들은 작은 영역에 복잡한 전자 회로를 포함할 수 있다. 메모리, 프로세서, 배터리 등과 같은 전자 컴포넌트들은 수분에 매우 취약하다. 수분은 시스템 회로내 부품 또는 핀 (pin)들 사이에 의도하지 않은 단락(short-circuit)을 유발하여 회로가 예측 불가능하게 동작하거나 고장을 유발 할 수 있다. 회로는 또한, 먼지 또는 기타 오염 물질들의 노출에 의해서도 악영향을 받을 수 있다.
일반적으로, 휴대용 전자 장치들은 외부의 커넥터(connector)와 짝을 이룰 수 있는 커넥터를 구비한다. 커넥터는 전기적 연결을 위한 전극과 해당 전극을 고정하기 위한 하우징(housing)으로 구성된다. 이 때, 전극은 안정한 전기적 연결을 위해 스프링을 이용한 접점 구조를 가질 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리는, 제1 전극 및 제1 탄성 레이어를 포함하는 제1 커넥터; 및 제2 전극을 포함하는 제2 커넥터를 포함할 수 있고, 상기 제1 탄성 레이어는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때 상기 제1 전극에 압축력을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 제1 탄성 레이어는, 상기 제1 전극 및 상기 제1 커넥터의 바디 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 제1 탄성 레이어는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되었을 때, 상기 제1 커넥터의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 제2 커넥터는, 상기 제2 전극과 상기 제2 커넥터의 바디 사이에 배치되는 제2 탄성 레이어를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 차폐 부재는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리는, 제1 탄성 레이어 및 상기 제1 탄성 레이어 상에 배치된 복수의 제1 전극들을 포함하는 제1 커넥터; 및 상기 제1 전극들에 대응하는 제2 전극들을 포함하는 제2 커넥터를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 제1 탄성 레이어는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극들이 상기 제2 전극들과 연결될 때 상기 제1 전극들에 압축력을 제공할 수 있다.
다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 제2 커넥터는, 상기 제2 전극들과 상기 제2 커넥터의 바디 사이에 배치되는 제2 탄성 레이어를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리는, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재를 더 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리에서, 상기 차폐 부재는, 상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극들이 상기 제2 전극들과 연결될 때, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들에 이물질 및 전자기파 중 적어도 하나가 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 사시도들을 도시한다.
도 2는 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 3a 내지 도 9는 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도들을 도시한다.
도 10 내지 도 12는 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리가 다양한 응용에 적용된 일례들을 설명하기 위한 도면들이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서 설명될 실시예들은 전기적 연결 기능을 제공하는 커넥터 어셈블리에 관한 것으로, 실시예는 임의의 특정 유형의 커넥터 어셈블리로 제한되지 않는다. 커넥터 어셈블리는 예를 들어, 핸드헬드 전자 장치 및 웨어러블 장치뿐만 아니라 전기적 연결이 필요한 다양한 종류의 전자 장치에 적용될 수 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 또는 공차(tolerance)에 따라 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 실시예들은 도면에 도시된 특정 형상에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 대한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 1a를 참조하면, 커넥터 어셈블리(100)는 서로 탈부착될 수 있는 제1 커넥터(110) 및 제2 커넥터(150)를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 제1 커넥터(110) 및 제2 커넥터(150)는 각각 서로 다른 부품, 회로 또는 시스템에 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(110)는 일 회로에 전기적으로 연결되고, 제2 커넥터(150)는 다른 회로에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 커넥터(110)는 전기 신호를 전달하는 제1 전극(130)과 제2 커넥터(150)와의 체결을 위한 제1 체결부(140)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 커넥터(110)는 제1 커넥터(110)의 바디와 제1 전극(130) 사이에 배치되는 제1 탄성 레이어(120)를 포함할 수 있다. 제2 커넥터(150)는 전기 신호를 전달하는 제2 전극(160)과 제1 커넥터(110)와의 체결을 위한 제2 체결부(170)를 포함할 수 있다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)은 예를 들어, 금속, 흑연, 전도성 고무 및 실리콘 등과 같은 전도성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)은 탄성 레이어(120)에 박막 공정 등을 통해 직접적으로 막 형태로 적층시킬 수 있다. 제1 체결부(140) 및 제2 체결부(170)는 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)를 안정적으로 결합시키고, 제1 커넥터(110)의 제1 전극(130)과 제2 커넥터(150)의 제2 전극(160)이 서로 연결되도록 하는 역할을 한다.
제1 체결부(140) 및 제2 체결부(170)는 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 결합 돌기 및 결합 홈 구조를 가질 수 있다. 다른 예로, 제1 체결부(140) 및 제2 체결부(170)는 자성 결합 구조 또는 벨크로 결합(hook and loop fastener) 구조를 가질 수도 있다. 그러나, 제1 체결부(140) 및 제2 체결부(170)가 가질 수 있는 결합 구조는 이러한 예들에 한정되지 아니하며, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)를 결합시키는 결합 구조라면 제한 없이 적용될 수 있다.
제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합된 모습이 도 1b에 도시되어 있다. 도 1b를 참조하면, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되는 경우, 제1 전극(130)은 제2 전극(160)과 연결된다. 이 때, 제2 전극(160)은 제1 전극(130)을 가압하게 되고, 제1 전극(130)은 제1 탄성 레이어(120)를 가압하게 된다. 탄성을 가지는 제1 탄성 레이어(120)는 가해지는 압력에 의해 변형되고, 제1 전극(130)에 복원력에 기초한 압축력을 제공한다. 제1 탄성 레이어(120)에 의해 제공되는 압축력 및 제1 체결부(140) 및 제2 체결부(170) 간의 결합을 통해 제1 전극(130) 및 제2 전극(160) 간의 연결이 안정하게 유지될 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 2를 참조하면, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합된 모습이 도시되어 있다. 도 1b의 실시예와 다르게, 커넥터 어셈블리(200)에서 제1 전극(130)과 제2 전극(160)의 주변 영역에 차폐 부재(210)가 추가적으로 배치될 수 있다. 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합될 때, 차폐 부재(210)는 제1 전극(130)과 제2 전극(160)을 외부로부터 차단하는 역할을 한다. 차폐 부재(210)에 의해 수분, 먼지와 같은 외부 이물질이 제1 전극(130)과 제2 전극(160)에 유입되는 것을 방지할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 차폐 부재(210)는 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합될 때, 차폐 부재(210)는 제1 탄성 레이어(120)와 제2 커넥터(150)의 바디 사이에서 압력을 받아 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)의 주변 영역을 둘러싸게 되고, 이에 의해 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)이 외부와 차단될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 차폐 부재(210)는 전도성을 갖는 물질을 포함할 수 있고, 이 경우, 차폐 부재(210)는 이물질의 유입을 차단하는 것뿐만 아니라 외부 전자기파가 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)에 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 3a는 일 실시예에 따른 도 1의 커넥터 어셈블리를 I-I` 방향으로 바라본 단면도를 도시한다. 도 3a를 참조하면, 제1 커넥터(110)는 제1 탄성 레이어(120) 및 제1 전극(130)을 구비할 수 있다. 제1 커넥터(110)의 바디는 일 부품, 회로 또는 시스템에 부착 또는 연결되는 부분일 수 있다. 제2 커넥터(150)의 바디는 다른 부품, 회로 또는 시스템에 부착 또는 연결되는 부분일 수 있다. 제2 커넥터(150)는 제2 전극(160)을 구비할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 커넥터(110)의 바디 및 제2 커넥터(150)의 바디는 절연성 물질을 포함할 수 있고, 제1 탄성 레이어(120)보다 탄성 계수(modulus of elasticity)가 클 수 있다. 제2 커넥터(150)의 바디에는 제1 커넥터(110)에 체결하기 위한 결합 돌기 모양의 제2 체결부(170)가 구비되고, 제1 커넥터(110)의 바디에는 제2 체결부(170)를 받아들일 수 있는 결합 홈 모양의 제1 체결부(140)가 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 전극(130)과 제2 전극(160)은 신호 또는 전력을 전달하고, 시스템의 내장 회로와 연결될 수 있다. 각 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)과 다른 시스템 간의 연결은 전선(wire) 또는 납땜(soldering) 등을 통한 연결 방법으로 구현될 수 있으나, 연결 방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 커넥터(110)에 구비된 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110)의 바디와 제1 전극(130) 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110) 및 제2 커넥터(150) 중 하나 이상에 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다. 도 3a는 제1 탄성 레이어(120)가 제1 커넥터(110)에 구비된 실시예를 도시한다. 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110)의 바디 상에 적층될 수 있고, 예를 들어, 고무, 실리콘, 우레탄 등과 같은 탄성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 커넥터(110) 및 제2 커넥터(150)는 순차적인 적층 방식을 통해 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 커넥터(110)는 제1 커넥터(110)의 바디가 형성되고, 제1 탄성 레이어(120)가 적층된 후 제1 전극(130)이 적층되는 과정을 통해 형성될 수 있다. 제2 커넥터(150)는 제2 커넥터(150)의 바디가 형성된 후 제2 전극(160)이 적층되는 과정을 통해 형성될 수 있다. 제1 전극(130), 제2 전극(160), 제1 탄성 레이어(120)는 막 형성 공정에 의해 형성될 수 있고, 이를 통해 초박형의 커넥터 어셈블리(100)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 커넥터 어셈블리(100)를 형성하기 위해 증착, 코딩 또는 스퍼터링(sputtering)과 같은 막 형성 공정이 이용될 수 있고, 이 경우 제1 전극(130), 제2 전극(160) 및 제1 탄성 레이어(120)의 두께를 1mm 이하로 구현할 수 있다.
도 3b는 도 3a에 도시된 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때의 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 3b를 참조하면, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제1 커넥터(110)의 바디와 제2 커넥터(150)의 바디 간의 거리가 일정하게 유지되고, 제1 전극(130)과 제2 전극(160)이 연결되어 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150) 간에 신호가 전달될 수 있다. 이 때, 제1 탄성 레이어(120)는 제2 전극(160)에 연결된 제1 전극(130)에 압축력을 제공하고, 안정한 전기적 연결을 위해 일정한 압축력으로 제1 전극(130)을 눌러줄 수 있다. 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합 고정 시 제1 전극(130)을 가압하여 제1 전극(130)과 제2 전극(160)이 안정적으로 연결될 수 있도록 한다. 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되는 경우 압축 응력이 발생하고, 압축 응력에 의한 변위의 발생은 탄성 계수가 낮은 물질에 보다 많은 변위를 갖게 한다. 제1 탄성 레이어(120)에서 발생한 변위에 의해 복원력이 발생하면서 제1 탄성 레이어(120)는 스프링과 같은 역할을 할 수 있다. 또한, 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110)의 내부로 수분 또는 먼지 등과 같은 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 4a는 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 4a를 참조하면, 커넥터 어셈블리(400)에서 제1 커넥터(110)에는 제1 탄성 레이어(120)가 구비되고, 제2 커넥터(150)에는 제2 탄성 레이어(410)가 구비될 수 있다. 제1 탄성 레이어(120)는 제1 커넥터(110)의 바디와 제1 전극(130) 사이에 배치되고, 제2 탄성 레이어(410)는 제2 커넥터(150)의 바디와 제2 전극(160) 사이에 배치될 수 있다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제1 탄성 레이어(120)는 제1 전극(130)에 압축력을 제공하고, 제2 탄성 레이어(410)는 제2 전극(160)에 압축력을 제공할 수 있다. 제1 탄성 레이어(120) 및 제2 탄성 레이어(410)를 통해 제1 전극(130)과 제2 전극(160) 간의 안정한 연결을 가능하게 하고, 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 5를 참조하면, 커넥터 어셈블리(500)에서 제1 커넥터(110)의 바디의 상면 및 하면에 복수의 전극들(130, 510)이 구비될 수 있다. 전극들(130, 510)은 전선(520)을 통해 서로 연결될 수 있다. 제2 커넥터(150)의 바디의 상면 및 하면에도 복수의 전극들(530, 160)이 구비될 수 있고, 전극들(530, 160)은 전선(540)을 통해 서로 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전극들(510, 530)은 핀 또는 전선 등의 형태로 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 표면 실장 기술(Surface Mount Technology, SMT)을 적용 가능한 커넥터 어셈블리(500)가 형성될 수 있다.
도 6a는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 6a를 참조하면, 커넥터 어셈블리(600)에 포함된 제1 커넥터(110)는 제1 탄성 레이어(120) 상에 배치된 복수의 제1 전극들(610, 620)을 포함할 수 있고, 제2 커넥터(150)는 제1 전극들(610, 620)에 대응하는 복수의 제2 전극들(630, 640)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 전극들(610, 620) 및 제2 전극들(630, 640)은 일정한 간격을 가지고 배열될 수 있다.
도 6b는 도 6a에 도시된 제1 커넥터와 제2 커넥터가 결합되었을 때의 커넥터 어셈블리의 단면도를 나타낸다. 도 6b를 참조하면, 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제1 전극들(610, 620)과 제2 전극들(630, 640)이 서로 연결되어 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150) 간에 신호가 전달될 수 있다. 이 때, 제1 탄성 레이어(120)는 제1 전극들(610, 620)에 압축력을 제공할 수 있다. 제1 탄성 레이어(120)는 제1 전극들(610, 620)과 제2 전극들(630, 640)이 안정적으로 연결될 수 있도록 하고, 제1 커넥터(110)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 6c는 도 6a에 도시된 커넥터 어셈블리에서 제2 커넥터에 제2 탄성 레이어가 추가로 구비된 실시예를 도시한다. 도 6c를 참조하면, 제2 커넥터(150)의 제2 탄성 레이어(650)는 제2 커넥터(150)의 바디와 제2 전극들(630, 640) 사이에 배치될 수 있다. 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제2 탄성 레이어(650)는 제2 전극들(630, 640)에 압축력을 제공하여 각 제1 전극들(610, 620)과 제2 전극들(630, 640) 간의 연결을 안정하게 하고, 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 7a는 도 2의 커넥터 어셈블리를 J-J` 방향으로 바라본 단면도를 도시한다. 도 7a를 참조하면, 커넥터 어셈블리(200)는 제1 전극(130) 및 제2 전극(160) 중 하나 이상의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재(210)를 더 포함할 수 있다. 차폐 부재(210)는 제1 커넥터(110) 및 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)을 외부와 차단하여 수분, 먼지 등의 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또는, 차폐 부재(210)는 외부로부터 전달되는 전자기파가 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)에 유입되는 것을 차단할 수도 있다. 이에 따라, 외부 전자기파에 의해 제1 전극(130) 또는 제2 전극(160)에 의도하지 않는 신호가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 차폐 부재(210)는 전도성을 갖는 물질을 포함하거나 또는 차폐 부재(210) 상에 금속 박막이 형성될 수 있다. 차폐 부재(210) 상에 금속 박막을 형성하기 위해 스퍼터링, 스프레이 코팅법, 기상 증착법, 전해 도금, 비전해 도금 등과 같은 다양한 기술들이 이용될 수 있다.
도 7b는 도 7a에 도시된 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때의 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 7b를 참조하면, 커넥터 어셈블리(200)의 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때, 제1 탄성 레이어(120)는 제2 전극(160)에 연결된 제1 전극(130)에 압축력을 제공할 수 있다. 이 때, 차폐 부재(210)는 압축력에 의해 변위가 발생하게 되고, 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)의 주변 영역을 둘러싸게 된다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(160)은 차폐 부재(210)에 의해 외부와 차단되어 방수 및 방진 기능이 획득될 수 있다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도를 도시한다. 도 8을 참조하면, 커넥터 어셈블리(800)에서 제1 커넥터(110)는 복수의 제1 전극들(510, 520)을 포함하고, 제2 커넥터(150)는 각 제1 전극들(510, 520)에 대응하는 제2 전극들(530, 540)을 포함할 수 있다. 또한, 커넥터 어셈블리(800)는 제1 전극들(510, 520) 및 제2 전극들(530, 540) 중 하나 이상의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재(810)를 더 포함할 수 있다. 차폐 부재(810)는 제1 커넥터(110)와 제2 커넥터(150)가 결합되었을 때 제1 전극들(510, 520) 및 제2 전극들(530, 540)에 이물질 또는 전자기파가 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 커넥터 어셈블리의 단면도를 나타낸다. 차폐 부재(910)는 도 9에 도시된 실시예와 같이, 각 제1 전극들(510, 520) 및 제2 전극들(530, 540) 사이마다 배치될 수도 있다. 이 경우, 제1 전극들(510, 520) 및 제2 전극들(530, 540) 간의 연결은 차폐 부재(910)에 의해 각 제1 전극-제2 전극 쌍마다 독립적으로 보호될 수 있다.
위 실시예들을 통해 설명된 커넥터 어셈블리에서는 코일 스프링 또는 판 스프링을 이용하지 않아 제작 공정의 간소화를 가능하게 한다. 또한, 스프링의 경우, 일정 이상의 압력이 가해지는 경우 복원력이 발휘되지 않아 스프링의 기능이 상실될 수 있으나, 커넥터 어셈블리는 탄성 레이어를 이용함으로써 내구성을 높이고, 초박형에 적합한 커넥터의 설계를 가능하게 한다.
도 10 내지 도 12는 일 실시예에 따른 커넥터 어셈블리가 다양한 응용에 적용된 일례들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10은 커넥터 어셈블리가 의복형 플랫폼에 적용된 일례를 도시한다. 커넥터 어셈블리는 의복과 같이 생활 환경에서 방수가 필요한 영역에 적용될 수 있다. 커넥터 어셈블리는 의복형 플랫폼에서 탈착 및 부착이 필요한 장치들 간의 연결 기능을 제공할 수 있다. 도 10을 참조하면, 의복(1010)에는 생체 신호(예들 들어, 심전도(electrocardiogram, ECG), 근전도(electromyography, EMG) 등)의 측정을 위한 센서가 구비되고, 센서로부터 측정된 생체 신호를 전달하기 위한 복수의 커넥터 어셈블리들(1020, 1030)이 의복(1010)에 구비될 수 있다. 의복(1010)에는 센서로부터 생체 신호를 수신하는 제1 커넥터가 구비될 수 있다. 제1 커넥터와 탈부착될 수 있는 제2 커넥터는 생체 신호를 처리하기 위한 신호 처리 회로와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 신호 처리 회로는 필터링, 증폭, 디지털 신호 변환 등의 신호 처리를 수행한 후에, 디지털 신호로 변환된 생체 신호를 다른 장치에 전송할 수 있다.
의복(1010)에 구비된 복수의 커넥터 어셈블리들(1020, 1030)을 통해 복수의 접점들이 형성될 수 있다. 하나의 커넥터 어셈블리가 하나의 기본 모듈로서 기능하고, 복수의 커넥터 어셈블리들(1020, 1030)이 의복(1010) 상에 서로 다른 위치에 배치되어 복수의 접점들이 형성될 수 있다. 이 때, 커넥터 어셈블리들(1020, 1030)의 배열은 커넥터 어셈블리들(1020, 1030) 사이에 연결된 다른 부재에 의해 결정될 수 있다.
도 11은 커넥터 어셈블리가 생체 신호의 측정을 위한 벨트에 적용된 일례를 도시한다. 도 11을 참조하면, 벨트(1110)에는 생체 신호의 측정을 위한 센서 및 센서로부터 측정된 생체 신호를 전달하기 위한 복수의 커넥터 어셈블리들(1120, 1130)이 구비될 수 있다. 커넥터 어셈블리들(1120, 1130)에서, 각 제1 커넥터들이 제2 커넥터들과 결합되었을 때, 센서에 의해 측정된 생체 신호가 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 통해 생체 신호를 처리하기 위한 신호 처리 회로에 전달될 수 있다.
도 12는 커넥터 어셈블리가 시계형 웨어러블 장치에 적용된 일례를 도시한다. 커넥터 어셈블리는 웨어러블 장치의 본체(body, 1210)와 스트랩(strap, 1220) 간의 전기적 연결 기능을 제공하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 스트랩(1220)에 사용자의 생체 신호(예를 들어, ECG, 광전용적맥파(photo-plethysmogram, PPG) 등)를 센싱하기 위한 센서가 구비되어 있는 경우, 커넥터 어셈블리를 통해 생체 신호가 스트랩(1220)에서 본체(1210)로 전달되거나 또는 스트립(1220)에 구비된 센서의 기능을 제어하기 위한 제어 신호가 본체(1210)에서 스트랩(1220)으로 전달될 수 있다.
커넥터 어셈블리의 제1 커넥터는 스트랩(1220)에 구비되고, 제2 커넥터는 본체(1210)에 구비될 수 있다. 결합 구조(1270, 1275)를 통해 스트랩(1220)과 본체(1210)는 서로 탈부착될 수 있고, 스트랩(1220)과 본체(1210)가 체결되는 경우, 제1 커넥터와 제2 커넥터가 결합될 수 있다. 이 때, 제1 커넥터의 제1 전극들(1240, 1245, 1250)과 제2 커넥터의 제2 전극들(1255, 1260, 1265)이 연결되고, 제1 커넥터에 구비된 제1 탄성 레이어(1230)는 제1 전극들(1240, 1245, 1250)에 압축력을 제공하여 제1 전극들(1240, 1245, 1250)과 제2 전극들(1255, 1260, 1265) 간의 안정한 결합을 가능하게 한다. 또한, 제1 탄성 레이어(1230)는 스트랩(1220) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (17)

  1. 제1 전극 및 제1 탄성 레이어를 포함하는 제1 커넥터; 및
    제2 전극을 포함하는 제2 커넥터
    를 포함하고,
    상기 제1 탄성 레이어는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때 상기 제1 전극에 압축력을 제공하는, 커넥터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성 레이어는,
    상기 제1 전극 및 상기 제1 커넥터의 바디(body) 사이에 배치되는, 커넥터 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 탄성 레이어는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되었을 때, 상기 제1 커넥터의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는, 커넥터 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 커넥터는,
    상기 제2 전극과 상기 제2 커넥터의 바디 사이에 배치되는 제2 탄성 레이어를 더 포함하는, 커넥터 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 탄성 레이어는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때 상기 제2 전극에 압축력을 제공하는, 커넥터 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재
    를 더 포함하는 커넥터 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 이물질이 유입되는 것을 차단하는, 커넥터 어셈블리.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    탄성을 갖는 물질을 포함하는, 커넥터 어셈블리.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극이 상기 제2 전극과 연결될 때, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 외부 전자기파가 유입되는 것을 차단하는, 커넥터 어셈블리.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    전도성을 갖는 물질을 포함하는, 커넥터 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 서로 다른 회로에 연결되는, 커넥터 어셈블리.
  12. 제1 탄성 레이어 및 상기 제1 탄성 레이어 상에 배치된 복수의 제1 전극들을 포함하는 제1 커넥터; 및
    상기 제1 전극들에 대응하는 제2 전극들을 포함하는 제2 커넥터
    를 포함하는 커넥터 어셈블리.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 탄성 레이어는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극들이 상기 제2 전극들과 연결될 때 상기 제1 전극들에 압축력을 제공하는, 커넥터 어셈블리.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1 탄성 레이어는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되었을 때 상기 제1 커넥터의 내부로 이물질이 유입되는 것을 차단하는, 커넥터 어셈블리.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 제2 커넥터는,
    상기 제2 전극들과 상기 제2 커넥터의 바디 사이에 배치되는 제2 탄성 레이어를 더 포함하는, 커넥터 어셈블리.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나의 주변 영역에 배치되는 차폐 부재
    를 더 포함하는 커넥터 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 차폐 부재는,
    상기 제1 커넥터와 상기 제2 커넥터가 결합되어 상기 제1 전극들이 상기 제2 전극들과 연결될 때, 상기 제1 전극들 및 상기 제2 전극들에 이물질 및 전자기파 중 적어도 하나가 유입되는 것을 차단하는, 커넥터 어셈블리.
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