KR20180040761A - 기판 실장형 커넥터 - Google Patents

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KR20180040761A
KR20180040761A KR1020160132096A KR20160132096A KR20180040761A KR 20180040761 A KR20180040761 A KR 20180040761A KR 1020160132096 A KR1020160132096 A KR 1020160132096A KR 20160132096 A KR20160132096 A KR 20160132096A KR 20180040761 A KR20180040761 A KR 20180040761A
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김운호
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한국단자공업 주식회사
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Abstract

본 발명은 콘택트 사이의 간격이 넓어 불량률을 낮출 수 있으며, 콘택트의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 기판 실장형 커넥터에 관한 것으로, 기판에 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 압입된 콘택트를 포함한다. 상기 콘택트는, 일 방향으로 연장된 몸체부와, 상기 몸체부의 선단에 형성되고 상대 커넥터의 콘택트에 전기적으로 접속되는 연결부와, 상기 몸체부의 후단에 형성되며 기판에 삽입, 고정되는 결합부와, 상기 몸체부의 중단에 형성된 압입부로 이루어진다. 이때, 상기 압입부의 상면과 하면 중 적어도 하나에 압입돌기가 돌출된다.

Description

기판 실장형 커넥터{MOUNTING ON SUBSTRATE TYPE CONNECTOR}
본 발명은 기판 실장형 커넥터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 회로가 인쇄된 기판의 표면에 실장되는 커넥터에 관한 것이다.
일반적으로, 커넥터는 기판과 기판, 기판과 부품, 기판과 케이블을 전기적으로 연결하는 접속기구이다. 이러한 커넥터는 서로 체결 가능한 한 쌍, 즉 플러그 커넥터(plug connector)와 리셉터클 커넥터(receptacle connector)로 구성되며, 그 내부에는 전류 및 신호를 전달하기 위한 콘택트(contact)가 마련된다.
전자기기의 소형화 및 경량화 추세에 따라 커넥터 관련 장치들의 경박단소화가 요구되고 있는 반면, 회로 기판에 실장되는 전자소자의 밀도가 높아짐에 따라 커넥터에 설치되는 콘택트의 수는 오히려 증가하여 커넥터 관련 장치의 경박단소화에 많은 제약이 존재한다.
예컨대, 대한민국등록실용신안공보 제20-0465414호(2013.02.12.)에 개시된 기존의 기판 실장형 커넥터는, 기판에 설치되는 하우징과 상기 하우징에 삽입되는 콘택트를 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판 실장형 커넥터에 마련된 콘택트(10)는, 몸체부(12)와, 몸체부(12)의 일단에 형성되고 상대 커넥터와 전기적으로 연결되는 접속부(14)와, 몸체부(12)의 타단에 형성되며 기판(미도시)와 연결되는 결합부(16)로 이루어진다. 또한, 몸체부(12)의 중단에는 콘택트(10)를 하우징(미도시)에 압입하기 위한 압입부(18)가 형성된다.
그런데 상술한 종래의 콘택트(10)의 경우 압입부(18)가 몸체부(12)의 양측으로 돌출된 노칭 구조를 가지므로 콘택트(10) 사이의 간격(피치)이 매우 협소하다. 다라서 콘택트(10)의 치수공차가 타이트하며 그로 인해 발생하는 불량이 증가하고 있다. 특히, 길이가 긴 콘택트(10)의 경우 피치 관리가 용이하지 못하므로 콘택트(10)의 변형 및 파손의 우려가 있다.
또한, 종래의 콘택트(10)는 다수개가 평행하게 배치된 상태에서 압입되는데, 이때 사용되는 펀치(20)의 형상이 복잡하여 가공이 힘들고, 압입부(18)에 접촉되는 바 형태의 돌출부(22)가 외력에 의해 쉽게 변형될 수 있어 조립 정밀도를 저하시키게 된다.
대한민국등록실용신안공보 제20-0465414호(2013.02.12.)
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 콘택트 사이의 간격이 넓어 불량률을 낮출 수 있으며, 콘택트의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 기판 실장형 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 평행하게 배치된 다수개의 콘택트를 동시에 압입하되 형상이 간단하여 가공이 용이하고 변형의 우려가 없어 조립 정밀도를 향상시킬 수 있는 기판 실장형 커넥터의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 기판 실장형 커넥터는, 기판에 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 압입된 콘택트를 포함한다.
상기 콘택트는, 일 방향으로 연장된 몸체부와, 상기 몸체부의 선단에 형성되고 상대 커넥터의 콘택트에 전기적으로 접속되는 연결부와, 상기 몸체부의 후단에 형성되며 기판에 삽입, 고정되는 결합부와, 상기 몸체부의 중단에 형성된 압입부로 이루어진다. 이때, 상기 압입부의 상면과 하면 중 적어도 하나에 압입돌기가 돌출된다.
상기 압입돌기는 압입펀치와 접촉되는 압입면이 후단에 형성된 돔 형상이다. 좀 더 상세하게는, 상기 압입부에는 상기 콘택트의 길이방향에 수직인 방향으로 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿의 선단측이 볼록하게 돌출되어 상기 압입돌기가 돔 형상으로 형성된다.
상기 콘택트는, 상기 몸체부의 후단이 3단으로 굴절된 크랭크 형상이다.
상기 압입부의 선단에는 상기 콘택트를 상기 하우징에 고정하는 제1걸림턱이 형성되고, 상기 결합부에는 상기 콘택트를 상기 하우징에 고정하는 제2걸림턱이 형성된다.
상기 하우징의 내부에는 격벽이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 콘택트가 설치되는 장착공이 형성된다.
상기 하우징의 선단 내벽에는 상기 콘택트의 연결부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 양측에는 상기 연결부의 삽입을 안내하는 안내돌기가 돌출되며, 상기 연결부의 양측에는 상기 안내돌기와 대응되는 안내홈이 형성된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 콘택트 압입용 펀치와 접촉되는 압입돌기가 압입부의 상면 또는 하면에 형성되어 압입부의 폭을 줄임으로써 콘택트 사이의 간격을 확장시킬 수 있으며 불량률을 낮출 수 있다. 특히, 콘택트 사이의 간격이 확장되므로 길이가 긴 콘택트의 경우에도 피치 관리를 용이하게 할 수 있어 콘택트의 변형 및 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 콘택트 압입용 펀치의 형상을 단순화하여 펀치의 가공이 용이하고 변형의 우려가 없으며 콘택트의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 콘택트의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 단면사시도.
도 5는 도 4의 "A"부분을 확대한 도면.
도 6은 도 4의 "B"부분을 확대한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 콘택트를 압입하는 과정을 도시한 도면.
도 8은 종래의 기판 실장형 커넥터에 마련된 콘택트를 도시한 도면.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터는 회로패턴이 형성된 기판에 실장되어, 기판과 기판, 기판과 부품, 기판과 케이블을 전기적으로 연결함으로써 전류 및 신호를 전달한다. 이때, 사용되는 기판은 회로패턴이 한쪽에만 인쇄된 단면 프린트 기판이거나 양쪽에 모두 인쇄되고 스루홀(through hole)을 통해 연결시킨 양면 프린트 기판일 수 있다. 또는, 회로패턴을 기판의 내부에 형성한 다층 프린트 기판일 수 있다.
상술한 기판에 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(1)는, 커넥터(1)의 외형을 이루는 하우징(100)과, 하우징(100)에 설치되어 전류 및 신호를 전달하는 다수개의 콘택트(200)로 구성된다.
우선, 도 3을 참조하여 콘택트(200)에 대해 먼저 살펴보기로 한다.
콘택트(200)는 커넥터(100)의 하우징(100)에 설치되어 전류 및 신호를 전달하는 역할을 한다. 이러한 콘택트(200)는 전기 또는 열에 대한 저항이 매우 작아 전기나 열을 잘 전달하는 도체 재료로 제작된다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 콘택트(200)는 전후방향(도면상)으로 길게 연장된 핀(pin)의 형태를 갖는다. 즉, 전후방향으로 연장된 몸체부(210)와, 몸체부(210)의 선단에 형성된 연결부(220)와, 몸체부(210)의 후단에 형성된 결합부(230)로 이루어진다. 이때, 몸체부(210)와 연결부(220) 사이에는 콘택트(200)의 압입을 위한 압입부(240)가 마련된다.
몸체부(210)는 높이에 비해 폭이 넓은 직사각형 단면을 가진 봉 형상이다. 전술한 바와 같이, 몸체부(210)는 전후방향으로 길게 연장되며 연결부(220)와 결합부(230) 사이에 위치된다.
연결부(220)는 몸체부(210)의 선단에 위치되어 상대 커넥터의 콘택트(미도시)에 전기적으로 접속된다. 연결부(220)의 선단은 테이퍼지게 형성되어 콘택트(200)를 하우징(100)에 압입할 때 용이하게 삽입될 수 있도록 한다. 연결부(220)의 양측에는 후술할 안내돌기(114)에 대응되는 안내홈(222)이 형성된다. 안내돌기(114)와 안내홈(222)은 콘택트(200)를 압입할 때 연결부(220)가 해당 삽입홈(112)에 삽입될 수 있도록 안내하기 위한 것이며, 더불어 삽입홈(112)에 삽입된 연결부(220)가 내측(제1수용공간(도 4의 110)으로 돌출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
결합부(230)는 기판(미도시)의 스루홀에 삽입, 고정되어 회로패턴에 전기적으로 접속된다. 이러한 결합부(230)는 하우징(100)의 외측으로 돌출되어 스루홀(미도시)에 삽입될 수 있도록 3단으로 굴절된 형상을 갖는다.
도 3을 참조하면, 몸체부(210)의 후단에는 제1굴절부(231)가 위치되고, 제1부재(232)는 제1굴절부(231)를 통해 몸체부(210)에 대해 직각으로 배치된다. 제1부재(232)의 하단에는 제2굴절부(233)가 위치되며, 제2부재(234)는 제2굴절부(233)를 통해 제1부재(232)와 직각을 이루며 몸체부(210)와 평행하게 배치된다. 제2부재(234)의 후단에는 제3굴절부(235)가 위치되고, 제3부재(236)가 제3굴절부(235)를 통해 제2부재(234)와 직각을 이루며 제1부재(232)와 평행하게 배치된다.
상술한 바와 같은 형상의 결합부(230)는 3단으로 굴절되어 하우징(100)의 외측으로 돌출되므로 스루홀(미도시)에 삽입, 고정될 수 있다. 또한, 커넥터(1)를 기판(미도시)에 대해 수직방향으로 배치할 경우 표면에 인쇄된 회로패턴과 접촉될 수도 있는데, 이럴 경우 솔더링(soldering)을 통해 고정될 수 있다.
압입부(240)는 콘택트(200)의 압입 시 압입펀치(도 7의 300)가 접촉되는 부분이다. 압입부(240)는 몸체부(210)에 비해 상대적으로 넓은 폭으로 형성되고, 그 상면(또는 하면)에는 압입돌기(242)가 형성된다.
압입돌기(242)는 외부(상부 또는 하부)로 볼록한 돔 형상으로 형성되되 압입펀치(도 7의 300)가 접촉되는 후단에는 압입부(240)의 표면과 직각을 이루는 압입면(244)이 형성된다.
상술한 압입돌기(242)는 슬리팅(slitting) 가공을 통해 형성된다. 즉, 압입부(240)에 슬릿(246)을 형성한 후 슬릿(246)의 앞쪽을 볼록하게 돌출시켜 돔 형상으로 형성한다. 이때, 슬릿(246)은 콘택트(200)의 길이방향에 수직인 방향으로 절개하는 것이 바람직하며, 이럴 경우 압입면(244)이 압입부(240)의 표면과 직각을 이루게 된다.
전술한 바와 같이, 압입부(240)는 몸체부(210)에 비해 상대적으로 넓은 폭으로 형성되는데, 이는 압입돌기(242)를 형성하기 위하여 슬리팅 가공을 할 경우 압입부(240)의 강도가 저하되는 것을 방지하기 위한 것이다.
한편, 본 실시예의 콘택트(200)에는 제1걸림턱(252)과 제2걸림턱(254)이 마련된다. 본 실시예의 콘택트(200)는 전후방향으로 길게 연장된 장핀의 구조이므로 하나의 걸림턱만으로는 콘택트(200)를 하우징(100)에 확실하게 고정할 수 없다.
제1걸림턱(252)은 압입부(240)의 선단에 형성되어, 콘택트(200)의 압입 시 후술할 장착공(132)에 고정된다. 또한, 제2걸림턱(254)은 결합부(230)의 제2부재(234)에 형성되어 콘택트(200)의 압입 시 후술할 안착홈(122)에 고정된다.
이와 같이, 제1걸림턱(252)과 제2걸림턱(254)을 이용하여 콘택트(200)를 고정할 경우 외력에 의한 상하유동은 물론 좌우유동을 확실하게 방지할 수 있으며, 이를 통해 단선, 단락 등의 문제를 해결할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하여 하우징(100)에 대해 살펴보도록 한다.
하우징(100)은 다수개의 콘택트(200)를 수용할 수 있도록 전후방향의 길이에 비해 좌우방향의 폭이 넓은 직육면체 형상을 갖는다. 특히, 기판(미도시)의 외부로 돌출되는 크기를 최소화할 수 있도록 두께가 얇은 직육면체 형상으로 제작된다.
하우징(100)의 내부에는 상대 커넥터(미도시)가 삽입되는 수용공간(110,120)이 형성된다. 수용공간(110,120)은 하우징(100)의 내부에 형성된 격벽(130)에 의해 제1수용공간(110)과 제2수용공간(120)으로 이루어진다. 제1수용공간(110)에는 콘택트(200)의 선단(연결부(220))이 위치되고, 제2수용공간(120)에는 콘택트(200)의 후단(결합부(230))이 위치된다.
제1수용공간(110)의 벽면(도면상 천장 및 바닥)에는 콘택트(200)의 연결부(220)가 삽입되는 삽입홈(112)이 형성된다. 삽입홈(112)은 연결부(220)의 상면(또는 하면)을 제외한 부분을 감싸도록 형성되고, 삽입홈(112)의 양측에는 연결부(220)의 삽입을 안내하는 안내돌기(114)가 형성된다.
전술한 바와 같이, 안내돌기(114)와 안내홈(도 3의 222)은 콘택트(200)를 압입할 때 연결부(220)가 해당 삽입홈(112)에 삽입될 수 있도록 안내함과 동시에 삽입홈(112)에 삽입된 연결부(220)가 제1수용공간(110)으로 돌출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
제2수용공간(120)의 벽면(도면상 천장 및 바닥)은 콘택트(200)의 굴절된 결합부(230)가 안착될 수 있도록 다단으로 형성된다. 제2수용공간(120)의 최외측 벽면에는 콘택트(200)의 결합부(230) 중 제2부재(234)가 삽입되는 안착홈(122)이 형성된다.
제1수용공간(110)과 제2수용공간(120)을 구획하는 격벽(130)에는 콘택트(200)가 설치되는 다수개의 장착공(132)이 형성된다.
도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 기판 실장형 커넥터의 콘택트 압입과정을 살펴보면 다음과 같다.
우선, 하우징(100)의 후방에 다수캐의 콘택트(200)를 위치시킨다. 이때, 콘택트(200)의 선단, 즉 연결부(220)의 일부가 장착공(도 5의 132)에 삽입되도록, 그리고 결합부(240)의 제2굴절부(233)가 안착홈(도 6의 122)의 입구에 안착되도록 위치시킨다.
이 상태에서 압입펀치(300)를 이용하여 콘택트(200)를 압입시키면, 압입펀치(300)의 선단이 콘택트(200)의 압입돌기(242)에 접촉하며 평행하게 배치된 다수개의 콘택트(200)를 동시에 압입하게 된다.
이때, 사용되는 압입펀치(300)는 제2수용공간(120)에 삽입 가능한 폭과 높이를 가진 직육면체 형상의 블록으로서, 압입펀치(300)의 형상이 단순하여 가공이 용이하고 변형의 우려가 없다. 또한, 다수개의 콘택트(200)를 동시에 압입할 수 있으므로 콘택트(200)의 조립 정밀도를 향상시킬 수 있다.
상술한 실시예에 따른 커넥터(1)는 압입펀치(도 7의 300)와 접촉되는 압입돌기(242)가 콘택트(200)의 상면(또는 하면)에 형성되어 압입부(240)의 폭을 감소시킬 수 있다. 따라서 평행하게 배치된 콘택트(200) 사이의 간격을 확장시킬 수 있어 조립 시 발생하는 불량률을 최소화할 수 있다. 특히, 콘택트(200) 사이의 간격이 확장될 경우 본 실시예에 예시된 장핀 구조의 콘택트(200)도 피치를 용이하게 관리할 수 있어 콘택트(200)의 변형 및 파손을 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 기판 실장형 커넥터 100: 하우징
110: 제1수용공간 112: 삽입홈
114: 안내돌기 120: 제2수용공간
122: 안착홈 130: 격벽
132: 장착공 200: 콘택트
210: 몸체부 220: 연결부
222: 안내홈 230: 결합부
231: 제1굴절부 232: 제1부재
233: 제2굴절부 234: 제2부재
235: 제3굴절부 236: 제3부재
240: 압입부 242: 압입돌기
244: 압입면 246: 슬릿
252: 제1걸림턱 254: 제2걸림턱
300: 압입펀치

Claims (7)

  1. 기판에 설치되는 하우징과, 상기 하우징에 압입된 콘택트를 포함하는 기판 실장형 커넥터에 있어서,
    상기 콘택트는, 일 방향으로 연장된 몸체부와, 상기 몸체부의 선단에 형성되고 상대 커넥터의 콘택트에 전기적으로 접속되는 연결부와, 상기 몸체부의 후단에 형성되며 기판에 삽입, 고정되는 결합부와, 상기 몸체부의 중단에 형성된 압입부로 이루어지고,
    상기 압입부의 상면과 하면 중 적어도 하나에 압입돌기가 돌출된 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압입돌기는 압입펀치와 접촉되는 압입면이 후단에 형성된 돔 형상인 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 압입부에는 상기 콘택트의 길이방향에 수직인 방향으로 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿의 선단측이 볼록하게 돌출되어 상기 압입돌기가 돔 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 콘택트는, 상기 몸체부의 후단이 3단으로 굴절된 크랭크 형상인 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 압입부의 선단에는 상기 콘택트를 상기 하우징에 고정하는 제1걸림턱이 형성되고, 상기 결합부에는 상기 콘택트를 상기 하우징에 고정하는 제2걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징의 내부에는 격벽이 형성되고, 상기 격벽에는 상기 콘택트가 설치되는 장착공이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 하우징의 선단 내벽에는 상기 콘택트의 연결부가 삽입되는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈의 양측에는 상기 연결부의 삽입을 안내하는 안내돌기가 돌출되며, 상기 연결부의 양측에는 상기 안내돌기와 대응되는 안내홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 실장형 커넥터.
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