KR20190101602A - 마이크로 유에스비 플러그 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플러그 하우징이 변형 및 파손될 우려가 없고, 상대 커넥터와의 체결이 용이하며 쉴드 쉘의 강성을 확보하여 내구성을 향상시킬 수 있는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 휴대폰 등 전자기기의 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 삽입되는 체결부 및 상기 체결부의 후방에 일체로 형성된 몸체부로 이루어진 플러그 하우징과, 상기 체결부의 상면과 하면에 각각 안착되는 이엠씨 스프링과, 상기 이엠씨 스프링이 안착된 상기 체결부를 감싸는 쉴드 쉘과, 상기 플러그 하우징의 내부에 설치되고 데이터 전송 및 충전을 위한 다수로 이루어진 접속단자를 포함한다. 이때, 상기 쉴드 쉘은 상기 체결부의 선단이 외부로 노출되지 않도록 상기 체결부를 전체적으로 감싸는 파이프 형상으로 형성된다.

Description

마이크로 유에스비 플러그 커넥터{MICRO USB PLUG CONNECTOR}

본 발명은 마이크로 유에스비 플러그 커넥터에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 휴대폰 등 전자기기의 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 체결되어 데이터 전송 및 충전을 위해 사용되는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터에 관한 것이다.

컴퓨터, 노트북, 내비게이션 등의 전자기기에 데이터를 전송하거나 전원을 공급하기 위하여 유에스비 커넥터가 사용되고 있다. 특히, 휴대폰 등과 같이 부피가 작은 전자기기에는 마이크로 유에스비 커넥터가 사용된다.

마이크로 유에스비 커넥터는 케이블에 마련되는 플러그 커넥터와 전자기기에 설치되는 리셉터클 커넥터로 구성되며, 플러그 커넥터와 리셉터클 커넥터의 체결 시 5개의 접속핀을 통해 데이터를 전송하거나 전원을 공급한다.

그런데 종래의 마이크로 유에스비 커넥터는 5개의 접속핀을 사용하므로 다량의 데이터를 고속으로 전송하는 데에는 적합하지 못하며, 데이터 전송과 전원 공급을 동시에 진행할 경우 효율이 저하되는 문제가 있었다.

전술한 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 다수의 접속단자가 마련된 C 타입(type-c) 마이크로 유에스비 커넥터(이하, ‘C 타입 유에스비 커넥터’라 함)가 개발되었다.

C 타입 유에스비 커넥터는 유에스비 2.0 Micro-B와 유사한 크기를 갖되, 다수의 접속단자를 통하여 기존 유에스비 커넥터 3.0보다 2배 빠른 10Gbps에 이르는 전송속도를 가지며 100W까지 전원 공급이 가능하다. 또한, 다수의 접속단자가 상하 및 좌우로 이격되므로 체결방향에 구애받지 않아 커넥터를 용이하게 체결 또는 분리할 수 있다.

하지만 종래의 C 타입 유에스비 커넥터는 절연성 수지로 제작된 플러그 하우징이 금속으로 제작된 쉴드 쉘보다 돌출되는바, 운반 및 사용 중 외부로 노출된 플러그 하우징이 외력에 의해 변형되거나 파손될 우려가 있었다.

또한, 플러그 하우징의 선단과 쉴드 쉘의 선단 사이에 형성된 단턱으로 인하여 플러그 커넥터를 리셉터클 커넥터에 체결하는 과정에서 간섭이 발생하여 체결이 용이하지 못한 문제가 있었다.

또한, 플러그 하우징을 감싸는 쉴드 쉘은 박판을 환형으로 벤딩하여 접합한 접합구조로 이루어져 외력이 인가될 경우 쉽게 변형될 수 있으며 장시간 사용 시 접합부위가 벌어지거나 비틀어지는 등의 문제가 있었다.

대한민국등록특허공보 제10-1736905호(2017.05.11.)

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 플러그 하우징이 변형 및 파손될 우려가 없고, 상대 커넥터와의 체결이 용이하며 쉴드 쉘의 강성을 확보하여 내구성을 향상시킬 수 있는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 마이크로 유에스비 플러그 커넥터는, 휴대폰 등 전자기기의 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 삽입되는 체결부 및 상기 체결부의 후방에 일체로 형성된 몸체부로 이루어진 플러그 하우징과, 상기 체결부의 상면과 하면에 각각 안착되는 이엠씨 스프링과, 상기 이엠씨 스프링이 안착된 상기 체결부를 감싸는 쉴드 쉘과, 상기 플러그 하우징의 내부에 설치되고 데이터 전송 및 충전을 위한 다수로 이루어진 접속단자를 포함한다.

상술한 구성 중 상기 쉴드 쉘은 상기 체결부의 선단이 외부로 노출되지 않도록 상기 체결부를 전체적으로 감싸는 파이프 형상으로 형성된다. 좀 더 상세하게는, 상기 쉴드 쉘은 이음부가 없는 일체형 파이프 형상을 갖는다.

여기서, 마이크로 유에스비 리셉터클과의 체결 시 간섭이 발생하지 않고 용이하게 삽입될 수 있도록 상기 쉴드 쉘의 선단 둘레는 곡면으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 쉴드 쉘의 후단에는 상기 몸체부의 상면을 덮는 제1커버와 상기 몸체부의 하면을 덮는 제2커버가 연장되고, 상기 제1커버와 상기 제2커버에는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 접촉 및 고정되는 고정돌기가 각각 형성된다.

한편, 상기 이엠씨 스프링은, 상기 체결부의 상면 또는 하면에 안착되는 플레이트와, 상기 플레이트의 양측에서 벤딩되어 상기 체결부의 측면을 감싸는 파스너와, 상기 플레이트의 선단에 위치되되 서로 이격되고 상기 체결부를 관통하여 상기 플러그 하우징의 내부로 노출되는 제1지지편과, 상기 플레이트의 후단에 위치되되 서로 이격되며 상기 플러그 하우징과 상기 쉴드 쉘에 접촉되는 제2지지편으로 이루어진다.

상기 플레이트는 상기 플러그 하우징의 양측으로 연장되고, 상기 플레이트에는 상기 이엠씨 스프링의 휨 강도를 보강하기 위한 비드가 형성된다. 이때, 상기 비드는 상기 플레이트의 길이방향으로 연장되고, 상기 쉴드 쉘 측으로 돌출된다.

상기 제2지지편은, 상기 플레이트와 평행하게 연장된 리드와, 상기 플레이트에 대해 기울어지게 벤딩된 콘택트로 구성된다. 상기 리드는 서로 이격된 한 쌍으로 구성되고, 상기 콘택트는 상기 리드 사이에 위치된 한 쌍으로 구성되며, 상기 콘택트는 상기 쉴드 쉘에 접촉되도록 벤딩된다.

상기 이엠씨 스프링과 상기 접속단자 사이의 절연거리가 증대되도록 상기 플레이트와 상기 파스너 사이에 절개부가 형성된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 쉴드 쉘이 체결부를 전체적으로 감싸는 파이프 형상으로 형성되므로 플러그 하우징이 외부로 노출되지 않아 운반 및 사용 중 외력에 의한 변형 및 파손의 우려가 없다.

또한, 쉴드 쉘은 이음부가 없는 일체형 파이프 형상으로 제작되어 장시간 사용에도 이음부가 벌어지거나 비틀어질 우려가 없으며 쉴드 쉘의 강성을 확보하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 쉴드 쉘의 선단 둘레가 곡면으로 형성되어 마이크로 유에스비 리셉터클과의 체결 시 간섭이 발생하지 않고 용이하게 삽입될 수 있으며, 쉴드 쉘의 커버에 고정돌기가 추가되어 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터와의 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 이엠씨 스프링의 플레이트에 비드를 추가하여 이엠씨 스프링의 휨 강도를 보강하였으며, 서로 다른 각도로 벤딩된 복수의 리드와 콘택트를 통해 접촉 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 플레이트와 제2지지편 사이에 절개부를 형성하여 이엠씨 스프링과 접속단자 사이의 절연거리가 증대시킴으로써 전압강하 등의 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터 중 플러그 하우징, 이엠씨 스프링, 접속단자를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터 중 이엠씨 스프링이 플러그 하우징에서 분리된 상태를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터 중 이엠씨 스프링의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터 중 플러그 하우징, 이엠씨 스프링, 접속단자의 부분단면사시도.

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 마이크로 유에스비 플러그 커넥터는, 휴대폰 등 전자기기의 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 체결되어 데이터 전송 및 충전을 위해 사용되는 플러그 커넥터이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 마이크로 유에스비 플러그 커넥터(10)는, 절연성 수지로 제작된 플러그 하우징(100)과, 플러그 하우징(100)의 상면과 하면에 각각 안착되는 이엠씨 스프링(200)과, 이엠씨 스프링(200)이 안착된 플러그 하우징(100)을 부분적으로 감싸는 금속재 쉴드 쉘(300)과, 플러그 하우징(100)의 내부에 설치되는 접속단자(400)로 구성된다.

도 3과 도 4를 참조하면, 플러그 하우징(100)은, 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터(미도시)에 삽입되는 체결부(110)와, 체결부(110)의 후방에 일체로 형성된 몸체부(120)로 이루어진다.

체결부(110)는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 삽입 가능한 형상, 예컨대 높이에 비해 폭이 넓은 타원형 단면의 튜브 형상으로 형성되되, 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 마련된 판형의 플러그 접속부(미도시)가 삽입될 수 있도록 중공으로 형성된다. 체결부(110)의 선단 둘레에는 이엠씨 스프링(200)이 안착되는 장착홈(130)이 형성된다. 장착홈(130)의 상면에는 이엠씨 스프링(200)의 제1지지편(250)이 관통되는 관통공(140)이 형성되고, 장착홈(112)의 양 측면에는 이엠씨 스프링(200)을 고정하는 걸림돌기(150)가 형성된다.

몸체부(120)는 체결부(110)보다 큰 부피의 직육면체로 형성된다. 몸체부(120)의 상면과 하면에는 쉴드 쉘(300)이 결합되는 결합돌기(160)가 형성된다. 도면에 도시되진 않았지만, 몸체부(120)의 후면에는 접속단자(400)가 삽입되는 다수의 장착공(미도시)이 형성된다.

이엠씨 스프링(200)은 체결부(110)의 상면과 하면에 각각 안착되는 한 쌍으로 구성된다. 상술한 한 쌍의 이엠씨 스프링(200)은 동일한 구조와 형상을 가지므로, 도 5에 도시된 이엠씨 스프링(200)을 일례로 설명하도록 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이엠씨 스프링(200)은 얇은 두께의 금속판을 프레싱, 펀칭 및 벤딩 가공하여 완성한다. 이러한 이엠씨 스프링(200)은, 체결부(도 4의 110)의 장착홈(도 4의 130)에 안착되는 플레이트(210)와, 플레이트(210)의 양측에서 벤딩되어 체결부(110)의 측면을 감싸는 파스너(220)로 이루어진다.

플레이트(210)는 체결부(110)의 폭 방향으로 연장된 평판이며, 이엠씨 스프링(200)의 휨 강도를 보강하기 위한 비드(230)를 포함한다. 비드(230)는 플레이트(210)의 길이방향으로 연장되고 쉴드 쉘(도 2의 300) 측으로 볼록하게 돌출된 형태를 갖는다.

파스너(220)는 체결부(110)의 측면을 감쌀 수 있도록 소정의 각도로 벤딩된 형태를 갖는다. 파스너(220)의 단부에는 체결부(110)의 걸림돌기(150)와 대응되는 걸림공(240)이 형성되어, 장착홈(130)에 안착된 이엠씨 스프링(200)이 고정될 수 있도록 한다.

플레이트(210)의 선단에는 폭 방향으로 이격된 한 쌍의 제1지지편(250)이 형성된다. 제1지지편(250)은 탄성 변형 가능한 외팔보 형태이며, 삼각형으로 벤딩되어 관통공(140)을 통해 체결부(110)의 내부로 돌출된다. 체결부(110)의 내부로 돌출된 제1지지편(250)은 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터의 플러그 접속부(미도시)를 지지한다.

플레이트(210)의 후단에는 폭 방향으로 이격된 한 쌍의 제2지지편(260)이 형성된다. 제2지지편(260)은 탄성 변형 가능한 다수개로 구성된다. 즉, 제2지지편(260)은, 플레이트(210)와 평행하게 연장되고 체결부(110)에 접촉되는 리드(262)와, 플레이트(210)에 대해 기울어지게 벤딩되며 쉴드 쉘(300)에 접촉되는 콘택트(264)로 구성된다. 이때, 리드(262)는 서로 이격된 한 쌍으로 구성되고, 콘택트(264)는 한 쌍의 리드(262) 사이에 위치된 한 쌍으로 구성된다.

본 실시예와 같이, 제2지지편(260)의 리드(262)와 콘택트(264)를 서로 다른 각도로 벤딩될 경우 리드(262)와 콘택트(264) 사이에 반력이 발생하게 된다. 다시 말해, 콘택트(264)가 쉴드 쉘(300)에 접촉될 때 발생하는 반력이 리드(262)로 인가되어 체결부(110)로 전달된다. 따라서 제2지지편(260)의 리드(262)와 콘택트(264)를 쉴드 쉘(300)과의 접촉 안정성을 향상시킬 수 있다.

한편, 이엠씨 스프링(200)은 쉴드 쉘(300)과 접촉되어 그라운드 역할을 하는데, 충전 단자인 Vbus 단자(400)와의 절연거리가 가까울 경우 전압강하 등의 문제가 발생된다. 이를 방지하기 위하여, 본 실시예에서는 플레이트(210)와 제2지지편(260) 사이에 절개부(270)를 형성함으로써 이엠씨 스프링(200)과 Vbus 단자(400)의 절연거리를 증대시킬 수 있다. 특히, 절연성 수지로 제작된 체결부(110)가 절개부(270) 상에 위치되므로 충분한 절연거리를 확보할 수 있다.

쉴드 쉘(300)은 이엠씨 스프링(200)이 안착된 체결부(110)를 감싸도록 결합되되, 체결부(110)의 선단이 외부로 노출되지 않도록 체결부(110)를 전체적으로 감싸는 파이프 형상으로 형성된다. 따라서 쉴드 쉘(300)의 내부에 위치된 플러그 하우징(100)이 외부로 노출되지 않으므로 마이크로 유에스비 플러그 커넥터(10)의 운반 및 사용 중 외력에 의한 변형 및 파손의 우려가 없다.

또한, 상술한 쉴드 쉘(300)은 체결부(110)를 전체적으로 감싸며 이음부가 없는 일체형 파이프로 형성되므로, 장시간 사용에도 이음부가 벌어지거나 비틀어질 우려가 없으며 쉴드 쉘(300)의 강성을 확보하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상술한 쉴드 쉘(300)은 선단 둘레가 곡면으로 형성되어 마이크로 유에스비 리셉터클과의 체결 시 간섭이 발생하지 않고 용이하게 삽입될 수 있다.

한편, 쉴드 쉘(300)의 후단에는 몸체부(120)의 상면을 덮는 제1커버(310)와 몸체부(120)의 하면을 덮는 제2커버(320)가 연장된다. 제1커버(310)와 제2커버(320)에는 결합돌기(160)에 대응되는 결합공(330)이 형성된다. 또한, 제1커버(310)와 제2커버(320)에는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 접촉 및 고정되는 고정돌기(340)가 각각 형성된다.

접속단자(400)는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터(미도시)의 플러그 접속부(미도시)와 접촉 시 데이터를 전송하거나 전원을 공급하는 역할을 하는 단자이다. 이러한 접속단자(400)는, 접지를 위한 그라운드 단자, 충전을 위한 Vbus 단자, 데이터 전송을 위한 데이터 단자를 포함한다. 또한, 접속단자(400)의 양측에는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터와의 체결상태를 유지하기 위한 래치(500)가 마련된다.

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.

10: 마이크로 유에스비 플러그 커넥터
100: 플러그 하우징 200: 이엠씨 스프링
300: 쉴드 쉘 400: 접속단자

Claims (10)

1. 휴대폰 등 전자기기의 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 체결되어 데이터 전송 및 충전을 위해 사용되는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터에 있어서,
   마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 삽입되는 체결부와, 상기 체결부의 후방에 일체로 형성된 몸체부로 이루어진 플러그 하우징;
   상기 체결부의 상면과 하면에 각각 안착되는 이엠씨 스프링;
   상기 이엠씨 스프링이 안착된 상기 체결부를 감싸는 쉴드 쉘; 및
   상기 플러그 하우징의 내부에 설치되고 데이터 전송 및 충전을 위한 다수로 이루어진 접속단자를 포함하고,
   상기 쉴드 쉘은 상기 체결부의 선단이 외부로 노출되지 않도록 상기 체결부를 전체적으로 감싸는 파이프 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 쉴드 쉘은 이음부가 없는 일체형 파이프인 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   마이크로 유에스비 리셉터클과의 체결 시 간섭이 발생하지 않고 용이하게 삽입될 수 있도록 상기 쉴드 쉘의 선단 둘레가 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 쉴드 쉘의 후단에는 상기 몸체부의 상면을 덮는 제1커버와 상기 몸체부의 하면을 덮는 제2커버가 연장되고,
   상기 제1커버와 상기 제2커버에는 마이크로 유에스비 리셉터클 커넥터에 접촉 및 고정되는 고정돌기가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 이엠씨 스프링은, 상기 체결부의 상면 또는 하면에 안착되는 플레이트와, 상기 플레이트의 양측에서 벤딩되어 상기 체결부의 측면을 감싸는 파스너와, 상기 플레이트의 선단에 위치되되 서로 이격되고 상기 체결부를 관통하여 상기 플러그 하우징의 내부로 노출되는 제1지지편과, 상기 플레이트의 후단에 위치되되 서로 이격되며 상기 플러그 하우징과 상기 쉴드 쉘에 접촉되는 제2지지편으로 이루어진 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 플레이트는 상기 플러그 하우징의 양측으로 연장되고, 상기 플레이트에는 상기 이엠씨 스프링의 휨 강도를 보강하기 위한 비드가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 비드는 상기 플레이트의 길이방향으로 연장되고, 상기 쉴드 쉘 측으로 돌출된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 제2지지편은, 상기 플레이트와 평행하게 연장된 리드와, 상기 플레이트에 대해 기울어지게 벤딩된 콘택트로 구성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 리드는 서로 이격된 한 쌍으로 구성되고, 상기 콘택트는 상기 리드 사이에 위치된 한 쌍으로 구성되며, 상기 콘택트는 상기 쉴드 쉘에 접촉되도록 벤딩된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 이엠씨 스프링과 상기 접속단자 사이의 절연거리가 증대되도록 상기 플레이트와 상기 제2지지편 사이에 절개부가 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 유에스비 플러그 커넥터.

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