KR20200137845A - 보드 투 와이어 커넥터 - Google Patents

Abstract

하우징과 복수의 암 단자(female terminal)를 포함하는 보드 투 와이어 커넥터가 제공된다.
상기 하우징은, (i) 일측에 오목하게 형성되는 복수개의 단자 가이드부가 병렬로 배치되고, (ii) 상기 단자 가이드부의 반대 방향에 위치하는 타측에 기판 가이드부가 오목하게 형성되며,
상기 암 단자는, (i) 각각의 상기 단자 가이드부에 삽입되는 와이어 고정부와, (ii) 상기 와이어 고정부에서 두 갈래로 갈라진 상태로 상기 기판 가이드부 방향으로 연장 형성되는 한쌍의 단자부를 가지며,
한쌍의 상기 단자부 사이에 상기 기판 가이드부에 삽입되는 기판이 위치됨으로써 상기 단자부가 상기 기판과 전기적으로 접속되도록 구성된다.

Description

보드 투 와이어 커넥터{BOARD TO WIRE CONNECTOR}

본 발명은 보드 투 와이어(board to wire) 커넥터에 관한 것이다.

전기적 접속을 위한 커넥터의 종류는 여러가지가 있으며, 복수의 대상(보통은 2개의 대상)을 전기적으로 연결되도록 하는 구조체를 말한다. 그 중에서도 보드 투 와이어 커넥터는 기판(주로 PCB(Printed Circuit Board))을 커넥터에 슬라이딩하여 체결하려 하는 경우에 사용된다. 즉, 보드 투 와이어 커넥터란, 기판의 일부를 직접 와이어에 연결하는 것을 가능하게 하는 커넥터이다.

이러한 보드 투 커넥터는 여러 산업 분야에서 사용될 수 있다. 예컨대, 디스플레이 내부의 배선 연결, 자동자 전장 부품에서의 배선 연결 등에 사용될 수 있다.

기판을 커넥터에 체결함에 있어서, 충격과 진동에 강한 커넥터가 요구된다. 즉, 전자 기기가 충격과 진동에 많이 노출되면 될수록 체결이 해제되기 쉬워지는데, 그러한 충격과 진동에도 불구하고 강한 결합력을 지속적으로 제공하는 커넥터에 대한 요구가 있다.

기판을 커넥터에 체결하는 과정에서 기판이 단자의 위치나 완결성 등에 악영향(예컨대 단자의 선단부가 손상되는 등)을 주지 않는 커넥터에 대한 요구가 있다.

커넥터의 단자(암 단자(female terminal) 등)가 커넥터의 하우징에 조립됨에 있어서, 서로 다른 세트(타입)의 단자와 하우징이 잘못 조립되는 것을 막을 수 있는 커넥터에 대한 요구가 있다.

기판과 커넥터가 결합(체결)됨에 있어서, 서로 다른 세트(타입)의 기판과 커넥터가 잘못 결합되는 것을 막을 수 있는 커넥터에 대한 요구가 있다.

기판과 커넥터가 결합됨에 있어서, 상하 방향을 잘못 결합하는 것을 막을 수 있는 커넥터에 대한 요구가 있다.

본 발명에 의하면, 하우징과 복수의 암 단자(female terminal)를 포함하는 보드 투 와이어 커넥터로서, 상기 하우징은, (i) 일측에 오목하게 형성되는 복수개의 단자 가이드부가 병렬로 배치되고, (ii) 상기 단자 가이드부의 반대 방향에 위치하는 타측에 기판 가이드부가 오목하게 형성되며, 상기 암 단자는, (i) 각각의 상기 단자 가이드부에 삽입되는 와이어 고정부와, (ii) 상기 와이어 고정부에서 두 갈래로 갈라진 상태로 상기 기판 가이드부 방향으로 연장 형성되는 한쌍의 단자부를 가지며, 한쌍의 상기 단자부 사이에 상기 기판 가이드부에 삽입되는 기판이 위치됨으로써 상기 단자부가 상기 기판과 전기적으로 접속되도록 구성되는 보드 투 와이어 커넥터가 제공된다.

바람직하게는, 상기 하우징은 그 양측에 제1 측부와 제2 측부를 가지며, 상기 한쌍의 단자부는 상기 기판 가이드부의 내부 상측에 구비되는 상측 단자부와, 상기 기판 가이드부의 내부 하측에 구비되는 하측 단자부이며, 상기 상측 단자부는, (i) 상기 와이어 고정부의 상측에서 상기 기판 가이드부의 상측을 따라 돌출 형성되는 분기부; (ii) 상기 분기부 중 상기 와이어 고정부에서 먼 선단부로부터, 상기 제1 측부 방향으로 벤딩되는 선단 벤딩부; (iii) 상기 분기부 중 상기 와이어 고정부에서 가까운 기단부로부터, 상기 제1 측부 방향으로 벤딩되는 기단 벤딩부; (iv) 상기 선단 벤딩부 중 선단을 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 기단측을 향해 벤딩된 기판 삽입 가이드; (v) 상기 기단 벤딩부 중 상기 제1 측부를 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 상기 제2 측부측으로 벤딩된 기단 2차 벤딩부; (vi) 상기 기단 2차 벤딩부 중 하단에서 상기 선단측을 향해 연장되며, 또한 상기 기판의 전기적 접점을 향해 돌출된 굽힘부를 갖는 제1 스프링부; 및 (vii) 상기 기단 벤딩부에서 상기 선단측을 향해 연장되며, 또한 상기 기판이 상기 암 단자에 결합 완료된 상태에서 상기 제1 스프링부가 상기 기판을 면하는 측의 반대측에 형성되어 상기 제1 스프링부를 지지하는 판 스프링 형상의 제2 스프링부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 상측 단자부는, (viii) 상기 선단 벤딩부의 상기 제1 측부를 향하는 부분으로부터 하방을 향해 연장되는 선단 2차 벤딩부를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 하측 단자부는, 상기 상측 단자부와 상기 하측 단자부 사이의 평행면을 기준으로 하여 상기 상측 단자부와 면대칭 형상을 갖는다.

바람직하게는, 상기 제1 스프링부의 선단부는 상기 기판이 삽입될 때에 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제1 스프링부의 선단부는, 상기 삽입 중인 기판으로부터 볼 때, 상기 기판 삽입 가이드에 의해 가려짐으로써 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 기판 삽입 가이드는 상기 암 단자가 되는 전도성 재료의 일부가 상기 암 단자의 기단측을 향하도록 벤딩되어 있고, 상기 제1 스프링부의 선단부는, 상기 기단측을 향하도록 벤딩된 단부에 의해 가려짐으로써 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 암 단자의 측면에는 측면 돌기부가 형성되어 있고, 하우징의 내측에 당해 암 단자의 측면 돌기부와 끼워맞춰지는 측면 돌기 수용부가 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 측면 돌기부의 폭 또는 길이 또는 돌출 높이를 달리함으로써 복수의 타입의 암 단자를 준비해 두고, 상기 복수의 타입의 암 단자 각각에 맞도록 폭 또는 길이가 상이한 측면 돌기 수용부가 형성된 복수의 타입의 하우징을 준비함으로써, 동일한 타입의 암 단자 및 하우징끼리만 결합이 가능하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 하우징은 적어도 하나의 오삽입 방지 돌기부를 가지며, 상기 기판은 상기 오삽입 방지 돌기부와 끼워맞춰지는 오삽입 방지 돌기 수용부를 갖는다.

바람직하게는, 상기 오삽입 방지 돌기부는 복수개 형성되며, 상기 하우징의 폭 방향의 좌측에 형성된 제1 오삽입 방지 돌기부와 우측에 형성된 제2 오삽입 방지 돌기부는 서로 폭이 다르거나, 서로 길이가 다르거나, 서로 폭 및 길이가 다르다.

바람직하게는, 상기 오삽입 방지 돌기부의 폭 또는 길이를 달리함으로써 복수의 타입의 하우징을 준비해 두고, 상기 복수의 타입의 하우징 각각에 맞도록 폭 또는 길이가 상이한 오삽입 방지 돌기 수용부가 형성된 복수의 타입의 기판을 준비함으로써, 동일한 타입의 하우징 및 기판끼리만 결합이 가능하도록 구성된다.

본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

커넥터의 접촉부가 더블 스프링 형상을 가지며, 외측 스프링(제1 스프링부)의 변형을 내측 스프링(제2 스프링부)이 지지해 주므로, 더욱 강한 탄성지지력을 얻을 수 있으며, 강도적 측면에서도 우수하며, 오랜 기간 사용하여도 탄성지지력이 유지된다. 그리고, 충격이나 진동이 많은 환경에서도 안정적인 접촉이 유지되는 장점이 있다.

암 단자의 선단부가 노출되어 있지 않은 구조를 가지며, 이로 인해 기판이 삽입될 때에 단자가 밀리는 것이 방지된다.

암 단자에 측면 돌기부를 추가하여 하우징에 잘못된 방향으로 삽입되는 것을 방지할 수 있으며, 또한 다른 타입의 하우징에 실수로 삽입되는 것 또한 원천적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 보드 투 와이어 커넥터(10)가 보드(1)와 결합되어 있는 상태를 나타낸다.
도 2는, 설명의 편의상 암 단자(102)의 도시를 생략한, 본 발명에 따른 하우징(101)의 일특징을 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭을 달리하여 기판(1)의 타입 및 하우징(101)의 타입을 구분하는 것을 나타내는 도면이다.
도 4는 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭이 동일한 경우를 나타내는 도면이다.
도 5는 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭을 달리하여 기판(1)의 타입 및 하우징(101)의 역삽입을 방지하는 것을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에서도 도시되었던 암 단자(102)의 일예를 나타낸다.
도 7은 기판(1)이 암 단자(102)에 삽입되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 8은 기판(1)이 접촉부(1023)에 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 암 단자(102)의 역삽입 방지 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 구성 요소와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소와 "직접 연결된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

구성 요소가 다른 구성 요소의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 다른 구성 요소의 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소들과 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.

예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성 요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성 요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성 요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성 요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 보드 투 와이어 커넥터(10)가 보드(1)와 결합되어 있는 상태를 나타낸다.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 보드 투 와이어 커넥터(10)는 하우징(커넥터 본체)(101) 및 하우징(101) 내부의 암 단자(female terminal)(압착 단자)(102)를 포함한다.

도 1에는 8개의 와이어(케이블)(2)가 커넥터(10)에 부착된 것으로 도시되어 있으나 이는 일예이며, 와이어(2)의 갯수는 이와 상이할 수도 있다. 8개의 와이어가 있는 도 1의 예에서는, 보드(1)에도 8개의 전기적 접점이 있을 수 있다. 그리고, 그 예에서, 암 단자(102) 또한 8개가 존재하여 각각 하나씩의 와이어에 맞물려 있다.

물론, 8개의 단자(102) 및 8개의 와이어(2)를 위한 공간이 있더라도, 필요에 따라서는 그 중에서 4개만을 사용하는 등의 다른 예도 가능하다.

도 1에서 -Y 방향을 선단측(선단 방향), +Y 방향을 기단측(기단 방향)이라고 하기로 한다. 커넥터의 하우징(101)에 있어서, 기판(1)이 삽입되는 측에 형성된 오목부가 기판 가이드부(101-1)이고, 와이어(2)가 연결되는 측에 형성된 오목부가 단자 가이드부(101-2)이다.

이하에서는 본 발명의 커넥터(10)의 특징을, 하우징(101)의 특징 및 암 단자(102)의 특징으로 나누어 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 하우징(101)의 일특징을 나타내기 위한 도면이다.

설명의 편의를 위해 도 2에서는 암 단자(102)는 조립되지 않은 상태를 도시하였다. 도 2에서 위쪽 방향을 향해(즉, -Y 방향으로) 하우징(101)에 와이어(2)가 연결된 암 단자(102)가 삽입되고, 아래 방향을 향해(즉, +Y 방향으로) 하우징(101)에 기판(1)이 삽입된다. 그러면 도 1의 좌측과 같은 도면이 얻어진다. 다만, 전술한 바와 같이, 도 2에서는 설명의 편의상 암 단자(102)를 생략하고 도시하였다.

도 2에서, 기판(PCB)(1)은 Y 방향(+Y 방향)으로 삽입된다. 기판(1)을 발출할 때에는 -Y 방향으로 기판을 잡아당긴다. 우선, 커넥터(10) 중에서 하우징(101)에 중점을 두어 살펴보면, 도 2의 좌우측에는 2개의 레버(1011)가 형성되어 있다. 레버(1011)는 그 측면의 가압부(1011p)를 누르면 선단부(1011f)가 하우징(101)의 내측으로 탄성변형된다. 레버(1011)의 선단부(1011f)의 측부에는 걸림고리(1011fl)가 형성되어 있어서 기판의 홈에 끼워맞춤된다. 예컨대, 기판(1)을 커넥터(10)(또는 하우징(101))에 체결할 때에는 별도로 가압부(1011p)를 가압할 필요없이 단지 기판(1)을 Y 방향으로 밀어넣는 것만으로 체결 가능하다. 물론, 필수적이지는 않으나 레버(1011)의 측면의 가압부(1011p)를 작업자의 손가락으로 살짝 누르면서 기판(1)을 하우징(101) 쪽으로 밀면 더욱 용이하게 체결 가능하다.

한편, 체결 해제(발출)를 위해서는 레버(1011)의 측면의 가압부(1011p)를 작업자가 누르면서 기판(1) 또는 하우징(101)을 발출하여야 한다. 체결된 상태에서는 레버(1011)의 선단부(1011f)의 걸림고리(1011fl)가 기판(1)의 홈(11)에 걸려 있기 때문이다. 즉, 걸림고리(1011fl)와 기판의 홈의 결합으로 인하여 체결 상태가 견고하게 유지되고, 체결 해제를 위해서는 단지 기판(1) 또는 하우징(101)을 반대 방향으로 이동시키는 것만으로는 부족하고, 레버(1011)의 가압부(1011p)를 하우징(101)의 내측으로 눌러서 레버(1011)의 선단부(1011f)가 하우징(101)의 내측을 향해 탄성 변형되면서 체결 해제할 수 있다. 레버(1011)는 하우징(101)에 하나만 형성될 수도 있지만, 도 2의 예에서 보듯이 양측단부에 하나씩으로 총 2개가 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 하우징(101)에서 기단부(1011b)를 축으로 하여 선단부(1011f)가 하우징(101)의 내측으로 이동하는 데 있어서, 기단부(1011b)는 기판에서 먼 쪽에 위치해 있고, 선단부(1011f)는 기판에서 가까운 쪽에 위치해 있다. 이러한 위치 관계로 인하여, 레버의 기단부가 기판에서 가깝고 레버의 선단부가 기판에서 멀게 형성된 경우(비교예)에 비하여, 하우징이 차지하는 공간이 줄어든다는 이점이 있다. 도 2와 달리 선단부가 기판에서 멀게 형성되어 있으면서 외측으로 탄성지지되어 있고 이 선단부를 내측으로 눌러야 하는 경우(비교예)는 선단부가 외측으로 돌출해 있어야 하므로 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라, 본 발명에 비하여 선단부가 외측으로 더 돌출해 있는 모양을 가지므로 파손의 위험도 더 크다고 할 수 있다.

한편, 본 발명에서, 도 2와 같이 기판(1)의 발출 방향을 향해 하우징(101)에 돌출부(1012, 1013)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 그러한 돌출부(1012, 1013)는 기판(1)에 설치된 수용홈(12, 13)에 끼워맞춰짐으로써, 하우징(101)이 기판(1)과 정확히 위치 맞춤되는 데에 도움을 준다. 이러한 돌출부(1012, 1013)를 형성함에 있어서, 도 2에 나타난 바와 같이 좌측의 돌출부(1012; 제1 돌출부)와 우측의 돌출부(1013; 제2 돌출부)의 길이가 상이하게 되어 있다. 이렇게 하는 경우, 다른 타입의 기판(즉, 제1 돌출부(1012) 및 제2 돌출부(1013)에 끼워맞춰지는 모양의 홈(수용홈(12, 13))을 갖지 않는 기판)과는 끼워맞춰지지 않으므로 일종의 키 코드(keycode)로 작용할 수도 있다. 도 2에서는 제1 돌출부(1012)와 제2 돌출부(1013)의 길이가 상이하게 된 것이 도시되어 있으나, 한쪽에는 돌출부가 있고, 다른 쪽에는 돌출부가 없는 변형예도 가능하며, 돌출부가 2개를 초과하는 변형예도 가능하며, 2개 이상의 돌출부가 길이 및/또는 폭이 다른 변형예도 가능하다. 이러한 변형예의 일부를 도 3에 나타낸다.

도 3은 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭을 달리하여 기판(1)의 타입 및 하우징(101)의 타입을 구분하는 것을 나타내는 도면이다.

구체적으로 도 3(a)는 A 타입의 하우징(101a)과 B 타입의 기판(1b)을 체결하려 시도하는 모습을 나타낸다. A 타입의 하우징(101a)은 제1 돌출부(1012a)와 제2 돌출부(1013a)를 갖는데, B 타입의 기판(1b)에 형성된 2개의 수용홈(12b, 13b)과는 형상이 상이하여 끼워맞춰지지 않는다.

또한, 도 3(b)는 B 타입의 하우징(101b)과 A 타입의 기판(1a)을 체결하려 시도하는 모습을 나타낸다. B 타입의 하우징(101b)은 제1 돌출부(1012b)와 제2 돌출부(1013b)를 갖는데, A 타입의 기판(1a)에 형성된 2개의 수용홈(12a, 13a)과는 형상이 상이하여 끼워맞춰지지 않는다.

도 4는 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭이 동일한 경우를 나타내는 도면이다.

도 4(a), 4(b)에서 보는 바와 같이, A 타입의 하우징(101a)은 A 타입의 기판(1a)과는 서로 정확히 체결되고, B 타입의 하우징(101b)은 B 타입의 기판(1b)과는 서로 정확히 체결된다. 그러나 도 3(a) 3(b)에서 보는 바와 같이, A 타입의 하우징(101a)을 B 타입의 기판(1b)과 체결하려 하거나, B 타입의 하우징(101b)을 A 타입의 기판(1a)과 체결하려 하면, 하우징의 돌출부와 기판의 수용홈의 형상이 서로 맞지 않아 체결이 잘 행해지지 않는다.

도 3, 4가 나타내는 바는, 마치 열쇠와 자물쇠가 서로 맞는 형상이 있는 것과 동일하게, 하우징(101)의 돌출부의 형상과 기판(1)의 수용홈의 형상이 동일한지의 여부가 키 코드(key code)로서 작용하는 것으로 볼 수 있다.

도 5는 하우징(101)의 돌출부 및 기판(1)의 수용홈(12, 13)의 길이 및/또는 폭을 달리하여 기판(1)의 타입 및 하우징(101)의 역삽입을 방지하는 것을 나타내는 도면이다.

도 5(a)에서, 설사 A 타입의 하우징(101a)이 A 타입의 기판(1a)과 체결 시도된다고 해도 상하면이 바뀌어 있으면 체결되지 않는다. 즉, 기판(1a)은 상면이 위를 향하고 있고 하우징(101a)은 하면이 위를 향하고 있다면, 기판(1a)과 하우징(101a)이 모두 A 타입이라고 해도 상하 방향이 서로 일치하지 않기 때문에 결합되지 않는다. 결합되지 않는 이유는 제1 돌출부(1012a)와 제2 돌출부(1013a)가 서로 폭 및 길이가 상이하기 때문이다.

마찬가지로, 도 5(b)에서, 설사 B 타입의 하우징(101b)이 B 타입의 기판(1b)과 체결 시도된다고 해도 상하면이 바뀌어 있으면 체결되지 않는다. 즉, 기판(1b)은 상면이 위를 향하고 있고 하우징(101b)은 하면이 위를 향하고 있다면, 기판(1b)과 하우징(101b)이 모두 B 타입이라고 해도 상하 방향이 서로 일치하지 않기 때문에 결합되지 않는다. 결합되지 않는 이유는 제1 돌출부(1012b)와 제2 돌출부(1013b)가 서로 폭 및 길이가 상이하기 때문이다.

도 6은 도 1에서도 도시되었던 암 단자(102)의 일예를 나타낸다.

도 1의 예에서는, 도 6에 도시된 바와 같은 암 단자(102)가 와이어(2)의 갯수만큼(즉, 8개) 하우징(101)의 내부에 실장되어 있다. 암 단자(102)는 전도성 재질로 되어 있다. 도 6에서 암 단자(102)는 와이어 고정부(1021)를 갖는다. 이 와이어 고정부(1021)는 2개의 제1 날개부(1021w1) 및 2개의 제2 날개부(1021w2)를 포함한다. 도 6에는 제1 날개부(1021w1) 및 제2 날개부(1021w2)가 펼쳐진 채로 도시되어 있다. 실제로는 와이어 고정부(1021)의 원호 부분에 와이어(2)의 단부가 위치되고, 2개의 제1 날개부(1021w1)가 당해 와이어(2)를 감싸고, 또한 2개의 제2 날개부(1021w2)도 당해 와이어(2)를 감싼다. 이렇게 하여 와이어(2)는 와이어 고정부(1021)에 단단히 고정되어 전기적으로 접속된다.

그리고 도 6에서 와이어 고정부(1021)의 반대편에는 기판 삽입 가이드(1022-4)가 형성되어 있다. 그리고 기판 삽입 가이드(1022-4)와 와이어 고정부(1021)의 사이에는 접촉부(1023; 즉, 1023-1, 1023-2)가 형성되어 있다. 도 6에서 보는 바와 같이, 기판 삽입 가이드(1022-4)는 상하에 하나씩 총 2개가 형성되어 있고, 접촉부(1023)도 마찬가지로 상하에 하나씩 총 2개가 형성되어 있다.

상측 기판 삽입 가이드(1022-4)와 하측 기판 삽입 가이드(1022-4) 사이에는 기판(PCB)(1)이 삽입된다. 이 때 상하에 있는 기판 삽입 가이드(1022-4)가 기판(1)이 정확한 위치에 삽입되도록 가이드하는 역할을 한다.

구체적으로, 본 발명의 보드 투 와이어 커넥터(10)는 하우징(101)과 복수의 암 단자(102)를 포함한다.

하우징(101)은, (i) 일측(기단측)에 오목하게 형성되는 복수개의 단자 가이드부(101-2)가 병렬로 배치되고, (ii) 단자 가이드부의 반대 방향에 위치하는 타측(선단측)에 기판 가이드부(101-1)가 오목하게 형성된다.

암 단자(102)는, (i) 각각의 단자 가이드부(101-2)에 삽입되는 와이어 고정부(1021)와, (ii) 와이어 고정부(1021)에서 두 갈래로 갈라진 상태로 기판 가이드부(101-1) 방향으로 연장 형성되는 한쌍의 단자부(도 6의 상측 단자부 및 하측 단자부)를 가진다.

한쌍의 단자부 사이에 기판 가이드부(101-1)에 삽입되는 기판(1)이 위치됨으로써 단자부가 기판(1)과 전기적으로 접속되도록 구성된다.

더욱 구체적으로, 하우징(101) 은 그 양측에 제1 측부와 제2 측부를 가지며, 기판 가이드부(101-1)의 내부 상측에 구비되는 상측 단자부와, 기판 가이드부(101-1)의 내부 하측에 구비되는 하측 단자부를 갖는다.

상측 단자부는,

(i) 와이어 고정부(1021)의 상측에서 기판 가이드부(101-1)의 상측을 따라 돌출 형성되는 분기부(1022-1);

(ii) 분기부(1022-1) 중 와이어 고정부(1021)에서 먼 선단부로부터, 제1 측부 방향으로 벤딩(절곡)되는 선단 벤딩부(1022-2);

(iii) 분기부(1022-1) 중 와이어 고정부(1021)에서 가까운 기단부로부터, 상기 제1 측부 방향으로 벤딩되는 기단 벤딩부(1022-3);

(iv) 선단 벤딩부(1022-2) 중 선단을 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 기단측을 향해 벤딩된 기판 삽입 가이드(1022-4);

(v) 기단 벤딩부(1022-3) 중 제1 측부를 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 제2 측부측으로 벤딩된 기단 2차 벤딩부(1022-5);

(vi) 기단 2차 벤딩부(1022-5) 중 하단에서 선단측을 향해 연장되며, 또한 기판(1)의 전기적 접점을 향해 돌출된 굽힘부를 갖는 제1 스프링부(1023-1);

(vii) 상기 기단 벤딩부(1022-3)에서 선단측을 향해 연장되며, 또한 기판(1)이 암 단자(102)에 결합 완료된 상태에서 제1 스프링부(1023-1)가 기판(1)을 면하는 측의 반대측에 형성되어 제1 스프링부(1023-1)를 지지하는 판 스프링 형상의 제2 스프링부(1023-2); 및

(viii) 선단 벤딩부(1022-2)의 제1 측부를 향하는 부분으로부터 하방을 향해 연장되는 선단 2차 벤딩부(1022-8)

를 포함한다.

또한, 하측 단자부는, 도 6, 도 7, 도 9 등에 나타난 바와 같이, 상측 단자부와 하측 단자부 사이의 평행면을 기준으로 하여, 상측 단자부와 면대칭 형상을 갖는다. 서로 대칭이면서 동일한 치수 및 형상인 것이 바람직하지만, 실질적 대칭이라면 다소간의 치수나 형상 차이가 있어도 무방할 것이다.

도 7은 기판(1)이 암 단자(102)에 삽입되는 과정을 나타내는 도면이다.

기판(1)이 상하의 기판 삽입 가이드(1022-4)에 의해 가이드되면서 암 단자(102)의 내측을 향해(즉, +Y 방향으로) 삽입된다. 도 7에는 기판(1)의 선단부만이 삽입된 모양이 나타나 있으며, 이를 암 단자(102)를 향해 더욱 이동시키면 기판(1)의 전기적 접점은 접촉부(1023)에 접촉하여 (후술하는 도 8과 같이) 서로 전기적으로 연결된다.

도 8은 기판(1)이 접촉부(1023)에 접촉한 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 접촉부(1023)는 2중 스프링 구조로 되어 있으며, 제1 스프링부(1023-1)와 제2 스프링부(1023-2)를 포함한다.

도 8에서, 기판(1)이 삽입되면, 일차적으로는 제1 스프링부(1023-1)가 기판(1)의 전기적 접점에 접촉한다. 도 8의 도시에서, 기판(1)의 상면의 전기적 접점과 제1 스프링부(1023-1)가 전기적으로 접촉하고, 그에 따라 제1 스프링부(1023-1)는 다소 상방으로 밀린다. 도 8 뿐만 아니라, 도 7을 보더라도 기판(1)이 접촉부(1023)의 위치까지 삽입되면, 상부에 있는 제1 스프링부(1023-1)는 다소 위쪽으로 밀리고, 하부에 있는 제1 스프링부(1023-2)는 다소 아래쪽으로 밀릴 것임을 알 수 있다. 기판(1)의 전기적 접점은 필요에 따라, 상면에만 형성되어 있을 수도 있고, 하면에만 형성되어 있을 수도 있고, 상하면 모두에 형성되어 있을 수도 있다.

다시 도 8로 돌아가, 제1 스프링부(1023-1)가 다소 위로 밀리면서 제1 스프링부(1023-1)는 제2 스프링부(1023-2)에 의해 지지된다. 도 7과 도 8을 비교하면, 도 7은 기판(1)이 접촉부(1023; 제1 스프링부(1023-1) 및 제 2 스프링부(1023-2))에 아직 닿지 않지 않은 상태이며, 도 8은 기판(1)이 접촉부(1023; 제1 스프링부(1023-1) 및 제 2 스프링부(1023-2))에 닿은 상태이다. 도 7의 상태(즉, 기판 삽입이 완료되지 않은 상태)에서 제1 스프링부(1023-1)와 제2 스프링부(1023-2)가 닿아 있도록 형성되어도 좋고 다소 간격을 두고 있도록 형성되어도 좋다.

그러나, 도 7에서 두 부재(1023-1, 1023-2)가 접해 있도록 형성되는 경우이든, 접해 있지 않도록 형성되는 경우이든, 도 8의 상태(즉, 기판 삽입이 완료된 상태)에서는 제1 스프링부(1023-1)가 다소 위로 밀린 상태이고, 이 상태에서는 제1 스프링부(1023-1)와 제2 스프링부(1023-2)가 서로 접해 있다. 즉, 제2 스프링부(1023-2)은 제1 스프링부(1023-1)를 지지해 주는 역할을 한다. 제2 스프링부(1023-2)가 제1 스프링부(1023-1)를 지지함으로써, 접촉부(1023)(특히, 제1 스프링부(1023-1))와 기판(1) 사이의 결합의 견고하게 유지된다. 즉, 제2 스프링부(1023-2)가 없는 경우에 비해, 있는 경우에 결합력이 더욱 강하게 유지된다. 달리 표현하자면, 제2 스프링부(1023-2)는 스토퍼(stopper)로서 기능하여 단자가 벌어지는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로 볼 수도 있다.

또한, 만약 제2 스프링부(1023-2)가 없다면 기판(1)과 제1 스프링부(1023-1)의 결합/해제가 반복되거나, 또는 결합 상태에 오래 지속됨에 따라 판스프링 형상인 제1 스프링부(1023-1)의 복원력이 약해질 수 있다. 즉, 커넥터(10)의 사용 초기에는 기판(1)과의 결합력이 어느 정도 강하게 유지되더라도, 시간이 지남에 따라서 제1 스프링부(1023-1)의 탄성지지력이 약해질 수 있다. 그러나, 제2 스프링부(1023-2)가 제1 스프링부(1023-1)를 지지함으로써 그러한 탄성지지력을 오랜 기간 유지하는 것이 가능하다.

이에 한정되는 것은 아니지만, 도 7, 도 8의 도시와 같이, 제2 스프링부(1023-2)의 단부는 암 단자(102)의 선단측을 향해 연장됨에 있어서, 제1 스프링부(1023-1)의 볼록한 부분을 넘지 않는 것이 바람직하다. 당해 볼록한 부분을 넘어도 작동에 문제가 있는 것은 아니지만, 벤딩하는 위치 등 성형에 있어서 더욱 주의가 필요하기도 하며, 또한 제2 스프링부(1023-2)가 제1 스프링부(1023-1)의 볼록한 부분을 넘어서 형성되면 지지력이 너무 강하게 작용하여 기판(1)의 삽입시에 저항이 너무 크다고 느껴질 수도 있을 것이다. 물론, 이는 일예이며, 지지력이 더 필요한 경우 등에는 당해 볼록한 부분을 넘도록 제2 스프링부(1023-2)를 형성하는 것도 가능할 것이다.

그리고, 도 8(또는 도 7)에서 보는 바와 같이, 제1 스프링부(1023-1)의 선단부(1023-1f)는 기판 삽입 가이드(1022-4)의 단부에 의해 가려져서 노출되어 있지 않도록 형성된다. 만약 제1 스프링부의 선단부(1023-1f)가 노출되어 있으면, 기판(1)이 삽입될 때에 제1 스프링부의 선단부(1023-1f)에 걸릴 수도 있다. 이러한 단자 선단부 노출 방지 구조에 의하면 기판(1)을 삽입할 때에 암 단자(102)가 밀리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 선단부(1023-1f)의 위치를 잘 선정하여 기판(1)이 삽입될 때 걸리지 않게 한다도 해도, 커넥터(10)가 오랜 기간 동안 사용되면, 제1 스프링부(1023-1)의 탄성지지력에 변화가 올 수 있고, 그에 따라 선단부(1023-1f)의 위치는 처음 위치와 달라질 가능성도 있다.

또한, 제1 스프링부(1023-1)의 선단부(1023-1f)가 기판 삽입 가이드(1022-4)의 단부에 의해 가려져 있지 않으면, 제2 스프링부(1023-2)의 지지력의 대소에 따라서 선단부(1023-1f)의 위치가 달라질 수도 있는 문제도 있다.

그리고, 도 6~8에 도시된 암 단자(102)는 하나의 금속판을 절단 및 굽힘 가공하여 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 바와 같이, 도 6~8에서는 설명의 편의상 하나의 암 단자(102)를 도시하였으나, 도 1과 같이 와이어(2)가 8개라면, 암 단자(102) 또한 와이어 1개당 1개가 할당되어 8개가 나란히 배열되어 존재한다.

도 9는 암 단자(102)의 역삽입 방지 구조를 설명하기 위한 도면이다.

암 단자(102)의 측면에는 돌기부(1024)가 형성되어 있다. 이 돌기부(1024) 또한 암 단자(102)의 하나의 금속판을 절단 및 굽힘 가공하여 형성하는 것이 바람직하다.

암 단자(102)의 돌기부(1024)는 하우징(101)으로 암 단자(102)가 역삽입되는 것을 방지하는 역할을 한다.

예컨대, 하우징(101)에 당해 돌기부(1024)의 수용홈을 형성해 두면, 암 단자(102)가 좌우가 바뀐 채로 하우징(101)에 조립되는 실수가 방지될 수 있다.

다른 예로서는, 돌기부(1024)의 폭을 타입별로 다르게 형성하여 둘 수도 있다. 즉, 도 3, 4에서 A 타입의 하우징(101a), A 타입의 기판(1a)이 서로 결합 가능하며, B 타입의 하우징(101b), B 타입의 기판(1b)이 서로 결합 가능한 것에 대해 설명하였는데, 마찬가지로 A 타입의 암 단자(102)에는 A 타입의 하우징(101a)에만 맞는 돌기부(1024)를 형성하고, B 타입의 암 단자(102)에는 B 타입의 하우징(101b)에만 맞는 돌기부(1024)를 형성할 수 있다. 이는 돌기부(1024)의 폭, 높이나 돌출 높이 등을 조절함으로써 가능하다. 다만, 폭을 조정하는 것이 가장 구분이 용이하며 바람직할 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 보드(예컨대, PCB)
2: 와이어(케이블)
10: 커넥터(보드 투 와이어 커넥터)
101: 하우징(커넥터 본체)
102: 암 단자(female terminal)(압착 단자)
1011: 레버
1011f: 레버의 선단부
1011fl: 레버의 선단부의 걸림고리
1011p: 레버의 가압부
1011b: 레버의 기단부
11: (레버의 선단부의 걸림고리(1011fl)에 대한) 기판(1)의 홈
1012: 제1 돌출부(제1 오삽입 방지 돌기부)
1013: 제2 돌출부(제2 오삽입 방지 돌기부)
12: (제1 돌출부(1012)에 대한) 기판(1)의 수용홈
13: (제2 돌출부(1013)에 대한) 기판(1)의 수용홈
1021: 암 단자(102)의 와이어 고정부
1021w1: 와이어 고정부(1021)의 제1 날개부
1021w2: 와이어 고정부(1021)의 제2 날개부
1022-1: (상/하측 단자부의) 분기부
1022-2: (상/하측 단자부의) 선단 벤딩부
1022-3: (상/하측 단자부의) 기단 벤딩부
1022-4: 암 단자(102)의 선단부(상/하측 단자부의 기판 삽입 가이드)
1022-5: (상/하측 단자부의) 기단 2차 벤딩부
1022-8: (상/하측 단자부의) 선단 2차 벤딩부
1023: 암 단자(102)의 접촉부
1023-1: (상/하측 단자부의) 제1 스프링부(외측 스프링)
1023-1f: 제1 스프링부의 선단부
1023-2: (상/하측 단자부의) 제2 스프링부(내측 스프링)

Claims (12)

1. 하우징과 복수의 암 단자(female terminal)를 포함하는 보드 투 와이어 커넥터로서,
   상기 하우징은, (i) 일측에 오목하게 형성되는 복수개의 단자 가이드부가 병렬로 배치되고, (ii) 상기 단자 가이드부의 반대 방향에 위치하는 타측에 기판 가이드부가 오목하게 형성되며,
   상기 암 단자는, (i) 각각의 상기 단자 가이드부에 삽입되는 와이어 고정부와, (ii) 상기 와이어 고정부에서 두 갈래로 갈라진 상태로 상기 기판 가이드부 방향으로 연장 형성되는 한쌍의 단자부를 가지며,
   한쌍의 상기 단자부 사이에 상기 기판 가이드부에 삽입되는 기판이 위치됨으로써 상기 단자부가 상기 기판과 전기적으로 접속되도록 구성되는 보드 투 와이어 커넥터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하우징은 그 양측에 제1 측부와 제2 측부를 가지며,
   상기 한쌍의 단자부는 상기 기판 가이드부의 내부 상측에 구비되는 상측 단자부와, 상기 기판 가이드부의 내부 하측에 구비되는 하측 단자부이며,
   상기 상측 단자부는,
   (i) 상기 와이어 고정부의 상측에서 상기 기판 가이드부의 상측을 따라 돌출 형성되는 분기부;
   (ii) 상기 분기부 중 상기 와이어 고정부에서 먼 선단부로부터, 상기 제1 측부 방향으로 벤딩되는 선단 벤딩부;
   (iii) 상기 분기부 중 상기 와이어 고정부에서 가까운 기단부로부터, 상기 제1 측부 방향으로 벤딩되는 기단 벤딩부;
   (iv) 상기 선단 벤딩부 중 선단을 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 기단측을 향해 벤딩된 기판 삽입 가이드;
   (v) 상기 기단 벤딩부 중 상기 제1 측부를 향하는 부분으로부터 연장되어 하방을 향해 벤딩되고, 다시 상기 제2 측부측으로 벤딩된 기단 2차 벤딩부;
   (vi) 상기 기단 2차 벤딩부 중 하단에서 상기 선단측을 향해 연장되며, 또한 상기 기판의 전기적 접점을 향해 돌출된 굽힘부를 갖는 제1 스프링부; 및
   (vii) 상기 기단 벤딩부에서 상기 선단측을 향해 연장되며, 또한 상기 기판이 상기 암 단자에 결합 완료된 상태에서 상기 제1 스프링부가 상기 기판을 면하는 측의 반대측에 형성되어 상기 제1 스프링부를 지지하는 판 스프링 형상의 제2 스프링부
   를 포함하는 보드 투 와이어 커넥터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 상측 단자부는,
   (viii) 상기 선단 벤딩부의 상기 제1 측부를 향하는 부분으로부터 하방을 향해 연장되는 선단 2차 벤딩부
   를 더 포함하는 보드 투 와이어 커넥터.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 하측 단자부는, 상기 상측 단자부와 상기 하측 단자부 사이의 평행면을 기준으로 하여 상기 상측 단자부와 면대칭 형상을 갖는 보드 투 와이어 커넥터.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제1 스프링부의 선단부는 상기 기판이 삽입될 때에 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성되는 보드 투 와이어 커넥터.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 스프링부의 선단부는, 상기 삽입 중인 기판으로부터 볼 때, 상기 기판 삽입 가이드에 의해 가려짐으로써 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성되는 보드 투 와이어 커넥터.
7. 제2항에 있어서,
   상기 기판 삽입 가이드는 상기 암 단자가 되는 전도성 재료의 일부가 상기 암 단자의 기단측을 향하도록 벤딩되어 있고,
   상기 제1 스프링부의 선단부는, 상기 기단측을 향하도록 벤딩된 단부에 의해 가려짐으로써 상기 기판에 접촉하지 않도록 구성되는 보드 투 와이어 커넥터.
   
8. 제2항에 있어서,
   상기 암 단자의 측면에는 측면 돌기부가 형성되어 있고,
   하우징의 내측에 당해 암 단자의 측면 돌기부와 끼워맞춰지는 측면 돌기 수용부가 형성되어 있는 보드 투 와이어 커넥터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 측면 돌기부의 폭 또는 길이 또는 돌출 높이를 달리함으로써 복수의 타입의 암 단자를 준비해 두고,
   상기 복수의 타입의 암 단자 각각에 맞도록 폭 또는 길이가 상이한 측면 돌기 수용부가 형성된 복수의 타입의 하우징을 준비함으로써,
   동일한 타입의 암 단자 및 하우징끼리만 결합이 가능하도록 구성된, 보드 투 와이어 커넥터.
10. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 적어도 하나의 오삽입 방지 돌기부를 가지며,
    상기 기판은 상기 오삽입 방지 돌기부와 끼워맞춰지는 오삽입 방지 돌기 수용부를 갖는 보드 투 와이어 커넥터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 오삽입 방지 돌기부는 복수개 형성되며, 상기 하우징의 폭 방향의 좌측에 형성된 제1 오삽입 방지 돌기부와 우측에 형성된 제2 오삽입 방지 돌기부는 서로 폭이 다르거나, 서로 길이가 다르거나, 서로 폭 및 길이가 다른 보드 투 와이어 커넥터.
12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 오삽입 방지 돌기부의 폭 또는 길이를 달리함으로써 복수의 타입의 하우징을 준비해 두고,
    상기 복수의 타입의 하우징 각각에 맞도록 폭 또는 길이가 상이한 오삽입 방지 돌기 수용부가 형성된 복수의 타입의 기판을 준비함으로써,
    동일한 타입의 하우징 및 기판끼리만 결합이 가능하도록 구성된, 보드 투 와이어 커넥터.

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