KR20210003008A - 자기복원형 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기복원형 커넥터는 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부; 상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부; 상기 쉘부의 제1 측이 일부 폐쇄되도록 상기 쉘부와 결합하며 몸체로부터 일방향 돌출 형성되는 하나 이상의 제1 돌출부 및 상기 몸체로부터 타방향으로 돌출형성되는 하나 이상의 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 상기 몸체의 외측으로부터 일둘레에 걸쳐 타방향으로 돌출 형성되는 지지부; 외주 둘레부가 상기 절연부에 내장되며, 내부에 수용부가 형성되고 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓; 및상기 컨택트소켓의 수용부에 삽입되며, 슬롯팅부를 구비하는 컨택트핀을 포함한다.

Description

자기복원형 커넥터{SELF RESTORING CONNECTOR}

본 발명은 커넥터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 서로 다른 기판들 또는 전자 부품의 단자들 사이 안정적인 전기적 연결을 위한 자기복원형 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로, 회로 기판(Circuit Board) 위에 전기 부품이 부착되고, 서로 접속하여 회로를 형성하게 되는데, 이러한 회로 기판은 컴퓨터, TV 등 각종 전자 기기에 다양하게 이용된다. 회로 기판을 이용한 기술은 정보 통신 산업의 발전에 따라 빠른 성장을 이룩하며 날이 갈수록 중요성을 더해가고 있다.

특히, 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board)은 집적 회로, 저항기 또는 스위치 등의 전기적 부품들이 납땜되는 얇은 판으로, 모든 전자제품에 사용될 수 있으며, 회로의 특성이 안정화 되고, 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다.

이러한 기판들을 서로 전기적으로 연결하기 위해서는 커넥터(connector)가 필요한데, 커넥터란 전원과 기기, 기기와 기기, 기기 내부의 단위 부품들 등을 전기적으로 연결하는 전자 부품을 말한다. 이러한 커넥터는 대상물들을 결합시켜 대상물들 사이에 전기적 신호와 접지 전압을 전달할 수 있다.

기판들 또는 전자 부품들 사이에 커넥터를 적절하고 정확하게 위치시키는 것은 매우 중요하며, 기판들 또는 전자 부품들 사이에서 커넥터들의 위치가 조금이라도 상이한 경우에는 정렬이 틀어지게 되어 기판들 또는 전자 부품들 사이 전기적 연결의 오류가 발생할 수 있다. 즉, 전기 접속용 커넥터에 있어서, 커넥터 내부의 컨택트핀(contact pin)이 접촉면과 최대한 밀착이 되어야지만 전기적 노이즈를 최소화할 수 있다.

특히, 인쇄 회로 기판들 사이에 복수 개의 커넥터들이 결합되는 경우, 커넥터들이 결합할 위치에서 두 인쇄 회로 기판들의 간격이 모두 동일해야 전기적으로 정확하게 연결될 수 있다. 또한, 부적절하게 정렬된 상태에서 커넥터를 연결하려는 시도는 커넥터 및 전자 부품 등을 실질적으로 손상시킬 수도 있다.

또한, 회로 기판과 커넥터 간 면대면 접촉을 할 때, 모든 면이 확실하게 밀착되는 것은 매우 곤란하며, 회로 기판과 커넥터 간 밀착력이 떨어지는 문제점이 있다. 그 결과, 서로 다른 회로 기판들의 전기적 연결에 불량이 발생할 수 있다.

일반적으로, 도1에 도시된 종래 기술은 실린더 형태의 압축 코일 스프링 핀을 이용해 서로 다른 기판들을 전기적으로 연결한다. 상기 핀을 이용한 커넥터는 원통형 실린더 내에 코일 스프링, 스틸 볼 등을 내장시킨 구조로서, 구조가 복잡하고 이를 조립하는데 시간이 많이 소요된다. 또한, 커넥터를 장기간 사용 시 스프링의 탄성이 저하되어 복원력이 떨어져 기판과 커넥터 간 밀착력이 떨어질 수 있고, 상하 기판이 평행하게 정렬되지 않을 경우에는 상부 기판과 핀 사이의 접촉이 불안정하게 될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 서로 다른 기판들 또는 전자 부품들 간의 전기적 연결시 상기 기판들 또는 전자 부품들 사이 간격이 동일하지 않고 상이하더라도 전기적 연결 불량이 생기지 않도록 오정렬을 보상하는 자기복원형 커넥터(self restoring connector)를 제공하는 것이다. 또한, 전기적 연결의 신뢰성 및 접촉 안정성을 확보하기 위하여 돔 형상을 구비하는 커넥터를 제공하는 것이다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제1 실시예에 따르면, 자기복원형 커넥터는 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부; 상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부; 상기 쉘부의 제1 측이 일부 폐쇄되도록 상기 쉘부와 결합하며 몸체로부터 일방향 돌출 형성되는 하나 이상의 제1 돌출부 및 상기 몸체로부터 타방향으로 돌출 형성되는 하나 이상의 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 상기 몸체의 외측으로부터 일둘레에 걸쳐 타방향으로 돌출 형성되는 지지부; 외주 둘레부가 상기 절연부에 내장되며, 내부에 수용부가 형성되고 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓; 및 상기 컨택트소켓의 수용부에 삽입되며, 슬롯팅부를 구비하는 컨택트핀을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 상기 지지부는 복수 개의 제1 돌출부들 및 복수 개의 제2 돌출부들을 포함하며, 상기 제1 돌출부들 및 제2 돌출부들은 서로 교대로 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 상기 지지부의 제2 돌출부는 돌기부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 상기 컨택트핀이 상기 컨택트소켓의 수용부로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 상기 컨택트소켓은 개방된 일측의 내주면에 스토퍼를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 자기복원형 커넥터는 하단부가 개방된 슬롯팅부와 둘레부 외측으로 팽창되는 돌출부를 포함하는 바디 및 상기 바디로부터 상측으로 연장되며 돔 형상으로 형성된 머리부를 포함하는 컨택트핀; 및 일측이 개방되어 상기 컨택트핀이 삽입되는 수용부를 구비하고, 상기 수용부는 상기 컨택트핀이 삽입되는 방향으로 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓; 을 포함하고, 상기 컨택트소켓은 상기 개방된 일측의 내주면에 스토퍼를 구비하여 상기 컨택트핀이 상기 수용부로부터 이탈되는 것을 방지하고, 제1 기판이 상기 머리부와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 컨택트핀이 상기 수용부에 삽입되며 상기 수용부의 내부 단면적이 감소하는 형상을 따라 상기 슬롯팅부의 개방 단부가 수축되고, 상기 제1 기판이 상기 머리부와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 수축된 슬롯팅부의 개방 단부가 팽창되면서, 팽창력에 의하여 삽입 방향의 반대 방향으로 컨택트핀이 이동하도록 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 상기 슬롯팅부는 4개의 홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우, 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 상기 컨택트소켓의 형상에 의해 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 상기 기판들의 오정렬을 보상할 수 있다.

또한, 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 자기복원형 커넥터는 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부; 상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부; 상기 쉘부의 제1 측이 일부 폐쇄되도록 상기 쉘부와 결합하며 몸체로부터 일방향 돌출 형성되는 하나 이상의 제1 돌출부 및 상기 몸체로부터 타방향으로 돌출형성되는 하나 이상의 제2 돌출부를 구비하며, 상기 제2 돌출부는 상기 몸체의 외측으로부터 일둘레에 걸쳐 타방향으로 돌출 형성되는 지지부; 외주 둘레부가 상기 절연부에 내장되며, 내부에 수용부가 형성되는 컨택트소켓; 및 상기 컨택트소켓의 수용부에 내장되는 단자부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, 내부가 비어 있으며 하단부의 직경이 상단부의 직경보다 작은 관 형상의 몸통부 및 상기 몸통부로부터 상측으로 연장되는 접속부를 포함하고, 상기 몸통부에는 복수 개의 타원형 장공이 천공되어 있으며, 상기 복수 개의 타원형 장공 중 적어도 하나에는 길이 방향으로 관통되는 슬릿이 형성되어 있는 단자부; 일측이 개방되어 상기 단자부가 내장되는 수용부를 구비하는 컨택트소켓; 및 상기 컨택트소켓을 둘러싸는 절연부를 포함하고, 제1 기판이 상기 단자부의 접속부와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 접속부가 굽혀지면서, 몸체의 외주면은 상기 컨택트소켓의 내주면과 접촉하여 전기적 신호를 전달하고, 상기 제1 기판이 상기 단자부의 접속부와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 굽혀졌던 접속부가 복원되고, 전기적 신호의 전달을 차단할 수 있다.

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기복원형 커넥터에서, 상기 단자부의 접속부는 일부 절곡되어 상측으로 돌출되는 접촉부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제5 실시예에 따르면, 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터는 컨택트소켓의 수용부에 내장되며 컨택트핀의 하단부에 배치되는 스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터는 컨택트소켓의 수용부에 내장되며 컨택트핀의 하단부에 배치되는 스프링을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기복원형 커넥터는, 제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우, 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 상기 기판들의 오정렬을 보상할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기 복원형 커넥터는 기판들 또는 전자 부품들 간 정렬 상태가 상이한 경우에도 전기적 연결의 불량이 생기지 않도록 오정렬을 보상할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 커넥터는 컨택트핀의 이탈을 방지하며 전기적 접촉의 안정성을 확보할 수 있다. 물론 이러한 효과들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 종래기술을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 4는 도 3의 컨택트핀 및 컨택트소켓의 단면도이다.
도 5는 절연부의 사시도이다.
도 6는 지지부의 사시도이다.
도 7은 쉘부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터의 작동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 10은 도 9의 슬롯팅부의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터의 작동 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터의 오정렬 보상 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 15은 도 14의 단자부의 사시도이다.
도 16a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.
도 16b는 본 발명의 제6 실시예에 따른 커넥터의 단면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시 예를 통하여 보다 분명해질 것이다.

이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어 있다"거나 "접속되어 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어 있다"거나 또는 "직접 접속되어 있다"고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "∼사이에"와 "바로 ∼사이에" 또는 "∼에 인접하는"과 "∼에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 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 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예들을 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

(제1 실시예)

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터의 사시도이며; 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터의 단면도이며; 도 4는 상기 자기복원형 커넥터를 구성하는 컨택트핀 및 컨택트소켓의 개략적인 단면도이며; 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터와 제1 기판의 연결을 보여주는 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(100)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부(160); 상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부(140); 제1 돌출부(151), 제2 돌출부(152) 및 몸체(153)를 가지는 지지부(150); 외주 둘레부가 상기 절연부(140)에 내장되며, 내부에 수용부(121)가 형성되고 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓(120); 및 상기 컨택트소켓의 수용부(121)에 삽입되며, 슬롯팅부(113)를 구비하는 컨택트핀(110)을 포함할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 컨택트핀(110)은 머리부(111) 및 바디(112)를 포함할 수 있다. 상기 머리부(111)는 상측에 위치하는 제1 기판과 접촉하며, 상기 제1 기판에 의해 외력을 받게 되고, 상기 컨택트핀(110)은 컨택트소켓(120)에 삽입된다. 상기 머리부(111)는, 제1 기판과의 밀착을 더욱 긴밀하게 하여 접촉 안정성을 향상시키기 위해, 돔 형상을 구비할 수 있다. 또한, 컨택트핀(110)은 상기 머리부(111)로부터 하측으로 연장되는 바디(112)를 포함할 수 있다. 상기 바디(112)는 상단부(112a)와 하단부(112b)로 구분할 수 있는데, 이때 바디 상단부(112a)의 직경은 머리부(111)의 직경 및 바디 하단부(112b)의 직경보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 바디 상단부(112a), 바디 하단부(112b), 머리부(111) 순으로 직경이 작을 수 있다. 바디 하단부(112b) 및 머리부(111)의 직경이 같을 수도 있다. 다만, 직경의 크기가 이에 한정되는 것은 아니고, 컨택트핀(110)이 컨택트소켓(120)에 삽입되어 컨택트소켓(120)의 내주면과 접촉하여, 기판들 또는 전기 부품들 사이 전기적 연결을 가능하게 할 정도의 크기 및 모양을 가지면 충분하다.

상기 컨택트 핀(110)의 바디 하단부(112b)는 둘레부 외측으로 팽창되는 돌출부(114)를 포함할 수 있다. 면대면 접촉을 하는 경우, 면과 면이 완전한 평행을 이루는 것은 매우 어렵고 접촉 불량이 발생할 수 있기 때문에, 접촉 안정성 향상을 위해 상기 돌출부(114)는 돔 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 컨택트핀(110)은 일측이 개방되어 긴 홈을 형성하는 슬롯팅부(113)를 포함할 수 있다. 상기 홈은 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 슬롯팅부(113)의 개방된 일측을 개방 단부(113b), 개방되지 않은 타측을 폐쇄 단부(113a)라 할 수 있는데, 상기 컨택트핀(110)이 컨택트소켓(120)에 삽입되며 전기적 연결 시, 상기 개방 단부(113b)가 수축되고, 전기적 연결 해제 시 상기 개방 단부(113b)가 팽창되면서 상기 컨택트핀(110)이 상기 컨택트소켓(120)을 빠져나올 수 있다. 또한, 상기 컨택트핀(110)에 슬롯팅부(113)가 형성되는 것에 한정하는 것은 아니고, 컨택트소켓(120)에 슬롯팅부가 형성될 수도 있다. 또한, 컨택트핀(110) 및 컨택트소켓(120) 모두에 슬롯팅부가 형성되는 것도 가능하다.

상기 컨택트소켓(120)은 일측이 개방되어 컨택트핀(110)이 삽입되는 공간인 수용부(121)를 구비할 수 있다. 상기 컨택트소켓(120)은 상기 컨택트핀(110)이 삽입되는 방향으로 내부 단면적이 감소하는 형상을 포함할 수 있다. 이로 인하여, 컨택트핀(110)의 접속 및 해제가 가능하게 되고, 틸팅(tilting) 효과도 가질 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 커넥터(100)에서, 컨택트소켓(120)은 개방된 일측의 내주면에 스토퍼(124)를 포함할 수 있다. 즉, 컨택트소켓(120)의 개구부(123)는 스토퍼(124)를 구비할 수 있다. 상기 스토퍼(124)는 컨택트소켓(120)의 수용부(121)에 삽입된 컨택트핀이 수용부(121)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 컨택트소켓(120)은 하측으로 연장되어 돌출되는 다리부(122)를 포함할 수 있다. 상기 다리부(122)는 제2 기판(도시되지 않음)과 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 기판에 매립되어 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 컨택트소켓(120)은 수용부(121)와 다리부(122) 사이에 위치하는 바닥 지지대(126)를 구비할 수 있는데, 상기 바닥 지지대(126)는 커넥터(100)의 작동과정에서 생기는 흔들림, 반동 등을 방지할 수 있다. 상기 바닥 지지대(126)는 컨택트소켓(120)의 하단부의 외주 둘레부로부터 연장하는 플랜지부로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 컨택트소켓(120)의 외주면에는 적어도 하나의 후크(125)가 형성될 수 있다. 이러한 후크(125)는 컨택트소켓(120)과 절연부(140) 사이의 결합력을 높일 수 있다.

상기 쉘부(160)에 내장되어 형성되는 절연부(140)는 컨택트핀(110) 및 컨택트소켓(140)을 통해 흐르는 전류가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 절연부(140)는 그 내부에 위치하는 컨택트소켓(120)을 보호하며, 단락을 방지하는 역할을 한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 절연부(140)는 내부가 비어 있는 원통 형상을 구비할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 컨택트소켓(120)을 둘러싸는 형상이면 충분하다. 또한, 절연부(140)는 상기 목적을 달성하기 위하여 부도체(insulator)로 구현될 수 있다. 상기 절연부(140)는 전기 절연성과 더불어 그 내부에 위치하는 컨택트소켓(120)과의 접착력을 높이기 위해 불소 수지(fluorine resin), 예를 들어, PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 포함할 수 있다.

상기 절연부(140)의 상측에 위치하며 상기 쉘부(160)와 결합되는 지지부(150)는 컨택트핀(110)의 머리부(111)와 접촉하는 제1 기판이 상기 컨택트핀(110)에 의해 밀리는 현상을 방지할 수 있다. 본 발명에서. 지지부(150)는 아우터 컨덕터(Outer Conductor)의 형태로 구현될 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 쉘부(160)와의 결합을 효과적으로 구현하기 위해, 상기 지지부(150)는 몸체(153), 제1 돌출부(151) 및 제2 돌출부(152)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(153)는 상기 컨택트핀(110) 및 컨택트소켓(120)의 삽입이 가능하도록 가운데 부분이 비어 있는 링(ring) 형태를 포함할 수 있다. 상기 제1 돌출부(151)는 몸체(153)의 외측으로부터 일방향 돌출 형성되는 것으로서, 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 일방향은 수평 방향이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 지지부(150)는 이와 같은 제1 돌출부(151)를 통해 쉘부(160)의 내측 일둘레에 형성되어 있는 홈(161)에 끼워 맞춰짐으로써, 쉘부(160)와 결합할 수 있다. 또한, 상기 제2 돌출부(152)는 상기 제1 돌출부의 돌출 방향과는 타방향으로 몸체(153)의 외측으로부터 돌출 형성되는 것으로서, 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 타 방향은, 수평 방향을 기준으로 일정한 각도를 가지는 방향일 수 있다. 지지부(150)는 이와 같은 제2 돌출부(152)를 통해 상측에 위치하는 제1 기판의 접지와 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제2 돌출부(152)는 제1 기판의 접지와의 접속을 보조하기 위해, 돌기부(154)를 포함할 수 있다.

한편, 상기 지지부(150)의 제2 돌출부(152)가 하방향으로 과도하게 처져서 제1 기판의 밑면으로부터 분리되는 것을 최소화하기 위해, 제2 돌출부는 적어도 2회 휘어진 상태로 타방향으로 돌출 형성될 수 있다. 반면, 제1 돌출부(151)는 휘어지지 않고 평평한 상태로 형성되어 쉘부(160)에 결합될 수 있다. 또한, 상기 제2 돌출부(152)는 상기 몸체(153)의 상측에서 바깥쪽 방향을 지향하도록 돌출 형성될 수 있다. 제1 돌출부(151) 및 제2 돌출부(152)가 모두 복수 개로 구비되는 경우, 상기 제1 돌출부(151) 및 상기 제2 돌출부(152)는 몸체(153)의 외측 일둘레를 따라 서로 교대로 배치될 수 있다.

또한, 지지부(150)는 금속 소재의 것으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 지지부(150)는 베릴륨을 소재로 하여 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명에서, 지지부(150)는 금속 소재의 것으로 형성됨에 한정되지 않는다. 한편, 지지부(150)는 평판 형태의 것, 예를 들어 보드 플랭크(Board Plank)를 제조하여 형성될 수 있다.

쉘부(160)는 절연부(140)의 외곽에서 절연부(140)에 대해 덮개 역할을 하는 것이며, 전기적으로 접지 전위를 가지게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 쉘부(160)는 상측 및 하측으로 개방되는 구조로 형성되며, 상측으로 전부 개방되고 하특으로 일부 개방될 수 있다. 상기 쉘부(160)는 절연부(140)를 내장할 수 있도록, 일례로 실린더 형태의 것으로 형성될 수 있다. 다만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니고, 상기 절연부(140)를 둘러싸는 형태이면 충분하다. 쉘부는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 쉘(shell) 형태로 구현될 수 있다. 상기 쉘부(160)는 제2 기판(도시되지 않음)에 고정될 수 있도록 하측에 적어도 하나 이상의 다리(도시되지 않음)를 구비할 수 있다. 한편, 쉘부(160)의 상측 일둘레면에는 홈(161)이 형성될 수 있다. 이때, 지지부(150)의 제1 돌출부(151)는 상기 홈(161)에 끼워져 삽입됨으로써, 지지부(150)를 쉘부(160)에 고정시킬 수 있다. 또한, 지지부(150)와 쉘부(160) 사이의 이러한 고정에 의해, 컨택트소켓(120) 및 절연부(140)가 외부 충격에 의해 쉘부(160)의 내부를 벗어나 외부로 이탈하는 것을 방지하는 효과를 얻을 수 있다. 상기 쉘부(160)는 금속 소재를 다양한 공법에 따라 제조하여 형성될 수 있으며, 프레스 공법 및 다이캐스팅 등이 사용될 수도 있다.

이어서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(100)의 작동 방법에 대하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(100)의 작동 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서 (a)는 자기복원형 커넥터와 제1 기판(500)의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이며, (b)는 제1 기판(500)이 커넥터(100)의 컨택트핀(110)을 가압할 때, 상기 커넥터(100)와 제1 기판(500) 사이의 전기적 접촉을 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 기판(500)에 의해 자기복원형 커넥터(100)의 컨택트핀(110)이 가압되는 경우, 일둘레에 걸쳐 바깥쪽 방향으로 휘어져 형성되어 있는 지지부(150)의 적어도 하나의 제2 돌출부(152)를 제1 기판(500)의 밑면에 탄성적으로 압착시킨다. 따라서, 커넥터가 결합되는 제1 기판과 제2 기판 사이의 간격들이 서로 동일하지 않더라도, 커넥터(100)의 컨택트핀(110) 뿐만 아니라 제2 돌출부를 제1 기판(500)의 밑면에 완전히 밀착시킬 수 있으므로, 커넥터(100)의 컨택트핀(110) 및/또는 제2 돌출부가 제1 기판(500)의 밑면에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 상기 가압 시, 상측에 위치하는 제1 기판(500)은 컨택트핀(110)의 머리부(111)와 접촉하며 외력을 가하고, 상기 외력에 의하여 컨택트 핀(110)은 컨택트 소켓(120)의 수용부(121)에 삽입된다. 상기 수용부(121)의 내부 단면적이 좁아지는 형상을 따라, 슬롯팅부(113)의 개방 단부(113a)는 수축된다. 컨택트핀(110)이 컨택트소켓(120)의 수용부(121)에 삽입되면, 상기 컨택트핀(110)의 바디 하단부(112b)에 형성되는 돌출부(114)는 상기 컨택트소켓(120)의 내주면과 접촉하며 전기적 신호를 전달한다. 기판들 사이 전기적 연결을 해제하는 경우, 상기 제1 기판이 상기 컨택트핀(110)과 분리되며 외력을 해제하고, 상기 수축된 개방 단부(113a)가 팽창되면서, 팽창되는 탄성력에 의하여 삽입 방향의 반대 방향으로 컨택트핀(110)이 이동한다. 이와 같은 과정을 통해, 커넥터(100)의 전기적 연결 및 해제가 가능하다. 또한, 상기 커넥터(100)는 컨택트핀(110)과 절연부(140) 사이 간극(g1) 또는 바디 상단부(112a)와 컨택트소켓(120)의 스토퍼(124) 사이 간극(g11)을 구비하기 때문에, 상기 커넥터(100)의 컨택트핀(110)은 유동적으로 움직일 수 있게 된다. 따라서, 기판들 또는 전자 부품들 사이 정렬 상태가 상이한 경우에도 전기적 접촉을 어느 정도 확보할 수 있다. 또한, 상기 커넥터(100)는, 컨택트소켓(120)의 내부 단면적이 감소하는 형상 또는 컨택트핀(110)의 슬롯팅부(113) 형상에 의해, 오정렬이 발생하는 접촉 구간에서 자기 복원(Self Restoring) 기능을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명에서 제안하는 커넥터는 컨택트 핀 임피던스(Contact Pin Impedance)를 고려한 프레스 컨택트 핀(Press Contact Pin) 및 밀림 방지턱 구현 형상을 가지는 것으로 정의할 수 있다. 또한, 본 발명의 커넥터는 컨택트 핀 피씨비(Contact Pin PCB) 접촉 방식 및 아우터 보드 플랭크(Outer Board Plank)의 스프링 그라운드 컨택트(Spring Ground Contact) 방식이 구현된 것으로 정의할 수 있다.

(제2 실시예)

이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(200)에 대하여 설명한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(200)는 컨택트핀(210) 및 컨택트소켓(220)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 커넥터(200)는 상기 컨택트소켓(220)을 둘러싸는 절연부(240)를 더 포함할 수 있다. 제2 실시예의 구성요소의 설명에 있어서 제1 실시예의 구성요소와 공통되는 부분에 대하여는 그 설명을 생략한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 컨택트핀(210)은 머리부(211) 및 바디(212)를 포함할 수 있다. 상기 머리부(211)는 상측에 위치하는 제1 기판과 접촉하며, 상기 제1 기판에 의해 외력을 받게 되고, 상기 컨택트핀(210)은 컨택트소켓(220)에 삽입된다. 상기 머리부(211)는, 제1 기판과의 밀착을 더욱 긴밀하게 하여 접촉 안정성을 향상시키기 위해, 돔 형상을 구비할 수 있다. 또한, 컨택트핀(210)은 상기 머리부(211)로부터 하측으로 연장되는 바디(212)를 포함할 수 있다. 상기 바디(212)는 상단부(212a)와 하단부(212b)로 구분할 수 있는데, 이때 바디 상단부(212a)의 직경은 머리부(211)의 직경 및 바디 하단부(212b)의 직경보다 작을 수 있다. 바람직하게는, 바디 상단부(212a), 바디 하단부(212b), 머리부(211) 순으로 직경이 작을 수 있다. 바디 하단부(212b) 및 머리부(211)의 직경이 같을 수도 있다. 다만, 직경의 크기가 이에 한정되는 것은 아니고, 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)에 삽입되어 컨택트소켓(220)의 내주면과 접촉하여, 기판들 또는 전기 부품들 사이 전기적 연결을 가능하게 할 정도의 크기 및 모양을 가지면 충분하다.

상기 컨택트 핀(210)의 바디 하단부(212b)는 둘레부 외측으로 팽창되는 돌출부(214)를 포함할 수 있다. 면대면 접촉을 하는 경우, 면과 면이 완전한 평행을 이루는 것은 매우 어렵고 접촉 불량이 발생할 수 있기 때문에, 접촉 안정성 향상을 위해 상기 돌출부(214)는 돔 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 컨택트핀(210)은 일측이 개방되어 긴 홈을 형성하는 슬롯팅부(213)를 포함할 수 있다. 상기 슬롯팅부(213)의 개방된 일측을 개방 단부(213b), 개방되지 않은 타측을 폐쇄 단부(213a)라 할 수 있는데, 상기 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)에 삽입되며 전기적 연결 시, 상기 개방 단부(213b)가 수축되고, 전기적 연결 해제 시 상기 개방 단부(213b)가 팽창되면서 상기 컨택트핀(210)이 상기 컨택트소켓(220)을 빠져나올 수 있다. 또한, 상기 컨택트핀(210)에 슬롯팅부(213)가 형성되는 것에 한정하는 것은 아니고, 컨택트소켓(220)에 슬롯팅부가 형성될 수도 있다. 또한, 컨택트핀(210) 및 컨택트소켓(220) 모두에 슬롯팅부가 형성되는 것도 가능하다.

상기 슬롯팅부(213)는 복수 개의 홈을 구비할 수 있다. 도 10을 참조하면, (a)는 하나의 홈을 구비한 슬롯팅부(213)의 사시도이며, (b)는 4개의 홈(2130a, 2130b, 2130c, 2130d)을 구비하는 슬롯팅부(213)의 사시도이다. 제1 기판에 의해 가압되어 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)에 삽입될 때 개방 단부(213a)는 수축하고, 가압이 해제되면서 팽창하는데, 이때 탄성력은 상기 홈에 의해 2분할된 슬롯팅부(213)의 양쪽 끝단에 의해 발생할 수 있다. 탄성력을 슬롯팅부(213) 전체에 골고루 분산시키기 위하여, 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 슬롯팅부(213)에 4개의 홈(2130a, 2130b, 2130c, 2130d)이 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 슬롯팅부(213)는, 예를 들어 6개, 8개 등의 홈을 구비할 수 있다.

또한, 서로 다른 회로 기판들의 전기적 연결을 위하여, 상기 컨택트핀(210)은 도체 소재로 구현될 수 있다. 예를 들어, 베릴륨 소재의 것으로 형성될 수 있는데, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 컨택트소켓(220)은 일측이 개방되어 컨택트핀(210)이 삽입되는 공간인 수용부(221)를 구비할 수 있다. 상기 컨택트소켓(220)은 상기 컨택트핀(210)이 삽입되는 방향으로 내부 단면적이 감소하는 형상을 포함할 수 있다. 이러한 형상에 의하면, 제1 기판이 컨택트핀(210)의 머리부(211)와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)의 수용부(221)에 삽입되면서 상기 슬롯팅부(213)의 개방 단부(213b)는 수축되고, 제1 기판이 컨택트핀(210)의 머리부(211)와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 수축된 슬롯팅부(213)의 개방 단부(213b)는 팽창되면서 삽입 방향의 반대 방향으로 상기 컨택트핀(210)이 이동할 수 있다. 또한, 상기 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓(220)의 형상에 의해, 기판들의 정렬 상태가 상이한 경우에도, 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 오정렬을 보상할 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 커넥터(200)에서, 컨택트소켓(220)은 개방된 일측에 개구부(223)를 구비할 수 있으며, 상기 개구부(223)의 내주면은 스토퍼(224)를 구비할 수 있다. 즉, 컨택트소켓(220)의 개구부(223)는 스토퍼(224)를 구비할 수 있다. 상기 스토퍼(224)는 컨택트소켓(220)의 수용부(221)에 삽입된 컨택트핀이 수용부(221)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 스토퍼(224)를 구비함으로써, 회로 기판들 또는 전자 부품들이 서로 전기적으로 접속하는 도중, 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)으로부터 빠져나가 상기 접속이 쉽게 끊어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(224)가 상기 컨택트핀(210)을 안정적으로 지지하기 위하여, 머리부(211)에서 바디(212)로 연결되는 부분의 경사면(2110)의 수평에 대한 경사 각도는 개구부(223)에 형성되는 경사면(2230)의 수평에 대한 경사 각도보다 클 수 있다. 또한, 머리부(211)에서 바디(212)로 연결되는 부분의 경사면(2110)의 수평에 대한 경사 각도는 개구부(223)에 형성되는 경사면(2230)의 수평에 대한 경사 각도와 동일하여, 경사면끼리 완전히 맞닿을 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 스토퍼(224)에 의해 상기 컨택트핀(210)이 지지될 수 있을 정도의 경사 각도이면 충분하다. 또한, 상기 스토퍼(224)는 적어도 하나 이상으로 구비될 수 있는데, 예를 들어 제1 스토퍼 및 제2 스토퍼를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 스토퍼(224)가 컨택트소켓(220)의 개구부(223)의 내주면 둘레를 따라 내측으로 돌출되어 링 형태로 형성될 수도 있다.

한편, 컨택트소켓(220)은 외주면에 적어도 하나의 후크(225)가 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 후크(225)가 컨택트소켓(220)의 외주면 둘레를 따라 외측으로 돌출되어 링 형태로 형성될 수 있다. 후크(225)는 컨택트소켓(220)의 상하 방향으로의 요동을 최소화하기 위해 컨택트소켓(220)의 외표면에 대해 약 90°보다 작은 소정의 각도를 가지도록 형성되는 것도 가능하다. 이와 같은 후크(225)는 컨택트소켓(220)과 절연부(240) 사이 결합력을 높일 수 있다. 상기 컨택트소켓(220)은 하측으로 연장되어 돌출되는 다리부(222)를 포함할 수 있다. 상기 다리부(222)는 제2 기판(도시되지 않음)과 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 기판에 매립되어 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 컨택트소켓(220)은 수용부(221)와 다리부(222) 사이에 위치하는 바닥 지지대(226)를 구비할 수 있는데, 상기 바닥 지지대(226)는 커넥터(200)의 작동과정에서 생기는 흔들림, 반동 등을 방지할 수 있다. 상기 바닥 지지대(226)는 컨택트소켓(220)의 하단부의 외주 둘레부로부터 연장하는 플랜지부로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(200)는 상기 컨택트소켓(220)을 둘러싸는 절연부(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 절연부(240)는 컨택트소켓(210) 및 컨택트소켓(220)을 통해 흐르는 전류가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 상기 절연부(240)는 상기 컨택트소켓(220)을 둘러싸는 형상을 구비할 수 있다. 이러한 절연부(240)는 내부에 위치하는 컨택트소켓(220)을 보호하며, 단락을 방지하는 역할을 한다. 절연부(240)는 상기 목적을 달성하기 위하여 부도체로 구현될 수 있다. 또한, 상기 절연부(240)는 전기 절연성이 우수한 절연 물질을 소재로 하여 형성될 수 있는데, 이러한 절연부(240)는 전기 절연성과 더불어 그 내부에 위치하는 컨택트소켓(220)과의 접착력을 높이기 위해, 불소 수지(fluorine resin), 예를 들어, PTFE(Poly Tetra Fluoro Ethylene)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 절연부는 경도 높은 소재를 포함하여 하우징 역할을 수행할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 상기 커넥터(200)는 상기 절연부(240)를 둘러싸며 상기 절연부와 분리가능한 하우징부를 더 포함할 수 있다.

이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(200)의 작동에 대하여 설명한다. 도 11은 제1 기판에 의해 외력이 가해진 경우, 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)의 내부로 삽입되는 과정을 보여주는 도면이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상측에 위치하는 제1 기판(도시되지 않음)은 컨택트핀(210)의 머리부(211)와 접촉하며 외력을 가하고, 상기 외력에 의하여 컨택트 핀(210)은 컨택트 소켓(220)의 수용부(221)에 삽입된다. 상기 수용부(221)의 내부 단면적이 좁아지는 형상을 따라, 슬롯팅부(213)의 개방 단부(213a)는 수축된다. 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)의 수용부(221)에 삽입되면, 상기 컨택트핀(210)의 바디 하단부(212b)에 형성되는 돌출부(214)는 상기 컨택트소켓(220)의 내주면과 접촉하며 전기적 신호를 전달한다. 기판들 사이 전기적 연결을 해제하는 경우, 상기 제1 기판이 상기 컨택트핀(210)과 분리되며 외력을 해제하고, 상기 수축된 개방 단부(213a)가 팽창되면서, 팽창되는 탄성력에 의하여 삽입 방향의 반대 방향으로 컨택트핀(210)이 이동한다. 이와 같은 과정을 통해, 상기 커넥터(200)는 제1 기판 및 제2 기판을 전기적으로 연결시킬 수 있으며, 연결을 해제할 수도 있다. 또한, 상기 커넥터(200)는 기판들 사이뿐만 아니라, 전기적 연결이 필요한 모든 부품들 사이에 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기복원형 커넥터(200)의 오정렬 보상 과정을 설명한다. 도 12는 제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우, 상기 커넥터(200)의 오정렬을 보상하는 과정을 보여주는 도면이다.

도 12에 도시된 바와 같이, 제1 기판(도시되지 않음)이 제2 기판(도시되지 않음)에 대하여 정렬이 틀어진 상태로 컨택트핀(210)의 머리부(211)를 누르는 경우, 컨택트핀(210)은 컨택트소켓(220)의 내부 단면적이 감소하는 형상을 따라 수용부(221)로 비스듬하게 삽입된다. 컨택트핀(210)이 삽입될 때, 복수 개의 스토퍼(224)가 구비된 경우에는, 상기 컨택트핀(210)이 일부 스토퍼(224)에 의해서만 지지될 수 있다. 이때, 상기 컨택트소켓(220)의 내부 형상에 의해 상기 컨택트핀(210)의 바디 하단부(212b)의 외주면 중 일부분은 상기 컨택트소켓(220)의 내주면과 더 접촉할 수 있고, 다른 부분은 상대적으로 덜 접촉할 수 있다. 또한, 상기 커넥터(200)는 컨택트핀(210)과 절연부(240) 사이 간극(g2) 또는 바디 상단부(212a)와 컨택트소켓(220)의 스토퍼(224) 사이 간극(g22)을 구비하기 때문에, 상기 커넥터(200)의 컨택트핀(210)은 유동적으로 움직일 수 있게 된다. 이에 따라, 기판들 또는 전자 부품들 사이 정렬 상태가 상이한 경우에도 전기적 접촉을 어느 정도 확보할 수 있다. 아울러, 자기복원형 커넥터(200)는, 종래 기술과 달리, 제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우에도, 머리부(211)가 제1 기판과 맞닿으면서 접촉을 유지하고, 컨택트소켓(200)의 내부 단면적이 감소하는 형상에 의해 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 기판들간 오정렬을 보상할 수 있다. 예를 들어, 컨택트소켓(220)의 중심선에 대하여 컨택트핀(210)의 중심선이 일치하지 않고, 소정의 각도로 경사지며 삽입되는 경우, 자기복원형 커넥터(200)는 상기 중심선들 사이 약 3°까지의 각도를 보상할 수 있다. 다시 말해, 컨택트핀(210)이 컨택트소켓(220)에 삽입되면서 컨택트소켓(220)의 내주면 중 일부와만 접촉하는 경우, 본 발명에 따른 커넥터(200)는 상기 컨택트소켓(220)의 내부 형상을 통해 상기 컨택트핀(210)이 다른 부분과도 접촉하도록 유도하여 상기 컨택트소켓(220)과 컨택트핀(210)의 중심선들 사이의 경사 각도를 보상하는 틸팅(tilting) 기능을 수행할 수 있다. 더 나아가, 상기 커넥터(200)는 상시 접촉 중에도 틸팅 기능을 수행할 수 있으며, 상시 접촉 중 회전이 필요한 경우에도 사용될 수 있다.

(제3 실시예)

본 발명의 제3 실시예에 따른 커넥터(300)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1측 및 제 2측이 개방되는 쉘부(160), 상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부(140), 제1 돌출부(151) 및 제2 돌출부(152)를 구비하는 지지부(150), 컨택트소켓(320) 및 상기 컨택트소켓(320)에 내장되는 단자부(310)를 포함할 수 있다. 제3 실시예의 구성요소의 설명에 있어서 제1 실시예의 구성요소와 공통되는 부분에 대하여는 그 설명을 생략한다.

컨택트소켓(320)은 일측이 개방되어 단자부(310)가 내장되는 공간인 수용부(321)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 컨택트소켓(320)은 하측으로 연장되어 돌출되는 다리부(322)를 포함할 수 있다. 상기 다리부(322)는 제2 기판과 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 기판에 매립되어 고정될 수도 있다. 또한, 컨택트소켓(320)은 수용부(321)와 다리부(322) 사이에 위치하는 바닥 지지대(326)를 구비할 수 있는데. 이러한 바닥 지지대(326)는 커넥터(300)의 작동 중 발생하는 흔들림, 반동 등을 방지할 수 있다. 상기 바닥 지지대(326)는 컨택트소켓(320)의 하단부의 외주 둘레부로부터 연장하는 플랜지부로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 컨택트소켓(320)의 외주면에는 적어도 하나의 후크(325)가 형성될 수 있다.

단자부(310)는 몸통부(311) 및 상기 몸통부(311)로부터 상측으로 연장되는 접속부(312)를 구비할 수 있다. 단자부(310)의 상측에 위치하는 제1 기판이 단자부(310)의 접속부(312)와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 접속부(312)는 굽혀지고, 상기 몸통부(311)의 외주면은 상기 컨택트소켓(320)의 내주면과 접촉하여, 전기적 신호를 전달할 수 있다. 상기 몸통부(311)는 타원형의 장공을 포함할 수 있고, 상기 장공은 몸통부(311)의 길이 방향으로 관통된 슬릿을 포함할 수 있다. 상기 슬릿은 상기 장공의 상측이 관통되는 상부 슬릿 또는 상기 장공의 하측이 관통되는 하부 슬릿으로 형성될 수 있다. 아울러, 상기 슬릿은 상기 장공의 상하측이 관통되어, 몸통부 전체의 길이 방향으로 관통될 수도 있다. 이러한 형상은, 상기 단자부(310)가 컨택트소켓(320)의 수용부(321)에 내장되어 안정적으로 신호를 전달할 수 있도록 한다.

(제4 실시예)

도 14는 제4 실시예에 따른 커넥터(400)의 단면도이며; 도 15는 상기 커넥터(400)를 구성하는 단자부(410)의 사시도이다. 본 발명의 제4 실시예에 따른 커넥터(400)는 단자부(410), 컨택트소켓(420) 및 절연부(440)를 포함할 수 있다. 제4 실시예의 구성요소의 설명에 있어서 제1 실시예의 구성요소와 공통되는 부분에 대하여는 그 설명을 생략한다.

단자부(410)는 몸통부(411) 및 접속부(412)를 포함할 수 있다. 상기 몸통부(411)는 내부가 비어 있는 관 형상일 수 있는데, 상기 몸통부(411)의 하단부(411b)의 직경이 상단부(411a)의 직경보다 작을 수 있다. 이러한 형상은, 단자부(410)가 컨택트소켓(420) 내부에 용이하게 수납될 수 있도록 한다. 상기 몸통부(411)에는 적어도 하나의 타원형 장공(413)이 형성될 수 있다. 도 15에는 3개의 장공이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 복수 개의 타원형 장공(413) 중 적어도 하나에는 몸통부(411) 전체를 걸쳐 길이 방향으로 관통되는 슬릿(4130)이 형성될 수 있다. 상기 슬릿(4130)은 상기 장공(413)의 상측이 관통되는 상부 슬릿 또는 상기 장공의 하측이 관통되는 하부 슬릿으로 형성될 수 있다. 아울러, 상기 슬릿(4130)은 상기 장공의 상하측이 관통되어, 몸통부(411) 전체의 길이 방향으로 관통될 수도 있다. 한편, 전기적 연결의 신뢰성을 도모하기 위하여, 상기 몸통부(411)의 최대 직경은 컨택트소켓(420)의 내부 직경보다 클 수 있는데, 이때 상기 슬릿(4130)이 형성됨으로써, 상기 단자부(410)의 몸통부(411)는 과도한 힘을 가하지 않고도 상기 컨택트소켓(420)에 수용될 수 있다. 또한, 상기 몸통부(411)의 최대 직경이 컨택트소켓(420)의 내부 직경보다 큰 경우, 컨택트소켓(420) 내부에 삽입된 단자부(410)에는 외측으로 팽창하려는 힘이 가해질 수 있다. 이때, 상기 힘에 의해, 단자부(410)에 응력 집중이 발생하여, 상기 단자부(410)는 변형될 수 있다. 따라서, 단자부(410)는 장공(413) 및 슬릿(4130)을 구비하여 상기 변형을 방지할 수 있다.

한편, 안정적인 전기적 접촉을 위해, 상기 접속부(412)는 일부 절곡되어 상측으로 돌출되는 접촉부(414)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 접촉부(414)는 돌기의 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

컨택트소켓(420)은 일측이 개방되어 단자부(410)가 내장되는 공간인 수용부(421)를 구비할 수 있다. 또한, 상기 컨택트소켓(420)은 하측으로 연장되어 돌출되는 다리부(422)를 포함할 수 있다. 상기 다리부(422)는 제2 기판과 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제2 기판에 매립되어 고정될 수도 있다. 또한, 컨택트소켓(420)은 수용부(421)와 다리부(422) 사이에 위치하는 바닥 지지대(426)를 구비할 수 있는데. 이러한 바닥 지지대(426)는 커넥터(400)의 작동 중 발생하는 흔들림, 반동 등을 방지할 수 있다. 상기 바닥 지지대(426)는 컨택트소켓(420)의 하단부의 외주 둘레부로부터 연장하는 플랜지부로 형성될 수 있는데, 이에 한정되는 것은 아니고 다른 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 컨택트소켓(420)의 외주면에는 적어도 하나의 후크(425)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 커넥터(400)의 작동 과정을 설명한다. 제1 기판이 상기 단자부(410)의 접속부(412)와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 접속부(412)가 굽혀지면서, 몸체부(411)의 외주면은 상기 컨택트소켓(420)의 내주면과 접촉하여 전기적 신호를 전달하고, 상기 제1 기판(500)이 상기 단자부(410)의 접속부(412)와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 굽혀졌던 접속부(412)가 복원되면서, 전기적 신호의 전달을 차단할 수 있다. 또한, 상기 커넥터(400)의 전기적 연결 시, 상기 접속부(412)의 상측면(412a)이 제1 기판을 계속 지지하며 접속부(412)가 굽혀지므로, 기판들 사이 정렬 상태가 상이한 경우에도, 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 상기 기판들의 오정렬을 보상할 수 있다.

(제5 실시예)

도 16a는 제5 실시예에 따른 커넥터의 단면도이고, 상기 제5 실시예는 제1 실시예에 따른 커넥터(100)가 스프링(130)을 더 포함하는 형태의 실시예이다. 도 16a에 도시된 바와 같이, 커넥터(100)는 상기 수용부(121)에 내장되며 상기 컨택트핀(110)의 하단부에 배치되는 스프링(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터(100)가 스프링(130)을 더 구비하는 경우, 탄성력을 더욱 향상시킬 수 있고, 수용부(121)에 삽입되는 컨택트핀(110)을 더 큰 힘으로 지지할 수 있다. 상기 스프링(130)은 압축 코일 스프링이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 판 스프링과 같은 다른 형태로 제조될 수 있다.

(제 6 실시예)

도 16b는 제6 실시예에 따른 커넥터의 단면도이고, 상기 제6 실시예는 제2 실시예에 따른 커넥터(200)가 스프링(230)을 더 포함하는 형태의 실시예이다. 도 16b에 도시된 바와 같이, 커넥터(200)는 상기 수용부(221)에 내장되며 상기 컨택트핀(210)의 하단부에 배치되는 스프링(230)을 더 포함할 수 있다. 상기 커넥터(200)가 스프링(230)을 더 구비하는 경우, 탄성력을 더욱 향상시킬 수 있고, 수용부(221)에 삽입되는 컨택트핀(210)을 더 큰 힘으로 지지할 수 있다. 상기 스프링(230)은 압축 코일 스프링이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니고 판 스프링과 같은 다른 형태로 제조될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100, 200, 300, 400 : 커넥터
110, 210 : 컨택트핀
120, 220 : 컨택트소켓
130, 230 : 스프링
113, 213 : 슬롯팅부
310, 410 : 단자부
140 : 절연부
150 : 지지부
160 : 쉘부

Claims (13)

1. 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부(160);
   상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부(140);
   상기 쉘부의 제1 측이 일부 폐쇄되도록 상기 쉘부와 결합하며 몸체(153)로부터 일방향 돌출 형성되는 하나 이상의 제1 돌출부(151) 및 상기 몸체(153)로부터 타방향으로 돌출 형성되는 하나 이상의 제2 돌출부(152)를 구비하며, 상기 제2 돌출부(152)는 상기 몸체(153)의 외측으로부터 일둘레에 걸쳐 타방향으로 돌출 형성되는 지지부(150);
   외주 둘레부가 상기 절연부(140)에 내장되며, 내부에 수용부(121)가 형성되고 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓(120); 및
   상기 컨택트소켓의 수용부(121)에 삽입되며, 슬롯팅부(113)를 구비하는 컨택트핀(110)을 포함하는
   자기복원형 커넥터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 컨택트소켓의 수용부(121)에 내장되며, 상기 컨택트핀(110)의 하단부에 배치되는 스프링(130)을 더 포함하는
   자기복원형 커넥터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지부(150)는 복수 개의 제1 돌출부들(151) 및 복수 개의 제2 돌출부들(152)을 포함하며, 상기 제1 돌출부들 및 제2 돌출부들은 서로 교대로 배치되는
   자기복원형 커넥터.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 지지부의 제2 돌출부(152)는 돌기부(154)를 포함하는
   자기복원형 커넥터
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 컨택트핀(110)이 상기 컨택트소켓의 수용부(121)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위해, 상기 컨택트소켓(120)은 개방된 일측의 내주면에 스토퍼(124)를 구비하는
   자기복원형 커넥터.
   
6. 하단부가 개방된 슬롯팅부(213)와 둘레부 외측으로 팽창되는 돌출부(214)를 포함하는 바디(212) 및 상기 바디로부터 상측으로 연장되며 돔 형상으로 형성된 머리부(211)를 포함하는 컨택트핀(210); 및
   일측이 개방되어 상기 컨택트핀이 삽입되는 수용부(221)를 구비하고, 상기 수용부는 상기 컨택트핀이 삽입되는 방향으로 내부 단면적이 감소하는 컨택트소켓(220)을 포함하고,
   상기 컨택트소켓은 상기 개방된 일측의 내주면에 스토퍼(224)를 구비하여 상기 컨택트핀이 상기 수용부(221)로부터 이탈되는 것을 방지하고,
   제1 기판(500)이 상기 머리부(211)와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 컨택트핀(210)이 상기 수용부(221)에 삽입되며 상기 수용부의 내부 단면적이 감소하는 형상을 따라 상기 슬롯팅부(213)의 개방 단부(213b)가 수축되고,
   상기 제1 기판(500)이 상기 머리부(211)와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 수축된 슬롯팅부(213)의 개방 단부(213b)가 팽창되면서, 팽창력에 의하여 삽입 방향의 반대 방향으로 컨택트핀(210)이 이동하도록 이루어진
   자기복원형 커넥터.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 컨택트소켓(220)의 수용부(221)에 내장되며, 상기 컨택트핀(210)의 하단부에 배치되는 스프링(230)을 더 포함하는
   자기복원형 커넥터.
8. 제6항에 있어서,
   상기 슬롯팅부(213)는 4개의 홈(2130a, 2130b, 2130c, 2130d)이 형성되는
   자기복원형 커넥터.
   
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우, 하단부로 갈수록 내부 단면적이 감소하는 상기 컨택트소켓의 형상에 의해 틸팅(tilting) 기능을 수행하여 상기 기판들의 오정렬을 보상하는
   자기복원형 커넥터.
   
10. 제1 측 및 제2 측이 개방되는 쉘부(160);
    상기 쉘부에 절연물질이 내장되어 형성되는 절연부(140);
    상기 쉘부의 제1 측이 일부 폐쇄되도록 상기 쉘부와 결합하며 몸체(153)로부터 일방향 돌출 형성되는 하나 이상의 제1 돌출부(151) 및 상기 몸체(153)로부터 타방향으로 돌출형성되는 하나 이상의 제2 돌출부(152)를 구비하며, 상기 제2 돌출부(152)는 상기 몸체(153)의 외측으로부터 일둘레에 걸쳐 타방향으로 돌출 형성되는 지지부(150);
    외주 둘레부가 상기 절연부(140)에 내장되며, 내부에 수용부(321)가 형성되는 컨택트소켓(320); 및
    상기 컨택트소켓의 수용부(321)에 내장되는 단자부(310)를 포함하는
    자기복원형 커넥터.
    
11. 내부가 비어 있으며 하단부(411b)의 직경이 상단부(411a)의 직경보다 작은 관 형상의 몸통부(411) 및 상기 몸통부(411)로부터 상측으로 연장되는 접속부(412)를 포함하고, 상기 몸통부(411)에는 복수 개의 타원형 장공(413)이 천공되어 있으며, 상기 복수 개의 타원형 장공(413) 중 적어도 하나에는 길이 방향으로 관통되는 슬릿이 형성되어 있는 단자부(410);
    일측이 개방되어 상기 단자부(410)가 내장되는 수용부(421)를 구비하는 컨택트소켓(420); 및
    상기 컨택트소켓을 둘러싸는 절연부(440)를 포함하고,
    제1 기판(500)이 상기 단자부의 접속부(412)와 접촉하여 외력을 가하는 경우, 상기 접속부(412)가 굽혀지면서, 몸체의 외주면은 상기 컨택트소켓의 내주면과 접촉하여 전기적 신호를 전달하고,
    상기 제1 기판(500)이 상기 단자부의 접속부(412)와 분리되며 외력을 해제하는 경우, 상기 굽혀졌던 접속부(412)가 복원되고, 전기적 신호의 전달을 차단하는
    자기복원형 커넥터.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 단자부(410)의 접속부(412)는 일부 절곡되어 상측으로 돌출되는 접촉부(414)를 포함하는
    자기복원형 커넥터.
    
13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 기판 및 제2 기판의 정렬 상태가 상이한 경우,
    틸팅(tilting) 기능을 수행하여 상기 기판들의 오정렬을 보상하는
    자기복원형 커넥터.
    
    

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