KR20230161672A - 커넥터 - Google Patents

Abstract

기판과 기판을 전기적으로 접속시키는 커넥터에 관한 것으로, 그 구조를 개선하여 플로팅 커넥터의 풀 쉴드구현이 가능하도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 플러그 커넥터(200)가 상부에 복수 개의 플로팅 바(211)가 하향 경사지게 형성되면서 플로팅 바의 끝단에서 상향 절곡되는 접촉면(213)이 형성되고 각 플로팅 바의 사이에 위치하는 지점 및 저면에는 내향 절곡된 제1 고정편(212)이 형성된 금속재질의 제1 쉴드(210)와, 상기 제1 쉴드에 감싸여지게 설치되고 각 플로팅 바의 위치를 가이드하는 제1 안내홈(221)이 형성되며, 각 제1 안내홈의 사이에 위치하는 상, 하면에는 제1 쉴드의 제1 고정편이 끼워지는 제1 지지홈(222)이 형성되고 바닥면에는 복수 개의 제1 삽입홈(224)이 형성된 제1 하우징(220)과, 상기 제1 하우징의 내부에 삽입 고정되며 양면에 수직으로 복수 개의 제2 안내홈(232)이 형성된 제2 하우징(230)과, 상기 제2 하우징에 형성된 제2 안내홈에 끼워지고 저면은 제1 하우징에 형성된 제1 삽입홈에 끼워져 제1 기판(100)에 솔더링되는 제1 단자(240)가 구성되고, 리셉터클 커넥터(400)는 상, 하부에 상, 하부에 복수 개의 제2 고정편(411)이 형성된 금속재질의 제2 쉴드(410)와, 상기 제2 쉴드에 형성된 제2 고정편이 삽입 고정되는 제2 지지홈(423) 및 제2 삽입홈(422)이 형성된 제3 하우징(420)과, 상기 제3 하우징에 형성된 복수 개의 제2 삽입홈에 고정되며 제2 기판(300)에 솔더링되어 제1 단자와 전기적으로 접속되는 제2 단자(430)로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

커넥터{Connector}

본 발명은 기판과 기판을 전기적으로 접속시키는 커넥터에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로는 그 구조를 개선하여 플로팅 커넥터의 풀 쉴드구현이 가능한 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로, 기판들이 상호 연결되는 경우, 솔더링과 같은 방법에 의하여 각각의 기판과 연결되는 두 개의 커넥터가 사용된다.

예를 들어, 플러그 커넥터(plug connector)와 리셉터클 커넥터(receptacle connector)가 서로 연결되어 전기 커넥터 조립체를 형성할 수 있다.

자동차용 전자기기나 민생용 전자기기 등의 고성능화 및 다기능화에 수반하여, 커넥터의 접속 신뢰성을 높이는 기술로서 플로팅 구조가 알려져 있다.

플로팅 구조를 포함하는 커넥터는, 단자끼리의 접촉 불량의 발생이나 단자를 기판에 고정하는 납땜의 크랙 또는 박리의 발생 등을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편, 전기 신호 전송 속도가 증가함에 따라, 커넥터에 발생되는 전자기적 간섭(EMI; Electromagnetic interference) 현상이 심화되고 있는 실정이다.

상기한 문제점을 감안하여 EMI 차폐성능을 개선하는 새로운 타입의 커넥터가 개발되어 특허 제1986532호(2019.06.10.공고)로 등록된 바 있다.

(선행기술문헌)

(특허문헌 0001) 대한민국 등록특허공보 10-13053212(2013.09.06.공고)

(특허문헌 0002) 대한민국 등록특허공보 10-1986532(2019.06.10.공고)

(특허문헌 0003) 대한민국 공개특허공보 10-2020-0059992(2020.05.29.공개)

(특허문헌 0004) 대한민국 등록실용신안공보 20-0493526(2021.04.15.공고)

그러나 이러한 종래의 선행특허 또한 플로팅 시 일측의 단자(쏠림반대방향의 단자)가 서로 이격되어 접촉불량이 발생되었음은 물론이고 각 단자가 쉴드의 외측으로 노출되어 있어 접속선로의 길이가 길어지는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 그 구조를 획기적으로 개선하여 EMI 차폐효과를 증대시킴과 동시에 쉴드의 상, 하부를 내측으로 밴딩하여 몰드간 고정구조를 개선할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 플러그 커넥터의 아우터 인슐레이터에 복수 개의 플로팅 바를 구비하여 인너 인슐레이터와 아우터 인슐레이터가 X - Y축으로 구동이 가능한 탄성구조를 갖도록 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 플러그 쉴드와 리셉터클 쉴드의 접촉구조를 개선하여 그라운드 길이를 줄이면서 진동 등의 플로팅이 발생되더라도 항상 원활한 접촉상태를 유지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 플러그 커넥터와 리셉터클 커넥터로 구성된 커넥터에 있어서, 플러그 커넥터가 상부에 복수 개의 플로팅 바가 하향 경사지게 형성되면서 플로팅 바의 끝단에서 상향 절곡되는 접촉면이 형성되고 각 플로팅 바의 사이에 위치하는 지점 및 저면에는 내향 절곡된 제1 고정편이 형성된 금속재질의 제1 쉴드와, 상기 제1 쉴드에 감싸여지게 설치되고 각 플로팅 바의 위치를 가이드하는 제1 안내홈이 형성되며, 각 제1 안내홈의 사이에 위치하는 상, 하면에는 제1 쉴드의 제1 고정편이 끼워지는 제1 지지홈이 형성되고 바닥면에는 복수 개의 제1 삽입홈이 형성된 제1 하우징과, 상기 제1 하우징의 내부에 삽입 고정되며 양면에 수직으로 복수 개의 제2 안내홈이 형성된 제2 하우징과, 상기 제2 하우징에 형성된 제2 안내홈에 끼워지고 저면은 제1 하우징에 형성된 제1 삽입홈에 끼워져 제1 기판에 솔더링되는 제1 단자로 구성되고, 리셉터클 커넥터는 상, 하부에 상, 하부에 복수 개의 제2 고정편이 형성된 금속재질의 제2 쉴드와, 상기 제2 쉴드에 형성된 제2 고정편이 삽입 고정되는 제2 지지홈 및 제2 삽입홈이 형성된 제3 하우징과, 상기 제3 하우징에 형성된 복수 개의 제2 삽입홈에 고정되며 제2 기판에 솔더링되어 제1 단자와 전기적으로 접속되는 제2 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 커넥터가 제공된다.

본 발명은 종래의 커넥터에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.

첫째, 제1 쉴드에 감싸지게 설치되는 제1, 2 하우징이 복수 개의 플로팅 바에 의해 X - Y축으로 구동 가능한 탄성구조를 갖는다.

둘째, 제1 쉴드에 형성된 각 플로팅 바의 접촉면에 X축방향의 외측에서 제2 쉴드의 탄성편이 탄력적으로 접촉되어 있어 그라운드 길이가 짧아지게 된다.

셋째, 제1 쉴드는 고정구조로 하고 제2 쉴드는 가동구조로 접촉구조를 개선함에 따라 플로팅이 구현될 때 제1, 2 단자가 서로 떨어지는 현상을 근본적으로 해소할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명을 나타낸 분해 사시도
도 2는 본 발명의 플러그 커넥터를 나타낸 분해 사시도
도 3은 본 발명의 리셉터클 커넥터를 나타낸 분해 사시도
도 4는 도 1의 종단면도
도 5는 본 발명에서 플로팅 상태를 설명하기 위한 종단면도

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.

도 1은 본 발명을 나타낸 분해 사시도이고 도 2는 본 발명의 플러그 커넥터를 나타낸 분해 사시도로써, 본 발명은 제1 기판(100)에 납땜 고정되는 플러그 커넥터(200)와, 제2 기판(300)에 납땜 고정되는 리셉터클 커넥터(400)로 구성되어 있다.

상기 플러그 커넥터(200)는 금속재잴의 제1 쉴드(210), 절연재질로 이루어진 제1, 2 하우징(220)(230) 그리고 제1 단자(240)로 구성되어 있다.

상기 제1 쉴드(210)는 제1 하우징(220)에 감싸지게 설치되어 있고 상기 제1 쉴드(210)의 상부에는 대향되게 복수 개의 플로팅 바(211)가 하향 경사지게 구비되어 있으며 상기 각 플로팅 바(211)의 사이에 위치하는 지점에는 제1 쉴드(210)의 상, 하부에 내향 절곡된 제1 고정편(212)이 형성되어 있다.

상기 제1 쉴드(210)의 상부에 대향되게 복수 개 형성되는 플로팅 바(211)는 독립적으로 구비할 수 있다.

또한 상기 각 플로팅 바(211)의 끝단은 상향 절곡된 접촉면(213)을 구비하고 있으며, 상기 접촉면(213)의 상측에는 각 접촉면들이 독립적으로 쉽게 변형되지 않도록 연결바(214)에 의해 일체화되게 형성하는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 제1 쉴드(210)의 저면에도 제1 기판(100)과 솔더링되는 복수 개의 제1 고정편(212)이 구비되어 있고 상기 제1 고정편(212)의 사이에는 제1 쉴드(210)의 저면이 제1 기판(100)과 이격되도록 공간부(215)가 형성되어 있다.

상기 제1 쉴드(210)는 2개로 분할 형성되게 프레스 성형되어 도 1과 같이 조립 설치된다.

상기 제1 쉴드(210)의 내부에는 제1 하우징(220)이 감싸여지게 설치되어 있고 상기 제1 하우징(220)의 내부에는 제2 하우징(230)이 도 1과 같이 삽입 설치되어 있다.

상기 제1, 2 하우징(220)(230)은 절연물질인 수지 또는 에폭시 등을 포함할 수 있으나, 커넥터의 특성에 따라 다양한 재질로 적용할 수 있으므로 반드시 이에 한정할 필요는 없다.

상기 제1 하우징(220)의 상부에 각 플로팅 바(211)의 위치를 가이드하는 제1 안내홈(221)이 형성되어 있고 상기 제1 안내홈(221)의 사이에는 제1 쉴드(210)에 형성된 제1 고정편(212)이 끼워져 제1 쉴드(210)에 제1 하우징(220)이 고정되도록 하는 제1 지지홈(222)이 형성되어 있으며 상부가 개방된 사각틀형상으로 개구부(223)가 형성된 제1 하우징(220)의 저면에는 복수 개의 제1 단자(240)가 삽입되어 제1 기판(100)에 솔더링되도록 복수 개의 제1 삽입홈(224)이 형성되어 있다.

상기 제1 쉴드(210)의 상, 하부에 형성된 각 제1 고정편(212)이 제1 하우징(220)의 저면에 형성된 또 다른 제1 지지홈(222)에 끼워져 고정됨에 따라 제1 쉴드(210)에 제1 하우징(220)을 견고한 상태로 고정시킬 수 있게 된다.

그리고 상기 제1 하우징(220)에 형성된 개구부(223)에는 상부 중앙에 얼라인 돌기(231)가 형성된 제2 하우징(230)이 삽입되어 있고 상기 제2 하우징(230)의 양면에 형성된 복수 개의 제2 안내홈(232)에는 각각 제1 단자(240)가 삽입되어 그 저면이 제1 기판(100)에 솔더링되어 있다.

즉, 본 발명의 일 실시 예에서는 제1 단자(240)가 제1 쉴드(210)의 내측으로 배치됨에 따라 경로를 짧게 구현할 수 있는 장점을 갖는다.

도 3은 본 발명의 리셉터클 커넥터를 나타낸 분해 사시도로써, 금속재질의 제2 쉴드(410)는 절연재질의 제3 하우징(420)을 감싸여지게 설치되어 있고 상기 제2 쉴드(410)의 상, 하부에는 제2 고정편(411)이 복수 개 형성되어 있는 데, 이러한 제2 쉴드(410) 또한 제1 쉴드(210)와 마찬가지로 2개로 분할 형성되게 프레스 성형되어 조립 설치된다.

상기 제2 쉴드(410) 또한 제2 기판(300)에 솔더링 고정된다.

상기 제2 쉴드(410)에 감싸여지게 설치되며 절연물질로 성형된 제3 하우징(420)의 저면 중앙에는 제2 하우징(230)에 형성된 얼라인 돌기(231)가 삽입되는 얼라인 홈(421)이 형성되어 있고 제3 하우징(420)의 내부에는 제1 하우징(220)에 설치된 제1 단자(240)와 전기적으로 접속되는 제2 단자(430)가 삽입 고정되는 복수 개의 제2 삽입홈(422)이 형성되어 있으며 상기 제3 하우징(420)의 양측에는 제2 고정편(411)이 기워져 고정되는 제2 지지홈(423)이 형성되어 있다.

상기 각 제2 삽입홈(422)에 삽입 고정되는 제2 단자(430)는 제2 기판(300)에 솔더링 고정되어 있다.

도 4는 도 1의 종단면도로써, 플러그 커넥터에 리셉터클 커넥터가 결합되어 제1, 2 단자가 전기적으로 접속된 상태를 나타낸 것이다.

이와 같이 플러그 커넥터(200)에 리셉터클 커넥터(400)가 조립된 상태에서는 제1, 2 단자(240)(430)가 제1, 2 쉴드(210)(410)의 내부에 중첩되게 각각 위치됨에 따라 EMI 차폐효과를 증대시키는 장점을 갖는다.

이때, 상기 리셉터클 커넥터(400)는 제3 하우징(420)에 형성된 얼라인 홈(421)이 제2 하우징(230)에 형성된 얼라인 돌기(231)에 안내되어 정위치로 삽입되므로 제1, 2 단자(240)(430)가 안정적으로 접속된 상태를 유지하게 된다.

한편, 본 발명은 플러그 커넥터(200)의 제1 쉴드(210)에 형성된 각 플로팅 바(211)의 접촉면(213)에 도 5와 같이 X축 방향의 외측에서 리셉터클 커넥터(400)의 제2 쉴드(410)에 형성된 탄성편(412)이 탄력적으로 접촉되어 있어 그라운드 라인이 종래의 커넥터에 비해 짧아지는 장점을 갖는다.

또한, 플러그 커넥터(200)의 제1 쉴드(210)에 감싸여지게 설치되는 제1, 2 하우징(220)(230)이 제1 쉴드(210)에 구비되는 복수 개의 플로팅 바(211)에 의해 X -Y 축으로 구동 가능한 탄성구조를 갖는 장점을 갖는다.

이와 더불어 본 발명은 제2 쉴드(410)와의 접촉구조가 제1 쉴드(210)는 고정구조로 하고 제2 쉴드(410)는 가동구조로 접촉구조를 개선함에 따라 진동 등으로 플로팅이 구현될 때 제1, 2 단자(240)(430)가 서로 떨어지는 현상을 근본적으로 해소할 수 있게 되는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 제1 기판 200 : 플러그 커넥터
210 : 제1 쉴드 211 : 플로팅 바
213 : 접촉면 214 : 연결바
220 : 제1 하우징 230 : 제2 하우징
240 : 제1 단자 300 : 제2 기판
400 : 리셉터클 커넥터 410 : 제2 쉴드
412 : 탄성편 420 : 제3 하우징
430 : 제2 단자

Claims (5)

1. 플러그 커넥터와 리셉터클 커넥터로 구성된 커넥터에 있어서, 플러그 커넥터가 상부에 복수 개의 플로팅 바가 하향 경사지게 형성되면서 플로팅 바의 끝단에서 상향 절곡되는 접촉면이 형성되고 각 플로팅 바의 사이에 위치하는 지점 및 저면에는 내향 절곡된 제1 고정편이 형성된 금속재질의 제1 쉴드와, 상기 제1 쉴드에 감싸여지게 설치되고 각 플로팅 바의 위치를 가이드하는 제1 안내홈이 형성되며, 각 제1 안내홈의 사이에 위치하는 상, 하면에는 제1 쉴드의 제1 고정편이 끼워지는 제1 지지홈이 형성되고 바닥면에는 복수 개의 제1 삽입홈이 형성된 제1 하우징과, 상기 제1 하우징의 내부에 삽입 고정되며 양면에 수직으로 복수 개의 제2 안내홈이 형성된 제2 하우징과, 상기 제2 하우징에 형성된 제2 안내홈에 끼워지고 저면은 제1 하우징에 형성된 제1 삽입홈에 끼워져 제1 기판에 솔더링되는 제1 단자로 구성되고, 리셉터클 커넥터는 상, 하부에 상, 하부에 복수 개의 제2 고정편이 형성된 금속재질의 제2 쉴드와, 상기 제2 쉴드에 형성된 제2 고정편이 삽입 고정되는 제2 지지홈 및 제2 삽입홈이 형성된 제3 하우징과, 상기 제3 하우징에 형성된 복수 개의 제2 삽입홈에 고정되어 제1 단자와 전기적으로 접속되는 제2 단자로 구성된 것을 특징으로 하는 커넥터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 쉴드에 형성되는 복수 개의 플로팅 바가 연결바로 일체화되게 연결된 것을 특징으로 하는 커넥터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 플로팅 커넥터 및 리셉터클 커넥터에 각각 고정되어 제1, 2 기판에 솔더링되는 제1, 2 단자가 제1, 2 쉴드에 의해 중첩되게 감싸진 것을 특징으로 하는 커넥터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 쉴드의 내부에 복수 개의 탄성편을 상호 대향되게 일체로 형성하여 상기 각 탄성편이 플로팅 바의 접촉면의 내측에서 접촉하여 플로팅이 구현되도록 한 것을 특징으로 하는 커넥터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 쉴드의 저면에 복수 개의 제1 고정편을 형성하고 상기 각 제1 고정편 사이에는 공간부를 형성하여 상기 제1 고정편이 제1 기판에 솔더링된 것을 특징으로 하는 커넥터.