인쇄 회로용 플러그인 커넥터{PLUG-IN CONNECTOR FOR PRINTED CIRCUITS}

본 발명은 특허청구 범위 제 1 항의 전제부에 기재된 인쇄 회로 기판용 플러그 커넥터와 그것과 함께 생산되는 분배기 연결 모듈에 관한 것이다.

독일 특허 제 38 28 904 C2 호에서 인쇄 회로 기판 상의 도전 경로에 통전가능하게 연결되는 접촉 소자와 메이팅 접점을 구비하는 플러그 소켓을 포함하는 인쇄 회로 기판용 플러그 커넥터로서, 접촉 소자는 인쇄 회로 기판 상에 형성된 수용 개구부를 통과하기 위해 각이 형성된 스트립부를 구비한 전도성의 평평한 금속 스트립의 형태이고, 도선 경로 중 하나와 접촉을 이루는데 사용되며, 도선 경로에 통전가능하게 연결되며, 인쇄 회로 기판의 가장자리 부분에 결합되며, 플러그 소켓은 인쇄 회로 기판의 가장자리 구역에 접속하기 위한 수용 개구부와 금속 스트립과 접촉하기 위한 메이팅 접점을 가지며, 각각의 금속 스트립은 두 개의 각이 형성되어 있는 탄성 스트립부를 가지며, 종방향의 슬롯과 인쇄 회로 기판 뒤에서 결합되는 횡방향의 래칭 러그가 구비되어 있으므로 탄성 스트립부를 인쇄 회로 기판의 도선 경로 구역에 형성되어 수용 개구부의 역할을 하는 두 통로 구멍에 통과시켜서 래치 연결할 수 있는 것으로 개시되어 있다. 공지된 플러그 커넥터의 결점은 인쇄 회로 기판과의 접촉이 상대적으로 복잡하다는 점이다.

독일 특허 제 100 29 649 C2 호에는 연결선이나 전선을 위한 입력과 출력 접점이 외부에서 접근할 수 있게 배열된 하우징을 포함하는 원격 통신과 데이터 기술을 위한 분배기 연결 모듈로서, 하우징은 그 안에서 지지되는 기능소자를 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하는 공동(cavity)을 가지도록 설계되었고, 기능소자는 입력과 출력 접점 사이에서 전기적으로 배치되며, 입력 접점과 출력 접점은 하우징의 반대쪽 양단면에 배치되는 것으로 개시되어 있다. 이러한 배치에서, 입력과 출력 접점은 기능소자에 대해 억지끼워맞춤 방식의 전기적 연결을 가져오는 포크 형태의 접점을 가지도록 설계된 압접 콘택트의 형태일 수 있다. 인쇄 회로 기판은 바람직하게는 그 상부와 하부에 위치하는 접촉 패드를 가진다. 이러한 억지끼워맞춤 방식의 연결은 납땜 연결에 비해 생산과 조립 내구성에 있어서 훨씬 더 큰 내성을 가진다. 이것은 포크 형태의 접점을 접촉 패드에 래치 연결해서 접점을 모든 압접 콘택트와 동시에 만들 수 있다는 것을 의미한다. 게다가, 이런 형태의 접점은 결함이 있는 인쇄 회로 기판을 교체해야 하는 경우 등에 있어서 분해가 용이하다. 분배기 연결 모듈을 만들기 위해, 기능소자를 가진 인쇄 회로 기판은 제 1 하우징부로 밀어 넣어지고, 입력 접점을 수용하는 제 2 하우징부가 래치 연결된다. 이 때문에, 압접 콘택트는 하우징에 고정되지만, 음차형 접점은 고정되지 않는다. 그 결과로서 압접 콘택트가 연결될 때 큰 힘이 발생하기 때문에, 플라스틱 형태의 유지 또는 지지 요소를 인쇄 회로 기판의 전체 너비를 넘어 인쇄 회로 기판에 거는 것은 부가적으로 가능하며, 인쇄 회로 기판은 포크 형태의 접점을 그 위에 고정시킨다.

게다가, 인쇄된 문서는 외부에서 접근하기 쉬운 각각의 절연 접점을 입력 접점과 출력 접점 사이에 배치하는 예를 보여주며, 절연 접점은 인쇄 회로 기판의 바닥에 배치된다. 절연 접점이 인쇄 회로 기판과 하우징 사이에서 조여져야 하기 때문에 이것은 상대적으로 복잡한 조립 작업을 요구한다.

독일 특허 출원 제 101 11 571 A1 호에서 플러그 커넥터 장착을 위한 전기 접촉 소자가 개시되었다. 접촉 소자는 한쪽 단부에 압접 구역을 가지고, 다른 쪽 단부에 음차형 접점을 가진다. 음차형 접점의 탄성을 증가시키기 위해, 접촉을 이루는 아암은 연결 장치를 관통하는 이중 절연의 측면 연결 부분의 하부 구역에 직접 연결되고 접촉 소자의 중심을 향하는 각도로 구부려지고, 따라서 스프링의 이동이 확장된다.

독일 특허 출원 제 38 06 263 A1 호와 독일 특허 제 199 45 412 A1 호는 수 개의 접촉 소자와 플라스틱 하우징을 포함하는 인쇄 회로 기판용 플러그 커넥터로서, 각각의 접촉 소자는 두 개의 연결 단부를 가지며, 그 중 한 연결 단부는 전선 연결을 위한 압접 콘택트의 형태이며, 다른 연결 단부는 인쇄 회로 기판의 패드에 접촉하기 위한 음차형 접점의 형태이고, 플라스틱 하우징은 접촉 소자의 압접 콘택트가 삽입될 수 있으며, 압접 콘택트와 음차형 접점이 서로에 대해 비틀어져서 배치되고 압접 콘택트의 하나 이상의 하부 에지가 플라스틱 하우징 안에서 지지될 수 있으며, 따라서 압접 콘택트, 하나 이상의 챔버 형태의 구역을 포함하는 플라스틱 하우징, 그리고 플라스틱 하우징에 의해 종방향으로 완전히 수납되는 음차형 접점에 결합력이 작용할 때 접촉 소자가 플라스틱 하우징 안에서 확실하게 고정되는 인 쇄 회로 기판용 플러그 커넥터를 각각 보여준다.

이러한 공지된 종래 기술의 배경에 대해, 본 발명은 생산 관점에서 더 쉽게 제작할 수 있는 절연 접점을 가지는 분배기 연결 모듈을 만드는데 이용될 수 있는 플러그 커넥터를 제공하고, 결합되는 분배기 연결 모듈을 제공하려는 기술적 과제를 바탕으로 하는 것이다.

상기 기술적 과제는 특허청구 범위 제 1 항과 제 10 항의 특징을 갖는 대상에 의해 해결된다. 본 발명의 추가적인 바람직한 개량은 종속항에서 찾을 수 있다.

이 점에 있어서, 접촉 소자는 두 부분의 구조로 되어 있고, 접촉 소자의 제 1 부분은 압접 콘택트를 포함하고 제 2 부분은 음차형 접점을 포함하며, 각각의 접촉 림은 접촉 소자의 두 부분에 배치되고, 조립된 상태에서 두 접촉 림은 절연 접점을 형성한다. 결과적으로, 절연 접점은 플러그 커넥터에 결합된다. 이로 인해 인쇄 회로 기판에 조립된 플러그 커넥터를 밀어넣기만 하면 되기 때문에, 분배기 연결 모듈에 대한 조립 작업이 상당히 간단해진다. 플러그 커넥터가 조립될 때 절연 접점이 자동으로 형성되기 때문에 절연 접점의 개별적인 조립은 필요하지 않다. 게다가, 압접 콘택트가 하우징 내에서 지지됨으로써 연결력을 흡수할 수 있기 때문에, 인쇄 회로 기판에 넣어지기 전에 플러그 커넥터에 케이블 전선을 설치할 수 있다.

이 경우, 절연 접점은 압접 콘택트와 동일한 단부로부터 접근될 수 있는 형태를 가지는 것이 바람직하다. 이를 위해, 압접 콘택트의 하부 가장자리의 제 1 부분에 있는 접촉 림은 압접 콘택트의 방향으로 위쪽으로 굽혀지고, 반면에 제 2 부분의 접촉 림은 음차형 접점의 반대 방향으로 뻗어간다.

일 바람직한 실시형태에서, 접촉 림들은 접촉 구역과 삽입 구역을 형성하는 형태이고, 삽입 구역으로의 절연 커넥터의 삽입이 접촉 구역에서 접촉 림들이 서로 떨어지도록 이동시키고, 절연 커넥터는 접촉 구역과 접촉하지 않는다. 이것은 플라스틱 절연 커넥터에 의해 일반적으로 발생하는 마모가 접촉 구역을 훼손시켜 접촉의 품질을 떨어뜨리지 않도록 해준다.

다른 바람직한 실시형태에서, 챔버 형태의 구역의 내측은 음차형 접점을 안내하는 리브를 가지고, 음차형 접점의 접촉 구역은 리브를 넘어서 돌출된다. 이러한 배치에서, 음차형 접점은 플라스틱 하우징에 의해서 종방향으로 완전히 수납된다. 결과적으로, 음차형 접점이 기울어질 가능성이 없기 때문에, 모든 음차형 접점은 서로 정해진 방식으로 지향되고 더 쉽게 인쇄 회로 기판에 밀어 넣어진다.

다른 바람직한 실시형태에서, 리브는 앞쪽 부분에서 사면절삭되어, 접속 과정을 간단하게 해준다.

다른 바람직한 실시형태에서, 압접 콘택트와 음차형 접점은 서로에 대해 약 45˚ 정도로 비틀어져 배치된다.

다른 바람직한 실시형태에서, 플라스틱 하우징은 서로 래치 연결될 수 있는 하우징부들로 이루어진, 두 부분의 구조를 가진다. 두 부분의 구조를 가지는 하우징의 장점은 분해가 쉽다는 점으로서, 플라스틱과 금속 부분이 재활용되기 위해 쉽게 제거될 수 있다는 점이다. 조립은 제 1 하우징부가 접촉 소자의 제 1 부분에 끼워 맞춰지고, 제 2 하우징부가 접촉 소자의 제 2 부분에 끼워 맞춰지며, 두 하우징부가 서로 래치 연결되는 과정을 포함하는 간단한 과정이다.

다른 바람직한 실시형태에서, 플러그 커넥터가 전선 안내 아이(wire routing eye)를 가진다.

다른 바람직한 실시형태에서, 플러그 커넥터의 외부측은 인쇄 회로 기판을 수납하는 다른 하우징에 플러그 커넥터를 래치 연결할 수 있는 래치 요소를 가진다.

이하, 바람직한 예시적인 실시형태를 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

도 1 은, 인쇄 회로 기판용 플러그 커넥터의 분해 사시도이다.

도 2a 은, 조립된 플러그 커넥터의 단면도로서, 두 클램핑 바 사이에서 취한 도면이다.

도 2b 는, 선 PP에 따른 단면도이다.

도 3 은, 플러그 커넥터의 후방 사시도이다.

도 4 는, 분배기 연결 모듈의 분해 사시도이다.

도 5 는, 조립한 분배기 연결 모듈의 사시도이다.

도 1 은 플러그 커넥터 (1) 의 사시도이다. 플러그 커넥터 (1) 는 제 1 하우징부 (10), 제 2 하우징부 (20), 및 수 개의 접촉 소자 (30) 를 포함한다. 접촉 소자 (30) 들은 각각 제 1 부분 (30a) 과 제 2 부분 (30b) 을 포함한다. 제 1 하우징부 (10) 는 클램핑 바 (11), 전선 안내 아이 (12), 및 래칭 러그 (13) 를 가진다. 제 2 하우징부 (20) 는 래칭 리셉터클 (21) 과 래칭 러그 (22) 를 가진다. 또한, 인쇄 회로 기판에 대향하는 제 2 하우징부 (20) 의 부분은 그 내측의 상면과 하면에 배열되는 리브 (23) 를 가지는 챔버 형태의 구역을 형성하고, 리브 (23) 는 도 3 에서 일부 볼 수 있으며, 앞쪽 부분이 사면절삭된다. 이 사면은 플러그 커넥터가 인쇄 회로 기판 (70) 으로 더 쉽게 들어갈 수 있게 해준다. (도 4 참조) 각각의 접촉 소자 (30) 는 압접 콘택트 (31) 와 음차형 접점 (32) 을 가지며, 압접 콘택트 (31) 와 음차형 접점 (32) 은 서로에 대해 약 45˚ 정도 비틀어져 있다. 이러한 배치에서, 압접 콘택트 (31) 는 접촉 소자 (30) 의 제 1 부분 (30a) 과 연결되고 음차형 접점 (32) 은 접촉 소자 (30) 의 제 2 부분 (30b) 과 연결된다. 각각의 음차형 접점 (32) 은 두 개의 둥글게 처리되고 안쪽이 곡선인 접촉 구역 (33) 을 가진다. 접촉 소자 (30) 에 있는 압접 콘택트 (31) 는 기계적으로 고정되어 있는 클램핑 바 (11) 사이의 리셉터클에 꽂아진다. 제 1 접촉 림 (34) 은 압접 콘택트 (31) 에 배치되며, 압접 콘택트 (31) 의 방향으로 상향 곡선으로 압접 콘택트 (31) 의 하부 가장자리 (40) 로부터 연장된다. 유사하게 제 2 접촉 림 (35) 은 음차형 접점 (32) 의 하부 가장자리 (42) 로부터 연장되지만, 그 반대 방향으로 뻗어간다. 두 접촉 림 (34, 35) 은 함께 도 2a 에서 볼 수 있는 절연 접점 (36) 을 형성한다. 조립되기 위해서, 음차형 접점 (32) 은 제 2 하우징부 (20) 로 밀어 넣어진다. 여기에, 압접 콘택트 (31) 는 제 1 하우징부 (10) 로 넣어지고, 이 과정에서 접촉 림 (34) 이 제 1 하우징부 (10) 내의 제 2 측면 공동으로 들어간다. 다음으로, 제 2 하우징부 (20) 는 래칭 러그 (13) 가 래칭 리셉터클 (21) 과 결합하면서 제 1 하우징부 (10) 에 래치 연결된다. 이 경우에도 마찬가지로 접촉 림 (35) 은 상기 공동으로 들어가고 접촉 림 (34) 과 함께 절연 접점 (36) 을 형성한다.

이 조립 상태는 도 2a, 도 2b, 및 도 3 에서 볼 수 있다. 이 경우, 도 2a 는 플러그 커넥터 (1) 를 가로지르는 단면도로서 두 클램핑 바 사이에 위치하는 경계면을 보여준다. 이 배치에서 서로 탄성 접촉하고 있는 두 접촉 림 (34, 35) 은 절연 접점 (36) 을 형성한다. 이 절연 접점 (36) 은 삽입 구역 (37) 과 접촉 구역 (38) 을 가진다. 이 경우에, 두 접촉 림 (34, 35) 이 접촉 구역 (38) 에서 접촉하고 있고 전기적 접촉을 형성한다는 것을 알 수 있다. 결과적으로 압접 콘택트 (31) 는 그것과 결합된 음차형 접점 (32) 에 전기적으로 연결된다. 제 1 하우징부 (10) 는 플러그 커넥터(비도시)가 절연 접점 (36) 의 삽입 구역 (37) 에 삽입될 수 있도록 해주는 삽입 개구부 (14) 를 가진다. 이것은 두 접촉 림 (34, 35) 이 서로 떨어지도록 구부리고 압접 콘택트 (31) 와 음차형 접점 (32) 사이의 전기적 접촉을 끊는다. 이 배치에서 절연 커넥터는 접촉 구역 (38) 에서 접촉 림 (34), (35) 과 접촉하지 않는 정도의 길이를 가진다. 이것은 절연 커넥터에서의 마모가 접촉 구역 (38) 에서 접점을 손상시키는 것을 방지해 준다. 압접 콘택트 (31) 와 음차형 접점 (32) 의 두 하부 구역 사이에는 압접 콘택트 (31) 의 하부 가장자리 (40) 가 지지되는 홈이 파여 있는 클램핑 바 (39) 가 위치하고, 음차형 접점 (32) 은 홈 안에 놓여진다 (도 2b). 도면에서 볼 수 있듯이, 음차형 접점 (32) 은 제 2 하우징부 (20) 에 놓여지고 제 1 하우징부 (10) 에 의해 위에서부터 조여진다 (도 2a). 압접 콘택트 (31) 의 하부 가장자리 (40) 와 음차형 접점 (32) 사이에는 공극 (41) 이 있기 때문에, 상기 두 부분 사이의 전기적 접촉은 오로지 접촉 구역 (38) 을 통해서만 이루어진다.

도 4 는 본 발명의 플러그 커넥터 (1) 와 함께 원격 통신과 데이터 기술을 위한 분배기 연결 모듈 (80) 을 보여주는 사시도이다. 분배기 연결 모듈 (80) 도 역시 서로 래치 연결될 수 있는 제 1 하우징부 (50) 와 제 2 하우징부 (60) 를 포함한다. 분배기 연결 모듈 (80) 은 인쇄 회로 기판 (70) 을 포함한다. 제 2 하우징부 (60) 는 분배기 연결 모듈 (80) 을 로드(비도시)에 래치 연결하는데 이용될 수 있는 두 개의 반원형의 클램핑 요소 (61) 를 가진다. 접지를 하기 위해서, 클램핑 요소 (61) 에는 홈이 파져 있고, 따라서 인쇄 회로 기판 (70) 에 배치되는 고리 모양의 그라운드 접점이 홈 (62) 을 통해 돌출되고 금속 로드와 전기적 접촉을 하게 된다. 제 1 하우징부 (50) 는 클램핑 바 (51) 와 제 2 하우징부 (60) 의 래칭 리셉터클과 결합하는 래칭 러그 (52) 를 포함한다. 이러한 배치에서, 클램핑 바 (51) 들은 다른 너비를 가지며, 이것은 접점 쌍 사이의 혼선을 줄여 준다. 클램핑 바 (51) 의 구역에서 압접 콘택트의 형태를 가지고 인쇄 회로 기판 (70) 쪽에서는 음차형 접점의 형태를 가지는 접촉 소자(비도시)들은 클 램핑 바 (51) 사이에 배치된다. 보통, 이 접촉 소자들은 상기 실시예의 접촉 소자 (30) 와 동일하다. 반면에, 만약 절연 접점이 필요하지 않다면, 압접 콘택트와 음차형 접점은 일체로 된 구조를 가질 수 있다. 원칙적으로, 하우징부 (50) 는 이 상기 실시예의 플러그 커넥터 (1) 와 유사할 수 있다. 제 2 하우징부 (60) 는 인쇄 회로 기판 (70) 의 구성 요소로부터 나오는 열을 발산하기 위해서 측벽에 환기 슬롯 (63) 을 가진다.

마지막으로 도 5 는 플러그 커넥터 (1) 가 연결되어 있는 분배기 연결 모듈 (80) 전체를 보여준다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 플러그 커넥터 10: 하우징부

11: 클램핑 바

12: 전선 안내 아이(wire routing eye)

13: 래칭 러그 14: 삽입 개구부

20: 하우징부 21: 래칭 리셉터클

22: 래칭 러그 23: 리브(rib)

30: 접촉 소자

31: 압접 콘택트(insulation displacement contact)

32: 음차형 접점(tuning fork contact)

33: 접촉 구역 34, 35: 접촉 림

36: 절연 접점 37: 삽입 구역

38: 접촉 구역 39: 클램핑 바

40: 하부 가장자리 41: 공극

42: 하부 가장자리 50: 하우징부

51: 클램핑 바 52: 래칭 러그

60: 하우징부 61: 클램핑 요소

62: 홈 63: 환기 슬롯(ventilation slot)

70: 인쇄 회로 기판

80: 분배기 연결 모듈(distributor connection module)