JP7004228B2 - 拡張型コネクタ組立体 - Google Patents

Description

本発明は、コネクタに関し、より詳しくは、コネクタのピンの個数を増やす必要があるとき、単位オス／メスコネクタを組み立てる方式でコネクタのピンの個数を増加させることができる拡張型コネクタ組立体に関する。

本出願は、２０１８年６月２９日出願の韓国特許出願第１０－２０１８－００７５７６５号に基づく優先権を主張し、上記出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

図１に示したように、一般に従来のコネクタは、メスコネクタ２とオスコネクタ３との一対で構成され、メスコネクタ２にはコンタクトに相当する複数のピンが設けられ、オスコネクタ３には複数のピンと接触する複数のプラグターミナルが設けられる。メスコネクタ２は、回路基板１に表面実装（ＳＭＴ、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）され、オスコネクタ３はメスコネクタ２内に接続されて固定される。

しかし、このようにメスコネクタ２及びオスコネクタ３の両方を使用する場合、相異なる別途のボディ及びコンタクトを相異なる金型を用いて製作し、一方のコネクタは回路基板に表面実装しなければならないため、製造工程が複雑になって製造コストが嵩むという問題がある。

そして、従来のオス／メスコネクタは、ピンの個数が予め決められており、そのピンの個数によって使用可能な装置または回路基板との互換可否が決定される。すなわち、あるコネクタと回路基板との間で必要なピンの個数が一致しなければ、そのコネクタは使用できない。この場合、ピンの個数が正確に一致するオス／メスコネクタを使用するか、または、必要なピンの個数を有するオス／メスコネクタを新たに製作して使用しなければならない。

特に、既存の装置または回路基板に新たな信号をもう１つ伝送するためには、オス／メスコネクタのピンの個数も１つ追加しなければならないが、この場合にも既存コネクタの構造上、オス／メスコネクタを全部交替しなければならないという問題がある。

したがって、既存のオス／メスコネクタを交替しなくても、コネクタのピンを容易に追加することができる新たなタイプのコネクタが求められている。

本発明が解決しようとする技術的課題は、コネクタのピンの個数を増やす必要があるとき、幾つかの単位コネクタを連続して組み立てる方式でオス／メスコネクタを拡張可能に具現することで、オス／メスコネクタの互換性及び経済性を向上させることである。

また、外部の衝撃や振動にも取り外されるかまたは接触が切られる現象を防止することができ、オス／メスコネクタ同士の組立／分解が便利なコネクタ組立体を提供することである。

本発明の一態様によれば、それぞれ所定個数のピンを備える複数のメスコネクタ、及びピンと接触するプラグターミナルを備えて複数のメスコネクタと相互結合する少なくとも１つのオスコネクタを含むコネクタ組立体であって、複数のメスコネクタは一方向に沿って相互組立可能に設けられるコネクタ組立体が提供される。

複数のメスコネクタは、それぞれ１つのピンを備え、少なくとも１つのオスコネクタは、それぞれ複数のメスコネクタと一対一で接続するように設けられ得る。

少なくとも１つのオスコネクタは、複数のメスコネクタのピンの総個数に相当するプラグターミナルを一体的に備えた１つのオスコネクタであって、複数のメスコネクタと多対一で接続するように設けられ得る。

メスコネクタは、オスコネクタが接続する前面部の上端及び下端の少なくとも一方の終端から上下方向に折り曲げられて形成された係止顎を備え、オスコネクタは、係止顎に係合するように設けられた係合溝を備え得る。

複数のメスコネクタが一方向に組み立てられたとき、１つのメスコネクタの係止顎と隣接した他の１つのメスコネクタの係止顎とは一方向に沿ってつながる形態を有し得る。

メスコネクタは、オスコネクタが接続する前面部の上端及び下端の少なくとも一方の内側面が凹設されたロッキング溝を備え、オスコネクタは、上端または下端にシーソー動作構造でロッキング溝に係合及び解除自在に設けられたロッキングピンを備え得る。

メスコネクタは、一側面に一方向に凸設された陽刻ブロック、及び他側面に陽刻ブロックに対応するように凹設された陰刻溝を備え、１つのメスコネクタと他の１つのメスコネクタとは、陽刻ブロックと陰刻溝とが垂直に嵌合されることで相互連結され得る。

陽刻ブロックは横断面がＴ字状であり、陰刻溝は陽刻ブロックと型合わせられるように形成され得る。

メスコネクタは、一側面に山と谷とが繰り返して形成された第１凹凸部、及び他側面に第１凹凸部と歯合する形状で形成された第２凹凸部を備え、１つのメスコネクタと他の１つのメスコネクタとは、第１凹凸部が第２凹凸部に垂直に嵌合されることで相互連結され得る。

第１凹凸部は、傾斜が一方向に形成された鋸歯状に設けられ得る。

本発明の一態様によれば、コネクタのピンの個数を増やす必要があるとき、幾つかの単位コネクタを連続して組み立てる方式でオス／メスコネクタを拡張させることができ、従来よりもオス／メスコネクタの互換性及び経済性を高めることができる。

また、単位オス／メスコネクタを組み立てることで、必要なピンの個数のコネクタ組立体を容易に構成して使用することができる。

また、外部の衝撃や振動にも取り外されるかまたは接触が切られる現象を防止することができ、オス／メスコネクタ同士の組立／分解が便利なコネクタ組立体を提供することができる。

従来技術によるオス／メスコネクタを概略的に示した図である。 本発明の一実施形態による単位オス／メスコネクタの概略的な斜視図である。 図２の単位オス／メスコネクタを組み立てて構成したオス／メスコネクタの概略的な斜視図である。 回路基板に取り付けた一実施形態によるメスコネクタの概略的な上面図である。 一実施形態によるオス／メスコネクタ間の締結構造を説明するための図である。 一実施形態によるオス／メスコネクタ間の締結構造を説明するための図である。 図２に対応する図であって、オスコネクタの変形形態を示した図である。 本発明の他の実施形態によるオス／メスコネクタ間の締結構造を説明するための図である。 本発明の他の実施形態によるオス／メスコネクタ間の締結構造を説明するための図である。 本発明のさらに他の実施形態による複数のメスコネクタの組立構造を説明するための図である。 本発明のさらに他の実施形態による複数のメスコネクタの組立構造を説明するための図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲に使われた用語や単語は通常的や辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。

したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明のもっとも望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

以下、回路基板とは、自動車用バッテリーパックに適用されるＢＭＳ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）回路基板を意味し得る。ここで、ＢＭＳ回路基板とは、バッテリーセルの充放電、セルバランシングなどを制御するためのバッテリーパックの構成品である。本発明のコネクタ組立体は、ＢＭＳ回路基板に接続してバッテリーセルの電圧情報などをＢＭＳに伝送する用途で使われ得る。

勿論、本発明のコネクタ組立体は、ＢＭＳ回路基板の外にも、ラップトップパソコン、タブレットパソコン、スマートフォンなどの電子機器の印刷回路基板に接続して上記電子機器に必要な信号を伝送する用途にも使われ得る。

図２は本発明の一実施形態による単位オス／メスコネクタの概略的な斜視図であり、図３は図２の単位オス／メスコネクタを組み立てて構成したオス／メスコネクタの概略的な斜視図であり、図４は回路基板に取り付けた一実施形態によるメスコネクタの概略的な上面図である。

本発明の一実施形態によるコネクタ組立体は、図２及び図３に示したように、一方向に沿って相互組立可能に設けられた複数のメスコネクタ１０、及びメスコネクタ１０と結合する少なくとも１つのオスコネクタ２０を含む。

メスコネクタ１０は、それぞれ所定個数のピン１１を内部に収容する。本実施形態によるメスコネクタ１０は、１つのピン１１を内部に収容することで例示されるが、メスコネクタ１０のピン１１は２つまたはそれ以上であってもよい。ただし、後述するが、コネクタ組立体のピン１１の総個数を多様に具現するためには、ピン１１の個数が１つまたは２つであるメスコネクタ１０を使用するか、若しくは、１つまたは２つのメスコネクタ１０を混用することがよい。

複数のメスコネクタ１０は、それぞれ１つずつのピン１１を有し、図３及び図４のように、一方向に沿って連続して連結され得る。このように、単位メスコネクタ１０を連続して組み立てることで、多様なピン１１の個数を有するメスコネクタ１０を構成することができる。すなわち、回路基板３０に接続されるメスコネクタ１０のピン１１の個数を１個減らすか又は１個増やす必要がある場合、従来はメスコネクタ自体を交替しなければならなかったが、本発明によれば、単位メスコネクタ１０を１個分離するか又は１個を追加で組み立てるだけで済む。したがって、メスコネクタの交替費用が節減され、メスコネクタを回路基板に実装する工程にかかる手間を省くことができる。

このような本発明の一実施形態による複数のメスコネクタ１０の組立構造及び方式は、以下のように具現することができる。

単位メスコネクタ１０は、それぞれ一側面に凸設された陽刻ブロック１５、及び他側面に陽刻ブロック１５に対応する形状で凹設された陰刻溝１６を備える。

例えば、陽刻ブロック１５は、横断面が略Ｔ字状であって、高さ方向に沿って延びた形態で形成される。そして、陰刻溝１６は、陽刻ブロックと型合わせられる空いた空間を形成する。

１つの単位メスコネクタ１０と他の１つのメスコネクタ１０とは、陽刻ブロック１５と陰刻溝１６とが垂直に嵌合されることで相互連結され得る。

換言すれば、１つの単位メスコネクタ１０の陽刻ブロック１５に他の１つのメスコネクタ１０の陰刻溝１６を上から下に嵌め込む方式で、２つの単位メスコネクタ１０が一体的に連結され得る。

２つの単位メスコネクタ１０は、Ｔ字状に具現した陽刻ブロック１５及び陰刻溝１６によって互いに型合わせられているため、相互に対して前、後、左、右の方向へと相対移動できず、しっかりと結束できる。

勿論、本実施形態では、陽刻ブロック１５及び陰刻溝１６をＴ字状に具現したが、例えば、陽刻ブロック１５は単位メスコネクタ１０の一側面に陽刻された形状であり、陰刻溝１６は単位メスコネクタ１０の他側面に陰刻された形状であって、互いに型合わせられる構造であれば、Ｌ字状などの如何なる形状であっても適用し得る。

このようなパターンで２つの単位メスコネクタ１０にさらに他の単位メスコネクタ１０を組み立てて連結することで、必要なピン１１の個数を有する複数のメスコネクタ１０をいくらでも構成することができる。

一方、オスコネクタ２０は、単位メスコネクタ１０と一対一で接続するように、複数の単位オスコネクタ２０で構成され得る。この場合、単位オスコネクタ２０は、メスコネクタ１０の１つのピン１１と接触するプラグターミナル２１を１つのみを有するように具現される。

図５及び図６は、一実施形態によるオス／メスコネクタ２０間の締結構造を説明するための図である。

以下、図２とともに図５及び図６を参照して、本実施形態によるメスコネクタ１０とオスコネクタ２０との締結構造を説明する。

メスコネクタ１０は、オスコネクタ２０が接続する前面部の上端及び下端の少なくとも一方の終端から上下方向に折り曲げられて形成された係止顎１２、１３を備える。そして、オスコネクタ２０は、係止顎１２、１３に係合するように設けられた係合溝２２、２３を備える。

本実施形態では、結合力を強化させるため、係止顎１２、１３をメスコネクタ１０の前面部の上端及び下端の両方に具現し、それに対応する係合溝２２、２３をオスコネクタ２０の前面部の上端及び下端に具現した。

図５及び図６に示したように、オスコネクタ２０は、前端部をメスコネクタ１０の前端部に押し込めば、オスコネクタ２０の係合溝２２、２３がメスコネクタ１０の係止顎１２、１３に係止されて、逆方向には容易に取り外されない。

オスコネクタ２０をメスコネクタ１０から分離するときは、メスコネクタ１０の係止顎１２、１３を少し広げた状態で、オスコネクタ２０を逆方向に引っ張らなければならない。便宜上詳しくは図示していないが、オスコネクタ２０のプラグターミナル２１は、メスコネクタ１０の内部に位置したメスコネクタ１０のピン１１にレセプタクル方式で挿入されて接触され得る。

図７は、図２に対応する図であって、オスコネクタ２０の変形形態を示した図である。

一方、本発明によるオスコネクタ２０の変形形態によるオスコネクタ２０は単数で具現され得る。換言すれば、本変形形態によるオスコネクタ２０は、複数の単位メスコネクタ１０のピン１１の総個数に対応するプラグターミナル２１を一体的に備え、回路基板３０上に相互組み立てられたメスコネクタ１０と多対一構造で接続するように具現され得る。

図７に示したように、相互組み立てられたメスコネクタ１０は、前端部が側方で開放された形態であり、１つのメスコネクタ１０の係止顎１２、１３と隣接した他の１つのメスコネクタ１０の係止顎１２、１３とが組み立て方向に沿ってつながる形態を有する。

そして、オスコネクタ２０の係合溝２２、２３は、つながっている係止顎１２、１３に対応するサイズで形成され得る。したがって、１つのオスコネクタ２０の前端部を複数のメスコネクタ１０の前端部に挿入しても、オスコネクタ２０の係合溝２２、２３がメスコネクタ１０の係止顎１２、１３全てに係合され得る。

オスコネクタ２０は、複数本のワイヤＷを１つに束ねる役割もするため、オスコネクタ２０を複数個に分離するよりは１つに統合することが機能的に有利であり、また、オスコネクタ２０は回路基板３０に実装される部品ではないため、メスコネクタ１０より交替が容易であるという点で、本変形形態によるコネクタ組立体は、上述したオス／メスコネクタ２０の一対一接続構造で構成されたコネクタ組立体よりも効果的であり得る。

以下、図８～図１１を参照して本発明の他の実施形態によるコネクタ組立体を説明する。

本発明の他の実施形態によるコネクタ組立体の説明では、上述した実施形態と異なる部分について重点的に説明し、上述した実施形態についての説明と重複する部分は詳細な説明を省略する。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態によるオス／メスコネクタ２０間の締結構造を説明するための図である。

これら図面を参照すれば、本発明の他の実施形態によるメスコネクタ１０は、オスコネクタ２０が接続する前面部の上端及び下端の少なくとも一方の内側面が凹設されたロッキング溝１７を備える。

そして、オスコネクタ２０は、上端または下端にシーソー動作構造でロッキング溝１７と係合及び解除可能に設けられたロッキングピン２４を備える。

図８及び図９を参照すれば、ロッキングピン２４は、一地点に位置した支点を基準にして一端を押せば他端が逆方向に持ち上げられる形態であって、オスコネクタ２０のハウジングの外側に一体的に具現され得る。ロッキングピン２４の他端には、メスコネクタ１０のロッキング溝１７に少なくとも一部分が型合わせられる突起２４ａが備えられ得る。

このような本実施形態によるオス／メスコネクタ２０間の締結構造は、オスコネクタ２０がメスコネクタ１０に挿入されるか又はメスコネクタ１０から分離するとき、オス／メスコネクタ２０の破損又は変形を防止することができる。

上述した実施形態の場合、オスコネクタ２０をメスコネクタ１０に挿入するか又はメスコネクタ１０から分離するとき、オスコネクタ２０がメスコネクタ１０の前端部の内外へと通過できるように、メスコネクタ１０の係止顎１２、１３部分が広がらなければならない。しかし、メスコネクタ１０を一定範囲の弾性変形が可能な材質で製作したとしても、オス／メスコネクタ２０を繰り返して締結すると、メスコネクタ１０の変形または破損によって結合力が弱くなるしかない。

一方、本実施形態によれば、オスコネクタ２０をメスコネクタ１０に挿入するか又はメスコネクタ１０から分離するとき、メスコネクタ１０の前端部を広げる必要がなく、ロッキングピン２４を適切に用いてオスコネクタ２０の挿入または分離が可能である。すなわち、ロッキングピン２４の先方を押した状態で、オスコネクタ２０をメスコネクタ１０に挿入するか又はメスコネクタ１０から分離すればよい。または、所定の治具を使ってロッキングピン２４の後方を少し持ち上げた状態で、オスコネクタ２０をメスコネクタ１０に挿入するか又はメスコネクタ１０から分離してもよい。

このような本実施形態によるロッキングピン２４の構成によれば、メスコネクタ１０の前端部を広げるか、または、オスコネクタ２０の前端部を強制的にメスコネクタ１０の前端部に押し込む必要がないため、オス／メスコネクタ２０の締結または締結解除過程でオス／メスコネクタ２０の損傷を最小化することができ、オス／メスコネクタ２０の結合力及び耐久性を向上させることができる。

図１０及び図１１は、本発明のさらに他の実施形態による複数のメスコネクタ１０の組立構造を説明するための図である。

これら図面を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態によるメスコネクタ１０は、一側面に山と谷とが繰り返して形成された第１凹凸部１８、及び他側面に第１凹凸部１８と歯合する形状で形成された第２凹凸部１９を備える。

１つのメスコネクタ１０と他の１つのメスコネクタ１０とは、第１凹凸部１８が第２凹凸部１９に垂直に嵌合されることで相互連結され得る。このような実施形態による第１凹凸部１８及び第２凹凸部１９は、上述した実施例の陽刻ブロック１５及び陰刻溝１６に対応する構成であると言える。

しかし、本実施形態による第１凹凸部１８及び第２凹凸部１９は、例えば、メスコネクタ１０の両側面に設けられる山及び谷の個数と深さを、上述した実施形態のＴ字状の陽刻ブロック１５及び陰刻溝１６よりも容易に調節できるため、本実施形態の単位メスコネクタ１０は上述した実施形態のメスコネクタ１０よりもスリムに製作し易い。

１つのピン１１を有する単位メスコネクタ１０ができる限りスリムに製作されなければ、これらを連結した全体メスコネクタ１０をコンパクトに構成することができない。このような面から見れば、本実施形態によるメスコネクタ１０の組立構造は、上述した実施形態に比べて、単位メスコネクタ１０及びこれらを連結した全体メスコネクタ１０のスリム化にさらに有利であり得る。

図１１の＋Ｘ軸方向は、回路基板３０にメスコネクタ１０を実装したとき、メスコネクタ１０のピン１１と回路基板３０の導電パターンとが電気的に接続される方向である。振動や外力が作用するようになれば、メスコネクタ１０が＋Ｘ軸方向に押されて、メスコネクタ１０のピン１１と回路基板３０の導電パターンとの間の電気的接続が切れるおそれがある。したがって、特に、メスコネクタ１０は、＋Ｘ軸方向に押されないように、回路基板３０に固定する必要がある。

そのため、本実施形態による第１凹凸部１８及び第２凹凸部１９は、図１１に示したように、傾斜が一方向に形成された鋸歯状に具現され得る。

このような第１凹凸部１８と第２凹凸部１９とが型合わせられた状態では、外力が作用しても、１つの単位メスコネクタ１０が他の１つの単位メスコネクタ１０から分離されて図１１の＋Ｘ軸方向に移動する可能性が非常に低い。すなわち、本実施形態のように、単位メスコネクタ１０同士を連結すれば、外力や振動があっても、単位メスコネクタ１０が個別的に分離されて＋Ｘ軸方向に押され回路基板３０の導電パターン及び電気的接続が切れることを防止することができる。

以上のように、本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明が上述した特定の望ましい実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲で請求する本発明の要旨から逸脱することなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば誰でも多様な変形実施が可能であることは勿論、そのような変更も請求範囲の記載の範囲内であることは言うまでもない。

一方、本明細書において、上、下、左、右などのように方向を表す用語が使われたが、このような用語は説明の便宜上使用されたものであって、観測者の位置や対象になる物の位置などによって変わり得ることは本発明の当業者にとって自明である。

Claims (7)

1. それぞれ所定個数のピンを有する複数のメスコネクタと、
   前記ピンと接触するプラグターミナルを有し、前記複数のメスコネクタと相互結合する少なくとも１つのオスコネクタと、
   を備えるコネクタ組立体であって、
   前記複数のメスコネクタは、一方向に沿って相互組立可能に設けられ、
   前記複数のメスコネクタは、前記オスコネクタが接続する前面部の上端及び下端の少なくとも一方の終端から上下方向に折り曲げられて形成される係止顎を有し、
   前記オスコネクタは、前記係止顎に係合するように設けられる係合溝を有し、
   前記複数のメスコネクタが一方向に組み立てられるとき、１つのメスコネクタの前記係止顎と隣接する他の１つのメスコネクタの前記係止顎とは一方向に沿ってつながる形態となる、コネクタ組立体。
2. 前記複数のメスコネクタは、それぞれ１つのピンを有し、
   前記少なくとも１つのオスコネクタは、それぞれ前記複数のメスコネクタと一対一で接続するように設けられる、請求項１に記載のコネクタ組立体。
3. 前記少なくとも１つのオスコネクタは、前記複数のメスコネクタのピンの総数に相当する前記プラグターミナルを一体的に有する１つのオスコネクタであって、
   前記複数のメスコネクタと多対一で接続するように設けられる、請求項１に記載のコネクタ組立体。
4. 前記複数のメスコネクタは、一側面に前記一方向に凸設される陽刻ブロック、及び他側面に前記陽刻ブロックに対応するように凹設される陰刻溝を有し、
   １つのメスコネクタと他の１つのメスコネクタとは、前記陽刻ブロックと前記陰刻溝とが相互連結される、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ組立体。
5. 前記陽刻ブロックは横断面がＴ字状であり、前記陰刻溝は前記陽刻ブロックと係合するように形成される、請求項４に記載のコネクタ組立体。
6. 前記複数のメスコネクタは、一側面に山と谷とが繰り返して形成される第１凹凸部、及び他側面に前記第１凹凸部と歯合する形状で形成される第２凹凸部を有し、
   １つのメスコネクタと他の１つのメスコネクタとは、前記第１凹凸部が前記第２凹凸部に嵌合されることで前記メスコネクタが予め定められた方向に移動することを防止する、請求項１から３のいずれか一項に記載のコネクタ組立体。
7. 前記第１凹凸部は、傾斜が一方向に形成される鋸歯状に設けられる、請求項６に記載のコネクタ組立体。

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