KR100428606B1

KR100428606B1 - 배터리커넥터

Info

Publication number: KR100428606B1
Application number: KR10-1998-0701312A
Authority: KR
Inventors: 휴스톤 프란츠 로버트; 토마스 라킨 존; 스튜어트 코렐 로버트
Original assignee: 더 휘태커 코포레이션
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 2004-08-02
Also published as: CN1194061A; WO1997008764A1; EP0846344B1; CN1135640C; DE69614267D1; EP0846344A1; TW345318U; DE69614267T2; US5586907A; JP2000506663A; KR19990044079A

Abstract

디스크형 배터리(40)를 위한 커넥터(60)는 배터리 수취공동(74)을 가지는 하우징(62), 공동(74)으로부터 외방으로 연장하여 하우징(62)안에 배터리(40)를 유지하도록 한 스프링 아암(68)을 가지는 대립된 단벽(66), 및 표면장착형 양극 터미널(77), 및 표면장착형 음극 터미널(79)을 포함한다. 양극 및 음극 터미널(77, 79)은 하우징의 각각의 터미널 수취통로(72)에 배치되며 이때 스프링 아암 접촉부(80)는 하우징 측벽들을 따라 서로 대립하고 양 터미널(77, 79)의 표면장착형 접속부(84)는 그의 하부에서 각각의 하우징 측벽(64)으로부터 외방으로 연장하는 상태로 있다. 터미널들은 배터리의 대립면 상에 있는 배터리 전극들과 전기적으로 결합되고, 그의 표면 장착형 접속부들은 적어도 배터리의 두께만큼, 즉 접속부들이 회로기판 상의 회로 패드에 납땜되었을 때 서로 가교되는 것을 방지할 만큼 충분한 거리로 서로 이격되어 있다.

Description

배터리 커넥터

본 발명은 배터리용 커넥터에 관해, 보다 상세하게는 디스크형 셀/또는 배터리용 커넥터에 관한 것이다.

디스크형 셀/또는 배터리는 가끔 종래의 파워 시스템에서 실패한 전자장비의 백업 보호수단으로 사용되었다. 전형적으로, 이들 디스크형 백업셀은 비교적 작은 치수 예컨대 약 0.268인치의 직경 및 약 0.083인치의 두께를 가진다. 이 셀은 주면과 연부를 따라 연장된 양전극과 그외의 주변위로 연장하고 양전극으로부터 격리된 음전극을 갖는다. 본 발명에서 용어 "배터리(battery)"는 단일 셀도 포함하는 것으로 이해되어져야 한다. 배터리는 회로기판에 장착된 커넥터에 삽입되고, 커넥터는 이후 "배터리 커넥터"로서 언급된다. 백업 배터리 커넥터는 장비내의 회로기판상에 최소한의 공간을 필요로하고, 회로기판 상에 쉽게 장착시키고, 소모된 배터리를 용이하게 대치시키고, 그리고 제조하는데 효과적인 비용일 것이 필요하다.

도1 및 도2에 예시된 종래기술의 배터리 커넥터에 있어, 커넥터는 표면 장착형 컨택트들을 가지며 이들 컨택트는 양극 컨택트가 커넥터 하우징에 배터리 유지시키고 그리고 셀의 양전극에 전기 접속을 제공한다. 이 커넥터는 2개의 상이한 각인ㆍ성형된 컨택트를 필요로 하는데, 이중 하나는 상당히 큰 길이를 가지는 각인용 금속스트립을 필요로 하고 아울러 타측컨택트보다 더큰 스크랩(scrap)을 발생시킨다. 부가적으로 종래기술의 양극 터미널에 의해 필요한 스프링 특성을 가지는 금속은 음극 터미널용으로 사용되는 금속보다 더 고가이다. 종래 기술의 커넥터는 인서트 성형 공정에 의해 만들어지며 이 공정에 있어 터미널들은 주형에 배치되고 하우징은 그들 주위에서 성형된다.

본 발명은 디스크형 셀 또는 배터리를 위한 전기 커넥터에 관한 것으로, 배터리 수취 공동을 가지는 절연 하우징, 및 하부 하우징을 통해 공동으로 연장되는 2개의 터미널 수취통로, 양극 터미널 및 이들에 배치된 음극 터미널을 포함한다. 하우징은 아울러 배터리를 수용하는 치수로된 외향연장 탄성 아암부들을 가지는 대립된 단벽을 포함한다. 대표적인 구현예에 있어, 표면 장착형 양,음극 터미널들은 동일하며, 각기 배터리의 각각의 전극들과 전기적으로 결합하는 스프링 아암 접촉부를 가진다. 이들 양,음극 터미널은 스프링 아암 접촉부들이 하우징의 측벽들을 따라 마주하는 각각의 터미널 수취 통로들을 통해 삽입된다. 양측 터미널의 표면장착형 접속부들은 그의 하부에 있는 하우징 측벽으로부터 외방으로 연장한다. 양,음극 터미널들은 셀의 양측면상에 있는 대응 셀 전극들과 전기적으로 결합된다. 양,음극 터미널들의 표면장착형 접속부들은 서로 충분한 거리로 이격되어서 표면장착 접속부가 회로기판상의 각 회로패드들에 납땜되었을 때 그들 사이에 가교되는 것을 막는다. 커넥터의 디자인 및 사이즈 그리고 특정 커넥터 디자인을 위한 처리 사항에 따라 상기 충분한 거리는 변경될 수 있음을 이해해야 될 것이다. 대표적인 구현예에 있어서, 양,음극 터미널들은 적어도 셀 또는 배터리의 두께만큼 이격되어 있다. 본 발명의 대표적인 구현예에 있어, 양,음극 터미널들은 서로 동일하고 미리 성형된 하우징에 삽입된다. 최종의 커넥터는 제조 비용이 효과적이고 그리고 하우징의 탄성 아암들은 셀을 커넥터속으로 다중 재배치하는데 충분한 탄성유지력을 갖는다.

본 발명의 구현예를 첨부 도면을 참고로 하여 설명하기로 한다.

도1은 배터리를 가상선을 보이고 있는 종래 기술의 배터리 커넥터의 측면도이다.

도2는 도1의 2-2선을 따라 취한 단면도이다.

도3는 터미널들이 분해되어 있고 그리고 커넥터용 배터리를 가지는 본 발명의 배터릴 커넥터의 사시도이다.

도4는 배터리를 가상선으로 보이고 있는 도3의 조립된 배터릴 커넥터의 측면도이다.

도5는 도4의 5-5선을 따라 취한 단면도이다.

도6은 도3의 조립된 배터리 커넥터의 상부도이다.

도7은 도6의 7-7선을 따라 취한 단면도이다.

도1 및 도2는 종래기술의 배터리 커넥터(10)을 예시한다. 커넥터(10)는 배터리 수취공동(20)을 가지는 절연하우징(12), 양극 터미널(22), 및 음극 터미널(32)을 포함한다. 하우징(12)은 대립된 측벽(14, 15), 대립된 단벽(16), 및 하벽(18)을 가지며, 이들 벽들은 디스크형 셀 또는 배터리를 수취하는 공동(20)을 한정한다. 도3에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 배터리(40)는 배터리의 주 측면과 연부에 배치된 양 전극(42) 및 타측 주변상에 배치되어 양 전극(42)으로부터 전기적으로 격리된 음전극(44)을 포함한다. 전형적인 배터리는 대략 0.268인치의 직경과 대략0.083인치의 두께를 가진다.

도1에서 일부 가상선으로 나타낸 바와 같이, 양극 터미널(22)은 말발굽 형상으로서 1쌍의 스프링아암이 연장되어 있고 그리고 그의 선단에 배터리(40)의 양전극(42)과 결합하기 위한 접촉면(28)을 가지는 베이스(24)를 포함한다. 스프링 아암(26)은 커넥터(10)안에 배터리(40)를 유지시키고 그리고 배터리의 양 전극(42)에 전기적 접속부를 제공하도록 마련된 것이다. 양 전극(22)은 아울러 도2에서 알수 있는 바와 같이 외방으로 연장하는 표면 장착형 접촉부(30)를 포함한다. 배터리 커넥터(10)의 음극 터미널(32)은 일방향으로 연장하는 1쌍의 스프링아암(34) 및 그에 직각으로 연장하는 표면장착형 접촉부(38)를 포함한다. 스프링 아암(34)은, 도2에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 음극 배터릴 전극(44)을 결합시키는 접촉면(36)을 포함한다. 도2에서 가상선으로 도시한 바와 같이 배터리(40)가 커넥터(10)에 삽입되었을 때, 스프링 아암(34)은 공동(20)위로 연장하는 측벽(15)에 배터리(40)를 밀어서 배터리(40)가 측벽(15)과 음극 터미널(32)의 스프링(34)사이에 걸리게 된다. 표면 접촉부(30, 38)는 납땜부(52)등을 갖춘 회로기판(46)상에 있는 대응 패드(48, 50)에 기계적 및 전기적으로 결합하게끔 되어 있다.

도2에서 알 수 있는 바와 같이, 양극 컨택트(22)의 베이스(24)는 음극 터미널(32)의 표면으로부터 단지 짧은 거리로 이격되어 있다. 커넥터(10)가 회로기판에 장착되어 배터리 커넥터(10)를 동작 불가능하게 하였을 때 베이스(18)를 따라 양극 컨택트와 음극 컨택트 사이에는 납땜이 가교되는 문제점이 생길 수 있다.

도3 내지 도7에 관련하여 설명하자면, 본 발명의 배터리 커넥터(60)는 절연하우징(62), 양극 터미널(77), 및 음극 터미널(79)을 하우징(62)은 대립된 측벽(64), 단벽(66), 및 베이스(70)로서 배터리 수취공동(74)을 한정하여 디스크형 배터리를 수용하도록 하고 있다. 각 측벽(64)은 도6 및 도7에서 잘 알수 있는 바와 같이, 각각의 터미널(77, 79)을 수취하는 구조로 된 컨택트 수취 슬롯을 한정하는 외향부(65)를 포함한다. 단벽(66)은 상향탄성 아암부(68)를 포함하여서 그들 사이에 디스크형 배터리를 고정 유지시키게끔 하고 있다. 베이스(70)는 다수의 구멍(72)을 포함하여서 각각의 양극 및 음극 터미널(77, 79)을 수취하도록 하고 있다.

대표적인 구현예에 있어, 음극 터미널(77, 79)은 가급적 동일하며 차후 전체적으로 부호 76으로 언급된다. 터미널(76)은 몸체(78)를 포함하는데 이것은 선단에 접촉면(82)을 그리고 표면장착 접촉부(84)를 가지는 상방으로 연장하는 1쌍의 스프링 아암(80)을 가진다.

커넥터(60)를 조립하는 데 있어, 양극 및 음극 터미널(77, 79)은 각각의 터미널 수취통로(72)를 통해 하우징 베이스(70)에 삽입되는데, 이때 각각의 몸체부(78)는 대응하는 측벽부(65)에 배치되고 스프링 아암 접촉부(82)는 하우징(62)의 각각의 측벽(64)을 따라 서로 대향하고 그리고 양 터미널(77, 79)의 표면장착 접촉부(84)는 그의 하부에서 각각의 하우징 측벽(64)으로부터 외방으로 연장하게 되어 있다. 스프링 아암(80)과 그의 접촉부(82)는 배터리 수취공동(74)으로 연장되고 아울러 도5에 가상선으로 도시한 바와 같이 그들 사이에 배터리(40)의 삽입시에는 외방으로 반발한다. 도5에서 명료하게 알 수 있는 바와 같이, 양극 및음극 터미널(77, 79)의 표면장착부(84)는 배터리(40)의 두께보다 더 큰 간격으로 그리고 표면 장착부(84)가 회로기판(46)상의 각 회로 패드(48, 50)에 대해 부호52 위치에 납땜 되었을 때 그들 사이에 가교되는 것을 방지하는데 서로 충분한 거리로서 이격된다. 배터리(40)가 커넥터 공동(74)으로 삽입될 때, 단벽(66)의 탄성 아암부(68)는 배터리(40)의 연부를 파지하여 커넥터 하우징(62)에 고정시키며 접촉면(82)은 각각의 양극 및 음극 전극(42, 44)과 결합한다.

본 발명의 배터리 커넥터(60)는 종래 기술의 배터리 커넥터(10)에 비해 제조 비용에 있어 보다 더 효과적이다. 터미널(76)들은 서로 동일하기 때문에 2개의 상이한 종류에 터미널을 각인ㆍ성형할 필요성을 배제할 수 있다. 터미널(76)은 실질적으로 직사각형으로서 각인 과정중 최소한의 낭비만이 발생한다. 이 터미널들은 연속적인 금속 스트립으로부터 성형되고 그리고 캐리어 스트립에 부착되어 취급되어서 연속적인 판금 및 자동 조립 동작을 용이하게 한다. 본 발명의 터미널 용으로 적절한 재료로는 인청동 등과 같은 구리 합급을 포함한다.

본 발명의 하우징(62)은 종래 기술에서 알려진 바와 같이 표면 장착형 커넥터를 납땜시키는데 관련된 온도에 견딜 수 있는 고온의 열가소성재료로 성형된다. 이 하우징은 인서트 성형에 의하기 보다는 종래의 성형 방법으로 성형된다. 본 발명의 커넥터는 인서트 성형된 종래의 커넥터에서의 조립된 터미널상에 플라스틱의 플래싱(flashing)에 관련된 문제점도 역시 배제된다.

본 발명은 각각의 회로 접촉부들 사이에 가교되는 것을 방지하고 제조비도 경제적이면서 회로기판에 쉽게 납땜될 수 있는 디스크형 배터리용 커넥터를 제공한다.

Claims

배터리 수취공동(20)을 갖춘 하우징(62), 하우징에 배터리(40)를 지지하는 스프링 아암(68), 하우징의 측벽을 따라 배치된 표면장착형 양극 터미널(77) 및 음극 터미널(79)을 포함하는 디스크형 배터리 커넥터(60)에 있어서;

상기 하우징(62)의 단벽들이 하우징(62)으로부터 배터리 수취공동(20)을 지나 외방으로 연장하여서 단벽 선단이 상기 배터리(40)를 양사이에 수취하고 하우징 공동에 배터리(40)를 유지시키는 스프링 아암(68)을 규정하고;

상기 하우징(62)은 각 측벽(64)에 근접하여 연장하는 2개의 터미널 수취 통로(72)를 포함하고; 그리고

상기 표면장착형의 양극 및 음극 터미널(77,79)은, 스프링 아암 접촉부(82)가 각각의 상기 하우징 측벽(64)을 따라 서로 마주하고 있고 그리고 양 터미널(77, 79)의 표면장착형 접속부(84)가 측벽(64)으로부터 외방으로 연장되어 있어 있는 것으로 형성된 각각의 터미널 수취 통로(72)를 통해 삽입되어지며;

상기 각각의 터미널 수취 통로를 통해 삽입된 양극 및 음극 터미널(77, 79)은 배터리(40)의 양표면상에 있는 배터리 전극(42, 44)과 전기적으로 결합되고, 상기 터미널(77, 79)의 표면장착형 접속부(84)는 상기 접속부(84)들이 회로기판상의 각 회로패드(48, 50)에 납땜되었을 때 양 접속부(84) 사이가 가교(bridging)되지 않는 거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 디스크형 배터리 커넥터.
제1항에 있어서, 양극 및 음극 터미널(77, 79)의 표면장착형 접속부(84)가 적어도 배터리(40)의 두께 만큼 서로 이격된 것을 특징으로 하는 배터리 커넥터.