KR101353243B1 - 컨택트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부품간의 전기적 연결을 위해 사용되는 컨택트를 개시한다. 본 발명에 따른 컨택트는, 관통부를 구비하는 고정부; 상기 고정부의 후단에서 상부로 연장된 탄성부; 후단이 상기 고정부의 상부에서 상기 탄성부에 연결되는 평판부와, 상기 평판부의 선단에 연결되어 상기 평판부보다 상부로 돌출되는 접촉부를 구비하는 가동부를 포함하며, 상기 접촉부가 최대로 하강하면 상기 접촉부의 하단이 상기 관통부의 내부로 삽입된다.
본 발명에 따르면, 컨택트의 가동부가 하강할 때 접촉부의 하단이 고정부의 바닥에 형성된 관통부를 통과하게 되므로 컨택트의 가동높이를 크게 늘릴 수 있다. 또한 작업 또는 사용 중에 가동부에 과도한 힘이 가해지는 경우에도 고정부 양측의 지지부가 외력을 분산시켜주므로 탄성부 및 접촉부의 변형을 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 접촉부의 에지(edge)가 내측으로 절곡되므로 작업자의 장갑이나 공구 등이 걸려서 제품이 변형되는 현상을 방지할 수 있다.

Description

컨택트{Contact}

본 발명은 전기, 전자, IT 분야에서 부품간의 전기적 연결을 위해 사용하는 컨택트에 관한 것으로서, 특히 컨택트의 소형화에 대비하여 가동높이를 크게 늘릴 수 있는 구조의 컨택트에 관한 것이다.

일반적으로 컨택트는 둘 이상의 전기, 전자, IT 부품을 전기적으로 접촉시키거나 신호전달의 용도로 사용되는 것으로서, 통신기기의 안테나 연결단자, 배터리 충전장치의 충전단자, 오디오기기의 데크와 스피커를 연결하는 접점단자 등에 주로 사용된다.

최근에는 전기, 전자, IT 부품들간의 접촉안정성과 신호전달성능을 높이기 위하여 컨택트의 중요성에 대한 관심이 커지고 있고, 특히 전기, 전자, IT 기기의 소형화, 슬림화 경쟁이 치열해지면서 이에 사용되는 컨택트의 소형화 및 슬림화에 대한 요구도 함께 증가하고 있다.

컨택트의 종류는 대략 핀 타입(일명 '포고 핀')과, 금속판을 절곡하여 형성한 판스프링 타입으로 분류되며, 본 발명은 이중에서 판스프링 타입의 컨택트에 관한 것이다.

도 1은 한국등록특허 제1001673호에 개시된 판스프링 타입의 컨택트를 나타낸 것으로서, 기판 등에 고정되는 고정부(10), 고정부(10)의 상부에 위치하는 가동부(18), 고정부(10)의 단부와 가동부(18)의 단부를 연결하는 탄성부(13), 외부 단자와 접촉하는 부분으로서 가동부(18)의 일단에서 상방으로 돌출된 접촉부(16)를 포함한다.

상기 등록특허에서는 고정부(10)의 바닥에 일정 높이의 스토퍼(11)를 형성하고, 스토퍼(11)가 접촉부(16)의 저면을 지지함으로써 과도한 외력에 의해 접촉부(16)가 변형되지 않도록 한 점에 특징이 있다.

그런데 상기 등록특허에 따른 컨택트는 다음과 같은 몇 가지 문제점을 갖고 있다.

첫째, 상방으로 돌출된 스토퍼(11)에 의해 접촉부(16)의 가동높이가 제한되므로 컨택트의 소형화, 슬림화 요구에 대응하기 어려운 문제가 있다.

둘째, 접촉부(16)에 가해지는 외력은 스토퍼(11)에 의해 지지되지만, 탄성부(13)는 항상 외부에 노출되어 있으므로 작업 중에 탄성부(13)에 과도한 힘이 가해질 경우 변형을 피하기 어려운 문제가 있다.

셋째, 다수의 컨택트를 함께 도금 공정할 때 서로 간에 엉킴이 발생하는 문제가 있다. 즉, 고정부(10)와 가동부(18) 사이의 공간으로 인접 컨택트가 끼어들어 서로 엉키는 경우가 자주 발생할 뿐만 아니라, 일단 엉키면 쉽게 풀리지 않아서 도금 불량 및 형상변형이 자주 발생하고 이들을 수작업으로 분리해야 하므로 작업 효율이 낮아지는 문제가 있다.

넷째, 접촉부(16)의 단부에 형성된 지지부(19)는 에지(edge) 부분이 바깥쪽으로 노출되어 있어서 작업자의 장갑이나 공구 등이 지지부(19)의 에지(edge)부와 간섭이 발생하는 경우가 자주 발생하고, 이로 인해 탄성부(13)의 변형이 초래되어 제품 불량이 발생하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 컨택트의 소형화 추세에 대비하여 접촉부의 가동높이를 최대로 늘릴 수 있고, 외력에 대한 지지력을 충분히 확보할 수 있는 컨택트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 다수의 컨택트를 도금하거나 취급할 때 서로 엉키는 현상을 방지하고, 작업 중의 간섭으로 인한 변형을 방지함으로써 작업효율성을 크게 향상시킬 수 있는 컨택트를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위하여, 부품간의 전기적 연결을 위해 사용되는 컨택트에 있어서, 관통부를 구비하는 고정부; 상기 고정부의 후단에서 상부로 연장된 탄성부; 후단이 상기 고정부의 상부에서 상기 탄성부에 연결되는 평판부와, 상기 평판부의 선단에 연결되어 상기 평판부보다 상부로 돌출되는 접촉부를 구비하는 가동부를 포함하며, 상기 접촉부가 최대로 하강하면 상기 접촉부의 하단이 상기 관통부의 내부로 삽입되는 것을 특징으로 하는 컨택트를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 컨택트에서, 상기 고정부의 양측에는 적어도 후단으로부터 상기 탄성부를 가리는 위치에 이르는 길이를 갖는 한 쌍의 수직 방향의 제1지지부가 형성되고, 상기 제1 지지부의 높이는 상기 평판부보다 높거나 같고, 상기 접촉부가 최대로 하강하였을 때를 기준으로 상기 접촉부의 상단보다 높거나 같은 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 컨택트에서, 상기 고정부의 양측에는 적어도 선단으로부터 상기 접촉부의 선단에 이르는 길이를 갖는 한 쌍의 수직방향의 제2지지부가 형성되고, 상기 제2지지부의 높이는 상기 제1지지부와 동일한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 컨택트에서, 상기 평판부의 선단에는 선단쪽으로 갈수록 상기 고정부로부터 멀어지는 경사각을 갖는 경사부가 형성되고, 상기 접촉부는 상기 경사부의 선단에 연결된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트에서, 상기 접촉부의 단부는 후단 쪽으로 절곡되고, 상기 접촉부의 단부는 상기 접촉부가 최대 하강하였을 때 상기 관통부를 통과하여 상기 고정부의 하부에 위치하는 기판에 접촉하여 지지력을 발휘하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면, 컨택트의 가동부가 하강할 때 접촉부의 하단이 고정부의 바닥에 형성된 관통부를 통과하게 되므로 컨택트의 가동높이를 크게 늘릴 수 있다.

또한 작업 또는 사용 중에 가동부에 과도한 힘이 가해지는 경우에도 고정부 양측의 지지부가 외력을 분산시켜주므로 탄성부 및 접촉부의 변형을 방지할 수 있다. 또한 본 발명에 따르면 접촉부의 에지(edge)가 내측으로 절곡되므로 작업자의 장갑이나 공구 등이 걸려서 제품이 변형되는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 컨택트를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 사시도
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 저면 사시도
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 정면도
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 측면도
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 동작을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트의 접촉부가 최대로 하강한 모습을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트가 휴대폰단자와 접촉하는 모습을 예시한 단면도

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트(100)의 사시도, 저면 사시도 및 정면도이다. 먼저 설명의 편의를 위하여 이하에서는 컨택트(100)의 도면상 좌측 단부를 선단이라 하고 우측 단부를 후단이라 하기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 컨택트(100)는 도면에 나타낸 바와 같이, 기판 등에 장착되어 고정되는 고정부(110), 고정부(110)의 상부에 위치하며 외부단자와의 접점역할을 하는 접촉부(123)를 구비하는 가동부(120), 고정부(110)의 후단과 가동부(120)의 후단을 연결하는 부분으로서 가동부(120) 전체에 탄성 복원력을 제공하는 탄성부(130)를 포함한다.

이러한 고정부(110), 가동부(120) 및 탄성부(130)는 프레스 가공 등을 통해 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 후술하는 제1지지부(140) 및 제2지지부(150)도 마찬가지로 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

고정부(110)는 소정 위치 즉, 접촉부(123)의 하단이 하강하는 위치에 관통부(112)를 구비하는 평판 형상이며, 땜납 등으로 기판에 고정되어야 하므로 적어도 저면은 평탄해야 한다.

고정부(110)에 형성된 관통부(112)는 가동부(120)의 가동높이를 늘리기 위해 형성된 것이며, 가동부(120)가 하강하였을 때 가동부(120)의 선단에 형성된 접촉부(123)의 하단이 삽입되는 부분이다.

특히, 최근 들어 1mm 미만의 높이를 갖는 컨택트(100)에 대한 요구가 증가하고 있고, 컨택트(100) 제조에 사용되는 금속재질 두께가 0.1mm 이상인 점을 감안하면 고정부(110)에 형성된 관통부(112)를 가동공간으로 활용하는 것만으로도 가동높이를 최소 10% 이상 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

탄성부(130)는 고정부(110)의 후단으로부터 상부로 연장되어 둥글게 구부러진 형태를 가지며, 그 상단에 가동부(120)의 후단이 연결된다. 이러한 탄성부(130)는 가동부(120) 전체를 탄력적으로 지지하면서 자체 탄성력을 발휘하여 접촉부(123)를 항상 초기위치로 복원시켜 주는 역할을 한다.

가동부(120)는 후단이 탄성부(130)의 상단에 연결되는 평판부(121), 평판부(121)의 선단에 연결되고 상방으로 경사진 경사부(127), 경사부(127)의 선단에 연결되고 상부를 향하는 대략 반원 형상의 접촉부(123)를 포함한다.

평판부(121)는 고정부(110)와 대략 평행하게 형성되며, SMD 공정시에 픽업노즐에 의해 흡착되는 부분이다.

경사부(127)는 선단으로 갈수록 고정부(110)와 멀어지는 경사각을 가지며, 접촉부(123)의 가동높이를 늘리는 역할을 한다. 경사부(127)의 경사각은 접촉부(123)가 최대 하강하였을 때 고정부(110)와 접촉위치를 고려하여 결정하면 된다.

특히 제품의 소형화 요구에 대응하면서 가동높이를 유지하거나 늘리기 위해서는 접촉부(123)를 더욱 높게 형성해야 하지만, 이 경우 작업자의 장갑이나 작업 공구 또는 인접 컨택트에 의한 간섭위험이 커진다. 따라서 접촉부(123)의 높이를 최소화하면서 충분한 가동높이를 확보하기 위해서는 이와 같이 경사부(127)를 형성하는 것이 바람직하다.

접촉부(123)는 외부단자와 접촉하기 위해 상방으로 돌출된 부분이며, 상단에 접촉한 외부단자에 의해 힘이 가해지면 탄성부(130)의 상단을 축으로 하강하고, 접촉상태가 해제되면 탄성부(130)의 복원력에 의해 상승한다. 접촉부(123)의 상면에는 접촉성을 높여 접촉저항을 최소화하여 전류 공급을 안정적으로 하기 위하여, 엠보싱(125)을 구현 하였다.

한편 대략 반원 형상을 갖는 접촉부(123)의 선단에지(edge)가 바깥쪽으로 노출되면 작업자의 장갑이나 공구와 간섭이 일어나 제품의 변형이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해서는 도면에 나타낸 바와 같이 접촉부(123)의 선단을 후단 쪽으로 절곡시켜서 단부(123a)가 컨택트(100)의 내측을 향하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같이 내측으로 절곡된 접촉부의 단부(123a)는 도 6b에 나타낸 바와 같이, 하강하였을 때 고정부(110)에 형성된 관통부(112)를 지나 기판(200)의 상면에 접촉하여 접촉부(123)에 가해지는 하중을 지지하는 역할도 할 수 있다.

그리고 본 발명의 실시 예에서는 도 5의 측면도에 나타낸 바와 같이, 원호 형상으로 구부러진 접촉부(123)의 폭이 상단에서 단부(123a)로 갈수록 점차 좁아지도록 하였다. 이렇게 접촉부(123)의 선단 부근에 폭 방향 기준으로 테이퍼(taper)를 형성하면 작업자의 장갑이나 공구 등과의 간섭 위험을 더욱 줄일 수 있는 장점이 있다.

한편 앞서 설명한 바와 같이 접촉부(123)의 저면을 직접 지지하는 구조물은 접촉부(123)의 가동높이를 근본적으로 제한하는 문제가 있기 때문에, 본 발명의 실시 예에서는 접촉부(123)의 저면을 하부에서 직접 지지하는 구조를 채택하지는 않는다.

대신 본 발명의 실시 예에서는 고정부(110)의 양측에 수직방향의 지지부(140, 150)를 형성하여 탄성부(130) 및 접촉부(123)가 외력에 의해 변형되는 것을 방지하였다.

구체적으로 살펴보면, 고정부(110)의 후단 부근에는 양측이 한 쌍을 이루는 제1지지부(140)를 형성하고, 선단 부근에는 양측이 한 쌍을 이루는 제2지지부(150)를 형성한다. 제1지지부(140)와 제2지지부(150)는 각각 고정부(110)의 양측에서 수직방향으로 상향 절곡된 것이다. 따라서 가동부(120)는 고정부(110) 양측의 제1 및 제2지지부(140,150) 사이에서 반복적으로 접촉을 한다.

제1지지부(140)와 제2지지부(150)의 높이는 가동부(120)의 평판부(121)보다 높거나 같은 것이 바람직하다. 또한 제1지지부(140)와 제2지지부(150)의 높이는 가동부(120)가 최대 하강하였을 때를 기준으로 접촉부(123)의 상단보다 높거나 같은 것이 바람직하다. 그래야만 작업 또는 사용중에 과도한 힘이 가해지더라도 제1지지부(140)와 제2지지부(150)가 이 힘을 지지하여 접촉부(123) 및 탄성부(130)의 변형을 방지할 수 있기 때문이다. 또한 제1지지부(140)와 제2지지부(150)의 높이는 서로 동일한 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에서는 고정부(110)의 양측에 제1지지부(140)와 제2지지부(150)를 분리하여 형성하였으나, 이는 SMD 공정에 필요한 구조를 확보하면서 재료를 절감하기 위한 것이므로 제1지지부(140)와 제2지지부(150)를 일체로 연결하여 형성하는 것을 배제하지는 않는다.

본 발명의 실시예와 같이 분리하여 형성할 경우, 제1지지부(140)는 적어도 탄성부(130)를 가릴 수 있는 정도의 길이를 가져야 한다. 바람직하게는 고정부(110)의 중간, 즉, 가동부(120)의 평판부(121) 선단 부근에서 탄성부(130)의 후단에 이르는 길이를 가져야 한다. 외력에 의한 탄성부(130)의 변형을 방지할 수 있기 때문이다.

또한 제2지지부(150)는 적어도 고정부(110)의 선단에서 접촉부(123) 하단의 단부(123a)의 위치에 이르는 길이를 가지는 것이 바람직하다. 그래야만 단부(123a)가 작업공구, 작업장갑 등의 작업요소와 간섭하는 위험을 방지할 수 있고, 고정부(110)와 접촉부(123) 사이의 공간으로 인접 컨택트가 끼어들어 서로 엉키는 현상을 방지할 수도 있다. 또한 접촉부(123)의 상단에 가해지는 외력에 의해 접촉부(123)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트(100)의 동작을 설명한다.

기판(200)에 장착된 컨택트(100)에 외부단자의 접촉이 없으면, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 가동부(120)의 평판부(121)는 고정부(110)와 대략 평행상태를 유지한다. 또한 탄성부(130)와 평판부(121)는 고정부(110)의 양측에 형성된 제1지지부(140)에 의해 가려지고, 접촉부(123)는 제1 및 제2지지부(140,150)의 상부로 돌출된 상태가 된다.

이어서 외부단자가 접촉부(123)의 상단에 접촉함으로써, 접촉부(123)에 하방으로의 힘이 가해지면 도 6b에 나타낸 바와 같이 가동부(120)가 탄성부(130)를 중심으로 회전하면서 접촉부(123)가 하강한다.

이때 접촉부(123)의 하단에서 내측으로 절곡된 단부(123a)가 고정부(110)에 형성된 관통부(112)의 내부로 진입할 수 있어서 접촉부(123)의 가동높이가 크게 늘어날 수 있다.

또한 접촉부(123)의 하단에서 내측으로 절곡된 단부(123a)는 기판(200)의 상면에 접촉하여 접촉부(123)에 가해지는 하중을 일정 부분 지지하는 역할도 할 수 있다.

또한 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 및 제2지지부(140,150)의 높이를 접촉부(123)가 최대 하강하였을 때를 기준으로 접촉부(123)의 상단보다 높거나 적어도 동일하게 형성하면 접촉부(123)가 최대 하강한 이후에 가해지는 외력이 제1 및 제2지지부(140,150)에 의해 지지되므로 접촉부(123)의 변형이 방지된다. 따라서 외부단자와의 접속상태를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.

마찬가지로 제1 및 제2지지부(140,150)의 높이를 탄성부(130)의 상단보다 높거나 적어도 동일하게 형성하면 외력이 제1 및 제2지지부(140,150)에 의해 분산되므로 이로 인한 탄성부(130)의 변형이 방지된다.

이 상태에서 외부단자와의 접촉상태가 해제되면 접촉부(123)는 탄성부(130)의 복원력에 의해 도 6a와 같은 초기 상태로 복귀한다.

도 8은 본 발명에 따른 컨택트(100)가 휴대폰의 안테나단자(300)에 대한 접속장치로 사용된 예를 나타낸 도면이다.

컨택트(100)는 고정부(110)를 휴대폰의 기판(200)에 땜납 함으로써 고정된다. 이 상태에서 사용자가 안테나를 인출하면, 안테나단자(300)가 컨택트(100)의 접촉부(123)를 누르면서 기판(200)과 안테나단자(300)가 서로 전기적으로 연결된다.

이때 접촉부(123)는 탄성부(130)의 탄성복원력에 의해 안테나단자(300) 쪽으로 계속 힘을 가하게 되므로 접촉부(123)와 안테나단자(300)의 접속상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

만일 휴대폰의 슬림화로 인해 안테나단자(300)가 접촉부(123)를 과도하게 누르는 경우에는 고정부(110) 양측의 지지부(140,150)가 이 힘을 지지하여 분산시킴으로써 접촉부(123) 및 탄성부(130)의 변형이 방지될 수 있다.

도 8에서는 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트(100)가 휴대폰에 사용되어 안테나단자(300)와 기판(200)을 전기적으로 연결하는 용도로 사용된 경우를 예시하였다. 그러나 본 발명의 실시 예에 따른 컨택트(100)의 용도가 이에 한정되는 것은 아니므로 다른 종류의 전기, 전자, IT 기기에서도 전기접속용으로 사용될 수 있음은 물론이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 변형, 수정 또는 치환되어 실시될 수 있으며, 이와 같이 변형, 수정 또는 치환된 실시 예라 하더라도 후술하는 특허청구범위에 게시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.

100: 컨택트 110: 고정부
112: 관통부 120: 가동부
121: 평판부 123: 접촉부
125: 엠보싱 127: 경사부
130: 탄성부 140: 제1지지부
150: 제2지지부 200: 기판
300; 안테나단자

Claims (5)

1. 부품간의 전기적 연결을 위해 사용되는 컨택트에 있어서,
   관통부를 구비하는 고정부;
   상기 고정부의 후단에서 상부로 연장된 탄성부;
   후단이 상기 고정부의 상부에서 상기 탄성부에 연결되는 평판부와, 상기 평판부의 선단에 연결되어 상기 평판부보다 상부로 돌출되는 접촉부를 구비하는 가동부
   를 포함하며,
   상기 접촉부가 최대로 하강하면 상기 접촉부의 하단이 상기 관통부의 내부로 삽입되며,
   상기 고정부의 양측에는 적어도 후단으로부터 상기 탄성부를 가리는 위치에 이르는 길이를 갖는 한 쌍의 수직 방향의 제1지지부가 형성되고,
   상기 제1 지지부의 높이는 상기 평판부보다 높거나 같고, 상기 접촉부가 최대로 하강하였을 때를 기준으로 상기 접촉부의 상단보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 컨택트
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정부의 양측에는 적어도 선단으로부터 상기 접촉부의 선단에 이르는 길이를 갖는 한 쌍의 수직방향의 제2지지부가 형성되고, 상기 제2지지부의 높이는 상기 제1지지부와 동일한 것을 특징으로 하는 컨택트
4. 제1항에 있어서,
   상기 평판부의 선단에는 선단쪽으로 갈수록 상기 고정부로부터 멀어지는 경사각을 갖는 경사부가 형성되고, 상기 접촉부는 상기 경사부의 선단에 연결된 것을 특징으로 하는 컨택트
5. 제1항에 있어서,
   상기 접촉부의 단부는후단 쪽으로 절곡되고, 상기 접촉부의 단부는 상기 접촉부가 최대 하강하였을 때 상기 관통부를 통과하여 상기 고정부의 하부에 위치하는 기판에 접촉하여 지지력을 발휘하는 것을 특징으로 하는 컨택트

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