KR20170066657A - 데이터의 용량성 전송을 위한 플러그 커넥터 - Google Patents

데이터의 용량성 전송을 위한 플러그 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 적어도 2개 또는 그 이상의 개별 도체(20)를 갖는 멀티 코어 케이블(21)이 연결될 수 있는 플러그 커넥터에 관한 것이며, 이 경우 플러그 커넥터(1)는 무접촉 방식으로 신호를 전송하기 위한 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비하고, 플러그 커넥터(1)는 마이크로 칩(10)을 구비하며, 마이크로 칩(10)은 개별 도체(20)와 전기적으로 접속될 수 있고, 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)과 전기적으로 접속된다. 본 발명은 또한 플러그 커넥터(1) 및 대응 플러그 커넥터(2)로 이루어진 시스템에 관한 것이며, 이들 플러그 커넥터 모두 각각 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비하며, 이 경우 개별 신호 전송 수단(13, 14)은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다.

Description

데이터의 용량성 전송을 위한 플러그 커넥터{PLUG CONNECTOR FOR CAPACITIVELY TRANSMITTING DATA}
본 발명은, 독립 청구항 1의 전제부에 따른 플러그 커넥터로부터 출발한다. 본 발명은 또한 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 시스템에 관한 것이다.
이와 같은 플러그 커넥터는, 개별 신호 전송 수단이 서로에 대해 직접 접촉하지 않으면서 신호 및/또는 데이터를 전송한다. 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 이와 같은 시스템은 특히 복수의 플러그 접속 사이클에 도달해야만 하는 경우에 사용된다. 신호를 전송하는 요소들은 마모되지 않는다.
유도성으로 그리고/또는 용량성으로 작용하는 신호 전송 수단을 이용한 신호 전송은 공지되어 있다. DE 10 2010 045 742 A1호는, 데이터 신호를 유도성 전송하기 위한 수단으로서, 코일을 구비하는 커플링을 제안하고 있다.
그러나 상기 출원서에 제안된 기술은, 더 작은 플러그 커넥터에 사용하기에는 지나치게 큰 구조를 갖고 있다. 수많은 적용예들에서는 작고 콤팩트한 플러그 커넥터가 필요한 경우가 많다.
본 발명의 과제는, 넓은 주파수 범위에서 우수한 성능을 나타내는 동시에 콤팩트한 구조를 갖는 플러그 커넥터를 제안하는 데 있다.
상기 과제는 독립 청구항 1의 특징부의 특징들에 의해서 해결된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.
본 발명에 따른 플러그 커넥터에는, 적어도 2개 또는 그 이상의 개별 도체를 갖는 멀티 코어 케이블이 연결될 수 있다. 플러그 커넥터는, 무접촉 방식으로 신호를 전송하기 위해 제공된 하나 이상의 신호 전송 수단을 구비한다. 이 경우에 무접촉 방식의 신호 전송이란, 신호 전송 수단들이 플러그 커넥터 및 이 플러그 커넥터에 맞는 대응 플러그 커넥터와 물리적으로 접촉하지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 무접촉 방식이란, 신호 전송 수단들 간에 전기 전도성 접속이 전혀 존재하지 않는다는 것도 의미한다.
플러그 커넥터는 마이크로 칩을 구비하며, 이 마이크로 칩은 한 편으로는 신호 전송 수단 또는 신호 전송 수단들과 연결되어 있고, 다른 한 편으로는 접속된 케이블의 개별 도체와 전기적으로 접속될 수 있다.
바람직하게, 신호 전송 수단은 링 형상의 커패시터 및/또는 플레이트 형상의 커패시터이다. 이로써, 공간 절약 방식의 구조가 가능해진다. 그밖에, 상기와 같은 신호 전송 수단들에 의해서는 플러그 커넥터와 대응 플러그 커넥터 간의 회전이 전혀 무관해진다. 신호는 항상 동일하게 우수한 수준으로 전송된다.
마이크로 칩은 액티브 마이크로 칩이다. 마이크로 칩은, 예를 들어 들어오는 도체에 의해서 전력을 공급받는 전력 공급부를 필요로 한다. 그러나 또한 예를 들어 배터리와 같은 별도의 전력 공급부도 플러그 커넥터 내에 제공될 수 있다. 마이크로 칩은 들어오는 신호를 소위 멀티플렉싱 방법에 따라 처리하고 전달할 수 있다. 이로써, 들어오는 복수의 도체 및 관련 신호가 단 하나의 신호 전송 요소에 의해서 전달될 수 있다. DE 10 2010 045 742 A1호에서는, 들어오는 각각의 도체에 하나의 유도성 신호 전송 수단이 할당된다. 멀티 코어 케이블의 경우에는, 플러그 커넥터가 매우 복잡할 것이다.
그밖에, 마이크로 칩은 신호 전송 수단의 송신 전력을 플러그 커넥터와 대응 플러그 커넥터의 간격에 따라 조정할 수 있다. 이로써, 플러그 커넥터와 대응 플러그 커넥터 간에 반드시 정확한 간격을 유지해야만 할 필요성이 없어진다.
액티브 마이크로 칩에 의해서는, 메가비트 범위 안에 있는 지나치게 높은 데이터 전송 속도에 이르기까지 2진법 신호의 넓은 주파수 범위 혹은 관련 주파수를 커버하는 것이 가능해진다.
액티브 칩에 의해서는, 신호 또는 데이터 전송시에 주파수 의존적인 감쇠가 전혀 존재하지 않게 되는데, 그 이유는 능동적으로 구동된 커패시터가 (데이터 전송 수단으로서) 저역 통과 특성, 고역 통과 특성 또는 대역 통과 특성을 전혀 나타내지 않기 때문이다. 능동적으로 작동되는 용량성 커플링은 본원에서 제안되는 바와 같이 주파수 의존적인 감쇠를 전혀 나타내지 않으며, 이와 같은 사실은 플러그 커넥터에게 폭넓은 사용 분야를 열어준다.
바람직하게, 플러그 커넥터는 2개의 신호 전송 수단을 구비한다. 하나의 신호 전송 수단은 접속된 케이블을 통해 플러그 커넥터로 들어오는 신호를 전송하기 위해 제공된다. 다른 신호 전송 수단은 대응 플러그로부터 들어오는 신호를 수신하기 위해 제공된다. 본원에서 제안된 플러그 커넥터는 액티브 마이크로 칩 덕분에 단 2개의 신호 수단만으로 충분하며, 이와 같은 사실은 플러그 커넥터의 단순하고도 콤팩트한 구조를 가능하게 한다.
바람직하게, 하나의 신호 전송 수단은 링 형상의 커패시터로서 형성되고, 다른 신호 전송 수단은 원형의 커패시터 플레이트로서 형성된다. 이와 같은 기하학적 구조는, 신호 전송 수단들을 플러그 접속 측에서 플러그 커넥터의 전면에 통합시키는 것을 가능하게 한다.
바람직하게, 링 형상의 커패시터 및 원형의 커패시터는 플레이트는 크기가 동일한 표면을 갖는다. 이로써, 본 발명에 따른 플러그 커넥터의 송신 기능 및 수신 기능이 최적화된다.
본 발명에 따른 플러그 커넥터는 간섭에 둔감한데, 그 이유는 신호 및/또는 데이터가 무선으로 전송되지 않기 때문이다.
플러그 커넥터는 플러그 커넥터 하우징을 구비하며, 이 플러그 커넥터 하우징의 전면은 플러그 접속 측 및 접속 측을 형성한다. 바람직하게, 신호 전송 수단은 하우징의 플러그 접속 측에 의해서 완전히 둘러싸여 있다. 또는 달리 말하자면, 신호 전송 수단 및 전술된 커패시터는 플러그 접속 방향을 향하는 플러그 커넥터의 전면에 배치되고, 그곳에서 플라스틱 재료로 코팅되어 있다. 이와 같은 과정은 예를 들어 사출 성형 공정에 의해서 구현된다. 이로써, 신호 전송 수단은 환경 영향으로부터 보호된다. 그럼으로써, 플러그 커넥터는 더럽고 거친 주변 환경에서 사용될 수 있다. 플러그 접속되지 않은 상태에서는, 개별 플러그 커넥터가 길이 방향으로 수밀되고, 보호 등급 IP6x를 충족시킨다.
바람직하게, 신호 전송 수단은 플러그 접속 측에서 플러그 커넥터의 전면에 대해 평행하게 정렬된다. 이로써, 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터는 신호 및 데이터를 최적으로 교환할 수 있다.
특히 바람직한 경우는, 플러그 커넥터가 절연체를 구비하고, 이 절연체가 하나 이상의 도체 채널을 구비하며, 이 도체 채널이 일 측에서는 마이크로 칩과 전기적으로 접속되고, 다른 측에서는 접속된 케이블의 도체와 전기적으로 접속될 수 있다. 바람직하게, 하나 이상의 도체 채널은 MID 기술에 의해 제조된다. 도체 채널의 개수는 바람직하게 멀티 코어 케이블의 들어오는 도체의 개수 및 신호 전송 수단의 개수에 매칭된다. 그렇기 때문에, 일반적으로는 상기와 같은 복수의 도체 채널이 제공된다. MID 기술은 플러그 커넥터의 콤팩트한 구조를 가능하게 한다.
바람직하게, 플러그 커넥터 하우징 내에는, 절연체를 축 방향으로 플러그 커넥터의 플러그 접속 방향으로 가압할 정도의 스프링력을 갖는 스프링 요소, 바람직하게는 나선형 스프링이 배치된다. 이때, 스프링은 절연체의 전면에 작용한다. 이로써, 절연체의 다른 단부는 플러그 커넥터 하우징의 플러그 접속 측으로 가압되고, 그곳에서 좁게 인접한다. 앞에서 이미 기술된 바와 같이, 상기 전면은 또한 신호 전송 수단을 구비한다.
이상적으로, 개별 신호 전송 수단은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 평행하게 정렬된다. 따라서, 신호 전송 및 데이터 전송은 가장 우수하게 기능한다.
본 발명은 또한, 플러그 커넥터와 대응 플러그 커넥터 둘 모두 각각 하나 이상의 신호 전송 수단을 구비하는 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 시스템과도 관련이 있으며, 이 경우 개별 신호 전송 수단은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
바람직하게, 신호 전송 수단은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 1.1 밀리미터(mm) 이하의 간격을 갖는다. 이와 같은 거리는 우수한 신호 전송 및 데이터 전송을 가능하게 한다.
시스템의 플러그 커넥터 및/또는 대응 플러그 커넥터는 이상적으로 본 발명에 따라 청구된 플러그 커넥터와 유사하게 구현된다. 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터는 또한 구조적으로 동일하게 구현될 수도 있다. 이하에서는, 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터가 또한 플러그로서도 언급된다.
바람직하게, 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터는 소위 푸쉬-풀-연결(push-pull-connection)을 통해 서로 연결되어 있다. 푸쉬-풀-연결은 특히 고주파 적용예에서 이상적인데, 그 이유는 진동에 대한 높은 수준의 보호가 제공되기 때문이다. 플러그 및 대응 플러그의 절연체를 두 가지 성질로(hermaphroditic) 설계함으로써, 푸쉬-풀-연결이 특히 간단하게 실현될 수 있다. 회전 축 내부에서 플러그 접속 면들이 서로에 대해 특별하게 정렬되도록 주의할 필요가 전혀 없다.
그러나 또한 나사 연결, 베이어닛 로킹(bayonet locking), 인터로킹 스트랩(interlocking strap) 등을 이용한 로킹 메커니즘을 제공하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우에, 플러그 및 대응 플러그를 두 가지 성질로 설계하는 것은 수많은 해결책을 가능하게 한다.
또한, 두 가지 성질의 설계에 의해서는, 플러그 커넥터에 반드시 기계적인 분극 수단을 제공할 필요도 없어진다.
본원에서 제안된 플러그 커넥터 설계는 높은 플러그 접속 공차를 허용한다. 상황에 따라 상이한 신호 전송 수단들 간의 거리는 액티브 칩에 의해서 보상될 수 있다.
본 발명에 따른 플러그 커넥터로써 작동되는 시스템은 항상 소위 갈바니 전기 분리부(galvanic separation)를 구비하는데, 그 이유는 플러그 및 대응 플러그 혹은 소켓의 신호 전송 수단들이 서로 물리적으로 접촉하지 않기 때문이다.
본 발명의 실시예들은 도면에 도시되어 있고, 이하에서 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 시스템의 측면도를 도시하고,
도 2는 대응 플러그 커넥터의 사시 분해도를 도시하며,
도 3은 플러그 커넥터의 사시 분해도를 도시하고,
도 4는 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 시스템의 사시 단면도를 도시하며,
도 5는 플러그 커넥터 및/또는 대응 플러그 커넥터의 절연체의 상부 면 및 하부 면에 대한 평면도를 도시하고,
도 6은 플러그 커넥터 및/또는 대응 플러그 커넥터의 절연체의 측면도를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 플러그 커넥터의 또 다른 일 실시예 및 여기에서는 특히 플러그 커넥터의 플러그 접속 영역의 사시도를 도시하고,
도 8은 케이블 스트레인 릴리프(cable strain relief)를 구비하는 플러그 커넥터의 플러그 접속 영역의 사시도를 도시하며,
도 9는 케이블이 접속된 또 다른 플러그 커넥터 및/또는 대응 플러그 커넥터의 사시도를 도시하고,
도 10은 본 발명에 따른 플러그 커넥터의 또 다른 일 실시예 및 여기에서는 특히 동일 플러그 커넥터의 회로 기판의 양쪽 측면의 도면을 도시하며,
도 11은 플러그 커넥터의 절연체를 형성하는 부품들의 사시도를 도시하고,
도 12는 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 절연체들의 측면도를 도시하며,
도 13은 플러그 커넥터의 제3 실시예의 사시 분해도를 도시하고,
도 14는 제4 실시예의 절연체의 사시도를 도시하며,
도 15는 2개의 신호 전송 수단을 구비하는 다른 사시도로부터 도 14의 절연체를 부분적으로 도시한 도면을 도시하고,
도 16은 서로 마주보도록 배치된 제4 실시예의 2개 절연체의 측면도를 도시하며,
도 17은 제4 실시예의 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 도면을 도시하고,
도 18은 제5 실시예의 절연체의 사시도를 도시하며,
도 19는 제5 실시예의 다른 절연체의 사시도를 도시하고,
도 20은 서로 마주보도록 배치된 제5 실시예의 2개 절연체의 측면도를 도시하며,
도 21은 제5 실시예의 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 도면을 도시하고,
도 22 내지 도 24는 제4 또는 제5 실시예의 절연체의 부분 도면을 도시하며,
도 25는 케이블 접속 플러그가 설치된 제5 실시예의 절연체의 사시도를 도시하고,
도 26은 케이블이 접속된 케이블 접속 플러그가 설치된 제4 실시예의 절연체의 사시도를 도시하며,
도 27 및 도 28은 제4 실시예의 절연체의 매립 상태를 도시하기 위한 도면들을 도시하고,
도 29, 도 30 및 도 31은 제4 실시예의 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 사시도들을 도시하며,
도 32 및 도 33은 제5 실시예의 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 사시도들을 도시한다.
도면부는 부분적으로 간략화된 개략적인 도면들을 포함한다. 부분적으로, 동일하지만 경우에 따라 동일하지 않은 요소들에 대해서는 동일한 참조 부호가 사용된다. 동일 요소들의 다양한 도면들은 상이하게 크기 조정될 수 있다.
제1 실시예 :
도 1은, 신호를 전송하기 위해 그에 맞는 대응 플러그 커넥터(2)와 연결된 (플러그 접속된) 플러그 커넥터(1)를 보여준다. 본 도면에 도시된 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터는 무접속 방식의 신호 전송을 위해 제공되었다. 여기에서 신호 전송은 실질적으로 용량성 방법으로 이루어지며, 이 경우에는 당연히 유도성 구성 요소들도 또한 항상 역할을 할 수 있다. 그러나 여기에서 유도성 구성 요소들은 역할을 하더라도 중요하지 않은 역할을 한다. 본 발명은, 다른 무엇보다 신호/데이터의 도청을 보증하기 위하여, 신호 전송 수단의 안테나 기능을 명시적으로 회피한다.
도 2에서는, 대응 플러그 커넥터(2)의 분해도를 볼 수 있다. 대응 플러그 커넥터(2)는 절연체, 하우징(4), 케이블 아울렛(5) 및 나사 결합 슬리브(6)로 이루어진다. 대응 플러그 커넥터(2)의 플러그 접속 영역은 밀봉 링(7)에 의해서 밀봉된다. 절연체(3)는, 케이블 아울렛(5)에서 지지되는 나선형 스프링(8)에 의해 플러그 영역의 방향으로 영구적으로 가압된다. 이로써, 신호 운송과 관련된 절연체(3)의 전면이 대응 플러그 커넥터(2)의 플러그 접속 영역 가까이에 배치되는 것이 보증되었다. 나사 결합 슬리브(6)는 고정 플레이트(9)에 의해서 하우징(4)에 고정된다.
도 3은, 플러그 커넥터(1)의 사시 분해도를 보여준다. 본 도면에서 동일한 기능을 하는 부분들에는 대응 플러그 커넥터(2)에서와 동일한 참조 부호가 제공된다. 여기에서도, 절연체(3)는 나선형 스프링(8)에 의해서 플러그 접속 방향으로 가압된다. 플러그 커넥터(1)의 하우징(4)은 외부 스레드를 구비하고, 이 외부 스레드는, 플러그[플러그 커넥터(1) 및 대응 플러그 커넥터(2)]가 서로 연결되고 개별 절연체(3)의 전면이 대략 평행하게 그리고 서로에 대해 규정된 간격으로 정렬되도록 대응 플러그 커넥터(2)의 나사 결합 슬리브(6)의 내부 스레드와 상호 작용한다.
단면도인 도 4에서는, 나선형 스프링(8)의 기능을 알 수 있다. 2개의 절연체(3)가 개별 플러그(1, 2)의 플러그 접속 영역으로 스토퍼에 도달할 때까지 가압된다.
도 5는, 플러그 커넥터(1) 및 대응 플러그 커넥터(2) 내에 동일한 방식으로 장착된 절연체(3)의 한 편으로는 상부 면을 그리고 다른 한 편으로는 하부 면을 보여준다. 절연체(3)는 복수의 개별 도체 채널(12)을 구비하고, 이들 도체 채널은 MID-기술에 의해서 구현된다. 이로써, 채널(12)의 가이드는 매우 유연하게 형성될 수 있으며, 이와 같은 형성 가능성은 소형 부품[절연체(3)]을 야기한다. 몇몇 도체 채널은, 마이크로 칩(10)을 부착하기 위해 제공된 장소(11)에서 끝난다. 마이크로 칩(10)에 의해서는, 들어오거나 나가는 데이터 신호가 임의로 처리될 수 있다. 마이크로 칩(10)은, 들어오는 신호를 멀티플렉스 방법에 따라 전달하는 것을 가능하게 한다.
도 6에서는, 플러그 접속된 상태에서 절연체(3)를 수용하는 플러그(1, 2)의 개별 절연체(3)의 위치를 볼 수 있다. 플러그 접속 방향으로 향하는 절연체(3)의 전면은 서로에 대해 평행하게 정렬되고, 서로에 대해 1 mm의 간격을 갖는다. 광범위한 테스트는, 이와 같은 간격이 용량성 데이터 전송을 위해 이상적이라는 것을 보여주었다. 멀티 코어 케이블의 도체들은 절연체(3)의 마주 놓인 전면에서 접속될 수 있다. 하지만, 이와 같은 접속 상태는 도면 도시적인 이유에서 도시되어 있지 않다.
제2 실시예 :
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 플러그(1', 2')의 대안적인 일 실시예를 보여준다. 절연체(3') 내에는 전면에 2개의 신호 전송 수단(13, 14)이 삽입된다. 일 신호 전송 수단(13)은 링 형상으로 구현되고, 다른 신호 전송 수단(14)은 원형의 플레이트로서 구현된다. 2개의 신호 전송 수단(13, 14)은 동일한 표면 치수를 갖고, 기본 형상에 대하여 수직으로 돌출하는 접속 요소(15)를 구비한다. 접속 요소(15)는 안테나(13, 14)를 고정시키기 위해 절연체(3') 내에 있는 고정 면(16) 위로 휘어진다.
플러그(1', 2')는 도체 보드(17)를 구비하고, 이 도체 보드는 재차 리세스(18)를 구비한다. 절연체(3')는 래칭 암(17)(latching arm)을 구비하고, 이 래칭 암은 도체 보드(17)를 절연체(3')와 고정시키기 위하여 도체 보드의 리세스(18) 내부에 래칭된다.
도체 보드 상에는, 신호 전송 수단(13, 14) 및 접속된 도체(20)와 전기 접속 상태에 있는 마이크로 칩(10)이 제공된다. 도체 보드(17)는 소위 납땜 패드(19)를 구비하고, 이 납땜 패드는 (멀티 코어) 케이블(21)의 도체(20)를 납땜 연결할 목적으로 제공된다.
더 나아가, 플러그(1', 2')는 고정 요소(25)를 구비한다. 일 측에서는 고정 요소(25)가 도체 보드(17)와 연결된다. 이 목적을 위하여, 고정 요소의 측면에는 클램핑 러그(24)(clamping lug) 및 이들 사이에 배치된 텅(23)(tongue)이 제공되며, 이 경우 텅은 도체 보드(17)의 리세스(22) 내부에 맞물린다.
고정 요소(25)의 다른 측은, 그로부터 돌출하는 고정 암(27)을 구비하는 링 형상의 부분(26)으로 이루어지며, 이들 고정 암은 단부 측에서 약간 휘어져 있고, 케이블 스트레인을 방지하기 위하여 접속된 케이블(21)의 케이블 외장에 가압된다. 고정 요소는 또한 접속된 케이블에 외장을 연결할 목적으로도 이용된다.
플러그(1', 2')의 하우징은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 하우징 형상은 본 발명과 관련이 없기 때문에, 도 9에는 다만 나사 결합부(28)만 도시되어 있다.
제3 실시예 :
도 10에서는, 본 발명에 따른 플러그 커넥터(1)의 제3 변형예의 요소적인 구성 요소를 볼 수 있다. 본 도면에서는 원형의 회로 기판(29)이 다루어진다.
회로 기판은 공지된 바와 같이 전도성 접착 연결부[도체 스트립(conductor strip)]를 구비하는 전기 절연 재료로 이루어진다. 절연 재료로서는 섬유 보강된 플라스틱이 통상적이다. 도체 스트립은 대부분 얇은 구리 층으로부터 에칭된다. 부품들은 소위 납땜 면(패드) 상에 납땜된다.
회로 기판(29)의 제1 측(29a)은, 전술된 바와 같이 구리 층으로부터 형성된 신호 전송 요소를 포함한다. 회로 기판(29)의 제2 측(29b)은 앞에서 이미 여러 번 언급된 마이크로 칩(10)을 위한 부착점(30)을 구비한다. 그밖에, 여기에는 납땜 패드(31), 클램핑 포인트(31) 또는 절연 변위 커넥터(32)를 위한 전기 접촉 지점(31)이 제공된다. 여기에서는, 절연 변위 커넥터(32)가 전기적으로 접속되고 기계적으로 고정된다.
도 11에서는, 전체적으로 플러그 커넥터(1)의 절연체를 제조하는 부품들을 볼 수 있다. 실질적으로 원통형의 플라스틱 부분으로부터 형성된 케이블 매니저(cable manager)를 볼 수 있다. 여기에는, 접속된 케이블(21)의 도체(20)가 그 내부로 클램핑 될 수 있는 고정 채널(34)이 제공된다. 더 나아가서는, 절연 변위 커넥터(32)가 그 내부에 삽입되어 있는 리세스를 구비하는 링 형상의 접촉 요소(35)도 존재한다.
케이블 매니저(33)는 윈도우 형태의 개구를 갖는 고정 암(36)을 구비하며, 이들 개구는, 상기 부품(33, 34)이 서로 고정되도록 접촉 요소(35)의 고정 웹(37)과 상호 작용한다. 절연 변위 커넥터(32) 및 회로 기판(29)의 관련 도체 스트립(도시되지 않음)은 도체(20)와 마이크로 칩(10) 사이에서 전기 접촉을 만들어준다.
도 11에 도시된 부품 조합은 플러그 커넥터(1")의 절연체(39)를 형성하고, 플러그 커넥터 내에서뿐만 아니라 관련 대응 플러그 커넥터 내에서도 동일한 구조로 발견될 수 있다. 도 12에는, 신호 전송 수단(13, 14)을 포함하는 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터의 회로 기판이 서로에 대해 어떻게 정렬되어 있는지가 도시되어 있다. 정렬은 평행하고, 간격은 대략 1 밀리미터이다.
도 12에서는, 제3 플러그 커넥터 변형예(1")의 완전한 분해도를 볼 수 있다. 플러그 커넥터(1")는 케이블 측에서 나사 헤드(40)로 이루어진다. 나사 헤드(40) 내에는 조합된 밀봉- 및 스트레인 릴리프 요소(41)가 위치된다. 밀봉- 및 스트레인 릴리프 요소(41)와 절연체(29) 사이에는 웨이브 스프링(42)이 배치되며, 이 웨이브 스프링은 플러그 커넥터(1, 1')의 2개의 제1 실시예의 전술된 나선형 스프링(8)과 실질적으로 동일한 과제를 충족시킨다. 플러그 접속 측에는 2중 나사 헤드(43)가 제공되며, 이 2중 나사 헤드의 스레드(44)가 나사 헤드(40)와 연결될 수 있다. 마주 놓여 있는 스레드(45)는 대응 플러그 커넥터와의 고정을 위해 제공된다.
제4 및 제5 실시예 :
도 14는, 제4 실시예의 절연체(3)의 사시도를 보여준다. 절연체(3)는 유연한 회로 기판으로서 형성되며, 이 유연한 회로 기판은 안으로 접혀 있고, 이와 관련하여 측면도(도 16 참조)에서는 실질적으로 "T자"에 상응하는 형상을 갖는다. 도 14에서는 또한 절연체(3)의 납땜 패드(19)도 볼 수 있다.
도 15는, 도 14의 절연체(3)의 부분도를 2개의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비한 다른 사시도로부터 보여준다.
이미 도 7 및 도 10에서 예로 도시된 바와 같이, 신호 전송 수단(13, 14)은 실질적으로 링 형상[신호 전송 수단(13)]으로 또는 원형[신호 전송 수단(14)]으로 구현되어 있으며, 이 경우 원형의 신호 전송 수단(14)은 실질적으로 링 형상의 신호 전송 수단(13)과 동심으로 배치된다. 신호 전송 수단(13, 14)은 절연체(3)의 측에 배치되며, 절연체는 도 14의 도면에서 알아볼 수 있게 수직으로 배치된 단부에 마주 놓여 있다.
도 16은, 서로 마주보도록 배치된 제4 실시예의 2개 절연체(3)의 측면도를 보여준다. 도 14에서 이미 알 수 있는 바와 같이, 절연체(3)는 측면도에서 각각 실질적으로 "T자"에 상응하는 형상을 가지며, 이 경우 각각의 절연체(3)는 "T자"의 크로스 빔의 절반에서 위로 접혀 있다. 상기 접힘 영역 내에는 각각 마이크로 칩(10)이 배치되고, 이로써 마이크로 칩은 신호 전송 수단(13, 14)에 마주 놓이게 된다.
도 14의 좌측에서 볼 수 있는 측면이 절연체의 외부면 및 결국에는 플러그 커넥터의 외부 면을 형성하면, 신호 전송 수단(13, 14) 및 마이크로 칩(10)은 유연한 회로 기판의 내부 면에서 상기 회로 기판에 의해 외부 세계에 대하여 보호된다.
도 17은, 제4 실시예의 플러그 커넥터(1"') 및 대응 플러그 커넥터(2"')의 도면이다.
도 17에서 볼 수 있는 또 다른 세부 사항들은 이하에서 도 25, 도 26 및 도 29 내지 도 31을 참조하여 설명될 것이다.
도 18은, 제5 실시예의 절연체(3')의 사시도이다.
이미 제4 실시예에서 도시된 바와 같이, 절연체(3')는 유연한 회로 기판으로서 형성되며, 이 경우 도 18에 도시된 절연체(3')는 예를 들어 도 14에서 볼 수 있고 그곳에 도시된 절연체의 접힌 영역 대신에 실질적으로 링 형상의 영역을 구비하며, 이 영역에는 각각 링 형상으로 휘어진 그리고 스트립으로서 구현된 신호 전송 수단(13' 및 14')이 제공된다.
도 18은, 제5 실시예의 다른 절연체(3")의 사시도를 보여준다. 절연체(3")는 기본적인 구조에 있어서 실질적으로 도 18에 도시된 절연체(3')에 상응하지만, 이 경우에는 마찬가지로 스트립 형상으로 형성된 그리고 링으로 휘어진 신호 전송 수단(13", 14")이 절연체(3")의 튜브 형상 부분의 내부 면에 배치되는 한편, 도 18에 도시된 절연체(3')의 신호 전송 수단(13', 14')은 링 형상 영역의 외부 면에 있다.
도 20은, 서로 마주보도록 배치된 제5 실시예의 2개 절연체(3', 3")의 측면도를 보여준다. 도 20을 참조해서 알 수 있는 바와 같이, 도 18 및 도 19에 도시된 절연체(3', 3")는 서로 커플링 되기 위해 수 커플링 요소(도 18 참조)의 형상으로 그리고 암 커플링 요소(도 19 참조)의 형상으로 형성된다.
신호 전송 수단(13', 14' 및 13", 14")은 각각 서로 마주 놓여 있지만, 이 경우에는 직접적인 접촉은 제공되어 있지 않다.
절연체(13', 13")를 형성하는 유연한 회로 기판이 충분히 얇게 형성된 경우에는, 신호 전송 수단(13', 13", 14', 14")이 또한 각각 2개씩 절연체(3', 3")의 튜브 형상 부분의 외부 면 혹은 내부 면에 배치될 수 있다. 유연한 회로 기판이 충분히 얇으면, 이와 관련하여 암 커플링 부분이 외부 면에서 자신의 신호 전송 수단을 지지하고, 수 커플링 부분이 내부 면에서 자신의 신호 전송 수단을 지지하는 것과 같은 반전도 실행될 수 있다.
도 16과 유사하게, 도 20에서도 절연체(3', 3")의 개별 지점에서 상응하는 마이크로 칩(10)을 볼 수 있다.
도 21은, 제5 실시예의 플러그 커넥터(1"") 및 대응 플러그 커넥터(2"")의 도면을 보여준다. 더욱 상세한 설명을 위해서 도 25, 도 32 및 도 33이 참조될 것이다.
도 22 내지 도 24는 각각 제4 또는 제5 실시예의 절연체(3)의 부분 도면들을 보여준다.
유연한 회로 기판의 형상으로 형성된 절연체(3)는 각각 2개의 측에 도체 스트립(46)을 구비하며, 이로써 전체적으로 공간 절약이 달성될 수 있다. 충분한 접촉을 가능하게 하기 위하여, 관통 홀(47)이 제공됨으로써, 결과적으로 도체 스트립(46)은 절연체(3)의 마주 놓인 측에 있는 상응하는 도체 스트립(46)과 연결된다.
도 22에서는 마이크로 칩(10)을 위한 부착점(30)을 볼 수 있는 한편, 도 23에서는 케이블의 도체를 접속하기 위한 납땜 패드(19)를 볼 수 있다.
도 25는, 케이블 접속 플러그(48)가 설치된 제5 실시예의 절연체(3')의 사시도를 보여준다.
케이블의 도체(여기에서는 도시되지 않음)와 납땜 패드(19)를 접촉시킬 수 있는 한 가지 가능성은, 상기 납땜 패드에 케이블 접속 플러그, 예를 들어 H-Flex SMT-커넥터를 설치하는 것으로서, 이 커넥터에는 추후에 재차 케이블(21)의 도체와 연결된 상응하는 케이블 접속 대응 플러그가 결합될 수 있다.
도 26은, 케이블(21)이 접속된 케이블 접속 플러그(48, 49)가 설치된 제4 실시예의 절연체(3)의 사시도를 보여준다.
하지만, 케이블의 도체를 각각 상응하는 납땜 패드에 직접 설치하는 것도 또한 가능하며, 이 경우에는 제조 방법을 위해서 반드시 필요한 더 높은 장치 비용이 케이블 접속 플러그의 재료 비용과 관련된 절감에 의해서 정당화될 수 있다.
케이블(21)이 제4 또는 제5 실시예의 절연체(3, 3', 3")에 직접적으로 또는 간접적으로 설치되면, 케이블 및 절연체가 공동으로 적합한 재료로 주조될 수 있음으로써, 결과적으로 특히 습기 등의 영향에 대한 보호를 제공해주는 전체 배열체의 원하는 밀봉에 도달할 수 있게 된다.
도 27 및 도 28은 제4 실시예의 절연체(3)의 매립 상태를 도시하기 위한 도면들이다. 도 27에서는, 몰딩 컴파운드(50)(molding compound) 내에 매립된 케이블 접속 플러그(48)가 설치된 절연체(3)를 볼 수 있다.
절연체(3)는 고정 러그(51)를 구비하고, 이 고정 러그는 특히 단부 면에 대한 충분한 평행성이 제공되도록 절연체(3)의 단부 영역을 매립을 위한 몰드 내에 원하는 방식으로 고정시키는 것을 가능하게 한다.
이 경우에는, 절연체(3)를 일 측에 또는 양측에 매립하는 것이 가능하며, 일 측에 매립하는 경우에는 절연체(3)의 단부 영역이 또한 자신의 전면에서 제조된 플러그 커넥터의 외부 면도 된다.
도 27에서 마찬가지로 알 수 있는 리세스(2)는, 절연체(3)의 단부 영역을 몰딩 면에 가압하는 형태로 상응하는 벽 돌출부를 제공함으로써 나타난다.
절연체(3)의 고정 러그(51)도 마찬가지로 도 28에서 볼 수 있다.
또한 도 27 및 도 28에서 알 수 있는 바와 같이, 몰딩 컴파운드를 형성하는 경우에는 베이어닛 스터드(53)(bayonet stud)가 제공된다.
도 29, 도 30 및 도 31은 제4 실시예의 플러그 커넥터(1"') 및 대응 플러그 커넥터(2"')의 사시도들을 보여준다. 이미 도 27 및 도 28에 도시된 바와 같이, 도 29에 도시된 대응 플러그 커넥터(2"')는 베이어닛 스터드(53)를 구비하는 한편, 도 30에 도시된 플러그 커넥터(1"')는 상응하게 돌출하는 부분에 베이어닛 슬롯(54)을 구비하며, 도 31에 도시되어 있는 바와 같이 플러그 커넥터(1"')와 대응 플러그 커넥터(2"')의 상호 고정에 도달하기 위하여, 상기 베이어닛 슬롯 내부에 베이어닛 스터드(53)가 맞물릴 수 있다.
도 32 및 도 33은 제5 실시예의 플러그 커넥터(1"") 및 대응 플러그 커넥터(2"")의 사시도들을 보여준다.
플러그 커넥터(1"")의 절연체 및 대응 플러그 커넥터(2"")의 절연체도 각각 적합한 방식으로 밀봉되며, 플러그 커넥터(1"")의 경우에 밀봉부는 세로로 연장되는 슬롯을 구비하고, 이 슬롯은 링 형상의 영역을 확장시키기 위한 변형과 관련하여 유연성을 허용한다. 또한, 단부 영역에 있는 플러그 커넥터(1"")는 내부 면 둘레에서 연장되는 환형 돌출부를 구비한다.
그에 상응하게, 도 33에 도시된 바와 같이, 대응 플러그 커넥터(2"")는, 플러그 커넥터(1"")와 대응 플러그 커넥터(2"")를 서로 소정의 정도로 고정시키기 위하여, 환형 돌출부(56)와 맞물릴 수 있는 환형 그루브(57)를 상응하는 지점에 구비한다.
1: 플러그 커넥터 15: 접속 요소
2: 대응 플러그 커넥터 16: 고정 면
3: 절연체 17: 도체 보드
4: 하우징 18: 리세스
5: 케이블 아울렛 19: 납땜 패드
6: 나사 결합 슬리브 20: 도체
7: 밀봉부 21: 케이블
8: 나선형 스프링 22: 리세스
9: 고정 플레이트 23: 텅
10: 마이크로 칩 24: 클램핑 러그
11: 칩(10)을 위한 공간 25: 고정 요소
12: 도체 채널 26: 링 형상의 부분
13: 신호 전송 수단 27: 고정 암
14: 신호 전송 수단 28: 나사 결합부
29: 회로 기판 44: 스레드
29a: 제1 측
29b: 제2 측 45: 스레드
30: 마이크로 칩(10)을 위한 부착점 46: 도체 스트립
31: 납땜 패드, 클램핑 포인트 또는 전기 접촉 지점
32: 절연-변위 커넥터 47: 관통 홀
33: 케이블 매니저 48: 케이블 접속 플러그
34: 고정 채널 49: 케이블 접속 플러그
35: 접촉 요소 50: 몰딩 컴파운드
36: 고정 암 51: 고정 러그
37: 고정 웹 52: 리세스
39: 절연체 53: 베이어닛 스터드
40: 나사 헤드 54: 베이어닛 슬롯
41: 밀봉- 및 스트레인 릴리프 요소 55: 슬롯
42: 웨이브 스프링 56: 환형 돌출부
43: 2중 나사 헤드 57: 환형 그루브

Claims (13)

  1. 적어도 2개 또는 그 이상의 개별 도체(20)를 갖는 멀티 코어 케이블(21)이 연결될 수 있는 플러그 커넥터로서,
    Figure pct00001
    플러그 커넥터(1)는 무접촉 방식으로 신호를 전송하기 위한 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비하고,
    Figure pct00002
    플러그 커넥터(1)는 마이크로 칩(10)을 구비하며, 이 경우 마이크로 칩(10)은 개별 도체(20)와 전기적으로 접속될 수 있고, 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)과 전기적으로 접속되어 있는, 플러그 커넥터.
  2. 제1항에 있어서, 플러그 커넥터(1)는 2개의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  3. 제2항에 있어서, 일 신호 전송 수단은 링 형상의 커패시터(13)로서 형성되고, 다른 신호 전송 수단은 원형의 커패시터 플레이트(14)로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  4. 제3항에 있어서, 링 형상의 커패시터(13) 및 원형의 커패시터 플레이트(14)는 동일한 크기의 표면을 갖는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    Figure pct00003
    플러그 커넥터(1)는 플러그 커넥터 하우징(4)을 구비하며, 상기 플러그 커넥터 하우징의 전면에는 플러그 접속 측 및 접속 측이 형성되며,
    Figure pct00004
    신호 전송 수단(13, 14)은 상기 하우징의 플러그 접속 측에 의해서 완전히 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 신호 전송 수단(13, 14)은 플러그 접속 측에서 플러그 커넥터(1)의 전면에 대해 평행하게 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 플러그 커넥터(1)는 하나 이상의 도체 채널(12)을 구비하는 절연체(3)를 구비하며, 상기 도체 채널은 한 측에서는 마이크로 칩(10)과 전기적으로 접속되어 있고, 다른 측에서는 접속된 케이블(21)의 도체(20)와 전기적으로 접속될 수 있는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  8. 제8항에 있어서, 하나 이상의 도체 채널(12)은 MID-기술에 의해서 제조되는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  9. 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 플러스 커넥터 하우징(4) 내에, 절연체(3)를 축 방향으로 플러그 커넥터(1, 2)의 플러그 접속 방향으로 가압할 정도의 스프링력을 갖는 스프링 요소, 바람직하게는 나선형 스프링(8)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 플러그 커넥터.
  10. 플러그 커넥터(1)와 대응 플러그 커넥터(2) 둘 모두 각각 하나 이상의 신호 전송 수단(13, 14)을 구비하는 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어진 시스템에 있어서,
    상기 개별 신호 전송 수단(13, 14)은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 평행하게 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  11. 플러그 커넥터(1) 및 대응 플러그 커넥터(2)로 이루어진 제10항에 따른 시스템에 있어서,
    신호 전송 수단(13, 14)은 플러그 접속된 상태에서 서로에 대해 1.1 밀리미터(mm) 이하의 간격을 갖는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  12. 플러그 커넥터로 이루어지고 제10항 또는 제11항에 따른 시스템에 있어서,
    플러그 커넥터(1) 및/또는 대응 플러그 커넥터(2)는 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 구현되는 것을 특징으로 하는, 시스템.
  13. 플러그 커넥터 및 대응 플러그 커넥터로 이루어지고 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 시스템에 있어서,
    플러그 커넥터(1) 및/또는 대응 플러그 커넥터(2)가 푸쉬-풀-로킹 메커니즘을 통해 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는, 시스템.
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