KR20160022314A

KR20160022314A - 방수 커넥터 및 전자기기

Info

Publication number: KR20160022314A
Application number: KR1020157037207A
Authority: KR
Inventors: 마사노부 오자키; 신야 유다테
Original assignee: 가부시키가이샤 에쿠세루 덴시
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2016-02-29
Anticipated expiration: 2034-06-05
Also published as: EP3012921B1; US9991625B2; WO2014203486A1; US20160149337A1; JP6257182B2; KR102143885B1; EP3012921A4; EP3012921A1; CN105308800A; JP2015005383A

Abstract

방수성을 확보하면서 커넥터의 점유 면적을 작게 하여, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있는 동시에, 쉘의 강도, 내구성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 방수 커넥터를 제공한다.
심리스(seamless)의 거의 통 형상의 쉘(2)과, 쉘(2) 내에 벽 형태로 내장되는 수지제의 지지부(3)와, 지지부(3)에 인서트 성형 등으로 장착되어 지지부(3)에 의해 지지되는 콘택트 단자(4)와, 쉘(2)의 외주에 형성되는 실부재(5)를 구비하는 방수 커넥터(1)로서, 적합하게는, 쉘(2)에, 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 비관통 오목부(26)가 외측으로 불룩하게 형성된다.

Description

방수 커넥터 및 전자기기{WATERPROOF CONNECTOR AND ELECTRONIC EQUIPMENT}

본 발명은, 예를 들면 다기능 휴대전화기, 다기능 휴대 정보단말, 휴대용 음악 플레이어등 각종 전자기기의 전기적 접속에 이용되는 커넥터에 관한 것으로, 특히 방수 기능을 갖는 방수 커넥터 및 전자기기에 관한 것이다.

종래, 방수 기능을 갖는 전자기기의 방수 커넥터로서 특허 문헌 1의 방수 커넥터가 있다.

이러한 방수 커넥터는, 수지제 하우징내에 콘택트 단자를 인서트 성형하고, 수지제 하우징의 전단부에 쉘의 후단부를 감합(嵌合)하여 장착하고, 수지제 하우징의 외주에 형성되어 있는 접속홈에 플랜지 형태의 실(seal)부재를 끼우는 것이다. 실부재의 외주에는 홈부가 형성되어 있어, 방수 커넥터가 내장되는 보텀 케이스의 돌기와 톱 케이스의 돌기가 홈부에 조밀하게 삽입되어 수밀구조가 형성되도록 되어 있다. 이러한 방수 커넥터가 전자기기의 보텀 케이스와 톱 케이스에 내장된 구조에서는, 방수 커넥터의 쉘의 외측으로 침입한 물은 실재실부재와 수밀구조로 방수된다.

일본공개특허 특개 2009－176734호 공보

그런데, 상기 방수 커넥터는, 수지제 하우징의 전단부에 쉘의 후단부를 삽입하여 장착하고, 쉘의 후방의 위치에서 수지제 하우징에 실부재를 장착하는 것이기 때문에, 길이가 길어져 점유 면적이 커진다. 이 때문에, 다기능 휴대전화기 등의 내부의 레이아웃이 제약되어, 휴대전화기 등의 소형화를 어렵게 한다는 문제가 있다.

또한, 상기 방수 커넥터의 쉘은, 통상의 커넥터의 쉘과 마찬가지로 금속판을 프레스 성형하여 소정 형상의 판상 부재를 형성하고, 그 판상 부재를 말아 양단부를 서로 꼭 맞도록 접합함으로써 형성하는 것으로, 접합에 의한 이음매가 플러그 삽입 방향의 전체 길이에 걸쳐 존재한다. 이러한 이음매를 갖는 쉘은, 커넥터에 삽입된 플러그가 강하게 비틀린 경우나, 비틀린 힘이 여러번 부가된 경우에 이음매 부분에서 파단되기 쉽고, 강도, 내구성이 떨어진다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 제안하는 것으로서, 방수성을 확보하면서 커넥터의 점유 면적을 작게 하여, 전자기기 내부의 사용 가능 부분을 증가시킬 수 있고, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있는 방수 커넥터 및 전자기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 쉘의 강도, 내구성을 비약적으로 높일 수 있는 방수 커넥터 및 전자기기를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 심리스(seamless)의 거의 통 형상의 쉘(shell)과, 상기 쉘 내에 벽 형태로 내장되는 수지제의 지지부와, 상기 지지부로 지지되고 있는 콘택트 단자와, 상기 쉘의 외주에 주설되는 실(seal)부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따르면, 콘택트 단자를 지지하는 지지부를 심리스의 쉘에 내장하고, 그 쉘의 외주에 실부재를 주설(周設, 둘레를 따라 설치)함으로써, 방수성을 확보하면서 커넥터의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 쉘의 외측에 이음매로부터의 침수 방지를 위해 수지제 하우징을 설치할 필요가 없다는 점에서, 그 수지제 하우징의 두께만큼 커넥터의 두께를 얇게 할 수도 있다. 따라서, 커넥터의 점유 면적을 작게 하여 전자기기 내부의 사용 가능 부분을 증가시킬 수 있고, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, 쉘의 외측이나 후방에 수지제 하우징을 설치할 필요가 없다는 점에서, 그 만큼의 재료가 불필요해지므로 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 또한, 커넥터에 삽입된 플러그가 강하게 비틀린 경우나, 비틀린 힘이 여러 번 부가된 경우에 파단되기 쉬운 이음매를 가지지 않는 심리스의 쉘에 의해, 쉘의 강도, 내구성을 비약적으로 높일 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 상기 쉘에 상기 실부재에 접하는 단차부가 둘레 형상(周)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 실부재와 단차부가 접함으로써, 쉘의 외주의 소정 위치에 실부재를 용이하게 위치 결정하여 장착할 수 있는 동시에, 실부재의 소정 위치로의 장착 상태를 안정시킬 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 상기 쉘에 플러그의 훅(hook)을 고정시킬 수 있는 비관통 오목부가 외측으로 불룩하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 방수 커넥터에 삽입되는 플러그의 훅을 고정시킬 수 있게 되고, 플러그의 방수 커넥터로의 삽입 상태를 필요로 하는 장착 강도로 안정시킬 수 있다. 또한 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 부분을 관통공으로 하지 않고 비관통 오목부로 함으로써, 쉘의 강도, 내구성을 보다 한층 높일 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 적어도 상기 쉘의 상기 지지부의 앞면(前面)보다 앞쪽 영역이 비관통면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따르면, 적어도 쉘의 지지부의 앞면보다 앞쪽의 영역을 관통 부분이 없는 비관통면으로 함으로써, 쉘의 강도, 내구성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 비관통면으로 함으로써, 관통공을 형성한 경우의 관통공을 유로로 하는 물의 흐름이 발생되는 것을 방지하고, 쉽게 건조되지 않는 개소에 물이 침입하는 것을 방지할 수 있는 동시에, 플러그 삽입 방향의 전후에서의 실부재의 장착 위치의 자유도를 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 상기 쉘에 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 고정홀이 형성되고, 상기 실부재가 상기 고정홀보다 뒤쪽에서 상기 쉘의 외주에 주설되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따르면, 쉘에 고정홀을 형성하는 구조는 다른 개소와 관계 없이 당해 개소에 고정홀을 형성하기만 하면 되므로 형상의 자유도가 높고, 커스텀화에 대응하기 쉽기 때문에, 쉘의 강도, 내구성을 향상시키면서 쉘에 대한 다양한 형상의 요구에 유연하게 대응할 수 있다. 또한, 두께 방향의 높이를 낮게 하는 등, 쉘의 강도, 내구성을 향상시키면서 소형화할 수도 있다. 또한, 실부재를 고정홀보다 뒤쪽에서 쉘의 외주에 주설함으로써, 고정홀로부터 물이 침입하는 것을 방지하고, 쉘의 외측에 수지제 하우징을 설치할 필요 없이, 실부재에 의한 방수성을 확보할 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 상기 쉘과 상기 지지부로 형성되는 배면측의 오목한 형태의 수용부에 밀봉재가 충전되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따르면, 쉘 내로의 지지부의 내장 상태에 관계없이, 쉘의 안쪽으로부터 전자기기의 회로기판 쪽으로 물이 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.

본 발명의 방수 커넥터는, 상기 지지부가 상기 쉘 내에 수밀하게 꼭 맞게 끼워져 있는 동시에, 상기 쉘의 후부(後部)에 상기 지지부의 배면에 접하는 접촉부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 쉘과 지지부의 수밀구조에 의해, 쉘의 안쪽으로부터 전자기기의 회로기판 측으로 물이 침입하는 것을 확실히 방지할 수 있다.

또한, 지지부의 배면에 접촉부를 접촉시킴으로써, 지지부의 감합(嵌合) 상태를 안정시켜 빠짐 방지도 도모할 수 있다.

본 발명의 전자기기는, 본 발명의 방수 커넥터가 케이스에 내장 되고, 상기 실부재가 상기 케이스에 직접적 혹은 간접적으로 가압되어 수밀구조가 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 방수 커넥터와 케이스 사이로부터 전자기기의 회로기판 측으로 물이 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있는 동시에, 본 발명의 방수 커넥터의 효과를 갖는 전자기기를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 방수성을 확보하면서 커넥터의 점유 면적을 작게 하여 전자기기 내부의 사용 가능한 부분을 증가시킬 수 있고, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있다. 또한 쉘의 강도, 내구성을 비약적으로 높일 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 제1 실시형태의 방수 커넥터의 경사진 전방에서 본 사시도이다.
도 2는, 제1 실시형태의 방수 커넥터의 경사진 후방에서 본 사시도이다.
도 3은, 제1 실시형태의 방수 커넥터의 평면도이다.
도 4는, 제1 실시형태의 방수 커넥터의 정면도이다.
도 5는, 제1 실시형태의 방수 커넥터의 확대 측면도이다.
도 6은, 도 5의 A－A선에 따른 확대 단면도이다.
도 7은, 도 5의 B－B선에 따른 확대 단면도이다.
도 8의 (a)~(d)는, 금속 평판을 드로잉 프레스 가공하여 쉘을 형성하는 공정의 개념 설명도이다.
도 9는, 본 발명에 따른 제2 실시형태의 방수 커넥터의 경사진 전방에서 본 사시도이다.
도 10은, 제2 실시형태의 방수 커넥터의 경사진 후방에서 본 사시도이다.
도 11은, 제2 실시형태의 방수 커넥터의 정면도이다.
도 12는, 제2 실시형태의 방수 커넥터의 측면도이다.
도 13은, 도 11의 C－C선에 따른 확대 단면도이다.
도 14는, 도 11의 D－D선에 따른 확대 단면도이다.
도 15의 (a)~(e)는, 금속 평판에 드로잉 프레스, 절곡을 실시하여 쉘을 형성하는 공정의 개념 설명도이다.
도 16은, 제2 실시형태의 변형예에서의 쉘을 다이캐스트로 형성하는 공정의 개념 설명도이다.

〔제1 실시형태의 방수 커넥터〕

본 발명에 따른 제1 실시형태의 방수 커넥터(1)는, 예를 들면 다기능 휴대전화기, 다기능 휴대정보단말, 휴대용 음악 플레이어 등 휴대형의 전자기기 등에 이용되고 있는 것으로서, micro-USB 규격 준거 등의 방수 커넥터(1)이다.

제1 실시형태의 방수 커넥터(1)는, 도 1~도 7에 나타낸 바와 같이, 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2)와, 쉘(2)내에 벽 형태로 내장되는 수지제의 지지부(3)와, 지지부(3)에 의해 지지되고 있는 콘택트 단자(4)와, 쉘(2)의 외주를 따라 형성되는 실부재(5)를 구비하고, 전자기기의 케이스 내에 내장되어 장착된다.

쉘(2)은, 예를 들면 금속 평판을 드로잉 프레스 가공하여 형성되며, 이음매가 없는 거의 사각통 형상으로 형성된다. 쉘(2)은, 플러그 삽입 방향에 단차부를 가지며, 본 예에서는 플러그 삽입측의 전부(前部, 21) 로부터 전부(21)보다 두께가 큰 중간부(22)에 이르는 단차부(24)가 쉘(2)의 상면에 외측으로 불룩하게 형성되고, 중간부(22)로부터 중간부(22)보다 두께 및 폭이 큰 후부(後部)(23)에 이르는 단차부(25)가 쉘(2)의 둘레면에 외측으로 불룩하게 둘레 형상(周)으로 형성되어 있다. 이러한 둘레 형상의 단차부(25)에는, 후술하는 실부재(5)가 둘레 형상에 접촉된다.

쉘(2)의 상면에는, 외측으로 불룩한 동시에, 단차부(24)로부터 전방(前方)으로 돌출되도록 비관통 오목부(26)가 2개소 형성되어 있다. 이러한 비관통 오목부(26)는, micro-USB 플러그 등의 플러그가 쉘(2)에 삽입되었을 때 플러그의 돌기 형태의 훅이 고정될 수 있도록 오목 형태로 형성되어 있다. 비관통 오목부(26)는, 예를 들면 금속 평판을 드로잉 프레스 가공하여 형성할 때, 드로잉 프레스 가공의 공정 중에 외측으로 불룩하게 가공하여 형성된다.

또한 쉘(2)은, 예를 들면 플러그 삽입측의 전부(21)와 중간부(22) 등, 적어도 쉘(2)의 지지부(3)의 앞면(311)보다 앞쪽의 영역이 비관통면으로 형성되고, 본 예에서는 쉘(2)의 전부(21), 중간부(22), 후부(23) 전체에 걸쳐 관통 부분이 없는 비관통면으로 형성되어 있다.

지지부(3)는, 절연성의 경질 수지로 형성되고, 쉘(2)의 깊은 안쪽을 폐색 하도록 벽 형태로 설치된다. 본 예에서는, 지지부(3)의 거의 직방체형의 본체(31)가 앞면(311)을 단차부(25)의 내면에 접하도록 하여 쉘(2)의 후부(23)에 안쪽으로 삽입되어 감합된다.

지지부(3)에는, 콘택트 단자(4)가 인서트 성형되어 부분적으로 매립되어 장착되며, 콘택트 단자(4)는 인서트 성형으로 수밀구조가 되도록 지지부(3)에 장착되어 있다. 후술하는 수용부(61)에 밀봉재(62)를 충전하는 경우에는, 예를 들면 지지부(3)의 삽입공에 콘택트 단자(4)를 감합 삽입하여 장착하는 등, 수밀구조를 가지지 않는 구성으로 콘택트 단자(4)를 지지부(3)에 설치할 수도 있다.

콘택트 단자(4)는, 지지부(3)의 전방으로 돌출하는 돌출부(32)의 한 면을 따라 배치되어 쉘(2)내에 도입되고, 플러그측의 콘택트와 접촉하여 도통 가능하게 쉘(2)내에 노출되어 있는 동시에, 본체(31)의 후방으로부터 인출되어, 도시 생략된 전자기기의 회로기판에 접속된다. 복수의 콘택트 단자(4) 중 적당한 단자를 전원 단자, 접지 단자로 할 수 있다.

실부재(5)는, 엘라스토머 등의 연질 수지로 거의 사각틀 형태의 링 형상으로 형성되며, 단면 형상이 거의 사각형인 본체(51)와, 본체(51)로부터 외측으로 돌출되는 단면 형상이 거의 산 형상의 돌기부(52)를 갖는다. 실부재(5)는, 방수 기능을 갖는 밀봉이 가능한 적당한 재료로 형성할 수 있고, 엘라스토머 등의 연질 수지로 형성되는 외에, 예를 들면 O링 혹은 발수재로 형성된 것으로 할 수도 있다. 또한, 실부재(5)를 발수재로 하는 경우에는, 전자기기의 케이스 등의 케이스측 부재에, 발수제 코팅층 등의 발수재가 접촉하지 않고, 케이스측 부재와 발수재 사이에 틈이 형성되는 구성으로 할 수도 있다.

실부재(5)는, 본체(51)의 일방의 측면이 단차부(25)의 외측면에 접하도록 하여 중간부(22)의 외주에 끼워져, 중간부(22)의 외측에 감합되어 고정된다. 도시예에서는, 평면 형상의 둘레면을 갖는 중간부(22)의 외주에 실부재(5)가 끼워져 있으나, 예를 들면 중간부(22)에 둘레 형상의 감합홈을 형성하고, 이 감합홈에 실부재(5)의 안쪽에 돌출되도록 형성된 볼록 돌기를 끼우는 등으로 실부재(5)를 끼움으로써, 실부재(5)를 주설하는 구성으로도 할 수 있다. 또한, 쉘(2a)의 전후 방향에서의 실부재(5a)의 장착 위치는, 전부(21), 중간부(22), 후부(23)가 전체에 걸쳐 관통 부분이 없는 비관통면이라는 점에서, 전후 방향의 임의의 위치로 할 수 있다.

돌기부(52)의 선단은, 예를 들면 전자기기의 케이스를 구성하는 보텀 케이스(bottom case, 11)와 톱 케이스(top case, 12)에 가압되도록 접하여 수밀구조가 형성된다(도 5~도 7 참조). 도 5~도 7에서, 플러그 삽입용 개구(111)은, 도시예에서는 보텀 케이스(11)의 측벽에 장착된다.

돌기부(52)가 보텀 케이스(11)의 홈부와 톱 케이스(12)의 홈부에 꼭 맞아 수밀구조를 형성할 수도 있고, 또한 수밀구조는, 실부재(5)가 케이스에 직접적으로 가압 되어 형성되는 외에, 보텀 케이스(11) 혹은 톱 케이스(12) 혹은 그 쌍방에 장착되는 고무 등의 실(seal) 수용부재에 실부재(5)가 가압되도록 접하는 등, 실부재(5)가 케이스에 간접적으로 가압되어 형성되는 것으로 할 수도 있다.

쉘(2)의 후부(23)는 지지부(3) 본체(31)의 배면보다 후방으로 돌출되어 있고, 후부(23)의 돌출부분과 본체(31)의 배면으로 형성되는 배면측의 오목 형태의 수용부(61)에는, 본드를 흘려 넣는 등으로 밀봉재(62)가 충전되어 고화된다. 이러한 밀봉재(62)를 수용부(61)에 형성함으로써, 예를 들면 지지부(3)의 배면측에 배치되는 전자기기의 회로기판에 물이 침입하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다. 지지부(3)를 쉘(2)내에 내장함에 있어서, 지지부(3)를 쉘(2) 내에 수밀하게 감합시켜 내장하는 경우에는, 밀봉재(62)의 충전을 실시하지 않을 수도 있고, 또한, 밀봉재(62)의 충전을 실시하지 않고, 후술하는 제2 실시형태의 쉘(2a)의 굽힘부(231a)와 동일한 굽힘부 등의 접촉부를 후부(23)에 설치하여 지지부(3)의 배면에 접촉시킬 수도 있다.

제1 실시형태의 방수 커넥터(1)는 제조 가능한 적당한 방법으로 제조할 수 있으며, 예를 들면 금속 평판을 드로잉 프레스 가공하여, 전체에 걸쳐 심리스의 거의 사각통 형상으로 단차부(24, 25)를 갖는 동시에, 외측으로 불룩한 비관통 오목부(26)를 갖는 쉘(2)를 형성하면 양호하다.

이러한 금속 평판의 드로잉 프레스 가공에 의한 쉘(2)의 형성에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 금속 평판(201)에 드로잉 프레스를 단계적으로 실시하여, 전부(21), 중간부(22), 후부(23)의 원형(原形)을 형성해 나가는 동시에, 비관통 오목부(26)의 원형(原形)을 외측으로 불룩하게 하면서, 워크202, 워크203의 형상으로 차례차례 가공해 나가고, 또한, 선단을 타공하여 플러그를 삽입하는 개구를 관통시킴으로써, 쉘(2)을 얻을 수 있다.

그리고, 콘택트 단자(4)가 인서트 성형된 지지부(3)를, 후부(23)에 끼워 넣듯이 하여 쉘(2)에 내장하는 동시에, 실부재(5)를 측부가 단차부(25)에 접하도록 하여 중간부(22)의 외주에 끼워 넣음으로써, 방수 커넥터(1)를 얻을 수 있다. 또한, 후부(23)의 돌출부분과 본체(31)의 배면으로 형성되는 배면 측의 오목 형태의 수용부(61)에 밀봉재(62)가 충전되어 고화되어, 쉘(2) 내에 침입하는 물에 대한 방수 처리를 실시한다.

제1 실시형태에 의하면, 수지제 하우징의 전단부에 쉘의 후단부를 장착하는 커넥터와 달리, 콘택트 단자(4)를 지지하는 지지부(3)가 심리스의 쉘(2)에 내장되는 방수 커넥터(1)로 함으로써, 방수성을 확보하면서 커넥터의 길이를 짧게 할 수 있다. 또한, 쉘(2)의 외측에도 수지제 하우징을 장착하지 않는다는 점에서, 하우징의 두께만큼 커넥터의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 커넥터의 점유 면적을 작게 하여 전자기기 내부의 사용 가능 부분을 증가시킬 수 있고, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 쉘(2)의 외측이나 후방에 수지제 하우징을 설치할 필요가 없다는 점에서, 그 만큼의 수지 재료가 불필요해지므로 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 커넥터에 삽입된 플러그가 강하게 비틀린 경우나, 비틀린 힘이 여러번 부가된 경우에 파단되기 쉬운 이음매를 가지지 않는 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2)에 의해, 쉘(2)의 강도, 내구성을 비약적으로 높일 수 있다.

또한, 실부재(5)와 단차부(25)의 접촉에 의해, 쉘(2)의 외주의 소정 위치에 실부재(5)를 용이하게 위치 결정하여 장착할 수 있는 동시에, 실부재(5)의 소정 위치에의 장착 상태를 안정시킬 수 있다.

또한, 쉘(2)의 비관통 오목부(26)에 의해, 방수 커넥터(1)에 삽입되는 플러그의 훅을 고정할 수 있게 되어, 플러그의 방수 커넥터(1)에의 삽입 상태를 필요로 하는 장착 강도로 안정시킬 수 있다. 또한 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 부분을 관통하지 않는 비관통 오목부(26)로 함으로써, 쉘(2)의 강도, 내구성을 보다 한층 높일 수 있다.

또한 쉘(2)을 관통 부분이 없는 비관통면으로 함으로써, 쉘(2)의 강도, 내구성을 보다 한층 높일 수 있다. 또한, 비관통면으로 함으로써, 관통공을 형성한 경우의 관통공을 유로로 하는 물의 흐름이 발생되는 것을 방지하고, 쉽게 건조되지 않는 개소에 물이 침입하는 것을 방지할 수 있는 동시에, 쉘(2)의 플러그 삽입 방향 전후의 임의의 위치에 실부재(5)를 장착할 수 있으므로, 실부재(5) 장착 위치의 자유도를 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

또한 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2)을 금속 평판을 드로잉 프레스 가공하여 형성하는 경우에는, 고강도, 고내구성의 심리스 쉘(2)을 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 이러한 드로잉 프레스 가공에서 비관통 오목부(26)를 외측으로 불룩하게 형성하는 경우에는, 쉘(2)의 심리스의 거의 통 형상의 형상과 비관통 오목부(26)를 드로잉 프레스의 동일한 공정으로 성형할 수 있게 되어, 높은 생산성으로 효율적으로 제조할 수 있다. 또한 관통공을 형성하지 않는 쉘(2)로 함으로써, 타공하는 가공이 불필요해질 수 있다.

〔제2 실시형태의 방수 커넥터〕

본 발명에 따른 제2 실시형태의 방수 커넥터(1a)도, 다기능 휴대전화기, 다기능 휴대정보단말, 휴대용 음악 플레이어 등 휴대형의 전자기기 등에 이용되는 것으로서, micro-USB 규격 준거 등의 방수 커넥터(1a)이다.

제2 실시형태의 방수 커넥터(1a)도, 도 9~도 14에 나타낸 바와 같이, 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2a)과, 쉘(2a)내에 벽 형태로 내장되는 수지제의 지지부(3a)와, 지지부(3a)로 지지되는 콘택트 단자(4a)와, 쉘(2a)의 외주에 주설되는 실부재(5a)를 구비하고 전자기기의 케이스 내에 내장되어 장착된다.

쉘(2a)은, 예를 들면 금속 평판을 드로잉 프레스하여 절곡으로 고정홀을 형성함으로써, 혹은 다이캐스트 성형에 의해 형성되어, 이음매가 없는 거의 사각통 형상으로 형성되어 있다. 쉘(2a)은, 플러그 삽입 방향에 단차부를 가지고, 본 예에서는 제1 실시형태의 전부(21)보다 전후 방향으로 긴 전부(21a)로부터 전부(21a)보다 두께가 큰 중간부(22a)에 이르는 단차부(24a)가 쉘(2a)의 상면에 외측으로 불룩하게 형성되고, 중간부(22a)로부터 중간부(22a)보다 두께 및 폭이 큰 후부(23a)에 이르는 단차부(25a)가 쉘(2a)의 둘레면에 외측으로 불룩한 동시에 둘레 형상으로 형성되어 있다. 후부(23a)는 제1 실시형태의 후부(23)보다 짧게 형성된다. 이러한 둘레 형상의 단차부(25a)에는 실부재(5a)가 둘레 형상에 접촉된다.

쉘(2a)의 상면에는, 가늘고 긴 고정홀(27a)이 전후 방향을 길이 방향으로 하여 2개소 형성되는 동시에, 각 고정홀(27a)의 전단에는 후방을 향해 상방으로 경사진 절곡부(271a)가 형성되고, 절곡부(271a)는 고정홀(27a)의 전단 근방의 쉘(2a)을 잘라서 세워지도록 형성되어 있다. 고정홀(27a) 및 절곡부(271a)는, micro-USB의 플러그 등의 플러그가 쉘(2)에 삽입되었을 때, 플러그의 돌기 형태의 훅이 고정홀(27a)에 삽입되어 절곡부(271a)에 고정 가능하게 형성되어 있다.

지지부(3a)는, 제1 실시형태와 마찬가지로, 절연성의 경질 수지로 형성되고, 쉘(2a)의 깊은 안쪽이 폐색되도록 벽 형태로 설치된다. 본 예에서는, 지지부(3a)의 거의 직방체형 본체(31a)의 앞면(311a)이 전부(21a)내에 배치되고, 본체(31a) 상면의 단차면(312a)이 단차부(24a)의 내면에 접하도록 하여 쉘(2a)의 중간부(22a)에 안으로 삽입되어 감합되어 있는 동시에, 지지부(3a)는 쉘(2a)에 수밀 되도록 감합되어 내장되어 있다.

쉘(2a)의 소정 위치에 내장된 지지부(3a)의 배면(313a)에는, 쉘(2a)의 후부에 설치되는 접촉부가 접하고 있으며, 본 실시형태에서는 쉘(2a)의 후부(23a)의 상면을 잘라내어 안쪽으로 굽혀 형성되어 있는 굽힘부(231a)가 접하고, 도시예에서는 좌우 한쌍의 굽힘부(231a)가 배면(313a)에 접하고 있다. 이러한 구성을 대신하여, 후부(23a)에 굽힘부(231a)등의 접촉부를 설치하지 않는 구성, 혹은 제1 실시형태와 동일하게, 지지부(3a)를 쉘(2a)에 수밀구조로 혹은 수밀구조가 아닌 감합하여 내장하고, 쉘(2a)의 후부(23a)와 지지부(3a)의 배면(313a)으로 형성되는 오목 형태의 수용부에 밀봉재를 충전하는 구성으로 할 수도 있다.

지지부(3a)에는, 콘택트 단자(4a)가 인서트 성형되어 부분적으로 매립되어 설치되고, 콘택트 단자(4a)는 인서트 성형으로 수밀구조가 되도록 지지부(3a)에 장착되어 있다. 콘택트 단자(4a)는, 지지부(3a)의 전방으로 돌출하는 돌출부(32a)의 한 면을 따라 배치되어 쉘(2a)내에 도입되고, 플러그측의 콘택트와 접촉 도통 가능하게 쉘(2a)내에서 노출되어 있는 동시에, 본체(31a)의 후방으로부터 인출되어 도시 생략된 전자기기의 회로기판에 접속된다. 복수의 콘택트 단자(4a) 중 적당한 단자를 전원 단자, 접지 단자로 할 수 있다.

실부재(5a)는, 제1 실시형태와 동일하게, 엘라스토머등의 연질 수지로 거의 사각틀 형태의 링 형상으로 형성되고, 단면 형상이 거의 사각형의 본체(51a)와, 본체(51a)로부터 외측으로 돌출되는 단면 형상이 거의 산 형태의 돌기부(52a)를 갖는다. 실부재(5)는, 방수 기능을 갖는 밀봉이 가능한 적당한 재료로 형성될 수 있으며, 엘라스토머 등의 연질 수지 외에, O링 혹은 발수제로 형성된 것 등을 사용할 수 있다.

실부재(5a)는, 본체(51a)의 일방의 측면이 단차부(25a)의 외측면에 접하도록 하여 중간부(22a)의 외주에 끼워져, 중간부(22a) 외측에 감합되어 고정 배치되어 있다. 실부재(5a)의 감합은, 평면 형상의 둘레면을 갖는 중간부(22a)의 외주에 실부재(5a)를 끼우는 외에, 제1 실시형태와 동일하게, 예를 들면 중간부(22a)에 둘레 형상의 감합홈을 형성하고, 이 감합홈에 실부재(5a)의 안쪽으로 돌출되도록 형성되는 볼록부를 끼우는 등으로 실부재(5a)를 끼움으로써, 실부재(5a)를 주설할 수도 있다. 또한 쉘(2a)의 전후 방향에서의 실부재(5a)의 설치 위치는, 고정홀(27a)보다 뒤쪽의 위치라면 임의의 위치로 할 수 있다.

돌기부(52a)의 선단은, 예를 들면 제1 실시형태와 동일한 전자기기의 케이스를 구성하는 플러그 삽입용 개구(111)을 갖는 보텀 케이스(11)와 톱 케이스(12)에 가압 되도록 접하여 수밀구조가 형성된다(도 12~도 14 참조). 제1 실시형태와 동일하게, 돌기부(52a)가 보텀 케이스(11a)의 홈부와 톱 케이스(12a)의 홈부에 꼭 맞도록 수밀구조를 형성할 수 있고, 또한 수밀구조는, 실부재(5a)가 케이스에 직접적으로 가압되어 형성되는 외에, 보텀 케이스(11a) 혹은 톱 케이스(12a) 혹은 그 쌍방에 설치되는 고무 등의 실 수용부재에 실부재(5a)가 가압 되도록 접하는 등, 실부재(5a)가 케이스에 간접적으로 가압되어 형성되는 것으로 할 수도 있다.

제2 실시형태의 방수 커넥터(1a)는 제조 가능한 적당한 방법으로 제조할 수 있는데, 예를 들면 도 15에 나타낸 바와 같이, 금속 평판(211)에 드로잉 프레스를 단계적으로 실시하여 전부(21a)의 원형(原形)을 갖는 워크(212), 중간부(22a)의 원형(原形)을 갖는 워크(213)의 형상으로 차례차례 가공하여, 전부(21a), 중간부(22a), 후부(23a)가 형성되는 동시에 선단을 타공하여 플러그를 삽입하는 개구가 관통된 상태가 되고, 전체에 걸쳐 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2a)의 워크(214)를 얻는다.

그 다음에, 워크(214) 전부(21a)의 소정 개소에, 고정홀(27a)의 전단 근방에 상당하는 위치에서 양측의 절개부분과 절개부분 간 부분을 구부려 세워 절곡부(271a)와 고정홀(27a)의 전단 근방 영역을 형성하는 동시에, 고정홀(27a)의 전단 근방보다 뒤쪽에 상당하는 위치에서 타공하여 고정홀(27a)의 뒤쪽 영역을 형성하는 등에 의해, 절곡을 실시하여 절곡부(271a)를 갖는 고정홀(27a)를 형성한다.

이 후, 콘택트 단자(4a)가 인서트 성형된 지지부(3a)를, 중간부(22a)에 끼워 수밀구조를 형성하도록 하여 쉘(2a)에 내장하고, 그리고 후부(23a)의 소정 개소에 절곡 가공을 하여 굽힘부(231a)를 형성하고, 굽힘부(231a)를 지지부(3a)의 배면(313a)에 접하는 동시에, 실부재(5a)를 측부가 단차부(25a)에 접하도록 하여 중간부(22a)의 외주에 끼움으로써, 방수 커넥터(1a)를 얻을 수 있다.

또한, 전체에 걸쳐 심리스의 거의 통 형상으로 고정홀을 갖는 쉘은, 드로잉 프레스와 절곡에 의한 가공을 대신하여 다이캐스트로 형성할 수도 있다. 도 16은, 전체에 걸쳐 심리스의 거의 통 형상으로, 절곡부(271m), 고정홀(27m)를 갖는 변형 예의 쉘(2m)의 다이캐스트에 의한 형성을 설명하는 도이다.

쉘(2m)은, 쉘(2a)과 기본적인 구성은 동일하고, 전부(21m), 중간부(22m), 후부(23m), 단차부(25m), 전부(21m)의 상면에 형성되어 있는 절곡부(271m)를 갖는 고정홀(27m)를 구비하는 것이나, 단차부(24a)는 형성되어 있지 않고, 중간부(22m)의 상면은 절곡부(271m)의 거의 상단에 대응되는 위치를 높이로 하여 형성된다.

그리고, 뒤쪽으로부터 코어의 금형(301), 앞쪽으로부터 캐비티의 금형(302), 둘레측면 쪽으로부터 슬라이드 코어의 금형(303, 304)을 슬라이드시켜 배치하고 다이캐스트 성형을 실시하여, 소정 형상의 쉘(2m)를 형성하고, 그 다음에 금형(301~304)을 각각 후퇴시켜 쉘(2m)를 꺼낸다. 이 때, 중간부(22m)의 상면이 절곡부(271m)의 거의 상단에 대응되는 위치에 형성되어 있다는 점에서, 금형(301)이나 금형(302)이 성형시의 전진으로 배치되는 동작이나 성형 후의 후퇴로 물러나는 동작으로 쉘(2m)과 간섭하는 것이 방지된다.

그 다음에는, 쉘(2a)에 대한 공정과 동일하게, 콘택트 단자(4a)가 인서트 성형된 지지부(3a)를 중간부(22m)에 끼워 수밀구조를 형성하도록 하여 쉘(2m)에 내장하고, 그리고 후부(23m)의 소정 개소에 절곡 가공하여 굽힘부를 형성하고, 굽힘부가 지지부(3a)의 배면(313a)에 접하는 동시에, 실부재(5a)의 측부가 단차부(25m)에 접하도록 하여 중간부(22m)의 외주에 끼움으로써 방수 커넥터(1a)를 얻을 수 있다.

제2 실시형태에 의하면, 제1 실시형태와 동일하게, 콘택트 단자(4a)를 지지하는 지지부(3a)가 심리스의 쉘(2a, 2m)에 내장되는 방수 커넥터(1a)로 함으로써, 방수성을 확보하면서 커넥터의 길이를 짧게 할 수 있다. 그리고, 쉘(2a, 2m)의 외측에도 수지제 하우징을 설치하지 않는다는 점에서, 하우징의 두께 만큼 커넥터의 두께를 얇게 할 수 있다. 따라서, 커넥터의 점유 면적을 작게 하고, 전자기기 내부의 사용 가능 부분을 증가시킬 수 있어, 전자기기의 보다 자유로운 레이아웃 설계의 실현, 전자기기의 소형화를 도모할 수 있다.

또한, 쉘(2a, 2m)의 외측이나 후방에 수지제 하우징을 설치할 필요가 없다는 점에서, 그 만큼의 수지 재료가 불필요해지고 제조 비용을 저감할 수 있다.

또한, 커넥터에 삽입된 플러그가 강하게 비틀린 경우나, 비틀린 힘이 여러번 부가된 경우에 파단되기 쉬운 이음매를 가지지 않는 심리스의 거의 통 형상의 쉘(2a, 2m)에 의해, 쉘(2a, 2m)의 강도, 내구성을 비약적으로 높일 수 있다.

또한, 실부재(5a)와 단차부(25a)가 접함으로써, 쉘(2a, 2m)의 외주의 소정 위치에 실부재(5a)를 용이하게 위치 결정하여 장착할 수 있는 동시에, 실부재(5a)의 소정 위치로의 장착 상태를 안정시킬 수 있다.

또한, 쉘(2a, 2m)에 절곡부(271a, 271m)를 갖는 고정홀(27a, 27m)를 형성하는 구조는 다른 개소와 관계 없이 해당 개소에 절곡부(271a, 271m)를 갖는 고정홀(27a, 27m)만 형성하면 되므로, 형상의 자유도가 높고, 커스텀화에 대응하기 쉽기 때문에, 쉘(2a, 2m)의 강도, 내구성을 향상시키면서 쉘(2a, 2m)에 대한 다양한 형상의 요구에 유연하게 대응할 수 있다. 그리고, 두께 방향의 높이를 낮게 하는 등, 쉘(2a, 2m)의 강도, 내구성을 향상시키면서 소형화할 수도 있다. 또한, 실부재(5a)를 고정홀(27a, 27m)보다 뒤쪽에 쉘(2a, 2m)의 외주에 주설함으로써, 고정홀(27a, 27m)로 물이 침입하는 것을 방지하고, 쉘(2a, 2m)의 외측에 수지제 하우징을 설치하지 않고, 실부재(5a)에 의한 방수성을 확보할 수 있다.

또한, 쉘(2a, 2m)과 이에 감합되어 내장되는 지지부(3a)의 수밀구조에 의해, 쉘(2a, 2m)의 안쪽으로부터 전자기기의 회로기판 측으로 물이 침입하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 지지부(3a)의 배면(313a)에 굽힘부(231a)등을 접촉시킴으로써, 지지부(3a)의 감합 상태를 안정시켜, 빠짐 방지도 도모할 수 있다.

또한, 방수 커넥터(1a)의 쉘(2a)을 드로잉 프레스와 절곡으로 형성하는 경우에는, 고강도, 고내구성의 심리스의 쉘(2a)을 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다. 또한, 절곡을 실시하여 형성하는 고정홀(27a) 및 절곡부(271a)의 형상은 유연하게 변경 가능하여 형상의 자유도가 크기 때문에, 커스텀화에 한층 용이하게 대응할 수 있다.

또한, 방수 커넥터(1a)의 쉘(2m)을 다이캐스트로 형성하는 경우에는, 고강도, 고내구성의 심리스의 쉘(2m)을 저비용으로 용이하게 제조할 수 있는 동시에, 쉘(2m)의 심리스의 거의 통 형상의 형상과 고정홀(27a)을 다이캐스트의 동일한 공정으로 성형할 수 있게 되어, 높은 생산성으로 효율적으로 제조할 수 있다.

〔실시형태의 변형예 등〕

본 명세서에 개시된 발명은, 각 발명, 각 실시형태의 구성 외에, 적용 가능한 범위에서, 이들의 부분적인 구성을 본 명세서에 개시된 다른 구성으로 변경하여 특정한 것, 혹은 이들 구성에 본 명세서에 개시된 다른 구성을 부가하여 특정한 것, 혹은 이들의 부분적인 구성을 부분적인 작용 효과가 얻어지는 한도에서 삭제하여 특정한 상위 개념화한 것을 포함하는 것이다. 그리고, 다음의 변형예도 포함한다.

예를 들면 본 발명에서의 쉘은, 상기 실시형태의 쉘(2, 2a, 2m)로 한정되는 것은 아니며, 심리스의 거의 통 형상의 것이면 적당하고, 예를 들면 2개소의 비관통 오목부(26)를 일체화한 가늘고 긴 비관통 오목부를 하나의 개소에 형성하는 쉘, 단차부(24, 24a) 혹은 단차부(25, 25a) 혹은 그 쌍방을 가지지 않는 형상의 쉘, 상술한 바와 같이 둘레 방향으로 실부재(5, 5a)의 끼우기용의 감합홈 혹은 외측으로 돌출되는 복수의 둘레 형상 감합 돌기부가 형성되어 있는 쉘, 혹은 비관통 오목부(26) 혹은 고정홀(27a)을 가지지 않는 쉘 등으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서 쉘에 설치되는 고정홀은, 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 고정홀이면 적당하고, 상기 실시형태의 절곡부(271a, 271m)를 갖는 고정홀(27a, 27m)에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명에서 쉘의 후부에 설치되는 접촉부의 구성도, 지지부의 배면에 접촉 가능한 것이면 적당하고, 예를 들면 쉘의 후부에 안쪽으로 돌출하는 볼록부를 지지부의 배면에 접하는 접촉부로서 형성하는 등, 상기 실시형태의 굽힘부(231a)등으로 한정되지 않는다.

또한, 관통공을 형성하지 않는 쉘(2)등을 드로잉 프레스로 형성하는 경우에는, 둘레면으로부터 외측으로 부분적으로 돌출되는 개소나 안쪽으로 부분적으로 오목한 개소를 형성하지 않고 단차 형태의 둘레면을 갖는 쉘로 하면, 드로잉 프레스만으로 혹은 극력 드로잉 프레스 이외의 가공 공정을 실시하지 않고 형성할 수 있어 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 실부재를 외주에 주설하는 위치는, 상기 실시형태의 중간부(22, 22a)의 외주에 주설하는 구성으로 한정되지 않고, 적당히 쉘의 전단 근방, 전부, 혹은 후부 등, 실부재보다 깊은 안쪽에의 방수성을 확보 가능한 임의의 위치에서 쉘의 외주에 실부재를 주설한 것이 본 발명에 포함된다. 예를 들면 제1 실시형태의 경우는, 방수성을 확보하면서, 쉘(2)의 전후 방향의 임의의 위치의 외주에 실부재(5)를 설치할 수 있고, 또한, 제2 실시형태의 경우는, 방수성을 확보하면서, 쉘(2a, 2m)의 고정홀(27a, 27m)보다 뒤쪽의 임의의 위치의 외주에 실부재(5)를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 지지부의 구성은, 쉘내에 벽 형태로 내장 가능한 것이면 적당하고, 바람직하게는 쉘(2, 2a, 2m)등의 쉘 내에 감합하여 내장 할 수 있는 것으로 하면, 설치 강도의 향상이나 쉘과 지지부 사이의 수밀성의 향상을 도모할 수 있어 좋다.

또한, 본 발명의 방수 커넥터를 제조할 때, 쉘(2, 2a, 2m)등을 형성하는 공정은 상기 실시형태 이외에도 쉘을 형성 가능한 적당한 공정으로 실시할 수 있으며, 예를 들면 금속분말 사출성형(MIM), 혹은 3D프린터등에 의해 본 발명의 쉘을 형성할 수 있다.

본 발명은, 예를 들면 다기능 휴대전화기, 다기능 휴대정보단말, 휴대용 음악 플레이어 등 각종 전자기기의 전기적인 접속에 이용되는 방수 커넥터로서 이용할 수 있다.

1, 1a 방수 커넥터
2, 2a, 2m 쉘
21, 21a, 21m 전부(前部)
22, 22a, 22m 중간부
23, 23a, 23m 후부(後部)
231a 굴곡부
24, 25, 24a, 25a, 25m 단차부
26 비관통 오목부
27a, 27m 고정홀
271a, 271m 절곡부
3, 3a 지지부
31, 31a 본체
311, 311a 앞면(前面)
312a 단차면
313a 배면
32, 32a 돌출부
4, 4a 콘택트 단자
5, 5a 실(seal)부재
51, 51a 본체
52, 52a 돌기부
61 수용부
62 밀봉재
11 보텀 케이스
111 플러그 삽입용 개구
12 탑 케이스
201 금속평판
202, 203 워크
301~304 금형

Claims

심리스(seamless)의 거의 통 형상의 쉘(shell)과,
상기 쉘 내에 벽 형태로 내장되는 수지제의 지지부와,
상기 지지부로 지지되고 있는 콘택트 단자와,
상기 쉘의 외주에 주설(周設)되는 실(seal)부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항에 있어서,
상기 쉘에 상기 실부재에 접하는 단차부가 둘레 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 쉘에 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 비관통 오목부가 외측으로 불룩하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항에서 제 3항의 어느 한 항에 있어서,
적어도 상기 쉘의 상기 지지부의 앞면(前面)으로부터 앞쪽 영역이 비관통면으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 쉘에 플러그의 훅을 고정시킬 수 있는 고정홀이 형성되고,
상기 실부재가 상기 고정홀보다 뒤쪽에서 상기 쉘의 외주에 주설되어 있는 것을 특징으로 방수 커넥터.
제 1항에서 제 5항의 어느 한 항에 있어서,
상기 쉘과 상기 지지부로 형성되는 배면측의 오목 형태의 수용부에 밀봉재가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항에서 제 5항의 어느 한 항에 있어서,
상기 지지부가 상기 쉘 내에 수밀하게 감합되어 있는 동시에,
상기 쉘의 후부에 상기 지지부의 배면에 접하는 접촉부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방수 커넥터.
제 1항에서 제 7항의 어느 한 항에 따른 방수 커넥터가 케이스에 내장 되고,
상기 실부재가 상기 케이스에 직접적 혹은 간접적으로 가압되어 수밀 구조가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.