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KR20120110068A - Ｕｓｂ 커넥터 - Google Patents

Ｕｓｂ 커넥터 Download PDF

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KR20120110068A
KR20120110068A KR1020120031906A KR20120031906A KR20120110068A KR 20120110068 A KR20120110068 A KR 20120110068A KR 1020120031906 A KR1020120031906 A KR 1020120031906A KR 20120031906 A KR20120031906 A KR 20120031906A KR 20120110068 A KR20120110068 A KR 20120110068A
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KR
South Korea
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usb connector
mating
power terminal
terminal
terminals
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KR1020120031906A
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Inventor
강 이
휘빈 리
웨이 야오
Original Assignee
타이코 일렉트로닉스 (상하이) 컴퍼니 리미티드
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Publication date
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Abstract

전력 단자(1); 및 보조 전력 단자(10)를 포함하는 USB 커넥터. USB 커넥터(100)의 전력 단자(1) 및 상기 보조 전력 단자(10)는, 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')와 동시에 전기 접촉하도록 구성된다.

Description

ＵＳＢ 커넥터{USB CONNECTOR}
본 출원은, 2011년 3월 28일에 중국 국가지식산권국(State Intellectual Property Office of China)에 출원되고, 그 전체 개시가 본 명세서에 참조로 통합된 중국 특허 출원 제 201110083935.7호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 USB 커넥터에 관한 것이고, 더 상세하게는, 대전력(large-power) 전자 장치에 적응되는 USB 커넥터에 관한 것이다.
USB(Universal Serial Bus) 커넥터는 일반적으로 공통 전력 단자, 접지 단자 및 복수의 차분 신호 단자들을 포함한다. 공통 전력 단자는, USB 커넥터 및 그 USB 커넥터에 접속되는 전기 장치에 전력을 공급하기 위해 사용된다.
상업적 전기 장치의 전력이 점점 더 커짐에 따라, 종래의 USB 커넥터의 공통 전력 단자는 종전보다 더 큰 전류를 전달(carry)할 필요가 있다. 그러나, 종래의 USB 커넥터의 공통 전력 단자는 설계 표준에 따라야 하고, 단자의 사이즈는 다양한 실제 애플리케이션들에 따라 변형될 수 없다. 따라서, 종래의 USB 커넥터의 공통 전력 단자는 상한값보다 큰 전류를 전달하는데 이용될 수 없고, 전력 제한보다 큰 전력을 갖는 전기 장치에 적응될 수 없다.
따라서, 종래의 USB 커넥터는 전력 제한보다 작은 전력을 갖는 전기 장치와 접속하는데에만 사용될 수 있고, 그 적용은 매우 제한적이다.
본 발명은 전술한 단점들의 적어도 하나의 양상을 극복하거나 완화시키기 위한 것이다.
따라서, 종전보다 큰 전력을 갖는 전기 장치에 매우 적응적인 USB 커넥터를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르면, 전력 단자 및 보조 전력 단자를 포함하는 USB 커넥터가 제공된다. USB 커넥터의 전력 단자 및 보조 전력 단자는 메이팅(mating) USB 커넥터의 메이팅 전력 단자와 동시에 전기 접촉하도록 구성된다.
본 발명의 예시적인 실시예에서, USB 커넥터의 전력 단자 및 보조 전력 단자는 서로 인접하고, 전력 단자의 접촉 부분 및 보조 전력 단자의 접촉 부분은 동일 평면 상에 존재한다.
본 발명의 다른 예시적인 실시예에서, USB 커넥터는 적어도 하나의 접지 단자 및 적어도 하나의 신호 단자를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 커넥터는 암(famale) 커넥터이고; 메이팅 USB 커넥터는 수(male) 커넥터이다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 커넥터는 암 USB3.0 커넥터이고; 메이팅 USB 커넥터는 수 USB3.0 커넥터이다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 단자의 모든 단자들은 절연체 내에 조립되고, 서로 전기 절연된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 단자의 단자 각각은 일단에 핀을 갖고, 타단에 단자 부분을 갖는다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 단자의 단자들의 핀들은 각각 절연 홀더(holder) 내에 위치된다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, USB 커넥터는, 절연체 및 그 내부의 절연 홀더를 둘러싸는 금속 실드를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에서, 메이팅 USB 커넥터는, USB 커넥터의 접지 단자들 및 신호 단자들에 대응하는 접지 단자들 및 신호 단자들을 더 포함하고; 메이팅 USB 커넥터의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들은, 메이팅 USB 커넥터가 USB 커넥터에 삽입된 후, USB 커넥터의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들과 전기 접촉된다.
본 발명의 다양한 예시적인 실시예들에서, 추가적인 보조 전력 단자가 공통 전력 단자에 부가하여 USB 커넥터에 제공되고, 고전력 전기 장치의 플러그(즉, 메이팅 USB 커넥터)가 USB 커넥터에 삽입되는 경우, USB 커넥터의 전력 단자 및 보조 전력 단자는 그 고전력 전기 장치의 플러그와 동시에 전기 접촉된다. 따라서, USB 커넥터의 전류 전달 용량이 개선되고, 본 발명의 USB 커넥터는 종전보다 큰 전력을 갖는 전자 장치에 이용될 수 있다.
본 발명의 전술한 특징들 및 다른 특징들은 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예들을 상세히 설명함으로써 더 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 USB 커넥터의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 조립된 USB 커넥터의 배면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조립된 USB 커넥터의 하면도(bottom view)이다.
도 4는 도 1에 도시된 USB 커넥터의 전력 단자 및 보조 전력 단자의 확대도이다.
도 5는, 도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터에 삽입되는 고전력 전기 장치의 플러그(즉, 메이팅 USB 커넥터)를 도시하는 예시적인 도면이다.
도 6은, 도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터에 메이팅 USB 커넥터가 삽입된 후, 메이팅 USB 커넥터의 단자들과 USB 커넥터의 단자들 사이의 접촉 상태를 도시하는 예시적 도면이다.
이하, 본 출원의 예시적 실시예들이 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이고, 도면들에서 유사한 참조부호들은 유사한 엘리먼트들을 지칭한다. 그러나, 본 출원은 다수의 다른 형태들로 구현될 수 있고, 본 명세서에서 설명되는 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안되며, 오히려, 이 실시예들은, 본 출원이 철저하고 완전해지도록, 그리고 이 분야의 당업자들에게 본 출원의 개념을 완전하게 전달하도록 제공된다.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 USB 커넥터의 분해도이고; 도 2는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 조립된 USB 커넥터의 배면도이고; 도 3은 도 2에 도시된 조립된 USB 커넥터의 하면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 예를 들어, USB3.0 커넥터인 USB 커넥터(100)가 본 발명의 예시적 실시예로서 도시되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, USB 커넥터(100)는, 예를 들어, USB2.0 커넥터 등과 같은 다른 유형의 USB 커넥터일 수 있음을 유의한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에서, USB 커넥터(100)는 암 USB3.0 커넥터일 수 있다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, USB 커넥터(100)는 주로, 금속 실드(101), 절연체(102), 절연체(102) 상에 장착되는 복수의 단자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) 및 배면(rear) 절연 홀더(103)를 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 예시적 실시예에서, 도시된 USB 커넥터(100)는, 추가적 보조 전력 단자(10)가 제공되는 것을 제외하고는 종래의 USB3.0 설계 표준에 따른다. 종래의 USB3.0 설계 표준은 이 분야의 당업자들에게 주지되어 있기 때문에, 간결함을 위해, 그 상세한 설명은 여기서 생략된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 단자들(2, 3)의 쌍은, USB2.0 커넥터와 호환될 수 있는 저속 차분 신호 단자들의 쌍이고; 단자들(5, 6)의 쌍 및 단자들(8, 9)의 쌍은 고속 차분 신호 단자들의 2개의 쌍들이고; 단자(1)는 공통 전력 단자이고; 단자(4)는 USB2.0 커넥터에 대한 접지 단자이고; 단자(7)는 USB3.0 커넥터에 대한 접지 단자이고; 단자(10)는 보조 전력 단자이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 보조 전력 단자(10)는 전력 단자(1)에 인접하게 배치되고, 보조 전력 단자(10) 및 전력 단자(1)는 함께, 플러그(도 5 및 도 6에 도시된 것과 같은 메이팅 USB 커넥터)(200)를 갖는 외부 전기 장치에 전력을 공급한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에서, 보조 전력 단자(10)는 전력 단자(1)의 위에 위치될 수 있다.
도 5는, 도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터에 삽입되는 고전력 전기 장치의 플러그(즉, 메이팅 USB 커넥터)를 도시하는 예시적인 도면이고; 도 6은, 도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터에 메이팅 USB 커넥터가 삽입된 후, 메이팅 USB 커넥터의 단자들과 USB 커넥터의 단자들 사이의 접촉 상태를 도시하는 예시적 도면이다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에서, 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')와 전기적 접촉하는 전력 단자(1)의 부분(1-2)은, 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')와 전기 접촉하는 보조 전력 단자(10)의 부분(10-2)의 전면(front)에 위치될 수 있다.
다시 도 1 및 도 6을 참조하여, 전력 단자(1)의 접촉 부분(1-2) 및 보조 전력 단자(1)의 접촉 부분(10-2)은 실질적으로 수평인 동일 평면 상에 존재할 수 있다. 또한, 메이팅 전력 단자(1')의 접촉 부분(1-2')은, 실질적으로 수평인 동일 평면 상에 존재하는 전력 단자(1)의 접촉 부분(1-2) 및 보조 전력 단자(10)의 접촉 부분(10-2)과 동시에 전기 접촉을 위해 수평 바닥면을 가질 수 있다. 이 방식으로, USB 커넥터(100)의 전력 단자(1) 및 보조 전력 단자(10)는 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')와 동시에 전기 접촉하는 것이 유지될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, USB 단자(100)의 모든 단자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)은 절연체(102) 내에 조립되고, 서로 전기 절연된다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, USB 단자(100)의 단자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)은 후단부에 각각 핀들(1-1, 2-1, 3-1, 4-1, 5-1, 6-1, 7-1, 8-1, 9-1, 10-1)을 갖는다. 단자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)의 이러한 모든 핀들은 고정되고, 절연 홀더(103)의 슬롯들 내에 위치된다.
추가로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 절연체(1) 및 절연 홀더(103)는 금속 실드(101)로 둘러싸인다.
도 4는 도 1에 도시된 USB 커넥터의 전력 단자 및 보조 전력 단자의 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적 실시예에서, 보조 전력 단자(10)는 전력 단자(1)보다 다소 위에 위치되고, 전력 단자(1)로부터 이격되어 있다.
도 4를 참조하면, 전력 단자(1)의 전단은, 메이팅 전력 단자(1')와의 전기 접촉을 위한 스프링 접촉 부분(1-2)을 형성하도록 만곡(curve)되고, 전력 단자(1)의 후단부는 PCB(미도시)에의 전기 접속을 위한 핀(1-1)을 형성한다. 유사하게, 보조 전력 단자(10)의 전단은 메이팅 전력 단자(1')와의 전기 접촉을 위한 스프링 접촉 부분(10-2)을 형성하도록 만곡되고, 보조 전력 단자(10)의 후단부는 PCB에의 전기 접속을 위한 핀(10-1)을 형성한다.
도시되지는 않았지만, 다른 단자들 모두는 단자들(1 및 10)과 유사한 구조를 가져서, 예를 들어, 단자(9)는 전단에 접촉 부분(9-2)(도 6 참조)을 갖고, 후단부에 핀(9-1)(도 3 참조)을 갖는다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 고전력 전기 장치의 외부 전기 장치(즉, 메이팅 USB 커넥터(200))의 플러그가 도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터(100)에 삽입되는 경우, 고전력 전기 장치의 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')는 USB 커넥터(100)의 전력 단자(1) 및 보조 전력 단자(10)와 동시에 전기 접촉된다. 따라서, USB 커넥터(100)의 전류 전달 용량이 개선되고, 본 발명의 USB 커넥터(100)는 종전보다 높은 전력을 갖는 외부 전자 장치에 적응될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 USB 커넥터(100)와의 메이팅을 위해, 메이팅 USB 커넥터(200)는, USB 커넥터(100)의 접지 단자들 및 신호 단자들에 각각 대응하는 접지 단자들 및 신호 단자들을 포함한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 메이팅 USB 커넥터(200)는, USB 커넥터(100)의 고속 차분 신호 단자(9)와의 전기 접촉을 위한 고속 차분 신호 단자(9')를 갖는다.
도시되지는 않았지만, 메이팅 USB 커넥터(200)가 USB 커넥터(100)에 삽입되는 경우, 메이팅 USB 커넥터(200)의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들은 USB 커넥터(100)의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들과 각각 전기 접촉된다.
몇몇 예시적 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 그 범주가 청구항들 및 청구항들의 균등물들에 정의되는 본 출원의 원리들 및 사상을 벗어남이 없이 이 실시예들에서 다양한 변경들 및 변형들이 행해질 수 있음이 이 분야의 당업자들에 의해 인식될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수로 인용되고 단어 "a" 또는 "an"으로 시작하는 엘리먼트는, 상기 엘리먼트들 또는 단계들의 복수를 배제하지 않는 것으로(이러한 배제가 명시적으로 언급되지 않는 경우) 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 "일 실시예"의 참조들은, 인용되는 특징들을 또한 통합하는 추가적 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되려는 의도가 아니다. 또한, 명시적으로 반대로 기재되지 않으면, 특정한 특성을 갖는 일 엘리먼트 또는 복수의 엘리먼트들을 "포함하는" 또는 "갖는" 실시예들은 그 특성을 갖지 않은 추가적인 이러한 엘리먼트들을 포함할 수 있다.

Claims (10)

  1. USB 커넥터로서,
    전력 단자(1); 및
    보조 전력 단자(10)를 포함하고,
    상기 USB 커넥터의 상기 전력 단자(1) 및 상기 보조 전력 단자(10)는, 메이팅 USB 커넥터(200)의 메이팅 전력 단자(1')와 동시에 전기 접촉하도록 구성되는,
    USB 커넥터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 커넥터의 상기 전력 단자(1) 및 상기 보조 전력 단자(10)는 서로 인접하고;
    상기 전력 단자(1)의 접촉 부분(1-2) 및 상기 보조 전력 단자(10)의 접촉 부분(10-2)은 실질적으로 동일한 평면 상에 존재하는, USB 커넥터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 접지 단자(4, 7); 및
    적어도 하나의 신호 단자(2, 3, 5, 6, 8, 9)를 더 포함하는, USB 커넥터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 USB 커넥터(100)는 암(female) 커넥터이고, 상기 메이팅 USB 커넥터(200)는 수(male) 커넥터인, USB 커넥터.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 USB 커넥터(100)는 암 USB3.0 커넥터이고, 상기 메이팅 USB 커넥터(200)는 수 USB3.0 커넥터인, USB 커넥터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    USB 단자(100)의 모든 단자들(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)은 절연체(102) 내에 조립되고, 서로 전기 절연되는, USB 커넥터.
  7. 제 5 항에 있어서,
    USB 단자(100)의 단자들은 일단에 핀을 갖고, 타단에 단자 부분을 갖는, USB 커넥터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 USB 단자(100)의 단자들의 핀들은 절연 홀더(103) 내에 위치되는, USB 커넥터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연체(1) 및 그 내부의 상기 절연 홀더(103)를 둘러싸는 금속 실드를 더 포함하는, USB 커넥터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메이팅 USB 커넥터(200)는, 상기 USB 커넥터(100)의 접지 단자들 및 신호 단자들에 각각 대응하는 접지 단자들 및 신호 단자들을 더 포함하고;
    상기 메이팅 USB 커넥터(200)의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들은, 상기 메이팅 USB 커넥터(200)가 상기 USB 커넥터(100)에 삽입된 후, 상기 USB 커넥터(100)의 접지 단자들 및 신호 단자들의 접촉 부분들과 전기 접촉되는, USB 커넥터.
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