KR101095618B1 - 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이앙기의 수평유지용 각속도 센서 내의 자이로 센서 장착부의 뒤틀림을 방지함과 동시에 자이로 센서의 변형을 방지하여 외부 영향에 상관없이 자이로 센서의 출력값을 일정하게 유지시킬 수 있는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판으로서, 각속도 센서의 회로가 설계되어 있는 메인기판과, 상기 메인기판의 일측의 중앙부에 일단이 일체로 연결 및 연장되어 있으며 타단에는 자이로 센서가 장착되는 자이로 센서 장착부가 형성되어 있는 제 1 연장부와, 상기 메인기판의 일측의 상부 및 하부에서 일체로 연장되며 제 1 연장부의 상부 및 하부에 위치되는 제 2 연장부 및 제 3 연장부를 포함하여, 이앙기의 모판에 탑재되어 있는 모가 논 바닥의 굴곡에 영향을 받지 않고 항상 균일한 깊이로 심어지게 하여 벼의 수확량을 증가시킬 수 있게 한다.

Description

센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판{PRINTED CIRCUIT BOARD FOR PREVENTING TWISTABILITY OF SENSOR EQUIPMENT POSTION}
본 발명은 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이앙기의 수평유지용 각속도 센서에 내장되는 자이로 센서 장착부의 뒤틀림을 방지함과 동시에 자이로 센서의 변형을 방지하여 외부 충격 등의 영향에 상관없이 자이로 센서의 출력값을 일정하게 유지시킬 수 있는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판에 관한 것이다.
일반적으로, 농기계 중 이앙기는 벼 재배에 있어서 모내기를 기계적으로 수행하기 위하여 모판에 육묘된 모를 모내기하는 장치로서, 운행을 담당하는 주행부와 모를 논의 바닥면에 심는 이앙 작업부를 가지며, 이들 두 부분은 상호 요동가능한 상태로 연결되어 있다.
상기 이앙기의 작업 진행 중에 있어서는 이앙 작업부의 하단에 배치된 이식기가 모 탑재대로부터 매번 일정량의 모를 집어내어 논의 바닥면에 적정 깊이로 옮겨심는 동작을 계속하게 되며 이 동작이 바로 기계에 의한 이앙 작업의 기본이다.
이때, 모판에 탑재되어 있는 모를 논 바닥의 굴곡에 상관없이 항상 균일한 깊이로 심기 위해서는 도 1에 도시된 바와 같은 각속도 센서(10)가 이앙 작업부의 소정 위치에 설치된다.
구체적으로, 상기 종래의 각속도 센서(10)는 이앙기에 탑재된 모가 논 바닥에 균일한 깊이로 심어지도록 설정된 정지상태 전압값을 일정하게 출력하는 수평유지용 센서로서, 도 2에 도시된 바와 같이 전체적으로 장방형으로 형성된 인쇄회로기판(20)을 구비하며, 상기 인쇄회로기판(20)의 소정 위치에는 자이로 센서(30)가 장착되어 있다.
상기 자이로 센서(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 움직임을 감지하는 매개체(31)와, 상기 매개체의 움직임에 따라서 일정 전압을 출력하는 스프링(32)을 구비하여, 상기 자이로 센서가 동작시에는 매개체의 움직임에 따라서 전압을 출력하고 정지시에는 기설정된 전압을 출력한다.
이때, 상기 자이로 센서(30)가 정상적으로 동작하기 위해서는 초기값이 보장되어야 하며 외부 영향으로 인한 출력값이 변화가 없어야 한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 각속도 센서(10)는 외부의 충격 등으로 인해 내장된 인쇄회로기판(20)에 뒤틀림이 발생하면 자이로 센서(30)가 변형되어 출력값에 변화가 발생하는 문제점이 발생한다.
즉, 종래의 각속도 센서의 인쇄회로기판(20)은 도 4에 도시된 바와 같이 외부의 충격을 받으면 내부힘이 발생되어 뒤틀려지게 되며, 상기 인쇄회로기판이 뒤틀려짐으로 인해 내부에 발생하는 힘이 자이로 센서(30)에 전부 영향을 미치면 도 5에 도시된 바와 같이 자이로 센서(30)도 변형이 생김으로 인해 출력값이 변화되어 모가 논 바닥에 균일한 깊이로 심어지지 않아 벼의 수확량이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 상기 인쇄회로기판(20)은 두께가 두꺼울수록 탄성이 강하여 뒤틀림이 커지게 되며 인쇄회로기판의 장착면이 평탄하지 않거나 장착홀의 위치가 정확히 일치하지 않아도 뒤틀림이 발생하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 이앙기의 수평유지용 각속도 센서에 내장되는 인쇄회로기판과 자이로 센서 장착부의 뒤틀림을 방지함과 동시에 자이로 센서의 변형을 방지하여 외부 영향에 상관없이 자이로 센서의 출력값을 일정하게 유지시킴으로써, 논 바닥의 굴곡에 영향을 받지 않고 모가 항상 균일한 깊이로 심어지게 하는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판(100)은 각속도 센서의 회로가 설계되어 있는 메인기판(110)과, 상기 메인기판(110)의 일측의 중앙부에 일단이 일체로 연결 및 연장되어 있으며 타단에는 자이로 센서(126)가 장착되는 자이로 센서 장착부(125)가 형성되어 있는 제 1 연장부(120)와, 상기 메인기판(110)의 일측의 상부 및 하부에서 일체로 연장되며 제 1 연장부(120)의 상부 및 하부에 위치되는 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)를 포함하되, 상기 제 1 연장부(120), 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140) 사이는 서로 이격되어 공간이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 제 1 연장부(120)는 2mm ~ 5mm의 폭을 가지며, 상기 인쇄회로기판(100)은 0.4mm ~ 0.6mm의 두께를 갖는다.
더 바람직하게, 상기 제 2 연장부(130)와 제 3 연장부(140)에는 상기 인쇄회로기판(100)이 각속도 센서 케이스 내에 삽입되어 우레탄이 채워질 때 결합력을 향상시킬 수 있도록 복수개의 홀(135 및 145)이 형성되어 있다.
또한, 상기 자이로 센서 장착부(125)는 상기 제 1 연장부(120)의 폭보다 넓게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판에 따르면, 이앙기의 수평유지용 각속도 센서 내의 자이로 센서 장착부의 뒤틀림을 방지함과 동시에 자이로 센서의 변형을 방지하여 외부 영향에 상관없이 자이로 센서의 출력값을 일정하게 유지시킴으로써, 이앙기의 모판에 탑재되어 있는 모가 논 바닥의 굴곡에 영향을 받지 않고 항상 균일한 깊이로 심어지게 하여 벼의 수확량을 증가시킬 수 있다.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
도 1은 일반적인 각속도 센서의 외관을 나타내는 도면.
도 2는 종래의 각속도 센서에 내장되는 인쇄회로기판을 나타내는 도면.
도 3은 일반적인 자이로 센서의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 4는 종래의 각속도 센서의 인쇄회로기판이 뒤틀리게 되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도 5는 종래의 인쇄회로기판의 뒤틀림으로 인해 변형된 자이로 센서를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판의 구성을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 적용되는 각속도 센서 케이스의 상면도 및 배면도를 나타내는 도면.
도 8은 인쇄회로기판의 두께를 실험하기 위한 실험장치를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판의 구성을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 적용되는 각속도 센서 케이스의 상면도 및 배면도를 나타내는 도면이다.
또한, 도 8은 인쇄회로기판의 두께를 실험하기 위한 실험장치를 나타내는 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(100)은 메인기판(110), 제 1 연장부(120), 자이로 센서 장착부(125), 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)를 포함한다.
구체적으로, 메인기판(110)은 각속도 센서에 대한 회로가 설계되어 있는 인쇄회로기판으로서, 중앙부에는 도 7에 도시된 각속도 센서의 케이스 내에 삽입되어 나사를 통해 결합될 수 있게 체결공(115)이 형성되어 있다.
제 1 연장부(120)는 일단이 상기 메인기판(110)의 일측의 중앙부에 일체로 연결되어 연장되어 있으며 타단에는 자이로 센서(126)가 장착되는 자이로 센서 장착부(125)가 장방형으로 형성되어 있다.
이때, 상기 자이로 센서 장착부(125)는 상기 제 1 연장부(120)의 폭보다 넓게 형성(예를 들어, 10mm ~ 15mm)되어 자이로 센서(126)를 장착하는 것이 바람직하며, 자이로 센서 장착부(125)와 제 1 연장부(120) 상에는 회로배선이 형성되어 상기 메인기판(110)과 연결되어 있다.
또한, 상기 제 1 연장부(120)의 폭은 도 7에 도시된 각속도 센서의 케이스가 외부의 충격을 받았을 때 내부의 메인기판(110)으로부터 자이로 센서 장착부(125)에 전달되는 내부힘의 영향을 최소화하기 위해 2mm ~ 5mm로 형성된다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같은 파워 서플라이, 멀티메터 34401A 및 시험 지그를 통해 인쇄회로기판(100)의 두께를 실험한 결과, 본 발명에 따른 인쇄회로기판(100, PCB)의 두께는 0.4mm ~ 0.6mm로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 인쇄회로기판(100)의 자이로 센서 장착부(125) 상에 자이로 센서(126)를 장착하고 실험한 결과, 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이 인쇄회로기판의 두께가 예를 들어 0.4mm 정도로 얇을수록, 자이로 센서의 설정전압과 측정전압의 오차가 줄어듦을 확인하였다.
구분 종래 2mm의 PCB 1.6mm의 PCB 0.6mm의 PCB 0.4mm의 PCB
설정전압 2.48V 2.49V 2.50V 2.49V
측정전압 3.57V 2.9V 2.58V 2.55V
오차 1.09V 410mV 80mV 60mV
표 1에 나타낸 바와 같이, 종래 2mm의 PCB와 0.4mm의 PCB의 측정오차는 대략 600mV 정도 차이가 발생하며, 인쇄회로기판의 두께 1.6mm와 0.6mm의 측정오차가 대략 330mV 정도 차이가 발생함을 알 수 있다.
한편, 제 2 연장부(130)와 제 3 연장부(140)는 상기 메인기판(110)의 일측 의 상부 및 하부에서 일체로 연장되어 있으며, 상기 제 2 연장부(130)와 제 3 연장부(140)에는 상기 인쇄회로기판(100)이 각속도 센서 케이스 내에 삽입되어 우레탄이 채워질 때 결합력을 향상시킬 수 있도록 복수개의 홀(135 및 145)이 형성되어 있다.
전체적으로, 상기 제 1 연장부(120)는 상기 메인기판(110)의 일측의 중앙측으로부터 연장되어 있고, 상기 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)는 상기 제 1 연장부(120)의 상하부에 위치되어 메인기판(110)으로부터 연장되어 있다.
또한, 각속도 센서의 케이스가 외부의 충격을 받았을 때 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)으로부터 자이로 센서 장착부(125)에 내부힘이 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 제 1 연장부(120)와 제 2 연장부(130) 사이는 서로 이격되어 공간이 형성되어 있으며, 상기 제 1 연장부(120)와 제 3 연장부(140) 사이도 서로 이격되어 공간이 형성되어 있다.
따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판(100)은 외부의 영향으로 인해 메인기판(110), 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)로부터 발생되는 내부힘이 자이로 센서 장착부(125)에 전달되는 것을 제 1 연장부(120)를 통해 차단함으로써, 자이로 센서 장착부의 뒤틀림을 방지함과 동시에 자이로 센서의 변형을 방지하여 외부 영향에 상관없이 자이로 센서의 출력값을 일정하게 유지시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
즉, 본 발명의 일실시예에서는 자이로 센서를 일예를 들어 설명하였지만, 기울기 센서 및 수평유지 센서 등과 같이 출력값이 일정해야 하는 센서에 적용될 수 있음은 물론이다.
100 : 인쇄회로기판 110 : 메인기판
115 : 체결공 120 : 제 1 연장부
125 : 자이로 센서 장착부 126 : 자이로 센서
130 : 제 2 연장부 140 : 제 3 연장부
135, 145 : 홀

Claims (5)

  1. 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판(100)으로서,
    각속도 센서의 회로가 설계되어 있는 메인기판(110)과,
    상기 메인기판(110)의 일측의 중앙부에 일단이 일체로 연결 및 연장되어 있으며 타단에는 자이로 센서(126)가 장착되는 자이로 센서 장착부(125)가 형성되어 있는 제 1 연장부(120)와,
    상기 메인기판(110)의 일측의 상부 및 하부에서 일체로 연장되며 제 1 연장부(120)의 상부 및 하부에 위치되는 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140)를 포함하되,
    상기 제 1 연장부(120), 제 2 연장부(130) 및 제 3 연장부(140) 사이는 서로 이격되어 공간이 형성되어 있고,
    상기 제 2 연장부(130)와 제 3 연장부(140)에는 상기 인쇄회로기판(100)이 각속도 센서 케이스 내에 삽입되어 우레탄이 채워질 때 결합력을 향상시킬 수 있도록 복수개의 홀(135 및 145)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 연장부(120)는 2mm ~ 5mm의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(100)은 0.4mm ~ 0.6mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 자이로 센서 장착부(125)는 상기 제 1 연장부(120)의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 센서 장착부의 뒤틀림을 방지한 인쇄회로기판.
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