KR101248222B1 - 인코더 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 비아홀이 형성된 서브 PCB; 상기 서브 PCB의 상부에 표면실장되며 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서가 설치된 인코더; 및 상기 서브 PCB의 하부에 배치되어 상기 인코더를 메인 PCB의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터;를 포함하며,
상기 커넥터는 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 일체 연장된 제1단자부와, 상기 몸체부의 하부로 일체 연장된 제2단자부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 인코더 조립체가 제공된다.
이에 의하면, 종래의 커넥터와 서브 PCB 간의 수작업에 의한 조립을 배제하고 자동화가 가능해짐으로써 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

Description

인코더 조립체 {Encoder assembly}

본 발명은 스핀들 모터의 인코더 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터는 ODD(Optical Disk Drive)의 내부에 설치되어, 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.

ODD의 기술 진보에 따라, CD(Compact Disk) 또는 DVD(Digiatal Versatile Disk)의 표면에 원하는 디자인을 레이저로 인쇄하는 라이트 스크라이브(Light Scribe) 기능이 부가된 ODD가 개발되어 사용되고 있다.

이들 디스크에 기록된 정보를 재생하거나 디스크에 정보를 기록하기 위해서는 디스크를 약 5,400rpm 정도의 고속으로 회전시켜야 하고, 디스크의 표면에 디자인을 인쇄하기 위해서는 디스크를 40rpm 정도의 저속으로 회전시켜야 한다.

따라서, 스핀들 모터에는 디스크의 표면에 디자인을 인쇄할 때, 디스크가 적정한 회전속도로 회전되는가를 감지하는 인코더(Encoder) 조립체가 설치된다.

이러한 인코더 조립체는 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 디스크의 표면에 형성된 인식마크를 감지하기 위한 인코더와, 상기 인코더를 메인 PCB(Main Printed Circuit Board)에 서브 PCB(Sub Printed Circuit Board)를 통해 접속시키는 커넥터를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 커넥터는 홀더와 복수의 터미널로 구성된다.

상기 홀더는 소정의 플라스틱 재질로 상기 서브 PCB와 대응되게 판상으로 제작되며, 상기 터미널은 인코더를 메인 PCB에 전기적으로 연결하기 위한 전도성 재질로서 상기 홀더 내에 'ㄴ'자 형상으로 배치되되 양단이 메인 PCB 및 서브 PCB와 대응될 수 있도록 노출되게 설치된다.

그런데, 상기 복수의 터미널은 상기 홀더 상에 일체화되는데, 각 일단의 위치가 미세하게 틀어지는 등 일정치가 않아서 상기 서브 PCB의 비아홀과 각 일단이 결합될 시 복수개를 동시에 결합시키기 어렵게 된다.

따라서 작업자의 수작업에 의해 커넥터와 서브 PCB의 조립이 이루어지게 되어 제품의 생산성이 떨어지는 문제가 있다.

또한, 상기 터미널의 일단은 수작업에 의한 조립이 용이하도록 상기 서브 PCB의 비아홀에 비해 규격이 작게 형성되어 삽입된 후, 상기 서브 PCB와 필수적으로 용접 결합이 요구됨으로써 작업성 역시 떨어지게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 커넥터와 서브 PCB의 수작업에 의한 조립을 자동화시킬 수 있는 인코더 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 인코더 조립체는,

비아홀이 형성된 서브 PCB;

상기 서브 PCB의 상부에 표면실장되며, 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서가 설치된 인코더; 및

상기 서브 PCB의 하부에 배치되어 상기 인코더를 메인 PCB의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터;를 포함하며,

상기 커넥터는 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 일체 연장된 제1단자부와, 상기 몸체부의 하부로 일체 연장된 제2단자부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1단자부는, 상기 서브 PCB의 비아홀 상에 끼워맞춤이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1단자부는, 천공부를 중심으로 대칭되게 외측으로 만곡진 제1컨텍과 제2컨텍으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1단자부는, 그 상단부가 상기 서브 PCB의 표면 상으로 노출된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1단자부는, 상기 서브 PCB의 비아홀 내부에 위치하며, 상기 비아홀은 솔더링에 의해 덮혀진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1단자부는, 그 상단이 상기 서브 PCB의 상부 표면과 동일 선상에 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단자부는, 상기 메인 PCB 상에 솔더링 가능하도록 상기 몸체부에 대하여 수직을 이루도록 판상으로 절곡된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단자부는, 상기 메인 PCB 상에 끼워맞춤이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단자부는, 천공부를 중심으로 대칭되게 외측으로 만곡진 제1컨텍과 제2컨텍으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 인코더 조립체에 의하면, 종래의 커넥터와 서브 PCB 간의 수작업에 의한 조립을 배제하고 자동화가 가능해짐으로써 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 조립체를 나타내 보인 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 도 1의 커넥터를 확대도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 조립체의 조립공정을 보인 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 제1단자부에 대한 변형예를 보인 단면도, 및
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 제2단자부에 대한 변형예를 보인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 조립체에 대해 상세하게 살펴본다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 인코더 조립체는 비아홀(H)이 형성된 서브 PCB(S), 상기 서브 PCB(S)의 상부에 표면실장(surface mount technology, SMT)되며 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서(110)가 설치된 인코더(100) 및 상기 서브 PCB(S)의 하부에 배치되어 상기 인코더(100)를 메인 PCB(M)의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터(200)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 인코더(100)는 박스 형태로 제작되되, 그 내부에 광빔을 주사하기 위한 광센서(1110)가 설치되며, 그 하부측에 후술할 제1단자부(220)와 전기적으로 접속되는 미도시한 단자가 설치된다.

상기 광센서(110)는 디스크에 형성된 인식마크로 광빔을 주사함으로써 디스크가 탑재된 로터케이스(도시 생략)의 회전속도를 제어하기 위한 것으로, 디스크에 맺히는 광빔의 초점을 고려하여 디스크와 대략 1~2mm 정도의 간격으로 배치됨이 바람직하다.

이때, 상기 광센서(110)가 설치되는 상기 인코더(100)는 소형으로 제조되므로 디스크와의 사이 갭을 설정 범위 이내로 하기 위해서 그 하측에 별도의 지지부재를 설치하여야 한다.

이를 위해 상기 커넥터(200)는 상기 지지부재의 역할을 할 수 있도록 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부(210)를 포함하며, 이와 더불어 상기 인코더(100)를 메인 PCB(M)에 전기적으로 연결하기 위한 전도성 재질로 종래의 터미널 역할을 하는 단자부를 더 포함하여 이루어진다.

특히, 상기 커넥터(200)의 단자부는 상기 몸체부(210)의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 연장된 제1단자부(220)와, 상기 몸체부(210)의 하부로 연장된 제2단자부(230)가 상기 몸체부(210)와 일체로 이루어진다.

상기 제1단자부(220)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H)을 관통하며 이 비아홀(H) 상에 압입 끼워맞춤(press-fit)이 가능하게 구성되는바, 그 일 예로서 도 3에 도시된 바와 같이, 양 종단이 연결된 상태에서 서로 이격된 제1컨텍(221)과 제2컨텍(222)으로 이루어진다.

따라서 제1컨텍(221)과 제2컨텍(222) 사이에는 공간부(220a)가 형성되며, 제1컨텍(221)과 제2컨텍(222)는 이 공간부(220a)를 중심으로 대칭되게 외측으로 만곡되게 형성된다.

이처럼 상기 제1단자부(220)는 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H)에 탄력적으로 압입되어 끼워맞춤(press-fit) 될 수 있는 구조이면 다양한 변형이 가능하다.

따라서, 서브 PCB(S)의 바아홀(H) 주변에는 도전성 패턴(미도시)이 형성되어 있어서, 이 도전성 패턴에 의해서 커넥터(200)는 상기 인코더(100)와 전기적으로 연결된다.

아울러, 도 5를 참조하면, 변형된 예로서 제1단자부(220')는 상기한 일 실시예와 같이, 중심에 공간이 형성되며 양 종단이 연결된 상태로 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H) 상에 압입 끼워맞춤이 가능하게 구성된다.

다만, 본 제1단자부(220')의 상단이 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H)을 관통하지 않고, 비아홀(H) 내부에 위치되고 비아홀(H) 내부를 솔더링(I)하여 서브 PCB(S)상에 제1단자부(220')를 보다 견고하게 결합시킬 수 있다.

또, 미도시하였으나 제1단자부(220')의 상단이 서브 PCB(S)의 상부 표면과 동일 선상에 배치되도록 비아홀(H) 내부에 위치될 수도 있다.

한편, 상기 제2단자부(230')는 상기 메인 PCB(M) 상에 솔더링 가능하도록 상기 몸체부(210)에 대하여 수직으로 절곡된 판상 형태로 이루어진다. 물론, 상기 제2단자부(230)는 솔더링 가능한 구조에 한정되지 않으며, 상기 제1단자부(220)와 같이 끼워맞춤(press-fit) 구조가 될 수 있음은 물론이다.

그 예로서, 변형된 제2단자부(230')는 도 6에 도시된 바와 같이, 메인 PCB(M)가 소정의 두께로 이루어질 경우, 상기 제1단자부(220)(220')들과 같은 형상으로 이루어질 수 있다.

즉, 커넥터(200)는 몸체부(210)와 제1단자부(220)가 상기한 일 실시예와 동일한 형태를 유지하고, 제2단자부(230')는 상기 몸체부(210)의 하부로 일직선 상태로 연장되되 중심이 탄성 변형가능하게 천공부(230a')가 형성되며, 제1컨텍과 제2컨텍의 양 종단이 연결된 상태로서 메인 PCB(M) 상에 압입 끼워맞춤이 가능하게 구성된다.

이하, 도 4를 참조하여 상술한 본 발명의 인코더 조립체의 조립 및 사용에 대해 살펴본다.

먼저, 제1공정(S1)은 낱개로 준비된 각 터미널(200)의 제1단자부(220)를 서브 PCB(S)의 비아홀(H)에 탄력적으로 각각 압입하여 개별적으로 끼워맞춤(press-fit)시킨다. 본 제1공정(S1)에서는 상기 제1단자부(220)가 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H) 내에 자체 탄성을 이용해 견고히 장착될 수 있어 별도의 솔더링 공정을 배제할 수 있다.

이에 의하면, 터미널(200)을 서브 PCB(S)의 비아홀(H) 내에 단순 삽입하는 과정을 통하여 터미널(200)을 서브 PCB(S)에 장착할 수 있게 됨으로써 종래의 커넥터(200)와 서브 PCB 간의 수작업에 의한 조립을 배제하고 자동화가 가능해지며, 따라서 생산성 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

다음으로, 제2공정(S2)은 인코더(100)를 서브 PCB(S)의 상부에 표면실장(SMT)하여 일체화된 인코더 조립체를 완성하게 된다.

이후, 제3공정(S3)은 각 터미널(200)의 상기 제2단자부(230)를 상기 메인 PCB(M) 상에 솔더링함으로써 메인 PCB(M)와 본 발명의 인코더 조립체가 전기적으로 연결이 이루어진 상태가 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 비아홀이 형성된 서브 PCB;
   상기 서브 PCB의 상부에 표면실장되며, 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서가 설치된 인코더; 및
   상기 서브 PCB의 하부에 배치되어 상기 인코더를 메인 PCB의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터;를 포함하며,
   상기 커넥터는 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 일체 연장된 제1단자부와, 상기 몸체부의 하부로 일체 연장된 제2단자부로 이루어지며,
   상기 제1단자부는 상기 서브 PCB의 비아홀 상에 끼워맞춤이 가능하게 구성되되 상기 서브 PCB(S)의 비아홀(H) 내부에 위치하며, 상기 비아홀(H)은 솔더링에 의해 덮혀진 것을 특징으로 하는 인코더 조립체.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제1단자부는,
   그 상단이 상기 서브 PCB의 상부 표면과 동일 선상에 배치된 것을 특징으로 하는 인코더 조립체.
7. 비아홀이 형성된 서브 PCB;
   상기 서브 PCB의 상부에 표면실장되며, 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서가 설치된 인코더; 및
   상기 서브 PCB의 하부에 배치되어 상기 인코더를 메인 PCB의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터;를 포함하며,
   상기 커넥터는 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 일체 연장된 제1단자부와, 상기 몸체부의 하부로 일체 연장된 제2단자부로 이루어지며,
   상기 제2단자부는, 상기 메인 PCB 상에 솔더링 가능하도록 상기 몸체부에 대하여 수직을 이루도록 판상으로 절곡된 것을 특징으로 하는 인코더 조립체.
8. 비아홀이 형성된 서브 PCB;
   상기 서브 PCB의 상부에 표면실장되며, 디스크의 회전속도를 감지하기 위해 내부에 광센서가 설치된 인코더; 및
   상기 서브 PCB의 하부에 배치되어 상기 인코더를 메인 PCB의 회로에 전기적으로 접속시키는 커넥터;를 포함하며,
   상기 커넥터는 일정 높이를 갖도록 설치되는 몸체부와, 상기 몸체부의 상부로 중심이 탄성 변형가능하게 일체 연장된 제1단자부와, 상기 몸체부의 하부로 일체 연장된 제2단자부로 이루어지며,
   상기 제2단자부는, 상기 메인 PCB 상에 끼워맞춤이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 인코더 조립체.
9. 제 8항에 있어서, 상기 제2단자부는,
   천공부를 중심으로 대칭되게 외측으로 만곡진 제1컨텍과 제2컨텍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인코더 조립체.

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