KR101538801B1

KR101538801B1 - 포크핀의 구조

Info

Publication number: KR101538801B1
Application number: KR1020080023894A
Authority: KR
Inventors: 이철섭; 김진광
Original assignee: 타이코에이엠피(유)
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2015-07-22
Also published as: KR20090098475A; CN101532528A

Abstract

본 발명은 포크핀에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포크핀의 폭과 두께를 줄이더라도 체적의 변화없이 포크핀의 규격화된 상대물의 삽입력 및 지지력에 대한 기본 조건을 그대로 만족할 수 있도록 한 포크핀의 구조에 관한 것이다.

이러한 본 발명의 구성은, 한 쌍의 지지편(12)(13)의 사이에 상부측으로 개방된 삽입공간부(14)가 형성되고, 상기 지지편(12)(13)의 하부는 연결부(16)에 의해 일체로 연결되며, 지지편(12)(13)은 상단부 내측에 한 쌍의 파지돌부(12A)(13A)를 포함하고, 연결부(16)의 하단부에 고정돌부(11)가 일체로 형성된 몸체(10)로 이루어진 포크핀에 있어서, 상기 몸체(10)는, 몸체(10)의 폭과 두께를 줄인 만큼 체적의 보상이 이루어질 수 있도록 연결부(16)의 면적을 삽입공간부(14) 측으로 확장시켜 형성한 확대면적부(15)를 더 포함한 것이며, 이로 인하여 원가절감에 의한 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 효과를 갖게 된다.

포크핀, 지지편, 삽입공간부, 변형홈, 연결부, 파지돌부, 고정돌부

Description

포크핀의 구조{The structure of fork pin}

통상, 포크핀(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 그 단부가 인쇄회로기판(200)에 연결 및 고정되고, 상기 포크핀(100)에 휴즈와 같은 상대물(300)이 삽입 및 접촉됨으로써 그 상대물(300)과 인쇄회로기판(200)의 사이가 통전될 수 있도록 하는 리셉트(ricept) 기능을 수행하는 부품이다.

일반적인 포크핀(100)의 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 하부측이 연결부(116)에 의해 서로 연결된 한 쌍의 외팔보 형태로 지지편(111)(112)이 형성되고, 상기 지지편(111)(112)의 사이에 상대물이 삽입되는 삽입공간부(113)가 형성되며, 상기 지지편(111)(112)는 삽입공간부(113)의 입구측 양내측면에 삽입물(300)을 고정하는 한 쌍의 파지돌부(111A)(112A)를 포함하고, 상기 연결부(116)의 하부측에는 인쇄회로기판(200)에 삽입 고정되는 고정돌부(114)가 일체로 형성된 몸체(110)로 이루어져 있다.

이와같이 구성된 종래의 포크핀(100)은 먼저, 몸체(110)의 하단부에 일체로 형성된 고정돌부(114)를 인쇄회로기판(200)에 삽입 또는 용접하여 몸체(110)를 수직하게 고정한다. 이러한 상태에서 상기 포크핀(100)에 대한 휴즈와 같은 상대물(300)의 삽입이 이루어지게 되는 것으로서, 그 삽입은 몸체(110)의 상부측에 한 쌍의 외팔보 형태로 형성된 지지편(111)(112) 사이의 삽입공간부(113) 내부로 삽입되고, 이 삽입력에 의해서 상기 몸체(110)의 지지편(111)(112)가 양측으로 벌어지면서 지지편(111)(112)의 상단부 내측에 형성된 파지돌부(111A)(112A)에 의해서 삽입물(300)을 고정함으로써 삽입물(300)과 인쇄회로기판(200) 간의 통전이 이루어질 수 있게 하는 것이다.

한편, 상기 포크핀(100)은 통상 6mm의 폭과 0.8mm 두께로 되어 있고, 포크핀의 최적화된 성능 유지를 위하여 전체 체적과 지지편(111)(112)의 길이가 규격화되어 있다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 상대물(300)을 포크핀(100)에 삽입할 때, 삽입은 쉽고 삽입된 상대물에 대한 지지력, 즉 잡는 힘이 어느 정도 유지될 수 있도록 하여 포크핀(100)으로부터 상대물이 쉽게 빠지지 않도록 해야만 되는 것이다.

그런데, 이렇게 규격화된 포크핀의 경쟁력을 확보하기 위한 관건중에 하나는 원가절감에 있는 것으로서, 원가절감을 위해서는 소재를 줄일 수 밖에 없으나, 소재를 줄인다는 것은 전체 체적이 줄어든다는 것을 의미하고 체적이 줄어들면 체적과 비례하는 발열이 커지게 됨으로써 포크핀의 성능이 급격히 저하는 문제점이 있다.

그러므로 체적의 변화없이 소재를 줄여 원가를 절감하면서 포크핀의 규격화된 조건, 즉 삽입은 쉽고 삽입된 상대물에 대한 지지력은 어느 정도 유지될 수 있도록 하는 조건을 만족할 수 있어야만 포크핀에 대한 가격 경쟁력을 확보할 수 있게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 그 목적은 포크핀의 폭과 두께를 줄이더라도 체적의 변화없이 포크핀의 규격화된 상대물의 삽입력 및 지지력에 대한 기본 조건을 그대로 만족할 수 있도록 하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 한 쌍의 지지편의 사이에 상부측으로 개방된 삽입공간부가 형성되고, 상기 지지편의 하부는 연결부에 의해 일체로 형성되며, 지지편은 상단부 내측에 한 쌍의 파지돌부를 포함하고, 연결부의 하단부에 고정돌부가 일체로 형성된 몸체로 이루어진 포크핀에 있어서, 상기 몸체는, 몸체의 폭과 두께를 줄인 만큼 체적의 보상이 이루어질 수 있도록 연결부의 면적을 삽입공간부 측으로 확장시켜 형성한 확대면적부를 더 포함하는 것을 특징으로 한 포크핀의 구조가 제공된다.

또한, 상기 지지편은 삽입공간부의 단부측과 지지돌부 사이의 내측면에, 파지돌부 측으로 갈수록 지지편의 단면적을 크게 하는 경사면이 형성된 것을 특징으 로 한다.

또한, 상기 지지편은 삽입공간부의 단부측과 파지돌부 사이의 내측면에, 파지돌부 측으로 갈수록 지지편의 단면적을 작게 하는 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지편은 삽입공간부의 단부 양내측면에 한 쌍의 변형홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입공간부의 단부는 반원형으로 형성되고, 상기 변형홈은 삽입공간부의 단부를 형성하는 가상의 원형 직경보다 큰 가상의 원형을 따라 형성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 지지편의 사이를 연결하는 연결부의 면적을 삽입공간부측으로 확장시켜 형성한 확대면적부를 포함하고, 상기 지지편의 양내측면에는 변위량 증대 및 체적 보상을 위한 경사면 및 변형홈을 형성함으로써 포크핀의 두께와 폭을 줄이더라도 체적의 변화없이 포크핀의 규격화된 상대물의 삽입력 및 지지력에 대한 기본 조건을 만족하게 되고, 이로 인하여 원가절감에 의한 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 효과를 갖게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 구성을 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다.

이 포크핀 구조는 통상에서와 같이 한 쌍의 지지편(12)(13)의 사이에 상부측 으로 개방된 삽입공간부(14)가 형성되고, 상기 지지편(12)(13)의 하부는 연결부(16)에 의해 일체로 형성되며, 지지편(12)(13)은 상단부 내측에 한 쌍의 파지돌부(12A)(13A)를 포함하고, 연결부(16)의 하단부에 고정돌부(11)가 일체로 형성된 몸체(10)로 이루어진다.

이러한 포크핀 구조에 있어, 본 발명은 상기 몸체(10)의 폭과 두께를 줄였을 때 그 감소된 체적을 기존 규격화된 포크핀과 동일한 체적으로 보상하여 체적의 변화에 따른 발열의 차이가 없도록 하는데 그 특징이 있다.

이를 위해 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 가상선(이점쇄선)으로 표시된 상기 연결부(16)의 면적을 감소된 체적만큼 삽입공간부(14) 측으로 확장시켜 확대면적부(15)가 형성되도록 함으로써 체적 보상이 이루어질 수 있도록 한 것으로서, 이러한 확대면적부(15)의 형성으로 상기 지지편(12)(13)과 삽입공간부(14)는 확장된 면적만큼 그 길이가 단축된다.

이와같이 상기 지지편(12)(13)의 길이가 단축되면, 지지편(12)(13)의 사이로 삽입물을 삽입했을 때 그 삽입력, 즉 지지편(12)(13)이 잘 벌어지는 정도가 저하된다.

따라서, 본 발발명의 지지편(12)(13)을 기존 규격화된 포크핀과 동일한 삽입력을 갖도록하는 것이 필요하고, 이러한 삽입력 보상을 위해 본 발명은 도 3 또는 도 6에 도시된 실시예와 같이 지지편(12)(13)의 내측면을 상부측으로 경사지게 형성하거나 하부측으로 경사지게 형성하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 포크핀의 정면도로서, 이에 도시된 바 와 같이 본 발명은 삽입공간부(14)의 단부측과 파지돌부(12A)(13A) 사이의 지지편(12)(13) 내측면에 상부측으로 경사지게 한 쌍의 경사면(18)(18A)이 형성된다.

즉, 상기 경사면(18)(18A)은 지지편(12)(13)의 단면적을 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 점차 작아지게 하는 것으로서, 이렇게 외팔보의 형태를 갖는 지지편(12)(13)의 단면적을 자유단 측으로 갈수록 작게 형성하게 되면, 경사면이 없이 동일한 단면적을 갖는 동일 길이의 지지편에 힘을 가하여 생기는 변위량에 비해 동일한 힘으로 더 큰 변위량을 얻을 수 있게 된다.

이를 도 4a 및 도 4b를 참조로 하여 좀더 구체적으로 설명하면, 통상 외팔보는 도 4a에 도시된 바와 같이 구조물(20)의 자유단에 수직하중(P)이 작용하게 되면, 구조물(20)은 2차 곡선을 이루면서 변위가 발생하면서 고정단의 구조물(20) 상.하부측에 응력집중이 생기게 된다.

그런데, 도 4b에 도시된 바와 같이 도 4a의 구조물과 동일한 길이로 형성되고 자유단측으로 갈수록 단면적을 작게 형성한 구조물(20A)의 경우에는 단면적의 감소로 응력이 줄어들게 됨으로써 도 4a와 동일한 수직하중에 대하여 보다 큰 변위를 얻을 수 있게 되고, 이에 따라 길이를 다소 짧게 하더라도 상기 수직하중에 대하여 도 4a와 동일한 변위를 얻을 수 있게 된다.

이같이 본 발명은 체적 보상을 위해 몸체(10)에 확대면적부(15)가 형성됨에 따라 지지편(12)(13)의 길이가 단축되더라도 지지편(12)(13)의 단면적이 파지돌부(12A)(13A)측으로 점차 감소하여 응력이 줄어들게 됨으로써 삽입력의 보상 이 이루어질 수 있게 되는 것이며, 그 경사면(18)(18A)에 의해 줄어든 체적은 확대면적부(15)의 면적을 다소 크게 조정하는 것에 의해 보상될 수 있게 된다.

그리고, 도 6에 도시된 본 발명의 다른 실시예는, 본 발명의 일 실시예와 반대로 삽입공간부(14)의 단부측과 파지돌부(12A)(13A) 사이의 지지편(12)(13) 내측면에 하부측으로 경사지게 한 쌍의 경사면(19)(19A)을 형성하여서 된 것으로서, 상기 경사면(19)(19A)은 지지편(12)(13)의 단면적을 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 점차 크게 형성하게 된다.

이렇게 지지편(12)(13)의 단면적을 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 점차 크게 형성하게 되면, 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 지지편(12)(13)의 단면적을 점차 작게 형성한 지지편(12)(13)보다 동일한 길이 및 힘에 대하여 그 변위량은 작아져 삽입력이 저하된다.

그러나, 이러한 지지편(12)(13)의 변위량은 상기 지지편(12)(13)의 길이를 더 크게 함으로써 변화시킬 수 있고, 지지편(12)(13)의 길이를 더 크게 하기 위하여 확대면적부(15)의 면적을 줄이더라도 경사면(19)(19A)에 의해 지지편(12)(13)의 양내측으로 확대된 면적에 의해 체적의 보상이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 지지편(12)(13)의 길이를 더 크게 하지 않고서 지지편(12)(13)의 변위량을 증대시킬 수 있는 것은 삽입공간부(14)의 단부측 지지편(12)(13)의 양내측에 변형홈(17)(17A)을 형성함으로써 달성될 수 있는 것으로서, 본 발명의 일 실시예로 제시된 포크핀의 경우에도 상기 변형홈(17)(17A)에 의해 보다 큰 변위를 얻을 수 있다.

즉, 도 4c에 도시된 바와 같이 고정단측 구조물(20A)에 홈(20B)을 형성하는 경우에는 자유단측의 구조물에 가해지는 수직하중에 의한 구조물(20A)의 응력이 고정단측에 집중되지 않고 상기 홈(20B)으로 분산되어 등가응력이 생기게 됨으로써 홈을 형성하지 않을 때보다 큰 변위를 얻을 수 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 변형홈(17)(17A)은 반원형으로 형성된 삽입공간부(14)의 단부에 있어, 상기 삽입공간부(14)의 단부를 형성하는 가상의 원형 직경보다 큰 원형을 따라 형성되어야만 하중에 대하여 지지편(12)(13)의 고정단에서 먼저 1차 응력에 의한 변형이 생기고 다시 분산된 2차 응력에 의한 변형이 생기게 된다.

그러나, 반대로 변형홈(17)(17A)을 삽입공간부(14)의 단부를 형성하는 가상의 원형 직경보다 작은 원형을 따라 형성하게 되면, 하중에 대하여 응력이 분산되지 못하고 지지편(12)(13)의 고정단에서만 응력이 집중됨으로써 변위량 증대를 위한 기능을 수행할 수 없게 된다.

여기서, 본 발명은 상기 변형홈을 원형을 따라 형성되도록 하는 것으로 기재하고 있으나, 그 형상에 국한됨이 없이 상기한 홈의 크기에 따른 조건을 만족하여 그 기능을 수행할 수 있는 것이면 무방하다.

이와같이 이루어진 본 발명은 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 삽입물(300)이 몸체(10)의 삽입공간부(14) 입구측으로 삽입되면, 상기 삽입물(300)에 지지편(12)(13)의 상부측 파지돌부(12A)(13A)가 접촉하면서 그 삽입력이 파지돌부(12A)(13A) 및 지지편(12)(13)에 작용하게 된다.

이에 따라 상기 지지편(12)(13)의 하단부측에, 삽입력에 의한 응력이 집중되 는데, 이때 그 응력은 연결부(16)에 의해 그 단부가 일체로 형성된 지지편(12)(13)의 고정단측에서 1차 응력이 생기고, 다시 지지편(12)(13)의 변형홈(17)(17A)에서 2차 응력이 생기는 등가응력으로 분산됨으로써 확대면적부(15)에 의해 지지편(12)(13) 및 삽입공간부(14)의 길이를 짧게 하더라도 기존의 변위량을 그대로 유지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 일반적인 포크핀의 사용상태를 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 포크핀 구조를 나타낸 정면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 정면도.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명 포크핀의 작용을 설명하기 위한 예시도.

도 5는 도 3의 동작 상태를 나타낸 정면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 정면도.

도 7은 도 6의 동작 상태를 나타낸 정면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:몸체 11:고정돌부

12,13:지지편 12A,13A:파지돌부

14:삽입공간부 15:확대면적부

16:연결부 17,17A:벤딩홈

18,18A,19,19A:경사면

Claims

삽입물(300)이 삽입되기 위한 삽입공간부(14)를 중심으로 양측으로 이격 배치되는 한 쌍의 지지편(12)(13);

상기 한 쌍의 지지편(12)(13)의 하부를 연결하는 연결부(16);

상기 한 쌍의 지지편(12)(13)의 상단부 내측에 형성되는 한 쌍의 파지돌부(12A)(13A); 및

상기 연결부(16)의 면적을 삽입공간부(14) 측으로 확장시켜 형성한 확대면적부(15);를 포함하고,

상기 지지편(12)(13) 중 상기 확대면적부(15) 및 상기 파지돌부(12A)(13A) 사이에 위치하는 일 부분의 단면적은 나머지 부분의 단면적보다 더 작게 형성되는 것을 특징으로 한 포크핀의 구조.
제1항에 있어서,

상기 지지편(12)(13)은 삽입공간부(14)의 단부측과 파지돌부(12A)(13A) 사이의 내측면에, 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 지지편(12)(13)의 단면적을 크게 하는 경사면(18)(18A)이 형성된 것을 특징으로 한 포크핀의 구조.
제1항에 있어서,

상기 지지편(12)(13)은 삽입공간부(14)의 단부측과 파지돌부(12A)(13A) 사이의 내측면에, 파지돌부(12A)(13A) 측으로 갈수록 지지편(12)(13)의 단면적을 작게 하는 경사면(19)(19A)이 형성된 것을 특징으로 한 포크핀의 구조.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 지지편(12)(13)은 삽입공간부(14)의 단부 양내측면에 한 쌍의 변형홈(17)(17A)을 더 포함하는 것을 특징으로 한 포크핀의 구조.
제4항에 있어서,

상기 삽입공간부(14)의 단부는 반원형으로 형성되고, 상기 변형홈(17)(17A)은 삽입공간부(14)의 단부를 형성하는 가상의 원형 직경보다 큰 가상의 원형을 따라 형성된 것을 특징으로 한 포크핀의 구조.