KR101961110B1

KR101961110B1 - 센서용 신호전달 조립체

Info

Publication number: KR101961110B1
Application number: KR1020170160564A
Authority: KR
Inventors: 노상수; 설대연; 유성호
Original assignee: 대양전기공업 주식회사
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-03-22

Abstract

본 발명은 센서용 신호전달 조립체에 관한 것으로, PCB 기판의 신호전달전극의 신호가 비전도성의 가이드몰드에 내장되는 2종의 전도체, 즉 전도판과 스프링을 통하여 외부로 전달되도록 구성되며, 설계방식에 따라서 전도판이 PCB 기판의 상부 또는 측면에 접촉될 수 있어서 다양한 용도 및 크기의 신호전달 조립체의 제작이 가능해지고, 전도판의 수직접촉면이 억지끼움에 의하여 PCB 기판과 접촉이 유지됨으로써 신호 전달의 안정성이 높아지고, 전도판이 가이드몰드에 고정되는 방식이 사출성형 제조에 의한 사출성형식 고정형으로 이루어져서 억지끼움식 고정방식으로 고정되어 고정력이 강화되는 센서용 신호전달 조립체에 관한 것이다.

Description

센서용 신호전달 조립체 { A signal transfer assembly for sensor }

본 발명은 센서용 신호전달 조립체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, PCB 기판의 신호전달전극의 신호가 비전도성의 가이드몰드에 내장되는 2종의 전도체, 즉 전도판과 스프링을 통하여 외부로 전달되도록 구성되며, 설계방식에 따라서 전도판이 PCB 기판의 상부 또는 측면에 접촉될 수 있어서 다양한 용도 및 크기의 신호전달 조립체의 제작이 가능해지고, 전도판의 수직접촉면이 억지끼움에 의하여 PCB 기판과 접촉이 유지됨으로써 신호 전달의 안정성이 높아지고, 전도판이 가이드몰드에 고정되는 방식이 사출성형 제조에 의한 사출성형식 고정형으로 이루어져서 억지끼움식 고정방식으로 고정되어 고정력이 강화되고 제조 공정이 단순화되고 비용이 절감되는 센서용 신호전달 조립체에 관한 것이다.

종래의 센서용 신호전달 조립체는, 본 출원인이 등록한 한국 등록특허 제10-1693024호의 '센서용 신호전달 조립체'라는 명칭의 특허에서 알 수 있듯이, 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 금속다이아프램에 연결된 PCB 기판 및 상기 PCB 기판이 지지되는 몰드(종래 특허에서는 '수납지지체'로 표기되었음)를 포함하는 센서용 신호전달 조립체에 있어서, 상기 센서용 신호전달 조립체는, 신호전달용으로 사용되며 측면부에 신호전달전극(11)이 형성되고 수직으로 삽입되는 PCB 기판(1)과, 상기 PCB 기판(1)이 삽입되는 삽입홈(21)이 하부에 형성되고 상기 신호전달전극(11)에 접속되도록 상기 삽입홈(21)상에 절곡배치되는 절곡플레이트(22)가 배치된 수납지지체(2)와, 상기 수납지지체(2)의 스프링지지공(23)에 수납된 상태로 상기 절곡플레이트(22)상에 배치되어 접속되며 신호를 상부로 전달하는 스프링(3)을 포함하고, 상기 절곡플레이트(22)는 수직절곡부(221)와 수평부(222)로 이루어진 'ㄱ' 자형 형태로 절곡되고, 상기 수직절곡부(221)는 상기 PCB 기판(1)의 신호전달전극(11)에 접촉되며, 상기 수평부(222)는 스프링(3)의 하단부에 접촉되면서 상기 PCB 기판(1)에 의하여 전달되는 신호를 스프링(3)으로 전달시키는 것을 특징으로 하는 센서용 신호전달 조립체인 것을 특징으로 한다.

그러나 종래의 절곡플레이트를 사용하는 조립체의 구성 방식은 수납지지체(2)와 절곡플레이트(22)가 외부 충격이나 진동, 온도의 변화 등에 의해 이격되어 접촉불량이 발생할 수 있고, 절곡플레이트(22)와 PCB 기판(1)의 마찰에 의한 마모로 접촉불량이 발생할 수 있으며, 억지끼움식으로 조립되는 절곡플레이트(22)가 외부 충격이나 진동 등에 의하여 수납지지체(2)를 이탈할 수 있는 위험성이 있고, 억지끼움을 하는 제조 공정이 추가로 필요하며, PCB 기판(1)의 상부가 절곡플레이트(22)의 수직절곡부(221) 하단에 걸린 상태로 조립이 실시되면, PCB 기판(1)이 절곡플레이트(22)의 수직절곡부(221)를 상측으로 밀어 올리며 수직절곡부(221)가 파손되거나 조립이 불완전한 불량품이 생산되는 문제점이 있고, 절곡플레이트(22)의 절곡되는 수직절곡부(221)가 수납지지체(2)에 배치되면서 수직절곡부(221)가 차지하는 상하 길이(도 2의 221 참고)만큼 수납지지체(2)를 연장하여 제작해야하므로 제조비용이 높아지고 크기가 크게 되어 소형화에 부합하지 않게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본원인은 한국특허출원 제10-2017-0033982호에 '탄성전도판을 구비한 센서용 신호전달 조립체'라는 명칭의 발명을 제안하고, 도 2에 도시된 바와 같이, 탄성전도판(37)의 일부가 45도로 경사지게 돌출된 탄성핀(37a)으로 PCB 기판과 탄성접촉되는 발명을 제안한 바가 있으며, 상기 제안은 위의 문제점을 해결하였으나, 탄성전도판(37)의 구성이 수평전도판(37b)과 45도가 경사진 탄성핀(37a)으로 이루어져 있어, PCB 기판과 접촉시에 탄성핀(37a)이 탄성접촉하도록 90도로 절곡되게 되며, 충격에 의하여 90도로 절곡된 탄성핀이 탄성력을 잃게 되는 경우가 종종 발생되며 이러한 경우에는 안정적인 신호의 전달이 이루어질 수가 없게 되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1693024호

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전도판의 수직접촉면이 억지끼움에 의하여 PCB 기판과 접촉이 유지됨으로써 충격에 의하여서도 억지끼움의 접촉이 유지되므로 신호 전달의 안정성이 높아지고, 전도판이 가이드몰드에 고정되는 방식이 사출성형 제조에 의한 사출성형식 고정형으로 이루어져서 억지끼움식 고정방식으로 고정되어 고정력이 강화되고 제조 공정이 단순화되고 비용이 절감되는 센서용 신호전달 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 신호전달용으로 사용되며 수직으로 삽입되는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판이 삽입되는 삽입홈이 중간에 형성되고 상기 삽입홈의 양측에 지지홈이 형성된 비전도성의 가이드몰드와, 상기 가이드몰드의 상기 지지홈에 삽입되며 상기 PCB 기판에 접속되도록 상기 삽입홈의 수직측면을 향하는 방향으로 수직접속면이 절곡되게 형성된 전도판과, 상기 가이드몰드의 전도판 상에 배치되어 접속되며 신호를 상부로 전달하는 스프링과, 상기 스프링의 이탈을 방지하고 스프링지지공을 통해 상기 스프링이 외부 신호와 연결되도록 하는 비전도성의 커넥터몰드를 포함하는 센서용 신호전달 조립체에서, 상기 전도판의 상기 삽입홈의 수직측면에 매립고정된 수직접속면이 PCB 기판에 10 ~ 400 ㎛ 의 범위에서 억지끼움으로 접촉되며, 상기 전도판은 수평전도판과 삽입홈의 수직측면에 매립고정된 수직접속면을 포함하며, 상기 전도판은, 수평전도판과, 상기 수평전도판에서 수직으로 하향절곡되고 매립된 수직절곡매립부와, 상기 수직절곡매립부에서 수평으로 절곡된 수평지지면과, 상기 수평지지면에서 수직상방으로 절곡되어 상기 삽입홈의 수직측면에 매립된 수직접속면으로 형성된, 본 발명에 따른 센서용 신호전달 조립체에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 센서용 신호전달 조립체는, 수직으로 삽입되는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판이 삽입되는 삽입홈이 중간에 형성된 비전도성의 가이드몰드와, 상기 가이드몰드의 상기 지지홈에 삽입되며 상기 PCB 기판에 접속되도록 상기 삽입홈의 수직측면을 향하는 방향으로 수직접속면이 절곡되게 형성된 전도판과, 상기 가이드몰드의 전도판 상에 배치되어 접속되며 신호를 상부로 전달하는 스프링과, 상기 스프링의 이탈을 방지하고 스프링지지공을 통해 상기 스프링이 외부 신호와 연결되도록 하는 비전도성의 커넥터몰드를 포함하는 센서용 신호전달 조립체에서, 상기 전도판의 상기 삽입홈의 수직측면에 매립고정된 수직접속면이 PCB 기판에 10 ~ 400 ㎛ 의 범위에서 억지끼움으로 접촉되며, 전도판은, 수평전도판과, 상기 수평전도판에서 수직으로 하향절곡되고 매립된 수직절곡매립부와, 상기 수직절곡매립부에서 수평으로 절곡된 수평지지면과, 상기 수평지지면에서 수직상방으로 절곡되어 상기 삽입홈의 수직측면에 매립된 수직접속면으로 형성되며, 전도판의 수직접촉면이 억지끼움에 의하여 PCB 기판과 접촉이 유지되게 되어 충격에 의하여서도 억지끼움이 그대로 유지되므로 신호 전달의 안정성이 높아지고, 전도판이 가이드몰드에 고정되는 방식이 사출성형 제조에 의한 사출성형식 고정형으로 이루어져서 억지끼움식 고정방식으로 고정되어 고정력이 강화되고 제조 공정이 단순화되고 비용이 절감되는 우수한 효과가 있다.

도 1a, 1b는 종래의 절곡플레이트 방식으로 제조된 센서용 신호전달 조립체의 사시도 및 도 1a의 I-I선을 따라 취한 종래의 절곡플레이트 방식으로 제조된 센서용 신호전달 조립체의 실시예에 따른 종단면도
도 2는 종래의 탄성전도판이 구비된 가이드몰드의 사시도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체의 종단면 사시도
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체의 가이드몰드의 상면 사시도
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체의 가이드몰드와 PCB 기판의 조립 전 하면 사시도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체의 가이드몰드의 종단면도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체의 가이드몰드에 PCB 기판의 조립시의 종단면도

본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체(A)의 개략적인 구성은, 도 3, 도 4a에 도시된 바와 같이, 신호전달용으로 사용되며 수직으로 삽입되는 PCB 기판(301)과, 상기 PCB 기판(301)이 삽입되는 삽입홈(302)이 저면에서 개방되고 중간부분에 홈이 파이게 형성된 비전도성의 가이드몰드(304)와, 상기 가이드몰드(304)의 상부면에 수평전도판(306)이 노출되며 상기 PCB 기판(301)에 접속되도록 상기 삽입홈(302)을 향하는 방향으로 접속면(305)이 절곡되게 형성된 전도판(307)과, 상기 가이드몰드(304)의 전도판(307)의 수평전도판(306)상에 배치되어 접속되며 신호를 상부로 전달하는 스프링(308)과, 상기 스프링(308)의 이탈을 방지하고 스프링지지공(309)을 통해 상기 스프링(308)이 외부 신호와 연결되도록 하는 비전도성의 커넥터몰드(310)를 포함한다.

여기서, 상기 PCB 기판(301)은 수직으로 배치되어, 종래 PCB 기판이 수평으로 배치된 것에 비하여 본 모듈의 소형화가 가능한 구조를 갖게 되고, 신호의 전도체인 스프링이 PCB 기판에 직접 접촉하는 방식에 비하여, 스프링(308)과 전도판(307)이 접촉된다.

상기 전도판(307)의 상기 삽입홈(302)의 수직측면(302a)에 고정된 수직접속면(305)이 PCB 기판(301)에 접촉되어, 스프링(308)과 PCB 기판(301)이 전도판(307)과의 접속을 통하여 안정적으로 접촉되는 신호 전달 방식을 채택함으로써 더욱 안정적인 신호의 전달과 다양한 형태로의 조립체 설계와 구성이 가능해진다.

본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체(A)의 전도판(307)의 배치구조는, 도 4a, 4b, 5에 도시된 바와 같이, 가이드몰드(304)의 전도판 지지홈(303)의 바닥면의 형상에 맞추어져서 사출성형 단계에서부터 사출성형식 고정형으로 전도판(307)이 제1 전도체로서 배치되고, 전도판(307)의 구성은 수평전도판(306)과 상기 수평전도판(306)에서 수직으로 하향절곡되고 매립된 수직절곡매립부(305b)와 상기 수직절곡매립부(305b)에서 수평으로 절곡된 수평지지면(305a)과 상기 수평지지면(305a)에서 수직상방으로 절곡되어 상기 삽입홈(302)의 수직측면(302a)에 매립된 수직접속면(305)으로 형성되며, 상기 수평전도판(306)은 제 2전도체인 스프링(308)의 하단부와 접촉되어 신호를 전달한다.

상기 수직접속면(305)은 수평전도판(306)의 측면단부로부터 연장되어 상기 수평전도판(306)에서 수직으로 하향절곡되고 매립된 수직절곡매립부(305b)와 상기 수직절곡매립부(305b)에서 수평으로 절곡된 수평지지면(305a)과 상기 수평지지면(305a)에서 수직상방으로 절곡되어 상기 삽입홈(302)의 수직측면(302a)에 매립된 수직접속면(305)으로 형성되어, 상기 수직접속면(305)과 상기 PCB 기판(301)과의 접속은 아무런 환경에서도 관계없이 확실한 접속이 이루어지게 되는 것이다.

상기 PCB 기판(301)과 가이드몰드(304)의 삽입홈(302)의 접속은 억지끼워맞춤에 의하여 조립되며, 더욱 구체적으로 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 PCB 기판(301)과 가이드몰드(304)의 삽입홈(302)에 설치된 전도판(307)의 수직접속면(305)의 접속이 억지끼워맞춤방식으로 진행되므로 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되는 것이다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전도판(307)의 상기 삽입홈(302)의 양측의 수직측면(302a)에 매립고정된 수직접속면(305)사이의 거리(L1)가 PCB 기판(301)의 신호전달전극(301a)사이의 두께(L2)보다 10 ~ 400 ㎛ 의 범위에서 작게 형성되어 있으므로, 상기 PCB 기판(301)의 삽입홈(302)에의 삽입시에는 전도판(307)의 수직접속면(305)과 PCB 기판(301)의 신호전달전극(301a)의 접속이 억지끼움으로 접촉되게 되는 것이다. 상기 삽입홈(302)의 양측의 수직측면(302a)에 매립고정된 수직접속면(305)사이의 거리(L1)가 PCB 기판(301)의 신호전달전극(301a)사이의 두께(L2)보다 10 ~ 400 ㎛ 의 범위에서 작게 형성되어 있는 이유는 10㎛ 이하에서는 헐겁게 조립되어 억지끼움조립의 효과가 거의 없으며 400㎛의 이상에서는 너무 뻑뻑하여 조립이 이루어지는 것이 어렵게 되므로 이와 같이 억지끼움의 범위를 설정하였다.

상기 수직접속면(305)과 일체로 형성되는 수평전도판(306)은 스프링(308)의 하단부에 접촉되면서 상기 PCB 기판(301)으로부터 수직접속면(305)을 거쳐서 전달되는 신호를 스프링(308)으로 전달하는 구조가 되고, 수평전도판(306)과 수직접속면(305)을 포함하는 전도판(307)은 가이드몰드(304)의 사출성형의 과정에서 그 제조 공정에 수평전도판(306)이 가이드몰드(304)에 먼저 포함되어 매립된 상태로 사출공정되는 방식으로 고정되므로, 외부 진동과 충격, 온도 변화 등의 영향에 무관하게 이탈이 방지되고 고정력이 강하며, 제조 공정이 단순화되고 비용이 절감되는 우수한 효과가 발생한다.

상기 전도판(307)의 사출성형식 고정방식을 보다 자세히 설명하면, 종래의 억지끼움식으로 조립되는 절곡플레이트가 외부 충격이나 진동 등에 의하여 가이드몰드를 이탈할 수 있는 위험성을 해소하기 위한 목적으로 적용된 방식이며, 가이드몰드(304)가 제조되는 과정에서 전도판(307)이 사출성형의 공정에 미리 배치되어서 가이드몰드(304)를 사출성형하여 전도판(307)이 이미 고정배치된 채로 가이드몰드(304)가 제조되므로 전도판(307)이 가이드몰드(304)로부터 이탈되지 않고 고정력이 강력해지는 것이다.

이와 같이 진동의 영향을 덜 받게 되는 가이드몰드(304) 내에 전도판(307)이 고정되는 것에 의하여 상기 PCB 기판(301)과 전도판(307)의 접촉이 진동 또는 이격과 관계없이 항상 접속되므로 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되고, 상기 스프링(308)은 가이드몰드(304)의 스프링지지공(309) 내로 삽입되어 전도판(307)의 수평전도판(306)과 밀착접촉인 상태가 되고, 커넥터몰드(310)가 스프링(308)의 이탈을 방지하며 가이드몰드(304)의 돌출부(311)와 커넥터몰드의 함몰부(312)의 억지끼움식 결합에 의하여 스프링(308)의 하우징이 이루어지면서 안정적인 신호의 전달이 가능하게 되는 것이다.

상기 가이드몰드(304)의 삽입홈(302)의 내부 공간에는 전도판(307)의 수직접속면(305)이 가이드몰드(304)의 삽입홈(302)의 수직측면(302a)에 수직으로 매립설치되므로 PCB 기판(301)의 신호전달전극(301a)에 억지끼움식으로 확실하게 접속되게 되는 것이고, 상기 수직접속면(305)은 상기 가이드몰드(304)의 저면(304a)을 따라 다시 수평으로 절곡된 수평지지면(305a)에 연속되개 형성되어 있으므로, 상기 전도판(307)의 상기 가이드몰드(304)에서의 이탈이 완전하게 방지되므로 확실하고 안정적인 신호전달이 가능하게 되었다.

본 실시예는 3개의 전도판(307)이 가이드몰드(304)의 상부에 배치되었으나, 상기 구성의 갯수는 필요에 따라 증감이 가능하다고 할 것이다. 그리고 상기 PCB 기판(301)의 하부에는 신호를 처리하는 회로가 장치되어 있으나 본 발명의 요지와는 직접적인 관련성이 낮으므로 자세한 설명은 생략되었다.

본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 신호전달 조립체(A)의 작동 방식은, 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 가이드몰드(304)에 상부에 노출된 수평전도판(306)을 포함하는 전도판(307)과, 수평전도판(306)의 일측에서 연장되는 수직접속면(305)이 삽입홈(302)의 수직측면(302a)상에 수직으로 매립되어 수직으로 배치되고, 이와 같은 상태에서 적어도 하나 이상의 신호전달전극(301a)이 PCB 기판(301)의 측면일단부에 형성되고, PCB 기판(301)을 상기 삽입홈(302)내로 삽입시켜 상기 신호전달전극(301a)이 수직접속면(305)에 억지끼움상태로 밀착되게 접촉된 상태로 고정된다.

이때, 상기 PCB 기판(301)과 수직접속면(305)이 억지끼움상태로 밀착된 상태로 접속되고, 상기 전도판 지지홈(303)의 상부에 해당되는 위치에 형성되는 커넥터몰드(310)의 스프링지지공(309) 내부로 스프링(308)을 삽입고정시키면서, 커넥터몰드(310)의 함몰부(312)와 가이드몰드(304)의 돌출부(311)가 억지끼움 방식으로 결합하여 스프링(308)이 이탈되지 않도록 고정시키고, 스프링(308)의 하단부가 전도판(307)의 수평전도판(306)에 접촉되면서 스프링(308)과 전도판(307)이 접속되는 상태로 고정되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 센서용 신호전달 조립체는, 전도판의 수직접촉면이 억지끼움에 의하여 PCB 기판과 접촉이 유지됨으로써 신호 전달의 안정성이 높아지고, 전도판이 가이드몰드에 고정되는 방식이 사출성형 제조에 의한 사출성형식 고정형으로 이루어져서 억지끼움식 고정방식으로 고정되어 고정력이 강화되고 제조 공정이 단순화되고 비용이 절감되는 것이다.

본 발명에 따른 센서용 신호전달 조립체는, 일반적인 압력센서의 제조산업분야에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

1: PCB 기판 2: 수납지지체
3: 스프링 37: 탄성전도판
37a: 탄성핀 37b: 수평전도판
301: PCB 기판 301a: 신호전달전극
302: 삽입홈 302a: 수직측면
303: 지지홈 304: 가이드몰드
304a: 저면 305: 수직접속면
305a: 수평지지면 305b: 수직절곡매립부
306: 수평전도판 307: 전도판
308: 스프링 309: 스프링지지공
310: 커넥터몰드 311: (가이드몰드) 돌출부
312: (커넥터몰드) 함몰부

Claims

센서용 신호전달 조립체에 있어서,
상기 센서용 신호전달 조립체는, 신호전달용으로 사용되며 수직으로 삽입되는 PCB 기판과, 상기 PCB 기판이 삽입되는 삽입홈이 중간에 형성된 비전도성의 가이드몰드와, 상기 가이드몰드의 상부면에 일측이 노출된 상태로 상기 삽입홈에 타측이 삽입되며 상기 PCB 기판에 접속되도록 상기 삽입홈의 수직측면을 향하는 방향으로 수직접속면이 절곡되게 형성된 전도판과, 상기 가이드몰드의 전도판 상에 배치되어 접속되며 신호를 상부로 전달하는 스프링과, 상기 스프링의 이탈을 방지하고 스프링지지공을 통해 상기 스프링이 외부 신호와 연결되도록 하는 비전도성의 커넥터몰드를 포함하고,
상기 전도판의 상기 삽입홈의 수직측면에 매립고정된 수직접속면이 PCB 기판에 10 ~ 400 ㎛ 의 범위에서 억지끼움으로 접촉되며,
전도판은, 상기 가이드몰드의 상부면에 노출되는 수평전도판과, 상기 수평전도판에서 수직으로 하향절곡되고 매립된 수직절곡매립부와, 상기 수직절곡매립부에서 수평으로 절곡된 수평지지면과, 상기 수평지지면에서 수직상방으로 절곡되어 상기 삽입홈의 수직측면에 매립된 수직접속면으로 형성되며, 상기 가이드몰드의 형상에 맞추어져서 사출성형 단계에서부터 사출성형식 고정형으로 배치되고,
상기 수직접속면은 PCB 기판에 접속되고,
상기 수평전도판은 제 2전도체인 스프링의 하단부와 접촉되어 신호를 전달을 갖는 것을 특징으로 하는 센서용 신호전달 조립체