KR20160001863A - 비대칭 스프링 연결체가 구비된 압력센서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 센서용 상하 비대칭 스프링 연결체는, 외부 전자회로기판과 연결되는 상부 스프링부와 상기 상부 스프링부에 연결된 하부 스프링부가 상하 비대칭으로 형성되고, 상기 상부 스프링부는 상부 스프링부가 관통되며 상부로 돌출되는 스프링지지공에 밀착되게 형성되고 외부 전자회로기판과 접촉되는 상단의 접촉부는 수축접촉부가 형성되고, 상기 하부 스프링부는 상기 상부 스프링부의 하단에서 연장되며 상부 스프링부의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 센서모듈의 걸림턱에 하부 스프링부의 상단이 접하게 되어 이탈이 방지되고 하단에는 밀착형 PCB 안착부가 형성되어, 진동이 많이 발생하는 조건에서도 안적적인 접촉상태를 유지하며 센서 등의 전기적인 신호를 연결할 수 있으며 반복적인 왕복운동에도 내부의 구조적인 변형을 일으키지 않으며 접촉 및 연결이 가능하여 안정적인 전기신호 전달을 가능하게 하며 조립체 내부 전자회로 기판의 공간을 최대로 활용할 수 있도록 하고, 특히, 스프링 연결체로 연결되는 상부 스프링부의 상단과 하부 스프링부의 하단과의 접촉면이 평행하지 않을 때에도 스프링 연결체의 탄성력을 유지하면서 양호한 전기신호를 전달할 수 있다.

Description

센서용 비대칭 스프링 연결체{ A spring connection }

본 발명은 센서용 비대칭 스프링 연결체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 외부의 전자회로기판과 연결되는 상부 스프링부와 센서모듈의 상부 케이싱의 내부에 지지되는 하부 스프링부의 직경이 서로 다르게 상하 비대칭 구조이며 일체로 제작되어, 진동이 많은 조건에서도 안정적으로 전기적인 신호의 전달이 가능하면서 하부스프링 부위가 직경이 크게 되어 스프링 연결체가 이탈되지 않고 상부 케이싱의 스프링 연결체와 접촉되는 내부가 마모되지 않아 장기적으로 사용이 가능하게 효과적인 작동이 보장되고, 스프링 연결체로 연결되는 상부 스프링부의 상단과 하부 스프링부의 하단과의 접촉면이 평행하지 않을 때에도 스프링 연결체의 탄성력을 유지하면서 양호한 전기신호를 전달할 수 있으며 수동소자가 장입되는 하부의 PCB 기판의 가장자리에 연결부가 설치되어 PCB 기판의 공간을 최대로 활용하는 것이 가능한 센서용 비대칭 스프링 연결체에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차와 같이 진동환경에 사용되는 센서모듈 및 전자 장치의 경우, 외부로 전기적 출력을 연결하기 위해 일정한 탄성력을 갖는 스프링 구조를 갖는 센서모듈을 이용하여 외부로 전기적 출력을 연결한다.

이러한 종래의 센서모듈의 일 종류로 사용되는 압력센서에 사용되는 스프링은, 한국 공개특허공보의 공개번호 제10-2011-0130359호의 '압력센서'라는 명칭의 공보에 기재된 바와 같이, 외부로의 스프링(100)의 빠짐을 방지하기 위하여, 스프링(100)의 중간에 직경이 큰 탄성부(101)를 형성하고 상기 탄성부(100)의 단부에는 점점 직경이 작아지게 일정한 경사를 이루게 경사부(102)가 형성되고 경사부(102)의 상하의 단부에는 직경이 더 작고 끝이 좁은 접촉부(103)를 형성하여 접촉부(103)와 탄성부(101)의 굵기를 다르게 제작되고, 외부 연결단자에 접촉되는 접촉부의 부분은 끝이 좁기 때문에 접촉이 안정적이지 못하고, 경사부(102)의 구조는 반복적인 왕복운동으로 인하여 경사부(102)에 접하는 프라스틱으로 사출형성된 케이스(104)의 경사부(102)와 접촉되는 접촉면(104a)의 내부를 마모시키며, 이와 같이 경사부(102)와 접촉되어 마모된 접촉면(104a)의 마모된 분진으로 내부 전기적인 접촉에 오동작을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

한국 공개특허 10-2011-0130359

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부 전자회로기판에 접촉되며 반복적인 왕복운동이 수행되는 상부 스프링부는 작은 직경을 갖는 스프링으로 연장형성하여 사출성형된 상부 케이싱의 스프링지지공과 마찰되는 부분을 없게 하여 마찰로 인한 프라스틱 성형된 상부 케이싱의 스프링지지공이 마모가 되는 것을 방지하고 하부 스프링부는 상부 스프링부 보다 큰 직경을 갖게 형성하여 상부는 센서모듈의 상부 케이싱의 내부의 걸림턱에 탄성적으로 접한 상태로 지지되고 하부는 PCB 기판과 연결되는 부분에 일정한 탄성을 유지한 상태로 조립고정하여 결합함으로 진동 및 반복운동에도 물리적인 변화없이 안정적으로 신호를 전달할 수 있게 되고 PCB 기판의 공간을 최대화할 수 있는 센서용 비대칭 스프링 연결체를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 외부 전자회로기판과 연결되는 상부 스프링부와 상기 상부 스프링부에 연결된 하부 스프링부가 상하 비대칭으로 일체로 형성되고, 상기 상부 스프링부는 상부 스프링부가 관통되며 상부로 돌출되는 상부 케이싱의 스프링지지공에 밀착되게 형성되고 외부 전자회로기판과 접촉되는 상단의 접촉부는 수축접촉부가 형성되고, 상기 하부 스프링부는 상기 상부 스프링부의 하단에서 연장되며 상부 스프링부의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 상부는 센서모듈의 상부 케이싱의 걸림턱에 하부 스프링부의 상단이 접하게 되어 이탈이 방지되고 하단에는 밀착형 PCB 안착부가 형성되어 PCB 기판에 밀착된 본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체는, 외부 전자회로기판과 연결되는 상부 스프링부와 상기 상부 스프링부에 연결된 하부 스프링부가 상하 비대칭으로 일체로 형성되고, 상기 상부 스프링부는 상부 스프링부가 관통되며 상부로 돌출되는 상부 케이싱의 스프링지지공에 밀착되게 형성되고 외부 전자회로기판과 접촉되는 상단의 접촉부는 수축접촉부가 형성되고, 상기 하부 스프링부는 상기 상부 스프링부의 하단에서 연장되며 상부 스프링부의 직경보다 큰 직경으로 형성되어 상부는 센서모듈의 상부 케이싱의 걸림턱에 하부 스프링부의 상단이 접하게 되어 이탈이 방지되고 하단에는 밀착형 PCB 안착부가 형성되어 PCB 기판에 밀착설치되어, 진동이 많이 발생하는 조건에서도 안적적인 접촉상태를 유지하며 센서 등의 전기적인 신호를 연결할 수 있으며 반복적인 왕복운동에도 내부의 구조적인 변형을 일으키지 않으며 접촉 및 연결이 가능하여 안정적인 전기신호 전달을 가능하게 하며 내부 PCB 기판의 공간을 최대로 활용할 수 있도록 하고, 특히, 스프링 연결체로 연결되는 상부 스프링부의 상단과 하부 스프링부의 하단과의 접촉면이 평행하지 않을 때에도 스프링 연결체의 탄성력을 유지하면서 양호한 전기신호를 전달할 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1은 종래의 상하 대칭의 2단 굵기 스프링 연결체가 설치된 압력센서의 개략적인 상부의 종단면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체의 정면도
도 3은 도 2에 도시된 센서용 비대칭 스프링 연결체가 설치된 압력센서의 개략적인 상부의 종단면도

본 발명의 제1실시예에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 전자회로기판(도시되지 않음)과 연결되는 상부 스프링부(1)와 상기 상부 스프링부(1)에 연결된 하부 스프링부(2)가 상하 비대칭으로 일체로 형성되어 있다.

상기 상부 스프링부(1)는 상단에는 외부 전자회로 기판에 접촉되는 서로 근접하여 피치간의 거리가 밀착된 밀착형 접촉부(11)가 형성되고 이어서 피치가 크게 형성되어 절곡가능하고 수축탄성력이 발생되는 탄성부(12)를 포함한다.

상기 상부 스프링부(1)의 밀착형 접촉부(11)의 상단에는 외부 전자회로기판과 접촉되게 더 작은 직경의 수축접촉부(11a)가 형성되어 있다.

상기 하부 스프링부(2)는 상기 상부 스프링부(1)의 탄성부(12)의 하단에서 연장되며 상부 스프링부(1)의 직경보다 큰 직경으로 형성되고 그 상부는 수축단성되며 센서모듈(B)의 상부 케이싱(30)의 걸림턱(32)에 그 상단이 밀착되는 대경탄성부(21)와 상기 대경탄성부에(21)서 연장된 하단에는 밀착형 PCB 안착부(22)가 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 상부 스프링부(1)의 직경은 1 mm 가 사용되었으며, 상기 탄성부(12)의 피치는 0.4 mm 이고, 하부 스프링부(2)의 대경탄성부(21)의 직경은 1.8 mm 이고 피치는 0.4 mm 이나, 이러한 수치는 예시적인 것이고, 센서의 요구되는 스프링의 용량에 따라 가변될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)의 설치방법과 작동에 대하여 이하에 상세하게 기술한다.

먼저, 본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)의 상부 스프링부(1)가 이미 사출성형되어 있는 센서모듈(B)의 상부 케이싱(30)의 스프링지지공(31)에 삽입되게 되면 상부 스프링부(1)의 탄성부(12)에 연결된 하부 스프링부(2)의 대경탄성부(21)의 일측의 상단부(21a)는 센서모듈(B)의 상부 케이싱(30)의 걸림턱(32)에 걸려서 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)의 이탈이 방지되게 되는 구조이다.

상기 하부 스프링부(2)의 하단의 밀착형 PCB 안착부(22)는 PCB기판(33)의 접점에 밀착되게 안착되는 것이다.

이상과 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)는, 진동이 많이 발생되는 조건에서도 상부 스프링부(1)의 탄성부(12)에 의하여 안정적인 왕복운동이 원활하게 수행되는 것은 물론이고, 이러한 탄성부(12)의 반복적인 왕복운동에도 불구하고 상부 케이싱(30)의 스프링지지공(31)과 마찰되는 부분이 없으므로, 상부 케이싱(30)의 어느 부분도 마모되지 않으므로 마모로 인한 분진이 발생되지 않게 되어 안정적인 접촉에 의한 작동이 보장되게 되는 것이다.

즉, 상부 스프링부(1)는 일자형으로 반복운동을 하기 때문에 사출성형된 센서모듈(B)의 상부 케이싱(30)의 스프링지지공(31)의 기계적인 마모는 발생하지 않게 되는 것이다.

또한, 도 3에 굵은 직선의 화살표로 도시된 바와 같이, 스프링 연결체(A)로 연결되는 상부 스프링부(1)의 상단의 수축접촉부(11a)와 하부 스프링부(2)의 하단의 밀착형 PCB 안착부(22)의 접촉면이 서로 평행하지 않더라도 상부 스프링부(1)의 밀착형 접촉부(11)가 절곡되면서 작동되므로, 스프링 연결체(A)의 탄성력을 유지하면서 양호한 전기신호를 전달할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)는, 진동이 많이 발생하는 조건에서도 안적적인 접촉상태를 유지하며 센서 등의 전기적인 신호를 납땜없이 연결할 수 있으며 반복적인 왕복운동에도 내부의 구조적인 변형을 일으키지 않으며 스프링 내부 조립의 추가적인 고정부가 필요 없으며, 상하 비대칭 구조를 이용하여 하부에 배치된 PCB 기판(33)의 가장자리에 접점이 형성되므로 중간의 공간부에 수동소자의 설치가 가능한 공간이 확보되는 것이 가능하게 되어 PCB 기판의 작업 공간을 최대로 확보할 수가 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 센서용 비대칭 스프링 연결체는 일반적인 스프링 연결체의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

1. 상부 스프링부 2. 하부 스프링부

Claims (2)

1. 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)에 있어서,
   상기 센서용 비대칭 스프링 연결체(A)는, 외부 전자회로기판과 연결되는 상부 스프링부(1)와
   상기 상부 스프링부(1)에 연결되고 상기 상부 스프링부(1)의 직경보다 큰 직경으로 형성되고 상부는 수축단성되며 센서모듈(B)의 상부 케이싱(30)의 걸림턱(32)에 밀착되는 대경탄성부(21)와 상기 대경탄성부에(21)서 연장된 하단에는 밀착형 PCB 안착부(22)가 형성된 하부 스프링부(2)가 상하 비대칭으로 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센서용 비대칭 스프링 연결체
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부 스프링부(1)는 상단에는 외부 전자회로기판에 접촉되는 서로 근접하여 피치간의 거리가 밀착된 밀착형 접촉부(11)가 형성되고 이어서 피치가 크게 형성되어 절곡가능하고 수축탄성력이 발생되는 탄성부(12)를 포함하고,
   상기 상부 스프링부(1)의 밀착형 접촉부(11)의 상단에는 외부 전자회로기판과 접촉되게 더 작은 직경의 수축접촉부(11a)가 형성된 것을 특징으로 하는 센서용 비대칭 스프링 연결체
   

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