KR20170011141A - 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판과 접지판을 연결하는 접지 스프링으로서, 상기 접지판과 접촉하는 제1 접지부; 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부; 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부;및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링을 제공하여, 열 충격과 고 진동 환경에서 결합성을 확보할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치{Electrostatic discharge, PCB assembly and Control device having the same}

본 발명은 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 탄성에 의한 물리적 결합구조를 갖는 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치에 관한 기술이다.

회로 부품들을 보호하기 위해 제어 기판에는 접지 구조가 마련될 수 있다. 제어 기판의 접지 구조로서 기판과 제어장치의 하우징을 연결하여 기판의 전류를 하우징으로 흘러 보내는 접지 구조가 배치될 수 있으며, 이러한 접지 구조로서, 접지 스프링(ESD:electrostatic discharge)이 있다.

접지 스프링은 차량에 적용되는 제어장치와 같이 진동이나 충격이 많은 조건에서 진동을 흡수하면서 접지 기능을 갖는 유용한 부품이다.

통상적으로 이러한 접지 스프링은 제어 기판에 실장된다. 구체적으로, 접지 스프링의 접착면에 솔더링이 수행되어 결합된다. 그러나 극저온에서 극 고온에 이르는 차량의 설치 환경에 의한 열 충격이나 진동 등으로 인하여 솔더링 영역에 크랙이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

또한, 제어 기판의 한 쪽 면에만 회로 부품이 실장된 경우, 접지 스프링을 결합시키기 위해 제어 기판의 반대 쪽 면에도 솔더링 작업이 진행되어야 하기 때문에 제조 고정이 증가하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 접지 스프링을 제어 기판에 결합시키는데 있어서, 솔더링 작업을 배제하고 열 충격과 고 진동 환경에서 결합성을 확보할 수 있는 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판과 접지판을 연결하는 접지 스프링으로서, 상기 접지판과 접촉하는 제1 접지부과, 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부와, 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부 및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 클립부는 상기 제2 접지부와 수직하게 형성되는 수용면과 상기 수용면과 예각을 이루도록 상향하여 꺽여 형성되는 가압면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 가압면의 끝단은 하향하여 꺽여 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 가압면은 돌출 형성되어 상기 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판은 오목하게 형성되어 상기 돌기부가 걸리는 걸림홈을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 에지에서 절개 형성된 삽입 슬롯을 포함하는 기판과, 접지판과 접촉하는 제1 접지부와 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부와 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부 및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링을 포함하는 기판 조립체를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판 조립체로서, 상기 클립부는 상기 제2 접지부와 수직하게 형성되는 수용면과 상기 수용면과 예각을 이루도록 상향하여 꺽여 형성되는 가압면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판 조립체로서, 상기 가압면의 끝단은 하향하여 꺽여 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판 조립체로서, 상기 가압면은 돌출 형성되어 상기 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기판 조립체로서, 상기 제2 접지부는 상기 기판의 돌기 부분에 걸리도록 천공 형성된 걸림홈을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 발명은, 접지판과, 에지에서 절개 형성된 삽입 슬롯을 포함하는 기판과, 상기 접지판과 접촉하는 제1 접지부와, 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부와, 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부 및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링을 포함하는 기판 조립체 및 상기 기판 조립체를 내부에 포함하고, 돌출 형성되어 상기 삽입 슬롯에 삽입되어 상기 접지 스프링을 지지하는 이탈방지부를 포함하는 하우징을 포함하는 제어장치를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징은 상기 하우징의 에지에 형성되어 상기 기판 조립체와 결합할 때 상기 삽입 슬롯의 입구를 가로 막는 단턱을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 접지판은 오목하게 형성되어 상기 접지 스프링을 수용하는 포켓부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 삽입되는 끼움 공간을 형성하고 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형되는 가압면을 구비하여, 솔더링 없이 접지 스프링을 기판에 물리적으로 결합시킴으로써, 열 충격과 고 진동 환경에서 결합성을 확보할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판에는 접지 스프링이 삽입되는 삽입 슬롯이 형성되어 접지 스프링과 기판의 결합성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판의 배면과 접촉하는 가압면에 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 포함하여, 접지 스프링이 기판에서 이탈되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 기판을 도시한 도면,
도 3은 도 1에서 도시한 접지 스프링을 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 도시한 접지 스프링의 측면도,
도 5 및 도 6은 기판의 삽입 슬롯과 삽입 슬롯에 끼워지는 접지 스프링을 도시한 도면,
도 7은 접지 스프링의 돌기부를 도시한 도면,
도 8은 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 도시한 도면,
도 9는 접지 스프링의 이탈 방지를 위한 하우징의 구조를 도시한 도면,
도 10은 접지 스프링의 이탈 방지를 위한 포켓부를 도시한 도면,
도 11은 접지 스프링이 삽입된 포켓부를 도시한 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 기판을 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에서 도시한 접지 스프링을 도시한 도면이다.

이러한, 도 1 내지 도 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어장치는 기판 조립체(10)을 하우징(20)을 포함하고, 기판 조립체(10)는 접지 스프링(100)과 기판(200)을 포함할 수 있다. 접지 스프링(100)의 위에는 접지판(300)이 배치될 수 있다, 접지판(300)은 알루미늄과 같은 도전성 소재로 이루어 질 수 있다.

도 1을 참조하면, 기판(200)의 배면에는 회로 소자들이 실장될 수 있으며, 기판의 표면에는 접지 스프링(100)이 배치될 수 있다. 기판(200)의 회로 소자들은 차량의 전장 부품들을 제어하는 소자일 수 있다.

도 2를 참조하면, 접지 스프링(100)은 기판(200)의 양 측면에 형성된 도 2의 A와 B의 영역에 각각 설치될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며 기판(200)의 크기, 형상 및 하우징(20)의 형상을 고려하여 다양하게 변경 실시될 수 있다.

도 3을 참조하면, 접지 스프링(100)은 제1 접지부(110)와, 제2 접지부(120)와, 탄성유발부(130)와, 클립부(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 접지부(110)와 제2 접지부(120)와 탄성유발부(130)와 클립부(140)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 수단일 수 있다.

도 4는 도 3에서 도시한 접지 스프링의 측면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 접지부(110)는 접지판(300)과 접촉하는 부분이다. 접지판(300)과 접촉이 용이하도록 평면 형태로 실시될 수 도 있다.

제2 접지부(120)는 기판(200)의 표면에 접촉하는 부분이다. 제2 접지부(120)는 기판(200)과 접촉이 용이하도록 평면 형태로 실시될 수 도 있다.

제1 접지부(110)와 제2 접지부(120)는 평행하게 형성될 수 있다. 탄성유발부(130)는 제1 접지부(110)와 제2 접지부(120)를 연결하여 제1 접지부(110)와 제2 접지부(120)에 수직한 방향으로 복원력을 제공할 수 있다.

탄성유발부(130)는 제1 접지부(110)의 단부에서 시계 방향으로 굽어 형성되어 절곡부(131)를 형성하고 제2 접지부(120)의 단부에서 시계 반대 방향으로 굽어 형성되어 절곡부(132)를 형성하도록, 제1 접지부(110)와 제2 접지부(120)가 연결될 수 있다.

클립부(140)는 기판(200)에 끼워져 제1 접지부(110), 제2 접지부(120) 및 탄성유발부(130)를 기판(200)에 고정시키는 역할을 한다.

구체적으로, 클립부(140)는 수용면(141)과 가압면(142)을 포함할 수 있다. 수용면(141)은 제2 접지부(120)에 수직하게 형성되어 기판(200)이 수용되는 수용공간(S)을 형성한다.

가압면(142)은 수용면(141)에 꺽임각(R1)이 예각을 이루도록 상향하여 꺽여 형성될 수 있다. 이러한 가압면(142)은 기판(200)의 배면을 가압하여 접지 스프링(100)과 기판(200)의 결합력을 높인다. 한편, 가압면(142)의 끝단(142a)은 하향하여 꺽여 형성될 수 있다, 이때, 가압면(142)의 끝단(142a)은 가압면(142)과 꺽임각(R2)이 둔각을 이루도록 꺽여 형성될 수 있다. 이러한 끝단(142a)은 기판(200)이 보다 용이하게 수용공간(S)에 삽입될 수 있도록 유도하는 역할을 한다.

가압면(142)과 끝단(142a)의 굽어 진 경계 영역에서 제2 접지부(120)까지의 수직 거리(H)는 기판(200)이 삽입되는 입구의 크기에 해당하며, 수직 거리(H)는 기판(200)의 두께보다 작게 형성될 수 있다.

도 5 및 도 6은 기판의 삽입 슬롯과 삽입 슬롯에 끼워지는 접지 스프링을 도시한 도면이다.

도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 기판(200)은 삽입 슬롯(210)을 포함할 수 있다. 삽입 슬롯(210)은 기판(200)의 양 측면의 에지에서 내측으로 절개 형성되어 이루어질 수 있다. 삽입 슬롯(210)의 폭은 제2 접지부(120) 및 가압면(142)의 폭에 대응하도록 형성될 수 있다.

작업자가 접지 스프링(100)을 삽입 슬롯(210)에 밀어 넣게 되면 클립부(140)가 벌어지면서 삽입 슬롯(210)에 끼워 지게 된다. 이때, 가압면(142)은 기판(200)의 배면을 가압하면서 결합력을 높인다. 이렇게 삽입 슬롯(210)에 접지 스프링(100)의 클립부(140)가 끼워 짐으로써, 접지 스프링(100)이 충격이나 진동에 흔들리지 않고 안정적으로 기판(200)에 결합될 수 있다.

도 7은 접지 스프링의 돌기부를 도시한 도면이고, 도 8은 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 도시한 도면이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 접지 스프링(100)의 가압면(142)에 돌기부(143)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 돌기부(143)는 기판(200)의 배면에 걸려 외력이나 진동에도 접지 스프링(100)이 기판(200)에서 이탈되는 것을 방지한다. 돌기부(143)는 가압면(142)과 끝단(142a)의 경계 부근에 형성될 수 있다

그리고 기판(200)의 배면에는 돌기부(143)가 삽입되는 걸림홈(220)이 형성될 수 있다. 걸림홈(220)은 기판(200)의 배면에 오목하게 형성될 수 있다.

도 9는 접지 스프링의 이탈 방지를 위한 하우징의 구조를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 접지 스프링(100)이 기판(200)에 조립된 이후, 하우징(20)이 조립될 때, 하우징(200)의 단턱(21)에 의해 접지 스프링(100)이 삽입 슬롯(210)에서 이탈되는 것을 막을 수 있다. 예를 들어, 하우징(200)이 조립되면 단턱(21)에 의해 삽입 슬롯(210)의 입구가 어느 정도 간격을 두고 막히기 때문에 접지 스프링(100)이 삽입 슬롯(210)에서 이탈되는 것을 물리적으로 막을 수 있다.

구체적으로, 기판(200)의 에지와의 틈새의 길이(g)가 클립부(140)의 길이(L)보다 작게 형성되도록 단턱(21)이 구성되면 하우징(20)이 조립된 이후에는 접지 스프링(100)이 삽입 슬롯(210)에서 어느 정도 유동이 발생하더라도 삽입 슬롯(210)에서 완전히 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 10은 접지 스프링의 이탈 방지를 위한 포켓부를 도시한 도면이고, 도 11은 접지 스프링이 삽입된 포켓부를 도시한 도면이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 접지판(300)에 포켓부(310)가 형성될 수 있다. 포켓부(310)는 접지판(300)의 하면 즉, 접지 스프링(100)을 바라보는 면에서 오목하게 형성되어 접지 스프링(100)이 수용될 수 있는 공간을 제공한다. 이러한 포켓부(310)는 제어 장치에 가해지는 충격이나 진동에 의해 발생하는 접지 스프링(100)의 유동을 제한함으로써 접지 스프링(100)이 기판(200)에서 이탈되는 것을 방지한다.

이때, 포켓부(310)와 기판(200)과의 틈새의 길이(G)는 1mm정도 일 수 있다.

한편, 포켓부(310)는 접지판(300)과 하우징(200)을 결합시키기 위한 체결홀(320)이 형성된 결합블록 상에 오목하게 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 접지 스프링, 기판 조립체 및 이를 포함하는 제어장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 기판 조립체
20: 하우징
21; 단턱
100: 접지 스프링
110: 제1 접지부
120: 제2 접지부
130: 탄성유발부
140: 클립부
141: 수용면
142: 가압면
142a: 끝단
143: 돌기부
200: 기판
210: 삽입 슬롯
220: 걸림홈
300: 접지판
310: 포켓부

Claims (13)

1. 기판과 접지판을 연결하는 접지 스프링으로서,
   상기 접지판과 접촉하는 제1 접지부;
   상기 기판과 접촉하는 제2 접지부;
   상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부;및
   상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부
   를 포함하는 접지 스프링.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 클립부는
   상기 제2 접지부와 수직하게 형성되는 수용면과 상기 수용면과 예각을 이루도록 상향하여 꺽여 형성되는 가압면을 포함하는 접지 스프링.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 가압면의 끝단은 하향하여 꺽여 형성되는 접지 스프링.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 가압면은 돌출 형성되어 상기 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 포함하는 접지 스프링.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 기판은 오목하게 형성되어 상기 돌기부가 걸리는 걸림홈을 포함하는 접지 스프링.
6. 에지에서 절개 형성된 삽입 슬롯을 포함하는 기판; 및
   접지판과 접촉하는 제1 접지부와, 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부와, 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부 및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링
   을 포함하는 기판 조립체.
7. 제6항에 있어서,
   상기 클립부는
   상기 제2 접지부와 수직하게 형성되는 수용면과 상기 수용면과 예각을 이루도록 상향하여 꺽여 형성되는 가압면을 포함하는 기판 조립체.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 가압면의 끝단은 하향하여 꺽여 형성되는 기판 조립체.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 가압면은 돌출 형성되어 상기 기판의 배면에 걸리는 돌기부를 포함하는 기판 조립체.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 접지부는 상기 기판의 돌기 부분에 걸리도록 천공 형성된 걸림홈을 포함하는 기판 조립체.
11. 접지판;
    에지에서 절개 형성된 삽입 슬롯을 포함하는 기판과, 상기 접지판과 접촉하는 제1 접지부와, 상기 기판과 접촉하는 제2 접지부와, 상기 제1 접지부와 상기 제2 접지부를 연결하는 탄성유발부 및 상기 제2 접지부에서 굽어 형성되어 상기 기판의 끼움 공간을 형성하고, 상기 기판의 배면을 가압하도록 탄성 변형 가능하게 형성되는 가압면을 포함하는 클립부를 포함하는 접지 스프링을 포함하는 기판 조립체;및
    상기 기판 조립체를 내부에 포함하고, 돌출 형성되어 상기 삽입 슬롯에 삽입되어 상기 접지 스프링을 지지하는 이탈방지부를 포함하는 하우징
    을 포함하는 제어장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 하우징은
    상기 하우징의 에지에 형성되어 상기 기판 조립체와 결합할 때 상기 삽입 슬롯의 입구를 가로 막는 단턱을 포함하는 제어장치.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 접지판은 오목하게 형성되어 상기 접지 스프링을 수용하는 포켓부를 포함하는 제어장치.

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