KR101735741B1 - 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 pcb기판이 구비된 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서는, 다이아프램의 감지된 신호를 증폭하여 전달하고 직립상태로 고정되며 중간에 안착홀이 형성되고 상기 안착홀의 상부에 슬릿홀이 형성되고 상기 안착홀의 주위에는 전극부가 형성된 PCB기판과, 상기 PCB기판의 안착홀에 삽입고정되는 고정핀부가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀에 삽입되는 상부 지지부와 포스부가 상부에 형성되며 상기 포스부의 상부에는 외부의 전자제어장치에 접촉하는 접촉부와 상기 고정핀부의 하부에 형성된 하부 지지부를 갖는 5단 구조의 항아리형 스프링을 포함하여, 상기 항아리형 스프링의 돌출된 고정핀부가 PCB기판의 안착홀에 삽입되어 고정되어 스프링을 납땜연결없이 고정이 가능하게 되고 상기 안착홀의 상부에는 슬릿홀이 형성되어 스프링의 상부 지지부가 슬릿홀에 삽입고정되어 스프링의 꼬임 및 변형이 방지되므로 부가적인 고정물이 없이 스프링과 PCB기판을 전기적 기계적으로 연결하는 것이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 PCB기판을 수직으로 배치할 수가 있게 되어 소형화가 가능하다.

Description

항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서{ A sensor}

본 발명은 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 항아리형 스프링의 돌출된 고정핀부가 PCB기판의 안착홀에 삽입되어 고정되어 스프링을 납땜연결없이 고정이 가능하게 되고 상기 안착홀의 상부에는 슬릿홀이 형성되어 스프링의 지지부가 슬릿홀에 삽입고정되어 스프링의 꼬임 및 변형이 방지되므로 부가적인 고정물이 없이 스프링과 PCB기판을 전기적 기계적으로 연결하는 것이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 PCB기판을 수직으로 배치할 수가 있게 되어 소형화가 가능하게 되는 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 감속 또는 제동을 위한 브레이크 시스템이 마련된다.상기 브레이크 시스템은 사용자의 조작력을 전달하는 페달과, 상기 페달과 연결되어 제동유압을 형성하는 부스터 및 마스터 실린더와, 상기 부스터 및 마스터 실린더로부터 입력된 제동유압에 따라 차량의 바퀴를 제동하는 휠브레이크를 포함한다.

이러한 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동력이 발생할 경우, 제동압력이 노면상태보다 크거나, 제동압력으로 발생하는 휠브레이크에서의 마찰력이 타이어나 노면에서 발생하는 제동력보다 크면, 타이어가 노면에서 미끄러지는 슬립현상이 발생된다.

한편, 이와 같이 브레이크가 작동되는 상태에서는 조향장치가 잠기게 되어 원하는 방향으로 조향할 수 없다. 따라서, 종래에는 슬립현상의 발생시 조향이 가능하도록 하기 위해 전자적으로 브레이크의 답력을 제어하는 안티록 브레이크 시스템(ABS : Anti-lock Brake System)이 개발되었다. 상기 안티록 브레이크 시스템은 휠브레이크 측으로 전달되는 제동유압을 조절하기 위한 다수개의 솔레노이드밸브와 저압어큐뮬레이터 및 고압 어큐뮬레이터 등이 장착된 유압블록(Hydraulic Unit)과, 전기적으로 작동하는 구성요소를 제어하기 위한 전자제어장치(ECU)를 갖는다. 또한, 상기 유압블록에는 운전자의 브레이크페달의 답력에 비례하여 마스터실린더에서 발생된 브레이크 작동 압력을 감지하고, 이를 전자제어장치에 전기적 신호로 전달하는 압력센서가 설치된다. 상기 전제제어장치는 상기 압력센서로부터 전달되는 전기적 신호에 따라 브레이크의 작동을 제어한다.

도 1은 종래 기술에 따른 압력센서(10)의 분해 사시도이다. 도 1을 참고하면, 상기 압력센서(10)는 상기 마스터 실린더의 선단에 형성된 가공홀에 장착되며 별도의 커넥터와 케이블을 통해 전자제어장치의 회로기판과 전기적으로 접속된다. 상기 압력센서(10)는 전자제어장치의 회로기판과 접촉되는 핀부재(24)와, 상기 핀부재(24)의 이동을 안내하며 콘택트 기판(22)이 설치되는 하부 가이드(26)를 포함한다. 또한, 상기 핀부재(24)에는 스프링(25)이 결합되어 상기 핀부재(24)를 탄성 지지한다. 또한, 상기 상부 가이드(18)에는 상기 핀부재(24)와 상기 콘택트 기판(22)을 연결하며, 상기 핀부재(24)가 상기 회로기판과 밀착되도록 탄성 가압하는 스프링(20)이 설치된다. 또한, 상기 콘택트 기판(22)의 상부에는 상부 가이드(18)가 결합되고, 상기 상부 가이드(18)의 상부에는 내부에 압력감지부 및 그 제어부를 갖는 전장모듈(16)이 결합된다. 한편, 상기 상부 가이드(18)에는 상기 콘택트 기판

(22)과 상기 전장모듈(16)을 전기적으로 연결하는 스프링(20)이 설치된다. 또한, 상기 전장모듈(16)의 상부에는 각종 센서가 장착된 센서모듈(14)이 설치된다. 이러한 각종 압력센서(10)용 부품들은 하우징(12)에 의해 일체화되며, 상기 하우징(12)의 상, 하부에는 오링(12a, 12b)이 설치된다. 전술된 압력센서(10)는 운전자의 답력에 의해 제동력이 발생할 경우, 미세한 진동에 의해 압력센서(10)가 움직이게 된다. 이때 종래의 압력센서(10)는 스프링(20)에 의해 탄성 가압되는 핀부재(24)에 의해 회로기판과 전기적으로 연결되도록 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 압력센서(10)는 큰 진동이 입력될 경우, 상기 핀부재(24)가 전자제어장치의 회로기판과 떨어지는 문제가 있으며, 상기 핀부재(24)와 회로기판의 단자간에 정확한 체결이 이루어지지 않고, 접촉불량이 발생할 수 있어 신호 및 전원이 불안전하게 되는 문제가 있다. 더욱이, 종래의 압력센서(10)는 회로기판과 접촉되는 핀부재(24)가 강성재질로 이루어지는 바, 큰 충격시 핀부재(24)가 진동 등에 의해 관성이동하게 되어 접촉불량이 쉽게 발생할 수 있고, 상기 핀부재(24)와 회로기판 사이에 발생하는 마찰 또는 충격에 의해 회로기판의 접속단자가 손상되는 문제가 있다. 또한, 종래의 압력센서(10)는 횡적인 진동이 발생할 경우, 이를 적절하게 흡수할 수 없는 문제가 있다. 이와 같이 종래의 압력센서(10)는 전자제어장치와의 접촉불량이 발생될 경우, 차량의 조향 및 제동성능에 영향을 끼치는 요인이 되고 있으며, 이에 따라 새로운 전기적 접속구조를 갖는 압력센서(10)의 개발이 요구되고 있다.

또한, 이러한 종래의 압력센서는 사용되는 부품이 다량이 사용되므로 제조가가 고가로 되는 것은 물론이고 압력센서의 크기가 줄어들 수가 없게 되어 대형으로 사용되므로 점점 소형화되는 압력센서의 크기를 줄일 수가 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 항아리형 스프링의 돌출된 고정핀부가 PCB기판의 안착홀에 삽입되어 고정되어 스프링을 납땜연결없이 고정이 가능하게 되고 상기 안착홀의 상부에는 슬릿홀이 형성되어 스프링의 지지부가 슬릿홀에 삽입고정되어 스프링의 꼬임 및 변형이 방지되므로 부가적인 고정물이 없이 스프링과 PCB기판을 전기적 기계적으로 연결하는 것이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 PCB기판을 수직으로 배치할 수가 있게 되어 소형화가 가능하게 되는 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 감지가 필요한 압력과 같은 신호가 감지되는 다이아프램의 상부에 설치되어 상기 다이아프램의 상부의 감지막과 전기적으로 연결되고 감지된 신호를 증폭하여 전달하고 직립상태로 고정되며 중간에 안착홀이 형성되고 상기 안착홀의 상부에 슬릿홀이 형성되고 상기 안착홀의 주위에는 전극부가 형성된 PCB기판과, 상기 PCB기판의 안착홀에 삽입고정되는 고정핀부가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀에 삽입되는 상부 지지부와 포스부가 상부에 형성되며 상기 포스부의 상부에는 외부의 전자제어장치에 접촉하는 접촉부와 상기 고정핀부의 하부에 형성된 하부 지지부를 갖는 5단 구조의 항아리형 스프링과, 상기 항아리형 스프링의 이탈이 방지되게 상기 항아리형 스프링을 둘러싸서 고정시키는 컨넥터몰드와, 상기 PCB기판과 항아리형 스프링과 컨넥터몰드를 다이아프램상에 고정시키는 케이싱을 포함하는 본 발명에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서는, 다이아프램의 감지된 신호를 증폭하여 전달하고 직립상태로 고정되며 중간에 안착홀이 형성되고 상기 안착홀의 상부에 슬릿홀이 형성되고 상기 안착홀의 주위에는 전극부가 형성된 PCB기판과, 상기 PCB기판의 안착홀에 삽입고정되는 고정핀부가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀에 삽입되는 상부 지지부와 포스부가 상부에 형성되며 상기 포스부의 상부에는 외부의 전자제어장치에 접촉하는 접촉부와 상기 고정핀부의 하부에 형성된 하부 지지부를 갖는 5단 구조의 항아리형 스프링을 포함하여, 상기 항아리형 스프링의 돌출된 고정핀부가 PCB기판의 안착홀에 삽입되어 고정되어 스프링을 납땜연결없이 고정이 가능하게 되고 상기 안착홀의 상부에는 슬릿홀이 형성되어 스프링의 상부 지지부가 슬릿홀에 삽입고정되어 스프링의 꼬임 및 변형이 방지되므로 부가적인 고정물이 없이 스프링과 PCB기판을 전기적 기계적으로 연결하는 것이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 PCB기판을 수직으로 배치할 수가 있게 되어 소형화가 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.

도 1은 종래의 따른 압력센서의 분해 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서에 사용되는 항아리형 스프링의 정면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 센서에 사용되는 PCB기판의 정면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서의 항아리형 스프링과 PCB기판이 조립된 상태가 도시된 정면도 및 측단면도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 센서의 항아리형 스프링과 PCB기판이 컨넥터몰드에 고정된 상태가 도시된 반단면도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 센서의 개략적인 종단면도

본 발명의 제1실시예에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서(A)는, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 감지가 필요한 압력과 같은 신호가 감지되는 다이아프램(1)의 상부에 설치된 지지대(4)상에 직립상태로 설치되어 상기 다이아프램(1)의 상부의 감지막(도시되지 않음)과 전기적으로 연결되고 감지된 신호를 증폭하여 전달하고 중간에 안착홀이 형성되고 상기 안착홀의 상부에 슬릿홀이 형성되고 상기 안착홀의 주위에는 전극부가 형성된 PCB기판(3)과, 상기 PCB기판(3)의 안착홀에 삽입고정되는 고정핀부가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀에 삽입되는 상부 지지부와 포스부가 상부에 형성되며 상기 포스부의 상부에는 외부의 전자제어장치에 접촉하는 접촉부와 상기 고정핀부의 하부에 형성된 하부 지지부를 갖는 5단 구조의 항아리형 스프링(5)과, 상기 항아리형 스프링(5)의 이탈이 방지되게 상기 항아리형 스프링을 둘러싸서 고정시키는 컨넥터몰드(6)와, 상기 PCB기판(3)과 항아리형 스프링(5)과 컨넥터몰드(6)를 다이아프램(1)상에 고정시키는 케이싱(7)을 포함한다.

상기 PCB기판(3)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 세로가 긴 직사각형의 형태를 가지며 직립상태로 고정되고, 상기 PCB기판(3)은 중간에 안착홀(31)이 형성되고 상기 안착홀(31)의 상부에 상방으로 개방되게 상기 안착홀(31)보다 작은 폭을 갖게 슬릿홀(32)이 형성되고 상기 안착홀(31)의 주위에는 금속으로 도금된 전극부(33)가 형성되어 있다.

상기 지지대(4)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 절연성의 합성수지로 성형되고 중간에 상기 PCB기판(3)의 하단부가 배치되는 중간턱(41)이 형성되고, 상기 중간턱(41)의 일측면에는 상기 다이아프램(1)의 감지막과 PCB기판(3)이 전기적으로 연결가능하게 공간부(42)가 형성되고, 상기 지지대(4)의 다른 측면에는 케이싱(7)에의 삽입 후에는 이탈되지 않도록 탄성 걸림턱(43)이 형성되어 있다.

상기 항아리형 스프링(5)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 PCB기판(3)의 안착홀(31)에 삽입고정되도록 외향으로 볼록하게 돌출되게 형성된 고정핀부(51)가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀(32)에 삽입되는 상기 고정핀부(51)의 상부에 밀착권취되게 형성된 상부 지지부(52)와 상기 상부 지지부(52)에서 상방으로 연장되며 신축이 가능하도록 서로 이격되게 권취형성된 포스부(53)와 상기 포스부(53)의 상부에 연장되게 형성되며 외부의 전자제어장치(도시되지 않음)에 접촉하도록 밀착권취되게 형성된 접촉부(54)와 상기 고정핀부(51)의 하부에 밀착권취되게 형성된 하부 지지부(55)를 포함한다.

이와 같은 구조를 갖는 상기 PCB기판(3)과 항아리형 스프링(5)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 항아리형 스프링(5)의 고정핀부(51)가 PCB기판(3)의 안착홀(31)에 삽입되면서 상기 스프링(5)의 고정핀부(51)의 상방으로 연장된 상부 지지부(52)와 포스부(53)가 일시적으로 슬릿홀(32)에 삽입되면서 상기 고정핀부(51)가 안착홀(31)에 확실하게 고정되고 따라서 전극부(33)에 밀착되는 상태로 접촉되므로, 스프링(5)의 삽입하중에 의한 스프링(5)의 고정핀부(51)가 꼬임이나 변형이 발생되지 않고 안정적으로 고정핀부(51)가 안착홀(31)에 확실하게 고정되고 동일하게 전극부(33)에 확실하게 접촉되게 되는 것이다.

이와 같이 항아리형 스프링(5)이 확실하게 PCB기판(3)상에 고정되게 되므로 별도의 고정구조(?)가 없이 항아리형 스프링(5)과 PCB기판(3)을 연결할 수가 있게 되므로 조립시에 필요한 부품수를 최소화할 수가 있게 되는 것이다. 그리고, 항아리형 스프링(5)이 직립상태의 상기 PCB기판(3)상에 고정되어 상기 PCB기판(3)의 폭을 좁게 하면서 길게 형성하는 것이 가능하게 되어 센서의 소형화를 가능하게 할 수가 있게 되는 것이다.

이와 같이 조립된 상기 PCB기판(3)과 항아리형 스프링(5)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측에 스프링삽입홈(61)이 형성된 컨넥터몰드(6)가 항아리형 스프링(5)을 감싸면서 항아리형 스프링(5)을 수납고정시키게 되는 것이다.

컨넥터몰드(6)에 수납고정되고 지지대(4)에 의하여 지지된 상기 PCB기판(3)과 항아리형 스프링(5)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 케이싱(7)에 의하여 사용할 수가 있는 상태로 확고하게 고정되게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서는, 상기 PCB기판(3)의 안착홀(31)에 항아리형 스프링(5)의 고정핀부(51)가 삽입고정되면서, 상기 고정핀부(51)의 상부의 상부 지지부(520와 포스부(53)가 일시적으로 슬릿홀(32)에 삽입되므로 상기 고정핀부(51)가 안착홀(31)에 확실하게 고정됨과 동시에 스프링(5)의 삽입하중에 의한 스프링(5)의 고정핀부(51)가 꼬임이나 변형이 발생되지 않게 고정되어, 항아리형 스프링(5)을 납땜연결없이 고정이 가능하게 되고 부가적인 고정물이 없이 항아리형 스프링(5)과 PCB기판(3)을 전기적 기계적으로 연결하는 것이 가능하게 되어 제조비용이 절감되고 PCB기판을 수직으로 배치할 수가 있게 되어 소형화가 가능하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서는, 일반적인 센서의 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

1. 다이아프램 3. PCB기판
5. 항아리형 스프링

Claims (2)

1. 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서(A)에 있어서,
   상기 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서(A)는, 감지가 필요한 압력과 같은 신호가 감지되는 다이아프램(1)의 상부에 설치되어 상기 다이아프램(1)의 상부의 감지막과 전기적으로 연결되고 감지된 신호를 증폭하여 전달하고 직립상태로 고정되며 중간에 안착홀(31)이 형성되고 상기 안착홀(31)의 상부에 슬릿홀(32)이 형성되고 상기 안착홀의 주위에는 전극부(33)가 형성된 PCB기판(3)과,
   상기 PCB기판(3)의 안착홀(31)에 삽입고정되는 고정핀부(51)가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀(32)에 삽입되는 고정핀부(51)의 상부에 밀착권취되게 형성된 상부 지지부(52)와 상기 상부지지부(52)에서 상방으로 연장되며 신축이 가능하도록 이격되게 권취 형성된 포스부(53)와, 상기 포스부(53)의 상부에 형성되며 상기 포스부(53)의 상부에서 연장되며 외부의 전자제어장치에 접촉하도록 밀착되게 형성된 접촉부(54)와 상기 고정핀부(51)의 하부에 밀착권취되게 형성된 하부지지부(55)를 갖는 항아리형 스프링(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 PCB기판(3)은, 직립상태로 고정되고, 상기 PCB기판(3)은 중간에 안착홀(31)이 형성되고 상기 안착홀(31)의 상부에 상방으로 개방되게 상기 안착홀(31)보다 작은 폭을 갖게 슬릿홀(32)이 형성되고 상기 안착홀(31)의 주위에는 금속으로 도금된 전극부(33)가 형성되고,
   상기 항아리형 스프링(5)은, 상기 PCB기판(3)의 안착홀(31)에 삽입고정되도록 외향으로 볼록하게 돌출되게 형성된 고정핀부(51)가 하부에 형성되고 상기 슬릿홀(32)에 삽입되는 상기 고정핀부(51)의 상부에 밀착권취되게 형성된 상부 지지부(52)와 상기 상부 지지부(52)에서 상방으로 연장되며 신축이 가능하도록 서로 이격되게 권취형성된 포스부(53)와 상기 포스부(53)의 상부에 연장되게 형성되며 외부의 전자제어장치(도시되지 않음)에 접촉하도록 밀착권취되게 형성된 접촉부(54)와 상기 고정핀부(51)의 하부에 밀착권취되게 형성된 하부 지지부(55)를 포함하는 것을 특징으로 하는 항아리형 스프링과 상기 스프링이 고정되는 안착홀이 형성된 PCB기판이 구비된 센서
   

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