감지장치

감지장치{Sensing apparatus}

본 발명은 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 예를 들어 특정위치에 장착되어 특정한 물리량을 감지할 수 있는 감지장치에 관한 것이다.

특정한 제품의 동작을 위해 필요로 하는 데이터를 측정하는 것을 센서 또는 감지장치라 한다. 상기 감지장치는 온도, 압력, 습도 등등 다양한 물리량을 측정하여 이를 제공할 수 있다. 이와 같은 감지장치는 최근에 사물인터넷의 발달과 함께 매우 많은 사용이 이루어지고 있다.

예를 들어, 압력을 측정하는 감지장치의 경우에는 측정을 위한 공간으로 외부로부터 노이즈가 전달되지 않도록 하기 위해서 밀봉하는 것이 중요하다. 또한 물리량의 측정을 위한 소자가 설치되는 공간 또한 외부의 영향을 받지 않도록 하는 것이 중요하다.

그리고, 이와 같은 감지장치는 특정한 제품과 관련하여 해당 특정 제품 자체에 또는 인접한 위치에 설치되어야 하는데, 감지장치의 크기가 소형화되는 것이 매우 필요하다.

또한, 감지장치에는 측정을 위한 소자 등이 설치된 기판이 있고, 측정된 물리량을 외부로 전달하기 위한 커넥터가 있는데, 상기 커넥터에서 사용되는 터미널은 일반적으로 상기 기판에 압입되어 설치된다.

상기 기판이 감지장치의 하우징 내부에 설치됨에 있어서, 하우징의 내부에 있는 공간을 차폐하기 위한 커버가 사용되는데, 상기 커버는 하우징에 융착되어 내외부 사이에서 공기의 이동이 발생하지 못하도록 하여야 한다.

하지만, 상기 커버를 하우징에 융착하기 위해서는 장비가 필요한 문제점이 있고, 상기 커버를 하우징에 융착하는 작업에서 많은 불량이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 상기 커넥터의 터미널을 기판에 압입하여 설치함에 의해서 역시 많은 불량이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 감지장치의 하우징 내부에 별도의 공간을 두지 않아 전체적으로 감지장치를 소형화할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 소자와 터미널이 설치되는 기판이 감지장치의 하우징에 일체로 만들어서 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기판유니트를 장치하우징을 형성하는 몰드 내에서 별도의 부품 등을 사용하지 않고 안정되게 지지하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 감지장치를 고정부에 보다 용이하게 장착할 수 있게 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 외관과 골격을 형성하고 절연재질로 만들어지는 장치하우징과, 상기 장치하우징의 내부에 인서트사출에 의해 장치하우징과 일체가 되게 설치되고 내부에 소정의 물리량을 측정하는 측정소자 등이 실장된 기판을 구비하고 상기 기판이 기판하우징에 의해 둘러싸여 형성된 기판유니트와, 상기 장치하우징의 일측에 일체로 형성되고 상기 기판유니트에 실장되고 상기 기판하우징의 외부로 돌출된 터미널의 일부가 내부의 삽입공간에 위치되어 상대 커넥터와 결합되어 외부와의 신호연결을 수행하는 커넥터를 포함하고, 상기 기판에는 터미널이 실장되는데, 상기 터미널은 상기 기판에 실장되는 터미널본체와, 상기 터미널본체의 선단에 구비되고 커넥터하우징부의 삽입공간 � ��에 위치되는 선단결합부와, 상기 터미널본체의 후단에 구비되고 상기 기판하우징의 외부로 돌출되어 몰드 내에서 기판유니트의 위치를 고정하기 위한 지지단부를 포함한다.

상기 기판유니트의 외관을 구성하는 기판하우징은 상기 장치하우징의 형성을 위한 재질보다 녹는점이 높은 재질로 만들어진다.

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상기 지지단부의 연장방향은 상기 선단결합부가 연장되는 방향에 대해 소정의 각도를 형성하도록 된다.

상기 터미널은 2개가 나란히 상기 기판에 실장되는데, 상기 지지단부의 연장방향은 서로 반대로 된다.

상기 장치하우징에는 고정부에의 장착을 위한 장착편이 외부로 돌출되어 더 구비된다.

상기 장치하우징의 외면에는 상기 장착편의 돌출방향에 직교하는 방향으로 연장되어 가조립바아가 상기 장착편보다 더 돌출되게 형성된다.

본 발명에 의한 감지장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 하우징에 기판을 인서트사출에 의해 일체로 설치하므로 하우징의 내부에 빈 공간이 발생하지 않아 하우징의 크기가 최소화될 수 있어 전체적으로 감지장치의 크기가 소형화되는 효과가 있다.

본 발명에서는 기판을 하우징에 인서트사출에 의해 일체로 되도록 하므로 외부의 환경이 하우징 내부의 기판에 영향을 미치지 않도록 되므로 감지장치의 제조후의 검사과정이 상대적으로 줄어들게 되어 제조공정이 단순화되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 터미널의 양단부를 기판유니트의 외관을 구성하는 기판하우징의 외부로 돌출되게 하여 장치하우징을 제조하는 과정에서 몰드 내에서 기판유니트를 정확한 위치에 지지할 수 있게 되어 기판유니트가 장치하우징의 내부에 정확하게 배치되도록 하는 효과도 있다.

또한 본 발명에서는 가조립바아를 두어 감지장치를 고정부에 장착하는 과정에서 고정부에 감지장치를 가조립하여 두고 고정편에 체결구를 체결하여 장착과정이 보다 쉽게 되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 감지장치의 바람직한 실시례의 외관을 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 실시례의 구성을 배면에서 보인 배면사시도.
도 3은 도 1에 도시된 실시례의 구성을 보인 단면사시도.
도 4는 도 1에 도시된 실시례를 구성하는 기판유니트의 외관을 보인 사시도.
도 5는 도 1에 도시된 실시례의 기판유니트에서 기판하우징을 제거한 상태를 보인 저면사시도.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 감지장치의 외관과 골격을 장치하우징(10)이 형성한다. 상기 장치하우징(10)은 절연성 합성수지 재질을 사출성형하여 만들어진다.

상기 장치하우징(10)의 일측에는 커넥터(12)가 일체로 형성된다. 상기 커넥터(12)의 외관을 커넥터하우징부(14)가 형성한다. 상기 커넥터하우징부(14)의 내부에는 선단으로 개방되게 삽입공간(16)이 있다. 상기 삽입공간(16)에는 상대 커넥터가 삽입되어 결합된다. 상기 커넥터하우징부(14)의 외면에는 걸이턱(18)이 형성되어 상대 커넥터의 일측이 걸어져 결합상태를 유지하도록 한다.

상기 커넥터하우징부(14)의 삽입공간(16)내에는 터미널(20)이 돌출되어 있다. 상기 터미널(20)은 한 쌍이 구비되는데, 아래에서 설명될 기판유니트(34)내에 있는 기판(38)에 실장되어 있다. 상기 터미널(20)은 도전성 금속재질로 만들어지는 것으로 기판(38)에는 터미널본체(22)가 장착된다.

상기 터미널본체(22)의 선단에는 선단결합부(24)가 있다. 상기 선단결합부(24)는 상기 커넥터(12)의 삽입공간(16)내에 위치되는 부분으로, 상대 커넥터의 터미널(도시되지 않음)과 전기적으로 연결되는 부분이다. 상기 터미널본체(22)의 후단에는 지지단부(26)가 있다. 상기 지지단부(26)는 상기 터미널(20)의 길이방향에 대해 소정의 각도를 가지게 연장된다. 본 실시례에서는 상기 지지단부(26)가 상기 터미널(20)의 길이방향에 직교하는 방향으로 연장된다. 상기 지지단부(26)는 아래에서 설명될 기판하우징(36)의 외부로 돌출된다. 참고로 상기 선단결합부(24)도 기판하우징(36)의 외부로 돌출된다.

상기 지지단부(26)는 기판유니트(34)가 상기 장치하우징(10)의 형성을 위한 몰드 내에 설치될 때, 몰드 내에서의 지지를 위한 부분으로 사용된다. 상기 선단결합부(24)도 상기 장치하우징(10)의 형성 시에는 기판유니트(34)의 지지를 위한 부분으로 사용된다.

상기 장치하우징(10)의 외면 일측에는 장착편(28)이 형성되어 있다. 상기 장착편(28)은 상기 장치하우징(10)의 일측에서 돌출되어 형성되고 전체 장치하우징(10)을 패널 등 고정부에 장착하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 장착편(28)에는 장착공(30)이 관통하여 형성되고, 상기 장착공(30)의 내부에는 금속재질의 부싱(32)이 설치되어 볼트와 같은 체결구의 체결을 위한 공구의 회전력에 의해 장착편(28)이 손상되는 것을 방지한다.

상기 장치하우징(10)의 외면 일측에는 가조립바아(33)가 있다. 상기 가조립바아(33)는 상기 장치하우징(10)의 외면에서 소정 길이 돌출되어 형성되는데, 상기 장착편(28)의 돌출방향에 직교하는 방향으로 연장된다. 상기 가조립바아(33)는 본 발명의 장치가 장착되는 고정부에 형성된 가이드공(도시되지 않음)에 삽입되어 장착편(28)에 체결구를 체결하기 전까지 가조립상태를 유지할 수 있도록 한다. 상기 가조립바아(33)는 상기 커넥터(12)의 정면에서 볼 때 상기 장착편(28)보다 돌출되어 형성된다.

기판유니트(34)는 상기 장치하우징(10)의 내부에 일체로 되어 설치된다. 상기 기판유니트(34)는 상기 장치하우징(10)의 제조를 위한 몰드에 인서트되어 장치하우징(10)과 일체로 된다.

상기 기판유니트(34)의 외관을 기판하우징(36)이 형성한다. 상기 기판하우징(36)도 절연재질로 만들어지는 것이다. 상기 기판하우징(36)은 상기 장치하우징(10)의 제조를 위한 재료가 고온으로 용융된 상태로 몰드에 주입되더라도 내부에 있는 구성이 열에 의한 영향과 수지의 압력에 의한 영향을 받지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 기판하우징(36)의 재질은 고온에 견딜 수 있는 것으로 된다. 상기 기판하우징(36)의 재질은 상기 장치하우징(10)의 제조를 위한 용융된 재료의 온도보다 높은 녹는점을 가지는 것이어야 한다. 상기 기판하우징(36)으로 사용될 수 있는 재료의 예로서 핫멜트가 있고, TPE(Thermo Plastic Elastomer)도 사용된다.

상기 기판하우징(36)의 외부 형상은 반드시 도면에 도시된 바와 같은 것은 아니어도 된다. 상기 기판하우징(36)의 기능이 기판(38)에 실장된 부품들이 열충격을 받는 것을 방지하는 것이므로, 기판(38)에 실장된 부품들을 둘러싸서 열에 대해 보호할 수 있을 정도면 된다. 따라서, 상기 기판하우징(36)은 기판(38)의 외면을 둘러싸는 코팅층의 형태로 만들어질 수도 있다. 이때 상기 코팅층을 형성하는 재료로는 장치하우징(10)의 제조를 위한 용융된 재료의 온도보다 높은 녹는점을 가지는 기판코팅제를 사용할 수 있다.

상기 기판하우징(36)의 내부에는 기판(38)이 있다. 상기 기판(38)에는 다수개의 실장부품(40)이 실장된다. 상기 기판(38)에는 또한 측정소자(42)도 실장된다. 상기 측정소자(42)의 예는 감지장치가 얻으려는 물리량을 측정하는 집적회로 칩이다. 상기 기판(38)에는 또한 상기 터미널(20)의 터미널본체(22)가 장착되는데, 상기 터미널본체(22)는 전기적으로 물리적으로 기판(38)의 랜드에 결합된다. 이와 같은 기판(38)은 상기 기판하우징(36)에 의해 둘러싸여져서 외부 환경의 영향을 받는 것이 차단된다. 물론 상기 측정소자(42)가 수행하는 기능이 상기 기판하우징(36)에 의해 방해되지는 않는다. 상기 기판하우징(36)은 상기 측정소자(42)를 외부의 영향으로부터 충분히 보호할 수 있도록 측정소자(42)를 완전히 둘러싸는 것이 좋다.

한편, 상기 터미널(20)의 선단결합부(24)와 지지단부(26)는 상기 기판하우징(36)의 외부로 돌출되어 있다. 상기 선단결합부(24)는 상대 커넥터의 터미널과 전기적으로 결합하는 기능 외에도 기판유니트(34)가 장치하우징(10)의 형성을 위한 몰드 내에 설치되어 인서트몰드될 때 지지를 위한 부분이 된다. 상기 지지단부(26) 역시 몰드 내에서 지지되는 부분이 된다. 상기 선단결합부(24)와 지지단부(26)가 기판하우징(36)의 외부로 돌출되어 있고, 기판유니트(34)에 대해 2개 지지단부(26)가 연장되는 방향이 서로 반대로 되고 상기 지지단부(26)의 연장방향이 상기 선단결합부(24)의 연장방향과 달리되는 것에 의해 기판유니트(34)가 몰드 내에 보다 안정적으로 지지되어 설치될 수 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 감지장치가 만들어지고 사용되는 것을 설명한다.

먼저, 본 발명의 감지장치가 제조되는 것을 설명한다. 내부에 회로패턴이 만들어진 상기 기판(38)에 상기 실장부품(40)과 측정소자(42) 그리고 터미널(20) 등을 실장한다.

상기 실장부품(40), 측정소자(42) 그리고 터미널(20) 등이 실장된 기판(38)의 외면을 둘러싸도록 기판하우징(36)을 형성한다. 상기 기판하우징(36)은 인서트몰드를 통해 상기 기판(38)과 그에 실장된 부품과 일체가 되도록 만들어지거나 코팅층을 형성하는 것과 같이 하여 만들어 질 수 있다. 이와 같이 하여 만들어진 기판유니트(34)는 상기 장치하우징(10)을 만들기 위한 몰드 내에 설치된다.

상기 선단결합부(24)와 지지단부(26)를 활용하여 장치하우징(10)을 만들기 위한 몰드 내에 상기 기판유니트(34)를 위치시킨다. 즉, 몰드의 코어를 상기 선단결합부(24)와 지지단부(26)에 결합하여 기판유니트(34)를 지지하는 것이다.

다음으로 상기 장치하우징(10)을 만들기 위한 몰드 내로 용융된 수지를 주입하면 상기 기판유니트(34)가 내부에 일체로 설치된 장치하우징(10)이 만들어진다. 상기 주입된 수지가 식으면서 경화되면 상기 장치하우징(10)을 몰드에서 분리해 내면 된다. 이와 같이 하여 상기 기판유니트(34)는 상기 장치하우징(10)의 내부에 일체로 설치되고, 상기 터미널(20)의 선단결합부(24)는 상기 커넥터하우징부(14)의 삽입공간(16) 내에 돌출되어 위치된다.

상기한 바와 같이 하여 만들어진 감지장치는 상기 장착편(28)을 패널과 같은 고정부에 장착하여 사용한다. 예를 들면, 상기 장착편(28)의 부싱(32)을 관통하여 상기 고정부에 고정된 체결구가 위치되고 상기 체결구에 너트와 같은 것이 체결되면 감지장치의 장착이 완성된다.

이와 같이 고정부에 고정된 감지장치는 상기 측정소자(42)에 외부로부터 특정한 물리량이 주어지면, 이를 감지하여 해당 물리량을 수치화하여 외부로 전달한다. 즉, 상기 측정소자(42)에 의해 측정된 물리량과 관련된 데이터가 상기 기판(38)을 통해 상기 터미널(20)로 전달되고 상기 커넥터(12)에 결합된 상대 커넥터의 터미널로 전달되어 외부로 전달되는 것이다. 도시된 실시례에서 상기 측정소자(42)는 충돌이 발생한 것을 중력가속도의 변화로 검출하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도시된 실시례에서는 감지장치를 고정부에 고정하기 위해서 장치하우징(10)에 장착편(28)을 형성하고 있다. 하지만, 상기 장착편(28)을 형성하지 않고 상기 장치하우징(10) 자체를 별도의 부품을 사용하여 고정부에 장착할 수도 있다.

10: 장치하우징 12: 커넥터
14: 커넥터하우징부 16: 삽입공간
18: 걸이턱 20: 터미널
22: 터미널본체 24: 선단결합부
26: 지지단부 28: 장착편
30: 장착공 32: 부싱
33: 가조립바아 34: 기판유니트
36: 기판하우징 38: 기판
40: 실장부품 42: 측정소자