KR100292417B1 - Switching and control machines for cars - Google Patents
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Abstract
한 편에서는 케이싱 후드와 프린트 배선판을 또한 다른 편에서는 프린트 배선판과 케이싱 저부를 적당하게 결합함으로서, 기계적으로 안정하며 더욱이 최소수의 구성 부재로 충분한 샌드위치 형상의 구조가 얻어지도록 하는 데에 있다.On the one hand, the casing hood and the printed wiring board, and on the other hand, the proper coupling of the printed wiring board and the casing bottom, are mechanically stable and furthermore a sufficient sandwich-like structure is obtained with a minimum number of constituent members.
전기기계가 전자 회로 및 플러그인 부재를 구비한 프린트 배선판을 갖추고 있어서, 프린트 배선판이 플러그인 부재와 함께 케이싱 후드와 같이 케이싱 저부와의 사이에 끼워 넣어져, 케이싱 후드 및 케이싱 저부가 환형의 가장자리 부분을 갖추고 있어, 이 가장자리 부분이 프린트 배선판의 겉 가장자리 부분 범위에서 프린트 배선판에 평면 형상으로 접촉하고 있다.The electromechanical has a printed wiring board with an electronic circuit and a plug-in member, so that the printed wiring board is sandwiched with the plug-in member and the casing bottom like a casing hood, and the casing hood and the casing bottom have an annular edge portion. This edge portion is in flat contact with the printed wiring board in the range of the outer edge portion of the printed wiring board.
Description
제1도는 본 발명에 의한 전기기계의 제1실시예의 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a first embodiment of an electric machine according to the present invention.
제2도는 본 발명에 의한 전기기계의 제2실시예의 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of a second embodiment of an electric machine according to the present invention.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10, 10A : 프린트 배선판 11, 11A : 상면10, 10A: printed wiring board 11, 11A: upper surface
12, 14, 14A : 구성 요소 13 : 접속 선재12, 14, 14A: Component 13: Connection Wire
15 : 단면 16 : 플러그인 부재(plug-in member)15: cross section 16: plug-in member
17 : 접속편 18, 18A : 케이싱 후드17: connection piece 18, 18A: casing hood
19 : 끝벽 20 : 컷아웃부(cut-out)19: end wall 20: cut-out
21, 27 : 측벽21, 27: side wall
22, 24, 28, 28A : 가장자리 부분22, 24, 28, 28A: edge part
23 : 가장자리 구분(區分) 24, 25, 25A : 하면23: edge division 24, 25, 25A: lower surface
26, 26A : 케이싱 저부 29, 32 : 구멍26, 26A: casing bottom 29, 32: hole
30 : 나사 31, 33 : 스페이스30: screw 31, 33: space
35 : 지지판 36 : 출력 구성 요소35 support plate 36 output components
37 : 스프링 부재37: spring member
본 발명은 특허청구의 범위 제 1 항의 상위 개념에 기재된 형식의 전기기계, 특히, 자동차용의 스위치 및 제어 기계에 관한 것이다.The present invention relates to an electric machine of the type described in the higher concept of claim 1, in particular a switch and control machine for an automobile.
미국 특허 제 4 811 165호 명세서로부터 공지하는 바와 같은 형식의 전기기계에 있어서, 프린트 배선판은 특히 프린트 배선판이 도체 시트로서 구성되어 있는 경우, 냉각 및 보강 부재로서 사용되는 기판 위에 설치된다.In the electric machine of the type as known from the specification of US Patent No. 4 811 165, a printed wiring board is provided on a substrate used as a cooling and reinforcing member, especially when the printed wiring board is configured as a conductor sheet.
이 경우 프린트 배선판은 기판 보다도 적은 바닥면을 구비하고, 또한 기판의 자유로운 가장자리부 범위에는 케이싱 저부 내지 케이싱 후드의 환형의 가장자리부가 접촉한다.In this case, the printed wiring board has a bottom surface smaller than the substrate, and the casing bottom portion and the annular edge portion of the casing hood are in contact with the free edge portion of the substrate.
이와 같은 기판을 사용함으로서, 회로 구성 요소가 와이어링 구성 형식으로 프린트 배선판 위에 설치되어 있는 경우에는, 절연에 있어서 현저한 문제가 생긴다.By using such a board | substrate, when a circuit component is provided on the printed wiring board in the wiring constitution form, a remarkable problem arises in insulation.
2층 기술의 프린트 배선판의 경우에도 똑같이 절연을 위해 현저한 비용을 필요로 하고, 이와 같은 기판을 사용하는 것만으로 이미 재료 및 제작 비용이 현저히 높아지게 된다.In the case of the printed wiring board of the two-layer technology, a considerable cost is required for the insulation as well, and the use of such a board already increases the material and manufacturing cost significantly.
또한 프린트 배선판을 케이싱 저부 내지 케이싱 후드에 결합하는 것이 공지되어 있으며, 이 경우 프린트 배선판은 이 케이싱 구성 부분에 대해서 간격을 두고 케이싱 구성 부분에 고정되어 있다.It is also known to couple the printed wiring board to the casing bottom or the casing hood, in which case the printed wiring board is fixed to the casing component with a gap with respect to the casing component.
이로 인하여 적당한 케이싱 구성 부분은 스페이서를 갖추고 있고, 이 스페이서에는 프린트 배선판이 접촉하고 있으며 스페이서 내에는 고정 부재가 설치되어 있다.For this reason, a suitable casing component part has a spacer, and a printed wiring board is in contact with this spacer, and the fixing member is provided in the spacer.
상기 스페이서 및 고정 부재는 적당한 케이싱 구성 부분의 적당한 고정 장치와 협동하는 부가적인 구성 요소로서도 사용된다.The spacer and fastening member are also used as additional components that cooperate with a suitable fastening device of a suitable casing component.
케이싱 구성 부분 내지 케이싱 구성 부분 위에서의, 소위 랙크식의 고정형식은 복잡하며 또한 현저한 구성부재 비용을 필요로 한다.The so-called rack-type fixation on the casing component to the casing component is complicated and requires significant component cost.
본 발명의 과제는 상기 결점을 피하는데 있다.An object of the present invention is to avoid the above drawbacks.
상기 과제는 본 발명에 의하면, 특허청구의 범위 제 1 항의 특징 부분에 기재된 구성의 본 발명에 의한 전기 기계에 의해 해결되었다.According to this invention, the said subject was solved by the electric machine by this invention of the structure described in the characteristic part of Claim 1.
본 발명에 의한 전기기계의 이점은 구조가 간단하여 구성 부재 비용이 절감되며, 더욱이 프린트 배선판의 절연 문제를 회피하게 된다.An advantage of the electric machine according to the present invention is that the structure is simple and the cost of the component is reduced, and further, the problem of insulation of the printed wiring board is avoided.
본 발명에 의한 전기 기계는 구성 부재 비용이 현저히 절감되기 때문에 특히 매우 염가로 제작된다.The electric machine according to the invention is particularly very inexpensive because the cost of the constituent members is significantly reduced.
본 발명의 유리한 구성은 그 밖의 청구항에 기재되어 있다.Advantageous configurations of the invention are described in the other claims.
전기적인 스위치 또는 제어기계는 프린트 배선판(10)을 구비하고, 이 프린트 배선판의 상면(11)에는 전자 회로가 설치되어 있으며, 이 전자 회로 중 약간의 전자적인 구성 요소(12, 14)가 도시되어 있다.The electrical switch or controller system has a printed wiring board 10, and an electronic circuit is installed on the upper surface 11 of the printed wiring board, and some of the electronic components 12 and 14 are shown. have.
이들 구성 요소는, 접속선재(13)가 프린트 배선판의 적당한 납땜질 개구를 거쳐서 돌출하는 종래의 와이어링 구성 요소(12)로서, 또는 SMD 구성 요소(면부착 부재; 14)로서 구성할 수가 있다.These components can be comprised as the conventional wiring component 12 in which the connection wire 13 protrudes through the suitable brazing opening of a printed wiring board, or as SMD component (surface attachment member) 14.
더구나 프린트 배선판(10)의 상면(11) 위에서 프린트 배선판의 전방 끝 면(15)에는 그 자신 공지된 플러그인 부재(plug-in member)(16)가 놓여 있으며, 이 플러그인 부재(16)의 접속편(17)은 프린트 배선판(10) 내지 전자 회로에 접속되어 있다.Furthermore, a plug-in member 16 known per se is placed on the front end surface 15 of the printed wiring board on the upper surface 11 of the printed wiring board 10, and the connecting piece of the plug-in member 16 is provided. 17 is connected to the printed wiring board 10 or the electronic circuit.
프린트 배선판(10)의 상면(11)은 팬 형상의 케이싱 후드(18)에 의해 피복되어 있어서, 이 케이싱 후드의 전방의 끝 벽(19)에는 플러그인 부재(16)를 감싸는 컷아웃부(20)가 형성되어 있다.The upper surface 11 of the printed wiring board 10 is covered with a fan-shaped casing hood 18, so that the cutout portion 20 surrounding the plug-in member 16 is disposed on the front end wall 19 of the casing hood. Is formed.
그 밖의 측벽(21)은 연속된 플랜지 형상의 가장자리 부분(22)을 갖추고 있어서, 이 가장자리 부분은 프린트 배선판(10)의 외측 범위에 접촉되어 있다. 이로 인하여 프린트 배선판(10)의 외측 가장자리 부분 범위에는 회로 구성 부재 및 도체로는 설치되어 있지 않다.The other side wall 21 has a continuous flange-shaped edge portion 22, which is in contact with the outer range of the printed wiring board 10. For this reason, the circuit structural member and the conductor are not provided in the outer edge portion range of the printed wiring board 10.
연속된 가장자리 부분(22)은 각각의 측벽(21)에 대해서 평행하게 연장되는 구부러진 가장자리 구분(23)을 갖추고 있어서, 이 가장자리 구분(23)은 프린트 배선판(10)의 끝면을 감싸고 있다.The continuous edge portion 22 has a curved edge segment 23 extending parallel to each side wall 21, which surrounds the end face of the printed wiring board 10. As shown in FIG.
이 구부러진 가장자리 구분(23)의 하면(24)은 프린트 배선판(10)의 하면(25)과 동일한 평면을 이루고 있으므로, 프린트 배선판(10)은 말하자면 묻혀져 있다.Since the lower surface 24 of this curved edge division 23 forms the same plane as the lower surface 25 of the printed wiring board 10, the printed wiring board 10 is buried so to speak.
프린트 배선판(10)의 하면(25)은 동일하게 팬 형상의 케이싱 저부(26)에 의해 감싸여 있어서, 이 케이싱 저부의 측벽(27)은 연속된 플랜지 형상의 가장자리 부분(28)을 갖추고 있고, 이 가장자리 부분(28)은 프린트 배선판(10)의 하면(25)의 외측 범위에 접촉되어 있다.The lower surface 25 of the printed wiring board 10 is similarly enclosed by a fan-shaped casing bottom 26 so that the side wall 27 of the casing bottom has a continuous flange-shaped edge portion 28, This edge portion 28 is in contact with the outer range of the lower surface 25 of the printed wiring board 10.
가장자리 부분(28)은 프린트 배선판(10)에서 돌출하여져 있으므로, 가장자리 부분(28)은 케이싱 후드(18)의 가장자리 구분(23)에 접촉하고 또한 프린트 배선판(10)을 포위하고 있다.Since the edge portion 28 protrudes from the printed wiring board 10, the edge portion 28 contacts the edge section 23 of the casing hood 18 and surrounds the printed wiring board 10.
케이싱 후드(18) 및 케이싱 저부(26)의 가장자리 부분은, 프린트 배선판(10)도 관통하는 다수의 정합된 구멍(29)을 갖추고 있고, 이 구멍 내에는 케이싱 후드(18), 프린트 배선판(10) 및 케이싱 저부(26)를 서로 고정적으로 결합하는 나사(30)가 끼워져 있다.The edges of the casing hood 18 and the casing bottom 26 have a number of matching holes 29 that also penetrate the printed wiring board 10, in which the casing hood 18 and the printed wiring board 10 are located. ) And casing bottom portion 26 are fitted with screws 30 which are fixed to each other.
케이싱 후드(18), 프린트 배선판(10) 및 플러그인 부재(16)에 의해 감싸여진 스페이스(32)는 압력 보상을 위해 프린트 배선판(10)내의 구멍(32)을 거쳐서, 케이싱 저부(26) 및 프린트 배선판(10)에 의해 형성된 스페이스(33)에 접속되어 있다.The space 32 enclosed by the casing hood 18, the printed wiring board 10 and the plug-in member 16 passes through the holes 32 in the printed wiring board 10 to compensate for the pressure, and the casing bottom 26 and the print. It is connected to the space 33 formed by the wiring board 10.
케이싱 후드(18)와 프린트 배선판(10)과 케이싱 저부(26)를 나사 결합하는 대신에, 케이싱 후드(18)와 프린트 배선판(10)과 케이싱 저부(26)를 접착, 납땜질, 플랜지 가공, 리벳 결합에 의하여, 걸침 부재 또는 다른 결합 기술을 사용해서 서로 고정적으로 결합할 수가 있다.Instead of screwing the casing hood 18, the printed wiring board 10, and the casing bottom 26, the casing hood 18, the printed wiring board 10, and the casing bottom 26 are bonded, soldered, flanged, By riveting, it is possible to securely engage with each other using a fastening member or another joining technique.
각각의 환형의 가장자리 부분과 프린트 배선판(10)과의 사이에 접착제를 환형으로 칠하므로서 결합체를 밀봉할 수가 있다.The assembly can be sealed by applying an annular coating of the adhesive between each annular edge and the printed wiring board 10.
케이싱 후드(18) 및 케이싱 저부(26)는 유리하게는 열전도성이 좋은 재료, 예를 들자면 금속, 금속성의 피복을 구비한 블리스터(blister) 또는 이와 유사한 것으로부터 제작되어 있다.The casing hood 18 and the casing bottom 26 are advantageously made from a material with good thermal conductivity, for example a blister with a metal, metallic coating or the like.
케이싱 저부(26)의 가장자리 부분(28)과 케이싱 후드(18)의 가장자리 구분(23)이 서로 겹쳐져 있음으로서, 케이싱 저부(26)와 케이싱 후드사이에서 온도 보상을 할 수가 있다. 동시에 프린트 배선판(10)은 감싸여 있듯이 피복되어 있다.Since the edge portion 28 of the casing bottom 26 and the edge section 23 of the casing hood 18 overlap each other, temperature compensation can be performed between the casing bottom 26 and the casing hood. At the same time, the printed wiring board 10 is covered as if wrapped.
케이싱과 프린트 배선판과의 사이의 더할 나위 없는 열전달을 보증하기 위해, 프린트 배선판(10)은 가장자리 부분 범위 내지 케이싱 후드 및 케이싱 저부의 받침범위에서 열전도성 층, 예를 들자면 구리피복, 주석층 또는 열전도성의 페이스트를 구비할 수가 있다.To ensure unparalleled heat transfer between the casing and the printed wiring board, the printed wiring board 10 is provided with a thermally conductive layer, such as a copper cladding, tin layer or heat conduction, in the range of the edges to the supporting range of the casing hood and casing bottom. A paste can be provided.
케이싱에 의해 차폐 작용(전자적인 친화성의 개선)을 부여하게 하는 경우에는, 케이싱 후드 및 케이싱 저부는 유리하게는 도전적으로 구성하고 서로 도전적으로 접속시킨다.When the casing is intended to impart a shielding action (improvement of electronic affinity), the casing hood and the casing bottom are advantageously constituted conductively and electrically connected to each other.
프린트 배선판(10) 위의 전자회로가 현저히 열을 발생하는 출력 구성 요소(power component)를 갖추고 있는 경우에는 이 출력 구성 요소는 유리하게는 프린트 배선판의 겉 가장자리 부분의 가까이에 설치되어 또한 열 배출을 위해 프린트 배선판의 상술한 층을 거쳐서 케이싱 후드 내지 케이싱 저부에 접속된다.If the electronic circuitry on the printed wiring board 10 is equipped with a power component that generates significantly heat, this output component is advantageously installed near the outer edge of the printed wiring board and also prevents heat dissipation. The casing hood is connected to the casing bottom through the above-described layers of the printed wiring board.
전자 회로가 예를 들자면 TO 220, TO 218 형태의 출력 구성 요소를 갖추고 있는 경우에는, 이 출력 구성 요소는 배면이 평면 형상으로 접촉하고 냉각편이 프린트 배선판의 가장자리 부분으로 향하도록, 프린트 배선판 위에 설치되면 유리하다.If the electronic circuit is equipped with an output component of the form, for example, TO 220, TO 218, the output component is installed on the printed wiring board so that the back side contacts in a planar shape and the cooling piece faces the edge of the printed wiring board. It is advantageous.
이 경우 출력 구성 요소는 냉각편이 프린트 배선판과 케이싱 후드(18)의 접촉하는 플랜지 형상의 가장자리 부분과의 사이에서 체결되도록, 프린트 배선판의 가장자리 부분으로 향해서 겉쪽으로 설치된다.In this case, the output component is provided outwardly toward the edge of the printed wiring board so that the cooling piece is fastened between the printed wiring board and the flange-shaped edge portion in contact with the casing hood 18.
이에 따라 각각의 케이싱 구성 부분에 대한 직접적인 열 전달이 가능하게 된다.This allows for direct heat transfer to each casing component.
케이싱 구성 부분과, 출력 구성 요소의 냉각편과 프린트 배선판으로 이루어지는 결합체를 밀접시켜서 구성하기 위해, U 자형 횡단면의 스프링을 외부로부터 케이싱 가장자리 부분에 장착할 수가 있다.In order to make the casing component part and the coupling body which consists of a cooling piece of an output component, and a printed wiring board close together, the spring of a U-shaped cross section can be attached to a casing edge part from the exterior.
출력 구성 요소를 고정적으로 조여 붙이는 구분은 예를 들자면 필름, 랙크도포, 알루마이트 층 또는 세라믹 층에 의해 전기적으로 절연할 수가 있다.The divisions that fasten the output components can be electrically insulated by, for example, films, rack coatings, anodized or ceramic layers.
환형의 가장자리 부분이 규정된 곳에서 확대되는 경우에는, 이 확대 부분을 고정 설편(tongue)으로서 구성할 수 있고, 이 고정 설편에 의해 전기기계를 설치하는 곳에서 고정시킬 수가 있다.When the annular edge portion is enlarged at the prescribed place, the enlarged portion can be configured as a fixed tongue, and the fixed tongue can be fixed at the place where the electric machine is installed.
상술한 실시예와는 달리 전기기계의 경우 프린트 배선판을 2층 기술 또는 도체 시트로서 구성할 수가 있다.Unlike the embodiment described above, in the case of an electric machine, a printed wiring board can be configured as a two-layer technology or a conductor sheet.
도체 시트로서 구성하는 경우 유리하게는, 케이싱 후드는 도체 시트 장비과정후 도체 시트에 접착되므로, 도체 시트는 여러 쪽에서 고정적으로 케이싱 후드에 결합되며 나아가서는 기계적으로 안정이 된다.Advantageously when configured as a conductor sheet, the casing hood is adhered to the conductor sheet after the conductor sheet equipment process, so that the conductor sheet is fixedly fixed to the casing hood in several ways and further mechanically stable.
케이싱 저부의 접착에 의해 결합체는 폐쇄되므로, 도체 시트는 움직이지 않게 고정된다. 이를 위해서 케이싱 후드는 적당하게 구성되어, 즉 환형의 가장자리 구분(23)이 적당하게 적합되거나, 즉 짧게 형성되거나 또는 케이싱 후드는 적당한 환형의 가장자리 구분을 생략하고 구성된다.Since the assembly is closed by the adhesion of the casing bottom, the conductor sheet is fixed immovably. The casing hood is suitably configured for this purpose, ie the annular edge section 23 is suitably fitted, i.e. formed short or the casing hood is constructed without the appropriate annular edge section.
전기기계의 샌드위치 형상의 구조에 의해 최소수의 구성부재로 충분하고 나아가서는 간단하고 염가로 제작할 수 있는 기계적으로 안정된 구조가 얻어진다.The sandwich-shaped structure of the electric machine yields a mechanically stable structure that is sufficient for the minimum number of components and furthermore simple and inexpensive to manufacture.
제 2 도에서 도시된 실시예는 상술한 실시예와는 프린트 배선판의 구성 및 케이싱 저부와 케이싱 후드와의 결합형식에 관해 다르다.The embodiment shown in FIG. 2 differs from the embodiment described above in terms of the configuration of the printed wiring board and the coupling type between the casing bottom and the casing hood.
프린트 배선판(10A)은 상면(11A) 및 하면(25A)에 도체로를 구비한 지지판(35)으로 구성되어 있다. 지지판(35)은 도체로가 예를 들자면 스크린 인쇄법으로 만들어지는 그 자신 공지된 세라믹 기판(ceramic substrate)이다.10 A of printed wiring boards are comprised from the support plate 35 provided with the conductor path in 11 A of upper surfaces, and 25 A of lower surfaces. The support plate 35 is a ceramic substrate known per se, which the conductor furnace is made, for example, by screen printing.
상면(11A) 및 하면(25A)에는, SMD 구성 요소 또는 칩 구성 요소로서 구성되어 있는 전자적인 구성 요소(14A)가 설치되어 있어서, 이 구성 요소는 그 자신 공지된 형식으로 도체로에 접속된다.The upper surface 11A and the lower surface 25A are provided with an electronic component 14A configured as an SMD component or a chip component, which is connected to the conductor path in a form known per se.
약간의 전자적인 구성 요소는 운전 중에 현저히 가열되는 출력 구성 요소이다. 이 출력 구성 요소(36)는 유리하게는 프린트 배선판(10A)의 가장자리 부분 범위에 설치되므로, 발생하는 열은 짧은 경로로 세라믹 기판(지지판, 35)을 거쳐서 케이싱 저부 혹은 케이싱 후드로 유도된다.Some electronic components are output components that heat up significantly during operation. Since this output component 36 is advantageously provided in the range of the edge portion of the printed wiring board 10A, the generated heat is led to the casing bottom or the casing hood via the ceramic substrate (support plate 35) in a short path.
케이싱 후드(18A) 및 케이싱 저부(26A)는 거의 상술한 실시예의 경우와 같이 구성이 되어 있으나, 고정 혹은 결합 형식만이 다르다.The casing hood 18A and the casing bottom 26A are configured almost as in the case of the above-described embodiment, but only in the fixed or engaging type.
케이싱 후드(18A) 및 케이싱 저부(26A)에 있어서는 구멍(28) 및 적당한 나사가 생략되어 있어서, 이 대신에 가장자리 부분(22A, 28A)은 스프링 부재(37)에 의해 둘러싸여져 있다.In the casing hood 18A and the casing bottom 26A, the hole 28 and the appropriate screw are omitted, and instead, the edge portions 22A and 28A are surrounded by the spring member 37.
스프링 부재(37)는 거의 U 자형 횡단면을 갖추고 있어 또한 유리하게는 각각 케이싱 측부의 전체 길이에 걸쳐서 연장되어 있다. 그러나 다수 개개의 스프링 부재를 케이싱 측부에 설치할 수도 있다.The spring member 37 has a substantially U-shaped cross section and advantageously extends over the entire length of each of the casing sides. However, a plurality of individual spring members may be provided on the casing side.
지지판(35) 혹은 세라믹 기판은 케이싱 저부 및 케이싱 후드의 기술한 구성에 의해 가장자리 부분에서 고정되며 또한 적당한 진동에 대해서 안정적으로 받쳐진다.The support plate 35 or ceramic substrate is fixed at the edge portion by the described configuration of the casing bottom and the casing hood and is stably supported against moderate vibration.
동시에 열을 지지판에서 케이싱으로 유도할 수가 있다. 이 때문에 유리하게는(이미 상술한 바와 같이) 열을 방출하는 출력 구성 요소는 세라믹 기판(지지판; 35)의 가장자리 부분 범위에 설치된다.At the same time heat can be induced from the support plate to the casing. For this reason, advantageously (as already described above) the output components which dissipate heat are provided in the range of the edge of the ceramic substrate (support plate) 35.
세라믹 기판을 사용함으로서, 냉각편이 다른 전압을 갖는 출력 구성 요소가 사용되는 경우, 표면을 적당하게 형성하면 절연 수단을 생략할 수가 있다.By using a ceramic substrate, when output components having different voltages for cooling pieces are used, the insulating means can be omitted if the surface is properly formed.
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