KR101076173B1 - 전자 제어기용 하우징, 상기 하우징이 장착된 전자 제어기와 전자 변속기 제어 장치 및 상기 하우징의 제조 방법 - Google Patents

전자 제어기용 하우징, 상기 하우징이 장착된 전자 제어기와 전자 변속기 제어 장치 및 상기 하우징의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하우징 벽(4)을 통과하는 적어도 하나의 전기 연결부(7)을 갖는 하우징(1)에 관한 것이며, 상기 하우징은 비용면에서 유리하게 제조될 수 있고 특히 하우징(1)의 내부면 및 외부면에 위치한 전자 부품들(2, 13)의 가변의 접속을 가능하게 한다. 전기 연결부(7)는 하우징 재료에 의해서 직접적으로 둘러싸이고, 추가로 밀봉 재료로써 밀봉된다. 바람직하게 상기 밀봉 재료는 추가적으로, 하우징 벽(4)과 함께 커버(3) 및/또는 베이스(5)를 밀봉하기 위해 사용된다. 전기 연결부(7)가 하우징 재료 및 밀봉 재료(4, 6)로 둘러싸인 결합에 의해, 상기 장치는 오일 및 다른 공격성 매체에 대해서 특수하게 밀봉된다.
전기 연결부, 하우징 벽, 밀봉 재료, 커버, 베이스

Description

전자 제어기용 하우징, 상기 하우징이 장착된 전자 제어기와 전자 변속기 제어 장치 및 상기 하우징의 제조 방법 {HOUSING FOR AN ELECTRONIC CONTROLLER, ELECTRONIC CONTROLLER AND ELECTRONIC GEARBOX CONTROL EQUIPPED WITH SUCH A HOUSING, AND A METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A HOUSING}
본 발명은 제1항의 전제부에 따른 전자 제어 장치용 하우징 및, 제11항에 따른 하우징의 제조 방법에 관한 것이다.
제어 장치들은 대부분 다수의 전자 부품들을 가지며 이들은 제어 장치 외부의 다른 부품들에 연결된다. 주변 영향들 또는 기계적 부하에 대해서 제어 장치를 보호하기 위해, 이들은 정상적으로는 하우징 내에 삽입된다. 하우징 외부에 위치한 부품들의 연결이 구성될 수 있도록, 하우징 외부면에 대한 하우징 내부면의 전기 연결부가 필요하다.
EP 0 375 271 B1호는 상기 유형의 전기 연결부를 설명하고 있다. 상기 연결부는 지지 플레이트로 표현되며, 지지 플레이트 위로 도체 레일이 프린트된다. 이렇게 제조된 인쇄회로기판은 하우징과 커버 사이의 연결 지점에 삽입되어 솔리드 밀봉부를 통해서 하우징과 커버와 함께 밀봉된다. 하우징 내부의 전자 부품들은 라인 와이어를 통해서, 지지 플레이트 상에 프린트된 도체 레일에 연결된다. 하우징의 외부면에서, 라인 와이어들은 외부에 위치한 부품들에 대한 연결을 가능하게 하는, 프린트된 도체 레일들에 다시 용접된다.
상기 장치의 단점은, 프린트된 도체 레일들이 삽입될 수 없고 또한 플러그 커넥터를 통해서 다른 부품들에 직접 연결될 수 없는 것이다. 따라서 프린트된 도체 레일들을 사용할 경우 다수의 인터페이스들이 필요한데, 이는 플레이트 상의 도체 레일들이 추가의 라인 와이어들을 통해서 해당 전기 부품들에 연결되어야 하기 때문이다. 각각의 인터페이스는 잠재적인 에러 원을 나타낸다. 또한 프린트된 도체 레일을 인쇄회로기판 상에 제조하는 것은 비용이 많이 든다. 인터페이스들의 공간적 배치도 새로운 인쇄회로기판에 의해서만 변경될 수 있다. 게다가, 개별 라인 와이어들을 통한 해당 전기 부품들과 인쇄회로기판의 연결부는 진동에 대해 취약하게 반응한다.
DE 33 15 655 A1호는 가요성의 도체 레일을 이용한 전기 연결부를 설명한다. 가요성의 상기 도체 레일은 하우징과 커버 사이의 연결 지점에 삽입되어 솔리드 밀봉부에 의해 하우징 및 커버와 함께 다시 밀봉된다. 가요성의 도체 레일은 연결 지점으로부터 하우징 내부의 전기 부품에까지 직접 안내될 수 있다. 따라서 부품들의 배치는 비교적 유연하다.
가요성의 도체 레일을 사용함으로써 전기 부품들의 배치의 가변성은 높아지지만 비용이 많이 든다. 또한 상기 연결부는 삽입이 불가능하므로 연결된 해당 전기 부품들에 대해서 추가의 인터페이스가 필요하다.
본 발명의 목적은 하우징 내부면과 하우징 외부면 사이에 전기 연결부를 갖는 하우징을 가능하게 하는 것이며, 상기 전기 연결부는 비용면에서 유리하고 하우징 외부에 위치한 부품들의 연결부를 가변적으로 조정할 수 있으며 인터페이스들의 수를 가능한 적게 유지한다. 또한 상기 전기 연결부는 고온에서도 특히 오일에 대해 밀봉되게 실행되어야 한다. 이는 본 발명에 따라, 독립항에 따른 장치 및, 제11항에 따른 방법에 의해 달성된다.
본 발명에 따라 하우징 내부면 및 하우징 외부면 사이의 전기 연결부를 하우징 벽에 영구적으로 압출 코팅 또는 압축 몰딩하는 것이 제시된다. 하우징 벽은 전기 연결부가 통과되는 중공 공간을 갖는다. 고온 하에서 사용할 때에도 오일에 대한 밀봉을 보장하기 위해, 상기 중공 공간에는 추가의 밀봉 재료가 삽입된다. 상기 밀봉 재료는 전기 연결부를 둘러싸며 하우징 벽을 통한 전기 연결부의 통로를 밀봉한다. 물론 상기 밀봉 재료는 추가의 기능들도 맡는다. 한편으로 하우징 벽을 통하는 전기 연결부가 상기 밀봉 재료로 밀봉된다. 다른 한편으로 상기 밀봉 재료에 의해, 하우징 벽이 커버 및/또는 베이스와 함께 밀봉될 수 있다. 밀봉 재료는 그 특성에 따라서 하우징 벽을 커버 및/또는 베이스에 접착하기 위해서도 추가적으로 사용될 수 있다. 전기 연결부를 위해 천공 리드 프레임(lead frame)을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 천공 리드 프레임은, 바람직하게는 전기 도전성의 편평한 재료에서 천공되어 비용면에서 매우 유리하게 제조될 수 있는 도체 레일들로 구성된다. 천공 리드 프레임의 도체 레일들은 그 자체로 매우 강성을 가지므로, 추가의 지지 재료에 의존하지 않는다. 상기 천공 리드 프레임은 본 발명에 따라 하우징 벽에 의해 직접 압출 코팅되거나 압축 몰딩될 수 있다. 특히 바람직하게, 하우징 벽은 이중벽으로 실시되며 그 사이 공간 내에 밀봉 재료가 채워진다.
바람직한 천공 리드 프레임은 하우징 내부면에서 개별 부품들에 직접 연결될 수 있다. 또한 일반적으로 천공 리드 프레임은 삽입될 수 있으며 즉, 플러그 커넥팅 시 콘택트로서 직접 사용될 수 있다. 따라서 천공 리드 프레임은 예컨대 하우징 외부면에서 플러그 커넥터로 직접 둘러싸일 수 있다. 상기 플러그 커넥터는 다시 하우징 벽에 의해서 직접 압출 코팅 또는 압축 몰딩될 수 있다. 따라서 인터페이스들의 수는 최소화되며 자유 도체 레일들이 방지될 수 있다. 천공 리드 프레임에 의해서, 하우징 외부면에는 예컨대 센서들 또는 액추에이터들과 같은 다른 부품들이 마찬가지로 연결될 수 있으며, 이들도 하우징 벽에 의해서 압출 코팅 또는 압축 몰딩될 수 있다.
하우징은 본 발명에 따라, 제1 단계에서 전기 연결부, 바람직하게는 천공 리드 프레임이 사출 성형 공구 또는 압축 공구 내에 삽입되도록 제조된다. 그 후 상기 전기 연결부 주위로 하우징 벽이 사출 성형 또는 압축된다. 하우징 벽은 전기 연결부가 통과되는 중공 공간을 갖는다. 하나의 바람직한 실시예에서 하우징 벽은 이중 벽으로 실시된다. 그 후 추가의 단계에서, 전기 연결부 주위로 밀봉 재료가 하우징 벽의 중공 공간 내에 채워진다. 밀봉 재료는 예컨대 주입, 캐스팅, 침지 또는 스프레이될 수 있다. 이 경우 모세관력의 작용도 가능하다.
하우징 벽은 커버 및/또는 베이스에 연결될 수 있다. 상기 연결은 일반적으로는 나사 또는 리벳에 의해 형성될 수 있다. 또한 그 특성에 따라 밀봉 재료 자체가 커버 및/또는 베이스를 하우징 벽에 접착하기 위해 사용될 수 있다. 바람직한 추가의 실시예는 하우징 벽과 커버 및/또는 베이스 사이의 스냅 연결을 제시하며, 이 경우 커버 및/또는 베이스는 추가적으로 하우징 벽에 용접될 수 있다. 또한 하우징 벽을 베이스 또는 커버와 일체로 실시할 수도 있다. 커버 및/또는 베이스에는 또한 둘러싸는 웨브가 설치될 수 있다. 상기 웨브는 하우징 벽이 커버 및/또는 베이스에 연결될 때 밀봉 재료 내로 압착되어 하우징의 밀봉을 가능하게 한다.
하우징의 외부면에 위치한 천공 리드 프레임의 단부에는, 예컨대 플러그 커넥터도 장착될 수 있다. 상기 플러그 커넥터는 하우징을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법으로 하우징 벽에 의해 직접 압출 코팅 또는 압축 몰딩될 수 있다. 하우징 벽 내에서의 전기 연결부의 위치가 사전에 확정되지 않기 때문에, 연결부의 위치는 매우 간단하게 바뀔 수 있다.
요약하면, 하우징 벽을 통과하는 전기 연결부를 갖는 하우징이 제시되며, 상기 하우징은 특히 비용면에서 유리하게 제조될 수 있고 하우징의 내부면과 외부면에 위치한 전자 부품들의 매우 가변적인 연결을 가능하게 한다. 전기 연결부가 하우징 재료 및 밀봉 재료로 둘러싸인 결합에 의해, 상기 장치는 또한 오일 또는 다른 공격성 매체에 대해서 밀봉된다. 이 경우 본 발명에 따른 하우징은 특히 내열성도 갖는다. 바람직하게 상기 하우징은 -40℃ 내지 +180℃까지의 온도 범위에서 사용될 수 있다. 또한 본 발명에 따른 하우징은 물론, 밀봉된 요소들에 대한 절삭 보호부로서도 사용된다.
본 발명 및 실시예를 추가적으로 설명하기 위해 상세한 설명에는 도면이 첨부된다.
도1은 돌출한 밀봉 재료를 갖는 하우징을 도시한 도면이다.
도2는 커버와 베이스 내에 웨브를 갖는 하우징을 도시한 도면이다.
도3은 스냅 연결부를 갖는 하우징을 도시한 도면이다.
도4는 스냅 연결부를 갖는 하우징을 도시한 도면이다.
도5는 통합된 플러그 커넥터를 갖는 하우징 벽을 도시한 도면이다.
도6은 통합된 플러그 커넥터를 갖는 하우징 벽을 도시한 도면이다.
도7은 통합된 플러그 커넥터를 갖는 하우징 벽을 도시한 도면이다.
도8은 통합된 플러그 커넥터를 갖는 하우징 벽을 도시한 도면이다.
도1은 커버(3), 이중 벽으로 된 하우징 벽(4) 및 베이스(5)를 갖는, 전자 장치(2)용 하우징(1)의 단면을 도시한다. 이중 벽으로 된 하우징 벽(4)의 중공 공간 내에는 밀봉 재료(6)가 삽입된다. 하우징 내부면으로부터 하우징 외부면까지의 전기 연결부(7)는 이중 벽으로 된 하우징 벽(4)과 밀봉 재료(6)로 밀봉되게 둘러싸인다. 커버(3)와 베이스(5)는 하우징 벽(4)에 고정 연결될 수 있다. 이는 예컨대 일반적인 리벳 연결, 또는 접착 또는 나사 조임에 의해서 구현될 수 있다. 여기서 밀봉은 밀봉 재료(6)에 의해서 가능하며, 상기 재료는 이중 벽으로 된 하우징 벽(4)으로부터 커버(3)와 베이스(5)의 방향으로 돌출한다. 하우징 부품들을 연결할 때, 밀봉 재료(6)는 베이스(5) 또는 커버(3)를 하우징 벽(4)에 대해서 밀봉한다. 이로써 하우징(1)은 매우 간단하고 비용면에서 유리하게 밀봉될 수 있다. 바람직하게 전기 연결부(7)는 천공 리드 프레임이다. 천공 리드 프레임은 전기 도전성의 재료로부터 직접 천공된 전기 도체에 상응한다. 전자 장치(2)는 상기 천공 리드 프레임에 직접 연결될 수 있다. 이 경우 천공 리드 프레임은 매우 강성이므로, 추가의 지지 재료가 필요하지 않으며 비용면에서 매우 유리하게 제조될 수 있다.
도2는 하우징의 추가의 바람직한 실시예를 도시한다. 여기서는 밀봉부(6)가 하우징 벽(4)으로부터 돌출하지 않는다. 하우징 벽(4)과 커버(3)와 베이스(5) 사이의 밀봉 재료(6)의 추가의 밀봉 기능은, 커버(3)와 베이스(5)에 형성된 둘러싸는 웨브(8)에 의해서 달성된다. 하우징 벽(4)에 커버(3)와 베이스(5)가 연결됨에 따라 상기 웨브가 밀봉 재료(6) 내로 가압되고, 그로 인해 밀봉 재료가 변형되어 오일에 대한 하우징의 밀봉이 달성된다.
도3은 본 발명에 따른 하우징의 추가의 실시예를 도시한다. 밀봉 재료(6)는 베이스(5)를 향하는 면 상에서 하우징 벽(4)으로부터 돌출한다. 밀봉 재료(6)는 그 특성에 의해서 하우징 벽(4)을 베이스(5)에 접착시킨다. 커버(3)와 하우징 벽(4)은 스냅 연결부(10)에 의해서 연결된다. 상기 스냅 연결부(10)는 하우징 벽(4)에 있는 노즈(11)와 이에 대응되는, 커버(3)에 있는 노즈(12)로 구성된다. 커버(3)와 하우징 벽(4)을 접합할 때, 노즈(12)가 노즈(11)를 통해서 스냅 연결됨으로써 커버(3)를 하우징 벽(4)에 연결한다. 이는 역시 종래의 연결보다 비용면에서 유리한데, 여기서는 연결 수단이 생략될 수 있기 때문이다. 커버(3)는 주입 성형된 밀봉부(9)에 의해서 하우징 벽(4)에 대해 밀봉되지만, 삽입된 솔리드 밀봉부(solid seal)에 의해서도 하우징 벽(4)에 대해서 밀봉될 수 있다. 그러나 주입 성형된 밀봉부(9)가 삽입된 솔리드 밀봉부보다 비용면에서 더 유리하다.
도4는 커버(3)와 하우징 벽(4)의 밀봉 및 추가적인 연결을 제외하고는 도3에 상응하는 하우징을 도시한다. 여기서 스냅 연결부(10)는 커버(3)를 하우징 벽(4) 상에 고정하기 위해서 사용된다. 커버(3)는 하우징 벽(4)에 직접 용접되거나 추가 로 제공된 접착제로 접착된다. 따라서 추가의 밀봉이 생략될 수 있다.
도5는 천공 리드 프레임(7)에 직접 연결된 플러그 커넥터(13)를 도시한다. 플러그 커넥터(13)는 하우징 벽(4)을 향한 그 측면에 모방 절삭부(14)를 갖는다. 플러그 커넥터(13)는 하우징 벽(4)에 의해서 직접 압출 코팅되며 그 모방 절삭부(14)에 의해서 헐거워지지 않게 된다. 이와 같은 실시예의 경우, 하우징 외부면에는 천공 리드 프레임의 개방된 도체 레일들이 더 이상 존재하지 않는다. 이는 무엇보다도 기계적 하중에 대해서 천공 리드 프레임(7)을 보호하기에 바람직하다. 센서들 또는 액추에이터들과 같은 다른 모듈들도 이러한 방식으로 천공 리드 프레임(7)에 연결될 수 있으며 하우징 벽(4) 내에 통합될 수 있다.
도6은 하우징 벽(4) 내에서의 플러그 커넥터(13)의 배치를 조정하는 것을 도시한다. 본 발명에 따른 방법에 의해, 상기 플러그 커넥터(13)는 별다른 어려움 없이 변경된 위치 내에 설치될 수 있으며, 새로운 사출 성형 공구 또는 압축 공구가 제조되지 않아도 되고, 밀봉부가 조정되지 않아도 된다. 이는 하우징 벽(4)을 통한 전기 연결부(7)의 통과를 위해 사전에 정확히 결정된 지점이 필요하지 않기 때문에 가능하다. 플러그 커넥터(13)가 하우징 벽(4)에 의해 압출 코팅 또는 압축 몰딩될 수 있는 한, 상응하는 배치가 가능하다. 이로써 예컨대 플러그 커넥터(13)와 같은 상이한 부품들의, 하우징(1)에 대한 배치를 매우 간단하게 유리한 비용으로 변경할 수 있다.
도7은 하우징 벽(4)에 의해 압출 코팅 또는 압축 몰딩된 플러그 커넥터(13)를 도시하며, 상기 플러그 커넥터는 사출 성형 과정 또는 압축 과정 후 변형될 수 있다. 이는 플러그 커넥터(13)의 일부가 하나의 탄성 재료(15)로 구성되기 때문에 가능하다. 도7은 출발 위치에 있는 플러그 커넥터(13)를 도시하며, 도8은 수직으로 조정된 위치에 있는 동일한 플러그 커넥터(13)를 도시한다. 물론 상기 변형은 수평으로도 가능하다.
<도면 부호 목록>
1 : 하우징
2 : 전자 장치
3 : 커버
4 : 하우징 벽
5 : 베이스
6 : 밀봉 재료
7 : 전기 연결부
8 : 웨브
9 : 주입 성형된 밀봉부
10 : 스냅 연결부
11 : 노즈
12 : 노즈
13 : 플러그 커넥터
14 : 모방 절삭부
15 : 탄성 재료

Claims (17)

  1. 전자 장치용 하우징(1)에 있어서,
    상기 하우징(1)은 중공 공간을 갖는 하우징 벽(4) 및 하우징 벽(4)과 연결가능한 적어도 하나의 부품으로 구성되고, 상기 부품은 커버(3) 또는 베이스(5)이며,
    하우징 내부면과 하우징 외부면 사이에 적어도 하나의 전기 연결부(7)을 갖고,
    상기 적어도 하나의 전기 연결부(7)는 하우징 벽(4)에 영구적으로 압출 코팅 또는 압축 몰딩되며, 하우징 벽(4) 내부에 위치하는 중공 공간을 관통하여 안내되고,
    상기 적어도 하나의 전기 연결부(7)의 통로를 밀봉하기 위해 상기 중공 공간 내에는 밀봉 재료(6)가 채워지고, 상기 밀봉 재료(6)는 추가적으로 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두와 하우징 벽(4) 사이의 밀봉부로서 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 하우징.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하우징(1)은 이중 벽으로 된 하우징 벽(4)을 가지며, 이중 벽으로 된 하우징 벽(4)의 벽들 사이의 중공 공간 내에 밀봉 재료(6)가 채워지는 것을 특징으로 하는 하우징.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하우징(1)은 적어도 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두와, 상기 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두에 연결될 수 있는 하우징 벽(4)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 재료(6)는 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두를 향한 방향으로, 하우징 벽(4) 위로 돌출함으로써, 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두와 하우징 벽(4) 사이의 밀봉부로서 추가적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두는 둘러싸는 웨브(8)를 가지며, 상기 웨브는 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두가 하우징 벽(4)에 연결됨에 따라 밀봉 재료(6) 내로 압착되어 하우징(1)을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 재료(6)는 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두를 향한 방향으로 하우징 벽(4) 위로 돌출하며, 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두를 하우징 벽(4)에 연결하기 위한 접착제로서 추가적으로 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 하우징.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두는 스냅 연결부(10)에 의해서 하우징 벽(4)에 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하우징.
  8. 제7항에 있어서, 상기 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두는 하우징 벽(4)에 접착 또는 용접되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 연결부(7)는 천공 리드 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  10. 제9항에 있어서, 하우징 외부면에 위치한 천공 리드 프레임(7)의 단부에는, 하우징 벽(4)에 의해서 직접 압출 코팅 또는 압축 몰딩되는 플러그 커넥터(13)의 하우징이 제공되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  11. 제1항 또는 제2항에 따른 하우징이 장착된 전자 제어기.
  12. 제1항 또는 제2항에 따른 하우징이 장착된 전자 변속기 제어 장치.
  13. 제1항 또는 제2항의 특징을 갖는 하우징(1) 제조 방법에 있어서,
    전기 연결부(7)는 사출 성형 몰드 또는 압축 몰드 내에 삽입되어 하우징 벽(4)으로 압출 코팅 또는 압축 몰딩되며, 전기 연결부(7)가 통과해서 연장되는 하우징 벽(4)의 중공 공간 내에 밀봉 재료(6)가 채워진 다음, 상기 하우징 벽(4)이 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두에 연결되는 것을 특징으로 하는 하우징 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 하우징 벽(4)에는 추가로 밀봉립(9)이 주입 성형되는 것을 특징으로 하는 하우징 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 하우징 벽(4)은 커버(3) 및 베이스(5) 중 하나 또는 둘 모두에 나사 조임, 접착, 리벳 연결 또는 용접되는 것을 특징으로 하는 하우징 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 전기 연결부(7)로서 천공 리드 프레임(7)이 구비되고 상기 천공 리드 프레임(7)에 설치되는 부품은 하우징 벽(4)에 의해서 직접 압출 코팅 또는 압축 몰딩되는 것을 특징으로 하는 하우징 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 천공 리드 프레임(7)에 설치되는 부품은 플러그 커넥터(13)인 것을 특징으로 하는 하우징 제조 방법.
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