KR101460896B1 - 차량의 전자제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이드 형태로 전자회로기판이 삽입되는 차량의 전자제어장치에 관한 것으로서, 본 발명의 전자제어장치는 차량의 각 부분을 전기적으로 제어하고, 일면에 발열소자가 실장되며 대응면에 방열 재료가 도포되는 전자회로기판(PCB); 상기 전자회로기판과 전기적으로 연결되어 결합되는 커넥터와 하우징 결합을 위한 커버 결합부로 이루어지는 커넥터 커버; 및 상기 전자회로기판이 슬라이드 형태로 밀착되어 조립되는 하우징 바디를 포함하며, 상기 하우징 바디의 양측면 내부에는 상기 전자회로기판이 슬라이드 형태로 삽입되도록 가이드를 하는 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되며, 상기 전자회로기판의 양 측면에는 상기 돌기의 형상과 대응되는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 전자회로기판이 상기 하우징 바디 돌기의 윗면을 따라서 슬라이드 형식으로 상기 하우징 바디 내부로 삽입 가이드 되며, 상기 하우징 바디의 돌기와 상기 전자회로기판의 홈이 마주하는 위치에서 상기 전자회로기판이 상기 돌기의 아랫면으로 삽입되어 상기 하우징 바디의 하부면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전자제어장치{ELECTRONIC CONTROL APPARATUS FOR VEHICLE}

본 발명의 실시예는 차량의 전자제어장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 엔진 ECU(Electronic Control Unit) 등과 같은 전자제어장치에서 슬라이드 방식으로 결합되는 전자제어기판이 하우징에 밀착 고정될 수 있는 구조를 가지는 전자제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU 등의 전자제어장치가 탑재된다. 이러한 전자제어장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서류 또는 스위치류로부터 정보를 제공받는다. 전자제어장치는 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.

예를 들면, ECU와 같이 차량의 엔진이나 자동변속기, ABS(Anti-Lock Brake System) 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자제어장치는 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯하여 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.

ECU 등과 같은 전자제어장치는 상부의 커버와 하부의 베이스로 구성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수납되는 PCB(Printed Circuit Board)와, 외부의 소켓 연결을 위해 PCB의 전단에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.

그리고 상기 케이스는 커버와 베이스가 PCB를 덮으면서 함께 조립되는 구조를 이루게 되고, 특히 커버와 베이스 간의 조립 시 그 사이에 개재되는 커넥터는 커버 측 및 베이스 측과 실링(Sealing) 구조를 이루게 된다.

이와 같은 전자제어장치는 고도의 집적 제어회로수단을 갖는 관계로 내부로 외부의 습기나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 소정의 실링 구조를 필요로 하며, 보통 커버 및 베이스와 커넥터 간의 결속부위에 실링재를 삽입한 상태에서 커넥터와 함께 커버와 베이스를 조립하는 실링 구조를 주로 적용한다.

한편, 전자제어장치는 슬라이드 형태로 조립될 수 있다. 이때, 원 피스 하우징(One Piece housing)에서 PCB를 슬라이드 형태로 밀어서 조립하게 되며, 이와 같은 경우 PCB가 슬라이드 형태로 하우징과 밀착되기 때문에 도포된 방열 접착체(Thermal Glue)가 조립과정에서 밀려서 하우징에 전체적으로 접착되지 못할 수 있다. 이에 따라, PCB에 도포된 방열 접착제가 없는 부분은 하우징을 통해 방출되는 방열 성능이 떨어질 수 있다.

또한, 종래 슬라이드 방식의 전자제어장치는 진동 등으로 인하여 PCB 및 부품이 파손되는 것을 방지하기 위하여 PCB를 하우징에 밀착 고정하기 위한 수단으로 클립이나 스크류 등의 부수적인 장치가 필요하였다.

본 발명의 실시예들은 슬라이드 형태의 전자제어장치의 조립 시, PCB에 도포된 방열 접착제가 조립과정에서 손상되지 않고 도포상태가 유지되도록 하기 위하여 하우징에 PCB 가이드 및 고정홀을 구비하고 이를 통하여 방열 재료의 손상을 방지하고 방열 성능을 높일 수 있는 전자제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, PCB를 하우징에 밀착 고정하기 위한 스크류 또는 클립 등의 별도 수단 없이도 PCB를 하우징에 밀착 고정할 수 있는 PCB 고정 수단이 구비된 전자제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 전자제어장치는, 차량의 각 부분을 전기적으로 제어하고, 일면에 발열소자가 실장되며 대응면에 방열 재료가 도포되는 전자회로기판(PCB); 상기 전자회로기판과 전기적으로 연결되어 결합되는 커넥터와 하우징 결합을 위한 커버 결합부로 이루어지는 커넥터 커버; 및 상기 전자회로기판이 슬라이드 형태로 밀착되어 조립되는 하우징 바디를 포함하며, 상기 하우징 바디의 양측면 내부에는 상기 전자회로기판이 슬라이드 형태로 삽입되도록 가이드를 하는 적어도 하나 이상의 돌기가 형성되며, 상기 전자회로기판의 양 측면에는 상기 돌기의 형상과 대응되는 적어도 하나 이상의 홈이 형성되며, 상기 전자회로기판이 상기 하우징 바디 돌기의 윗면을 따라서 슬라이드 형식으로 상기 하우징 바디 내부로 삽입 가이드 되며, 상기 하우징 바디의 돌기와 상기 전자회로기판의 홈이 마주하는 위치에서 상기 전자회로기판이 상기 돌기의 아랫면으로 삽입되어 상기 하우징 바디의 하부면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 전자회로기판은 상기 하우징 바디의 돌기를 통해서 압착력을 갖도록 상기 하우징 바디 하부면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 방열 재료는 전도성과 접착성을 보유한 액상 글루(Glue)인 것을 특징으로 한다.

상기 하우징 바디의 돌기는 상기 하우징 바디의 측면 높이의 약 90%에 위치하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 돌기의 아랫면과 상기 하우징 바디의 바닥면의 간격이 상기 전자회로기판의 두께보다 좁은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 슬라이드 형태의 전자제어장치의 조립 시, 하우징에 PCB 가이드 및 고정홀을 구비함으로써, PCB에 도포된 방열 재료의 손상을 방지하고 방열 성능을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 하우징에 마련된 고정홀을 통해서 PCB가 하우징과 압착력을 형성하며 밀착될 수 있기 때문에 방열 성능이 극대화되는 효과가 있다.

또한, PCB를 하우징에 밀착 고정하기 위한 스크류 또는 클립 등의 별도 수단 없이도 PCB를 하우징에 밀착 고정할 수 있으므로 제조 원가가 절감되는 효과가 있다.

도 1은 슬라이드 방식의 전자제어장치의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치의 PCB 저면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치의 하우징과 PCB 결합과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 단면도를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 구성 및 그에 따른 작용 효과는 이하의 상세한 설명을 통해 명확하게 이해될 것이다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 동일한 구성요소에 대해서는 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표시하며, 공지된 구성에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 구체적인 설명은 생략하기로 함에 유의한다.

도 1은 슬라이드 방식의 전자제어장치의 내부를 개략적으로 도시한 도면이다.

상기 전자제어장치는 차량의 각 부분을 전기적으로 제어하는 전자 제어 요소, 예를 들면 PCB(100) 등과 같은 집적 제어회로수단 등을 탑재하고 있는 부품으로서, PCB(100)에 위치된 발열 소자(110)로부터 발생한 열을 대기 중으로 방출하는 방열 구조와 외부의 습기나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 하우징 구조를 필요로 한다. 전자제어장치는 내부에 PCB(100) 등을 수용하면서 캔 타입(Can Type)의 원 피스 하우징(One Piece Housing) 형태를 가진다.

전자제어장치는 하우징 바디, 커넥터 커버 및 말단 하우징을 포함한다. PCB(100)는 하우징 바디 내부로 슬라이드 형태로 삽입되며, 커넥터 커버는 커버 결합부 및 커넥터를 포함한다.

이때, 하우징 바디에는 방열 접착제(Thermal Glue)(120)가 도포된 PCB(100)와 슬라이드 형태로 삽입되어 하우징 하부와 PCB(100)가 밀착되어 조립된다. 여기서, 방열 접착제(120)는 열전도성 물질인 것을 특징으로 한다. 방열 접착제(120)가 겔(Gel) 상태인 경우 조립이 완료된 후 방열 접착제(120)가 고정될 수 있게 경화된다.

커넥터 커버를 살펴보면, 커버 결합부와 커넥터는 분리형일 수 있거나, 방수를 위해 일체형으로 이루어질 수 있다. 커버 결합부는 하우징 바디와 결합한다. 커넥터는 PCB(100)와 결합되고 전기적으로 연결된다. 커넥터는 커넥터 핀을 구비하고, 커넥터 핀을 통해 PCB(100)와 전기적으로 연결된다. 커넥터 핀은 내부의 PCB(100)와 접속을 위한 다수의 이너 핀(Inner Pin)과 외부와의 접속을 위한 다수의 아우터 핀(Outer Pin)을 포함할 수 있다. 커넥터는 PCB(100)와 물리적으로는 끼워지는 형태로 결합되고, PCB(100)와 전기적으로는 이너 핀을 통해서 연결될 수 있다. 커넥터는 외부에 노출되는 선단부와 후단부의 일체형으로 이루어질 수 있다.

PCB(100)는 상부면(Top Side) 또는 하부면(Bottom Side)에 전기 소자, 발열 소자(110) 또는 방열 플레이트 등을 구비할 수 있다. 커넥터 커버는 외부로 커넥터와 연결되어 있고, 하우징 내부로는 PCB(100)와 연결되어 있다. 또한, PCB(100)는 일면에 발열 소자(110)를 구비하고, 일면의 측면 부분에 방열 접착제(120)가 도포되어 있다. 방열 접착제(120)는 발열 소자(110)로부터 발생한 열을 방출하기 위한 것으로서, 경우에 따라서는 방열 패드, 방열 플레이트 또는 액상 글루 등이 적용될 수 있다.

그러나 상기와 같은 구조에서는 PCB가 하우징에 슬라이드 형태로 삽입되는 경우, PCB 하부에 도포된 겔 타입의 방열 접착제가 PCB 삽입과정에서 밀려서 하우징에 전체적으로 접착되지 못하게 된다. 따라서, PCB에 도포된 방열 접착제가 없는 부분에서는 방열 재료를 통한 열 전도성이 저하되어 전반적으로 하우징을 통해 발열소자(110)의 열이 외부로 방출되는 방열 성능이 떨어질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자제어장치를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 전자제어장치의 하우징 바디(200)는 내부에 PCB(100)가 슬라이드 방식으로 조립될 수 있도록 일측면이 개방된 원 피스(One Piece) 형태로 구성된다. 이때, 하우징 바디의 양측면에는 내측으로 돌출된 돌기(20)가 형성된다. 상기 돌기(20)는 적어도 하나 이상 구비되며, 바람직하게는 도시된 바와 같이 3개 정도 구비된다.

하우징 양 측면에 형성된 돌기(20)는 그 윗면을 따라서 전자회로기판(PCB; 100)이 하우징 바디 내부로 삽입될 수 있도록 가이드하는 역할을 수행한다. 따라서, PCB(100)가 내부로 안착될 수 있도록 가이드할 수 있는 형상이라면 돌기(20)의 모양은 다양한 형태로 변형이 가능하다.

PCB(100)는 상부면(Top Side)에 발열 소자(110)가 실장되며, 하부면(Bottom Side)에는 방열패드, 방열 플레이트 또는 액상 글루 등의 방열 접착제(120)가 도포된다. 커넥터(300)는 PCB(100)와 결합되고 전기적으로 연결된다.

상기 PCB(100)의 양 측면에는 하우징(200)의 돌기(20)와 대응되는 위치에 다수의 홈(10)이 형성된다. 따라서, PCB(100)가 하우징(200)내부로 돌기(20) 윗면을 따라서 삽입 슬라이드되다가 소정 위치에서는 하우징(200)의 돌기(20)가 PCB(100)의 홈(10)으로 삽입이 됨으로써, PCB(100)가 하우징(200) 저면으로 밀착되게 된다.

이후, PCB(100)는 하우징(200)의 끝면까지 삽입이 완료됨으로써 최종 조립이 완성된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PCB(100)의 하부면을 도시한 저면도이다.

PCB(100)의 하부면에는 발열소자(110)가 배열된 대응면을 따라서 겔 타입의 방열 접착제(120)가 도포되며, PCB(100)의 양측면에는 하우징(200)의 돌기(20)에 대응되는 위치에 홈(10, 11, 12, 13, 14, 15)이 형성된다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전자제어장치의 하우징(200)과 PCB(100)의 결합과정을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 도 4의 각 단계를 참고하기 위한 단면도이다.

도 4에서는 하우징 내부의 결합 구조를 보여주기 위하여 설명의 편의상 하우징(200)의 상부면을 도면에서 생략하였다. 하우징(200) 내부에는 다수의 돌기(20)가 양 측면으로 형성되어 있으며 그에 대응되는 홈(10)이 PCB(100) 양 측면에 형성되어 있다. 도 4(a)에서는 3개씩 총 6개의 돌기(20)와 6개의 홈(10)이 형성되어 있다.

바람직하게는, 하우징 바디의 돌기(20)는 하우징 바디의 측면 높이의 약 90%에 위치하여 하우징 저면에 치중하여 형성되며, 하우징 저면과 돌기(20)의 간격(t1)이 PCB(100)의 폭(t2)보다 좁은 것을 특징으로 한다.

도 4(b)와 같이, PCB(100)는 하우징(200) 내부의 돌기(20) 윗면을 따라서 하우징(200) 내부로 슬라이드 삽입되며, 돌기(20)는 이를 가이드하는 역할을 수행한다. PCB(100)가 하우징(200) 내부로 대략 80~90% 정도 삽입되면, 하우징(200)의 돌기(20)와 PCB(100)의 홈(10)이 서로 모양이 맞춰지는 위치까지 삽입된 후, 도 4(c)와 같이, PCB(100)의 홈(10)이 돌기(20)의 아랫면으로 삽입된다. 따라서, PCB(100)는 돌기(20)의 윗면에서 아랫면으로 밀착되면서 하우징(200) 하부면에 접하게 된다.

이후, 도 4(d)와 같이 하우징(200) 돌기(20)의 아랫면을 따라서 PCB(100)가 슬라이딩 최종 삽입되면서 밀착 고정된다. 이 때, 하우징(200) 돌기(20)의 아랫면과 하우징 바디의 바닥면의 간격(t1)이 PCB(100)의 두께(t2)보다 좁으며, 이를 통해서 PCB(100)가 소정의 압착력을 형성하며 하우징(200) 저면에 밀착 고정될 수 있다. 상기와 같은 압착력은 하우징의 돌기(20)를 통해서 받을 수 있다.

이와 같이, 하우징(200)의 돌기(20)와 PCB(100)의 홈(10)을 통해서 하우징(200)과 PCB(100)가 삽입 고정됨으로써, PCB(100) 하부면의 방열 접착제가 조립과정에서 손상되는 것을 최소화할 수 있다. 또한, PCB(100)가 도 4(d)와 같이 하우징(200) 하부면에 밀착 고정될 때, 돌기(20)를 통해서 압착력을 형성하며 밀착 고정될 수 있으므로, 종래와 같이 PCB를 하우징에 밀착 고정하기 위한 클립 또는 스크류 등의 별도 부품이 필요가 없게 된다.

나아가서, PCB(100)가 하우징(200) 돌기(20)를 통해서 압착력을 받으며 고정되기 때문에, 발열소자(110)에서 발생되는 열이 방열 접착제(120)로 더욱 효과적으로 전도될 수 있으며, 전반적으로 발열소자에서 발생된 열이 방열 접착제(120) 및 하우징(200)을 통해서 외부로 방출되는 방열 성능이 향상되는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 명세서에 개시된 실시 예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

100: PCB 110: 발열 소자
120: 방열 접착제 200: 하우징
300: 커넥터 10,11,12,13,14,15: 홈
20: 돌기

Claims (4)

1. 차량의 각 부분을 전기적으로 제어하고, 일면에 발열소자가 실장되며 대응면에 방열 재료가 도포되는 전자회로기판(PCB)(100);
   상기 전자회로기판과 전기적으로 연결되어 결합되는 커넥터와 하우징 결합을 위한 커버 결합부로 이루어지는 커넥터 커버(300); 및
   상기 전자회로기판(100)이 슬라이드 형태로 밀착되어 조립되는 하우징 바디(200)를 포함하며,
   상기 하우징 바디(200)의 양측면 내부에는 상기 전자회로기판(100)이 슬라이드 형태로 삽입되도록 가이드를 하는 적어도 하나 이상의 돌기(20)가 형성되며, 상기 전자회로기판(100)의 양 측면에는 상기 돌기(20)의 형상과 대응되는 적어도 하나 이상의 홈(10)이 형성되며, 상기 전자회로기판(100)이 상기 하우징 바디 돌기(20)의 윗면을 따라서 슬라이드 형식으로 상기 하우징 바디 내부로 삽입 가이드 되며, 상기 하우징 바디의 돌기(20)와 상기 전자회로기판의 홈(10)이 마주하는 위치에서 상기 돌기(20)가 상기 전자회로기판의 홈(10)에 삽입되어, 상기 전자회로기판의 홈(10)이 형성되지 않은 양 측면이 상기 하우징 바디 돌기(20)의 아랫면과 상기 하우징 바디의 하부면 사이 공간에 슬라이딩 삽입됨으로써 상기 전자회로기판(100)이 상기 하우징 바디의 하부면에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 전자제어장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 전자회로기판(100)은 상기 하우징 바디의 돌기(20)를 통해서 압착력을 갖도록 상기 하우징 바디 하부면에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자제어장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 방열 재료는 전도성과 접착성을 보유한 액상 글루(Glue)인 것을 특징으로 하는 전자제어장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 돌기(20)의 아랫면과 상기 하우징 바디의 바닥면의 간격(t1)이 상기 전자회로기판의 두께(t2)보다 좁은 것을 특징으로 하는 전자제어장치.
   

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