KR101559123B1 - 플레이트 분리형 제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플레이트 분리형 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제어장치를 별도의 케이스 형태로 제작하여 연료펌프모듈의 상단측 플레이트에 일체로 후크체결할 수 있는 구조를 가져 착탈이 용이토록 하되, 체결시 제어장치부를 플레이트에 대응되도록 끼운 후, 사전설정각도로 회전시키면 플레이트 삽입공 및 플레이트 상면에서 후크 형태로 제어장치부와 플레이트 상호간이 확실히 체결되는 구조를 가지도록 하며, 상호간의 연결부위는 실링이 가능토록 하고, 제작된 제어장치부는 별도의 혼합재질을 사용하여 내부 PCB로 연료증기가 유입되어 손상되는 문제를 사전에 방지될 수 있도록 한 플레이트 분리형 제어장치에 관한 것이다.

Description

플레이트 분리형 제어장치{PLATE SEPARATE CONTROL APPARATUS}

본 발명은 자동차용 연료펌프의 제어장치(CONTROLLER) 조립 구조에 관한 것으로, 더 구체적으로는 제어장치부를 연료침투(흡수) 및 연료 Vapor 투과가 어려운 엔지니어링 플라스틱 재료로 별도 제작하여 연료펌프에 장착되도록 하고, 연료펌프모듈의 플레이트에 후크형태로 조립되도록 한 플레이트 분리형 제어장치에 관한 것이다.

연비(CO₂ 삭감)규제는 해를 거듭할수록 엄격해지고 있는데, 전세계적으로 연비 규제는 강화되어, 2~4%/1년의 개선이 필요하다.

이러한, 규제를 만족하기 위해서는 저전력(고효율) 펌프 및 펌프모듈의 개발이 필요하게 되는데, 최근에는 자동차 연료 공급 시스템에 엔진 소모 유량 및 작동 연압을 제어할 수 있도록 제어기를 적용하여 연비향상, 고효율, 신뢰성 향상이 가능해졌고, 이에 세계 주요 이송수단 생산업체에서는 '연료펌프 + 제어장치(제어기) 조합'의 비중이 증가되고 있는 실정이다.

하지만, 일반적으로 차량에서 연료펌프모듈 등과 연계되도록 사용되는 제어장치(제어기)의 장착은, 별도의 제어기 모듈이 BRACKET에 장착되고 연료펌프모듈에서 분리된 체 차량 후미에 별도 장착되거나, 연료펌프모듈의 상단 플레이트 상에 일체화되어, 직접 플레이트에 제어기를 장착하여 에폭시 및 커버 등으로 실링하는 구조로 되어 있다.

따라서, 장착/설치시 원가상승 및 제품불량 시 연료펌프모듈 전체를 교체하는 문제가 발생하고, EMI에 불리하며 부품수 및 제조공정도 복잡하다.

더불어, 연료탱크 내 연료 Vapor가 플레이트를 침투하거나 발열시, 제어장치의 주요 부품 및 PCB에 손상을 주는 문제도 발생한다.

상기와 같은 문제를 개선하기 위해서 주요 제조사에서는 다양한 형태로 개선을 진행하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존에 차량 후미에 별도 장착되는 제어장치의 장착구조나, 플레이트상에 일체화되어 실링되는 구조의 단점을 해소하고자 한 것으로, 기존의 설치장점은 유지하면서, 기존대비 원가상승을 최소화하며, 제어장치의 불량시 해당 제품만 교체가 가능토록 하며, 부품수 및 제조공정수도 축소할 수 있도록 구조를 개선한 플레이트 분리형 제어장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 차량 엔진의 소모유량에 맞춰, 연료펌프모듈을 통해 연료가 엔진으로 송출되도록 하는 제어장치에 있어서, 제어장치용 PCB가 내설되도록 상단부에 설치공간이 형성되며, 하단부는 연료펌프모듈 상단측 플레이트(20)의 삽입공(21)에 회전되며, 착탈가능하게 관통장착되는 제어장치부(10); 상기 제어장치부(10)가 장착을 위해 회전할 시, 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 국부적으로 형성된 끼움턱(14)에 대응삽입되도록, 상기 삽입공(21) 내주연에 돌출형성됨으로써, 제어장치부(10)가 고정되도록 하는 후크부(30); 상기 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 설치되어, 플레이트(20)와 제어장치부(10) 상호간의 연결부위가 실링되도록 하는 실링부(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 제어장치를 위한 별도의 케이스를 구비하여 연료펌프모듈의 플레이트 일체로 체결됨으로써, 연료 탱크 내 연료의 Vapor가 터미널 오버몰딩부의 열팽창에 의한 미세틈으로 침투하거나 제어기의 PCB 내설 바닥면으로 직접 투과로 인한 제어장치의 주요부품(IC, 저항, 콘덴서 등의 전자소자들) 손상이 사전에 방지되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제어장치의 이상발생시, 해당 불량 부위만 교체하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제어장치부의 장착시, 플레이트의 삽입공 내부 및 상면에서 2차에 걸쳐 장착고정되어, 확실히 체결되는 구조를 가지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 부품 수 및 제조 공정수가 축소되며, 이로 인해 제조효율이 상승되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 EMI 특성을 향상시키며, Vapor 침투에 강한 별도의 혼합재질을 적용하여 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 플레이트 분리형 제어장치를 나타낸 일실시예의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 제어부를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 끼움턱에 체결된 후크부를 나타낸 일실시예의 결합단면도.
도 4는 본 발명에 따른 제어장치부가 회전되면서 고정리브에 결합고정되는 모습을 나타낸 일실시예의 장착도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면, 차량 엔진의 소모유량에 맞춰, 연료펌프모듈을 통해 연료가 엔진으로 송출되도록 하는 제어장치에 있어서, 제어장치용 PCB가 내설되도록 상단부에 설치공간이 형성되며, 하단부는 연료펌프모듈 상단측 플레이트(20)의 삽입공(21)에 회전되며, 착탈가능하게 관통장착되는 제어장치부(10); 상기 제어장치부(10)가 장착을 위해 회전할 시, 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 국부적으로 형성된 끼움턱(14)에 대응삽입되도록, 상기 삽입공(21) 내주연에 돌출형성됨으로써, 제어장치부(10)가 고정되도록 하는 후크부(30); 상기 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 설치되어, 플레이트(20)와 제어장치부(10) 상호간의 연결부위가 실링되도록 하는 실링부(40); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어장치부(10)가 장착을 위해, 플레이트(20) 상면에서 회전되는 경로상에 원호 형태로 돌출형성되어, 상기 제어장치부(10)의 상단부(11) 저면측 내입홈(51)에 대응삽입됨으로써, 제어장치부(10)가 플레이트(20)에 고정되도록 하는 고정 리브(50); 상기 내입홈(51) 내에 돌출형성되어, 제어장치부(10)가 사전설정각도 이상 회전되지 않도록 제어장치부(10)의 회전을 단속하는 스톱퍼(52); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 연료 침투/흡수 및 연료 Vapor투과가 어려운 엔지니어링 플라스틱인 PPS(Polyphenylene Sulfine)와 PPA(Polyphtalamide) 중 어느 하나에, GF(Glass Fiber) 또는 MF(Mineral Filler) 또는 GF+MF(Glass Fiber+Mineral Filler)의 재질이 혼합되어 있는 혼합재질로 이루어지되, 연료펌프용 단자(16) 및 연료레벨 센더용 단자(17)가 오버몰딩되고, 연료펌프용 단자(16)는 제어장치부(10) 커넥터측으로 외부 노출되고, 연료레벨 센더용 단자(17)는 제어장치부(10) 내에만 노출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 바람직한 실시예에 따른 플레이트 분리형 제어장치를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 플레이트 분리형 제어장치는 제어장치부(10), 후크부(30), 실링부(40), 고정 리브(50), 스톱퍼(52)를 포함한다.

상기 제어장치부(10)는 연료펌프모듈이 엔진의 연료 소모유량에 맞춰, 연료를 엔진으로 이송할 수 있도록 하는 것으로, 이러한 제어장치부(10)는 연료펌프모듈의 상단측 플레이트(20) 상부로 돌출되어 제어장치용 PCB가 내설되는 상단부(11)와, 상기 상단부(11)에서 하단으로 연장형성되어 돌출됨으로써, 상기 플레이트(20)의 상면에서 내부로 삽입장착되는 하단부(13)로 이루어진다.

즉, 본 발명의 제어장치부(10)는 제어장치용 PCB가 내설되어 설치되는 별도의 케이스 형태를 가짐으로써, 제어장치용 PCB를 연료 Vapor 및 외부로부터 보호하는 역할을 하면서, 이와 동시에, 연료펌프모듈의 상부에 착탈가능하게 장착되어, 상기 제어장치부(10)와 일체를 이루도록 한 것이다.

또한, 이렇게 상단부(11)와 하단부(13)로 이루어지는 몸체의 상단은 개구되어, 제어장치용 PCB가 내설될 수 있도록 하되, PCB의 손상방지를 위해 몸체의 상단은 커버(15)가 구비되도록 할 수 있다.

더불어, 상기 제어장치부(10)는 PPS(Polyphenylene Sulfine), PPA(Polyphtalamide) 중 하나에, G/F(Glass Fiber) 또는 M/F(Mineral Filler) 또는 또는 GF+MF(Glass Fiber+Mineral Filler)가 최대 65%로 혼합되어 있는 혼합재질로 제조되며, 제조시 연료펌프용 단자(16) 및 연료레벨 센더용 단자(17)가 오버몰딩되되, 연료펌프용 단자(16)는 제어장치부(10) 커넥터측으로 외부 노출되고, 연료레벨 센더용 단자(17)는 제어장치용 PCB와 솔더링(soldering)을 위해 제어장치부(10) 내에만 노출되도록 한다.

또한, 이러한 제어장치부(10)의 하단부(13)는 플레이트(20)에 천공된 삽입공(21)에 대응삽입되며 장착이 되는 것이되, 이러한 하단부(13)는 원형을 가지는 실링몸체부(12)를 우선적으로 돌출형성하고, 이러한 실링몸체부(12) 하단에 직사각형 단면을 가지되, 폭이 좁은 상, 하단측은 원형의 삽입공(21) 내주연에 대응접촉되는 원호형상을 가지도록 한다. 이에, 상기 제어장치부(10)를 삽입공(21) 내에 삽입하여 회전시키면 원호형상을 가지는 상, 하측 부분만이 삽입공(21) 내주연과 접촉되며 회전되는 형태를 가지는데, 이는 후술될 후크부(30)를 위한 것이며, 이는 하기에서 상세히 설명하도록 한다.

또한, 제어장치부(10)의 하단부(13) 상단측 중, 전술된 원호형상을 가지는 전, 후측부분에는 내부로 함몰되는 형태의 끼움턱(14)(단차가 지는 턱)이 각각 형성되어 있도록 한다.

상기 후크부(30)는 전술된 제어장치부(10)의 하단부(13)가 장착되는 플레이트(20)의 삽입공(21) 내주연에 형성되는 것이다. 이러한 후크부(30)는 삽입공(21) 내주연을 따라 지면을 수평을 이루며 돌출되되, 돌출방향이 하단으로 소정각도 경사져 있는 형태를 가지며, 상, 하 텐션이 가능한 탄성력이 있는 재질(ex: 고무, 실리콘, 유연성 있는 플라스틱 등)로 형성되도록 한다.

사용자는 제어장치부(10)를 플레이트(20)에 고정장착하기 위해, 상기 제어장치부(10)를 플레이트(20)의 삽입공(21)에 끼운 후, 소정방향으로 돌리게 되면 제어장치부(10)의 하단부(13)에서 원호형상을 가지는 전, 후측부분이 삽입공(21) 내주연에 접촉되며 회전하게 되고, 국부적으로 돌출되어 있는 후크부(30)가 회전되는 제어장치부(10)의 끼움턱(14)에 대응되며 끼워져, 상기 제어장치부(10)가 플레이트(20)에 고정되는 것이다.

이때, 전술된 바와 같이 후크부(30)는 하단으로 경사지는 형태로 돌출되면서, 탄성력을 가지고 있기 때문에, 상기 후크부(30)는 끼움턱(14)에 끼워지면서, 경사진 일단이 상부로 소정높이 들어올려지며 끼움턱(14)에 끼워지게 되고, 이러한 후트부는 탄성력에 의해 원상태의 모습을 복귀하기 위해, 경사진 일단이 하강하려는 힘에 의해 플레이트(20)와 제어장치부(10)는 더욱 확실하게 상호간 고정이 되는 것이다.

최초 상기 제어장치부(10)를 삽입공(21)에 삽입시에는, 당연히 제어장치부(10)의 하단부(13)에서 원호형상을 가지는 전, 후측부분이, 삽입공(21)에서 돌출되어 있는 후크부(30)에 접촉되지 않도록 삽입되어져만 할 것이고, 이렇게 제어장치부(10)를 삽입공(21)에 삽입한 후, 사용자는 시계 또는 반시계방향으로 사전설정각도(ex: 90도)를 돌림으로써, 제어장치부(10)의 끼움턱(14)에 후크부(30)가 대응되며 끼워져, 플레이트(20)와 제어장치부(10)가 상호간 고정되는 것이다.

물론, 상기 끼움턱(14)은 제어장치부(10)의 하단부(13) 상단측에 형성되되, 원호형상을 가지는 전, 후측에 상단측에 각각 함몰형성되어 있는 것이기에, 이와 대응되는 후크부(30) 또한 삽입공(21) 내주연에 복수개가 돌출형성되어 있어야 함은 당연할 것이다.

상기 실링부(40)는 제어장치부(10)의 하단부(13) 외주연(끼움턱(14)의 상단측에 있는 실링몸체부(12))에 설치되어, 플레이트(20)와 제어장치부(10) 상호간의 연결부위가 실링되도록 하는 것이다.

이를 위해 상기 제어장치부(10)의 실링몸체부(12) 외주연에는 실링부(40)가 설치될 수 있도록 링 형태의 실링홈이 함몰형성되어 있도록 하고, 링 형태의 실링부(40)를 이러한 실링홈에 대응장착함으로써, 삽입공(21)에 대응삽입되는 제어장치부(10)와 플레이트(20)의 연결부위에서의 실링(sealing)이 확실해지도록 한다.

상기 고정 리브(50)는 전술된 바와 같이, 제어장치부(10)가 삽입공(21)에 끼워진 후, 장착고정을 위해 회전될 시, 전술된 후크부(30)와 함께 제어장치부(10)가 더욱 확실히 위치고정될 수 있도록 한 것이다.

이를 위한 고정 리브(50)는 제어장치부(10)가 회전될 시, 제어장치부(10)의 상단부(11)가 회전되는 플레이트(20) 상면에서의 회전반경에, 원호 형태로 돌출되도록 한 것이다.

또한, 이러한 원호형상의 고정 리브(50)가 대응되며 삽입가능토록, 플레이트(20)의 상면에서 접촉되며 회전되는 제어장치부(10)의 상단부(11)측 저면에도, 원호형상으로 파여지는 내입홈(51)이 파여져 형성되어 있도록 한다.

또한, 이러한 내입홈(51) 내부 중, 일단에는 내입홈(51)을 막는 스톱퍼(52)가 돌출형성되도록 함으로써, 상기 제어장치부(10)가 회전시, 내입홈(51)에 고정 리브(50)에 대응삽입되어지도록 하되, 이러한 제어장치부(10)가 사전설정각도 이상 회전되거나, 360도 돌지 않도록, 회전되어 장착되는 제어장치부(10)의 사전설정각도만큼(ex: 90도) 회전후에는 위치가 고정되도록 한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 제어장치부 11: 상단부
12: 실링몸체부 13: 하단부
14: 기움턱 15: 커버
16: 연료펌프용 단자 17: 연료레벨 센더용 단자
20: 플레이트 21: 삽입공
30: 후크부 40: 실링부
50: 고정리브 51: 내입홈
52: 스톱퍼

Claims (3)

1. 차량 엔진의 소모유량에 맞춰, 연료펌프모듈을 통해 연료가 엔진으로 송출되도록 하는 제어장치에 있어서,
   제어장치용 PCB가 내설되도록 상단부에 설치공간이 형성되며, 하단부는 연료펌프모듈 상단측 플레이트(20)의 삽입공(21)에 회전되며, 착탈가능하게 관통장착되는 제어장치부(10);
   상기 제어장치부(10)가 장착을 위해 회전할 시, 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 국부적으로 형성된 끼움턱(14)에 대응삽입되도록, 상기 삽입공(21) 내주연에 돌출형성됨으로써, 제어장치부(10)가 고정되도록 하는 후크부(30);
   상기 제어장치부(10)의 하단부 외주연에 설치되어, 플레이트(20)와 제어장치부(10) 상호간의 연결부위가 실링되도록 하는 실링부(40);
   상기 제어장치부(10)가 장착을 위해, 플레이트(20) 상면에서 회전되는 경로상에 원호 형태로 돌출형성되어, 상기 제어장치부(10)의 상단부(11) 저면측 내입홈(51)에 대응삽입됨으로써, 제어장치부(10)가 플레이트(20)에 고정되도록 하는 고정 리브(50);
   상기 내입홈(51) 내에 돌출형성되어, 제어장치부(10)가 사전설정각도 이상 회전되지 않도록 제어장치부(10)의 회전을 단속하는 스톱퍼(52);
   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플레이트 분리형 제어장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제어장치부(10)는
   연료 침투/흡수 및 연료 Vapor투과가 어려운 엔지니어링 플라스틱인 PPS(Polyphenylene Sulfine)와 PPA(Polyphtalamide) 중 어느 하나에, GF(Glass Fiber) 또는 MF(Mineral Filler) 또는 GF+MF(Glass Fiber+Mineral Filler)의 재질이 혼합되어 있는 혼합재질로 이루어지되,
   연료펌프용 단자(16) 및 연료레벨 센더용 단자(17)가 오버몰딩되고,
   연료펌프용 단자(16)는 제어장치부(10) 커넥터측으로 외부 노출되고, 연료레벨 센더용 단자(17)는 제어장치부(10) 내에만 노출되도록 하는 것을 특징으로 하는 플레이트 분리형 제어장치.
   
3. 삭제

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