KR101794190B1 - 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 - Google Patents

리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 Download PDF

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김호권
양세영
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콜렉터신영 (주)
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Abstract

본 발명은 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 자동차의 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 연결되며, 전류가 흐르는 다수개의 리드프레임이 베이스바디에 결합 시 상호 간에 쇼트가 발생되어 단락되지 않도록 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 관한 것으로써, 베이스바디에 결합되는 리드프레임에서 수평방향으로 연장되는 핀의 하부에 위치되는 별도의 리드프레임이 상기 핀과 접촉되지 않도록 상기 핀의 하부에 위치되는 리드프레임을 하부에서 끼움 결합되도록 하거나 또는 핀과 리드프레임 사이에 별도의 지지부재를 위치시키거나 또는 리드프레임이 베이스바디에 결합 후, 웰딩작업을 진행하여 이탈을 방지함과 더불어 상기 핀과 접촉되지 않도록 한 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛{ Short for preventing the connection unit and a method of manufacturing a lead frame }
본 발명은 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 자동차의 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 연결되며, 전류가 흐르는 다수개의 리드프레임이 베이스바디에 결합 시 상호 간에 쇼트가 발생되어 단락되지 않도록 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전동식 동력 조향장치(Electronic Power Steering System, EPS)는 차량의 조향 안정성을 보장하기 위한 장치로 모터를 이용하여 운전자가 조향하는 방향으로 토크를 제공함으로써 핸들링이 가벼워지게 하는 것이다.
이러한 전동식 동력 조향장치는 기존의 유압식 조향 보조장치(Hydraulic Power Steering, HPS)와 달리 주행 조건에 따라 모터의 동작을 제어하여 조타성능과 조타감을 향상시킬 수 있다.
구체적으로, 전동식 동력 조향장치(EPS)는 전자제어유닛(Electronic Control Unit, ECU)이 차속센서, 토크앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 주행 조건에 따라 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.
일반적으로, 전동식 동력 조향장치에 사용되는 EPS 모터는 원통 형상으로 상부가 개방된 하우징과 하우징의 상부에 결합하는 브라켓이 그 외형을 이루며, 하우징의 내측에는 스테이터가 설치된다.
스테이터의 중앙에는 스테이터와의 전자기적 상호작용에 따라 회전하는 로터가 설치되고, 로터는 회전축에 의해 회전가능하게 지지된다. 회전축의 상부에는 차량의 조향축이 연결되어 조향을 보조하는 동력을 제공할 수 있다.
코일이 권선된 복수 개의 스테이터코어가 조립되어 원통 형상의 스테이터를 구성하며, 그 상부에는 복수 개의 터미널을 구비하는 버스바가 결합된다. 이때, 각 스테이터코어에 권선된 코일의 단부는 상측으로 돌출되어 버스바의 터미널과 접속된다.
하지만, 버스바에 구비되는 터미널의 형상이 각각 상이하여 3종의 금형을 각각 별도로 제조해야 하므로, 원소재의 손실율이 크고 금형 제작을 위해 많은 비용과 노력이 소모되는 문제점이 있다.
여러 형태의 터미널을 조립해야 하기 때문에, 버스바의 인슐레이터 구조가 복잡해져 사출 성형에 어려움이 있고, 각각의 터미널이 인슐레이터에 정확히 조립되었는지 확인하기 위한 작업을 수행해야 하는 문제점이 있다.
이에, 종래에는 공개번호 10-2015-0031634호의 ‘버스바, 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터’와, 공개번호 10-2012-0048316호의 ‘EPS모터의 버스바’ 및 공개번호 10-2012-0048319호의 ‘ EPS모터 버스바의 금형 구조 및 이를 이용하여 제작된 EPS 모터 버스바’가 개시되어 있지만, 종래의 문제점과 더불어 전류가 흐르는 리드프레임 상호간의 쇼트로 인해 발생되는 문제점에 대해서는 여전히 개선되고 있지 않은 실정이다.
이에 본 발명은 베이스바디에 결합되는 리드프레임에서 수평방향으로 연장되는 핀의 하부에 위치되는 별도의 리드프레임이 상기 핀과 접촉되지 않도록 상기 핀의 하부에 위치되는 리드프레임을 하부에서 끼움 결합되도록 하거나 또는 핀과 리드프레임 사이에 별도의 지지부재를 위치시키거나 또는 리드프레임이 베이스바디에 결합 후, 웰딩작업을 진행하여 이탈을 방지함과 더불어 상기 핀과 접촉되지 않도록 한 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법을 제공하는 것을 그 기술적 해결과제로 하였다.
이를 해결코자 본 발명은 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치되는 커넥션유닛에 있어서, 상기 커넥션유닛은 베이스바디에 일정 길이를 가지는 다수개의 리드프레임이 원주방향으로 상호 이격을 이루며 결합되되, 상기 베이스바디의 상부에는 상기 리드프레임을 상부에서 하부로 끼움 결합할 수 있도록 상부가 개방된 상부결합 홈이 형성되고, 상기 베이스바디의 하부에는 상부로 돌출을 이루며 상부가 닫힘 되고 리드프레임이 하부에서 끼움 결합하는 하부결합 홈이 형성되어, 상기 하부결합 홈에 결합된 리드프레임은 상부가 닫힘 되어 상부결합 홈에 결합된 리드프레임의 상부에서 수평방향으로 연장되는 핀과 접촉되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛을 제공하여 상기의 기술적 과제를 해결코자 하였다.
본 발명은 베이스바디에 결합되는 다수개의 리드프레임이 상부와 하부에서 각각 끼움 결합되도록 하고, 하부에서 끼움 되는 부분에는 상부가 닫힘 되도록 형성하여 상부에서 끼움 결합된 리드프레임의 핀 부분과 상호 접촉되지 않도록 하였으며, 다수개의 리드프레임이 상부에서 끼움 결합 시, 핀과 상기 핀의 하부에 위치되는 리드프레임 사이에 별도의 지지부재를 위치시켜 리드프레임과 핀의 접촉이 이루어지지 않도록 하였고, 상기 리드프레임이 상부에 끼움 결합 시, 별도로 연장부를 형성하여 상기 연장부에 대해 웰딩 작업을 하여 상기 리드프레임이 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있게 됨으로 인해 리드프레임 상호 간에 접촉이 되지 않게 되어 쇼트의 발생이 없으며, 그로 인해 커넥션유닛에 대한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있는 등 그 효과가 큰 발명인 것이다.
도 1은 본 발명인 커넥션유닛을 나타내는 상면사시도
도 2는 본 발명인 커넥션유닛을 나타내는 저면사시도
도 3은 본 발명인 커넥션유닛에 지지부재가 적용된 것을 나타내는 확대사시도
도 4는 본 발명인 커넥션유닛에 연장부와 웰딩작업 된 것을 나타내는 확대사시도
도 5는 본 발명인 커넥션유닛에 사용되는 리드프레임의 사시도와 그 실시 예를 나타내는 단면도
도 6은 본 발명인 커넥션유닛에 대한 리드프레임이 상부와 하부에서 결합되는 것을 나타내는 측단면도
본 발명인 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛은 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치되는 커넥션유닛에 있어서, 상기 커넥션유닛(10)은 베이스바디(100)에 일정 길이를 가지는 다수개의 리드프레임(200)이 원주방향으로 상호 이격을 이루며 결합되되, 상기 베이스바디(100)의 상부에는 상기 리드프레임(200)을 상부에서 하부로 끼움 결합할 수 있도록 상부가 개방된 상부결합 홈(110)이 형성되고, 상기 베이스바디(100)의 하부에는 상부로 돌출을 이루며 상부가 닫힘 되고 리드프레임(200)이 하부에서 끼움 결합하는 하부결합 홈(120)이 형성되어, 상기 하부결합 홈(120)에 결합된 리드프레임(200)은 상부가 닫힘 되어 상부결합 홈(110)에 결합된 리드프레임(200)의 상부에서 수평방향으로 연장되는 핀(210)과 접촉되지 않도록 한다.
상기 하부결합 홈(120)은 리드프레임(200) 전체가 포함되도록 형성되거나 또는 리드프레임(200)의 상부에서 수평방향으로 연장되는 핀(210)이 형성된 부분의 하부에 형성될 수 있다.
상기 하부결합 홈(120)에는 리드프레임(200)에서 연장된 핀(210)이 관통되도록 관통 홈이 하나 이상 다수개 형성되어 있다.
본 발명인 커넥션유닛은 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치되는 커넥션유닛에 있어서, 상기 커넥션유닛(10)은 베이스바디(100)에 일정 길이를 가지는 다수개의 리드프레임(200)이 원주방향으로 상호 이격을 이루며 결합되되, 상기 베이스바디(100)의 상부에는 상기 리드프레임(200)을 상부에서 하부로 끼움 결합할 수 있도록 상부가 개방된 상부결합 홈(110)이 형성되고, 상기 리드프레임(200)의 상부에서 수평방향으로 연장되는 부분의 하부에는 결합 홈(110)에 끼움 결합되는 지지부재(300)가 구성된다.
상기 상부결합 홈(110) 및 하부결합 홈(120)에 끼움 결합되는 리드프레임(200)에는 걸림부(220) 또는 걸림홈(230) 또는 상기 걸림부(220)와 걸림홈(230)이 동시에 형성되어 있다.
또한, 본 발명인 커넥션유닛을 제조하는 제조방법은 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치되는 커넥션유닛을 제조하는 제조방법에 있어서, 상부로 돌출을 이루며 상부가 개방된 상부결합 홈(110)을 형성하고, 상측 일부분에 상측방향으로 연장된 연장부(130)가 형성된 베이스바디(100)를 준비하는 제 1단계; 상기 상부결합 홈(110)에 리드프레임(200)을 결합하는 제 2단계; 상기 베이스바디(100)의 연장부(130)에 초음파기기 또는 열 융착기기로 웰딩 작업하여 상부결합 홈(110)의 개방된 부분을 이어주는 제 3단계; 로 이루어져, 상기 상부결합 홈(110)에 결합된 리드프레임(200)이 이탈 방지한다.
이에 본 발명인 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 및 그 제조방법에 대해 도 1 내지 도 6을 참고로 보다 상세히 설명하겠다.
우선 본 발명인 커넥션유닛(10)은 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치된다.
상기 커넥션유닛(10)은 베이스바디(100)에 일정 길이를 가지는 다수개의 리드프레임(200)이 원주방향으로 상호 이격을 이루며 결합된다.
상기 다수개의 리드프레임(200)은 상기 베이스바디(100)에 결합 시, 일부가 상부가 개방된 상부결합 홈(110)에 상부에서 하부로 결합되고, 또다른 일부는 상부로 돌출을 이루며 상부가 닫힘 된 하부결합 홈(120)에 하부에서 상부로 결합된다.
상기 리드프레임(200)은 상측 일부분이 수평방향으로 연장을 이루는 핀(210)이 형성되어 있는데, 상기 핀(210)은 하부결합 홈(120)의 돌출된 부분 상부로 연장하게 된다.
종래의 경우, 핀(210)의 하부에 위치되는 리드프레임(200)의 상부가 개방되어 있어 상기 리드프레임(200)이 커넥션유닛(10)의 흔들림 또는 고정자의 흔들림 또는 EPS모터의 흔들림으로 인해 흔들림 발생 시, 상기 핀(210)과 접촉되는 일이 빈번하게 발생되어 그로 인해 쇼트가 발생되어 결론적으로 커넥션유닛 및 모터의 불량을 야기하는 문제점이 발생하게 되었다.
본 발명에서는 상기한 문제점을 해소하고자 핀(210)이 연장되는 부분의 하부에 리드프레임(200)이 결합 시, 상기 리드프레임(200)이 하부결합 홈(120)을 형성하여 상기 핀(210)이 연장되는 부분의 하부가 하부결합 홈(120)으로 인해 닫힘 되도록 하여 핀(210)과 하부결합 홈(120)에 결합된 리드프레임(200)이 상호 접촉되는 것을 미연에 방지한 것이다.(도면 1, 도면6의 (A), (B) 참조)
상기 하부결합 홈(120)은 하부에서 결합되는 리드프레임(200)의 전체 또는 상기 핀(210)이 형성된 하부 일부분에만 형성될 수 있다.
이는 베이스바디(100)를 형성 시, 형성에 따른 것으로써, 상기한 하부결합 홈(120)에 대한 형성의 한정 또는 도면 상의 형성에 대해서 한정하지 않겠다.
상기 하부결합 홈(120)에는 리드프레임(200)에서 연장된 핀(210)이 관통되도록 관통 홈이 하나 이상 다수개 형성되어 있는데, 이는 하부결합 홈(120)을 통해 결합되는 리드프레임(200)에도 핀(210)이 연장되어 형성되어 있음으로 상기 핀(210)이 상부로 관통될 수 있도록 한 것이다.
본 발명인 커넥션유닛(10)에 대한 다른 실시 예를 도면 3을 참고로 설명하면,
상기에서 설명한 커넥션유닛(10) 중 상부결합 홈(110)이 형성된 부분까지는 동일함으로 인해 그에 따른 설명은 생략하겠다.
다른 실시 예에서는 상부결합 홈(110)에 리드프레임(200)이 결합되면, 상기 리드프레임(200)의 핀(210)이 연장된 부분의 하부에 별도의 리드프레임(200)이 위치하게 되는데, 상기 핀(210)과 별도의 리드프레임(200) 사이에 상기 리드프레임(200)이 상부결합 홈(110)에서 이탈되거나 흔들림을 최소화하기 위하여 별도의 지지부재(300)가 구성된다.
상기 지지부재(300)는 리드프레임(200)이 상부결합 홈(110)에 결합 후, 상기 리드프레임(200)과, 상기 리드프레임(200)의 상부로 연장되는 핀(210) 사이의 틈새에 위치시키며, 이때, 지지부재(300)는 상부가 핀(210)의 하부면과 접촉되거나 지지될 수 있도록 상기 핀(210)의 하부면과 동일한 형상으로 형성되고, 하부가 상부결합 홈(110)의 상부에 끼움 결합 될 수 있도록 상기 상부결합 홈(110)의 상부 형상과 동일한 형상으로 형성된다.
도 5를 참고로 설명하면, 상기 상부결합 홈(110) 및 하부결합 홈(120)에 끼움 결합되는 리드프레임(200)에는 걸림부(220) 또는 걸림홈(230) 또는 상기 걸림부(220)와 걸림홈(230)이 동시에 형성되어 있는데, 상기한 걸림부(220) 또는 걸림 홈(230)은 상기 상부결합 홈(110) 및 하부결합 홈(120)에 끼움 결합 후, 손쉬운 이탈을 방지하기 위해 내부에서 걸림 되도록 한 것이다.
또한, 본 발명인 커넥션유닛을 제조하는 제조방법에 대해 도 4를 참고로 설명하면,
제 1단계 - 상부로 돌출을 이루며 상부가 개방된 상부결합 홈(110)을 형성하고, 상측 일부분에 상측방향으로 연장된 연장부(130)가 형성된 베이스바디(100)를 준비한다.
이때, 상기 연장부(130)을 상부결합 홈(110)을 형성하는 양측에 돌출을 이루며 형성된 부분의 상측에 형성되는 것으로써, 하나 이상 다수개가 형성될 수 있다.
제 2단계 - 상기 상부결합 홈(110)에 리드프레임(200)을 결합한다.
이때, 리드프레임(200)에는 걸림부(220) 또는 걸림 홈(230) 또는 걸림부(220)와 걸림 홈(230)이 동시에 형성되어 있을 수도 있다.
제 3단계 - 상기 베이스바디(100)의 연장부(130)에 초음파기기 또는 열융착기기로 웰딩 작업하여 상부결합 홈(110)의 개방된 부분을 이어준다.
그로 인해 상기 상부결합 홈(110)에 결합된 리드프레임(200)이 이탈 방지하게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 베이스바디에 결합되는 다수개의 리드프레임이 상부와 하부에서 각각 끼움 결합되도록 하고, 하부에서 끼움 되는 부분에는 상부가 닫힘 되도록 형성하여 상부에서 끼움 결합된 리드프레임의 핀 부분과 상호 접촉되지 않도록 하였으며, 다수개의 리드프레임이 상부에서 끼움 결합 시, 핀과 상기 핀의 하부에 위치되는 리드프레임 사이에 별도의 지지부재를 위치시켜 리드프레임과 핀의 접촉이 이루어지지 않도록 하였고, 상기 리드프레임이 상부에 끼움 결합 시, 별도로 연장부를 형성하여 상기 연장부에 대해 웰딩 작업을 하여 상기 리드프레임이 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있게 됨으로 인해 리드프레임 상호 간에 접촉이 되지 않게 되어 쇼트의 발생이 없으며, 그로 인해 커넥션유닛에 대한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있다.
10 : 커넥션유닛
100 : 베이스바디
110 : 상부결합 홈 120 : 하부결합 홈 130 : 연장부
200 : 리드프레임
210 : 핀 220 : 걸림부 230 : 걸림 홈
300 : 지지부재

Claims (6)

  1. 차량용 EPS모터에 구성된 고정자의 일 측에 위치되되, 베이스바디(100)에 일정 길이를 가지는 다수개의 리드프레임(200)이 원주방향으로 상호 이격을 이루며 결합되고, 상기 베이스바디(100)의 상부에는 상기 리드프레임(200)을 상부에서 하부로 끼움 결합할 수 있도록 상부가 개방된 상부결합 홈(110)이 형성된 커넥션유닛에 있어서,
    상기 베이스바디(100)의 하부에는 상부로 돌출을 이루며 상부가 닫힘 되고 리드프레임(200)이 하부에서 끼움 결합하는 하부결합 홈(120)이 형성되고,
    상기 하부결합 홈(120)에는 리드프레임(200)에서 연장된 핀(210)이 관통되도록 관통 홈이 하나 이상 다수개 형성되며,
    상기 리드프레임(200)의 상부에서 수평방향으로 연장되는 부분의 하부에는 결합 홈(110)에 끼움 결합되는 지지부재(300)가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하부결합 홈(120)은 리드프레임(200) 전체가 포함되도록 형성되거나 또는 리드프레임(200)의 상부에서 수평방향으로 연장되는 핀(210)이 형성된 부분의 하부에 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항의 상부결합 홈(110)과 하부결합 홈(120)에 끼움 결합되는 리드프레임(200)에는 걸림부(220) 또는 걸림홈(230) 또는 상기 걸림부(220)와 걸림홈(230)이 동시에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛.
  6. 삭제
KR1020160010350A 2016-01-27 2016-01-27 리드프레임의 쇼트 방지용 커넥션유닛 KR101794190B1 (ko)

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