KR102019379B1 - 일체형 전자 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일체형 전자 제어 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 커넥터부가 하부 패널의 일측에 형성된 베이스부; 상기 하부 패널의 상부에 위치하고, 상기 하부 패널 측으로 노출된 커넥터 내측핀에 접하는 단자를 포함하는 인쇄회로기판; 및 상기 베이스부에 상기 인쇄회로기판이 위치한 상태에서 사출 성형되어 상기 인쇄회로기판을 감싸는 하우징의 일부를 구성하는 오버몰딩부;를 포함하는 일체형 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

일체형 전자 제어 장치 {INTEGRATED TYPE ELECTRONIC CONTROL DEVICE}
본 발명은 일체형 전자 제어 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 커넥터와 제어기가 일체화된 일체형 전자 제어 장치에 대한 것이다.
제어를 위한 전자 소자와 상기 전자 소자가 장착되는 인쇄 회로 기판을 포함하는 전자 제어 장치가 다양한 분야에서 사용된다.
대표적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU(electronic control unit) 등의 전자 제어 장치가 탑재된다. 이러한 전자 제어 장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서 또는 스위치 등으로부터 정보를 제공받고, 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.
통상적으로 전자 제어 장치는, 하우징과, 하우징의 내부에 수납되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)과, 외부의 소켓 연결을 위해 상기 회로 기판의 일측에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.
일례로, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0070665호(2017.06.22. 공개)는 상부의 커버와 하부의 베이스를 포함하는 하우징에 PCB를 수납하는 형태의 전자 제어 장치를 개시한다.
그런데 종래 전자 제어 장치에 있어서는, 복수의 부품을 조립하는 공정이 필요하고 조립된 부품간의 방수를 위한 구조가 필요하여 복잡한 공정과 제조 비용이 소요된다는 단점이 있다.
본 발명은 제조 공정과 구조를 단순화하고 별도의 실링 재료나 구조를 요구하지 않는 일체형 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 커넥터부가 하부 패널의 일측에 형성된 베이스부; 상기 하부 패널의 상부에 위치하고, 상기 하부 패널 측으로 노출된 커넥터 내측핀에 접하는 단자를 포함하는 인쇄회로기판; 및 상기 베이스부에 상기 인쇄회로기판이 위치한 상태에서 사출 성형되어 상기 인쇄회로기판을 감싸는 하우징의 일부를 구성하는 오버몰딩부;를 포함하는 일체형 전자 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 커넥터부는 커넥터 커버와 상기 커넥터 커버에 둘러쌓이며 외부로 노출되고 상기 커넥터 내측핀과 전기적으로 연결된 커넥터 외측핀을 포함하고, 상기 커넥터부는 상기 하부 패널과 일체로 사출성형될 수 있다.
또한, 상기 커넥터 내측핀은 탄성을 갖도록 형성되고, 상기 인쇄회로기판의 저면 또는 전면 단부에 상기 단자가 형성되어 상기 커넥터 내측핀과 접할 수 있다.
또한, 상기 하부 패널은 상기 인쇄회로기판의 양측 저면의 적어도 일부를 지지하는 제1 기판지지부와 제2 기판지지부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 기판지지부 및 상기 제2 기판지지부에는 적어도 하나의 돌기가 형성되고 상기 인쇄회로기판에는 상기 돌기가 삽입되어 결합하는 삽입홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 패널에는 상기 제1 기판지지부 및 상기 제2 기판지지부와 이격 배치되어 상기 인쇄회로기판의 상부면에 접하는 가이드돌기가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 오버몰딩부는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 적어도 일부와 접하여 상기 인쇄회로기판과 상기 단자의 접촉을 유지하도록 상기 인쇄회로기판의 상부면을 지지할 수 있다. 이 경우, 상기 오버몰딩부는 상기 인쇄회로기판의 상부 테두리 중 적어도 일부를 지지할 수 있다.
또한, 상기 오버몰딩부를 형성할 때, 마운팅 홀을 포함하는 마운트부가 함께 성형될 수 있다.
본 발명에 따르면, 일체형 구조로 전자 제어 장치를 제공할 수 있어 생산 공정을 간소화하고 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 전자 제어 장치의 필요 부품을 절감함으로써 원가 절감 이외에도 경량화 및 소형화가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 외부로부터의 수분이나 이물질의 침입을 근본적으로 차단하여 내구 신뢰성이 향상된 전자 제어 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 A-A' 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합하는 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합한 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 오버몰딩부를 형성하는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합하는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에서의 A-A' 방향 단면도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합하는 상태를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합한 상태를 도시한 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치(10)는, 커넥터부(21)가 일측에 형성되고 상기 커넥터(21)와 일체로 형성된 하부 패널(24)을 포함하는 베이스부(20)와, 상기 하부 패널(24)의 상부에 결합되는 인쇄회로기판(40)과, 상기 하부 패널(24)의 상부에서 상기 인쇄회로기판(40)을 덮도록 구비된 오버몰딩부(30)를 포함한다.
베이스부(20)는 커넥터부(21)와 하부 패널(24)을 포함한다. 커넥터부(21)는 커넥터 커버(22)와 커넥터 커버(22)의 내측을 관통하여 구비되는 커넥터 핀(26, 28)을 포함한다. 커넥터 핀은 커넥터 커버(22)의 내측으로(즉, 외부로 노출되는) 커넥터 외측핀(26)과, 하부 패널(24)의 상부측으로 노출되는 커넥터 내측핀(28)을 포함한다. 커넥터 외측핀(26)에는 제어의 대상이 되는 외부 장치와 연결하기 위한 피메일 커넥터(female connector, 미도시)가 결합될 수 있다. 커네터 외측핀(26)과 커넥터 내측핀(28)은 전기적으로 연결되며, 일체로 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서 상기 커넥터 내측핀(28)은 탄성을 갖도록 형성될 수 있으며 인쇄회로기판(44)의 저면에 형성된 단자(42)와 접하는 부분이 위쪽을 향하여 곡률을 갖는 형상으로 형성될 수 있다.
하부 패널(24)은 커넥터부(21)와 일체로 성형될 수 있다. 일 실시예에 있어서 커넥터 핀(26, 28)을 인서트시킨 상태에서 커넥터 커버(22)와 하부 패널(24)을 사출성형함으로써 베이스부(20)를 성형할 수 있다.
인쇄회로기판(40)은 하부 패널(24)의 상부에 위치하고, 인쇄회로기판(40)의 일측 저면에 형성된 복수의 단자(42)는 커넥터 내측핀(28)의 상측에 접하여 전기적으로 연결된다. 인쇄회로기판(40)에는 적어도 하나의 전자제어요소(44)가 실장되며, 상기 전자제어요소(44)는 상기 복수의 단자(42) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결된다.
일 실시예에 있어서 하부 패널(24)은, 중앙 패널(25C)과 중앙 패널(25C) 양측에 제1 기판지지부(25A) 및 제2 기판지지부(25B)를 포함하여 형성될 수 있다. 이 경우 제1 기판지지부(25A)와 제2 기판지지부(25B)는 중앙 패널(25C)에 비해 높게 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(40)은 제1 기판지지부(25A)와 제2 기판지지부(25B)의 상부면에 안착될 수 있다. 이 경우, 중앙 패널(25C)의 상부면에는 열전달물질(미도시)이 도포되고 인쇄회로기판(40)의 저면과 접함으로써, 인쇄회로기판(40)에 실장된 전자제어요소(44)로부터 발생하는 열의 전달을 용이하게 할 수 있다.
일 실시예에 있어서 제1 기판지지부(25A)와 제2 기판지지부(25B)에는 돌출 형성된 돌기(27)가 구비되고, 인쇄회로기판(40)에는 상기 돌기(27)가 삽입되는 삽입홀(46)이 형성될 수 있다. 삽입홀(46)에 돌기(27)가 삽입됨으로써 인쇄회로기판(40)의 위치가 정렬되는 한편, 인쇄회로기판(40)이 하부 패널(24) 상부에 결합될 수 있다. 일 실시예에 있어서 돌기(27)는 삽입홀(46)에 억지끼움 방식으로 결합되거나, 돌기(27)가 삽입홀(46)에 삽입되는 경우 이탈을 방지하는 돌출 구조물이 형성될 수 있다. 이에 따라 인쇄회로기판(40)이 하부 패널(24) 측으로 밀착되고, 인쇄회로기판(40)의 저면에 형성된 단자(42)가 커넥터 내측핀(28)에 안정적으로 접할 수 있다.
한편, 하부 패널(24)은 제1 기판지지부(25A)와 제2 기판지지부(25B) 각각의 단부에서 위쪽으로 형성된 제1 벽부(25D)와 제2 벽부(25E)를 포함할 수 있다. 제1 벽부(25D)와 제2 벽부(25E)의 내측으로 인쇄회로기판(40)이 위치하여 제1 벽부(25D)와 제2 벽부(25E)에 의해 인쇄회로기판(40)이 보호될 수 있다.
또한, 도 2 내지 도 4에서 단자(42)는 인쇄회로기판(40)의 저면에 형성되어 커넥터 내측핀(28)의 상부면에 접하는 것으로 설명하였으나, 단자(42)가 커넥터(21) 측을 향한 인쇄회로기판(40)의 전면 단부에 형성되고 커넥터 내측핀(28)은 인쇄회로기판(40)의 전면 단부에 형성된 단자에 접하는 형태로 구비되는 것도 가능할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 오버몰딩부를 형성하는 것을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)는 베이스부(20)에 인쇄회로기판(40)을 결합한 상태를 도시한 도면(중앙 부분은 단면으로 도시)이고, 도 5의 (b)는 베이스부(20)에 인쇄회로기판(40)을 결합한 상태에서 베이스부(20)와 인쇄회로기판(40)의 상부에 오버몰딩부(30)를 형성한 상태를 도시한 도면이다.
베이스부(20)에 인쇄회로기판(40)를 결합한 상태에서 추가 사출을 통해 오버몰딩부(30)를 형성한다. 오버몰딩부(30)는 하부 패널(24)과 커넥터부(21)를 연결하는 형태로 형성되어 인쇄회로기판(40)을 내장하는 하우징의 일부를 형성한다. 이에 따라 인쇄회로기판(40)은 하부 패널(24)과 커넥터부(21)의 일측면 및 오버몰딩부(30)에 의해 외부와 격리되며, 별도의 실링부재를 구비하지 않고서도 방수 및 기밀성이 확보된다.
오버몰딩부(30)를 형성함에 있어서 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 오버몰딩부(30)의 적어도 일부는 인쇄회로기판(40)의 상부면에 접하는 상태가 됨으로써 인쇄회로기판(40)의 단자(44)와 커넥터 내측핀(28)의 접촉이 안정적으로 유지되도록 한다. 이 경우, 오버몰딩부(30)는 인쇄회로기판(40)의 테두리를 누르는 형태로 형성되는 것도 가능할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 일체형 전자 제어 장치는, 커넥터(21)가 일측에 형성된 베이스부(20)와, 인쇄회로기판(40)과, 베이스부(20)와 인쇄회로기판(40)의 결합체의 상부면을 감싸는 형태로 사출성형되는 오버몰딩부(30)를 포함하여 제조될 수 있다. 이에 따라 종래 별도로 구비되어 조립되는 커버와 베이스, 결합면에 위치하여야 할 실런트 등의 부품을 생략하는 것이 가능하고 조립 공정과 시간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합하는 것을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치에 있어서 베이스부에 인쇄회로기판을 결합한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 제어 장치는, 베이스부(20)에 인쇄회로기판(40)을 결합하는 구성에 있어서 차이가 있다.
베이스부(20)에는 하부 패널(24)의 측부에서 내측을 향해 수평 방향으로 형성된 가이드돌기(50)가 구비된다. 일 실시예에 있어서, 상기 가이드돌기(50)는 하부 패널(24)의 제1 벽부(25D)와 제2 벽부(25E)에 각각 적어도 하나씩 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(40)은 가이드돌기(50)와 기판지지부(25A, 25B)의 사이를 따라 삽입될 수 있다. 인쇄회로기판(40)의 삽입이 완료되면, 인쇄회로기판(40)의 단자(42)는 커넥터 내측핀(28)의 상부에 접한다. 가이드돌기(50)에 의해 인쇄회로기판(40)의 상부면이 지지됨으로써 인쇄회로기판(40)의 단자(42)는 커넥터 내측핀(28)에 안정적으로 접할 수 있다.
인쇄회로기판(40)을 베이스부(20)에 결합시킨 상태에서 도 5의 (b)와 같이 오버몰딩부(30)를 사출 성형함으로써 일체형 전자 제어 장치(10)가 완성된다.
도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 일체형 전자 제어 장치의 사시도이다.
본 발명의 바람직한 또 다른 실시에에 따른 일체형 전자 장치(10)는 측면에 고정을 위한 마운트부(60)를 포함한다. 마운트부(60)는 오버몰딩부(30)와 하부 패널(24)이 형성하는 하우징의 측면에 형성될 수 있고, 마운팅 홀(62)을 포함할 수 있다. 마운팅 홀(62)을 통해 고정 나사나 볼트를 삽입하여 차체에 고정함으로써 일체형 전자 장치(10)를 차체에 장착할 수 있다. 상기 마운트부(60)는 오버몰딩부(30)를 사출할 때 함께 형성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 전자 제어 장치
20 : 베이스부
21 : 커넥터부
22 : 커넥터 커버
24 : 하부 패널
26 : 커넥터 내측핀
28 : 커넥터 외측핀
30 : 오버몰딩부
40 : 인쇄회로기판
42 : 단자
44 : 전자제어요소
46 : 삽입홀
50 : 가이드돌기

Claims (9)

  1. 커넥터 커버 및 상기 커넥터 커버에 둘러쌓이며 외부로 노출되는 커넥터 외측핀이 형성되는 커넥터부와, 상기 커넥터부의 일측에 일체로 사출되어 형성되는 하부 패널을 포함하는 베이스부;
    상기 하부 패널의 상부에 위치하고, 상기 하부 패널 측으로 노출되며 상기 커넥터 외측핀과 전기적으로 연결된 커넥터 내측핀에 접하는 단자를 포함하는 인쇄회로기판; 및
    상기 베이스부에 상기 인쇄회로기판이 위치한 상태에서 사출 성형되어 상기 인쇄회로기판을 감싸는 하우징의 일부를 구성하는 오버몰딩부;를 포함하고
    상기 인쇄회로기판은 상기 인쇄회로기판의 저면을 감싸는 하부패널과 상기 커넥터부의 일측면 및 상기 하부 패널과 커넥터부를 일체로 연결하는 오버몰딩부에 의해 외부로부터 밀폐되는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터 내측핀은 탄성을 갖도록 형성되고, 상기 인쇄회로기판의 저면 또는 전면 단부에 상기 단자가 형성되어 상기 커넥터 내측핀과 접하는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부 패널은 상기 인쇄회로기판의 양측 저면의 적어도 일부를 지지하는 제1 기판지지부와 제2 기판지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 기판지지부 및 상기 제2 기판지지부에는 적어도 하나의 돌기가 형성되고 상기 인쇄회로기판에는 상기 돌기가 삽입되어 결합하는 삽입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 하부 패널에는 상기 제1 기판지지부 및 상기 제2 기판지지부와 이격 배치되어 상기 인쇄회로기판의 상부면에 접하는 가이드돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  7. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 오버몰딩부는 상기 인쇄회로기판의 상부면의 적어도 일부와 접하여 상기 인쇄회로기판과 상기 단자의 접촉을 유지하도록 상기 인쇄회로기판의 상부면을 지지하는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오버몰딩부는 상기 인쇄회로기판의 상부 테두리 중 적어도 일부를 지지하는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 오버몰딩부를 형성할 때, 마운팅 홀을 포함하는 마운트부가 함께 성형되는 것을 특징으로 하는 일체형 전자 제어 장치.
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