KR102237689B1 - 차량의 전자제어장치 - Google Patents

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배홍용
조상욱
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주식회사 만도
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Abstract

본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치는, 내부에 수용공간이 형성되는 하우징, 수용공간에 구비되고, 경사면이 구비되는 지지부재, 경사면에 결합되는 회로기판, 수용공간을 폐쇄하며 하우징에 결합되는 커버를 포함하여, 전자제어장치에 배수구조를 구비함으로써 하우징 외부에서 침투되는 수분, 오일 또는 하우징 내부의 결로로 인한 수분 등의 액체에 의해 회로기판에 쇼트가 발생되거나 전자제어장치가 정상적으로 작동되지 못하는 것을 방지할 수 있다.

Description

차량의 전자제어장치{Electronic Control Unit for Vehicle}
본 실시예들은 차량의 전자제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자제어장치에 배수구조를 구비함으로써 하우징 외부에서 침투되는 수분, 오일 또는 하우징 내부의 결로로 인한 수분 등의 액체에 의해 회로기판에 쇼트가 발생되거나 전자제어장치가 정상적으로 작동되지 못하는 것을 방지할 수 있는 차량의 전자제어장치에 관한 것이다.
차량에는 차량에 구비되어 각종 정보를 센싱하거나 각종 장치를 전자적으로 제어하는 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)가 구비되어, 센싱한 정보를 처리하여 차량의 안전성 및 조향감 등을 향상시키는 제어기능을 수행한다.
이러한 전자제어장치에는 반도체칩, 안테나, 커넥터 단자 등 각종 소자가 실장되는 회로기판이 구비되는데, 전자제어장치의 외부에서 수분, 오일이 침투되거나, 전자제어장치 내부와 외부의 온도, 습도 차이로 결로가 발생하여 수분이 맺히는 경우 등이 발생하고, 이러한 액체가 회로기판에 고이며 쇼트나 고장이 빈번하게 발생되었다.
종래의 전자제어장치에서는 회로기판의 소자를 보호하기 위해 방수코팅을 입혔으나, 코팅을 균일하게 처리하기 어렵고 특히 커넥터 단자에는 코팅을 할 수 없었으며, 회로기판에서 액체가 배수되지 않으므로 여전히 고장이 발생할 위험이 있는 문제가 있었다.
본 실시예들은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 전자제어장치에 배수구조를 구비함으로써 하우징 외부에서 침투되는 수분, 오일 또는 하우징 내부의 결로로 인한 수분 등의 액체에 의해 회로기판에 쇼트가 발생되거나 전자제어장치가 정상적으로 작동되지 못하는 것을 방지할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 실시예들의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 실시예들에 의하면, 내부에 수용공간이 형성되는 하우징, 수용공간에 구비되고, 경사면이 구비되는 지지부재, 경사면에 결합되는 회로기판, 수용공간을 폐쇄하며 하우징에 결합되는 커버를 포함하는 차량의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
또한, 본 실시예들에 의하면, 내부에 수용공간이 형성되는 하우징, 수용공간에 구비되고 하나 이상의 소자가 실장되되, 단차지게 돌출되는 돌출부가 구비되어 소자 중 적어도 어느 하나가 돌출부의 상면에 실장되는 회로기판, 수용공간을 폐쇄하며 하우징에 결합되는 커버를 포함하는 차량의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
본 실시예들에 의하면, 전자제어장치에 배수구조를 구비함으로써 하우징 외부에서 침투되는 수분, 오일 또는 하우징 내부의 결로로 인한 수분 등의 액체에 의해 회로기판에 쇼트가 발생되거나 전자제어장치가 정상적으로 작동되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1의 일부의 결합상태에 대한 사시도이다.
도 3 내지 도 4는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 5는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도이다.
도 9는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 분해사시도이다.
도 10은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도이다.
이하, 본 실시예들의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 실시예들을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 실시예들의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 실시예들의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 분해사시도, 도 2는 도 1의 일부의 결합상태에 대한 사시도, 도 3 내지 도 4는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도, 도 5는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도, 도 6 내지 도 8은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도, 도 9는 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 분해사시도, 도 10은 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치의 일부에 대한 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 6을 참고하여 살펴본다.
본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(100)는, 내부에 수용공간(111)이 형성되는 하우징(110), 수용공간(111)에 구비되고 경사면(121)이 구비되는 지지부재(120), 경사면(121)에 결합되는 회로기판(130), 수용공간(111)을 폐쇄하며 하우징(110)에 결합되는 커버(150)를 포함한다.
본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(100)는 토크센서, 조향각센서, 모터회전각센서 등의 센서, 차량의 전방, 측방, 후방에 구비되어 차량 주위 물체를 감지하는 레이더 센서 또는 각종 센서로부터 정보를 수신받고 수신받은 정보를 기반으로 제어신호를 전달하는 전자제어장치 등 차량에 구비되며 회로기판을 포함하는 각종 장치일 수 있다. 도면에는 일실시예로서 레이더 센서인 경우가 도시되어 있으며, 이 때 하우징(110)에 결합되는 커버(150)는 레이돔일 수 있다.
하우징(110)의 내부에는 수용공간(111)이 형성되어 있으며, 수용공간(111)에는 지지부재(120)와 회로기판(130)이 구비된다. 수용공간(111)에는 지지부재(120)와 회로기판(130) 외에도 다른 구성이 더 구비될 수 있으며, 예를 들어 캐비티 등이 구비될 수 있다.
커버(150)는 하우징(110)에 결합되어, 수용공간(111)을 폐쇄할 수 있다. 커버(150)가 구비됨으로써 회로기판(130) 등이 보호되게 된다.
도 1 내지 도 4에 있어서는 편의상 도시가 생략되었으나, 회로기판(130)에는 전자제어장치의 기능에 따라 반도체칩, 안테나, 커넥터 단자 등을 포함하는 소자(510)가 하나 이상 실장되는데, 이러한 소자(510)를 액체로부터 보호하기 위해 지지부재(120)에 경사면(121)이 구비되거나 후술할 바와 같이 회로기판(130)에 단차지게 돌출되는 돌출부(511)가 구비되고 돌출부(511)의 상면에 소자(510)가 실장될 수 있다.
즉, 하우징(110)과 커버(150)의 결합부위 등을 통해 외부에서 수용공간(111)으로 수분, 오일 등이 침투되거나, 수용공간(111)과 외부의 온도, 습도의 차이로 인한 결로로 수분이 발생하고, 이러한 액체가 회로기판(130)에 고이며 쇼트나 비정상작동을 발생되는 것을 방지하기 위해 경사면(121) 또는 돌출부(511)가 구비되게 된다.
도 2를 참고하여 살펴보면, 지지부재(120)에는 일측이 낮고 타측이 높은 경사면(121)이 구비되는데, 회로기판(130)이 경사면(121)에 결합됨으로써 회로기판(130)이 경사지게 구비되어 액체가 경사진 방향을 따라 회로기판(130)에서 용이하게 이탈되게 함으로써, 액체에 의해 쇼트나 비정상작동이 발생되는 것이 방지된다.
지지부재(120)는 반드시 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않고 회로기판(130)이 결합될 수 있는 경사면을 구비하는 구성이면 족하며, 예를 들어 지지부재는 상대적으로 길이가 짧은 한 쌍의 볼트와 상대적으로 길이가 긴 한 쌍의 볼트를 포함하여, 볼트의 헤드부가 경사면을 이루고 회로기판이 볼트의 헤드부에 결합되며 경사지게 구비될 수도 있을 것이다.
회로기판(130)에서 액체가 용이하게 이탈될 수 있도록, 경사면(121)이 경사지는 방향은 차량에서 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(100)가 배치되는 위치, 방향 등을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 지지부재(120)는 두 개 이상 구비되고, 회로기판(130)은 지지부재(120) 각각에 구비될 수 있다.
즉, 지지부재(120) 각각에 경사면(121)이 구비되고 회로기판(130)은 각 경사면(121)에 결합될 수 있다. 각 지지부재(120)에 구비되는 회로기판(130)은 와이어 등에 의해 회로적으로 연결될 수 있다.
지지부재(120)가 두 개 이상 구비됨으로써, 지지부재(120)가 한 개 구비되는 경우보다 경사면(121)의 기울기가 커지게 되어 회로기판(130)에서 액체가 더욱 용이하게 이탈될 수 있다.
다시 말해, 수용공간(111)은 제한된 크기를 가지므로, 경사면(121)의 높이를 동일하게 하더라도 지지부재(120)를 두 개 이상 구비함으로써 경사면(121)이 더 큰 기울기를 가지게 할 수 있는 것이다.
이러한 지지부재(120)는 두 개 구비되어, 도 3에 도시된 바와 같이 경사면의 높이가 높은 단부가 대향되게 배치되어(도면번호 120a,120b 참조) 각각에 회로기판(130a,130b)가 결합되거나, 도 4에 도시된 바와 같이 경사면의 높이가 낮은 단부가 대향되게 배치되어(도면번호 120c,120d 참조) 각각에 회로기판(130c,130d)가 결합될 수 있다..
따라서, 회로기판(130) 표면의 액체는 중심부에서 외측를 향하는 방향으로 또는 외측에서 중심부를 향하는 방향으로 흐르며 회로기판(130)에서 이탈되게 된다.
또한, 회로기판(130)의 액체가 중심부에서 고이는 것을 방지하기 위해, 경사면의 높이가 낮은 단부가 대향되는 지지부재(120)는 서로 이격되게 구비될 수 있다.
한편, 지지부재(120)의 경사면(121) 및 회로기판(130)의 돌출부(511)가 구비됨에도 불구하고 회로기판(130)에 기능이상이 발생할 수 있는데, 회로기판(130)이 두 개 이상 구비되므로 그러한 경우에도 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(100)가 정상적으로 기능을 수행하게 할 수 있다.
즉, 회로기판(130) 중 어느 하나가 정상적으로 작동되지 못하는 경우, 나머지 회로기판(130) 중 어느 하나가 정상적으로 작동되지 못하는 회로기판(130)의 기능을 수행함으로써, 회로기판(130) 중 어느 하나에 쇼트나 비정상작동이 발생되더라도 차량의 전자제어장치(100)의 성능이 저하되지 않을 수 있다.
예를 들어, 각 회로기판은 기능이상이 발생될 경우 제어부 또는 다른 회로기판으로 전기신호를 송신하고, 전기신호를 송신받은 제어부가 기능이상이 발생하지 않은 회로기판이 기능이상이 발생된 회로기판의 기능을 수행하게 하거나 전기신호를 송신받은 다른 회로기판이 기능이상이 발생된 회로기판의 기능을 수행하게 될 수 있다.
한편, 회로기판(130)에는 단차지게 돌출되는 돌출부(511)가 구비될 수 있는데, 회로기판(130)에 실장되는 소자(510) 중 적어도 어느 하나는 돌출부(511)의 상면에 실장되며 액체로부터 보호될 수 있다.
도 5를 참고하여 살펴보면, 소자(510)는 칩(510a) 또는 커넥터 단자(510b)를 포함할 수 있으며, 돌출부(511)는 소자(510)의 종류, 크기, 배치 등에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 소자(510)는 도 5에 도시된 바와 같이 일부만이 돌출부(511)의 상면에 실장될 수 있으며, 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이 모두 돌출부(511)의 상면에 실장될 수도 있다. 다만 이는 예시적인 일실시예를 나타낸 것으로 이해하여야 하며, 본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(100)가 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참고하여 살펴보면, 이러한 돌출부(511)는 경사면(121)이 경사진 방향으로 길게 형성되어, 돌출부(511)에서 흘러내린 액체가 경사를 따라 회로기판(130)에서 용이하게 이탈되게 할 수 있다.
또한, 돌출부(121)는 두 개 이상 구비되고 서로 이격되어 사이에 그루브(123)를 형성함으로써 그루브(123)가 일종의 배수로 역할을 하게 할 수 있으며, 돌출부(121)는 경사면(311)이 경사진 방향과 수직한 방향으로 이격되게 배치되어 액체가 회로기판(120)에서 용이하게 이탈되게 할 수 있다.
도 7 내지 도 8을 참고하여 살펴보면, 지지부재(120)가 두 개 이상 구비되는 경우에 돌출부(511)는 각 회로기판(130)이 결합되는 지지부재(120)가 경사진 방향을 따라 길게 형성되게 된다.
도면에는 도시되지 않았으나, 하우징(110) 또는 커버(150)에는 회로기판(130)에서 이탈된 액체를 외부로 배출하는 배수구조가 더 구비될 수 있을 것이다.
이하, 도 9 내지 도 10을 참고하여 살펴보며, 전술한 실시예들과 공통되는 사항에 대해서는 설명을 간단히 하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
본 실시예들에 의한 차량의 전자제어장치(300)는, 내부에 수용공간(111)이 형성되는 하우징(110), 수용공간(111)에 구비되고 하나 이상의 소자(510)가 실장되되, 단차지게 돌출되는 돌출부(511)가 구비되어 소자(510) 중 적어도 어느 하나가 돌출부(511)의 상면에 실장되는 회로기판(130), 수용공간(111)을 폐쇄하며 하우징(110)에 결합되는 커버(150)를 포함한다.
회로기판(130)에 실장되는 소자(510)는 전자제어장치의 기능에 따라 반도체칩, 안테나, 커넥터 단자 등을 포함할 수 있는데, 이러한 소자(510)를 액체로부터 보호하기 위해 회로기판(130)에는 단차지게 돌출되는 돌출부(511)가 구비되고 소자(510) 중 적어도 어느 하나는 돌출부(511)의 상면에 실장될 수 있다.
돌출부(511)는 소자(510)의 종류, 크기, 배치 등에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 도면에 도시된 바와 같이 제 1 방향(A)으로 길게 형성될 수 있다.
제 1 방향(A)이란 회로기판(130)과 평행한 수평방향으로서, 예를 들어 회로기판(130)의 길이방향 또는 폭방향일 수 있다.
회로기판(130)에서 액체가 용이하게 이탈될 수 있도록, 제 1 방향(A)은 전자제어장치가 차량 내부에서 배치되는 위치, 방향 등을 고려하여 설정될 수 있다.
또한, 돌출부(511)는 두 개 이상 구비되고, 서로 이격되어 사이에 그루브(611)를 형성할 수 있다.
즉, 돌출부(511)에서 흘러내린 액체가 그루브(611)에 고이게 되고, 그루브(611)가 일종의 배수로 역할을 하며 액체가 회로기판(130)에서 이탈되게 된다.
액체가 회로기판(130)에서 용이하게 이탈될 수 있도록 돌출부(511)는 제 1 방향(A)과 수직한 제 2 방향(B)으로 이격되게 배치될 수 있으며, 따라서 그루브(611)가 제 1 방향(A)으로 형성되게 되고 회로기판(130)에 고인 액체가 그루브(611)를 따라 이탈되는 것이다.
이와 같은 형상을 가지는 차량의 전자제어장치에 의하면, 전자제어장치에 배수구조를 구비함으로써 하우징 외부에서 침투되는 수분, 오일 또는 하우징 내부의 결로로 인한 수분 등의 액체에 의해 회로기판에 쇼트가 발생되거나 전자제어장치가 정상적으로 작동되지 못하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 실시예들의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 실시예들이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 실시예들의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 실시예들에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 실시예들의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예들의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들에 개시된 실시예들은 본 실시예들의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예들의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예들의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100,300: 차량의 전자제어장치 110: 하우징
111: 수용공간 120: 지지부재
121: 경사면 130: 회로기판
140: 커버 510: 소자
511: 돌출부 611: 그루브

Claims (14)

  1. 내부에 수용공간이 형성되는 하우징;
    상기 수용공간에 구비되고, 경사면이 구비되는 지지부재;
    상기 경사면에 결합되는 회로기판;
    상기 수용공간을 폐쇄하며 상기 하우징에 결합되는 커버;
    를 포함하며,
    상기 지지부재는 두 개 이상 구비되고, 상기 회로기판은 상기 지지부재 각각에 구비되며,
    상기 회로기판 중 어느 하나가 정상적으로 작동되지 못하는 경우, 나머지 회로기판 중 어느 하나가 상기 정상적으로 작동되지 못하는 회로기판의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 두 개 구비되고, 상기 경사면이 경사진 방향을 따라 높이가 높은 단부가 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지부재는 두 개 구비되고, 상기 경사면이 경사진 방향을 따라 높이가 낮은 단부가 대향되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 지지부재는 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로기판에는 단차지게 돌출되는 돌출부가 구비되고, 상기 회로기판에 실장되는 소자 중 적어도 어느 하나가 상기 돌출부의 상면에 실장되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  8. ◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 경사면이 경사진 방향으로는 상대적으로 긴 길이를 가지고 상기 경사진 방향과 수직한 방향으로는 상대적으로 짧은 폭을 가지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  9. ◈청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 8 항에 있어서,
    상기 돌출부는 두 개 이상 구비되고, 서로 이격되어 사이에 그루브를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  10. ◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈
    제 9 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 경사면이 경사진 방향과 수직한 방향으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  11. 내부에 수용공간이 형성되는 하우징;
    상기 수용공간에 구비되고 하나 이상의 소자가 실장되되, 단차지게 돌출되는 돌출부가 구비되어 상기 소자 중 적어도 어느 하나가 상기 돌출부의 상면에 실장되는 회로기판;
    상기 수용공간을 폐쇄하며 상기 하우징에 결합되는 커버;
    를 포함하며,
    상기 회로기판은 적어도 두 개 이상 구비되고,
    상기 회로기판 중 어느 하나가 정상적으로 작동되지 못하는 경우, 나머지 회로기판 중 어느 하나가 상기 정상적으로 작동되지 못하는 회로기판의 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 회로기판에서 제 1 방향으로는 상대적으로 긴 길이를 가지고 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로는 상대적으로 짧은 폭을 가지게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 돌출부는 두 개 이상 구비되고, 서로 이격되어 사이에 그루브를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제 2 방향으로 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 전자제어장치.
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