KR102543141B1 - 단자 재질 변경 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치 - Google Patents

단자 재질 변경 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치 Download PDF

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Abstract

단자 재질의 변경이 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터는, 일측에 개구부가 형성되는 하우징과, 상기 개구부를 통해 상기 하우징 내부에 삽입되는 어댑터부와, 상기 어댑터부의 일측에 결합되는 제 1 단자부 및 상기 어댑터부의 타측에 결합되고, 상기 제 1 단자부와 전기적으로 연결되는 제 2 단자부를 포함하고, 상기 제 2 단자부는 상기 어댑터부로부터 분리 가능한 것을 특징으로 한다.

Description

단자 재질 변경 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치{MODULAR CONNECTOR WITH CHANGEABLE TERMINAL MATERIAL AND ELECTRONIC CONTROL DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 단자 재질의 변경이 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU 등의 전자 제어 장치가 탑재된다. 이러한 전자 제어 장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서류 또는 스위치류로부터 정보를 제공받는다. 전자 제어 장치는 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 전자 제어 장치는 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯하여 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.
이러한 ECU 등과 같은 전자 제어 장치는 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.
도 1에 도시된 바와 같이 기존 전자 제어 장치에서 커넥터(100')는 상당히 큰 제조 비용을 차지하고 있으며, 커넥터(100')에 형성되는 단자(20')의 경우 하우징(10')에 인서트(Insert) 사출을 통해 제작된다.
이 때문에 단자를 동일한 재질로 일괄 제작해야 하며, 이와 같이 한번 제조된 커넥터의 단자를 변경하는 것이 용이하지 않고, 단자의 허용전류 사양에 맞추어 전자 제어 장치를 설계하게 되므로 많은 제약 사항이 발생될 수 있다.
공개특허공보 제 10-2001-0095062호
본 발명은, 단자 재질의 변경이 가능한 모듈형 커넥터 및 이를 포함하는 전자 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터는, 일측에 개구부가 형성되는 하우징과, 상기 개구부를 통해 상기 하우징 내부에 삽입되는 어댑터부와, 상기 어댑터부의 일측에 결합되는 제 1 단자부 및 상기 어댑터부의 타측에 결합되고, 상기 제 1 단자부와 전기적으로 연결되는 제 2 단자부를 포함하고, 상기 제 2 단자부는 상기 어댑터부로부터 분리 가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 1 단자부는 상기 하우징의 타측을 관통하여 상기 하우징에 고정 결합되는 복수의 핀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 핀부는 각각 서로 다른 허용 전류를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각각의 핀부에 포함된 단자들은 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제 2 단자부는 상기 복수의 핀부에 각각 대응되는 복수의 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 복수의 모듈부는 각각 서로 다른 전기 전도도를 가지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각각의 모듈부에 포함된 단자들은 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 어댑터부는 상기 복수의 핀부와 상기 복수의 모듈부를 각각 대응되게 연결하는 복수의 매칭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 각각의 매칭부의 크기는 상기 각각의 모듈부의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치는, 인쇄 회로 기판과, 상기 인쇄 회로 기판을 내부에 수용하면서 상하로 결합되는 커버 및 베이스와, 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 인쇄 회로 기판의 일측은 상기 커넥터에 결합되고, 상기 커넥터는 일측이 상기 커버와 상기 베이스 사이에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 인쇄 회로 기판에 결합된 단자의 허용 전류가 변경되거나 전자 제어 장치의 사양이 변경되는 경우에도 커넥터의 구성을 전체적으로 수정할 필요 없이 복수의 단자들이 모듈화된 모듈부 구성을 변경함으로써, 커넥터를 사용할 수 있는 장점이 있다.
또한, 인쇄 회로 기판에 결합된 단자의 허용 전류가 변경되거나 전자 제어 장치의 사양이 변경되는 경우에도 커넥터의 구성을 전체적으로 수정할 필요성이 없으므로, 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래 기술과 같이 단자를 동일한 재질로 일괄 제작하지 않아도 되므로 과사양을 방지하고 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 커넥터를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 전자 제어 장치에 구비된 커넥터의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터를 측면에서 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터를 정면에서 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터의 조립 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(1)를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(1)는, 인쇄 회로 기판(PCB, 2)을 내부에 수용하면서 상하로 결합되는 커버(3) 및 베이스(4)를 포함한다.
이와 같이 조립되는 커버(3)와 베이스(4)의 일측에는 외부 장치(미도시)와 접속가능한 커넥터(100)가 결합될 수 있다.
일례로서, 커넥터(100)는 커버(3)와 베이스(4)가 상하로 결합될 때, 커넥터(100)의 일측이 커버(3)와 베이스(4) 사이에 삽입되는 형태로 커버(3)와 베이스(4)에 결합될 수 있다.
또한, 인쇄 회로 기판(2)의 일측은 커넥터(100)에 결합될 수 있으며, 상세하게는 인쇄 회로 기판(2)의 일측은 후술되는 제 1 단자부(30)의 일단에 솔더링(soldering)되어 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 전자 제어 장치(1)에 구비된 커넥터(100)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(100)를 측면에서 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(100)의 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(100)를 정면에서 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면 커넥터(100)는, 커넥터(100)의 외관을 형성하고, 일측에 개구부(12)가 형성되는 하우징(10)과, 개구부(12)를 통해 하우징(10) 내부에 삽입되는 어댑터부(20)와, 어댑터부(20)의 일측에 결합되는 제 1 단자부(30) 및 어댑터부(20)의 타측에 결합되고, 제 1 단자부(30)와 전기적으로 연결되는 제 2 단자부(40)를 포함한다.
이 때, 제 2 단자부(40)는 어댑터부(20)로부터 분리 가능할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제 1 단자부(30)는 타단이 하우징(10)의 타측을 관통하여 하우징(10)에 고정 결합되는 복수의 핀부를 포함한다. 일례로서, 핀부는 복수의 단자들이 모듈화된 구조일 수 있다.
상기 복수의 핀부는 각각 서로 다른 허용 전류를 가지는 제 1 핀부(32), 제 2 핀부(34), 제 3 핀부(36) 및 제 4 핀부(38)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 핀부의 개수는 4개에 한정되지 않고, 전자 제어 장치(100)의 사양에 따라 더 적은 수 또는 더 많은 수의 핀부가 구비되는 것도 가능하다.
이 때, 제 1 핀부(32), 제 2 핀부(34), 제 3 핀부(36) 및 제 4 핀부(38)는 대전류 단자의 모듈 또는 소전류 단자의 모듈일 수 있다.
또한, 각각의 핀부에 포함된 단자들의 허용 전류는 동일해야 하므로, 각각의 핀부에 포함된 단자들은 동일한 재질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 핀부(32)는 동일한 재질의 단자들이 모듈화된 구조일 수 있다. 이는 제 2 핀부(34), 제 3 핀부(36) 및 제 4 핀부(38)도 동일하다.
따라서 본 발명의 커넥터(100)는, 제 1 단자부(30) 전체를 동일한 재질로 일괄 제작하지 않아도 되므로 과사양을 방지하고 비용을 절감할 수 있다.
제 1 단자부(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 타측에 인서트(insert) 사출형태로 삽입될 수 있다.
또한, 제 1 단자부(30)는 도 1에 도시된 종래 기술의 커넥터(100')와 달리 하우징(10)의 개구부(12)까지 인서트 사출되지 않고, 가능한 짧게 인서트 사출될 수 있다.
일례로서, 제 1 단자부(30)는 전기 전도도가 높은 CuSn0.15(구리(Cu)에 주석(Sn)을 0.15% 함유한 합금)을 사용할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면 제 2 단자부(40)는, 전술한 복수의 핀부에 각각 대응되는 복수의 모듈부를 포함한다. 일례로서, 모듈부는 복수의 단자들이 모듈화된 구조일 수 있다.
상기 복수의 모듈부는 각각 서로 다른 전기 전도도를 가지는 제 1 모듈부(42), 제 2 모듈부(44), 제 3 모듈부(46) 및 제 4 모듈부(48)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 모듈부의 개수는 4개에 한정되지 않고, 전자 제어 장치(100)의 사양에 따라 더 적은 수 또는 더 많은 수의 모듈부가 구비되는 것도 가능하다.
이 때, 제 1 모듈부(42), 제 2 모듈부(44), 제 3 모듈부(46) 및 제 4 모듈부(48)는 대전류 단자의 모듈 또는 소전류 단자의 모듈일 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제 1 모듈부(42)는 제 1 핀부(32)와 대응되며, 제 2 모듈부(44)는 제 2 핀부(34)와 대응되고, 제 3 모듈부(46)는 제 3 핀부(36)에 대응되며, 제 4 모듈부(48)는 제 4 핀부(38)에 대응될 수 있다.
예를 들어, 제 1 모듈부(42)는 제 1 핀부(32)의 허용 전류에 맞는 단자들을 모듈화하여 구성할 수 있다. 이는 제 2 모듈부(44), 제 3 모듈부(46) 및 제 4 모듈부(48)도 동일하다.
또한, 각각의 모듈부에 포함된 단자들의 전기 전도도는 동일해야 하므로, 각각의 모듈부에 포함된 단자들은 동일한 재질로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제 1 모듈부(42)는 동일한 재질의 단자들이 모듈화된 구조일 수 있다. 이는 제 2 모듈부(44), 제 3 모듈부(46) 및 제 4 모듈부(48)도 동일하다.
이 때, 각각의 모듈부의 크기는 동일한 재질로 구성되는 단자들의 종류에 따라 결정될 수 있다.
따라서 본 발명의 커넥터(100)는, 제 1 단자부(30)에 구비된 복수의 핀부 중 일부의 허용 전류가 변경되거나 전자 제어 장치(1)의 사양이 변경되는 경우에도 커넥터(100)의 구성을 전체적으로 수정할 필요 없이 각각의 모듈부 구성을 변경함으로써, 커넥터(100)를 사용할 수 있는 장점이 있다.
도 5를 참조하면 어댑터부(20)는, 복수의 핀부와 복수의 모듈부를 각각 대응되게 연결하는 복수의 매칭부를 포함한다. 일례로서, 어댑터부(20)는 양방향 피메일 터미널(female terminal)일 수 있다.
상기 복수의 매칭부는 제 1 핀부(32)와 제 1 모듈부(42)를 전기적으로 연결하는 제 1 매칭부(22), 제 2 핀부(34)와 제 2 모듈부(44)를 전기적으로 연결하는 제 2 매칭부(24), 제 3 핀부(36)와 제 3 모듈부(46)를 전기적으로 연결하는 제 3 매칭부(26) 및 제 4 핀부(38)와 제 4 모듈부(48)를 전기적으로 연결하는 제 4 매칭부(28)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서 매칭부의 개수는 4개에 한정되지 않고, 핀부와 모듈부의 개수에 대응되도록 더 적은 수 또는 더 많은 수의 매칭부가 구비되는 것도 가능하다.
이 때, 제 1 모듈부(42)는 제 1 매칭부(22)로부터 분리 가능하고, 제 2 모듈부(44)는 제 2 매칭부(24)로부터 분리 가능하며, 제 3 모듈부(46)는 제 3 매칭부(26)로부터 분리 가능하고, 제 4 모듈부(48)는 제 4 매칭부(28)로부터 분리 가능할 수 있다.
또한, 각각의 매칭부의 크기는 각각의 모듈부의 크기에 따라 달라질 수 있다.
한편, 제 1 단자부(30)에 구비된 복수의 핀부 중 일부의 허용 전류가 변경되거나 전자 제어 장치(1)의 사양이 변경되어 각각의 모듈부 구성을 변경하는 경우에는, 이에 대응되는 각각의 매칭부 구성 또한 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 커넥터(100)의 조립 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 커넥터(100)의 조립과정은 하기와 같다.
도 7(a)를 참조하면, (i) 먼저 하우징(10)의 타측에 제 1 단자부(30)를 인서트 사출한다. 이 때, 제 1 단자부(30)의 타단은 하우징(10)의 타측을 관통하여 하우징(10)에 고정 결합될 수 있다.
(ii) 다음으로, 도 7(b)에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 개구부(12)를 통해 하우징(10) 내부에 어댑터부(20)를 삽입하고, 어댑터부(20)의 일측에 제 1 단자부(30)를 결합시킨다. 이 때, 제 1 단자부(30)의 타단은 어댑터부(20)에 끼움결합될 수 있다.
(iii) 마지막으로, 도 7(c)에 도시된 바와 같이 어댑터부(20)의 타측에 제 2 단자부(40)를 결합시킨다. 이 때, 제 2 단자부(40)의 일단은 어댑터부(20)에 끼움결합될 수 있으며, 제 1 단자부(30)와 제 2 단자부(40)는 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에 따르면, 제 1 단자부(30)에 구비된 복수의 핀부 중 일부의 허용 전류가 변경되거나 전자 제어 장치(1)의 사양이 변경되는 경우에도 커넥터(100)의 구성을 전체적으로 수정할 필요성이 없으므로, 비용을 절감할 수 있는 장점이 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.
1 : 전자 제어 장치
100 : 커넥터
10 : 하우징
20 : 어댑터부
30 : 제 1 단자부
40 : 제 2 단자부

Claims (10)

  1. 일측에 개구부가 형성되는 하우징;
    상기 개구부를 통해 상기 하우징 내부에 삽입되는 어댑터부;
    상기 어댑터부의 일측에 결합되는 제 1 단자부; 및
    상기 어댑터부의 타측에 결합되고, 상기 제 1 단자부와 전기적으로 연결되는 제 2 단자부;를 포함하고,
    상기 제 1 단자부는 상기 하우징의 타측을 관통하여 상기 하우징에 고정 결합되는 복수의 핀부를 포함하고, 상기 각각의 핀부는 동일한 재질로 형성된 단자들이 모듈화된 구조로 구성되며,
    상기 제 2 단자부는 상기 복수의 핀부에 각각 대응되는 복수의 모듈부를 포함하고,
    상기 어댑터부는 상기 복수의 핀부와 상기 복수의 모듈부를 각각 대응되게 연결하는 복수의 매칭부를 포함하고,
    상기 제 2 단자부의 상기 복수의 모듈부는 상기 어댑터부의 상기 복수의 매칭부로부터 분리 가능한 것을 특징으로 하는 커넥터.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 핀부는 각각 서로 다른 허용 전류를 가지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 모듈부는 각각 서로 다른 전기 전도도를 가지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 각각의 모듈부에 포함된 단자들은 동일한 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 각각의 매칭부의 크기는 상기 각각의 모듈부의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 커넥터.
  10. 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판을 내부에 수용하면서 상하로 결합되는 커버 및 베이스; 및
    제 1항, 제 3항, 제 6항, 제 7항 및 제 9항 중 어느 한 항에 따른 커넥터;를 포함하고,
    상기 인쇄 회로 기판의 일측은 상기 커넥터에 결합되고,
    상기 커넥터는 일측이 상기 커버와 상기 베이스 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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