KR20010041890A - 차량용 제어 장치에서 플러그-인 접속부가 있는 전기 회로 - Google Patents

Abstract

제어 장치(1')에 있어서, 플러그 인 소자(14)는 바닥까지 확장되고, 가장 낮은 열은 접촉 소자(17)를 제외하고 단지 단락 차단기들(18)만을 포함한다. 이리하여, 플러그 접촉 소자들의 수는 제어 장치(1')의 전체 높이가 증가되지 않고 상당히 증가될 수 있다.

Description

차량용 제어 장치에서 플러그-인 접속부가 있는 전기 회로{ELECTRIC CIRCUIT WITH A PLUG-IN CONNECTOR, ESPECIALLY A CONTROL DEVICE FOR MOTOR VEHICLES}

도 3 과 4 는 이미 고안된 것으로써 예비 설명에 기초가 되는, 차량용 에어백 시스템을 위한 제어 장치(1) 형태의, 전기 회로의 실시예를 도시한다. 도 3 은 커버(3)가 있는 하우징(2)을 가진 제어 장치(1)의 단면도를 도시한다. 하우징(2)과 커버(3)는 모든 면이 둘러싸이고, 상부에 부품(5)들이 배치되는 인쇄회로 기판(4)이 배치된 내부 공간을 형성한다. 부품(5)들은 인쇄회로 기판의 대응하는 개구부를 통하는 접촉핀(6)들을 갖추고 있는데, 접촉핀에 의하여 도시되지 않았지만 인쇄회로 기판 밑면에 나타나는 도체 트랙들에 의해 접촉이 이루어진다. 그러나, 부품들(5) 또한 부분적으로나 전체적으로 인쇄회로 기판의 상부에만 배선되는 표면 장착 부품들로서 구성될 수 있다. 선택적으로, 부품들은 역시 인쇄회로 기판의 밑면에도 배열될 수도 있다. 도 3 에서, 인쇄회로 기판(4)은 하우징(2)의 적당한 유지 쇼울더(shoulder)와 지지 돌출부상에 안착되며, 커버(3) 또는 기타 수단에 의해 도 3 에서 도시된 위치에 고정된다. 아래로 굽은 커버(3)는 인쇄회로 기판의 납땜할 면(밑면)에 위치할 부품들을 수용하기 위해 그리고 인쇄회로 기판의 상부에 배치된 부품 및 부품들(5)의 접촉핀들(6)-인쇄회로 기판을 통하는-로부터 대응하는 안전 마진을 얻기 위해서, 인쇄회로 기판(4) 아래에 상응하는 공동을 제공한다.

도 3 에 도시되는 것처럼, 적당하게 디자인된 메이팅(mating) 플러그를 수용하기 위해서, 주변 벽(8)과 벽(8)안에 형성된 플러그 인 챔버(9)를 가진 플러그 형태의 플러그 인 접속부 소자(7)가 제어 장치(1)의 한쪽 벽에 배치된다. 플러그 인 접속부 소자(7)는 도 3 에서 볼 수 있듯이, 한쪽 면에서는 하우징(2)상에 형성된 돌출부들과 우묵한 부분들 사이에 치형부를 맞물림으로써, 다른 한쪽 면에서는 플러그 인 접속부 소자(7)에 형성되는 대응하는 모양의 우묵한 부분들과 돌출부들에 의해 고정된다. 이에 의하여 메이팅 플러그가 플러그 접속/비접속(plugged-in/withdrawn)될 때, 플러그 인 접속부 소자(7)가 옆으로 미끄러지거나 또는 축방향으로 이동하는 것이 방지된다. 메이팅 플러그(도시안됨)는 바람직하게 가용성 라인을 경유하여 예를 들어 에어백 시스템의 파이어링 필레트(firing pellets)와 같은 제어 장치(1)에 의해 제어되는 해당 부품에 접속된다.

플러그 후미, 말하자면 하우징(2)안에서 금속 도체 배선들 또는 도체 웨브들의 형태를 한 굽고 치수적으로 안정한 접속 배선들(12)에 의하여 인쇄회로 기판(4) 위의 상응한 접속부들에 접속되는 접촉핀(또는 소켓)형태의 많은 접촉 소자들(10)이 플러그 인 챔버(9)를 향하는 플러그 인 접속 소자(7)의 후미 벽에 제공된다. 접속 배선들(12)은 인쇄회로 기판(4)에 있는 상응하는 개구부들로 통하므로 그것들을 전기적으로 접속할 수 있는데, 예를 들면, 인쇄회로 기판의 밑면 말하자면, 납땜하는 면에 납땜될 수 있다.

접촉 핀들(10)과 평행하지만, 후미 플러그 벽과 통합되어 형성되고, 필요하다면 푸쉬 온(pushed on)되는 추가적인 플라스틱 캡들(caps)을 갖추고 있는 단락 차단기들(11) 또한 플러그 인 챔버(9)에 제공된다. 차단기 핀들(11)(단락 차단기들)은 전기적으로 비전도성이고, 인쇄회로 기판(4)에도 배선되어 있지 않다. 단락 차단기(11)들은 메이팅 플러그에 존재하는 스프링형 단락 링크들을 단절시키는데 사용되는데, 차단기들은 정상시에는 서로 접촉하고 있어 단락을 형성하는 메이팅 플러그의 각 두 개의 스프링 접촉부들 사이에 삽입되어 각 단락 링크의 단락을 차단한다. 이러한 단락 링크들은 제어 장치에 연결될 디바이스가 작동될 때, 즉 제어 장치(1)에 아직 접속되지 않은 상태에서, 제어 장치(1)에 접속될 디바이스의 오작동을 방지하기 위해 제공된다. 디바이스는 예를 들어 특히 에어백 시스템의 탑승자 보호 시스템의 하나 이상의 파이어링 펄레트를 포함할 수 있다. 단락 링크는 파이러링 펄레트 또는 보호될 다른 회로소자들과 단락이 병렬로 유지하도록 하여, 그 결과 전압 운반 부품들과의 의도하지 않은 접촉에 기인하여 발생되거나 또는 방해 방사(interfering radiation)에 의한 전압과 전류가 파이러링 필레트를 동작시키지 못하도록 한다. 메이팅 플러그가 플러그 인 접속부 소자(7)에 삽입될 때까지 이러한 보호 상태는 단락 차단기(11)에 의하여 소거되지 않아, 그 결과 제어 장치(1)는 그 상황에 매칭되는 식으로 파이어링 필레트(또는 제어될 다른 회로 부품)를 연속하여 제어할 수 있게 된다.

원하는 설치 위치에 제어 장치(1)를 고정시키기 위해, 지지 플랜지(13)는 하우징(2)의 밑면에 제공되고, 제어 장치 지지 표면에 나사를 죄어 고정될 수 있다.

도 3 에서 도시되는 바와 같이, 접촉핀(10)과 차단기핀(11)의 면들은 인쇄회로 기판의 상부 위에 배치되어, 접촉핀(10)은 아래로 통하는 굽은 접속 배선(12)에 의해 간단한 방식으로 인쇄회로 기판 접속부에 접속될 수 있다. 전체적으로, 전체 플러그 인 챔버(9)와 벽(8)은 인쇄회로 기판면 위에 있다.

도 4 는 도 3 에서 도시된 제어 장치(1)의 측면도를 도시하고, 도 3 에 따라, 우측에서 바라보도록 하여 플러그 인 챔버 내부를 바라볼 수 있게 한 것이다. 도 4 에 도시되는 바와 같이, 모든 접촉핀(10)은 두 개의 평행한 열에 배치되어 있고, 단락 차단기들(11)은 플러그 핀들(10)과 동일한 (아래에 있는)열에 배치되고, 후자와 엇갈려 있다. 단락 차단기들(11)은 둘 또는 세 개의 접촉핀 그리드 공간을 차지하고 있어서, 이용할 수 있는 접촉핀들의 수가 단락 차단기들에 의해 감소된다. 설명된 플러그 인 접속부 소자(7)는 50개의 폴, 두 개 열 플러그인데, 상기 플러그의 경우에 있어서, 예를 들어 각각 두 개의 접촉핀 그리드 공간을 점유하고 있는 8개의 단락 차단기들(11)을 사용할 때에는, 단지 최대 34개의 접촉핀들만이 할당될 수 있다.

만약 접촉핀들의 수를 증가시키려 한다면, 제어 장치(1)의 전체 크기는 증가되어 불필요한 추가 설치 공간이 요구된다.

독일 특허 제 44 36 547 A1 호는 청구항 1 의 전제부와 대응하는 하우징을 가진 회로를 개시하였는데, 여기서 서로 다른 수직 위치에 배치된 다수의 접촉핀이 있는 플러그 인 챔버를 가지고 있는 플러그 인 접속부 소자가 하우징 측벽에 배치되어 있다. 후미에서는, 이러한 접촉핀들이 내부의 인쇄회로 기판상의 상응하는 접속부들에 접속되어 있다.

독일 특허 제 91 09 488 U1 호는 서로 옆에 위치한 접촉 챔버들의 두 개의 평행 열들이 있는 하우징을 가진 전기 플러그 인 접속부를 개시하였다. 접촉 소자들이 접촉 챔버들의 한 열에 배치되지만, 단락 차단기 소자들은 접촉 챔버의 또다른 열에 제공된다.

본 발명은 외부로부터 엑세스할 수 있는 플러그 인 접속부 소자가 고정되는 하우징이 제공되는 전기 회로에 관한 것이다. 이러한 경우, 중요한 것은 바람직하게 차량용 제어 장치, 특히 차량의 탑승자 보호 시스템용 제어 장치에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 전기 회로의 전형적인 실시예에 대한 단면도이다.

도 2 는 도 1 을 우측에서 바라본 측면도이다.

도 3 은 커버가 있는 하우징을 가진 제어 장치를 관통한 측면도이다.

도 4 는 도 3 에서 도시된 제어 장치의 측면도이다.

본 발명의 목적은 많은 수의 접촉 소자들과 단락 차단기들이 제공될 수 있고 전체 높이가 낮고 탑재가 쉬운 하우징을 갖춘 전기 회로를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1 의 특징부에 의해 얻어진다.

본 발명에 대해서 유리하게 개량한 것이 청구항 2 에 상술되어 있다.

본 발명에 따른 회로에 있어서, 플러그 인 접속 소자는 확장되어 형성되며, 인쇄회로 기판면 아래면의 이용할 수 있는 설치 공간을 사용할 수도 있다. 이는 하우징의 전체 총 높이 그러므로, 회로(예를 들어 제어 장치)의 총 높이를 확장할 필요없이, 증가된 접촉 소자들 및/또는 단락 차단기들을 수용할 수 있는 확대된 플러그 인 챔버를 제공한다. 그러므로, 회로의 외부 크기는 접촉 선택수가 증가하더라도 유지될 수 있으며, 그 결과 설치 공간을 확대할 필요가 없다.

플러그 인 접속부 소자에서, 인쇄회로 기판에 가장 가까운 열(인쇄회로 기판면의 위, 바로 위, 또는 바로 아래)은 단락 차단기들에 의해 연속적으로 점유되고, 그 결과 상기 열에는 아무런 접촉 소자들도 배치되지 않는다. 이것은 인쇄회로 기판의 배선을 간단하게 하는데, 배선될 접촉 소자들이 인쇄회로 기판면으로부터 상당히 위에 배치되고 굽은 접속 배선들에 의해 인쇄회로 기판에 접속될 수도 있기 때문이다. 대조적으로, 단락 차단기들은 어떠한 종류의 배선도 필요없는데, 그 결과 단락 차단기들이 인쇄회로 기판에 가깝게 접근하더라도 배선 문제를 전혀 일으키지 않는다. 플러그에 핀들(단락 차단기들)의 열을 추가로 제공할지라도, 배선 문제는 결과적으로 증가하지 않는데, 특히 서로 다른 수직한 위치에서 접속 배선들의 경로에 대해서는 더욱 그러하다.

바람직하게 플러그에는 3 개의 평행한 열이 제공되는데, 모든 단락 차단기들은 인쇄회로 기판에 가장 가깝게 있는 가장 낮은 열에 배치되며 두 개의 다른 평행한 열들은 접촉 소자들(접촉핀들 또는 접촉 소켓들)에 의해 연속으로 접속되어, 그 결과 좁은 공간 내에서 매우 촘촘하고 많은 접촉과 배선이 이루어지게 된다.

접촉 소자들은 가용성 도체들에 의해 인쇄회로 기판 접속부들에 접속될 수 있으나, 바람직하게는 강한 접속 배선들 특히 굽은 것들에 의해 인쇄회로 기판에 접속된다. 접속 배선들을 인쇄회로 기판에 납땜함으로써, 플러그 인 접속부 소자는 전기적으로 접속되고 동시에 기계적으로도 또한 지지된다.

단락 차단기들은 플러그 인 벽 물질로 이루어진 비전도성 핀 또는 웨브들에 의해 형성된다. 많은 또는 모든 단락 차단기들이 메이팅 플러그에서 상응하는 수신 개구부로 삽입될 수 있는 웨브에 의해 형성된다면, 동시에 오픈닝되는 다수의 단락 링크들이 개방되도록 하는 것이 가능해진다. 이러한 개량의 경우에 있어, 단락 차단기들의 기계적 강도는 매우 우수하게 되며, 그리하여 손상, 원하지 않는 변형 또는 이와 비슷한 것에 대해서도 잘 보호된다.

본 발명은 아래의 도 1 및 도 2를 참조로 더욱 상세히 설명된다.

도 1 은 자동차 탑승자 보호 시스템, 특히 에어백 시스템의 제어 장치(1')의 형태로, 본 발명에 따른 전기 회로의 전형적인 실시예에 대한 단면도이고, 도 2 는 우측에서(도 1 에 따른) 바라본 측면도이다. 제어 장치(1)는 측면 플러그 인 접속부 소자를 제외하고는 도 3 에서 설명된 제어 장치(1)와 기본적으로 구조가 같다. 동일한 구성 요소들이 같은 도면부호를 가지고 있으며, 다시 설명하진 않는다.

도 1 과 2 에서 도시되는 바와 같이, 플러그 인 접속부 소자(플러그)(14)의 플러그 인 챔버(벽(15)으로 둘러싸인)는 도 3 과 4 의 플러그 인 챔버보다 크게 설계되었는데, 커버(3)에 인접한 벽(15)의 하부벽(15')은 인쇄회로 기판면 아래에 배치된다. 접촉핀들의 형태이지만, 또한 접촉 소켓들로도 구성될 수 있는 두 개의 평행한 접촉 소자들(17)의 열들은 확장된 플러그 인 챔버(16)에 배치된다. 접촉핀들은 플러그 인 챔버(16)의 후미벽에서부터 직각으로 돌출한다. 도시된 바람직한 실시예에서, 50 개의 접촉핀들(25개의 접촉 소자들이 두 개 열로 있음)이 제공되고, 그 결과 많은 신호들이 전송될 수 있다. 접촉핀들의 수는 사용자의 의도에 따라 증가 또는 감소될 수 있는데, 접촉 소자들의 열의 수도 마찬가지로 대응하여 변경될 수 있다.

후미 벽으로부터 직각으로 돌출하고 후미 벽과 일체로 형성된 즉, 절연 벽 물질로 형성된 단락 차단기들의 열은 플러그 인 챔버(16)에서 접촉 소자 열과 평행하게 제공된다. 단락 차단기들(18) 또한 이러한 돌출부들로 추진되는 플라스틱 캡을 포함하고, 메이팅 플러그(도시안됨)내의 적당한 위치에 제공되는 단락 링크들을 차단한다. 단락 차단기들(18)은 가장 낮은 열 즉, 인쇄회로 기판에 가장 가까운 열에 위치한다. 이러한 인쇄회로 기판에의 근접에도 불구하고, 단락 차단기들(18)은 플린트 기판(4)에 대한 어떠한 종류의 전기적 배선도 필요하지 않기 때문에, 그 결과 전도체 경로 문제점들은 발생하지 않는다. 그러므로 세 번째 기능적 열이 있음에도 불구하고, 접속 소자들(17)과 인쇄회로 기판(4)의 배선은 최초 그들이 수직한 위치에서의 접촉 소자들의 두 열로부터 형성된 단지 두 개의 층에만 배치되고, 두 개의 평행한 면들을 따라서 인쇄회로 기판에 직각으로 아래로 경로가 형성된 접속 배선(12)을 사용하여 도 3 과 4 와 같은 방식으로 수행된다.

도 1 과 2 에 도시되는 바람직한 실시예에서 모든 단락 차단기들은 가장 낮은 열에 배치된다. 그러나, 만약 단락 차단기들이 더 필요하다면, 이들 단락 소자들은 접촉 소자의 중앙 또는 그 위의 열에도 또한 배치될 수 있다. 그러나, 반대로 단락 차단기들의 가장 낮은 열에 접촉 소자들을 배치하는 것은 회피하여야 하는데, 이는 상기 접촉 소자들은 개별적인 접속 라인들을 통해 인쇄회로 기판에 분리되어 접속되어야 하기 때문이다.

도 1 에서 도시되는 바와 같이, 단락 차단기 열은 인쇄회로 기판 윗면의 약간 위에 위치한 면에 배치된다. 그러나, 단락 차단기들 또한 인쇄회로 기판과 동일한 수직위치 또는 심지어 그 아래면에 배치될 수 있다. 더욱이, 도 2 에 도시된 개별 단락 차단기들 또한 예를 들어 플러그 벽 물질과 같이 절연 물질로 이루어진 단일 연속 스트립에 의해 형성될 수 있다. 이러한 경우, 스트립 또한 다수의 분리된 부분 스트립으로 세분될 수 있는데, 그 결과 각 경우에 있어 단지 일부 단락 차단기 만이 스트립 부분에 의해 형성된다.

단락 차단기들(플라스틱 설부)을 접촉부들의 가장 낮은 열에 배치시키고, 바닥에 있는 플러그 인 챔버들(16)을 확장한 결과, 인쇄회로 기판 아래에 있는 전체 하우징 공간은 플러그 인 접속부 기능을 위해 이용될 수 있다. 전체 총 높이는 결과적으로 매우 작은 상태가 될 것이다.

도 1 과 도 2 에 도시되지 않지만 플러그 인 접속부 소자(14)에 접속된 메이팅 플러그 인 접속부 소자는 플러그 인 접속부 소자(14)에 매칭되도록 위치설정되고 그룹화된 접촉 소자들과 단락 차단기들을 포함하고 있다.

도 2 에서 특히 도시되는 바와 같이, 바닥 표면과 평행하게 형성된 플러그 벽(15)의 하부벽 부분은 본질적으로 지지 플랜지의 수직 위치에서 지지 플랜지(13) 옆면에 배치되고, 설치 지지 표면으로부터의 단지 작은 공간만을 가지고 있다. 특히, 도 2 와 4의 직접적인 비교를 통해, 본 발명에 따른 회로내 플러그 인 챔버(16)가 상당히 확장하였음을 알 수 있다.

인쇄회로 기판(4)은 또한 반대편 위치에 있는 하우징(2)에 배치될 수 있는데, 그 결과 부품(5)은 아래로 향하게 된다. 이러한 경우, 인쇄회로 기판(4)을 위해 하우징(2)에 제공된 지지 표면은 평행한 하우징 벽으로부터 작은 공간을 가진 채 배치되고, 커버(3)는 부품(5)을 덮을 수 있을 만큼 확장된다. 이러한 경우, 플러그 인 접속부 소자(14)는 마찬가지로 반대편에 위치하여 배치되는데, 그 결과 단락 차단기들(18)은 가장 높은 열에 배치된다. 즉, 접촉 소자들의 열보다 인쇄회로 기판면에 다시 더욱 가까워진다.

Claims (2)

1. 하우징(2, 3)내에 배치되며 회로 소자들(5)을 가지는 인쇄회로 기판(4) 및 상기 하우징(2, 3)상에 배치되며 플러그 인 챔버를 가진 플러그 인 접속부 소자(14)를 포함하며, 상기 플러그 인 챔버(16)는 외부로 개방되고 벽(15)에 의하여 둘러싸이며 열로 배열된 다수의 접촉 소자(17)를 가지며, 상기 벽은 상기 프린트 기판면 아래로 연장하는 차량용 제어장치(1')와 같은 하우징(2,3)이 제공되는 전기 회로에 있어서,

   단락 차단기들의 열은 상기 접촉 소자들의 상기 열 아래에 있고, 상기 접촉 소자들의 열들보다 인쇄회로 기판면에 더 가까이 근접하도록, 다수의 단락 차단기들(18)들은 어떠한 접촉 소자들도 포함하지 않는 열에 배치되고;

   상기 단락 차단기들(18)은 후미의 플러그 인 접속부 벽과 일체로 형성된 비전도성 핀들에 의해서 또는 적어도 두 개의 차단기 위치들을 커버링하는 플러그 인 접속 물질로 된 하나 이상의 연속적인 웨브들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 회로.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 접촉 소자들(17)은 치수적으로 안정한 도체들인 굽은 접속 라인들에 의해 인쇄회로 기판에 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 회로.