KR20120039040A - 자동차의 메카트로닉 어셈블리의 플러그 연결부 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 하우징부(1) 및 하부 하우징부(2)를 가진 하우징의 상기 하부 하우징부(2) 내에 고정된 자동차의 메카트로닉 어셈블리(3)의 플러그 연결부에 관한 것으로, 상기 플러그 연결부는 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)를 포함하고, 상기 요소들을 통해 상기 플러그 연결부의 조립 상태에서 전기 접속이 형성될 수 있고, 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4)가 상기 상부 하우징부 내에 배치된 상기 어셈블리(3)의 전기 장치 및/또는 제어 장치(11)와 전기 접속되고, 상기 플러그 연결부의 상기 제 2 요소(5)가 상기 어셈블리(3)에 고정되고, 상기 제 1 요소(4)가 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)에 의해 상기 상부 하우징부(1)로부터 진동-디커플링된다. 본 발명에 따라, 플러그 연결부의 상기 제 2 요소가 상기 어셈블리 내에 배치된 오목부 내에 적어도 부분적으로 삽입된다.

Description

자동차의 메카트로닉 어셈블리의 플러그 연결부{PLUG CONNECTION OF A MECHATRONIC ASSEMBLY OF A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 자동차의 메카트로닉 어셈블리의 플러그 연결부에 관한 것이다.
메카트로닉 어셈블리의 경우, 일반적으로 완전한 전자 제어 장치가 기어 장치의 하우징에 나사 결합되고, 하나 또는 다수의 플러그 연결부들을 통해 밸브부, 센서부 및/또는 전기 구동 유닛과 연결된다.
이 경우, 어셈블리들과 접촉부들의 조립은 조절 핀들 또는 삽입 챔퍼를 통해 "블라인드(blind)" 방식으로 이루어지고, 제어 장치와 하우징 사이에서 작동에 따라 총 3개의 공간적 방향에서 높은 공차가 예상될 수 있다. 일반적으로 상부 하우징부는 기어 장치 하우징과의 조립시 밀봉부를 통해 밀봉된다. 마찰 없는 작동을 달성하기 위해, 각각의 플러그 및 소켓은 작동 중에 높은 진동 부하에서도 접촉 차단 또는 상대 운동을 겪어서는 안 된다.
종래 기술에서 내진성 조립을 위해 플러그 연결부의 2개의 플러그부들을 서로 록킹하거나 또는 외부로부터 나사 결합하는 것이 공지되어 있는데, 이때 나사 결합은 밀봉되어야 한다. 그러나, 애프터 서비스시 상기 록킹 또는 나사 결합에 접근 가능해야 하고, 경우에 따라 비교적 작은 나사가 풀려져야 하는데, 그 이유는 플러그 연결부들이 제어 장치의 분해시 손상될 수 있기 때문이고, 또한 새로운 조립시 나사들이 새로 밀봉되어야 하는 것이 단점이다.
DE 10 2006 014 478 A1에는 자동차의 구동 유닛의 전기 부품과 구동 유닛의 제어 장치 간의 전기 접속을 형성하기 위한 장치가 공지되어 있고, 상기 장치에 의해 구동 유닛의 기계적 진동으로부터 제어 장치의 디커플링이 달성되어야 한다. 공지된 장치는 2개의 결합 요소들, 예컨대 수형 플러그 및 암형 플러그를 가진 플러그 연결부를 포함하고, 플러그 연결부에 의해 제어 장치의 전기 라인들과 구동 유닛의 전기 라인들 간의 전기 접촉이 형성되고, 플러그 연결부의 결합 요소는 진동 댐핑식으로, 예컨대 고무 요소에 의해 지지된다. 이 경우, 구현 가능한 공차 보상이 미미한 것이 단점이다.
내진성 조립의 구현은, 플러그 연결부가 접촉 시스템의 접촉 스프링들의 힘에 의해 유지됨으로써 이루어질 수 있다. 그러나, 이는 2개의 접촉 상대들의 마이크로 운동들이 접촉 구역을 지속적으로 손상시킬 수 있는 단점을 야기할 수 있다.
또한, DE 10 2007 009 644 A1에는 플러그 요소 및 소켓 요소를 포함하는 하나 이상의 플러그 연결부를 가지고, 상기 플러그 연결부에 의해 조립 상태에서 전기 접속이 형성되는 상용차의 어셈블리, 특히 전자 어셈블리가 공지된다. 이 경우, 플러그 요소들 중 적어도 하나가 부동식으로 또는 유격 내에서 운동 가능하게 지지된다. 그러나, 플러그 요소들의 베어링은 플러그 연결부의 큰 높이를 전제로 하므로, 필요한 조립 공간과 관련된 단점이 생긴다.
본 발명의 과제는 작은 조립 공간을 필요로 하는, 자동차의 메카트로닉 에셈블리의 플러그 연결부를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항의 특징에 의해 달성된다. 본 발명에 따른 실시예들 및 장점은 종속 청구항에 제시된다.
본 발명에 따라, 상부 하우징부 및 하부 하우징부를 가진 하우징의 하부 하우징부 내에 고정되는, 자동차의 메카트로닉 어셈블리의 플러그 연결부로서, 제 1 요소 및 제 2 요소를 포함하고 상기 요소들에 의해 플러그 연결부의 조립 상태에서 전기 접속이 형성될 수 있고, 제 1 요소는 상부 하우징부 내에 배치된 어셈블리의 전자 장치 및/또는 제어 장치와 전기 접속되고, 제 2 요소는 어셈블리에 고정되고, 제 1 요소가 하나 이상의 디커플링 요소(decoupling element)에 의해 상부 하우징부로부터 진동-디커플링(vibration decoupling)되는 자동차의 메카트로닉 어셈블리의 플러그 연결부가 제안된다. 본 발명에 따라 플러그 연결부의 제 2 요소가 어셈블리 내에 배치된 오목부 내에 적어도 부분적으로 삽입되고 이로써 조립 상태에서 플러그 연결부의 높이가 현저히 감소된다.
본 발명의 실시예에서 하나 이상의 디커플링 요소는, 플러그 연결부의 조립 상태에서 제 1 요소와 제 2 요소 사이에 압력 끼워맞춤 결합이 맞물림 방향으로 이루어지도록 구현된다.
또한, 제 1 요소 및 제 2 요소는 공간적 축에서 맞물림 방향에 대해 수직으로 플러그 연결부의 맞물림시 제 1 요소 및 제 2 요소의 위치 설정 및 상기 2개의 요소들 간의 형상 끼워맞춤 결합이 달성되도록 구성됨으로써, 플러그 연결부의 조립 상태에서 플러그 연결부의 제 1 요소 및 제 2 요소는 서로 고정 결합되고 상기 요소들은 하부 하우징부 내에 배치되는 메카트로닉 어셈블리에 의해 동일한 진동 자극에 노출된다. 이 경우, 제 1 요소, 제 2 요소 및 하나 이상의 디커플링 요소의 적합한 형상에 의해 플러그 연결부 부재들의 공차가 고려될 수 있고, 이로써 플러그 연결부 부재들의 공차 값의 최대 이용시에도 플러그 연결부의 확실한 맞물림이 보장된다.
바람직하게는 하나 이상의 디커플링 요소는 스프링 요소, 예컨대 코일 스프링으로서 구현된다. 특히 하나 이상의 디커플링 요소는 플러그 연결부의 제 1 요소의 일부 또는 상부 하우징부의 일부일 수 있으므로, 플러그 연결부가 바람직하게 몇몇의 부재들로 형성될 수 있다. 이 경우 디커플링 요소는 제 1 요소 또는 상부 하우징부와 함께, 사출 성형 기술로 경제적으로 제조되는 하나의 부품을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 사상에 의해 플러그 연결부의 2개의 요소들의 상대 운동 및 플러그 연결부 내 접촉 마찰에 의한 마모가 배제되는데, 그 이유는 플러그 연결부가 상부 하우징부로부터 진동-디커플링되게 구현되며 제 1 요소 및 제 2 요소가 함께 동일한 가속도 값 및 진동 진폭에 노출되기 때문이다. 또한 플러그 연결부의 조립 및 분해가 직접적인 접근 없이 "블라인드(blind)" 방식으로 달성된다.
본 발명의 다른 실시예에서 제 1 요소는 전자 장치 및/또는 제어 장치와 가요성 결합 요소들을 통해 전기 접속되고, 이를 위해, 바람직하게는 릴리프 루프(relief loop)를 가진 펀치 스크랩(punch scrap) 또는 가요성 인쇄 회로 기판이 사용되는데, 그 이유는 가요성 인쇄 회로 기판 또는 펀치 스크랩이 경제적이고 제 1 요소 및 상부 하우징부의 진동-디커플링을 보장하기 때문이다.
하기에서 본 발명이 본 발명에 따라 구현된 플러그 컨넥션의 개략적 단면도를 도시하는 도면을 참고로 더 자세히 설명된다.
본 발명에 따라 작은 조립 공간을 필요로 하는, 자동차의 메카트로닉 에셈블리의 플러그 연결부가 제공된다.
도 1은 본 발명에 따라 구현된 플러그 컨넥션의 개략적 단면도.
도면에는 상부 하우징부(1) 및 하부 하우징부(2)를 포함하는 하우징의 하부 하우징부(2) 내에 고정된 메카트로닉 어셈블리(3)가 도시된다. 어셈블리(3)의 전자 장치 및/또는 제어 장치(11)는 상부 하우징부(1) 내에 배치된다.
전자 장치 및/또는 제어 장치(11)를 어셈블리(3)와 전기 접속시키기 위해, 플러그 연결부는 플러그로서 구현되는 제 1 요소(4) 및 소켓으로서 구현되는 제 2 요소(5)를 포함하고, 상기 요소들을 통해 플러그 연결부의 도시된 조립 상태에서 전기 접속이 형성될 수 있고, 제 1 요소(4)는 전기 장치 및/또는 제어 장치(11)와 전기 접속되고 제 2 요소(5)는 어셈블리(3)에 고정된다. 어셈블리(3)는, 예컨대 밸브부, 센서부 및/또는 기어 장치의 전기 구동 유닛이거나 또는 이들을 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 어셈블리(3)는 플러그 연결부의 제 2 요소(5)가 삽입되는 오목부(16)를 포함하고, 이로써 플러그 연결부의 높이가 맞물림 방향(12)을 따라 매우 낮다.
제 1 요소(4)는 하나 이상의 디커플링 요소(6, 7)에 의해 상부 하우징부(1)로부터 진동-디커플링된다. 도면에 도시된 실시예에서 스프링 요소들로서 구현되는 2개의 디커플링 요소들(6, 7)이 제공되고, 상기 디커플링 요소들은 제 1 요소(4)와 상부 하우징부(1) 사이에서 맞물림 방향(12)에 대해 평행하게 배치된다.
이 경우, 디커플링 요소들(6, 7)은 플러그 연결부의 조립 상태에서 제 1 요소(4)와 제 2 요소(5) 사이, 또는 플러그와 소켓 사이의 압력 끼워맞춤 결합이 맞물림 방향(12)으로 이루어지도록 구현된다. 조립 후, 상부 하우징부(1)가 하부 하우징부(2)와 나사 결합될 수 있다.
도면에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 요소(4)는 가요성 결합 요소(10)를 통해 전자 장치 및/또는 제어 장치(11)와 전기 접속된다. 바람직하게는 결합 요소들(10)은 릴리프 루프를 포함한 펀치 스크랩 또는 가요성 인쇄 회로 기판으로서 구현된다.
도시된 실시예에서 제 1 요소(4)는 숄더(8; shoulder)를 포함하고, 상기 숄더(8)는 제 1 요소가 상부 하우징부(1)와 함께, 적어도 플러그 연결부의 맞물림시 또는 분해시 공통 부재를 형성하도록 상부 하우징부(1)의 숄더(9) 또는 내부로 연장되는 돌출부와 협동하고, 이로써, 제 1 요소와 상부 하우징부(1)가 서로 예비 위치 설정되고 플러그 연결부의 조립 또는 분해가 용이해진다.
공간적 방향으로 볼 때 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)는 플러그 연결부의 조립 상태에서 상기 공간적 방향으로 형상 끼워맞춤 결합이 달성되도록 구현되고, 플러그 연결부의 조립 및 분리는 직접적인 접근 없이 가능하다. 이는 특히 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)가 작용면(13), 예컨대 챔퍼를 포함하고, 상기 챔퍼는 플러그 연결부의 맞물림시 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 상기 2개의 요소들(4, 5)을 독자적으로 위치 설정하게 함으로써 용이해진다. 플러그 연결부의 조립 상태에서 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)는 서로 고정 결합되고 하부 하우징부(2) 내에 배치되는 메카트로닉 어셈블리(3)에 의해 동일한 진동 자극에 공통으로 노출된다. 바람직하게 작용면(13)은 플러그 연결부의 부재들의 공차가 공간적 방향으로 볼 때 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 보상되도록 구성되고, 디커플링 요소들(6, 7)의 스프링 스트로크의 길이 및 스프링 상수는 플러그 연결부의 부재들의 공차가 맞물림 방향(12)으로 보상되도록 바람직하게 구성되며, 이로써, 플러그 연결부 부재들의 공차 값의 최대 이용시에도 플러그 연결부의 확실한 맞물림이 보장된다.
본 발명의 도시된 실시예에는 플러그 연결부의 제 1 요소(4) 내부에 전도성 부시 또는 핀들(14)이 배치되고, 상기 부시 또는 핀들(14)은 제 2 요소(5)의 전도성 부시 또는 핀들(15)과 함께, 플러그 연결부의 조립 상태에서 요소들(4, 5) 간의 분리 가능한 전기 접속을 형성한다. 요소들(4, 5)의 분리 가능한 전기 접속은 다른 방식으로도 형성될 수 있다. 가장 간단한 경우 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5) 자체 또는 상기 요소들의 표면만이 전도성이고, 이로써 이들이 상호 접촉시 전기 접속을 형성한다.
1 : 상부 하우징부
2 : 하부 하우징부
3 : 메카트로닉 어셈블리
4 : 플러그 연결부의 제 1 요소, 플러그
5 : 플러그 연결부의 제 2 요소, 소켓
6 : 디커플링 요소
7 : 디커플링 요소
8 : 숄더
9 : 숄더
10 : 가요성 결합 요소
11 : 전자 장치 및/또는 제어 장치
12 : 맞물림 방향
13 : 작용면
14 : 부시 또는 핀
15 : 부시 또는 핀

Claims (11)

  1. 상부 하우징부(1) 및 하부 하우징부(2)를 가진 하우징의 상기 하부 하우징부(2) 내에 고정되는, 자동차의 메카트로닉 어셈블리(3)의 플러그 연결부로서, 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)를 포함하고, 상기 요소들을 통해 상기 플러그 연결부의 조립 상태에서 전기 접속이 형성될 수 있고, 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4)가 상기 상부 하우징부 내에 배치된 상기 어셈블리(3)의 전기 장치 및/또는 제어 장치(11)와 전기 접속되고, 상기 플러그 연결부의 상기 제 2 요소(5)가 상기 어셈블리(3)에 고정되고, 상기 제 1 요소(4)가 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7; decoupling element)에 의해 상기 상부 하우징부(1)로부터 진동-디커플링(vibration-decoupling)되는 플러그 연결부에 있어서,
    상기 제 2 요소(5)가 상기 어셈블리(3) 내에 배치되는 오목부 내에 적어도 부분적으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 요소(4)가 가요성 결합 요소들(10)을 통해 상기 전기 장치 및/또는 제어 장치(11)와 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 결합 요소들(10)이 릴리프 루프(relief loop)를 가진 가요성 펀치 스크랩(punch scrap) 또는 인쇄 회로 기판으로서 구현되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)는, 상기 제 1 요소(4)와 상기 상부 하우징부(1) 사이에서 맞물림 방향(12)에 대해 평행하게 배치되는 스프링 요소인 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)는, 상기 플러그 연결부의 조립 상태에서 상기 제 1 요소(4)와 상기 제 2 요소(5) 사이에 압력 끼워맞춤 결합이 맞물림 방향으로 이루어지도록 구현되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 플러그 연결부의 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)는 공간적 축에서 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 상기 플러그 연결부의 맞물림시 상기 제 1 요소(4) 및 제 2 요소(5)의 위치 설정 및 이에 따른 상기 제 1 요소(4)와 상기 제 2 요소(5) 사이의 형상 끼워맞춤 결합이 달성되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4) 및 상기 제 2 요소(5)는 작용면(13)을 포함하고 상기 작용면은 상기 플러그 연결부의 맞물림시 상기 제 1 요소(4)와 상기 제 2 요소(5)를 상기 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 독자적으로 위치 설정되게 하는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 작용면(13)은 상기 플러그 연결부의 부재들의 공차가 공간적 방향으로 볼 때 상기 맞물림 방향(12)에 대해 수직으로 보상되도록 구성되고, 상기 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)의 스프링 스트로크의 길이 및 스프링 상수는 상기 플러그 연결부의 부재들의 공차가 상기 맞물림 방향(12)으로 보상되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 요소(4)가 숄더(8; shoulder)를 포함하고, 상기 숄더(8)는 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4)가 상기 상부 하우징부(1)와 함께, 적어도 상기 플러그 연결부의 맞물림시 또는 분해시 공통 부재를 형성하도록 상기 상부 하우징부(1)의 숄더(9) 또는 내부로 연장되는 돌출부와 협동하는 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)는 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4)의 일부 또는 상기 상부 하우징부(1)의 일부인 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 디커플링 요소(6, 7)는 상기 플러그 연결부의 상기 제 1 요소(4) 또는 상기 상부 하우징부(1)와 함께, 하나의 사출 성형 부품인 것을 특징으로 하는 플러그 연결부.
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