KR20130060899A - 자동 변속기 제어용 연성회로기판 - Google Patents

자동 변속기 제어용 연성회로기판 Download PDF

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Abstract

차량 자동변속기의 기어박스와, 상기 기어박스의 일면에 결합되는 밸브바디 사이에 결합되되는 자동 변속기 제어용 연성회로기판이 개시된다. 자동 변속기 제어용 연성회로기판은 상기 기어박스를 향하는 면에 상기 기어박스의 내부로 삽입되어 안착되는 복수의 센서가 직접 고정되고, 상기 밸브바디를 향하는 면에 상기 밸브바디의 밸브에 전원 및 신호를 전달하는 밸브커넥터가 직접 고정된다. 따라서, 와이어를 통한 연결을 최소화할 수 있어, 단선으로 인한 조립불량을 감소시킬 수 있으며, 조립을 용이하게 할 수 있다.

Description

자동 변속기 제어용 연성회로기판{FPCB used for controlling auto-transmission}
본 발명은 자동 변속기 제어용 연성회로기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 자동변속기에 제어하기 위해 제어신호를 전달하며, 자동 변속기의 상태를 측정하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판에 관한 것이다.
오늘날 자동차에서 사용하고 있는 변속기는 변속방식에 따라 수동변속기와 자동변속기 및 무단변속기로 구분할 수 있으며, 엔진의 회전력을 변환시켜 구동바퀴로 전달하는 기능 이외에도, 정차시 엔진의 공회전을 가능하게 하며, 구동바퀴의 회전방향을 전환시켜 후진을 가능케 한다.
유성기어 세트를 이용한 자동변속기에는 토크 컨버터를 개재하여 엔진의 크랭크축으로부터 토크를 전달받는 입력축이 설치되어 있으며, 이 입력축에는 복수조의 유성기어 세트를 비롯하여, 유성기어 세트의 요소들을 작동시켜 동력전달경로를 전환하는 클러치와 브레이크로 구성된 마찰계합요소가 결합되어 있다. 이들 마찰계합요소는 차량의 운전조건과 엔진의 부하에 따라 자동으로 온/오프(ON/OFF)되어 작동유체를 공급하는 것으로, 다수의 솔레노이드밸브로 이루어진 유압제어장치에 의해 선택적으로 계합됨으로써 엔진의 토크가 변화된다. 변화된 토크는 출력축을 통해 구동바퀴로 전달되고, 유압제어장치는 작동유의 압력에 의해 변속시점을 결정하고 다판 클러치나 다판 브레이크를 작동시킨다. 클러치 및 변속레버의 번거로운 조작이 필요 없으며, 기관의 출력에 알맞은 변속이 가능하기 때문에 편의성을 추구하는 현대인들 사이에서 점차 보급이 확대되고 있다.
이와 같은 자동변속기를 적절히 제어하기 위해서는 자동변속기 기어박스 내부의 기어들의 속도를 측정하는 속도센서와, 기타 유압을 측정하는 센서들이 설치되어야 하며, 이들로부터 측정된 값을 이용하여, 기어박스의 일측에 장착되는 밸브바디의 솔레노이드 밸브 제어하는 제어부(TCU)가 필요하다. 따라서, 여러 센서, 솔레노이드 밸브 및 제어부(TCU)를 연결하는 배선이 장착된다.
종래에서 커넥터와 전기배선을 이용하였으나, 제조시 장착 및 단선의 우려가 있어, 연성회로기판(FPC)에 고정된 커넥터와, 센서와 밸브에 고정된 커넥터를 연결하여 위의 문제점을 일부 해소하였다.
그럼에도, 커넥터 사이를 배선으로 연결하여야 하므로 배선의 어려움이 있을 뿐만 아니라 단선의 우려도 있다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전기 배선을 획기적으로 줄여 조립을 용이하게 하고 단선의 우려를 줄인 자동 변속기 제어용 연성회로기판을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 차량 자동변속기의 기어박스와, 상기 기어박스의 일면에 결합되는 밸브바디 사이에 결합되며, 상기 기어박스를 향하는 면에 상기 기어박스의 내부로 삽입되어 안착되는 복수의 센서가 직접 고정되고, 상기 밸브바디를 향하는 면에 상기 밸브바디의 밸브에 전원 및 신호를 전달하는 밸브커넥터가 직접 고정된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판을 제공한다.
상기 자동 변속기 제어용 연성회로기판은, 밴드 형상의 제 1 부품장착부; 상기 제 1 부품장착부에서 평행하게 이격되어 배치되는 제 2 부품장착부; 및 상기 제 1 부품장착부 및 상기 제 2 부품장착부를 연결하는 연결부;를 포함하고, 복수의 상기 센서 및 상기 밸브커넥터는 상기 제 1 부품 장착부 및 상기 제 2 부품장착부에 고정되는 것이 바람직하다.
상기 연결부를 기준으로 일방향으로 상기 제 1 부품장착부 및 상기 제 2 부품장착부 중 어느 하나가 다른 하나보다 돌출된 길이가 긴 경우, 반대방향으로 돌출된 길이는 짧은 것이 효과적이다.
상기 제 1 부품장착부의 상기 제 2 부품장착부를 마주보는 모서리에서 상기 제 2 부품장착부를 향해 돌출된 제 1 연장형성부;를 더 포함한다.
그리고, 상기 제 2 부품장착부의 상기 제 1 부품장착부를 마주보는 모서리에서 상기 제 1 부품장착부를 향해 돌출된 제 2 연장형성부;를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 연장형성부는, 사행(巳行)상으로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 전기가 흐르는 회로패턴과 독립된 강성보강 동판으로 형성된 강성보강부 및 고정을 위한 고정홀이 관통되어 형성된 것이 효과적이다.
그리고, 상기 센서 및 상기 밸브 커넥터 중 적어도 어느 하나가 결합되도록 형성된 공용결합부;를 더 포함하고, 상기 공용결합부는 미사용시 노출된 회로부에 절연물질로 접착된 것이 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.
본 발명의 자동 변속기 제어용 연성회로기판은 자동변속기의 기어박스와 밸브 바디 사이에 위치하며, 평면으로 넓게, 접힘부위를 최소화하여 부품을 직접 고정함으로써, 와이어를 통한 연결을 최소화할 수 있다. 그 결과 단선으로 인한 조립불량을 감소시킬 수 있으며, 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 제 1 부품장착부와 제 2 부품장착부의 길이를 상이하게 함으로써, 연성회로기판 제작을 위한 원판의 낭비를 최소화할 수 있다.
그리고, 제 1 연장형성부 및 제 2 연장형성부가 제 1 부품장착부 및 제 2 부품장착부를 마주보는 모서리에서 마주보는 방향으로 돌출됨으로써, 낭비되는 원판을 활용하여 많은 수의 부품을 직접 고정할 수 있도록 한다.
그리고, 강성보강부 및 고정홀을 구비하여, 연성회로기판의 손상을 방지할 수 있도록 한다.
또한, 공용결합부를 구비함으로써, 하나의 연성회로기판을 사용하여 다양한 모델에 적용할 수 있어, 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 자동 변속기 제어용 연성회로기판이 설치된 자동변속기를 도시한 간략 분해 사시도
도 2는 도 1의 배선장치의 분해사시도
도 3은 도 2의 연성회로기판에 부품들이 장착된 상태의 사시도
도 4는 도 3에서 장착된 부품들이 제거된 상태의 연성회로기판의 사시도
도 5는 성형전 평판상태의 도 4의 연성회로기판의 사시도
도 6은 도 5의 원판에 배치된 2장 연성회로기판을 도시한 평면도
도 7은 도 5의 연성회로기판을 이용하여, 다른 모델의 연성회로기판으로 사용할 때의 사시도
도 8은 도 7의 절단선Ⅷ-Ⅷ에 따른 단면도
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 자동 변속기 제어용 연성회로기판(이하, '연성회로기판')이 설치된 자동변속기를 도시한 간략 분해 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 자동 변속기 제어용 연성회로기판을 포함하는 배선장치(1)는 차량 자동변속기의 기어박스(2)와, 기어박스(2)의 일면에 결합되는 밸브바디(3) 사이에 설치된다. 기어박스(2)는 엔진의 구동축으로부터 구동력을 전달받아, 일정한 변속비로 바퀴에 동력을 전달해주는 기어의 조립체를 말한다. 밸브바디(3)는 기어박스(2)의 일면에 결합되어, 기어박스를 유압을 이용하여 제어하는 용도의 구성요소이다. 기어박스(2)와 밸브바디(3)는 일반적으로 많이 알려져 있으며, 본 발명의 특징적인 구성요소가 아니므로, 자세한 설명을 생략한다.
본 발명의 일실시예의 배선장치(1)는 기어박스(2)와 밸브바디(3) 사이에 설치되는 것에 특징이 있다.
도 2는 도 1의 배선장치의 분해사시도이다.
배선장치(2)는 연성회로기판(100)과, 연성회로기판(100)에 장착되는 다수의 부품(200)들 및, 연성회로기판을 감싸는 프로텍터(300)를 포함한다. 먼저 프로텍터(300)는 연성회로기판(100)의 모양에 따라서, 연성회로기판(100)의 하부(밸브바디를 향하는 면)를 지지하는 하부 프로텍터(310)와, 연성회로기판(100)을 사이에 두고 하부 프로텍터(310)와 마주하여 결합되는 상부 프로텍터(320)를 포함한다.
도 3은 도 2의 연성회로기판에 부품들이 장착된 상태의 사시도, 도 4는 도 3에서 장착된 부품들이 제거된 상태의 연성회로기판의 사시도, 도 5는 성형전 평판상태의 도 4의 연성회로기판의 사시도이다.
연성회로기판(100)은 전술한 바와 같이, 차량 자동변속기의 기어박스(2)와, 상기 기어박스(2)의 일면에 결합되는 밸브바디(3) 사이에 결합되며, 상기 기어박스를 향하는 면(101)에 상기 기어박스의 내부로 삽입되어 안착되는 복수의 센서(210)가 직접 고정되고, 상기 밸브바디(3)를 향하는 면에 상기 밸브바디의 밸브에 전원 및 신호를 전달하는 밸브커넥터(220)가 직접 고정된다.
즉, 본원 발명의 연성회로기판(100)에는 부품(200)들이 연성회로기판(100)에 직접고정되며, 이들 부품(200)들은 기어박스(3) 혹은 밸브바디(2)에 직접 결합된다. 부품(200)들은 전술한 센서(210)와, 밸브커넥터(220), 제어부(TCU) 연결커넥터(230)와, 밸브바디 압력센서 커넥터(240)를 포함한다. 이외에도 연성회로기판(100)에 직접 실장되는 유온센서(250) 등이 있을 수 있다.
센서(210)는 기어박스(2)의 내부의 입력기어 속도센서(211)와, 중간기어 속도센서(212)와, 출력기어 속도센서(213)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 센서(210)는 연성회로기판(100) 기어박스를 향하는 면(101)에 고정되며, 기어박스 내부로 삽입된다. 따라서, 센서(210)는 기어박스(2)의 장착되는 위치에 대응되는 연성회로기판(100) 상의 위치에 고정되어야 한다.
또한, 밸브 커넥터(220)는 밸브바디(3)의 솔레노이드 밸브(미도시)에 직접 고정되어야 한다. 따라서, 밸브 커넥터(220)는 연성회로기판(100)의 밸브바디(3)를 향하는 면(102)에 고정되며, 솔레노이드 밸브의 위치에 따라 분산되어 위치하여야 한다.
이와 같이, 센서(210) 및 밸브 커넥터(220)를 대응되는 위치에 고정하기 위해서는 종래와 같이, 일자로 형성된 연성회로기판을 사용해서는 적절히 대응할 수 없다. 종래에는 각각의 연성회로기판에 연성회로기판측 커넥터를 형성하고, 기어박스 혹은 밸브바디에 형성된 센서 및 커넥터에 별도의 와이어를 연결하여 사용하였다. 그 결과 조립이 어려우며, 와이어의 단선의 우려도 있었다.
또한, 일자로 형성된 모양으로는 적절히 설치하기가 어려워, 연성회로기판을 수없이 접은 후 결합을 하였다. 따라서, 연성회로기판의 단선 등의 우려가 있으며, 조립 시 어려움이 많이 있었다.
본 발명의 일실시예의 연성회로기판(100)은 연성회로기판(100)에 고정된 부품(200)들이 직접 밸브바디 혹은 기어박스에 고정되도록 형성된 점에 특징이 있다. 밸브바디(3)는 4각 판상으로 형성되며, 본 발명의 연성회로기판(100)도 이에 맞춰 평면형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
연성회로기판(100)은 밴드 형상의 제 1 부품장착부(110)와, 상기 제 1 부품장착부(110)에서 평행하게 이격되어 배치되는 제 2 부품장착부(120)와, 상기 제 1 부품장착부(110) 및 상기 제 2 부품장착부(120)를 연결하는 연결부(130)를 포함한다. 즉, 연성회로기판(100)은 'H'자 형상으로 형성되어, 별도의 굽힘 부분없이 밸브바디(3)의 전면적에 걸쳐 위치하게 되어, 부품(200)들을 원하는 위치에 위치시킬 수 있다.
또한, 상기 연결부(130)를 기준으로 일방향으로 상기 제 1 부품장착부(110) 및 상기 제 2 부품장착부(120) 중 어느 하나가 다른 하나보다 돌출된 길이가 긴 경우, 반대방향으로 돌출된 길이는 짧은 것이 바람직하다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 연결부(130)를 기준으로 제 1 부품장착부(110)의 좌측(도 6 기준)으로 돌출된 길이(L1)가 제 2 부품장착부(120)의 좌측으로 돌출된 길이(L2) 보다 길게 형성되며, 반대로 우측으로 제 1 부품장착부(110)가 돌출된 길이(L3)가 제 2 부품장착부(120)의 돌출된 길이(L4) 보다 짧게 형성된다.
이와 같이 형성됨으로써, 연성회로기판을 형성하기 위한 원판에 2장을 병렬로 배치하여도 제 1 부품장착부(110) 및 제 2 부품장착부(120)의 2장이 합쳐진 길이의 차이가 줄어들어, 원판의 낭비를 줄여줄 수 있다. 즉, 1장의 원판에 제 1 부품장착부(110) 및 제 2 부품장착부(120)의 길이를 최대한 연장하면서, 2장의 연성회로기판을 형성할 수 있어, 원가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.
그리고, 상기 제 1 부품장착부(110)의 상기 제 2 부품장착부(120)를 마주보는 모서리(114)에서 상기 제 2 부품장착부(120)를 향해 돌출된 제 1 연장형성부(113)와, 상기 제 2 부품장착부(120)의 상기 제 1 부품장착부(110)를 마주보는 모서리(121)에서 상기 제 1 부품장착부(110)를 향해 돌출된 제 2 연장형성부(122)를 포함한다.
제 1 연장형성부(113)는 제 2 부품장착부(120)를 향해 길게 돌출되도록 형성되며, 출력기어속도센서(213)가 고정되는 출력기어속도센서 장착부(111)과, 표면에 유온센서(250)가 실장된 유온센서실장부(112)를 포함한다. 출력기어속도센서 장착부(111) 및 유온센서실장부(112)는 도 4와 같이, 몇 번 절곡되어 필요한 모양으로 형성된다.
제 2 연장형성부(122)는 사행(巳行)상으로 형성된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 좌우로 지그재그 형상으로 연장되어 형성된다. 제 2 연장형성부(122)는 좌우로 방향이 전환되는 부분(123, 124)을 접어서, 도 4와 같이, 제 2 부품장착부(120)의 길이방향으로 연장을 할 수 있다.
이와 같이, 제 1 연장형성부(113) 및 제 2 연장형성부(122)는 제 1 부품장착부(110) 및 제 2 부품장착부(120)의 서로 마주보는 방향으로 연장형성됨으로써, 원판에서 버려지는 공간을 활용하여 부품의 장착부위를 증가시킬 수 있다. 또한, 제 2 연장형성부(122)는 도 4와 같이 접어서 길이를 연장할 수 있어, 길이방향으로도 연장을 할 수 있다는 장점이 있다.
일반적으로 연성회로기판에는 전기가 흐르는 회로패턴(115)이 동판으로 형성되어 있다. 본원 일실시예의 연성회로기판(100)에는 전기가 흐르는 회로패턴(115)과 독립된 강성보강 동판으로 형성된 강성보강부(116)를 더 포함하고, 프로텍터(300)와 고정을 위한 고정홀(117)이 관통되어 형성된다.
강성보강부(116)는 연성회로기판의 강성을 보강하는 효과를 기대할 수 있으며, 고정홀(117)은 프로텍터(300) 내부에서 연성회로기판(100)의 유동성을 축소시켜 부품과의 납땜부위에서 발생할 수 있는 진동에 의한 손상을 줄여주는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 자동변속기 제어용 연성회로기판은 상기 센서 및 상기 밸브 커넥터 중 적어도 어느 하나가 결합되도록 형성된 공용결합부(118)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서는 공용결합부(118)에 커넥터(220)가 결합되는 것을 예로 들었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 센서(210) 등 다른 부품이 결합되는 것도 가능하다.
도 7은 도 5의 연성회로기판을 이용하여, 다른 모델의 연성회로기판으로 사용할 때의 사시도이며, 도 8은 도 7의 절단선Ⅷ-Ⅷ에 따른 단면도이다.
도 5와 같이 형성된 연성회로기판의 공용결합부(118)가 불필요한 모델에 사용되는 경우, 도 7 및 도 8과 같이, 공용결합부(118)를 꺾은 후, 공용결합부(110)와, 제 1 부품장착부(110) 사이에 실리콘과 같은 절연물질(119)을 채워서, 사용할 수 있다. 상기 공용결합부(118)는 미사용시 노출된 회로부에 절연물질을 도포하여 절연한다. 즉, 꺾여진 사이에 절연물질(119)로 접착함으로써, 회로부가 외부로 노출되어 해당 회로의 오픈/쇼트를 방지하기 위한 것이다. 이와 같은 공용결합부(118)를 구비함으로써, 하나의 연성회로기판을 사용하여 다양한 모델에 적용할 수 있어, 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
상기와 같이, 본원 발명의 자동 변속기 제어용 연성회로기판은 자동변속기의 기어박스와 밸브 바디 사이에 위치하며, 평면으로 넓게, 접힘부위를 최소화하여 부품을 직접 고정함으로써, 와이어를 통한 연결을 최소화할 수 있다. 그 결과 단선으로 인한 조립불량을 감소시킬 수 있으며, 조립을 용이하게 할 수 있다.
또한, 제 1 부품장착부와 제 2 부품장착부의 길이를 상이하게 함으로써, 연성회로기판 제작을 위한 원판의 낭비를 최소화할 수 있다. 그리고, 제 1 연장형성부 및 제 2 연장형성부가 제 1 부품장착부 및 제 2 부품장착부를 마주보는 모서리에서 마주보는 방향으로 돌출됨으로써, 낭비되는 원판을 활용하여 많은 수의 부품을 직접 고정할 수 있도록 한다.
그리고, 강성보강부 및 고정홀을 구비하여, 연성회로기판의 손상을 방지할 수 있도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
1: 기어박스 3: 밸브바디
210: 센서 220: 밸브커넥터
100: 자동 변속기 제어용 연성회로기판
110: 제 1 부품장착부 120: 제 2 부품장착부
130: 연결부 113: 제 1 연장형성부
122: 제 2 연장형성부 116: 강성보강부
117: 고정홀 118: 공용결합부

Claims (9)

  1. 차량 자동변속기의 기어박스와, 상기 기어박스의 일면에 결합되는 밸브바디 사이에 결합되며,
    상기 기어박스를 향하는 면에 상기 기어박스의 내부로 삽입되어 안착되는 복수의 센서가 직접 고정되고,
    상기 밸브바디를 향하는 면에 상기 밸브바디의 밸브에 전원 및 신호를 전달하는 밸브커넥터가 직접 고정된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동 변속기 제어용 연성회로기판은,
    밴드 형상의 제 1 부품장착부;
    상기 제 1 부품장착부에서 평행하게 이격되어 배치되는 제 2 부품장착부; 및
    상기 제 1 부품장착부 및 상기 제 2 부품장착부를 연결하는 연결부;
    를 포함하고,
    복수의 상기 센서 및 상기 밸브커넥터는 상기 제 1 부품 장착부 및 상기 제 2 부품장착부에 고정되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결부를 기준으로 일방향으로 상기 제 1 부품장착부 및 상기 제 2 부품장착부 중 어느 하나가 다른 하나보다 돌출된 길이가 긴 경우, 반대방향으로 돌출된 길이는 짧은 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 부품장착부의 상기 제 2 부품장착부를 마주보는 모서리에서 상기 제 2 부품장착부를 향해 돌출된 제 1 연장형성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 부품장착부의 상기 제 1 부품장착부를 마주보는 모서리에서 상기 제 1 부품장착부를 향해 돌출된 제 2 연장형성부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 연장형성부는,
    사행(巳行)상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기가 흐르는 회로패턴과 독립된 강성보강 동판으로 형성된 강성보강부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    고정을 위한 고정홀이 관통되어 형성된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 센서 및 상기 밸브 커넥터 중 적어도 어느 하나가 결합되도록 형성된 공용결합부;
    를 더 포함하고,
    상기 공용결합부는 미사용시 노출된 회로부에 절연물질이 접착된 것을 특징으로 하는 자동 변속기 제어용 연성회로기판.
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