KR20140026930A - 전동식 조향장치의 전자제어장치 - Google Patents

전동식 조향장치의 전자제어장치 Download PDF

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본 발명은 전동식 조향장치의 전자제어장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 의하면, 지지부에 세워져 장착된 전계 효과 트랜지스터가 메인 인쇄회로기판에 직접 연결됨으로써 종래 전계 효과 트랜지스터를 메인 인쇄회로기판과 연결하기 위한 연결부가 불필요하게 되어 소요 부품수를 줄이고 전자제어장치의 조립 시간을 줄이며, 부품의 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

전동식 조향장치의 전자제어장치{Eletronic Control Unit of Electric Power Steering Apparatus}
본 발명은 전동식 조향장치의 전자제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지지부의 양측면에 세워져 장착된 전계 효과 트랜지스터가 메인 인쇄회로기판에 직접 연결되는 구조를 가지는 전동식 조향장치의 전자제어장치에 관한 것이다.
도 1은 종래 전동식 조향장치의 전자제어장치의 일부를 나타낸 측면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 전자제어장치(100)는 방열판(Heat Sink, 110)과 메인 인쇄회로기판(PCB:Printed Circuit Board, 130)을 포함하여 구성된다.
메인 인쇄회로기판(130)에는 커패시터(Capacitor)와, 션트(Shunt) 저항, 코일, 마이크로컴퓨터(Microcomputer), 릴레이, 전류센서, 파워커넥터 등의 부품이 장착되어 있다.
메탈 인쇄회로기판(120)에는 전계 효과 트랜지스터(FET:Field Effect Transistor, 125)가 장착되고, 메탈 인쇄회로기판(120)은 방열판(110)에 결합된다. 메탈 인쇄회로기판(120)에 장착된 전계 효과 트랜지스터(125)는 연결부(150)를 통해 메인 인쇄회로기판(130)에 연결된다. 연결부(150)는 메탈 인쇄회로기판(120)과 메인 인쇄회로기판(130) 사이의 공간에 배치되어 전계 효과 트랜지스터(125)와 메인 인쇄회로기판(130)을 전기적으로 연결하는 기능을 수행하며, 커패시터 등의 부품이 장착되어 있다.
방열판(110)은 전자제어장치(100)의 구동시 예컨대 전계 효과 트랜지스터(125) 등과 같이 내부에 장착된 다수의 발열부품으로부터 고열이 발생하게 되는데, 이때 발열부품으로부터 발생되고 전달되는 열을 외부 공기 중으로 발산하기 위한 장치이다. 이 방열판(110)은 열을 신속히 발산해야 하므로, 열 전도성이 좋은 알루미늄이나 구리 등의 금속 재질로 이루어진다.
방열판(110)의 각 모서리 부근에는 수직연장된 연결대(140)가 구비되며, 메인 인쇄회로기판(130)은 연결대(140)의 상단에 볼트(145) 등으로 결합고정된다.
그리고 도면상에 도시하진 않았으나, 메인 인쇄회로기판(130) 등 구성 부품들을 감싸며 이들을 보호할 수 있도록 덮개가 구비되고, 이러한 덮개는 방열 효율이 우수한 금속으로 형성된다.
그런데 이와 같은 구성의 종래 전동식 조향장치의 전자제어장치(100)는 전계 효과 트랜지스터(125)가 방열판(110)의 상부면에 나란하게 결합된 메탈 인쇄회로기판(120)에 결합되고, 전계 효과 트랜지스터(125)와 메인 인쇄회로기판(130)을 연결해주는 별도의 연결부(150)가 필요하여, 연결부(150)의 제조에 따른 비용 상승 및 연결부(150) 조립에 따른 제품 생산 소요 시간이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 연결부(150)가 차지하는 공간으로 인해 메인 인쇄회로기판(130)에 장착되는 여러 소자들의 장착 공간을 충분히 확보하지 못하는 문제점이 있었으며, 이에 따라 전자제어장치(100)의 전체 크기가 증가할 수밖에 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 배경에서 안출된 것으로, 지지부에 세워져 장착된 전계 효과 트랜지스터가 메인 인쇄회로기판에 직접 연결됨으로써 종래 전계 효과 트랜지스터를 메인 인쇄회로기판과 연결하기 위한 연결부가 불필요하게 되어 소요 부품수를 줄이고 전자제어장치의 조립 시간을 줄이며, 부품의 생산비용을 절감할 수 있는 전동식 조향장치의 전자제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 전계 효과 트랜지스터를 지지부의 양측면에 지그재그 형상으로 장착함으로써 지지부의 열발산 효율을 높일 수 있는 전동식 조향장치의 전자제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 전계 효과 트랜지스터가 결합된 지지부 주변에 잉여 공간을 충분히 확보할 수 있어 메인 인쇄회로기판에 장착되는 대형 소자들의 배치공간을 충분히 확보할 수 있는 전동식 조향장치의 전자제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상측으로 연결대가 형성되고, 이 연결대의 상단에 메인 인쇄회로기판이 결합되는 힛싱크부; 및 상기 힛싱크부의 상부에 결합되고, 상기 메인 인쇄회로기판에 직접 연결되는 전계 효과 트랜지스터가 장착되는 지지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 전계 효과 트랜지스터는 밑면이 상기 지지부의 양측면에 접하도록 세워져 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 전계 효과 트랜지스터는 상부에서 보았을 때 상기 지지부의 양측면에 지그재그 형상으로 배치되어 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 지지부의 양측면 하단 어느 한 쪽 또는 양쪽에는 수평 방향으로 돌출되며 일체로 형성된 날개부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 힛싱크부에는, 상단에 돌기부가 형성된 보조연결대가 더 구비되고, 상기 메인 인쇄회로기판에는, 조립시 상기 돌기부가 삽입되는 조립홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 지지부에 세워져 장착된 전계 효과 트랜지스터가 메인 인쇄회로기판에 직접 연결됨으로써 종래 전계 효과 트랜지스터를 메인 인쇄회로기판과 연결하기 위한 연결부가 불필요하게 되어 소요 부품수를 줄이고 전자제어장치의 조립 시간을 줄이며, 부품의 생산비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 전계 효과 트랜지스터를 지지부의 양측면에 지그재그 형상으로 장착함으로써 지지부의 열발산 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 전계 효과 트랜지스터가 결합된 지지부 주변에 잉여 공간을 충분히 확보할 수 있어 메인 인쇄회로기판에 장착되는 대형 소자들의 배치공간을 충분히 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 전동식 조향장치의 전자제어장치의 일부를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 전자제어장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 전자제어장치의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 도 2의 전자제어장치의 다른 실시예를 보여주는 일부 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 전자제어장치의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2의 전자제어장치의 일부 분해 사시도이다. 도 4는 도 2의 전자제어장치의 다른 실시예를 보여주는 일부 분해 사시도이다.
이들 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 전동식 조향장치의 전자제어장치(200)는 상측으로 연결대(211)가 형성되고, 이 연결대(211)의 상단에 메인 인쇄회로기판(220)이 결합되는 힛싱크부(210); 및 힛싱크부(210)의 상부에 결합되고, 메인 인쇄회로기판(220)에 직접 연결되는 전계 효과 트랜지스터(241)가 장착되는 지지부(240)를 포함하여 구성된다.
힛싱크부(210)는 전자제어장치(200)의 구동시 여러 부품으로부터 발생하는 열을 효과적으로 외부로 발산하기 위한 장치로서, 열전도성이 우수한 알루미늄이나 구리 등의 금속 재질로 이뤄진다.
일 예로, 힛싱크부(210)는 도면들에 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가진 사각형의 입체구조물로 형성될 수 있으며, 힛싱크부(210)의 크기 및 형상 등은 다양하게 변경가능하다.
힛싱크부(210)에는 상측으로 연결대(211)가 형성된다. 일 예로, 연결대(211)는 힛싱크부(210)의 가장자리 부근에 수직하게 결합될 수 있다. 이 때, 연결대(211)는 볼트 등의 체결구(미도시)로 힛싱크부(210)에 결합되거나, 용접 등으로 힛싱크부(210)에 일체로 형성될 수도 있다.
연결대(211)의 상단에는 메인 인쇄회로기판(220)이 결합된다. 이를 위해 연결대(211)의 상단면에는 홀(212)이 형성되고, 메인 인쇄회로기판(220)의 꼭짓점 부근에도 이에 대응한 홀(222)이 형성되며, 볼트 등의 고정부재(226)가 이들 홀(222,212)을 관통하여 체결됨으로써 메인 인쇄회로기판(220)이 연결대(211)에 결합된다.
또한, 힛싱크부(210)에는, 상단에 돌기부(216)가 형성된 보조연결대(215)가 더 구비되고, 메인 인쇄회로기판(220)에는, 조립시 돌기부(216)가 삽입되는 조립홀(224)이 형성될 수 있다.
보조연결대(215)는 연결대(211)와 유사한 형상을 가지되, 그 상단에 돌기부(216)가 형성된 구조를 가진다. 연결대(211)와 보조연결대(215)는 일체로 묶인 하나의 모듈로 만들어져 힛싱크부(210)에 결합될 수도 있고, 별개의 단품으로 제조되어 각각 힛싱크부(210)에 결합될 수도 있다.
돌기부(216)는 원기둥 형상, 사각기둥 형상, 오각기둥 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있으며, 메인 인쇄회로기판(220)의 조립홀(224)은 돌기부(216)의 형상에 대응하여 원형 홀, 사각형 홀, 오각형 홀 등으로 천공된다.
이와 같이 힛싱크부(210)에 돌기부(216)가 형성된 보조연결대(215)를 더 구비함으로써, 메인 인쇄회로기판(220)을 연결대(211)에 결합할 때 먼저 메인 인쇄회로기판(220)의 조립홀(224)에 보조연결대(215)의 돌기부(216)를 끼워 넣어 메인 인쇄회로기판(220)의 결합 위치를 조절한 후 고정부재(226)로 메인 인쇄회로기판(220)과 연결대(211)를 결합하면 되므로 메인 인쇄회로기판(220)을 편리하게 조립할 수 있다.
지지부(240)는 힛싱크부(210)의 상부에 결합되고, 메인 회로인쇄회로기판(220)에 직접 연결되는 전계 효과 트랜지스터(241)가 장착된다. 지지부(240)는 전계 효과 트랜지스터(241)에서 발산되는 열을 힛싱크부(210)로 전달함과 동시에 스스로도 방열 기능을 갖는 구조물로서, 열전달 및 열발산 효율이 우수한 알루미늄이나 구리 등의 금속 재질로 이뤄진다. 지지부(240)는 도면들에 도시된 바와 같이 육면체의 박스 형상으로 이뤄질 수 있으며, 지지부(240)의 양측면 하단 양쪽에는 수평 방향으로 돌출되며 일체로 형성된 날개부(243)가 더 구비될 수 있다. 즉, 지지부(240)와 날개부(243)는 전체적으로 역T자 형상을 가지게 된다.
그리고 비록 도면상에 도시하진 않았으나, 지지부(240)는 힛싱크부(210)의 중앙 부분이 아닌 사이드 부분에 결합될 수도 있다.
한편, 도 4에 도시된 전동식 조향장치의 전자제어장치(300)에서 날개부(343)는 지지부(340)의 양측면 하단 중 어느 한 쪽에만 형성될 수도 있다. 이 때, 지지부(340)와 날개부(343)는 전체적으로 L자 형상을 가지게 된다.
이와 같이 지지부(240)의 하단에 날개부(243)를 더 형성함으로써, 지지부(240)를 안정적으로 힛싱크부(210)에 결합시킬 수 있을 뿐만 아니라, 힛싱크부(210)에 지지부(240)를 결합할 때, 볼트 등의 체결구(247)를 날개부(243)에 형성된 홀(245)에 끼워넣고 지지부(240)와 힛싱크부(210)를 결합할 수 있으므로 지지부(240)와 힛싱크부(210) 간의 체결작업이 용이해진다.
전계 효과 트랜지스터(241)는 밑면이 지지부(240)의 양측면에 접하도록 세워져 장착된다. 이와 같이 전계 효과 트랜지스터(241)가 지지부(240)의 양측면에 세워져 장착됨에 따라, 전계 효과 트랜지스터(241)가 메인 인쇄회로기판(220)에 직접 연결될 수 있어 종래 전계 효과 트랜지스터(125, 도 1 참조)와 메인 인쇄회로기판(130)을 연결하기 위한 연결부(150)가 필요없게 되므로 소요 부품수를 줄일 수 있고, 전자제어장치의 조립 시간을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 부품의 생산비용도 획기적으로 절감할 수 있게 된다.
한편, 전계 효과 트랜지스터(241)는 상부에서 보았을 때 지지부(240)의 양측면에 지그재그 형상으로 배치되어 장착된다. 즉, 지지부(240)의 양측면 중 어느 한쪽 면에 장착된 전계 효과 트랜지스터(241)와, 다른 한쪽 면에 장착된 전계 효과 트랜지스터(241)는 서로 대각선 방향에 놓이도록 지지부(240)에 장착된다.
이와 같이 지지부(240)의 양측면에 전계 효과 트랜지스터(241)를 지그재그 형상으로 장착함으로써, 전계 효과 트랜지스터(241)를 지지부(240)에 고정시키는 볼트(242)들 사이에 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 지지부(240)를 사이에 두고 맞은편에 장착되는 전계 효과 트랜지스터들(241) 사이의 거리가 멀어지므로 지지부(240)의 열발산 효율 역시 좋아지게 된다. 그리고 이와 같이 지지부(240)와 전계 효과 트랜지스터(241)를 하나의 모듈로 구성함으로써 다양하게 제작되는 전자제어장치에 공용화가 가능하다.
또한, 상술한 바와 같이 전계 효과 트랜지스터(241)를 지지부(240)의 양측면에 세워서 장착함으로써, 지지부(240) 주변에 잉여 공간을 충분히 확보할 수 있게 되므로, 메인 인쇄회로기판(220)에 장착되는 대형 소자들(일 예로, 커패시터, 코일, 릴레이, 커넥터 등)의 배치공간을 충분히 확보할 수 있게 되고, 전자제어장치(200)의 전체 크기 역시 줄일 수 있게 된다.
100,200,300 : 전동식 조향장치의 전자제어장치 110 : 방열판
125 : 전계 효과 트랜지스터(FET) 130 : 메인 인쇄회로기판
140 : 연결대 145 : 볼트
150 : 연결부 210 : 힛싱크부
211 : 연결대 215 : 보조연결대
216 : 돌기부 220 : 메인 인쇄회로기판
224 : 조립홀 226 : 고정부재
240,340 : 지지부 241 : 전계 효과 트랜지스터(FET)
243,343 : 날개부

Claims (5)

  1. 상측으로 연결대가 형성되고, 이 연결대의 상단에 메인 인쇄회로기판이 결합되는 힛싱크부; 및
    상기 힛싱크부의 상부에 결합되고, 상기 메인 인쇄회로기판에 직접 연결되는 전계 효과 트랜지스터가 장착되는 지지부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 밑면이 상기 지지부의 양측면에 접하도록 세워져 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전계 효과 트랜지스터는 상부에서 보았을 때 상기 지지부의 양측면에 지그재그 형상으로 배치되어 장착되는 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부의 양측면 하단 어느 한 쪽 또는 양쪽에는 수평 방향으로 돌출되며 일체로 형성된 날개부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 힛싱크부에는, 상단에 돌기부가 형성된 보조연결대가 더 구비되고,
    상기 메인 인쇄회로기판에는, 조립시 상기 돌기부가 삽입되는 조립홀이 형성된 것을 특징으로 하는 전동식 조향장치의 전자제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180023998A (ko) * 2016-03-09 2018-03-07 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 전동 구동 장치 및 전동 파워 스티어링 장치

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