KR20140035562A - 전동조향장치용 전자제어장치 - Google Patents

전동조향장치용 전자제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전동조향장치용 전자제어장치는 금속 재질의 베이스와, 베이스에 장착되는 PCB 모듈과, PCB 모듈에서 발생되는 열을 베이스로 직접 전도하는 방열부재를 포함할 수 있다.

Description

전동조향장치용 전자제어장치{Electronic Control Unit for Motor Driven Power Steering Device}
본 발명은 전동조향장치용 전자제어장치에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전자제어장치를 구성하는 구성품의 조립이 용이하고 방열 효과가 증대될 수 있는 전동조향장치용 전자제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 전동조향장치인 MDPS(Motor Driven Power Steering)는 유압을 이용하지 않고, 모터동력으로 조향파워를 어시스트(assist)하는 방식이다. 이를 위해, MDPS는 ECU 제어되어 동력을 발생하는 모터와, 모터를 통해 회전되는 웜축(Worm-Shaft)과 이에 치합된 웜휠(Worm Wheel)을 구비함으로써, 웜휠(Worm Wheel)의 회전력을 기어박스쪽으로 전달해 조타력을 어시스트한다.
이와 같은 MDPS는 컨트롤러인 MDPS ECU를 적용함으로서, 차량상태를 파악하여 최적으로 제어한다.
통상, MDPS ECU는 회로판과, 회로판에서 발생되는 열을 방출하는 히트싱크(Heat Sink) 작용과 회로판을 지지하는 베이스와, 외관을 이루는 커버 등으로 이루어진다.
회로판에는 외부기기와 연결되는 연결 단자부들이 설치되며, 회로판은 베이스에 스크류를 통해 결합된다.
상술한 구성을 갖는 전자제어장치의 일례가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술의 전자제어장치(ECU; 10)는 외부 전원과 연결된 연결 단자(21)가 결합된 제1회로기판(20), 모터 구동 제어를 위한 제2회로기판(30), 회로기판들(20,30)과 FET모듈(40)이 장착되는 베이스(50) 및 커버(60)로 이루어진다.
이와 같은 종래 기술의 전자제어장치(10)는 히트 싱크의 기능을 하는 베이스(50)에 FET모듈(40), 제1회로기판(20) 및 제2회로기판(30)을 차례로 안착시킨 후, 제1회로기판(20)과 제2회로기판(30)을 별도의 볼트로 고정체결한 후, 커버(60)를 장착시키는 방식으로 조립된다.
그러나 이와 같은 종래 기술의 전자제어장치(10)는 회로기판들(20,30)만이 볼트 등으로 베이스(50)에 고정체결되었을 뿐, 회로기판에 장착된 연결 단자(21)와 베이스(50) 사이의 결합이 부실하여 연결 단자(21)와 제1회로기판(20) 사이의 체결력이 약화되는 문제점이 있었다.
또한, 제1회로기판(20)으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하거나 유도하기 위한 방열부재가 존재하지 않아, 전자제어장치(10)의 신뢰성 및 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
한국공개특허공보 제2011-0090590호(출원일 : 2010.02.04)
본 발명은 전자제어장치의 회로기판 및 전원 단자가 베이스에 견고히 장착될 수 있도록 함과 동시에 회로기판의 열을 베이스로 전달할 수 있는 방열 버스바를 추가로 장착함으로써, 전자제어장치를 구성하는 구성품의 조립이 용이하고 방열 효과가 증대될 수 있는 전동조향장치용 전자제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 전동조향장치용 전자제어장치는, 금속 재질의 베이스; 상기 베이스에 장착되는 PCB 모듈; 및 상기 PCB 모듈에서 발생되는 열을 상기 베이스로 직접 전도하는 방열부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 방열부재는 일측이 상기 PCB 모듈에 연결되고 타측이 상기 베이스의 일측벽에 접촉되어 열을 전도할 수 있다.
또한, 상기 방열부재는 상기 PCB 모듈의 전원 단자를 상기 베이스에 대해 탄성지지할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동조향장치용 전자제어장치는, 금속 재질의 베이스; 상기 베이스에 장착되며, 전기회로패턴이 형성된 PCB 및 상기 PCB에 연결되어 외부 전원을 상기 PCB로 전달하는 전원 단자를 포함하는 파워 PCB 모듈; 모터 구동 제어를 위한 전기회로패턴이 형성되는 메인 PCB 모듈; 상기 파워 PCB 모듈로부터 발생된 열을 상기 베이스로 전달하도록 상기 전원 단자에 설치되는 방열 버스바; 및 볼트를 통해 상기 베이스의 상부에 장착되는 커버를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 방열 버스바는 일측 단부가 상기 파워 PCB 모듈의 PCB에 연결되고 타측 단부가 상기 베이스의 일측에 접촉될 수 있다.
또한, 상기 방열 버스바는 상기 타측 단부에 상기 베이스에 대해 상기 전원 단자를 탄성 지지하는 탄성지지부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 탄성지지부는 곡률을 갖게 굴곡지게 형성되어 판스프링의 기능할 수 있다.
또한, 상기 전원 단자는 상기 베이스와의 견고한 체결을 안내하기 위해 양 측부에 형성된 두 개의 가이드 돌기 및 하부측에 돌출되게 형성된 지지돌기를 포함하며, 상기 지지돌기는 상기 탄성지지부의 일측을 지지할 수 있다.
본 발명의 전동조향장치용 전자제어장치에 따르면, 방열 버스바에 의해 회로기판 및 전원 단자가 베이스에 견고히 장착될 수 있고, 회로기판의 열이 베이스로 용이하게 절달되어 방열될 수 있어, 전자제어장치의 방열 효과가 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자제어장치의 분해 사시도;
도 2는 도 1의 전원 단자의 부분 확대도;
도 3은 도 1의 전자제어장치의 사시도; 및
도 4는 종래 기술의 전자제어장치의 분해 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동조향장치용 전자제어장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전동조향장치용 전자제어장치(100; 이하 ECU)는 커버(110) 및 내부열을 외부로 방출하는 히트싱크(Heat sink)의 기능을 하며 ECU(100)의 내장 부품들을 지지하는 베이스(120)로 외부 함체를 구성할 수 있다.
또한 ECU(100)는 전기회로패턴이 형성되며 외부전원이 인가되는 파워 PCB 모듈(130), 모터 구동 제어를 위한 전기회로패턴이 형성되는 메인 PCB 모듈(140) 및 파워 PCB 모듈(130)과 베이스(120) 사이의 체결을 위한 방열 버스바(150)를 포함할 수 있다.
베이스(120)는 ECU(100) 내부의 열을 용이하게 외부로 방출할 수 있도록, 열 전도성이 높은 금속 재질, 예를 들면 알루미늄을 사용하여 제작될 수 있다. 베이스(120)는 그 상부에 장착된 FET모듈(160), 파워 PCB 모듈(130) 및 메인 PCB 모듈(140) 등이 안착될 수 있도록 다양한 형상의 안착홈들이 형성될 수 있다.
또한 베이스(120)는 파워 PCB 모듈(130)에 구비된 전원 단자(132)와의 사이에 견고한 체결을 위해 전원 단자(132)의 양측부에 형성된 가이드 돌기(133)가 삽입되도록 가이드 홈이 형성될 수 있다.
또한 베이스(120)는 전원 단자(132)의 하부측에 돌출되게 형성되어 방열 버스바(150)를 지지하는 지지돌기(134)가 삽입되도록 삽입홈이 형성될 수 있다.
파워 PCB 모듈(130)은 전기회로패턴이 형성되는 PCB(131)와 이 PCB(131)에 전기적으로 연결되는 전원 단자(132)로 구성되며, FET모듈(160)이 안착된 베이스(120)의 상부측에 안착될 수 있다.
여기서 PCB(131)는 일측에 베이스(120)와 커버(110)를 고정 체결하는 스크류가 관통되도록 관통홀(131a)이 두 개 이상 형성될 수 있으며, 이 관통홀(131a)을 관통하는 스크류에 의해 베이스(120)에 견고히 고정 체결될 수 있다.
전원 단자(132)는 외부 전원을 전달하는 전원 케이블(미도시)이 연결되는 부위가 베이스(120)의 외측으로 노출되도록 베이스(120)에 체결될 수 있으며, 베이스(120)와의 체결을 안내하기 위한 가이드 돌기(133) 및 지지돌기(134)를 구비할 수 있다.
또한, 전원 단자(132)는 PCB(131)로부터 발생하는 열을 베이스(120)로 전달하기 위한 방열 버스바(150)가 체결되도록 체결홀(미도시)이 형성될 수 있으며, 이 체결홀을 통해 방열 버스바(150)가 전원 단자(132)에 고정되게 체결될 수 있다.
방열 버스바(150)는 전체적으로 "ㄹ"자 모양으로 열 전도성이 높은 금속으로 제작될 수 있으며, 전원 단자(132)에 고정되게 체결되되 일측 말단은 PCB(131)에 결합되고 타측 말단은 전원 단자(132)의 하측부로 노출되어 지지돌기(134)에 의해 지지될 수 있다.
여기서 방열 버스바(150)는 지지돌기(134)에 지지되는 부위가 소정 탄성을 갖도록 판스프링 형상으로 제작되는 것이 바람직할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 파워 PCB 모듈(130)의 전원 단자(132)에 방열 버스바(150)가 고정되게 체결될 수 있다.
방열 버스바(150)는 일측이 PCB(131)에 연결되어 PCB(131)로부터 발생되는 열을 전원 단자(132)의 하측부로 노출된 부위로 전달할 수 있다.
본 실시예의 방열 버스바(150)는 전원 단자(132)의 하측부로 노출되는 부위가 소정 곡률을 갖도록 굴곡지게 형성되어 탄성지지부(151)를 형성할 수 있다.
즉, 탄성지지부(151)는 일측이 전원 단자(132)의 지지돌기(134)에 의해 지지되며 굴곡진 타측부위가 베이스(120)의 일측벽에 지지될 수 있다. 이와 같은 탄성지지부(151)에 의해 파워 PCB 모듈(130)이 베이스(120)에 장착될 시 전원 단자(132)의 움직임이 방지될 수 있으며, PCB(131)로부터 발생하는 열이 베이스(120)로 용이하게 전달될 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 전동조향장치용 전자제어장치에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
100: 전자제어장치
110: 커버
120: 베이스
130: 파워 PCB 모듈
131: PCB
132: 전원 단자
133: 가이드 돌기
134: 지지돌기
140: 메인 PCB 모듈
150: 방열 버스바
151: 탄성지지부
160: FET모듈

Claims (8)

  1. 금속 재질의 베이스;
    상기 베이스에 장착되는 PCB 모듈; 및
    상기 PCB 모듈에서 발생되는 열을 상기 베이스로 직접 전도하는 방열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부재는 일측이 상기 PCB 모듈에 연결되고 타측이 상기 베이스의 일측벽에 접촉되어 열을 전도하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 PCB 모듈의 전원 단자를 상기 베이스에 대해 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  4. 금속 재질의 베이스;
    상기 베이스에 장착되며, 전기회로패턴이 형성된 PCB 및 상기 PCB에 연결되어 외부 전원을 상기 PCB로 전달하는 전원 단자를 포함하는 파워 PCB 모듈;
    모터 구동 제어를 위한 전기회로패턴이 형성되는 메인 PCB 모듈;
    상기 파워 PCB 모듈로부터 발생된 열을 상기 베이스로 전달하도록 상기 전원 단자에 설치되는 방열 버스바; 및
    볼트를 통해 상기 베이스의 상부에 장착되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 방열 버스바는 일측 단부가 상기 파워 PCB 모듈의 PCB에 연결되고 타측 단부가 상기 베이스의 일측에 접촉되는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 방열 버스바는 상기 타측 단부에 상기 베이스에 대해 상기 전원 단자를 탄성 지지하는 탄성지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 탄성지지부는 곡률을 갖게 굴곡지게 형성되어 판스프링의 기능을 하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전원 단자는 상기 베이스와의 견고한 체결을 안내하기 위해 양 측부에 형성된 두 개의 가이드 돌기 및 하부측에 돌출되게 형성된 지지돌기를 포함하며,
    상기 지지돌기는 상기 탄성지지부의 일측을 지지하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치용 전자제어장치.
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