KR20160009639A

KR20160009639A - 인쇄 회로 기판과 전기 모터 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 접점 디바이스

Info

Publication number: KR20160009639A
Application number: KR1020157035327A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 버멜; 올란트 슈나이더; 마티아스 슈트래크
Original assignee: 콘티넨탈 오토모티브 게엠베하
Priority date: 2013-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2016-01-26
Also published as: WO2014187851A1; DE102013209367A1; JP2016528663A; CN105229871A; EP3000156A1; JP6471149B2; US9608368B2; EP3000156B1; KR102234583B1; CN105229871B; US20160172787A1

Abstract

2개의 전기 유닛 간, 특히 인쇄 회로 기판(2)과 전기 모터 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 디바이스로서, 적어도 하나의 전기 도체(3) 및 해당 도체(3)를 수용하기 위한 플러그-인 바디(4)를 갖되, 플러그-인 바디(4)는 플러그-인 바디(4)를 수용 바디(110) 내 오목부(111)에 대해 정렬시키기 위한 복수의 위치결정 부재(5)를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1)가 개시된다.

Description

인쇄 회로 기판과 전기 모터 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 접점 디바이스{CONTACT DEVICE FOR ESTABLISHING AN ELECTRIC CONTACT BETWEEN A PRINTED CIRCUIT BOARD AND AN ELECTROMOTOR}

본 발명은, 청구범위 제1항의 전문에 따라, 2개의 전기 유닛 간, 특히 인쇄 회로 기판과 전기 모터 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 디바이스에 관한 것이고, 그리고 본 발명에 따른 디바이스 및 인쇄 회로 기판을 갖는 자동차의 조향 디바이스를 위한 제어 유닛에 관한 것이다.

당대의 자동차에는, 하우징에 의해 외부 영향으로부터 보호되어야 하는 다수의 인쇄 회로 기판이 설치된다. 인쇄 회로 기판과 전기 기계 등 간 전기적 접촉을 확립하기 위해, 한편으로는, 하우징을 통하여 2개의 유닛 간 전기적 접촉을 확립하고, 다른 한편으로는, 외부 영향에 대항하여 하우징을 밀봉도 하는 부가적 접점 디바이스가 필요하다.

더욱, 동력 조향 유닛을 위한 인쇄 회로 기판의 이 경우에는, 인쇄 회로 기판이 2개의 다르게 위치결정된 접점을 가졌고 그래서 인쇄 회로 기판이 양 접점이 대향 접점에 올바르게 맞물리도록 조립 동안 매우 정확하게 위치결정되어야 했던 문제가 있었다. 더욱, 부정확하게 정렬된 드릴 구멍의 결과로서 조향 디바이스에 인쇄 회로 기판의 하우징의 나사 고정 동안 문제가 생겼다.

그래서 본 발명의 목적은 인쇄 회로 기판의 정확한 위치결정을 가능하게 하는 전기 접점 디바이스를 개시하는 것이다.

그 목적은 초반에 언급된 유형의 디바이스에 따라 달성되되, 플러그-인 바디(plug-in body)는, 특히 오목부를 갖는 지지 바디의 회전 각도에 대해, 플러그-인 바디를 수용 바디 내 오목부와 정렬시키기 위한 복수의 위치결정 요소를 갖고, 상기 각도는 오목부의 길이방향 축에 대해 수직으로 배열된 평면에 위치한다.

본 발명은 플러그-인 바디에 부가적 위치결정 요소를 구비시키는 기본 개념에 기반하며, 그 결과 플러그-인 바디는, 그것이 오목부 내로 도입되는 동안, 수용 바디 내 이러한 오목부와 자동으로 정렬되게 된다.

전기 유닛은 본 발명의 의미 내에서는 자체 포함된 전기 구조 유닛이라고 이해된다. 이것은 전자 제어 유닛, 특히 인쇄 회로 기판, 전기 모터, 또는 자동차에서 사용되는 다른 전기 구동 디바이스를 포함한다.

본 발명에 따른 디바이스는 전기 유닛 또는 인쇄 회로 기판 중 하나에 접속되는 것이 유익하다. 인쇄 회로 기판은, 플러그-인 바디가 그것을 위해 제공되는 오목부 내로 도입되자마자, 제2 유닛, 예를 들어 전기 모터와 용이하게 정렬되거나 그에 대해 올바르게 위치결정될 수 있다. 위치결정 요소는 플러그-인 바디 또는 인쇄 회로 기판이 수용 바디 또는 대향 접점과 미리 결정된 회전 각도로 정렬될 수 있게 하며, 그 결과 인쇄 회로 기판은 올바른 회전 각도 위치에 자동으로 정렬되고, 인쇄 회로 기판 상의 다른 전기 접점은 특정 대향 접점에 대해 정확하게 위치결정된다. 하우징 상의 나사 연결부를 위한 드릴 구멍이, 나사를 관통시키기 위해, 대향 바디 상의 드릴 구멍과 동일 평면으로 정렬되어야 하는 하우징 및 인쇄 회로 기판을 갖는 제어 유닛의 경우에도 동일한 접근법이 적용될 수 있다.

본 발명에 따른 디바이스는, 플러그-인 바디는 도체가 배열되는 제1 접촉면을 갖되, 위치결정 요소는 제1 접촉면 상에 배열된다는 점에서, 유익하게 개량된다. 접촉면은 오목부 내에 먼저 도입되는 그리고 그래서 대향 접점에 대한 전기 도체가 배열되는 면을 표현한다. 접촉면 상의 위치결정 요소의 배열은 위치결정 요소가 오목부와 먼저 접촉하게 되어 플러그-인 바디의 정렬을 야기함을 보장한다.

본 발명에 따른 디바이스는, 위치결정 요소는 접촉면의 중심점을 통해 수직으로 이어지는 축 둘레로 회전 대칭 방식으로 배열된다는 점에서, 유익하게 개량된다.

본 발명에 따른 디바이스는, 위치결정 요소는 접촉면 상에 서로 대척적인 쌍으로 각각 배열된다는 점에서, 유익하게 개량된다. 평면에서 회전 각도에 대한 플러그-인 바디의 올바른 정렬은 전술한 실시예에 의해 특히 단순하고 효과적으로 달성될 수 있다.

부가적으로, 본 발명에 따른 디바이스는, 접촉면의 외측 에지에 그리고 접촉면의 중심축 중 하나 상에 각각 배열되는 4개의 위치결정 요소에 의해 개량된다. 이러한 수의 위치결정 요소로는 특히 효과적으로 플러그-인 바디의 정렬을 달성하는 것이 가능하다.

더욱, 본 발명에 따른 디바이스는 위치결정 요소가 핀의 형태로 구체화된다는 점에서 개량된다.

본 발명에 따른 디바이스는, 위치결정 요소는 접촉면의 에지를 향하여 테이퍼링되는 기부 형상을 갖는다는 점에서, 바람직하게 개량된다. 위치결정 요소는 본질적으로 삼각형 또는 반원형 기부 형상을 갖는 것이 유익하다. 부가적으로, 기부 형상의 첨단은 둥근 방식으로 구체화되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 접촉면의 중심점 둘레로 오목부에 대한 플러그-인 바디의 회전도 조금 가능하고, 그 결과 인쇄 회로 기판의 또는 플러그-인 바디의 회전 위치의 약간의 적응이 조립 동안 야기될 수 있다.

본 발명에 따른 디바이스는, 플러그-인 바디는 원통 형태로 구체화되고 타원형, 직사각형 기부 형상을 갖는다는 점에서, 유익하게 개량된다. 이러한 실시예에 의해, 플러그-인 바디의 특히 콤팩트 디자인을 구현하는 것이 가능하다.

플러그-인 바디의 측방면 주위에 배열되는 밀봉 립(sealing lip)을 갖는 본 발명에 따른 디바이스의 일 실시예가 특히 바람직하다. 밀봉 립은 플러그-인 바디와 오목부 사이의 중간 공간을 밀봉하고 오목부를 통한 유체의 침투를 방지한다.

본 발명에 따른 디바이스는, 위치결정 요소는 밀봉 립의 외측면과 본질적으로 동일 평면으로 배열된다는 점에서, 유익하게 개량된다. 밀봉 립은 미설치된 상태에서는 그것이 위치결정 요소 위로 약간 돌출하는 그러한 방식으로 치수가 정해져 있다. 설치된 상태에서, 밀봉 립은 변형되고 위치결정 요소에 대해 0.1mm 범위로 동일 평면을 지닌다.

더욱, 플러그-인 바디는 기부 바디 및 기부 바디 상으로 플러그될 수 있는 제2 바디로부터 형성되되, 위치결정 요소는 제2 바디 상에 배열되는 본 발명에 따른 디바이스의 일 실시예가 유익하다. 이러한 실시예에 의하면, 플러그-인 바디는 2개 부분 또는 바디로부터 모듈 방식으로 구성된다. 이러한 방식으로, 기부 바디 상에 밀봉 립의 특히 용이한 조립이 가능하다. 이러한 실시예에 의하면, 기부 바디는 비교적 단순한 기하구조로 구성될 수 있으며, 그 결과 이에 필요한 사출 성형 도구가 더 비용효과적으로 제작될 수 있다.

본 발명에 따른 디바이스는, 플러그-인 바디는 플러그-인 바디를 인쇄 회로 기판에 부착하기 위한 프레임과 원피스로 구체화된다는 점에서, 유익하게 개량된다.

더욱, 본 발명에 따른 디바이스는 프레임이 도체 트랙을 갖는다는 점에서 개량된다.

특히 유익한 방식에 있어서, 본 발명에 따른 디바이스는 위치결정 요소가 오목부에 대해 0.01 내지 0.13mm의 플레이로 제조된다는 점에서 개량된다. 이들 공차에 의해, 시리즈 조립에서 제어 디바이스의 그리고 플러그-인 바디의 특히 정확한 위치결정을 구현하는 것이 가능하였다.

본 발명은 또한 선행하는 실시예 중 하나에 따른 디바이스 및 인쇄 회로 기판을 갖는 자동차의 조향 디바이스를 위한 제어 유닛을 포함한다.

추가적 바람직한 실시예는 도면을 참조하여 일례의 실시예의 이하의 설명으로부터 생긴다.
도면에 있어서:
도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 제1 대표적 실시예의 분해 예시도;
도 2는 본 발명에 따른 디바이스의 제1 대표적 실시예의 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 디바이스의 제1 대표적 실시예의 평면도; 및
도 4는 본 발명에 따른 디바이스의 제1 대표적 실시예를 갖는 동력 조향 디바이스를 위한 제어 유닛의 사시도.

도 1은 2개의 전기 유닛 간, 특히 인쇄 회로 기판(2)과 전기 모터(도면에서 도시되지는 않음) 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 디바이스(1)를 도시하고 있으며, 복수의 전기 도체(3) 및 도체(3)를 수용하기 위한 플러그-인 바디(4)를 갖는다. 플러그-인 바디(4)는 플러그-인 바디(4)를 수용 바디(110) 내 오목부(111)와 정렬시키기 위한 복수의 위치결정 요소(5)를 갖는다.

플러그-인 바디(4)는 이러한 대표적 실시예에서는 기부 바디(40) 및 기부 바디(40) 상으로 플러그될 수 있는 제2 바디(50)로부터 구체화된다. 그렇지만, 플러그-인 바디(4)를 원피스로 구체화하는 것도 생각할 수 있다. 플러그-인 바디(4)의 기부 바디(40)는 원통 형태로 구체화되고 타원형 기부 형상을 갖는다. 대안으로, 기부 형상은 직사각형 또는 원형 형상일 수 있다. 기부 바디(40)는 기부 바디(40)의 길이방향 축을 따라 수직으로 이어지는 복수의 통로(41)를 갖고 그것을 통해 도체(3)가 플러그될 수 있다. 제2 바디(50) 상의 플러그-인 핀(51)에 대응하는 4개의 원형 오목부는 기부 바디(40)의 단부면(43) 상에 위치한다. 제2 바디(50)는 플러그-인 핀(51)에 의해 기부 바디(40)에 부착된다.

더욱, 기부 바디(40)의 하나의 섹션(42)은 테이퍼링 디자인이고 밀봉 립(60)을 수용하는 역할을 한다. 밀봉 립(60)은 기부 바디(40)의 테이퍼링 섹션(44)의 측방면 상에 배열되고 수용 바디(110)에 대해 그리고 테이퍼링 섹션(44)의 측방면에 대해 오목부(111)를 밀봉하는 역할을 한다. 밀봉 립(60)은 기부 바디(40) 상에 직접 일체로 사출 성형되거나 기부 바디(40) 상에 개별 컴포넌트로서 장착될 수 있다. 밀봉 립(60)은 선택사항인 요소이고 또한 생략될 수 있다. 밀봉 립 없이 본 발명에 따른 디바이스의 일 실시예에 있어서, 테이퍼링 섹션(42)은 생략될 것이다.

기부 바디(40)의 비-테이퍼링 섹션(44) 상에는 플러그-인 바디(4)를 인쇄 회로 기판(2)에 부착하기 위한 프레임(45)의 일부분이 있다, 도 4를 보라. 기부 바디(40)는 프레임(45)과 원피스로 구체화된다. 프레임(45)은 도체 트랙(46)을 구비하되, 도체 트랙(46)은 도체(3)에 전기적으로 접속된다. 이러한 목적으로, 기부 바디(40)는 도체 트랙(46)이 관통될 수 있는 그리고 그것들이 도체(3)와 전기적 접촉을 하기 위해 소정 섹션에서는 관통하여 통로(41) 내로 돌출하는 수평으로 이어지는 오목부(도면에서 도시되지는 않음)를 갖는다.

부가적으로, 플러그-인 바디(4)는 기부 바디(40)의 하위 단부가 덮일 수 있게 하는 그리고 전기 도체(3)를 지지하는 커버(47)를 갖는다. 커버(47)는 그것이 기부 바디(40) 상으로 플러그될 수 있는 그러한 방식으로 구성될 수 있다.

제2 바디(50)는 플레이트의 형태로 구체화되고, 에지 영역에서, 플러그-인 바디(4)를 오목부(111)와 정향시키기 위한 복수의 위치결정 요소(5)를 갖는다.

제2 바디(50)는 도체(3)의 접촉부가 배열되는 접촉면(52)을 갖되, 위치결정 요소(5)는 제1 접촉면(52) 상에 배열된다. 위치결정 요소(5)는 접촉면(52)의 중심점(M)을 통해 수직으로 이어지는 축 둘레로 회전 대칭 방식으로 배열된다. 이러한 대표적 실시예에 있어서, 중심점(M)은 접촉면(52)의 중심축(A1, A2)의 교차점에 대응한다, 도 3을 참조하라. 4개의 위치결정 요소(5)는, 쌍으로 서로 대척적으로 놓이도록, 접촉면(52)의 외측 에지에 중심축(A1, A2) 중 하나 상에 각각 배열된다. 부가적으로, 위치결정 요소(5)는, 도 3에 예시된 바와 같이, 설치된 상태에서 그것들이 밀봉 립(60)의 외측면과 본질적으로 동일 평면으로 종단되는 그러한 방식으로 배열된다.

위치결정 요소(5)는 핀의 형태로 구체화되고, 접촉면(52)의 에지를 향하여 테이퍼링되고 본질적으로 삼각형인 기부면을 갖는다. 이러한 식으로, 둥근 접촉 영역(55)은, 오목부(111) 내에서 플러그-인 바디(4)의 약간의 회전을 가능하게 하기 위해, 오목부(111)의 내측 벽과 위치결정 요소(5) 사이에 만들어진다. 부가적으로, 접촉 영역(53)은, 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 오목부(111) 내로 플러그-인 바디(4)의 도입을 용이하게 하기 위해, 그것이 위치결정 요소(5)의 자유 단부면에 대해 약간 테이퍼링되도록 구체화된다. 이러한 목적으로, 또한 위치결정 요소(5)는 오목부(111)에 대해 0.01 내지 0.13mm의 플레이로 제조되는 것이 제공된다. 위치결정 요소(5)의 높이는 대략 제2 바디(50)의 두께의 2배에 대응한다.

제2 바디(50)의 접촉면(52) 상에는 또한 대향하는 접점이 핀(30) 사이에 도입될 때 도체(3)의 핀(30)을 지지하기 위한 지지 벽(54)이 있고, 그래서 핀(30)은 서로 떨어져 퍼져 있다. 더 짧은 측면 상에 배열되는 위치결정 요소(5)는 여기에서는 각각 인접하는 지지 벽(54)과 동일 평면 방식으로 연속형이다.

플러그-인 바디(4) 또는 기부 바디(40) 및 제2 바디(50)는 열가소성 재료로 제조된다. 폴리부틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다.

도 4는 전기 모터와 인쇄 회로 기판(2) 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 디바이스(1) 및 인쇄 회로 기판(2)을 갖는 자동차의 조향 디바이스의 동력 조향 디바이스를 위한 제어 유닛(100)을 도시하고 있다.

인쇄 회로 기판(2)은 다수의 전자 컴포넌트(21) 및 전기 컴포넌트(22)가 실장되는 캐리어 보드(20)를 갖는다. 이들은, 특히, 칩 모듈, 커패시터, 코일 등을 포함한다. 디바이스(1)는 캐리어 보드(102)의 절반 상에 배열된다. 디바이스(1)는 프레임(45)을 통하여 캐리어 보드(102)에 접속된다. 더욱, 이것으로부터 이격되어, 캐리어 보드(20)의 타단에는, 특히, 전기 모터의 회전 각도 신호가 인쇄 회로 기판(2)에 송신되게 하는 전기 접점(23)이 있다.

인쇄 회로 기판(2)은 금속 하우징(101) 내에 배열된다. 하우징은 하우징(101)을 조향 기어 하우징(여기에는 도시되지 않음) 상에 나사 고정하기 위해 복수의 드릴 구멍(102)을 갖는다. 이러한 조향 기어 하우징과 접촉하는 하우징(101)의 접촉면(103)에는 수밀 방식으로 하우징(103)을 밀봉하기 위해 밀봉 립(107)이 제공된다. 더욱, 하우징(103)은 그 단부면 상에 복수의 접속부(104)를 갖고, 그 접속부(104)에 의해 인쇄 회로 기판(2)은, 예를 들어, 배터리에 접속될 수 있다.

조향 디바이스가 조립될 때, 제어 유닛(100)은 조향 기어 하우징 아래로 이동되고 후속하여 조향 기어 하우징 상에 맞춰져서, 그 결과 디바이스(1)는 조향 기어 하우징의 오목부(111)(도 2 참조) 내로 도입되고 인쇄 회로 기판을, 조향 기어 하우징에 대해, 제공된 위치 특히 회전 각도 위치로 이동시킨다. 이것은, 중심점(M) 둘레로, 익스텐트(111)의 길이방향 축에 수직인 평면에서의 회전을 수반한다. 본 발명에 따른 디바이스(1)는, 제어 유닛(100)이 제공되는 회전 각도 위치에 대해 몇 도의 회전 각도 오프셋으로 이동되더라도, 조향 기어 하우징에 대해 제어 유닛(100)의 올바른 위치결정을 가능하게 한다. 이러한 목적으로, 디바이스(1)는 제어 유닛(100)이 올바른 위치에 정렬되는 그러한 방식으로 오목부(111)와 상호작용하는 복수의 위치결정 요소(5)를 갖는다. 결과로서, 전기 접점(23)과 그에 대응하는 대향 접점 간 전기적 접촉의 확립 동안에 어떠한 문제도 일어나지 않는다.

Claims

2개의 전기 유닛 간, 특히 인쇄 회로 기판(2)과 전기 모터 간 전기적 접촉을 확립하기 위한 디바이스(1)로서, 적어도 하나의 전기 도체(3) 및 상기 도체(3)를 수용하기 위한 플러그-인 바디(plug-in body)(4)를 갖되, 상기 플러그-인 바디(4)는 상기 플러그-인 바디(4)를 수용 바디(110) 내 오목부(111)와 정렬시키기 위한 복수의 위치결정 요소(5)를 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항에 있어서, 상기 플러그-인 바디(4)는 상기 도체(3)가 배열되는 제1 접촉면(52)을 갖되, 상기 위치결정 요소(5)는 상기 제1 접촉면(52) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 접촉면(52)의 중심점(M)을 통해 수직으로 이어지는 축 둘레로 회전 대칭 방식으로 배열되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 접촉면(52) 상에 서로 대척적인 쌍으로 각각 배열되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 접촉면(52)의 외측 에지에 그리고 상기 접촉면(52)의 중심축(A1, A2) 중 하나 상에 각각 배열되는 4개의 위치결정 요소(5)를 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 핀의 형태로 구체화되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제6항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 접촉면(52)의 에지를 향하여 테이퍼링되는 기부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그-인 바디(4)는 원통 형태로 구체화되고 타원형 또는 직사각형 기부 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그-인 바디(4)의 측방면 주위에 배열되는 밀봉 립(sealing lip)(60)을 특징으로 하는 디바이스(1).
제9항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 상기 밀봉 립(60)의 외측면과 본질적으로 동일 평면으로 배열되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그-인 바디(4)는 기부 바디(40) 및 상기 기부 바디(40) 상으로 플러그될 수 있는 제2 바디(50)로부터 형성되되, 상기 위치결정 요소(5)는 상기 제2 바디(5) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플러그-인 바디(4)는 상기 플러그-인 바디(4)를 인쇄 회로 기판(2)에 부착하기 위한 프레임(45)과 원피스로 구체화되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제12항에 있어서, 상기 프레임(45)은 도체 트랙(46)을 갖는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 요소(5)는 상기 오목부(111)에 대해 0.01 내지 0.03mm의 플레이로 제조되는 것을 특징으로 하는 디바이스(1).
인쇄 회로 기판(2) 및 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 디바이스(1)를 구비하는 자동차의 조향 디바이스를 위한 제어 유닛(100).