KR20210073815A - 전자 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면,
상부가 굴곡지게 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고 일정 온도 범위에서 상승되어 상기 하우징 상단의 내부면과 접촉하는 접지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

전자 제어 장치{Electronic Control Device}

본 발명은 전자 제어 장치에 관한 것으로, 상세하게는 발포제를 이용한 그라운드 구조를 가지는 전자 제어 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU 등의 전자 제어 장치가 탑재된다. 이러한 전자 제어 장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서류 또는 스위치류로부터 정보를 제공받는다. 전자 제어 장치는 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.

예를 들면, ECU와 같이 차량의 엔진이나 자동변속기, ABS(Anti-Lock Brake System) 등의 상태를 컴퓨터로 제어하는 전자 제어 장치는 차량과 컴퓨터 성능의 발전과 함께 자동변속기 제어를 비롯하여 구동계통, 제동계통, 조향계통 등 차량의 모든 부분을 제어하는 역할까지 하고 있다.

이러한 ECU 등과 같은 전자 제어 장치는 상부의 커버와 하부의 베이스로 구성되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수납되는 PCB(Printed Circuit Board)와, 외부의 소켓 연결을 위해 PCB의 전단에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.

한편, 상기와 같은 전자 제어 장치는 전자차 차폐를 위해 PCB와 케이스 사이의 접촉을 통한 그라운드 구조가 형성되어야 한다.

그러나 종래의 슬롯형 제어기의 경우 PCB 상에 위치한 전자 소자의 배치 때문에 PCB 가장자리 부분의 그라운드 접촉이 용이하지 않고, 제작 초기에 PCB와 케이스를 접촉시켜 결합할 경우 PCB의 손상이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

등록특허공보 제 10-1527379호

본 발명은 전자 제어 장치의 하우징 내에 발포제를 배치시켜 발포제에 팽창에 따라 보다 단순한 구조로 전자 제어 장치의 그라운드 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상부가 굴곡지게 형성되는 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고 일정 온도 범위에서 상승되어 상기 하우징 상단의 내부면과 접촉하는 접지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 하우징의 상부는 상측으로 볼록하게 형성되는 적어도 하나의 볼록부와, 상기 적어도 하나의 볼록부 사이에 하측으로 오목하게 형성되는 오목부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 접지부는, 상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고 상부에 개구부가 형성되는 케이스와, 상기 케이스 하부에 배치되고 일정 온도 범위에서 팽창하는 발포제와, 상기 발포제 내에 배치되는 커패시터와, 상기 발포제 상부에 배치되는 스위치 및 상기 스위치와 상기 커패시터를 전기적으로 연결하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 인쇄 회로 기판은 표면에 높이가 다른 적어도 하나의 전자 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 발포제는 50℃이상 80℃이하의 온도 범위에서 팽창되고, 100℃이상 120℃이하의 온도 범위에서 경화되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 커패시터는 상기 인쇄 회로 기판 내로의 노이즈 유입을 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 발포제 팽창이 완료되면, 상기 스위치의 하부는 상기 케이스 상단에 밀착되고, 상기 스위치의 상부는 상기 케이스의 개구부를 통하여 상기 오목부 하단에 밀착되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전자 제어 장치의 하우징 내에 발포제를 배치시켜 일정 온도 범위에서 발포제를 팽창시켜 그라운드 구조를 형성할 수 있으며, 이에 따라 전자 제어 장치의 제조 원가 절감 및 제조 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 전체적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 내부 측단면도이다.(도 1의 A-A'단면)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 그라운드 구조 형성 과정을 나타낸 도면이다.(도 1의 B-B'단면)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)의 전체적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 내부 측단면도이며(도 1의 A-A'단면), 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치의 그라운드 구조 형성 과정을 나타낸 도면이다(도 1의 B-B'단면).

또한, 도 3 중 도 3(a)는 접지부(30) 내에 배치된 발포제(31)가 팽창되기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 3(b)는 상기 발포제(31)가 일정 온도 범위에서 팽창되어 하우징(10) 하단과 접지부(30)가 접촉된 상태를 나타낸 도면이다.

도 1의 도 1(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 제어 장치(100)는 상부가 굴곡지게 형성되는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판(20)을 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 하우징(10)은 압출 또는 사출 공정으로 형성될 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나 인쇄 회로 기판(20)은 커넥터(미도시)와 전기적으로 연결되어 다양한 전자 제어를 수행할 수 있다.

또한 도 1(a)에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 상부는 상측으로 볼록하게 형성되는 적어도 하나의 볼록부(11)와, 적어도 하나의 볼록부(11) 사이에 하측으로 오목하게 형성되는 오목부(12)를 포함할 수 있다.

이에 따라, 도 1(b)에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(20)의 표면에는 높이가 다른 적어도 하나의 전자 소자(21)가 형성될 수 있다.

상세하게는, 볼록부(11) 하단 부분의 인쇄 회로 기판(20)의 표면에는 오목부(12) 하단 부분의 인쇄 회로 기판(20)의 표면에 형성된 전자 소자(21)보다 높이가 상대적으로 더 높은 전자 소자(21)가 형성될 수 있다.

한편 도 1(b) 및 도 2를 참조하면, 인쇄 회로 기판(20) 상에는 접지부(30)가 형성될 수 있다.

이 때, 상기 접지부(30)는 바람직하게는 오목부(12) 하단 부분의 인쇄 회로 기판(20)의 표면의 정중앙에 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되는 것은 아니고 오목부(12) 하단 부분의 인쇄 회로 기판(20)의 표면의 정중앙이 아닌 다른 위치에 배치되는 것도 가능하다.

또한, 접지부(30)는 일정 온도 범위에서 상승되어 상기 하우징(10) 상단의 내부면과 접촉할 수 있다.

상세하게는 도 3(a)에 도시된 바와 같이 상기 접지부(30)는, 인쇄 회로 기판(20) 상에 배치되고 상부에 개구부가 형성되는 케이스(32)와, 케이스(32) 하부에 배치되고 일정 온도 범위에서 팽창하는 발포제(31)와, 발포제(31) 내에 배치되는 커패시터(34)와, 발포제(31) 상부에 배치되는 스위치(33) 및 스위치(33)와 커패시터(34)를 전기적으로 연결하는 와이어(35)를 포함할 수 있다.

이 때, 스위치(33)는 접지 단자의 일종일 수 있으며, 커패시터(34)는 내부에 저주파 통과 필터를 포함하여 노이즈를 제거할 수 있는 단 방향 커패시터일 수 있다.

또한, 발포제(31)는 천연/합성고무 또는 합성수지와 같은 고분자 재료와 배합되어 기포를 만들어 내는 물질을 의미하고, 탄산수소나트륨이나 트리클로로플루오르메탄 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게 본 발명의 실시예에서는 미국 모멘티브社의 TSE 5000이 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 고무 또는 합성수지의 종류와 특성, 용도, 가공방법, 조건 등에 따라 적절한 발포제가 사용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 발포제(31)는 50℃ 이상 80℃이하의 온도 범위에서 팽창될 수 있으며, 이에 따라 도 3(b)에 도시된 바와 같이 발포제(31) 상부에 배치되는 스위치(33)와, 발포제(31) 내에 배치되는 커패시터(34)와, 와이어(35)가 하우징(10)의 오목부(12) 하단 방향으로 상승될 수 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 접지부(30)와 적어도 하나의 전자 소자(21)가 구비된 인쇄 회로 기판(20)을 하우징(10)의 개구부를 통해 삽입시켜 하우징(10) 내에 배치시키고, 도 3(b)에 도시된 바와 같이 50℃ 이상 80℃이하의 온도 범위에서 발포제(31)를 팽창시켜 스위치(33)와 하우징(10)의 오목부(12) 하단을 접촉시킬 수 있다.

도 3(b)에 도시된 바와 같이 발포제(31)의 팽창이 완료되면, 상기 스위치(33)의 하부는 케이스(32) 상단에 밀착되고, 스위치(33)의 상부는 케이스(32)의 개구부를 통하여 오목부(12) 하단에 밀착될 수 있다.

상세하게는, 도 3(a)에 도시된 바와 같이 상기 스위치(33)의 상부면은 폐쇄된 형태로 형성될 수 있으나, 스위치(33)의 하부측에는 상기 발포제(31)의 일부가 삽입되는 공간이 형성될 수 있다. 또한, 스위치(33)의 최 하단 모서리를 따라서 하단부가 연장 형성되고, 상기 스위치(33)의 하단부가 상기 케이스(32)의 측벽에 밀착되도록 형성될 수 있다.

이와 같은 구성에 의해 도 3(b)에 도시된 바와 같이 발포제(31)가 일정 온도 범위에서 팽창되면 스위치(33)의 하단부가 상기 케이스(32)의 측벽을 따라 오목부(12) 하단 방향으로 상승하게 되고, 발포제(31)의 팽창이 완료되면 스위치(33)의 하단부가 케이스(32) 상단 내측면에 밀착될 수 있다.

이 때, 전술한 바와 같이 발포제(31) 내에 배치되는 커패시터(34)와, 와이어(35)가 하우징(10)의 오목부(12) 하단 방향으로 상승될 수 있으며, 와이어(35)는 도 3(a)에 도시된 상태에서 도 3(b)와 같이 완전히 펼쳐지게 된다.

또한, 케이스(32)의 개구부를 통하여 오목부(12) 하단에 스위치의 상부가 밀착됨으로써 인쇄 회로 기판(20)과 하우징(10)간의 접촉을 통한 그라운드 구조(Grounding, 접지 구조)를 형성할 수 있고, 이에 따라 인쇄 회로 기판(20)의 가장자리 부분과 하우징(10)을 접촉시키지 않으면서도 보다 단순한 구조로 전자 제어 장치(100)의 그라운드 구조를 형성할 수 있다.

그리고 도 1(b) 및 도 2에 도시된 바와 같이 인쇄 회로 기판(20) 상의 전자 소자(21)의 높이가 상이한 경우에도 하우징(10) 상부의 일부를 오목하게 구성하여 그 부분에 접지부(30)를 접촉시킬 수 있어, 다양한 크기의 전자 소자(21)를 인쇄 회로 기판(20) 상에 배치시키면서도 전자파를 완벽하게 차폐할 수 있다.

또한, 인쇄 회로 기판(20)이 하우징(10) 내에 삽입될 때(전자 제어 장치(100)의 제작 초기에) 접촉시켜 결합하지 않고, 인쇄 회로 기판(20)이 하우징(10) 내에 안정적으로 결합된 이후에 일정 온도 범위에서 발포제(31)를 팽창시킴으로써 인쇄 회로 기판(20)이나 하우징(10)의 손상 없이 그라운드 구조를 형성할 수 있다.

한편, 도 3(b)의 상태에서 발포제(31)를 100℃ 이상 120℃ 이하의 온도 범위에서 경화시키면 스위치(33)와 오목부(12) 하단부와의 접촉, 그리고 케이스(32) 상단과 스위치(33) 하부와의 접촉이 더욱 단단하게 이루어질 수 있다.

발포제(31) 경화 후, 스위치(33)와 오목부(12) 하단부와의 접촉이 더욱 단단하게 이루어짐으로써 외부 전자파에 대하여 완벽한 차폐 구조를 형성할 수 있으며, 이 때 전술한 커패시터(34)는 단 방향 커패시터로서 노이즈가 인쇄 회로 기판(20) 내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 전자 제어 장치의 하우징 내에 발포제를 배치시켜 일정 온도 범위에서 발포제를 팽창시켜 그라운드 구조를 형성할 수 있으며, 이에 따라 전자 제어 장치의 제조 원가 절감 및 제조 공정을 단순화할 수 있는 효과가 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 전자 제어 장치
10 : 하우징
11 : 볼록부
12 : 오목부
20 : 인쇄 회로 기판
21 : 전자 소자
30 : 접지부
31 : 발포제
32 : 케이스
33 : 스위치
34 : 커패시터
35 : 와이어

Claims (7)

1. 상부가 굴곡지게 형성되는 하우징;
   상기 하우징 내부에 배치되는 인쇄 회로 기판; 및
   상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고 일정 온도 범위에서 상승되어 상기 하우징 상단의 내부면과 접촉하는 접지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징의 상부는 상측으로 볼록하게 형성되는 적어도 하나의 볼록부와, 상기 적어도 하나의 볼록부 사이에 하측으로 오목하게 형성되는 오목부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 접지부는,
   상기 인쇄 회로 기판 상에 배치되고 상부에 개구부가 형성되는 케이스;
   상기 케이스 하부에 배치되고 일정 온도 범위에서 팽창하는 발포제;
   상기 발포제 내에 배치되는 커패시터;
   상기 발포제 상부에 배치되는 스위치; 및
   상기 스위치와 상기 커패시터를 전기적으로 연결하는 와이어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 인쇄 회로 기판은 표면에 높이가 다른 적어도 하나의 전자 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
5. 제 3항에 있어서,
   상기 발포제는 50℃ 이상 80℃ 이하의 온도 범위에서 팽창되고, 100℃ 이상 120℃ 이하의 온도 범위에서 경화되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
6. 제 3항에 있어서,
   상기 커패시터는 상기 인쇄 회로 기판 내로의 노이즈 유입을 방지하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
7. 제 3항에 있어서,
   상기 발포제 팽창이 완료되면, 상기 스위치의 하부는 상기 케이스 상단에 밀착되고, 상기 스위치의 상부는 상기 케이스의 개구부를 통하여 상기 오목부 하단에 밀착되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.

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