KR20220008009A - 전동조향장치의 전자제어유닛 - Google Patents

전동조향장치의 전자제어유닛 Download PDF

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김민구
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Abstract

전동조향장치의 전자제어유닛에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛은: 하우징; 하우징에 장착되고, 외부로부터 전기적 신호를 입력 받거나 출력하는 버스바부; 버스바부와 전기적으로 연결되는 PCB부; 및 PCB부가 안착되고, 제어부로 전기적 신호를 전달하는 제어연결부를 포함하고, 버스바부는, 하우징에 장착되는 버스바하우징; 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전원을 공급받는 경로를 제공하는 전원패스부; 및 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전기적 신호를 전달하는 시그널패스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동조향장치의 전자제어유닛{ELECTRONIC CONTROL UNIT OF ELECTRONIC POWER STEERING}
본 발명은 전동조향장치의 전자제어유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부의 차량 측으로부터 오는 전원과 신호를 입력 받을 수 있는 커넥터와 내부의 회로부로 신호를 전달할 수 있는 전동조향장치의 전자제어유닛에 관한 것이다.
전동조향장치(MDPS, Motor Driven Power Steering)의 전자제어유닛(ECU, ELECTRONIC CONTROL UNIT)에는 소자 실장, 전원 패스를 구성할 수 있는 버스 바(Busbar)가 인서트되어 있다. 이 버스 바는 타 부품과 퓨징 용접을 통해 전기적인 접속을 해주고, 스크류 체결을 통해 기구적으로 조립되어 전자제어유닛의 구성 부품으로 기능을 수행하게 된다.
종래 기술에서 외부로 전기적인 신호 및 전원을 받거나 내부의 제어를 담당하는 인쇄회로기판(PCB, Printed Circuit Board)로 전기적인 신호를 전달할 수 있는 별도의 커넥터를 필요로 하기 때문에, 방수 및 기밀성을 요구하는 타입에서 사용이 제한되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 공개특허공보 제10-2016-0020889호(2016.02.24 공개, 발명의 명칭: 전동 조향장치의 전자제어유닛 모듈)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 외부의 차량 측으로부터 오는 전원과 신호를 입력 받을 수 있는 커넥터와 내부의 회로부로 신호를 전달할 수 있는 전동조향장치의 전자제어유닛을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛은: 하우징; 상기 하우징에 장착되고, 외부로부터 전기적 신호를 입력 받거나 출력하는 버스바부; 상기 버스바부와 전기적으로 연결되는 PCB부; 및 상기 PCB부가 안착되고, 제어부로 전기적 신호를 전달하는 제어연결부를 포함하고, 상기 버스바부는, 상기 하우징에 장착되는 버스바하우징; 상기 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전원을 공급받는 경로를 제공하는 전원패스부; 및 상기 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전기적 신호를 전달하는 시그널패스부를 포함한다.
본 발명에서 상기 버스바부는, 상기 버스바하우징의 일측에 형성되어, 상기 제어연결부에 연결되는 내부커넥터부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 제어연결부는, 상기 PCB부가 장착되는 제어연결하우징; 상기 제어연결하우징에 장착되고, 상기 내부커넥터부(240)와 연결되는 커넥터단자부; 및 상기 제어연결하우징에 장착되고, 상기 PCB부와 접촉되며 상기 PCB부에서 발생되는 열을 방열하는 히트싱크부를 포함한다.
본 발명에서 상기 버스바하우징은 상기 하우징의 개구부를 통해 외부로 노출되게 배치되고, 상기 버스바하우징에는 오목한 수용홈부가 형성되고, 상기 개구부에는 상기 수용홈부에 삽입되는 삽입돌기부가 돌출 형성된다.
본 발명에서 상기 수용홈부와 상기 삽입돌기부의 사이 공간에는 실런트가 충전된다.
본 발명에서 상기 실런트는 상기 수용홈부와 상기 삽입돌기부의 사이 공간을 기밀 또는 수밀하는 액상물질로 이루어지고, 설정 시간 경과 후 경화된다.
본 발명에서 상기 버스바하우징에 착탈 가능하게 결합되고, 외부의 전기기기와 접속되는 외부커넥터부를 더 포함한다.
본 발명에서 상기 버스바부는, 상기 버스바하우징에 장착되고, 상기 전원패스부 또는 상기 시그널패스부에 흐르는 전기적 신호를 정류하는 정류부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛에 의하면, 제어부로 전기적 신호를 전달하는 버스바부에 전원이 공급되는 전원패스부와 전기적 신호를 전달하는 시그널패스부가 인서트 사출 성형되어 일체를 이룸으로써, 조립 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 버스바부에 전원패스부와 시그널패스부가 인서트 사출 성형되어 모듈화됨으로써, 패키지화 및 크기의 최적화를 이룰 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 하우징과 버스바부 사이의 공간에 실런트를 충전하여, 기밀성과 수밀성을 향상시키고 제품의 수명을 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛을 개략적으로 나타내는 조립사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에서 정류부가 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 조립사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 저면사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에서 전원패스부와 시그널패스부를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에 외부커넥터부의 장착 전을 개략적으로 나타내는 조립사시도이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에 외부커넥터부가 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 조립사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛에서 버스바부에 하우징의 장착 전을 개략적으로 나타내는 조립사시도이다.
도 11은 도 10의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 12는 도 11을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 13은 도 11을 개략적으로 나타내는 저면도이다.
도 14는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이다.
도 15는 도 14의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛을 개략적으로 나타내는 조립사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에서 정류부가 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 조립사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 저면사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에서 전원패스부와 시그널패스부를 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에 외부커넥터부의 장착 전을 개략적으로 나타내는 조립사시도이고, 도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 버스바부에 외부커넥터부가 장착되는 것을 개략적으로 나타내는 조립사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛에서 버스바부에 하우징의 장착 전을 개략적으로 나타내는 조립사시도이고, 도 11은 도 10의 "B"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 12는 도 11을 개략적으로 나타내는 측면도이고, 도 13은 도 11을 개략적으로 나타내는 저면도이고, 도 14는 도 1의 "A"를 개략적으로 나타내는 부분 확대도이고, 도 15는 도 14의 C-C를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛은 하우징(100), 버스바부(200), PCB부(300), 제어연결부(400)를 포함한다.
하우징(100)은 제어연결부(400)와 연결되고, 내부 공간에 버스바부(200)와 PCB부(300)가 장착된다. 하우징(100)은 일부가 개구된 개구부(110)가 관통 형성된다. 개구부(110)를 통해 버스바부(200)의 버스바하우징(210)의 일부가 외부로 노출된다.
하우징(100)에는 테두리부에 걸림고리부(120)가 장착된다. 하우징(100)의 걸림고리부(120)는 제어연결부(400)의 걸림돌기부(411)에 걸린다. 따라서 하우징(100)과 제어연결부(400)는 일체화된다.
버스바부(200)는 하우징(100)에 장착되고, 외부로부터 전기적 신호를 입력 받거나 출력한다. 버스바부(200)는 버스바하우징(210), 전원패스부(220), 시그널패스부(230)를 포함한다.
버스바하우징(210)은 하우징(100)에 장착된다. 본 발명에서 버스바하우징(210)은 하우징(100)의 개구부(110)를 통해 일부가 외부로 노출된다. 나머지 버스바하우징(210)은 하우징(100)의 내부 공간에 수용된다.
전원패스부(220)는 버스바하우징(210)에 인서트 사출 성형되고, 전원을 공급받는 경로를 제공한다. 시그널패스부(230)는 버스바하우징(210)에 인서트 사출 성형되고, 전기적 신호를 전달한다(도 7 참조).
전원패스부(220)와 시그널패스부(230)는 버스바하우징(210)에 인서트 사출 성형되어 일체화되어, 조립 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다. 또한 버스바하우징(210)에 전원패스부(220)와 시그널패스부(230)가 인서트 사출 성형되어 모듈화됨으로써, 패키지화 및 크기의 최적화를 이룰 수 있다.
본 발명에서 버스바부(200)는 내부커넥터부(240)를 더 포함한다. 내부커넥터부(240)는 버스바하우징(210)의 일측(도 3 기준 하측)에 형성되어, 제어연결부(400)에 연결된다. 제어연결부(400)는 커넥터단자부(420)를 포함한다. 커넥터단자부(420)는 내부커넥터부(240)에 대응되는 위치에 배치되어, 내부커넥터부(240)와 전기적으로 연결되어, 전기 신호가 전달된다.
본 발명에서 버스바하우징(210)은 하우징(100)의 개구부(110)를 통해 외부로 노출되게 배치된다. 버스바하우징(210)에는 오목한 수용홈부(211)가 형성되고, 하우징(100)의 개구부(110)에는 수용홈부(211)에 삽입되는 삽입돌기부(111)가 돌출 형성된다.
삽입돌기부(111)는 버스바하우징(210)의 수용홈부(211)에 삽입되어, 개구부(110)를 통해 외부에서 이물질 등이 유입된 것을 차단하고, 버스바하우징(210)이 하우징(100)에서 유동되는 것을 차단한다.
또한 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111)의 사이 공간에는 실런트(Sealant)(700)가 충전된다. 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111) 사이에는 결합의 용이를 위해 유격이 발생될 수 있다. 따라서 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111)의 사이 공간에 실런트(Sealant)(700)가 충전됨으로써, 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111) 사이로 이물질, 수분 등이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
실런트(700)는 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111)의 사이 공간을 기밀 또는 수밀하는 액상물질로 이루어진다. 실런트(700)는 설정 시간 경과 후 경화되어 수용홈부(211)와 삽입돌기부(111)의 사이 공간을 밀폐시키고, 이물질, 수분 등의 유입을 차단할 수 있다. 실런트(700)는 접착 성분을 포함하여 하우징(100)과 버스바하우징(210)의 결합 상태를 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 버스바부(200)는 정류부(250)를 더 포함한다. 정류부(250)는 전원패스부(220) 또는 시그널패스부(230)의 경로 상에 배치되어, 전원패스부(220) 또는 시그널패스부(230)에 흐르는 전기적 신호를 정류한다. 정류부(250)가 전기적 신호를 정류하여, 전기적 신호의 노이즈, 오류 등을 방지할 수 있다.
PCB부(300)는 버스바부(200)와 전기적으로 연결된다. PCB부(300)에는 다수개의 전기소자가 장착되어, 버스바부(200)를 통해 외부로부터 전기 신호를 전달받고, 버스바부(200)를 통해 전기 신호를 전달한다.
제어연결부(400)는 PCB부(300)가 안착되고, 제어부(500)로 전기적 신호를 전달한다. 제어연결부(400)는 하우징(100)과 결합되어 일체를 이룬다. 즉 제어연결부(400)의 걸림돌기부(411)에 하우징(100)의 걸림고리부(120)가 걸려서 일체를 이룬다. 걸림돌기부(411)와 걸림고리부(120)는 동일한 수와 서로 대응되는 위치로 형성된다.
본 발명에서 제어부(500)는 차량의 ECU(Electronic Control Unit, 전자제어장치)로서, 차향의 엔진, 자동변속기, ABS(Anti-lock Brake System, 잠김 방지 브레이크 시스템) 등을 제어한다.
제어연결부(400)는 제어연결하우징(410), 커넥터단자부(420), 히트싱크부(430)를 포함한다. 제어연결하우징(410)은 PCB부(300)가 장착되는 공간을 제공한다. 제어연결하우징(410)의 둘레부에는 걸림돌기부(411)가 형성된다.
커넥터단자부(420)는 제어연결하우징(410)에 장착되고, 내부커넥터부(240)와 연결된다. 커넥터단자부(420)는 제어연결하우징(410)에 내부커넥터부(240)를 향하게 장착된다. 커넥터단자부(420)는 내부커넥터부(240)와 전기적으로 연결되어, 제어부(500)로 전기적 신호를 전달하거나 전달받는다.
히트싱크부(430)는 제어연결하우징(410)에 장착되고, PCB부(300)와 접촉되며 PCB부(300)에서 발생되는 열을 방열한다. 히트싱크부(430)는 PCB부(300)와 접촉되어 PCB부(300)에서 발생되는 열을 방열하는 금속 재질을 포함하여 이루어진다. 또한 히트싱크부(430)는 PCB부(300)와 사이에 공기가 유동되는 경로를 형성하여 PCB부(300)를 냉각시킨다.
본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛은 외부커넥터부(600)를 더 포함한다. 외부커넥터부(600)는 하우징(100)의 외부로 노출된 버스바하우징(210)에 착탈 가능하게 결합되고, 외부의 전기기기(미도시)와 접속된다. 외부커넥터부(600)사 버스바하우징(210)에 착탈 가능하게 결합되어, 필요시 선택적으로 외부커넥터부(600)가 적용될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛의 최적화된 크기를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 전동조향장치의 전자제어유닛에 의하면, 제어부(500)로 전기적 신호를 전달하는 버스바부(200)에 전원이 공급되는 전원패스부(220)와 전기적 신호를 전달하는 시그널패스부(230)가 인서트 사출 성형되어 일체를 이룸으로써, 조립 시간이 단축되어 생산성이 향상될 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 버스바부(200)에 전원패스부(220)와 시그널패스부(230)가 인서트 사출 성형되어 모듈화됨으로써, 패키지화 및 크기의 최적화를 이룰 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 하우징(100)과 버스바부(200) 사이의 공간에 실런트(700)를 충전하여, 기밀성과 수밀성을 향상시키고 제품의 수명을 연장할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100: 하우징 110: 개구부
111: 삽입돌기부 120: 걸림고리부
200: 버스바부 210: 버스바하우징
211: 걸림돌기부 220: 전원패스부
230: 시그널패스부 240: 내부커넥터부
250: 정류부 300: PCB부
400: 제어연결부 410: 제어연결하우징
411: 걸림돌기부 420: 커넥터단자부
430: 히트싱크부 500: 제어부
600: 외부커넥터부 700: 실런트

Claims (8)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 장착되고, 외부로부터 전기적 신호를 입력 받거나 출력하는 버스바부;
    상기 버스바부와 전기적으로 연결되는 PCB부; 및
    상기 PCB부가 안착되고, 제어부로 전기적 신호를 전달하는 제어연결부를 포함하고,
    상기 버스바부는,
    상기 하우징에 장착되는 버스바하우징;
    상기 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전원을 공급받는 경로를 제공하는 전원패스부; 및
    상기 버스바하우징에 인서트 사출 성형되고, 전기적 신호를 전달하는 시그널패스부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 버스바부는,
    상기 버스바하우징의 일측에 형성되어, 상기 제어연결부에 연결되는 내부커넥터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어연결부는,
    상기 PCB부가 장착되는 제어연결하우징;
    상기 제어연결하우징에 장착되고, 상기 내부커넥터부와 연결되는 커넥터단자부; 및
    상기 제어연결하우징에 장착되고, 상기 PCB부와 접촉되며 상기 PCB부에서 발생되는 열을 방열하는 히트싱크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버스바하우징은 상기 하우징의 개구부를 통해 외부로 노출되게 배치되고,
    상기 버스바하우징에는 오목한 수용홈부가 형성되고,
    상기 개구부에는 상기 수용홈부에 삽입되는 삽입돌기부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수용홈부와 상기 삽입돌기부의 사이 공간에는 실런트가 충전되는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 실런트는 상기 수용홈부와 상기 삽입돌기부의 사이 공간을 기밀 또는 수밀하는 액상물질로 이루어지고, 설정 시간 경과 후 경화되는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 버스바하우징에 착탈 가능하게 결합되고, 외부의 전기기기와 접속되는 외부커넥터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 버스바부는,
    상기 버스바하우징에 장착되고, 상기 전원패스부 또는 상기 시그널패스부에 흐르는 전기적 신호를 정류하는 정류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동조향장치의 전자제어유닛.
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