KR20230143333A - 차량용 충돌 센서 조립체 - Google Patents

차량용 충돌 센서 조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인쇄회로기판과 밀봉부재가 항상 일정한 두께로 중첩될 수 있도록 하여 장기간 사용에도 압력 감지 성능을 유지할 수 있는 차량용 충돌 센서 조립체에 관한 것으로, 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 충돌 센서와, 상기 충돌 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판이 내부에 설치되고 압력 변화를 감지하기 위한 유로가 형성된 하우징과, 상기 인쇄회로기판과 상기 유로 사이로 압력이 누설되는 것을 방지하는 밀봉부재와, 상기 하우징에 결합되는 커버를 포함한다. 이때, 상기 커버에는 상기 밀봉부재와 중첩되도록 상기 인쇄회로기판을 가압하는 가압돌기가 형성되되, 상기 가압돌기는 탄성 변형 가능한 구조로 형성된다.

Description

차량용 충돌 센서 조립체{CRASH SENSOR ASSEMBLY FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 충돌 센서 조립체에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 차량의 충돌을 감지하여 에어백 시스템의 제어부로 전달하는 차량용 충돌 센서 조립체에 관한 것이다.
차량용 에어백 시스템은 충돌 사고 시 발생하는 충격으로부터 탑승자를 보호하기 위한 시스템으로서, 스티어링 휠에 설치되는 운전자용 에어백(DAB), 크래쉬 패드에 설치되는 조수석용 에어백(PAB), 시트백의 외측 사이드에 설치되는 사이드 에어백, 루프 사이드 레일에 설치되는 커튼 에어백 등을 포함하여 구성된다.
차량용 에어백 시스템은 충돌 사고 시 전술한 에어백들의 전개 여부를 결정하기 위하여 차량에 장착된 각종 센서에서 측정한 정보를 이용한다. 예를 들어, 탑승자의 측면에서 팽창 및 전개되는 측면 에어백은 측면 충돌 여부를 감지하게 위해 압력식 측면 충돌 감지 센서(Pressure Side Impact Sensor; PSIS)가 구비된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 차량용 충돌 센서 조립체(10)는, 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 충돌 센서(12)와, 충돌 센서(12)가 실장되는 인쇄회로기판(14)과, 압력 변화를 감지하기 위한 유로(15)가 형성된 하우징(16)과, 인쇄회로기판(14)과 유로(15) 사이로 압력이 누설되는 것을 방지하는 밀봉부재(17)와, 하우징(16)에 레이저 용접되는 커버(18)로 구성된다.
상술한 구성의 차량용 충돌 센서 조립체(10)는, 차량의 충돌 시 발생하는 충격에 따른 압력 변화를 충돌 센서(12)에서 감지하고, 그 신호를 에어백 컨트롤 유닛(Airbag Control Unit; ACU, 미도시)에 전달함으로써 측면 에어백이 팽창 및 전개되도록 제어한다.
한편, 차량용 충돌 센서 조립체(10)는, 충돌 센서(12)가 압력 변화를 정확하게 감지하여 측면 에어백을 오작동 없이 팽창 및 전개할 수 있도록 유로(15)의 압력 누설을 방지할 수 있는 구조로 제작되어야 한다.
이를 위하여, 종래에는 커버(18)에 리브(19)를 형성하여 인쇄회로기판(14)을 가압함으로써 밀봉부재(17)와 일정한 두께로 중첩(overlap)되도록 하였다.
그런데, 커버(18)의 조립 시 밀봉부재(17)에 인가되는 가압력 또는/및 레이저 용접 시 발생하는 접합열에 의한 밀봉부재(17)의 변형, 그리고 장기간 사용에 따른 밀봉부재(17)의 탄성력 저하 등으로 인하여 인쇄회로기판(14)과의 중첩량이 감소하는 문제가 있었다.
이와 같이, 인쇄회로기판(20)과 밀봉부재(40)의 중첩량이 감소하면 유로(32)의 압력이 누설될 우려가 있고, 압력 누설로 인해 압력 감지 성능이 저하되며 심한 경우 압력 감지 기능을 상실하는 상태가 발생하였다.
반면, 밀봉부재(40)의 변형 등을 고려하여 리브(52)의 길게 형성하면 하우징(30)과 커버(40) 사이가 벌어져 레이저 용접이 어려울 뿐만 아니라 밀봉성이 저하되는 문제가 발생하게 된다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인쇄회로기판과 밀봉부재가 항상 일정한 두께로 중첩될 수 있도록 하여 장기간 사용에도 압력 감지 성능을 유지할 수 있는 차량용 충돌 센서 조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 충돌 센서 조립체는, 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 충돌 센서와, 상기 충돌 센서가 실장되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판이 내부에 설치되고 압력 변화를 감지하기 위한 유로가 형성된 하우징과, 상기 인쇄회로기판과 상기 유로 사이로 압력이 누설되는 것을 방지하는 밀봉부재와, 상기 하우징에 결합되는 커버를 포함한다. 이때, 상기 커버에는 상기 밀봉부재와 중첩되도록 상기 인쇄회로기판을 가압하는 가압돌기가 형성되되, 상기 가압돌기는 탄성 변형 가능한 구조로 형성된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 탄성 변형 가능한 가압돌기를 이용하여 인쇄회로기판과 밀봉부재를 일정한 두께로 중첩시킬 수 있고, 밀봉부재의 변형 등에도 중첩 두께가 유지되도록 함으로써 압력 감지 성능의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 가압돌기의 탄성 변형을 통해 인쇄회로기판을 가압한 상태에서도 하우징과 커버가 벌어짐 없이 밀착되므로, 레이저 용접이 용이하며 차량용 충돌 센서 조립체의 밀봉성을 고객사가 요구하는 수준으로 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체 중 커버의 저면 사시도.
도 5는 종래 기술에 따른 차량용 충돌 센서 조립체의 단면도.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 또한, 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체는 차량의 측면 충돌 여부를 감지하기 위한 센서 조립체로서, 좀 더 상세하게는 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 압력식 측면 충돌 감지 센서(Pressure Side Impact Sensor; PSIS) 조립체이다.
본 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체는 차량의 측면 충돌 여부를 감지하고 그 신호를 에어백 컨트롤 유닛(Airbag Control Unit; ACU)에 전달함으로써 측면 에어백이 팽창 및 전개되도록 제어한다.
본 실시예에 따른 차량용 충돌 센서 조립체를 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이, 차량용 충돌 센서 조립체(100)는, 차량에서 발생한 충격을 감지하는 충돌 센서(110)와, 충돌 센서(110)가 실장되는 인쇄회로기판(120)과, 인쇄회로기판(120)이 내부에 설치되는 하우징(130)과, 하우징(130)에 결합되는 커버(140)를 포함하여 구성된다.
충돌 센서(110)는 차량의 측면 충돌 여부를 감지하기 위한 센서로서, 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 압력식 측면 충돌 감지 센서(Pressure Side Impact Sensor; PSIS)이다.
본 실시예의 충돌 센서(110)는 인쇄회로기판(120)에 실장(Surface Mounter Technology; SMT)되며, 충격 감지 시 인쇄회로기판(120)을 통하여 에어백 컨트롤 유닛(Airbag Control Unit; ACU)에 신호를 전달한다.
인쇄회로기판(120)은 충돌 센서(110)에 전원를 공급하거나 충돌 센서(110)에서 감지된 신호, 즉 압력 변화 값을 차량용 에어백 컨트롤 유닛(Airbag Control Unit; ACU)에 전달하는 역할을 한다.
본 실시예에 사용되는 인쇄회로기판(120)은 회로, 저항 또는 센서 등의 전기적 부품들을 연결하기 위하여 구리 배선을 가늘게 인쇄한 통상의 인쇄회로기판(Printed Circuit Board; PCB)이다.
하우징(130)은 충돌 센서(110)가 실장된 인쇄회로기판(120)을 수용할 수 있도록 상면이 개방된 중공의 박스 형상으로 제작된다.
하우징(130)의 전면에는 전원 및 신호 전달을 위한 커넥터(132)가 마련되고, 양 측면에는 차량용 충돌 센서 조립체(100)의 장착을 위한 플랜지(134)가 형성된다.
또한, 하우징(130)의 하면에는 압력 변화를 감지하기 위한 포트(136)가 형성되며, 포트(136)는 하우징(130)의 내부에 형성된 유로(138)를 통해 인쇄회로기판(120)에 실장된 충돌 센서(110)와 연결된다.
한편, 인쇄회로기판(120)과 유로(138) 사이에는 밀봉부재(150)가 구비된다. 밀봉부재(150)는 인쇄회로기판(120)과 유로(138) 사이로 압력이 누설되는 것을 방지하는 기밀수단으로, 압력 누설을 방지함으로써 충돌 센서(110)가 압력 변화 값을 정확하게 감지할 수 있도록 한다.
이를 위하여, 인쇄회로기판(120)과 밀봉부재(150)는 일정한 두께로 중첩(overlap)되는 것이 바람직하다. 예컨대, 본 실시예의 경우 인쇄회로기판(120)과 밀봉부재(150)의 중첩량(o)은 0.4mm이며, 이는 인쇄회로기판(120)에 인가되는 가압력 또는/및 레이저 용접 시 발생하는 접합열에 의한 밀봉부재(150)의 변형, 그리고 장기간 사용에 따른 밀봉부재(150)의 탄성력 저하 등을 모두 고려한 수치이다.
다른 한편, 하우징(130)에는 내부에 수용된 인쇄회로기판(120)의 유동, 좀 더 상세하게는 수평방향 유동을 방지하기 위한 리브(139)가 형성된다. 리브(139)는 하우징(130)의 내벽에 서로 대향하는 방향으로 형성되어, 인쇄회로기판(120)의 수평방향 유동을 방지한다.
커버(140)는 하우징(130)의 개방된 상면을 덮도록 하우징(130)의 평단면과 대응되는 사각 판 형상으로 제작된다. 그리고 커버(140)에는 밀봉부재(150)와 중첩되도록 인쇄회로기판(120)을 가압하는 가압돌기(142)가 형성된다.
가압돌기(142)는 인쇄회로기판(120)에 인가되는 가압력 또는/및 레이저 용접 시 발생하는 접합열에 의한 밀봉부재(150)의 변형, 그리고 장기간 사용에 따른 밀봉부재(150)의 탄성력 저항에도 중첩량을 일정하게 유지할 수 있도록 탄성 변형 가능한 구조를 갖는다. 즉, 가압돌기(142)는 하우징(130)과 커버(140)의 결합 시 탄성 압축되며 인쇄회로기판(120)을 가압함으로써 중첩량이 일정하게 유지될 수 있도록 한다.
이를 위하여, 가압돌기(142)는 커버(140)의 하면에서 인쇄회로기판(120) 측으로 돌출되며 1회 이상 굴절된 외팔보 형상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 도 2에 도시된 것처럼 인쇄회로기판(120) 측으로 돌출되며 2회 굴절된 크랭크 형상인 것이 좋다.
이때, 가압돌기(142)의 탄성 변형량(e)은 인쇄회로기판(120)과 밀봉부재(150)의 중첩량(o)과 같거나 그 이상인 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예의 가압돌기(142)의 탄성 변형량(e)은 인쇄회로기판(120)과 밀봉부재(150)의 중첩량(o)인 0.4mm와 동일하거나 그 이상으로 형성되는 것이 좋다.
상술한 가압돌기(142)의 단부는 반구형상으로 형성되는데, 이는 인쇄회로기판(120)을 가압했을 때 인쇄회로기판(120)의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
또한, 가압돌기(142)는 커버(140)의 전후 또는/및 좌우로 이격된 복수로 구성되는데, 이는 인쇄회로기판(120)이 전체적으로 동일한 압력으로 가압될 수 있도록 하기 위함이다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 차량용 충돌 센서 조립체 110: 충돌 센서
120: 인쇄회로기판 130: 하우징
140: 커버 150: 밀봉부재

Claims (7)

  1. 차량에서 발생한 충격을 압력 변화로 감지하는 충돌 센서;
    상기 충돌 센서가 실장되는 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판이 내부에 설치되고 압력 변화를 감지하기 위한 유로가 형성된 하우징;
    상기 인쇄회로기판과 상기 유로 사이로 압력이 누설되는 것을 방지하는 밀봉부재; 및
    상기 하우징에 결합되는 커버를 포함하고,
    상기 커버에는 상기 밀봉부재와 중첩되도록 상기 인쇄회로기판을 가압하는 가압돌기가 형성되되, 상기 가압돌기는 탄성 변형 가능한 구조인 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가압돌기는 상기 하우징과 상기 커버의 결합 시 탄성 압축되며 상기 인쇄회로기판을 가압하는 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 가압돌기는 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출되고, 1회 이상 굴절된 외팔보 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가압돌기는 상기 인쇄회로기판 측으로 돌출된 크랭크 형상인 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가압돌기의 단부는 반구형상인 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 가압돌기는 전후 또는/및 좌우로 이격된 복수로 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징에는 상기 인쇄회로기판의 유동을 방지하기 위한 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 충돌 센서 조립체.
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