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KR101948101B1 - 전자 제어 장치 - Google Patents

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KR101948101B1
KR101948101B1 KR1020160148911A KR20160148911A KR101948101B1 KR 101948101 B1 KR101948101 B1 KR 101948101B1 KR 1020160148911 A KR1020160148911 A KR 1020160148911A KR 20160148911 A KR20160148911 A KR 20160148911A KR 101948101 B1 KR101948101 B1 KR 101948101B1
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board
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이동기
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현대오트론 주식회사
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Abstract

본 발명은 커넥터를 하우징에 일체형으로 형성하고 벤더블 인쇄 회로 기판을 포함하는 전자 제어 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 일측에 적어도 하나의 커넥터가 구비되고, 내부에 수용 공간을 형성하며 일면이 개방된 개방면이 형성된 상부 하우징; 제어를 위한 전자 제어 요소가 장착된 메인 기판과, 벤딩부를 통해 상기 메인 기판과 연결되는 연결 기판을 포함하고, 상기 연결 기판은 상기 커넥터의 커넥터 내측핀에 고정되고 상기 메인 기판은 상기 상부 하우징의 상기 개방면의 적어도 일부를 덮도록 결합하는 벤더블 인쇄 회로 기판; 및 상기 메인 기판의 바깥쪽에서 상기 상부 하우징의 상기 개방면 방향으로 상기 상부 하우징에 결합하는 베이스 플레이트를 포함하는 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

전자 제어 장치 {ELCTRONIC CONTROL DEVICE}
본 발명은 차량 등에 사용될 수 있는 전자 제어 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 커넥터를 하우징에 일체형으로 형성하고 벤더블 인쇄 회로 기판을 포함하는 전자 제어 장치에 대한 것이다.
제어를 위한 전자 소자와 상기 전자 소자가 장착되는 인쇄 회로 기판을 포함하는 전자 제어 장치가 다양한 분야에서 사용된다.
대표적으로 차량에는 각종 장치를 전자적으로 제어하는 ECU(electronic control unit) 등의 전자 제어 장치가 탑재된다. 이러한 전자 제어 장치는 차량의 각 부분에 설치되어 있는 센서 또는 스위치 등으로부터 정보를 제공받고, 이렇게 제공받은 정보를 처리하여 차량의 승차감 및 안전성 향상을 도모하거나, 운전자 및 탑승자에게 각종 편의를 제공하기 위한 여러 전자제어를 수행하는 기능을 한다.
통상적으로 전자 제어 장치는, 하우징과, 하우징의 내부에 수납되는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board : PCB)과, 외부의 소켓 연결을 위해 상기 회로 기판의 일측에 결합되는 커넥터 등을 포함하는 구조로 이루어진다.
종래 전자 제어 장치는 하우징에 별도의 커넥터를 결합하고, 커넥터와 하우징의 결합면에는 방수를 위한 실링 부재를 구비한다. 이는 커넥터와 하우징의 결합을 위한 작업을 필요로 하며, 커넥터와 하우징 간의 실링을 필요로 하는 단점이 있다.
또한, 종래 전자 제어 장치에 구비되는 인쇄 회로 기판은 평판형으로 형성되어 인쇄 회로 기판의 면적에 따라 전자 제어 장치의 전체 크기가 증가하는 문제점이 존재한다.
대한민국 등록특허 10-1610901호 (2016.04.04. 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 커넥터를 커버에 일체형으로 형성하여 부품수 및 조립 고정을 간소화한 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 구부릴 수 있는 벤더블 인쇄 회로 기판을 이용하여 전체 크기를 감소시키는 것이 가능한 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 방수를 위한 실링 구조를 단순화시켜 방수 성능을 향상시킨 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 일측에 적어도 하나의 커넥터가 구비되고, 내부에 수용 공간을 형성하며 일면이 개방된 개방면이 형성된 상부 하우징; 제어를 위한 전자 제어 요소가 장착된 메인 기판과, 벤딩부를 통해 상기 메인 기판과 연결되는 연결 기판을 포함하고, 상기 연결 기판은 상기 커넥터의 커넥터 내측핀에 고정되고 상기 메인 기판은 상기 상부 하우징의 상기 개방면의 적어도 일부를 덮도록 결합하는 벤더블 인쇄 회로 기판; 및 상기 메인 기판의 바깥쪽에서 상기 상부 하우징의 상기 개방면 방향으로 상기 상부 하우징에 결합하는 베이스 플레이트를 포함하는 전자 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 커넥터는 상기 상부 하우징과 일체로 형성되고, 상기 커넥터는 커넥터 핀을 고정한 고정판을 상기 상부 하우징을 사출성형시 인서트함으로써 형성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 연결 기판에는 복수의 핀 삽입공이 형성되고, 상기 커넥터 내측핀을 상기 핀 삽입공에 삽입시킨 후 솔더링됨으로써 상기 연결 기판이 상기 커넥터 내측핀에 고정될 수 있다.
또한, 상기 상부 하우징에는 개방면 내측에는 횡방향으로 돌출된 메인기판 고정돌기가 구비되고, 상기 메인기판의 외측면은 상기 메인기판 고정돌기에 의해 이탈이 방지될 수 있다.
또한, 상기 상부 하우징의 수용 공간 일측에는 상기 메인 기판의 내측면을 지지하는 메인기판 지지턱이 구비되고, 상기 메인 기판은 상기 메인기판 지지턱에 지지된 상태에서 상기 상부 하우징의 내측에 고정될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 개방면의 주위에는 실링 부재가 구비되고, 상기 베이스 플레이트는 상기 실링 부재를 매개한 상태에서 상기 상부 하우징에 결합될 수 있다.
또한, 상기 실링 부재는 상기 상부 하우징의 성형시 이중사출되어 상기 상부 하우징의 개방면 주위에 구비될 수 있다.
또한, 상기 베이스 플레이트는 프레스 방식으로 형성되며, 상기 베이스 플레이트의 단부에는 외부 고정을 위하여 돌출 가공된 브라켓 장착부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 커넥터를 커버에 일체형으로 형성하여 부품수 및 조립 고정을 간소화한 전자 제어 장치가 제공된다.
또한, 본 발명은 벤더블 인쇄 회로 기판을 이용함으로써 인쇄 회로 기판을 내장하는 하우징의 크기를 감소시켜 전체 크기가 줄어 든 전자 제어 장치를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면 방수를 위한 실링 구조를 단순화시켜 전자 제어 장치의 방수 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 상부 하우징을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 상부 하우징의 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 벤더블 인쇄 회로 기판의 연결 기판을 커넥터의 내부 핀에 결합하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 벤더블 인쇄 회로 기판의 메인 기판이 상부 하우징의 개방부를 덮은 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치를 베이스 플레이트 방향에서 바라본 사시도이다.
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 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 분해 사시도이다.
본 발명에 따른 전자 제어 장치(10)는, 내부에 수용 공간(28)을 형성하고 일측에 적어도 하나의 커넥터(26)를 구비하며 일면에 개방된 개방면을 형성하는 상부 하우징(20)과, 상기 상부 하우징(20)에 수용되는 벤더블 인쇄 회로 기판(30)과, 상기 상부 하우징(20)의 개방을 덮도록 결합하는 베이스 플레이트(40)를 포함한다.
일 실시예에 있어서 상부 하우징(20)은 커넥터(26)가 일체형으로 형성된다. 또한, 상기 커넥터(26)를 보호하기 위하여 커넥터(26) 주변을 감싸도록 외부로 노출된 커넥터 커버(24)가 상부 하우징(20)에 일체로 성형될 수 있다.
또한, 상부 하우징(20)의 개방면 주위에는 실링 부재(28)가 구비되고, 상기 베이스 플레이트(40)는 상기 실링 부재(28)를 매개한 상태에서 상기 상부 하우징(20)에 결합될 수 있다. 실링 부재(28)는 상부 하우징(20)과 별개로 구성되어 상기 상부 하우징(20)에 구비되거나, 액상의 실링재를 도포하여 형성될 수 있다. 다만, 전자 제어 장치(10)의 조립 편이성을 향상시기 위하여, 상기 실링 부재(28)는 상기 상부 하우징(20)의 성형시 이중사출되어 상기 상부 하우징(20)의 개방면 주위에 구비될 수 있다.
벤더블 인쇄 회로 기판(30)은 제어를 위한 적어도 하나의 전자 제어 요소(미도시)가 장착된 메인 기판(32)과, 벤딩부(34)를 통해 상기 메인 기판(32)과 연결되는 연결 기판(36)을 포함한다. 벤딩부(34)는 메인 기판(32)과 연결 기판(36)을 전기적 및 기구적으로 연결한다. 일 실시예에 있어서 벤딩부(34)는 유연한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(30)이 복수의 레이어를 적층하여 형성되는 경우, 상기 벤딩부(34)는 적층된 일부 레이어를 제거함으로써 형성될 수 있다.
벤딩부(34)의 구비에 따라 메인 기판(32)과 연결 기판(36)은 180도보다 작은 각도를 이루며 배치될 수 있다. 일 실시예에 있어서 메인 기판(32)과 연결 기판(36)은 직각을 이루며 배치될 수 있다.
연결 기판(36)에는 커넥터(26)에 구비되는 복수의 커넥터 내측핀(도 3, 도 4에서의 도면부호 27a)이 삽입되는 복수의 핀 삽입공(38)이 형성된다. 또한, 연결 기판(36)에는 상부 하우징 내에서의 연결 기판(36)의 위치를 가이드하기 위하여 정렬돌기 삽입공(37)이 형성될 수 있다.
메인 기판(32)의 테두리 또는 모서리 부근에서는 적어도 하나의 기판 고정용 관통공(39)이 구비될 수 있다.
베이스 플레이트(40)는 대략 판 형태로 구성될 수 있다. 베이스 플레이트(40)는 메인 기판(32)의 상기 상부 하우징(20)의 개방면 방향으로 상부 하우징(20)에 결합된다. 베이스 플레이트(40)에는 상부 하우징에 고정하기 위한 적어도 하나의 베이스 플레이트 고정용 관통공(42)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스 플레이트(40)의 단부에는 외부 고정을 위하여 돌출 가공된 브라켓 장착부(44)가 형성될 수 있다. 브라켓 장착부(44)에는 브라켓 고정공(45)이 구비될 수 있다. 본 발명에 따른 전자 제어 장치(10)를 차량에 장착하는 경우 상기 브라켓 고정공(45)을 통해 별도의 고정 나사 등을 결합시킴으로써 전자 제어 장치(10)를 견고하게 고정할 수 있다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 상부 하우징을 제조하는 과정을 도시한 도면이다.
일 실시예에 있어서, 상부 하우징(20)은 플라스틱 소재를 사출성형함으로써 제조될 수 있다. 상부 하우징(20)의 외형 및 커넥터 커버(24)는 소정 형태의 금형을 이용하여 사출성형될 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 커넥터 커버(24) 내측에 구비되는 커넥터(26)는 상부 하우징(20)과 일체로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 커넥터(26)는 판 형태의 고정판에 커넥터 핀(27a, 27b)을 삽입한 형태로 먼저 제작된다. 커넥터 핀(27a, 27b)은 커넥터 내측핀(27a)과 커넥터 외측핀(27b)로 구분될 수 있다. 커넥터 내측핀(27a)은 상부 하우징(20)의 내측에 위치하고, 커넥터 외측핀(27b)은 상부 하우징(20)의 외측으로 노출된다.
커넥터(26)를 판 형태의 고정판에 커넥터 핀(27a, 27b)을 삽입한 형태로 먼저 프리몰드 사출하여 형성하는 경우, 커넥터 핀(27a, 27b)의 정렬도를 유지할 수 있고 상부 하우징(20) 내에서의 휨을 방지할 수 있다.
미리 제조된 커넥터(26)는 상부 하우징(20)의 성형을 위한 금형에 위치시킨 상태에서 상부 하우징(20)을 사출성형한다. 즉, 커넥터(26)는 상부 하우징(20)의 사출성형시 인서트되어 상부 하우징(20)에 일체로 형성될 수 있다. 커넥터(26)를 상부 하우징(20)과 일체로 형성하여 제공하면, 전자 제어 장치(10)의 조립 공정을 단순화하고, 커넥터(26)와 상부 하우징(20) 간의 방수 구조를 생략할 수 있는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치의 상부 하우징의 내부 구성을 도시한 사시도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 벤더블 인쇄 회로 기판의 연결 기판을 커넥터의 내부 핀에 결합하는 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 벤더블 인쇄 회로 기판의 메인 기판이 상부 하우징의 개방부를 덮은 상태를 도시한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치를 베이스 플레이트 방향에서 바라본 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상부 하우징(20)의 내측 일면에는 복수의 커넥터 내측핀(27a)이 노출된다. 상기 커넥터 내측핀(27a) 부근에는 적어도 하나의 정렬돌기(52)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 상부 하우징(20)에는 개방면 내측에는 횡방향으로 돌출된 메인기판 고정돌기(54)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 상부 하우징(20)의 수용 공간(22) 일측에는 상기 메인 기판(32)의 내측면(메인 기판(32)을 상부 하우징(20)에 결합시 상부 하우징(20)의 수용 공간(22) 내측을 향하는 면)을 지지하는 메인기판 지지턱(56)이 구비될 수 있다.
상부 하우징(20)에 벤더블 인쇄 회로 기판(30)을 장착하는 구성을 도 5와 도 6을 참조하여 설명한다.
도 5를 참조하면, 벤더블 인쇄 회로 기판(30)의 연결 기판(36)을 커넥터 내측핀(27a)에 결합시킨다. 일 실시예에 있어서, 커넥터 내측핀(27a) 인근의 상부 하우징(20) 내측에 구비된 정렬 돌기(52)가 연결 기판(36)에 형성된 정렬돌기 삽입공(37)에 삽입되도록 함으로써 연결 기판(36)을 커넥터 내측핀(27a)에 결합시키는 것을 용이하게 할 수 있다. 커넥터 내측핀(27a)은 연결 기판(36)에 형성된 핀 삽입공(38)에 삽입된다. 이후 커넥터 내측핀(27a)을 연결 기판(36)에 대해 솔더링(soldering)함으로써 연결 기판(36)을 커넥터 내측핀(27a)에 전기적 및 기구적으로 연결할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 커넥터 내측핀(27a)과 연결 기판(36)의 핀 삽입공(38)은 프레스-핏(press-fit) 방식으로 연결되는 것도 가능할 수 있다. 이 경우, 커넥터 내측핀(27a)의 단부는 고리모양으로 구성하고, 커넥터 내측핀(27a)의 단부가 핀 삽입공(38)에 전기적 및 기구적으로 결합하도록 할 수 있다.
도 5와 같이 연결 기판(36)이 고정된 후, 도 6과 같이 벤더블 인쇄 회로 기판의 벤딩부(34)를 접어 메인 기판(32)이 커넥터 하우징(20)의 개방면을 덮도록 한다.
메인 기판(32)의 내측면 일부는 전술한 메인기판 지지턱(56)에 지지되고, 메인 기판(32)에 형성된 기판 고정용 관통공(39)을 통해 고정나사(미도시)가 메인기판 지지턱(56)에 형성된 메인기판 고정공(58)에 결합됨으로써 메인 기판(32)이 상부 하우징(20)의 개방면을 적어도 일부 덮은 상태에서 고정될 수 있도록 할 수 있다. 한편, 메인 기판(32)의 고정하기 위한 다른 구성으로서, 상부 하우징(20)의 개방면 내측에서 횡방향으로 돌출된 메인기판 고정돌기(54)가 메인 기판(32)의 외측면의 단부를 지지함으로써 메인 기판(32)을 고정할 수 있다. 메인 기판(32)을 상부 하우징(20)의 수용 공간(22) 방향으로 회전시키면, 메인 기판(32)의 단부는 상기 메인기판 고정돌기(54)를 외측으로 밀어내며 메인기판 고정돌기(54) 내측으로 이동하고, 메인기판 고정돌기(54)가 메인 기판(32)의 외측면의 단부 일지점을 지지하도록 할 수 있다.
벤더블 인쇄 회로 기판(30)의 상부 하우징(20)에 결합한 후, 도 7과 같이 베이스 플레이트(40)를 상부 하우징(20)의 저면에 결합시킨다. 도 4 내지 6에서는 생략되었으나, 도 2에서와 같이 상부 하우징(20)의 개방면 주변에는 실링 부재(28)가 구비되며 베이스 플레이트(40)는 실링 부재(28)를 사이에 두고 상부 하우징(20)에 결합한다. 베이스 플레이트 고정용 관통공(42)을 통해 베이스 플레이트(40)의 고정을 위한 고정나사(미도시)가 삽입되고, 상기 고정나사가 상부 하우징(20)에 형성된 베이스 플레이트 고정공(50)에 결합됨으로써 베이스 플레이트(40)가 고정될 수 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.
10 : 전자 제어 장치 20 : 상부 하우징
22 : 수용 공간 24 : 커넥터 커버
26 : 커넥터 27a, 27b : 커넥터 핀
28 : 실링 부재 30 : 벤더블 인쇄 회로 기판
32 : 메인 기판 34 : 벤딩부
36 : 연결 기판 38 : 핀 삽입공
40 : 베이스 플레이트 42 : 베이스 플레이트 고정용 관통공

Claims (8)

  1. 일측에 적어도 하나의 커넥터가 구비되고, 내부에 수용 공간을 형성하며 일면이 개방된 개방면이 형성된 상부 하우징;
    제어를 위한 전자 제어 요소가 장착된 메인 기판과, 벤딩부를 통해 상기 메인 기판과 연결되는 연결 기판을 포함하고, 상기 연결 기판은 상기 커넥터의 커넥터 내측핀에 고정되고 상기 메인 기판은 상기 상부 하우징의 상기 개방면의 적어도 일부를 덮도록 결합하는 벤더블 인쇄 회로 기판; 및
    상기 메인 기판의 바깥쪽에서 상기 상부 하우징의 상기 개방면 방향으로 상기 상부 하우징에 결합하는 베이스 플레이트
    를 포함하며,
    상기 커넥터는 상기 상부 하우징과 일체로 형성되고, 상기 커넥터는 커넥터 핀을 고정한 고정판을 상기 상부 하우징을 사출성형시 인서트함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 기판에는 복수의 핀 삽입공이 형성되고, 상기 커넥터 내측핀을 상기 핀 삽입공에 삽입시킨 후 솔더링됨으로써 상기 연결 기판이 상기 커넥터 내측핀에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 하우징에는 개방면 내측에는 횡방향으로 돌출된 메인기판 고정돌기가 구비되고, 상기 메인기판의 외측면은 상기 메인기판 고정돌기에 의해 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상부 하우징의 수용 공간 일측에는 상기 메인 기판의 내측면을 지지하는 메인기판 지지턱이 구비되고, 상기 메인 기판은 상기 메인기판 지지턱에 지지된 상태에서 상기 상부 하우징의 내측에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  6. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개방면의 주위에는 실링 부재가 구비되고, 상기 베이스 플레이트는 상기 실링 부재를 매개한 상태에서 상기 상부 하우징에 결합되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 실링 부재는 상기 상부 하우징의 성형시 이중사출되어 상기 상부 하우징의 개방면 주위에 구비되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는 프레스 방식으로 형성되며, 상기 베이스 플레이트의 단부에는 외부 고정을 위하여 돌출 가공된 브라켓 장착부가 형성된 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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