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KR102030824B1 - 전자 제어 장치 - Google Patents

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KR102030824B1
KR102030824B1 KR1020170144966A KR20170144966A KR102030824B1 KR 102030824 B1 KR102030824 B1 KR 102030824B1 KR 1020170144966 A KR1020170144966 A KR 1020170144966A KR 20170144966 A KR20170144966 A KR 20170144966A KR 102030824 B1 KR102030824 B1 KR 102030824B1
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Abstract

본 발명은 전자 제어 장치에 대한 것이다. 본 발명은, 다각형 형상으로 배치된 측벽과 상기 측벽의 일측을 폐쇄하는 바닥판을 포함하는 하우징; 및 인쇄 회로 기판과 상기 인쇄 회로 기판의 일측에 연결된 커넥터를 포함하는 PCB-커넥터 모듈이 복수 구비되고 인접하는 PCB-커넥터 모듈은 플렉서블 연결부로 연결되는 PCB-커넥터 조립체;를 포함하고, 상기 PCB-커넥터 조립체는 상기 복수의 PCB-커넥터 모듈을 상기 플렉서블 연결부에서 접은 상태로 상기 하우징에 결합되는 전자 제어 장치를 제공한다.

Description

전자 제어 장치 {ELECTRONIC CONTROL DEVICE}
본 발명은 전자 제어 장치에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 플렉서블 연결부를 통해 연결된 복수의 인쇄 회로 기판을 컴팩트하여 내장하며 방열 효과를 향상시킨 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.
이러한 ECU 등을 포함하는 차량의 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.
제어 기능이 다양화되고 복잡해짐에 따라 인쇄 회로 기판의 크기가 커지는 한편, 외부의 다양한 기기와의 연결을 통해 커넥터도 증가될 필요가 있다. 미국등록특허 제9320168호는 복수의 PCB를 내장하는 형태의 제어 장치를 개시한다.
그러나, 공간의 효과적인 활용과 장치의 소형화 및 방열 등을 위한 보다 개선된 전자 제어 장치가 계속해서 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기 요구에 따라, 복수의 인쇄 회로 기판을 내장함으로써 보다 많은 부품을 내장할 수 있고, 장치를 컴팩트하게 할 수 있으며, 인쇄 회로 기판을 하우징에 효과적으로 고정하고, 충분한 방열을 달성할 수 있는 전자 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 다각형 형상으로 배치된 측벽과 상기 측벽의 일측을 폐쇄하는 바닥판을 포함하는 하우징; 및 인쇄 회로 기판과 상기 인쇄 회로 기판의 일측에 연결된 커넥터를 포함하는 PCB-커넥터 모듈이 복수 구비되고 인접하는 PCB-커넥터 모듈은 플렉서블 연결부로 연결되는 PCB-커넥터 조립체;를 포함하고, 상기 PCB-커넥터 조립체는 상기 복수의 PCB-커넥터 모듈을 상기 플렉서블 연결부에서 접은 상태로 상기 하우징에 결합되는 전자 제어 장치를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 상기 측벽의 외측면에는 방열핀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 바닥판에는 상기 측벽과 이격되고 상기 바닥판으로부터 돌출된 PCB 고정돌기가 형성되고 상기 PCB 고정돌기와 상기 측벽 사이에 상기 인쇄 회로 기판의 단부가 끼워질 수 있다.
각각의 상기 PCB-커넥터 모듈은 상기 하우징의 다각형을 이루는 각각의 측벽의 내측에 결합될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 측벽은 사각형을 이루고, 상기 PCB-커넥터 모듈은 4개가 구비되어 사각형을 이루는 복수의 측벽 각각의 내측에 결합할 수 있다.
또한, 상기 커넥터에는 오목부가 형성되고 상기 오목부에 상기 측벽의 상측 단부가 삽입될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자 제어 장치는, 상기 커넥터의 상부에 결합하는 피메일 커넥터를 더 포함할 수 있다.
상기 피메일 커넥터는, 상기 커넥터의 외측을 둘러싸는 피메일 커넥터 커버와, 상기 커넥터에 구비되는 커넥터 핀이 삽입되는 핀 삽입홀이 형성된 핀 삽입부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 커넥터는 상기 커넥터 핀을 둘러싸는 커넥터 커버를 포함하고, 상기 커넥터 커버의 내측으로 상기 핀 삽입부가 삽입될 수 있다.
본 발명에 따르면, 플렉서블 연결부를 통해 연결된 복수의 인쇄 회로 기판을 컴팩트하여 내장하며 방열 효과를 향상시킨 전자 제어 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 전자 제어 장치는, 복수의 인쇄 회로 기판이 외부 하우징의 단면 형태에 맞추어 배치되고, 각각의 인쇄 회로 기판의 열을 외부 하우징으로 효과적으로 방출될 수 있어 장치의 크기를 줄이는 한편 성능은 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 인쇄 회로 기판과 커넥터 조립체를 하우징에 효과적으로 고정할 수 있고, 연결 가능한 커넥터를 증가시킴으로써 외부 장치와의 전기적 연결을 보다 다양하게 달성할 수 있는 효과가 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 장치에 있어서 PCB-커넥터 조립체를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, PCB-커넥터 조립체를 접은 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 인쇄 회로 기판(PCB)의 단부를 하우징의 저면에 고정하는 상태를 도시한 도면(도 1의 A-A' 방향 단면)이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서 피메일 커넥터를 추가로 구비하는 것을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 피메일 커넥터를 결합한 제1 실시형태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 피메일 커넥터를 결합한 제2 실시형태를 도시한 단면도이다.
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. 또한, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서 PCB-커넥터 조립체를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, PCB-커넥터 조립체를 접은 상태를 도시한 사시도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치(10)는, 하우징(20)과 상기 하우징(20)에 결합하는 PCB-커넥터 조립체(30)를 포함한다.
하우징(20)은 측벽(22)과 상기 측벽(22)의 저면을 막는 바닥판(28)을 구비하여 일측이 개방된 형태로 구성된다. 측벽(22)은 대략 사각형 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 실시에 있어서, 하우징(20)의 측벽(22)은 삼각형이나 오각형 등과 같은 다각형을 이루도록 형성되는 것도 가능하다.
측벽(22)에는 열을 발산시키기 위한 방열핀(24)이 구비될 수 있다. 바닥판(28)에는 측벽(22)과 소정 거리 이격하여 배치되고 상기 바닥판(28)으로부터 돌출된 PCB 고정돌기(26)가 구비될 수 있다. 측벽(22)과 PCB 고정돌기(26) 사이의 폭은 PCB-커넥터 조립체(30)에 포함되는 기판(42)의 두께를 고려하여 설정될 수 있다.
PCB-커넥터 조립체(30)는, 복수의 PCB-커넥터 모듈(40)을 포함한다. PCB-커넥터 모듈(40)은 플렉서블 연결부(48)를 통해 연결되며, 복수의 PCB-커넥터 모듈(40)은 하우징(20)의 측벽(22)에 대응하여 접혀진다.
도 2 내지 4를 참조하면, 각각의 PCB-커넥터 모듈(40)은 전자소자(41)가 실장된 인쇄 회로 기판(이하 'PCB'라 함, 42)과 상기 PCB(42)의 일측에 결합된 커넥터(44)를 포함하고, 커넥터(44)에는 외측으로 돌출된 커넥터 커버(46)가 더 포함될 수 있다. 커넥터(44)에는 외부 기기와 PCB(42)를 전기적으로 연결하기 위한 복수의 커넥터 핀이 구비될 수 있다. 하우징(20)의 측벽(22)이 사각형으로 형성된 경우, PCB-커넥터 모듈(40)은 제 1 내지 4 커넥터 모듈(40A, 40B, 40C, 40D)을 포함하고 플렉서블 연결부(48)를 통해 기계적, 전기적으로 연결될 수 있다. 플렉서블 연결부(48)는 플렉서블 기판 또는 플렉서블 케이블일 수 있다. 이러한 구성에 의하여 PCB-커넥터 모듈(40)은 도 4와 같이 접혀지고 하우징(20)에 결합될 수 있다.
인접하는 커넥터 모듈(40A, 40B, 40C, 40D) 간의 간섭을 방지하기 위하여 커넥터(44)의 측면은 소정 각도로 비스듬하게 형성될 수 있다. 일례로, 4개의 커넥터 모듈(40A, 40B, 40C, 40D)이 구비되는 경우, 커넥터(44)의 측면은 45도 각도로 형성되어 인접하는 커넥터(44)의 측면과 접하도록 형성될 수 있다.
기판(42)의 배면에는 방열 물질(50)이 구비될 수 있다. 방열 물질(50)은 반고체 형태로 기판(42)에 도포되거나 방열 패드 형태로 기판(42)에 부착될 수 있다. 방열 물질(50)은 하우징(20)의 측벽(22)에 접촉하여 기판(42)으로부터 측벽(22)으로 열전달이 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다.
도 5는 인쇄 회로 기판(PCB)의 단부를 하우징의 저면에 고정하는 상태를 도시한 도면(도 1의 A-A' 방향 단면)이다.
PCB-커넥터 조립체(30)를 하우징(20)에 결합시키면, 도 1에 도시된 바와 같이 PCB-커넥터 조립체(30)의 커넥터(44)의 외측은 하우징(20)의 측벽(22) 상단을 덮도록 결합한다. 이 때, 도 5를 참조하면, PCB(42)의 단부는 PCB 고정돌기(26)와 측벽(22)사이에 끼워진다. 이에 따라 PCB(42)의 단부가 고정될 수 있다. 한편, 커넥터(44)와 하우징(20)의 측벽(22)이 접하는 부분에는 실링재가 도포될 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서 피메일 커넥터를 추가로 구비하는 것을 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 전자 제어 장치(10)에는 도 6에 도시된 바와 같은 피메일 커넥터(60)가 결합될 수 있다.
피메일 커넥터(60)는 피메일 커넥터 몸체(62)와 외측으로 노출된 커넥터 커버(46)를 둘러싸는 형태를 갖는 피메일 커넥터 커버(64)를 포함하고, 피메일 커넥터 커버(64)의 내측으로는 핀 삽입홀(70)이 형성된 핀 삽입부(68)가 구비된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 피메일 커넥터를 결합한 제1 실시형태를 도시한 단면도이다.
피메일 커넥터(60)를 전자 제어 장치(10)에 결합하면, 피메일 커넥터(60)의 피메일 커넥터 커버(64)는 커넥터(44)의 외측을 감싸는 형태로 결합될 수 있다. PCB-커넥터 조립체(30)에 4개의 PCB-커넥터 모듈(40)이 구비되는 경우, 복수의 커넥터(44)는 대략 4각형을 이루며 배치되므로 피메일 커넥터 커버(64)도 4각형을 이루도록 형성될 수 있다.
피메일 커넥터(60)의 피메일 커넥터 커버(64) 내측에 구비되는 핀 삽입부(68)는 커넥터 커버(46)의 내측으로 삽입된다. 한편, 커넥터 커버(46)의 내측에 구비되는 커넥터 핀(47)은 핀 삽입부(48)에 형성된 핀 삽입홀(70)에 삽입된다. 피메일 커넥터 커버(64)의 단부에는 실링재(66)가 구비될 수 있다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 제어 장치에 있어서, 피메일 커넥터를 결합한 제2 실시형태를 도시한 단면도이다.
커넥터(44)가 하우징(20)의 측벽(22)에 결합함에 있어서, 커넥터(44)에는 오목부(45)가 구비되고, 상기 오목부(45)에 측벽(22)의 단부가 삽입될 수 있다. 커넥터(44)의 오목부(45)가 측벽(22)의 단부가 삽입되어 지지되는 한편, PCB(42)의 하단이 PCB 고정돌기(44)에 의해 지지됨으로써 PCB-커넥터 모듈(40)은 하우징(20) 내에 고정된다. 또한, 상기 오목부(45)에는 실링재가 구비되어 상기 측벽(22)과의 사이를 실링할 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 : 하우징
22 : 측벽 24 : 방열핀
26 : PCB 고정돌기 30 : PCB-커넥터 조립체
40(40A, 40B, 40C, 40D) : PCB-커넥터 모듈
42 : 인쇄 회로 기판(PCB) 44 : 커넥터
46 : 커넥터 커버 48 : 플렉서블 연결부
50 : 방열 물질 60 : 피메일 커넥터
62 : 피메일 커넥터 몸체 64 : 피메일 커넥터 커버
68 : 핀 삽입부 70 : 핀 삽입홀

Claims (9)

  1. 다각형 형상으로 배치된 측벽과 상기 측벽의 일측을 폐쇄하는 바닥판을 포함하는 하우징; 및
    인쇄 회로 기판과 상기 인쇄 회로 기판의 일측에 연결된 커넥터를 포함하고 상기 하우징의 다각형을 이루는 각각의 측벽의 내측에 결합되는 PCB-커넥터 모듈이 복수 구비되고 인접하는 PCB-커넥터 모듈은 플렉서블 연결부로 연결되는 PCB-커넥터 조립체;를 포함하고,
    상기 PCB-커넥터 조립체는 상기 복수의 PCB-커넥터 모듈을 상기 플렉서블 연결부에서 접은 상태로 각각의 상기 커넥터의 측면이 소정각도를 이루어 서로 접하도록 상기 하우징에 결합되는 전자 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽의 외측면에는 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 바닥판에는 상기 측벽과 이격되고 상기 바닥판으로부터 돌출된 PCB 고정돌기가 형성되고 상기 PCB 고정돌기와 상기 측벽 사이에 상기 인쇄 회로 기판의 단부가 끼워지는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽은 사각형을 이루고, 상기 PCB-커넥터 모듈은 4개가 구비되어 사각형을 이루는 복수의 측벽 각각의 내측에 결합하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커넥터에는 오목부가 형성되고 상기 오목부에 상기 측벽의 상측 단부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터의 상부에 결합하는 피메일 커넥터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 피메일 커넥터는, 상기 커넥터의 외측을 둘러싸는 피메일 커넥터 커버와, 상기 커넥터에 구비되는 커넥터 핀이 삽입되는 핀 삽입홀이 형성된 핀 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 커넥터 핀을 둘러싸는 커넥터 커버를 포함하고, 상기 커넥터 커버의 내측으로 상기 핀 삽입부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 제어 장치.
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