KR101034773B1 - 차량 트랜스미션용 제어 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 독립 청구항 제 1 항의 전제부의 특징들을 포함하는 제어 장치에 관한 것이다.
차량 기술에서, 트랜스미션의 제어를 위해 사용되고, 센서, 커넥터 및 경우에 따라 유압 밸브를 포함하며 트랜스미션에 고정되는 제어 모듈 내로 장착되는 제어 장치가 공지되어 있다. 제어 장치는 침식성 트랜스미션 오일 ATF(automatic transmission fluid, 자동 변속 용액) 및 고온에 노출된다. 이로써, 제어 기능을 담당하는 전자 회로부는 제어 장치의 유밀식 하우징 내부 공간 내에 배치된다. 청구항 제 1 항의 전제부의 특징들을 포함하는 제어 장치는 예컨대 EP 1 239 710 A2에 공지된다. 공지된 제어 장치에서 전자 회로부는 냉각 바디 상에 배치되는 금속 지지부 상에 장착된다. 지지부 상에는 회로부를 둘러싸는 큰 면적의 가요성 도체 필름이 적층된다. 또한 도체 필름은 내부 리세스를 포함하고, 지지부 상에서 상기 리세스 내에 회로부가 배치된다. 밀봉 수단을 구비한 하우징 커버는 밀봉을 위해 회로부 위로, 큰 면적의 도체 필름 상으로 제공된다. 면적이 커서 비용이 비싼 도체 필름이 사용되는 것과, 부분적으로 하우징 내부 공간 내로 돌출하는 도체 필름에 의해 이루어지는, 하우징 내부 공간의 특수한 밀봉 방식이 상기 공지된 제어 장치의 단점이다. 한편으로는 도체 필름과 지지부 사이의 누설을 방지하고 다른 한편으로는 도체 필름과 하우징 커버 사이의 누설을 방지하는 것은 비교적 복잡하다.
청구항 제 1 항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 제어 장치에서는 침식성 트랜스미션 물질에 대한 높은 내밀성과 고온에 대한 큰 내성이 주어지는 저렴한 구성이 가능하다. 바람직하게는 큰 면적의 고비용 도체 필름이 생략될 수 있다. 그 대신, 다수의 가요성 도체 필름 스트립들이 사용될 수 있고, 상기 도체 필름 스트립들은 스크랩이 적기 때문에 더 저렴하게 제조될 수 있다. 링형 밀봉 영역 내의 지지부와 연결 가능한, 전자 회로를 둘러싸는 프레임부를 사용함으로써, 하우징 내부 공간의 특히 확실한 밀봉이 달성된다. 전자 회로부를 포함하는 전기 접속 수단은 본 발명에 따라, 프레임부의 적어도 하나의 리세스를 통해, 하우징 내부 공간 외부에 배치되는 적어도 하나의 도체 필름과 접촉된다. 이로써, 하우징 내부 공간의 밀봉은 도체 필름을 통해서 이루어지지 않고, 예컨대 프레임부와 지지부 사이의 용접 연결에 의해서 구현될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 및 개선은 종속 청구항에 제시되는 특징들에 의해 가능하다.
지지부로부터 먼, 프레임부의 측면은 하우징 커버에 의해 폐쇄됨으로써, 밀봉된 하우징 내부 공간이 형성된다. 하우징 내부 공간의 밀봉은 바람직하게 프레임부와 하우징 커버 사이의 용접 연결에 의해 이루어진다.
본 발명에 따른 실시예에서 프레임부의 링형 접촉 영역은 전자 회로부의 외부에서, 전자 회로부가 제공되는 지지부의 측면 상에 접촉한다. 상기 링형 영역에서 프레임부가 예컨대 용접을 통해 지지부와 간단하게 연결될 수 있다.
특히 바람직하게 프레임부는, 지지부를 향하는 제 1 측면 및 하우징 내부 공간을 향하는 제 2 측면을 포함하는 제 1 벽 부분, 그리고 제 1 벽 부분으로부터 하우징 커버 방향으로 돌출하는 제 2 벽 부분을 포함한다. 프레임부는 포트 형태를 가진다. 상기 형태는 전자 회로 상에 커버링 재료, 예컨대 겔을 도포하는데 도움이 된다.
적어도 하나의 리세스는 특히 프레임부의 제 1 벽 부분 내에 형성될 수 있고, 상기 제 1 벽 부분은 직접 또는 간접적으로 가요성 도체 필름상에 배치된다. 이 경우 회로부와 도체 필름은 지지부 상에 평행하게 배치되고, 본딩 와이어 형태의 접속 수단은 리세스를 통해, 하우징 내부 공간 밖에 배치되는 도체 필름 상으로 간단하게 장착될 수 있다.
리세스를 밀봉하기 위해, 프레임부의 제 1 벽 부분이 가요성 도체 필름 상에 놓이고, 그 사이에 적어도 하나의 리세스 및 가요성 도체 필름의 접촉 면을 둘러싸는 밀봉 수단이 배치된다. 여기에는, 다양한 밀봉 수단, 특히 접착 밀봉부 또는 압착 밀봉부들이 고려된다.
다른 실시예에서는, 제 1 벽 부분이 가요성 도체 필름 상에 놓이고, 그 사이에 전기 접속 수단의 통과를 위한 내부 리세스를 포함하는 스페이서가 배치되고, 밀봉 수단은 제 1 벽 부분과 도체 필름 사이에서, 스페이서 둘레로 배치된다. 예컨대 프라스틱으로 제조되는 스페이서는 리세스 내로 압입되고, 밀봉 수단용 조립 보조부로서 그리고 제 1 벽 부분과 도체 필름 사이의 간격을 조정하기 위해 사용된다. 밀봉 수단으로서 탄성 밀봉 링이 사용되면, 상기 밀봉 링은 스페이서의 높이에 의해 규정되는 치수만큼 압축된다.
본 발명에 따른 제어 장치는 간단하게 제조될 수 있다. 제 1 단계에서 적어도 하나의 도체 필름을 지지부 상에 제공한다. 다수의 가요성 도체 필름 스트립들을 사용하면, 상기 도체 필름 스트립들을 공통 지지부 상에 적은 공차로 배치할 수 있다. 그 후, 프레임부를 지지부 상에 배치하고, 그 사이에 밀봉 수단을 배치함으로써 프레임부의 리세스를 밀봉할 수 있다. 프레임부를 용접 연결에 의해 지지부에 고정할 수 있다. 그 후, 전자 회로부를 지지부 상에서 프레임부 내에 놓고 거기에 고정할 수 있다. 그러나, 프레임부 또는 도체 필름을 지지부 상에 놓기 전에도, 회로부를 배치할 수 있다. 그 후, 전기 접속 수단을 전자 회로부 및 가요성 도체 필름과 접촉할 수 있다. 이것은 바람직하게 회로부의 접촉면들과 도체 필름 사이의 본딩 와이어 결합의 형태로 실시할 수 있다. 그 후, 회로부 및/또는 리세스 상으로 겔을 제공하고 마지막으로 하우징 커버를 프레임부 상으로 장착한다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되고 하기 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 부분 횡단면도이고,
도 2는 하우징의 커버를 떼어낸 상태에서 제 1 실시예의 평면도이고,
도 3a는 제 2 실시예의 사시도이고,
도 3b는 도 3a의 부분 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제 3 실시예의 부분 횡단면도이다.
도 1에는 본 발명에 따른 제어 장치의 제 1 실시예가 도시된다. 제어 장치는 예컨대, 트랜스미션 상에 놓인 제어 모듈 내로 장착될 수 있는 트랜스미션 제어 장치이다. 제어 장치는 지지부(1)를 포함하고, 상기 지지부는 양호한 열 전도성을 가진 강 또는 알루미늄으로 이루어진 예컨대 편평한 금속 지지 플레이트로서 형성된다. 지지부(1)는 도시되지 않은 제어 모듈에 고정될 수 있고, 거기서 특히 모듈의 냉각 바디와 열 전도되게 연결된다. 도 1에는, 지지부(1) 상에 전자 회로부(2)가 장착되는 것이 도시된다. 전자 회로부(2)는, 트랜스미션의 제어에 필요한 전기 및/또는 전자 소자들을 구비하는 전자 회로를 지지 기판 상에 포함한다. 회로부는 바람직하게 세라믹 지지 기판을 포함하는 LTCC(low temperature cofired ceramic, 저온 동시 소성 세라믹)로서 형성되고 접착 층(6) 또는 다른 방식으로 지지부(1) 상에 장착된다. 도 1 및 도 2에 도시되듯이, 적어도 하나의 가요성 도체 필름(3)도 지지부(1) 상에 적층되고, 접착제(24)가 사용된다. 바람직하게 다수의 가요성 도체 필름들(3, 3', 3")이 스트립형으로 공통 지지부 상에 적층될 수 있다. 공통 지지부(1)의 편평한 조립 측면 상에 도체 필름들 (3, 3', 3")이 접착됨으로써, 도체 필름들이 서로에 대해 적은 위치 공차로 유지될 수 있다. 지지부로부터 멀고 도 1 및 도 2에 도시되지 않은, 가요성 도체 필름들(3, 3', 3")의 단부들은 제어 모듈의 전기 또는 전자 소자들과 접촉된다. 이들은 예컨대 센서, 커넥터부 또는 유압 밸브이다. 도체 필름들(3, 3', 3")의 접착은 지지부 상에 기계적 고정, 및 회로부(2)에 대한 전기 접속 지점의 인장 감소에 사용된다. 또한 바람직하게 접착제(24)에 의해, 인장력이 제어 장치 하우징의 밀봉 수단으로만 작용하지는 않게 된다. 도체 필름들은 회로부(2)가 지지부(1) 상에 장착되기 전에도 적층될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시되듯이, 도체 필름의 조립 후, 바람직하게 금속 프레임부(5)가 지지부 상에 놓인다. 프레임부는 플라스틱으로도 제조될 수 있다. 프레임부(5)는 내부 리세스(18)를 포함하는 포트 형태를 가지고, 또한 프레임부(5)는, 전자 회로부가 내부 리세스(18) 내에 배치되고, 회로부(2)의 4 개의 면이 프레임부(5)에 의해 둘러싸이게, 지지부(1) 상에 배치된다. 프레임부(5)는 실질적으로 편평한 제 1 벽 부분(11)을 포함하고, 상기 벽 부분은 회로부(2)가 제공되는 지지부(1)의 측면에 대해 거의 평행하게 배치된다. 제 1 벽 부분(11)은 지지부(1)를 향하는 제 1 측면(11a), 및 상기 면으로부터 먼 제 2 측면(11b)을 포함한다. 또한, 프레임부는 제 1 벽 부분(11)으로부터 휜 제 2 벽 부분(12)을 포함하고, 상기 제 2 벽 부분은 측면으로 둘러싸는, 제어 장치 하우징의 제한 벽을 형성하고, 칼라(collar)(13)를 포함한다. 제 1 벽 부분(11)에는 전기 접속 수단들(7)의 통과 를 위한 리세스들(15, 15' 및 15")이 제공된다. 제 1 벽 부분(11)과 도체 필름들(3, 3', 3") 사이에는 각각의 리세스를 둘러싸는 밀봉 수단(8, 8', 8")이 제공된다. 밀봉 수단으로서는, 한편으로는 각각의 도체 필름(3, 3', 3") 상에 제공된 후 에 형태 안정적으로 유지되고 흐르지 않고, 다른 한편으로는 프레임부(5)의 제공 후에, 밀봉 영역 내의 각각의 도체 필름 및 프레임부를 완전히 적시기에 충분한 작은 점성을 가지는, 링형 밀봉 접착 볼록부 형태의 접착 밀봉부가 고려된다. 제공된 밀봉 접착제의 양은 도체 필름과 프레임부(5) 사이의 갭의 폭과 높이에 따라 결정된다. 도 2에 가장 잘 도시되어 있듯이, 각각의 밀봉 접착 볼록부(8, 8', 8")는 할당 배치되는 도체 필름들(3, 3', 3") 상에서 접촉 면들(30)을 가진 도체 필름의 영역 둘레로 제공된다. 그 후, 프레임부(5)가 장착되고 밀봉 접착제는 경화된다.
전자 회로부(2)를 향하고, 제 2 벽 부분(12)로부터 먼, 제 1 벽 부분(11)의 내부 면에는 지지부(1)를 향해 휘는 영역(14)이 배치되고, 상기 영역에는, 지지부에 대해 거의 평행하게 연장되는 접촉 영역(16)이 이어지고, 상기 접촉 영역은 예컨대 리브(16a)에 의해 금속 지지부 상에 직접 접촉하고 내부 리세스(18)를 둘러싼다. 프레임부(5)를 지지부에 고정하는 것은, 리브(16a) 영역 내의 지지부(1)와 접촉 영역(16)의 용접에 의해 이루어진다. 이것은 특히, 저항 용접(커패시터 방전 용접)으로서 또는 레이저 용접으로서 구현될 수 있다. 용접 과정에 의한 민감한 회로부의 손상 가능성을 방지하기 위해, 전자 회로부(2)는 지지부(1)와 프레임부(5)의 용접 후에야 지지부 상에 장착되는 것이 바람직하다.
지지부(1)와 프레임부(5)의 용접 및 회로부(2)의 장착 후에, 전자 회로부(2)의 본딩부는 본딩 와이어 형태의 전기 접속 수단(7)을 통해 도체 필름들(3, 3', 3")의 접촉 면들(30)과 접촉된다. 이를 위해 예컨대 알루미늄-본딩이 사용될 수 있다. 본딩 와이어의 접속 후, 회로부에는 겔 커버부가 제공된다. 이를 위해 제 1 겔(26)(예컨대 저렴한 표준 겔)이 회로부 상에 제공된다. 지지부(1) 방향으로 휜, 프레임부(5)의 부분(14)에 의해, 도포시 겔용 수용부가 얻어지고, 이로써 겔이 제 1 벽 부분(11)에 도달하는 것이 저지된다. 리세스들(15, 15', 15")의 영역에는 다른 점성을 가진 제 2 겔(27)(에컨대 고농축 플루오르화된 겔)이 도포될 수 있고, 상기 제 2 겔에 의해 각각의 밀봉 수단(8, 8', 8")에 의해 둘러싸인 공간이 접촉 면들(30) 위로 각각의 리세스(15, 15', 15")의 높이에까지 충진되고, 이로써 접촉 면들(30)이 보호된다. 휜 부분(14)은 제 1 겔과 제 2 겔이 서로 혼합되는 것을 방지한다. 제 1 겔(26) 및 제 2 겔(27)은 함께 경화될 수 있고, 바람직하게 아직 폐쇄되지 않은 프레임부(5)를 통해 환기가 이루어진다.
마지막으로, 하우징 커버(4)는 프레임부(5) 상에 장착된다. 하우징 커버는 링형 리브(4a)를 포함하고, 상기 리브는 프레임부(5)의 칼라(13) 상에 접촉한다. 상기 영역에서 프레임부(5)가 하우징 커버(4)와 용접되고, 이로써 폐쇄된 하우징 내부 공간(9)이 생성된다. 하우징 커버는 다른 형태로도, 예컨대 플랜징 또는 밀봉 접착에 의해 프레임부에 고정될 수 있다. 지지부(1), 프레임부(5) 및 하우징 커버(14)는 바람직하게 동일한 금속 재료로 제조될 수 있다. 동일한 팽창 계수에 의해, 도체 필름과 프레임부 사이의 중합체 밀봉부에 대한 열 응력이 최소화된다.
제 2 실시예는 도 3a 및 도 3b에 도시된다. 본 실시예에서, 프레임부(5)의 제 1 벽 부분(11)에는, 하우징 내부 공간으로부터 볼 때, 오목부(25)가 제공되고, 지지부(1)를 향하는 제 1 벽 부분(11)의 측면(11a) 상에서, 상기 오목부는 지지부 방향으로 돌출하는 볼록부를 형성하고, 상기 볼록부는 도체 필름들의 리세스를 통 해 지지부(1) 상에 직접 놓이고 프레임부(5)의 기계적 고정을 위해 지지부(1)와 용접된다.
도 4에는 제 4 실시예가 도시된다. 본 실시예에서는 플라스틱으로 이루어진, 슬리브 형태의 스페이서(20)가 프레임부(6)의 리세스(15) 내로 압입된다. 스페이서(20)에 의해, 프레임부(5)의 제 1 벽 부분(11)과 가요성 도체 필름(3) 사이의 간격이 조정된다. 스페이서(20)는 내부 리세스(2)를 포함하고, 상기 리세스를 통해 전기 접속 수단(7)이 도체 필름(30)의 접촉 면들(30)과 접촉된다. 밀봉 수단(8)은 본 실시예에서 플루오르화된 엘라스토머 형태의 압축 밀봉부로서 형성되고, 상기 밀봉부는 방사방향 예비 응력 하에서 스페이서(20) 상으로 슬라이딩된다. 이로써, 스페이서는 밀봉 수단(8)용 조립 보조부로서 사용되고, 또한 밀봉 수단(8)의 규정된 압축을 조정하기 위해 사용된다.
또한, 본 실시예에서는 프레임부(5)의 다른 벽 부분(19)이 제공되며, 상기 벽 부분은 칼러(13)에 이어지고, 지지부(1) 방향으로 휘어지며, 또한 지지부(1)에 대해 평행하게 연장되는 휜 부분(22)을 갖는다. 부분(22)은 고정 수단들(23), 예컨대 나사, 또는 리벳에 의해 지지부에 고정된다. 물론, 부분(22)은 지지부(1)와도 용접되고, 용접 지점은 도 3b에 도시되어 있는 것과 같이 실시될 수 있다.
밀봉 수단들(8, 8', 8")이 압축 밀봉부로서 형성되면, 프레임부(5)에 밀봉 수단이 사출 성형되거나 또는 가류(vulcanization)에 의해 프레임부 상에 형성될 수 있다. 밀봉 수단들(8) 외에, 추가로 밀봉부들이 프레임부와 하우징 커버 사이, 또는 프레임부 또는 지지부 사이에 압축 밀봉부로서 구현될 수 있다. 이 경우, 바 람직하게 밀봉부의 가류는 도체 필름로부터 분리되어 실시될 수 있으므로, 생성되는 반응 생성물이 도체 필름의 접촉면의 청결성에 나쁜 영향을 주지 않는다.
Claims (12)
- 지지부(1)를 포함하고, 상기 지지부 상에 전자 회로부(2)가 제공되며, 전기 접속 수단(7)을 통해 상기 전자 회로부(2)와 접속되는 적어도 하나의 가요성 도체 필름(3)이 상기 지지부(1)에 배치된 차량 트랜스미션용 제어 장치에 있어서,내부 리세스(18)를 가지며, 상기 전자 회로부(2)를 둘러싸는 프레임부(5)는, 상기 전자 회로부(2)가 상기 프레임부의 상기 내부 리세스(18) 내에 배치되도록, 상기 지지부(1) 상에 배치되고, 상기 전자 회로부와 접속되는 상기 전기 접속 수단(7)은 상기 프레임부(5)의 적어도 하나의 리세스(15)를 통해 상기 적어도 하나의 가요성 도체 필름(3)과 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 지지부(1)로부터 먼, 상기 프레임부(5)의 측면은 하우징 커버(4)에 의해 덮이고, 상기 프레임부, 상기 하우징 커버 및 상기 지지부는 상기 전자 회로부(2)를 둘러싸는 하우징 내부 공간(9)을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 가요성 도체 필름(3)은 상기 프레임부(5), 상기 하우징 커버(4) 및 상기 지지부(1)에 의해 형성된 상기 하우징 내부 공간(9) 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 프레임부(5)의 링형 접촉 영역(16)은, 상기 전자 회로부(2) 외부에서, 상기 전자 회로부(2)가 제공된 상기 지지부(1)의 측면 상에 접촉하고, 거기에서 상기 지지부(1)와 링형으로 용접되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 프레임부(5)는 제 1 벽 부분(11) 및 상기 제 1 벽 부분(11)으로부터 상기 하우징 커버(4) 방향으로 돌출하는 제 2 벽 부분(12)을 포함하고, 상기 제 1 벽 부분은 상기 지지부를 향한 제 1 측면(11a) 및 상기 하우징 내부 공간(9)을 향한 제 2 측면(11b)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 적어도 하나의 리세스(15)가 상기 프레임부(5)의 상기 제 1 벽 부분(11) 내에 제공되고, 상기 제 1 벽 부분(11)은 상기 가요성 도체 필름(3) 상에 적어도 간접적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 프레임부(5)의 상기 제 1 벽 부분(11)은 상기 가요성 도체 필름(3) 상에 배치되고, 그 사이에 상기 프레임부의 상기 적어도 하나의 리세스(15) 및 상기 가요성 도체 필름(3)의 접촉면(30)을 둘러싸는 밀봉 수단(8)이 제공되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 벽 부분(11)은 상기 가요성 도체 필름(3) 상에 배치되고, 그 사이에 상기 전기 접속 수단(7)을 통과시키기 위한 내부 리세스(21)를 가진 스페이서(20)가 제공되고, 상기 밀봉 수단(8)이 상기 제 1 벽 부분(11)과 상기 도체 필름 사이에서, 상기 스페이서(20) 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 프레임부(5)는 상기 지지부(1)와 용접되는 적어도 하나의 부분(16, 25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,다수의 가요성 도체 필름들(3, 3', 3")이 상기 지지부(1) 상에 배치되고, 상기 도체 필름들에는 각각 상기 프레임부 내의 하나의 리세스(15, 15', 15")가 할당 배치되고, 상기 도체 필름과 접속되는 상기 접속 수단(7)은 상기 각각의 도체 필름에 할당 배치되는 상기 리세스(15, 15', 15")를 통해 상기 회로부(2)와 전기 접속되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전기 접속 수단(7)은 본딩 와이어의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치.
- 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 차량 트랜스미션용 제어 장치의 제조 방법에 있어서,제 1 단계에서 상기 적어도 하나의 도체 필름(3)을 상기 지지부(1)에 고정하고, 그 후 상기 프레임부(5)를 상기 지지부 상에 배치하고 용접 연결에 의해 상기 지지부에 고정한 뒤, 상기 전기 접속 수단(7)을 상기 가요성 도체 필름(3), 및 상기 프레임부를 상기 지지부(1)에 제공하기 전 또는 후에 고정된 상기 전자 회로부(2)와 접촉시키고, 끝으로 하우징 커버(4)를 상기 프레임부(5) 상에 장착하는 것을 특징으로 하는 차량 트랜스미션용 제어 장치의 제조 방법.
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