KR20070053599A - 전동식 파워 스티어링 장치 - Google Patents
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Abstract
Description
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- 차량의 핸들에 대해 보조 토오크를 출력하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 장치를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치로서,상기 제어 장치는, 상기 핸들에 대해 보조하는 토오크에 응하여 상기 전동 모터의 전류를 전환하기 위한 복수의 반도체 스위칭 소자로 이루어지는 브리지 회로를 갖는 파워 본체와,상기 핸들의 조타 토오크에 의거하여 상기 브리지 회로를 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 제어 본체와,금속판에 절연층 및 배선 패턴이 형성된 도체층이 복수층 교대로 적층되어 구성된 금속 기판과,상기 금속 기판이 고정된 히트싱크를 구비하고,상기 파워 본체 및 상기 제어 본체가 같은 상기 금속 기판의 면에 마련되어 있음과 함께, 상기 파워 본체 및 상기 제어 본체가 상기 금속 기판을 통하여 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 차량의 핸들에 대해 보조 토오크를 출력하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 장치를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치로서,상기 제어 장치는, 상기 핸들에 대해 보조하는 토오크에 응하여 상기 전동 모터의 전류를 전환하기 위한 복수의 반도체 스위칭 소자로 이루어지는 브리지 회 로를 갖는 파워 본체와,상기 핸들의 조타 토오크에 의거하여 상기 브리지 회로를 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 제어 본체와,금속판에 절연층 및 배선 패턴이 형성된 도체층이 복수층 교대로 적층되어 구성된 금속 기판과,상기 금속 기판이 고정된 히트싱크와,상기 차량의 전원과 전기적으로 접속되는 파워 커넥터와,외부 배선을 통하여 신호가 입출력되는 신호 커넥터를 구비하고,상기 파워 커넥터 및 상기 신호 커넥터가, 적어도 일체로 형성된 1개의 커넥터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 차량의 핸들에 대해 보조 토오크를 출력하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 장치를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치로서,상기 제어 장치는, 상기 핸들에 대해 보조하는 토오크에 응하여 상기 전동 모터의 전류를 전환하기 위한 복수의 반도체 스위칭 소자로 이루어지는 브리지 회로를 갖는 파워 본체와,상기 핸들의 조타 토오크에 의거하여 상기 브리지 회로를 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 제어 본체와,금속판에 절연층 및 배선 패턴이 형성된 도체층이 복수층 교대로 적층되어 구성된 금속 기판과,상기 금속 기판에 탑재되고, 상기 전류의 리플을 흡수하는 콘덴서와,상기 금속 기판이 고정된 히트싱크와,상기 히트싱크와 협동하여 내부에 상기 금속 기판 및 상기 콘덴서를 격납한 커버를 구비하고,상기 커버가 고열전도율의 금속재료로 구성되어 있음과 함께, 상기 커버와 상기 콘덴서의 사이에, 고열전도의 방열재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 차량의 핸들에 대해 보조 토오크를 출력하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 구동을 제어하는 제어 장치를 구비한 전동식 파워 스티어링 장치로서,상기 전동 모터는, 모터 하우징을 가지며,상기 제어 장치는, 상기 핸들에 대해 보조하는 토오크에 응하여 상기 전동 모터의 전류를 전환하기 위한 복수의 반도체 스위칭 소자(Q1 내지 Q6)로 이루어지는 브리지 회로를 갖는 파워 본체와,상기 핸들의 조타 토오크에 의거하여 상기 브리지 회로를 제어하기 위한 구동 신호를 생성하는 제어 본체와,금속판에 절연층 및 배선 패턴이 형성된 도체층이 복수층 교대로 적층되어 구성된 금속 기판과,상기 금속 기판이 고정된 히트싱크를 구비하고,상기 모터 하우징은, 상기 히트싱크와 일체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항, 제 3항, 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 차량의 전원과 전기적으로 접속되는 파워 커넥터와,외부 배선을 통하여 신호가 입출력되는 신호 커넥터를 구비하고,상기 파워 커넥터 및 상기 신호 커넥터가, 적어도 일체로 형성된 1개의 커넥터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항, 제 2항, 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판에 탑재되고, 상기 전류의 리플을 흡수하는 콘덴서와,상기 히트싱크와 협동하여 내부에 상기 금속 기판 및 콘덴서를 격납한 커버를 구비하고,상기 커버가 고열전도율의 금속재료로 구성됨과 함께, 상기 커버와 상기 콘덴서의 사이에, 고열전도의 방열재가 장착된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항, 제 2항, 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전동 모터는, 모터 하우징을 가지며,이 모터 하우징이, 상기 히트싱크와 일체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 반도체 스위칭 소자가 실장된 영역에 있어서, 각 상기 도체층 사이는, 상기 금속 기판의 두께 방향으로 직선형상으로 나열한 파워 회로용 금속 기둥체로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 8항에 있어서,상기 파워 회로용 금속 기둥체는, 상기 반도체 스위칭 소자의 방열판과 대면하는 영역에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 8항에 있어서,상기 파워 회로용 금속 기둥체는, 복수개로 분할된 파워 회로용 금속 기둥으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 10항에 있어서,상기 파워 회로용 금속 기둥은, 원기둥형상 또는 원통형상인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 10항 또는 제 11항에 있어서,상기 파워 회로용 금속 기둥은, 상기 제어 본체에 있어서 상기 도체층과 접속된 제어 회로용 금속 기둥보다도 횡단 면적이 큰 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 12항에 있어서,상기 파워 회로용 금속 기둥은, 직경이 0.7㎜ 이상으로 형성되어 있고, 상기 제어 회로용 금속 기둥은, 직경이 0.4㎜ 이하로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 12항에 있어서,상기 금속 기판은, 실장 부품과 솔더링된 패드부가 상기 히트싱크로부터 가장 떨어진 최외측 도체층의 표면에 마련되고, 상기 패드부와, 상기 최외측 도체층과 인접한 인접 도체층이 상기 제어 회로용 금속 기둥 또는 상기 파워 회로용 금속 기둥으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 14항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 패드부의 표면에 볼록부가 마련되고, 상기 볼록부에 상기 실장 부품이 솔더링되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 도체층이 5층 이상으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 14항 또는 제 15항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 최외측 도전층의 절연층이 타층의 절연층보다도 탄성률이 작은 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 14항 또는 제 15항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 금속판상의 방열 절연층이 타층의 절연층보다도 열전도율이 큰 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 히트싱크에 고정하기 위한 구멍이 형성되고, 상기 구멍의 주위에서는, 각 상기 도체층 사이는, 상기 금속 기판의 두께 방향으로 직선형상으로 나열한 고정용 금속 기둥으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 와이어(W)가 와이어 본딩에 의해 접합되는 와이어 본딩 패드부가 상기 히트싱크로부터 가장 떨어진 최외측 도체층의 표면에 형성되고, 상기 와이어 본딩 패드부와, 적어도 상기 최외측 도체층과 인접한 인접 도체층이 와이어용 금속 기둥으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 20항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 와이어(W)와 접속된 상기 와이어 본딩 패드부의 접속부가, 상기 와이어용 금속 기둥 또는 상기 절연층에 대향한 영역인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 금속판이 알루미늄으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 히트싱크는, 알루미늄으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 적어도 상기 파워 본체의 주변부가 상기 히트싱크에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 금속판이 알루미늄 중에 탄화규소 입자를 분산시킨 AlSiC재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 히트싱크는, 알루미늄 중에 탄화규소 입자를 분산시킨 AlSiC재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 25항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 금속판의 두께가 약 1.4㎜ 내지 1.6㎜인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 1항 내지 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,상기 금속 기판은, 상기 전동 모터의 축선과 병행으로 배치되어 있고, 상기 파워 본체가 상기 전동 모터의 출력측에 배치되고, 상기 제어 본체가 반출력측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 2항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 도전판에 의해 배선 패턴을 구성하고, 단부에 단자가 형성된 상기 도전판이 인서트 성형된 커넥터 프레임 및 상기 커넥터 프레임을 수납한 커넥터 하우징으로 구성되고, 상기 도전판에는, 상기 반도체 스위칭 소자의 스위칭시에 발생하는 노이즈의 외부 유출을 방지하는, 코일 및 콘덴서가 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 29항에 있어서,상기 코일은, 축선 방향에 따라 절단한 때의 단면 형상이 T자형상의 코어에 도선이 권회되어 구성되고, 상기 코어의 대경부가, 상기 커넥터 프레임에 형성된 계지부에 탄성적으로 계지되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 29항에 있어서,상기 코일은, 상기 단자에 대해 직각 방향으로 삽입되고, 상기 도전판과 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 29항에 있어서,복수의 상기 콘덴서는, 상기 커넥터 프레임에 일렬로 배치되고, 상기 도전판에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 32항에 있어서,상기 콘덴서는, 상기 도전판에 TIG 용접에 의해 용접부로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 33항에 있어서,상기 콘덴서는, 상기 용접부가 일직선상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 29항에 있어서,상기 커넥터 프레임 및 상기 커넥터 하우징의 적어도 한쪽에는, 상기 커넥터 하우징에 대해 상기 커넥터 프레임을 삽입할 때의 삽입을 안내하는 가이드부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 2항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 상기 전동 모터의 반출력측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 2항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 상기 히트싱크의 반 상기 금속 기판측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 2항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 상기 히트싱크를 끼우고 상기 금속 기판의 반대측에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 2항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 상기 핸들의 토오크를 검출하는 토오크 센서에 전기적으로 접속되는 토오크 센서 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 39항에 있어서,상기 커넥터 하우징은, 상기 토오크 센서 커넥터의 하우징을 포함하고, 상기 커넥터 프레임은, 상기 토오크 센서 커넥터의 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항, 제 40항 중 어느 한 항에 있어서,상기 커넥터는, 상기 커넥터 하우징에 형성되고 상기 단자가 삽입된 단자 피삽입부와, 상기 커넥터 프레임에 형성되고 상기 단자가 돌출한 단자 돌출부와의 사이에는, 접착성 수지가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 41항에 있어서,상기 단자 피삽입부에는 볼록부가 형성되고, 상기 단자 돌출부에는 오목부가 형성되고, 상기 볼록부와 상기 오목부와의 간극에 접착성 수지가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항, 제 40항, 제 42항 중 어느 한 항에 있어서,상기 히트싱크는, 상기 커넥터 프레임이 부착된 부위에 오목부가 형성되고, 상기 오목부와 상기 커넥터 프레임에 접속된 상기 콘덴서가 대향하여 배치되어 있음과 함께, 상기 오목부에 접착성 수지가 충전되고, 상기 콘덴서가 상기 히트싱크에 고정된 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 3항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항, 제 40항, 제 42항 중 어느 한 항에 있어서,상기 고열전도의 상기 방열재는, 열전도성 시트인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
- 제 4항, 제 9항, 제 10항, 제 11항, 제 13항, 제 14항, 제 15항, 제 21항, 제 27항, 제 30항, 제 31항, 제 32항, 제 33항, 제 34항, 제 35항, 제 40항, 제 42항 중 어느 한 항에 있어서,상기 모터 하우징은, 상기 전동 모터의 축선과 병행한 측면에 평면부가 형성되고, 상기 평면부에 상기 금속 기판이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 장치.
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