CN103687392A

CN103687392A - 电子控制装置

Info

Publication number: CN103687392A
Application number: CN201310091154.1A
Authority: CN
Inventors: 山仲建太郎; 大桥弘典; 河合义夫
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-03-21
Also published as: JP2014057015A; JP6023524B2; DE102013210623A1; US20140080329A1; CN103687392B; DE102013210623B4; US9093776B2

Abstract

一种电子控制装置包括：电路板；连接器，该连接器具有与电路板电连接的板连接部分，连接器针在该板连接部分处被电连接至电路板；一对外壳构件，其之间容纳电路板和连接器；防水密封部分，连接器和该对外壳构件之间的连接以及该对外壳构件之间的连接通过该防水密封部分以流体密封的方式设置，防水密封部分包括设置在连接器和该对外壳构件中的与连接器针的板连接部分相对的一个之间的连接器侧防水密封部分；和设置在连接器针的板连接部分和连接器侧防水密封部分之间的隔离部分。

Description

电子控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的电子控制装置，其包括容纳在外壳内的保护空间中的电路板。

背景技术

通常已知的电子控制装置，例如发动机控制单元、用于自动变速器的控制单元等，其被安装在车辆中，包括由彼此结合的一对外壳构件形成的外壳和容纳在该外壳内的保护空间（例如防水空间）中的电路板。电路板装备有安装至其的电子部件和附连至其的连接器。

所谓的连接器水平引出电子控制装置（其中附连至电路板的连接器的一部分通过设置在外壳的侧表面上的窗口而被暴露在外）包括形成在连接器和该对外壳构件之间的连接部分上的防水密封部分。该防水密封部分填充有防水密封剂。

此外，设置在连接器上的连接器针（阳端子）的一端被电连接至电路板。

连接至电路板的连接器针的连接部分被施加焊剂和涂覆剂且钎焊至电路板的一面。此时，在其中焊剂、涂覆剂和钎焊球被附着至连接器的防水密封部分的情况下，防水密封剂将被阻止硬化以由此导致防水密封部分上的不利影响。

为了防止焊剂和涂覆剂不附着到连接器的防水密封部分，如图11所示的传统的电子控制装置被构造为使得在连接器针1至电路板2的连接部分（焊剂施加部分3）和连接器6的防水密封部分4之间设置有足够大的间隙5。

在图11中，附图标记6a和6b分别表示连接器6的连接端口、和要被附连至电路板2的连接器6的附连基部部分。附图标记7和8分别表示电子部件和焊剂施加喷嘴。

此外，日本专利申请未审公开号6-076872A公开了如图12A-12B所示的印刷电路板。印刷电路板包括分离板12和覆盖连接器A的抛弃板13。具有抛弃板13的分离板12被从引线脚C的一侧钎焊至连接器A。此后，抛弃板13在切口部分11a处被从分离板12分开，然后被移除。

发明内容

但是，在如图11所示的上述先前传统技术中，由于在焊剂施加部分3和防水密封部分4之间设置足够大的间隙5，电路板的尺寸必须增加。

此外，在如图12A-12B所示的上述先前传统技术中，抛弃板的移除导致做为最终产品的电路板的数量的减少，由此导致电路板的单位成本的增加。

本发明是考虑了传统技术的上述问题而做出。本发明的目的是要提供一种电子控制装置，其能抑制防水密封部分上的不利影响而不增加尺寸。

在本发明的第一方面中，提供一种电子控制装置，其包括：

电路板；

设置在电路板上的连接器，该连接器设置有连接器针，该连接器针具有板连接部分，连接器针在该板连接部分被电连接至电路板；

一对外壳构件，在其之间容纳电路板和连接器，从而连接器与该对外壳构件中的一个的周边边沿部分和该对外壳构件中的另一个的周边边沿部分相对；

防水密封部分，通过该防水密封部分，连接器和该对外壳构件之间的连接且该对外壳构件之间的连接以流体密封方式提供，防水密封部分包括设置在连接器和该对外壳构件中的与连接器针的板连接部分相对的那一个之间的连接器侧防水密封部分；和

设置在连接器针的板连接部分和连接器侧防水密封部分之间的隔离部分。

在根据本发明的第一方面的电子控制装置中，由于隔离部分布置在连接器侧防水密封部分和连接器针的板连接部分（即施加焊剂和涂覆剂或钎焊至电路板的部分）之间，施加剂，例如施加至连接器针的板连接部分的焊剂、涂覆剂等，可被防止附着至连接器侧防水密封部分。

在本发明的第二方面中，提供了根据本发明的第一方面的电子控制装置，其中隔离部分从连机器朝向该对外壳构件的一个突出一量，该量大于连接器针从电路板的一个表面朝向该对外壳构件的该一个的突出量，电路板的该一个表面与该对外壳构件的该一个相对。

在根据本发明的第二方面的电子控制装置中，可以更有效地抑制施加剂至连接器侧防水密封部分的附着。

在本发明的第三方面中，提供根据本发明的第一方面的电子控制装置，其中连接器侧防水密封部分包括延伸密封部分，其在该对外壳构件中的一个的周边边沿部分的壁表面和隔离部分的侧表面之间的空间中朝向该对外壳构件的该一个延伸，该侧表面与该对外壳构件的该一个的周边边沿部分的该壁表面相对，且其中连接器侧防水密封部分和延伸密封部分填充有密封剂。

在根据本发明的第三方面的电子控制装置中，连接器侧防水密封部分的密封长度成为连接器侧防水密封部分的宽度和隔离部分从连接器朝向该对外壳构件的该一个突出的突出量的和。结果，连接器侧防水密封部分的密封长度被增加以由此增强抗盐破坏性。而且，可以确保必要的密封长度，还降低了连接器侧防水密封部分的宽度的尺寸，以由此减小电子控制装置的尺寸。

本发明的其它目的和特征从参考附图的下面说明可明白。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的电子控制装置的透视图；

图2是从电子控制装置的上侧观察的、根据本发明的第一实施例的电子控制装置的分解透视图；

图3是从电子控制装置的下侧观察的、根据本发明的第一实施例的电子控制装置的分解透视图；

图4A是当从电路板的下部观察时，外壳被去除的根据本发明的第一实施例的电子控制装置的透视图；

图4B是外壳被去除的根据本发明的第一实施例的电子控制装置的侧视图；

图4C是外壳被去除的根据本发明的第一实施例的电子控制装置的底平面视图；

图5A至5D是示出根据本发明的第一实施例的电子控制装置的固定结构的必要零件的图；

图6A至6D是示出根据本发明的第一实施例的电子控制装置的修改的固定结构的必要零件的图；

图7A是沿图1中所示的线A-A取得的根据本发明的第一实施例的电子控制装置的剖视图；

图7B是如图7A中所示的根据本发明的第一实施例的电子控制装置的必要零件的放大剖视图；

图8A是类似于图7A的截面视图，但是示出了根据本发明的第二实施例的电子控制装置；

图8B是如图8A中所示的根据本发明的第二实施例的电子控制装置的必要零件的放大剖视图；

图9A是类似于图7A的剖视图，但是示出了根据本发明的第三实施例的电子控制装置；

图9B是如图9A中所示的根据本发明的第三实施例的电子控制装置的必要零件的放大剖视图；

图10A是类似于图7A的剖视图，但是示出了根据本发明的第四实施例的电子控制装置；

图10B是如图10A中所示的根据本发明的第四实施例的电子控制装置的必要零件的放大截面视图；

图11是外壳被去除的现有技术的电子控制装置的侧视图；

图12A是现有技术的电子控制装置的连接器的印刷电路板的侧视图；

图12B是如图12A所示的电子控制装置的印刷电路板的底平面视图。

具体实施方式

根据本发明的实施例的被应用于车辆的发动机控制单元的电子控制装置将参考附图在下面详述。

<第一实施例>

参考图1至图6C，描述第一实施例的电子控制装置的基本结构。在第一实施例的基本结构中，电子控制装置20包括协作以形成外壳的一对外壳构件（壳体22和盖体23，如后面所述），和容纳在外壳内的内部空间中的电路板21。在下面的说明中，如图1至图3所示的电子控制装置20的“垂直方向”的表达，即电路板21的厚度方向，可被用作电子控制装置20自身的垂直方向。但是，电子控制装置20自身的垂直方向不总是对应于车辆的垂直方向。在其中电子控制装置20被以直立姿态安置至车辆的情况下，如图1所示的电子控制装置20的垂直方向沿车辆的前后方向延伸。

电子控制装置20包括附连至车身的侧部的大致矩形板状壳体22、与壳体22协作以形成外壳的大致矩形盒状盖体23、和容纳在外壳内的保护性内部空间中的电路板21。壳体22和盖体23通过密封材料以流体密封的方式彼此连接。电路板21具有安装在其上的电子部件24a、24b。壳体22包括支架25、26，电子控制装置20通过该支架被安装至车身的侧部，例如引擎室（未示出）。每个支架25、26的底表面用作被固定至车身的侧部的安装表面。在该实施例中，安装表面被构造为平行于壳体22的底表面。但是，依赖于被安装至车身的侧部做为安装部分的支架25、26的构造，安装表面可相对于壳体22的底表面倾斜。

如图2和图3最佳所示，连接器30被附连至电路板21的外周侧的一部分。连接器30包括第一连接端口31和第二连接端口32，其分别与外部连接器（未示出）连接。两个连接端口31、32通过安装基部部分30a彼此结合，且形成做为单体的连接件30。连接器30通过安装基部部分30a以适当的方式固定至电路板21，例如通过多个螺钉。通过安装基部部分30a彼此结合的连接端口31、32被通过窗口部分23a暴露在外。窗口部分23a被限定在壳体22和盖体23之间。连接器30被在连接端口31、32处与车辆的侧部上设置的连接器连接。

如图4A和4C最佳所示，连接器30还包括以彼此相对且间隔关系形成在安装基部部分30a的外周侧上的定位突出部33。定位突出部33分别配合至电路板21中形成的定位孔33a中。

连接器30还包括多个连接器针（阳端子）31a、31b，其电连接至电路板21上的配线电路图。连接器针31a、32a与容纳在与给定装备（例如传感器、泵等）连接的连接器（未示出）内的多个阴端子连接。由此，连接器30被电连接至给定装备。

壳体22由具有优异热传导性的金属材料（例如铝）制造，且被形成为大致矩形板状，具体地为具有稍微凸起外周壁的矩形浅盒子形状。具体地，壳体22包括大致矩形底壁27a、前壁27b、相对侧壁27c和从底壁27a的外周边缘向上延伸的后壁，以限定具有敞开顶部的浅盒子形状。

电路板21通过板固定部分28而被固定至壳体22。板固定部分28被直立地布置在底壁27a的上表面的前侧上且沿前壁27b的纵向方向布置在中心位置中。板固定部分28形成有内螺纹孔28a，螺钉（未示出）被拧入该孔。通过把螺钉拧入内螺纹孔28a，电路板21被固定至壳体22，从而电路板21由板固定部分28支撑。

侧壁27c具有一对支架25、26，其用于把电子控制装置20安装至车身（未示出）。支架25、26与侧壁27c整体地形成且从侧壁27c沿平行于前壁27b的纵向方向的方向延伸。支架25具有垂直地延伸穿过支架25的通孔25a。支架26具有切口26a，该切口沿平行于前壁27b的纵向方向敞开至支架26的外周表面。壳体22通过螺栓（未示出）安装至车身，该螺栓被插入通孔25a和切口26a。

盖体23由期望的合成树脂材料（其重量比金属材料轻且成本比金属材料低）形成，且被形成为大致矩形盒子形状。盖体23包括覆盖电路板21和连接器30的矩形上壁35和周边侧壁36，侧壁围绕上壁35的三个侧周，除了窗口部分23a。上壁35与壳体22相对，从而电路板21和连接器30被布置在上壁35和壳体22之间。

如图1至图3所示，盖体23在盖体23的外周表面上的四个角处具有挡止爪37。每个挡止爪37从四个角的相应一个的上边缘向外延伸，且向下弯曲。挡止爪37与盖体23整体形成，且能弹性变形以勾住和接合壳体22的突出部29。每个突出部29分别形成在壳体22的外周表面上的四个角处。挡止爪37和突出部29彼此协作以形成所谓的卡扣固定结构，通过该结构，盖体23被牢固地组装至壳体22，而具有连接器30的电路板21被固定至该壳体22。

图5A-5D示出了该实施例中的卡扣固定结构，其被设置在盖体23的四角的每一个和壳体22的相应角处。如图5A和5B所示，盖体23的挡止爪37弹性地变形以钩挂的方式接合壳体22的突出部29。图5C示出了形成在盖体23的角处的挡止爪37。图5D示出了形成在壳体22的角处的突出部29。

在如图5A至5D所示的卡扣固定结构中，盖体23可由金属材料形成，从而挡止爪37被弹性地变形以勾住和接合壳体22的突出部29。

图6A至6D示出了修改的固定结构，其中热接挡止部分90形成在盖体23的四个角和壳体22的四个角（其沿电子控制装置20的垂直方向与盖体23的四个角相对）之间。

如图6C所示，热接柱91被直立地布置在盖体23的下表面上，位于四个角处。热接柱91被插入形成在壳体22的四个角的每个处的柱孔92中，如图6D所示。柱孔92沿壳体22的厚度方向延伸穿过壳体22。此后，如图6B中所示，热接头93形成在热接柱91的末端处，从而具有热接头93的热接柱91与柱孔92接合。结果，如图6A所示，热接挡止部分91被形成。

如上所述，为了把盖体23和壳体22彼此固定，可使用卡扣固定结构或热接固定结构。此外，还可使用利用了固定构件的其它固定结构，例如螺钉、螺栓等。

在电子控制装置20中，朝向电子控制装置20的一侧敞开的连接器30被附连至电路板21的一端（前端）。通过该结构，盖体23被形成为台阶状，其在连接器30侧和电路板21侧上具有沿电路板21的厚度方向彼此尺寸（高度）不同的部分。具体地，盖体23的上壁35包括上台阶部分38和下台阶部分39，该两部分平行于壳体22的底壁27a。

与覆盖电路板21的下台阶部分39相比，覆盖连接器30的上台阶部分38具有沿电路板21的厚度方向更大的高度。上台阶部分38和下台阶部分39通过倾斜壁部分40彼此平滑地连接。

倾斜壁部分40是以预定倾斜角倾斜的平坦部分，具体地，相对于壳体22的底壁27a约45度。因此，倾斜壁部分40被相对于上台阶部分38和下台阶部分39以相同的倾斜角度倾斜。倾斜壁部分40包括保护壁41，保护壁用于保护通风孔（未示出），该孔沿倾斜壁部分的厚度方向延伸穿过倾斜壁部分40。通风防水薄膜被附连至通风孔。通风防水薄膜由例如Gore-Tex（注册商标）的材料形成，其兼具防水性和透气性。保护壁41用于保护通风防水薄膜以免在洗车过程中高温高压水直接溅至其上。

通过填充密封剂形成的外壳密封部分（防水密封部分）51被设置在整个连接表面部分上，做为壳体22的周边边沿部分的上表面和盖体23的周边边沿部分的下表面之间的匹配表面部分。而且，通过填充密封剂形成的连接器密封部分（防水密封部分）52被设置在连接器30的安装基部部分30a的外周表面和限定窗口部分23a的盖体23的一部分的内周表面之间的整个连接表面部分上。

外壳密封部分51和连接密封部分52被在连接器30的安装基部部分30a的两个侧壁的下部部分处彼此连接。布置在安装基部部分30a的两个侧壁的下部部分处的密封剂通常用作外壳密封部分51和连接器密封部分52。

如图2和图3所示，外壳密封部分51包括设置在连接器30的安装基部部分30a的下表面30ab和壳体22的前壁27b的上表面之间的连接表面部分处的连接器侧外壳密封部分（根据本发明的连接器侧防水密封部分）51a。连接器30和壳体22以及盖体23之间的连接以及壳体22和盖体23之间的连接通过外壳密封部分51和连接器密封部分52以流体密封的方式设置。

密封剂不特别限定于具体一种，只要该密封剂具有流动性。密封剂的示例可包括环氧树脂基密封剂、硅树脂基密封剂、丙烯树脂基密封剂。密封剂可根据电子控制装置20的规格和要求而被适当地选择。

当填充在其中的密封剂固化时，外壳密封部分51和连接器密封部分52具有限定的形状。为了容易理解，在图2和图3中，外壳密封部分51和连接器密封部分52被示出为彼此分开的独立部件。但是，这些密封部51和52在固化后形成为整体。

隔离部分70被布置在连接器侧外壳密封部分51a和连接至电路板21的连接器针31a、32a的部分（后文称为“连接器针31a、32a的板连接部分”）之间。隔离部分70形成在安装基部部分30a的下表面30ab上，以沿壳体22的前壁27b的纵向方向在下表面30ab的整个长度上延伸且从下表面30ab朝向壳体22的底壁27a突出。隔离部分70与连接器30的安装基部部分30a整体形成。

当与壳体22的底壁27a相对的连接器针31a、32a的板连接部分被施加焊剂和涂覆剂且钎焊至电路板21的面时，隔离部分70用于防止焊剂、涂覆剂、钎焊球、杂质等被附着至连接器30的防水密封结构部分，特别是防止附着至连接器侧外壳密封部分51a。

而且，当连接器30和电路板21被组装至外壳中时，隔离部分70可用作参照物（objective）（引导件）。因此，隔离部分70不仅可用作保护件用于抑制施加剂至防水密封部分52的附着，而且还用作组装引导件。

附图标记61表示布置在电路板21和壳体22之间的散热器材料。

接下来，参考图7A和图7B，详细解释用在电子控制装置20中的隔离部分70。如图7A和图7B所示，隔离部分70被构造为朝向壳体22的底壁27a突出一量，该量不小于连接器针31a、32a从电路板21朝向壳体22的底壁27a突出的突出量。具体地，从电路板21的下表面至隔离部分70的末端延伸的距离“a”被设定为不小于从电路板21的下表面至连接器针31a、32a的末端延伸的连接器针31a、32a的突出量或突出高度“b”。在如图7A和图7B中所示的该实施例中，距离“a”大于连接器针31a、32a的突出量“b”。

通过如上所述地设定隔离部分70的突出量，当连接器针31a、32a的板连接部分（如图4B所示的被施加部分80）被施加焊剂和涂覆剂且钎焊至电路板21的面时，可以更有效地抑制焊剂、涂覆剂、钎焊球、杂质等至连接器侧外壳密封部分51a的附着。

<第二实施例>

参考图8A和图8B，详细解释用在根据第二实施例的电子控制装置120中的隔离部分70。第二实施例在隔离部分70的构造方面不同于第一实施例。类似的附图标记表示类似的部件，且由此其详细说明被省略。如图8B所示，隔离部分70包括渐缩部分70a，其朝向隔离部分70的末端收缩，该末端与壳体22的底壁27a的上表面相对。

通过设置隔离部分70的渐缩部分70a，用于施加焊剂和涂覆剂至连接器针31a、32a的板连接部分的施加喷嘴可被阻止接触隔离部分70。而且，可便于模制隔离部分70。

<第三实施例>

参考图9A和图9B，详细解释用在根据第三实施例的电子控制装置220中的隔离部分70。第三实施例在隔离部分70的渐缩部分70a的构造方面不同于第二实施例。类似的附图标记表示类似的部件，且由此其详细说明被省略。如图9A和图9B所示，隔离部分70的渐缩部分70a包括圆滑末端部分70b。

通过其中隔离部分70具有带圆滑末端部分70b的渐缩部分的这种构造，可以更有效地阻止用于施加焊剂和涂覆剂至连接器针31a、32a的板连接部分的施加喷嘴接触隔离部分70。此外，可进一步便于模制隔离部分70。

<第四实施例>

接下来，参考图10A和图10B，详细解释用在根据第四实施例的电子控制装置320中的隔离部分70。第四实施例不同于第一实施例之处在于连接器侧外壳密封部分51a包括延伸密封部分51b。类似的附图标记表示类似的部件，且由此其详细说明被省略。如图10A和图10B所示，连接器侧外壳密封部分51a具有L形横截面，且包括延伸密封部分51b，该延伸密封部分在壳体22的前壁27b的壁表面27bb和隔离部分70的前侧表面70c（其与壳体22的前壁27b的壁表面27bb相对）之间的空间中朝向壳体22的底壁27a延伸。连接器侧防水密封部分和延伸密封部分51b通过填充密封剂形成。即，除了连接器30的安装基部部分30a的下表面30ab和壳体22的前壁27b的上表面之间的空间，密封剂被填充在壳体22的前壁27b的壁表面27bb和隔离部分70的前侧表面70c之间。

由于延伸密封部分51b被布置在壳体22的前壁27b的壁表面27bb和隔离部分70的前侧表面70c之间，连接器侧防水密封部分51a的密封长度成为连接器侧外壳密封部分51a沿着连接器30的安装基部部分30a的下表面30ab沿垂直于前壁27b的纵向方向的方向的宽度与隔离部分70从安装基部部分30a的下表面30ab突出的突出量的和。结果，连接器侧防水密封部分51a的密封长度被增加以由此增强抗盐破坏性。而且，可以确保必要的密封长度，还降低了连接器侧外壳密封部分51a的宽度的尺寸，以由此减小电子控制装置320的尺寸。

此外，隔离部分70的末端可配合入的配合部分可被设置在外壳构件22、23的一个的与隔离部分70的末端相对的一部分中。通过设置配合部分，隔离部分70可被用作抗应力构件。

该申请是基于2013年9月14日提交的在先日本专利申请No.2012-202209。该日本专利申请No.2012-202209的全部内容通过引用在此全部并入。

尽管本发明被在上面参考本发明的特定实施例和修改例进行了描述，本发明不限于上述实施例和修改例。本领域技术人员根据上述教导可进行上述实施例和修改例的进一步变化。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims

1.一种电子控制装置，包括：

电路板；

连接器，设置在电路板的一侧上，该连接器设置有连接器针，该连接器针具有板连接部分，连接器针在该板连接部分处被电连接至电路板；

防水密封部分，通过该防水密封部分，连接器和该对外壳构件之间的连接以及该对外壳构件之间的连接以流体密封方式设置，防水密封部分包括设置在连接器和该对外壳构件中的与连接器针的板连接部分相对的那一个之间的连接器侧防水密封部分；和

隔离部分，设置在连接器针的板连接部分和连接器侧防水密封部分之间。

2.如权利要求1所述的电子控制装置，其中隔离部分从连接器朝向该对外壳构件的所述一个突出一定量，该量大于连接器针从电路板的一个表面朝向该对外壳构件的所述一个突出的突出量，电路板的所述一个表面与该对外壳构件的所述一个相对。

3.如权利要求1所述的电子控制装置，其中连接器侧防水密封部分包括延伸密封部分，该延伸密封部分在该对外壳构件中的所述一个的周边边沿部分的壁表面和隔离部分的侧表面之间的空间中朝向该对外壳构件的所述一个延伸，所述侧表面与该对外壳构件的所述一个的周边边沿部分的所述壁表面相对，且其中连接器侧防水密封部分和延伸密封部分填充有密封剂。

4.如权利要求1所述的电子控制装置，其中所述连接器包括安装基部部分，所述连接器通过该安装基部部分而被固定至电路板，所述隔离部分形成在该安装基部部分上。

5.如权利要求1所述的电子控制装置，其中所述隔离部分包括朝向所述隔离部分的末端渐缩的渐缩部分，该末端与该对外壳构件中的所述一个相对。

6.如权利要求1所述的电子控制装置，其中所述隔离部分包括具有圆滑末端部分的渐缩部分。

7.如权利要求1所述的电子控制装置，进一步包括固定结构，该对外壳构件通过该固定结构而被彼此固定地组装。

8.如权利要求7所述的电子控制装置，其中所述固定结构是卡扣固定结构，其包括形成在该对外壳构件的另一个上的弹性可变形爪，和形成在该对外壳构件的所述一个上的突出部，该爪和突出部彼此接合。

9.如权利要求7所述的电子控制装置，其中所述固定结构是热接固定结构，其包括形成在该对外壳构件的所述另一个上的热接柱，和形成在该对外壳构件的所述一个上的柱孔，该热接柱和柱孔彼此接合。

10.如权利要求1所述的电子控制装置，其中该对外壳构件中的另一个由合成树脂材料或金属材料形成。