CN108808991B - 用于车窗调节器的水密组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组件,其包括驱动单元和能够沿横向于马达的旋转轴的组装方向连接至驱动单元的ECU。ECU包括L形支承件,其包括平行于组装方向的第一部分和横向于第一部分的第二部分并能够以密封方式联接至驱动单元的壳体的L形开口。组件包括密封件,其具有当ECU联接至壳体时在支承件的第二部分与壳体的第二开口的第二周边边缘之间被沿组装方向压挤的第二密封部分以及当ECU联接至壳体时容纳在限定于第一部分与壳体的第一开口的第一周边边缘之间的间隙中的第一密封部分,间隙和第一密封部分包括在与组装方向平行的平面中。第一密封件包括横向分支部和两个纵向分支部,使得纵向分支部被沿横向于组装方向的方向压挤,同时横向分支部被沿组装方向压挤。

Description

用于车窗调节器的水密组件
技术领域
本发明涉及用于车窗调节器的驱动单元,并且特别地涉及用于将电子控制单元连接至该驱动单元的电动马达的水密组件。
背景技术
车窗调节器包括驱动单元,该驱动单元具有电动马达和用于将力传递至窗调节器的齿轮系统。包括支承件和PCB的电子控制单元(ECU)被组装至驱动单元的壳体,以用于马达控制。ECU还包括用于与马达的轴电连接的马达连接器以及用于连接至车辆布线系统的车辆连接器(具有连接引脚的插头)。由于窗调节器被安装在车门的为潮湿区域的内部,因此驱动单元与ECU之间的组装必须是水密的,这意味着ECU的支承件与驱动单元的壳体之间的水密联接,并且由于湿气可以通过连接引脚到达ECU的PCB,因此这也意味着引脚被水密安装至支承件。确保连接引脚的密封的解决方案可以是用弹性体材料对连接引脚进行包覆成型,这意味着必须首先将引脚安装在ECU的支承件上,然后(在对弹性体包覆成型之后)通过焊接将PCB连接至连接引脚,并且最终将支承件组装至驱动单元的壳体。为了将PCB焊接至连接引脚,需要通向连接引脚在支承件上的位置的自由通路,但是由于门内的自由空间被减小而出现问题。由于马达连接器必须正交于马达的轴线,因此ECU沿与马达的轴线正交的组装方向联接至壳体,但是由于空间被减小,因此车辆连接器通常必须沿与马达的轴平行且与组装方向正交的方向安置,这意味着车辆连接器和马达连接器彼此正交地安装在支承件上。出于此原因并且为了确保将PCB焊接至引脚所需的自由通路,使用了支承件的开放构型,例如能够联接至驱动单元中的壳体的L形开口的L形支承件。为了确保L形支承件与壳体的L形开口之间的水密连接,具有多个唇缘的密封件被围绕L形开口的周边安装在该周边的内部。由于密封件的唇缘被安置在相对于组装方向的两个不同取向上而出现问题,因此密封件的唇缘(在ECU的联接期间和联接之后)会弯曲或扭曲,使得留下供湿气进入的间隙,从而导致密封不良。FR-3024609-A1、FR-3024610-A1、WO-2004/095675、WO-2006/117265、WO-2011/058972描述了用于L形开口的密封件,但是全部使用具有多个唇缘的密封件不能保证适当的密封,特别是在密封件的关于组装方向径向地安置的部分中尤是如此。
发明内容
本发明涉及一种用于车窗调节器的水密组件,该组件包括驱动单元和电子控制单元,该电子控制单元在下文中被称为ECU。驱动单元包括具有旋转轴的马达和壳体,并且ECU能够沿横向于旋转轴的组装方向Y连接至驱动单元。
壳体包括用于将ECU引入并组装到壳体中的L形开口,该L形开口包括第一开口和第二开口,该第一开口位于(被包括在)与组装方向Y平行的平面中,该第二开口位于(被包括在)横向于第一开口的平面而处于80度与135度之间的范围内(优选地是90度)的角度的平面中。
ECU包括:
L形的支承件,该L形的支承件能够以密封方式联接至驱动单元的壳体的L形开口,该支承件包括第一部分和第二部分,该第二部分与第一部分成处于80度与135度之间的范围内的角度(并且优选地成90度的角度),使得第一部分能够联接至第一开口,并且第二部分能够联接至第二开口;
用于马达控制的PCB;
马达连接器,该马达连接器用于连接至马达,该马达连接器平行于组装方向Y(当ECU联接至驱动单元的壳体时,该电端子优选地保持正交于旋转轴延伸);
具有引脚的车辆连接器,该车辆连接器用于连接至车辆布线系统,引脚横向地固定至支承件的第一部分,并且引脚是能够触及的以用于连接至PCB(当ECU联接至驱动单元的壳体时,插头引脚优选地保持平行于旋转轴延伸)。
根据本发明,该组件包括密封件,该密封件具有:
第二密封部分,当ECU联接至壳体时,该第二密封部分被包括在横向于组装方向Y的平面中并且在支承件的第二部分与壳体的第二开口的第二周边边缘之间被压挤;以及
第一密封部分,当ECU联接至壳体时,该第一密封部分被容纳在限定于支承件的第一部分与壳体的第一开口的第一周边边缘之间的间隙中。间隙是U形的并且包括两个主分支部和位于主分支部之间的中间分支部,主分支部之间的距离在组装方向Y上逐渐减小。第一密封部分是U形的并且包括两个纵向分支部和位于纵向分支部之间的横向分支部,使得间隙和第一密封部分被包括在与组装方向Y平行的平面中,并且纵向分支部被在横向于组装方向Y的方向上压挤,同时横向分支部被在组装方向Y上压挤。优选地,纵向分支部和横向分支部通过弯曲部接合。
在本发明的一些实施方式中,支承件的第一部分和第一开口的第一周边边缘是U形的,使得当ECU联接至壳体时,支承件的U形的第一部分能够沿组装方向Y插入第一开口的U形的第一周边边缘中,从而限定用于容纳第一密封部分的U形间隙。
在一些实施方式中,支承件的第二部分包括U形表面,并且壳体的第二周边边缘包括位于横向于组装方向的平面中的第二周边肋部,使得当ECU联接至壳体时,第二密封部分在U形表面与第二周边肋部之间被压挤,从而改善密封。在替代性实施方式中,支承件的第二部分的U形表面包括位于横向于组装方向的平面中的纵向肋部,使得当ECU联接至壳体时,第二密封部分在壳体的第二周边边缘与纵向肋部之间被压挤。
优选地,间隙的主分支部和中间分支部的横截面是一致的并且小于第一密封部分的横截面。
在一些实施方式中,间隙限定在支承件的第一部分中的周边引导槽与壳体的第一周边边缘中的第一周边肋部之间,使得当ECU联接至驱动单元时,壳体的第一周边肋部在支承件的周边引导槽内滑动。在替代性实施方式中,间隙限定在壳体的第一周边边缘中的引导槽与支承件的第一部分中的周边凸缘之间,使得当ECU联接至驱动单元时,支承件的第一部分中的周边凸缘在壳体的引导槽内滑动。
密封件可以组装在ECU的支承件上或驱动单元的壳体上。密封件可以包覆成型在支承件上或壳体上。
在一些实施方式中,密封件是矩形交叉形的。密封件可以是方形交叉形的或任何其他合适的形状,以用于在被压挤时确保良好的密封性。密封件不具有唇缘。
在一些实施方式中,第一密封部分和第二密封部分通过接合部分连结,以确保即使在第一部分与第二部分之间的过渡区域中也具有良好的密封。优选地,第一密封部分和第二密封部分是单个连续的部分。
第一密封部分的横向分支部和两个纵向分支部可以通过弯曲部接合。
在一些实施方式中,ECU包括位于引脚与车辆连接器之间的密封元件。密封元件可以是密封件的一部分。
该组件还在支承件中包括附接装置,该附接装置用以与壳体中的止动装置接合以使联接紧固。
附图说明
为了完成描述并且为了更好地理解本发明,提供了一组附图。所述附图形成说明书的一体部分并且图示了本发明的实施方式,该实施方式不应被解释为限制本发明的范围,而是仅作为如何实施本发明的示例。附图包括以下各图:
图1是示出了ECU与壳体的联接的初始位置的立体图。
图2是示出了ECU与壳体的联接的中间位置的立体图。
图3是示出了ECU与壳体的联接的最终位置的立体图。
图4是组装有密封件的L形支承件的立体图。
图5是驱动单元的壳体的立体图。
图6是L形支承件的立体图。
图7是驱动单元的组装有密封件的壳体的立体图。
图8是与ECU连接成最终位置的驱动单元的俯视图。
图9是图8的视图的沿着A-A线的横截面图。
图10是图8的视图的沿着B-B线的横截面图。
图11是图10的视图的沿着C-C线的横截面图。
图12是图8的视图的沿着D-D线的横截面图。
具体实施方式
图1示出了用于车窗调节器的驱动单元1,驱动单元1包括马达2和壳体3,马达2具有旋转轴21,壳体3用于容置用于将力传递至窗户机构的齿轮系统。ECU(电子控制单元)4能够沿横向于旋转轴21的方向X的组装方向Y联接至驱动单元1的壳体3,如图1、图2和图3中所示。ECU 4包括支承件5、用于马达控制的PCB 6、用于连接至电动马达2的马达连接器7、以及具有引脚9的车辆连接器8,车辆连接器8用于连接至未示出的车辆布线系统。
图2示出了ECU 4与驱动单元1的壳体3的联接操作中的中间位置。图3示出了当ECU4以密封方式联接至驱动单元1的壳体3并通过螺钉紧固时的最终位置。
图4是ECU 4的更详细图示,ECU 4包括具有第一部分51和第二部分52的L形支承件5,其中,第二部分52与第一部分51成处于80度与135度之间的范围内的角度。当ECU 4如图3中所示联接至驱动单元1的壳体3时,第二部分52被包括在横向于组装方向Y的平面中,并且第一部分51被包括在与组装方向Y平行且横向于旋转轴21的方向X的平面中。马达连接器7平行于第一部分51安装在支承件5中,使得当将ECU4联接至驱动单元1时,马达连接器7保持沿组装方向Y延伸并横向于旋转轴21的方向X延伸,同时车辆连接器8和引脚9被横向地安装至支承件5的第一部分51并且优选地保持平行于旋转轴21的方向X延伸,引脚9是能够触及的以用于容易地连接至PCB 6。
图5是壳体3的并且特别地是要联接ECU 4的开口31的更详细图示。开口31包括第一周边边缘321和第二周边边缘322,第一周边边缘321限定被包括在与组装方向Y平行的平面中的第一开口311,第二周边边缘322限定横向于第一开口311的第二开口312,从而限定用于ECU 4的L形支承件5的联接的L形开口31。
如图6中所示,支承件5的第二部分52包括与U形的第二周边边缘322匹配的U形表面522。
支承件5的第一部分51包括周边引导槽511,并且壳体3包括第一周边边缘321,使得在联接位置中于槽511与第一周边边缘321之间限定间隙,如图10中可以看到的。间隙被包括在与组装方向Y平行的平面中。如图11中可以看到的,周边槽511和第一周边边缘321是U形的,使得第一周边边缘321能够沿组装方向Y插入支承件5的第一部分51的U形周边引导槽511中,从而限定用于容纳第一密封部分11的U形间隙。
周边引导槽511和第一周边边缘321两者均包括组装方向Y上的两个分支部,这两个分支部之间的距离在组装方向Y上逐渐减小,如图11中可以看到的。
本发明的组件包括具有第一密封部分11和第二密封部分12的密封件。第一密封部分11和第二密封部分12通过接合部分13连结。密封件是矩形交叉形的。
密封件10可以如图4中所示组装至ECU 4的支承件5,或者可以如图7中所示组装至驱动单元1的壳体3。
当ECU 4联接至壳体3时,第二密封部分12在支承件5的第二部分52的U形表面522与壳体3的U形第二周边边缘322之间被在组装方向Y上压挤。第二周边边缘322包括用以改善对第二密封部分12的密封的第二周边肋部332,这可以在图9中看到。
同时,当ECU 4联接至驱动单元1的壳体3时,第一密封部分11被容纳在限定于第一支承部分51的周边引导槽511与壳体3的第一周边边缘321之间的间隙中。如图7中所示,第一密封部分11是U形的并且包括两个纵向分支部111和位于纵向分支部111之间的横向分支部112,使得纵向分支部111被包括在与组装方向Y平行的平面中,并且被在与组装方向Y正交的方向上压挤,同时横向部分112被在组装方向Y上压挤。两个纵向分支部111和横向分支部112通过弯曲部113接合。
间隙的横截面是一致的并且小于第一密封部分11的分支部的横截面,使得第一密封部分11被沿着整个长度均匀地压挤,如图11中所示。
ECU 4还在支承件5中包括附接装置53,附接装置53设计成与壳体3中的止动装置33接合,以用于使ECU 4与驱动单元1的壳体3的联接紧固,如图12所示。
在本文中,术语“包括”及其派生词(比如“包括有”等)不应被以排他性意义理解,也就是说,这些术语不应被解释为排除所描述和限定的对象可以包括其他元件、步骤等的可能性。
另一方面,本发明显然不限于本文中描述的特定实施方式,而是还涵盖本领域技术人员可以在如权利要求中限定的本发明的总体范围内考虑到的任何变型(例如关于材料的选择、以及尺寸、部件、构型等)。

Claims (15)

1.一种用于车窗调节器的水密组件,所述组件包括驱动单元(1)和ECU(4),所述驱动单元(1)包括具有旋转轴(21)的马达(2)和壳体(3),并且所述ECU(4)能够沿横向于所述旋转轴(21)的组装方向Y连接至所述驱动单元(1),
所述壳体(3)包括用于将所述ECU(4)引入并组装到所述壳体(3)中的L形开口(31),所述L形开口(31)包括第一开口(311)和第二开口(312),所述第一开口(311)位于与所述组装方向Y平行的平面中,所述第二开口(312)位于以80度与135度之间的范围内的角度与所述第一开口(311)的平面横交的平面中,
所述ECU(4)包括:
L形的支承件(5),所述L形的支承件(5)能够以密封方式联接至所述驱动单元(1)的所述壳体(3)的所述L形开口(31),所述支承件(5)包括第一部分(51)和第二部分(52),所述第二部分(52)与所述第一部分(51)成处于80度与135度之间的范围内的角度,使得所述第一部分(51)能够联接至所述第一开口(311),并且所述第二部分(52)能够联接至所述第二开口(312);
用于马达控制的PCB(6);
马达连接器(7),所述马达连接器(7)用于连接至所述马达(2),所述马达连接器(7)平行于所述组装方向Y;
具有引脚(9)的车辆连接器(8),所述车辆连接器(8)用于连接至车辆布线系统,所述引脚(9)横向地固定至所述支承件(5)的所述第一部分(51),并且所述引脚(9)是能够触及的以用于连接至所述PCB;
其特征在于,所述组件包括密封件(10),所述密封件(10)具有:
第二密封部分(12),当所述ECU(4)联接至所述壳体(3)时,所述第二密封部分(12)被包括在横向于所述组装方向Y的平面中并且在所述支承件(5)的所述第二部分(52)与所述壳体(3)的所述第二开口(312)的第二周边边缘(322)之间被在所述组装方向Y上压挤;以及
第一密封部分(11),当所述ECU(4)联接至所述壳体(3)时,所述第一密封部分(11)被容纳在限定于所述支承件(5)的所述第一部分(51)与所述壳体(3)的所述第一开口(311)的第一周边边缘(321)之间的间隙中,其中,所述间隙是U形的并且包括两个主分支部和位于所述主分支部之间的中间分支部,所述主分支部之间的距离在所述组装方向Y上逐渐减小,并且其中,所述第一密封部分(11)是U形的并且包括两个纵向分支部(111)和位于所述纵向分支部(111)之间的横向分支部(112),使得所述间隙和所述第一密封部分(11)被包括在与所述组装方向Y平行的平面中,所述支承件(5)的所述第一部分(51)和所述第一开口(311)的所述第一周边边缘(321)是U形的,使得当所述ECU联接至所述壳体时,所述支承件(5)的U形的所述第一部分(51)沿所述组装方向Y插入所述第一开口(311)的U形的所述第一周边边缘(321)中,并且所述纵向分支部(111)被在横向于所述组装方向Y的方向上压挤,同时所述横向分支部(112)被在所述组装方向Y上压挤。
2.根据权利要求1所述的组件,其中,所述支承件(5)的所述第二部分(52)包括U形表面(522),并且所述壳体(3)的所述第二周边边缘(322)包括位于横向于所述组装方向的平面中的第二周边肋部(332),使得当所述ECU(4)联接至所述壳体(3)时,所述第二密封部分(12)在所述U形表面(522)与所述第二周边肋部(332)之间被压挤。
3.根据权利要求1所述的组件,其中,所述支承件(5)的所述第二部分(52)包括U形表面(522),所述U形表面(522)具有位于横向于所述组装方向的平面中的纵向肋部,使得当所述ECU(4)联接至所述壳体(3)时,所述第二密封部分(12)在所述壳体(3)的所述第二周边边缘(322)与所述纵向肋部之间被压挤。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述间隙的所述主分支部和所述中间分支部的横截面是一致的并且小于所述第一密封部分(11)的横截面。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述间隙限定在所述支承件(5)的所述第一部分(51)的周边引导槽(511)与所述壳体(3)的第一周边肋部(331)之间,使得当所述ECU(4)联接至所述驱动单元(1)的所述壳体(3)时,所述壳体(3)的所述第一周边肋部(331)在所述第一部分(51)的所述周边引导槽(511)内滑动。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述间隙限定在所述壳体(3)的所述第一周边边缘(321)的引导槽与所述支承件(5)的所述第一部分(51)的周边凸缘之间,使得当所述ECU(4)联接至所述驱动单元(1)时,所述支承件(5)的所述第一部分(51)的所述周边凸缘在所述壳体(3)的所述引导槽内滑动。
7.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述密封件(10)是矩形交叉形的或方形交叉形的。
8.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述第一密封部分(11)和所述第二密封部分(12)通过接合部分(13)连结。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述第一密封部分(11)的所述两个纵向分支部(111)和所述横向分支部(112)通过弯曲部(113)接合。
10.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述第一密封部分(11)和所述第二密封部分(12)是单个连续的部分。
11.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述密封件(10)被组装在所述ECU(4)的所述支承件(5)上或组装在所述驱动单元(1)的所述壳体(3)上。
12.根据权利要求11所述的组件,其中,所述密封件(10)被包覆成型在所述支承件(5)上或所述壳体(3)上。
13.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,还包括位于所述引脚(9)与所述车辆连接器(8)之间的密封元件。
14.根据权利要求13所述的组件,其中,所述密封元件是所述密封件(10)的一部分。
15.根据权利要求1至3中的任一项所述的组件,其中,所述ECU(4)的所述支承件(5)包括附接装置(53),所述附接装置(53)用以与所述壳体(3)中的止动装置(33)接合以使联接紧固。
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