JP2011235885A - 電子制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】水浸潤の問題を生じさせない電子制御ユニットを提供すること。
【解決手段】電子制御ユニットが、プリント回路基板を収容するケーシングを有する。ケーシングは、フレームを有する成形プラスチックの中間構造体を有する。成形の過程中、２つの導電性部材が、中間構造体内に部分的に埋め込まれ、かつ、プリント回路基板に接続され、制御ユニットの出力端子を形成する。対応する電気絶縁被覆が施された２つの可撓性導体が、制御ユニットを、制御される装置に接続する。各々の導体は、導電性部材のそれぞれに恒久的に接続された端部を有し、導体と導電性部材との間の接続部は、電気絶縁材料により覆われ、流体密封式にシールされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御ユニット、特定的には、電気ファンのための速度制御ユニットに関する。
より具体的には、本発明は、複数の電気及び／又は電子部品がマウントされるプリント回路基板と、成形プラスチック材料の収容及び支持構造体と、成形の過程においてこの構造体の周辺ハウジング内に部分的に組み込まれ、かつ、プリント回路基板に接続されて制御ユニットの出力端子として働く、少なくとも２つの導電性部材と、対応する電気絶縁被覆が施された少なくとも一対の可撓性導体とを含むマルチストランド接続ケーブルとを含み、各々の導体は、制御ユニットにより制御される装置に接続するために出力端子の１つに接続されている、電子制御ユニットに関する。

このタイプの電子制御ユニットが、本出願人が保持する特許文献１に説明され、示される。制御される装置への接続を目的として、この従来技術の制御ユニットは、マルチストランド接続ケーブルの端部に接続される、例えば雄型の対応するコネクタ要素を挿入することができる、例えば雌型の特有のコネクタ形成部を有する。
この解決法は、水浸潤の問題を生じさせ、出力コネクタにおける絶縁損失を招くことがある。

米国特許第７，０８５，１３８号

したがって、この問題の克服を可能にする電子制御ユニットに対する要望がある。

したがって、１つの態様において、本発明は、複数の電気及び／又は電子部品がマウントされるプリント回路基板と、プリント回路基板を収容し、フレームを有する成形プラスチック材料の中間構造体を含むケーシングと、成形過程中に中間構造体に部分的に組み込まれ、プリント回路基板に接続される少なくとも２つの導電性部材と、制御ユニットにより制御される装置に接続するための、対応する電気絶縁被覆が施された少なくとも２つの可撓性導体とを含み、各々の導体は、導電性部材のそれぞれに恒久的に接続された端部を有し、導体と導電性部材との間の接続部は電気絶縁材料により覆われ、流体密封式にシールされる、電子制御ユニットを提供する。

中間構造体内に周辺区画が形成され、導体の端部が該区画内に延び、そこで導電性部材に恒久的に接続され、電気絶縁性材料が該区画を充填することが好ましい。

導電性部材の各々は、Ｌ字形状であり、互いに実質的に垂直な第１の分岐部及び第２の分岐部を含み、第１の分岐部は中間構造体により流体密封式に組み込まれ、第２の分岐部は、区画内に延びることが好ましい。

中間構造体は、間に間隙が形成された状態で、互いに向き合い、かつ、互いに離間配置された２つの周辺形成部を含み、導体は２つの周状構成を通ってケーシングの外側から内側に延び、中間構造体の成形過程中、電気絶縁被覆が施された導体が、該形成部内に流体密封式に組み込まれることが好ましい。

間隙は、該間隙において導体の電気絶縁被覆を覆い、シールする電気絶縁性材料により、流体密封形式にシールされることが好ましい。

導体は、はんだ付け、溶接、又は蝋付けにより、導電性部材に接続されることが好ましい。

電気絶縁性材料は、合成樹脂、特にシリコン樹脂又はエポキシ樹脂であることが好ましい。

可撓性導体は、マルチストランド接続ケーブルを形成することが好ましい。

導電性部材は、制御ユニットの出力端子を形成することが好ましい。

制御ユニットは、電気ファン、特に、車のエンジン冷却システムの電気ファンの速度制御ユニットであることが好ましい。

ここで本発明の好ましい実施形態が、添付の図面を参照して単なる例証として説明される。図において、１つより多い図に示される同一の構造体、要素又は部品は、一般に、それらが示される全ての図において、同じ参照符号を示すラベルが付されている。図に示される構成要素及び構造部の寸法は、一般に、表示の便宜上及び表示を明確にするように選択されているものであり、必ずしも縮尺通りに描かれていない。以下に図を列挙する。

組み立てられた状態で示される、本発明による電子制御ユニットの上からの平面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩに沿って取られた断面図である。 マルチストランド接続ケーブルへの接続領域を示す、図１の制御ユニットの収容又は支持構造体、或いはフレームの周辺部分の斜視図である。 マルチストランド接続ケーブルの端部と図１の制御ユニットの出力端子との間の接続部を示す部分斜視図である。 マルチストランド・ケーブルを図１の制御ユニットの出力端子に接続する領域のシール完了時の収容及び支持構造体を示す、さらに別の部分斜視図である。

図面、特に図１及び図２において、参照符号１は、本発明の好ましい実施形態による電子制御ユニットの全体を示す。図示される例示的な実施形態において、制御ユニット１は、電気ファンの回転速度、特定的には自動車用、特に自動車のエンジン冷却システム用のファンの回転速度を調整又は制御するためのユニットである。しかしながら、本発明は、この特定の用途に限定されるものではない。

ユニット１は、全体を２として示すケーシングを含む。図示される実施形態において、このケーシングは、事実上、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等のプラスチック材料から作られた上部カバー３と、同様にＰＢＴ等の成形プラスチック材料から作られた中間構造体４（図２）と、アルミニウム又はアルミニウム合金等の金属から作られ、底部カバーとしても機能するヒートシンク５とを含む。

特に図３及び図５に示されるように、中間構造体４は、フレーム６と、支持部とを含む。フレーム６は実質的に矩形であり、事実上直線状の３つの側部６ａ、６ｂ及び６ｃ、並びに、外方に突出する付属部７を有する第４の側部６ｄを有する。フレーム６は、側部６ｄと対向する側部６ｂ上に、図１及び図５において全体が８として示される多端子電気入力コネクタを有する。フレーム６は、それぞれ上縁部及び下縁部を形成する２つの対向する周縁部１３及び１４を有し、そこに１５及び１６で示される対応する凹部又は溝が形成される。これらの凹部又は溝１５及び１６は、合成樹脂、特にシリコン樹脂又はエポキシ樹脂等の、溝の中に流し込まれたシール材料の介在により、上部カバー３及びヒートシンク５の対応する突出する縁部に係合する。

電子制御ユニット１は、この上に、具体的にはＳＭＤとして知られる、複数の電気及び／又は電子部品が取り付けられたプリント回路基板又はカード１１（図２）を含む。図２は、特に、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４で示されるコンデンサを示す。コンデンサＣ４は、上述の付属部７内に形成された隙間３４内に形成される。プリント回路基板１１は、他の部品、特定的にはＭＯＳＦＥＴＳ又は類似のトランジスタ等の能動部品、及び関連した部品を支持することができる。

プリント回路基板１１により支持される部品を構成し、接続するための手順の詳細については、例えば、上述の特許文献１を参照することができる。

図３を参照すると、付属部７に隣接した溝１５の内壁の一部分が、２つの隣接した仕切り１５ａ及び１５ｂを形成し、これらが互いに組み合わされて、前述の溝の外壁の対向部分１５ｃと共に、事実上文字Ｂの形状である区画１７を形成する。仕切り１５ａ及び１５ｂにおいて、区画１７の基部壁は対応する凹部１８及び１９を含み、その中に、フレーム６の成形過程中、対応する導電性部材２０、２１が組み込まれる。

図４に示すように、図示される実施形態における導電性部材２０及び２１は、文字Ｌの形態で形作られており、対応する事実上垂直方向の分岐部２０ａ及び２０ｂ、並びに、事実上水平方向の分岐部２０ｂ及び２１ｂを有する。部材２０及び２１の分岐部２０ａ及び２１ａはフレーム６内に組み込まれ、これらの下端部は、プリント回路基板１１に接続される。導電性部材２０及び２１は、特に、電子制御ユニット１の出力端子を形成する。

部材２０及び２１の分岐部２０ｂ及び２１ｂは、例えば、はんだ付け、溶接、又は蝋付けにより、図３乃至図５に全体として２４で示されるマルチストランド・ケーブルの対応する導体２２、２３の端部に恒久的に接続される。このマルチストランド・ケーブル２４は、電子制御ユニット１と、電気ファン（図示せず）等の制御される装置との間に接続を与えることを目的としている。

ケーブル２４の導体２２及び２３の各々には、対応する電気絶縁被覆が施されている。これらの導体２２及び２３は、図３及び図５において２５及び２６により示されるフレーム６の２つの周辺形成部又は壁部を通って、ケーシング２の外側から内側に延びる。これらの形成部は、間隙２７がこれらの間に形成されるように、互いに向き合い、互いに離間配置される（図３）。フレーム６の成形過程中、電気絶縁被膜が施されたケーブル２４の導体２２及び２３は、形成部２５及び２６内に流体密封式に組み込まれる。

図３に示すように、特に、フレーム６の内側の導体２２及び２３の端部は、区画１７内、特にその凹部１８及び１９内に延び、上述のように、そこで出力端子２０及び２１に恒久的に接続される。次に、区画１７及び関連した凹部１８及び１９は、ある量の電気絶縁材料、特定的には、フレーム６の上縁部１３の溝１５内に流し込まれたものと同じ合成樹脂で充填され、流体密封式にシールされる。したがって、出力端子２０、２１と導体２２、２３との間の接続部が、効果的に埋め込まれ、電気絶縁材料によってシールされる。

好都合なことに、フレーム６の形成部２５と２６との間に形成される間隙２７も、ある量の電気絶縁シール材料、特定的には、溝１５及び区画１７のために用いられるものと同じ樹脂で充填され、シールされる。したがって、間隙２７内に延びる導体２２及び２３の電気絶縁被覆の部分が、効果的に覆われ、シールされる。

導体２２及び２３の電気絶縁被覆の周りの間隙２７をシールするために合成樹脂を用いることにより第１の障壁が形成され、形成部２５及び２６の領域において、導体２２及び２３の被覆上にフレーム６のプラスチック材料を過剰成形（オーバーモールド）することにより第２の障壁が与えられ、区画１７内にシールを形成するために合成樹脂を用いることにより第３の障壁が形成されるため、上述の解決法により、ケーブル２４と制御ユニット１の出力端子２０、２１との間の接続部への水浸潤に対して、三重の障壁を設けることが可能になる。

本発明は１つ又はそれ以上の好ましい実施形態に関して説明されるが、当業者であれば、種々の修正が可能であることを理解すべきである。したがって、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲を参照することによってのみ定められる。

本出願の説明及び特許請求の範囲において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「収容する（ｃｏｎｔａｉｎ）」及び「有する（ｈａｖｅ）」の動詞の各々及びこれらの変形は、述べられた項目の存在を指定するが、付加的な項目の存在を除外しないように、包括的な意味で用いられている。

１：電子制御ユニット
２：ケーシング
３：上部カバー
４：中間構造体
５：ヒートシンク
６：フレーム
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ：フレームの側部
７：付属部
８：多端子電気入力コネクタ
１１：プリント回路基板
１３、１４：周縁部
１５、１６：凹部
１５ａ、１５ｂ：ベイ
１５ｃ：対向部分
２０、２１：導電性部材
２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ：導電性部材の分岐部
２２、２３：導体
２４：マルチストランド・ケーブル
２５、２６：周辺形成部
２７：間隙
３４：隙間
Ｃ：コンデンサ

Claims (10)

1. 電子制御ユニットであって、
   複数の電気及び／又は電子部品がマウントされるプリント回路基板と、
   前記プリント回路基板を収容し、フレームを有する成形プラスチック材料の中間構造体を含むケーシングと、
   成形過程中に前記中間構造体内に部分的に組み込まれ、前記プリント回路基板に接続される少なくとも２つの導電性部材と、
   前記制御ユニットにより制御される装置に接続するための、対応する電気絶縁被覆が施された少なくとも２つの可撓性導体と、
   を含み、各々の導体は、前記導電性部材のそれぞれに恒久的に接続された端部を有し、該導体と該導電性部材との間の接続部は、電気絶縁材料により覆われ、流体密封式にシールされることを特徴とする電子制御ユニット。
2. 前記中間構造体内に周辺区画が形成され、前記導体の前記端部が前記区画内に延び、そこで前記導電性部材に恒久的に接続され、前記電気絶縁材料が該区画を充填する、請求項１に記載の制御ユニット。
3. 前記導電性部材の各々が、Ｌ字形状であり、互いに実質的に垂直な第１の分岐部及び第２の分岐部を含み、前記第１の分岐部が、前記中間構造体により流体密封式に組み込まれ、前記第２の分岐部が、前記区画内に延びる、請求項２に記載の制御ユニット。
4. 前記中間構造体が、これらの間に間隙が形成された状態で、互いに向き合い、かつ、互いから離間配置された２つの周辺形成部を含み、
   前記導体が、前記２つの周辺形成部を通って前記ケーシングの外側から内側に延び、前記中間形成部の成形過程中、前記絶縁被膜が施された該導体が、前記形成部内に流体密封式に組み込まれる、請求項１から請求項３のいずれかに記載の制御ユニット。
5. 前記間隙が、該間隙において前記導体の前記電気絶縁被覆を覆い、シールする電気絶縁材料により、流体密封式にシールされる、請求項４に記載の制御ユニット。
6. 前記導体が、はんだ付け、溶接、又は蝋付けにより、前記導電性部材に接続される、請求項１から請求項５のいずれかに記載の制御ユニット。
7. 前記電気絶縁材料が、合成樹脂、特にシリコン樹脂又はエポキシ樹脂である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の制御ユニット。
8. 前記導体がマルチストランド接続ケーブルを形成する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の制御ユニット。
9. 前記導電性部材が、前記制御ユニットの出力端子を形成する、請求項１から請求項８のいずれかに記載の制御ユニット。
10. 前記制御ユニットが、電気ファン、特に、自動車のエンジン冷却システムの電気ファンの速度制御ユニットである、請求項１から請求項９のいずれかに記載の制御ユニット。

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