JP4560758B2 - 電子制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御装置であって、ハウジング及び蓋を含み、この蓋内に少なくとも１つのプリント板が設けられており、このプリント板が、電子構成要素を装備しており、これらの電子構成要素のうち少なくとも１つが、圧力センサであり、圧力センサ以外の電子構成要素及びハウジングが耐圧性であるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような制御装置は、基本的にハウジング及びハウジング内に配置されたプリント板からなる。その際、金属（ほとんどの場合アルミニウム）又は合成物質からなる。プリント板は、片側又は両側に電子構成要素を装備することができる。構成要素は、差込み技術における接続線材を備えることができ、又は直接プリント板の表面にはんだ付けされるＳＭＤ構成要素を備えることができる。
【０００３】
このような制御装置の特別の様式は、メカトロニックと称する。その際、電気的な入力量だけでなく、機械的な入力量も処理される。このような機械的な入力量は、例えば圧力（とくに圧縮空気）であることができる。
【０００４】
そのためにプリント板がその他の電子構成要素の他に１つ又は複数の圧力センサを装備していることは公知である（ドイツ連邦共和国実用新案登録第２９６０２７１１号明細書）。
【０００５】
その際、圧力センサは、ＳＭＤ構成部分として又はＩＣとして形成されている。これは、接続脚を有する直方体の合成物質ハウジングからなり、この合成物質ハウジング内に半導体ベースの本来の圧力センサが注型されている。圧力供給のために、圧力センサのハウジングにある穴が使われる。その結果、周知の圧力センサ及びその他の電子構成部分が組込まれたハウジングは、全体として測定すべき圧力を加えられなければならないことになる。しかしこのことは、とくに高い圧力の際、ハウジング壁が高められた圧力強さを持たなければならず、かつハウジングの蓋が圧力密に密閉されていなければならないことを意味する。さらにその他の電子構成部分は、同様に耐圧力性に構成されていなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電子装置ハウジング及びその他の電子構成要素が耐圧性である必要のない、プリント板上にあるＩＣとして構成された圧力センサへの圧力供給部を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、特許請求の範囲の請求項１に含まれる本発明によって次のようにして解決される。すなわち圧力センサへの圧力供給のために、シュノーケルがハウジングに取付けられ、ハウジングと蓋を組み立てた状態でこのシュノーケルが、圧力センサの大きさに依存する横断面を持つ上側部分によって圧力センサを囲み、かつその縁が、プリント板に対して密閉されてこのプリント板に載っている。従属請求項は、目的に合った変形を含んでいる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図面によって詳細に説明する。
【０００９】
図１に電子制御装置１が示されており、この制御装置は、ハウジング２及び蓋３からなる。蓋３は、ハウジング２上にねじ止めすることができる。そのために片１５、１６が設けられており、その際、片１６は、ねじ穴を含んでいる。ハウジング２と蓋３を一緒にねじ止めした状態において、回りを囲むパッキン１７は、汚れの侵入に対してハウジング内部空間１８を保護するために使われる。
【００１０】
ハウジング２及び蓋３は、金属（鋼又はアルミニウム）から又は合成物質から製造することができる。
【００１１】
ハウジング２は、下側に別の空間１９を有し、この空間内に例えば弁装置があることができる（図示せず）。ハウジング部分１８、１９は、ハウジング底部２１によって互いに圧力密に切離されている。
【００１２】
ハウジング２の蓋３は、通常の構成様式のプリント板４を含み、このプリント板は、電子構成要素５を装備している。プリント板４は、多層に形成することができる。構成要素５は、差込み可能な接続線材を有する通常の構成様式に、又はＳＭＤ構成要素として形成することができる。プリント板４は、両側に装備を有することができる。
【００１３】
前記の構成要素５の他に、プリント板４は、圧力センサ６を装備しており、この圧力センサは、その他の構成部分５のように、通常の構成部分として、又はＳＭＤ構成部分として形成することができる。
【００１４】
ハウジング２と蓋３を組み立てた状態において圧力センサに圧力を供給するために、シュノーケル７が使われ、このシュノーケルは、ハウジング底部２１の穴２２内に接着されている。シュノーケル７は、管状の下側部分２０（図２参照）及びつぼ型に広げられた上側部分８からなる。
【００１５】
ハウジング２と蓋３の組み立てられた状態において、シュノーケル７の上側部分８は、圧力センサ６を囲んでおり、その際、シュノーケル７の縁９は、プリント板４上に載るパッキンリング１０によって密閉されている。
【００１６】
圧力センサ６への圧力供給は、シュノーケル７の管状の下側部分２０によって行なわれ、このシュノーケルは、測定すべき圧力Ｐを有する圧力空間に接続されている。その際、下側ハウジング部分１９内に組込まれた弁の圧力空間を問題にすることができる。
【００１７】
プリント板４に対してパッキンリング１０の良好な密閉を達成するために、パッキン１０の範囲におけるプリント板４の銅被覆は、有利にはそのままになっている。この場合、プリント板は、多層に構成されていなければならず、かつ圧力センサ６のための電気的な接続は、プリント板４の内部における導体路を介して行なわなければならない。
【００１８】
シュノーケル７に対向するプリント板４の側に、目的に合うように圧力平衡空間１１が配置されている。これは、シュノーケル７の上側部分８と同じ横断面を有する。圧力平衡空間１１の通気のために圧力平衡穴１２が使われ、この圧力平衡穴は、圧力センサ６の範囲においてプリント板４を通過している。
【００１９】
圧力平衡穴１２の圧力密閉度を高めるために、この圧力平衡穴は、通し金属被覆されていることができる。このことは、穴の壁が金属又ははんだすずによって覆われていることを意味する。このことは、プリント板４内への圧力媒体の侵入を防止する。
【００２０】
圧力平衡空間１１は、別のパッキンリング１３によってプリント板４に対して密閉されている。
【００２１】
穴１２を有する圧力平衡空間１１の目的は、プリント板４の前及び後に同じ圧力を維持することにある。それにより圧力を加えてシュノーケル７を載せた際に、プリント板４がたわむことが防止される。
【００２２】
シュノーケル７の上側の部分８の直径は、丸く又は角張って構成することができる。横断面は、圧力センサ６の大きさに依存する。直径の典型的な値は、１ｃｍである。最大の圧力印加Ｐは、ほぼ１０ないし１２バールである。
【００２３】
別のパッキン１３の代わりに、圧力平衡空間１１は、圧力密に接着することによって密閉することもできる。この構成は、パッキンリングによる構成よりも安価である。
【００２４】
シュノーケル７は、その上側部分８によって、ねじ結合１５、１６によって蓋３とハウジング２を組み立てた際に、パッキンリング１０によるシュノーケル７とプリント板４との間の確実な密閉が行なわれるまで、ハウジング２を越えて突出している。
【００２５】
図２に、電子制御装置１の別の構成が示されている。蓋３が図示されており、この蓋内にプリント板１４が接着されている。これは、ヒートシンクプリント板として形成されており、このことは、その裏側が、一層良好な熱放出のために使われるほぼ１ｍｍの厚さのアルミニウム薄板によって密閉されていることを意味する。電子構成部分５は、それにしたがってプリント板の一方の側だけにはんだ付けされており、かつＳＭＤ構成要素として形成されている。
【００２６】
ヒートシンクプリント板１４は、蓋３に結合してきわめて大きな曲げ強さを有するので、ここでは後側の圧力平衡空間１１は設けられていない。
【００２７】
シュノーケル７は、前記のように、ハウジング底部２１に取付けることができる。しかしその下側部分２０は、ハウジング２の側壁又はフレームに取付けてもよい。ハウジング２が合成物質からなる場合、シュノーケル７は、例えばその下側部分２０によって、ハウジング２のフレームに射出成形することができる。
【００２８】
目的に合うようにハウジング２の内部空間１８は、外方に通気されており、例えば（図示しない）穴によって通気されている。このことは、ハウジング２内における凝縮水の形成を防止し、かつさらに内部空間１８における圧力を大気圧に維持する。このようにしてパッキンリング１０とプリント板４、１４との間の軽い負圧の際に、さもなければ生じることがある内部空間１８における圧力上昇が防止される。
【００２９】
本発明による解決策によれば、統合された圧力センサを有するメカトロニックの製造の簡単化又は低下価格化が可能である。高価な圧力センサハイブリッドの使用が避けられ、かつその代わりにＳＭＤ構成要素として又はＩＣとして形成された圧力センサの利用が可能になる。直接プリント板４、１４上におけるシュノーケル７の密閉によって、配置は、ハウジング２と蓋３との間の側方のずれに対して又は側方の公差に対して敏感ではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧力センサを有するプリント板を含むハウジングと蓋を備えた電子制御装置を示す図である。
【図２】接着されたヒートシンクプリント板を備えた別の電子制御装置の蓋を示す図である。
【符号の説明】
１ 制御装置
２ ハウジング
３ 蓋
４ プリント板
５ 構成要素
６ 圧力センサ
７ シュノーケル
８ 上側部分
９ 縁
１０ パッキンリング
１１ 圧力平衡空間
１２ 圧力平衡穴
１３ パッキンリング
１４ プリント板
１８ 内部空間
２０ 下側部分
２１ ハウジング底部
２２ 穴

Claims (16)

1. 電子制御装置（１）であって、ハウジング（２）及び蓋（３）を含み、この蓋（３）内に少なくとも１つのプリント板（４，１４）が設けられており、このプリント板が、電子構成要素（５）を装備しており、これらの電子構成要素のうち少なくとも１つが圧力センサ（６）であり、圧力センサ（６）以外の電子構成要素（５）及びハウジング（２）が耐圧性である必要のないものにおいて、圧力センサ（６）への圧力供給（Ｐ）のために、シュノーケル（７）がハウジング（２）に取付けられ、ハウジング（２）と蓋（３）を組み立てた状態でこのシュノーケルが、圧力センサ（６）の大きさに依存する横断面を持つ上側部分（８）によって圧力センサ（６）を囲み、かつその縁（９）が、プリント板（４，１４）に対して密閉されてこのプリント板（４，１４）に載っていることを特徴とする、電子制御装置。
2. シュノーケル（７）の縁（９）が、パッキンリング（１０）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の電子制御装置。
3. プリント板（４，１４）の銅被覆が、パッキンリング（１０）の範囲において残されていることを特徴とする、請求項１及び２の１つに記載の電子制御装置。
4. プリント板（４，１４）が多層に形成されており、かつプリント板（４，１４）の内部における導体路を介して圧力センサ（６）のための電気的接続が行なわれることを特徴とする、請求項３に記載の電子制御装置。
5. シュノーケル（７）に対してプリント板（４）の裏側に、シュノーケル（７）の上側部分におけるものと同じ横断面を備えた圧力平衡空間（１１）が設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４の１つに記載の電子制御装置。
6. プリント板（４）が、シュノーケル（７）の範囲に圧力平衡穴（１２）を有することを特徴とする、請求項５に記載の電子制御装置。
7. 圧力平衡穴（１２）が、通し金属被覆されていることを特徴とする、請求項６に記載の電子制御装置。
8. 圧力平衡空間（１１）が、別のパッキンリング（１３）によって密閉されていることを特徴とする、請求項５ないし７の１つに記載の電子制御装置。
9. 圧力平衡空間（１１）が、圧力密の接着によって密閉されていることを特徴とする、請求項５ないし７の１つに記載の電子制御装置。
10. 電子構成要素（５）が差込み可能な電子構成要素又はＳＭＤ構成要素であり、かつプリント板（４）の両側に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし９の１つに記載の電子制御装置。
11. プリント板（１４）が、ヒートシンクプリント板として形成されており、かつ片側だけにＳＭＤ構成要素（５）を装備していることを特徴とする、請求項１ないし９の１つに記載の電子制御装置。
12. ヒートシンクプリント板（１４）の裏側が、接着によって蓋（３）の内側に結合されていることを特徴とする、請求項１１に記載の電子制御装置。
13. シュノーケル（７）がハウジング底部（２１）の穴（２２）内に接着されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子制御装置。
14. シュノーケル（７）が、その下側部分（２０）によってハウジング（２）の側壁に射出成形されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子制御装置。
15. 蓋（３）がハウジング（２）上にねじ止め可能であることを特徴とする、請求項１ないし１４の１つに記載の電子制御装置。
16. ハウジング（２）の内部空間（１８）が、外方へ通気していることを特徴とする、請求項１ないし１５の１つに記載の電子制御装置。

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