JP6192815B2 - 自動車制御機器内で使用される多段式シーリングシステム - Google Patents

Description

本発明は、請求項１ないしは請求項１０の上位概念に記載されたシーリングシステムおよび制御機器に関する。

自動車構造においては、長年にわたって、エンジンまたは変速機のための制御機器を、制御されるべき自動車構造群、すなわちエンジンまたは変速機内に組み込むのが通常である。特に、変速機制御機器は、いわゆるローカル制御機器として、極めてコンパクトなユニットを形成する。従来の外部の取り付け制御機器の使用と比べて、この装置は、質、コスト、重量および機能性に関して大きな利点を有している。特に、これによって、場合によってはエラーを起こしやすいプラグ接続および線路を大幅に低減することができる。

機器内への制御機器のこのような組み込みは、自身の熱的および機械的な耐性に対して高い要求を課す。機能性は、幅広い温度領域にわたって（約−４０℃〜２００℃まで）も、機械的な振動（約４０ｇまで）の際にも、保証されなければならない。制御機器のケーシングは、特に、安定した、確実なシーリングシステムを必要とする。このシーリングシステムは特に高い機械的な安定性を有し、高い圧力、高い温度および有害物質、例えば油および硫黄含有ガスに対して耐性を有している。

特に硫黄含有有害ガスは、拡散によって、外部からシーリングを通って、制御機器ケーシング内部空間に達し、マイクロコントローラ等の電子的な機能性コンポーネントまたは、ボンディングパッドやボンディングワイヤーに損傷を与えてしまうことがある。これは場合によっては、予測されている寿命に達するよりもかなり前の制御機器の壊滅につながり得る。

特に、変速機制御機器の内部空間内の金属含有構成部分が、腐食性の媒体、例えば硫黄含有ガス、水、または、湿分が多い空気と接触すると、この腐食性の媒体は金属に侵襲し、金属を腐食させる。

従って、本発明の課題は、冒頭に記載された様式の、自動車制御機器のケーシングのためのシーリングシステムを、シーリング機能が容易に改善されるように改良することである。

上述の課題は、請求項１の特徴部分に記載された構成を有するシーリングシステムによって解決される。

本発明では、自動車制御機器の、第１のケーシング部分および少なくとも１つの他のケーシング部分を含んでいるケーシングのシーリング機能が、シーリングシステムが多段式に構成されていることによって改善される。ここで、少なくとも１つのケーシング部分は、少なくとも１つの装置、例えばノッチを、複数の部分から成るシーリングシステムの少なくとも一部を収容するために有している。ここで特に、シーリングシステムの第１の部分は、液体有害物質、例えば油が、ケーシング内部に侵入するのを阻止するのに適している。

シーリングシステムの他の部分は、特に、気体有害物質、特に硫黄含有ガスをケーシングの電子回路空間から離しておくのに適している。これによって、特に、電子無線コンポーネント、例えばマイクロコントローラの損傷が阻止される。

ここで、シーリングシステムの１つの部分は有利には、例えばエラストマー等のプラスチックから成る固体シーリングとして、または、二成分エポキシド接着剤等の接着剤として実現される。シーリングシステムの他の部分は、触媒作用を有するコンポーネントとしても実現可能である。すなわち、周辺の有害な構成要素を選択的に、無害の構成要素に変換することができる。純粋にフィルタリングする特性を備えた成分も可能である。シーリングシステムの他の部分は、例えばアルミニウム、銅、銀、銀パラジウム合金または鋼から成るゲッター層としても実現可能である。これによって、周囲の有害構成要素が凝固される。このゲッター層は、焼結された材料等の発泡金属であってもよい。これによって極めて大きい表面が、小さい体積上に析出される。

特に第１のシーリング段である固体シーリングは、特に高い凝集力を有している。すなわち、高い内部安定性を有している。従って、高い圧力および高い温度の場合にも、特に油が制御機器内部に侵入するのを阻止するのに特に適している。

特にゲッター層は、これに対して、特に、ケーシング材料、特にケーシング部分の装置への高い付着を特徴とする。このケーシング部分は、シーリングシステムの一部を収容するために設けられている。従ってゲッター層は、気体の物質、例えば硫黄含有ガスが、制御機器内部に侵入することを阻止するのに特に適している。

スペース的な問題から、シーリングシステムの複数の部分を組み合わせることも可能である。例えば、固体シーリングの外面に、付加的に、接着剤またはゲッター層を設けることができる。

シーリングシステムの部分を収容するための装置は、通常、ケーシング部分のうちの１つに配置されている。ケーシングカバーと、例えば基礎プレートとして形成されているケーシング底面とから成るケーシングの場合には、このような装置は例えば、ケーシングカバーのシーリング面内のノッチとして形成されている。しかしこのノッチが、ケーシング底面内に配置されてもよい。シーリングシステムの種々の部分を、任意の順番で、内側から外側へと、相応する装置内に配置することが可能である。従って、各部分を、別個の装置内に配置することが可能である。しかし、シーリングシステムの少なくとも２つの部分を、特にスペースが狭い場合には、唯一の装置内に配置することも可能である。

通常、油を妨げる第１のシーリングは、ケーシングの外壁の方向、すなわち包囲している油の方向に取り付けられている。このようなシーリングは特別に、油の浸入を阻止することができるが、通常は、気体の物質を完全に妨げるのには適していないので、別の、これに特に適しているシーリングがこの機能を担う。これは、必ずしも油を妨げる性質を有している必要はない、または、油に対して耐性の性質を有している必要すらない。

このような多段式シーリングシステムによって、特に、シーリングシステムに課せられている種々の要求が、種々の特別な特性を有している、通常は低コストの種々の部分に分配することができる。なぜなら通常、制御機器のシーリングシステムに課せられている全ての要求を、１つの、手頃な値段のシーリング構成部分内に実現することは不可能だからである。

ケーシング内部から引き出され、ケーシング内部の電気的な構成部分をケーシング外のコンポーネントと導電性接続する導体構造は、用途に応じて、柔軟な薄膜導体として、または、短い柔軟な薄膜導体として、堅い導体プレートとして、打ち抜き格子としてまたはケーブルとして構成可能である。ここで、この導体構造の終端部分に、オープンなコンタクト領域が配置されている。

特に、１つまたは複数の電子的構成部分を、導体構造上に、または、別個の回路担体上に配置することができる。後者の場合には、回路担体上の電子的構成部分は、導体構造のオープンなコンタクト領域によって、例えば、ボンディングワイヤーと電気的に接続される。

電子的構成部分を、導体構造上にも別個の回路担体上にも、配置することも可能である。

さらなる課題は、冒頭に記載した様式の制御機器に改善されたシーリングシステムを設けることである。

本発明の制御機器の各特徴およびその利点は、上述した本発明のシーリングシステムのそれらに相当する。

本発明のさらなる特徴、利点および詳細を以降の明細書に記載する。ここでは、有利な実施例を、添付の図面に基づいてより詳細に説明する。

シーリングシステムの２つの部分がそれぞれ別個の装置内にある制御機器の断面図 シーリングシステムの２つの部分が１つの装置内にある制御機器の断面図 シーリングシステムの、図１とは異なる２つの部分がそれぞれ別個の装置内にある制御機器の断面図 シーリングシステムの３つの部分がそれぞれ各別個の装置内にある制御機器の断面図

図１は、ケーシング１を備えた制御機器を示している。このケーシング１は、カバーとして形成された第１のケーシング部分２と、基礎プレートまたは底面プレートとして形成された第２のケーシング部分３とを含んでいる。第１のケーシング部分と第２のケーシング部分との間には、シーリングシステムの別個の収容部６、７、８として形成された第３のケーシング部分１５が配置されている。これらの別個の収容部は、ケーシング部分２またはケーシング部分３の、組み込まれた部分としても実現可能である。収容部１５は、シーリングシステムの部分６、７、８を収容するための装置１０、１１を有している。この場合には、第１の部分６および第２の部分７はそれぞれ、別個の、ここではノッチとして形成されている装置１０、１１内に収容されている。ケーシング部分１、２、１５相互の固定部１３は、特に、ねじとして、または、リベットとして形成されている。

シーリングシステムの、油を阻止する第１のシーリング６は、ケーシング１の外壁の方向、すなわち、周りを包囲している油の方向に取り付けられている。このシーリング６は、油が制御機器内部空間に侵入するのを阻止するのに特に適している。気体の物質は通常、このシーリング６を少なくとも部分的に貫通する。従って、他のシーリング７が、第１のシーリング６の隣に、制御機器の内部空間の方向において、別個の装置１１内に取り付けられている。２つのシーリング６、７の配置の順番を交換することも可能である。

シーリングシステムの第１の部分６は、特に、例えばエラストマー等のプラスチックから成る固体シーリングとして形成されている。この第１の部分６は特に、高い凝集力、すなわち、高い内部安定性を有している。従って、高い圧力および高い温度のような過激の外部状状況でも、特に油が制御機器内部に侵入するのを阻止するのに特に適している。シーリングシステムの第１の部分６を、接着剤、例えば二成分コンポーネントエポキシド接着剤として実現することもできる。

シーリングシステムの他の部分７、８を、ゲッター層として、例えばアルミニウム、銅、銀、銀パラジウム合金または鋼等の金属から、または同様に、接着剤として実現することができる。しかしシーリングシステムのこれらの他の部分７、８を、周辺の有害構成部分をフィルタリングするないしは変換するフィルターまたは触媒器として構成することもできる。このような他の部分７、８は特に、高い付着を、特にケーシング材料に（ここでは、第３のケーシング部分１５の装置１１の材料に）対して有している。従ってこれらは特に、気体の物質、例えば硫黄含有ガスを、シーリング７とシーリング７を包囲している部分との間のコンタクト面を通過しないように阻止する、ないしは、凝固させる。これは、ケーシング内部空間内での電子機能コンポーネントの損傷を、少なくとも、制御機器の寿命の間、十分に遅延させるためである。

ケーシング１の内部空間では、電子的構成部分４が、回路担体５上に配置されている。複数の、種々の電子的構成部分４、例えばプロセッサー、トランジスタまたは受動的な構成部分を回路担体５上に配置することもできる。回路担体５は例えば、従来のプリント回路基板またはセラミック回路担体であり得る。

ケーシング１の内部空間内の１つまたは複数の構成部分４と、ケーシング１の外のコンポーネントとの間の導電性接続は導体構造９によって形成される。この導体構造９は、用途に応じて、柔軟な薄膜導体として、堅い導体プレートとして、打ち抜き格子として、またはケーブルとして構成可能である。ここで、導体構造９の各終端部分には、図示されていない、オープンなコンタクト領域が配置されている。導体構造９が柔軟な導体プレートである場合には、これは通常、基礎プレート３上に接着またはラミネートされている。

電気的なコンポーネント４と導体構造９のオープンなコンタクト領域との間の導電性接続はここでは、ボンディングワイヤー１４によって形成されている。

回路担体５を省くことが可能な制御機器構成も可能である。この場合には、電子的構成部分４は直に導体構造９上に被着される。

図２は、装置１０と装置１１とが、シーリング６および７を収容するための唯一の装置にまとめられている制御機器を示している。ここでも特に、シーリング６および７の配置の順番は任意である。

図３は、シーリングシステムの２つの部分６、８を有する制御機器を示している。ここでは、図１の実施形態の様に、２つの部分６、８はそれぞれ別個の、ノッチとして形成されている装置１０、１２内に収容されている。図１とは異なり、ここでは、ガスを妨げる第２のシーリング８は、薄いギッター層としてまたは接着剤から成る層として形成されている。シーリング６と８の配置の順番は、通常、ここでも任意である。スペースの問題から、シーリングシステムの部分６と８を組み合わせることも可能である。例えば、シーリング６の外面に、付加的に、接着剤またはギッター層を設けることができる。この実施形態は図示されていない。

図４は、シーリングシステムの３つの部分６、７、８を備えた制御機器を示している。ここでは、図１および３の実施形態のように、部分６、７、８はそれぞれ別個の、ノッチとして形成された装置１０、１１、１２内に収容されている。シーリング６、７および８の配置の順番は通常、ここでも任意である。

この多段式シーリングシステムによって、特に、ケーシング、特に自動車変速機制御機器のためのケーシングのシーリングシステムに課せられた種々の要求を、異なる特別な特性を有する異なる部分に分散させることができる。シーリングシステムのこれらの個々の部分は通常、全ての要求を満たさなければならない１つのシーリング構成部分よりも、低コストで製造される。

１ ケーシング、 ２ 第１のケーシング部分、 ３ 第２のケーシング部分、 ４ 電子的構成部分、 ５ 回路担体、 ６ シーリングシステムの第１の部分、 ７、８ シーリングシステムの他の部分、 ９ 導体構造、 １０、１１、１２ シーリングシステムを収容する装置、 １３ 第２のケーシング部分への第１のケーシング部分の固定部、 １４ 導電性接続線路、ボンディングワイヤー、 １５ シーリングシステムの別個の収容部、第３のケーシング部分

Claims (10)

1. 自動車制御機器のケーシング（１）のための、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）であって、前記ケーシング（１）は、第１のケーシング部分（２）と少なくとも１つの他のケーシング部分（３、１５）とから成り、
   ・前記ケーシング（１）の内部にある少なくとも１つの電子的構成部分（４）と、
   ・前記ケーシング部分（２、３）の間の、前記ケーシング（１）の内部から引き出されており、かつ、前記ケーシング（１）の内部にある電子的構成部分（４）を前記ケーシング（１）外のコンポーネントと導電性接続する少なくとも１つの導体構造（９）とを有している、シーリングシステム（６、７、８）において、
   少なくとも１つのケーシング部分（２、３、１５）は、複数の部分から成る前記シーリングシステム（６、７、８）の少なくとも一部を収容する少なくとも１つの装置（１０、１１、１２）を有しており、
   前記シーリングシステムの第１の部分（６）は特に、液体有害物質が前記ケーシング（１）内に侵入するのを阻止するのに適しており、前記シーリングシステムの他の部分（７、８）は特に、気体有害物質が前記ケーシング（１）内に侵入するのを阻止するのに適している、
   ことを特徴とする、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
2. 前記シーリングシステムの前記少なくとも一部（６、７、８）は、接着剤として、固体シーリングとして、触媒器として、フィルターとして、または、ゲッター層として形成されている、請求項１記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
3. 前記ゲッター層は、金属、例えばアルミニウム、銅、銀、銀パラジウム合金または鋼から成る、請求項２記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
4. 前記ゲッター層は、前記シーリングシステムの前記他の部分（７、８）上に被着されている、請求項２または３記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
5. 前記シーリングシステムの種々の部分（６、７、８）は、前記複数のケーシング部分（２、３、１５）の間で、前記装置（１０、１１、１２）内に任意の順番で配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
6. 前記シーリングシステムの種々の部分（６、７、８）は、それぞれ、前記ケーシング（１）の別個の装置（１０、１１、１２）内に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
7. 前記シーリングシステムの少なくとも２つの部分（６、７、８）は、前記ケーシング（１）の唯一の装置（１０、１１、１２）内に配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
8. 前記導体構造（９）は、それぞれ終端部分にオープンなコンタクト領域が配置されている柔軟な薄膜導体として、堅い導体プレートとして、打ち抜き格子として、または、ケーブルとして構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
9. 前記電子的構成部分（４）は、前記導体構造（９）および／または別個の回路担体（５）上に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）。
10. 制御機器、特に自動車用の制御機器であって、
    当該制御機器は、第１のケーシング部分（２）と、少なくとも１つの他のケーシング部分（３、１５）とから成るケーシング（１）を有しており、
    ・前記ケーシング（１）の内部にある少なくとも１つの電子的構成部分（４）と、
    ・前記ケーシング（１）の内部から引き出されており、かつ、前記ケーシング（１）の内部にある回路担体（５）ないしは電子的構成部分（４）を前記ケーシング（１）外のコンポーネントと導電性接続する少なくとも１つの導体構造（９）と、
    ・前記複数のケーシング部分（２、３、１５）の間にある、複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）とを有している、制御機器において、
    少なくとも１つのケーシング部分（２、３、１５）は、前記複数の部分から成るシーリングシステム（６、７、８）の少なくとも一部を収容する少なくとも１つの装置（１０、１１、１２）を有しており、
    前記シーリングシステムの第１の部分（６）は、液体有害物質が前記ケーシング（１）内に侵入することを阻止するのに適しており、前記シーリングシステムの他の部分（７、８）は、気体有害物質が前記ケーシング（１）内に侵入することを阻止するのに適している、
    ことを特徴とする制御機器。

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