JP6479995B2 - 電子式自動車用補助アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、自動車用電子補助アセンブリ、たとえば電気サーキュレータポンプに関する。

自動車の補助アセンブリとは、主に、直接この自動車の駆動には用いられない、むしたとえばポンプ、アクチュエータ、あるいは機械式スイッチとして構成されている全てのアセンブリを意味する。本発明に係る動作手段の駆動は、好ましくは電子整流の駆動モータによって行われるが、これはこの電子整流は摩耗が無いからであり、そして駆動モータがいわゆるキャンドモータとして構成されている場合、特にポンピングの際に取扱液と整流電子装置とを気密に分離することを可能とするからである。

この整流電子装置は、原則として大部分が１つのモータ制御部用の回路基板上に存在しており、このモータ制御部回路基板は、片面または両面で実装されていてよい。このモータ制御部回路基板から、外縁のコネクタ構造体へ接続ラインが引き回されており、このコネクタ構造体は、ハウジング複合体のハウジング主部に配設されている。上記の自動車用補助アセンブリを自動車に取り付けた後、この自動車用補助アセンブリを電気的に自動車制御部と接続するために、このコネクタ構造体に、対応する相手側コネクタが差し込まれる。

上記の自動車用電子補助アセンブリの組み立ては、原則として軸方向で行われ、ここで駆動モータの回転軸に対してほぼ直角になっている１つの横断面上に、上記のモータ制御部回路基板を取り付けた後、続いてその内部空間がハウジング主部あるいはハウジング蓋部と共に封止される。このハウジング主部あるいはハウジング蓋部は、上記のコネクタ構造体を備え、このコネクタ構造体は、上記のモータ制御部回路基板と接続されていなければならず、すなわちまずこの組み立ての際にこのモータ制御部回路基板と接続される。この自動車用補助アセンブリの信頼性の高い動作のためには、上記のコネクタ構造体の少なくとも２つの露出したコネクタピンの、上記のモータ制御部回路基板との耐久性のある良好な電気的接続が極めて重要である。

本発明の課題は、電子整流部を有する自動車用電子補助アセンブリを実現することであり、この自動車用補助アセンブリは、高い電気的信頼性を備えている。

これらの課題は本発明によれば、請求項１に記載の特徴を有する自動車用電子補助アセンブリによって解決される。

本発明による自動車用電子補助アセンブリは、１つの電子整流の駆動モータを備え、この駆動モータは、上記の動作手段、たとえばポンプ羽根車を駆動する。上記のモータ制御部は、大部分が１つのモータ制御部回路基板上にあり、このモータ制御部回路基板は、好ましくは１つの駆動モータの横断面に配設されており、すなわちこの駆動モータの回転軸に対して横方向の面に配設されている。このモータ制御部回路基板は、１つのプラスチックモールド体に少なくとも部分的にモールドされているが、これはこのようにして、モールドされた電子装置を、特に湿気から保護するためである。この電子装置は、とりわけ好ましくは整流電子装置である。

複数の剛性のある金属ピン主部が、このモータ制御部回路基板と電気的に接続され、たとえばはんだ付けされており、これらの金属ピン主部は、その露出した端部で上記の外縁のコネクタ構造体のコネクタピン（複数）を形成している。このピン主部のこのモータ制御部回路基板との電気的な接続部と、これらのコネクタピンとの間には、したがって他の接続面は全く存在しておらず、これによってこの補助アセンブリの信頼性が基本的に高められている。

上記のモールド体は、１つの一体に成形されたコネクタ基部を備え、このコネクタ基部は、上記のコネクタピンがモールドされないように、ただし上記のピン主部が上記のコネクタピンと上記のモータ制御部回路基板との間で完全にこのモールド体の中にモールドされているように、上記のピン主部を包囲している。このコネクタ基部は、その最端部で１つのコネクタ底部を形成しており、このコネクタ底部から上記のコネクタピンが突出している。このコネクタ構造体は、これらのコネクタピンを包囲する１つのコネクタカラーを備えてよい。このコネクタカラーは、上記のモールド体または上記のハウジング主部によって形成されていてよい。

このハウジング主部は、上記のハウジング複合体を封止し、そして１つのハウジング開口部を備えている。このハウジング開口部の中へ上記のコネクタ基部が差し込まれ、あるいはこのハウジング開口部を通って差し込まれており、こうしてこのコネクタ基部のコネクタ底部は、このハウジング開口部を完全に封止している。

上記のコネクタ構造体のコネクタピンは、こうして複数の剛性のある金属ピン主部によって形成されており、これらの金属ピン主部は上記のモータ制御部回路基板と直接電気的に接続されており、たとえばはんだ付けされている。さらに、これらのコネクタピンを含むこのモータ制御部回路基板は、１つのモノリシックなモールド体によって、一方では湿気に対して高い信頼性で保護され、他方では機械的に１つの単一の剛性のある物体に形成されており、こうしてたとえば一方のこれらのコネクタピンあるいはピン主部と、他方のこのモータ制御部回路基板との間の、振動による相対移動または取り付けによる相対移動が実際に排除される。全てのここに記載する効果はまとめて、本発明による自動車用補助アセンブリの高い電気的信頼性をもたらしている。

好ましくは、上記のモールド体は、少なくとも２つの軸方向の支持突起部を備え、これらの支持突起部によってこのモールド体は、軸方向で上記のハウジング主部に支持されている。とりわけ好ましくは、このモールド体は、丁度３つの支持突起部を備え、これらの支持突起部によって、このモールド体は、軸方向で上記のハウジング主部に支持されている。これらの支持突起部によって、上記のコネクタ構造体を含むこのモールド体は、上記のハウジング主部に対して、規定された距離をおいて、そして規定された空間位置に配設される。当然ながら、これらの支持突起部は、本発明では代替として上記のハウジング主部に設けられていてよい。

とりわけ好ましくは上記のハウジング主部は、少なくとも２つの軸方向の支持ソケット部を備え、これらの支持ソケット部にこれに対応する支持突起部が軸方向で支持されている。支持ソケット部としては、基本的に、対応する支持突起部が差し込まれ得るような、どのような形状の凹部であってもよい。このようにしてこれらの支持ソケット部は、具体的には、ハウジング複合体あるいはこれらに関係するハウジング主部に対する、上記のコネクタ構造体および上記のモータ制御部回路基板を含む上記のモールド体の回転位置を規定する。以上により本発明による補助アセンブリの組み立ての際の誤実装が信頼性良く防止される。とりわけ好ましくは、上記の支持突起部およびこれに対応する上記の支持ソケット部は、１つの形状嵌めを形成し、この形状嵌めは、たとえばこれに関連するハウジング主部に対する回転位置、径方向位置、および軸方向位置を規定する。当然ながら上記の支持突起部は、本発明では基本的に上記のハウジング主部側に設けられていてもよく、そして上記の支持ソケット部は、上記のモールド体側に設けられていてもよい。

１つの好ましい実施形態によれば、上記のコネクタ基部は、このコネクタよりも大きな横方向の外周を備えるコネクタソケットに戴置される。上記のコネクタ基部とこのコネクタソケットとの間には、１つの、好ましくは横方向の面に存在する、周回する段部が形成されており、ここでこの段部の環状の面とこれに対応するハウジング封止面との間には、１つの弾力性のあるＯリングが配設されている。これによって、この領域において、ハウジング内部空間の信頼性のある流体的なシーリングが達成される。

上記の好ましくは１つの横方向の面に配設されているモータ制御部回路基板は、中心側の１つの面と遠端側の１つの面とを備える。この中心側の面は、軸方向でモータ回転子およびモータ固定子に向いている回路基板の面である。好ましくは、これらの面の１つまたは両方は、少なくとも部分的に上記のモールド体によってモールドされているかあるいは覆われている。具体的には、これら２つの回路基板の面の電子デバイスが実装されている部分は、それぞれ上記のモールド体によって覆われている。以上により、上記の電子デバイスは、これらの電子デバイスと上記の回路基板上の配線との間の電気的なはんだ接続部が、長期間に渡っても損傷されないように、固定され、かつ腐食から保護される。

１つのとりわけ好ましい実施形態によれば、上記のコネクタ基部および上記のハウジング開口部は、軸方向に揃えられている。以上により、本発明による補助アセンブリの軸方向に組み立ての際、上記のハウジング主部を第２のハウジング主部上に戴置することが可能となり、この第２のハウジング主部は、上記の第１のハウジング主部とともにこの補助アセンブリのハウジングを形成する。

好ましくは、上記のモールド体は、１つの熱硬化性の成形材から成っている。圧縮成形材は、不可逆的かつ完全に硬化して、上記のモールド体と上記のコネクタピンとの間の境界面でも、たとえば水蒸気がハウジング内部空間に達し得るような、裂開が長期間全く生じることがない。さらに熱硬化性樹脂は反応性であるので、これより上記のモールド体の熱硬化性樹脂と上記のコネクタピンとの間の材質結合が生じ得、この材質結合もまた長期間、実際上ガス不透過でありそして持続される。

１つのとりわけ好ましい実施形態においては、上記のモールド体は、上記のコネクタピンを横方向で包囲するコネクタ保持部も形成し、ここでこのコネクタ保持部は、上記のコネクタ基部と共に、上記のハウジング開口部を通って外側に突出している。このコネクタ保持部は、実質的に、相手側コネクタの対応する部分のガイド部として用いられる。

以下では、図を参照して、本発明の実施形態例を詳細に説明する。

本発明による、１つのモールド体にモールドされた１つのモータ制御部回路基板を含む、１つの自動車用補助アセンブリの長手方向断面を示す。 図１の自動車用補助アセンブリのコネクタ構造体の斜視図を含むモールド体の斜視図を示す。 図１の自動車用補助アセンブリのコネクタ構造体の長手方向断面の部分図を示す。

図１には、例示的にサーキュレータポンプとして形成された自動車用電子補助アセンブリ１０が長手方向断面で示されている。この補助アセンブリ１０は、１つの電気駆動モータ１４を備え、この電気駆動モータは、ポンプ羽根車として形成されている動作手段１８を同軸で駆動する。自動車用補助アセンブリ１０は、１つのハウジング１２を備え、このハウジングは、実質的に１つの第１のプラスチックハウジング主部２６および１つの第２のプラスチックハウジング主部２４が軸方向で合体されたものである。この第２のハウジング主部２４は、１つの同軸かつ管状のポンプ入口２０および円周接線方向のポンプ出口２２を備える。第１のハウジング主部２６は、壺状に形成されており、実質的に駆動モータ１４を収納している。

駆動モータ１４はいわゆるキャンドモータとして構成されており、１つの円筒状の円筒缶（Spaltrohr）３２および１つの横断面に存在する缶底部３３を備え、この円筒缶３２および缶底部３３は一緒に１つのいわゆる一体の缶を形成し、この缶はプラスチックまたは非磁性金属から成っていてよい。この円筒缶３２は、内部回転子として構成されている、永久磁石で励起されるモータ回転子３０を径方向でモータ固定子２８から分離しており、このモータ固定子は周方向に複数のモータコイル８２を担持している。さらにこの駆動モータ１４は、横断面にあるモータ制御部回路基板３４上に１つの整流電子装置８０を備え、この整流電子装置によってモータ固定子２８のモータコイル８２が駆動すなわち通流される。横断面とは、このモータ回転子３０の回転軸に対してほぼ直角に配設されている１つの面のことである。

この整流電子装置８０を含むこのモータ制御部回路基板３４は、その大部分が１つのモノリシックなモールド体４０に埋設され、すなわちモールドされており、このモールド体は反応性の熱硬化性樹脂から成っている。このモールド体４０は、具体的には図２に示されているように、円盤形状の部分４３を備えており、この円盤状の部分は、モータ制御部回路基板３４の遠位側の面３７を殆ど完全に覆っており、このモータ制御部回路基板３４の中心側の面３５の環状の縁部を覆っている環状の部分４２と、上記の円盤形状の部分４３およびモールド体４０の上記の環状の部分４２を径方向外側で一体となるように互いに結合する円筒状の部分４１を備える。

上記の遠位側の面上に、上記のモールド体はさらに、円盤形状の上記のモールド体の部分４３から軸方向に突出しているコネクタソケット４６を備え、このコネクタソケットには軸方向でさらにコネクタ基部４８が接続されている。コネクタソケット４６とコネクタ基部４８との間には、周回する１つの段部６４が形成されており、その段部面６４'は概ね１つの横断面に存在している。コネクタソケット４６およびコネクタ基部４８は、３つのピン主部５１を包囲し、これらのピン主部は、モータ制御部回路基板３４からほぼ垂直に、軸方向に離れる方向に突出しており、このモータ制御部回路基板にはんだ付けされている。これらの３つのピン主部５１は、ほぼ一列に並んでおり、すなわち１つの単一の長手方向面に存在している。これらの３つのピン主部５１は、軸方向でモールド体４０より長くなっており、ここでのモールド体４０から上に突出して露出しているピン主部５１(複数）の部分が１つのコネクタ構造体１６の３つのコネクタピン５０を形成している。

第１の壺形状のハウジング主部２６は、実質的に円筒状の１つの周壁と実質的に１つの横断面に存在する円盤形状の前面壁８４を備える。このハウジング主部の前面壁８４は、１つの軸方向のハウジング開口部６０を備え、この開口部の中へコネクタ基部が完全に差し込まれている。このハウジング主部の前面壁８４の中心側の面には、１つの周回するシーリング面６７が設けられており、このシーリング面は、上記の段部面６４’に対応している。このシーリング面６７とこの段部面６４’との間には、１つの弾力性のあるＯリング６５が配設されており、このＯリングは、この領域において外部に対する上記のハウジング内部空間の気密なシーリングを確実にしている。

コネクタ基部４８の遠位側の端面は、コネクタ構造体１６のコネクタ底部４９を形成し、このコネクタ底部はほぼ１つの横断面上に存在している。

さらにコネクタ構造体１６は、１つのコネクタ保持部５２を備え、このコネクタ保持部はコネクタピン(複数）５０から離れてこれらを包囲している。本発明における一体の、ハウジング前面壁８４の部分は、代替として、しかしながら基本的にモールド体４０から形成されてもよい。

モールド体４０あるいはその円盤形状の部分４３の遠位側の面上には、縁部側に２つの凹部６６'が設けられており、モータ制御部回路基板３４のこの領域においては２つのモータコイル用クランプ接続部６６が突出しているので、これらのクランプ接続部６６においては、補助アセンブリ１０の組み上げられた状態では、それぞれ１つの対応する開口部６６"を通っている、モータコイル８２のピン接続部が差し込まれている。

モールド体４０の遠位側の面上には、円盤形状の部分４３の外縁部に、さらに３つの軸方向の支持突起部４４，４４’が形成されており、これらはハウジング主部の前面壁８４の中心側の面で、対応する３つの軸方向の支持ソケット６２に支持されており、すなわちこれらに形状嵌めで噛み込んでいる。以上により、一方ではモールド体４０の正確な軸方向位置が、他方ではこのモールド体４０のハウジングに対する回転方向の位置が調整あるいは規定される。

Claims (9)

1. 自動車用電子補助アセンブリ（１０）であって、
   １つのハウジング（１２）と、
   １つの電子整流の駆動モータ（１４）と、
   前記駆動モータ（１４）によって駆動される動作手段（１８）と、
   少なくとも２つの露出したコネクタピン（５０）を有する、外縁の１つのコネクタ構造体（１６）と、
   少なくとも部分的にモールド体（４０）にモールドされたモータ制御部回路基板（３４）と、
   を備え、
   前記コネクタピン（５０）は、それぞれ１つの単一の剛性のあるピン主部（５１）から形成されており、当該ピン主部は前記モータ制御部回路基板（３４）に直接電気的に結合されており、
   前記モールド体（４０）は、１つの一体に成形されたコネクタ基部（４８）を備え、当該コネクタ基部は、前記ピン主部（５１）を、前記モータ制御部回路基板（３４）と、前記コネクタ基部（４８）から形成されているコネクタ底部（４９）との間で包囲しており、これにより、前記ピン主部（５１）が前記コネクタピン（５０）と前記モータ制御用回路基板（３４）との間で完全に前記モールド体（４０）の中にモールドされており、
   前記コネクタ基部（４８）は、前記ハウジング（１２）の１つのハウジング主部（２６）のハウジング開口部（６０）に差し込まれて、前記コネクタ底部（４９）が当該ハウジング開口部（６０）を完全に封止し、そして前記ピン主部（５１）が前記コネクタ底部（４９）から当該ハウジング開口部（６０）を通って、外部へ突出している、
   ことを特徴とする自動車用電子補助アセンブリ。
2. 前記モールド体（４０）または前記ハウジング主部（２６）は、少なくとも２つの軸方向の支持突起部(４４、４４'）を備え、当該支持突起部によって前記モールド体（４０）は、軸方向で前記ハウジング主部（２６）に支持されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
3. 前記ハウジング主部（２６）または前記モールド体（４０）は、少なくとも２つの軸方向の支持ソケット部（６２）を備え、当該支持ソケット部に、対応する前記支持突起部(４４、４４'）が軸方向で支持されていることを特徴とする、請求項２に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
4. 前記コネクタ基部（４８）は１つのコネクタソケット（４６）に戴置され、そして前記コネクタ基部（４８）と当該コネクタソケット（４６）との間に周回する１つの段部（６４）が形成されており、
   前記段部（６４）と、対応するハウジング側の１つのシーリング面（６７）との間に、１つの弾力性のあるＯリング（６５）が配設されている、
   ことを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
5. 前記モータ制御部回路基板（３４）は、中心側に面（３５）および遠位側の面（３７）を備え、前記遠位側の面（３７）および／または前記中心側の面（３５）は、少なくとも部分的に前記モールド体（４０）によって覆われていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
6. 前記コネクタ基部（４８）および前記ハウジング開口部（６０）は、軸方向に揃えられていることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
7. 前記モールド体（４０）は、熱硬化性の成形材から成っていることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
8. 前記動作手段（１８）は、ポンプ羽根車として形成されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。
9. 前記コネクタ基部および前記コネクタピンを包囲するコネクタ保持部は、前記モールド体から形成されており、そして当該コネクタ保持部は、前記ハウジング開口部を通って外側に突出していることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の自動車用電子補助アセンブリ。

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