JP4672724B2

JP4672724B2 - 制御装置の密封

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Publication number: JP4672724B2
Application number: JP2007519706A
Authority: JP
Inventors: ローベルト、インゲンブレーク; ミヒャエル、シュバブ; フーベルト、レンムリンガー; オスカー、シュッツ; アンドレアス、レコフスキー; トマス、リープル; カール、スミラ; ギュンター、ルガート
Original assignee: Siemens AG; ZF Friedrichshafen AG; Walter Soehner GmbH and Co KG
Current assignee: Siemens AG; ZF Friedrichshafen AG; Walter Soehner GmbH and Co KG
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2025-07-06
Also published as: JP2008505505A; WO2006005489A1; US20080087463A1; CN101057532A; KR101076173B1; DE102004033559A1; KR20070061782A; US7745739B2; EP1767075A1; EP1767075B1; ATE449530T1; CN101057532B; DE502005008548D1

Description

本発明は請求項１の上位概念に基づく電子制御装置用のハウジング及び請求項１１によるハウジングの製造方法に関する。

制御装置はたいてい多数の電子部品を有する。これらの電子部品は制御装置の外部の他の部品に接続されている。制御装置を環境の影響又は機械的負荷から守るために、制御装置は通常ハウジングに納められる。従ってハウジングの外にある部品との接続が存続するために、ハウジングの内側から外側への電気接続が必要である。

欧州特許ＥＰ０３７５２７１Ｂ１はこのような電気接続を記載する。この接続は、導電路が印刷された基板からなる。こうして作製された基板がハウジングとカバーの間の結合部に挿入され、ハウジング及びカバーに対して成形シールにより密封される。ハウジングの内部の電子部品は導線によって、基板に印刷された導電路に接続される。ハウジングの外側でやはり導線が印刷導電路にはんだ付けされ、これによって外部の部品への接続が可能になる。

この構成の欠点は、印刷導電路が差込み可能でなく、従ってプラグ形コネクタによって他の部品に直接接続することができないことである。このため印刷導電路を使用するときは、多数の接合点が必要である。基板上の導電路を別の導線によってそれぞれの電気部品と結合しなければならないからである。その場合各接合点は潜在的な故障発生源をなす。しかも基板上の印刷導電路の作製は費用がかかる。また接合点の空間的配置の変更は、新しい基板によるしかない。それに加えて、個々の導線による基板と各電気部品の結合は振動に反応しやすい。

ドイツ特許公開ＤＥ３３１５６５５Ａ１は可撓性導電路による電気接続を記載する。この可撓性導電路はハウジングとカバーの間の結合部に挿入され、やはり成形シールによりハウジング及びカバーに対して密封される。この可撓性導電路は結合部からハウジング内部の電気部品まで直接通すことができる。このため部品の配置に比較的融通性がある。

可撓性導電路の使用は電気部品の配置の可変性を高めるが、やはり費用がかかる。この接続も差込み可能でなく、それぞれ結合される電気部品のために別の接合点が必要である。

そこで本発明の課題は、ハウジングの内側と外側の間に電気接続を備え、安価であり、ハウジングの外部にある部品の接続を可変的に適応させることができ、接合点の数をなるべく少なくするハウジングを可能にすることである。また電気接続の通り穴は、高温でも特に油密であるようにすべきである。このことは、本発明に基づき主請求項に相当する装置及び請求項１１に相当する方法によって達成される。

本発明に基づきハウジングの内側と外側の間の電気接続の周囲に側壁を射出成形又は圧縮成形して固定することを提案する。その場合側壁は空洞部を有し、これを貫いて電気接続が通される。高温下で使用する場合も油密の密封を保証するために、この空洞部にさらにシーリング材料を入れる。このシーリング材料は電気接続を取り囲み、側壁を貫く電気接続の通り穴を密封する。シーリング材料はその他の機能も引き受ける。一方では側壁を通る電気接続がこれによって密封される。他方ではシーリング材料によって側壁とカバー及び／又は底部の密封が可能になる。シーリング材料の性質によっては、さらに側壁とカバー及び／又は底部の接着のためにシーリング材料を利用することもできる。電気接続のために打抜きスケルトンを使用することが特に好ましい。打抜きスケルトンは、とりわけ平坦な導電性材料から打ち抜かれ、極めて安価に製造することができる導電路からなる。打抜きスケルトンの導電路は元来別の支持材に頼らないような剛性を有する。本発明に基づきこの打抜きスケルトンの周囲に側壁を直接射出成形又は圧縮成形することができる。その場合側壁を二重にして、間隙にシーリング材料を詰めることが好ましい。

この有利な打抜きスケルトンをハウジングの内側で個々の部品と直結することが好ましい。しかも打抜きスケルトンは一般に差込み可能である。即ちプラグ形コネクタに接触片として直接使用することができる。こうして例えばハウジングの外側で打抜きスケルトンをプラグ形コネクタで直接取り囲むことができる。このプラグ形コネクタの周囲にやはり直接に側壁を射出成形又は圧縮成形することができる。こうして接合点の数が最小になり、露出した導電路を回避することができる。またハウジングの外側で打抜きスケルトンに他の部品、例えばセンサ又はアクチュエータを接続することもでき、これらの部品の周囲にも側壁を射出成形又は圧縮成形することができる。

ハウジングは本発明に基づき次のように製造される。第１段階で電気接続、とりわけ打抜きスケルトンを射出成形又は圧縮成形用型に挿入する。次にこの電気接続の周囲に側壁を射出成形又は圧縮成形する。その場合側壁は空洞部を有し、この空洞部を貫いて電気接続が通される。好ましい実施態様では側壁が二重になっている。その後の段階でシーリング材料が電気接続の周囲、即ち側壁の空洞部に充填される。シーリング材料は例えば射出、流し込み、どぶ漬け又は吹き付けすることができる。その場合毛管力の作用も可能になる。

側壁とカバー及び／又は底部を結合することができる。この結合は常法によりねじ又は鋲で行うことができる。またシーリング材料の性質によっては、この材料自体をカバー及び／又は底部と側壁の結合のために使用することができる。別の好ましい実施態様は側壁とカバー及び／又は底部の間にスナップ継手を設け、カバー及び／又は底部にさらに側壁を溶接することができる。側壁と底部又はカバーを一体にすることも可能である。またカバー及び／又は底部は周回する突縁を備えることができる。側壁とカバー及び／又は底部を結合するときに、この突縁がシーリング材料に押し込まれ、こうしてハウジングの密封を可能にする。

ハウジングの外側にある打抜きスケルトンの端部に、例えばプラグ形コネクタを取り付けることもできる。本発明に基づくハウジングの製造方法により、このプラグ形コネクタの周囲に側壁を直接射出成形又は圧縮成形することができる。側壁内の電気接続の位置は固定されていないから、接続の位置を特に簡単に変えることができる。

要約すれば、側壁を通る電気接続を有し、特に安価に製造することができ、ハウジングの内側と外側にある電子部品の特に可変的な結合を可能にするハウジングを提案する。ハウジング材料及びシーリング材料による電気接続の取り囲みを組み合わせることによって、この構成は特に油又はその他の腐食性媒質に対して密である。また本発明に基づくハウジングは特に温度に安定である。−４０℃ないし＋１８０℃の温度範囲でハウジングを使用することが好ましい。また本発明に基づくハウジングはもちろん封入された部品のさび止めの役割もする。

本発明及び実施形態をさらに明らかにするために、明細書に図面を添付した。

図１はカバー３、二重の側壁４及び底部５を有する、電子装置２のためのハウジング１の部分図を示す。二重の側壁４の空洞部にシーリング材料６が入っている。ハウジングの内側から外側に通じる電気接続７は二重の側壁４とシーリング材料６によって取り囲まれ密封されている。カバー３と底部５は側壁４に固結することができる。これは例えば慣用の鋲止め又は接着又はねじ止めによって行うことができる。この場合二重の側壁４からカバー３及び底部５の方向へ突出するシーリング材料６によって密封が可能になる。ハウジングの各部を結合すると、シーリング材料６が底部５又はカバー３を側壁４に対して密封する。こうしてハウジング１の特に簡単かつ安価な密封が得られる。電気接続７は打抜きスケルトンであることが好ましい。打抜きスケルトンは、導電性材料から直接打ち抜く導体に相当する。電子装置２を打抜きスケルトンと直結することができる。なおこの打抜きスケルトンは別の支持材を必要としないような剛性を有し、非常に安価に製造することができる。

図２はハウジングの別の有利な実施態様を示す。この場合シール６は側壁４から突出しない。側壁４とカバー３及び底部５の間の補助密封機能は、カバー３及び底部５に取り付けられた周回する突縁８によって得られる。カバー３及び底部５と側壁４を結合すると、突縁８はシーリング材料６に圧入し、シーリング材料６が変形されて、ハウジングの油密の密封が生じる。

図３は本発明に基づくハウジングの別の実施態様を示す。その場合シーリング材料６は底部５に向いた側で側壁４から突出する。その性質に基づき、シーリング材料６は側壁４と底部５を接着する。カバー３と側壁４はスナップ継手１０で結合されている。スナップ継手１０は側壁４の突子１１とカバー３の対応する突子１２からなる。カバー３と側壁４を接合すると、突子１２と突子１１がパチンとかみ合い、こうしてカバー３と側壁４を結合する。この場合結合手段を省略することができるから、やはり在来の継手より安価である。カバー３は射出成形したシール９によって側壁４に対して封止されているが、挿入した成形シールによって側壁４に対して封止することもできる。しかし射出成形したシール９は挿入した成形シールより安価である。

図４はカバー３と側壁４の密封及び補助結合を除き、図３に相当するハウジングを示す。この場合スナップ継手１０はカバー３を側壁４に固定するために利用される。カバー３はこの場合側壁４に直接溶接され、又は補助的に塗布される接着剤によって接着される。こうして補助的密封が省略される。

図５は打抜きスケルトン７に直結されたプラグ形コネクタ１３を示す。プラグ形コネクタ１３は側壁４に面した側に凹凸１４を有する。プラグ形コネクタ１３の周囲に側壁４が直接射出成形されており、その凹凸１４によって離脱が防止される。このような構造ではハウジングの外側に打抜きスケルトン７の開放した導電路はもはや存在しない。このことはとりわけ打抜きスケルトン７を機械的負荷から守る上で好都合である。その他のモジュール、例えばセンサ又はアクチュエータもこうして打抜きスケルトン７と結合し、側壁４に組み込むことができる。

図６は側壁４の中のプラグ形コネクタ１３の配置の調整を示す。本発明に基づく方法によってプラグ形コネクタ１３をあまり費用を掛けずに変更位置に取り付けることができる。新しい射出成形又は圧縮成形用型を作製したり、密封を調整したりする必要はない。側壁４を通る電気接続７の通り穴のためにあらかじめ正確に定めた位置が不要なので、これができるのである。プラグ形コネクタ１３の周囲に側壁４を射出成形又は圧縮成形することができる限り、適当な配置が可能である。こうしてハウジング１に対する様々な部品、例えばプラグ形コネクタ１３の配置を簡単かつ安価に変更することができる。

図７は周囲に側壁４が射出成形又は圧縮成形され、射出又は圧縮成形工程の後に変更することができるプラグ形コネクタ１３を示す。プラグ形コネクタ１３の一部が弾性材料１５からなるので、このことが可能である。図７は初期位置のプラグ形コネクタ１３、図８は位置を垂直に調整した同じプラグ形コネクタ１３を示す。もちろんこの変更は水平にも可能である。

シーリング材料が張り出すハウジングを示す。カバーと底部に突縁があるハウジングを示す。スナップ付きのハウジングを示す。スナップ付きのハウジングを示す。プラグ形コネクタを組み込んだ側壁を示す。プラグ形コネクタを組み込んだ側壁を示す。プラグ形コネクタを組み込んだ側壁を示す。プラグ形コネクタを組み込んだ側壁を示す。

符号の説明

１ハウジング
２電子装置
３カバー
４側壁
５底部
６シーリング材料
７電気接続
８突縁
９射出成形したシール
１０スナップ継手
１１突子
１２突子
１３プラグ形コネクタ
１４凹凸
１５弾性材料

Claims

電子装置用ハウジング（１）であって、カバー（３）と、底部（５）と、前記カバー（３）と底部（５）との間に設けられた二重側壁（４）とを有し、
前記二重側壁（４）をなす２つの壁の間に空洞部が形成され、
少なくとも１つの電気接続（７）が、前記二重側壁（４）を通ってハウジング内側面とハウジング外側面との間に確立されるとともに前記空洞部を通されており、
前記少なくとも１つの電気接続（７）が、その周囲に前記二重側壁（４）を射出成形又は圧縮成型されて固定され、
前記少なくとも１つの電気接続（７）の通り穴の密封のためにシーリング材料（６）が前記二重側壁（４）内の前記空洞部に充填され、
前記シーリング材料（６）が前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方を前記二重側壁（４）に対して密封するために、前記カバー（３）の方向及び前記底部（５）の方向のうちの少なくとも一方向に前記二重側壁（４）を越えて突出していることを特徴とするハウジング。
電子装置用ハウジング（１）であって、カバー（３）と、底部（５）と、前記カバー（３）と底部（５）との間に設けられた二重側壁（４）とを有し、
前記二重側壁（４）をなす２つの壁の間に空洞部が形成され、
少なくとも１つの電気接続（７）が、前記二重側壁（４）を通ってハウジング内側面とハウジング外側面との間に確立されるとともに前記空洞部を通されており、
前記少なくとも１つの電気接続（７）が、その周囲に前記二重側壁（４）を射出成形又は圧縮成型されて固定され、
前記少なくとも１つの電気接続（７）の通り穴の密封のためにシーリング材料（６）が前記二重側壁（４）内の前記空洞部に充填され、
前記カバー及び前記底部（５）は各々が突縁（８）を有し、前記カバー（３）及び前記底部（５）と前記二重側壁（４）を結合すると、前記突縁（８）がシーリング材料（６）に圧入され、前記カバー（３）及び前記底部（５）が前記二重側壁（４）に対して密封されることを特徴とするハウジング。
前記二重側壁（４）が前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方と結合可能であることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング（１）。
前記シーリング材料（６）が、前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方と前記二重側壁（４）を結合するための接着剤としても使用されることを特徴とする請求項３に記載のハウジング（１）。
前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方がスナップ（１０）によって前記二重側壁（４）と結合されることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング（１）。
前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方が前記二重側壁（４）に接着又は溶接されていることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング（１）。
前記電気接続（７）が打抜きスケルトンからなることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング（１）。
前記打抜きスケルトン（７）が前記ハウジングの外側の端部にプラグ形コネクタ（１３）の外被を備えており、外被の周囲に前記二重側壁（４）が直接射出成形又は圧縮成形されていることを特徴とする請求項７に記載のハウジング（１）。
前記ハウジング（１）が電子制御手段のために用いられることを特徴とする請求項１または２に記載のハウジング（１）。
前記電子制御手段が自動車のトランスミッションコントローラであることを特徴とする請求項９に記載のハウジング（１）。
電子機器（２）のためのハウジング（１）の製造方法において、
電気接続（７）を射出成形型又は圧縮成形型に挿入して、前記電気接続（７）の周囲に前記二重側壁（４）を射出成形又は圧縮成型し、
前記電気接続（７）が通過する前記二重側壁（４）の２つの壁の間の空洞部に、前記二重側壁を越えてシーリング材料（６）が突出するようにシーリング材料（６）が充填され、
その後前記二重側壁（４）がカバー（３）及び底部（５）のうちの少なくとも一方に接続されて、前記シーリング材料（６）が前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方を前記二重側壁（４）に対して密封することを特徴とする方法。
電子機器（２）のためのハウジング（１）の製造方法において、
電気接続（７）を射出成形型又は圧縮成形型に挿入して、前記電気接続（７）の周囲に前記二重側壁（４）を射出成形又は圧縮成型し、
前記電気接続（７）が通過する前記二重側壁（４）の２つの壁の間の空洞部にシーリング材料（６）が充填され、
その後前記二重側壁（４）が、各々が突縁（８）を有しているカバー（３）及び底部（５）に接続されて、前記突縁（８）が前記シーリング材料（６）に圧入されることを特徴とする方法。
前記二重側壁（４）にさらにシールリップ（９）を射出成形することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
前記二重側壁（４）が、前記カバー（３）及び前記底部（５）のうちの少なくとも一方にねじ止め、接着、鋲止め又は溶接されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
打抜きスケルトン（７）に取り付けられた部品の周囲に前記二重側壁（４）が射出成形又は圧縮成型されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
前記部品がプラグ型のコネクタ（１３）である請求項１５に記載の方法。