説明

制御装置、殊に自動車用伝動装置のための制御装置

本発明は、殊に自動車用伝動装置のための制御装置に関し、支持体(1)を備え、支持体上に電子式の1つの回路部分(2)並びに、回路部分(2)と電気的な接続部材(7)によって接続された少なくとも1つのフレキシブルなプリント回路基板(3)を配置してあり、支持体(1)上にフレーム部分(5)を配置し、フレーム部分は回路部分(2)を取り囲んでおり、回路部分と接続されている接続部材(7)は、フレーム部分(5)の少なくとも1つの切欠き部(15)を通してプリント回路基板(3)に接続されるようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置、殊に自動車用伝動装置のための制御装置であって、支持体を備えており、該支持体上に電子式の回路部分並びに、該回路部分と電気的な接続部材によって接続されたフレキシブルなプリント回路基板を配置してあり形式のものに関する。
【0002】
自動車技術分野において、伝動装置(若しくはトランスミッション)の制御のために制御モジュール内に組み込んで用いられる公知の制御装置は、センサー、及びコネクタ接続部、並びに必要に応じて液圧制御弁若しくは油圧制御弁を備えていて、伝動装置に取り付けられるようになっている。従って、制御機能を生ぜしめる電子式の回路部分(回路構成要素)は、制御装置の液密若しくは水密なケーシング内室に収容(配置)されなければならない。前記形式の制御装置は例えば欧州特許EP 1239710 A2号明細書により公知である。該公知の制御装置においては、電子式の回路部分は金属製の支持体部分に装着されており、支持体部分は冷却体に配置されている。支持体部分上にはさらにフレキシブルな面積の大きなプリント回路基板を被着するようになっており、該面積の大きなプリント回路基板は回路部分を取り囲むようになっている。このためにプリント回路基板は、中央切欠き部(若しくは中央開口部)を有しており、該中央切欠き部内で回路部分は支持体部分上に配置されている。シール手段を備えたケーシングカバーは、密閉のために回路部分上から面の大きなプリント回路基板に取り付けられる。該公知の制御装置の欠点は、面積が大きく従って高価なプリント回路基板を用いること、並びにケーシング内部を部分的に、該ケーシング内部に突入するプリント回路基板によって密閉することにある。このような手段は、一方でプリント回路基板と支持体部分との間、かつ他方でプリント回路基板とケーシングカバーとの間の漏れを避けるために、つまり液密性を保つために極めて煩雑である。
【0003】
本発明では、冒頭に述べた形式の制御装置、殊に自動車用伝動装置のための制御装置において、電子式の回路部分を取り囲むフレーム部分を、支持体上に配置(装着)してあり、電子式の回路部分と接続されるべき電気的な接続部材は、フレーム部分の切欠き部を通してプリント回路基板に電気的に接続されるようになっている。制御装置の前記構成は、簡単な構造により制御装置の経済的な製造を可能にすると共に、腐食作用のある伝動装置物質に対する高いシール性及び高い耐熱性を達成している。さらに面積が大きく高価なプリント回路基板の使用を避けることができるので有利である。代わりに複数のフレキシブルなプリント回路基板ストリップを用いるようになっており、該プリント回路基板ストリップは経済的に製造され、それというのはわずかな切欠きしか有していないからである。電子回路を取り囲みかつ電子回路の周囲のシール領域で支持体に固着される1つのフレーム部分によって、ケーシング内室の確実な密閉を達成している。電子式の回路部分につながる電気的な接続部材(接続要素)は、本発明に基づき、フレーム部分の切欠き部を通して、ケーシング内室の外側に配置されたプリント回路基板に接続されるようになっている。ケーシング内室の密閉は、プリント回路基板上で行われるのではなく、フレーム部分と支持体との間の例えば溶接結合部によって有利に行われるようになっている。
【0004】
本発明の有利な実施態様を従属請求項に記載してある。フレーム部分の、支持体と反対の側(面)はケーシングカバーによって閉じられ、これによって、電子式の回路部分の収容のための密閉された1つのケーシング内室を形成(画成)してある。ケーシング内室の密閉は、有利にはフレーム部分とケーシングカバーとの間の溶接結合部によって行われるようになっている。フレキシブルなプリント回路基板は、フレーム部分、ケーシングカバー及び支持体によって画成されたケーシング内室の外側に配置されている。
【0005】
有利な実施態様では、フレーム部分は該フレーム部分の、電子式の回路部分の受容のための中央切欠き部の周囲に沿って設けられた環状の支持領域でもって、支持体の、電子式の回路部分が装着される側の面に、電子式の回路部分の外側で接触している。フレーム部分は簡単な実施態様では支持体に支持領域で例えば溶接によって結合されるようになっている。
【0006】
特に有利な実施態様では、フレーム部分は第1の壁区分と、該第1の壁区分に続いてていて該第1の壁区分から該第1の壁区分に対してほぼ垂直にケーシングカバーに向かって延びる第2の壁区分を備えており、第1の壁区分は、支持体に向いた第1の面とケーシング内室に向いた第2の面を有している。フレーム部分は槽状(バスタブ状若しくはシャーレ状)の形を有している。このような形は、電子回路上に樹脂封止材料、例えばゲルを施すために極めて有利である。
【0007】
電気的な接続部材のための少なくとも1つの切欠き部若しくは穴を、フレーム部分の第1の壁区分に設けられており、第1の壁区分はフレキシブルなプリント回路基板上に直接に載せられ若しくは間接的に載せられるようになっている。この場合に回路部分とプリント回路基板とは支持体上で互いに平行に向けられており、電気的な接続部材はボンディングワイヤによって形成されていて、フレーム部分の第1の壁区分に設けられた切欠き部若しくは穴を通して、ケーシング内室の外側に配置されたプリント回路基板に簡単に接続されるようになっている。
【0008】
フレーム部分の第1の壁区分の切欠き部の密閉のために、本発明の実施態様では、フレーム部分の第1の壁区分は、該フレーム部分の切欠き部及びフレキシブルなプリント回路基板の接点面を取り囲むシール手段を介在して、フレキシブルなプリント回路基板上に載せられるようになっている。
【0009】
本発明の別の実施態様では、フレーム部分の第1の壁区分は、電気的な接続部材の通し案内のための孔(中央切欠き部)を備えたスペーサを介在して、フレキシブルなプリント回路基板上に載せられるようになっており、この場合にシール手段は第1の壁区分とプリント回路基板との間でスペーサの周囲を取り囲むように配置されている。例えばプラスチックから成形されたスペーサは、フレーム部分の切欠き部内に圧入され、シール手段のための組み付け補助部材として、かつフレーム部分の第1の壁区分とプリント回路基板との間の間隔の規定若しくは調節のために用いられるようになっている。シール手段(シール部材)として弾性的なシールリングを用いると、該シールリングは、スペーサの高さによって規定された値まで圧縮される。
【0010】
本発明の実施態様では、複数のプリント回路基板を1つの支持体上に配置(装着若しくは被着)してあり、この場合に、フレーム部分は、各プリント回路基板に対応して設けられた切欠き部を有しており、該切欠き部を通して電気的な接続部材は、各プリント回路基板並びに回路部分に電気的に接続されるようになっている。フレーム部分は有利には、支持体と溶接結合可能な少なくとも1つの区分を備えている。
【0011】
本発明に基づく制御装置は極めて簡単に製造されるようになっており、このために第1の工程で、まず少なくとも1つのフレキシブルなプリント回路基板を支持体上に固着(装着)し、次いでフレーム部分を支持体上に装着し、つまりフレーム部分を支持体上に載せて、該支持体に溶接結合によって固定し、次いで電気的な接続部材(接続要素)を、フレキシブルなプリント回路基板並びに、フレーム部分の装着の前に若しくは装着の後に支持体上に固着されている電子式の回路部分と接続するようになっている。接続は、有利には回路部分の接点面とプリント回路基板との間のワイヤボンディングによって行われる。フレキシブルな複数のプリント回路基板を用いる場合には、該複数のプリント回路基板は共通の1つの支持体上に小さい製作誤差で配置されるようになっている。フレーム部分を支持体上に装着する場合には、フレーム部分の切欠き部は、フレーム部分と支持体若しくはプリント回路基板との間にシール部材を介在することによって密閉されてよい。回路部分は、フレーム部分内で支持体上に載せて、支持体に固着(被着)される。フレーム部分若しくはプリント回路部分を支持体上に配置若しくは装着する前に、回路部分は支持体上に装着されてよい。最終的に、回路部分上及び/又はフレーム部分の切欠き部に樹脂封止を施し、かつケーシングカバーをフレーム部分上に載せ、つまりフレーム部分にかぶせるようになっている。
【0012】
次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明する。図面において、
図1は、本発明の第1の実施例の部分断面図であり、
図2は、図1の実施例の、ケーシングカバーを取り除いた状態での平面図であり、
図3aは、本発明の第2の実施例の斜視図であり、
図3bは、図3aの実施例の部分断面図であり、
図4は、本発明の第3の実施例の部分断面図である。
【0013】
図1には、本発明に基づく制御装置の第1の実施例を示してある。該制御装置は、例えば、伝動装置若しくはトランスミッションに装着された制御モジュール内に組み込まれる伝動装置用制御装置である。制御装置は支持体1を有しており、支持体は実施例では、熱伝導率の高いアルミニウム若しくは鋼から成る金属製の平らな支持プレートとして形成されている。支持体1は、図示省略の制御モジュールに固定されるようになっていて、特に制御モジュールの冷却体に熱伝導可能に結合されるようになっている。図1からさらに見て取れるように、支持体1上に電子式の回路部分2を装着してある。電子式の回路部分2は、支持基板上に配置された電子回路を含んでおり、電子回路は、伝動装置の制御のために必要な複数の電気式及び/又は電子式の構成要素を備えている。回路部分は有利には、セラミック製の支持基板を備えたLTCC(Low Temperature Cofired Ceramic)として形成されていて、例えば接着剤層6を介して、若しくは別の手段によって支持体1上に装着されている。図1及び図2に示してあるように、さらにフレキシブルな少なくとも1つのプリント回路基板(フレキシブルプリント基板)3を支持体1上に貼り付け、つまり被着してあり、この場合に接着剤24を用いてある。有利には、ストリップ状の複数のプリント回路基板3,3′,3″を共通の1つの支持体上に被着してある。共通の1つの支持体の平らな組み付け面(装着面又は実装面)上への複数のプリント回路基板3,3′,3″のこのような被着によって、プリント回路基板相互の位置誤差は小さく保たれるようになっている。フレキシブルなプリント回路基板3,3′,3″は、支持体から離れていて、図1及び図2には示されていない端部で、制御モジュールの電気式若しくは電子式の構成要素に接続されるようになっている。構成要素は例えばセンサー、コネクタ部分、若しくは液体弁又は油圧弁である。プリント回路基板3,3′,3″の被着(接着)は、支持体上への機械的な結合並びに、回路部分への電気的な接続箇所の引っ張り負荷の軽減に役立っている。接着剤24によって、引っ張り負荷の軽減だけではなく、制御装置ケーシングにおけるシール作用も達成できる。プリント回路基板の被着は、回路部分2を支持体1上へ装着する前に行われてもよい。
【0014】
図1及び図2にさらに示してあるように、プリント回路基板の組み付けの後に、有利には金属製のフレーム部分5を支持体上へ装着してある。フレーム部分はプラスチックから成形されていてもよい。フレーム部分5は槽状(バスタブ状)に形成されていて、実施例では底部のほぼ中央に中央切欠き部18を有しており、該中央切欠き部18内に電子式の回路部分2を配置してあり、つまり回路部分2は四方からフレーム部分5によって取り囲まれている。フレーム部分5は支持体1の、回路部分2が装着される側(面)に対してほぼ平行に延びる実質的な平らな第1の壁区分11を有している。第1の壁区分(底部壁区分)11は、支持体1に向いた第1の面11aと支持体1と逆の側の第2の面11bを有している。フレーム部分はさらに、第1の壁区分11から曲げられた第2の壁区分12を有しており、該壁区分12は、支持体の縁(周辺)に対応して全周にわたって延びていて制御装置ケーシングの画定壁(ケーシングの内室を画定若しくは画成する壁、つまり側面壁)を形成していて、かつつば(折り曲げ縁)13を備えている。第1の壁区分11は、電気的な接続部材7の通し案内(貫通案内)のための切欠き部(穴)15,15′,15″を備えている。第1の壁部分11とプリント回路基板3,3′,3″との間には、各切欠き部15,15′,15″を取り囲むようにシール部材8,8′,8″を設けてある。シール部材(シール手段)としては、粘着性シール、例えば環状のシール接着剤塗布成形層若しくは環状のシール接着剤塗布成形隆起部(シール接着剤ビード状隆起部)を用いることができ、粘着性シール若しくはシール接着剤塗布成形隆起部は、各プリント回路基板3,3′,3″上に塗布成形された場合にまず形を保って、流れず、所定の低い粘着性を有していて、フレーム部分5の装着の後にシール領域でプリント回路基板及びフレーム部分を完全に濡らす、つまりプリント回路基板及びフレーム部分に十分に付着するようになっている。施されるシール接着剤の量は、プリント回路基板とフレーム部分5との間の間隙の幅(図1で水平方向の寸法)及び高さ(図1で垂直方向の寸法)に依存して規定されるようになっている。シール部材としての各シール接着剤塗布成形隆起部8,8′,8″は、図2に示してあるように、対応する所定の各プリント回路基板3,3′,3″上で該プリント回路基板の、接点面30の備えられた領域の周囲を取り囲むように環状に施される。次いでフレーム部分5を装着して、シール接着剤は硬化させられる。
【0015】
第1の壁区分11の、第2の壁区分12と逆の側で電子的な回路部分2に向いている内側面に、支持体1へ向かって曲がり延びる区分14を設けてあり、該区分は支持体に対してほぼ平行に延びる支持領域16につながっており、該支持領域16は中央切欠き部18を画成していて、例えば該支持領域16に設けられたリブ16aでもって金属製の支持体に直接に接触している。支持体上へのフレーム部分5の取り付け若しくは固定は、支持領域16と支持体1とをリブ16aの領域で溶接することによって行われてもよい。溶接は、有利には抵抗溶接、蓄熱式溶接若しくはレーザー溶接として行われてよい。電子式の回路部分2は有利には、溶接作業による敏感な回路部分の損傷を避けるために、フレーム部分5と支持体1との間の溶接の後に支持体上に装着される。
【0016】
フレーム部分5を支持体1に溶接結合し、かつ電子式の回路部分2を装着した後に、回路部分2のボンディングパッドは、ボンディングワイヤによって形成された電気的な接続部材7を介してプリント回路基板3,3′,3″の接点面に接続(接触)される。このために例えばアルミニウムボンディングを用いることができる。ワイヤボンディングの後に回路部分は樹脂封止される。このために、第1のゲル26(例えば安価な標準ゲル)を回路部分に施すようになっている。ゲル26は、フレーム部分5の、支持体1に向かって延びる区分14を越えて第1の壁区分1まで達している。穴15,15′,15″の領域に異なる粘度の第2のゲル27(例えば耐性の高いフッ化ゲル)を施してあり、第2のゲルによって、接点面30上のシール手段8,8′,8″に取り囲まれた空間部分は穴15,15′,15″の高さを越えて満たされ、接点面30は保護されるようになっている。支持体1に向かって折り曲がっている区分14は、第1のゲルト26と第2のゲルト27との相互の入り混じりを防止している。第1のゲルト26と第2のゲルト27とは、まだ閉じられていないフレーム部分5の上方からの送風を行うことによって同時に硬化されるようになっていてよい。
【0017】
最終的にケーシングカバー4はフレーム部分5に取り付けられる。この場合に、ケーシングカバーの縁に沿って設けられた環状のリブ4aは、フレーム部分5のつば13に当接している。フレーム部分5をつばの領域でケーシングカバー4に溶接結合し、これによって閉じたケーシング内室9を形成するようになっている。ケーシングカバー4を別の手段によって、例えば縁曲げ加工若しくはシール接着によってフレーム部分に固定することも可能である。支持体1、フレーム部分5及びケーシング部分4は有利には同一の金属材料から成形されている。熱によって生ぜしめられてプリント回路基板とフレーム部分との間のポリマー製シールに作用することになる応力は、同一の膨張率により最小にされる。
【0018】
第2の実施例を図3a及び図3bに示してある。該実施例ではフレーム部分5の第1の壁区分11はケーシング内部から見てへこみ部25を複数備えており、該へこみ部は、第1の壁区分11の、支持体1に向いた面11aで支持体1へ向かって突出する膨らみ部を成しており、該膨らみ部はプリント回路基板の切欠部若しくは穴を介して直接に支持体1に接触していて、支持体1上へのフレーム部分5の機械的な固定のために支持体1に溶接結合されるようになっている。
【0019】
さらに別の実施例を図4に示してある。該実施例では、プラスチックから成るスリーブ状のスペーサ20は、フレーム部分5の穴15内に圧入されている。スペーサ20によって、フレーム部分5の第1の壁区分11とフレキシブルなプリント回路基板3との間の間隔を規定(調節)するようになっている。スペーサ20は孔21を有しており、該孔を介して電気的な接続部材7はプリント回路基板3の接点面30に接続(接触)されている。シール手段8は該実施例では、例えばフッ化エラストマから成る圧縮形シールとして形成されていて、半径方向の応力を伴ってスペーサ20に被せ嵌められている。つまりスペーサは、シール手段8のための組み付け補助部材として用いられ、かつシール手段8の圧縮作用の規定若しくは調節のために用いられているものである。
【0020】
図4の実施例では、フレーム部分5はさらにつば13に続けて設けられかつ支持体1に向けられた別の壁区分19を有しており、該壁区分19は、支持体に対して平行に延びるように曲げられた部分22を備えている。部分22は固定手段23を用いて支持体に固定されるようになっており、固定手段は例えばねじ若しくはリベットとして形成されている。もちろん部分22は、図3bの実施例に示してあるように溶接によって支持体に結合されるように成っていてよい。
【0021】
シール手段8,8′,8″を圧縮形シールとして形成する場合に、別の方法によって、つまり、射出成形若しくは加硫成形によってシール手段をフレーム部分5に形成することも有利である。圧縮形シールは、装着状態で圧縮作用(内部応力)を生ぜしめているものである。シール手段8のほかに、付加的(追加的)にシールをフレーム部分とケーシングカバーとの間、若しくはフレーム部分と支持体との間に圧縮形シールとして設けることも可能である。有利にはシールの加硫成形をプリント回路基板から離して実施し、反応生成物によってプリント回路基板の接点表面の清潔度を損なわないようにしてある。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第1の実施例の部分断面図
【図2】図1の実施例の、ケーシングカバーを取り除いた状態での平面図
【図3a】本発明の第2の実施例の斜視図
【図3b】図3aの実施例の部分断面図
【図4】本発明の第3の実施例の部分断面図
【符号の説明】
【0023】
1 支持体、 2 回路部分、 3,3′,3″ プリント回路基板、 4 ケーシングカバー、4a リブ、 5 フレーム部分、 6 接着剤層、 7 接続部材、 8,8′,8″ シール部材、 11,12 壁区分、 15,15′,15″ 切欠き部、 14 区分、 16 支持領域、 16a リブ、 18 中央切欠き部、 24 接着剤、30 接点面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
制御装置であって、殊に自動車用伝動装置のための制御装置であって、支持体(1)を備えており、該支持体上に電子式の1つの回路部分(2)並びに、電気的な接続部材(7)によって前記電子式の回路部分(2)と接続された少なくとも1つのフレキシブルなプリント回路基板(3)を配置してある形式のものにおいて、支持体(1)上にフレーム部分(5)を配置してあり、該フレーム部分(5)は電子式の回路部分(2)を取り囲んでおり、該電子式の回路部分(2)と接続されている電気的な接続部材(7)は、前記フレーム部分(5)の少なくとも1つの切欠き部(15)を通してフレキシブルなプリント回路基板(3)に電気的に接続されていることを特徴とする制御装置。
【請求項2】
フレーム部分(5)は、支持体(1)と逆の側でケーシングカバー(4)によって閉じられるようになっており、この場合にフレーム部分(5)と、ケーシングカバー(4)と支持体(1)とは、電子式の回路部分(2)の収容のためのケーシング内室(9)を画成している請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
フレキシブルなプリント回路基板(3)は、フレーム部分(5)、ケーシングカバー(4)及び支持体(1)によって画成されたケーシング内室(9)の外側に配置されている請求項2に記載の制御装置。
【請求項4】
フレーム部分(5)は該フレーム部分の環状の支持領域(16)でもって、支持体(1)の、電子式の回路部分(2)の装着される側の面に、前記回路部分(2)の外側で接触していて、そこで特に前記支持体(1)と溶接結合されている請求項1に記載の制御装置。
【請求項5】
フレーム部分(5)は第1の壁区分(11)と、該第1の壁区分(11)からケーシングカバー(4)に向かって延びる第2の壁区分(12)を備えており、前記第1の壁区分(11)は、支持体に向いた第1の面(11a)とケーシング内室(9)に向いた第2の面(11b)を有している請求項1に記載の制御装置。
【請求項6】
少なくとも1つの切欠き部(15)は、フレーム部分(5)の第1の壁区分(11)に設けられており、該第1の壁区分(11)はフレキシブルなプリント回路基板(3)上に直接に載せられ若しくは間接的に載せられている請求項5に記載の制御装置。
【請求項7】
フレーム部分(5)の第1の壁区分(11)は、該フレーム部分(5)の切欠き部(15)及びフレキシブルなプリント回路基板(3)の接点面(30)を取り囲むシール手段(8)を介在して、フレキシブルなプリント回路基板(3)上に載せられている請求項6に記載の制御装置。
【請求項8】
フレーム部分(5)の第1の壁区分(11)は、電気的な接続部材(7)の通し案内のための孔(21)を備えたスペーサ(20)を介在して、フレキシブルなプリント回路基板(3)上に載せられており、この場合にシール手段(8)は前記第1の壁区分(11)と前記プリント回路基板(3)との間で前記スペーサ(20)の周囲を取り囲むように配置されている請求項7に記載の制御装置。
【請求項9】
フレーム部分(5)は、支持体(1)と溶接結合されるようになっている少なくとも1つの区分(16,25)を備えている請求項1に記載の制御装置。
【請求項10】
複数のフレキシブルなプリント回路基板(3,3′,3″)を1つの支持体(1)上に配置してあり、この場合に、前記各プリント回路基板に接続されている電気的な接続部材(7)は、フレーム部分(5)の、前記各プリント回路基板に対応して設けられた切欠き部(15,15′,15″)を通して回路部分(2)に電気的に接続されるようになっている請求項1から9のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項11】
電気的な接続部材(7)はボンディングワイヤによって形成されている請求項1から10のいずれか1項に記載の制御装置。
【請求項12】
請求項1から11のいずれか1項に記載の制御装置の製造のための方法において、第1の工程で、フレキシブルなプリント回路基板(3)を支持体(1)上に固着し、次いでフレーム部分(5)を前記支持体(1)上に装着し、「「載せて、該支持体(1)に溶接結合によって固定し」」、次いで電気的な接続部材(7)を、前記フレキシブルなプリント回路基板(3)並びに、前記フレーム部分(5)の前記装着の前に若しくは後に前記支持体(1)上に固着されている電子式の回路部分(2)と接続し、最終的にケーシングカバー(4)を前記フレーム部分(5)にかぶせることを特徴とする、制御装置の製造のための方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3a】
image rotate

【図3b】
image rotate

【図4】
image rotate


【公表番号】特表2009−510348(P2009−510348A)
【公表日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−532692(P2008−532692)
【出願日】平成18年8月9日(2006.8.9)
【国際出願番号】PCT/EP2006/065172
【国際公開番号】WO2007/036384
【国際公開日】平成19年4月5日(2007.4.5)
【出願人】(390023711)ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング (2,908)
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【住所又は居所原語表記】Stuttgart, Germany
【Fターム(参考)】