电子控制装置及其制造方法与流程

1.本发明涉及具有防水性能的电子控制装置及其制造方法。


背景技术：

2.电子控制装置一般包括：框体，其包括基座及罩；电路基板，其固定在基座上；连接器块，其将与电路基板电连接的连接器一体化。搭载在车辆上的电子控制装置在雨天行驶时有可能暴露在雨水中，在洗车时有可能暴露在高压冲洗机的高压水中，故而需要具有防水性能。因此，在需要防水性能的电子控制装置中，在基座及连接器块上形成有周槽，在此涂敷有液状密封垫的状态下，罩的两端部嵌合于周槽。
3.当将罩安装到基座和连接器块的周槽上时，罩内部的空气被急剧压缩，内压上升，涂覆在周槽上的固化前的液状密封垫有可能流出。因此，如日本特开2017-139055号公报(专利文献1)所记载的那样，提出了在连接器的内部形成使罩的内部空间和外部空间连通的通气孔，抑制罩的内压的变动的技术。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2017-139055号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术方案
8.但是，搭载在车辆上的电子控制装置从提高安全性的观点出发，正在探讨控制系统的冗余化，与连接器块一体化的连接器的个数增加。在这种情况下，由于在车辆中搭载电子控制装置的空间有限，故而虽然考虑应对连接器的小型化，但是如果连接器小型化，则难以在其内部形成通气孔。
9.因此，本发明的目的在于提供一种能够应对连接器的小型化的、具有防水性能的电子控制装置以及制造这种电子控制装置的方法。
10.用于解决课题的技术方案
11.根据本发明的第一方面，电子控制装置具有：电路基板，其安装有电子部件；连接器块，其将与电路基板电连接的连接器一体化；基座，其固定电路基板；罩，其以容纳固定在基座上的电路基板且使连接器的连接部向外部突出的方式，能够嵌合在分别形成于基座及连接器块上的周槽中。而且，还具有密封通气孔的密封材料，该通气孔以使罩的内部空间与外部空间连通的方式形成在除了连接器的形成位置以外的连接器块的部分。
12.根据本发明的第二方面，电子控制装置具有：电路基板，其安装有电子部件；连接器块，其将与电路基板电连接的连接器一体化；基座，其固定电路基板；罩，其以容纳固定在基座上的电路基板且使连接器的连接部向外部突出的方式，能够嵌合在分别形成于基座及连接器块上的周槽中。另外，电子控制装置还具备通气孔和密封材料，该通气孔以使罩的内部空间与外部空间连通的方式形成在除了连接器的形成位置以外的连接器块的部分，所述
密封材料具有在初始状态下处于流动状态且通过时间经过或固化处理而固化的性质，将通气孔密封。而且，在连接器块中，在面对罩的外部空间的通气孔的开口端的径向的至少一部分形成有随着从罩的外部空间朝向内部空间而逐渐变深的倾斜部。并且，从罩的外部空间向形成于连接器块的通气孔的开口端涂敷了密封材料之后，一边使涂敷密封材料的涂覆位置移动到倾斜部，一边结束密封材料的涂敷。
13.发明效果
14.根据本发明，关于具有防水性能的电子控制装置及其制造方法，能够应对连接器的小型化。
附图说明
15.图1是表示电子控制装置一体型的电动机单元的一例的分解立体图。
16.图2是表示罩安装前的电动机单元的主要部分的一例的纵向剖视图。
17.图3是表示罩安装后的电动机单元的主要部分的一例的纵向剖视图。
18.图4是表示连接器块的一例的俯视图。
19.图5是表示通气孔密封后的电动机单元的主要部分的一例的纵向剖视图。
20.图6是表示电动机单元的制造方法的一例的顺序的流程图。
21.图7是在高压冲洗时能够保护液状密封垫的理由的说明图。
22.图8是表示连接器块的通气孔的第一变形例的主要部分剖视图。
23.图9是表示连接器块的通气孔的第二变形例的主要部分剖视图。
24.图10是在液状密封垫的涂敷端部产生的凸部的说明图。
25.图11是通气孔的第二变形例的效果的说明图。
26.图12是表示液状密封垫相对于通气孔的涂覆方法的一例的顺序图。
27.图13是表示通气孔的形状位置的一例的主要部分剖视图。
28.图14是表示通气孔的形成位置的其他例的主要部分剖视图。
具体实施方式
29.以下，参照添附的附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。
30.图1表示作为本发明的适用对象的一例而列举的、在电动动力转向系统等中使用的电子控制装置一体型的电动机单元100的一例。
31.电动机单元100包括无刷电动机等电动机200和与电动机200一体结合的电子控制装置300而构成。电子控制装置300具有驱动电动机200的功率模块310、安装有多个电子部件的电路基板320、连接器块330、罩340、通气过滤器350。
32.在电动机200的背面、即与连结于转向齿轮的输出轴200a突出的端面相反侧的端面上，配设有对电动机200的定子施加电压而使输出轴200a旋转驱动的功率模块310。另外，在电动机200的背面的规定部位竖立设置有从其底面向轴向延伸的圆柱形状的四个安装凸台200b。而且，在安装凸台200b的前端部，在夹着电路基板320的状态下，通过4根螺钉360紧固固定有连接器块330。在本实施方式中，电动机200的底面作为固定电路基板320的基座的一例而被列举。另外，在电动机200的背面竖立设置的安装凸台200b不限于4个，例如，可以是与电路基板320及连接器块330的大小对应的任意个数。
33.连接器块330包括板形底板330a和多个环形连接器330b，所述板形底板330a安装有与安装在电路板320上的电子部件电连接的多个端子组，所述多个环形连接器330b以包围底板330a的各端子组的方式从其板面向垂直方向延伸。因此，连接器块330的连接器330b与电路基板320的电子部件电连接。在图1所示的一例中，在连接器块330一体地形成有四个连接器330b，但连接器330b例如可以是与电动机200的驱动电路对应的任意个数。
34.罩340以能够容纳固定在电动机200的背面的电路基板320的方式具有：筒状体形状的周壁部340a、以及封闭周壁部340a的轴向的一开口端的底壁部340b，形成为有底筒状体形状。在罩340的底壁部340b形成有一个开口部340c，该一个开口部340c能够一体地贯通连接器块330的4个连接器330b。因此，连接器330b的连接部能够经由开口部340c向外部突出。另外，在罩340的开口部340c的内周端，朝向周壁部340a的轴向的另一方，一体地接合有与周壁部340a的轴向平行地延伸的筒状体形状的内端部340d。另外，周壁部340a、底壁部340b、开口部340c及内端部340d在制造罩340时能够一体成型。
35.如图2及图3所示，在电动机200的背面的周缘部形成有周槽200c，该周槽200c能够将罩340的周壁部340a的另一开口端(外端部340e)遍及规定深度地嵌合。另外，在连接器块330的底板330a中，在连接器330b竖立设置的一面的周缘部，如图2及图3所示，形成有罩340的内端部340d能够遍及规定深度地嵌合的周槽330c。因此，罩340的外端部340e及内端部340d分别嵌合在电动机200的周槽200c及连接器块330的周槽330c中，从而能够将罩340的内部空间设为密闭空间。
36.另外，在电动机200的背面、面对输出轴200a的端部的位置，配设有具有通气性且发挥防水性能及防尘性能的通气过滤器350。因此，安装在电动机200的背面的罩340的内部空间经由通气过滤器350及电动机200的内部空间与外部空间连通，例如，即使发生温度变化，也能够抑制罩340的内部空间的压力变动。
37.如图4所示，在连接器块330的底板330a上形成有在俯视连接器块330时连通罩340的内部空间和外部空间的通气孔330d。通气孔330d形成在除了一体形成于连接器块330的连接器330b的形成位置以外的部分，优选在俯视连接器块330时，由不与四个连接器330b的轮廓交叉的一根线连接的区域a内(虚线范围内)。
38.如图5所示，形成在连接器块330上的通气孔330d由密封材料370密封。作为密封材料370，可以使用具有在初始状态下处于流动状态且通过时间经过或固化处理而固化的性质的例如fipg(formed in place gasket：就地成型垫片)等液状密封垫。
39.在此，参照图6对电动机单元100的制造方法、进而电子控制装置300的制造方法的概要进行说明。在以下的说明中，作为密封材料370，使用热固化的液状密封垫。另外，注意到以下说明的制造方法只是概要的。
40.在步骤10(在图6中简称为“s10”。以下同样。)中，与电动机单元100的制造相关的操作者将功率模块310和通气过滤器350安装在电动机200的背面的规定部位。另外，操作者在将功率模块310安装在电动机200的背面时，当然需要同时进行电动机200与功率模块310的电连接(以下同样)。
41.在步骤11中，操作者还将电路基板320和连接器块330安装在电动机200的背面。具体而言，操作者使连接器块330相对于从电动机200的背面竖立设置的四个安装凸台200b的前端部，夹着电路基板320地配置。并且，操作者通过在安装凸台200b的前端部拧合螺钉
360，使连接器块330紧固固定在安装凸台200b上。
42.在步骤12中，操作者例如使用涂敷液状密封垫的喷嘴，在形成于电动机200的背面的周槽200c及形成于连接器块330的底板330a的周槽330c的整周上涂敷适量的液状密封垫。液状密封垫在初始状态下处于流动状态，因此能够容易地涂敷在电动机200的周槽200c及连接器块330的周槽330c上。另外，液状密封垫的涂敷作业不限于操作者的手动涂敷，例如也可以是使用了机器人的自动涂敷(以下同样)。
43.在步骤13中，如图3所示，操作者将罩340的外端部340e及内端部340d分别嵌合到涂敷有液状密封垫的电动机200的周槽200c及连接器块330的周槽330c中并压入到规定位置。
44.此时，由电动机200、连接器块330的底板330a及罩340划分的罩340的内部空间由于罩340的外端部340e及内端部340d被压入周槽200c及330c而体积急剧减少。其结果，罩340的内部空间的内压上升，涂敷在周槽200c及330c上的液状密封垫有可能流出。
45.但是，由于在连接器块330的底板330a的板面上、除了连接器330b的形成位置以外的部分形成有通气孔330d，因此在罩340的内部空间内压上升的空气通过通气孔330d向外部空间排出。因此，能够抑制罩340的内部空间的压力变动，能够抑制涂敷在电动机200的周槽200c及连接器块330的周槽330c的液状密封垫流出。另外，由于配设在罩340的内部空间的通气过滤器350与通气孔330d相比通气阻力大，所以不能抑制内部空间的急剧的压力变动。
46.在步骤14中，操作者对涂敷在电动机200的周槽200c及连接器块330的周槽330c上的液状密封垫施加热而使其热固化。当使涂敷在周槽200c及330c上的液状密封垫热固化时，能够在将罩340固定于电动机200及连接器块330的同时发挥它们之间的密封性能。除了液状密封垫之外，罩340还可以使用未图示的螺钉等固定在电动机200和连接器块330上。另外，在液状密封垫具有通过紫外线照射而固化的性质的情况下，代替热，只要对液状密封垫照射紫外线即可(以下同样)。
47.在步骤15中，操作者例如使用涂覆液状密封垫的喷嘴，从面对连接器块330的连接器330b的位置、即罩340的外部空间向通气孔330d涂覆液状密封垫。
48.在步骤16中，操作者对涂覆在连接器块330的通气孔330d的液状密封垫施加热而使其热固化。若使涂覆在通气孔330d的液状密封垫热固化，则成为密封材料370，将罩340的内部空间和外部空间连通的通气孔330d被密封，阻止水分及灰尘等从此进入罩340的内部空间。在通气孔330d被密封后，通过配设在罩340的内部空间的通气过滤器350抑制压力变动，因此即使例如罩340的内部空间的温度上升下降也难以产生问题。
49.关于这样制造的电动机单元100，如图7所示，通气孔330d形成在上述区域a内，故而即使连接器块330暴露在从高压冲洗机hpw喷射的高压水wtr中，因位于通气孔330d周围的连接器330b，也难以受到高压水wtr的直接冲击。因此，能够抑制将连接器块330的通气孔330d密封的密封材料370由于高压水wtr受到损伤，或其端部翻卷而水分进入罩340的内部空间的问题。
50.如图8所示，连接器块330的通气孔330d也可以形成为带台阶的圆柱形状，该带台阶的圆柱形状将面对罩340的外部空间的开口端形成为大径，将面对罩340的内部空间的开口端形成为小径。这样，由于成为液状密封垫的涂覆侧的通气孔330d的开口端形成大径，故
而能够在通气孔330d容易地涂覆液状密封垫。另外，涂覆在通气孔330d的液状密封垫在从大径部向小径部过渡的台阶部，由于液状密封垫的粘性而阻止向小径部的供给，故而能够抑制液状密封垫通过小径部进入罩340的内部空间。
51.在连接器块330的底板330a中，如图8所示，可以在面对罩340的外部空间的通气孔330d的开口端的径向的至少一部分形成随着从罩340的外部空间朝向内部空间而逐渐变深的倾斜部330e。作为倾斜部330e的形状，在俯视连接器块330时，能够形成为具有与通气孔330d的大径部大致相同宽度的矩形形状的凹槽、从通气孔330d的大径部呈扇状扩展的凹槽、或者与通气孔330d同心配置的圆形凹槽。然后，从通气孔330d的大径部的上方利用喷嘴开始涂敷液状密封垫，当在通气孔330d涂敷规定量的液状密封垫时，使喷嘴向倾斜部330e移动的同时结束液状密封垫的涂敷。
52.这样，涂敷在倾斜部330e上的液状密封垫由于重力而沿着倾斜部330e的底面向通气孔330d供给，因此液状密封垫的涂敷端部的表面变得平坦，难以产生凸部。另外，在倾斜部330e上涂敷液状密封垫时，喷嘴与倾斜部33oe的底面之间的间隔变短，因此液状密封垫的结束端变好，难以产生大的凸部。因此，即使涂敷在通气孔330d上的液状密封垫的涂敷端部暴露在高压冲洗机hpw的高压水wtr中，也能够使其不易受到损伤。
53.在连接器块330的底板330a中，如图9所示，也可以在面对罩340的外部空间的、通气孔330d的开口端的径向的至少一部分形成向通气孔330d的径向外侧延伸的凹槽形状的横通路330f，在其前端形成倾斜部330e。这样，在向通气孔330d涂敷液状密封垫结束时，一边使喷嘴沿横通路330f移动一边使液状密封垫的涂敷量逐渐减少，由此能够使液状密封垫的涂敷端部的表面更平滑。因此，即使液状密封垫的涂敷端部暴露在高压冲洗机hpw的高压水wtr中，也能够抑制液状密封垫的翻卷。另外，横通路330f作为凹部的一例而被列举。
54.在通气孔330d的开口端形成有沿其半径方向单纯地延伸的凹槽的情况下，如图10所示，若在凹槽中结束液状密封垫的涂敷，则由于喷嘴与凹槽的间隔宽，液状密封垫的结束端不佳，因此在液状密封垫的涂敷端部产生凸部。但是，如果凹槽底面的至少一部分为倾斜部330e，则如图11所示，涂敷在倾斜部330e上的液状密封垫因重力而流入凹槽，且喷嘴与倾斜部330e的底面的间隔变短，液状密封垫的结束端变好，故而在液状密封垫的涂敷端部难以产生凸部。
55.图12表示液状密封垫对通气孔330d的涂敷方法、进而电子控制装置300的制造方法的一例。
56.使涂敷液状密封垫的喷嘴nzl位于通气孔330d的上方，从通气孔330d的大径部开始向其内部涂敷液状密封垫。当液状密封垫的涂敷相对于通气孔330d的大径部完成至横通路330f的过渡部时，一边使喷嘴nzl沿横通路330f移动，一边在位于其前端的倾斜部330e结束液状密封垫的涂敷。当在倾斜部330e结束液状密封垫的涂敷时，具有粘性的液状密封垫的涂敷端部呈凸状地稍微隆起，但其通过重力沿着倾斜部330e的底面向横通路330f供给，成为其表面形状不具有大的凸部的平滑的面。另外，如上所述，喷嘴nzl与倾斜部330e的底面之间的间隔变短，液状密封垫的结束端变得良好，因此在液状密封垫的涂敷端部难以产生凸部。
57.连接器块330的通气孔330d的至少一部分如图13所示，在连接对象的其他连接器400与连接器330b结合的状态下，在俯视连接器块330时，能够形成在与其他连接器400的前
端面相对的位置。此时，为了抑制与密封通气孔330d的密封材料370的干涉，如该图所示，优选在其他连接器400的前端面与密封材料370之间设置间隙spc。这样，能够防止密封连接器块330的通气孔330d的密封材料370与其他连接器400的前端面干涉。
58.如图14所示，连接器块330的通气孔330d在连接对象的其他连接器400与连接器330b连接的状态下，在俯视连接器块330时，可以形成在位于其他连接器400的外侧的部分。这样，能够防止将连接器块330的通气孔330d密封的密封材料370与其他连接器400的前端面干涉。
59.另外，本领域技术人员能够容易地理解，对于上述实施方式的技术思想，通过省略其一部分、适当组合其一部分、或将其一部分置换为公知技术，能够产生新的实施方式。
60.列举其一例，功率模块310不限于配设在电动机200的背面的结构，也可以安装在电路基板320上。另外，电子控制装置300的基座不限于电动机200的背面，例如也可以是板状的基座。
61.附图标记说明
62.200：电动机(基座)
63.200c：周槽
64.300：电子控制装置
65.320：电路基板
66.330：连接器块
67.330b：连接器
68.330c：周槽
69.330d：通气孔
70.330e：倾斜部
71.330f：横通路(凹部)
72.340：罩
73.350：通气过滤器
74.370：密封材料
75.400：其他连接器
76.spc：间隙

技术特征：
1.一种电子控制装置，其中，具有：电路基板，其安装有电子部件；连接器块，其将与所述电路基板电连接的连接器一体化；基座，其固定所述电路基板；罩，其以容纳固定在所述基座上的所述电路基板且使所述连接器的连接部向外部突出的方式，能够嵌合在分别形成于所述基座及所述连接器块上的周槽中；通气孔，其以使所述罩的内部空间与外部空间连通的方式，在除所述连接器的形成位置以外的所述连接器块的部分形成；密封材料，其对所述通气孔进行密封。2.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，在所述连接器块上将多个所述连接器一体化，所述通气孔形成在俯视所述连接器块时由不与所述多个连接器的轮廓交叉的一根线连接的区域内。3.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，在所述连接器块的所述连接器上结合有其他连接器的状态下，所述通气孔形成在俯视所述连接器块时位于所述其他连接器的外侧的部分。4.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，在所述连接器块的所述连接器上结合有其他连接器的状态下，所述通气孔的至少一部分形成在与所述其他连接器的前端面相对的位置，在所述其他连接器的前端面与密封所述通气孔的所述密封材料之间形成有间隙。5.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，还具有能够将所述罩的内部空间和外部空间连通的通气过滤器，所述通气孔的通气阻力比所述通气过滤器的通气阻力小。6.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，所述密封材料具有在初始状态下处于流动状态且通过时间经过或固化处理而固化的性质，在所述连接器块中，在面对所述罩的外部空间的、所述通气孔的开口端的径向的至少一部分形成有随着从所述罩的外部空间朝向内部空间而逐渐变深的倾斜部。7.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，在所述连接器块，在面对所述罩的外部空间的、所述通气孔的开口端的径向的至少一部分形成有向所述通气孔的径向的外侧延伸的凹部，在该凹部的前端形成有随着从所述罩的外部空间朝向内部空间而逐渐变深的倾斜部。8.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，所述通气孔呈带台阶的圆柱形状，该带台阶的圆柱形状的面对所述罩的外部空间的开口端形成为大径。9.如权利要求1所述的电子控制装置，其中，所述密封材料由液状密封垫构成。10.一种电子控制装置的制造方法，其中，该电子控制装置具有：电路基板，其安装有电子部件；连接器块，其将与所述电路基板
电连接的连接器一体化；基座，其固定所述电路基板；罩，其以容纳固定在所述基座上的所述电路基板且使所述连接器的连接部向外部突出的方式，能够嵌合在分别形成于所述基座及所述连接器块上的周槽中；通气孔，其以使所述罩的内部空间与外部空间连通的方式，在除所述连接器的形成位置以外的所述连接器块的部分形成；密封材料，其具有在初始状态下处于流动状态且通过时间经过或固化处理而固化的性质，将所述通气孔密封；在所述连接器块中，在面对所述罩的外部空间的、所述通气孔的开口端的径向的至少一部分形成有随着从所述罩的外部空间朝向内部空间而逐渐变深的倾斜部，在所述电子控制装置的制造方法中，在从所述罩的外部空间向形成于所述连接器块上的所述通气孔的开口端涂敷了所述密封材料后，一边使所述密封材料的涂敷位置向所述倾斜部移动，一边结束所述密封材料的涂敷。11.如权利要求10所述的电子控制装置的制造方法，其中，在所述连接器块将多个所述连接器一体化，所述通气孔在俯视所述连接器块时，形成在由不与所述多个连接器的轮廓交叉的一根线连接的区域内。12.如权利要求10所述的电子控制装置的制造方法，其中，在所述连接器块的所述连接器上结合有其他连接器的状态下，所述通气孔形成在俯视所述连接器块时位于所述其他连接器的外侧的部分。13.如权利要求10所述的制造电子控制装置的方法，其中，在所述连接器块的所述连接器上结合有其他连接器的状态下，所述通气孔的至少一部分形成在与所述其他连接器的前端面相对的位置，在所述其他连接器的前端面与密封所述通气孔的所述密封材料之间形成有间隙。14.如权利要求10所述的制造电子控制装置的方法，其中，还具备能够连通所述罩的内部空间和外部空间的通气过滤器，所述通气孔的通气阻力比所述通气过滤器的通气阻力小。15.如权利要求10所述的电子控制装置的制造方法，其中，所述通气孔呈带台阶的圆柱形状，该带台阶的圆柱形状的面对所述罩的外部空间的开口端形成为大径。

技术总结
一种电子控制装置及其制造方法。本发明的电子控制装置具有：电路基板，其安装有电子部件；连接器块，其将与电路基板电连接的连接器一体化；基座，其固定电路基板；罩，其能够以容纳固定在基座上的电路基板且使连接器的连接部向外部突出的方式与分别形成在在基座及连接器块上的周槽嵌合。而且，以使罩的内部空间与外部空间连通的方式在除了连接器的形成位置以外的连接器块的部分形成通气孔，还具备对该通气孔进行密封的密封材料。该通气孔进行密封的密封材料。该通气孔进行密封的密封材料。


技术研发人员：中野和彦 滨田启二 山田成俊
受保护的技术使用者：日立安斯泰莫株式会社
技术研发日：2021.11.18
技术公布日：2023/8/6