JP2014013079A - 電気的制御機器の使用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストで製造も容易な形式で、オートマチックトランスミッションへの取り付けに適している制御機器の使用方法を提供すること。
【解決手段】多層導体路基板２は、電子回路の複数の電気的構成素子１１に対する支持体であり、同時に、ケーシング部分３，４および／または冷却体１０に熱的にコンタクトしており、例えば冷却体１０はトランスミッションの油圧プレートであるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は独立請求項１の上位概念に記載された電気的制御機器の使用方法に関する。

この種の電気的制御機器は例えばＤＥ４０２３３１９Ｃ１明細書から公知であり、プレート上にフレキシブルな導体路箔の形態で積層された導体路基板を有している。この導体路基板は両側に複数の電気的な構成素子を実装され、これらの構成素子は電子回路を形成している。これらの構成素子は導体路起案の表側と裏側に被着される２つのケーシング部分によって覆われている。前記ケーシング部分によって覆われている導体路基板領域外には、機器プラグ部分が導体路基板上に設けられており、この機器プラグ部分は、導体路基板の導体路を介して複数の構成素子と接続されており、さらに当該制御機器を外部のワイヤハーネスに接続するのに用いられている。この公知の制御機器は車両のエンジンルームに組み込むために定められている。

さらにＤＥ１９５２９６３２Ａ１からは、その上側と下側がケーシング半部によって覆われている電気的な構成素子を実装した導体路基板を有している制御機器が公知である。このケーシング半部はネジ止め可能な固定手段によって導体路基板に固定されている。この導体路基板に実装されるパワー構成素子は作動中に熱を発生する。この熱はパワー構成素子下方の貫通コンタクトを介して導体路基板下方側の熱伝導層に伝わり、そこからコンタクト形成されるケーシング部分に放散される。

その他にＷＯ２００６/０６６９８３明細書からは、制御モジュールとして構成された、変速機用の電気的制御機器が公知であり、ここでは機器用プラグとセンサが支持体に配設され、それらの電気的な接続がフレキシブルな導体箔を介してハウジング内部空間に導かれ、そこでワイヤ接続を介して別個に形成された回路部分とコンタクトしている。

ＤＥ４０２３３１９Ｃ１明細書 ＤＥ１９５２９６３２Ａ１ ＷＯ２００６/０６６９８３明細書

本発明の課題は、従来技術の欠点に鑑み、これを解決すべく改善を行うことであり、低コストで製造も容易な形式で、オートマチックトランスミッションへの取り付けに適している制御機器の使用方法を提供することである。

前記課題は本発明により、多層導体路基板は、電子回路の複数の電気的構成素子に対する支持体であり、同時に、前記ケーシング部分および／または冷却体に熱的にコンタクトしており、例えば前記冷却体はトランスミッションの油圧プレートであるように構成されて解決される。

変速機の油圧プレート上に取付けられる本発明による電気的制御機器とそれに配設されているセンサ及びアクチュエータを示した断面図 センサ、アクチュエータ、ケーシング部分を省いて示した制御機器導体路基板の平面図 図１の部分拡大詳細図 本発明の別の実施例による導体路基板の細部断面図 本発明のさらに別の実施例の断面図（機器用プラグ部分は示されていない） 本発明の第４実施例の詳細図 本発明の第５実施例の詳細図 本発明のさらに別の実施例の詳細図

本発明による独立請求項１の特徴部分に記載された電気的制御機器は、公知の制御機器に比べて特に低コストでかつ容易な製造形式でのオートマチックトランスミッションへの取付けに適しているという利点を有する。オートマチックトランスミッションに組み込まれる制御機器は、機器用プラグや相互接続された複数の電気構成素子からなる電子回路部分の他にも、さらなる多数の電気的構成素子、例えばアクチュエータ及び／又はセンサなどにもコンタクト接続されなければならない。本発明による制御機器は有利には固有の共通した導体路基板も有している。これはプリント基板、金属性支持体上のフレキシブルな導体箔、またはその他の適した導体路基板などである。ここで重要なのは、導体路基板の導体路は、導体路基板上でケーシング部分によって覆われた電子回路部分を形成する電気的構成素子との電気的な接続のみに用いられるのではなくて、回路部分と機器用プラグ部分との接続及びさらなる電気的構成要素のための少なくとも１つのコンタクト箇所との接続のために用いられるさらなる導体路との電気的な接続にも用いられるということである。この少なくとも１つのコンタクト箇所は１つのケーシング部分によって覆われた部分の外部若しくは複数のケーシング部分が設けられている場合には、複数のケーシング部分によって覆われた部分の外部と、機器用プラグ部分を備えた導体路基板の部分の外部に配置されている。

有利には少なくとも１つのコンタクト箇所は導体路基板に被着されているセンサ端子部分と電気的に接続されていてもよい。そのうえさらに、電子制御された油圧式アクチュエータ、例えば電気的に操作可能な圧力制御弁あるいは別の変速機構成要素の対抗コンタクトと電気的に接続される少なくとも１つのコンタクト箇所を導体路基板上の複数のケーシング部分によって覆われた領域外に設けることも可能である。
本発明の別の有利な構成例及び改善例は従属項に記載されている手段によって実現され得る。

有利には電気的な構成要素、例えばセンサ端子部分は、複数のケーシング部分によって覆われた導体路基板の領域外に直接配設してもよい。導体路基板上の複数のケーシング部分によって覆われた領域外のその他のコンタクト箇所は、導体路基板から空間的に離されて設けられているアクチュエータと電気的に接続されてもよい。

特に有利には少なくとも１つのケーシング部分及び機器用プラグ部分及び少なくとも１つのコンタクト箇所によって覆われない導体路基板の外部領域に保護層が施される。第１の側と、該第１の側とは反対側の第２の側と、囲繞している端面側とを備えたプレート状の導体路基板は、有利には保護層として、第１の側と第２の側に被着される保護層と、囲繞する端面側に被着される縁部カバーを含んでいる。この保護層は有利には、銅層、コーティング層またはその他の適する不動態化層を含み得る。それらはミッションオイル、水分及びその他の有害媒体の基板内への拡散を回避させる。

熱放出の改善は、少なくとも１つのケーシング部分が、熱放出のために設けられた冷却体、特に自動車用変速機の油圧プレートへの載置のためのフラットな面を備えるように形成されてもよい。

熱放出のさらなる改善は、導体路基板の第１の側に配設され熱を発生する少なくとも１つの電気的な構成素子を、導体路基板の貫通接続部を介して、導体路基板の第１の側とは反対側の第２の側の熱伝導層と熱的に接続させることによって得られる。熱伝導のさらなる改善に対しては、熱伝導層がケーシング部分及び／又は冷却体と熱伝導のために接触接続される。

以下の明細書では、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

図１には、本発明の第１の実施例が断面図で示されている。本発明による電気的制御機器１は導体路基板２を含んでいる。この導体路基板は単層プリント基板若しくは多層プリント基板として、あるいは又は金属プレート上に積層されたフレキシブルな導体箔若しくは射出成形部材として、共に埋込まれる導体路と共に形成されてもよいし、その他のやり方で形成されてもよい。この導体路基板は第１の側１５と、その反対側にある第２の側１６と、周りを取り囲む端面側３１とを有し、実質的にプレート状に形成されている。導体路基板２はその第１の側１５と第２の側の局所的に限られた領域に、電子回路９を形成している複数の電気的構成素子１１を備えている。前記構成素子１１は導体路基板の片側のみに被着させるだけでもよい。複数の構成素子１１が実装されている領域は図２では波線で示されている。これらの電気的構成素子１１は導体路基板２の導体路１２によって相互に電気的に接続されている。これらの導体路は多層基板の１つ若しくは複数の層を介して案内されていてもよい。前記導体路基板上には電気的構成素子１１の配線のための導体路１２の他にもさらに別の複数のさらなる導体路１３ないし１４が配設されており、これらの導体路は前記第１の側１５と第２の側１６で電子回路９によって占有されている領域外の導体路基板２の離れた領域に導かれている。図２から明らかなようにこの導体路基板は最大長ａと最大幅ｂを有しており、それらはできるだけ少ない材料裁断が得られるように選定されている。導体路基板２の面積の拡大は自動車用変速機における所与の状況に適合化される。図１から明らかなように第１の側１５の電子回路９に所属する構成素子１１は第１のケーシング部分３によって覆われており、それに対して第２の側１６の構成素子１１は第２のケーシング部分４によって覆われている。これらのケーシング部分３，４は例えば金属性のシェル状半部として、例えば打抜き曲げ加工部材として形成されてもよい。図３から最もよくわかるように、第１のケーシング部分３と第２のケーシング部分４が公知の手法で縁部領域において多重に折曲げられていてもよい。それにより環状の遮蔽リング１７がそれぞれのケーシング部分の折曲げ領域と導体路基板２の間に配置され得る。ネジ結合手段１８を用いて、あるいはその他の適切な手法を用いて、第１のケーシング部分３と第２のケーシング部分４は導体路基板２に固定可能である。この場合それぞれの環状の遮蔽リング１７は対応するケーシング部分と導体路基板２の間で押圧され、電子回路９が外部に向けて密閉される。導体路基板２の導体路１４は、電気的構成素子１１を機器プラグ部分６に接続させる。この機器プラグ部分６はケーシング部分３，４によって覆われている領域外の導体路基板に配設されている。この機器プラグ部分６は制御機器１を外部のワイヤハーネスに接続するために用いられる。重要なのは、導体路基板２上のケーシング部分３，４によって覆われている領域の外部と、導体路基板２上の機器プラグ部分６によって覆われている領域の外部に、少なくとも１つのコンタクト箇所２１が設けられていることである。このコンタクト箇所は制御機器のさらなる電気的構成素子のコンタクト形成のために用いられる。少なくとも１つのコンタクト箇所２１は、例えば金属面の形態で形成されてもよいし貫通接続部の形態で形成されてもよい。

図１から明らかなように、さらなる構成要素はセンサ端子部分７であってもよい。このセンサ端子部分７は回転数センサの接続のために用いられ、２つのコンタクトピン３０を用いて導体路基板上の２つのコンタクト箇所２１と電気的に接続される。これらのコンタクト箇所２１は、図２に示されているように導体路１３を介して電子回路９と接続されている。センサ端子部分７は、ケーシング部分３，４と機器プラグ部分によって覆われている領域外部で導体路基板２に機械的に固定されていてもよい。図１から明らかなように、導体路基板の第２の側には少なくとも１つのさらなるコンタクト箇所２２が配設されている。このさらなるコンタクト箇所は導電性のコンタクトバネ要素２９を用いて電気油圧式アクチュエータに接続されている。この電気油圧式アクチュエータ８は、例えば変速機の油圧回路内で油圧を調節している圧力制御弁であってもよい。導体路基板２上で、ケーシング部分３，４と機器プラグ部分６によって覆われている領域の外部には、変速機の例えばセンサ、アクチュエータ、クランプコンタクト、押圧コンタクトなどの電気的な構成要素のコンタクト形成のための別のコンタクト箇所が任意に設けられていてもよい。これらのコンタクト箇所と電気的な構成素子のコンタクト形成は、差込みコンタクト、蝋付けコンタクト、プレスコンタクト、バネコンタクトあるいはその他の適切なやり方で行われ得る。全てのコンタクト箇所は導体路基板の導体路を介して電子回路９に接続されている。

ケーシング部分３，４と機器プラグ部分６及びコンタクト箇所２１，２２及び場合によって電気的構成要素７の実装されている導体路基板２は、第２のケーシング部分４のフラットな外表面４を用いて冷却体１０に取付けられている。この冷却体１０は例えば変速機の油圧プレートである。この油圧プレートには複数のアクチュエータ８が固定されており、これらのアクチュエータは導体路基板上でバネコンタクト要素２９を介して対応するコンタクト箇所２２に電気的に接続されている。

図４に示されているように、例えばシェル状半部の形状のケーシング部分３ないし４の代わりに鋳造材２０の充填されたフレーム部材１９をケーシング部分として電気的な構成素子１１のカバーのために使用してもよい。また前記構成素子１１を覆うケーシング部分を成型材、発泡スチロール、ジェル材などで構成することも可能である。重要なのは、第１の側１５の構成素子１１と第２の側１６の構成素子１１がケーシング部分３，４によって攻撃的な媒体から保護することである。

本発明の更に別の有利な実施例が図５に示されている。この実施例は図１に示されている実施例と次の点で異なっている。すなわちケーシング部分３，４によって覆われていない、導体路基板２の第１の側１５と第２の側１６の領域が保護層を備えている点である。これに対して導体路基板２の第１の側１５と当該第１の側１５とは反対側の第２の側１６がこの図には示されていない機器プラグ部分６まで、ケーシング部分３、４とコンタクト箇所２１，２２で占有されている領域外の部分をそれぞれ広範囲に亘って被着されている保護層２３を備えている。この保護層２３は有利には広範囲の銅性導体路、塗装部分又は適切なハードコーティングないしソフトコーティング部分を含んでおり、それらは例えばミッションオイル又は湿気などの媒体が基板内に拡散することを防いでいる。また導体路基板２の囲繞する端面側には保護層として縁部カバー２４が被着されている。この縁部カバー２４は、塗装、鋳造材、射出成形材などまたはその他の適したパッシベーション部によって実現されていてもよい。

熱を発生する構成素子からの熱放出は様々なやり方で行うことが可能である。例えば図６に示されているように、パワー構成素子１１から導体路基板２の第１の側で発生した熱が例えば公知手法で導体路基板２内に設けられている貫通接続部２５を介して第２の側１６に放出されるようにしてもよい。導体路基板２の第２の側１６は、熱伝導層２６と熱的にコンタクトしている。この熱伝導層２６は例えば自身と熱伝導形成するケーシング部分４に熱を伝える銅性の層であってもよい。そこから熱は、当該のケーシング部分４が載置されている冷却体１０に伝導される。この冷却体は例えば変速機の油圧プレートとして表されている。しかしながらこれらの熱は熱伝導層２６から直接冷却体１０に伝達されるものであってもよい。この目的のためには例えば図７に示されているように、冷却体は台部２７を備えており、この台部２７の上に導体路基板２が熱伝導層２６を介して載置されている。また代替的に図８に示されているように、冷却体１０は切欠部３２と該切欠部３２を囲繞する縁部２８を有していてもよい。ここではこの縁部に導体路基板２が熱伝導層２６の介在のもとで載置されている。

２ 導体路基板
３ ケーシング部分
４ ケーシング部分
６ 機器プラグ部分
８ アクチュエータ
９ 電子回路
１０ 冷却体
１１ パワー構成素子
１５ 第１の側
１６ 第２の側
２１ コンタクト箇所
２２ コンタクト箇所
２３ 保護層
２５ 貫通接続部
２６ 熱伝導層
２９ バネコンタクト要素
３１ 端面側

Claims (6)

1. オートマチックトランスミッション内に構成されているトランスミッション制御部のための、少なくとも１つのケーシング部分（３，４）と多層導体路基板（２）とを備える制御機器（１）の使用方法であって、
   前記多層導体路基板（２）を、前記ケーシング部分（３，４）の内部と前記ケーシング部分（３，４）の外部に位置する電気的構成要素（６，７，８）との間の電気的接続部として使用する、
   制御機器（１）の使用方法において、
   前記多層導体路基板（２）は、電子回路（９）の複数の電気的構成素子（１１）に対する支持体であり、同時に、前記ケーシング部分（３，４）および／または冷却体（１０）に熱的にコンタクトしており、例えば前記冷却体（１０）はトランスミッションの油圧プレートである、
   ことを特徴とする制御機器の使用方法。
2. 前記多層導体路基板（２）は、前記ケーシング部分および／または前記冷却体への熱的なコンタクトのため並びに前記ケーシング部分（３，４）の外部に位置する電気的構成要素（６，７，８）への電気的接続のための貫通接続部（２５）を有する、請求項１記載の制御機器の使用方法。
3. 前記多層導体路基板（２）は、一体型に構成されている、請求項１または２記載の制御機器の使用方法。
4. 前記ケーシング部分（３，４）の外部に位置する電気的構成要素（６，７，８）の電気的接続は、プレスコンタクトまたは蝋付けコンタクトまたはバネコンタクトを含むコンタクト手段によって行われる、請求項１から３までのいずれか１項記載の制御機器の使用方法。
5. 前記電子回路（９）を形成する前記電気的構成素子（１１）は、前記多層導体路基板（２）上に被着されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の制御機器の使用方法。
6. 前記電子回路（９）の前記電気的構成素子（１１）は、前記多層導体路基板（２）上で、成型材または発泡スチロールまたはジェル材を含む部材によって覆われている、請求項１から５までのいずれか１項記載の制御機器の使用方法。

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