(57)【要約】【課題】  扇風機の速度制御用の電子制御ユニットは、単純で経済的な方法で製作でき、かつ、使用中に高い信頼度を持つことが望まれる。【解決手段】  接続端子(１０〜１２)と共に成型して支持体(４)を形成し、要素(M1〜M4)を有するプリント回路板(２１)を形成し、コネクター端子(１０〜１２)の端部(１Ｏａ〜１２ａ)が前記プリント回路板(２１)を貫通するようにして、支持体(４)に前記プリント回路板(２１)に結合し、引き出し部を備えた少なくとも１つの独立した前記要素(C1〜-C4)を、その引き出し部の端部が前記プリント回路板(２１)を貫通するように支持体(４)内に装着し、前記端部(１０ａ〜１２ａ)及び前記ワイヤ引き出し部をプリント回路基板(２１)に１回の動作で半田付けを行う。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に扇風機のための速度制御ユニット(１)である電子制御ユニット(１)であり、
MOS FETトランジスタ(M1〜M4)のような多くの電気的および／または電子的要素および／または他のものが、特にいわゆるSMDタイプの要素がマウントされるプリント回路板(２１)と;
フレーム(６)を含むプラスチック材の支持体(４)と;を備え、
前記フレーム(６)は、２つの対向する周囲エッジ(１３、１４)を有し、前記エッジから、電気コネクター要素の形態をなす少なくとも１つの外部一体成形部(７〜９)が延在し、前記電気コネクター要素内には、導電コネクター端子(１０〜１２)が備えられ、前記コネクター端子は、それぞれ端部(１０ａ〜１２ａ)を有し、前記端部の一部は、フレーム(６)の一般的な面と本質的に直角の方向で、フレーム(６)の第１の周囲エッジ(１４)に向けて、フレーム(６)内へ延在し、
前記フレーム(６)は更に、
前記２つの周囲エッジ(１３、１４)の間で前記フレーム(６)内に延在する支持構造(２７)と、
前記プリント回路板(２１)を、フレーム(６)の第１の周囲エッジ(１４)に接近した前記支持構造(２７)の第１の面上で、フレーム(６)に保持するように機能する第１の一体的な保持具形成部(２３)と、
前記支持構造(２７)から延在し、そして、フレーム(６)の前記第１の周囲エッジ(１４)から遠ざかるか、またはむしろ、第２の周囲エッジ(１３)に向かい、そして、コンデンサのようにワイヤ引き出し部を備えた、少なくとも一つの独立した電子要素(C1〜C4)を、前記支持構造(２７)の他方の面上で保持する、第２の一体的な保持具形成部(８０〜９５)とを備え、
前記少なくとも一つの独立した要素(C1〜C4)の引き出し部および前記電気的接続端子(１０〜１２)の前記端部(１０ａ〜１２ａ)は、前記プリント回路板(２１)を貫通して、前記支持構造(２７)と反対面上に半田付けされる、電子制御ユニット(１)。
【請求項２】
支持体(４)のフレーム(６)の前記第１の周囲エッジ(１４)は、金属の熱放散器(５)の対応するエッジ(２０)に液密状態で結合され、前記熱放散器(５)の表面の部分は、熱交換の関係でプリント回路板(２１)の対応する表面の部分に結合される請求項１記載の制御ユニット。
【請求項３】
熱放散器の要素(５)の前記表面部分と、プリント回路板(２１)の間に、熱的に伝導性の少なくとも１つの熱インタフェイス要素(１０)が挿入される請求項２記載の制御ユニット。
【請求項４】
支持体(４)のフレーム(６)の前記第２の周囲エッジ(１３)は、プラスチック材料のカバー(３)に、好ましくは超音波溶接によって、液密封止状態で結合される請求項１〜３のいずれかに記載の制御ユニット。
【請求項５】
カバー(３)は、第２の保持具の形成部(８０〜９４)と協働して、引き出しワイヤを有する少なくとも一つの要素(C1-C3)と係合状態で、第２の保持具形成部(８０〜９４)をクランプする起立部(９６)を、支持体(４)の方へ向かう面上に、有する請求項４記載の制御ユニット。
【請求項６】
前記支持体(４)のフレーム(６)の前記周囲エッジ(１３、１４）は、それぞれくぼみ又は溝(１５、１６）を有し、それらのくぼみ又は溝(１５、１６）内には、カバー(３)から、および熱放散器(５)からそれぞれ突出している対応エッジ形成部(１９、２０)と協働する、シール手段(１７、１８)が設けられる請求項２又は４記載の制御ユニット。
【請求項７】
前記シール手段は、支持体(４)の上に過剰成型されたシール(１７、１８)を備える請求項６記載の制御ユニット。
【請求項８】
各シール(１７、１８）は、カバー(３)および熱放散器(５)の対応するエッジ形成部(１９、２０）のくぼみ(１９ａ、２Ｏａ)にそれぞれ係合する、それぞれ横方向へ突出する分岐(１７ａ、１８のａ)を持つ請求項７記載の制御ユニット。
【請求項９】
プリント回路板(２１)を介して作動する前記コネクター端子(１０〜１２)の端部(１０ａ〜１２ａ)は、横断面の１寸法を局所的に増大させる、半分が剪断又は打撃された部分を有する請求項１〜８のいずれかに記載の制御ユニット。
【請求項１０】
請求項１〜９の一つ以上に基づく電子制御ユニット(１)の組立方法であり、
成型の間に、支持体(４)に組み込まれる、あらかじめ形作られた接続端子(１０〜１２)と共に射出成型することにより、前記支持体(４)を形成するステップと;
関連する電気的／電子的な要素(M1〜M4)をプリント回路板(２１)に形成するステップと、
前記コネクター端子(１０〜１２)の端部(１Ｏａ〜１２ａ)が、前記プリント回路板(２１)を貫通するようにして、支持体(４)に前記プリント回路板(２１)を結合するステップと、
引き出し部を備えた少なくとも１つの独立した前記要素(C1〜-C4)を、その引き出し部の端部が前記プリント回路板(２１)を貫通するようにして、支持体(４)内に装着するステップと、
好ましくはウェーブはんだ付けにより、前記端子(１０〜１２)の端部(１０ａ〜１２ａ)および前記ワイヤ引き出し部をプリント回路基板(２１)に１回の動作で半田付けするステップとを備える制御ユニットの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子制御ユニットおよびその製作のためのプロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明は、特に電子制御ユニット、特に扇風機の速度の調節のためのユニットに関し、プリント回路板上で予めマウントされた多くの電気的/電子コンポーネント、特に、例えばコンデンサのようなワイヤー引き出し部の形をした少なくとも一つまたは複数の電子要素と共に、いわゆる表面実装かSMDタイプの特別の要素を含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の電子制御ユニットとしては、単純で経済的な方法で製作でき、かつ、使用中に高い信頼度を持つことが望まれていた。
この発明の目的はこの種の電子制御ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
これ、および他の目的は電子制御ユニット(それらの本質的な特性は付記された請求項１で定義される)を備えたこの発明によって達成される。
【０００５】
上で示されたように、この発明はさらに、そのような電子制御ユニットの組立てのプロセスに関し、それらの基本的な特性は付記された請求項１０で定義される。
【０００６】
この発明のさらなる特性および利点は、添付の図面を参照して、制限的しない例で単に与えられた以下の詳細な記述から明白になるであろう。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、単純で経済的な方法で製作でき、かつ、使用中に高い信頼度を持つ電子制御ユニットを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面、特に図１から３において、この発明による電子制御ユニットが一般に示されている。図示された実施例では、制御ユニット１は扇風機のための速度制御装置である。この発明は、明らかにこの出願で限定されない。ユニット１は、一般に２で示されるケースを含む。図示した実施例では、このケースは本質的に、プラスチック材料(例えばPBT(ポリブチレン テレフタル酸塩)の上部のカバー３、同様にプラスチック材料(例えばPBT)の中間支持体４、同時に底部カバーとして機能する熱放散要素５(例えばアルミニウム又はその合金)を含む。
【０００９】
特に図３〜６で見られるように、中間支持体４は、本質的に長方形の形態のフレーム６を含み、そこから一体的に、電気的なコネクター要素の形をなす３つの外部の形成部７、８および９が延在する。これらの形成部７、８および９の各々の内部では、図３では１０、１１、図７では１２で示された電気的に伝導性のコネクター端子が位置する。
【００１０】
支持体４のフレーム６は、上側と下側のそれぞれに２つの対向する周囲のエッジ１３および１４(図３)を持ち、そのエッジ部にくぼみ又は溝１５、１６を持つ。これらのくぼみ１５、１６には、便利なようにそれぞれシール１７および１８が充填される。そのシールは、モンサント社製の品名「Santoprene」で既知のような成型可能な弾性体材料である。図８で示した実施例では、周囲の上部エッジ１３のくぼみ１５に関連するシール１７は、本質的に、中間で交差する腕１７ａを有する“t”形状の断面を有し、その腕は、カバー３の下側面から突出した突起のエッジ１９内の対応するくぼみ１９ａと係合する。
【００１１】
同様に、フレーム６の周囲下側エッジ１４内のくぼみ１６に関係するシール１８は、本質的に、下側で横切るリム１８ａを有する“C”形状の断面を有し、そのリムは、熱放散要素５の上面から突き出た周囲の突起２０の内面に対応して形成されたくぼみと係合する。
【００１２】
そのカバー３は便宜上、射出成形により形成される。断片的に上述したように、中間のフレーム４も便宜上、射出成形により形成される。図８に関連して特に言及された関連するシール１７および１８は、中間のフレーム４にあわせて便利なように過剰成型することができる。
【００１３】
この構成の代わりとして、中間支持体のフレーム６の対向する周囲のエッジ１３、１４のくぼみに１５、１６内に流動性の樹脂(例えばシリコン樹脂やエポキシ樹脂)を配してもよく、その場合、熱放散器５のカバー３の突出したエッジ１９、２０は、制御ユニットの組立時に埋め込まれる。
【００１４】
電子ユニット１は、プリント回路板２１(図２、３、６および７を例えば参照)を含み、その上に、複数の電気および／または電子コンポーネント、特にいわゆるSMDタイプがマウントされる。図３を参照すると、図示した実施例では、プリント回路板２１は、特にその側部２１aに沿って固定されたMOSFETタイプの特別の４つのトランジスタM1〜M4を担う。
【００１５】
特に図３および５から７を参照すると、プリント回路板２１は、それのコーナーが、中間支持体４のフレーム６と一体的な内部の停止突起２２に対応して位置する。そのプリント回路板２１は、二つの対向端部２１ｂ、２１ｃ(図６)にかみ合う、スプリングの突出保持具２３(図５、図６)間のはめ込み機構により、フレーム６の下側の周囲のエッジ１４に接近して支持体４に固定される。
【００１６】
以前に記述されたコネクター端子１０、１１および１２はそれぞれの端部１０ａ、１１ａ、１２ａ（図４、６および７)を持ち、それらの端部は、フレームの下側周囲エッジ１４に向け、フレームの一般の面と本質的に直角な方向に、中間支持体のフレーム６の内部へ延在する。コネクター端子のこれらの端部は、プリント回路板２１に配置された、対応するスロット状の開口２４、２５および２６(図３、６および７）を貫通して、そして、中間支持体４の反対面にウェーブはんだ付け装置の手段によって、このプリント回路板に半田つけされる。
【００１７】
都合上、終了、プリント回路板２１内の対応する開口２４−２６を通過する、コネクター端子１０〜１２の１０ａ−１２ａは、図７の１２ｂで示されるような、部分的に剪断変形または殴打変形された部分を有し、その箇所では、プリント回路板２１の対応するスロット２６に挿入される部分の横断面の寸法が増大している。この構成は、半田付けされたゾーンでの接触抵抗を低減することを可能にし、また、成型の間の、あるいは成型後のプラスチック材料の差異収縮の影響および不可避な構造上の許容を償う目的のために、このスロットを過剰な寸法にすることを必要とすることなく、プリント回路板２１の関連するスロットへのターミナル端子のより容易な挿入を許可する。
【００１８】
フレーム６内では、中間支持体４は、前述のフレームの二つの周囲エッジ１３、１４(図２から図４)間に本質的に網状の形態の支持構造２７を持つ。図示した典型的な実施例では、制御ユニット１は、個々のコンデンサにおいてワイヤ接続の４つの独立した電子要素を含む。図３ではこれらのコンデンサはC1で示され、図４ではこれらの要素はC1〜C4で示される。
【００１９】
フレーム６内の支持構造２７は、図２および図３にて３１、３２および３３で示される３つの隣接したハウジングゾーンを並列に決定し、それらのゾーン内に、コンデンサC1, C2 および C3 が、本質的にそれらの軸を水平にして配置される。図示した実施例では、要素C4は、フレーム６の一方の側から外方向に突き出たスキ間３４に留まる(図２から図６)。
【００２０】
その要素C1〜C4は、図２および３の中でコンデンサC4およびC1のためにそれぞれ示されるように、下方へ曲げられたワイヤを含む。
【００２１】
図３および図４、特に後者で見られるように、各要素C1〜C4に対する支持構造２７は、それぞれ一対の目の形成部４１〜４４を持ち、その目に、対応する要素の引き出し部が延在する(更に図２を参照)。対応する開口５１〜５４(図３)を貫通したこれらの引き出し部は、支持構造２７の反対面の上にウェーブ半田付けにより、半田付けされる。
【００２２】
図４に関して、支援構造２７は、互いに平行な別の多数のストリップ７０〜７３により、直角に交差した互いに多くのストリップ６０〜６３を含む。そのストリッブ７１−７３は、結合の形態を有する要素C1〜C3を受け取るために、それぞれ整列したスロットあるいはアーチ形のプロフィールの刻み目７ｌａ−７３ａを持つ。
【００２３】
要素C1のためのハウジング３１は、ストリップ６０と６１の間で決定される。これらのストリップから上方へ、保持具のブレードまたは舌８０および８１(図２から４)の形をなす、それぞれが対の弾性体のる突出部が延在し、好ましくは、互いの方向にわずかに集中し、要素C1がそれらの間に少しの抵抗で挿入でき、それらの間に安定して保持できる。
【００２４】
同様な対の突出部９１および９２は、ハウジングの側３２上のストリップ６１および６２から延在し、要素C2を保持する。
【００２５】
要素C3のためのハウジング３３に関連する弾性体の保持具は、図２および４において、９３および９４で示される。一方、要素C4は、１対の対向する弾性体のブレード９５に関係する。
【００２６】
都合上、図２で見られるように、カバー３の下側の面から、多数の平行のリブ９６が延在し、それらのリブは、上述した保持具のブレード８０〜９４の遠位の端部と干渉でき、これにより、要素C1〜C3上にクランプして、それらの要素の位置を安定化させる。これは、電子制御ユニット１が使用でさらされる振動の影響を打ち消すことに特に有用である。
【００２７】
上に記述された電子制御ユニットは極めて容易なやり方で製作することができる。
【００２８】
カバー３および中間支持体４は、射出成型によって都合よく形成される。端子１０〜１２は、成型動作の間に中央支持体４内に便利なように埋め込まれる。
【００２９】
シール１７および１８が成形される（図８)前述の構成が採用されるなら、支持体４上への過剰成形の手段により、好ましくは単一の動作および単一の成型装置でそれらは直接形成することができる。
【００３０】
プリント回路板２１は、関連するSMD要素と共に便利なようにあらかじめ組み立てられる。
【００３１】
熱放散器２０は、周知の鋳物あるいは他の技術によって位置が定められる。
【００３２】
その後、電子ユニットの組立は、前記プリント回路板２１のエッジ２１ｂおよび２１ｃを保持するために、支持体４の弾性体の突起２３の係合によって、プリント回路板２１を支持体４に適用して固定することにより進められる。
【００３３】
一旦。プリント回路板２１が支持体４に結合されると、コネクター端子１０〜１２は、プリント回路板２１の対応するスロット２４〜２６を貫通する。
【００３４】
その後、要素C1〜C4の装着が行われ、それらの引き出し部は、中間支持体のフレーム６内の支持構造の目の形成部に導入される。これらの引き出し部は、プリント回路板２１中の対応する開口５１〜５４を貫通する。
【００３５】
典型的にウェーブ波半田付けにより、１回の半田付け動作で、端子１０〜１２の端部１Ｏａ〜１２ａおよび要素C1〜C4の引き出し部は、プリント回路板２１の下側面に接合される。
【００３６】
カバー３(それは、超音波により中間支持体４に溶接される)および熱放散器５は次にカバー３に結合される。中間支持体へのこの熱放散器の安定した接続は、例えばねじを用いて達成できる。
【００３７】
都合上、プリント回路板２１の下側面の少なくとも１つの部分にて、特にトランジスタM1〜M4に対応する箇所において、熱放散要素５の対応する表面の部との熱交換のために、図３および図５において１００で示されたような熱伝導性材料の熱インタフェイス要素が結合される。この熱のインタフェイス要素は、例えば「ギャップ・パッド」と呼ばれるタイプで周知である。
【００３８】
トランジスタM1〜M4からインタフェイス要素１００への熱の転送は、都合上、流電気の成長過程中にプリント回路板２１の中で形成された、いわゆる金属化された熱の「道」によって起こる。
【００３９】
当然、同じに残りの発明の原理、実施例および構成の詳細は、付記したクレームで定義される発明の本旨からそれることなく、広く純粋に限定的でない方法で記述され、図示されたものに関して変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】組み立てられた状態で示されたこの発明による電子制御装置の平面図
【図２】図１中のラインII-IIにおける断面図
【図３】前の図の制御装置の展開斜視図
【図４】前の図によるユニットに含まれた支持体の平面図
【図５】図４に示されたフレームを矢印Vの方向から眺めた側面図
【図６】図４、図５のフレームにプリント回路板を結合した後の平面図
【図７】図４中のラインVII-VIIでの断面拡大図
【図８】図２中に示されたVIIIに対する拡大断面図
【符号の説明】
【００４１】
１  制御ユニット
３  カバー
４  中間支持体
５  熱放散要素
６  フレーム
１０〜１２  コネクター端子
１３〜１４  エッジ
２１  プリント回路板
３１  ハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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