CN111601472A

CN111601472A - 电子模块

Info

Publication number: CN111601472A
Application number: CN202010079582.2A
Authority: CN
Inventors: 柳田弥希; 竹内孝之; 大平雄贵
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-02-21
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2020-08-28
Also published as: US20200275567A1; US11523525B2; JP2020132000A

Abstract

提供一种能够将进入到所述壳体内的不需要的液体没有残留而迅速地排出的电子模块。在具备供继电器等电子元件安装的壳体的车辆用的电子模块中，具备将所述壳体内的液体排出的排出孔(524)，排出孔(524)具有基于所述液体的表面张力而确定的规定尺寸的周缘。

Description

电子模块

技术领域

本公开涉及具备安装有电子元件的壳体的车辆用的电子模块。

背景技术

以往，在车辆上搭载收容有继电器那样的电子元件的电子模块。

专利文献1公开了一种电源装置，该电源装置具备继电器，该继电器具有能够开闭的触点和切换该触点的开闭的励磁线圈，该电源装置将该继电器的触点与母排电连接，通过在该母排具备散热机构而能够将母排兼用为电流路径和散热路径，能够提高继电器的散热性。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2014-79093号公报

【发明要解决的课题】

另一方面，存在搭载有所述电子模块的车辆被卷入于洪水或事故，水或海水流入到上述的车辆的电子模块内的情况。在这样的情况下，需要将电子模块内的水或海水迅速而没有残留地排出。

然而，在专利文献1的电源装置中，关于将进入到装置内的不需要的液体排出的情况未想办法，无法解决上述那样的问题。

发明内容

本发明鉴于上述的情况而作出，其目的在于提供一种具备供电子元件安装的壳体的车辆用的电子模块，且能够将进入到所述壳体内的不需要的液体没有残留而迅速地排出的电子模块。

【用于解决课题的方案】

本公开的实施方式的电子模块是具备供电子元件安装的壳体的车辆用的电子模块，其中，所述电子模块具备将所述壳体内的液体排出的排出孔，所述排出孔具有基于所述液体的表面张力而确定的规定尺寸的周缘。

【发明效果】

根据本公开，在具备安装有电子元件的壳体的车辆用的电子模块中，能够将进入到所述壳体内的不需要的液体没有残留地迅速排出。

附图说明

图1是表示本实施方式的电子模块的立体图。

图2是本实施方式的电子模块的局部性的分解图。

图3是表示本实施方式的电子模块的侧视图。

图4是表示本实施方式的电子模块的下壳体的立体图。

图5是说明在本实施方式的电子模块中确定排出孔的周缘的尺寸的方法的说明图。

图6是用于说明本实施方式的电子模块的腿部的高度的说明图。

【标号说明】

10 继电器

50 壳体

51 上壳体

52 下壳体

100 电子模块

511 腿部

521 底板

523 内侧侧壁(壁部)

524 排出孔

525 内侧面

P 电池组(固定对象)

Z 划定区域

具体实施方式

[本发明的实施方式的说明]

首先，列举本公开的实施方式进行说明。而且，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意组合。

(1)本公开的实施方式的电子模块是具备供电子元件安装的壳体的车辆用的电子模块，其中，所述电子模块具备将所述壳体内的液体排出的排出孔，所述排出孔具有基于所述液体的表面张力而确定的规定尺寸的周缘。

在本实施方式中，用于将壳体内的液体排出的排出孔具有基于所述液体的表面张力而确定的规定尺寸的周缘，因此上述的液体在排出孔不会形成膜，能够将壳体内的液体没有残留地向壳体外排出。

(2)本公开的实施方式的电子模块中，所述规定尺寸至少大于由于所述液体的液滴的自重而从所述排出孔朝向所述壳体的外侧作用的自重力与由表面张力将所述液滴向所述排出孔的缘拉拽的拉拽力保持均衡时的所述排出孔的周缘的尺寸。

在本实施方式中，所述规定尺寸大于由于液体的液滴的自重而从排出孔朝向壳体的外侧作用的自重力与由表面张力将液滴向排出孔的缘拉拽的拉拽力保持均衡时的上述的排出孔的周缘的尺寸。因此，所述自重力大于所述拉拽力，液体不会在排出孔形成膜。

(3)本公开的实施方式的电子模块中，所述电子模块具备腿部，该腿部维持与供所述壳体固定的固定对象的间隔，所述腿部在所述壳体与所述固定对象的相对方向上，具有基于所述液体与所述壳体的接触角和所述液体与所述固定对象的接触角而确定的尺寸。

在本实施方式中，所述电子模块的壳体通过腿部而从固定对象分离基于液体与壳体的接触角和液体与固定对象的接触角而确定的尺寸地设置。因此，能够防止在排出孔形成的液滴与固定对象上的液滴接触而合体从而妨碍经由排出孔的液体的排出的情况。

(4)本公开的实施方式的电子模块中，在所述壳体的底具备与该底的内侧面交叉地突出设置的壁部，所述底的内侧面由所述壁部划定成多个区域，在各区域设置有至少一个排出孔。

在本实施方式中，在由在壳体的底的内侧面突出设置的壁部划定成多个的各区域设有至少一个排出孔。因此，将各区域内的液体没有残留地排出。

[本发明的实施方式的详情]

以下，参照附图，说明本公开的实施方式的电子模块。需要说明的是，本发明没有限定为上述的例示，由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

以下，作为电子元件，以例如安装继电器的车辆用的电子模块为例来说明本实施方式。

图1是表示本实施方式的电子模块100的立体图，图2是本实施方式的电子模块100的局部性的分解图，图3是表示本实施方式的电子模块100的侧视图。电子模块100例如安装在EV(Electric Vehicle：电动车)的电池组P(固定对象)的外侧。电子模块100具备例如供继电器10(电子元件)安装的壳体50。继电器10例如在使车辆行驶的状态下切换为接通状态，在不使车辆行驶的状态下切换为断开状态。

壳体50由树脂构成，由下壳体52和将下壳体52覆盖的上壳体51组成。即，本实施方式的电子模块100以下壳体52的底板521与电池组P相对的方式安装。更详细而言，在上壳体51的四个角分别设置有底筒状的腿部511，在各腿部511的底形成有贯通孔。例如，将螺钉插通于腿部511的所述贯通孔而与电池组P螺合，由此能够将电子模块100安装于电池组P。

此时，电子模块100的下壳体52的底板521与电池组P(外侧面)相对，在底板521与电池组P之间维持规定的间隔G。

以下，为了便于说明，在电子模块100与电池组P的相对方向上，将电子模块100侧设为上侧，将电池组P侧设为下侧。

图4是表示本实施方式的电子模块100的下壳体52的立体图。

下壳体52的底板521呈将四个角切口的矩形的形状。在底板521的边缘，沿着与底板521的内侧面525交叉的方向而周向设置外侧侧壁522。通过外侧侧壁522内嵌于上壳体51的内侧而将下壳体52与上壳体51结合。

在底板521中，在比外侧侧壁522靠内侧，即比外侧侧壁522靠底板521的中心侧处，内侧侧壁523沿着与底板521的内侧面525交叉的方向突出设置。在外侧侧壁522或内侧侧壁523的突出方向上，外侧侧壁522和内侧侧壁523为相等的尺寸。

内侧侧壁523连续地或断续地竖立设置在底板521的内侧面525上。连续地竖立设置的内侧侧壁523在所述相对方向观察下呈闭曲线状。即，内侧侧壁523将底板521的内侧面525划定为多个区域。更详细而言，在电子模块100内设置多个母排，内侧侧壁523以将各母排包围的方式竖立设置，将母排彼此绝缘。

以下，在内侧面525中，将这样由内侧侧壁523划定的区域称为划定区域Z。

另一方面，存在搭载安装有电子元件的电子模块的EV被卷入洪水等而受到浸水的损害的情况。在这样的情况下，需要迅速地将电子模块内的水排出，因此在电子模块的下壳体设有多个排出孔。

然而，由于在电子模块设有上述那样的绝缘机构(内侧侧壁523)，因此排水不容易。而且，在排水的过程中，在残留于电子模块内的水减少的情况下，由水的表面张力而在排出孔形成水膜，无法将水完全排出。

然而，本实施方式的电子模块100构成为，即使水等液体进入电子模块100内也能够迅速且没有残留地排水。以下，详细进行说明。

本实施方式的电子模块100在下壳体52的底板521的多个部位设有排出孔524。排出孔524是将底板521沿厚度方向贯通的贯通孔。

在本实施方式的电子模块100中，在各划定区域Z形成至少1个排出孔524。而且，各排出孔524设置在其划定区域Z的内侧侧壁523的附近。

因此，积存在由内侧侧壁523划定的划定区域Z内的水经由设置在上述的划定区域Z内的排出孔524排出，因此能够防止水残留于划定区域Z的情况。

此外，关注到由于表面张力、康达效应等而水容易积存于内侧侧壁523附近的情况，在本实施方式的电子模块100中，各排出孔524设置在内侧侧壁523的附近。由此，能够更有效地将残留在划定区域Z内的水排出。更优选将排出孔524设置在各划定区域Z的拐角。

需要说明的是，在图4中，例示出排出孔524为大致矩形的情况，但是没有限定于此。排出孔524例如也可以为圆形，还可以为三角形。

本实施方式的电子模块100的排出孔524具有基于进入到电子模块100内的液体的表面张力而确定的周缘的尺寸。以下，说明确定本实施方式的电子模块100的排出孔524的周缘的尺寸的方法。为了便于说明，以如下情况为例进行说明：下壳体52由树脂构成，电池组P的外侧由铝构成，且排出孔524为圆形，海水流入到电子模块100内。

图5是说明在本实施方式的电子模块100中确定排出孔524的周缘的尺寸的方法的说明图。图5A示出例如液滴向底板521滴下且修圆成球缺状的状态，是表示在确定排出孔524的周缘的尺寸中使用的因素的图。而且，图5B是表示在排出孔524的外侧缘形成水膜的状态的剖视图。

如图5B所示，在排出孔524的外侧缘形成水膜的状态下，自重力F2与拉拽力F1保持均衡，所述自重力F2是由于所述液体的液滴L的自重而从排出孔524朝向壳体50的外侧作用于液滴L的力，所述拉拽力F1是由于表面张力而将液滴L向排出孔524的缘部拉拽的力。在这样的状态下，残留在电子模块100内的液体无法经由排出孔524向电子模块100的外侧排出。因此，为了将残留的液体没有残留地向电子模块100的外侧排出而需要使自重力F2大于拉拽力F1。

另一方面，自重力F2利用液滴L的自重(或体积)来确定，拉拽力F1利用排出孔524的直径来确定。即，如果将拉拽力F1及自重力F2表示为式子的话则如以下那样。

F1＝2πyTcosθ <式1>

F2＝mg＝ρVg <式2>

在此，y是从排出孔524的中心至缘的距离，即，排出孔524的半径，T是液滴L的表面张力，θ如图5A所示是液滴L与底板521的表面的接触角，ρ是液滴L的密度，m是液滴L的重量，V是液滴L的体积，g是重力加速度。

另外，根据图5A，“y”及“h”(液滴L的高度)可以如以下那样表示。

y＝rcos(90-θ) <式3>

h＝r(1-sin(90-θ)) <式4>

在此，r是从液滴L的球缺的中心至液滴L的表面(缘)的距离(以下，称为液滴L的半径)。

并且，液滴L的体积V由于液滴L呈球缺状，因此可以由以下的关系式表示。

V＝πh2(3r-h)/3 <式5>

根据以上的情况，使用式3-式5，能够将式1及式2表达作为y(排出孔524的半径)的函数。即，拉拽力F1及自重力F2通过y而能够变更，通过调整y能够使自重力F2大于拉拽力F1。

实际上，T(液滴L的表面张力)、ρ(液滴L的密度)、g(重力加速度)及y(排出孔524的半径)已知，θ(接触角)能够实际测定，因此能够求出r(液滴L的半径)及h(液滴L的高度)的值。

假定为排出孔524的外侧缘的液滴L(参照图5B)具有与底板521上的液滴(参照图5A)同样的形状，如上所述，求出下壳体52由树脂构成且液滴L为海水的情况的y的值。

此时，T设为0.07275kg·mm/s2(20℃)，ρ设为0.000001035kg/mm3，g设为9800mm/s2，θ设为70°。如果将上述的值代入式1-式5而求出h及y，则h为4.155mm，y为5.934mm。

即，在下壳体52由树脂构成且液滴L为海水的情况下，在y为5.934mm时，拉拽力F1与自重力F2保持均衡。

因此，在本实施方式的电子模块100中，排出孔524的周缘的尺寸至少使用比如上所述求出的y大的值来确定。

例如，本实施方式的电子模块100的排出孔524的周缘的尺寸使用在如上所述求出的y的值中将设计上的公差等加入了考虑而得到的y*(y*>y)并通过“2×π×y*”的式子来确定。

由此，自重力F2比拉拽力F1大，能够防止液滴L在排出孔524形成膜的情况。因此，在本实施方式的电子模块100中，能够将残留在电子模块100(下壳体52)内的不需要的液滴没有残留地向电子模块100的外侧极力排出。

需要说明的是，以上，在电子模块100中，以下壳体52由树脂构成、电池组P的外侧由铝构成、且海水流入到电子模块100内的情况为例进行了说明，但是本发明没有限定于此。当然可以根据下壳体52及电池组P的材料、液体的种类而适当选择T(液滴L的表面张力)、ρ(液滴L的密度)、h(液滴L的高度)及θ(接触角)，从而确定能够解决本发明的课题的排出孔524的周缘的尺寸。

另外，设想在下壳体52的排出孔524的正下方也已经形成液滴的球缺的情况。在这样的情况下，液滴L在排出孔524的外侧缘形成膜的情况下(参照图5)，液滴L与正下方的液滴合体而增大，因此堵塞排出孔524而妨碍不需要的液体的排出。

在本实施方式的电子模块100中，腿部511在所述相对方向上具有特定的尺寸，因此能够应对这样的问题。所述相对方向上的腿部511的尺寸基于所述液体与壳体50的接触角、所述液体与电池组P的接触角来确定。以下，将所述相对方向上的腿部511的尺寸称为腿部511的高度。

图6是用于说明本实施方式的电子模块100的腿部511的高度的说明图。图6示出液滴L1在排出孔524的外侧缘形成膜，在排出孔524的正下方也在电池组P的外侧面形成液滴L2的球缺的情况。以下，使用图5及图6，说明确定腿部511的高度的方法。需要说明的是，假定排出孔524为圆形，液体为海水，排出孔524的外侧缘的液滴L1具有与底板521上的液滴(参照图5A)同样的形状。

在所述相对方向上，液滴L1的高度h1及液滴L2的高度h2可以分别表示作为所述液体与壳体50的接触角、或所述液体与电池组P的接触角的函数(参照式3及式4)。因此，使用式3及式4，能够求出液滴L1的高度h1及液滴L2的高度h2。

即，y为已知，例如，如果下壳体52的θ(接触角)为70°、电池组P的外侧的θ(接触角)为35°，则使用式3及式4，能够算出液滴L1的高度h1及液滴L2的高度h2。

换言之，在液滴L为海水的情况下，在排出孔524的外侧缘形成算出了的值(高度h1)的球缺状的液滴L1，在电池组P的外侧面形成算出了的值(高度h2)的球缺状的液滴L2。

鉴于以上的情况，在本实施方式的电子模块100中，使腿部511的高度大于如以上那样算出的液滴L1的高度h1及液滴L2的高度h2之和。即，本实施方式的电子模块100构成为，下壳体52的底板521的外侧面与电池组P的外侧面的间隔G(参照图3及图6)比液滴L1的高度h1及液滴L2的高度h2大。

通过这样的结构，在本实施方式的电子模块100中，即使在排出孔524的外侧缘形成有球缺状的液滴L1、在液滴L1的正下方的电池组P的外侧面形成有球缺状的液滴L2的情况下(参照图6)，液滴L1与液滴L2也不会接触。因此，能够将如下情况防患于未然：液滴L1与液滴L2合体而妨碍排出孔524的情况。

在本实施方式的电子模块100中，考虑设计上的公差，使腿部511的高度比算出的排出孔524的外侧缘的液滴L1的高度h1及电池组P的外侧面的液滴L2的高度h2之和稍大。这是因为，在过度增大腿部511的高度的情况下，会成为电子模块100的紧凑化的妨碍。

在以上的记载中，列举接触角θ为测定值的情况为例进行了说明，但是没有限定于此。液体的表面张力与接触角θ成反比例，因此也可以基于液体的表面张力来求出接触角θ，使用求出的接触角θ来求出液滴L的高度“h”。

即，Young的式子可以由下述的式子表示。

γs＝γi+γlCOSθ

在此，γs为个体的表面表力(表面能量)，γl为液体的表面张力，γi为固液界面张力。因此，如果γs、γl及γi已知，则能够求出θ。换言之，腿部511的高度能基于壳体50及电池组P的表面表力和液体的表面张力来确定。

应考虑的是本次公开的实施方式在全部的点上为例示而不是限制性内容。本发明的范围不是由上述的意思而是由权利要求书公开，并意图包含与权利要求书等同的意思及范围内的全部变更。

Claims

1.一种电子模块，是具备供电子元件安装的壳体的车辆用的电子模块，其中，

所述电子模块具备将所述壳体内的液体排出的排出孔，

所述排出孔具有基于所述液体的表面张力而确定的规定尺寸的周缘。

2.根据权利要求1所述的电子模块，其中，

所述规定尺寸至少大于由于所述液体的液滴的自重而从所述排出孔朝向所述壳体的外侧作用的自重力与由表面张力将所述液滴向所述排出孔的缘拉拽的拉拽力保持均衡时的所述排出孔的周缘的尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的电子模块，其中，

所述电子模块具备腿部，该腿部维持与供所述壳体固定的固定对象的间隔，

所述腿部在所述壳体与所述固定对象的相对方向上，具有基于所述液体与所述壳体的接触角和所述液体与所述固定对象的接触角而确定的尺寸。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电子模块，其中，

在所述壳体的底具备与该底的内侧面交叉地突出设置的壁部，

所述底的内侧面由所述壁部划定成多个区域，

在各区域设置有至少一个排出孔。