DE112013004771B4

DE112013004771B4 - Elektronische Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE112013004771B4
Application number: DE112013004771.3T
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi Automotive Sy Negishi Yoshiyasu; c/o Hitachi Automotive Syst Furudate Hitoshi; c/o Hitachi Automotive Sys Fukuzawa Takayuki; c/o Hitachi Automotive Syst Yamanaka Kentaro
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2022-08-11
Anticipated expiration: 2033-09-13
Also published as: CN104509226B; JP2014072257A; DE112013004771T5; US20150208525A1; WO2014050591A1; JP6105887B2; US9781849B2; CN104509226A

Abstract

Elektronische Steuervorrichtung (10), umfassend:ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen (1, 12, 13), um darin einen Innenraum zu definieren;eine Leiterplatte (4), die im Innenraum des Gehäuses untergebracht ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind; undein Verbindungselement (15), das an einem Ende der Leiterplatte (4) angebracht ist,wobei mindestens eines der Gehäuseelemente (13) einen oberen Stufenbereich (29), der das Verbindungselement (15) abdeckt, einen unteren Stufenbereich (30), der die Leiterplatte (4) abdeckt, und einen geneigten Wandbereich (31), der die oberen und unteren Stufenbereiche (29, 30) verbindet, aufweist, wobei der geneigte Wandbereich (31) eine Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) aufweist, die durch diesen in einer Dickenrichtung des geneigten Wandbereichs (31) ausgebildet ist, wobei die Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) relativ zu den oberen und unteren Stufenbereichen (29, 30) und der Leiterplatte (4) geneigt ist;wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) fernereine Schutzwand (3) aufweist, die auf dem geneigten Wandbereich (31) angeordnet ist und eine Wandfläche aufweist, die eine äußere Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) mit einem zwischen der Wandfläche der Schutzwand (3) und der äußeren Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) belassenen Zwischenraum (3b) abdeckt und mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) in Verbindung steht, wobei die Schutzwand (3) eine geschlossene Verbindung an deren Oberseite und Unterseite zu dem geneigten Wandbereich (31) aufweist und Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) auf beiden Seiten bezüglich einer radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) definiert sind, wobei jede der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) sich entlang der Wandfläche der Schutzwand (3) von dem Zwischenraum (3b) zu der Außenseite in der radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) erstreckt und zur Außenseite offen ist;wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine luftdurchlässige wasserdichte Membran (5), die an einer inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) befestigt ist, umfasst,wobei ein Entlüftungskanal (6) zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran (5) und jeder der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) definiert ist, derart, dass der Entlüftungskanal (6) einen gebogenen Teil von der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) zu dem Zwischenraum (3b) hat, um in Verbindung mit den Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) zu stehen; undwobei ein Vergleichsausdruck tanθ2> tanθ1erfüllt ist, worin θ1ein Winkel zwischen einem Wasser (S), das in den Entlüftungskanal (6) durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung (3a, 3c) zur Innenseite der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) und der inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) eintritt, und der inneren Öffnung (2a) ist; W eine Öffnungsbreite der inneren Öffnung (2a) in einer Richtung eines Querschnitts der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) ist; D eine axiale Länge der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) ist; und tanθ2ein Verhältnis von D/W ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Steuervorrichtung für ein Fahrzeug, bei der eine Leiterplatte in einem wasserdichten Innenraum eines Gehäuses untergebracht ist.
Stand der Technik
Eine elektronische Steuervorrichtung, wie z. B. eine Motorsteuereinheit oder eine Automatikgetriebe-Steuereinheit für ein Fahrzeug, umfasst im Allgemeinen ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen, um darin einen Schutzraum (wasserdichten Raum) zu definieren, und eine Leiterplatte, die im Schutzraum des Gehäuses untergebracht ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind.
Dieser Typ einer elektronischen Steuervorrichtung erfordert eine hohe Wasserdichtigkeit zur Verwendung in einem Motorraum usw. des Fahrzeugs. Wenn der Innenraum des Gehäuses vollständig abgedichtet ist, können das Gehäuse und dessen Dichtungselement dennoch einer übermäßigen Beanspruchung aufgrund eines Anstiegs oder Abnahme des Innendrucks des Gehäuses ausgesetzt sein. Das Aufbringen einer solchen Überbeanspruchung kann eine Ursache einer Verschlechterung der Haltbarkeit und Zuverlässigkeit werden.
Es wurde daher vorgeschlagen, einen sogenannten Atmungsfilter durch Ausbilden einer Entlüftungsöffnung im Gehäuseelement und Befestigen einer luftdurchlässigen wasserdichten Membran in der Entlüftungsöffnung (siehe z. B. Patentdokument 1) vorzusehen.
US 2007/0134981 A1 zeigt ein wasserdichtes Gehäuse zum Unterbringen einer elektronischen Komponente, umfassend ein Gehäuseelement, das eine Vielzahl von Atemlöchern aufweist, und einen atmungsaktiven wasserdichten Filter, der an dem Gehäuseelement an einer Position entsprechend den Atemlöchern angebracht ist, um die Atemlöcher abzudecken. Zum Beispiel können offene Oberflächen von mindestens zwei der Atemlöcher, die außerhalb des Gehäuseelements geöffnet sind, in verschiedene Richtungen weisen. Darüber hinaus weist das Atmungsloch in dem Gehäuseelement einen offenen Bereich auf einer Seite des atmungsaktiven wasserdichten Filters auf, der größer ist als ein offener Bereich des Atmungslochs auf einer dem atmungsaktiven wasserdichten Filter gegenüberliegenden Seite. Dementsprechend verbessert das wasserdichte Gehäuse die Wasserdichtigkeit, während Luft zwischen der Innenseite und der Außenseite des wasserdichten Gehäuses zirkuliert.
JP 2006-5162 A zeigt ein wasserdichtes Gehäuse mit einer fast plattenförmigen unteren Platine, auf der ein elektronisches Gerät befestigt ist, und einer oberen Abdeckung zum Abdecken der unteren Platine, auf der das elektronische Gerät befestigt ist. Die obere Abdeckung ist mit einer Schräge ausgebildet, eine Fläche, die beim Zusammenbau mit der Fläche der fast plattenförmigen Bodenplatte abgeschrägt ist. Ein durch die obere Abdeckung gestecktes Atmungsloch ist in der Schräge ausgebildet, ein wasserabweisender Filter ist an der Innenfläche der oberen Abdeckung montiert, so dass das Atmungsloch abgedeckt werden kann, und die Außenfläche der oberen Abdeckung ist mit einer Filterabdeckung gebildet, die mit Öffnungen gebildet ist, so dass der wasserabweisende Filter abgedeckt werden kann.
EP 1 630 769 B1 zeigt ein Etikett zum Abdecken von Gasaustauschöffnungen, wobei ein Oberetikett mit einer Beschriftung in Form eines Barcodes und einer Typennummer ausgestattet ist. Dort, wo sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung die abzudeckende Gasaustauschöffnung befindet, ist eine Aussparung im Unteretikett vorgesehen, welche sich in zwei ebenfalls im Unteretikett ausgebildeten Kanälen fortsetzt. Das Oberetikett deckt das Kanalsystem ab. Die Kanäle münden am Etikettenrand in die Umgebung, so daß durch den Schnittbereich zwischen Etikettenkontur und den Konturen des Kanalsystems zwei Gasdurchtrittsöffnungen definiert sind. Flüssigkeit kann bei vielen verschiedenen Raumorientierungen des Gehäuses, auf welches das Etikett bestimmungsgemäß aufgeklebt wird, aus dem Kanalsystem abfließen. Vorteilhafterweise kann im Bereich der Aussparung und etwas über diese hinausreichend eine gaspermeable Membran angeordnet sein. Die Membran kann sich auch über die gesamte Unterseite des Etiketts erstrecken. Bei unterseitig selbstklebender Ausführung muß die Membran dann im Bereich der Gasaustauschöffnung weitgehend klebstofffrei sein, um ihre Gaspermeabilität zu bewahren.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente
Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Nummer 2011 - 181547 ( JP 2011-181547 A ).
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfinder haben herausgefunden, dass die oben beschriebene elektronische Steuerungsvorrichtung das Problem aufweist, dass die luftdurchlässige wasserdichte Membran z. B. unter dem Einfluss eines Hochdruck-Wassers während einer Dampfstrahl-Fahrzeugwäsche beschädigt wird. Obwohl Techniken zum Schützen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran vor einer Beschädigung durch das Hochdruck-Wasser usw. untersucht wurden, sind diese Techniken noch nicht zufriedenstellend.
Die folgende Erfindung wurde im Hinblick auf die oben genannten Umstände konzipiert. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuervorrichtung mit einer luftdurchlässigen wasserdichten Membran bereitzustellen, die an einem Gehäuse befestigt ist, um zu verhindern, dass die luftdurchlässige wasserdichte Membran durch Hochdruck-Wasser usw. beeinträchtigt wird, während sowohl eine Luftdurchlässigkeit als auch eine Wasserdichtigkeit im Innern des Gehäuses sichergestellt ist.
Als Lösung für das oben beschriebene Problem wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine elektronische Steuervorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 bereitgestellt. Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Erfindung werden elektronische Steuervorrichtungen mit den Merkmalen der unabhängigen Anspruchs 4 oder 5 bereitgestellt. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Einfluss von Hochdruck-Wasser usw. auf die luftdurchlässige wasserdichte Membran zu verhindern und sowohl eine Luftdurchlässigkeit als auch eine Wasserdichtigkeit im Innern des Gehäuses zu gewährleisten.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel einer elektronischen Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie X-X von 6) veranschaulicht.
2 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie X-X von 6) veranschaulicht.
3 zeigt eine schematische Schnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie X-X von 6) veranschaulicht.
4 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (von der Oberseite gesehen).
5 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (von der Unterseite gesehen).
6 zeigt eine schematische Ansicht der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (in einem zusammengebauten Zustand).
7 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Anwendungsbeispiel für die elektronische Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie Y-Y von 6) veranschaulicht.
8 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein weiteres Anwendungsbeispiel für die elektronische Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie Y-Y von 6) veranschaulicht.
9 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel einer Gehäuse-Entlüftungsöffnung in der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (längs der Linie X-X von 6) veranschaulicht.
10 zeigt eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Gehäuse-Entlüftungsöffnung in der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (von einer Linie P-P von 9 gesehen) veranschaulicht.
11 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein Beispiel einer Schutzwand in der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (in Pfeilrichtung Z von 6) veranschaulicht.
12 zeigt eine schematische Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel der Schutzwand in der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (in Pfeilrichtung Z von 6) veranschaulicht.
13 zeigt eine schematische Ansicht, die noch ein weiteres Beispiel der Schutzwand in der elektronischen Steuervorrichtung gemäß dem einen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung (von der Oberseite gesehen) veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Eine elektronische Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen, um darin einen Innenraum zu definieren; und eine Leiterplatte, die im Innenraum des Gehäuses montiert ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind.
Anders als bei der herkömmlichen Technik umfasst die elektronische Steuereinheit der vorliegenden Erfindung ferner nicht nur eine luftdurchlässige wasserdichte Membran, die in einer Entlüftungsöffnung des Gehäuses befestigt ist, sondern auch eine Schutzwand, die eine äußere Öffnung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung mit einem zwischen der Schutzwand und der äußeren Öffnung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung belassenen Zwischenraum abdeckt, und eine darin ausgebildete Schutzwand-Entlüftungsöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zweck der Verhinderung einer Beeinträchtigung der luftdurchlässigen wasserdichten Membran durch den Eintritt von Hochdruck-Wasser usw. durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung die Schutzwand-Entlüftungsöffnung in der Schutzwand an einer von der Gehäuse-Entlüftungsöffnung entfernten Position ausgebildet ist, um sich vom Zwischenraum in radialer Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung zu erstrecken. Dadurch wird ein Entlüftungskanal mit einem gebogenen Teil zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran und der Schutzwand-Entlüftung Öffnung definiert.
Bei der elektronische Steuervorrichtung, bei der die Gehäuse-Entlüftungsöffnung und die Schutzwand, wie oben beschrieben, vorgesehen sind, könnte Hochdruck-Wasser durch die Schutzwand-Belüftungsöffnung von der Außenumfangsseite des Gehäuses in die Gehäuse-Entlüftungsöffnung eintreten. Wenn das Hochdruck-Wasser (als „eintretendes Wasser“ bezeichnet) von der Schutzwand-Entlüftungsöffnung zur Gehäuse-Entlüftungsöffnung fließt und mit der luftdurchlässigen wasserdichten Membran in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung kollidiert (das eintretende Wasser z. B. geradlinig zur luftdurchlässigen wasserdichten Membran fließt und mit dieser kollidiert), kann die luftdurchlässige wasserdichte Membran unter der Einwirkung einer Belastung beschädigt (abgetrennt, zerrissen) werden, die durch den Druck des eintretenden Wassers verursacht wird. Als Methode zum Verhindern einer solchen Beschädigung ist es denkbar, die Größen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung zu reduzieren. Jedoch führt diese denkbare Methode zu einer Verschlechterung der Luftdurchlässigkeit im Entlüftungskanal zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung und erschwert das Sicherstellen sowohl der Luftdurchlässigkeit als auch der Wasserdichtigkeit im Innern des Gehäuses. Es ist alternativ denkbar, den Entlüftungskanal zum Verhindern des eintretenden Wassers in einer komplizierten Form auszubilden. Diese alternative denkbare Methode führt jedoch zu einer Größenzunahme der Schutzwand und einer Kostensteigerung der elektronischen Steuerungsvorrichtung.
Bei der elektronischen Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist der gebogene Teil im Entlüftungsdurchgang zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung ausgebildet, sodass der Entlüftungskanal eine luftdurchlässige Funktion ausführt, wobei ermöglicht wird, dass eine Wandfläche des Entlüftungskanals als Barriere gegen das eintretende Wasser dient.
Ein spezifisches Beispiel der elektronischen Steuervorrichtung ist in 1 dargestellt.
Im vorliegenden Beispiel ist der gebogene Teil 6a zwischen der inneren Öffnung 2a der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a (3c) so ausgebildet, dass die Wandfläche des Entlüftungskanals 6 (in der Nähe des gebogenen Teils 6a), wie z. B. eine Innenwandfläche der Schutzwand 3, eine Innenwandfläche der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 (d. h. eine Wandfläche der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2, die näher an der äußeren Öffnung 2b als an der inneren Öffnung 2a angeordnet ist) und eine Randfläche der äußeren Öffnung 2b, wie in 1 dargestellt, als Barriere dient. Selbst wenn das eintretende Wasser S in den Entlüftungskanal 6 fließt, ist es wahrscheinlich, dass das eintretende Wasser S mit der Barriere kollidieren wird. Der Druck des eintretenden Wassers S wird bei der Kollision des eintretenden Wassers S mit der Barriere reduziert. Die luftdurchlässige wasserdichte Membran 5, die in der inneren Öffnung 2a der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 befestigt ist, wird dann vor einer direkten Kollision mit dem eintretenden Wasser oder einer Beschädigung durch das eintretende Wasser S geschützt.
Genauer gesagt besteht in dem Fall, bei dem die Schutzwand 3 über der äußeren Öffnung 2b der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 mit dem zwischen der äußeren Öffnung 2b der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand 3 belassenen Zwischenraum angeordnet ist, eine Möglichkeit, dass das eindringende Wasser S von der Außenumfangsseite des Gehäuses durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, wie in 1 dargestellt, in die Gehäuse-Eintrittsöffnung 2 des Entlüftungskanals 6 fließen könnte. Im vorliegenden Beispiel ist jedoch der gebogene Teil 6a im Entlüftungskanal 6 angeordnet, sodass die Wandfläche des Entlüftungskanals 6 auf einfache Weise als Barriere gegen das eintretende Wasser S dient. Der Druck des eintretenden Wassers S kann reduziert werden, ohne dass es erforderlich ist, die Größen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a(3c) zu verkleinern, und ohne dass es erforderlich ist, den Abstand zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a(3c) weiter als erforderlich zu vergrößern. Es ist daher im vorliegenden Beispiel möglich, auf einfache Weise eine ausreichende Luftdurchlässigkeit ohne eine verursachte Größenzunahme des Gehäuses zu erreichen, und sowohl eine Luftdurchlässigkeit als auch eine Wasserdichtheit im Innern des Gehäuses sicherzustellen.
Solange der gebogene Teil im Entlüftungskanal ausgebildet ist, können die elektronische Steuervorrichtung mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung, die Schutzwand und dergleichen in verschiedenen Konfigurationen ausgebildet sein.
Es ist z. B. möglich, die Formen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung des Zwischenraums und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung gegebenenfalls zu modifizieren, solange der gebogene Teil, wie oben beschrieben, im Entlüftungskanal ausgebildet ist. Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Querschnittsformen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und des Zwischenraums, den Formen der inneren und äußeren Öffnungen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und der Form der Schutzwand-Entlüftungsöffnung. Die Querschnittsformen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung des Zwischenraums, die Formen der inneren und äußeren Öffnungen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und die Form der Schutzwand-Entlüftungsöffnung können beliebige Formen, wie zum Beispiel eine perfekte Kreisform, eine ovale Form, eine polygonale Form und dergleichen aufweisen.
Das eintretende Wasser könnte in verschiedenen Winkeln von der Außenumfangsseite des Gehäuses durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung in den Entlüftungskanal fließen. Der Druck des eintretenden Wassers ist relativ hoch, wenn das eintretende Wasser geradlinig in den Entlüftungskanal fließt. Es ist daher vorteilhaft, den Druck des mit einem derart hohen Druck eintretenden Wassers durch Anpassen der Formen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung, des Zwischenraums und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung derart anzupassen, dass es für das eintretende Wasser leichter wird, mit der Wandfläche des Entlüftungskanals zu kollidieren.
Eine Methode zum Reduzieren des Drucks des eintretenden Wassers besteht darin, die Form der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und dergleichen hinsichtlich des Eintrittswinkels des eintretenden Wassers festzulegen.
Wie in 1 (einer schematischen Schnittansicht längs der Linie X-X von 6) dargestellt, wird mit Bezug auf eine projizierte Linie des eintretenden Wassers S, das im Entlüftungskanal durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung zur Innenseite der Gehäuse-Entlüftungsöffnung fließt, angenommen, dass: θ₁ ein Winkel zwischen der projizierten Linie S und der inneren Öffnung 2a der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 des Gehäuseelements 1 (das der nachfolgend beschriebenen Gehäuseabdeckung 13 entspricht) ist; Weine Öffnungsbreite der inneren Öffnung 2a in einer Richtung senkrecht zu zwei vertikalen Linien ist, welche die innere Öffnung 2a der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 in rechten Winkeln von der projizierten Linie S schneiden; D eine axiale Länge der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 ist; und tanθ₂ ein Verhältnis von D/W ist.
Es ist wahrscheinlicher, dass das geradlinig eintretende Wasser S mit der Innenwand des Entlüftungskanals 6 kollidieren wird, wenn tanθ₁ kleiner als tanθ₂ wird. Die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und die Schutzwand 3 sind daher so ausgelegt, dass tanθ₁ relativ klein wird (zum Beispiel, um den Vergleichsausdruck tanθ₁ > tanθ₂ (als „Vergleichsausdruck α“ bezeichnet) zu erfüllen).
Durch Festlegen der Formen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung, des Zwischenraums und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung hinsichtlich des Eintrittswinkels des eintretenden Wassers können, wie oben beschrieben, die Wandfläche des Entlüftungskanals, wie z. B. die Innenwandfläche der Schutzwand 3, die Innenwandfläche der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 (d.h. die Wandfläche der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2, die näher an der äußeren Öffnung 2b als an der inneren Öffnung 2a angeordnet ist) und die Wandfläche der äußeren Öffnung 2b auf einfache Weise als Barriere gegen das eintretende Wasser S dienen. Der Druck des eintretenden Wassers S wird bei einer Kollision des eintretenden Wassers S mit der Barriere effektiv reduziert. Die luftdurchlässige wasserdichte Membran 5, die in der inneren Öffnung 2a der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 befestigt ist, wird dann vor einer direkten Kollision mit dem eintretenden Wasser S geschützt.
Der Bereich des Winkels θ₁ des eintretenden Wassers S wird in Abhängigkeit von der festgelegten Position der elektronischen Steuervorrichtung am Fahrzeugaufbau, der Form des Gehäuses (die Formen der Gehäuseelemente 1), der Form der Schutzwand 3 (der Formen der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a und des Zwischenraums 3b), der Position der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und dergleichen bestimmt. Selbst wenn das eintretende Wasser S in die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a innerhalb des bestimmten Winkelbereichs fließt, ist es ausreichend, die Formen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand 3 so auszulegen, dass tanθ₁ relativ klein wird (um z. B. den Vergleichsausdruck α zu erfüllen). Die luftdurchlässige wasserdichte Membran 5 kann vor einer direkten Kollision mit dem eintretenden Wasser S geschützt werden, ohne dass es erforderlich ist, die Größen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3 auf kleiner als erforderlich zu verkleinern, und ohne dass es erforderlich ist, den Abstand zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3 auf größer als erforderlich zu vergrößern.
In dem Fall, bei dem die Querschnittsform der Gehäuse-Entlüftungsöffnung z. B. oval ist, unterscheidet sich die Öffnungsbreite der Gehäuse-Entlüftungsöffnung in Abhängigkeit von der Richtung des Querschnitts der Gehäuse-Entlüftungsöffnung. In einem solchen Fall ist es einfacher, tanθ₁ auf einen relativ kleinen Wert (um z. B. den Vergleichsausdruck α zu erfüllen) unter der Annahme, dass die kleinste Öffnungsbreite der Gehäuse-Entlüftungsöffnung gleich W ist (z. B. in dem Fall, bei dem die Querschnittsform der Gehäuse-Entlüftungsöffnung oval ist, unter der Annahme, dass der kürzere Durchmesser der Gehäuse-Entlüftungsöffnung gleich W ist) im Vergleichsausdruck α festzulegen. Es ist einfacher, tanθ₁ auf einen relativ kleinen Wert selbst in dem Fall festzulegen, bei dem ein Vorsprung 2c am Rand der äußeren Öffnung 2b (oder der inneren Öffnung 2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2, wie in 2 (einer schematischen Schnittansicht längs der Linie X-X von 6) dargestellt, ausgebildet ist.
Hinsichtlich der Schutzwand ist es möglich, den Abstand zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung und die Form der Schutzwand-Entlüftungsöffnung angemessen festzulegen. In dem Fall, bei dem ein Vorsprung in der Schutzwand ausgebildet ist, und insbesondere ein Vorsprung 3d ausgebildet ist, um in Richtung zur Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 von einer der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 zugewandten Position auf der Innenwandfläche der Schutzwand 3, wie in 3 (einer schematischen Schnittansicht längs der Linie X-X von 6) dargestellt, vorzuragen, wirkt der Vorsprung 3d ebenfalls als Barriere gegen das eintretende Wasser S, um eine direkte Kollision des eintretenden Wassers S mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 noch effektiver zu verhindern.
Es wird ferner, wie in 1 dargestellt, angenommen, dass: L ein Abstand zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a ist; H eine Öffnungsbreite (Höhe) der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a ist; und tanθ₃ ein Verhältnis von H/L ist. Wenn die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und die Schutzwand 3 so ausgelegt sind, dass tanθ₃ relativ klein wird (zum Beispiel um den Vergleichsausdruck tanθ₁ > tanθ₃ (als „Vergleichsausdruck β“ bezeichnet) zu erfüllen), wirken die Innenwandfläche der Schutzwand 3 und die Randfläche der äußeren Öffnung 2b als Barriere gegen das eintretende Wasser S, um den Druck des eintretenden Wassers S zu reduzieren und die luftdurchlässige, wasserdichte Membran 5 noch effektiver vor einer direkten Kollision mit dem eintretenden Wasser S zu schützen.
Die Schutzwand 3 kann eine Vielzahl von Entlüftungsöffnungen 3a und 3c anstatt, wie in 1 bis 3 dargestellt, einer einzigen Entlüftungsöffnung 3a aufweisen. Die Ausbildung einer solchen Vielzahl von Entlüftungsöffnungen 3a bis 3c erleichtert das Reduzieren des Innendrucks der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand 3 und verbessert die Luftdurchlässigkeit im Entlüftungskanal mit dem gebogenen Teil.
Ferner kann jeder der Ränder der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2, der Innenwandfläche der Schutzwand 3 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c in geeigneter Weise in konischer Form angefast sein. Dies erleichtert es, selbst wenn sich das eintretende Wasser S (dessen Druck durch die Barriere reduziert wurde) in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung, usw. ansammelt, dass das angesammelte Wasser aus der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 zur Außenseite abgeführt werden kann. In dem Fall, bei dem die Richtung des Querschnitts der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 einen vorgegebenen Winkel relativ zur horizontalen Richtung (gemäß der festgelegten Position der elektronischen Steuervorrichtung) bildet, kann das Abführen des angesammelten Wassers gefördert werden, um die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 nicht aufzufüllen, selbst wenn sich das eintretende Wasser S in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 ansammelt.
Es gibt keine besonderen Beschränkungen hinsichtlich der Materialien der Gehäuseelemente und der Schutzwand, solange der gebogene Teil im Entlüftungskanal ausgebildet ist. Beispiele der Materialien der Gehäuseelemente und der Schutzwand sind jene, welche die Gehäuse-Entlüftungsöffnung bzw. die Schutzwand-Entlüftungsöffnung definieren können, um den Vergleichsausdruck α und den Vergleichsausdruck β, wie oben beschrieben, zu erfüllen. Die Gehäuseelemente und die Schutzwand können einstückig durch Formen eines Harzmaterials oder durch Formen oder Gießen (Druckgießen) eines Metallmaterials (wie z. B. Aluminium oder Eisen) in eine gewünschte Form ausgebildet werden. Um die Wärmestrahlung von den Oberflächen der Gehäuseelemente zu verbessern, kann eine Dünnschichtisolationsbehandlung (z. B. eine Oberflächenbehandlung, wie z. B. eine Aluminisierung (alumetization), eine Beschichtungsbehandlung, wie z. B. eine kathodische Tauchlackierung, oder dergleichen) auf den Oberflächen der Gehäuseelemente durchgeführt werden.
[Anwendungsbeispiel]
Als Beispiel wird die Anwendung der elektronischen Steuervorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels als Motorsteuereinheit eines Fahrzeugs mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Zuerst wird der grundlegende Aufbau der elektronischen Steuervorrichtung 10 mit Bezug auf 4 bis 6 beschrieben, bei der das Gehäuse mit einer Vielzahl von Gehäuseteilen (einem Gehäusekasten 12 und einem Gehäusedeckel 13) versehen ist, um darin die Leiterplatte 4 unterzubringen. In der nachfolgenden Beschreibung wird die Oben-Unten-Richtung von 4, d.h. die Dickenrichtung der Leiterplatte 4 der Einfachheit halber manchmal als Oben-Unten-Richtung der elektronischen Steuervorrichtung 10 bezeichnet. Diese Richtung entspricht jedoch nicht notwendigerweise einer vertikalen Richtung des Fahrzeugs in einem Zustand, bei dem die elektronische Steuervorrichtung im Fahrzeug montiert wurde. Wenn die elektronische Steuervorrichtung 10 zum Beispiel in vertikaler Ausrichtung im Fahrzeug montiert ist, stimmt die Oben-Unten-Richtung der elektronischen Steuervorrichtung 10 in 4 mit der Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs überein.
Bei der elektronische Steuervorrichtung 10 weist das Gehäuse einen im Wesentlichen plattenförmigen Gehäusekasten 12, der am Fahrzeugaufbau befestigt ist, und einen im Wesentlichen kastenförmigen Gehäusedeckel 13 auf, der mit dem Gehäusekasten 12 (über ein Dichtelement) flüssigkeitsdicht verbunden ist, um darin einen Schutzraum zu definieren. Die Leiterplatte 4, auf der diverse elektronische Bauteile montiert sind, ist im Schutzraum des Gehäuses untergebracht. Obwohl in den Zeichnungen nicht speziell dargestellt, ist die elektronische Steuervorrichtung 10 in einem Motorraum usw. des Fahrzeugs platziert. Die elektronische Steuervorrichtung 10 ist am Fahrzeugaufbau an Bodenflächen der nachfolgend beschriebenen Halterungen 23 und 24 als Befestigungsflächen für den Gehäusekasten 12 befestigt. Im vorliegenden Beispiel sind die Befestigungsflächen zum Befestigen am Fahrzeugaufbau parallel zum Boden des Gehäusekastens 12 ausgebildet. Diese Befestigungsflächen können jedoch alternativ relativ zum Boden des Gehäusekastens 12 in Abhängigkeit von den Formen der Befestigungsteile (den Halterungen 23 und 24) geneigt sein.
Die jeweiligen strukturellen Teile der elektronische Steuervorrichtung werden als nächstes nachfolgend beschrieben.
Die Leiterplatte 4 ist als sogenannte gedruckte Leiterplatte mit einem Verdrahtungsschaltungsmuster konfiguriert, das auf beiden Seiten und im Innern z. B. einer Glas-Epoxidharz-Substratplatte ausgebildet ist. Nicht wärmeerzeugende elektronische Bauteile mit elektronischen Komponenten, die relativ unwahrscheinlich Wärme erzeugen, wie zum Beispiel Kondensatoren und Spulen, und elektronische Komponenten, die keine spezifische Wärmeabstrahleinrichtung erfordern, wie zum Beispiel Kühlkörper, sind auf einer Oberseite 4a der Leiterplatte 4 (benachbart zum Gehäusedeckel 13) montiert. Wärmeerzeugende elektronische Bauteile, die relativ wahrscheinlich Wärme erzeugen, wie zum Beispiel arithmetische Verarbeitungseinheiten, Transistoren und ICs, sind auf einer Unterseite 4b der Leiterplatte 4 (angrenzend an den Gehäusekasten 12) montiert. Die wärmeerzeugenden elektronischen Bauteile und die nicht wärmeerzeugenden elektronischen Bauteile sind mit dem Verdrahtungsschaltungsmuster durch Löten usw. elektrisch verbunden.
Ein Verbindungselement 15 mit zwei ersten und zweiten Verbindungsanschlüssen 16 und 17 ist an einem Umfangsrandbereich der Leiterplatte 4 zur Verbindung mit externen Steckverbindern angebracht. In diesem Verbindungselement 15 sind die Verbindungsanschlüsse 16 und 17 gemäß deren jeweiligen Verbindungspunkten voneinander getrennt, sind jedoch durch einen Befestigungsbasisbereich 15a zusammen integriert. Das Verbindungselement 15 ist an der Leiterplatte 4 über den Befestigungsbasisbereich 15a (z. B. mit einer Vielzahl von Schrauben) befestigt. Hierbei ist ein Fensterraum 13a zwischen dem Gehäusekasten 12 und dem Gehäusedeckel 13 definiert. Das Verbindungselement 15, in welchem die Verbindungsanschlüsse 16 und 17 durch den Befestigungsbasisbereich 15a miteinander integriert sind, ist so angeordnet, dass die Verbindungsanschlüsse 16 und 17 durch den Fensterraum 13a zur Außenseite freiliegen und mit den fahrzeugseitigen externen Steckverbindern verbunden werden.
Eine Vielzahl von Steckeranschlüssen 16a und 17a sind am Verbindungselement 15 vorgesehen und mit dem Verdrahtungsschaltungsmuster der Leiterplatte 4 elektrisch verbunden. Durch einen Eingriff dieser Steckeranschlüsse 16a und 17a mit Buchsenanschlüssen an den externen Steckverbindungen stellt die Leiterplatte 4 elektrische Verbindungen mit bestimmten Vorrichtungen, wie zum Beispiel einem Sensor und einer Pumpe, her, an denen die externen Steckverbindungen (Buchsenanschlüsse) angebracht sind.
Der Gehäusekasten 12 ist aus einem hochwärmeleitfähigen Metallmaterial, wie zum Beispiel Aluminium, ausgebildet und weist im Wesentlichen eine Plattenform und insbesondere eine flache Kastenform mit deren leicht ansteigenden Außenumfangsrand auf. Im vorliegenden Beispiel umfasst der Gehäusekasten 12 eine im Wesentlichen rechteckige Bodenwand 12a und eine Umfangswand 12b, die sich von einem Außenumfangsrand (von vier Seiten) der Bodenwand 12a nach oben erstreckt und deren oberen Endseite vollständig offen ist. Zum Befestigen des Gehäusedeckels 13 sind Deckelbefestigungsbereiche 28 an vier Ecken der Umfangswand 12b vorgesehen. Durchgangsöffnungen 28a sind durch die jeweiligen Deckel-Befestigungsbereiche 28 vertikal hergestellt.
Zum Befestigen der Leiterplatte 4 sind Plattenbefestigungsabschnitte 19 an Umfangsrandbereichen der Bodenwand 12a des Gehäusekastens 12 an Positionen im Innern der Umfangswand vorgesehen. Jeder der Plattenbefestigungsabschnitte 19 weist ein oberes Ende auf, das mit einer flachen Auflagefläche ausgebildet ist, um darauf die Leiterplatte 4 abzustützen. Innengewindebohrungen 19a sind in den jeweiligen Auflageflächen der Plattenbefestigungsabschnitte 19 ausgebildet. Die Leiterplatte 4 wird im Gehäusekasten 12 durch Abstützen der Leiterplatte 4 auf den Plattenbefestigungsabschnitten 19 und Festziehen der Schrauben in den Innengewindebohrungen 19a befestigt.
Zum Befestigen der elektronischen Steuervorrichtung am Fahrzeugaufbau (nicht dargestellt) ist ein Paar von Halterungen 23 und 24 einstückig am Außenumfang der Umfangswand 12b des Gehäusekastens 12 ausgebildet. Eine Durchgangsöffnung 23a ist vertikal durch die Halterung 23 ausgebildet, während eine offene Schnittnut 24 vertikal durch die Halterung 24 ausgebildet ist. Die elektronische Steuervorrichtung 10 wird am Fahrzeugaufbau durch Einfügen von Schraubenbolzen usw. in die Durchgangsöffnung 23a und die Schnittnut 24a befestigt. Ferner ist eine Vielzahl von streifenförmigen Wärmeabstrahlrippen, wie in 5 dargestellt, parallel zueinander in vorgegebenen Abständen auf der Außenfläche der Bodenwand 12a des Gehäusekastens 12 vorgesehen.
der Gehäusedeckel 13 ist aus einem vorgegebenen synthetischen Harzmaterial mit geringerem Gewicht und geringeren Kosten einstückig ausgebildet und weist im Wesentlichen eine Kastenform auf. Im vorliegenden Beispiel umfasst der Gehäusedeckel 13 eine obere Wand 25, welche die oberen Seiten der Leiterplatte 4 und das Verbindungselement 15 abdeckt, und eine Umfangswand 26 auf, welche die drei Seiten mit Ausnahme des Fensterraums 13a des Außenumfangsrands der oberen Wand 25 umgibt. Positionierungsvorsprünge 27a sind an der Umfangswand 26 an Positionen, die den Deckelbefestigungsbereichen 28 des Gehäusekastens 12 gegenüberliegen, zum Einsetzen durch die Durchgangsöffnungen 28a der Deckelbefestigungsbereiche 28 ausgebildet. Der Gehäusedeckel 13 wird am Gehäusekasten 12 durch Abstützen des Gehäusedeckels auf den Deckelbefestigungsbereichen 28 und Einsetzen der Positionierungsvorsprünge 27 durch die jeweiligen Durchgangsöffnungen 28a befestigt.
Um Wasserdichtheit zu gewährleisten, sind das Verbindungsteil zwischen dem oberen Umfangsrand des Gehäusekastens 12 und dem unteren Umfangsrand des Gehäusedeckels 13, das Verbindungsteil zwischen dem oberen Umfangsrand des Gehäusekastens 12 und dem unteren Umfangsrand des Verbindungselements 15 und das Verbindungsteil zwischen dem Außenumfang des Verbindungselements 15 und dem inneren Umfangsrand des Fensterraums 13a durch ein Dichtmittel flüssigkeitsdicht abgedichtet. Obwohl in den Figuren nicht dargestellt, ist es möglich, die Fügeflächen des jeweiligen Verbindungsteils durch Ausbilden einer Dichtnut in einer der Fügeflächen, durch Ausbilden eines Vorsprungs auf der anderen der Berührungsflächen und danach durch in Eingriff bringen des Vorsprungs in die Dichtnut abzudichten, wobei das Dichtmittel in einen Zwischenraum zwischen der Dichtnut und den Vorsprung gefüllt wird, sodass das Verbindungsteil die ausreichende Länge des in den Zwischenraum zwischen die Dichtnut und den Vorsprung eingefüllten Dichtmittels, die „Dichtungslänge“ bezeichnet wird, sicherstellen und dadurch die gewünschte Dichtungsleistung erreichen kann. Es gibt keine spezielle Beschränkung für das Dichtmittel, solange das Dichtmittel eine Fließfähigkeit aufweist. Als Dichtmittel können abhängig von den Spezifikationen und Anforderungen der elektronischen Steuervorrichtung 10 ein Epoxidharz-Dichtmittel, ein Silikon-Dichtmittel, ein Acryl-Dichtmittel oder dergleichen verwendet werden.
Wie oben beschrieben, ist das Verbindungselement 15 an einem Ende der Leiterplatte 4 mit deren zur seitlichen Seite der elektronischen Steuervorrichtung 10 offenen Verbindungsanschlüssen angebracht. Aus diesem Grund ist der Gehäusedeckel 13 entsprechend den Abmessungen (Höhen) der Leiterplatte 4 und des Verbindungselements 15 in einer abgestuften Form in der Dickenrichtung der Leiterplatte ausgebildet. Genauer gesagt umfasst die obere Wand 25 des Gehäusedeckels 13, die dem Gehäusekasten 12 über die Leiterplatte 4 und das Verbindungselement 15 gegenüberliegt, obere und untere Stufenbereiche 29 und 30, die sich parallel zu den Befestigungsflächen 11 des Gehäusekastens 12 erstrecken. Der obere Stufenbereich 29 ist zum Abdecken der Oberseite des Verbindungselements 15 angepasst, während der untere Stufenbereich 30 zum Abdecken der Unterseite der Leiterplatte 4 angepasst ist. Dadurch ist die Abmessung des oberen Stufenbereichs 29 in der Dickenrichtung der Leiterplatte größer als die des unteren Stufenbereichs 30 festgelegt. Die obere Wand 25 des Gehäusedeckels 13 umfasst ferner einen geneigten Wandbereich 31, der sich gleichmäßig zwischen den unterschiedlich hohen oberen und unteren Stufenbereichen 29 und 30 erstreckt. Der geneigte Wandbereich 31 ist mit einem vorgegebenen Neigungswinkel von zum Beispiel ca. 45 Grad relativ zur Bodenwand 12a des Gehäusekastens 12 flach geneigt und ist demzufolge mit dem gleichen Neigungswinkel wie zum oberen Stufenbereich 29 und unteren Stufenbereich 30 relativ geneigt.
Zum Bilden eines sogenannten Atmungsfilters ist die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 durch den geneigten Wandbereich 31 in der Dickenrichtung ausgebildet; und die Schutzwand 3 ist am geneigten Wandbereich 31 angeordnet, um die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 zu schützen. Die luftdurchlässige wasserdichte Membran, die aus einem luftdurchlässigen wasserdichten Material, wie zum Beispiel Gore-Tex (Warenzeichen), in einer Dünnschichtform ausgebildet ist, ist in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 befestigt. Die Schutzwand 3 weist die Funktion auf, dass z. B. zum Zeitpunkt einer Fahrzeugwäsche, verhindert wird, dass Wasser mit hoher Temperatur und hohem Druck direkt auf die luftdurchlässige wasserdichte Membran geblasen wird.
Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist die Schutzwand 3 zum Abdecken der äußeren Öffnung 2b der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 mit dem zwischen der äußeren Öffnung 2b und der Schutzwand 3 belassenden vorgegebenen Zwischenraum 3b angeordnet, um ein Eindringen von Luft zu ermöglichen. Die Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c ist in der Schutzwand 3 zur Verbindung mit dem Zwischenraum 3b ausgebildet. Die Innenwandfläche der Schutzwand 3, die den Zwischenraum 3b definiert, ist in ihrer Größe und Abmessung größer als die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 festgelegt, um die in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 befestigte luftdurchlässige wasserdichte Membran 5 effektiv vor dem eindringenden Wasser S während einer Fahrzeugwäsche, usw. zu schützen. Der Lüftungskanal ist durch den Zwischenraum 3b und die Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c der Schutzwand 3 für ein Eindringen von Luft in die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 kontinuierlich definiert. Dieser Kanal dient auch als Abflusskanal, um, wenn sich das eintretende Wasser S in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 als ansammelndes Wasser S1 ansammelt, das sich ansammelnde Wasser S1 zur Außenseite abzuführen.
In vielen Fällen ist die elektronische Steuervorrichtung 10 am Fahrzeug in vertikaler Ausrichtung montiert, wobei die Befestigungsflächen 11 entlang einer im Wesentlichen vertikalen Richtung 49, wie in 7(B) (einer schematischen Schnittansicht längs der Linie Y-Y von 6) dargestellt, oder in horizontaler Ausrichtung ausgerichtet sind, wobei die Befestigungsflächen 11 längs einer im Wesentlichen horizontalen Richtung 48, wie in 8(B) (einer schematischen Schnittansicht längs der Linie Y-Y von 6) dargestellt, ausgerichtet sind.
Die Erfinder haben sich auf diesen Umstand konzentriert und kamen auf die Idee, die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 im geneigten Wandbereich 31 der Außenwand des Gehäuses auszubilden, der relativ zu den flachen Fahrzeugaufbau-Befestigungsflächen 11 des Gehäuses geneigt ist, sodass die luftdurchlässige wasserdichte Membran 5 in einem vorgegebenen Winkel relativ zur flachen Fahrzeugaufbau-Befestigungsfläche 11 des Gehäuses geneigt ist.
Demzufolge ist die luftdurchlässige wasserdichte Membran 5 relativ zur horizontalen Ebene (d. h. der Links-Rechts-Richtung von 7 und 8) entweder in der vertikalen Ausrichtung oder der horizontalen Ausrichtung geneigt, wie dies in 7 und 8 dargestellt ist. Selbst wenn sich das eindringende Wasser S in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 als das sich ansammelnde Wasser S1 ansammelt, erreicht ein Teil (eine Wasseroberfläche) des sich ansammelnden Wassers S1 das obere Ende der geneigten Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und wird durch den Zwischenraum 3b zur Außenseite zum Zeitpunkt vor dem Auffüllen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (d.h. zum Zeitpunkt, an dem sich das ansammelnde Wasser S1 bis zu einem bestimmten Pegel in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung angesammelt hat) abgeführt. Das sich ansammelnde Wasser S1 kann daran gehindert werden, sich über den bestimmten Pegel anzusammeln. Somit ist es möglich, ein Verstopfen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 durch das eintretende Wasser S zu verhindern und die gewünschte Luftdurchlässigkeit und Wasserdichtheit der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Dauerhaltbarkeit selbst mit einer einfachen Konfiguration zu gewährleisten.
Der Neigungswinkel der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 relativ zu den Befestigungsflächen 11 kann zum Beispiel auf 45 Grad oder einen vorgegebenen Bereich um 45 Grad, und insbesondere auf etwa 30 bis 60 Grad festgelegt werden, um eine ausreichende Neigung der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 um ca. 45 Grad relativ zur horizontalen Ebene in entweder der vertikalen Ausrichtung oder der horizontalen Ausrichtung sicherzustellen und die Luftdurchlässigkeit und Wasserdichtheit der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 ungeachtet der montierten Ausrichtung der elektronischen Steuervorrichtung zu gewährleisten.
Um ein Verstopfen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran 5 noch effektiver zu verhindern, ist es eine Voraussetzung, die Größe und Form der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und dergleichen derart festzulegen, dass der Vergleichsausdruck α oder der Vergleichsausdruck β erfüllt wird. Der Durchmesser (die radiale Abmessung) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 kann zum Beispiel hinreichend größer (z. B. doppelt so groß oder noch größer) als die Tiefe (die axiale Abmessung) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 festgelegt werden.
Darüber hinaus kann die radiale Abmessung der äußeren Öffnung 2b kleiner als jene der inneren Öffnung 2a durch Ausbilden eines Vorsprungs in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2, beispielsweise durch Ausbilden eines Vorsprungs 2c in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 an einer zur äußeren Öffnung 2b benachbarten Position, wie in 9 dargestellt, für eine effektivere Verhinderung der Strömung des eintretenden Wassers S in die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 festgelegt werden. Wie in 10 dargestellt, können Durchgangsöffnungen 2d durch den Vorsprung 2c zur Verbindung mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung ausgebildet sein (die sich zum Beispiel durch den Vorsprung 2c in der gleichen Richtung wie die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 erstrecken und dann mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung in Verbindung stehen). Durch das Ausbilden derartiger Durchgangsöffnungen 2d wird das Abführen des sich ansammelnden Wassers (das sich ansammelnde Wasser S1 in 7 und 8) aus der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 erleichtert. Die Durchgangsöffnungen 2d sind vorzugsweise an von der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c entfernten Positionen angeordnet, obwohl es möglich ist, die Durchgangsöffnungen 2d gegebenenfalls im Vorsprung 2c auszubilden.
In der Schutzwand 3 kann die Öffnung der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c eine beliebige Form wie zum Beispiel eine trapezförmige, eine perfekte Kreisform, eine ovale Form oder Halbkreisform aufweisen.
Ein Vorsprung 3e kann an der Schutzwand 3 ausgebildet sein, um zur Innenseite der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3c, wie in 11 und 12 (schematischen Schnittansichten in Pfeilrichtung Z von 6 gesehen) dargestellt, zur effektiveren Verhinderung des eintretenden Wassers S vorzuragen.
In dem Fall, bei dem die elektronische Steuervorrichtung irgendein Teil aufweist, das als Barriere gegen das eintretende Wasser S dient, zum Beispiel in dem Fall, bei dem das eintretende Wasser S mit den Ecken des Gehäusedeckels 13, wie in 6 dargestellt, kollidiert, erreicht das eintretende Wasser S die Nähe der Schutzwand 3 aus der Kollisionsrichtung nicht. Die Außenwandform der Schutzwand 3 kann somit, wie in 13 dargestellt (durch Weglassen von durch gestrichelte Linien mit zwei Punkten gekennzeichneten Bereichen in 13 auf eine Trapezform), reduziert werden, um den Abstand zwischen der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand-Entlüftungsöffnung 3a, 3c zur Reduzierung des Innendrucks der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und der Schutzwand 3 zu verringern und die Position der Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 zum Verbindungselement 15 zur Verbesserung der Luftdurchlässigkeit im Entlüftungskanal zu versetzen.
In dem Fall, bei dem die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 und die Schutzwand 3 auf dem oberen Stufenbereich 29 oder der Umfangswand 26 des Gehäusedeckels 13 vorgesehen sind, ragt die Schutzwand 3 teilweise zur Oberseite oder zur seitlichen Seite der elektronischen Steuervorrichtung 10 vor. Dies führt zu einem Anstieg der Höhen- oder Breitenabmessung der elektronischen Steuervorrichtung als Ganzes oder zu einer Verschlechterung der Montierbarkeit der elektronischen Steuervorrichtung am Fahrzeug aufgrund einer Beeinträchtigung mit anderen Strukturteilen im Motorraum.
Im vorliegenden Beispiel ist die Schutzwand 3 jedoch am geneigten Wandbereich 31 vorgesehen, um in einen diagonal zum geneigten Wandbereich 31 benachbarten Raum vorzuragen und keinen Einfluss auf die Abmessung der elektronischen Steuervorrichtung als Ganzes auszuüben. Es ist somit möglich, eine durch die Anordnung der Schutzwand 3 verursachte Vergrößerung der elektronischen Steuervorrichtung zu verhindern und die Montierbarkeit der elektronischen Steuervorrichtung am Fahrzeug zu verbessern.
Da das Verbindungselement 15 mit einer vorgegebenen Dicke an der seitlichen Seite der elektronischen Steuervorrichtung 10 freiliegt, ist der Gehäusedeckel 13 entsprechend dem Unterschied zwischen der Dicke des Verbindungselements 15 und der Dicke der Leiterplatte 4 in abgestufter Form ausgebildet. Genauer gesagt sind die oberen und unteren Stufenbereiche 29 und 30 mit unterschiedlichen Höhen an der oberen Wand 25 des Gehäusedeckels 13 parallel zu dem Befestigungsflächen 11 des Gehäusekastens 12 ausgebildet. Die Abmessung des oberen Stufenbereich 29 in der Dickenrichtung der Leiterplatte ist größer als die des unteren Stufenbereichs 30 festgelegt, um das relativ dicke Verbindungselement 15 durch den oberen Stufenbereich 29 abzudecken und die relativ dünne Leiterplatte 4 durch den unteren Stufenabschnitt 30 abzudecken. Somit ist der Bereich der oberen Wand 25, der diese unterschiedlich dicken oberen und unteren Stufenbereiche 29 und 30 verbindet, als geneigter Wandbereich 31 angepasst. Die Gehäuse-Entlüftungsöffnung 2 ist in diesem geneigten Wandbereich 31 ausgebildet. Es besteht keine Notwendigkeit, den geneigten Wandbereich 31 getrennt auszubilden. Demzufolge ist es sehr einfach, die vorliegende Erfindung anzuwenden. Darüber hinaus ist der geneigte Wandbereich 31 relativ zu den oberen und unteren Stufenbereichen 29 und 30 geneigt. Im Vergleich zu dem Fall, bei dem die oberen und unteren Stufenbereiche 29 und 30 durch einen senkrechten Wandbereich verbunden sind, werden die Neigungs-/Krümmungswinkel der Verbindungsteilen (Randteilen) zwischen dem oberen Stufenbereich 29 und dem geneigten Wandbereich 31 und zwischen dem unteren Stufenbereich 30 und dem geneigten Wandbereich 31 flach, um eine Spannungskonzentration an diesen Verbindungsteilen abzubauen.

Claims

Elektronische Steuervorrichtung (10), umfassend: ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen (1, 12, 13), um darin einen Innenraum zu definieren; eine Leiterplatte (4), die im Innenraum des Gehäuses untergebracht ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind; und ein Verbindungselement (15), das an einem Ende der Leiterplatte (4) angebracht ist, wobei mindestens eines der Gehäuseelemente (13) einen oberen Stufenbereich (29), der das Verbindungselement (15) abdeckt, einen unteren Stufenbereich (30), der die Leiterplatte (4) abdeckt, und einen geneigten Wandbereich (31), der die oberen und unteren Stufenbereiche (29, 30) verbindet, aufweist, wobei der geneigte Wandbereich (31) eine Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) aufweist, die durch diesen in einer Dickenrichtung des geneigten Wandbereichs (31) ausgebildet ist, wobei die Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) relativ zu den oberen und unteren Stufenbereichen (29, 30) und der Leiterplatte (4) geneigt ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine Schutzwand (3) aufweist, die auf dem geneigten Wandbereich (31) angeordnet ist und eine Wandfläche aufweist, die eine äußere Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) mit einem zwischen der Wandfläche der Schutzwand (3) und der äußeren Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) belassenen Zwischenraum (3b) abdeckt und mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) in Verbindung steht, wobei die Schutzwand (3) eine geschlossene Verbindung an deren Oberseite und Unterseite zu dem geneigten Wandbereich (31) aufweist und Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) auf beiden Seiten bezüglich einer radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) definiert sind, wobei jede der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) sich entlang der Wandfläche der Schutzwand (3) von dem Zwischenraum (3b) zu der Außenseite in der radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) erstreckt und zur Außenseite offen ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine luftdurchlässige wasserdichte Membran (5), die an einer inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) befestigt ist, umfasst, wobei ein Entlüftungskanal (6) zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran (5) und jeder der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) definiert ist, derart, dass der Entlüftungskanal (6) einen gebogenen Teil von der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) zu dem Zwischenraum (3b) hat, um in Verbindung mit den Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) zu stehen; und wobei ein Vergleichsausdruck tanθ₂ > tanθ₁ erfüllt ist, worin θ₁ ein Winkel zwischen einem Wasser (S), das in den Entlüftungskanal (6) durch die Schutzwand-Entlüftungsöffnung (3a, 3c) zur Innenseite der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) und der inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) eintritt, und der inneren Öffnung (2a) ist; W eine Öffnungsbreite der inneren Öffnung (2a) in einer Richtung eines Querschnitts der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) ist; D eine axiale Länge der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) ist; und tanθ₂ ein Verhältnis von D/W ist.
Elektronische Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse eine Befestigungsfläche (11) zum Befestigen an einem Fahrzeugaufbau aufweist; wobei das zumindest eine der Gehäuseelemente (1, 12, 13) den geneigten Wandbereich (31) aufweist, der relativ zur Befestigungsfläche (11) geneigt ist; und wobei die Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) im geneigten Wandbereich (31) des zumindest einen der Gehäuseelemente (1, 12, 13) ausgebildet ist, sodass die luftdurchlässige wasserdichte Membran (5) in einem vorgegebenen Winkel relativ zur Befestigungsfläche (11) geneigt ist.
Elektronische Steuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die Schutzwand (3) mit dem Gehäuseelement (1, 12, 13), das den geneigten Wandbereich (31) mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) aufweist, einstückig ausgebildet ist.
Elektronische Steuervorrichtung (10), umfassend ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen (1, 12, 13), um darin einen Innenraum zu bestimmen; eine Leiterplatte (4), die im Innenraum des Gehäuses untergebracht ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind; und ein Verbindungselement (15), das an einem Ende der Leiterplatte (4) angebracht ist; wobei mindestens eines der Gehäuseelemente (13) einen oberen Stufenbereich (29), der das Verbindungselement (15) abdeckt, einen unteren Stufenbereich (30), der die Leiterplatte (4) abdeckt, und einen geneigten Wandbereich (31), der die oberen und unteren Stufenbereiche (29, 30) verbindet, aufweist, wobei der geneigte Wandbereich (31) eine Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) aufweist, die durch diesen in einer Dickenrichtung des geneigten Wandbereichs (31) ausgebildet ist, wobei die Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) relativ zu den oberen und unteren Stufenbereichen (29, 30) und der Leiterplatte (4) geneigt ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine Schutzwand (3) aufweist, die auf dem geneigten Wandbereich (31) angeordnet ist und eine Wandfläche aufweist, die eine äußere Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (1) mit einem zwischen der Wandfläche der Schutzwand (3) und der äußeren Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (1) belassenen Zwischenraum (3b) abdeckt und mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) in Verbindung steht, wobei die Schutzwand (3) eine geschlossene Verbindung an deren Oberseite und Unterseite zu dem geneigten Wandbereich (31) aufweist und Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) auf beiden Seiten bezüglich einer radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) definiert sind, wobei jede der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) sich entlang der Wandfläche der Schutzwand (3) von dem Zwischenraum (3b) zu der Außenseite in der radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) erstreckt und zur Außenseite offen ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine luftdurchlässige wasserdichte Membran (5), die an einer inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) befestigt ist, umfasst, wobei ein Entlüftungskanal (6) zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran (5) und jeder der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) definiert ist, derart, dass der Entlüftungskanal (6) einen gebogenen Teil von der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) zu dem Zwischenraum (3b) hat, um in Verbindung mit den Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) zu stehen; wobei das Gehäuse eine Befestigungsfläche (11) zum Befestigen an einem Fahrzeugaufbau aufweist; wobei die Befestigungsfläche (11) entlang einer vertikalen Richtung (49) oder entlang einer horizontalen Richtung (48) ausgerichtet ist, wobei die geneigte Wandfläche (31) relativ zur Befestigungsfläche (11) geneigt ist; wobei die luftdurchlässige wasserdichte Membran (5) in einem vorgegebenen Winkel relativ zur Befestigungsfläche (11) geneigt ist; und wobei ein vorgegebener Winkel zwischen einer Richtung eines Querschnitts der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) und der horizontalen Richtung (48) ausgebildet ist.
Elektronische Steuervorrichtung (10), umfassend: ein Gehäuse mit einer Vielzahl von miteinander verbundenen Gehäuseelementen (1, 12, 13), um darin einen Innenraum zu definieren; eine Leiterplatte (4), die im Innenraum des Gehäuses untergebracht ist und worauf diverse elektronische Komponenten montiert sind; und ein Verbindungselement (15), das an einem Ende der Leiterplatte (4) angebracht ist; wobei mindestens eines der Gehäuseelemente (13) einen oberen Stufenbereich (29), der das Verbindungselement (15) abdeckt, einen unteren Stufenbereich (30), der die Leiterplatte (4) abdeckt, und einen geneigten Wandbereich (31), der die oberen und unteren Stufenbereiche (29, 30) verbindet, aufweist, wobei der geneigte Wandbereich (31) eine Gehäuse-Entlüftungsöffnung (1), die durch diesen in einer Dickenrichtung des geneigten Wandbereichs (31) ausgebildet ist, wobei die Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) relativ zu den oberen und unteren Stufenbereichen (29, 30) und der Leiterplatte (4) geneigt ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine Schutzwand (3) aufweist, die auf dem geneigten Wandbereich (31) angeordnet ist und eine Wandfläche aufweist, die eine äußere Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) mit einem zwischen der Wandfläche der Schutzwand (3) und der äußeren Öffnung (2b) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) belassenen Zwischenraum (3b) abdeckt und mit der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) in Verbindung steht, wobei die Schutzwand (3) eine geschlossene Verbindung an deren Oberseite und Unterseite zu dem geneigten Wandbereich (31) aufweist und Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) auf beiden Seiten bezüglich einer radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) definiert sind, wobei jede der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) sich entlang der Wandfläche der Schutzwand (3) von dem Zwischenraum (3b) zu der Außenseite in einer radialen Richtung der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) erstreckt und zur Außenseite offen ist; wobei die elektronische Steuervorrichtung (10) ferner eine luftdurchlässige wasserdichte Membran (5), die an einer inneren Öffnung (2a) der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) befestigt ist, umfasst, wobei ein Entlüftungskanal (6) zwischen der luftdurchlässigen wasserdichten Membran (5) und jeder der Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) definiert ist, derart, dass der Entlüftungskanal (6) einen gebogenen Teil von der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) zu dem Zwischenraum (3b) hat, um in Verbindung mit den Schutzwand-Entlüftungsöffnungen (3a, 3c) zu stehen; und wobei ein Vorsprung (2c) in der Gehäuse-Entlüftungsöffnung (2) ausgebildet ist.