模块的制作方法
【技术领域】
[0001]实施例均涉及一种模块。
【背景技术】
[0002]在很多技术领域，例如在机械、设备和汽车制造领域，都要将电子和电气部件应用于有可能存在严酷环境条件的区域中，例如湿气、灰尘、振动引起的机械负荷、出现的物体以及其它有潜在危害的影响因素。
[0003]因此经常将相应的部件制作成模块或者集成为模块。在机械制造、设备制造以及汽车制造领域均有这样的示例。
[0004]有需要提供一种易于集成、易于制造、耐抗性或耐用性高、能够使得在模块中实现的电路具有尚可靠性和尚精度的t旲块。
【发明内容】
[0005]这种需求通过一种具有以下特征的模块满足:第一部分壳体和第二部分壳体，所述第一部分壳体和第二部分壳体共同构成凹部；布置在凹部中的电路板；以及封闭凹部的灌封料，其中，用来制作第一部分壳体的材料和用来制作第二部分壳体的材料具有热膨胀系数差异，所述差异最高为两种热膨胀系数的较大值的10% ;其中，所述第一部分壳体具有密封结构，并且第二部分壳体具有对应密封结构；并且其中，所述密封结构和对应密封结构设计用于相互啮合。所述需求还通过一种具有以下特征的模块满足:壳体；完全布置在壳体中的电路板；以及柔性电缆，所述柔性电缆包括至少一个用来传导信号的分支电缆，其中，所述至少一个分支电缆与电路板的触点间接或者直接电连接，其中，所述分支电缆在壳体中的第一参考点和第二参考点之间具有弯曲延伸段。
[0006]按照一种实施例所述的模块具有第一部分壳体和第二部分壳体，所述第一部分壳体和第二部分壳体共同构成凹部。模块还包括布置于凹部中的电路板以及将凹部封闭的灌封料。用来制作第一部分壳体的材料和用来制作第二部分壳体的材料具有热膨胀系数差异，所述差异最高为两种热膨胀系数的较大值的10 %。第一部分壳体具有密封结构，第二部分壳体具有对应密封结构，所述密封结构和对应密封结构设计用于相互啮合。
[0007]该实施例所述的这种模块基于这样的认识:米用第一部分壳体和第二部分壳体可以使得电路板及其所需的基础结构更加容易制造和整合，可通过灌封料将其中布置了电路板的凹部封闭。例如为了减少甚至完全防止湿气或灰尘侵入，这些部分壳体均具有在组装状态下相互啮合的密封结构和对应密封结构，因此尽管壳体部件为多体结构，仍然可通过密封结构使得湿气和灰尘之类的杂质难以侵入或者甚至不可能侵入。为了在不同的环境条件下(例如不同的温度)也能具有所需的密封性，建议将热膨胀系数不一样或者差异最多为以上所述值的材料用于第一部分壳体和第二部分壳体。
[0008]另一种实施例所述的模块包括壳体、完全布置在壳体中的电路板和柔性电缆，所述柔性电缆包括至少一个用来传导信号的分支电缆，所述至少一个分支电缆间接或者直接与电路板的触点电连接。分支电缆在壳体中在第一参考点和第二参考点之间具有弯曲的延伸段。
[0009]—种实施例所述的这种模块基于这样的认识:在壳体中实现弯曲的分支电缆延伸段，就可以减小作用于电缆或分支电缆的机械负荷引起损坏的几率，从而能够改善模块或者在其中实现或整合的电路的可靠性或耐用性，可以使用技术上比较简单的手段。这样就能实现可制造性，并且由于可以改善耐用性，也可实现模块的更简单的可实施性。
[0010]以下将参考附图对相关实施例进行详细解释。
【附图说明】
[0011]附图1所示为按照一种实施例的轮胎监测系统的示意方框图；
[0012]附图2所示为用于监测轮胎的按照一种实施例的方法的流程图；
[0013]附图3所示为按照一种实施例的用于检测气态介质的物理量的模块的示意简化横断面图；
[0014]附图4所示为按照一种实施例的用于检测机械组件振动特性的模块的示意横断面图；
[0015]附图5所示为按照一种实施例的模块的示意横断面图；
[0016]附图6所示为按照一种实施例的模块的示意简化横断面；
[0017]附图7所示为按照一种实施例的轮胎监测系统的第一模块的横断面图；
[0018]附图8所示为输入部件的立体图；
[0019]附图9所示为早期生产过程中的轮胎监测系统的立体图；
[0020]附图10所示为按照一种实施例的轮胎监测系统在后期生产过程中的立体图；
[0021]附图11所示为附图7?10中所示的按照一种实施例的轮胎监测系统的第一模块的第一部分壳体的密封结构的俯视图；
[0022]附图12所示为另一个生产过程之后的轮胎监测系统的立体图；
[0023]附图13所示为具有分立部件的电路板的示意立体图；
[0024]附图14所示为装入电路板之前的第一模块的立体图；
[0025]附图15所示为具有密封的输入部件的立体图；
[0026]附图16所示为另一个生产过程之后的轮胎监测系统的立体图；
[0027]附图17所示为安装后的第一模块的示意横断面图；
[0028]附图18所示为另一个过程步骤之后的轮胎监测系统的立体图；
[0029]附图19所示为另一个生产过程步骤之后的轮胎监测系统的立体图；
[0030]附图20所示为附图19中所示生产过程之后从背面观察的轮胎监测系统；以及
[0031]附图21a、21b和21c所示为不同轮胎监测系统的立体图。
【具体实施方式】
[0032]以下【附图说明】中相同的附图标记均表示相同或者类似的组件。此外还将概括性附图标记用于实施例或者附图中多次出现、但仍然共同描述其一种或多种特征的组件和物体。使用相同的或者概括性附图标记描述的组件或者物体，只要没有明确或暗示的不同说明，则其单个、多个或者所有特征(例如标注尺寸)均相同，但也可以不同。
[0033]以下将描述可以在机械、设备和汽车制造领域的很多应用中使用的系统、模块和其它组件的示例，例如可以将其连同汽车轮胎使用。更准确地说，在以下说明部分中将详细描述例如可以用来监测胎压、轮胎温度、但也可以用来监测卡车车轮振动特性的轮胎监测系统及其组件。也可以检测与轮胎、充气程度或者其它组件(例如汽车的轴承或者车轮)相关的其它物理量和/或者更多物理量。
[0034]相关示例同样并不局限于用于卡车，而是也可以用于其它机动车辆，例如轿车、摩托车、轻便摩托车和公共汽车。也可以将其用于其它陆地车辆，例如挂车、自行车、山地自行车、铁路车辆、工作机械、农用机械和其它车辆。但同样也不局限于在汽车领域使用，而是也可以将相关示例用于机器和设备。即使在以下部分中将非常详细地描述轮胎监测系统，相关示例也远不局限于卡车或者其它机动车辆的轮胎监测系统。
[0035]监测卡车和其它机动车辆轮胎的一个重要参数是胎压，当轮胎充满一种气态介质、也就是充满一种气体或者混合气体之后，轮胎内部就会存在胎压。因此也将用于监测胎压的轮胎监测系统称作胎压监测系统(TPMS = Tire Pressure Monitor System)。所述轮胎监测系统也可以检测其它参数，例如轮胎的温度或者其充气程度。例如轮胎检测系统主要可以用来监测卡车及其挂车的每个轮胎的温度和气压，例如可以将其安装在轮辋外侧，也就是安装在轮胎的内腔之外。但是如果将此类传感器或者相应的模块安装在轮胎之外，则始终存在漏气的风险。
[0036]以卡车为例，其胎压明显高于轿车的胎压，例如大约在8巴范围内。除此之外，这些车辆的应用领域也比轿车条件恶劣。如果是越野卡车，也就是日常在野外使用的卡车，则烂泥、脏污、雪和类似的环境条件会使得相应的轮胎监测系统承受额外负荷，也许会影响轮胎的密封性。例如此类车辆遭受砾石和其它固体异物打击的风险明显较高。
[0037]可以无线传输轮胎监测系统的数据，例如通过无线电。如果同一个模块不仅用来检测数据、而且也用于无线传输，则出于重量和稳定性方面的考虑，建议在用于轮胎之外时使用多个组件和模块。但是这样仍然会导致与相关组件之间具有相应接口的带压软管持久处在轮胎之外。由于存在很多接口，例如气门嘴与气门嘴延长管之间、气门嘴延长管与软管之间、以及软管与相应的传感器模块和例如SMD贴片式压力传感器范围内的其它内部接口之间的接口(SMD = Surface Mounted Device =表面贴装器件)，可能会导致泄压的风险相应增大。
[0038]附图1所示为用于监测轮胎的轮胎监测系统100的示意方框图。所述轮胎监测系统100包括第一个模块110-1，所述模块用于检测与附图1中没有绘出的轮胎的至少一个物理量，并且可提供基于至少一个被测物理量的测量信号。为了对此进行详细说明，附图1展示了一个可选的接头120，可以通过该接头将第一个模块110-1与轮胎的气门嘴这样耦连，使得第一个模块与轮胎的内腔之间存在流体接触，以便直接检测至少一个物理量。轮胎内部的流体可以通过流体连接进入第一个模块110-1。
[0039]可以适当设计轮胎监测系统100的第一个模块110-1，以便能够以机械方式与轮胎的气门嘴相连。这种情况下还可以适当设计第一个模块110，以便给轮胎的内腔充入流体。
[0040]轮胎监测系统100还包括第二个模块110-2，该模块通过柔性电缆130与第一个模块110-1耦连，可用来检测第一个模块110-1的测量信号，并且可根据所检测的测量信号以无线方式传输信息信号140，例如可以通过无线电无线传输信息信号140。
[0041]可以通过柔性电缆130将测量信号从第一个模块110-1传输给第二个模块110-2，例如可以借助电信号进行传输。当然在其它示例中也可以使用通过柔性电缆传输测量信号的技术，例如也可以用光学技术将测量信号从第一个模块110-1传输到第二个模块110-2。视具体的实施方式而定，也可以进行反向通信，也就是从第二个模块110-2到第一个模块110-1，以便例如通过第一个模块110-1执行测量或者检测物理量。必要时也可以将其它控制命令从第二个模块110-2传输给第一个模块110-1，例如用于复位其它系统相关功能的控制命令。
[0042]例如模块110可以用来直接与车轮或者车轮的某个组件相连。例如模块可以(与以下还将详细描述的一样)用来以机械方式与车轮的轮辋、车轮的车轮支架或者车轮轮胎的气门嘴相连。模块110可以包括例如壳体，该壳体在工作状态下没有用于导电组件或者电源线的开口，例如通过壳体将模块110或者其电源线与环境影响因素隔绝。
[0043]附图2所示为用于监测轮胎的一种方法的流程图。该方法在过程PlOO中包括在第一个模块110-1(附图2中没有绘出)中检测至少一个与轮胎相关的物理量。在过程PllO中在第一个模块110-1中提供基于至少一个被测物理量的测量信号。在过程P120中在通过柔性电缆130与第一个模块110-1耦连的第二个模块110-2(附图2中没有绘出)中检测测量信号。在过程P130中以无线方式传输基于所检测的测量信号的信息信号140 (附图2中没有绘出)。
[0044]在一种方法的一种实施例中，可以按照指定的顺序、但必要时也可以按照不一样的顺序执行以上所述的过程。例如各个过程在必要时可以同时进行，至少在时间上有所重叠，只要从其说明或者技术关联中不得出不同内容即可。
[0045]两个组件的机械连接不仅包括直接耦连，也包括间接耦连。电气组件或者其它组件均通过另一个组件适当间接相互耦连或者直接相互耦连，使其能够在相关组件之间实现传递信息的信号交换。例如可以采用电气、光学、磁性方式，或者利用无线技术分段或者完全实现相应的耦连。信号的值范围或者随时间变化的曲线可以是连续、离散的，或者可以包括两种类型，例如可以涉及模拟信号或者数字信号。除此之外，也可以通过在寄存器或者其它存储位置中写入或读取数据的方式进行信号交换。
[0046]如附图1所示的第一模块110表示用来检测气态介质的某个物理量的模块，所述气态介质在所述的应用场景中源自于轮胎的内腔。附图3所示是这种模块110-1的简化示意横断面图。
[0047]如附图3中所示的模块110-1包括一个分立部件150，该部件在表面160具有探测区170。所述分立部件用来检测作用于探测区170的气态介质的物理量。探测区170可以在这里例如构成分立部件150的壳体表面160的某个区域。如果该部件例如在其壳体中具有能使得气态介质以这种方式与分立部件150接触的开口、凹部或者孔相接触，从而能够测量和确定相关的物理量，则探测区170例如可以由开口的表面构成或者包括开口表面。如果将相关传感元件例如布置在分立部件150的壳体中，气态介质就能经由探测区170抵达传感元件。
[0048]探测区170也可以在分立部件170的壳体内部的某个表面上，气态介质可以通过该接触区与布置在表面上或者埋嵌在表面上的传感元件间接或者直接接触。
[0049]所述物理量原则上可以是能够借助相应的分立部件测定的任何物理量。所述物理量例如可以是压力、温度、电磁辐射强度等等。分立部件可以是例如可以整合在电路之中的部件，例如可以将其间接或者直接贴装在电路板上，从而可通过信息技术和机械方式与其相连。例如可以采用电气、光学、磁性方式，或者根据可