用于传感器单元的减震器以及用于机动车的传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据独立权利要求1前序部分所述的用于传感器装置的固定装置，以及一种根据独立权利要求6前序部分所述的相应的用于机动车的传感器装置。
【背景技术】
[0002]在当今的机动车中，使用主动的和被动的安全系统，例如像气囊、安全带拉紧器等的约束系统(例如)以及像例如ESP(电子稳定程序)、ABS (防抱死系统)等的用于调节行驶运动学的系统。这种系统的重要组成部分是惯性传感器，其用于测量机动车的加速度和/或偏转速率或旋转速率，并且优选地实施成微机械的或微电子机械的传感器。在运行中，这种传感器被合适的机械激励置于震荡运动中，并且测量和评估出现的力和/或加速度。
[0003]在文献DE 10 2006 002 350 Al中描述了一种尤其用于装配在机动车中的惯性传感器装置。所描述的惯性传感器装置包括安装在载体上的传感器模块，该传感器模块包括微机械地制成的惯性传感器和评估电路。传感器模块通过弹性的联接元件与载体相连接。
[0004]在文献DE 10 2007 062 700 Al中描述了一种传感器装置，其包括基板、传感器模块、减震元件和支撑框架。基板具有主延伸平面和垂直于主延伸平面的凹口，其中，支撑框架固定在该凹口中。在支撑框架和凹口之间布置有减震元件，其中，传感器模块以形状配合连接和传力连接的方式被压入支撑框架中。传感器模块具有至少一个联接销，其在传感器模块之外具有联接面，该联接面构造成基本上平行于主延伸平面。联接面与压接引线导电接触。
【发明内容】
[0005]与此相对，根据本发明的具有独立权利要求1所述特征的用于传感器单元的减震器具有的优点是，通过与方向相关的刚度减弱在减震器的主延伸平面中的共振。
[0006]在根据本发明的减震器应用在用于机动车的传感器单元中时，可以有利的方式减小保持板以固有振动形式的运动，并且已安装的微机械或微电子机械的优选实施成加速度传感器的传感器不再受到干扰。由此，传感器可无缺陷地测量原本的使用信号，该使用信号代表直至5Hz的具有小于重力加速度的加速度值的低频车辆运动。
[0007]本发明的实施方式提供了具有弹性的减震元件的用于传感器单元的减震器。根据本发明，减震元件具有中央板、多个在一端处与中间板相连接的减震指和多个固定面，其中，至少两个固定面在第一空间方向上彼此间隔开地布置。减震元件构造成沿着第一空间方向是弯曲弹性式地软的并且在垂直于第一空间方向布置的主延伸平面中具有较高的刚度，其中，在至少两个固定面上分别施加粘合剂层，该粘合剂层通过在主延伸平面中的振动受到推力。
[0008]此外，提出一种用于机动车的具有壳体和基板的传感器装置，基板通过固定元件与载体板相连接，至少一个微机械的或微电子机械的传感器布置在载体板上，其中，载体板通过根据本发明的减震器在振动方面与壳体解耦。
[0009]通过根据本发明的减震器的实施方式以有利的方式保证，减震元件在主延伸平面中相对刚性，因为载体板的约IkHz的固有频率相对高。垂直于主延伸平面或垂直于载体板的减震元件的刚度相对小，以实现热膨胀并且平衡加工或装配公差。首先，通过固定面的平的设计方案和连结点的选择，实现在平面中的减震，而不会与热膨胀或热方面的膨胀产生冲突。
[0010]通过沿着第一空间方向弯曲弹性式地软的实施方案和薄的粘合剂层，在平面中热膨胀时以及在装配减震元件时不产生加载固定元件的附加力。此外，粘合剂层实施成非常薄，以实现推力下的载荷和良好的减震作用。以有利的方式，根据本发明的减震器的实施方式具有简单的机械结构并且可简单地制造和装配。由此，根据本发明的减震器的实施方式非常简单且可快速地与不同的安装情况和振动形式相匹配，这些安装情况和振动形式与不同的传感器单元或控制器变型方案相关。
[0011]减震元件成形和装配为，其例如通过薄的粘合剂层在“指尖”处固定在热包装上、电气构件或电子构件上和/或在电路板上的其它合适的固定部位上，从而在载体板的平面振动时粘合剂层受到推力作用。根据本发明的解决方案借助于多种几何结构和材料参数提供多种优化振动和加工的设计可能性。通过相应地使减震元件或“减震手”成形并且在“正确的”点上固定在壳体处和载体板上，在平面中的热膨胀或热方面的膨胀不会如此强烈地导致机械应力。因此，减震元件的中央板优选地固定在载体板的热中心中，从而减震指以与载体板相同的方式一起膨胀。
[0012]通过在从属权利中阐述的措施和改进方案可以实现在独立权利要求1中给出的用于传感器单元的减震器和在独立权利要求6中给出的用于机动车的传感器装置的有利的改进方案。
[0013]特别有利的是，中央板可具有第一固定面并且每个减震指在自由端部上具有第二固定面。在中央板和减震指的自由端部之间，可分别布置过渡区域，该过渡区域可实施成具有两个弯曲棱边。由此，以有利的方式实现简单的机械结构和与不同安装情况的快速匹配。由于减震元件不是平面的，而是对于每个减震器轻微地弯折两次，可平衡在盖部和载体板之间的不同距离并且在装配时或在运行中减小垂直于载体板出现的力。
[0014]在根据本发明的减震器的设计方案中，减震元件、特别是中央板和减震指的形状和尺寸可根据固有振动形式和待减震组件的平面的热膨胀以及对所述热膨胀的需最小化的妨碍预定，从而可以实现与可具有不同固有频率和热中心的载体板的不同实施方式的简单匹配。由此，例如可通过中央板的形状和厚度以及减震指的宽度和支座位置以有利的方式实现最优地调整载体板的减震。
[0015]当减震元件实施为冲裁弯曲件时，能够特别简单且成本适宜地实现根据本发明的减震器。
[0016]在根据本发明的传感器装置的设计方案中，减震元件的中央板可通过第一粘合剂层与壳体相连接。减震元件的各个减震指可分别通过第二粘合剂层与载体板的固定点相连接。两个粘合剂层用作减震元件并且例如可在加工期间通过分配器被施加。此外，通过粘入减震元件可保证，在装配时不会产生很高的作用到固定元件或电路板上的力。
[0017]在根据本发明的传感器装置的另一设计方案中，载体板的固定点布置在热包装和/或电气构件或电子构件上和/或其它合适的与载体板固定连接的部位处。载体板优选地通过压配合销与基板相连接。各个压配合销在纵向上非常不易弯曲并且以分布在整个载体板上的方式布置。
【附图说明】
[0018]本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中详细解释。在附图中相同的附图标记表示实施相同或相似功能的部件或元件。
[0019]图1示出了根据本发明的传感器单元的一种实施例的示意性剖视图，其具有根据本发明的减震器；
[0020]图2示出了没有盖部的根据本发明的传感器单元的在图1中示出的实施例的示意性俯视图；
[0021]图3示出了用于在图1和2中示出的传感器单元的根据本发明的减震器的示意性俯视图。
【具体实施方式】
[0022]在机动车中使用惯性传感器时常常出现的问题是根据传感器的安装位置可出现的干扰加速度。当其频率位于传感器的激励频率或传感器装置的固有频率的范围中时，该干扰加速度对传感器的输出信号有非常大的影响。根据振动测量和FEM分析(FEM:有限元方法)可说明，由于壳体固有模式产生的提高因数可能很强地干扰惯性传感器的信号。通过在30Hz至4kHz的频率范围中的第一固有模式产生特别干扰的影响。在该频率范围之内，可检测惯性传感器、特别是双轴加速度元件的相对高的敏感性。
[0023]在具有集成的加速度传感器的已知的ESP/ABS控制器中的传感器单元的载体板或电路板例如通过压配合销与基板相连接。在(马达、阀等)运行中振动激励时，基本上导致在载体板或电路板的主延伸平面的两个方向上的振动。该载体板或电路板用作振动的质量并且压配合销用作小的弯曲弹簧。由于布置在载体板或电路板上的加速度传感器在载体板或电路板的主延伸平面中进行测量，可能出现传感器干扰。通过压配合销，结构垂直于载体板或电路板不易弯曲，因为各个销在纵向方向上非常不易弯曲并且分布在载体板或电路板的整个面上。
[0024]如可从图1至3中看出的那样，所示出的根据本发明的传感器单元I的实施例包括壳体3和基板5，所述基板通过固定元件7与载体板30相连接，至少一个微机械的或微电子机械的传感器44布置在该载体板30上。载体板30通过根据本发明的减震器10与壳体3解耦。传感器40例如实施成所谓的惯性传感器并且可用