用于检测机械部件振动特性的模块的制作方法_2

文档序号:9303099阅读:来源:国知局
道可以通过流体技术与轮胎内腔或者气态介质的其他源或者其他储罐耦连。除此之外,输入部件180还具有开口 200,该开口可以使得气态介质从通道190进入探测区170。开口 200通过流体技术与输入部件180的通道190耦连或者相连。
[0052]模块110-1还具有密封件210,该密封与输入部件180和分立部件的表面160接触,并且密封分立部件150的表面160上的探测区170。如附图3中的示例所示的密封可以具有密封唇边220,该密封唇边包围探测区170,使得密封件构成密封腔230,该密封腔包围探测区170并且通过密封件将其与密封件210的外部空间240隔开。例如使用这种密封件210可以实现更大的误差补偿,这样就可以例如使得密封件210作用于分立部件的力减小,从而可以例如减小分立部件150的预紧力或者机械负荷。例如柔性的密封唇边220可以用来补偿制造公差。通过密封件210及其密封唇边220的V形结构必要时在腔底与传感器表面的距离不同时实现密封,而不会大幅度提高或减小系统中的预紧力。例如这样就能使得压力传感器(分立部件150)的针脚承受尽可能少的机械负荷,并且仍然可以在预紧方向实现较大的尺寸公差范围。
[0053]除此之外,如果不需要气态介质流过,则也可以使用比较小的开口 200以及尺寸(例如直径)较小的密封件210。这样同样能够限制作用于分立部件150的力,并且因此也可限制例如作用于以机械和电气方式安装了部件150的电路板上的力。
[0054]如附图1所示的轮胎监测系统100的第二个模块110-2同样可以例如作为用来检测机械部件的振动特性的模块110。例如机械组件可以是卡车的车轮,或者也可以是相应的车轮支架。
[0055]附图4所示为模块110-2的示意横断面图,该模块同样能够检测附图4中没有绘出的机械部件的振动特性。为此模块110-2包括固定构件250,该固定构件用来以机械方式与部件刚性相连,以便记录部件的机械振动。模块110-2还具有电路板260,该印刷电路板包括电路270,该电路用于检测机械部件的机械振动,并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号。除此之外,模块110-2还具有至少一个间隔垫片280,该间隔垫片以机械方式将电路板260与固定构件250适当相连,从而可将机械振动从固定构件250传递到电路板260。
[0056]这里也可选择通过无线电传输包括振动特性的信号,这样就能以比较简单的方式将这种模块110-2安装到现有系统之中。在重新规划这种系统的时候,如有可能也可以省下用于传输相关信号的电缆束。
[0057]至少一个间隔垫片280可以选择用来将电路板260与固定构件250刚性相连并且固定。因此间隔垫片280或者至少一个间隔垫片280不仅可以用来将机械振动从固定构件250传递到电路板260,而且也可以用来以机械方式固定并且以机械方式悬置电路板260和所包括的电路270。视【具体实施方式】而定,至少一个间隔垫片280例如可以用一种金属材料制成。所述金属材料可以是例如一种金属或者金属合金。此类金属合金除了包括一种金属材料之外,还可以包括例如其它的金属材料或者元素,但也可以不包括金属元素或材料。此类合金例如有钢或者黄铜。例如金属材料可以导电,尽管这些金属材料也有可能被不导电或者电绝缘的膜所包围。
[0058]以固定构件250为例,同样也可以根据具体要求用一种金属材料制成该固定构件。作为补充或替代,也可以涉及一种导电材料。为了将固定构件以尽可能好的效果连接在附图4中没有绘出的机械部件上,可以选择适当设计固定构件250,使其可以在至少两个在空间上相互分开的部位290-1、290-2上与机械部件相连。在附图4所示的示例中,例如固定构件250可以在部位290上分别有一个开口或者孔300-1、300-2,例如可借助这些孔用螺丝将固定构件固定在卡车的轮毂上。例如可以通过沿着轮辋或车轮的圆周方向相邻排列的、同样也用来将轮辋固定在车轮支架上的两个螺栓,将模块110-2固定安装在卡车或者另一种车辆的车轮或轮毂上。
[0059]在其之间没有其它同类型物体的两个物体是相邻的。如果物体相互邻接,例如相互接触,则相应的物体直接相邻。
[0060]例如可以将固定构件250制作成板件。如果其同时由一种金属材料或者用另一种导电材料制成,那么由此可能实现模块110-2与简单设计的器件的耦连,而该耦连适用于检测振动特性。
[0061]除此之外,固定构件250沿着预定方向310的延伸长度也可以大于电路板260沿着预定方向延伸的长度。可以沿着垂直于预定方向310的投影方向320将电路板260布置在固定构件250的下方或上方。
[0062]作为固定构件250的这种实施方式的补充或替代方案,模块110-2也可以包括一个布置在电路板260和固定构件250之间的部件330。如果沿着垂直于电路板260的投影方向320对部件330进行投影,则导电材料可以至少部分引起部件330投影总面积的至少30%。部件330的投影总面积可以至少相当于电路板260沿着投影方向320的投影总面积的30 %。之前所述的两个百分值即使在其它示例中也可以各自独立等于至少50 %、至少70 %、至少80 %、至少90 %、至少95 %或者等于100 %,在最后一种情况下相当于完整的投影。
[0063]换句话说,部件可以具有很大比例的导电材料,这就与固定构件250的相应实施方式一样可以导致以下效应。导电材料例如包括一种与之前所述一样的金属材料。
[0064]所述部件330可以是例如布置在电路板260和固定构件250之间的电源340,该电源可以与电路板260的电路270相连,从而能够给其供电。所述电源340例如可以包括电化学电源,例如电池或者蓄电池。附图4中所示的电源340例如可以是钮扣电池或者包括钮扣电池。
[0065]在以无线方式传输包括振动特性的信号时,由于集成比较大的金属质量块(例如电源340或者固定构件250本身)则当无线传输信号的时候,例如通过无线电以无线方式传输信号的时候,就会引起干扰效应。例如电路270同样可以包括天线,该天线用于传输包括振动特性的信号。
[0066]所述电路270可以包括电路板上或者整合到电路板260之中的印制导线、分立部件和元器件,但也可以包括集成电路作为相应的分立部件。例如电路270可以包括用来检测机械振动的分立部件。
[0067]使用间隔垫片280可以获得可供部件330、例如可供电源340使用的结构空间,从而能够制作更小、更紧凑的模块110-2,不会因为部件330而干扰例如可以在电路270中实现的天线的发射特性,或者不必显著增大模块110-2的面积。也可以独立于具有电源340的相应部件330实现至少一个间隔垫片280,从而改善包括振动特性的信号的发射特性。
[0068]当然模块110-2同样可以包括一个壳体,该壳体包围电路板260并且例如可防止电路板260及其电路270受损以及受到其它有害影响。
[0069]附图5中所示为用于这种模块110的壳体的示意图,例如可将其作为壳体用于附图1所示轮胎监测系统100的模块110-1和/或者模块110-2。附图5中的模块110具有共同构成凹部360的第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2。将电路板260布置在凹部360之中。灌封料370封闭凹部360。用来制作第一部分壳体350-1的材料和用来制作第二部分壳体350-2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%。在其它示例中,上述的值也可以最多为5%、最多为2%或者最多为1%。如果将相同或者至少非常类似的材料用于两个部分壳体350-1、350-2的材料,那么热膨胀系数也可以相同。第一部分壳体350-1具有密封结构380,并且第二部分壳体具有对应密封结构390,这些密封结构恰好可以相互啮合。这样就能使得两个部分壳体350-1、350-2与灌封料370 —起构成一个壳体400,该壳体至少能部分保护电路板260以及在印刷电路板上或者其中所实现的电路,防止受到湿气、灰尘和其它外界因素的影响。这样就能利用比较简单的技术手段使得这种模块110也能在严酷的环境条件下使用,不会因此而使得模块110明显难以制造。例如可以将作为预成型件的第一部分壳体350-1用来给所产生的壳体400装配部件,所述部件在附图5中仅以柔性电缆130的形式表示为可选的部件。这样即使在比较困难的环境条件下,也能总体上比较容易实现最终的模块110。
[0070]然后就能在注塑成型或者注塑包覆成型过程中围绕第一部分壳体350-1形成第二部分壳体350-2。第一部分壳体和第二部分壳体可以是例如注塑成型件。在以上说明部分中将第一部分壳体350-1看成是预成型件,这当然也适用于第二部分壳体350-2。换句话说,在包括第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2的部分壳体350中,两个部分壳体的其中一个是可用于部分壳体中另一个部分壳体的预成型件。
[0071]如附图5中所示,密封结构380或对应密封结构390具有至少一个凸起部分和/或者至少一个凹进部分。这些可以是例如不对称设计,以使得湿气、脏污和其它杂质难以沿着两个部分壳体350的接合部进入。可以沿着从壳体400的外部空间420进入凹部360之中的方向410适当设计凸起部分或凹进部分的不对称结构,使得朝向或者背向凹部的一侧存在比较陡峭的侧面。采用密封结构和相应的对应密封结构380、390可以延长杂质从外部空间420进入凹部和电路板260区域之中必须经过的距离。密封结构380当然可以具有多个依次排列的凸起部分和/或者凹进部分。对应密封结构390也可以相应地具有多个依次排列的凹进部分和/或者凸起部分,这些部分可以选择具有与密封结构380的凸起部分或凹进部分相对应的形状。这里所述的“依次”涉及从外部空间420进入凹部360之中的方向,或者也可涉及相反的方向。
[0072]第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2可以具有用来将柔性电缆130至少引向凹部360的电缆进线段430。密封结构和对应密封结构可以布置在第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2的电缆进线段430上。例如可以在预期由于柔性电缆130的运动使得两个部分壳体350由于柔性电缆130的运动而增大变形程度的区域中实现密封结构380和对应密封结构390。杂质恰恰在该区域中比较容易进入凹部360之中。
[0073]除此之外,为了使得模块110也能相对于沿着柔性电缆130的机械负荷实现比较稳定的机械特性,在这种模块110中也可选择采用以下还将结合附图6对其进线详细描述的应力消除装置。
[0074]附图6所示为模块110的示意横断面图,该模块具有壳体400、完整布置在壳体400中的电路板260和柔性电缆130。柔性电缆具有至少一个用来传导信号的分支电缆440,该分支电缆与电路板260的触点450间接或者直接电连接。分支电缆440在第一参考点460-1和第二参考点460-2之间的壳体400中具有弯曲的延伸段470,对照附图6中两个参考点460之间绘制的直线480。弯曲的延伸段470可以至少在90°的角度范围内延伸。
[0075]当出现机械负荷的时候,例如柔性电缆130或者至少一个分支电缆440的拉力或压力负荷,电缆就可以在壳体400的内部屈服,不会使得与触点450的间接或直接电气连接承受太强的机械负荷。这样就能相对于例如工作过程中可能出现的机械负荷提高可靠性或耐用性。
[0076]模块110可以选择具有支撑部件490,所述支撑部件例如可以是输入部件180,并且弯曲的延伸段470至少局部绕过支撑部件490。视具体的实现方式而定,所述支撑部件也可以具有例如凹部,以使得相关分支电缆440绕过支撑部件490。
[0077]在此分支电缆440可以与支撑部件490接触。这样就可以通过摩擦力或者其它的力将作用于柔性电缆130或分支电缆440的机械力传递到支撑部件。必要时可通过以机械方式与壳体连接的支撑部件490将力直接传递到壳体400。另一方面即使当分支电缆440与支撑部件490没有接触的时候,也能实现应力消除功能,因为必要时比较容易移动分支电缆440。
[0078]也可以选择在第一参考点460-1和第二参考点460-2之间由灌封料370和/或者例如第一和/或者第二部分壳体350-1、350-2形式的壳体400在弯曲延伸段470的范围内至少部分地、亦即部分地或者完全地包围至少一个分支电缆440。这样就能够相对于两个参考点460之间的直线延伸段增大灌封料370和分支电缆440之间的接触面,使得灌封料370和相关分支电缆440之间的摩擦配合、材料接合和/或者形状配合连接变大。同理也适用于在两个参考点460之间的弯曲延伸段470范围内完全或者部分包围柔性电缆的实现方式。在这种情况下,灌封料370和柔性电缆之间的摩擦配合、材料接合和/形状配合连接可以构成相应的
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