用于检测机械部件振动特性的模块的制作方法_4

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03]输入部件180具有输入段620,该输入段是输入部件的一部分,用于将气态介质直接引向附图8中同样没有绘出的分立部件150的探测区。输入段620具有之前已提及的孔或开口 200以及密封座600。输入段以后被壳体400弯曲包围。
[0104]除此之外,输入部件180同样也可在前述应力消除方面形成支撑部件490。输入部件180在输入段520中具有两个基本上环绕的沟槽形凹部630-1、630-2,附图7和8中没有绘出的柔性电缆130的两个分支电缆440在这些凹部周围绕过。沟槽形凹部630同时可以作为用于轴向锁定的轴向转栓590。
[0105]以下将详细描述轮胎监测系统100的布线方案以及其它细节。附图9所示为早期生产过程中的轮胎监测系统100的立体图。第一模块110-1在此刻主要包括输入部件180以及间隔件640,该间隔件是预紧结构650的一部分。这里可以通过距离起到预紧作用。预紧结构650例如可以通过支座或者其它相应的结构以及螺栓元件770构成,或者可以包括这些能够将电路板260与分立部件150朝向密封件210及其密封唇边220挤压的元件,但在附图9中没有绘出这些元件。适当确定部件150与输入部件180的距离,使得密封件210以所需的方式朝向部件150挤压,就能实现密封件210的预紧。采用以上所述的密封件210及其密封唇边220的实施方式,必要时可在这里限制部件150及其电源线的负荷,但是仍然对较大的距离误差不敏感。例如可以通过预紧结构650调整相关部件(例如黄铜套)和密封腔之间的最小距离,例如可以利用应变梁计算法确定该距离。第二模块110-2同样包括两个间隔件640-1、640-2。
[0106]两个模块110-1、110-2的后续壳体400均包括预紧结构650。预紧结构650能够或者可用来对电路板施力,从而可以通过电路板260上的分立部件150的机械固定装置将密封件210相对输入部件180预紧。为此预紧结构650除了包括已经提及的间隔件640之夕卜,还可以包括一个或者多个螺栓元件。所述间隔件640可用来构成电路板260的限位器。螺栓元件和间隔件640可共同用来将电路板260朝向间隔件640适当压紧,使得密封件210预紧。螺栓元件可以包括例如螺丝或者形状复杂的元件。例如此类螺栓元件可以包括外螺纹,该外螺纹与相应的内螺纹啮合。当然此类螺栓元件也可以具有内螺纹,例如可以将其设计成螺母。
[0107]除此之外,两个模块110-1、110-2还通过柔性电缆130相互链接,所述柔性电缆包括两个分支电缆440-1、440-2。所述分支电缆440与接触结构660焊接在一起,所述接触结构660涉及压配合接触,所述压配合接触基本上呈L形,并且在背向焊接点的一侧为弹性设计,以便例如插入到导电孔之中,可以通过这些导电孔将电路板260与相关分支电缆440相连。
[0108]除此之外,附图9还说明了在以后的壳体400中存在可以实现应力消除的弯曲延伸段470。分支电缆440在第一模块110-1的范围内延伸到输入部件180的凹部630之中。
[0109]在第一模块110-1中输入部件180具有之前已提及的凹部630。这里在也被称作气门嘴延长管的输入部件180的外形中纳入了沟槽形的凹部630,分支电缆440在这些凹部中走线。这样就能够在分支电缆440的范围内避免锐利边缘,从而避免在这些边缘和输入部件180之间出现短路。
[0110]在构成第一部分壳体350-1的预成型件形成之前,如附图9所示在第一个生产过程中布置相关的部件。这里可将柔性电缆130、输入部件180或气门嘴延长管以及也称作螺套的间隔件640放入相应的模具之中。在形成两个模块110的预成型件或第一部分壳体350-1的第一个生产过程结束之后,就会存在附图10中所示的情况。附图10所示为具有两个模块110的轮胎监测系统100的立体图。在灌封区域中电缆130或者其分支电缆440具有之前所述的、各自以至少90°延伸的弯曲延伸段。可以利用这些弯曲的区域实现焊接点和接触结构660的应力消除,使其即使在应用过程中拉动电缆130的时候也不会直接承受负荷。
[0111]与结合附图5所解释的一样,第一部分壳体350各自在电缆进线段430中具有密封结构380,也可将其称作预成型件中的迷宫设计。附图10并非仅仅说明电缆130或者其分支电缆440的走线和位置,而是同样也说明了预成型件或者第一部分壳体350-1的应力消除方案。
[0112]附图11所示为电缆进线段430范围内的密封结构380的放大示意图,可以通过该电缆进线段将电缆130穿入到第一部分壳体350-1之中。所述密封结构380具有依次排列并且在本实施方式中不对称成形的多个凸起部分或凹进部分,在朝向外部空间420的一侧具有比朝向外部空间420或朝向以后的凹部360的一侧更加陡峭的侧壁。沿着附图11中所示随电缆130通向模块100-1之中方向410,密封结构380具有多个依次排列平缓下降的凹进部分以及朝向这些凹进部分上升明显更加陡峭的凸起部分。除此之外,附图11也说明了存在例如在第一部分壳体350-1的成形过程中更易于在模具中引导或者稳定电缆130的开口 670。
[0113]在另一个生产过程中,现在可以如附图12的立体图所示,再次对具有两个模块110-1,110-2和柔性电缆130的轮胎监测系统至少部分进行再次的注塑包覆成形,以便形成第二部分壳体350-2,所述第二部分壳体包括与密封结构380啮合的对应密封结构390。这样即可至少部分实现相关模块110和传感器的外形。除此之外,还可以封装预成型件(第一部分壳体350-1)的各个部件。
[0114]按照附图12所示的情况,接触结构660(也就是压配合接触)与分支电缆440的末端焊接在一起,并且伸入到凹部360之中几毫米共同构成两个部分壳体350-1、350-2,并且通过这些接触结构提供两个模块110-1、110-2的电路板260的电触点。在下一个过程中朝向现已部分完成的壳体400的背面将电路板260压入凹部360之中,直至与间隔件640机械接触,按照这里所示的间隔件的实施方式也可将其称作螺套、间距件、支座或者套管,这些均构成一个相应的止挡。在该压入过程中也可在冷焊过程中使得接触结构660与电路板260电连接。接着还可以与以下还将描述的一样将电路板260固定和预紧,方法是将相应的螺栓元件旋入到间隔件640之中,并且使用灌封料370灌封壳体400,更准确地说是通过灌封料370灌封凹部360。原则上可以使用任何灌封料370。
[0115]关于第一和第二部分壳体350-1、350_2的材料,建议使用具有类似热膨胀系数的材料。这些材料的热膨胀系数可以有差异,所述差异最多为相关热膨胀系数值的10%。在理想情况下,差异也可以比较小,例如最多5%,最多2%或者最多1%。例如部分壳体350-1、350-2基本上可以由相同材料构成,并且基本上具有相同的热膨胀系数。例如可以使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、另一种适当的热塑性塑料或者另一种聚合物作为注塑包覆成型材料。
[0116]以两步法依次对输入部件180进行注塑包覆成型,并且将其整合到第一模块110-1的壳体400之中。该壳体可使得分立部件150相对于输入部件180中的开口 200的位置正确,所述分立部件可以是例如基于SMD技术(SMD = Surface Mounted Device =固定于表面上的器件)的压力传感器。出于这一原因,例如可以采用能够至少部分实现以下所述设计特征的电路板260。
[0117]附图13所示为用于第一模块110-1的电路板260的简化立体俯视图。采用SMD技术在该电路板上贴装了一个分立部件150,该分立部件用来检测轮胎的物理量。为此分立部件150在表面160上具有探测区170,例如可以通过分立部件150的壳体中的开口形成该探测区。例如可以将分立部件150设计成上述壳体中的集成电路。
[0118]换句话说,例如可将具有中孔或者中间开口作为探测区170的SMD贴片式压力传感器作为分立部件150安装到气门嘴模块110-1的电路板260上。附图13所示为这种电路板260的设计,该电路板与相关模块110-1的壳体400的壳体特征相配。
[0119]除了已提及的SMD技术之外,分立部件150还能够以机械方式间接或直接固定在电路板260上并且形成电气接触。除了 SMD技术之外,也可以使用其它固定和接触技术使得例如基于In-Line技术制作的分立部件形成接触,可以通过电路板260中的孔实现电气和机械接触。同样可以使用有承口的解决方案。以后的壳体400不仅可以包括电路板260,也包括同样可在装入电路板260的过程中将其放入模块110-1之中的密封件210。
[0120]除此之外,附图13中所示的电路板260具有两个孔680-1、680_2,这些孔均经过适当布置和设计,使其能够通过接触结构660也就是通过压配合接触实现电接触。为此可以对孔680的外表面690进行金属化处理,以使得接触结构660能够与附图13中没有绘出的电路板260的电路270的其它部件形成电气接触。分立部件170是相关电路270的一部分。除此之外,电路板260还具有多个导引凹口 700,这些导引凹口也可以通过孔来制作,并且可用于在使用灌封料370进行封装之前在壳体400的凹部360的内部引导电路板260。除此之外,电路板260还包括用于以后的预紧结构650的螺栓元件的孔710。
[0121]除此之外,为了提高模块110相对于湿气或者灰尘的工作可靠性或耐用性,也可以适当设计电路板260,使其至少在电路板260的表面上的相应周围环境中由孔680或经过导电涂层处理的外表面690所构成的触点720周围没有与触点720直接导电相连的导电结构。如果湿气或者其它杂质沿着电缆130并且沿着分支电缆440进入相关模块110的壳体400的内部,那么这样就可以防止电气短路,至少使得短路不太可能。
[0122]不仅涉及第一模块110-1而且也涉及第二模块110-2的模块110还可以具有电缆,所述电缆至少包括一个用来传导信号的分支电缆,所述分支电缆通过电路板260的触点720在电路板260的表面上与其间接或者直接电连接。电路板260在这种情况下在电路板260的表面上的触点720的周围730没有与触点720直接电连接的导电结构。与触点直接相连的结构可以是例如在通电情况下在相关模块的参数范围内基本上不会沿着该结构引起电压降的结构。换句话说,例如以流向参考电位、例如地电势的电流为参考,这种结构具有与其它部件相比很小的电阻,例如最多为部件的总电阻的20%、最多10%、最多5%或者最多2%。例如可以涉及电流或电压引线结构,例如镀通孔(Via)或者印制导线之类的其它引线。
[0123]视具体实现情况而定,周围环境730可以在电路板260的主表面740上的触点720周围朝向所有方向超出触点720向外延伸例如至少1mm。在其它实施例中,这也可以是至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm或者至少6mm。
[0124]为了进一步减小短路的危险,电路板不仅可以在其表面上在电路板260的触点周围环境730中没有与触点720直接电连接的导电结构,而且整个电路板可以没有与触点720电连接的导电结构。
[0125]所述电路板260基本上涉及板状结构,该结构沿着第一方向以及沿着垂直于第一方向的第二方向的延伸长度明显大于沿着不仅垂直于第一方向、而且也垂直于第二方向的第三方向的延伸长度。第三方向也称作电路板260的厚度,并且可以例如相当于沿着第一或第二方向的最大延伸长度的至少五分之一、至少十分之一或者至少二十分之一。所述主表面740是平行于第一和第二方向延伸的面。
[0126]电路板260在附图所示的实施例中具有用来将电路板260垂直定位在壳体400的凹部360中的三个导引凹口 700。可以通过所述的间隔件640或螺套水平定位电路板260和分立部件150。可以通过接触结构660 (例如压配合接触)实现分支电缆440的电连接,必要时也可实现机械稳定。
[0127]附图14所示为装入电路板260之前的第一模块110_1的立体图。为了简化起见,图中没有绘出电缆130。附图14展现了壳体400的第一和第二部分壳体350-1、350-2所构成的凹部360。第二部分壳体350-2构成导引结构750,所述导引结构与附图13中所示的导引凹口 700相互作用,从而可按照之前所述的方式通过导引结构垂直导引电路板260。
[0128]附图14同样也展现了预紧结构650的间隔件640以及孔200周围的密封座600,所述的孔通向附图14中没有绘出的输入部件180的通道。除此之外,在附图14中还可以看出设计成压配合接触的接触结构660。附图14展现了气门嘴模块(第一模块110-1)及其壳体400,没有之前结合附图13所述的硬件以及密封件210。
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