CN101924310A - 用合成材料制成的接线装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用合成材料制成的接线装置，接线装置(22)有用合成材料(70)制成的合成材料体(104)，用于接触传感器(16)。本发明还涉及一种用于制造这类接线装置的方法。合成材料体(104)包括至少一个形成为薄片铰链(26、82)的柔韧的、弹性的区域。至少一根线缆(50、52)在其长度(106)上平面平行地嵌入到合成材料体(104)内。

Description

用合成材料制成的接线装置
技术领域
本发明涉及一种用合成材料制成的接线装置，接线装置有用合成材料制成的合成材料体用于接触传感器。本发明还涉及一种用于制造这类接线装置的方法以及一种压注模具。
背景技术
随着汽车的新一代变速器，尤其是自动变速器的结构越来越紧凑，用于变速器控制器和其接口组件如传感器和执行器的安装的结构空间越来越小。
在老一代的变速器中，接口组件套装到大型合成材料件，通常套装到支撑板上，以及例如压入其内，因而可以直接位置准确地定位在变速器中。安装时，经由设置在变速器外壳的不同的螺栓拧固位置，调整和确定到各功能性构件的正确距离。
在新一代的变速器中，由于变速器外壳内的空间不断变小，传感器经由紧凑式接线装置安装在变速器外壳内。这种接线装置包括一根或多根压力注塑包封的线缆，其一方面例如与转速传感器电连接，另一方面例如与冲压栅格电接触。如今，在安装过程中定位到变速器外壳内所需的弹性通常通过设置在接线装置内的薄片铰链实现。传感器例如通过螺栓拧固连接到变速器外壳上。
由图1可知一种老式变速器控制模块。它包括一个固定按压在一块支撑板内的转速传感器，转速传感器因此相对发出信号和用于检测的齿轮牢牢固定地安装在变速器控制模块内。控制器后方的变速器控制模块然后通过用户借助螺栓连接装置牢牢地拧紧在变速器外壳内的安装位置上，由此得到固定。
图2示出了新式变速器控制模块的一部分。与按图1老式变速器控制模块相比，按图2的新式变速器控制模块包括转速传感器的一种柔性固定。在图2中示出了变速传感器的“驻车”(Park)位置，其中转速传感器的位置理解为在其最终安装之前。接线装置优选包括两个嵌入到合成材料中的线缆，它们在这种应用情况下，必须经由薄片铰链在±90°＜x＜180°的范围内为相应的变速器实施形式弯曲。如图2所示，在变速器外壳内的固定在最终安装时通过螺栓拧固完成。
发明内容
按本发明所建议的解决方案，经由薄片铰链确保了功能性。这保证了接线装置无断损地安装到变速器内，而不会因为与变速器油接触而担心合成材料出现影响到功能的老化。另一方面，薄片铰链在长时间工作后，可以多次无损坏地拆除，其中在工作时它们与侵蚀性的低粘性介质变速器油(ATF)发生接触，导致合成材料老化。
按照本发明所建议的解决方案，借助相应的孔口，在接线装置横截面的整个部分长度上，实现线缆平面平行的嵌入，所述孔口设置在一个成型件内。压注模具中轮廓给定的模头在压注模具内压注压力的影响下，将线缆可靠地固定在这些孔口内，并将它们保持在各自的位置中。
按本发明建议的解决方案具有的优点是，避免了将线缆错误地因而受损地置入压注模具内。由此减少废件。这一方面适用于“驻车”状态下的预装配，另一方面也适用于由顾客将接线装置和控制器一起最终安装到变速器中。
按本发明所建议的解决方案满足了客户在抗振强度方面的要求。这意味着，接线装置在工作时不会出现断裂。此外，通过按本发明所建议的解决方案，确保了一种无损坏的拆卸，从而可以彻底地进行维修，其中顾及到了合成材料由于与汽车自动变速器中的低粘性侵蚀性变速器油(ATF)接触而提前老化。
按照本发明所建议的解决方案，为提供满足这些要求的接线装置，借助合成材料压力包封注塑来固定具有合成材料绝缘部分的一根或多根线缆，所述合成材料绝缘部分例如优选用PTFE材料制成。合成材料压力注塑包封提供柔韧的、能弯曲的区域，这些区域对发生在汽车变速器，优选自动变速器内的安装或在损坏情况下的拆除来说是必要的。特别重要的是，线缆这样固定在压注模具内，即，使它们可以平面平行地因而也可以无损坏地被注入的合成材料包围。在此，不会因为线缆在高的压注压力下沿侧向发生“游弋”(Verschwimmen)而使得绝缘部分通过压注模具出现压碎或剥落。线缆优选是两根彼此平行延伸的线缆，它们用专门的倒圆的模具模头在两侧保持在压注模具内。专门设计的、同样也被倒圆的模芯被设置到模具的两个模头中，并且使得优选两根彼此平行延伸的线缆以其整个横截面经由外套面以一定的比例稳定地张紧在模具内，因此线缆在顾及到模具内存在的压注压力的情况下不发生改变，也就是说，压注时，在注入合成材料以及因此存在高压注压力时，其起始的置入位置保持不变。
附图说明
接下来借助附图深入说明本发明。附图中：
图1是由现有技术公开的老式变速器控制模块侧面的示意图；
图2示出了变速器控制模块的业已由现有技术公开的一种新的实施可能性，所述变速器控制模块具有用于接触变速器外壳的外侧面上的传感器的接线装置；
图3是按本发明所建议的接线装置的由合成材料制成的合成材料体的俯视图；
图4表示在形成接触区的情况下图3所示的局部截面IV-IV；
图5表示在压注模具的两个模具半部上形成两个接触区的情况下图3所示的局部截面V-V；
图6表示图3所示的局部截面VI-VI，具有移入到上方的模具半部中的侧芯；
图7是本发明所建议的接线装置的另一种实施变型的俯视图，所述接线装置具有加宽的模芯；
图8示出了按图7的局部截面VIII-VIII，具有形成于两个模具半部上的芯体；
图9示出了两根平面平行地延伸的线缆的嵌入，并且放大示出了当模具分离处偏中心地布置时关于线缆直径的嵌入的高度比x∶y，以及
图10示出了具有缺口的偏中心的模具分离处的一个实施变型。
具体实施方式
图1示意性地再现了老式变速器模块设计方案的实施变型。由图1可知，表示为变速器外壳的合成材料结构10配设有一个加筋装置12。在加筋装置12中又设计有拱顶状的突起14，转速传感器16例如可以压入这些突起。合成材料结构10又可以在螺栓连接位置18上与汽车底盘连接。
由图2可知一种同样由现有技术公开的新式变速器模块设计方案。
在这种实施变型中，在侧向将用于与转速传感器16接触的接线装置22安装到变速器控制模块20上。转速传感器16与接线装置22的一个端部接触，在另一个端部上，接线装置22则按图2所示与一个在那里未示出的冲压栅格或接触栅格电连接。在图2所示的实施变型中，接线装置22包括两根相互平行延伸的线缆24。在最大偏转处30上，在接线装置22内有一个薄片铰链26。螺栓连接装置28用于固定。在最大偏转处30上，接线装置22在弯曲范围±90°＜x＜180°内偏转。图1和2所示的实施变型是业已由现有技术公开的转速传感器16的接触可行方案。由图3可知按本发明所建议的接线装置的第一种实施变型。
由图3可知，按本发明所建议的接线装置22优选包括两根压力注塑包封的线缆50或52。两根线缆50或52在接线装置22内平面平行地延伸。如图2所示，代替两根线缆50或52的是，接线装置也可以仅包括一根线缆或具有多于两根的平面平行延伸布置的线缆。
由按图3的俯视图可知，在按本发明所建议的接线装置中，主要涉及一种在合成材料压注模具内生产的合成材料体104。在该实施变型中，两根平面平行地置入压注模具的空腔内的线缆50或52被压力注塑包封在这一在按图3的图平面内延伸的合成材料体104中。两根线缆50或52以基本上与合成材料体104的长度一致的长度106嵌入到合成材料体104的合成材料70内。
图3表示，接线装置22的合成材料体104具有在网栅62(Rasterung)中彼此间隔一定距离的支撑区域54。在此涉及倒圆设计的模芯，它们形成于压注模具的模具半部66和68的侧面上，所述模具半部限定出空腔的边界，合成材料70喷注到所述空腔内，合成材料体104用合成材料70压注而成。
可以形成于第一模具半部66或第二模具半部68的指向空腔的侧面上的支撑区域54以第一宽度58延伸。第一宽度58基本上覆盖这两根通过接线装置22延伸的线缆50或者说52。用附图标记60标注长度，单个芯体56以该长度设计在模具半部66或68内。
此外按照图3，在接线装置22的合成材料体104内有至少一个薄片铰链26。在图3所示的实施变型中，在合成材料体104上形成有一个薄片铰链26和另一个薄片铰链82。薄片铰链26或82是合成材料体104的柔韧的、可弯曲的区域，对在汽车自动变速器上的安装或在受损情况下进行的拆除来说，这些薄片铰链是必需的。通过柔韧的、可弯曲的薄片铰链26或82，确保了在接线装置工作后和由于侵蚀性流体如变速器油ATF造成合成材料老化后，多次无损坏的拆卸。
此外，由图3中俯视图所示的接线装置可知，同时在一个偏离芯体56的网栅62的网栅中设置侧芯64。借助通过两个模具半部66或68中的对应孔口移入到压注模具空腔内的侧芯64，可以使两根线缆50或52基本上保持在其平面平行的位置中并且线缆50或52在压注压力的影响下不会发生侧向游弋。借助侧芯64(也参看图6)确保了一旦第一线缆50或第二线缆52受到射入空腔内液体合成材料70带来的压注压力时第一线缆50或第二线缆52的绝缘件86不会不允许地在空腔内远移。
有利地，两根在此示出的平面平行延伸的线缆50或52沿合成材料体104的长度106被合成材料包围，所述合成材料仅在薄片铰链26或82的区域内发生厚度的缩减。图4示出了图3中的局部截面IV-IV。
由图4可知，这两根置入压注模具的空腔内的、彼此平行布置在压注模具的空腔中的线缆50或52在合成材料70被喷射到空腔内时被嵌入到合成材料70中。这两根线缆50或52通过在这种情形下形成于第一模具半部66上的芯体56得到压制；在第一线缆50以及第二线缆52的外壳面之间形成一个第一接触区72。与第一接触区52对置地在与第一模具半部66一起形成空腔的第二模具半部68内成型有凹槽74。
图5示出了图3中的局部截面V-V。
由图5可知，按照图3中的局部截面V-V，倒圆设计的芯体56在第一模具半部66和第二模具半部68的指向空腔的侧面上延伸。两个芯体56以长度60构造，因此第一接触区72和线缆50或52的外壳面与第一模具半部66协调一致，以及在与其对置的侧面上有一个处于线缆50或72的外壳面和第二模具半部68的倒圆设计的芯体56之间的第二接触区76。
在将合成材料70射入封闭的空腔时，两根彼此平面平行地布置在空腔内的线缆50或52在两侧克服压注压力固定。
图6示出了图3中的局部截面VI-VI。由图6可知，侧芯64移入第一模具半部66的相应孔口内。侧芯64呈锥形78并且具有扁平的端面80，如图6所示，所述端面***第二模具半部68内的凹槽74中。移入空腔的侧芯64使得线缆50或52在压注压力的作用下发生侧向游弋，并且因其绝缘外套而不会暴露于金属的变速器外壳。
不同于图6的是，侧芯64也能从底侧亦即在相应成形的位于第二模具半部68内的孔口上方移入由第一模具半部66以及第二模具半部68限定边界的压注模具的空腔内，并且线缆50或52克服侧向游弋地固定。
由图7可知本发明所建议的接线装置的另一种实施变型。在接线装置22的这种实施变型中，两根彼此平面平行地延伸的线缆50或52以长度106延伸经过合成材料体104。与图3所示接线装置22的第一种实施变型的俯视图不同的是，支撑区域54在按图7的实施变型中以第二宽度84构成。网栅对应于图3所示接线装置22的网栅62，由倒圆的芯体56形成的支撑区域54在该网栅内形成于第一模具66的内侧面和/或第二模具半部68的内侧面上。
基于第二宽度84，形成支撑区域54的芯体56的曲率半径可以选择得特别大，因此在将合成材料70注入压注模具的空腔内时可以实现嵌入到合成材料70内的线缆50或52的外壳面与模具半部66或68之间的适宜的接触。
图8对应图7所绘的局部截面VIII-VIII。
由该图可知，用绝缘套86包围的第二线缆52置入第一模具半部66和第二模具半部68之间的空腔内，并且被合成材料70压力注塑包封。网栅亦即序列在单个窗口88内用附图标记92标注，芯体56在窗口内形成于第一模具半部66以及第二模具半部68上。理想状态下，窗口88的宽度在约5mm的数量级内。网栅92位于10至15mm间的数量级内，各窗口88以网栅92彼此分开。
由按图8的剖面图可知，第二线缆52的绝缘套86在窗口88的范围内通过第一模具半部66和第二模具半部68内的芯体56保持在上侧和底侧上。基于数量级在10至15mm之间的网栅92，确保了在考虑到空腔内的压注压力的情况下，亦即在第一模具半部66和第二模具半部68的关闭状态下，至少一个第二线缆52按照图8的剖面图保持其符合位置的张紧。窗口88的网栅92保持得越窄，则克服空腔内的压注压力而达到的稳定性越高，倒圆设计的模芯56形成在所述窗口88内。
图9最后示出了按图7的局部截面IX-IX。
由图9可知，合成材料体104完全包围第一线缆50或第二线缆52。第一模具半部66以及第二模具半部68在图9中(左图)沿模具分离处98布置。模具分离处98在按图9的(左图)的变型中位于中央。专门成形于压注模具内的倒圆的芯体56优选在两侧加入压注模具，并且在压注模具的空腔内，亦即在第一模具半部66以及第二模具半部68的封闭状态下，将线缆50或52张紧。线缆50或52在制造按本发明所建议的、按两个实施变型(图3和7)的接线装置22时弯曲地展开。由图9可知(参看右图)，在那示出的第一线缆50具有线缆直径D，参看附图标记102。在图9中(右图)示出的第一线缆50嵌入到合成材料内。在图9(右图)所示的实施变型中，模具分离处98不在中央。由此可知，第一线缆50以高度比x∶y嵌入到合成材料70内。图9(右图)表示，位于模具分离处98上面的第一高度x＜1/2D，而位于模具分离处下方的第二高度96是y＞1/2D。
当然也可能的是，如图9(参看左图)所示，两个彼此平面平行地布置在压注模具的空腔内的线缆50或52恰好布置在压注模具空腔内的模具分离处98所处的平面内。
这样来制造本发明所建议的、按图3和图7的实施变型的接线装置22，即，先将至少一根线缆50或52或多根线缆在形成合成材料体104的情况下用合成材料70压力注塑包封到压注模具66、68的空腔内。在封闭的空腔内形成合成材料体104时产生至少一个柔韧的、能弯曲的区域26、82，该区域起到薄片铰链的作用，并且可以实现按本发明所建议的接线装置22的多次拆卸。在将合成材料注射到空腔内时，也就是说在对至少一个布置在空腔内的线缆50或52进行压力注塑包封时，通过布置在模具半部的指向空腔的侧面上的若干优选倒圆设计的支撑区域形成至少一个接触区72、76或88。接触区防止至少一个线缆50或52发生基本上沿水平方向的位置变化，所述线缆位于空腔内。线缆因此可以承受住合成材料在空腔内的压注压力，并且不会发生侧向游弋，合成材料体106用所述合成材料制成。在按本发明所建议的用于制造接线装置22的方法的扩展设计中，可以在模具半部之一内设置孔口，圆锥形或圆柱形设计的芯体移入这些孔口，所述芯体用其端面***凹槽74，所述凹槽例如可以形成在位于下方的第二模具半部68内。
通过经由合适的孔口移入模具半部66或68的侧芯64，确保了在空腔内承受压注压力的线缆50或52不会发生侧向游弋。用按本发明所建议的解决方案，在该接线装置22中或在制造接线装置的方法中，可以通过将线缆50或52在接线装置横截面的整个长度106上借助相应的孔口平面平行地嵌入到外壳半部66或68内，来可靠地在合成材料70的压注压力下固定线缆在压注模具内的位置。这防止线缆50或52被错误地以及受损地置入压注模具内。一方面在预装配时在“驻车”状态下，另一方面在通过顾客将具有控制器的接线装置最终安装到变速器中时，废件被减少。按本发明所建议的解决方案满足了针对其提出的抗振强度上的要求，在运行时不会出现断裂。通过按本发明所建议的解决方案，基于柔韧的、弹性设计的薄片铰链26或82，确保了例如在维修的情况下，尽管由于遭受侵蚀性介质，如ATF而提前老化，但仍能无损坏地进行拆卸。
图10示出了偏中心的模具分离处的一个实施变型，所述模具分离处具有缺口。
由图10可知，与图9类似地，在第一模具半部66和第二模具半部68之间有偏中心的模具分离处98。偏中心的模具分离处98偏离图10中用附图标记114表示的模具中部。
由图10可知，第一线缆50用其较大的外套圆周置入第二模具半部68内，以及在第二模具半部内装入略大于180°的第一圆弧118。按图10所示，第一模具半部66必须在分开设计的模具移动(Zufahren)时，仅将外套圆周的较小的一部分通过第二圆弧120(＜180°)承接在其封套(Formhiillung)中。在第一和第二模具半部66、68移动时，第一线缆50按图10所示，通过垂直箭头表示的挤压(Verpressung)116移动。然后可以经由在侧向形成的缺口108或112无害地保持这种挤压116。当第一缺口108以角度110构造时，第二缺口112基本上矩形地实施在模具中央114的上方。第一线缆50的被挤压的线缆区域可以通过柔韧的线缆外套的弹性复位能力在线缆50上留下很小的记号。线缆绝缘套在图10所示划分成第一高度94对第二高度96时，不会被模具半部66或68所伤，因为在第一线缆50的线缆直径最宽处，由于缺口108或112(不管其几何形状)而不会在第二模具半部68引起余下的损伤。第一线缆50业已以第一圆弧118(＞180°)固定在第二模具半部68内。第一线缆50在定位到第二模具半部68时出现的位置不精确性可以通过固定比94∶96得到改善，因为第一模具半部66在模具半部66、68移动时，固定为大于第一线缆50的线缆周长的50％。因此在第一线缆因从线圈或滚筒退卷而残留预弯曲且不是精确地平面平行地放入第一线缆50时才能谈及位置不精确性。

Claims (15)

1.一种用合成材料(70)制成的接线装置(22)，所述接线装置有至少一根用于接触传感器(16)的线缆(50、52)和至少一个柔韧的、弹性的区域(26、82)，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)基本在其长度(106)上平面平行地嵌入到用合成材料(70)制成的合成材料体(104)内。
2.按权利要求1所述的接线装置(22)，其特征为，所述接线装置(22)在最大变形区域(30)内具有薄片铰链(26、82)。
3.按权利要求1所述的接线装置(22)，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)具有绝缘套(86)。
4.一种用于制造按前述权利要求之一项或多项所述的接线装置(22)的方法，包括下列方法步骤：
a)将至少一根线缆(50、52)用合成材料(70)在形成合成材料体(104)的情况下压力注塑包封在压注模具(66、68)的空腔内，
b)在按所述方法步骤a)形成所述合成材料体(104)时产生至少一个柔韧的、能弯曲的区域(26、82)，以及
c)在所述方法步骤a)期间使得所述至少一根线缆(50、52)通过至少一个支撑区域(54、56、64)在形成至少一个接触区(72、76、88)的情况下防止因压注压力的作用而变位地固定在所述压注模具(66、68)内。
5.按权利要求4所述的方法，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)在所述方法步骤a)期间通过至少一个水平延伸的、倒圆的模芯(56)固定在所述空腔内。
6.按权利要求4所述的方法，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)在所述方法步骤a)期间通过侧芯(64)来防止水平移动地固定在所述空腔内。
7.按权利要求4所述的方法，其特征为，在形成第一接触区(72)和/或第二接触区(76)的情况下，所述至少一根线缆(50、52)在两侧被水平延伸的、倒圆的模芯(56)固定。
8.按权利要求4所述的方法，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)通过多个布置在网栅(62、92)中的模芯(56)固定在所述压注模具(66、68)的空腔内。
9.按权利要求4所述的方法，其特征为，所述至少一根线缆(50、52)以高度比x∶y张紧在所述空腔内，其中x＜1/2D以及y＞1/2D，D＝所述线缆(50、52)的线缆直径(102)。
10.一种压注模具(66、68)，具有第一模具半部(66)和第二模具半部(68)，它们限定空腔的边界，其特征为，在至少一个所述模具半部(66、68)内以第一宽度(58)或第二宽度(84)和长度(60)构造了倒圆的水平延伸的模芯(56)。
11.按权利要求10所述的压注模具，其特征为，所述模具半部(66、68)之一具有用于将轮廓给定的侧芯(64)移入所述空腔内的孔口。
12.按权利要求10所述的压注模具，其特征为，所述模芯(56)在网栅(92)内形成于至少一个限定所述空腔的边界的模具半部(66、68)上。
13.按权利要求10至12中的一项或多项所述的压注模具，其特征为，第一模具半部(66)和第二模具半部(68)之间的模具分离处(98)关于模具中心(114)偏中心地构造。
14.按权利要求13所述的压注模具，其特征为，在所述偏中心的模具分离处(98)的区域内构造了缺口(108、112)。
15.按权利要求14所述的压注模具，其特征为，第一缺口(108)以角度(110)构造成斜面体并且/或者第二缺口以半圆形、矩形或正方形轮廓构成。
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