CN109425378A - 用于传感器的联接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于传感器(1)的联接装置(3)以及具有这种联接装置(3)的对应的传感器(1)，该联接装置具有支撑单元(30)和电路板(40)，该电路板承载电子电路(44)，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件(44.1、44.2)，其中，支撑单元(30)包括具有外轮廓(37)的基体(32)并且形成具有电气接触部位(34、34A)的外部接口(26)，通过该外部接口可获取电子电路(44)的至少一个电气输出信号，其中，接触部位(34、34A)通过电气连接部与电路板(40)的对应的接触部位(46、46A)进行电气连接。在此，外部接口(26)的至少一个第一接触部位(34A)与电路板(40)的实施为第一接地部位(46A)的接触部位(46)连接，并且形成用于ESD/EMV干扰的第一放电路径，该第一放电路径提供给与第一接触部位(34A)接触的外部零件。

Description

用于传感器的联接装置
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求1的类型的用于传感器的联接装置。本发明的对象还为具有这种联接装置的对应的传感器。
背景技术
由现有技术已知用于ESD/EMV干扰(ESD：Electrostatic Discharge，静电放电；EMV：Elektromagnetische 电磁兼容性)的放电路径作为分开的路径从控制器引出。因此，例如在车辆制动***中不锈钢弹簧可接地地通过使电磁阀与控制器接触来建立这种放电路径。由于提升的要求，例如在使用无刷电马达时，通过欧姆电阻在使用寿命内表现出的可实现的接触质量经由这种不锈钢-不锈钢-单点接触不再足以在整个使用寿命内将强的电磁辐射引出。因此，使用由贵重材料制成的接触弹簧和配合接触部。因此，例如使用由铝制成的流体块和具有由金或银制成的配合接触部的由不锈钢制成的电磁阀的接地零件。此外，起作用的接触力的提高仅可受限地实现，因为，必须考虑到边界条件，例如，作用到电路板上的最大的起作用的力。
由DE 10 2014 221 368 Al已知这种类型的用于传感器的联接装置，其具有支撑单元和电路板，电路板承载电子电路，其具有至少一个电子和/或电气构件。支撑单元包括具有外轮廓的基体并且形成具有至少一个电气接触部位的外部接口，通过该外部接口可获取电子电路的至少一个电气输出信号。至少一个接触部位通过一电气连接部与电路板的对应的接触部位进行电气连接。在此，支撑单元包括至少一个有弹簧弹性的接触元件，该接触元件布置在基体的外轮廓处并且建立在传感器接地部和壳体接地部之间的可靠的电气连接。传感器保护套的接触通过布置在支撑单元的基体处的有弹簧弹性的接触元件实现，该接触元件在装配传感器联接装置时与保护套贴靠。有弹簧弹性的接触元件与传感器的电路板的电气连接通过焊接连接实现。此外，至少一个有弹簧弹性的接触元件能够实现电路板在保护套中的固定或定心。此外，联接装置提供用于ESD/EMV干扰的可靠的放电路径。
发明内容
根据独立权利要求1的特征的根据本发明的用于传感器的联接装置和根据独立权利要求8的特征的根据本发明的传感器具有的优点是，外部零件的外部接口的接触部位中的一个可用作EMV/ESD放电路径，外部零件通过该外部接口与联接装置电气连接。在此，外部零件例如可为控制器，为该控制器提供EMV/ESD放电路径。由此可取消用于控制器的由不锈钢构成的附加的弹簧接触部，并且联接单元的更高品质的电气接口可用作控制器的EMV/ESD放电路径。
本发明的实施方式提供了一种用于传感器的联接装置，具有支撑单元和电路板，电路板承载电子电路，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件。支撑单元包括具有外轮廓的基体并且形成具有电气接触部位的外部接口，通过该外部接口可截取电子电路的至少一个电气输出信号。接触部位通过电气连接部与电路板的对应的接触部位电气连接。在此，外部接口的至少一个第一接触部位与电路板的实施为第一接地部位的接触部位连接，并且形成用于ESD/EMV干扰的第一放电路径，该第一放电路径提供给与第一接触部位接触的外部零件。
此外，提出了一种具有保护套的传感器，在该保护套中布置有至少一个测量元件、电路载体、具有电路板以及支撑单元的这种联接装置，电路板承载电子电路，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件。通过支撑单元可建立在电路板和保护套之间的至少一个导电连接。此外，支撑单元的基体通过至少一个有弹簧弹性的接触元件抵靠保护套的内轮廓进行支撑，并且建立在电路板和保护套之间的至少一个导电连接。
在此，控制器可理解成一种电气器具，例如制动控制器，其处理或评估探测的传感器信号。控制器可具有至少一个接口，其可通过硬件和/或软件形成。对于通过硬件形成的方案，接口例如可为所谓的***ASIC的一部分，其含有控制器的各种功能。然而，同样可行的是，接口为专用集成电路，或至少部分地由离散的结构元件构成。对于通过软件形成的方案，接口可为软件模块，其例如和其他的软件模块一起并存于微控制器中。同样有利的是具有程序代码的计算机程序产品，其存储在机器可读的载体上，例如半导体存储器、硬盘存储器或光学存储器，并且用于在控制器执行该程序时进行评估。
在此，传感器理解成一种结构单元，其包括至少一个测量元件，该测量元件直接或间接探测物理参数，例如压力、温度、力等等，或者直接或间接探测物理参数的改变，并且优选地将其转变成电气传感器信号。确定的传感器信号由电子电路评估并且被转变成传感器数据，该传感器数据包括由利用相应的测量元件探测的物理参数确定的具有相关单位的值。
通过在从属权利要求中阐述的措施和改进方案可实现在独立权利要求1中给出的用于传感器的联接装置和在独立权利要求8中给出的传感器的有利的改善方案。
特别有利的是，支撑单元可包括至少一个有弹簧弹性的接触元件，该接触元件可布置在基体的外轮廓处。因此，第一有弹簧弹性的接触元件例如可与电路板的实施为第二接地部位的接触部位连接。第二接地部位可与第一接地部位电气连接并且形成第一放电路径的一部分。由此可以有利的方式形成用于与传感器的联接装置接触的外部零件的ESD/EMV干扰的第一放电路径。在此，第一放电路径包括外部接口的第一接触部位、电路板的第一接地部位和第二接地部位以及通到与地电势连接的保护套的第一有弹簧弹性的接触元件。
在联接装置的有利的设计方案中，第二有弹簧弹性的接触元件可与电路板的实施为第三接地部位的接触部位连接，并且形成用于电路板的ESD/EMV干扰的第二放电路径。由此可以有利的方式通过第二有弹簧弹性的接触元件和电路板的第三接地部位形成用于电路板的ESD/EMV干扰的、通到与地电势连接的保护套的第二放电路径，该第二放电路径与第一放电路径脱耦。
类似于现有技术，支撑单元结合了外部接口的功能性和用于电路板的支撑功能，从而电路板可与外部线路或控制器电气连接并且可抵靠保护套的内轮廓进行支撑。因此，支撑单元的实施方式形成在电路板或传感器单元与外界之间的连接元件。此外，至少一个有弹簧弹性的接触元件用作在震动负荷下的衰减器，震动负荷可尤其在用在机动车中时出现。此外，通过至少一个有弹簧弹性的接触元件的弹性还可在外力作用时实现可靠地接触和形成放电路径。
在联接装置的其他有利的设计方案中，在外部接口的至少一个接触部位和电路板的至少一个对应的接触部位之间的至少一个电气连接部可通过至少一个构造在基体中的贯穿连接部来建立，该贯穿连接部与基体中的至少一个相关的配合接触部位电气连接，该配合接触部位又可通过至少一个焊接连接部电气且机械地与电路板的至少一个接触部位连接。优选地，基体可实施为塑料注塑件，贯穿连接部与相关的配合接触部位可相应实施为冲裁网格。为了形成基体，冲裁网格可被塑料注塑包封。基体实施为具有嵌入的冲裁网格的塑料注塑件能够有利地实现成本有利且简单地实现支撑单元。
在联接装置的其他有利的设计方案中，支撑单元的基体可多件式地实施并且包括两个半壳。在此，每个半壳可具有外部接口的至少一个接触部位和至少一个有弹簧弹性的接触元件。通过多件式地实施基体，电路板可直接在电路板应用中利用支撑单元来装配。由此可将支撑单元与电路板的电气和机械的连接集成到总归需要的用于装配电路板的标准工艺中。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例并且在下文的说明中对其进行进一步阐述。在附图中，相同的附图标记表示实施相同或相似功能的零件或元件。
图1示出了根据本发明的传感器的实施例以及根据本发明的联接装置的实施例的示意性的立体部分剖视图。
图2示出了图1的细节II的放大的立体图示。
具体实施方式
如由图1和图2可见的那样，根据本发明的传感器1的示出的实施例包括保护套20，在该保护套中布置有至少一个测量元件50、电路载体60、具有电路板40以及支撑单元30的根据本发明的联接装置3，该电路板承载电子电路44，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件44.1、44.2。通过支撑单元30可建立在电路板40和保护套20之间的至少一个导电连接。
如由图1和图2进一步可见的那样，传感器1在示出的实施例中实施为压力传感器，并且测量元件50实施为压力测量单元，该压力测量单元尤其探测在车辆制动***中的受电磁阀控制的流体的液压压力。电路板40基本上垂直于电路载体60的端面和支撑单元30的端面布置，并且实施成可装配在两侧。电子电路44包括至少一个电子和/或电气构件44.1、44.2，其例如执行测量元件50的原始信号的信号放大和/或处理。在示出的实施例中，电子电路44包括专用集成电路(ASIC)44.1以及具有多个电气和/或电子结构元件44.2的对应的保护线路。在ASIC 44.1和电气和/或电子结构元件44.2之间的电气连接通过导体电路和焊接部位来建立。测量元件50将液压压力转变成至少一个电气输出信号，并且具有至少一个联接点52，通过该联接点可获取测量元件50的至少一个电气输出信号。电路载体60具有内部接口24，内部接口截取测量元件50的至少一个电气输出信号并且将其施加给电子电路44。此外，电子电路44的输出信号可通过外部接口26截取。在此，内部接口24构造在保护套20的第一端部20.1处，并且外部接口26构造在保护套20的第二端部20.2处。保护套20保护传感器1的内部结构不受过大的机械负荷。
如从图1和图2进一步可见的那样，用于传感器1的根据本发明的联接装置3的示出的实施例包括支撑单元30和电路板40，电路板承载电子电路44，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件44.1、44.2。支撑单元30包括具有外轮廓37的基体32并且形成具有电气接触部位34、34A的外部接口26，通过该外部接口可截取电子电路44的至少一个电气输出信号。接触部位34、34A通过与电路板40的对应的接触部位46、46A的电气连接进行电气连接。在此，外部接口26的至少一个第一接触部位34A与电路板40的实施为第一接地部位46A的接触部位46连接，并且形成用于ESD/EMV干扰的第一放电路径，该第一放电路径提供给与第一接触部位34A接触的外部零件。未示出的外部零件例如可为控制器，其接收和评估电子电路44的至少一个电气输出信号。
如由图1和图2进一步可见的那样，支撑单元30在示出的实施例中包括两个有弹簧弹性的接触元件38A，它们布置在基体32的外轮廓37处，并且仅仅其中的一个接触元件38A可见。在此，第一有弹簧弹性的接触元件38A与电路板40的实施为第二接地部位46B的接触部位46连接，该第二接地部位与第一接地部位46A电气连接并且为第一放电路径的一部分。如由图2进一步可见的那样，在第一接地部位46A和第二接地部位46B之间的电气连接47实施为电路板40上的导体电路。此外，不可见的第二有弹簧弹性的接触元件与电路板40的实施为第三接地部位的不可见的接触部位连接，并且形成用于电路板40的ESD/EMV干扰的第二放电路径。
如由图1和图2进一步可见的那样，在外部接口26的至少一个接触部位34、34A和电路板40的至少一个对应的接触部位46、46A之间的至少一个电气连接部通过至少一个构造在基体32中的贯穿连接部来建立，该贯穿连接部与基体32中的至少一个相关的配合接触部位36电气连接，该配合接触部位又通过至少一个焊接连接部电气且机械地与电路板40的至少一个接触部位46、46A、46B连接。在示出的实施例中，基体32实施为多件式的塑料注塑件。贯穿连接部与相关配合接触部位36相应实施为冲裁网格。支撑单元30的多件式的基体32在示出的实施例中包括两个半壳32.1、32.2，其中，每个半壳32.1、32.2具有外部接口26的至少一个接触部位34、34A和至少一个有弹簧弹性的接触元件38A。
如由图1和图2进一步可见的那样，支撑单元30的基体32通过两个有弹簧弹性的接触元件38A抵靠保护套20的内轮廓22进行支撑，并且建立在电路板40和保护套20之间的至少一个导电连接。在此，内轮廓22具有导电涂层22.1。因此，外部接口26的第一接触部位34A、电路板40的第一接地部位46A和第二接地部位46B以及第一有弹簧弹性的接触元件38A形成用于ESD/EMV干扰的、通至与地电势连接的保护套20的第一放电路径，该第一放电路径提供给与第一接触部位34A接触的外部零件。第二有弹簧弹性的接触元件连接电路板40的第三接地部位与保护套20，并且形成用于电路板40的ESD/EMV干扰的第二放电路径，该第二放电路径与第一放电路径脱耦。
如由图1和图2进一步可见的那样，保护套20在示出的实施例中实施为空心柱体。保护套20在第一端部20.1处与传感器托架10结合，传感器托架具有固定凸缘12和测量联接部18，其实施为自锁联接部。固定凸缘12具有凸缘边缘，在该凸缘边缘上支撑有保护套20，并且通过该凸缘边缘可锁牢传感器1与未示出的流体块。此外，固定凸缘12包括分级的凸缘表面14，其中，在凸缘边缘和凸缘表面14之间的梯级16在示出的实施例中用作连接区域，保护套20压装到该连接区域上。附加地，保护套20可在梯级16与凸缘边缘的过渡部处与固定凸缘12焊接在一起。
如由图1进一步可见的那样，电路载体60的基体62在示出的实施例中实施为具有内部的结合几何结构65的空心柱体，该结合几何结构与实施为压力测量单元的测量元件50的外轮廓匹配并且包围测量元件50。在电路载体60的基体62处的外部的结合几何结构64包括两个容纳凹处，其相应包括至少一个第一接触部位66以用于电气接触电路板40。至少一个第一接触部位66通过在电路载体60的基体62处的外置的导体电路与用于电气接触测量元件50的至少一个第二接触部位68连接。为此目的，布置在电路载体60的端面上的第二接触部位68实施为接合面。因此，实施为接合面的第二接触部位68可通过接合线与测量元件50的对应的联接点52导电连接。电路载体60例如可实施为以模塑互连单成分技术(MID-1K-Technik；MID：Moulded Interconnected Device，模塑互连装置)的塑料注塑件、以模塑互连双成分技术(MID-2K-Technik)的塑料注塑件或嵌入有冲裁网格的塑料注塑件，冲裁网格形成第一接触部位66、第二接触部位68和导体电路。
电路板40在基本载体42中具有凹陷，其在相对而置的两侧相应由引导边脚42.1限定。电路板40的两个引导边脚42.1相应与电路载体60的外部的结合几何结构64的容纳凹处结合。在示出的实施例中，电路板40的两个引导边脚42.1通过内部的引导边缘引导到电路载体60的容纳凹处中。附加地或替代地，电路板40的引导边脚42.1还可通过在保护套20的内轮廓22处的外部的引导边缘来引导。通过相应地成型容纳凹处，电路板40可在需要时具有相对于传感器1的竖向的高度轴线预定的小的倾角。
如由图1进一步可见的那样，基本上垂直于电路载体60的端面设立的电路板40的基本载体42在引导边脚42.1的区域中具有接触面46，该接触面与在电路载体60的基体62处的在外部的结合几何结构64的区域中的对应的第一接触部位66或接触面形成内部电气接口24。在第二结合几何结构的区域中，电路板40的基本载体42具有接触部位46、46A、46B，其由支撑单元30的基体32的半壳32.1、32.2的对应的配合接触部位36接触。
说明的根据本发明的联接装置尤其适合于用在用于机动车的制动***的压力传感器中，然而不限于此。因此，根据本发明的联接装置例如还可用于光学和/或声学的测量单元。尤其在高级制动***中，在特别受限的结构空间的情况下使用多个压力传感器。因此，结构空间最小化的压力传感器恰好适合与该应用。

Claims (10)

1.一种用于传感器(1)的联接装置(3)，具有支撑单元(30)和电路板(40)，该电路板承载电子电路(44)，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件(44.1、44.2)，其中，所述支撑单元(30)包括具有外轮廓(37)的基体(32)并且形成具有电气接触部位(34、34A)的外部接口(26)，能通过该外部接口获取所述电子电路(44)的至少一个电气输出信号，其中，所述接触部位(34、34A)通过电气连接部与所述电路板(40)的对应的接触部位(46、46A、46B)进行电气连接，其特征在于，所述外部接口(26)的至少一个第一接触部位(34A)与所述电路板(40)的实施为第一接地部位(46A)的接触部位(46)连接，并且形成用于ESD/EMV干扰的第一放电路径，该第一放电路径提供给与第一接触部位(34A)接触的外部零件。
2.根据权利要求1所述的联接装置(3)，其特征在于，所述支撑单元(30)包括至少一个有弹簧弹性的接触元件(38A)，该接触元件布置在所述基体(32)的外轮廓(37)处。
3.根据权利要求2所述的联接装置(3)，其特征在于，第一有弹簧弹性的接触元件(38A)与所述电路板(40)的实施为第二接地部位(46B)的接触部位(46)连接，该接触部位与第一接地部位(46A)电气连接并且是用于ESD/EMV干扰的第一放电路径的一部分。
4.根据权利要求2或3所述的联接装置(3)，其特征在于，第二有弹簧弹性的接触元件与所述电路板(40)的实施为第三接地部位的接触部位连接，并且形成用于所述电路板(40)的ESD/EMV干扰的第二放电路径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的联接装置(3)，其特征在于，在所述外部接口(26)的至少一个接触部位(34、34A)和所述电路板(40)的至少一个对应的接触部位(46、46A、46B)之间的至少一个电气连接部通过至少一个构造在所述基体(32)中的贯穿连接部来建立，该贯穿连接部与所述基体(32)中的至少一个相关的配合接触部位(36)电气连接，该配合接触部位又通过至少一个焊接连接部电气且机械地与所述电路板(40)的至少一个接触部位(46、46A、46B)连接。
6.根据权利要求5所述的联接装置(3)，其特征在于，所述基体(32)为塑料注塑件，并且贯穿连接部与相关的配合接触部位(36)分别为冲裁网格。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的联接装置(3)，其特征在于，所述支撑单元(30)的基体(32)多件式地实施并且包括两个半壳(32.1、32.2)，其中，每个半壳(32.1、32.2)具有所述外部接口(26)的至少一个接触部位(34、34A)和至少一个有弹簧弹性的接触元件(38A)。
8.一种传感器(1)，具有保护套(20)，在该保护套中布置有至少一个测量元件(50)、电路载体(60)、具有电路板(40)以及支撑单元(30)的联接装置(3)，该电路板承载电子电路(44)，该电子电路具有至少一个电子和/或电气构件(44.1、44.2)，其中，通过所述支撑单元(30)能建立在所述电路板(40)和所述保护套(20)之间的至少一个导电连接，其特征在于，所述联接装置(3)根据权利要求1至7中任一项来实施，其中，所述支撑单元(30)的基体(32)通过至少一个有弹簧弹性的接触元件(38A)抵靠所述保护套(20)的内轮廓(22)来支撑，并且建立在所述电路板(40)和保护套(20)之间的至少一个导电连接。
9.根据权利要求8所述的传感器(1)，其特征在于，所述外部接口(26)的第一接触部位(34A)通过所述电路板(40)的第一接地部位(46A)和第二接地部位(46B)、以及第一有弹簧弹性的接触元件(38A)形成用于ESD/EMV干扰的通至所述保护套(20)的第一放电路径，该第一放电路径提供给与所述第一接触部位(34A)接触的外部零件，其中，所述保护套(20)与地电势连接。
10.根据权利要求8或9所述的传感器(1)，其特征在于，所述第二有弹簧弹性的接触元件将所述电路板(40)的第三接地部位和与地电势连接的保护套(20)连接，并且形成所述电路板(40)的用于ESD/EMV干扰的第二放电路径，该第二放电路径与用于ESD/EMV干扰的第一放电路径脱耦。
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