DE19755399A1

DE19755399A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE19755399A1
Application number: DE19755399A
Authority: DE
Inventors: Willfred Marc Stalnaker; Victor Wayne Ramsey; George Fujimoto; Gerald K Fehr; V David Alexander St Clair
Original assignee: Ford Motor Co
Current assignee: Ford Motor Co
Priority date: 1997-02-11
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1998-08-20
Also published as: US5817941A; JPH10226290A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors in einem Fahrzeug, um die Sensitivitätsachse des Sensors richtig auszurichten sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie betrifft also eine Vorrichtung und ein Verfahren oder eine Umhüllung zum Abstützen eines Sensors in einem Fahr zeug so, daß die Achse der Sensitivität des Sensors richtig ausgerichtet ist.

Fahrzeugsensoren, wie Beschleunigungsmesser, werden üblicherweise ver wendet, um Signale zur Airbag-Auslösung in Fahrzeugen zu erzeugen und für viele andere Fahrzeuganwendungen eingesetzt. Der Beschleunigungsmesser weist üblicherweise einen variablen Kondensator auf, dessen Kapazität sich proportional zur Beschleunigung verändert. Um eine richtige Beschleunigungs anzeige zu erhalten, ist es notwendig die Achse der Sensitivität des Beschleu nigungsmessers richtig auszurichten, so daß die Vorrichtung effektiv und rich tig arbeiten kann. Diese Sensoren werden üblicherweise auf einem Leitungs rahmenträger befestigt, der üblicherweise ein im wesentlichen eben gepreßtes oder geätztes Metallstück ist. Da der Leitungsrahmen im wesentlichen flach ist, muß er flach am jeweiligen Teil des Fahrzeugs befestigt werden, an dem er festgemacht wird und demzufolge ist die Sensitivitätsachse des Beschleuni gungsmessers auf diese Orientierung beschränkt. Daher kann das Befestigen des Sensors in einem Fahrzeug auf Basis solcher Orientierungsbeschränkun gen der Sensitivitätsachse problematisch sein.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Befestigen eines Sensors in einem Fahrzeug zu schaffen, so daß dieser so befestigt werden kann, daß die Sensororientierung nicht auf die ebene Befestigung am Fahr zeugträger, am der Leitungsrahmen festgemacht ist, beschränkt ist, sowie die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.

Die Erfindung löst die obengenannte Aufgabe durch das Schaffen einer Vor richtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Ferner betrifft sie auch ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 7. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das Befestigen eines Sensors in einem Fahrzeug, um die Sensitivitätsachse des Sensors richtig auszurichten, erfolgt indem ein Leitungsrahmen mit einem senkrecht nach oben stehenden Stützplattenabschnitt zum Abstützen des Sen sors in einem vorbestimmten Winkel zum Basisteil des Leitungsrahmens ein gesetzt wird. Der Leitungsrahmen enthält mindestens einen Beinabschnitt, der sich in einem Winkel zwischen dem Stützplattenabschnitt und dem Basisteil zum starren Abstützen des Stützplattenabschnitts in seiner vorherbestimmten Anordnung erstreckt. Natürlich kann der Beinabschnitt die nach oben stehende Trägerplatte in jedem erwünschten Winkel abstützen.

Genauer schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors, die einen Leitungsrahmen mit einem im wesentlichen ebenen Basisteil mit mehreren Leitungen in einem vorherbestimmten Winkel zu den gegenüberlie genden Enden desselben aufweist. Der Leitungsrahmen enthält einen Stütz plattenabschnitt, der sich in einem vorbestimmten Winkel vom Basisteil er streckt. Ein Sensor wird an der Trägerplatte befestigt, um eine richtige Ausrich tung der Sensitivitätsachse des Sensors zum Basisteil zu erleichtern. Ein Chip mit einem integrierten Schaltkreis wird am Stützplattenabschnitt in elektrischer Verbindung mit dem Sensor befestigt. Der Leitungsrahmen enthält ebenso ein integriertes Trägerbein, das sich in einem Winkel zwischen dem Basisteil und dem Stützplattenabschnitt zum starren Abstützen des Stützplattenabschnitts zum Basisteil erstreckt.

Demnach ist ein Gegenstand der Erfindung das Schaffen einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Abstützen eines Sensors in einem Fahrzeug, so daß der Sensor starr am Leitungsrahmen befestigt und senkrecht zum Leitungsrahmen orientiert ist.

Der obige Gegenstand und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden richtigen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der anhängenden Zeichnung ersichtlich. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Rückansicht einer Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors in ei nem Fahrzeug gemäß der Erfindung, wobei das zweite geformte Gehäuse teil weise in Phantomdarstellung gezeigt ist;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig. 1, wobei das zweite ge formte Gehäuse teilweise in Phantomdarstellung gezeigt ist; und

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 wobei das zweite geformte Gehäuse teilweise in Phantomdarstellung gezeigt ist.

In den Fig. 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Abstüt zen eines Sensors in einem Fahrzeug, um die Sensitivitätsachse 11 des Sen sors richtig zu orientieren, gezeigt. Die Vorrichtung 10 enthält einen Leitungs rahmen 12, der ein gepreßtes oder geätztes elektrisch leitendes Metallstück ist. Der Leitungsrahmen 12 enthält viele Leitungen 14, 16, die sich von gegen überliegenden Enden desselben erstrecken. Der Leitungsrahmen 12 ist unge fähr 0,254 mm (0,010 Inch) dick. Es kann jedoch jede Dicke verwendet werden. Der Leitungsrahmen 12 enthält ein Basisteil 18, das im wesentlichen eben ist und in elektrischer Verbindung mit den vielen Leitungen 14,16 steht.

Der Leitungsrahmen 12 weist weiterhin einen Stützplattenabschnitt 20 auf, der sich senkrecht vom Basisteil 18 erstreckt. Der Stützplattenabschnitt 20 enthält einen Chip mit einem integrierten Schaltkreis 22 und einen darauf befestigten Sensor 24. Der Sensor 24 ist bevorzugt ein Beschleunigungsmesser, wie vom Typ eines variablen Kondensators, bei dem sich die Kapazität mit der Be schleunigung ändert, jedoch können andere Sensoranwendungen mit der vor liegenden Erfindung verwendet werden. Feine Golddrahtverbindungen 26 ver binden den Chip mit integriertem Schaltkreis 22 und den Sensor 24 elektrisch und ebenso den Chip mit integriertem Schaltkreis und den Sensor mit dem Leitungsrahmen. Es kann jedoch jede Drahtverbindung verwendet werden. Ein erstes geformtes Gehäuse 28 (dieses wird in den Patentansprüchen als "zwei tes geformtes Gehäuse" bezeichnet) wird auf den Stützplattenabschnitt so spritzpreßgeformt, daß der Chip mit integriertem Schaltkreis 22 und Sensor 24 eingeschlossen sind. Das geformte Gehäuse 28 ist bevorzugt aus einer halblei tenden Verbindung geformt, die ungefähr 3 bis 4 mm dick ist. Es wird auf dem Stützplattenabschnitt 20 geformt, bevor der Stützplattenabschnitt senkrecht zum Basisteil 18 auf dem Leitungsrahmen 12 gebildet wird. Beim Anordnen des Sensors 24 senkrecht zum Basisteil 18 des Leitungsrahmens 12 kann die Sen sitivitätsachse des Sensors richtig ausgerichtet werden, wenn die Vorrichtung 10 in einem Fahrzeug befestigt wird.

Das geformte Gehäuse 28 und der Stützplattenabschnitt 20 mit seinen ver schiedenen elektronischen Vorrichtungen muß starr senkrecht zum Basisteil 18 des Leitungsrahmens 12 abgestützt werden, um eine richtige Sensitivitätsach senorientierung des Sensors 24 sicherzustellen. Der Leitungsrahmen 12 ent hält ebenso ein Paar Trägerbeine 30, 32, die so angeordnet sind, daß sie sich in einem Winkel zwischen dem Basisteil 18 und dem Stützplattenabschnitt 20 erstrecken, um den Stützplattenabschnitt senkrecht zum Basisteil starr abzu stützen. Die Trägerbeine 30, 32 sind mit dem Leitungsrahmen 12 einteilig aus gebildet, werden zum Abstützen verwendet und sind nicht nur einfach ausge schnitten und abgeschnitten. Viele Leitungsrahmenleitungen 34 verbinden die elektronischen Vorrichtungen, die vom Stützplattenabschnitt 20 getragen wer den, mit den Leitungen 14 elektrisch, um Airbag-Auslösung oder Signale an den Fahrzeugcomputer zu senden. Ein anderes geformtes Gehäuse 36 (dieses wird als "erstes" geformtes Gehäuse in den Patentansprüchen bezeichnet) wird auf dem Leitungsrahmen 12 so spritzpreßgeformt, daß im wesentlichen der Lei tungsrahmen und das geformte Gehäuse 28 eingeschlossen sind, wie es in den Fig. 1 bis 3 in Phantomdarstellung gezeigt ist. Die Leitungen 14,16 erstrecken sich vom geformten Gehäuse 36 zur Fahrzeugbefestigung. Das geformte Gehäuse 36 ist auch bevorzugt aus einer halbleitenden Verbindung.

Ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors in einem Fahrzeug so, daß die Sensitivitätsachse des Sensors richtig orientiert ist, weist folgende Schritte auf:

(1) Schaffen eines Leitungsrahmens mit einem im wesentlichen ebenen Ba sisteil, einem Stützplattenabschnitt und mindestens einem integrierten Träger beinabschnitt
(2) Befestigen eines Sensors auf dem Stützplattenabschnitt;
(3) Befestigen eines Chip mit einem integrierten Schaltkreis in elektrischer Verbindung mit dem Sensor auf dem Stützplattenabschnitt;
(4) Spritzpreßformen eines Gehäuses auf dem Stützplattenabschnitt, um den Chip mit integriertem Schaltkreis und den Sensor einzuschließen; und
(5) Ausbilden des Stützplattenabschnitts in einer Position senkrecht zum Ba sisteil, so daß sich der Beinabschnitt in einem Winkel zwischen dem Stützplat tenabschnitt und dem Basisteil erstreckt um den Stützplattenabschnitt senk recht zum Basisteil starr abzustützen und die richtige Orientierung der Sensi tivitätsachse des im Fahrzeug befestigen Sensors zu erleichtern.

Obwohl die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels richtig beschrieben wurde, ist sie keineswegs auf dieses beschränkt, sondern er streckt sich auf die dem Fachmann geläufigen Abwandlungen, wie sie unter den Schutzbereich der Ansprüche fallen.

Bezugszeichenliste

10

Vorrichtung

11

Sensitivitätsachse

12

Leitungsrahmen

14,

16

Leitungen

18

Basisteil

20

Trägerplattenabschnitt

22

Chip mit integriertem Schaltkreis

24

Sensor

26

feine Golddrahtverbindungen

28

erstes geformtes Gehäuse

30,

32

Trägerbein

34

Leitungsrahmenleitung

36

zweites geformtes Gehäuse

Claims

1. Vorrichtung (10) zum Abstützen eines Sensors (24) in einem Fahrzeug, um die Sensitivitätsachse (11) des Sensors (24) richtig auszurichten, die aufweist:

- einen Leitungsrahmen (12) mit einem wesentlichen ebenen Basisteil (18) mit mehreren Leitungen (14, 16), die sich von gegenüberliegenden Enden erstrecken, wobei der Leitungsrahmen (12) einen Trägerplattenabschnitt (20) aufweist, der sich unter einem vorbestimmten Winkel zum Basisteil (18) erstreckt
- einen Sensor (24), der am Trägerplattenabschnitt (20) befestigt ist, um die richtige Ausrichtung der Sensitivitätsachse (11) des Sensors (24) zu erleichtern; und
- ein erstes geformtes Gehäuse (36), das auf dem Leitungsrahmen (12) ausgeformt ist, um im wesentlichen den Leitungsrahmen (12) einzuschließen, das viele Leitungen besitzt, die sich von ihm erstrecken; wobei der Leitungsrahmen (12) einen Tragerbeinabschnitt (30, 32), der sich in

einem Winkel zwischen dem Basisteil (18) und dem Trägerplattenabschnitt (20) erstreckt, um den Trägerplattenabschnitt (20) gegenüber dem Basisteil (18) fest abzustützen, aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein zweites geformtes Gehäuse (28) zum Einschließen des Sensors, das auf dem Trägerplattenabschnitt (20) geformt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (24) einen Beschleunigungsmesser aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite geformte Gehäuse (28, 36) eine halbleitende Verbindung aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chip mit integriertem Schaltkreis (22) und der Sensor (24) mit einem dünnen Golddraht verbunden sind, um die elektrische Verbindung zwischen ihnen zu erleichtern.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Chip mit integriertem Schaltkreis (22), der am Trägerplattenabschnitt in elektrischer Verbindung mit dem Sensor (24) befestigt ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Abstützen eines Sensors in einem Fahrzeug so daß die Sensitivitätsachse (11) des Sensors (24) richtig ausgerichtet werden kann, das aufweist:

- Herstellen eines Leitungsrahmens (12) mit einem im wesentlichen ebenen Basisteil (18), einem Trägerplattenabschnitt (20) und einem damit einteilig ausgebildeten Beinabschnitt; und
- Befestigen eines Sensors (24) auf dem Trägerplattenabschnitt (20);
- Formen eines ersten Gehäuses (36) auf dem Leitungsrahmen (12), um im wesentlichen den Leitungsrahmen (12) einzuschließen; und
- Herstellen des Trägerplattenabschnitts (20) an einer Position senkrecht zum Basisteil (18), so daß sich die Beinabschnitte in einem Winkel zwischen den Trägerplattenabschnitt (20) und dem Basisteil (18) erstrecken, um den Trä gerplattenabschnitt (20) senkrecht zum Basisteil (18) fest abzustützen, um die richtige Ausrichtung der Sensitivitätsachse (11) des Sensors (24), wenn er in einem Fahrzeug befestigt ist, zu erleichtern.

8. Verfahren nach Anspruch 7, das Formen eines zweiten Gehäuses (28) auf dem Trägerplattenabschnitt (20) aufweist, um den Sensor einzuschließen.

9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Befestigens eines Sensors (24) das Befestigen eines Beschleunigungsmessers aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Befestigens eines Chip mit integriertem Schaltkreis (22) auf dem Trägerplattenabschnitt (20) in elektrischer Verbindung mit dem Sensor (24) eine Golddrahtverbindung (26) des Chip mit integriertem Schaltkreis (22) aufweist.

11. Verfahren nach Anspruch 7, das ferner das Befestigen eines Chip mit integriertem Schaltkreis (22) auf dem Trägerplattenabschnitt (20) in elektrischer Verbindung mit dem Sensor (24) aufweist.

12. Vorrichtung zum Abstützen eines Beschleunigungsmessers in einem Fahrzeug, um die Sensitivitätsachse (11) des Beschleunigungsmessers richtig auszurichten, die aufweist:

- einen Leitungsrahmen (12) mit einem im wesentlichen ebenen Basisteil (18) mit vielen Leitungen (14, 16), die sich von gegenüberliegenden Enden davon erstrecken, wobei der Leitungsrahmen (12) einen Trägerplattenabschnitt (20) aufweist, der sich senkrecht von dem Basisteil (18) erstreckt
- einen Beschleunigungsmesser, der am Trägerplattenabschnitt befestigt ist, um die richtige Ausrichtung der Sensitivitätsachse (11) des Beschleunigungsmessers zu erleichtern;
- einen Chip mit integriertem Schaltkreis (22), der am Trägerplattenabschnitt (20) in elektrischer Verbindung mit dem Beschleunigungsmesser befestigt ist;
- ein erstes geformtes Gehäuse (36), das auf dem Trägerplattenabschnitt (20) geformt ist, um den Chip mit integriertem Schaltkreis (22) und Sensor (24) einzuschließen; und
- ein zweites geformtes Gehäuse (28), das auf dem Leitungsrahmen (12) geformt ist, um im wesentlichen den Leitungsrahmen (12) und das erste geformte Gehäuse (36) einzuschließen, wobei das zweite geformte Gehäuse (28) viele Leitungen aufweist, die sich davon erstrecken; wobei der Leitungsrahmen (12) einen Trägerbeinabschnitt (30, 32), der sich in

einem Winkel zwischen dem Basisteil (18) und dem Trägerbasisteil (20) erstreckt, zum festen Abstützen des Trägerplattenabschnitts (20) gegenüber dem Basisteil (18) aufweist.