本发明专利技术涉及一种用于制造测量构件(1，15)的瞬时载荷的传感器装置(2)的方法，其中由塑料制造构件(1，15)，其中将传感器层(3)布置在构件(1，15)上，其中传感器层(3)具有载体材料和嵌入到载体材料中的导电颗粒。为了能够更好并且/或者更可靠地测量或获取构件(1，15)中的载荷和/或力，该方法的特征在于，在构件(1，15)中设计至少一个盲孔状凹部(4)，以容纳传感器层(3)。层(3)。层(3)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造传感器装置的方法及具有这种传感器装置的构件和/或底盘构件
[0001]本专利技术涉及一种用于制造测量构件的瞬时载荷的传感器装置的方法，其中由塑料制造所述构件，其中将传感器层布置在所述构件上，其中所述传感器层具有载体材料和嵌入到所述载体材料中的导电颗粒。本专利技术还涉及一种根据这种方法制造的构件和/或底盘构件。
[0002]从DE 10 2016 204 557 A1已知这种方法或构件。据此，传感器层被设计为构件上的涂层。传感器层例如可以被实现为漆层。替代性地，可以通过将具有嵌入的导电颗粒的载体材料喷涂到构件上来形成传感器层。
[0003]然而，在此不利的是，借助这种传感器装置难以测量构件(例如球窝接头)内部的载荷、尤其力。即使传感器层可能不是被施加在构件的外侧、而是被施加在两个构件部件之间的内侧，载荷在此通常也大到可能会对(尤其薄的)传感器层造成损坏。尤其，球壳与接头球之间或接头壳体与球壳之间的载荷大到可能会迅速地对施加于此的传感器层造成损坏。
[0004]本专利技术所基于的目的在于，改进开篇所述类型的一种方法、一种构件和/或底盘构件，使得能够更好并且/或者更可靠地测量或获取构件中的载荷和/或力。尤其应提供一种替代性的实施方式。
[0005]本专利技术所基于的目的利用根据权利要求1所述的方法并且借助于根据权利要求10所述的构件和/或底盘构件来实现。本专利技术的优选的改进方案在从属权利要求中并且在随后的描述中得到。
[0006]因此，本专利技术涉及一种用于制造测量构件的瞬时载荷的传感器装置的方法。尤其，测量构件的瞬时载荷应被理解为测量、获取并且/或者确定作用到该构件上并且/或者该构件中的力或力分量。因此，传感器装置可以被设计成用来测量瞬时作用到构件上的力或力分量。构件的载荷可能涉及构件的变形。尤其，构件的瞬时载荷可能涉及构件的弹性变形或塑性变形。
[0007]由塑料制造构件。优选地，借助于注塑成型法在注塑成型工具中制造构件。尤其，构件本身是不导电的。此外，根据该方法，将传感器层布置在该构件上。传感器层在此具有载体材料和嵌入到该载体材料中的导电颗粒。优选地，由载体材料和嵌入到该载体材料中的导电颗粒形成传感器层。尤其，传感器层能够借助于导电颗粒来执行电阻测量。基于对传感器装置或传感器层进行的电阻测量，可以获取构件的瞬时载荷(尤其作用的力或力分量)。在该构件中设计至少一个盲孔状凹部，以容纳该传感器层。
[0008]在此有利的是，由于盲孔状凹部用于容纳传感器层，因此不必将传感器层布置在构件的侧面。替代于此，可以将传感器层布置并且/或者嵌入在盲孔状凹部和/或构件本身中。由此，可以更好地保护传感器层免受不期望的损坏并且/或者过早的磨损。由此可以确保优选在构件的使用寿命内持久且可靠地测量构件的瞬时载荷。在制造构件时就已经可以形成盲孔状凹部。替代性地，也可以在制造构件之后(尤其借助于钻孔)来制造盲孔状凹部。盲孔状凹部可以井状和/或口袋状地设计。
[0009]根据一个改进方案，至少部分地以形成为液体的、具有嵌入的导电颗粒的载体材
料填充盲孔状凹部。具有导电颗粒的液态载体材料可以特别简单地布置在盲孔状凹部内。在此，在重力和/或毛细作用的作用下，可以至少部分地以液态载体材料和嵌入的导电颗粒来填充并且/或者填注盲孔状凹部。盲孔状凹部可以具有几毫米的直径。盲孔状凹部的直径优选小于3mm、小于2mm或小于1mm。尤其，使用漆料来作为液态载体材料。具有嵌入的导电颗粒的这种载体材料是已知并且已得到证实的。导电颗粒优选被设计为碳纳米管或所谓的Carbon
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Nano
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Tubes(CNT)。尤其，导电颗粒在载体材料的内部是各向同性地定向并且/或者分布的。导电颗粒优选被设计为力敏元件。尤其，碳纳米管是由碳构成的微观小管状结构。碳纳米管是导电的并且还具有以下特性，即，这些特性在机械应力下(例如在由于力作用而导致的伸长或压缩下)使其电阻发生变化。这种效果可以被用来将碳纳米管用作力敏元件。替代性地，力敏元件可以被设计为石墨烯、石墨烯氧化物、炭黑或纳米线。
[0010]根据一个改进方案，具有嵌入的导电颗粒的载体材料在至少部分地填充并且/或者填注盲孔状凹部之后固化。替代性地或额外地使该载体材料固化。因此，可以通过适当的措施主动致使或促进载体材料的固化。例如，进行局部加热可以有利于或加速载体材料的固化。在使载体材料固化之后，该载体材料与导电颗粒一起可靠并且/或者持久地被固持在盲孔状凹部内。尤其，由于载体材料固化而在盲孔状凹部中形成传感器层。在此，传感器层和/或载体材料可以材料配合地与构件或盲孔状凹部的内侧面或内周面相连接。尤其，由于盲孔状凹部的预先给定的直径或内部尺寸而预先给定传感器层的层厚度。由此，同时简化了可再现性，这对于大规模生产而言是值得期望的。
[0011]根据另一个实施方式，将至少两个电线路部段嵌入到构件中，以用于为传感器层提供触点。尤其，在制造构件时构件的塑料部分地对这些线路部段进行包覆浇铸并且/或者包覆注塑。在此线路部段由于结合和/或整合到构件中而被保护不受外部影响并且抗疲劳地布置。触点本身不是用构件的塑料来覆盖的。线路部段和触点被布置成使得触点通过盲孔状凹部而对于传感器层而言是可触及的。触点优选被布置在盲孔状凹部的内周面中。替代性地，触点伸入到盲孔状凹部中。
[0012]优选地，将借助于这两个电线路部段所提供的触点与传感器层导电地相互连接。因此，通过或借助于布置在盲孔状凹部中的传感器层来实现触点之间的导电连接。线路部段可以被设计为冲裁格栅或金属线。这能够实现成本有效的制造和/或在构件中(尤其在用于制造构件的注塑成型工具中)的简单的布置。
[0013]根据一个改进方案，将触点沿盲孔状凹部的纵向方向彼此间隔开地布置。尤其，以具有嵌入的导电颗粒的液态载体材料填充并且/或者填注盲孔状凹部至少直至触点接触到载体材料和/或嵌入的导电颗粒的程度。优选地，第一触点被布置成邻近盲孔状凹部的底部。第二触点可以被布置成邻近盲孔状凹部的开口。在此，第一触点可以被指配给第一线路部段，并且第二触点可以被指配给第二线路部段。为了改善导电性，载体材料本身可以被设计成导电的。尤其，作用的载荷的测量、确定和/或获取与用于形成传感器层的填入的载体材料的量无关，只要这两个触点是借助于传感器层导电地相互连接的即可。而传感器层朝向开口的方向超出指配给该开口的接触点的程度与传感器装置的工作原理并无关系。
[0014]根据一个改进方案，将传感器装置与评估装置连接。评估装置可以基于对传感器层进行的电阻测量来确定并且/或者获取构件的瞬时载荷。尤其，可以确定并且/或者获取至少一个作用到构件上的力和/或力分量。例如可以获取构件的剪切载荷、压缩载荷或拉伸
载荷。尤其，可以基于所测得的、确定的并且/或者获取的传感器层的伸长来获取作用到构件上的拉伸力。可以基于所测得的、确定的并且/或者获取的传感器层的压缩来获取作用到构件上的压缩力。
[0015]优选地，在构件中布置并且/或者设计分别用于容纳传感器层的多个盲孔状凹部。因此可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制造测量构件(1，15)的瞬时载荷的传感器装置(2)的方法，其中由塑料制造所述构件(1，15)，其中将传感器层(3)布置在所述构件(1，15)上，其中所述传感器层(3)具有载体材料和嵌入到所述载体材料中的导电颗粒，其特征在于，在所述构件(1，15)中设计至少一个盲孔状凹部(4)，以容纳所述传感器层(3)。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，尤其在重力和/或毛细作用的作用下，至少部分地以形成为液体的、具有嵌入的导电颗粒的所述载体材料填充所述盲孔状凹部(4)，尤其使用漆料来作为液态载体材料。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在至少部分地填充所述盲孔状凹部(4)之后，具有所述嵌入的导电颗粒的所述载体材料固化并且/或者使其固化。4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将至少两个电线路部段(5，6)嵌入到所述构件(1，15)中，以为所述传感器层(3)提供触点(7，8)，尤其在制造所述构件(1，15)时所述构件(1，15)的塑料部分地对所述线路部段(5，6)进行包覆浇铸并且/或者包覆注塑。5.根据权利要求3和4所述的方法，其特征在于，将借助于两个所述电线路部...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：
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