控制装置、特别是机电变速器控制器或发动机控制器制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种控制装置，并且首次允许有利地设置多个单个部分柔性导体电路板（２０ａ、２０ｂ、…），从而可以优化信号路线和电流路线的解编，并且同时将昂贵的柔性表面（２０）的使用降低到最低限度。由此本发明专利技术有助于节约柔性表面（２０），并且如此设计柔性零件，从而可以实现最优的使用负荷率，并且不产生任何浪费。单个的部分柔性导体电路板（２０ａ、２０ｂ、…）优选在铝制底板（１０）上制箔。部分柔性导体电路板（２０ａ、２０ｂ、…）的边缘区域（２５）用适当的措施构造，从而保证借助成型密封件进行可靠密封。本发明专利技术由此适用于机电控制单元，特别适用于隐藏地安装在车辆的变速器或者发动机中的控制器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分所述的特别是用于车辆的变速器或发动机控制系统机电控制器的控制装置。客车(PKW)的自动变速器以及内燃机(发动机)或者制动系统等等越来越多地尤其是被电子控制。为此以前所谓的“独立(stand-alone)”控制器被设置成隐藏在防止环境影响的电子防潮箱(E-Box)或者乘客室中，而现在的趋势是所谓的机电控制系统，即将控制电子装置和所属的传感装置集成到变速器、发动机、制动系统等中。“现场电子装置”的类似趋势在车辆技术之外的其它领域、如航空航天技术、船舶技术等领域也存在。在机电控制系统的一些应用中，使用穿孔格栅来进行电流和信号分配。然而这一解决方案与一种所谓的“柔性技术”相比，在电子防潮箱密封，电压保护，灵活性和公差平衡方面有明显缺点。另外由于要维持穿孔格栅的最小横截面使得导体电路的解编比在柔性导体电路(铜导体电路非常精细的结构的构造)的情况下更难以实现。此外更改时昂贵的穿孔工具介入也是必需的。如根据图1至5所示出的，比如机电变速器控制系统实际的批量使用(Serienanwendung)包括一个线路板30，它与至少一个柔性的导体电路板20的导体电路23连接在一起，以分配电信号和电流。这种线路板30以及导体电路板20由一个底板10承载。线路板30设置在一个空腔14中，该空腔14由一个壳体件11构成，其中导体电路板20在底板10和壳体件11之间导入空腔14，并用一种耐液体的粘接剂22与底板10至少部分粘接，并且用至少一种成型密封件12相对于壳体件11密封，从而没有任何液体能渗入该空腔14中。图1以透视图示出了一种变速器控制器电子防潮箱14的密封方案的基本结构。图2示出图1结构的侧视图。图3示出了图2中截取部分X的放大图。所示出的柔性导体电路板20的层结构通常包括分别比如由聚酰亚胺制成的一个第一基膜24和一个第二覆盖膜21，其中两者之间嵌入比如由铜(Cu)制成的导体电路23。通过在层21与24之间使用丙烯粘接剂22产生一种固定的单元。图4示出了一种机电变速器控制系统的柔性布局；图5示出一种在使用单件式单层的柔性导体电路板20时的机电控制系统的基本结构。之前描述的密封方案比如已经由US 6,300,566 B1以及EP 0 972318 B1所公开，其中为了电流和信号分配出于成本原因无例外地使用单层耐油的柔性导体电路板20。这种特殊的柔性材料20目前总是构造成单件式，也就是说薄膜20完全环绕线路板30，这意味着大面积使用昂贵的柔性材料20。此外必须在薄膜20的内部区域为电子装置30空出不能利用的矩形区域29。为了能够到达所有连接区域33、34，同时最佳地充分利用可支配使用的空间，使用了一种自身开发的折叠技术。尽管如此无法避免常常产生浪费，因为这些变速器安装空间不允许其它器件进入。由此本专利技术的基本任务在于提出一些措施，这些措施允许尤其在机电控制装置中首先明显减少昂贵的柔性材料的面积。此外还提出了一些措施，这些措施保证了类似的密封性。按本专利技术此任务通过独立权利要求的特征解决。优选的能够单独或者彼此组合使用的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。本专利技术基于开头所述类型的控制装置进行构造，即作为导体电路板设置至少一个在任何情况下部分地、也就是不完全环绕该线路板的部分柔性导体电路板，其中按照本专利技术优选设置二到n个、特别是四个部分柔性导体电路板。为了能够借助于与开头描述的经过多次试验证明的密封方案类似的成型密封件对部分柔性导体电路板的穿孔边缘在控制装置整个使用寿命期间都进行密封，提出了以下不同的优选的设计方案和改进方案。例如在一种第一设计方案中提出，在部分柔性导体电路板的边缘区域中构造优选一直到底板水平的缓和下降，从而能够用一种成型密封元件持久地密封留下的过渡部分。边缘下降的形成比如可以借助冲压工具完成，它使边缘区域至少局部持久地变形，其中由此产生的过渡部分能够用密封元件优选持久地密封。作为替代方案或者补充方案提出，在部分柔性导体电路板的边缘区域，将粘接点设置在例如环氧树脂基上，在该环氧树脂基上密封地安置成型密封元件。在另一种设计方案中提出，在部分柔性导体电路板之间的区域中贴附一种形成与部分柔性导体电路板同样高度水平的粘接剂幅面。这样有利保证它把成型密封元件也安置在一个平面中。成型密封元件则同样安置在部分柔性导体电路板上和粘接剂幅面上的过渡部分中。这样保证成型密封元件也安置在一个平面中。部分柔性导体电路板的穿孔边缘区域用粘接剂幅面密封。业已得到证明的是借助丝网印刷方法涂覆粘接剂幅面，从而有利的是同时平衡了在穿孔的边缘区域上可能出现的缺陷处。在另一种设计方案中提出，环绕地安置一种粘接带，其上安置成型密封元件。在这种情况下粘接带(比如环氧树脂)优选地同时密封所有与部分柔性导体电路板、底板以及壳体的接口。在另一种设计方案中提出，在部分柔性导体电路板处于底板上的区域中，在底板中形成一个缓和的过渡部分。同样以这种方式优选地得到底板和部分柔性导体电路板的上侧相同的高度水平。按本专利技术优选在将部分柔性导体电路板用一种耐液体的粘接剂粘接到底板上之后，将一种环绕的并且封闭的成型密封件轮廓比如借助一种喷注方法安置到元件上，这种喷注方法有利的是可靠消除所有的不平度以及在部分柔性导体电路板与底板之间所有可能的开口。壳体件能够与成型密封元件一起借助于粘接连接安置在封闭的成型密封件轮廓上。作为替代方案或者补充方案，比如借助铆钉将壳体件与成型密封元件一起机械夹紧地安置到封闭的成型密封件轮廓上。一种单纯机械的夹紧有利的是允许以后无破坏地打开以用于例如调整或者回收。有利的是，通过壳体件中和/或者底板中的设计措施适当地支持成型密封元件在密封作用方面的走向。同样成型密封元件专门的设计方案也能够有利地支持这一方案。尤其是在本专利技术另一种设计方案中提出，覆盖膜相对于基膜在部分柔性导体电路的边缘区域中在成型密封元件下面缩进地构造，从而降低了在柔性穿孔边缘上的阶梯的高度。本专利技术通过减少柔性材料(因素2至3)具有显著节约成本的优点。此外该专利技术实现了在仪器设计的造型方面以前未知的设计自由度，例如柔性部件的灵活布置、通过两个柔性部件彼此交叠简化交叉的实现和/或将铆钉数量减少直到取消铆钉。此外本专利技术实现了穿孔格栅工艺和柔性工艺的有益组合，特别是在与连接幅面一直到电子防潮箱阀门接触的区域中，并且使用业已得到证明的西门子VDO激光焊接方法将柔性材料在密封区域和插头和必要时传感器的区域中施加到穿孔格栅或者说柔性薄膜上，以用于最佳地进行公差平衡。最后本专利技术节约生产和装配方面的成本，特别是关于折叠过程的成本，并且在使用较少的、但是得到证明的连接工艺如粘结、激光焊接等等的情况下提高了质量；由于更多可能的柔性材料供货商(较小的复杂性和公差要求)的参与降低柔性材料的采购价格，由于从一种复杂的柔性整件转变为多个简单的柔性零件的组合最终有利地缩短了机电控制器的开发时间，就像它们尤其隐藏安装在车辆变速器或者发动机中。下面借助一种优选的实施例结合附图对本专利技术附加的细节和其它的优点进行描述。其中示意示出图1变速器控制器电子防潮箱密封方案的基本结构的透视图；图2图1结构的侧视图；图3图2中截取部分X的层结构的放大视图；图4机电变速器控制系统的柔性布局；图5使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制装置，特别是机电变速器或者发动机控制器，包括：－线路板（３０），其与至少一个柔性导体电路板（２０）的导体电路（２３）相连接，以及－底板（１０），线路板（３０）和导体电路板（２０）由该底板支撑，以及－壳体件（１１），其构成一个空腔（１４），所述线路板（３０）设置在该空腔（１４）中，其中－所述导体电路板（２０）在底板（１０）和壳体件（１１）之间穿入空腔（１４）中，并且其中－所述导体电路板（２０）用一种耐液体的粘接剂（２２）与底板（１０）至少部分粘接，并且用至少一个成型密封元件（１２）相对于壳体件（１１）密封，从而使得没有任何液体能侵入空腔（１４）；其特征在于：－作为导体电路板（２０）设置至少一个在任何情况下部分地、即不完全的环绕线路板（３０）的部分柔性导体电路板（２０ａ、２０ｂ、…）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-7-28 10 2004 036 683.71前序部分所述的特别是用于车辆的变速器或发动机控制系统机电控制器的控制装置。客车(PKW)的自动变速器以及内燃机(发动机)或者制动系统等等越来越多地尤其是被电子控制。为此以前所谓的“独立(stand-alone)”控制器被设置成隐藏在防止环境影响的电子防潮箱(E-Box)或者乘客室中，而现在的趋势是所谓的机电控制系统，即将控制电子装置和所属的传感装置集成到变速器、发动机、制动系统等中。“现场电子装置”的类似趋势在车辆技术之外的其它领域、如航空航天技术、船舶技术等领域也存在。在机电控制系统的一些应用中，使用穿孔格栅来进行电流和信号分配。然而这一解决方案与一种所谓的“柔性技术”相比，在电子防潮箱密封，电压保护，灵活性和公差平衡方面有明显缺点。另外由于要维持穿孔格栅的最小横截面使得导体电路的解编比在柔性导体电路(铜导体电路非常精细的结构的构造)的情况下更难以实现。此外更改时昂贵的穿孔工具介入也是必需的。如根据图1至5所示出的，比如机电变速器控制系统实际的批量使用(Serienanwendung)包括一个线路板30，它与至少一个柔性的导体电路板20的导体电路23连接在一起，以分配电信号和电流。这种线路板30以及导体电路板20由一个底板10承载。线路板30设置在一个空腔14中，该空腔14由一个壳体件11构成，其中导体电路板20在底板10和壳体件11之间导入空腔14，并用一种耐液体的粘接剂22与底板10至少部分粘接，并且用至少一种成型密封件12相对于壳体件11密封，从而没有任何液体能渗入该空腔14中。图1以透视图示出了一种变速器控制器电子防潮箱14的密封方案的基本结构。图2示出图1结构的侧视图。图3示出了图2中截取部分X的放大图。所示出的柔性导体电路板20的层结构通常包括分别比如由聚酰亚胺制成的一个第一基膜24和一个第二覆盖膜21，其中两者之间嵌入比如由铜(Cu)制成的导体电路23。通过在层21与24之间使用丙烯粘接剂22产生一种固定的单元。图4示出了一种机电变速器控制系统的柔性布局；图5示出一种在使用单件式单层的柔性导体电路板20时的机电控制系统的基本结构。之前描述的密封方案比如已经由US 6,300,566 B1以及EP 0 972318 B1所公开，其中为了电流和信号分配出于成本原因无例外地使用单层耐油的柔性导体电路板20。这种特殊的柔性材料20目前总是构造成单件式，也就是说薄膜20完全环绕线路板30，这意味着大面积使用昂贵的柔性材料20。此外必须在薄膜20的内部区域为电子装置30空出不能利用的矩形区域29。为了能够到达所有连接区域33、34，同时最佳地充分利用可支配使用的空间，使用了一种自身开发的折叠技术。尽管如此无法避免常常产生浪费，因为这些变速器安装空间不允许其它器件进入。由此本发明的基本任务在于提出一些措施，这些措施允许尤其在机电控制装置中首先明显减少昂贵的柔性材料的面积。此外还提出了一些措施，这些措施保证了类似的密封性。按本发明此任务通过独立权利要求的特征解决。优选的能够单独或者彼此组合使用的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。本发明基于开头所述类型的控制装置进行构造，即作为导体电路板设置至少一个在任何情况下部分地、也就是不完全环绕该线路板的部分柔性导体电路板，其中按照本发明优选设置二到n个、特别是四个部分柔性导体电路板。为了能够借助于与开头描述的经过多次试验证明的密封方案类似的成型密封件对部分柔性导体电路板的穿孔边缘在控制装置整个使用寿命期间都进行密封，提出了以下不同的优选的设计方案和改进方案。例如在一种第一设计方案中提出，在部分柔性导体电路板的边缘区域中构造优选一直到底板水平的缓和下降，从而能够用一种成型密封元件持久地密封留下的过渡部分。边缘下降的形成比如可以借助冲压工具完成，它使边缘区域至少局部持久地变形，其中由此产生的过渡部分能够用密封元件优选持久地密封。作为替代方案或者补充方案提出，在部分柔性导体电路板的边缘区域，将粘接点设置在例如环氧树脂基上，在该环氧树脂基上密封地安置成型密封元件。在另一种设计方案中提出，在部分柔性导体电路板之间的区域中贴附一种形成与部分柔性导体电路板同样高度水平的粘接剂幅面。这样有利保证它把成型密封元件也安置在一个平面中。成型密封元件则同样安置在部分柔性导体电路板上和粘接剂幅面上的过渡部分中。这样保证成型密封元件也安置在一个平面中。部分柔性导体电路板的穿孔边缘区域用粘接剂幅面密封。业已得到证明的是借助丝网印刷方法涂覆粘接剂幅面，从而有利的是同时平衡了在穿孔的边缘区域上可能出现的缺陷处。在另一种设计方案中提出，环绕地安置一种粘接带，其上安置成型密封元件。在这种情况下粘接带(比如环氧树脂)优选地同时密封所有与部分柔性导体电路板、底板以及壳体的接口。在另一种设计方案中提出，在部分柔性导体电路板处于底板上的区域中，在底板中形成一个缓和的过渡部分。同样以这种方式优选地得到底板和部分柔性导体电路板的上侧相同的高度水平。按本发明优选在将部分柔性导体电路板用一种耐液体的粘接剂粘接到底板上之后，将一种环绕的并且封闭的成型密封件轮廓比如借助一种喷注方法安置到元件上，这种喷注方法有利的是可靠消除所有的不平度以及在部分柔性导体电路板与底板之间所有可能的开口。壳体件能够与成型密封元件一起借助于粘接连接安置在封闭的成型密封件轮廓上。作为替代方案或者补充方案，比如借助铆钉将壳体件与成型密封元件一起机械夹紧地安置到封闭的成型密封件轮廓上。一种单纯机械的夹紧有利的是允许以后无破坏地打开以用于例如调整或者回收。有利的是，通过壳体件中和/或者底板中的设计措施适当地支持成型密封元件在密封作用方面的走向。同样成型密封元件专门的设计方案也能够有利地支持这一方案。尤其是在本发明另一种设计方案中提出，覆盖膜相对于基膜在部分柔性导体电路的边缘区域中在成型密封元件下面缩进地构造，从而降低了在柔性穿孔边缘上的阶梯的高度。本发明通过减少柔性材料(因素2至3)具有显著节约成本的优点。此外该发明实现了在仪器设计的造型方面以前未知的设计自由度，例如柔性部件的灵活布置、通过两个柔性部件彼此交叠简化交叉的实现和/或将铆钉数量减少直到取消铆钉。此外本发明实现了穿孔格栅工艺和柔性工艺的有益组合，特别是在与连接幅面一直到电子防潮箱阀门接触的区域中，并且使用业已得到证明的西门子VDO激光焊接方法将柔性材料在密封区域和插头和必要时传感器的区域中施加到穿孔格栅或者说柔性薄膜上，以用于最佳地进行公差平衡。最后本发明节约生产和装配方面的成本，特别是关于折叠过程的成本，并且在使用较少的、但是得到证明的连接工艺如粘结、激光焊接等等的情况下提高了质量；由于更多可能的柔性材料供货商(较小的复杂性和公差要求)的参与降低柔性材料的采购价格，由于从一种复杂的柔性整件转变为多个简单的柔性零件的组合最终有利地缩短了机电控制器的开发时间，就像它们尤其隐藏安装在车辆变速器或者发动机中。下面借助一种优选的实施例结合附图对本发明附加的细节和其它的优点进行描述。其中示意示出图1变速器控制器电子防潮箱密封方案的基本结构的透视图；图2图1结构的侧视图；图3图2中截取部分X的层结构的放大视图；图4机电变速器控制系统的柔性布局；图5使用一体式的单层柔性导体电路板的机电控制系统的基本结构；图6使用多个按照本发明的单层部分柔性导体电路板的机电控制系统的基本结构；图7根据图6的具有模压的柔性边缘区域的实施例；图8图7模压的柔性边缘区域的侧视图；图9根据图6的具有借助于粘接点粘接的柔性边缘区域的实施例；图10根据图6的具有借助于平衡粘接剂幅面粘接的柔性边缘区域的实施例；图11图10的借助平衡粘接剂幅面粘接的柔性边缘区域的侧视图；图12按照图6的借助粘接带粘接的柔性边缘区域的实施例；图13按照图6的具有模压的铝制底板的实施例；图14图13的模压的铝制底板的侧视图；图15根据图6的具有喷注的成型密封件的实施例，在下面对本发明优选实施方式的说明中，相同的附图标记表示相同的或者类似的组件。图1示出了变速器控制器电子防潮箱的密封方案的基本结构的透视图。图2示出根据图1的结构的侧视图。所示出的是一个镜像对称或者旋转对称的本体的一半。导体电路板20穿过一个壳体壁11。更精确地说导体电路板20在一个金属底板10和一个作为壳体壁11构造的壳体件之间引入到一个空腔14中。导体电路板20被用一种耐油的丙烯粘接剂22粘接在优选由铝制成的底板10上。壳体壁11是壳体盖的一部分，该壳体盖优选是一种塑料注塑件。壳体11仅仅包括壳体盖和底板10以及一个环绕的耐油的例如由氟-硅制成的密封圈12。这一密封圈12被压紧或者硫化在导体电路板20上，并且把导体电路板20相对壳体壁1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J洛布尔，K斯米拉，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]