用于传感器装置的固定装置和传感器装置制造方法及图纸

技术编号:7573266 阅读:148 留言:0更新日期:2012-07-15 07:39
本发明专利技术涉及一种用于传感器装置(1)的固定装置,具有金属套筒(20)和固定机构(40),其中,金属套筒(20)通过固定机构(40)可与汽车车身(50)连接,其中,传感器装置(1)包括至少一个传感器模块(34)和一个配属的传感器装置(1)。根据本发明专利技术,金属套筒(20)包括作为单点固定装置的套管(22)和作为用于支承板(32)的支承单元的园盘(24),在支承板上设置至少一个传感器模块(34),其中套管(22)穿过支承板(32)中的中央通孔(33)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于传感器装置的固定装置和传感器装置现有技术本专利技术是以按照独立权利要求1前序部分所述的用于传感器装置的固定装置,和以按照独立权利要求10前序部分所述的相对应的传感器装置为依据。在现代汽车中使用主动的和被动的安全系统,如拉回系统,例如气囊、安全带等, 以及用于调节行驶动和的系统,例如ESP、ABS等。这些系统的主要组成部分是惯性传感器, 所述惯性传感器是用于测量汽车的加速度,和/或侧滑率或者偏转率,并且优选地设计为微机械或微电机械传感器。在运行时这些传感器通过合适的机械激励进入振荡运动之中, 并且测量和计算所出现的力,和/或加速度。例如本公开文献DE 10 2007 058 965 Al中描述了一种用于具有插入件的汽车传感器的汽车传感器壳体。为了在插入件区域中对设置在汽车传感器壳体之中/之上的传感器模块进行阻尼所述的汽车传感器壳体由聚丙烯制成。优选地将汽车传感器设计为微机械,或者微电机械传感器,例如惯性传感器,所述惯性传感器优选地设计为偏转率传感器, 或者气囊释放传感器。传感器模块可和传感器壳体整件设计,或者这两个部件可通过一种机械连接装置彼此固定耦合。插入件例如可设计成至少一种金属的支撑套筒,所述金属支撑套筒用于将固定力传递到用固定机构固定在车身上的传感器壳体上。在汽车中使用惯性传感器时经常出现的问题是干扰加速,这种干扰加速可按传感器的安置地出现。当它的频率位于传感器的激动频率或者传感器装置的固有频率范围之内时这种干扰加速对传感器的输出信号有特别强烈的影响。借助振动测量和FEM-分析(FEM 有限元法)表明,由于壳体固有模态而出现的升高因子会对惯性传感器的信号有很大的干扰。一种特别的干扰影响是通过在30赫兹到4千赫兹的频率范围中的第一固有模态产生的。在这种频率范围之内可以验证惯性传感器,特别是双轴的加速部件的比较高的灵敏性。
技术实现思路
与之相比,根据本专利技术的用于包括至少一个传感器模块的传感器装置,且具有独立权利要求1特征的固定装置具有如下优点,即金属套筒包括作为单点固定装置的套管和作为用于支承板的支承单元的盘,在其上设置至少一个传感器模块,其中,所述套管穿过支承板中的中央通孔。其中,传感器装置通过根据本专利技术的具有金属套筒的固定装置和合适的固定机构可与汽车车身连接。与到目前的方案的主要区别在于,传感器装置还只是用一种设计为中央固定的固定装置以单点固定的形式予以固定,其中,将既用于固定,也用作功能支架的金属套筒用作中央部件。通过所建议的根据本专利技术的结构可将共振移动到大约4到5千赫以上的非临界的频率范围中去,并且减小支承板共振和其它与该支承板相连接的部件的影响,其做法是将传感器模块定位在支承板的一个对干扰不敏感的区域中。这样,本专利技术的实施形式可提供在振动技术上最佳化的壳体结构。这就是说,包围着传感器装置的壳体的固有频率有利地可移动到位于约4到5千赫以上的频率区域中。因为壳体固有模态是传感器信号中的干扰的主要原因,所以明显有利地使壳体固有模态脱耦。通过本专利技术的实施形式不仅使壳体固有共振脱耦,而且大大地降低在支承板上的超高。这样,特别是在支承板上的至少一个传感器模块的安置位置就可和壳体固有模态脱耦。此外,通过单点固定可减小壳体尺寸。根据本专利技术的方案由于有多种多样的几何参数和材料参数所以提供大量的在振动-和制造最佳化的设计可能性。因此设计人员由于通过金属套筒使壳体固有模态的有效脱耦就不再有依赖于具有高的弹性模量的壳体材料3,因为材料的选择不必再以振动技术观点进行。关于壳体可以有利的方式使用成本有利的塑料,这种塑料只必须满足汽车专用要求。此外,设计的自由和材料的自由使得支承板固有模态和与它有关联的超高的有针对性的移动成为可能。新的壳体方案的另一优点在于壳体的几何尺寸。通过中央固定,传感器装置的整个尺寸直接与固定机构的直径有关。也就是说较小的直径不仅意味着整个尺寸的减小,因为产生了更小的金属套筒、更小的支承板和更小的壳体,而且也减小了重量和材料成本。除此之外通过小型化还可达到更高的刚性,并且因此附加地移动固有频率。通过在从属权利要求中列出的措施和改进方案可有利地改进在独立权利要求1 中所述的用于传感器装置的固定装置。特别有利的是将金属套筒设计为插入件,并且至少部分地插入到壳体的底部中, 所述壳体包围着传感器装置。这样,金属套筒例如可以特别简单的方式采用压铸方法至少部分地被覆套。在根据本专利技术的固定装置的方案中支承板通过多个保持件和/或至少一个中央支承件和金属套筒耦合。其中,支承板可和保持件和/或至少一个中央支承件粘接起来。若保持件和/或至少一个中央支承件成形在壳体底部上则产生一个特别简单的实施形式。通过这一措施可有利地减少部件数量并且进一步地改进振动特性。在根据本专利技术的固定装置的另一方案中,支承板位于至少一个中央支承件上的通孔的区域中。所述中央支承件例如可作为紧靠在金属套筒的套管上的环形凸缘形成在壳体底部上。在根据本专利技术的固定装置的另一方案中支承板和金属套筒的盘之间的多个保持部件如此地设置在规定的位置上,即至少一个设置在支承板上的传感器模块的安置置在振动技术上与传感器装置的固有模态脱耦。通过这一措施可以有利的方式进一步地减小对至少一个传感器模块的干扰影响。在根据本专利技术的固定装置的另一方案中固定机构对套管上边缘上的支承表面施加作用。代替地固定机构对套管内的支承表面施加作用。这就是说,用于固定机构的支承表面或者是设置在壳体盖的区域中或者设置在壳体底部的区域中。从振动技术的观点看这两个实施形式的情况非常类似。固定机构例如设计为具有螺钉头的螺钉。通过保持部件的灵巧的定位可在两个实施形式中将在传感器模块的安置区域中的支承板上的超高很好地最小化。此外,通过使用金属套筒可将结构的固有模态移动到更高的频率。除了振动最佳化设计外对于实际的实现材料成本和制造成本也起着决定性的作用。因此在开发传感器方案时附加的目标是降低质量和几何尺寸。因为将支承表面设置在套管中时要求为螺钉头留有大的空隙,所以这个实施形式总体讲其尺寸要比支承表面设置在套管边缘上的那个实施形式的要大。通过更大的套筒尺寸引起而产生更高的质量和更大的总体尺寸。当将支承表面设置在套管之外时传感器装置具有更高的总体高度。因此,根据现有的安置空间选择根据本专利技术的固定装置的实施形式。在根据本专利技术的固定装置的另一方案中,至少一个传感器模块相对于套管设置在支承板的第一侧面,并且至少另一部件相对于套管设计在支承板的第二侧面。通过这种将这些部件设置在支承板的不同侧面,由于支承板是固定在中央,所以例如包括电容器和/ 或插座在内的其它部件的固有振荡就不会扩散到传感器模块一侧。这样有利地且有效地脱耦了其它部件的干扰作用。附加地可在传感器模块中集成或者在支承板上安置相应的电子分析电路。在根据本专利技术的固定装置的另一方案中金属套筒为两部件设计,其中,套管插入到盘中的相对应的孔中。这可有利地使得以比较低的制造费用和成本费用地大批量生产金属套筒成为可能。两个部件的接合例如通过焊接或者挤压完成。关于盘的几何形状可以选择圆形或者矩形,这步及附加地节省材料和减重。根据本专利技术的固定装置可用于具有至少一个设置在支承板上的传感器模块的传感器装置。在附图中示出了本专利技术的一些实施例。在下述说明中对这些实施形式进行本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:K米克利R维利希B罗格H厄克斯纳G康斯坦廷
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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