專利名稱：電動汽車運動傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請要求從美國專利申請No. 11/602， 682，于2006年11月21曰送 交的名稱為"電動汽車運動傳感器"的申請中獲益，該申請的全部內(nèi)容 都在此作為參考。
本發(fā)明大體上涉及機動車傳感器系統(tǒng)裝置。更具體而言，本發(fā)明涉 及具有用以確定汽車狀態(tài)或運動發(fā)生變化的傳感器的機動車傳感器系統(tǒng) 裝置。
背景技術(shù)：
在機動車設(shè)計中，汽車安全系統(tǒng)變得越來越重要。為此，汽車通常 包括傳感器系統(tǒng)，這些傳感器系統(tǒng)用于警示駕駛員并且在一些情況下自 動啟用某些安全設(shè)備和動態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)。傳感器系統(tǒng)可以設(shè)計為觸發(fā)諸如 安全氣嚢的調(diào)用、自動剎車或在發(fā)生預(yù)設(shè)條件的情況下減小發(fā)動機扭矩 這類的汽車安全系統(tǒng)或汽車反應(yīng)系統(tǒng)。例如，電子穩(wěn)定控制(ESC)系統(tǒng) 自動地控制汽車運行，從而控制方向穩(wěn)定性的損失或是在出現(xiàn)汽車傾翻 情形的地方進行干涉。在這樣的系統(tǒng)中，汽車包括檢測諸如加速度這類 的周圍情況和動態(tài)條件的傳感器部件。
檢測裝置，可以包括若干個諸如加速計或角速度傳感器的檢測設(shè)備， 這些檢測裝置連續(xù)地檢測數(shù)據(jù)并將所述數(shù)據(jù)提供給主電路板，所述主電 路板再把數(shù)據(jù)進一步提供給控制組件。這些檢測裝置通常與主電聘4反進 行機電通訊，并且主電路板與控制組件進行電子通訊。如果檢測裝置檢 測到一個超出預(yù)設(shè)限度的變化，所述控制組件將啟用相關(guān)安全設(shè)備和/或 汽車反應(yīng)系統(tǒng)。由于安全系統(tǒng)或汽車反應(yīng)系統(tǒng)怠慢的調(diào)用非常不盡如人 意，所述控制組件需要可靠地^r測到這些情況。
因此，當(dāng)受到振動和其它干涉時，這樣的傳感器套件必須要可靠地運行。由于檢測裝置通常是機械地連接到接有電力電纜的主電路板上， 所以振動和噪音的一個來源是主電路板本身。
綜上所述，顯然需要有一種傳感器裝置套件，其能夠更可靠地傳遞 數(shù)據(jù)，從而避免安全系統(tǒng)或反應(yīng)系統(tǒng)的錯誤調(diào)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種用于電動汽車狀態(tài)和/或運動檢測的傳感器裝 置。所述機動車傳感器裝置包括至少一個子板裝置，所述子板裝置具有 一個或多個傳感器和定位部件。所述傳感器裝置還包括具有電子元件的 電路板。所述電路板采用撓性電連接器與所述子板裝置電連接。所述電 路板還利用外部電路連接器而連接到其它電子器件上。而且，所述傳感 器裝置包括具有至少一個容納部件的外殼。所述容納部件適用于容納和 接合所述子板裝置的定位部件。
所述電路板安裝到所述外殼上。而且，所述子板裝置優(yōu)選地與所述 電路板的平面大體上成直角地安裝到所述外殼上。所述子板裝置可以具 有用于檢測加速度的傳感器。所述子板裝置可以通過采用撓性印刷電路 板、撓性電纜、回流焊接、導(dǎo)電粘合劑、管腳或其它適合的連接器電連 接到所述電路板上。
所述子板裝置與所述電路板間隔定位。實現(xiàn)這種間隔關(guān)系的一種方 法是，將所述子板裝置對準(zhǔn)所述外殼的容納部件，并且將所述子板裝置 插入到位于外殼殼壁內(nèi)的袋室里。所述容納部件結(jié)合有保持部件，以可 操作性地將汽車運動傳遞給子板裝置。汽車狀態(tài)也可以通過采用所述保 持部件而傳遞。所述保持部件包括在子板裝置和外殼之間產(chǎn)生過盈配合 的部件。
如先前所述，本發(fā)明還提供一種傳感器裝置，其中，所述電路板和 所述子板裝置安裝到外殼部件上，所述外殼部件可以為外殼的蓋體。在 一個實施例中，所述殼蓋的容納部件為直立的殼壁。作為保持部件設(shè)有 一夾片，以將所述子板裝置保持在所述容納部件上。
在傳感器裝置中可以采用阻尼復(fù)合物以緩沖所述子板裝置的響應(yīng)。所述阻尼復(fù)合物可以配置在所述子板裝置和所述外殼部件之間。
而且，所述傳感器裝置可以包括適用于將所述傳感器裝置安裝到外
部物體上的安裝結(jié)構(gòu)。
在另一方面，所述傳感器裝置適用于在至少兩個垂直方向上檢測加
速度。這可以通過在所述傳感器裝置內(nèi)設(shè)置多個子板裝置來實現(xiàn)，每個
子板裝置都被導(dǎo)向以便檢測在一個平面上的加速度，所述平面與對方子
板裝置的檢測平面成大約90角設(shè)置。
在另一方面，機動車傳感器裝置包括具有電子元件的電路板和具有 至少一個容納部件的外殼，并且所述電路板與外部電路連接器電連接。 在這方面，所述電路板具有撓性部，所述撓性部將一第一硬部與一第二 硬部分離開。所述第一硬部包括一主電路板，而所述第二硬部包括一子 板裝置。所述第二硬部具有定位部件，所述定位部件適用于與所述外殼 的容納部件接合。
根據(jù)隨后的說明和下文提供的特定實施例、所附的權(quán)利要求以及附 圖，其它的應(yīng)用領(lǐng)域和附加優(yōu)勢對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯然的。應(yīng)該 注意到，以下實施例和形式變化僅是以示意性為目的，而不是特別用來 限定本發(fā)明。


圖1為本發(fā)明傳感器裝置的第 一 實施例的分解立體圖； 圖2為圖1的傳感器裝置的外殼連同兩個子板裝置的立體圖； 圖3為圖1的傳感器裝置的立體圖，其中示出了安裝到外殼上的子板
裝置和電路板；
圖4為本發(fā)明傳感器裝置的第二實施例的分解立體圖； 圖5為圖4的傳感器裝置的立體圖，其中示出了具有子板裝置的殼蓋
和安裝在該殼蓋上的電鴻^反；
圖6為本發(fā)明傳感器裝置的第三實施例的分解立體圖； 圖7為圖6的傳感器裝置的立體圖。以下說明僅是在特征上示范性地說明，而決不是特別限定本發(fā)明、 本發(fā)明的應(yīng)用或用途。
參見圖1,提供一種用于電動汽車運動檢測的傳感器裝置10。傳感 器裝置10還能夠用于檢測汽車狀態(tài)。傳感器裝置10包括一對子板裝置 12。圖1示出了兩個子板裝置12,其中一個是滾轉(zhuǎn)角速度傳感器(roll ARS)裝置，而另一個是俯仰角速度傳感器(pitch ARS)裝置。每個子 板裝置12包括一個子印刷電路板，該子印刷電路板適用于通過采用一加 速計16而檢測加速度。如圖2所示， 一個子板裝置12通過滾轉(zhuǎn)角速度 傳感器(ARS) 18檢測在滾轉(zhuǎn)角度上的變化，而另一個子板裝置12通過 俯仰角速度傳感器(ARS) 20檢測俯仰角度。子板裝置12還可以包括諸 如用于降低噪音的其它不同電子元件，例如過濾裝置、電容器、電阻器 以及其它相關(guān)元件。而且，每個子板裝置12具有一定位部件22,該定位 部件顯示為向橫向延伸的凸耳。
傳感器裝置10包括具有電子元件(未示出)的電鴻4反24。電蹈^反 24利用諸如撓性印刷電路板這類的撓性電連接器26而電連接到子板裝 置12上。撓性連接器26還可以或可替換地包括借由回流焊接、導(dǎo)電粘 合劑或管腳封端的撓性電纜。電路板24通過一外部電路連接器28連接 到其它電子元件(未示出)上。
另外，傳感器裝置10包括外殼部件，在本實施例中所述外殼部件為 一呈盆形的外殼30。參見圖2,外殼30具有至少一個容納部件，所述容 納部件顯示為狹縫或袋室(pocket) 32。圖2示出了具有兩個袋室32的 外殼30,分別用于各個子板裝置12。袋室32適用于容納子板裝置12并 且接合子板裝置12的定位部件22。
參見圖3,示出了局部裝配的傳感器裝置10,其中，子板裝置12的 定位部件22與外殼30的袋室32接合。電路板24安裝到外殼30上，并 且子板裝置12安裝到外殼30上，并且該子板裝置與電路板24的平面大 體上成直角地定向。子板裝置12通過采用撓性連接器26電連接到電路 板24上。優(yōu)選地，如圖l所示，在將子板裝置12插入到外殼30的袋室32內(nèi)之前，首先利用撓性連接器26將子板裝置12連接到電路板24上。 可替換地，還可以首先將子板裝置12插入到外殼30的袋室32內(nèi)，然后 使撓性連接器26從子板裝置12連接到電路板24上。
子板裝置12與電路板24間隔定位(見圖1和3 )。這種排列允許子 板裝置12與電路板24機械地分離。參見圖2,實現(xiàn)這種間隔關(guān)系的一種 方法是，將子板裝置12對準(zhǔn)外殼30的袋室32,并且將子板裝置12插入 到位于外殼30的殼壁36內(nèi)的袋室32里。為了使子板裝置12定位，袋 室32結(jié)合有可操作性地定位子板裝置12的保持部件38。保持部件38 通過在子板裝置12和外殼30的殼壁36之間的過盈配合而將子板裝置12 定位。因為子板裝置12由此牢固地保持在外殼30上，并且傳感器裝置 10包括安裝結(jié)構(gòu)40，所述安裝結(jié)構(gòu)適用于將傳感器裝置10安裝到諸如 汽車機架或機身這類的安裝表面上，所以這就允許將汽車運動(以及可 能是汽車狀態(tài))與子板裝置12有效地聯(lián)系在一起。
在傳感器裝置10中可以使用諸如彈性材料的泡沫(未示出)這類的 阻尼復(fù)合物，以緩沖子板裝置12的響應(yīng)。所述阻尼復(fù)合物可以填充在子 板裝置12和外殼30之間的區(qū)域。更具體地，具有優(yōu)勢的是用阻尼復(fù)合 物圍繞子板裝置12來填充袋室32。而且，阻尼復(fù)合物可以配置在印刷電 路板24和外殼30的蓋體42之間。
參見圖1-3,傳感器裝置IO適用于在至少兩個垂直方向上檢測慣性 變化。換句話說，圖1-3中的傳感器裝置10能夠檢測在X-方向和Y-方 向上慣性變化，這是因為每個子板裝置12都被導(dǎo)向以便檢測一個平面上 的慣性變化，該平面與對方子板裝置12的檢測平面成大約90度角設(shè)置。 沿Z方向上的平面可以定向一第三子板裝置，所述Z方向垂直定向于兩 個所示的沿X-軸和Y-軸設(shè)置的子板裝置12。
閨4-5中，作為第二實施例示出了傳感器裝置IIO的另一形式變化。 在該形式變化中，子板裝置112和電路板124安裝在殼蓋130上。在殼 蓋130上的容納部件為直立的殼壁134。設(shè)置有直立殼壁134的殼蓋130 為傳感器裝置110的蓋體。類似于圖1-3所示的變化，在該變化中，子 板裝置112與電路板124間隔定位。作為保持部件設(shè)有一夾片138,以將殼壁134上。將子板裝置112和電路板124 緊固到殼蓋130上之后，再將傳感器裝置110的殼身142 (如圖4所示) 緊固到殼蓋130上。
在圖4-5的變化中，在傳感器裝置110中可以采用諸如彈性材料的 泡沫(未示出)這類的阻尼復(fù)合物，以緩沖子板裝置112的響應(yīng)。該阻 尼復(fù)合物可以配置在子板裝置112和殼蓋130之間。而且，阻尼復(fù)合物 可以配置在電路板124和殼蓋130之間。阻尼復(fù)合物還可以配置在電3各 板124和傳感器裝置110的殼身142之間。這種形式變化的其它方面與 圖1-3中所示的實施例相類似。
, 參見圖6-7,示出了機動車傳感器裝置210的第三實施例。 一具有電 子元件(未示出)的電路板223具有一撓性部226,該撓性部將一第一硬 部224與一第二硬部212分離開，所述第一硬部包括一主電路才反225,所 述第二硬部包括一子電路板214。子電路板214包括傳感器(未示出)， 這些傳感器類似于圖1-2的子板裝置12的諸如加速計16和角速度傳感 器(ARS) 18、 20這類的部件。
在圖6-7的傳感器裝置210中，外殼230包括呈襯套、狹縫或袋室 形式的容納部件232，這些部件適用于容納和接合電路板223的第二石更部 212的定位部件222。圖7示出了安裝到外殼230底部上的電路々反223的 第一硬部224,而電路板223的第二硬部212通過將該電路板223的第二
,硬部212的定位部件222與外殼230的容納部件232接合而進行安裝。
參見圖6-7,將第一硬部224與第二硬部212分離開的撓性部226 可以通過銑削掉部分電路板225而形成。這樣的銑削使撓性部226更薄 并因此而更柔韌。撓性部226允許電路板223的第二硬部212向上折疊， 并且以與電路板223的第一硬部224的平面成大約90度的角度保持在外
;殼230內(nèi)。該種裝置允許子^反裝置214和主電路一反225通過電路才反223 的撓性部226而電連接，并將由主電路板225引起的一些運動和振動與 子板裝置214隔離?？善诖兀@種裝置可以適合于碰撞傳感器成套組 件的應(yīng)用。
本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解到，上述內(nèi)容僅是對根據(jù)權(quán)利要求的本發(fā)明原理的實施例的示意性說明。這些說明不特別用來限定本發(fā)明的范圍 和應(yīng)用，如所附的權(quán)利要求所限定的，在沒有背離本發(fā)明的精神范疇的 條件下，可以對本發(fā)明進行修改、變化以及改變性地活用。
權(quán)利要求
1.一種機動車運動傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器裝置包括外殼部件；安裝到所述外殼部件上的至少一個子板裝置，所述子板裝置具有至少一個定位部件以及至少一個動態(tài)傳感器；具有電子元件的電路板，所述電路板安裝到所述外殼部件上，所述電路板通過撓性電連接器與所述子板裝置電連接，并且所述電路板另外還與外部電路連接器連接，其中，所述外殼部件具有用于所述子板裝置的至少一個容納部件；以及所述子板裝置的定位部件適用于接合所述外殼部件的容納部件，借此將所述子板裝置與所述電路板間隔定位，以使所述動態(tài)傳感器與所述電路板機械地分離。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述容納部件 為設(shè)置在所述外殼部件的殼壁內(nèi)的袋室。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述容納部件 結(jié)合有保持部件，以可操作性地將至少一種汽車狀態(tài)和汽車運動傳遞給 所述子板裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器裝置，其特征在于，所述保持部件 在所述子板裝置和所述外殼部件之間產(chǎn)生過盈配合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述子板裝置 與所述電路板的平面大體上成直角地安裝到所述外殼部件上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述容納部件 為設(shè)置在所述外殼部件上的直立的殼壁。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述外殼部件 為所述傳感器裝置的蓋體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器裝置，其特征在于，所述保持部件為夾片。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的傳感器裝置，其特征在于，所述子板裝置包括子印刷電路板。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述子板裝 置適用于檢測加速度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳感器裝置，其特征在于，所述子板裝置包括至少一個加速計。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器 裝置還包括適用于緩沖所述子板裝置響應(yīng)的阻尼復(fù)合物。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的傳感器裝置，其特征在于，所述阻尼復(fù) 合物配置在所述子板裝置和所述外殼部件之間。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器 裝置還包括適用于將所述傳感器裝置安裝到外部物體上的安裝結(jié)構(gòu)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器 裝置適用于在至少兩個垂直方向上檢測變化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器裝置，其特征在于，所述撓性連 接器與所述電路板和所述子板裝置一體成型。
17. —種機動車運動傳感器裝置，其特征在于，所述傳感器裝置包括外殼部件；多個安裝到所述外殼部件上的子板裝置，所述每個子板裝置具有至 少 一個定位部件以及至少 一個動態(tài)傳感器，并且每個子板裝置都被導(dǎo)向 以便檢測在一平面上的加速度，所述平面與對方子板裝置的檢測平面成 大約90角設(shè)置；具有電子元件的電路板，所述電路板安裝到所述外殼部件上，所述 電路板通過多個撓性電連接器與所述子板裝置電連接，并且所述電路板 還與外部電路連接器連接，其中，所述外殼部件具有用于接合所述子板裝置的多個容納部件；以及 所述子板裝置的定位部件適用于接合所述外殼部件的容納部件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機動車運動傳感器裝置，所述傳感器裝置包括具有定位部件的子板裝置、具有電子元件的電路板以及具有容納部件的外殼部件，所述容納部件用于容納所述子板裝置。所述電路板通過撓性電連接器與所述子板裝置電連接。所述電路板還與外部電路連接器連接。所述子板裝置的定位部件適用于接合所述外殼部件的容納部件。
文檔編號B60R21/01GK101541595SQ200780043051
公開日2009年9月23日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者查爾斯·斯蒂爾, 漢斯·格蘭 申請人:奧托里夫Asp股份有限公司