DE10255158A1 - Pressure sensor mounting method, especially for sticking a pressure sensor to a motor vehicle gearbox housing, whereby a centering pin is used during the sticking process to prevent glue entering a pressure transfer cut-out - Google Patents
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Abstract
Description
Verbindungsverfahren für ein Substrat mit einem Gehäuseelement und hiermit korrespondierendes Gehäuseelement Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungsverfahren für ein Substrat, auf dem ein elektronischer Drucksensor angeordnet ist, der eine druckempfindliche Fläche aufweist, die dem Substrat zugewandt und durch eine Substrataussparung hindurch zugänglich ist, mit einem Gehäuseelement. Sie betrifft ferner ein hiermit korrespondierendes Gehäuseelement.Connection method for a substrate with a housing element and hereby corresponding housing element The invention relates to a connection method for a substrate on which a Electronic pressure sensor is arranged, which is a pressure sensitive area has, which faces the substrate and through a substrate recess accessible through is, with a housing element. It also relates to a housing element corresponding to this.
Bei Automatikgetrieben ist es – neben anderen Funktionen – Aufgabe der Getriebesteuerung, Drücke zu messen, einstellen und nachzuregeln. Im Stand der Technik wird der Druck mittels elektronischer Drucksensoren gemessen. Ein den erfassten Druck repräsentierendes elektrisches Signal wird dann an eine auf einem Substrat angeordnete Regelschaltung übermittelt, mittels derer der im Innenraum herrschende Druck regelbar ist. Das Substrat mit der Regelschaltung ist auf ein Element des Getriebegehäuses aufgeklebt. Der verwendete Kleber wird dabei im flüssigen Zustand auf das Element aufgebracht. Bei dem Element kann es sich gegebenenfalls um das oben erwähnte Gehäuseelement handeln.With automatic transmissions it is - besides other functions - task the transmission control, pressures to measure, adjust and readjust. In the prior art the pressure is measured using electronic pressure sensors. A den representing pressure detected electrical signal is then placed on a substrate Control circuit transmitted, by means of which the pressure prevailing in the interior can be regulated. The The substrate with the control circuit is glued to an element of the transmission housing. The adhesive used is applied to the element in the liquid state applied. The element may or may not be the mentioned above housing element act.
Es wäre wünschenswert, den Drucksensor auf dem Substrat anzuordnen. Bei diesem Fertigungsverfahren muss die Druckbeaufschlagung von der Unterseite, also von der unbestückten Seite des Substrats, erfolgen. Dies kann durch Aussparungen im Gehäuseelement und im Substrat realisiert werden.It would be desirable to have the pressure sensor on to arrange the substrate. In this manufacturing process, the Pressurization from the bottom, i.e. from the bare side of the substrate. This can be done through recesses in the housing element and be realized in the substrate.
Bislang scheiterte die Umsetzung der Direktmontage von Drucksensoren auf dem Substrat an der Montagetechnik, da die Aufbau- und Verbindungstechnik verschiedenen, sich teilweise widersprechenden Anforderungen entsprechen muss. Insbesondere müssen einerseits eine hinreichende mechanische Festigkeit und thermische Anbindung gegeben sein und andererseits die Öffnungen im Substrat und im Gehäuseelement von Kleber frei gehalten werden.The implementation has so far failed the direct mounting of pressure sensors on the substrate on the mounting technology, since the construction and connection technology differ, partly conflicting requirements. In particular, on the one hand sufficient mechanical strength and thermal connection be given and on the other hand the openings in the substrate and in housing element be kept free of glue.
Bei dem Kleber handelt es sich beispielsweise um Wärmeleitkleber auf Silikonbasis, der im Fertigungsprozess im flüssigen Zustand auf das Gehäuseelement aufgetragen und anschließend nach dem Aufsetzen und Andrücken des Substrats ausgehärtet wird. Das Problem besteht darin, dass sich der Verlauf der Kleberfront in der Nähe der Substrat- und Gehäuseelementaussparung nur mit einer Toleranz von ca. 1 bis 2 mm steuern lässt. Um z. B. eine kleberfreie Aussparung von 1 mm Durchmesser im Gehäuseelement zu garantieren, muss in der Fertigung eine Bohrung von 5 mm Durchmesser realisiert werden, damit auch im ungünstigsten Fall (Verringerung um 2 mm links und 2 mm rechts) eine kleberfreie Aussparung von 1 mm verbleibt.The adhesive is, for example around thermal adhesive based on silicone, which in the manufacturing process in the liquid state on the housing element applied and then after putting on and pressing the substrate is cured. The problem is that the course of the adhesive front nearby the substrate and housing element recess can only be controlled with a tolerance of approx. 1 to 2 mm. Around z. B. an adhesive-free recess of 1 mm in diameter in the housing element To guarantee, a bore of 5 mm in diameter must be produced be realized so that even in the worst case (reduction by 2 mm left and 2 mm right) an adhesive-free recess of 1 mm remains.
Die auf das Substrat wirkende Kraft steigt mit der Fläche, die dem Druck ausgesetzt ist. Im ungünstigsten Fall (5 mm + je 2 mm links und rechts) wirkt daher auf das Substrat eine erheblich größere Kraft, als wenn tatsächlich nur eine Öffnung von 1 mm Durchmesser verbliebe.The force acting on the substrate increases with the surface, that is exposed to pressure. In the worst case (5 mm + 2 each mm left and right) therefore has a significant effect on the substrate greater force than if actually just an opening of 1 mm diameter would remain.
Um die Kraft nur auf den Drucksensor und nicht auch auf das Substrat wirken zu lassen, muss die Gehäuseelementaussparung daher an die Substrataussparung angepasst werden. Aufgrund der mangelnden Kontrollierbarkeit des Verlaufs der sich ergebenden Kleberaussparung führt dies aber entweder dazu, dass es (bei zu geringem Kleberauftrag) druckbedingt zum Ausfall im Betrieb kommt, weil das Substrat vom Gehäuseelement abgesprengt wird, oder aber (bei zu großem Kleberauftrag) die Substrataussparung von Kleber verschlossen wird, so dass der Drucksensor den im Innenraum des Gehäuseelements herrschenden Druck nicht mehr korrekt erfassen kann.To apply the force only to the pressure sensor and not to let it act on the substrate, the housing element recess therefore be adapted to the substrate recess. Because of the lack Controllability of the course of the resulting adhesive recess does this but either to the fact that (due to too little adhesive application) it is pressure-related comes to failure in operation because the substrate from the housing element is blown off, or (if the adhesive is applied too large) the substrate recess is closed by adhesive so that the pressure sensor in the interior of the housing element prevailing pressure can no longer be correctly recorded.
Es ist bekannt, den Kleberverlauf durch das Vorsehen von Ablaufrinnen zu steuern. Es ist daher denkbar, auch im Gehäuse element im Bereich der Gehäuseelementaussparung derartige Ablaufrinnen vorzusehen. Auch mit derartigen Ablaufrinnen kann die Toleranz aber nur auf etwa die Hälfte reduziert werden. Die oben stehend beschriebenen Fehlerquellen können daher zwar reduziert, aber nicht beseitigt werden.It is known the course of glue to be controlled by the provision of drainage channels. It is therefore conceivable also in the housing element in the area of the housing element recess to provide such gutters. Even with such gutters the tolerance can only be reduced to about half. The Error sources described above can therefore be reduced, but cannot be eliminated.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mittels eines geeigneten Verfahrens ein Gehäuseelement herzustellen, bei dem die Probleme des Standes der Technik gelöst werden.The object of the present invention consists of a housing element by means of a suitable method to manufacture, in which the problems of the prior art are solved.
Die Aufgabe wird durch ein Verbindungsverfahren mit folgenden Schritten gelöst:The task is accomplished through a connection process solved with the following steps:
- – das Gehäuseelement wird mit einer Gehäuseelementaussparung auf eine Unterlage aufgesetzt, die einen Positionier- und Zentrierstift aufweist, der in seinem unteren Bereich eine mit der Gehäuseelementaussparung korrespondierende Kontur mit gleichbleibenden Querschnitt aufweist, sich nach oben hin verjüngt und nach unten gegen eine Federkraft axial verschiebbar ist,- the housing element comes with a housing element recess placed on a base with a positioning and centering pin has, in its lower area with the housing element recess has a corresponding contour with a constant cross-section tapered towards the top and is axially displaceable against a spring force,
- – auf das Gehäuseelement wird Kleber aufgetragen,- on the housing element glue is applied,
- – das Substrat wird mit der Substrataussparung auf den Stift aufgesetzt, so dass der Stift die Substrataussparung abdichtend verschließt,- the Substrate is placed on the pin with the substrate recess, so that the pin seals the substrate recess,
- – das Substrat wird an das Gehäuseelement angedrückt, so dass der Kleber eine zwischen dem Substrat und dem Gehäuseelement angeordnete Kleberschicht bildet,- the Substrate is attached to the housing element pressed, so the glue one between the substrate and the housing element arranged adhesive layer forms,
- – das Andrücken des Substrats an das Gehäuseelement wird beendet,- the press of the substrate to the housing element will be terminated,
- – der Kleber wird ausgehärtet und- the Glue is hardened and
- – das Gehäuseelement wird von der Unterlage abgehoben. Das erfindungsgemäße Gehäuseelement ist dadurch gekennzeichnet,- the housing element is lifted off the document. The housing element according to the invention is characterized by
- – dass der Drucksensor auf einem Substrat angeordnet ist, das über eine zwischengeordnete Kleberschicht auf eine Außenseite des Gehäuseelements aufgeklebt ist, - that the pressure sensor is arranged on a substrate which has a intermediate adhesive layer on an outside of the housing element is glued on
- – dass der Druck von dem Drucksensor über eine im Substrat vorhandene Substrataussparung, eine in der Kleberschicht vorhandene Kleberaussparung und eine im Gehäuseelement vorhandene Gehäuseelementaussparung erfassbar ist,- that the pressure from the pressure sensor above a substrate recess in the substrate, one in the adhesive layer existing adhesive recess and an existing housing element recess in the housing element is detectable
- – dass das Zentrum der Substrataussparung, das Zentrum der Kleberaussparung und das Zentrum der Gehäuseelementaussparung im Wesentlichen auf einer gemeinsamen Achse liegen, die senkrecht zu den Erstreckungsebenen der Substrataussparung, der Kleberaussparung und der Gehäuseelementaussparung verläuft,- that the center of the substrate recess, the center of the adhesive recess and the center of the housing element recess essentially lie on a common axis that is perpendicular to the extension levels of the substrate recess, the adhesive recess and the housing element recess runs,
- – dass innerhalb jeder die Achse enthaltenden Ebene die Erstreckung der Gehäuseelementaussparung mindestens so groß wie die Erstreckung der Substrataussparung und maximal 2 mm, insbesondere maximal 1 mm, größer als die Erstreckung der Substrataussparung ist und- that within each plane containing the axis, the extension of the Housing element recess at least as big as the extent of the substrate recess and a maximum of 2 mm, in particular maximum 1 mm, larger than the extent of the substrate recess is and
- – dass innerhalb jeder die Achse enthaltenden Ebene die Erstreckung der Kleberaussparung mindestens so groß wie die Erstreckung der Substrataussparung und maximal so groß wie die Erstreckung der Gehäuseelementaussparung ist.- that within each plane containing the axis, the extension of the Adhesive recess at least as large as the extent of the substrate recess and maximum as large as the extension of the housing element recess is.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.Further advantageous configurations result from the rest Claims.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen in PrinzipdarstellungThe present invention is illustrated below of an embodiment explained in more detail. there show in principle
Gemäß
Der Stift
Der Stift
Das Gehäuseelement
Auf das Gehäuseelement
Sodann wird gemäß
Die Substrataussparung
Der Durchmesser d' der Substrataussparung
Gemäß den
Die Menge des aufgetragenen Klebers
In der Regel reicht die Kleberschicht
Durch den Stift
Wie aus den
Gemäß
Schließlich wird der Kleber
Aufgrund des oben stehend beschriebenen Herstellungsverfahrens
wird die Form und Ausgestaltung der Kleberschicht
Aufgrund der Konizität des Stifts
Ferner wird, wie bereits erwähnt, durch
das Herstellungsverfahren gewährleistet,
dass die Zentren der Gehäuseelementbohrung
Gemäß
Bei der oben stehend beschriebenen
Ausführungsform
sind der Stift
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DE3934591A1 (en) * | 1989-10-17 | 1991-04-25 | Audi Ag | Alignment pin for repositioning of assembly - has adhesive washer under head to secure pin in correct relative position of assembled parts |
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