CN101918246B - 控制装置外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特别是用于汽车变速器的变速器控制模块的控制装置外壳。控制装置外壳(12)包括第一外壳部分(24)和盖形的第二外壳部分(40)。第一外壳部分(24)内容纳具有至少一个电子元件(52)的电路载体(30)。第一外壳部分(24)以盆(28)的方式构成，其底部作为通向另一个外壳(10)的散热面(14)构成。

Description

控制装置外壳
技术领域
本发明涉及一种用于汽车变速器的变速器控制模块的控制装置外壳。
背景技术
在汽车变速器的变速器控制模块中，目前为使变速器控制模块与汽车的汽车电缆束连接使用混合控制装置、传感器和至少一个插塞连接。用于与汽车的电缆束连接的插塞连接也称为变速器插头。所述的变速器控制模块目前在使用ATF(automatic transmission fluid)的情况下使用并在汽车变速器内承受-40℃到150℃非常高的温度变化。为防止装入变速器控制模块内灵敏的电子装置受到变速器油(ATF＝automatic transmission fluid)的侵蚀，尽可能将电子装置装入一个密封的外壳内。为在所提到的高工作温度下保证变速器控制模块的电子元件足够的散热，变速器控制模块的控制装置外壳的金属基面靠在变速器液压系统的铝外壳上。这意味着，控制装置外壳的金属基面接触变速器液压系统的铝外壳，由此使损耗热通过热传导进行散热。
变速器控制模块的一种系列实施方式包括电子电路的热密封控制装置外壳。热密封的控制装置外壳本身由一个平面构成的钢底板及使电路与冲压栅格之间借助粘贴可以电接触的上玻璃的金属触针和一个与底板密封焊接的钢盖组成。上玻璃的金属触针与传感器和电子组件的插头导电连接通过冲压栅格进行。冲压栅格焊接在上玻璃的触针上。因为上玻璃的触针垂直从控制装置的底板伸出，所以存在变速器液压系统散热所需的接触面形成增加的面积的必要性。
DE 196 40 466 B4公开了一种电子元件或者电路载体的金属载体件及其制造方法。DE 196 40 466 B4中介绍了一种热密封的外壳，在该外壳内，上玻璃的金属触针(Pins)不直接插入控制装置外壳的底部内，而是插入两个单独的部件内。两个单独的部件也称为插头板，它们在制造以后焊接在底板内。这种技术的优点是，仅需小插头板在上玻璃时受热，但大底板却无需承受上玻璃时出现的高温。
具有密封控制装置外壳的电子组件目前另一种系列的实施方式在粘贴在铝板上的柔性印制电路板(FPC＝flexible printed circuit)的基础上提供。DE 199 07949 A1介绍了密封控制装置外壳的功能。例如由聚酰亚胺薄膜、胶粘剂、铜、胶粘剂、聚酰亚胺薄膜组成的柔性印制电路板在电路载体(LTCC)上与电子元件材料连接例如粘贴连接。LTCC直接连接在柔性印制电路板上。柔性印制电路板上再放置一个具有加入弹性体密封件的塑料盖并例如借助铆钉连接与铝板固定连接。散热在这里同样向变速器液压系统的外壳上进行。但通过控制装置外壳的平面结构并无需像DE 196 40 466 B4的解决方案中那样增加面积。
DE 10 2004 061 818 A1涉及一种控制模块。在这种解决方案中提出一种汽车变速器的包括载体件的控制模块。载体件上设置控制装置，其具有第一外壳部分和第二外壳部分以及设置在第一外壳部分与第二外壳部分之间的外壳内腔。具有至少一个柔性导线薄膜，用于电路部分与设置在外壳内腔外面的电子元件导电连接。控制装置与第一外壳部分平放设置在载体件的支承区上。第二外壳部分在支承区的内部设置在第一外壳部分上。
发明内容
依据本发明所提出的解决方案提供一种控制装置外壳，其具有盆形基本形状以及最好由钢形成的盖的构型的金属件，其中，所提到的两个金属件，也就是盆形基本形状和盖可以材料相互连接，例如可以相互焊接。用于电接触的触针直接向基本形状，也就是盆形部件内上玻璃(eingeglast)。依据本发明所提出的解决方案的特征在于底板的突出平整度。由此电路载体与底板之间或底板与变速器液压系统外壳之间形成很小的间隙，这样也确保良好散热。依据本发明所提出的解决方案，触针可以这样设置，使“导线接合”可用于接触到触针的端面上。依据本发明所提出的解决方案此外提供的可能性是，通过拉力卸荷可以吸收工作时出现的机械力，例如振动、振荡以及热造成的膨胀，因此触针与冲压栅格在激光焊接的范围内作为材料连接制造的电接触可以尽可能无机械负荷地被保持。此外，依据本发明所提出的解决方案的优点是，它可以模块式在不同方案的电子模块中和不仅仅在特殊要求的变速器等上使用。
确保电接触的触针的插入直接以向基本形状内上玻璃(Einglasen)的形式中进行。材料如金属和玻璃的使用以及焊接作为所使用的材料连接接合方法或触针的上玻璃过程，可以采用牢固、有效的过程制造密封、成本低廉的外壳。
特别是所使用的盆形基本形状具有特别高的结构刚性。通过这种结构刚性可以使触针以工艺步骤上玻璃直接固定在盆形基本形状内，而在该加工步骤中在高温情况下盆形基本形状的底面不会以不允许的方式变形并损害其尺寸稳定性。因此可以完全取消如依据DE 196 40 466 B4所介绍的那样将销板焊入底板内。通过盆形产生的结构刚性，为确保以热传导形式的散热无需增加面积。机械固定变速器控制模块的面，也就是螺钉旋接面以及散热所需的面是一个平面，从而变速器液压系统的外壳可以简单方式平面构成，这样对其制造成本产生有益影响。
基本上盆形构成的基本形状的边缘这样构成，使具有孔的单个区域大于封闭基本形状的盖。基本的形状扩大的边缘提供的可能性是将冲压栅格机械固定在控制装置外壳上，例如方式是注塑在冲压栅格上的塑料栓钉可以通过边缘上的孔插入并随后可铆接在那里。由此达到冲压栅格拉力卸荷的目的，从而冲压栅格与触针之间以激光焊接方式与基件例如接合的电接触不承受机械负荷。此外，因此便于操作的组件是一种控制装置/冲压栅格，这样在制造方面具有优点。
控制装置外壳的机械固定通过施加垂直作用于盖的力进行。垂直作用于盖的力例如可以通过弹簧实现。这一点一方面提供的可能性是，机械固定控制装置外壳和另一方面通过这样构成的压紧力，在最小构成间隙的情况下为散热达到最佳压紧力，这总体上看通过热传导有益影响传热。
通过控制装置外壳的基本形状基本上盆形结构，可以使上玻璃的(eingeglasten)销子形触针垂直于电路载体设置。由此为上玻璃的触针与电路载体之间进行导线接合达到具有优点的设置。在所称的具有水平地上玻璃的触针的混合外壳中，虽然也可以平面连接，但在这里接合的过程步骤特别不利。为在这里可以产生接合连接，必须在一道附加的工序中压出一个平面。触针的水平设置此外对接合不利，因为有振荡倾向。
在基于本发明的构思另一种具有优点的实施方式中提出，向控制装置外壳的盆形基本形状内加入一个最好由例如像材料铝组成的金属块。在该金属块上粘贴电路载体。金属块作为热分配器使用并在元件特别热的情况下提供更好的散热。此外，依据本发明基于这种进一步实施方式的构思可使金属块绝缘于盆形基本形状粘贴并按照这种方式达到高效的屏蔽。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明。其中：
图1示出具有控制装置外壳的变速器控制模块上多个冲压栅格的透视图；
图2示出控制装置外壳的盆形外壳部分的透视俯视图；以及
图3示出在靠到变速器液压系统外壳上的、实现通过热传导进行的散热的状态
下的控制装置外壳剖面。
具体实施方式
图1示出冲压栅格的透视俯视图，冲压栅格环绕变速器控制模块上控制装置外壳的盆形外壳部分。
拉力卸荷连接片32或穿过该连接片的连接冲压栅格18、20和22的铆钉26之间的机械固定这样进行，使通过上入玻璃38设置在盆形外壳部分24的边缘区域34内的触针36的本身的电接触分开。用于绝缘和气体密封的上入玻璃38内所容纳的触针36与盆形外壳部分24的边缘区域34相关垂直设置，这样明显使接合连接的构成，特别是导线接合变得明显简单。
从图1的图示可以看出，变速器控制模块上的控制装置外壳12，特别是其盆形外壳部分24具有散热面14，其基本上作为平面延伸的平面构成。附图标记16表示用于将控制装置外壳12固定在变速器控制模块上的各固定孔，其利用它们可以固定在图3示意示出的变速器液压系统外壳10上。
图2示出盆形外壳部分的透视图，其具有处于里面的电路载体以及沿周边设置的拉力卸荷连接片。
图2示出盆形外壳部分24包括一个平面构成的底面，电路载体30平放在该底面上。侧壁56垂直于盆形构成的外壳部分24的底面延伸，该侧壁限制盆形外壳部分24的内侧28。边缘34沿盆形外壳部分24的周边延伸。图2的透视图中所示的盆形外壳部分24可以作为深冲件由钢板成本低廉和坚固制造。沿边缘34设置容纳在上入玻璃38内的触针36。销子状外形的触针36垂直于，也就是与盆形外壳部分24边缘34的平面以90°角延伸。触针36沿盆形外壳部分24边缘34的设置可以在沿边缘34的一个或者多个并排的部位上或者一个或者侧面上进行。容纳在边缘34中的上入玻璃38内触针36的数量可以根据电路载体30上电子电路的要求变化。电路载体30例如作为LTCC(low temperature co-firedceramic)构成并粘贴在盆形外壳部分24的底部上。电路载体30包括电子电路并装备至少一个电子元件52(亦参见图3的剖面图)。
拉力卸荷连接片32在图2的图示中设置在沿边缘34的平面上。拉力卸荷连接片32的设置取决于固定盆形外壳部分24所用的冲压栅格18、20、22的位置。
图3示出控制装置外壳的剖面图，其下侧与变速器液压系统外壳的平面以有益于散热的方式接触。
图3示出盆形外壳部分24的散热面14沿盆形外壳部分24，特别是散热面14之间的接触面42靠在变速器液压系统外壳10上。盆形外壳部分24的下侧上散热面14与变速器液压系统外壳10平面构成的平面之间的接触面越大，热传导44就越好。图3此外示出，在盆形外壳部分24与其盖件52之间形成的空腔66内，电路载体30装备至少一个电子元件52。电路载体30的下侧与盆形外壳部分24的底面形成电路载体30与盆形外壳部分24之间的接触面46。在这里，也适用电路载体30与盆形外壳部分24的底的内侧之间接触面46构成得越大，热传导44就越有利。电路载体30与散热面14的上面之间或盆形外壳部分24的下侧，也就是散热面14与变速器液压系统外壳10平面构成的上平面之间保留的间隙越小，热传导44就越好。
所述至少一个电路载体30在其上面容纳包括至少一个电子元件52的电子电路。所述至少一个电子元件52与电路载体30电接触并最好通过导线接合粘贴在电路载体30上。电路载体30本身同样通过接合连接50与盆形外壳部分24边缘34内上入玻璃38内销子状构成的触针36电接触。正如从图3的剖面图中所看到的那样，第一冲压栅格18和第三冲压栅格22的压力注塑包封48与销子状构成的触针36的侧表面之间存在间隙，从而形成销子状构成的触针36的机械分离和该触针仅电接触冲压栅格18或22。机械拉载荷通过拉力卸荷连接片32、铆钉26或各自环绕冲压栅格18和22的压力注塑包封48吸收。触针36与电路载体30之间的接合连接50这样构成，使其不承受机械上的拉力或者弯曲或者这类现象。
盆形外壳部分24借助盖件40密封封闭。优选盆形外壳部分24与盖件40之间的密封连接沿密封边64通过材料连接产生。这种连接确保盆形构成的外壳部分24与盖件40之间空腔66的气密性。沿盆形外壳部分24与盖件40之间密封边64的材料连接优选通过焊接制造。这样构成的控制装置外壳12现在可以作为小型结构单元进行电检验。在这种预装配的结构单元内，既可以检验内腔66的密封性，此外也可以在提高或者降低环境温度的情况下进行检验，因为控制装置外壳12的尺寸和结构体积很小。
此外正如从图3的剖面图中所看到的那样，依据本发明所提出的控制装置外壳12整体构成的盖件40借助调整弹簧54置于变速器液压系统外壳10的平面构成的平面上。由于平面构成的散热面14和变速器液压系统外壳10的平面构成的上面，保证最佳的热传导44。
在控制装置外壳12密封空腔66的外面，容纳在上入玻璃38内的触针36最好以激光焊接方式与一个或者多个冲压栅格18、20、22电接触。一个或者多个传感器或电子模块的插头电接触与冲压栅格18、20、22。作为固定可能性例如提供螺纹套筒62，通过其将例如像螺钉这种固定件58用于将控制装置外壳12螺钉连接在变速器液压系统外壳10上。
控制装置外壳12上的固定孔16和散热面14为改善散热面14的热接触可以平面构成。这一点可以使变速器液压系统的控制装置外壳12简单和成本低廉地构成。此外，可以实现一种非常有益的热传导44，其可以使由所述至少一个电子元件52产生的损耗功率得到可靠排出。
在基于本发明设想的另一种构成中，控制装置外壳12的盆形外壳部分24内装入一个最好由铝制成的金属块。在该铝块上可以材料连接地固定例如粘贴电路载体30。铝块可以具有优点的方式作为蓄热器或者热分配器使用，以更好排出例如特别热的电子元件52的损耗功率。此外，可以将金属材料的块与盆形外壳部分24绝缘安置，例如粘贴，并这样达到高效屏蔽。例如由铝制成的金属块加工得越大，可以达到的蓄热能力就越高。
依据本发明所提出的、前面借助图1-3以其不同的实施方式介绍的解决方案可以使包括盆形外壳部分24和盖件40的控制装置外壳12的空腔66产生密封性，特别是气密性。控制装置外壳12基本上包括两个外壳部分24或40。盆形外壳部分24内容纳上入玻璃38内的触针36，其中，盖件40与盆形外壳部分24沿密封边64以材料连接的方式，也就是例如像焊接的牢固工艺密封(气密)封闭。盆形外壳部分24和盖件40可以成本低廉地作为深冲件制造。通过外壳部分24的盆形，可以使电路载体30或作为蓄热器使用的金属块靠在变速器液压系统外壳10平面构成的平面上，固定在那里和同时也保证控制装置外壳12与该面热接触。盆形外壳部分24扩大的边缘34提供的可能性是，电接触控制装置的冲压栅格18、20、22这样与控制装置外壳12连接，使用于电接触50、36的机械拉力卸荷可以通过拉力卸荷连接片32达到。基本上销钉状构成的触针36可以容纳在上入玻璃38内，因为外壳部分24的盆形具有非常高的结构刚性。这样避免热接触面，也就是接触面42或46扭曲，如上所述。
此外，通过依据本发明所提出的解决方案，特别是通过控制装置外壳12的外壳部分24的盆形造形，实现垂直设置销子状构成的触针36，这样可以实现具有优点的无振荡导线接合。紧凑构成依据本发明所提出的控制装置外壳12此外即使在高温下也可以进行简单的功能检验以及极其简单的操作。基本上作为模块式单元构成的控制装置外壳12也可以作为控制装置在不同于上述变速器应用的其他应用中使用。

Claims (8)

1.用于汽车变速器的变速器控制模块的控制装置外壳(12)，具有第一外壳部分(24)和形成盖件(40)的第二外壳部分，其中，第一外壳部分(24)内容纳具有至少一个电子元件(52)的电路载体(30)，第一外壳部分(24)以盆(28)的方式构成，其底部由用于与另外的外壳(10)接触的散热面(14)构成，其特征在于，第一外壳部分(24)具有环绕边缘(34)，上入玻璃(38)内的触针状接触件(36)容纳在该环绕边缘内，所述触针状接触件(36)垂直于所述边缘(34)的平面延伸，所述环绕边缘(34)具有一定数量的连接片(32)，在其上构造用于至少一个冲压栅格(18、20、22)的压力注塑包封(48)的固定件，并且触针状接触件(36)具有与至少一个冲压栅格(18、20、22)的电接触。
2.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，第一外壳部分(24)和作为盖件(40)的第二外壳部分相互材料连接，其中，材料连接形成密封(64)。
3.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，所述至少一个冲压栅格(18、20、22)的压力注塑包封(48)通过在连接片(32)上的铆钉(26)固定。
4.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，电路载体(30)形成可实现热传导(44)的接触面(46)地容纳在第一外壳部分(24)内，或者安装在在第一外壳部分(24)中所容纳的金属材料的块上。
5.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，第一外壳部分(24)下侧上的散热面(14)与另外的外壳(10)之间的接触面(42)处于一个对变速器控制模块进行固定(16、58、62)的平面上。
6.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，电路载体(30)和/或者所述至少一个电子元件(52)与触针状接触件(36)通过接合连接电接触。
7.按权利要求1所述的控制装置外壳，其特征在于，该控制装置外壳通过附加的调整弹簧(54)以散热面(14)靠在另外的外壳(10)上以降低沿接触面(42)的间隙宽度。
8.按权利要求4所述的控制装置外壳，其特征在于，金属材料的块在第一外壳部分(24)内电绝缘。
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