CN105021270A - 用于检测机械部件振动特性的模块 - Google Patents

Abstract

根据一种实施例所述用来检测机械组件振动特性的模块(110)包括：用来以机械方式与部件刚性相连、从而可采集部件的机械振动的固定构件(250)；包括电路(270)的电路板(260)，所述电路用来检测机械构件的机械振动并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号；至少一个间隔垫片(280)，该间隔垫片以机械方式将电路板(260)与固定构件(250)刚性相连，使得机械振动能够从固定构件(250)传递到电路板(260)，从而能够针对易整合性、易制造性、耐用性、可靠性和振动特性的检测精度实现更好的折衷。

Description

用于检测机械部件振动特性的模块

技术领域

实施例均涉及用于检测机械部件振动特性的模块。

背景技术

在很多技术领域，机械部件均会遭受振动。这些振动可能是运行情况引起的，但也可能预示该部件或其它部件损坏或者失效。例如当旋转组件出现振动的时候，这就预示存在不平衡或者轴承损坏这两种可能。

无论相关振动是否涉及运行情况引起的现象或者预示故障的现象，均需要检测此类机械部件的振动特性。为此例如使用模块。

这些模块均面对易整合性、易制造性、耐用性、振动特性检测的可靠性和精度所构成的非常复杂的矛盾情况。因此需要提供一种用于检测机械部件的振动特性并且能够更好实现上述折衷的模块。

发明内容

所述需求由一种用于检测机械部件的振动特性的模块满足，其具有以下特征：

固定构件，该固定构件设计用于以机械方式与所述部件刚性相连，以便采集部件的机械振动；

电路板，该电路板包括电路，该电路设计用于检测机械部件的机械振动，并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号；以及

至少一个间隔垫片或者叫间距保持件(Abstandhalter)，该间隔垫片以机械方式将电路板与固定构件这样相连，使得机械振动从固定构件传递到电路板。

一种实施例所述用于检测机械部件振动特性的模块包括固定构件，该固定构件用于以机械方式与部件刚性相连，以便采集部件的机械振动。该模块还包括电路板，该电路板包括电路，该电路设计用于检测机械部件的机械振动，并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号。除此之外，该模块还包括至少一个间隔垫片，该间隔垫片以机械方式将电路板与固定构件适当相连，从而可将机械振动从固定构件传递到电路板。

一种实施例基于这样的认识：通过至少一个经过适当设计的间隔垫片将电路板与固定构件相连，就能针对易实施性、易制造性、可靠性、耐用性和振动特性的检测精度实现更好的折衷。这样一方面能够将电路板与用来检测机械部件的振动的电路一起这样刚性连接到机械部件上，使得电路实际上能够检测振动，另一方面能够以更加紧凑的方式进行生产并且更易于整合相应的模块。使用具有简单结构设计措施的至少一个间隔垫片不仅能实现紧凑而且耐用的结构，同时实现无线传输包括振动特性的信号，而且也能因此简化实现方式。

以下将参考附图对相关实施例进行详细解释。

附图说明

附图1所示为按照一种实施例的轮胎监测系统的示意方框图；

附图2所示为用于监测轮胎的按照一种实施例的方法的流程图；

附图3所示为按照一种实施例的用于检测气态介质的物理量的模块的示意简化横断面图；

附图4所示为按照一种实施例的用于检测机械组件振动特性的模块的示意横断面图；

附图5所示为按照一种实施例的模块的示意横断面图；

附图6所示为按照一种实施例的模块的示意简化横断面；

附图7所示为按照一种实施例的轮胎监测系统的第一模块的横断面图；

附图8所示为输入部件的立体图；

附图9所示为早期生产过程中的轮胎监测系统的立体图；

附图10所示为按照一种实施例的轮胎监测系统在后期生产过程中的立体图；

附图11所示为附图7～10中所示的按照一种实施例的轮胎监测系统的第一模块的第一部分壳体的密封结构的俯视图；

附图12所示为另一个生产过程之后的轮胎监测系统的立体图；

附图13所示为具有分立部件的电路板的示意立体图；

附图14所示为装入电路板之前的第一模块的立体图；

附图15所示为具有密封的输入部件的立体图；

附图16所示为另一个生产过程之后的轮胎监测系统的立体图；

附图17所示为安装后的第一模块的示意横断面图；

附图18所示为另一个过程步骤之后的轮胎监测系统的立体图；

附图19所示为另一个生产过程步骤之后的轮胎监测系统的立体图；

附图20所示为附图19中所示生产过程之后从背面观察的轮胎监测系统；以及

附图21a、21b和21c所示为不同轮胎监测系统的立体图。

具体实施方式

以下附图说明中相同的附图标记均表示相同或者类似的组件。此外还将概括性附图标记用于实施例或者附图中多次出现、但仍然共同描述其一种或多种特征的组件和物体。使用相同的或者概括性附图标记描述的组件或者物体，只要没有明确或暗示的不同说明，则其单个、多个或者所有特征(例如标注尺寸)均相同，但也可以不同。

以下将描述可以在机械、设备和汽车制造领域的很多应用中使用的系统、模块和其它组件的示例，例如可以将其连同汽车轮胎使用。更准确地说，在以下说明部分中将详细描述例如可以用来监测胎压、轮胎温度、但也可以用来监测卡车车轮振动特性的轮胎监测系统及其组件。也可以检测与轮胎、充气程度或者其它组件(例如汽车的轴承或者车轮)相关的其它物理量和/或者更多物理量。

相关示例同样并不局限于用于卡车，而是也可以用于其它机动车辆，例如轿车、摩托车、轻便摩托车和公共汽车。也可以将其用于其它陆地车辆，例如挂车、自行车、山地自行车、铁路车辆、工作机械、农用机械和其它车辆。但同样也不局限于在汽车领域使用，而是也可以将相关示例用于机器和设备。即使在以下部分中将非常详细地描述轮胎监测系统，相关示例也远不局限于卡车或者其它机动车辆的轮胎监测系统。

监测卡车和其它机动车辆轮胎的一个重要参数是胎压，当轮胎充满一种气态介质、也就是充满一种气体或者混合气体之后，轮胎内部就会存在胎压。因此也将用于监测胎压的轮胎监测系统称作胎压监测系统(TPMS＝TirePressure Monitor System)。所述轮胎监测系统也可以检测其它参数，例如轮胎的温度或者其充气程度。例如轮胎检测系统主要可以用来监测卡车及其挂车的每个轮胎的温度和气压，例如可以将其安装在轮辋外侧，也就是安装在轮胎的内腔之外。但是如果将此类传感器或者相应的模块安装在轮胎之外，则始终存在漏气的风险。

以卡车为例，其胎压明显高于轿车的胎压，例如大约在8巴范围内。除此之外，这些车辆的应用领域也比轿车条件恶劣。如果是越野卡车，也就是日常在野外使用的卡车，则烂泥、脏污、雪和类似的环境条件会使得相应的轮胎监测系统承受额外负荷，也许会影响轮胎的密封性。例如此类车辆遭受砾石和其它固体异物打击的风险明显较高。

可以无线传输轮胎监测系统的数据，例如通过无线电。如果同一个模块不仅用来检测数据、而且也用于无线传输，则出于重量和稳定性方面的考虑，建议在用于轮胎之外时使用多个组件和模块。但是这样仍然会导致与相关组件之间具有相应接口的带压软管持久处在轮胎之外。由于存在很多接口，例如气门嘴与气门嘴延长管之间、气门嘴延长管与软管之间、以及软管与相应的传感器模块和例如SMD贴片式压力传感器范围内的其它内部接口之间的接口(SMD＝Surface Mounted Device＝表面贴装器件)，可能会导致泄压的风险相应增大。

附图1所示为用于监测轮胎的轮胎监测系统100的示意方框图。所述轮胎监测系统100包括第一个模块110-1，所述模块用于检测与附图1中没有绘出的轮胎的至少一个物理量，并且可提供基于至少一个被测物理量的测量信号。为了对此进行详细说明，附图1展示了一个可选的接头120，可以通过该接头将第一个模块110-1与轮胎的气门嘴这样耦连，使得第一个模块与轮胎的内腔之间存在流体接触，以便直接检测至少一个物理量。轮胎内部的流体可以通过流体连接进入第一个模块110-1。

可以适当设计轮胎监测系统100的第一个模块110-1，以便能够以机械方式与轮胎的气门嘴相连。这种情况下还可以适当设计第一个模块110，以便给轮胎的内腔充入流体。

轮胎监测系统100还包括第二个模块110-2，该模块通过柔性电缆130与第一个模块110-1耦连，可用来检测第一个模块110-1的测量信号，并且可根据所检测的测量信号以无线方式传输信息信号140，例如可以通过无线电无线传输信息信号140。

可以通过柔性电缆130将测量信号从第一个模块110-1传输给第二个模块110-2，例如可以借助电信号进行传输。当然在其它示例中也可以使用通过柔性电缆传输测量信号的技术，例如也可以用光学技术将测量信号从第一个模块110-1传输到第二个模块110-2。视具体的实施方式而定，也可以进行反向通信，也就是从第二个模块110-2到第一个模块110-1，以便例如通过第一个模块110-1执行测量或者检测物理量。必要时也可以将其它控制命令从第二个模块110-2传输给第一个模块110-1，例如用于复位其它系统相关功能的控制命令。

例如模块110可以用来直接与车轮或者车轮的某个组件相连。例如模块可以(与以下还将详细描述的一样)用来以机械方式与车轮的轮辋、车轮的车轮支架或者车轮轮胎的气门嘴相连。模块110可以包括例如壳体，该壳体在工作状态下没有用于导电组件或者电源线的开口，例如通过壳体将模块110或者其电源线与环境影响因素隔绝。

附图2所示为用于监测轮胎的一种方法的流程图。该方法在过程P100中包括在第一个模块110-1(附图2中没有绘出)中检测至少一个与轮胎相关的物理量。在过程P110中在第一个模块110-1中提供基于至少一个被测物理量的测量信号。在过程P120中在通过柔性电缆130与第一个模块110-1耦连的第二个模块110-2(附图2中没有绘出)中检测测量信号。在过程P130中以无线方式传输基于所检测的测量信号的信息信号140(附图2中没有绘出)。

在一种方法的一种实施例中，可以按照指定的顺序、但必要时也可以按照不一样的顺序执行以上所述的过程。例如各个过程在必要时可以同时进行，至少在时间上有所重叠，只要从其说明或者技术关联中不得出不同内容即可。

两个组件的机械连接不仅包括直接耦连，也包括间接耦连。电气组件或者其它组件均通过另一个组件适当间接相互耦连或者直接相互耦连，使其能够在相关组件之间实现传递信息的信号交换。例如可以采用电气、光学、磁性方式，或者利用无线技术分段或者完全实现相应的耦连。信号的值范围或者随时间变化的曲线可以是连续、离散的，或者可以包括两种类型，例如可以涉及模拟信号或者数字信号。除此之外，也可以通过在寄存器或者其它存储位置中写入或读取数据的方式进行信号交换。

如附图1所示的第一模块110表示用来检测气态介质的某个物理量的模块，所述气态介质在所述的应用场景中源自于轮胎的内腔。附图3所示是这种模块110-1的简化示意横断面图。

如附图3中所示的模块110-1包括一个分立部件150，该部件在表面160具有探测区170。所述分立部件用来检测作用于探测区170的气态介质的物理量。探测区170可以在这里例如构成分立部件150的壳体表面160的某个区域。如果该部件例如在其壳体中具有能使得气态介质以这种方式与分立部件150接触的开口、凹部或者孔相接触，从而能够测量和确定相关的物理量，则探测区170例如可以由开口的表面构成或者包括开口表面。如果将相关传感元件例如布置在分立部件150的壳体中，气态介质就能经由探测区170抵达传感元件。

探测区170也可以在分立部件170的壳体内部的某个表面上，气态介质可以通过该接触区与布置在表面上或者埋嵌在表面上的传感元件间接或者直接接触。

所述物理量原则上可以是能够借助相应的分立部件测定的任何物理量。所述物理量例如可以是压力、温度、电磁辐射强度等等。分立部件可以是例如可以整合在电路之中的部件，例如可以将其间接或者直接贴装在电路板上，从而可通过信息技术和机械方式与其相连。例如可以采用电气、光学、磁性方式，或者根据可以用来传输信息的其它信号实现信息技术连接。如果此类分立部件包括例如用于某个物理量的传感器，则此类部件也许需要进行校准或检定，然后可以将其数据保存在部件中专门为此设置的或者可以使用的存储器之中。例如分立部件可以进行校准或检定，并且可以包括相应的校准或检定数据。

模块110-1还包括输入部件180，该输入部件设计用于将气态介质引向探测区170。为此附图3中所示的输入部件180具有一个通道190，该通道可以通过流体技术与轮胎内腔或者气态介质的其他源或者其他储罐耦连。除此之外，输入部件180还具有开口200，该开口可以使得气态介质从通道190进入探测区170。开口200通过流体技术与输入部件180的通道190耦连或者相连。

模块110-1还具有密封件210，该密封与输入部件180和分立部件的表面160接触，并且密封分立部件150的表面160上的探测区170。如附图3中的示例所示的密封可以具有密封唇边220，该密封唇边包围探测区170，使得密封件构成密封腔230，该密封腔包围探测区170并且通过密封件将其与密封件210的外部空间240隔开。例如使用这种密封件210可以实现更大的误差补偿，这样就可以例如使得密封件210作用于分立部件的力减小，从而可以例如减小分立部件150的预紧力或者机械负荷。例如柔性的密封唇边220可以用来补偿制造公差。通过密封件210及其密封唇边220的V形结构必要时在腔底与传感器表面的距离不同时实现密封，而不会大幅度提高或减小系统中的预紧力。例如这样就能使得压力传感器(分立部件150)的针脚承受尽可能少的机械负荷，并且仍然可以在预紧方向实现较大的尺寸公差范围。

除此之外，如果不需要气态介质流过，则也可以使用比较小的开口200以及尺寸(例如直径)较小的密封件210。这样同样能够限制作用于分立部件150的力，并且因此也可限制例如作用于以机械和电气方式安装了部件150的电路板上的力。

如附图1所示的轮胎监测系统100的第二个模块110-2同样可以例如作为用来检测机械部件的振动特性的模块110。例如机械组件可以是卡车的车轮，或者也可以是相应的车轮支架。

附图4所示为模块110-2的示意横断面图，该模块同样能够检测附图4中没有绘出的机械部件的振动特性。为此模块110-2包括固定构件250，该固定构件用来以机械方式与部件刚性相连，以便记录部件的机械振动。模块110-2还具有电路板260，该印刷电路板包括电路270，该电路用于检测机械部件的机械振动，并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号。除此之外，模块110-2还具有至少一个间隔垫片280，该间隔垫片以机械方式将电路板260与固定构件250适当相连，从而可将机械振动从固定构件250传递到电路板260。

这里也可选择通过无线电传输包括振动特性的信号，这样就能以比较简单的方式将这种模块110-2安装到现有系统之中。在重新规划这种系统的时候，如有可能也可以省下用于传输相关信号的电缆束。

至少一个间隔垫片280可以选择用来将电路板260与固定构件250刚性相连并且固定。因此间隔垫片280或者至少一个间隔垫片280不仅可以用来将机械振动从固定构件250传递到电路板260，而且也可以用来以机械方式固定并且以机械方式悬置电路板260和所包括的电路270。视具体实施方式而定，至少一个间隔垫片280例如可以用一种金属材料制成。所述金属材料可以是例如一种金属或者金属合金。此类金属合金除了包括一种金属材料之外，还可以包括例如其它的金属材料或者元素，但也可以不包括金属元素或材料。此类合金例如有钢或者黄铜。例如金属材料可以导电，尽管这些金属材料也有可能被不导电或者电绝缘的膜所包围。

以固定构件250为例，同样也可以根据具体要求用一种金属材料制成该固定构件。作为补充或替代，也可以涉及一种导电材料。为了将固定构件以尽可能好的效果连接在附图4中没有绘出的机械部件上，可以选择适当设计固定构件250，使其可以在至少两个在空间上相互分开的部位290-1、290-2上与机械部件相连。在附图4所示的示例中，例如固定构件250可以在部位290上分别有一个开口或者孔300-1、300-2，例如可借助这些孔用螺丝将固定构件固定在卡车的轮毂上。例如可以通过沿着轮辋或车轮的圆周方向相邻排列的、同样也用来将轮辋固定在车轮支架上的两个螺栓，将模块110-2固定安装在卡车或者另一种车辆的车轮或轮毂上。

在其之间没有其它同类型物体的两个物体是相邻的。如果物体相互邻接，例如相互接触，则相应的物体直接相邻。

例如可以将固定构件250制作成板件。如果其同时由一种金属材料或者用另一种导电材料制成，那么由此可能实现模块110-2与简单设计的器件的耦连，而该耦连适用于检测振动特性。

除此之外，固定构件250沿着预定方向310的延伸长度也可以大于电路板260沿着预定方向延伸的长度。可以沿着垂直于预定方向310的投影方向320将电路板260布置在固定构件250的下方或上方。

作为固定构件250的这种实施方式的补充或替代方案，模块110-2也可以包括一个布置在电路板260和固定构件250之间的部件330。如果沿着垂直于电路板260的投影方向320对部件330进行投影，则导电材料可以至少部分引起部件330投影总面积的至少30％。部件330的投影总面积可以至少相当于电路板260沿着投影方向320的投影总面积的30％。之前所述的两个百分值即使在其它示例中也可以各自独立等于至少50％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或者等于100％，在最后一种情况下相当于完整的投影。

换句话说，部件可以具有很大比例的导电材料，这就与固定构件250的相应实施方式一样可以导致以下效应。导电材料例如包括一种与之前所述一样的金属材料。

所述部件330可以是例如布置在电路板260和固定构件250之间的电源340，该电源可以与电路板260的电路270相连，从而能够给其供电。所述电源340例如可以包括电化学电源，例如电池或者蓄电池。附图4中所示的电源340例如可以是钮扣电池或者包括钮扣电池。

在以无线方式传输包括振动特性的信号时，由于集成比较大的金属质量块(例如电源340或者固定构件250本身)则当无线传输信号的时候，例如通过无线电以无线方式传输信号的时候，就会引起干扰效应。例如电路270同样可以包括天线，该天线用于传输包括振动特性的信号。

所述电路270可以包括电路板上或者整合到电路板260之中的印制导线、分立部件和元器件，但也可以包括集成电路作为相应的分立部件。例如电路270可以包括用来检测机械振动的分立部件。

使用间隔垫片280可以获得可供部件330、例如可供电源340使用的结构空间，从而能够制作更小、更紧凑的模块110-2，不会因为部件330而干扰例如可以在电路270中实现的天线的发射特性，或者不必显著增大模块110-2的面积。也可以独立于具有电源340的相应部件330实现至少一个间隔垫片280，从而改善包括振动特性的信号的发射特性。

当然模块110-2同样可以包括一个壳体，该壳体包围电路板260并且例如可防止电路板260及其电路270受损以及受到其它有害影响。

附图5中所示为用于这种模块110的壳体的示意图，例如可将其作为壳体用于附图1所示轮胎监测系统100的模块110-1和/或者模块110-2。附图5中的模块110具有共同构成凹部360的第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2。将电路板260布置在凹部360之中。灌封料370封闭凹部360。用来制作第一部分壳体350-1的材料和用来制作第二部分壳体350-2的材料具有热膨胀系数差异，所述差异最高为两种热膨胀系数的较大值的10％。在其它示例中，上述的值也可以最多为5％、最多为2％或者最多为1％。如果将相同或者至少非常类似的材料用于两个部分壳体350-1、350-2的材料，那么热膨胀系数也可以相同。第一部分壳体350-1具有密封结构380，并且第二部分壳体具有对应密封结构390，这些密封结构恰好可以相互啮合。这样就能使得两个部分壳体350-1、350-2与灌封料370一起构成一个壳体400，该壳体至少能部分保护电路板260以及在印刷电路板上或者其中所实现的电路，防止受到湿气、灰尘和其它外界因素的影响。这样就能利用比较简单的技术手段使得这种模块110也能在严酷的环境条件下使用，不会因此而使得模块110明显难以制造。例如可以将作为预成型件的第一部分壳体350-1用来给所产生的壳体400装配部件，所述部件在附图5中仅以柔性电缆130的形式表示为可选的部件。这样即使在比较困难的环境条件下，也能总体上比较容易实现最终的模块110。

然后就能在注塑成型或者注塑包覆成型过程中围绕第一部分壳体350-1形成第二部分壳体350-2。第一部分壳体和第二部分壳体可以是例如注塑成型件。在以上说明部分中将第一部分壳体350-1看成是预成型件，这当然也适用于第二部分壳体350-2。换句话说，在包括第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2的部分壳体350中，两个部分壳体的其中一个是可用于部分壳体中另一个部分壳体的预成型件。

如附图5中所示，密封结构380或对应密封结构390具有至少一个凸起部分和/或者至少一个凹进部分。这些可以是例如不对称设计，以使得湿气、脏污和其它杂质难以沿着两个部分壳体350的接合部进入。可以沿着从壳体400的外部空间420进入凹部360之中的方向410适当设计凸起部分或凹进部分的不对称结构，使得朝向或者背向凹部的一侧存在比较陡峭的侧面。采用密封结构和相应的对应密封结构380、390可以延长杂质从外部空间420进入凹部和电路板260区域之中必须经过的距离。密封结构380当然可以具有多个依次排列的凸起部分和/或者凹进部分。对应密封结构390也可以相应地具有多个依次排列的凹进部分和/或者凸起部分，这些部分可以选择具有与密封结构380的凸起部分或凹进部分相对应的形状。这里所述的“依次”涉及从外部空间420进入凹部360之中的方向，或者也可涉及相反的方向。

第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2可以具有用来将柔性电缆130至少引向凹部360的电缆进线段430。密封结构和对应密封结构可以布置在第一部分壳体350-1和第二部分壳体350-2的电缆进线段430上。例如可以在预期由于柔性电缆130的运动使得两个部分壳体350由于柔性电缆130的运动而增大变形程度的区域中实现密封结构380和对应密封结构390。杂质恰恰在该区域中比较容易进入凹部360之中。

除此之外，为了使得模块110也能相对于沿着柔性电缆130的机械负荷实现比较稳定的机械特性，在这种模块110中也可选择采用以下还将结合附图6对其进线详细描述的应力消除装置。

附图6所示为模块110的示意横断面图，该模块具有壳体400、完整布置在壳体400中的电路板260和柔性电缆130。柔性电缆具有至少一个用来传导信号的分支电缆440，该分支电缆与电路板260的触点450间接或者直接电连接。分支电缆440在第一参考点460-1和第二参考点460-2之间的壳体400中具有弯曲的延伸段470，对照附图6中两个参考点460之间绘制的直线480。弯曲的延伸段470可以至少在90°的角度范围内延伸。

当出现机械负荷的时候，例如柔性电缆130或者至少一个分支电缆440的拉力或压力负荷，电缆就可以在壳体400的内部屈服，不会使得与触点450的间接或直接电气连接承受太强的机械负荷。这样就能相对于例如工作过程中可能出现的机械负荷提高可靠性或耐用性。

模块110可以选择具有支撑部件490，所述支撑部件例如可以是输入部件180，并且弯曲的延伸段470至少局部绕过支撑部件490。视具体的实现方式而定，所述支撑部件也可以具有例如凹部，以使得相关分支电缆440绕过支撑部件490。

在此分支电缆440可以与支撑部件490接触。这样就可以通过摩擦力或者其它的力将作用于柔性电缆130或分支电缆440的机械力传递到支撑部件。必要时可通过以机械方式与壳体连接的支撑部件490将力直接传递到壳体400。另一方面即使当分支电缆440与支撑部件490没有接触的时候，也能实现应力消除功能，因为必要时比较容易移动分支电缆440。

也可以选择在第一参考点460-1和第二参考点460-2之间由灌封料370和/或者例如第一和/或者第二部分壳体350-1、350-2形式的壳体400在弯曲延伸段470的范围内至少部分地、亦即部分地或者完全地包围至少一个分支电缆440。这样就能够相对于两个参考点460之间的直线延伸段增大灌封料370和分支电缆440之间的接触面，使得灌封料370和相关分支电缆440之间的摩擦配合、材料接合和/或者形状配合连接变大。同理也适用于在两个参考点460之间的弯曲延伸段470范围内完全或者部分包围柔性电缆的实现方式。在这种情况下，灌封料370和柔性电缆之间的摩擦配合、材料接合和/形状配合连接可以构成相应的应力消除装置或者至少有利于应力消除。同理也适用于对柔性电缆或者分支电缆440进行注塑包覆成型的时候形成的一个或者多个部分壳体350。

例如可以利用灌封料370的冷却过程中的收缩特性，在灌封料370和分支电缆440或者柔性电缆之间实现这种摩擦配合、材料接合和/或者形状配合连接。采用对电缆或者其分支电缆进行注塑包覆成型的方式，由于冷却过程中会出现收缩，可以通过该收缩效应实现“摩擦力”并且对其加以利用。包覆成型电缆的长度可以为例如至少10mm、至少20mm或者至少30mm。

在注塑包覆成型过程中，同样也可选择使得电缆130或分支电缆440熔接，从而例如至少部分实现材料接合连接。例如将一种能在注塑包覆成型温度下部分或者完全软化、熔接或熔化的材料用于电缆130或分支电缆440的护套，就能实现这一点。这样就能在第一部分壳体350-1、第二部分壳体350-2和/或者灌封料370与柔性电缆130的护套或者分支电缆440的护套之间产生材料接合连接，方法是使得护套熔接在至少一个上述部件上，从而出现材料接合连接。

可以通过选择材料的方式适当选择部分壳体350注塑成型时使用的注射温度，使得分支电缆440易于熔化，但是并不完全熔化，以便在此之间实现比较好的连接。这可以各自独立适用于第一部分壳体350-1、第二部分壳体350-2、两个部分壳体350和/或者其它部分壳体350。

分支电缆可以包括例如一根导线、绝缘导线、绞合线、多个绞合线，也可以包括一根或者多根玻璃纤维，或者能够传导信号的电缆，或者能够传导信号的电线。可以通过电气、光学或者其它方式相对于其它分支电缆440对其进行保护，防止在各个分支电缆之间传输信号。例如可以通过电绝缘，例如通过绝缘漆或者其它覆盖层对这种分支电缆进行电隔离。当然在柔性电缆130中也可以有多个、例如两个、三个或者更多分支电缆440相互平行走线。视具体的实现方式而定，这些分支电缆在柔性电缆130之内始终平行，但也可以扭绞或者扭转。

例如可以通过电气方式，但也可以通过光学或者其它方式在柔性电缆130及其分支电缆440中传输信号，例如只要在轮胎监测系统100的第一模块110-1和第二模块110-2之间对轮胎的气态介质实现流体分离即可。

除此之外，必要时也可以使用与一个或多个分支电缆440和/或者触点450接触的灌封料370(附图6中没有绘出)来减少或者甚至完全避免水和其它脏污沿着分支电缆440侵入电路板260。通过灌封料370和分支电缆440或者例如可能包括电气接触连接或插塞连接的触点450之间附加的材料接触，可以使得杂质难以或者甚至不会侵入导电区域。

即使当结合附图1～6阐明不同特征的时候，也可以在实施例中以不同的组合实现这些特征。以下将详细解释实现了上述特征的轮胎监测系统100，所述轮胎监测系统更准确地说涉及胎压监测系统(TPMS)。与之前已经解释过的一样，这些特征远不局限于之前所描述的轮胎监测系统100，事实上也可以在传统的胎压监测系统或者轮胎监测系统100中实现这些特征，与此相关的是，按照一种实施例的轮胎监测系统100则不必转用所有以上提及的方面。

以下将以可以安装在轮胎外侧的卡车用胎压监测系统的压力传感器的形式详细说明一种比较具体的实现方式。相关的轮胎监测系统100具有两个模块110。在也称作气门嘴模块的第一模块110-1中主要测量或检测压力，而在称作主模块的第二模块110-2中则布置了无线通信所需的基础结构，必要时还可执行其它一些算术运算，并且布置了电源。所述气门嘴模块(第一模块110-1)直接安装在车轮的轮辋气门嘴上，而主模块(第二模块110-2)则布置在轮辋的侧面直径处，并且通过两颗相邻的车轮螺母将其固定。两个模块110-1、110-2通过包括两个分支电缆440-1、440-2的柔性电缆130相互电连接。所述柔性电缆130在此恰好具有两个分支电缆440。

由于此类系统可能会遇到恶劣的环境条件，因此在以下所述的设计中可以在必要时实现应力消除装置、相对于环境条件的密封、以及在生产过程中实现简单的硬件装配或生产。例如以下将详细阐明应力消除装置和密封方案。

以下将详细描述一种具有连接电缆方案、应力消除装置和环境隔绝方案的胎压监测系统。关于将相关压力传感器(如前所述)安装在轮胎外侧上的密封方案，例如按照一种实施例，可以仅仅将气门嘴延长管直接连接到轮辋气门嘴上。关于气门嘴延长管的内部设计，所述气门嘴延长管也就是第一模块110-1，必要时可以采用传统的气门嘴延长管系统。外形可以是正方形或矩形，或者具有其它多边形形状，并且可以构成密封腔或密封室，所述密封室包括通向带压的内部结构的开口200。如果被壳体包围的气门嘴延长管(输入部件180)的范围尽可能大，就能改善相关模块的机械稳定性。但另一方面如果考虑其它效应和参数，例如可供使用的结构空间，则更小的实现方案也是合理的。

可以通过塑料壳体400封装电路板260(例如可以将其实现为印刷电路板PCB＝Printed Circuit Board)，并且通过柔性电缆130将其与第二模块110-2的第二个壳体相连，可以通过固定构件(也称作基板)、通过车轮螺母以机械方式将其与轮辋相连。将压力传感器本身布置在非常靠近气门延长管之处，并且通过特殊设计的密封件210将其密封，就能减小压缩空气泄漏的几率，甚至能将泄漏几率减小到最低程度。例如可以仅仅使用另一个比较小的密封-压力传感器的密封件210-来连接流体系统。标准气门嘴延长管通常也可以保持长期安装使用，以便于例如对轮胎进行充气，例如在安装双轮胎的情况下对朝向车辆内侧的外侧轮胎进行充气。这种情况下也可以仅仅采用另一个与环境的接口，即使当模块110留在轮胎上的时候。

除了所述的印刷电路板之外，也可以将电路板260设计成其它的板状结构，可以在该板状结构上或者板状结构中至少部分实现电路270。所述电路板可以用来以机械方式固定分立部件和/或者用来实现分立部件的电气连接或其它信息技术连接。例如可以通过钎焊、焊接或者其它导电连接技术实现连接。

以下所述的轮胎监测系统100具有两个模块110-1、110-2，这些模块可用于减小泄漏风险，并且能够按照连接模块110的电缆的长度和弯曲半径以比较灵活的方式在不同类型的轮辋上实现。在可以直接安装到轮辋气门嘴上的第一模块110-1(气门嘴模块)中主要测量压力，必要时还可测量其它物理量，而在第二模块110-2(主模块)中则进行无线传输，必要时还可执行一些算术运算，以及布置了所需的电源。两个模块110-1、110-2通过包括两个分支电缆440的柔性电缆130相互连接。为了适应恶劣的环境条件，以下所述的设计具有应力消除装置和已有简述的环境密封方案，该环境密封方案也能在生产过程中便于装配硬件。恰恰在越野卡车领域值得推荐一种合适的实现方式，因为脏污、烂泥、雪和类似的环境条件可能会对系统施加额外的负荷，并且可能会影响电缆的耐用性。

以下所述的两个模块110-1、110-2均通过包括两个分支电缆440的柔性电缆130相互电气连接。因此可以使用例如特别适合于汽车应用的电缆，例如ABS/ASR传感器的电缆(ABS＝Anti Blocking System＝防抱死系统；ASR＝防滑转控制系统)。

如下所述，必要时可以减少可能会导致压缩空气泄漏的带压接口的数量，必要时甚至可以将其减小到最低程度。除此之外，还可以避免压缩空气软管受损引起的压力损失。也可以避免软管破洞或者泄漏的风险，并且可以避免相关软管缺少备件的危险。

同样可以减小或者甚至避免拉伸或挤压电缆130引起的电路板260及其接口和(例如分支电缆440与以下还将描述的压配合接触之间)焊接区的机械负荷。除此之外，必要时还可以通过略微修改的方式来适应市场上大量的轮毂类型。由于使用柔性电缆130通常具有较大的柔韧性，可以任意弯曲，因此可以将轮胎监测系统100用于大多数的轮辋。电缆的柔韧性较大，例如可以导致弯曲半径较小。同样如与以下所述，可以实现在两个模块110中快速装配所需的硬件部件。也可以将可能导致压缩空气泄漏的带压接口的数量减少或者甚至减小到最低程度。

附图7所示为按照一种实施例的轮胎监测系统100的第一模块110-1的带压区域500和主要密封部件的概貌，但是在附图7中没有表现全部。也称作气门嘴模块的第一模块110-1的密封结构基于经过适配的气门嘴延长管，可以给其注塑包覆塑料壳体400，然后可在必要时进行灌封。模块110-1具有输入部件180，所述输入部件就是气门嘴延长管。输入部件180具有用来使得模块110-1可以与轮胎气门嘴相连的连接结构510，所述气门嘴可以使得流体进入可以充入或已经充入了流体的轮胎内腔。所述流体可以是例如一种气态介质，例如一种气体或者混合气体。连接结构510具有轮胎气门嘴接口520，其具有用于它的常见的标准密封。连接结构510还具有气门嘴延长管螺母530(其具有在其内部的相应导向面)用于将连接结构510或模块110-1机械地固定在轮胎气门嘴上。附图7所示输入部件的通道190具有弯曲延伸段，并且通向气门芯540，所述气门芯布置在连接结构510对面的输入部件180的末端上。将输入部件180和例如设计成SMD传感器的分立部件150之间的密封件210布置在区域550中，以下还将对该区域进行详细描述，与之前所述的一样，密封件210与分立部件150的表面160(附图7中没有绘出)和输入部件180接触。此外所述分立部件150是通过电气和机械方式与电路板260相连的压力传感器。所述电路板260可以是例如印刷电路板(PCB＝Printed Circuit Board)，将分立部件150焊接在印刷电路板上。

输入部件180和第一模块110-1与传统气门嘴延长管的区别例如在于开口200通向可以用来测定胎压的分立部件150。当然除了胎压之外，也可以通过分立部件150检测其它物理量，例如温度、混合气体的化学成分、空气湿度或者其它物理量。除此之外，输入部件180还具有密封座，该密封座用来容纳密封件210并且防止滑动。作为补充或替代，可能会导致密封件210的密封材料屈服的老化效应也会引起滑动。作为补充或替代，使用密封座可以克服密封件210老化引起密封件210的密封作用丧失。输入部件180所具有的密封座600就可以用来容纳密封件210、防止密封件210滑动和/或者防止例如屈服形式的老化效应或者防止密封件210的形状稳定性丧失。

附图7中没有详细绘出的密封座可以将密封件210定位并且固定在分立部件150和输入部件180之间。

可以补充加入径向和轴向封闭物，以便例如也能在出现机械负荷的情况下将塑料制成的壳体400和输入部件180之间的接口增强。与具有适当导向结构的标准气门嘴延长管相比，输入部件180的延长部分有助于安置或者安装TPMS气门嘴模块110-1。

附图8所示为输入部件180的立体图。附图8也再次展现了连接结构510连带气门嘴延长管螺母530，所述气门嘴延长管螺母例如可以具有便于操作的滚花。在连接结构510对面也就是布置了(附图8中无法看见的)气门芯540的一侧通过封闭罩560遮盖气门芯。即使在安装了模块110-1之后也能通过气门芯540给轮胎充入压力。换句话说，模块110还具有一个气门嘴570，该气门嘴使得气态介质可以通过连接结构510充入到附图8中没有绘出的轮胎内腔之中。

为了使得作用于壳体400的力能够更好地转向输入部件180，该输入部件具有径向转栓580(Drehriegel)以及轴向转栓590。还可以通过注塑包覆成型，必要时在以后包封壳体400，就能在壳体400和输入部件180之间形成形状配合连接。例如可以通过输入部件180的平坦面至少部分构成径向转栓。例如垂直于输入部件180的轴线的这些面的侧面595可以作为轴向锁栓。

可通过静摩擦实现力传递或者摩擦配合连接，通过分子或原子的相互作用和力实现材料接合连接，通过相关连接副的几何连接实现形状配合连接。静摩擦一般来说以两个连接副之间的法向力分量为前提，例如对可以作为气门嘴延长管的输入部件180进行注塑包封成型之后，可以利用冷却过程中的材料收缩实现法向力分量。

除此之外，附图8还展现了开口200以及之前已提及的密封座600，该密封座用来容纳密封件210。所述开口200在本实施例中是一个直接通入输入部件180的通道190之中的孔，所述密封座600则是凹部或者直径大于开口200直径的盲孔，可以将基本上旋转对称的密封件210(附图8中没有绘出)放入其中，该密封超出输入部件180的表面610在该区域中向外凸出。

输入部件180具有输入段620，该输入段是输入部件的一部分，用于将气态介质直接引向附图8中同样没有绘出的分立部件150的探测区。输入段620具有之前已提及的孔或开口200以及密封座600。输入段以后被壳体400弯曲包围。

除此之外，输入部件180同样也可在前述应力消除方面形成支撑部件490。输入部件180在输入段520中具有两个基本上环绕的沟槽形凹部630-1、630-2，附图7和8中没有绘出的柔性电缆130的两个分支电缆440在这些凹部周围绕过。沟槽形凹部630同时可以作为用于轴向锁定的轴向转栓590。

以下将详细描述轮胎监测系统100的布线方案以及其它细节。附图9所示为早期生产过程中的轮胎监测系统100的立体图。第一模块110-1在此刻主要包括输入部件180以及间隔件640，该间隔件是预紧结构650的一部分。这里可以通过距离起到预紧作用。预紧结构650例如可以通过支座或者其它相应的结构以及螺栓元件770构成，或者可以包括这些能够将电路板260与分立部件150朝向密封件210及其密封唇边220挤压的元件，但在附图9中没有绘出这些元件。适当确定部件150与输入部件180的距离，使得密封件210以所需的方式朝向部件150挤压，就能实现密封件210的预紧。采用以上所述的密封件210及其密封唇边220的实施方式，必要时可在这里限制部件150及其电源线的负荷，但是仍然对较大的距离误差不敏感。例如可以通过预紧结构650调整相关部件(例如黄铜套)和密封腔之间的最小距离，例如可以利用应变梁计算法确定该距离。第二模块110-2同样包括两个间隔件640-1、640-2。

两个模块110-1、110-2的后续壳体400均包括预紧结构650。预紧结构650能够或者可用来对电路板施力，从而可以通过电路板260上的分立部件150的机械固定装置将密封件210相对输入部件180预紧。为此预紧结构650除了包括已经提及的间隔件640之外，还可以包括一个或者多个螺栓元件。所述间隔件640可用来构成电路板260的限位器。螺栓元件和间隔件640可共同用来将电路板260朝向间隔件640适当压紧，使得密封件210预紧。螺栓元件可以包括例如螺丝或者形状复杂的元件。例如此类螺栓元件可以包括外螺纹，该外螺纹与相应的内螺纹啮合。当然此类螺栓元件也可以具有内螺纹，例如可以将其设计成螺母。

除此之外，两个模块110-1、110-2还通过柔性电缆130相互链接，所述柔性电缆包括两个分支电缆440-1、440-2。所述分支电缆440与接触结构660焊接在一起，所述接触结构660涉及压配合接触，所述压配合接触基本上呈L形，并且在背向焊接点的一侧为弹性设计，以便例如插入到导电孔之中，可以通过这些导电孔将电路板260与相关分支电缆440相连。

除此之外，附图9还说明了在以后的壳体400中存在可以实现应力消除的弯曲延伸段470。分支电缆440在第一模块110-1的范围内延伸到输入部件180的凹部630之中。

在第一模块110-1中输入部件180具有之前已提及的凹部630。这里在也被称作气门嘴延长管的输入部件180的外形中纳入了沟槽形的凹部630，分支电缆440在这些凹部中走线。这样就能够在分支电缆440的范围内避免锐利边缘，从而避免在这些边缘和输入部件180之间出现短路。

在构成第一部分壳体350-1的预成型件形成之前，如附图9所示在第一个生产过程中布置相关的部件。这里可将柔性电缆130、输入部件180或气门嘴延长管以及也称作螺套的间隔件640放入相应的模具之中。在形成两个模块110的预成型件或第一部分壳体350-1的第一个生产过程结束之后，就会存在附图10中所示的情况。附图10所示为具有两个模块110的轮胎监测系统100的立体图。在灌封区域中电缆130或者其分支电缆440具有之前所述的、各自以至少90°延伸的弯曲延伸段。可以利用这些弯曲的区域实现焊接点和接触结构660的应力消除，使其即使在应用过程中拉动电缆130的时候也不会直接承受负荷。

与结合附图5所解释的一样，第一部分壳体350各自在电缆进线段430中具有密封结构380，也可将其称作预成型件中的迷宫设计。附图10并非仅仅说明电缆130或者其分支电缆440的走线和位置，而是同样也说明了预成型件或者第一部分壳体350-1的应力消除方案。

附图11所示为电缆进线段430范围内的密封结构380的放大示意图，可以通过该电缆进线段将电缆130穿入到第一部分壳体350-1之中。所述密封结构380具有依次排列并且在本实施方式中不对称成形的多个凸起部分或凹进部分，在朝向外部空间420的一侧具有比朝向外部空间420或朝向以后的凹部360的一侧更加陡峭的侧壁。沿着附图11中所示随电缆130通向模块100-1之中方向410，密封结构380具有多个依次排列平缓下降的凹进部分以及朝向这些凹进部分上升明显更加陡峭的凸起部分。除此之外，附图11也说明了存在例如在第一部分壳体350-1的成形过程中更易于在模具中引导或者稳定电缆130的开口670。

在另一个生产过程中，现在可以如附图12的立体图所示，再次对具有两个模块110-1、110-2和柔性电缆130的轮胎监测系统至少部分进行再次的注塑包覆成形，以便形成第二部分壳体350-2，所述第二部分壳体包括与密封结构380啮合的对应密封结构390。这样即可至少部分实现相关模块110和传感器的外形。除此之外，还可以封装预成型件(第一部分壳体350-1)的各个部件。

按照附图12所示的情况，接触结构660(也就是压配合接触)与分支电缆440的末端焊接在一起，并且伸入到凹部360之中几毫米共同构成两个部分壳体350-1、350-2，并且通过这些接触结构提供两个模块110-1、110-2的电路板260的电触点。在下一个过程中朝向现已部分完成的壳体400的背面将电路板260压入凹部360之中，直至与间隔件640机械接触，按照这里所示的间隔件的实施方式也可将其称作螺套、间距件、支座或者套管，这些均构成一个相应的止挡。在该压入过程中也可在冷焊过程中使得接触结构660与电路板260电连接。接着还可以与以下还将描述的一样将电路板260固定和预紧，方法是将相应的螺栓元件旋入到间隔件640之中，并且使用灌封料370灌封壳体400，更准确地说是通过灌封料370灌封凹部360。原则上可以使用任何灌封料370。

关于第一和第二部分壳体350-1、350-2的材料，建议使用具有类似热膨胀系数的材料。这些材料的热膨胀系数可以有差异，所述差异最多为相关热膨胀系数值的10％。在理想情况下，差异也可以比较小，例如最多5％，最多2％或者最多1％。例如部分壳体350-1、350-2基本上可以由相同材料构成，并且基本上具有相同的热膨胀系数。例如可以使用聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、另一种适当的热塑性塑料或者另一种聚合物作为注塑包覆成型材料。

以两步法依次对输入部件180进行注塑包覆成型，并且将其整合到第一模块110-1的壳体400之中。该壳体可使得分立部件150相对于输入部件180中的开口200的位置正确，所述分立部件可以是例如基于SMD技术(SMD＝Surface Mounted Device＝固定于表面上的器件)的压力传感器。出于这一原因，例如可以采用能够至少部分实现以下所述设计特征的电路板260。

附图13所示为用于第一模块110-1的电路板260的简化立体俯视图。采用SMD技术在该电路板上贴装了一个分立部件150，该分立部件用来检测轮胎的物理量。为此分立部件150在表面160上具有探测区170，例如可以通过分立部件150的壳体中的开口形成该探测区。例如可以将分立部件150设计成上述壳体中的集成电路。

换句话说，例如可将具有中孔或者中间开口作为探测区170的SMD贴片式压力传感器作为分立部件150安装到气门嘴模块110-1的电路板260上。附图13所示为这种电路板260的设计，该电路板与相关模块110-1的壳体400的壳体特征相配。

除了已提及的SMD技术之外，分立部件150还能够以机械方式间接或直接固定在电路板260上并且形成电气接触。除了SMD技术之外，也可以使用其它固定和接触技术使得例如基于In-Line技术制作的分立部件形成接触，可以通过电路板260中的孔实现电气和机械接触。同样可以使用有承口的解决方案。以后的壳体400不仅可以包括电路板260，也包括同样可在装入电路板260的过程中将其放入模块110-1之中的密封件210。

除此之外，附图13中所示的电路板260具有两个孔680-1、680-2，这些孔均经过适当布置和设计，使其能够通过接触结构660也就是通过压配合接触实现电接触。为此可以对孔680的外表面690进行金属化处理，以使得接触结构660能够与附图13中没有绘出的电路板260的电路270的其它部件形成电气接触。分立部件170是相关电路270的一部分。除此之外，电路板260还具有多个导引凹口700，这些导引凹口也可以通过孔来制作，并且可用于在使用灌封料370进行封装之前在壳体400的凹部360的内部引导电路板260。除此之外，电路板260还包括用于以后的预紧结构650的螺栓元件的孔710。

除此之外，为了提高模块110相对于湿气或者灰尘的工作可靠性或耐用性，也可以适当设计电路板260，使其至少在电路板260的表面上的相应周围环境中由孔680或经过导电涂层处理的外表面690所构成的触点720周围没有与触点720直接导电相连的导电结构。如果湿气或者其它杂质沿着电缆130并且沿着分支电缆440进入相关模块110的壳体400的内部，那么这样就可以防止电气短路，至少使得短路不太可能。

不仅涉及第一模块110-1而且也涉及第二模块110-2的模块110还可以具有电缆，所述电缆至少包括一个用来传导信号的分支电缆，所述分支电缆通过电路板260的触点720在电路板260的表面上与其间接或者直接电连接。电路板260在这种情况下在电路板260的表面上的触点720的周围730没有与触点720直接电连接的导电结构。与触点直接相连的结构可以是例如在通电情况下在相关模块的参数范围内基本上不会沿着该结构引起电压降的结构。换句话说，例如以流向参考电位、例如地电势的电流为参考，这种结构具有与其它部件相比很小的电阻，例如最多为部件的总电阻的20％、最多10％、最多5％或者最多2％。例如可以涉及电流或电压引线结构，例如镀通孔(Via)或者印制导线之类的其它引线。

视具体实现情况而定，周围环境730可以在电路板260的主表面740上的触点720周围朝向所有方向超出触点720向外延伸例如至少1mm。在其它实施例中，这也可以是至少2mm、至少3mm、至少4mm、至少5mm或者至少6mm。

为了进一步减小短路的危险，电路板不仅可以在其表面上在电路板260的触点周围环境730中没有与触点720直接电连接的导电结构，而且整个电路板可以没有与触点720电连接的导电结构。

所述电路板260基本上涉及板状结构，该结构沿着第一方向以及沿着垂直于第一方向的第二方向的延伸长度明显大于沿着不仅垂直于第一方向、而且也垂直于第二方向的第三方向的延伸长度。第三方向也称作电路板260的厚度，并且可以例如相当于沿着第一或第二方向的最大延伸长度的至少五分之一、至少十分之一或者至少二十分之一。所述主表面740是平行于第一和第二方向延伸的面。

电路板260在附图所示的实施例中具有用来将电路板260垂直定位在壳体400的凹部360中的三个导引凹口700。可以通过所述的间隔件640或螺套水平定位电路板260和分立部件150。可以通过接触结构660(例如压配合接触)实现分支电缆440的电连接，必要时也可实现机械稳定。

附图14所示为装入电路板260之前的第一模块110-1的立体图。为了简化起见，图中没有绘出电缆130。附图14展现了壳体400的第一和第二部分壳体350-1、350-2所构成的凹部360。第二部分壳体350-2构成导引结构750，所述导引结构与附图13中所示的导引凹口700相互作用，从而可按照之前所述的方式通过导引结构垂直导引电路板260。

附图14同样也展现了预紧结构650的间隔件640以及孔200周围的密封座600，所述的孔通向附图14中没有绘出的输入部件180的通道。除此之外，在附图14中还可以看出设计成压配合接触的接触结构660。附图14展现了气门嘴模块(第一模块110-1)及其壳体400，没有之前结合附图13所述的硬件以及密封件210。

在装入电路板260之前，首先将密封件210放入密封座600之中。附图15的立体图所示就是这种情况。

附图15所示为具有密封座600的输入部件180的立体图，在密封座中已放入了密封件210。所述密封件210具有密封唇边220，该密封唇边用于封闭探测区170(附图15中没有绘出)，使得密封形成包围探测区170并且通过密封件210将其与外部空间240分开的密封腔230。

所述密封唇边220具有密封边760，该密封边用来与分立部件150的表面160接触。当密封件设计用于气态介质的压力大于外部空间中的压力时，所述从密封边760起始的密封唇边就会具有从密封件210的无负荷状态开始变大的横断面外边。反之如果密封件210设计用于气态介质的压力小于外部空间中的压力时，则从密封边760起始的密封唇边就会具有从密封件210的无负荷状态开始变小的横断面外边。这样就能根据存在哪些压力比，通过压力比实现附加密封作用，因为可通过作用于密封的压力将其压缩。

密封件210完全不同于常见的密封，例如O形密封圈。这里使用的密封件210能够例如实现较大的误差补偿，因此可在必要时减小作用于压力传感器(分立部件150)的引线的预紧力或机械应力(英文Stress)。换句话说，可以减小密封唇边220对分立部件150的引线施加的力。例如与O形密封圈的区别在于，可通过密封唇边220的侧凹或咬合实现更好的折衷效果，即减小所出现的力并且增大公差范围。例如可以通过不同于90°角度布置的密封唇边220实现较大的补偿范围或公差范围。视具体实现方案而定，建议采用例如密封唇边220在基本上无负荷状态下的几何形状和/或者密封唇边220的变形所引起的预紧力。这样密封唇边220例如就能与分立部件150接触。由于密封唇边220随着(空气)压力上升或下降继续向外或向内移动，并且向上垂直于分立部件150的表面，因此就能实现接触。例如这样就能通过几何设计，无需较大的预紧力就能补偿公差引起的较大密封间隙。例如使用V形密封唇边220就能减小作用于传感器的机械应力(Stress)。

但是密封唇边220同样也可以在没有压力或应力作用于分立部件150的状态下与其之间有密封间隙，例如可以在该状态下无需使用预紧力进行安装。

附图16所示为具有第一模块110-1和第二模块110-2的轮胎监测系统100在另一个生产过程之后的立体图。密封件210已被放入到输入部件180的密封座600之中，并且已将两个模块110-1、110-2的电路板260装入到相应的凹部360之中。

如附图16所示，预紧结构650包括之前已提及的螺栓元件770，可利用这些螺栓元件将电路板260和间隔件640(附图16中没有绘出)的螺纹朝向间隔件640挤压，从而压紧密封件210(附图16中没有绘出)。这样就能对密封件210施加预紧力，使其与分立部件150的表面160直接接触。

关于第二模块110-2，也已通过相应的螺栓元件770将电路板260朝向相关的间隔件640压紧，但在附图16中没有绘出这些间隔件。间隔件640在这里也有一个表面，通过螺栓元件770将电路板260朝向该表面压紧。间隔件640具有内螺纹，螺栓元件770的相应外螺纹啮合到内螺纹之中。螺栓元件770可以具有例如另一个表面或者接触面，可在背向间隔件640的一侧将电路板260朝向该接触面压紧。螺栓元件770可以具有例如无螺纹的圆柱段，该圆柱段穿过电路板260的相应的孔并且布置在外螺纹和接触面之间，拧紧螺栓元件770即可将电路板朝向接触面压紧。可以用来例如安装螺栓元件770的外六角头邻近接触面背向外螺纹的一侧(必要时在可选的过渡区后面)。当然也可以将螺栓元件770设计成其它形式，例如简单的螺丝或者其它实施方式。

除此之外，螺栓元件770也可以作为间隔垫片280的一部分。附图16中所示的螺栓元件770因此具有一个有内螺纹的孔780，可以将螺丝插入该孔之中，例如用于将模块110-2安装在固定构件250上。间隔垫片280具有接触面，电路板260在安装后的状态下固定在该接触面上。此外间隔垫片还包括螺栓元件770，该螺栓元件将电路板260固定在背向接触面的一侧。

关于第二模块110-2，间隔件640(附图16中没有绘出)例如也可以具有外螺纹，该外螺纹穿过电路板260上相应的孔。可以通过这些孔以机械方式将例如具有六边形外轮廓的至少一个间隔垫片280与电路板260相连，使其与结合附图4所述的一样能够将机械振动从固定构件250传递到电路板260。

可以用机械方式将间隔垫片280与附图16中没有绘出的固定构件相连，例如用螺丝固定。为了也能通过电路板260与周围环境的连接使得诸如水之类的杂质难以侵入，至少一个间隔垫片例如可以被附图16中没有绘出的灌封料所包围。这样就能建立材料接触，该材料接触即使不能完全防止、但至少可以减少所述的杂质侵入。例如为了减少水之类的杂质形成短路，也可以设置一种用于安装间隔垫片280的相应固定结构，例如设置一个相应的孔，同样也设置一个与结合附图13所述一样的周围环境730。

除此之外，如附图16所示第二模块110-2还具有一个电源340，该电源例如可以包括电化学电源，例如电池和/或者蓄电池。除此之外，所述电源340还可以涉及与结合附图4所述一样的部件330。更准确地说，所述电源340与附图16中所示的一样是一颗钮扣电池，该钮扣电池通过导电的固定座800不仅给第二模块110-2的电路板260及其电路供电，而且也通过电缆130给该模块110-1的电路板260及其电路供电。换句话说，如附图16所示的轮胎监测系统100中可利用第二模块110-2的电源340通过柔性电缆130至少部分给第一模块110-1供电。

与之前多次提及的一样，这里所示实施例中的柔性电缆130具有两个分支电缆440，也可将其称作导线。通过这些导线将第一模块110-1和第二模块110-2相互连接。这样并非仅仅能够减少布线工作量，而是也可以使用更小并且能承受机械力的柔性电缆130。

柔性电缆130只有两个分支电缆440或者在其它实施例中也许仅包括分支电缆440，基于这一事实，第一模块110-1虽然可以通过流体技术与可以充入或者已充入了流体的轮胎内腔相连，通常仍然将第一模块110-1和第二模块110-2设计成相互分开的形式。换句话说，这种情况下无法通过柔性电缆130将来自轮胎内腔的流体(例如气体或者混合气体)从第一模块110-1交换到第二模块110-2。再换句话说，可以将第二模块110-2与轮胎内腔在流体技术方面分开。

附图16所示为轮胎监测系统或者胎压监测系统及其安装了硬件的壳体的立体图。

附图17所示为模块110-1在安装状态下的示意横断面图。附图17展现了输入部件180的输入段620与开口200，所述开口将附图17中没有绘出的输入部件180的通道190与分立部件150的探测区170连通。与之前所述的一样，分立部件150以电气和机械方式连接在电路板260上，所述电路板通过压配合接触形式的接触结构660与附图17中没有绘出的分支电缆440相连。除此之外，附图17还展现了预紧结构650的间隔件640以及相应的螺栓元件770，所述螺栓元件啮合到间隔件640的相应螺纹之中或者能够以其它方式与其啮合。

除此之外，附图17还展现了密封座600，在输入段620的范围内形成该密封座，并且将密封件210容纳在密封座之中。但是图中所示的密封件210处在卸压状态，密封边760此时恰好与分立部件150的表面160不接触。密封唇边220会在安装过程中适当变形，使其与附图17所示的情况相反与分立部件150的表面160接触，也就是被预紧结构650朝向输入部件180压紧。从而相对于密封件210的对称轴线在密封唇边220的径向内侧形成密封腔230，所述对称轴线基本上与开口200的轴线或者与密封座600的对称轴线一致。

附图17展现了硬件也就是模块110-1的电子部件及其机械部件之间的接口。

形状特殊的密封件210具有柔性密封唇边220，这里可在称作气门嘴延长管的输入部件180和分立部件150(SMD压力传感器)之间起到密封作用。所述密封可以补偿整个系统中的公差。

之前对密封件210在无负荷状态下始于密封边760的横断面外形设计已有描述，例如当模块110安装在轮胎上的时候，如果气压升高，柔性密封唇边220就会向外移动，例如较小的轴向预紧力就会使得分立部件150及其表面160和密封件210之间的接触区加强并且变大。

可以通过分立部件150的上表面160和密封腔230的基底之间的距离确定密封件210的轴向预紧力。在安装过程中将电路板压入壳体400之中，直至电路板260与间隔件640也就是与壳体400的螺套接触。结果就能通过壳体400或者其几何形状确定密封预紧力。更准确地说，密封腔底部和间隔件640的接触区之间的距离定义了预紧力。分立部件150的高度以及密封件210的设计形状也有影响。

除了分立部件150之外，还可利用螺栓元件770固定电路板260，从而能够减小涉及密封的热力和机械影响因素，甚至可将其减小到最低程度。与以下还将描述的一样，可以通过适当的灌封料来实现附加密封并且将硬件(也就是电子部件)相对于周围环境隔离，例如可以使用电子工业的聚氨酯灌封料(PU＝聚氨酯)。可以将灌封料370用来封闭其中布置了电路板260的凹部360。

附图18所示为使用灌封料将凹部360封闭的另一个生产步骤结束之后的轮胎监测系统100的立体图。在附图18中由于立体关系无法看见模块110中的灌封料。附图18所示为电缆130的继续的灌封过程和通过两个模块110-1、110-2的灌封料370(附图18中没有绘出)封闭凹部360(附图18中没有绘出)之后的轮胎监测系统100。

如附图18所示，壳体400虽然不是单构件式构成，但仍然是一体式成型的。所谓单构件式形成的部件指的是用一个连续的坯料制成的部件。所谓一体式制作、制备或生产的部件、结构或者与至少一个其它部件或结构集成地制作、制备或生产的部件或结构，指的是至少两个相关部件的其中一个不破坏或损坏的情况下无法与至少一个其它部件分开的部件。单构件式部件也可以是与相关部件的另一种结构集成制作的部件或者一体式部件。

必要时也可以单构件式地设计其它壳体400。

附图19所示为轮胎监测系统100的立体图，这是在第二模块110-2上固定构件250与第二模块110-2的壳体400相连之后。附图20对应于附图19所示的立体图，但是与附图19相比是从背面展现轮胎监测系统100。与之前所述的一样，固定构件250呈薄板状，并且通过至少一颗螺丝、更准确地说在附图所示的实施例中利用两颗螺丝810通过附图19和20中无法看见的间隔垫片与第二模块110-2的壳体400固定在一起。换句话说，在这里所述的模块110-2中用螺丝将至少一个间隔垫片280与固定构件固定在一起。

例如为了利用也可用来固定轮辋的车轮螺栓将固定构件250与轮辋相连，该固定构件在这里具有两个孔820，相应的车轮螺栓可以穿过这些孔，从而能够利用相应的螺母，使用例如车轮支架的两个相邻排列的螺栓通过相应的螺母以机械方式将第二模块110-2与轮辋相连或者机械耦连。

例如按照附图19和20中所示的轮胎监测系统100，可以将第二模块110-2固定在轮辋上，所述轮辋与轮胎共同至少部分构成车辆的车轮。

在如此实现的轮胎监测系统100中，可以实现用来保护硬件防止湿气、水和类似环境因素和条件的不同设计特征。例如可以实现电缆套也就是电缆进线段430的较长灌封距离、相应的柔性电缆130以及灌封凸出的接触结构660，以避免灌封结构660旁边的电路板260的部件腐蚀。在预成型件(第一部分壳体350-1)和第二部分壳体350-2中同样可以采用附图所示的迷宫设计实现密封结构和对应密封结构380、390，以避免两个部分壳体350-1、350-2之间也就是预成型件和最终的注塑成型件之间有水进入。除此之外，还可以利用灌封料370将只有很少接触点的电路板260固定在壳体400上，例如通过间隔件640(螺套)、螺丝和设计成压配合接触的接触结构660。

附图21a、21b和21c所示为轮胎监测系统100的立体图，例如在其中实现了柔性电缆130的不同长度。除此之外，输入部件180的几何形状还可以有所区别。固定构件250的孔820的直径和布置同样可以不同，例如其相互间的距离可以不同，以便能够覆盖卡车和其它车辆的不同类型的轮辋。附图21c所示的形式基本上相当于之前所述的轮胎监测系统100的形式。附图21a和21b所示为轮胎监测系统100的其它实施例。当然除了显而易见的变化之外，也可以在不同的轮胎监测系统100中实现其它更深层次的变化。例如可以实现不同的密封方案、不同的物理量或者乍看之下类似的参数。例如不同实施例中的第二模块110-2可以用来检测轮辋或相应车轮的机械振动特性，而其它轮胎监测系统100中的相关模块110-2则不能。

正如以上所讨论的一样，这里推荐的传感器设计和为此所用的模具可以改变相关轮胎监测系统100中的电缆长度和其它机械参数，不必为此付出较大的努力或者不会产生额外的模具费用。能够以低廉成本将所述的系统用来按照按照一种实施例的制备可以用来生产不同类型轮胎的不同的轮胎监测系统100。附图21a、21b和21c均说明了轮胎监测系统100的一些可行的变异方案。

可以使用一种用来检测机械部件的振动特征的模块110，针对易集成性、易制造性、耐用性、可靠性和振动特性的检测精度实现更好的折衷。可以使用一种轮胎监测系统和/或者监测轮胎的方法，针对整合、易制造性、耐用性和轮胎监测精度实现更好的折衷。可以使用一种用来检测气态介质物理量的模块，针对易整合性、易制造性、耐用性、可靠性和物理量检测模块的精度实现更好的折衷。也可以提供一种模块110，该模块能够针对易整合性、易生产性、耐抗性或耐用性、可靠性以及在模块110中实现的电路的精度实现更好的折衷。

尽管已描述了与一种装置有关的一些特征，显而易见这些特征也是相关方法的说明，因此也可将一种装置的模块或者元器件理解为相应的方法步骤或者理解为某一个方法步骤的特征。与此类似，结合某一个方法步骤所述的或者被描述为某一个方法步骤的特征也可以是一种相应模块的说明或者是一种相应装置的细节或特征。

例如可以将一种实施例实现为具有程序代码的程序，当程序在一种可编程的硬件部件上运行的时候，即可执行按照一种实施例的方法。可以通过控制相应的执行器、从存储点或者其它数据源读取、数据以及其它过程的数字操作和其它操作来实现各个方法步骤。在此类程序的范畴内，但也可以在按照一种实施例的方法的其它实施方案的范畴内，各个过程可以包括例如产生、提供和接收控制信号、传感器信号和其它信号。发送同样可以包括将某个值写入或者保存到某个存储点或寄存器之中。读取或接收也可以包括读取某个寄存器或者存储点。这些信号例如可以作为电信号、光信号或者无线电信号进行传输，并且其信号值和时间安排各自可以是连续或者不连续的。相应的信号可以包括例如模拟信号，但也可以包括数字信号。

可以根据特定的实现要求在硬件或者软件中实现本发明的实施例。可以使用一种数字存储介质，例如软盘、DVD、蓝光光盘、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存、硬盘、其它磁性或光学存储器予以实现，在所述存储介质上保存可以与一种可编程硬件部件适当相互作用的电子可读控制信号，从而可执行相应的方法。

构成可编程硬件部件的可以是处理器、计算机处理器(CPU＝CentralProcessing Unit)、图形处理器(GPU＝Graphics Processing Unit)、计算机、计算机系统、应用集成电路(ASIC＝Application-Specific Integrated Circuit)、集成电路(IC＝Integrated Circuit)、单芯片系统(SOC＝System on Chip)、可编程逻辑元件或者具有微处理器的现场可编程门阵列(FPGA＝FieldProgrammable Gate Array)。

因此数字存储介质可以是机读或者计算机可读的。因此一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，所述控制信号能够与可编程计算机系统或者可编程硬件部件适当相互作用，从而能执行这里所述的方法。因此一种实施例是数据载体(或者数字存储介质或计算机可读的介质)，在该数据载体上记录了用于执行这里所述的方法的程序。

一般可以将本发明的实施例实现为程序、硬件、具有程序代码的计算机程序或者计算机程序产品，或者实现为数据，当程序在处理器或者可编程硬件部件上运行的时候，所述程序代码或者程序就能发挥作用执行所述方法的其中一种方法。例如可以将程序代码或数据保存在一种机读载体或数据载体上。程序代码或者数据可以作为源代码、机器代码或字节码以及作为其它中间代码存在。

此外另一种实施例是数据流、信号序列或者一系列信号，这些均为用来执行所述方法的程序。例如可以适当配置数据流、信号序列或者一系列信号，以便通过数据通信连接进行传输，例如通过互联网或者其它网络进行传输。因此实施例也是代表数据的信号序列，这些信号序列均适合于通过网络或数据通信连接进行发送，所述数据是程序。

按照一种实施例的程序可以在其执行过程中实现所述方法的其中一种方法，例如通过以下方式：该程序读取存储点或者将某个数据或多个数据写入到存储点之中，从而在晶体管结构、放大器结构中，或者在其它电气、光学、磁性部件或者按照其它功能原理工作的部件中引起开关过程或者其它过程。程序可以通过读取存储点的方式检测、确定或者测量数据、值、传感器值或者其它信息。因此程序可以通过读取一个或多个存储点的方式检测、确定或者测量变量、值、被测变量和其它信息，以及通过写入到一个或者多个存储点中的方式引起、促成或者执行某个操作，以及控制其它设备、机器和部件，例如可以利用执行器执行比较复杂的方法步骤。

上述实施例仅仅是本发明原理的说明。显而易见，这里所述的装置和细节的修改和变型方案对于其他专业人士来说明白易懂。因此意图在于仅仅通过以下权利要求的保护范围限制本发明，并且这里根据实施例的说明和解释所介绍的特定细节不限制本发明。

为了以不同的实施方式实现某一个实施例，本说明部分、以下权利要求和附图中公开的特征均很重要，不仅可以单独、而且也可以任意组合实现这些特征。

附图标记清单

100 轮胎监测系统

110 模块

120 接头

130 柔性电缆

140 信息信号

150 分立部件

160 表面

170 探测区

180 输入部件

190 通道

200 开口

210 密封件

220 密封唇边

230 密封腔

240 外部空间

250 固定构件

260 电路板

270 电路

280 间隔垫片

290 位置

300 孔

310 预定方向

320 投影方向

330 部件

340 电源

350 部分壳体

360 凹部

370 灌封料

380 密封结构

390 对应密封结构

400 壳体

410 方向

420 外部空间

430 电缆进线段

440 分支电缆

450 触点

460 参考点

470 弯曲延伸段

480 直线

490 支撑部件

500 区域

510 连接结构

520 轮胎气门嘴接口

530 气门嘴延长管螺母

540 气门芯

550 区域

560 封闭罩

570 气门嘴

580 径向转栓

590 轴向转栓

595 侧壁

600 密封座

610 表面

620 输入段

630 凹部

640 间隔件

650 预紧结构

660 接触结构

670 开口

680 孔

690 外表面

700 导引凹口

710 孔

720 接触结构

730 周围环境

740 主表面

750 导引结构

760 密封边

770 螺栓元件

780 孔

800 固定座

810 螺丝

820 孔

Claims (13)

1.一种用于检测机械部件的振动特性的模块(110)，具有以下特征：

固定构件(250)，该固定构件设计用于以机械方式与所述部件刚性相连，以便采集部件的机械振动；

电路板(260)，该电路板包括电路(270)，该电路设计用于检测机械部件的机械振动，并且根据所检测的振动以无线方式传输包括振动特性的信号；以及

至少一个间隔垫片(280)，该间隔垫片以机械方式将电路板(260)与固定构件(250)这样相连，使得机械振动从固定构件(250)传递到电路板(260)。

2.根据权利要求1所述的模块(110)，所述模块通过无线电以无线方式传输信号。

3.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中至少一个间隔垫片(280)设计用于将电路板(260)与固定构件(250)刚性相连并且用于固定电路板。

4.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中至少一个间隔垫片(280)用金属材料制成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中至少一个间隔垫片(280)包括接触电路板(260)的接触面和将电路板(260)固定在背向接触面一侧的螺栓元件(770)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，至少一个定距片(280)与固定构件(250)螺栓连接。

7.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，所述模块还包括布置在电路板(260)和固定构件(250)之间的部件(330)，当垂直于电路板(260)沿着投影方向(320)将部件(330)投影的时候，导电材料至少部分引起部件(330)的投影总面积的至少30％，并且部件(330)的投影总面积至少相当于电路板(260)沿着投影方向(320)的投影总面积的至少30％。

8.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，所述模块包括电源(340)，所述电源布置在电路板(260)和固定构件(280)之间并且与电路板(260)的电路(270)相连，以便给其供电。

9.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，固定构件(250)用导电材料制成。

10.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，电路(270)包括天线，所述天线用来传输包括振动特性的信号。

11.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，间隔垫片(280)是分立部件。

12.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，固定构件(250)是板件。

13.根据上述权利要求中任一项所述的模块(110)，其中，机械部件是车轮的轮辋、车轮的车轮支架或者车轮的轮胎气门嘴。