CN109644571A - 用于印刷电路板的浮动轴承衬套 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于支承印刷电路板（22）的浮动轴承衬套（22），该浮动轴承衬套（22）包括：带有用于容纳紧固螺栓（24）的管状的开口（28）的轴承圈（34）；以及焊接环（32），该焊接环包围轴承圈（34）并且被设计用于，用底边（42）焊接到印刷电路板（12）上；其中，焊接环（32）的底边（42）由连续的壁（40）提供，连续的壁被设计用于，使液态的灌封料（16）远离焊接环（32）的内部；以及其中，轴承圈（34）以能运动的方式悬挂在焊接环（32）内，因而轴承圈（34）至少能沿径向相对于焊接环（32）运动。

Description

用于印刷电路板的浮动轴承衬套

技术领域

本发明涉及一种浮动轴承衬套和一种用于车辆的控制模块。

背景技术

变速器控制模块的电子电路可以布置在印刷电路板上。此外，可以通过例如在围堰填充技术（Dam-and-Fill-Technik）中的保护性灌封来保护电路的部件不受马达油、变速器油、其它介质和由碎屑引起的短路的影响。在围堰填充方法中，先在印刷电路板上围绕电子部件生成由高粘度的材料制成的围堰，并且用粘度小得多的灌封料填充所形成的槽，灌封料覆盖电子部件。

印刷电路板通常通过拧固紧固在支架、如支承板上、壳体上或安装面上（例如变速器壳体上）。印刷电路板又被这样紧固在支架上，使得不同的热膨胀不会造成损伤。由于支架和印刷电路板材料之间的不同的热膨胀系数，将一个紧固点设计成固定轴承并且将另外的紧固点设计成浮动轴承。

印刷电路板通常不适合传递螺旋预紧力。因此大多使用金属衬套来容纳螺钉，金属衬套减小了表面压力。固定轴承衬套可以例如被直接焊上或压入。

DE 10 2010 030 170 A1示出了一种控制器，在该控制器中，在电路载体上布置着框架，因而形成了槽，用成形料（Moldmasse）填充该槽。

DE 44 05 710 A1示出了一种带有结构元件的支承板，用一个环包围所述结构元件，将胶填充到该环中。

发明内容

本发明的实施方式可以以有利的方式实现，将带有灌封到灌封料中的电子部件的印刷电路板安全地紧固在支架上。此外还提供了一种紧凑的和利于成本的控制模块，该控制模块与在车辆的马达舱内的环境条件相匹配。

此外，对本发明的实施方式的构想可以被视为建立在接下来所说明的思想和认识的基础上。

本发明一方面涉及一种用于支承印刷电路板的浮动轴承衬套。一个或多个这样的浮动轴承衬套可以焊接到印刷电路板上，以便将印刷电路板紧固在支架上。

按照本发明的一种实施方式，浮动轴承衬套包括轴承圈和焊接环，轴承圈带有用于容纳紧固螺栓的管状的开口，焊接环则包围该轴承圈并且被设计用于用底边焊接到印刷电路板上，其中，焊接环的底边由连续的壁提供，连续的壁被设计用于使液态的灌封料远离焊接环的内部。轴承圈以能运动的方式悬挂或支承在焊接环内，因而该轴承圈至少能朝着径向相对于焊接环运动。以此方式能使紧固螺栓在支架不同于印刷电路板地热膨胀时穿过紧固在支架内的轴承圈相对于印刷电路板运动。

浮动轴承衬套总体上可以提供径向的间隙来紧固印刷电路板并且同时防止了灌封料可能流出到提供所述间隙的区域中。

印刷电路板可以由玻璃纤维增强的塑料制成，铜层作为印刷导线被敷设在所述玻璃纤维增强的塑料上。浮动轴承衬套也能焊接到这种铜层上。印刷电路板可以承载电子部件，如电阻、电容器、半导体开关元件和/或集成的开关回路，它们形成了电子的电路。浮动轴承衬套可以和电子部件一起以SMD回流方法（SMD-Reflow-Verfahren）焊接到印刷电路板上。

浮动轴承衬套和电子部件然后可以用围堰填充方法进行灌封。也就是说，印刷电路板可以具有包围电子部件和浮动轴承衬套的围堰，灌封料被灌封在该围堰中，电子部件和浮动轴承衬套嵌埋到了灌封料中。焊接环在此防止灌封料在灌封时进入浮动轴承衬套的内部。通过浮动轴承衬套用连续的壁在四周直至所需的高度均封闭的实施方案，就防止了保护性灌封料的流出，为此无需其它措施，如另一个围堰。因此能节省昂贵的围堰材料，其中，避免了附加的部分和工作步骤。此外还能实现节省空间。

可以由板材制成的焊接环，能由多个元件拼接而成，如焊接而成。板材可以被弯曲成一个环，该环提供壁。壁可以是圆形的和/或管状的。用于支承轴承圈的轴承元件、孔和/或用于准确定位的导向销位于焊接环的没有与灌封料接触的区域中。这些元件也可以由板材制成。也可能的是，焊接环的壁不是圆形的，而是具有任意形状，如多边形。

按照本发明的一种实施方式，轴承圈用沿径向向外突出的边缘套装到焊接环的向内突的轴承元件上。轴承圈因此可以在轴承元件上侧滑。轴承元件尤其可以是从壁向内突的舌形板材。轴承元件尤其可以是舌形簧片。通过舌形簧片能平衡印刷电路板的厚度公差和/或使印刷电路板始终能被充分压紧到支架上。同时可以将压紧力调整得这样小，从而不会妨碍印刷电路板的侧向的移动。

按照本发明的一种实施方式，轴承元件沿径向向内突。舌形簧片例如可以由向内弯曲的板条形成。

按照本发明的一种实施方式，轴承元件在圆周方向上围绕轴承圈弯曲。以这种方式可以达到轴承元件的或舌形簧片的更高的弹性。

按照本发明的一种实施方式，轴承圈能相对轴承元件运动。轴承圈例如可以具有底切或径向的凹部，轴承元件伸入到该径向的凹部中。所述凹部可以相对轴承元件具有间隙，因而轴承圈能沿径向运动。用这种底切也能达到，使轴承圈和焊接环即使在运输时也安装在一起并且不会互相散开。

按照本发明的一种实施方式，焊接环在上部的区段中提供弹性的轴承元件或舌形簧片，用弹性的轴承元件或舌形簧片将轴承圈支承在焊接环中，其中，弹性的轴承元件由焊接环的向内弯曲的区段、例如板条提供。

按照本发明的一种实施方式，轴承圈被夹紧到弹性的轴承元件中。也可能的是，轴承圈无法相对于轴承元件运动，而是仅能通过轴承元件的弹性变形实现轴承圈的运动。

按照本发明的一种实施方式，焊接环的上部的区段被弧形地向内弯曲了大于90°。此外，用于轴承圈的轴承元件还能沿径向在内被安装在所述上部的区段上。焊接环可以由板材制成，板材在下部的区段中提供壁，并且为了形成上部的区段而向内弯曲板材。轴承元件也可以由这种板材冲裁而成，所述轴承元件连接在上部的区段上并且又被这样弯曲，使得轴承元件沿径向向内指向。

按照本发明的一种实施方式，焊接环具有导向销，导向销从焊接环的上部的区段起突出于焊接环的底边。导向销可以插装到印刷电路板内的导向孔中，以便在焊接前就紧固焊接环或浮动轴承衬套。导向销也可以由板材冲裁而成，焊接环的壁和轴承元件由所述板材形成。

但也可能的是，浮动轴承衬套的定位仅通过装配到焊膏中和焊接过程发生并且不存在导向元件。

本发明的另一个方面涉及一种用于车辆的设备的控制模块。该控制模块可以包括如上文和下文中说明那样的印刷电路板，该印刷电路板带有用于控制所述设备的电子部件，设备例如可以是变速器或自动变速器。除了能形成控制电路的电子部件外，控制模块还可以包括电接头、传感器和/或执行器或者与这些电接头、传感器和/或执行器触点接通。所述控制模块可以通过印刷电路板安装在设备上、例如安装在变速器上并且也与该设备电连接。车辆可以是私人轿车、载重汽车或公共汽车。

按照本发明的一种实施方式，控制模块包括：印刷电路板，该印刷电路板承载用于控制车辆的设备的电子部件；敷设到该印刷电路板上的围堰，该围堰包围在印刷电路板上的电子部件；灌封料，电子部件被嵌埋入该灌封料中并且灌封料被灌封到印刷电路板上的围堰内。此外，控制模块还包括在围堰内被焊接到印刷电路板上的浮动轴承衬套，该浮动轴承衬套带有轴承圈和焊接环，轴承圈带有用于容纳紧固螺栓的管状的开口，焊接环包围所述轴承圈并且用底边焊接到印刷电路板上，其中，焊接环被灌封到灌封料中，以及其中，轴承圈以能运动的方式悬挂在焊接环内，因而轴承圈至少能沿径向相对于焊接环运动。

焊接环可以具有壁，壁在灌封时保护焊接环的内部（也就是说容纳轴承圈的区域）不会被灌封料填充。因此焊接环可以正好如电子部件那样被装配到印刷电路板上并且灌封到灌封料中。焊接环的上部的区段可以在灌封之后从灌封料伸出。

紧固螺栓可以是螺钉，用其将控制模块或印刷电路板拧固在支架上、例如支承板上或壳体上。轴承圈可以通过在印刷电路板中的孔突伸通过印刷电路板，因而紧固螺栓可以通过印刷电路板导引。

按照本发明的一种实施方式，控制模块还包括在围堰内焊接到印刷电路板上的固定轴承衬套，该固定轴承衬套提供了用于容纳紧固螺栓的开口，该开口通入到印刷电路板内的另一个孔中。控制模块或印刷电路板通常用（唯一一个）固定轴承衬套和多个浮动轴承衬套紧固在支架上。

附图说明

接下来参考附图说明本发明的实施方式，其中，附图和说明书均不得作为对本发明的限制。

图1示意性示出了按照本发明的一种实施方式的控制模块的横截面；

图2示意性示出了按照本发明的另一种实施方式的控制模块的局部横截面；

图3示出了按照本发明的一种实施方式的浮动轴承衬套的透视图；

图4示出了按照本发明的另一种实施方式的浮动轴承衬套的透视图；

图5示出了按照本发明的另一种实施方式的浮动轴承衬套的透视图。

附图仅是示意性的,并不忠实于真实比例。相同的附图标记在图中标注相同的或作用相同的特征。

具体实施方式

图1示出了变速器控制模块10，其包括印刷电路板12，在印刷电路板上安装着电子部件14，电子部件被嵌埋到灌封料16中。电子部件14被围堰18包围，围堰例如可以区段性地在印刷电路板12的边缘上延伸。电子部件14可以形成一个电路，用该电路能控制在车辆中的设备、如自动变速器。

围堰18和印刷电路板12一起形成了槽，电子部件14位于该槽中并且在该槽中被灌封到第一种灌封料16中。围堰18例如可以作为高粘度的塑料材料被敷设到印刷电路板12上，灌封料16然后作为低粘度的塑料材料被灌封在围堰18内。两种塑料材料接下来进行硬化。

此外，在印刷电路板12的电子部件所处的装配侧上，还安装着一个固定轴承衬套20和多个浮动轴承衬套22，印刷电路板12能用所述一个固定轴承衬套和多个浮动轴承衬套借助紧固螺栓24（如螺钉）紧固在支架26（例如可以是自动变速器的壳体）上。

固定轴承衬套20和浮动轴承衬套22被焊接到印刷电路板12上并且灌封到灌封料16中，其中，上部的区段从灌封料16伸出。无论是固定轴承衬套20还是浮动轴承衬套22都分别具有开口28，所述开口被布置在印刷电路板12内的孔30上部，相应的紧固螺栓24穿过所述开口插装。

图2更为详细地示出了浮动轴承衬套22。该浮动轴承衬套22具有焊接环32，轴承圈34支承在该焊接环中。

轴承圈34基本上呈柱形并且提供了用于容纳紧固螺栓24的开口28。轴承圈34的柱形体36的下部突伸穿过印刷电路板12中的孔30，该孔具有比柱形体36更大的直径。轴承圈34在上端部上具有径向向外突出的边缘38，该边缘具有比印刷电路板中的孔30更大的直径并且轴承圈34用该边缘置放在焊接环上。

焊接环32具有外部的壁40，该外部的壁用底边42焊接到印刷电路板12上。该壁40以及焊接环32能一件式或多件式制造。此外，壁40可以是圆形的或多边形的。焊接环32例如可以用板材制成，板材被弯曲成焊接环32并且然后为了闭合所述壁而被熔焊。

壁40是连续的并且直至焊接环32的上部的区段44都不具有孔或留空部，因而在灌封时没有灌封料能进入焊接环32的内部空间。

焊接环32的上部的区段44被U形地向内弯曲。接下来，焊接环具有多个形式为舌形簧片46的轴承元件46，多个轴承元件沿径向向内延伸并且轴承圈34被置放在所述轴承元件上。焊接环32从上部的区段44起具有径向的切口，所述切口将轴承元件46彼此分离。

轴承圈34直接在边缘38的下方具有底切48或环形的凹部48，轴承元件46用其尖端插装到该凹部中。轴承圈34和轴承元件46可以在底切48中进行止挡，或者可能存在允许轴承圈34相对轴承元件46进行径向运动的间距。当不存在所述间距时，可以通过弹性的轴承元件46确保轴承衬套34不仅沿径向也沿轴向相对印刷电路板12的运动。

在图2中还可以看到导向销50，该导向销被从焊接环32的上部的区段44基本上平行于壁40地向下导引并且插入到印刷电路板12内的另一个孔52中。导向销50用于在浮动轴承衬套22与印刷电路板焊接之前就将浮动轴承衬套22紧固和定位在印刷电路板12上。

图3从下部示出了图2的浮动轴承衬套22。可以看到，浮动轴承衬套22具有两个对置的导向销50。还可以看到:轴承圈34被置放在第一轴承元件46上，在第一轴承元件的尖端和柱形体36之间存在间距;并且轴承圈还具有其它的轴承元件46´，其它的轴承元件的尖端插装在底切48中。两种类型的轴承元件46´都沿径向向内延伸和/或沿径向向内收窄。轴承元件46在圆周方向上比轴承元件46´更宽。

图4与图3类似地示出了浮动轴承衬套22，不过该浮动轴承衬套不包括导向销50。如在图4中那样，轴承元件46和46´在圆周方向上交替布置。

图5示出了浮动轴承衬套22的另一种实施方式，在该实施方式中，上部的区段仅被弯曲了90°并且从上部的区段向内突的轴承元件或舌形簧片46´´在圆周方向上围绕轴承圈34弯曲。这可以提高轴承元件46´´的弹性。轴承元件46´´也可以朝着轴承圈34收窄。

紧接着要指出的是，概念如“具有”、“包括”等，并不排除其它的元件或步骤，并且概念如“一个”并不排除复数。在权利要求中的附图标记不得被视作是限制。

Claims (10)

1.用于支承印刷电路板（12）的浮动轴承衬套（22），该浮动轴承衬套（22）包括：

轴承圈（34），其带有用于容纳紧固螺栓（24）的管状的开口（28）；

其特征在于焊接环（32），该焊接环包围轴承圈（34）并且被设计用于，用底边（42）焊接到印刷电路板（12）上；

其中，所述焊接环（32）的底边（42）由连续的壁（40）提供，所述连续的壁被设计用于，使液态的灌封料（16）远离所述焊接环（32）的内部；

其中，所述轴承圈（34）以能运动的方式悬挂在所述焊接环（32）内，因而所述轴承圈（34）至少能沿径向相对于所述焊接环（32）运动。

2.按照权利要求1所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述轴承圈（34）用沿径向向外突出的边缘（38）套装在所述焊接环（32）的向内突的轴承元件（46）上。

3.按照权利要求1或2所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述轴承元件（46）沿径向向内突；或者其中，轴承元件（46´´）在圆周方向上围绕所述轴承圈（34）弯曲。

4.按照前述权利要求任一项所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述轴承圈（34）能相对所述轴承元件（46）运动。

5.按照前述权利要求任一项所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述焊接环（32）在上部的区段（44）中提供弹性的轴承元件（46´），所述轴承圈（34）用所述弹性的轴承元件支承在所述焊接环（32）中；和/或

其中，弹性的轴承元件（46´）由所述焊接环（32）的向内弯曲的区段提供。

6.按照权利要求5所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述轴承圈（34）夹紧在所述弹性的轴承元件（46´）中。

7.按照前述权利要求任一项所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述焊接环（32）的上部的区段（44）弧形地向内弯曲了超过90°，并且用于所述轴承圈（32）的轴承元件（46）沿径向在内地安装在所述上部的区段（44）上。

8.按照前述权利要求任一项所述的浮动轴承衬套（22），其中，所述焊接环（32）具有导向销（50），该导向销从所述焊接环（32）的上部的区段（44）起突出于所述焊接环（32）的底边（42）。

9.用于车辆的控制模块（10），该控制模块（10）包括：

印刷电路板（12），其承载用于控制所述车辆的设备的电子部件（14）；

敷设到所述印刷电路板（12）上的围堰（18），所述围堰包围在所述印刷电路板上的电子部件（14）；

灌封料（16），所述电子部件（14）被嵌埋到该灌封料中并且该灌封料被灌封到所述印刷电路板上的围堰（18）内；

其特征在于在所述围堰（18）内被焊接到所述印刷电路板（12）上的浮动轴承衬套（22），该浮动轴承衬套带有轴承圈（34）和焊接环（32），所述轴承圈带有用于容纳紧固螺栓（24）的管状的开口（28），所述焊接环包围所述轴承圈（34）并且用底边（42）焊接到所述印刷电路板（12）上；

其中，所述焊接环（32）被灌封到所述灌封料（16）中；

以及其中，所述轴承圈（34）在所述焊接环（32）内以能运动的方式悬挂在所述焊接环（32）上，因而所述轴承圈（34）至少能沿径向相对于所述焊接环（32）运动。

10.按照权利要求9所述的控制模块（10），还包括：

在所述围堰（18）内焊接到所述印刷电路板（12）上的固定轴承衬套（20），该固定轴承衬套提供用于容纳紧固螺栓（24）的开口，该开口通入到所述印刷电路板内的另一个孔中。