CN113137465A - 用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的固定组件和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将电路载体（104）固定在车辆的传动系的构件（106）上的固定组件（100），其中，所述固定组件（100）包括至少一个固定点（102），在所述固定点上所述电路载体（104）与所述构件（106）连接，其中，在所述固定点（102）上，螺栓（200）的杆（212）布置在所述电路载体（104）的缺口（202）中并且如此旋拧在所述构件（106）中，使得所述螺栓（200）的螺栓头（204）的面向所述构件（106）的、在所述固定点（102）的滑动平面（208）中定向的凸肩（206）将限定的预紧力施加到所述电路载体（104）上，其中，所述缺口（202）至少在所述滑动平面（208）的滑动方向（214）上具有比所述杆（212）更大的尺寸并且所述凸肩（206）将所述预紧力施加到所述电路载体（104）的包围所述缺口（202）的、面向所述凸肩（206）的并且在所述滑动平面（208）中定向的滑动面（210）上。

Description

用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的固定组件和 方法

技术领域

本发明涉及一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的固定组件和一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的方法。

背景技术

用于电路的结构元件的底板可以被称为电路载体。电路载体能够粘接在固定本体上，以便将电路紧固在固定本体的常规位置上。在此，可以使用在粘结的状态下持久柔性的粘接剂，以便能够补偿电路载体和固定本体之间的热应力。

发明内容

在此背景下，通过这里提出的方案提出了根据独立权利要求所述的、一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的固定组件和一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的方法。在此提出的方案的有利的改进方案和改良方案从说明书中得出并且在从属权利要求中予以描述。

本发明的实施方式能够以有利的方式实现，将电路载体以至少一个自由度紧固在固定点（Befestigungspunkt）上，以便实现电路载体在固定点上的限定的相对运动。

本发明涉及一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的固定组件，其中，所述固定组件包括至少一个固定点，在该固定点上所述电路载体与所述构件机械连接，其中，在所述固定点上将螺栓的杆布置在所述电路载体的缺口（Durchbruch）中并且如此形状锁合地旋拧在所述构件中，使得所述螺栓的螺栓头的面向所述构件的、在所述固定点的滑动平面中定向的凸肩将限定的预紧力施加到所述电路载体上，其中，所述缺口至少沿着所述滑动平面的滑动方向具有比所述杆沿着所述滑动方向更大的尺寸，并且所述凸肩将所述预紧力施加到所述电路载体的包围所述缺口的、面向所述凸肩的并且在所述滑动平面中定向的滑动面上。

此外，提出一种用于将电路载体固定在车辆的传动系的构件上的方法，其中，在使用具有在滑动平面中定向的凸肩的螺栓的情况下将所述电路载体在固定组件的至少一个固定点处与所述构件连接，其中，所述螺栓的杆穿过所述电路载体的、在所述滑动平面的至少一个滑动方向上具有比所述杆更大的尺寸的缺口而旋拧到所述构件中，其中，在以限定的预紧力旋拧时将所述凸肩压靠到所述电路载体的面向所述凸肩的、在所述滑动平面中定向的滑动面。

本发明的实施方式的思想尤其可以视为基于下面描述的构思和认识。

电路载体可以是车辆的控制器的组成部分。电路载体可以是用于控制器的电路的结构元件的底板。电路载体例如能够是电路板。车辆的传动系的构件可以是金属部件。构件例如可以是马达构件或变速器构件。该构件例如可以是马达壳体或变速器壳体。电路载体和构件可以具有不同的热膨胀系数。在固定点上，至少能够沿着称作滑动方向的空间方向补偿在电路载体和构件之间的热膨胀的差异。该构件可以具有大的运行温度范围。因此，电路载体和构件能够在固定点处在滑动方向上相对于彼此运动。

滑动方向可以是滑动平面的延伸方向。滑动平面可以基本上平行于构件的表面在固定点的区域中定向。

螺栓可以具有如下一个螺栓头，该螺栓头构成凸肩。凸肩可以比标准螺栓更宽。螺栓头例如可以是盘形的。螺栓的杆可以至少在背离螺栓头的端部上具有螺纹。杆可以在螺纹和凸肩之间是平滑的或圆柱形的。杆的柱形部分可以保持预先给定的形状公差和/或尺寸公差。凸肩尤其可以垂直于杆定向。螺栓可以基本上垂直于滑动平面旋拧到构件中。

一个仅在滑动方向上具有比杆更大的尺寸的缺口可以称为长孔。横向于滑动方向，杆可以贴靠在缺口的边缘或侧面上。在构件与电路载体之间的相对运动中，杆可以沿着边缘滑动，而凸肩在滑动面上滑动。由于仅在滑动方向上的较大的尺寸，固定点仅具有一个线性自由度。通过在构件和电路载体之间的多个固定点限制旋转自由度。电路载体也能够具有多个固定点，所述多个固定点各具有一个自由度。电路载体可以静态确定或者不确定地被支承。

预紧力可足够大，以便至少在固定点的区域中防止电路载体从构件处抬起。预紧力可足够小，以便于电路载体和构件与滑动面和凸肩之间的相对运动。

螺栓可以力控制地旋拧到构件中。在将螺栓旋入到构件中时，能够监控转矩。可以旋入螺栓，直到转矩大于预先给定的值。转矩与预应力有直接关系。在力控制的旋入中，可以考虑螺栓和构件之间的摩擦以及凸肩和滑动面之间的摩擦。

螺栓可以行程控制地旋拧到构件中。可以监控所述螺栓的旋转角度。螺栓可以以预先给定的圈数旋拧到构件中。也可以将螺栓旋拧到构件中，直至凸肩贴靠在滑动面上并且电路载体贴靠在构件上。然后可以将螺栓继续旋转一个预先给定的角距（Winkelschritt）。通过螺纹的螺距给出在角距和由凸肩经过的路段之间的直接关系。

螺栓也可以力控制和行程控制地旋拧到构件中。例如可以旋入螺栓，直至达到特定的转矩并且随后继续旋转预先确定的角距。

固定组件能够具有另一个固定点。缺口在另一个固定点上的尺寸可以基本上与螺栓的杆在另一个固定点上的尺寸相对应。在预先给定的形状公差内，缺口的尺寸可以与杆的尺寸相对应。另一个固定点可以是电路载体的参考点或紧固点。在该另一个固定点上，电路载体不能相对于构件运动。另一个固定点能够设计为没有自由度。

固定组件可以具有至少另一个固定点。缺口在所述另一个固定点上可以沿滑动平面的两个滑动方向具有比螺栓的杆在所述另一个固定点上沿两个滑动方向更大的尺寸。滑动方向例如可以相互正交地定向。缺口例如可以具有比杆更大的直径。缺口也可以在滑动方向上具有相比于杆不同地更大的尺寸。在该另一个固定点上，电路载体可在两个滑动方向上相对于构件实施相对运动。因此，另一个固定点具有两个自由度。

固定组件尤其可以具有没有自由度的固定点作为参考点、具有用于阻止旋转的自由度的固定点以及至少一个或多个具有两个自由度的固定点。由此，电路载体可基本上无应力地固定在构件上。

在所述固定点中的至少一个上，螺栓可以材料锁合地粘接在构件中。螺栓例如可以用螺栓止动粘接剂旋入。螺栓止动粘接剂例如可以预先布置在螺栓的螺纹上，并且在旋入的状态下构成材料锁合的连接。替代地或补充地，螺栓止动粘接剂能够布置在构件的螺纹中。

在固定点中的至少一个上，螺栓能够力锁合地夹紧在构件中。螺栓可以是自攻螺栓。由于在切入螺栓时构件的材料的弹性变形，螺栓被力锁合地夹紧。在构件中替代地或补充地布置有弹性材料、尤其是弹性的塑料材料，这种弹性材料通过螺栓的螺纹弹性地被挤压且通过复位力建立力锁合。也可以将螺栓粘接和夹紧。

在固定点中的至少一个上，在凸肩和滑动面之间可布置有通过预紧力加载的弹簧。弹簧可以通过预紧力弹性变形。弹簧能够实现电路载体和/或螺栓沿着螺栓的延伸方向的热膨胀。同样，弹簧可以实现对于电路载体、构件和螺栓的构件公差的公差补偿。可以通过弹簧保护螺栓免于意外松开。弹簧可以是电路载体的组成部分。

在固定点中的至少一个上，构成缺口和滑动面的插槽（Buchse）可以布置在电路载体中。插槽可以与电路载体连接。插槽可以由与电路载体不同的材料构成。插槽尤其可以具有比电路载体更大的硬度。插槽可以具有限定的高度。通过该插槽可以在狭窄的公差内预先给定构件与该滑动面之间的间距。滑动面可以基本上平行于插槽在构件上的贴靠面。插槽也可以在电路载体的面向构件的一侧上突出于电路载体。插槽可以用作间隔件。通过该插槽，电路载体除了固定点之外还可以与构件相间隔。

在固定点中的至少一个上，螺栓能够具有限深止挡（Tiefenanschlag）。限深止挡可以贴靠在构件上并且限定凸肩与构件的间距。螺栓的螺纹可以具有比螺栓的杆更小的直径。限深止挡可以位于从螺纹到杆的圆柱形部分的过渡部处。限深止挡也可以被实施为围绕杆的套筒。那么，所述缺口在滑动方向上能够大于所述套筒。螺栓的螺纹可以被套筒至少部分地遮盖。

应指出的是，本发明的可能的特征和优点中的一些在此参照不同的实施方式来描述。本领域技术人员知道，所述固定组件和方法的特征能够以合适的方式组合、匹配或者替换，以用于实现本发明的其它实施方式。

附图说明

下面参照附图描述本发明的实施方式，其中，附图和说明书都不应视为对本发明的限制。

图1示出了根据一个实施例的固定组件的图示；

图2示出了根据一个实施例的固定组件的固定点的剖视图；

图3示出了根据一个实施例的具有插槽的固定点的剖视图；并且

图4示出了根据一个实施例的具有弹簧的固定点的剖视图。

附图仅是示意性的并且不是按比例的。相同的附图标记在附图中表示相同的或起相同作用的特征。

具体实施方式

图1示出了根据一种实施例的固定组件100的图示。固定组件100具有多个固定点102以用于将电路载体104固定在车辆的传动系的构件106上。构件106是车辆的金属的变速器构件或马达构件。例如，构件是变速器壳体。电路载体104基本上是非金属的。电路载体104例如可以由塑料材料制成。电路载体104例如可以是电路板。

在固定点102处，电路载体104和构件106机械地彼此连接。固定点102具有不同的自由度。第一固定点102作为参考点不具有线性自由度。如果电路载体104仅在第一固定点102处固定在构件106上，则电路载体104可围绕第一固定点102相对于构件106旋转。

所述固定点中的第二固定点102具有线性自由度。通过第二固定点102阻止电路载体104的旋转。第一固定点102和第二固定点102限定用于将电路载体104在构件106上定向的基准线。第二固定点102的自由度基本上与基准线对准。所述固定点中的第三固定点102具有两个线性自由度。第三固定点102布置成侧向地偏离基准线。第一、第二和第三基准点102共同限定电路载体104在构件106上的支承平面。

电路载体104在此与构件106间隔地布置。为此，在固定点102上，间隔件108布置在电路载体104和构件106之间。

图2示出了根据一种实施例的固定组件100的固定点102的剖视图。在此，固定点102基本上对应于图1中的第二固定点或第三固定点。因此，固定点102具有至少一个自由度。在固定点102上，螺栓200布置在电路载体104的缺口202中并且旋拧到构件106中。螺栓200的通过该螺栓200的螺栓头204构成的凸肩206在此直接位于电路载体104的在滑动平面208中定向的滑动面210上。滑动平面208基本上平行于构件106的表面定向。滑动面210在电路载体104的背离构件106的一侧上布置在缺口202的区域中。

凸肩206是螺栓头204的基本上在滑动平面208上定向的、面向电路载体104的面。螺栓200的杆212由此基本上垂直于滑动平面208定向。

缺口202至少在滑动方向214上具有比杆212更大的尺寸。滑动方向214在此是滑动平面208的主延伸方向之一。第一自由度在滑动方向214上定向。在该图示中示出了固定点102在滑动方向214上剖切的情况。例如，缺口202是长孔，其在此以纵向剖切的方式示出。同样，缺口202的直径可以大于杆212的直径。由此，固定点102具有两个自由度，其中，第二自由度横向于图示的剖切平面定向。

在一个实施例中，杆212的一个区段圆柱形地实施并且螺栓200具有止挡面216。止挡面216贴靠在构件106的表面上。止挡面216限定凸肩206和表面之间的间距。止挡面216可由螺栓200的螺纹218与杆212的圆柱形区段之间的凸肩构成。同样，止挡面216可以通过在螺纹218上移动的套筒构成。在此，套筒可以夹紧在凸肩206和构件106的表面之间。然后，套筒构成杆212的圆柱形区段。

图3示出了根据一个实施例的具有插槽300的固定点102的剖视图。在此，固定点102基本上对应于图2中的固定点。附加地，电路载体104在此具有插槽300，该插槽构成缺口202和滑动面210。插槽300布置在电路载体104的凹部中。凹部大于缺口202。该凹部的边缘由插槽300的两侧上的两个凸缘302围绕。外部的凸缘302在电路载体104的背离构件106的一侧上构成滑动面210。内部的凸缘302在电路载体104的面向构件106的一侧上贴靠在构件106上并且用作间隔件108。通过内部的凸缘302，电路载体104不直接贴靠在构件106上并且在固定点102旁与构件106间隔地布置。螺栓200在这里由于插槽300的高度而具有比图2中的螺栓更长的杆212。

图4示出了根据一个实施例的具有弹簧400的固定点102的剖视图。在此，固定点102基本上对应于图2中的固定点。此外，弹簧400在此布置在凸肩206和滑动面210之间。凸肩206压到弹簧400上。弹簧400通过预紧力而压缩并且将预紧力传递到滑动面210上。弹簧400在此实施为盘形弹簧。

换句话说，在此提出一种用于借助于螺纹连接进行固定的电路载体的支承方案。在此，改进了电子模块的机械支承，该电子模块由于热膨胀相对于固定点受到强烈的应力。

为了紧固电子模块可以采用不同的技术。在汽车领域中，例如PCB 通常被夹紧、粘接或旋拧。当材料固定地相互连接时，通过使得具有不同膨胀的材料热膨胀，因为材料不同程度地膨胀而产生应力。为了防止应力导致构件、焊接部位、电路载体或固定本体的破坏，在此提出一种合适的固定方案。

在此，提出一种简单的机械固定，其具有多个固定点，这允许热膨胀并且使应力最小化。

在此，这里所提出的方案基本上基于在固定组件的至少一个固定点上的浮动支承方案。根据要求而定，在相应的固定点上可以使用插槽。替代地或补充地，在固定点上可以使用弹簧、例如环形弹簧。弹簧也可以固定在电路载体上。

在一个实施例中，使用具有凸肩的配合螺栓和合适的插槽来产生形状锁合。螺栓的预紧力通过螺纹摩擦和凸肩的摩擦产生。预紧力允许插槽或电路载体在螺栓头与构件之间移动。

如果螺栓和插槽由相同或相似的材料构成，则不会出现热预紧力。

作为配合螺栓的替代方案，也可以使用具有螺栓止动件的螺栓。螺栓可以以特定的预应力或特定的行程限定地装入，以便能够实现电路载体的滑动和同时固定。

在一个实施例中，弹簧布置在螺栓头和插槽之间，以便产生期望的预紧力和/或补偿插槽和构件之间的略微的公差差异。

插槽可以以不同的方式与电路载体连接。在合适的螺纹连接的情况下可以取消插槽，由此可以实现直接的形状锁合。电路载体能够是滑动系统的一部分。

在所有实施例中，在凸肩和滑动面之间的形状锁合被用于确保在平面中的自由的热运动。通过引入可用作参考点的紧固点，可以针对性地进行热膨胀，并且可以实现附加的、例如也力锁合的连接。

在此所提出的方案可以在汽车领域中的或者也在经受剧烈的温度变化负荷的其它领域中的不同的电子装置中使用。在此提出的方案可以用于减小由于受阻碍的运动引起的热应力。

另一个优点在于，可以通过纯粹的形状锁合来实现价格低廉的固定点，而不需要插槽。在一个实施例中，模块在所有空间方向上借助于插槽紧固在参考点上，在其它部位上确保了具有或不具有减振元件、如弹簧的有效的形状锁合。

在此提出的方案也可以用于类似地支承的、伴随热机械交变负荷的问题。

最后要指出，如“具有”、“包括”等等的概念不排除其他的元件或者步骤，并且如“一个”或者“一种”的概念不排除多个或多种。权利要求中的附图标记不应视为限制。

Claims (11)

1.一种用于将电路载体（104）固定在车辆的传动系的构件（106）上的固定组件（100），其中，所述固定组件（100）包括至少一个固定点（102），在所述固定点上所述电路载体（104）与所述构件（106）连接，其中，在所述固定点（102）上螺栓（200）的杆（212）布置在所述电路载体（104）的缺口（202）中并且如此旋拧在所述构件（106）中，使得所述螺栓（200）的螺栓头（204）的面向所述构件（106）的在所述固定点（102）的滑动平面（208）中定向的凸肩（206）将限定的预紧力施加到所述电路载体（104）上，其中，所述缺口（202）至少在所述滑动平面（208）的滑动方向（214）上具有比所述杆（212）更大的尺寸，并且所述凸肩（206）将预紧力施加到所述电路载体（104）的包围所述缺口（202）的、面向所述凸肩（206）的并且在滑动平面（208）中定向的滑动面（210）上。

2.根据权利要求1所述的固定组件（100），具有另一个固定点（102），其中所述缺口（202）在所述另一个固定点（102）处的尺寸基本上对应于所述螺栓（200）的杆（212）在所述另一个固定点（102）处的尺寸。

3.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），具有至少另一个固定点（102），其中，所述缺口（200）在所述另一个固定点（102）上在所述滑动平面（208）的两个滑动方向（214）上具有比所述螺栓（200）的杆（212）在所述另一个固定点（102）处更大的尺寸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），其中，所述螺栓（200）粘接在所述构件（106）中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），其中，所述螺栓（200）夹紧在所述构件（106）中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），其中，在所述凸肩（206）和所述滑动面（210）之间布置有通过预紧力加载的弹簧（400）。

7.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），其中，构成所述缺口（202）和所述滑动面（210）的插槽（300）布置在所述电路载体（104）中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的固定组件（100），其中，所述螺栓（200）具有限深止挡（216），其中，所述限深止挡（216）贴靠在所述构件（106）上并且限定所述凸肩（206）与所述构件（106）的间距。

9.一种用于将电路载体（104）固定在车辆的传动系的构件（106）上的方法，其中所述电路载体（104）在固定组件（100）的至少一个固定点（102）上在使用具有在滑动平面（208）中定向的凸肩（206）的螺栓（200）的情况下与构件（106）连接，其中所述螺栓（200）的杆（212）穿过所述电路载体（104）的、在所述滑动平面（208）的至少一个滑动方向（214）上具有比杆（212）更大的尺寸的缺口（202）旋拧到所述构件（106）中，其中所述凸肩（206）在以限定的预应力旋拧时被压靠到所述电路载体（104）的、面向所述凸肩（206）的在所述滑动平面（208）中定向的滑动面（210）。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，以力控制的方式将所述螺栓（200）旋拧到所述构件（106）中。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，以行程控制的方式将所述螺栓（200）旋拧到所述构件（106）中。

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