-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft eine Sender- und/oder Empfängereinheit einer optischen Messvorrichtung insbesondere eines Fahrzeugs mit wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil.
-
Ferner betrifft die Erfindung eine optische Messvorrichtung insbesondere eines Fahrzeuges mit wenigstens einem Gehäuse, in dem wenigstens eine Sender- und/oder Empfängereinheit mit wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil angeordnet ist.
-
Stand der Technik
-
Aus der
DE 10 2010 047 984 A1 ist eine optische Messvorrichtung mit einem Gehäuse bekannt. Innerhalb des Gehäuses sind eine Sendereinheit, eine Empfängereinheit sowie eine Umlenkspiegelanordnung angeordnet. Die Sendereinheit umfasst eine Senderplatine, auf welcher beispielsweise ein als gepulster Laser ausgeführter optischer Sender mit einer Sendeoptik angeordnet ist. Die Empfängereinheit umfasst eine Empfängerplatine, auf welcher beispielsweise ein als Detektor ausgeführter optischer Empfänger angeordnet ist, und eine Empfangsoptik, welche beispielsweise als Parabolspiegel ausgeführt ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sender- und/oder Empfängereinheit und eine optische Messvorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen wenigstens eine elektrische Verbindung mit wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil einfach und platzsparend realisiert ist und gegenüber mechanischen Einflüssen, im Besonderen gegenüber Durchscheuern, geschützt ist.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Sender- und/oder Empfängereinheit wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt aufweist, der mit wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil elektrisch verbunden ist, wobei der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt wenigstens teilweise an einer Außenseite der Sender- und/oder Empfängereinheit entlang führt und der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt wenigstens an seiner Leiterplattenaußenseite an der Außenseite der Sender- und/oder Empfängereinheit mit wenigstens einer lokalen Verstärkung gegen mechanischen Verschleiß und/oder mechanische Belastung versehen ist.
-
Erfindungsgemäß wird wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt eingesetzt, um wenigstens eine elektrische Verbindung zu wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil der Sender- und/oder Empfängereinheit herzustellen. Mit wenigstens einem flexiblen Leiterplattenabschnitt können einzelne Bauteile oder Baugruppen untereinander verbunden werden. Eine flexible Leiterplatte oder Leiterplattenabschnitt kann einfach, im Verlauf flexibel und platzsparend verlegt werden.
-
Wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt kann Teil einer flexiblen Leiterplatte mit mehreren Leiterplattenabschnitten sein. Alternativ kann eine flexible Leiterplatte ausschließlich aus einem flexiblen Leiterplattenabschnitt bestehen. Flexible Leiterplatten, die auch als Flex PCB (Printed Circuit Board) bezeichnet werden, sind dem Fachmann allgemein bekannt.
-
Flexible Leiterplatten sind biegbar. Darüber hinaus können sie im Vergleich zu ihrer lateralen Ausdehnung verhältnismäßig dünn auftragen und können daher platzsparend verlegt werden. Flexible Leiterplatten können Kontaktbereiche aufweisen, in denen Leiterbahnen mit entsprechenden Funktionsbauteilen oder Baugruppen elektrisch verbunden werden können.
-
Wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil, insbesondere eine Baugruppe, kann unmittelbar über entsprechende Kontaktbereiche mit wenigstens einer Leiterbahn des wenigstens einen Leiterplattenabschnitts verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil mittelbar, insbesondere mittels wenigstens einer weiteren Leiterbahn und/oder wenigstens einer weiteren Leiterplatte, insbesondere einer starren Leiterplatte, mit wenigstens einem flexiblen Leiterplattenabschnitt verbunden sein.
-
Der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt führt wenigstens teilweise an einer Außenseite der Sende- und/oder Empfängereinheit entlang. Auf diese Weise sind keine Durchbrüche im Innenbereich der Sender- und/oder Empfängereinheit erforderlich. Ferner kann ein Bauraum innerhalb der Sender- und/oder Empfängereinheit so verringert werden und für andere Bauteile oder Baugruppen verwendet werden. Die einzelnen Baugruppen einer aus einzelnen Komponenten, insbesondere aus wenigstens einer Sendereinheit und wenigstens einer Empfängereinheit, zusammengesetzten Sender- und/oder Empfängereinheit können mit wenigstens einem flexiblen Leiterplattenabschnitt im Außenbereich verbunden werden. So kann ein Zusammenbau der Sender- und/oder Empfängereinheit vereinfacht werden.
-
Der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt ist wenigstens an seiner Leiterplattenaußenseite an der Außenseite der Sender- und/oder Empfängereinheit mit wenigstens einer lokalen Verstärkung gegen mechanischen Verschleiß versehen. So wird der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt gegenüber Bauteilen, die zur Sender- und/oder Empfängereinheit benachbart sind, gegen Belastung und Beschädigung geschützt. Es kann einem mechanischen Verschleiß oder sonstiger Beeinträchtigung des wenigstens eine flexiblen Leiterplattenabschnitts vorgebeugt werden. Mit wenigstens einer lokalen Verstärkung kann eine Isolierung des wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitts verstärkt werden.
-
Die Leiterplattenaußenseite ist die Seite des wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt, welche benachbarten Komponenten, insbesondere Rahmenteilen und/oder Platinen, der Sender- und/oder Empfängereinheit abgewandt ist. Entsprechend ist eine Leiterplatteninnenseite die der Leiterplattenaußenseite gegenüberliegende Seite des wenigstens eine flexiblen Leiterplattenabschnitts, welche den besagten benachbarten Komponenten zugewandt ist.
-
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine lokale Verstärkung als Scheuerschutz ausgestaltet sein. Mit dem Scheuerschutz kann verhindert werden, dass eine Isolation des wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitts durch Scheuern an benachbarten Bauteilen oder Gehäuseteilen abgenutzt und Leiterbahnen freigelegt werden. Das freilegen von Leiterbahn kann zu Störungen der Sender- und/oder Empfängereinheit führen.
-
Wenigstens eine lokale Verstärkung kann vorteilhafterweise eine mechanische Stabilität des wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitts erhöhen. So kann die wenigstens eine lokale Verstärkung den wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt insbesondere während einer Montage von umliegenden Bauteilen oder Gehäuseteilen gegen abreißen, abscheren, knicken oder dergleichen schützen.
-
Wenigstens eine lokale Verstärkung kann so ausgestaltet und angeordnet sein, dass sie den entsprechenden wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt gegen wenigstens ein unmittelbar benachbartes Bauteil oder Gehäuseteil schützt. So kann die erfindungsgemäße Sender- und/oder Empfängereinheit auch in einem beengten Bauraum in direkter Nachbarschaft von anderen Bauteilen oder Gehäuseteile angeordnet werden.
-
Vorteilhafterweise kann die Sender- und/oder Empfängereinheit in einem Gehäuse angeordnet sein. Die Sender- und/oder Empfängereinheit, insbesondere das Gehäuse mit wenigstens einer Sender- und/oder Empfängereinheit, kann in einer Umgebung, insbesondere in oder an einem Fahrzeug, angeordnet werden, in der es äußeren Einflüssen, insbesondere Vibrationen, Erschütterungen, Stößen und/oder anderen Umwelteinflüssen, ausgesetzt sein kann.
-
Bei der Sender- und/oder Empfängereinheit kann es sich um eine reine Sendereinheit, eine reine Empfängereinheit oder eine Kombination aus wenigstens einer Sendereinheit und wenigstens einer Empfängereinheit handeln. Wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt kann zur elektrischen Verbindung wenigstens einer Sendereinheit, wenigstens einer Empfängereinheit der Sender- und/oder Empfängereinheit und/oder wenigstens einer anderen Baugruppe vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt zur Verbindung unterschiedlicher elektrischer Funktionsbauteile innerhalb wenigstens einer Sendereinheit oder innerhalb wenigstens einer Empfängereinheit verwendet werden.
-
Die optische Messvorrichtung kann so ausgestaltet sein, dass mit ihr ein Objekt oder Hindernis in einem Überwachungsbereich erfasst und/oder erkannt und/oder ein Abstand zu einem Objekt oder einem Hindernis in einem Überwachungsbereich ermittelt werden kann. Der Abstand kann vorteilhafterweise nach einem Lichtimpulslaufzeitverfahren bestimmt werden. Die optische Messvorrichtung kann als so genannter Laserscanner ausgestaltet sein.
-
Eine Sendereinheit kann vorteilhafterweise wenigstens eine Lichtquelle, insbesondere einen Laser, aufweisen. Eine Empfängereinheit kann vorteilhafterweise wenigstens einen Licht-Sensor oder Detektor aufweisen. Die Sender- und/oder Empfängereinheit kann vorteilhafterweise wenigstens ein optisches Bauteil, insbesondere wenigstens eine Linse, wenigstens einen Spiegel, wenigstens einen optischen Filter oder dergleichen aufweisen.
-
Elektrische Funktionsbauteile im Sinne der Erfindung können jegliche Funktionsbauteile sein, welche eine elektrische und/oder elektronische Funktion aufweisen. Dies können insbesondere Sensoren, Lichtquellen, elektrische Verbindungs- oder Anschlusselemente, insbesondere Steckanschlüsse oder dergleichen, elektrische und/oder elektronische Bauteile, insbesondere elektronische Schaltungen oder dergleichen, elektrooptische Bauteile, elektromechanische Bauteile oder dergleichen sein.
-
Die optische Messvorrichtung kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf die Verwendung in einem Fahrzeug. Vielmehr kann sie auch in anderen technischen Bereichen außerhalb der Fahrzeug-/Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt werden.
-
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine lokale Verstärkung mit wenigstens einem Verstärkungsabschnitt realisiert sein, welcher einstückig mit dem wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt verbunden sein kann. Der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt kann so in einem Stück gemeinsam mit dem wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt gefertigt und mit diesem montiert werden. Auf diese Weise kann ein Herstellungsaufwand verringert werden.
-
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt mit dem wenigstens einen flexible Leiterplattenabschnitt zusammenhängend, insbesondere aus dem gleichen Material, gefertigt sein.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine lokale Verstärkung mit wenigstens einer einstückig mit dem wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt verbundenen Lasche oder Brücke realisiert sein. Die wenigstens eine Lasche oder Brücke kann relativ zu dem flexiblen Leiterplattenabschnitt gebogen und in die entsprechende Position gebracht werden. Eine Lasche oder Brücke kann elastisch nachgeben, sodass insbesondere in Bezug auf Vibrationen ein effektiver Schutz realisiert werden kann.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine lokale Verstärkung mit wenigstens einem mehrstückig mit dem wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt verbundenen Verstärkungselement realisiert sein. Das wenigstens eine Verstärkungselement und der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt können so separat voneinander gefertigt und anschließend miteinander verbunden. Auf diese Weise können die verwendeten Materialien und/oder Formen freier gewählt werden. So können der wenigstens eine Verstärkungsabschnitt und der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt jeweils in Hinblick auf ihre jeweilige Funktion optimiert werden.
-
Wenigstens ein Verstärkungselement kann mehrstückig mittels einer stoffschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Klebeverbindung, Haftverbindung, Lötverbindung, Schweißverbindung, Klemmverbindung, Clipverbindung, Rastverbindung oder dergleichen, mit wenigstens einem flexiblen Leiterplattenabschnitt verbunden sein.
-
Wenigstens ein Verstärkungselement kann in Form einer Tablette, einer Scheibe, eines Polsters, eines Kissens oder dergleichen realisiert werden. Derartige Verstärkungselemente können den wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt flächig schützen.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine lokale Verstärkung wenigstens abschnittsweise flexible, insbesondere elastische, Eigenschaften aufweisen. Auf diese Weise kann die wenigstens eine lokale Verstärkung mechanische Belastungen, insbesondere betriebsbedingte Schwingungen, Vibrationen und Stöße, besser kompensieren und/oder gedämpft. So kann ein mechanischer Einfluss auf den wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt weiter verringert werden. Elastische Eigenschaften ermöglichen, dass die lokale Verstärkung nach einer mechanischen Verformung wieder ihre ursprüngliche Form annimmt. Die lokale Verstärkung kann dann bei weiteren mechanischen Belastungen bevorzugt in ihrem vollen Funktionsumfang wieder zur Verfügung stehen.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt auf seiner der Leiterplattenaußenseite gegenüberliegenden Leiterplatteninnenseite wenigstens eine lokale Verstärkung aufweisen. Auf diese Weise kann der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt zusätzlich auf der Leiterplatteninnenseite gegen benachbarte Komponenten der Sender- und/oder Empfangseinheit mechanisch geschützt werden.
-
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verstärkungselement, insbesondere ein zweiteiliges Verstärkungselement, wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt auf der Leiterplatteninnenseite und der Leiterplattenaußenseite umgreifen oder umhüllen.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt und wenigstens eine entsprechende lokale Verstärkung etwa die gleiche Materialstärke aufweisen und/oder wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt und wenigstens eine entsprechende lokale Verstärkung können unterschiedliche Materialstärken aufweisen. Mit gleichen bevorzugt dünnen Materialstärken kann der Raumbedarf, insbesondere eine Dicke, des wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitts mit der wenigstens einen lokalen Verstärkung entsprechend gering gehalten werden. Mit unterschiedlichen Materialstärken können dem vorhandenen Bauraum und/oder der Art und Größe der mechanischen Belastung Rechnung getragen werden.
-
Vorteilhafterweise kann die lokale Verstärkung eine größere Materialstärke aufweisen als der flexible Leiterplattenabschnitt. Auf diese Weise kann ein Schutzfunktion verbessert werden bei gleichzeitig optimiertem Bauraumbedarf.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt und wenigstens eine entsprechende lokale Verstärkung wenigstens abschnittsweise aus dem gleichen Material sein und/oder wenigstens ein flexibler Leiterplattenabschnitt und wenigstens eine entsprechende lokale Verstärkung können wenigstens abschnittsweise aus unterschiedlichen Materialien sein. Mit gleichen Materialien kann eine mechanische Verbindung zwischen dem wenigstens einen Leiterplattenabschnitt und der wenigstens einen Verstärkung einfacher realisiert werden. So kann auch eine einstückige Verbindung realisiert werden. Unterschiedliche Materialien können jeweils für sich bezüglich der Funktion des wenigstens einen Leiterplattenabschnitts beziehungsweise der wenigstens einen lokalen Verstärkung optimiert werden.
-
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit der optischen Messvorrichtung dadurch gelöst, dass die Sender- und/oder Empfängereinheit wenigstens einen flexiblen Leiterplattenabschnitt aufweist, der mit wenigstens einem elektrischen Funktionsbauteil elektrisch verbunden ist, wobei der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt wenigstens teilweise an einer Außenseite der Sender- und/oder Empfängereinheit entlang führt und der wenigstens eine flexible Leiterplattenabschnitt wenigstens an seiner Leiterplattenaußenseite an der Außenseite der Sender- und/oder Empfängereinheit mit wenigstens einer lokalen Verstärkung gegen mechanischen Verschleiß und/oder mechanische Belastung versehen ist.
-
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Sender- und/oder Empfängereinheit und der erfindungsgemäßen optischen Messvorrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
-
1 eine isometrische Darstellung einer optischen Messvorrichtung mit einer Sender-Empfängereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
-
2 die optische Messvorrichtung aus der 1, wobei hier ein Gehäuseoberteil entfernt ist;
-
3 die Sender-Empfängereinheit der optischen Messvorrichtung aus den 1 und 2;
-
4 eine flexible Leiterplatte der Sender-Empfängereinheit aus der 3;
-
5 eine Explosionsdarstellung der Sender-Empfängereinheit aus der 3;
-
6 eine Sender-Empfängereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welche in der optischen Messvorrichtung aus den 1 und 2 eingesetzt werden kann;
-
7 eine Leiterplattenanordnung der Sender-Empfängereinheit aus der 6.
-
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Ausführungsform(en) der Erfindung
-
In den 1 und 2 ist eine optische Messvorrichtung 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt, welche beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Erkennung von Objekten und Hindernissen in einem Überwachungsbereich verwendet werden kann. Die optische Messvorrichtung 10 kann beispielhaft als Laserscanner ausgestaltet sein. Mit der optischen Messvorrichtung 10 kann ein Abstand zu einem Objekt beispielsweise nach einem Lichtimpulslaufzeitverfahren bestimmt werden.
-
Die optische Messvorrichtung 10 verfügt über ein Gehäuse 12 mit einem Gehäuseunterteil 14 und einem Gehäuseoberteil 16. Im Gehäuseoberteil 16 ist ein Sendefenster 18, durch das beispielsweise gepulstes Laserlicht abgestrahlt wird, und ein Empfangsfenster 20 eingebracht, durch das von Objekten in einem Überwachungsbereich reflektiertes Laserlicht empfangen wird.
-
Innerhalb des Gehäuses 12 ist eine Sender-Empfängereinheit 22 und eine Umlenkspiegelanordnung 24 angeordnet. Die Sender-Empfängereinheit 22 wird im Folgenden anhand der 3 bis 5 näher erläutert.
-
Die Sender-Empfängereinheit 22 umfasst eine Leiterplattenanordnung 26, welche die elektrischen Bauteile der Sender-Empfängereinheit 22 trägt und entsprechend elektrisch miteinander verbindet. Elektrische Bauteile im Sinne der Erfindung sind Bauteile mit jedweder wenigstens teilweise elektrischer und/oder elektronischer Funktion. Die Leiterplattenanordnung 26 umfasst eine Senderträgerplatine 28, eine Senderplatine 30, eine Empfängerplatine 32, eine Anschlussplatine 34 und eine flexible Leiterplatte 44. Die Senderträgerplatine 28, die Senderplatine 30, die Empfängerplatine 32 und die Anschlussplatine 34 bilden jeweils Baugruppen. Sie sind jeweils als starre Leiterplatten mit gedruckten Schaltungen, so genannte Printed Circuit Boards (PCB), realisiert.
-
Die Senderträgerplatine 28 trägt einen beispielsweise als gepulster Laser ausgeführten optischen Sender 36 und weitere hier nicht weiter interessierende elektronische Bauteile.
-
Die Senderplatine 30 trägt elektronische Bauteile.
-
Die Empfängerplatine 32 trägt beispielsweise einen als Detektor ausgeführten optischen Empfänger, welcher beim ersten Ausführungsbeispiel in den 1 bis 5 verdeckt und daher nicht gezeigt ist. Ein entsprechender optischer Empfänger 38 ist bei einem weiter unten näher erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel in der 6 erkennbar. Außerdem sind auf der Empfängerplatine 32 weitere elektronische Bauteile angeordnet.
-
Die Anschlussplatine 34 trägt einen Steckanschluss 40, mit dem die Sender-Empfängereinheit 22 elektrisch mit einer in der 2 gezeigten Hauptplatine 42 der optischen Messvorrichtung 10 verbunden werden kann.
-
Die Senderträgerplatine 28, die Senderplatine 30, die Empfängerplatine 32 und die Anschlussplatine 34 sind mittels der flexiblen Leiterplatte 44 elektrisch miteinander verbunden. Die flexible Leiterplatte 44 ist in ihrer ursprünglichen Form vor dem Einbau in die Sender-Empfängereinheit 22, wie in der 4 gezeigt, eben. Die flexible Leiterplatte 44 ist beispielsweise eine dünne so genannte Flex PCB. In der flexiblen Leiterplatte 44 sind elektrische Leiterbahnen und elektrische Kontaktbereiche integriert. Die flexible Leiterplatte 44 ist insgesamt einstückig zusammenhängend realisiert.
-
Die flexible Leiterplatte 44 umfasst einen Senderträgerabschnitt 46, einen Senderabschnitt 48, einen Empfängerabschnitt 50 und einen Anschlussabschnitt 52. Der Umriss des Senderträgerabschnitt 46 entspricht etwa dem Umriss der Senderträgerplatine 28.
-
Entsprechend passen die Umrisse des Senderabschnitts 48, des Empfängerabschnitts 50 und des Anschlussabschnitts 52 jeweils zu den Umrissen der Senderplatine 30, der Empfängerplatine 32 und der Anschlussplatine 34. Besagte Umrisse sind jeweils etwa rechteckig. Der Senderträgerabschnitt 46, der Senderabschnitt 48, der Empfängerabschnitts 50, der Anschlussabschnitts 52, die Senderträgerplatine 28, die Senderplatine 30, die Empfangsplatine 32 und die Anschlussplatine 34 weisen darüber hinaus jeweils mehrere durchgängige Löcher auf, durch die entsprechende Verbindungsschrauben zur Montage geführt werden.
-
Der Senderträgerabschnitt 46, der Senderabschnitt 48, der Empfängerabschnitt 50 und der Anschlussabschnitt 52 weisen entsprechende hier nicht weiter interessierende elektrische Kontaktbereiche zum Verbinden mit den elektrischen Bauteilen auf den entsprechenden Platinen 28 bis 34 auf. Außerdem weisen sie Leiterbahnen auf, welche entsprechende elektrische Verbindungen zwischen den Bauteilen einer Platine und Bauteilen einer der anderen Platinen ermöglichen.
-
Ferner umfasst die flexible Leiterplatte 44 einen Senderverbindungsabschnitt 54, welcher den Senderträgerabschnitt 46 elektrisch mit dem Senderabschnitt 48 verbindet. Ein Empfängerverbindungsabschnitt 56 verbindet den Senderabschnitt 48 elektrisch mit dem Empfängerabschnitt 50. Ein Anschlussverbindungsabschnitt 58 verbindet den Senderabschnitt 48 elektrisch mit dem Anschlussabschnitt 52.
-
Im Ursprungszustand der flexiblen Leiterplatte 44 befinden sich der Empfängerabschnitt 50, der Senderabschnitt 48 und der Anschlussabschnitt 52 in dieser Reihenfolge, in 4 von links nach rechts, nebeneinander in einer Reihe. Die in der 4 oberen Ränder des Empfängerabschnitts 50, des Senderabschnitts 48 und des kleineren Anschlussabschnitts 52 befinden sich etwa auf gleicher Höhe. Der Empfängerverbindungsabschnitt 56 geht jeweils senkrecht in die einander zugewandten Längsseiten des Empfängerabschnitts 50 und des Senderabschnitts 48 über. Der Anschlussverbindungsabschnitt 58 weist eine Biegung um etwa 90 Grad, in der 4 nach oben, auf. Er führt auf der dem Empfängerverbindungsabschnitt 56 gegenüberliegenden Seite von dem Senderabschnitt 48 weg und führt in der 4 von unten in den Anschlussabschnitt 52.
-
Der Senderträgerabschnitt 46 befindet sich in der 4 schräg oberhalb des Senderabschnitts 48 zwischen diesem und dem Anschlussabschnitt 52. Der Senderverbindungsabschnitt 54 führt an der in der 4 oberen Seite aus dem Senderabschnitt 48 heraus und nach einer Biegung um etwa 45 Grad nach rechts seitlich in den Senderträgerabschnitt 46.
-
An dem Senderverbindungsabschnitt 54 ist zwischen der 45°-Biegung und dem Senderträgerabschnitt 46 auf der dem Senderabschnitt 48 abgewandten Seite, in der 4 oben, eine Verstärkungslasche 60 angeordnet. Die Verstärkungslasche 60 kann auch als Verstärkungsbrücke bezeichnet werden. Die Verstärkungslasche 60 ist einstückig mit dem Senderverbindungsabschnitt 54 verbunden. Sie führt senkrecht von dem dortigen Bereich des Senderverbindungsabschnitts 54 weg. Die Verbindungslasche 60 ist Teil der flexiblen Leiterplatte 44 und einstückig aus dem gleichen Material mit der gleichen Materialstärke mit dem Senderverbindungsabschnitt 54 gebildet.
-
Die flexible Leiterplatte 44, insbesondere der Senderverbindungsabschnitt 54, der Empfängerverbindungsabschnitt 56 und der Anschlussverbindungsabschnitt 58, ist flexibel biegbar und an ihre Einbauposition und Einbauform in der Sender-Empfängereinheit 22 anpassbar.
-
Die Senderträgerplatine 28, die Senderplatine 30, die Empfängerplatine 32 und die Anschlussplatine 34 sind jeweils als Doppelplatinen mit jeweils zwei Leiterplatten aufgebaut. Im montierten Zustand ist, wie beispielsweise in der 5 gezeigt, der Senderträgerabschnitt 46 in Art einer Sandwichbauweise zwischen den beiden Leiterplatten der Senderträgerplatine 28 angeordnet. Entsprechend sind der Senderabschnitt 48, der Empfängerabschnitt 50 und der Abschlussabschnitt 52 jeweils zwischen den beiden Leiterplatten der Senderplatine 30, der Empfängerplatine 32 beziehungsweise der Anschlussplatine 34 angeordnet. Die jeweiligen elektronischen Bauteile sind mit den entsprechenden Kontaktbereichen der flexiblen Leiterplatte 44 elektrisch leitend verbunden.
-
Bei montierter Sender-Empfängereinheit 22, wie beispielsweise in der 3 gezeigt, sind die Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48 und die Empfängerplatine 32 mit dem Empfängerabschnitt 50 auf gegenüberliegenden Seiten eines etwa quaderförmigen Leiterplattenrahmens 62 befestigt. Die Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48 und die Empfängerplatine 32 mit dem Empfängerabschnitt 50 verlaufen dabei etwa parallel zueinander.
-
Die Senderträgerplatine 28 mit dem Senderträgerabschnitt 46 ist an einem Sendergehäuse 64 befestigt. Das Sendergehäuse 64 seinerseits ist an einer Rahmenabdeckung 66 befestigt. Die Rahmenabdeckung 66 ist mit dem Leiterplattenrahmen 62 verbunden und verläuft etwa parallel zu diesem. Die Rahmenabdeckung 66 deckt die Empfängerplatine 32 mit dem Empfängerabschnitt 50 auf der dem Leiterplattenrahmen 62 gegenüberliegenden Seite ab.
-
Das Sendergehäuse 64 mit der Senderträgerplatine 28 und dem Senderträgerabschnitt 46 erstreckt sich etwa senkrecht zu der Senderplatine 30 und der Empfängerplatine 32 von dieser weg. Die Senderträgerplatine 28 befindet sich dabei in der 3 oberhalb des optischen Empfängers 38.
-
An der dem Sendergehäuse 64 gegenüberliegenden Seite ist die Senderträgerplatine 28 mit dem Senderträgerabschnitt 46 mittels einem Abschirmgehäuse 68 abgedeckt.
-
Das Sendergehäuse 64 weist außerdem eine Senderlinse 70 auf, welche sich auf der dem Abschirmgehäuse 68 abgewandten Seite befindet. Die Senderlinse 70 befindet sich vor dem optischen Sender 36.
-
Auf der der Rahmenabdeckung 66 abgewandten Seite ist die Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48 von einer Empfängerabschirmung 72 abgedeckt.
-
Die Empfängerabschirmung 72, die Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48, der Leiterplattenrahmen 62, die Empfängerplatine 32 mit dem Empfängerabschnitt 50 und die Rahmenabdeckung 66 sind insgesamt in Art einer Sandwichbauweise angeordnet und mit Verbindungsschrauben verbunden. Entsprechend sind das Sendergehäuse 64, die Senderträgerplatine 28 mit dem Senderträgerabschnitt 46 und die Senderabschirmung 68 in Art einer Sandwichbauweise aufgebaut und mit entsprechenden Verbindungsschrauben verbunden.
-
Der Anschlussverbindungsabschnitt 58 führt seitlich aus der Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48 heraus zu der Anschlussplatine 34 mit dem Anschlussabschnitt 52. Die Anschlussplatine 34 kann innerhalb der Grenzen der Beweglichkeit des Anschlussverbindungsabschnitts 58 relativ zu den restlichen Bauteilen der Sender-Empfängereinheit 22 bewegt werden.
-
Der Senderverbindungsabschnitt 54 und der Empfängerverbindungsabschnitt 56 führen jeweils an einer Außenseite der Sender-Empfängereinheit 22 entlang.
-
Die Verstärkungslasche 60 ist im Einbauzustand an der der Sender-Empfängereinheit 22 abgewandten Leiterplattenaußenseite des Senderverbindungsabschnitts 54 um 180 Grad gebogen, so dass sie den Senderverbindungsabschnitt 54 an der Außenseite der Sender-Empfängereinheit 22 schützend abdeckt. Die Verstärkungslasche 60 wirkt so als federelastische lokale Verstärkung gegen mechanischen Verschleiß. Die Verstärkungslasche 60 dient beispielsweise als Schutz gegen Scheuern an dem Gehäuseoberteil 16.
-
Zur Herstellung wird die flexible Leiterplatte 44 mit der Verstärkungslasche 60 in hier nicht weiter interessierender Weise gefertigt. Dabei werden die entsprechenden Leiterbahnen und elektrischen Kontaktbereiche integriert. Die Leiterplatten der Senderträgerplatine 28, der Senderplatine 30, der Empfängerplatine 32 und der Anschlussplatine 34 werden entsprechend auf dem Senderträgerabschnitt 46, dem Senderabschnitt 48, dem Empfängerabschnitt 50 beziehungsweise dem Anschlussabschnitt 52 montiert. Dabei werden die entsprechenden elektrischen Verbindungen hergestellt. Die Verstärkungslasche 60 wird entsprechend gebogen.
-
Die Senderträgerplatine 28 mit dem Senderträgerabschnitt 46, die Senderplatine 30 mit dem Senderabschnitt 48, die Empfängerplatine 32 mit dem Empfängerabschnitt 50 und die Anschlussplatine 34 mit dem Anschlussabschnitt 52 werden mit dem Leiterplattenrahmen 62, dem Sendergehäuse 64, der Rahmenabdeckung 66 und der Abschirmung 68 verbunden. Dabei werden der Senderverbindungsabschnitt 54, der Empfängerverbindungsabschnitt 56 und der Anschlussverbindungsabschnitt 58 entsprechend flexibel gebogen.
-
Die montierte Sender-Empfängereinheit 42 wird mit den restlichen Bauteilen, beispielsweise der Sendelinse 70 und einer Empfängerlinse, der optischen Messvorrichtung 10 mechanisch und gegebenenfalls elektrisch verbunden und in das Gehäuseunterteil 14 eingesetzt. Dabei wird der Steckanschluss 40 mit einem entsprechenden Anschluss der Hauptplatine 42 verbunden. Das Gehäuseoberteil 16 wird montiert und damit das Gehäuse 12 verschlossen. Die fertig montierte optische Messvorrichtung 10 kann nun entsprechend ihrer Verwendung beispielsweise in dem Kraftfahrzeug angeordnet und mit einem entsprechenden Steuergerät des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden werden.
-
In den 6 und 7 ist eine Sender-Empfängereinheit 22 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus der 1 bis 5 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den 6 und 7 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 5 dadurch, dass anstelle der Verstärkungslasche 60 eine tablettenförmige Verstärkungsscheibe 160 an dem Senderverbindungsabschnitt 54 befestigt ist.
-
Die Verstärkungsscheibe 160 besteht aus zwei beispielhaft in Material, Form und Größe identischen Scheibenhälften 161, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Senderverbindungsabschnitts 54 angeordnet sind. Eine äußere Scheibenhälfte 161 befindet sich auf der Leiterplattenaußenseite des Senderverbindungsabschnitts 54 und schützt diese beispielsweise gegen Scheuern an dem Gehäuseoberteil 16. Eine innere Scheibenhälfte 161 befindet sich zwischen einer Leiterplatteninnenseite des Senderverbindungsabschnitts 54 und der zugewandten Außenseite des Leiterplattenrahmens 62. Auf diese Weise wird der Senderverbindungsabschnitt 54 zusätzlich gegen mechanische Belastungen, beispielsweise durch Scheuern, gegen den Leiterplattenrahmen 62, die Senderplatine 30 und die Empfängerplatine 32 geschützt.
-
Die Scheibenhälften 161 der Verstärkungsscheibe 160 haben jeweils die gleiche Materialstärke wie der Senderverbindungsabschnitt 54. Insgesamt hat die Verstärkungsscheibe 160 eine größere Materialstärke als der Senderverbindungsabschnitt 54.
-
Die Scheibenhälften 161 der Verstärkungsscheibe 160 können beispielsweise miteinander und mit dem Senderverbindungsabschnitt 54 verklebt oder an anderer Weise verbunden werden.
-
7 zeigt die Leiterplattenanordnung 26 ohne den Leiterplattenrahmen 62, das Sendergehäuse 64, die Rahmenabdeckung 66, die Senderabschirmung 68 und die Empfängerabschirmung 72.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010047984 A1 [0003]
