DE102016219127A1 - electronic module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul (1) für ein Kraftfahrzeug und ein Montageverfahren für ein solches Elektronikmodul (1). Das Elektronikmodul (1) umfasst eine Elektronik (6), ein Elektronikgehäuse (4), in dessen Gehäuseinnenraum (8) die Elektronik (6) angeordnet ist, und einen Leiterdraht (2), der eine Wandung (18) des Elektronikgehäuses (6) in den Gehäuseinnenraum (8) hinein durchdringt, und der mit der Elektronik (6) elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Leiterdraht (2) wird dabei zu der Wandung (18) des Elektronikgehäuses (4) hin abgedichtet und in der Wandung (18) gegen Verschieben gesichert.The invention relates to an electronic module (1) for a motor vehicle and an assembly method for such an electronic module (1). The electronic module (1) comprises electronics (6), an electronics housing (4), in the housing interior (8), the electronics (6) is arranged, and a conductor wire (2) having a wall (18) of the electronics housing (6) into the housing interior (8) penetrates into, and is electrically conductively connected to the electronics (6). The conductor wire (2) is thereby sealed to the wall (18) of the electronics housing (4) and secured against displacement in the wall (18).
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Sensormodul. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Montageverfahren für ein solches Elektronikmodul. The invention relates to an electronic module for a motor vehicle, in particular a sensor module. Furthermore, the invention relates to an assembly method for such an electronic module.
Elektronikmodule kommen in Kraftfahrzeugen in vielerlei Hinsicht zum Einsatz. Häufig bilden solche Elektronikmodule allerdings insbesondere einen Controller (auch als Steuer- und Auswerteeinheit bezeichnet) für ein Sensorelement und stellen mit diesem zusammen ein Sensormodul dar. Alternativ bilden Elektronikmodule auch Steuereinheiten für Elektromotoren aus, mit deren Hilfe motorisch verstellbare Fahrzeugteile, bspw. Türen, Heckklappen, Fenster und dergleichen verstellt werden können. Electronic modules are used in motor vehicles in many ways. Frequently, however, such electronic modules in particular form a controller (also referred to as control and evaluation unit) for a sensor element and together with this constitute a sensor module. Alternatively, electronic modules also form control units for electric motors with the aid of which motor-adjustable vehicle parts, for example doors, tailgates , Windows and the like can be adjusted.
Als Sensormodule kommen dabei häufig insbesondere Abstands- oder Näherungssensorsysteme zum Einsatz, die den Abstand einer Person oder eines als Hindernis aufgefassten Objekts zu dem Kraftfahrzeug oder einem motorisch bewegten Fahrzeugteil dieses Kraftfahrzeugs erfassen. In diesem Fall kommen derartige Sensormodule beispielsweise im Rahmen eines (insbesondere berührungslosen) Einklemm- oder Kollisionsschutzes für motorisch bewegte Fahrzeugtüren und/oder Fensterscheiben zum Einsatz. Des Weiteren kommen solche zur Abstandserfassung dienenden Sensormodule auch zum Einsatz, um ein Annäherungsereignis, beispielsweise eine Bewegung eines Körperteils eines Fahrzeugnutzers zu erfassen, und daraus beispielsweise einen Türöffnungswunsch des Fahrzeugnutzers abzuleiten. Dadurch kann einem Fahrzeugnutzer, der beispielsweise keine Hand zum Bedienen der entsprechenden Fahrzeugtür oder eines zur Ansteuerung der Fahrzeugtür dienenden Schalters einer Fernbedienung frei hat, die Bedienung der entsprechenden Fahrzeugtür erleichtert werden. In particular distance or proximity sensor systems are often used as sensor modules which detect the distance of a person or an object perceived as an obstacle to the motor vehicle or a motor vehicle part of this motor vehicle. In this case, such sensor modules are used, for example, in the context of a (in particular non-contact) pinching or collision protection for motor-driven vehicle doors and / or window panes. Furthermore, such sensor modules used for distance detection are also used to detect a proximity event, for example a movement of a body part of a vehicle user, and to derive, for example, a door opening request of the vehicle user. As a result, the operation of the corresponding vehicle door can be facilitated for a vehicle user who, for example, has no hand for operating the corresponding vehicle door or a switch for controlling the vehicle door of a remote control.
Häufig kommen Elektronikmodule, insbesondere Sensormodule, die zur Erkennung des vorstehend beschriebenen Annäherungsereignisses dienen, in Bereichen des Kraftfahrzeugs zum Einsatz, die Witterungseinflüssen und/oder Verschmutzungen ausgesetzt sind. Beispielsweise werden solche Sensormodule auf einer Innenseite eines Heckstoßfängers des Kraftfahrzeugs angeordnet. Dort ist ein solches Sensormodul im Betrieb des Kraftfahrzeugs von der Fahrbahn aufgewirbeltem Schmutz und Wasser ausgesetzt. Deshalb kommt der Dichtheit eines die jeweiligen elektrischen Komponenten des entsprechenden Sensormoduls umgebenden Gehäuses eine große Bedeutung zu, um einen Ausfall des Sensormoduls aufgrund von eindringender Feuchtigkeit oder dergleichen zu verhindern. Frequently, electronic modules, in particular sensor modules, which serve to detect the approaching event described above, are used in areas of the motor vehicle that are exposed to weather influences and / or soiling. For example, such sensor modules are arranged on an inner side of a rear bumper of the motor vehicle. There, such a sensor module is exposed during operation of the motor vehicle from the roadway uprooted dirt and water. Therefore, the tightness of a surrounding the respective electrical components of the corresponding sensor module housing is of great importance to prevent failure of the sensor module due to penetrating moisture or the like.
Zur Kontaktierung der Komponenten mit außerhalb dieses Gehäuses angeordneten weiteren elektronischen Bauteilen oder Baueinheiten wird dabei häufig ein kabelgebundener Steckverbinder aus dem Gehäuse geführt. Die Kabeldurchführung des Steckverbinders durch das Gehäuse erfordert dabei – um eine hinreichende Dichtheit zu ermöglichen – einen vergleichsweise hohen Montageaufwand. For contacting the components with arranged outside of this housing further electronic components or assemblies often a wired connector is guided out of the housing. The cable bushing of the connector through the housing requires - in order to allow sufficient tightness - a comparatively high installation costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Elektronikmodul mit verringertem Montageaufwand anzugeben. The invention has for its object to provide an electronic module with reduced installation costs.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Merkmal des Anspruchs 1. Des Weiteren wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Montageverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Weitere vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. This object is achieved by a feature of claim 1. Furthermore, the object is achieved by an assembly method with the features of claim 11. Further advantageous and partly inventive embodiments and developments of the invention are set forth in the dependent claims and the description below ,
Das erfindungsgemäße Elektronikmodul ist zum Einsatz in einem (Kraft-)Fahrzeug eingerichtet und vorgesehen. Das Elektronikmodul umfasst eine Elektronik, d. h. mehrere miteinander verschaltete elektrische, insbesondere elektronische Bauelemente, sowie ein Elektronikgehäuse, in dessen Gehäuseinnenraum die Elektronik angeordnet ist. Des Weiteren umfasst das Elektronikmodul einen Leiterdraht, der eine Wandung des Elektronikgehäuses (insbesondere von einer Außenseite) in den Gehäuseinnenraum hinein durchdringt und der mit der Elektronik – vorzugsweise einer auf einer Leiterplatte der Elektronik angeordneten Leiterbahn – elektrisch leitfähig verbunden ist. Der Leiterdraht ist dabei zu der Wandung des Elektronikgehäuses hin abgedichtet und in dieser Wandung gegen Verschieben gesichert. The electronic module according to the invention is set up and provided for use in a (power) vehicle. The electronics module includes electronics, i. H. a plurality of interconnected electrical, in particular electronic components, as well as an electronics housing, in the housing interior of the electronics is arranged. Furthermore, the electronic module comprises a conductor wire, which penetrates a wall of the electronics housing (in particular from an outer side) into the interior of the housing and which is electrically conductively connected to the electronics, preferably a conductor track arranged on a printed circuit board of the electronics. The conductor wire is sealed to the wall of the electronics housing and secured against displacement in this wall.
Vorzugsweise durchdringt der Leiterdraht die Wandung dabei innerhalb deren Fläche. Das heißt, dass die Wandung vorzugsweise einen zu dem Leiterdraht insbesondere komplementären Durchbruch aufweist, durch den hindurch der Leiterdraht verläuft (d. h. innerhalb dessen der Leiterdraht durch die Wandung durchtritt). Insbesondere weist die Wandung mithin keine (durch den Durchbruch verlaufende) Trennfuge von zwei aneinander anliegenden Wandteilen auf, die eine Trennung der beiden Wandteile zum Einlegen des Leiterdrahts ermöglicht. Preferably, the conductor wire penetrates the wall while within its area. That is, the wall preferably has a breakthrough complementary to the conductor wire, through which the conductor wire passes (i.e., within which the conductor wire passes through the wall). In particular, therefore, the wall has no parting line (which runs through the opening) of two abutting wall parts, which allows separation of the two wall parts for insertion of the conductor wire.
Der Leiterdraht ist insbesondere gegen ein Verschieben in Drahtlängsrichtung gesichert und somit „zugentlastet“. Besonders bevorzugt ist der Leiterdraht dabei durch einen direkten Kontakt mit der Wandung des Elektronikgehäuses gegen Verschieben gesichert. Unter „zugentlastet“ oder „Zugentlastung“ wird hier und im Folgenden verstanden, dass eine von außerhalb des Elektronikgehäuses auf den Leiterdraht aufgebrachte (Zug-)Kraft nicht auf eine (elektrische) Verbindungsstelle zwischen dem Leiterdraht und der Elektronik übertragen werden kann. Dadurch, dass der Leiterdraht wie vorstehend beschrieben gegen Verschieben gesichert (zugentlastet) ist, können vorteilhafterweise zusätzliche Bauteile zur Realisierung einer (bei einer Gehäusedurchführung einer elektrischen Verbindungsleitung üblicherweise erforderlichen) Zugentlastung entfallen. Dadurch kann Montageaufwand bei der Herstellung des Elektronikmoduls reduziert werden. The conductor wire is in particular secured against displacement in the wire longitudinal direction and thus "strain relieved". Particularly preferably, the conductor wire is secured against displacement by direct contact with the wall of the electronics housing. By "strain relieved" or "strain relief" is meant here and below that applied from outside the electronics housing on the conductor wire (tensile) force can not be transferred to an (electrical) connection point between the conductor wire and the electronics. Characterized in that the conductor wire as described above against displacement secured (strain relief), advantageously additional components for the realization of a (usually required for a housing feedthrough of an electrical connection line) strain relief can be omitted. As a result, assembly costs in the production of the electronic module can be reduced.
In einer bevorzugten Ausführung handelt es sich bei dem Elektronikmodul um ein Sensormodul für das Kraftfahrzeug, vorzugsweise um einen kapazitiven Näherungssensor. Die vorstehend beschriebene Elektronik bildet dabei insbesondere einen Controller, der auch als Steuer- und Auswerteeinheit bezeichnet wird. Der Controller dient dabei zur Durchführung eines für den Betrieb des Näherungssensors erforderlichen Abstandsmessverfahrens. Der Controller kann dabei im Rahmen der Erfindung als nicht-programmierbare Schaltung, bspw. ein ASIC ausgebildet sein. In bevorzugter Ausgestaltung ist der Controller zumindest im Kern durch einen Mikrocontroller mit einem Prozessor und einem Datenspeicher gebildet, in dem die Funktionalität zur Durchführung des Abstandsmessverfahrens in Form einer Betriebssoftware (Firmware) programmtechnisch implementiert ist. Das Abstandsmessverfahren wird dabei – gegebenenfalls in Interaktion mit einem Fahrzeugnutzer – bei Ausführung der Betriebssoftware in dem Mikrocontroller automatisch durchgeführt. In a preferred embodiment, the electronic module is a sensor module for the motor vehicle, preferably a capacitive proximity sensor. The electronics described above form in particular a controller, which is also referred to as a control and evaluation unit. The controller serves to carry out a required for the operation of the proximity sensor distance measuring method. In the context of the invention, the controller can be designed as a non-programmable circuit, for example an ASIC. In a preferred embodiment, the controller is formed at least in the core by a microcontroller with a processor and a data memory, in which the functionality for performing the distance measuring method in the form of operating software (firmware) is implemented by programming. The distance measuring method is automatically carried out - if appropriate in interaction with a vehicle user - in the execution of the operating software in the microcontroller.
In einer bevorzugten Ausführung, insbesondere für den Fall, dass das Elektronikmodul den vorstehend beschriebenen kapazitiven Näherungssensor bildet, handelt es sich bei dem Leiterdraht um eine kapazitive Sensorelektrode, die vorzugsweise zur berührungslosen Detektion eines Annäherungsereignisses an das Kraftfahrzeug oder an ein (gegebenenfalls bewegliches) Fahrzeugteil des Kraftfahrzeugs dient. Die kapazitive Sensorelektrode bildet somit das sensitive Element des vorstehend beschriebenen kapazitiven Näherungssensors. Da die kapazitive Sensorelektrode in diesem Fall durch den Leiterdraht selbst gebildet ist, ist somit auch die Sensorelektrode unmittelbar mit dem zugeordneten Controller, d.h. der Elektronik, kontaktiert. Dadurch können wiederum Montageschritte zur Kontaktierung der Sensorelektrode mit einer in den Gehäuseinnenraum führenden Verbindungsleitung entfallen. In a preferred embodiment, in particular for the case where the electronic module forms the above-described capacitive proximity sensor, the conductor wire is a capacitive sensor electrode which is preferably for the contactless detection of a proximity event to the motor vehicle or to a (possibly movable) vehicle part of the vehicle Motor vehicle serves. The capacitive sensor electrode thus forms the sensitive element of the above-described capacitive proximity sensor. Since the capacitive sensor electrode is formed in this case by the conductor wire itself, thus also the sensor electrode is directly connected to the associated controller, i. the electronics, contacted. As a result, in turn, assembly steps for contacting the sensor electrode with a connecting line leading into the interior of the housing can be dispensed with.
Je nach Ausführung des vorstehend beschriebenen Näherungssensors bildet der Leiterdraht, d.h. die Sensorelektrode, eine „Leiterschleife“ (d.h. der Leiterdraht ist mit seinen beiden Längsenden in vorstehend beschriebener Art durch die Wandung des Elektronikgehäuses auf den Controller geführt) oder eine „offen endende“ Elektrode (d. h. der Leiterdraht ist nur an einem seiner Längsenden mit dem Controller kontaktiert). Optional umfasst das Elektronikmodul bzw. der Näherungssensor auch mehrere nach der vorstehend beschriebenen Art mit der Elektronik bzw. dem Controller kontaktierte Leiterdrähte. Depending on the design of the proximity sensor described above, the conductor wire, i. the sensor electrode, a "conductor loop" (ie the conductor wire is passed through the wall of the electronics housing with its two longitudinal ends in the manner described above on the controller) or an "open-ended" electrode (ie, the conductor wire is only at one of its longitudinal ends with the controller contacted). Optionally, the electronic module or the proximity sensor also comprises a plurality of conductor wires contacted with the electronics or the controller as described above.
Insbesondere für den Fall, dass der Leiterdraht die vorstehend beschriebene Sensorelektrode bildet, weist dieser alternativ zu einem kreisförmigen Drahtquerschnitt beispielsweise einen flachen, näherungsweise quader- oder folienförmigen Querschnitt auf. Durch geeignete Wahl des Drahtquerschnitts kann dabei vorteilhafterweise die Form eines von der Sensorelektrode abgestrahlten Messfelds (ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld) beeinflusst werden. In particular, in the event that the conductor wire forms the sensor electrode described above, this has, for example, a flat, approximately cuboid or foil-shaped cross section as an alternative to a circular wire cross section. By suitable choice of the wire cross section, the shape of a measuring field emitted by the sensor electrode (a high-frequency alternating electric field) can advantageously be influenced.
In einer zweckmäßigen Ausführung weist das Elektronikgehäuse eine Wanne auf, innerhalb deren der Leiterdraht die Wandung durchdringt. Diese Wanne des Elektronikgehäuses ist dabei mit einer Dichtmasse derart verfüllt, dass der Durchtritt des Leiterdrahts durch die Wandung abgedichtet ist. Das heißt, dass die Einfüllhöhe der Dichtmasse derart hoch ist, dass der Durchtritt des Leiterdrahts durch die Wandung innerhalb der Dichtmasse („unterhalb“ der Einfüllhöhe) liegt. Vorzugsweise dringt dabei die Dichtmasse auch in einen gegebenenfalls zwischen der Wandung und dem Leiterdraht vorhandenen Spalt ein und dichtet diesen ab. Bei der Dichtmasse handelt es sich beispielsweise um ein Gießharz oder einen Kleber mit vergleichbaren Eigenschaften. Die Dichtmasse trägt dabei vorzugsweise auch zur Sicherung des Leiterdrahts gegen Verschieben bei. Bei der Wanne des Elektronikgehäuses handelt es sich in einer zweckmäßigen Variante um den im Wesentlichen nur zu einer Deckel- oder Montageöffnung hin offen stehenden Gehäuseinnenraum selbst oder optional um eine Kammer, die im Bereich um den Durchtritt des Leiterdrahts innerhalb des Gehäuseinnenraums ausgebildet ist. In an expedient embodiment, the electronics housing has a trough, within which the conductor wire penetrates the wall. This trough of the electronics housing is filled with a sealing compound in such a way that the passage of the conductor wire is sealed by the wall. This means that the filling height of the sealing compound is so high that the passage of the conductor wire through the wall is within the sealing compound ("below" the filling level). Preferably, the sealing compound also penetrates into a gap that may exist between the wall and the conductor wire and seals it. The sealant is, for example, a casting resin or an adhesive with comparable properties. The sealant preferably also contributes to securing the conductor wire against displacement. In the case of the electronics housing, in an expedient variant, the housing interior, which is essentially open only to a cover or mounting opening, is itself or optionally a chamber which is formed in the region around the passage of the conductor wire within the housing interior.
In einer alternativen Ausführung ist der Leiterdraht mittels eines separaten Dichtmittels – beispielsweise einem Dichtring oder einer Dichtmatte – zu der Wandung hin abgedichtet. Dieses separate Dichtmittel ist dabei vorzugsweise innerhalb der Wandung, insbesondere in dem Durchtritt der Wandung zur Durchführung des Leiterdrahts angeordnet. In an alternative embodiment, the conductor wire is sealed to the wall by means of a separate sealing means, for example a sealing ring or a sealing mat. This separate sealing means is preferably arranged inside the wall, in particular in the passage of the wall for the passage of the conductor wire.
Insbesondere für den Fall, dass das Elektronikgehäuse den Durchbruch zur Durchführung des Leiterdrahts aufweist, ist in einer weiteren zweckmäßigen Ausführung diesem Durchbruch (außen- und/oder innenseitig zu dem Elektronikgehäuse) eine Kanalwand zugeordnet, die den Durchbruch umrandet. Vorzugsweise ist diese Kanalwand ein einstückig aus der Wandung des Elektronikgehäuses ausgeformter Teil der Wandung. Die Kanalwand weist dabei in einem Vormontagezustand des Elektronikmoduls insbesondere einen U-förmigen oder einen rohrförmigen Querschnitt auf. In einem bestimmungsgemäßen Montagezustand des Elektronikmoduls – d. h. wenn der Leiterdraht in der Wandung des Elektronikgehäuses angeordnet ist – ist die Kanalwand zweckmäßigerweise um den Leiterdraht umlaufend an diesen angeformt. Die Kanalwand ist dabei vorzugsweise derart an den Leiterdraht angeformt, dass eine Dicht- und Klemmwirkung auf den Leiterdraht ausgeübt wird, sodass keine separaten Dichtmittel oder Mittel zur Zugentlastung erforderlich sind. In particular, in the event that the electronics housing has the opening for the passage of the conductor wire, in a further advantageous embodiment of this breakthrough (outside and / or inside of the electronics housing) associated with a channel wall which surrounds the breakthrough. Preferably, this channel wall is an integrally formed from the wall of the electronics housing part of the wall. In this case, in a pre-assembly state of the electronic module, the channel wall has in particular a U-shaped or a tubular cross-section. In one Proper mounting state of the electronic module - ie when the conductor wire is disposed in the wall of the electronics housing - the channel wall is advantageously formed around the conductor wire circumferentially on this. The channel wall is preferably formed on the conductor wire in such a way that a sealing and clamping effect is exerted on the conductor wire, so that no separate sealing means or means for strain relief are required.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist das Elektronikgehäuse aus einem insbesondere thermoplastischen Kunststoff ausgebildet und die Kanalwand im bestimmungsgemäßen Montagezustand heißverstemmt. Dazu wird die Kanalwand unter Einsatz von Wärme und Druck vergleichbar zu einer „Crimpverbindung“ plastisch an den Leiterdraht angeformt. In an expedient development, the electronics housing is formed of a particular thermoplastic plastic and the duct wall hot staked in the intended mounting state. For this purpose, the duct wall is plastically molded onto the conductor wire using heat and pressure comparable to a "crimped connection".
Insbesondere für den Fall, dass es sich bei dem Elektronikmodul um das Sensormodul, vorzugsweise um den kapazitiven Näherungssensor handelt, weisen in einer fertigungstechnisch zweckmäßigen Ausführung die Elektronik und das sensitive Element (insbesondere die Sensorelektrode) an einer jeweils zugeordneten Montageseite – d.h. an der Seite, mit der das Elektronikgehäuse bzw. die Sensorelektrode bestimmungsgemäß an einem zugeordneten Fahrzeugteil montiert wird – insbesondere eine Klebefolie auf, mittels derer das Elektronikgehäuse sowie das sensitive Element (vorzugsweise die Sensorelektrode) direkt auf dem zugeordneten Fahrzeugteil befestigt werden können. Dadurch kann eine als „Befestigungsschnittstelle“ zwischen dem Elektronikmodul und dem Fahrzeugteil dienende Halterung entfallen. In particular, in the case in which the electronic module is the sensor module, preferably the capacitive proximity sensor, the electronics and the sensitive element (in particular the sensor electrode) in a manufacturing-appropriate expedient embodiment have a respective associated mounting side - i. on the side with which the electronics housing or the sensor electrode is mounted as intended on an associated vehicle part - in particular an adhesive film, by means of which the electronics housing and the sensitive element (preferably the sensor electrode) can be mounted directly on the associated vehicle part. This can be omitted as a "mounting interface" between the electronic module and the vehicle part bracket.
In einer bevorzugten Ausführung, in der das Elektronikmodul als kapazitiver Näherungssensor ausgebildet ist, weist dieses bzw. dieser ein Trägerbauteil auf, das insbesondere zur räumlich vorgegebenen Anordnung der Sensorelektrode an dem zugeordneten Fahrzeugteil und somit vorzugsweise zur Ausbildung einer montagefertigen Baueinheit dient. Zweckmäßigerweise sind dabei das Elektronikgehäuse und das Trägerbauteil integral (einstückig oder monolithisch) aus Kunststoff ausgebildet, vorzugsweise spritzgegossen. Außerdem ist die Sensorelektrode dabei in den Kunststoff des Trägerbauteils bzw. des Elektronikgehäuses eingebettet. D. h. die Sensorelektrode ist spritzgießtechnisch in die Wandung des Elektronikgehäuses integriert (in diese „eingespritzt“). Vorzugsweise ist die Sensorelektrode dabei auch zumindest teilweise in das Trägerbauteil eingespritzt. Diese Ausführung des Elektronikmoduls stellt insbesondere auch eine eigenständige Erfindung dar. In a preferred embodiment, in which the electronic module is designed as a capacitive proximity sensor, this or this has a carrier component, which is used in particular for spatially predetermined arrangement of the sensor electrode on the associated vehicle part and thus preferably to form a ready-to-assembly unit. Conveniently, the electronics housing and the support member are integrally formed (in one piece or monolithic) made of plastic, preferably injection-molded. In addition, the sensor electrode is embedded in the plastic of the carrier component or the electronics housing. Ie. the sensor electrode is injection-molded into the wall of the electronics housing ("injected" into it). Preferably, the sensor electrode is also at least partially injected into the carrier component. This embodiment of the electronic module is in particular also an independent invention.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des vorstehend beschriebenen Sensormoduls ist die (in das Trägerbauteil und das Elektronikgehäuse eingebettete) Sensorelektrode durch einen Lackdraht – d.h. einen mit einem Isolierlack beschichteten Metalldraht – gebildet. Ein Oberflächenbereich der Sensorelektrode liegt dabei vorzugsweise an einer Oberfläche des Trägerbauteils frei. Mit anderen Worten ist die Sensorelektrode nicht vollständig mit dem Kunststoff des Trägerbauteils umspritzt. Beispielsweise ist der freiliegende Oberflächenbereich der Sensorelektrode (die im vorliegenden Ausführungsbeispiel vorzugsweise einen rechteckigen, flachen Querschnitt aufweist), bündig mit der Oberfläche des Trägerbauteils angeordnet. Diese Ausführung ermöglicht einerseits ein vergleichsweise einfach aufgebautes Spritzgießwerkzeug, sowie andererseits eine vergleichsweise hohe Empfindlichkeit des Sensors, da dessen Sensorelektrode näher an dem Erkennungsbereich angeordnet ist. In an advantageous development of the above-described sensor module, the sensor electrode (embedded in the carrier component and the electronics housing) is connected by an enameled wire - i. a coated with an insulating paint metal wire - formed. A surface region of the sensor electrode is preferably exposed on a surface of the carrier component. In other words, the sensor electrode is not completely encapsulated with the plastic of the carrier component. For example, the exposed surface area of the sensor electrode (which in the present embodiment preferably has a rectangular, flat cross section) is arranged flush with the surface of the carrier component. On the one hand, this embodiment enables a comparatively simple injection molding tool and, on the other hand, a comparatively high sensitivity of the sensor, since its sensor electrode is arranged closer to the detection region.
In einer alternativen Ausführung ist die Sensorelektrode insbesondere vollständig von dem Kunststoff des Trägerbauteils umgeben, d. h. im Inneren des Trägerbauteils angeordnet. Das Trägerbauteil dichtet somit die Sensorelektrode gegenüber der Umgebung ab, sodass als Sensorelektrode auch ein blanker (d. h. unbeschichteter) Metalldraht eingesetzt werden kann. In an alternative embodiment, the sensor electrode is in particular completely surrounded by the plastic of the carrier component, d. H. arranged in the interior of the carrier component. The carrier component thus seals the sensor electrode from the environment, so that a bare (i.e., uncoated) metal wire can also be used as the sensor electrode.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Leiterdraht mit der Elektronik durch einen vorzugsweise ortsselektiven Lötprozess verlötet. Dies ist insbesondere für den Fall zweckmäßig, dass die vorstehend beschriebene Kanalwand der Wandung des Elektronikgehäuses durch Heißverstemmen an den Leiterdraht angeformt wird. Vorzugsweise kommt in diesem Fall ein Montagewerkzeug zum Einsatz, an dem sowohl ein „Lötbügel“ oder „Lötstempel“ als auch ein Werkzeug zum Heißverstemmen angeordnet ist. Dadurch können zwei Montageschritte gleichzeitig durchgeführt werden, sodass Prozesszeit eingespart werden kann. In a further expedient embodiment, the conductor wire is soldered to the electronics by a preferably location-selective soldering process. This is expedient in particular for the case that the above-described channel wall of the wall of the electronics housing is formed by hot caulking to the conductor wire. Preferably, in this case, an assembly tool is used, on which both a "soldering iron" or "soldering punch" and a tool for hot caulking is arranged. As a result, two assembly steps can be carried out simultaneously, so that process time can be saved.
Alternativ ist es im Rahmen der Erfindung aber ebenso denkbar, dass der Leiterdraht mittels anderer, herkömmlicher Kontaktierungsmethoden an der Elektronik kontaktiert ist. Hierbei kommen beispielsweise Schneidklemmen, Pressverbindungen, Crimpen und dergleichen zum Einsatz. Alternatively, however, it is also conceivable within the scope of the invention for the conductor wire to be contacted to the electronics by means of other, conventional contacting methods. In this example, insulation displacement connectors, press connections, crimping and the like are used.
Das erfindungsgemäße Montageverfahren dient zur Herstellung des vorstehend beschriebenen Elektronikmoduls. Vorzugsweise ist das vorstehend beschriebene Elektronikmodul auch mit dem erfindungsgemäßen Montageverfahren hergestellt. Im Rahmen des Montageverfahrens wird die vorstehend beschriebene Elektronik in dem Elektronikgehäuse angeordnet sowie der Leiterdraht in vorstehend beschriebener Art und Weise durch die Wandung des Elektronikgehäuses hindurchgeführt. Der Leiterdraht wird mit der Elektronik elektrisch leitfähig verbunden. Außerdem wird die Wandung des Elektronikgehäuses zu dem Leiterdraht hin abgedichtet und der Leiterdraht in der Wandung gegen Verschieben gesichert. The assembly method according to the invention is used to produce the electronic module described above. Preferably, the electronics module described above is also produced with the assembly method according to the invention. As part of the assembly process, the electronics described above is arranged in the electronics housing and the conductor wire in the manner described above passed through the wall of the electronics housing. The conductor wire is electrically connected to the electronics. In addition, the wall of the Electronics housing sealed to the conductor wire out and secured the conductor wire in the wall against displacement.
In einer zweckmäßigen Verfahrensvariante, in der das Elektronikmodul, vorzugsweise das vorstehend beschriebene Sensormodul, besonders bevorzugt den kapazitiven Näherungssensor bildet, sind der Leiterdraht und die zugeordnete kapazitive Sensorelektrode durch ein und dasselbe Bauteil gebildet. Das vorstehend beschriebene Trägerbauteil wird dabei zusammen mit dem Elektronikgehäuse integral in einem Spritzgießprozess aus (insbesondere thermoplastischem) Kunststoff ausgebildet. Die Sensorelektrode wird in diesem Fall vorzugsweise vollständig oder teilweise mit dem Kunststoff des Trägerbauteils bzw. des Elektronikgehäuses umspritzt. Vorzugsweise wird die Sensorelektrode außerdem in dem in dem Spritzgießprozess eingesetzten Spritzgießwerkzeug bspw. mäanderförmig umgeformt. Dadurch kann die Abstrahlfläche der Sensorelektrode vergrößert werden. In an expedient variant of the method, in which the electronic module, preferably the sensor module described above, particularly preferably forms the capacitive proximity sensor, the conductor wire and the associated capacitive sensor electrode are formed by one and the same component. The carrier component described above is formed integrally with the electronics housing in an injection molding of (in particular thermoplastic) plastic. In this case, the sensor electrode is preferably completely or partially encapsulated with the plastic of the carrier component or of the electronics housing. In addition, the sensor electrode is preferably formed into a meandering shape in the injection molding tool used in the injection molding process, for example. As a result, the emission surface of the sensor electrode can be increased.
In einer alternativen Verfahrensvariante, in der die Sensorelektrode ebenfalls vollständig oder teilweise mit dem Kunststoff des Trägerbauteils umspritzt wird, wird die Sensorelektrode in einem Montagezwischenschritt (plastisch) vorgeformt und in diesem vorgeformten Zustand in das Spritzgießwerkzeug eingelegt. Dadurch kann Prozesszeit in dem Spritzgießprozess selbst eingespart werden. In an alternative variant of the method, in which the sensor electrode is likewise completely or partially encapsulated with the plastic of the carrier component, the sensor electrode is preformed (plastically) in an assembly intermediate step and inserted into the injection mold in this preformed state. This process time can be saved in the injection molding itself.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung in einer Zeichnung näher dargestellt. Dabei zeigen: Hereinafter, embodiments of the invention are illustrated in more detail in a drawing. Showing:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen. Corresponding parts are always provided with the same reference numerals in all figures.
In
Um zusätzliche Bauteile, z.B. Steckverbinder, einsparen zu können und somit den Montageaufwand des Näherungssensors
In einem alternativen, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gehäuseinnenraum
In
In einem in
Abschließend wird der vorstehend beschriebene Deckel auf die Wandung
In
In
In
In einem alternativen Ausführungsbeispiel, dargestellt in
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der verschiedenen Ausführungsbeispiele beschriebenen Einzelmerkmale der Erfindung und deren Ausgestaltungsvarianten auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden. The object of the invention is not limited to the embodiments described above. Rather, other embodiments of the invention may be derived by those skilled in the art from the foregoing description. In particular, the individual features of the invention described with reference to the various exemplary embodiments and their design variants can also be combined with one another in a different manner.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Näherungssensor Proximity sensor
- 2 2
- Sensorelektrode sensor electrode
- 4 4
- Elektronikgehäuse electronics housing
- 6 6
- Elektronik electronics
- 8 8th
- Gehäuseinnenraum Housing interior
- 10 10
- Leiterplatte circuit board
- 12 12
- Mikroprozessor microprocessor
- 14 14
- Elektronikbaustein electronic module
- 16 16
- Leiterbahn conductor path
- 18 18
- Wandung wall
- 20 20
- Kontaktfläche contact area
- 22 22
- Kanalwand channel wall
- 24 24
- Gehäusedurchbruch Case breaking
- 30 30
- Trägerbauteil support component
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016219127.6A DE102016219127A1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | electronic module |
Publications (1)
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---|---|
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Family
ID=61623672
Family Applications (1)
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DE102016219127.6A Withdrawn DE102016219127A1 (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | electronic module |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3648258A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-06 | Werner Wirth GmbH | Battery mount for an electric bicycle |
-
2016
- 2016-09-30 DE DE102016219127.6A patent/DE102016219127A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3648258A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-06 | Werner Wirth GmbH | Battery mount for an electric bicycle |
EP3648257A1 (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-06 | Werner Wirth GmbH | Plug connector, in particular for an electric bicycle |
US11031840B2 (en) | 2018-10-29 | 2021-06-08 | Werner Wirth Gmbh | Drive unit for an electric bicycle |
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