JP2011503858A

JP2011503858A - 担体要素配置構造及び該担体要素配置構造を製造する方法

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Publication number: JP2011503858A
Application number: JP2010532530A
Authority: JP
Inventors: ホルティヒミヒャエル; クーネルトペーター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-10-01
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2028-10-01
Also published as: WO2009056422A1; CN101849446B; US20100309637A1; DE102007052366A1; JP5415435B2; DE102007052366B4; US8400772B2; CN101849446A

Abstract

本発明は、電子的な構成素子のための担体要素配置構造に関する。本発明では、第１の担体要素及び第２の担体要素を備え、前記第１の担体要素が、前記第２の担体要素に対して垂直に配置されており、かつ第１の主延在平面を備え、さらに前記第１の担体要素が第１の切欠きを備え、該第１の切欠きが前記第２の担体要素を前記第１の主延在平面内で少なくとも部分的に包囲するようにした。

Description

従来技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の担体要素配置構造、すなわち、電子的な構成素子のための担体要素配置構造であって、第１の担体要素及び第２の担体要素を備え、前記第２の担体要素が、前記第１の担体要素に対して垂直に配置されており、かつ第１の主延在平面を備える形式のものに関する。

このような担体要素配置構造は一般に公知である。例えば、刊行物ＥＰ０６６５４３８Ｂ１において公知の測定変換器構成群では、測定変換器チップを備えるチップケーシングがプリント配線板上に配置されており、測定変換器チップはプリント配線板表面に対して垂直に方向付けられている。

発明の開示
本発明に係る担体要素配置構造、及び並立する請求項に係る担体要素配置構造を製造する方法は、従来技術に対して、第２の担体要素における電子的な構成素子の、第１の主延在平面に対して垂直な配置が、比較的簡単かつ安価に製造可能な形式で、かつ製造に起因するかなり低い角度偏差を伴って実現可能であるという利点を有する。さらに、担体要素配置構造の必要な構成スペースは、第２の担体要素が少なくとも部分的に第１の担体要素により包囲されるので、すなわち、第２の担体要素が第１の主延在平面に交差し、ひいては第２の担体要素に沿った担体要素配置構造の外延が従来技術と比較してかなり小さいので、背景技術に対して明らかに減じられている。このことは、特に車両構造での担体要素配置構造の使用時に、車両構造において提供可能な構成スペースが大抵の場合比較的小さいので、かつ／又はその構造の点で不規則に形成されているので、重要な意味を有する。特定の用途においては、電子的な構成素子は第１の担体要素に対して垂直に配置されなければならない。例えば、ｘ／ｙ平面内のヨーレートを測定するためかつ／又はｚ軸方向の加速度を測定するためには、ｘ／ｙ平面内に位置する第１の担体要素に対してヨーレートセンサ及び／又は加速度センサを垂直に配置することが必要である。このとき、センサと第１の担体要素との間における直角からの角度偏差が小さければ小さいほど、センサの測定精度は高い。さらに、本発明に係る担体要素配置構造は、電子的な構成素子の、第１の担体要素に対して相対的に垂直な配置のために、第２の担体要素の使用を予定する。第１及び／又は第２の担体要素は、有利には、プリント配線板あるいは回路基板を有する。これにより、第１及び第２の担体要素の製造並びに装着が、公知の標準製造法及び標準装着法によって実施可能であるので、担体要素配置構造の比較的簡単かつ安価な製造が可能である。電子的な構成素子は、本発明の意味において、電気的、電子的かつ／又はマイクロ電子的な構成素子、有利にはセンサ、及び特に有利にはヨーレートセンサ及び／又は加速度センサを含む。殊に有利には、電子的な構成素子は、直接第２の担体要素上、特にプリント配線板を含む第２の担体要素上にろう接される。

本発明の有利な形態及び態様は、従属請求項、及び図面を参照しながらの説明から看取される。

有利な態様では、前記第２の担体要素に、電気的、電子的かつ／又はマイクロ電子的な構成素子、有利にはセンサ、特に有利には加速度センサ及び／又はヨーレートセンサを備えるモジュールケーシングが取り付けられている。これにより、特に有利には、ｘ方向、ｙ方向及び／又はｚ方向のヨーレート及び／又は加速度が測定可能なセンサ装置が実現可能である。特に有利には、特に第１の担体要素上にも第２の担体要素上にも、電気的、電子的かつ／又はマイクロ電子的な構成素子、特に有利には加速度センサ及び／又はヨーレートセンサが配置されており、その結果、第２の担体要素上の構成素子は、第１の担体要素上の電気回路あるいは電子回路に組み込まれている、かつ／又はｘ／ｙ平面内のヨーレート及び／又はｚ軸に対して平行な加速度は、第２の担体要素上のヨーレートセンサ及び／又は加速度センサによって測定される一方、同時に、ｚ軸に対して平行なヨーレート及び／又はｘ／ｙ平面内の加速度は、第１の担体要素上のヨーレートセンサ及び／又は加速度センサによって測定される。殊に有利には、モジュールケーシングは、構成素子が組み込まれているプレモールドケーシング又はＳＯＩＣケーシングを含む。

別の有利な態様では、前記第１の主延在平面が前記モジュールケーシング及び／又は前記第２の担体要素と交差するので、有利には、第２の担体要素に対して平行な担体要素配置構造の延在がさらに最小化される。特に有利には、第１の主延在平面がモジュールケーシング及び／又は第２の担体要素に、第２の担体要素に対して平行な、モジュールケーシング及び／又は第２の担体要素の延在に関して略中央で交差することによって、延在の最小化が達成される。

別の有利な態様では、前記第２の担体要素が少なくとも１つの固定要素、有利には保持山形片によって前記第１の担体要素に機械的に固定されており、特に有利には該固定要素が少なくとも１つの結合ピンを備え、該結合ピンが前記第１の担体要素の第２の切欠き内に固定されており、該結合ピンが殊に有利には、前記第２の切欠きと摩擦力結合式かつ／又は形状結合式に圧潰結合するための第１の圧潰リブを備える。特に有利には、固定要素を使用した第１の担体要素への第２の担体要素の取り付けは、第１の担体要素に対する第２の担体要素の位置精度の最大化を可能にし、ひいては特に角度偏差の最小化を可能にする。これにより、特に第２の担体要素上のセンサの測定精度は、従来技術と比較してかなり向上する。さらに、固定要素の取り付けは、特に簡単かつ安価な形式で、第２の切欠き内への結合ピンの比較的簡単な導入、特に圧力負荷された導入によって実現可能である。特に有利には、第２の切欠きの形成及び精緻なポジショニングは、プリント配線板の標準製造法において安価に実現可能である。その結果、固定要素の比較的精緻な、自己発見型（ｓｅｌｂｓｔｆｉｎｄｅｎｄ）のポジショニングが可能となる。特にプラスチック材料を含む第１の圧潰リブは、第２の切欠きとの結合ピンの圧潰結合時、特に有利には付加的に接着、溶接及び／又はろう接される摩擦力結合式かつ／又は形状結合式の結合を形成する。特に、複数の圧潰リブの使用は、さらに、第２の切欠きの位置誤差及び／又は圧潰リブの位置誤差の補償を可能にする。

別の有利な態様では、前記第１の担体要素が、少なくとも１つの所定の載設点を備える載設面を備え、該載設点が、前記固定要素を形状結合式かつ／又は素材結合式に受容するために設けられている。特に有利には、載設点の所定の配置は、固定要素の適当な傾倒の調節あるいは防止、及び／又は第１の担体要素の複数の載設点間における高さの差の補償を可能にする。その結果、第１の担体要素と第２の担体要素との間の直角の正確な調整が可能となる。特に有利には、さらに、載設点の高さを変更することによって、固定要素と第１の担体要素との間の接着隙間が、両者を互いに接着する場合に変更されて、所望の量の接着剤が接着隙間内に集積されることが実現される。

別の有利な態様では、前記固定要素が、前記第２の担体要素を受容するための案内領域を備え、該案内領域が有利には、前記第２の担体要素と摩擦力結合式かつ／又は形状結合式に圧潰結合するための第２の圧潰リブを備える。特に有利には、案内領域は、第１の担体要素に対して相対的な第２の担体要素の精緻、かつ同時に安価に組み立て可能な固定を可能にする。特に、有利には第２の担体要素に対して平行な延在を有する案内領域は、第１の担体要素に対する第２の担体要素の比較的高い位置精度を、背景技術に比較して明らかに小さな角度偏差を伴って保証する。その結果、特に有利には、センサの測定精度はかなり向上する。さらに、第２の担体要素の組み立てプロセスは、第１の主延在平面に対して垂直な、案内領域への第２の担体要素の比較的簡単な導入あるいは挿入によって、比較的確実かつ安価に実施可能である。殊に有利には、第２の担体要素は案内領域内に、第２の圧潰リブとの圧潰結合によって自動的に、導入あるいは挿入後に固定される。特に、付加的な接着が予定されている。

別の有利な態様では、前記第１の担体要素と前記第２の担体要素との間に、接続要素、有利には山形接点を介した少なくとも１つの電気伝導性の接続が設けられている。これにより、特に有利には、簡単な形式で第２の担体要素あるいは電子的な構成素子の電気的な接続が実現される。特に、第１の担体要素の回路への統合が可能となる。第１の担体要素への接続要素の装着は、特に、比較的安価な標準装着法によって実施可能である。特に有利には、接続要素と固定要素とを切り離すことによって、角度偏差、特に熱膨張に関する角度偏差はさらに減じられる。特に有利には、接続要素の幾何学形状は、角度偏差の最小化のために特別に、例えば角形、弧形かつ／又はＳ字形の形状に構成される。

別の有利な態様では、前記接続要素が前記第１の担体要素の第３の切欠き内に、前記固定要素の第４の切欠き内に、かつ／又は前記接続要素の少なくとも１つの別の結合ピンが前記第１の担体要素の第６の切欠き内に、有利には第４の圧潰リブの使用下で、摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式に固定されている。接続要素及び／又は別の結合ピンは、有利には第１の担体要素、第２の担体要素及び／又は固定要素に圧着、ろう接、溶接かつ／又は接着される。装着は、特に有利には標準装着法で実施される。第３の切欠きの比較的精緻な配置及び製造は、特に安価にプリント配線板の標準製造法において実現可能である。

別の有利な態様では、前記接続要素の少なくとも１つの接続領域が前記第２の担体要素の第５の切欠き内に摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式に固定されており、前記接続領域が有利には捕捉幾何学形状によって前記第２の担体要素の取り付けの際に前記第５の切欠き内に導入される。特に有利には、これにより、第２の担体要素の取り付け法は、第２の担体要素が案内領域に導入され、引き続いて自動的に捕捉幾何学形状により接続領域に接続されるだけであるので、かなり簡単化される。

別の有利な態様では、前記第１及び／又は第２の担体要素がそれぞれ１つのプリント配線板を有する、かつ／又は前記第１、第２及び／又は第３の圧潰リブがそれぞれ１つの接着剤溜まりを有する。特に有利には、接着剤溜まりは、必要な接着剤を受容するので、接着法の実施はかなり簡単化される。

本発明の別の対象は、担体要素配置構造を製造する方法である。本発明に係る担体要素配置構造を製造する方法において、第１の方法ステップにおいて固定要素を前記第１の担体要素の第２の切欠き内に固定し、第２の方法ステップにおいて接続要素を前記固定要素の第４の切欠き内に固定し、第３の方法ステップにおいて前記第２の担体要素を前記固定要素の案内領域内に導入し、第４の方法ステップにおいて前記接続要素の接続領域を前記第２の担体要素の第５の切欠き内に固定する。有利には、これにより、簡単かつ特に安価な形式で、比較的小さな角度偏差を有するコンパクトな担体要素配置構造の製造が可能である。標準製造法及び／又は標準装着法の使用が可能となる。特に、第１の担体要素及び第２の担体要素の製造、並びに第１の担体要素への接続要素及び／又は固定要素の装着、並びに第２の担体要素へのモジュールケーシング及び／又は電子的な構成素子の装着は、よく知られたスタンダードプロセスにおいて実現可能である。

有利な態様では、第５の方法ステップにおいて前記モジュールケーシングを前記第２の担体要素に取り付け、有利には該第５の方法ステップを時間的に前記第３の方法ステップの前に実施する、かつ／又は前記第１、第２、第３、第４及び／又は第５の方法ステップにおけるそれぞれの固定プロセスが、摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式の結合、特にろう接結合及び／又は接着結合の形成を含む。特に有利には、これにより、案内領域への、装着し終えた第２の担体要素の導入が可能であるので、第２の担体要素の装着は、標準装着プロセスにおいて実現可能である。

本発明の実施の形態を図面に示し、以下の説明において詳説する。

本発明の第１の実施の形態に係る担体要素配置構造の概略斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る担体要素配置構造の概略分解立体図である。本発明の第１の実施の形態に係る担体要素配置構造の固定要素の概略斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る担体要素配置構造の接続要素の概略斜視図である。

それぞれ異なる図面において、同一の部材には常に同一の符号を付したので、原則的にはそれぞれ１度限り言及する。

発明の実施の形態
図１には、本発明の例示的な第１の実施の形態に係る、第１の担体要素３及び第２の担体要素４を備える、電子的な構成素子のための担体要素配置構造（Ｔｒａｅｇｅｒｅｌｅｍｅｎｔａｎｏｒｄｎｕｎｇ）１の概略斜視図が示されている。第１の担体要素３は、第２の担体要素４に対して垂直に配置されており、第１の主延在平面５を有する。さらに、第１の担体要素３は、第１の切欠き６を有する。第１の切欠き６は、第２の担体要素４を第１の主延在平面５内で少なくとも部分的に包囲する。第２の担体要素４には、電気的、電子的かつ／又はマイクロ電子的な構成素子、有利にはセンサ、特に有利には加速度センサ及び／又はヨーレートセンサを備えるモジュールケーシング２が取り付けられている。さらに、第１の主延在平面５は、モジュールケーシング２及び第２の担体要素４と交差する。さらに、第２の担体要素４は、それぞれ１つの保持山形片（Ｈａｌｔｅｗｉｎｋｅｌ）を備える２つの固定要素７によって第１の担体要素に機械的に固定されている。第１の担体要素３と第２の担体要素４との間には、複数の電気伝導性の接続部が、山形接点（Ｗｉｎｋｅｌｋｏｎｔａｋｔ）を備える２つの接続要素８を介して実現されている。第１の担体要素３及び第２の担体要素４は、特に、それぞれ１つのプリント配線板あるいは回路基板（Ｐｌａｔｉｎｅ）を有する。有利には、第１の担体要素３及び／又は第２の担体要素４は、複数の別の電気的、電子的及び／又はマイクロ電子的な構成素子を有する。担体要素配置構造１は、担体要素配置構造１を収容するための担体要素配置構造ケーシング１９と、担体要素配置構造ケーシング１９を遮蔽するための担体要素配置構造ケーシングカバー２０との間に図示されている。

図２には、本発明の第１の実施の形態に係る担体要素配置構造の概略分解立体図が示されている。固定要素７は、それぞれ、複数の結合ピン９を備える。結合ピン９は、それぞれ、第１の担体要素３の第２の切欠き１０内に固定されている。第１の担体要素３は、複数の所定の載設点を備える載設面１１を備える。これらの載設点は、特に、固定要素７を素材結合（ｓｔｏｆｆｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ）式に受容するために設けられている。さらに、固定要素７は、第２の担体要素４を受容するための案内領域１２を備える。第２の担体要素４は、特に、第２の担体要素４の第２の主延在平面に対して平行に案内領域１２内に挿入されることによって、案内領域１２に固定されて、取り付けられる。接続要素８は、第１の担体要素３の第３の切欠き１４及び固定要素７の第４の切欠き１５内に摩擦力結合（ｋｒａｆｔｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：摩擦力による束縛）式、形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式及び／又は素材結合式に固定されている。接続要素８の接続領域１７は、第２の担体要素４の第５の切欠き１８内に摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式に固定されている。

図３には、本発明の第１の実施の形態に係る電子的な構成素子のための担体要素配置構造１の固定要素７の概略斜視図が示されている。結合ピン９は、第２の切欠き１０との摩擦力結合式かつ形状結合式の圧潰結合のための第１の圧潰リブ（Ｑｕｅｔｓｃｈｒｉｐｐｅ）９′を備える。さらに、案内領域１２は、第２の担体要素４との摩擦力結合式かつ／又は形状結合式の圧潰結合のための第２の圧潰リブ１３を備える。

図４には、本発明の第１の実施の形態に係る電子的な構成素子のための担体要素配置構造１の接続要素８の概略斜視図が示されている。接続要素８は、第１の担体要素３の第６の切欠き内に第４の圧潰リブ２２の利用下で固定されている別の結合ピン２１を備える。接続領域１７は、有利には捕捉幾何学形状（Ｆａｎｇｇｅｏｍｅｔｒｉｅ）によって第２の担体要素４の取り付けの際に第５の切欠き１８に導入される。

Claims

電子的な構成素子のための担体要素配置構造（１）であって、第１の担体要素（３）及び第２の担体要素（４）を備え、前記第２の担体要素（３）が、前記第１の担体要素（４）に対して垂直に配置されており、かつ第１の主延在平面（５）を備える形式のものにおいて、さらに前記第１の担体要素（３）が第１の切欠き（６）を備え、該第１の切欠き（６）が前記第２の担体要素（４）を前記第１の主延在平面（５）内で少なくとも部分的に包囲することを特徴とする、担体要素配置構造。
前記第２の担体要素（４）に、電気的、電子的かつ／又はマイクロ電子的な構成素子、有利にはセンサ、特に有利には加速度センサ及び／又はヨーレートセンサを備えるモジュールケーシング（２）が取り付けられている、請求項１記載の担体要素配置構造。
前記第１の主延在平面（５）が前記モジュールケーシング（２）及び／又は前記第２の担体要素（４）と交差する、請求項１又は２記載の担体要素配置構造。
前記第２の担体要素（４）が少なくとも１つの固定要素（７）、有利には保持山形片によって前記第１の担体要素（３）に機械的に固定されており、特に有利には該固定要素（７）が少なくとも１つの結合ピン（９）を備え、該結合ピン（９）が前記第１の担体要素（３）の第２の切欠き（１０）内に固定されており、該結合ピン（９）が殊に有利には、前記第２の切欠き（１０）と摩擦力結合式かつ／又は形状結合式に圧潰結合するための第１の圧潰リブ（９′）を備える、請求項１から３までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記第１の担体要素（３）が、少なくとも１つの所定の載設点を備える載設面（１１）を備え、該載設点が、前記固定要素（７）を形状結合式かつ／又は素材結合式に受容するために設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記固定要素（７）が、前記第２の担体要素（４）を受容するための案内領域（１２）を備え、該案内領域（１２）が有利には、前記第２の担体要素（４）と摩擦力結合式かつ／又は形状結合式に圧潰結合するための第２の圧潰リブ（１３）を備える、請求項１から５までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記第１の担体要素（３）と前記第２の担体要素（４）との間に、接続要素（８）、有利には山形接点を介した少なくとも１つの電気伝導性の接続が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記接続要素（８）が前記第１の担体要素（３）の第３の切欠き（１４）内に、前記固定要素（７）の第４の切欠き（１５）内に、かつ／又は前記接続要素（８）の少なくとも１つの別の結合ピン（２１）が前記第１の担体要素（３）の第６の切欠き内に、有利には第４の圧潰リブ（２２）の使用下で、摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式に固定されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記接続要素（８）の少なくとも１つの接続領域（１７）が前記第２の担体要素（４）の第５の切欠き（１８）内に摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式に固定されており、前記接続領域（１７）が有利には捕捉幾何学形状によって前記第２の担体要素（４）の取り付けの際に前記第５の切欠き（１８）内に導入される、請求項１から８までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
前記第１及び／又は第２の担体要素（４，５）がそれぞれ１つのプリント配線板を有する、かつ／又は前記第１、第２及び／又は第３の圧潰リブ（９′，１３，１６）がそれぞれ１つの接着剤溜まりを有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の担体要素配置構造。
請求項１から１０までのいずれか１項記載の担体要素配置構造を製造する方法において、第１の方法ステップにおいて固定要素（７）を前記第１の担体要素（３）の第２の切欠き（１０）内に固定し、第２の方法ステップにおいて接続要素（８）を前記固定要素（７）の第４の切欠き（１５）内に固定し、第３の方法ステップにおいて前記第２の担体要素（４）を前記固定要素（７）の案内領域（１２）内に導入し、第４の方法ステップにおいて前記接続要素（８）の接続領域（１７）を前記第２の担体要素（４）の第５の切欠き（１８）内に固定することを特徴とする、担体要素配置構造を製造する方法。
第５の方法ステップにおいて前記モジュールケーシング（２）を前記第２の担体要素（４）に取り付け、有利には該第５の方法ステップを時間的に前記第３の方法ステップの前に実施する、かつ／又は前記第１、第２、第３、第４及び／又は第５の方法ステップにおけるそれぞれの固定プロセスが、摩擦力結合式、形状結合式かつ／又は素材結合式の結合、特にろう接結合及び／又は接着結合の形成を含む、請求項１０記載の方法。