JP5738532B2 - 電子部品を持つハウジング - Google Patents

Description

本発明は、電子部品を設けるためのハウジング、及びハウジング内に電子部品を固定する方法に関する。

電子部品特にセンサは、測定技術、一般な監視技術及び特に自動車技術の分野において使用される。電子部品は変速機油のような侵食性媒体の環境において動作し、大きい温度変動及び大きい機械的負荷にさらされる。これらの電子部品はとりわけ圧力、回転数及び間隔のような量を検出する。そのため一般に、検出される部分に対する電子部品の位置を精確に設定し、全寿命にわたって維持することが必要である。更に電子部品をその収容部内に固定するための特定の力を超過してはならない。なぜならば、電子部品はしばしば圧力に対して敏感であり、大きすぎる力の作用で損傷する可能性があるからである。従って電子部品の寸法は狭い公差を守らねばならない。なぜならば、例えば過大の場合、電子部品が収容部内で圧縮されて損傷する可能性があるからである。

今まで電子部品は、通常収容部として役立つパリソン内に取付けられ、このパリソンが射出成形金型へ入れられ、続いて部品ハウジングが別の工程で最終的に射出成形された。これは多くの製造段階を含み、さらに材料の割合が大きい。

従って本発明の課題は、電子部品が全寿命にわたって規定通りに機能を果たし、電子部品が特定の寸法公差を持っていてもよいように、最初にあげた種類のハウジングに電子部品を設けることである。

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴に記載の：
蓋（３）と下部（４）とから構成されるプラスチック製ハウジング（２）内の電子部品（１）の配置であって、
前記蓋（３）が、前記下部（４）に結合されていて、前記蓋（３）が、その取り付け後に、前記下部（４）の縁部（７）から突出する前記電子部品（１）に力（Ｆ）を及ぼす当該ハウジングにおいて、
前記蓋（３）が、その取り付け後にばねとして作用するように、前記蓋（３）には、前記電子部品（１）の側面の上部稜線に沿って、少なくとも１つの取り巻き凹所（８）が設けられていて、前記取り巻き凹所（８）が、前記力（Ｆ）に応じて変形されることによって解決される。
さらに、この課題は、請求項６の特徴に記載の：
蓋（３）と下部（４）とから構成されるプラスチック製ハウジング（２）内に電子部品（１）を固定するための方法であって、前記電子部品（１）が、前記下部（４）の縁部（７から突出し、前記蓋（３）が、その取付け後に、前記電子部品（１）に及ぼす力（Ｆ）が予め設定されていて、当該方法は、
ａ）前記ハウジング（２）を準備するステップと、
ｂ）前記電子部品（１）を前記下部（４）内に入れるステップと、
ｃ）前記蓋（３）を前記下部（４）上に載せるステップと、
ｄ）前記蓋（３）と前記下部（４）とを結合するステップとを有する当該方法において、
前記蓋（３）が、その取り付け後にばねとして作用するように、前記蓋（３）には、前記電子部品（１）の側面の上部稜線に沿って、少なくとも１つの取り巻き凹所（８）が設けられていて、前記取り巻き凹所（８）が、前記力（Ｆ）に応じて変形されることによって解決される。
本発明の核心は、加えられる力が所定の力範囲内にあり、特に特定の最大力を超過しないようにするため、取付けられた状態で蓋が及ぼす力に対する電子部品の高さ公差の影響が相殺されるように、ハウジングの蓋が構成されていることである。それにより電子部品の機能を維持しながら、全寿命にわたって電子部品の製造費が低減される。

本発明は、簡単な手段により特定の寸法公差で電子部品を全寿命にわたって確実に位置ぎめしかつ固定するのに適したハウジングを提供する。

本発明によれば、この課題は請求項２の特徴に記載のハウジングによって解決される。有利なように蓋が電子部品に及ぼす力は、電子部品をハウジング内に固定するために少なくとも必要とされる最小の力と、電子部品の機能を保証するために超過してはならない最大の力との間にある。

本発明によれば、高さ公差の相殺が、蓋の所定の弾性係数又は蓋の厚さの所定の輪郭により行われる。両方の特徴の組み合わせも考えられる。蓋、一般にはハウジングもなるべくポリアミドまたは他のポリマから成っている。蓋の弾性係数は特に３ＧＰａと１０ＧＰａとの間の範囲にある。蓋の厚さは有利なように０．１５ｍｍと３．０ｍｍの間で変動する。蓋の厚さが中央から外方へ縮小する輪郭を持つかその逆であることも考えられる。

請求項３〜５によれば、蓋は特に平行な面、平面と凸又は凹な面と凸な面を持つことができる。電子部品の方へ湾曲する蓋の形状の利点は、それにより付加的な予荷重が得られることである。

本発明によれば、蓋が所定伸び個所として役立つ凹所を持っている。

ハウジングの蓋と下部との結合は、例えばねじ止め、溶接、接着又はかしめにより行うことができる。

この課題は請求項７の特徴に記載の方法によって解決される。

この課題は請求項８の特徴に記載の方法によって解決される。

電子部品をハウジング内に固定する方法では、まず電子部品がハウジングの下部へ入れられる。続いて蓋が下部の上に載せられ、その際有利なように所定の力が制御されて蓋に及ぼされる。力に対する電子部品の高さ公差の影響は、加えられる力が力範囲内にあり、とりわけ所定の最大力を超過しないように、蓋の性質により相殺される力範囲は、特にハウジング内に固定するために少なくとも必要な最小の力と、電子部品の機能を保証するために超過してはならない最大の力との間にある。ハウジングの蓋と下部との結合は，例えばねじ止め、溶接、接着又はかしめによって行うことができる。

下部の上へ載せる前に蓋を加熱できるのが好ましい。加熱は部分的に又は蓋の全面にわたって行うことができる。その際蓋の厚さにわたる温度推移は、均一でなくてもよい。蓋の加熱の際、塑性変形のための限界温度を超過しないようにする。加熱により蓋の材料が軟らかくなり、電子部品を押し、上の公差にある高さを持つ電子部品を、減少する力でハウジング下部の中へ押込み、それにより電子部品が損傷するのを防止する。

本発明のそれ以外の利点及び特徴は、図面による本発明の実施例の以下の説明から明らかになる。

取付け前の蓋を持つハウジング内の電子部品を示す。 取付けられた蓋を持つ図１と同様なハウジングを示す。 蓋に取巻き凹所を持つ図２のハウジングを示す。 上から見た図３のハウジングを示す。

図１は、ハウジング２の下部４内にある電子部品の例としてのセンサ１を示し、ハウジング２の蓋３はまだ取付けられていない。センサ１は下部４の縁７から突出している。従ってセンサ１の高さ寸法は、上の公差大きさにある。下部４の縁７には、特に円柱状の少なくとも２つのほぞ５が設けられている。蓋３は凹な面と凸な面の輪郭を持ち、蓋３の凸な部分はセンサ１の方を向いている。蓋３の外側範囲は、ほぞ５を受入れるために設けられた少なくとも２つの貫通口６を持っている。

図２は、蓋３を取付けられたハウジング２内のセンサ１を示す。ハウジング２の蓋３と下部４との結合部は、なるべく外の周囲に対して密である。ほぞ５は蓋３の対応する貫通口６内に設けられ、かつかしめられている。蓋３は取付けにより変形している。以前は凹な面と凸な面であった輪郭は今や平行な面をなしている。蓋はばねのように作用する。それによりセンサ１の高さ公差に関係してセンサ１に加わる力Ｆの差は、蓋３の取付けの際少なくなる。蓋３が力を監視されて取付けられると、センサ１への一層大きい予荷重が得られる。それにより蓋の材料の老化による弛緩によって、力Ｆの減少が阻止される。

蓋の輪郭は平面と凸面、平行な面又はメニスカスレンズであってもよい。その場合蓋の弾性作用は蓋３の形状寸法によって得られる。その代わりに弾性作用は、蓋の材料の弾性係数の選択によっても得られる。蓋の適当な形状寸法と材料の組合わせも考えられる。

図３は、蓋３のセンサ側面に取巻き凹所８を持つハウジング２を示している。凹所８は大体においてセンサ１とほぞ５との間に延びている。しかし凹所８の形状及び位置は、異なっていてもよい。蓋３は１つ又は直線状になるべく平行に延びる複数の凹所８を持っていてもよい。Ｕ字状に延びる凹所８も考えられる。凹所８は蓋３のセンサ１とは反対側の面に設けることもできる。

図４は図３のハウジング２の平面図を示す。

力Ｆを所定の力範囲Ｂに限定する別の図示しない可能性は、取付け前に蓋３を少なくとも部分的に加熱することである。その際蓋３は、材料または形状寸法に対する大きい要求のない標準蓋であってもよい。有利なように軟らかい蓋３により、力がセンサ１にわたって均一に分布される。特に蓋３によるセンサ１のはまり合い固定が可能である。この実施形態の別の利点は、蓋３をストッパ上に取付けることができ、即ち蓋３が取付けられた状態で下部４の縁７上に載ることである。力の費用がかかる監視は、加熱される蓋３の取付けの際なくすことができる。

本発明は、前記の説明により、本発明の原理およびその実際の使用をできるだけよく説明するために説明された。しかし本発明は適当な変化で、もちろん他の多数の実施形態で実現される。

１ センサ
２ ハウジング
３ ハウジングの蓋
４ ハウジングの下部
５ ほぞ
６ 蓋にある貫通口
７ 下部の縁
８ 蓋にある凹所
Ｆ センサに加わる蓋の力
Ｂ 力Ｆの力範囲

Claims (7)

1. 蓋（３）と下部（４）とから構成されるプラスチック製ハウジング（２）内の電子部品（１）の配置であって、
   前記蓋（３）が、前記下部（４）に結合されていて、前記蓋（３）が、その取り付け後に、前記下部（４）の縁部（７）から突出する前記電子部品（１）に力（Ｆ）を及ぼす当該ハウジングにおいて、
   前記蓋（３）が、その取り付け後にばねとして作用するように、前記蓋（３）には、前記電子部品（１）の側面の上部稜線に沿って、少なくとも１つの取り巻き凹所（８）が設けられていて、前記取り巻き凹所（８）が、前記力（Ｆ）に応じて変形されることを特徴とするハウジング（２）。
2. 前記蓋（３）は、ほぼ面平行に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハウジング（２）。
3. 前記蓋（３）は、平面と凸面とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハウジング（２）。
4. 前記蓋（３）は、凹面と凸面とから形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハウジング（２）。
5. 前記蓋（３）は、ねじ止め、溶接、接着又はかしめによって前記下部（４）に結合されていることを特徴とする請求項１〜４の１つに記載のハウジング。
6. 蓋（３）と下部（４）とから構成されるプラスチック製ハウジング（２）内に電子部品（１）を固定するための方法であって、前記電子部品（１）が、前記下部（４）の縁部（７から突出し、前記蓋（３）が、その取付け後に、前記電子部品（１）に及ぼす力（Ｆ）が予め設定されていて、当該方法は、
   ａ）前記ハウジング（２）を準備するステップと、
   ｂ）前記電子部品（１）を前記下部（４）内に入れるステップと、
   ｃ）前記蓋（３）を前記下部（４）上に載せるステップと、
   ｄ）前記蓋（３）と前記下部（４）とを結合するステップとを有する当該方法において、
   前記蓋（３）が、その取り付け後にばねとして作用するように、前記蓋（３）には、前記電子部品（１）の側面の上部稜線に沿って、少なくとも１つの取り巻き凹所（８）が設けられていて、前記取り巻き凹所（８）が、前記力（Ｆ）に応じて変形されることを特徴とする方法。
7. 前記蓋（３）と前記下部（４）とが、ねじ止め、溶接、接着又はかしめによって気密に結合されることを特徴とする請求項６に記載の電子部品（１）を固定するための方法。

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