專利名稱：控制裝置外殼的制作方法
控制裝置外殼
背景技術(shù)：
在汽車變速器的變速器控制模塊中，目前為使變速器控制模塊與汽車的汽車電纜 束連接使用混合控制裝置、傳感器和至少一個插塞連接。用于與汽車的電纜束連接的插塞 連接也稱為變速器插頭。所述的變速器控制模塊目前在使用ATF (automatic transmission fluid)的情況下使用并在汽車變速器內(nèi)承受-40°C到150°C非常高的溫度變化。為防止 裝入變速器控制模塊內(nèi)靈敏的電子裝置受到變速器油(ATF = automatic transmission fluid)的侵蝕，盡可能將電子裝置裝入一個密封的外殼內(nèi)。為在所提到的高工作溫度下保 證變速器控制模塊的電子元件足夠的散熱，變速器控制模塊的控制裝置外殼的金屬基面靠 在變速器液壓系統(tǒng)的鋁外殼上。這意味著，控制裝置外殼的金屬基面接觸變速器液壓系統(tǒng) 的鋁外殼，由此使損耗熱通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行散熱。變速器控制模塊的一種系列實(shí)施方式包括電子電路的熱密封控制裝置外殼。熱密 封的控制裝置外殼本身由一個平面構(gòu)成的鋼底板及使電路與沖壓柵格之間借助粘貼可以 電接觸的上玻璃的金屬觸針和一個與底板密封焊接的鋼蓋組成。上玻璃的金屬觸針與傳感 器和電子組件的插頭導(dǎo)電連接通過沖壓柵格進(jìn)行。沖壓柵格焊接在上玻璃的觸針上。因?yàn)?上玻璃的觸針垂直從控制裝置的底板伸出，所以存在變速器液壓系統(tǒng)散熱所需的接觸面形 成增加的面積的必要性。DE 196 40 466 B4公開了一種電子元件或者電路載體的金屬載體件及其制造方 法。DE 196 40 466 B4中介紹了一種熱密封的外殼，在該外殼內(nèi)，上玻璃的金屬觸針(Pins) 不直接插入控制裝置外殼的底部內(nèi)，而是插入兩個單獨(dú)的部件內(nèi)。兩個單獨(dú)的部件也稱為 插頭板，它們在制造以后焊接在底板內(nèi)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，僅需小插頭板在上玻璃時受 熱，但大底板卻無需承受上玻璃時出現(xiàn)的高溫。具有密封控制裝置外殼的電子組件目前另一種系列的實(shí)施方式在粘貼在鋁板上 的柔性印制電路板(FPC = flexible printed circuit)的基礎(chǔ)上提供。DE 199 07949 Al 介紹了密封控制裝置外殼的功能。例如由聚酰亞胺薄膜、膠粘劑、銅、膠粘劑、聚酰亞胺薄膜 組成的柔性印制電路板在電路載體(LTCC)上與電子元件材料連接例如粘貼連接。LTCC直 接連接在柔性印制電路板上。柔性印制電路板上再放置一個具有加入彈性體密封件的塑料 蓋并例如借助鉚釘連接與鋁板固定連接。散熱在這里同樣向變速器液壓系統(tǒng)的外殼上進(jìn)行。 但通過控制裝置外殼的平面結(jié)構(gòu)并無需像DE 196 40 466 B4的解決方案中那樣增加面積。DE 10 2004 061 818 Al涉及一種控制模塊。在這種解決方案中提出一種汽車變 速器的包括載體件的控制模塊。載體件上設(shè)置控制裝置，其具有第一外殼部分和第二外殼 部分以及設(shè)置在第一外殼部分與第二外殼部分之間的外殼內(nèi)腔。具有至少一個柔性導(dǎo)線薄 膜，用于電路部分與設(shè)置在外殼內(nèi)腔外面的電子元件導(dǎo)電連接?？刂蒲b置與第一外殼部分 平放設(shè)置在載體件的支承區(qū)上。第二外殼部分在支承區(qū)的內(nèi)部設(shè)置在第一外殼部分上。

發(fā)明內(nèi)容
依據(jù)本發(fā)明所提出的解決方案提供一種控制裝置外殼，其具有盆形基本形狀以及最好由鋼形成的蓋的構(gòu)型的金屬件，其中，所提到的兩個金屬件，也就是盆形基本形狀和蓋 可以材料相互連接，例如可以相互焊接。用于電接觸的觸針直接向基本形狀，也就是盆形部 件內(nèi)上玻璃(eingeglast)。依據(jù)本發(fā)明所提出的解決方案的特征在于底板的突出平整度。 由此電路載體與底板之間或底板與變速器液壓系統(tǒng)外殼之間形成很小的間隙，這樣也確保 良好散熱。依據(jù)本發(fā)明所提出的解決方案，觸針可以這樣設(shè)置，使“導(dǎo)線接合”可用于接觸 到觸針的端面上。依據(jù)本發(fā)明所提出的解決方案此外提供的可能性是，通過拉力卸荷可以 吸收工作時出現(xiàn)的機(jī)械力，例如振動、振蕩以及熱造成的膨脹，因此觸針與沖壓柵格在激光 焊接的范圍內(nèi)作為材料連接制造的電接觸可以盡可能無機(jī)械負(fù)荷地被保持。此外，依據(jù)本 發(fā)明所提出的解決方案的優(yōu)點(diǎn)是，它可以模塊式在不同方案的電子模塊中和不僅僅在特殊 要求的變速器等上使用。確保電接觸的觸針的插入直接以向基本形狀內(nèi)上玻璃(Einglasen)的形式中進(jìn) 行。材料如金屬和玻璃的使用以及焊接作為所使用的材料連接接合方法或觸針的上玻璃過 程，可以采用牢固、有效的過程制造密封、成本低廉的外殼。特別是所使用的盆形基本形狀具有特別高的結(jié)構(gòu)剛性。通過這種結(jié)構(gòu)剛性可以使 觸針以工藝步驟上玻璃直接固定在盆形基本形狀內(nèi)，而在該加工步驟中在高溫情況下盆形 基本形狀的底面不會以不允許的方式變形并損害其尺寸穩(wěn)定性。因此可以完全取消如依據(jù) DE 196 40 466 B4所介紹的那樣將銷板焊入底板內(nèi)。通過盆形產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)剛性，為確保以 熱傳導(dǎo)形式的散熱無需增加面積。機(jī)械固定變速器控制模塊的面，也就是螺釘旋接面以及 散熱所需的面是一個平面，從而變速器液壓系統(tǒng)的外殼可以簡單方式平面構(gòu)成，這樣對其 制造成本產(chǎn)生有益影響?；旧吓栊螛?gòu)成的基本形狀的邊緣這樣構(gòu)成，使具有孔的單個區(qū)域大于封閉基本 形狀的蓋?；镜男螤顢U(kuò)大的邊緣提供的可能性是將沖壓柵格機(jī)械固定在控制裝置外殼 上，例如方式是注塑在沖壓柵格上的塑料栓釘可以通過邊緣上的孔插入并隨后可鉚接在那 里。由此達(dá)到?jīng)_壓柵格拉力卸荷的目的，從而沖壓柵格與觸針之間以激光焊接方式與基件 例如接合的電接觸不承受機(jī)械負(fù)荷。此外，因此便于操作的組件是一種控制裝置/沖壓柵 格，這樣在制造方面具有優(yōu)點(diǎn)?？刂蒲b置外殼的機(jī)械固定通過施加垂直作用于蓋的力進(jìn)行。垂直作用于蓋的力例 如可以通過彈簧實(shí)現(xiàn)。這一點(diǎn)一方面提供的可能性是，機(jī)械固定控制裝置外殼和另一方面 通過這樣構(gòu)成的壓緊力，在最小構(gòu)成間隙的情況下為散熱達(dá)到最佳壓緊力，這總體上看通 過熱傳導(dǎo)有益影響傳熱。通過控制裝置外殼的基本形狀基本上盆形結(jié)構(gòu)，可以使上玻璃的(eingeglasten) 銷子形觸針垂直于電路載體設(shè)置。由此為上玻璃的觸針與電路載體之間進(jìn)行導(dǎo)線接合達(dá)到 具有優(yōu)點(diǎn)的設(shè)置。在所稱的具有水平地上玻璃的觸針的混合外殼中，雖然也可以平面連接， 但在這里接合的過程步驟特別不利。為在這里可以產(chǎn)生接合連接，必須在一道附加的工序 中壓出一個平面。觸針的水平設(shè)置此外對接合不利，因?yàn)橛姓袷巸A向。在基于本發(fā)明的構(gòu)思另一種具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式中提出，向控制裝置外殼的盆形 基本形狀內(nèi)加入一個最好由例如像材料鋁組成的金屬塊。在該金屬塊上粘貼電路載體。金 屬塊作為熱分配器使用并在元件特別熱的情況下提供更好的散熱。此外，依據(jù)本發(fā)明基于 這種進(jìn)一步實(shí)施方式的構(gòu)思可使金屬塊絕緣于盆形基本形狀粘貼并按照這種方式達(dá)到高效的屏蔽。


下面借助附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。其中圖1示出具有控制裝置外殼的變速器控制模塊上多個沖壓柵格的透視圖；圖2示出控制裝置外殼的盆形外殼部分的透視俯視圖；以及圖3示出在靠到變速器液壓系統(tǒng)外殼上的、實(shí)現(xiàn)通過熱傳導(dǎo)進(jìn)行的散熱的狀態(tài)下的控制裝置外殼剖面。
具體實(shí)施例方式圖1示出沖壓柵格的透視俯視圖，沖壓柵格環(huán)繞變速器控制模塊上控制裝置外殼 的盆形外殼部分。拉力卸荷連接片32或穿過該連接片的連接沖壓柵格18、20和22的鉚釘26之間 的機(jī)械固定這樣進(jìn)行，使通過上入玻璃38設(shè)置在盆形外殼部分24的邊緣區(qū)域34內(nèi)的觸針 36的本身的電接觸分開。用于絕緣和氣體密封的上入玻璃38內(nèi)所容納的觸針36與盆形外 殼部分24的邊緣區(qū)域34相關(guān)垂直設(shè)置，這樣明顯使接合連接的構(gòu)成，特別是導(dǎo)線接合變得 明顯簡單。從圖1的圖示可以看出，變速器控制模塊上的控制裝置外殼12，特別是其盆形外 殼部分24具有散熱面14，其基本上作為平面延伸的平面構(gòu)成。附圖標(biāo)記16表示用于將控 制裝置外殼12固定在變速器控制模塊上的各固定孔，其利用它們可以固定在圖3示意示出 的變速器液壓系統(tǒng)外殼10上。圖2示出盆形外殼部分的透視圖，其具有處于里面的電路載體以及沿周邊設(shè)置的 拉力卸荷連接片。圖2示出盆形外殼部分24包括一個平面構(gòu)成的底面，電路載體30平放在該底面 上。側(cè)壁56垂直于盆形構(gòu)成的外殼部分24的底面延伸，該側(cè)壁限制盆形外殼部分24的內(nèi) 側(cè)28。邊緣34沿盆形外殼部分24的周邊延伸。圖2的透視圖中所示的盆形外殼部分24 可以作為深沖件由鋼板成本低廉和堅(jiān)固制造。沿邊緣34設(shè)置容納在上入玻璃38內(nèi)的觸 針36。銷子狀外形的觸針36垂直于，也就是與盆形外殼部分24邊緣34的平面以90°角 延伸。觸針36沿盆形外殼部分24邊緣34的設(shè)置可以在沿邊緣34的一個或者多個并排的 部位上或者一個或者側(cè)面上進(jìn)行。容納在邊緣34中的上入玻璃38內(nèi)觸針36的數(shù)量可以 根據(jù)電路載體30上電子電路的要求變化。電路載體30例如作為LTCC(low temperature co-firedceramic)構(gòu)成并粘貼在盆形外殼部分24的底部上。電路載體30包括電子電路并 裝備至少一個電子元件52 (亦參見圖3的剖面圖)。拉力卸荷連接片32在圖2的圖示中設(shè)置在沿邊緣34的平面上。拉力卸荷連接片 32的設(shè)置取決于固定盆形外殼部分24所用的沖壓柵格18、20、22的位置。圖3示出控制裝置外殼的剖面圖，其下側(cè)與變速器液壓系統(tǒng)外殼的平面以有益于 散熱的方式接觸。圖3示出盆形外殼部分24的散熱面14沿盆形外殼部分24，特別是散熱面14之 間的接觸面42靠在變速器液壓系統(tǒng)外殼10上。盆形外殼部分24的下側(cè)上散熱面14與變速器液壓系統(tǒng)外殼10平面構(gòu)成的平面之間的接觸面越大，熱傳導(dǎo)44就越好。圖3此外示 出，在盆形外殼部分24與其蓋件52之間形成的空腔66內(nèi)，電路載體30裝備至少一個電子 元件52。電路載體30的下側(cè)與盆形外殼部分24的底面形成電路載體30與盆形外殼部分 24之間的接觸面46。在這里，也適用電路載體30與盆形外殼部分24的底的內(nèi)側(cè)之間接觸 面46構(gòu)成得越大，熱傳導(dǎo)44就越有利。電路載體30與散熱面14的上面之間或盆形外殼 部分24的下側(cè)，也就是散熱面14與變速器液壓系統(tǒng)外殼10平面構(gòu)成的上平面之間保留的 間隙越小，熱傳導(dǎo)44就越好。所述至少一個電路載體30在其上面容納包括至少一個電子元件52的電子電路。 所述至少一個電子元件52與電路載體30電接觸并最好通過導(dǎo)線接合粘貼在電路載體30 上。電路載體30本身同樣通過接合連接50與盆形外殼部分24邊緣34內(nèi)上入玻璃38內(nèi) 銷子狀構(gòu)成的觸針36電接觸。正如從圖3的剖面圖中所看到的那樣，第一沖壓柵格18和 第三沖壓柵格22的壓力注塑包封58與銷子狀構(gòu)成的觸針36的側(cè)表面之間存在間隙，從而 形成銷子狀構(gòu)成的觸針36的機(jī)械分離和該觸針僅電接觸沖壓柵格18或22。機(jī)械拉載荷通 過拉力卸荷連接片32、鉚釘26或各自環(huán)繞沖壓柵格18和22的壓力注塑包封58吸收。觸 針36與電路載體30之間的接合連接50這樣構(gòu)成，使其不承受機(jī)械上的拉力或者彎曲或者 這類現(xiàn)象。盆形外殼部分24借助蓋件40密封封閉。優(yōu)選盆形外殼部分24與蓋件40之間的 密封連接沿密封邊64通過材料連接產(chǎn)生。這種連接確保盆形構(gòu)成的外殼部分24與蓋件40 之間空腔66的氣密性。沿盆形外殼部分24與蓋件40之間密封邊64的材料連接優(yōu)選通過 焊接制造。這樣構(gòu)成的控制裝置外殼12現(xiàn)在可以作為小型結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行電檢驗(yàn)。在這種 預(yù)裝配的結(jié)構(gòu)單元內(nèi)，既可以檢驗(yàn)內(nèi)腔66的密封性，此外也可以在提高或者降低環(huán)境溫度 的情況下進(jìn)行檢驗(yàn)，因?yàn)榭刂蒲b置外殼12的尺寸和結(jié)構(gòu)體積很小。此外正如從圖3的剖面圖中所看到的那樣，依據(jù)本發(fā)明所提出的控制裝置外殼12 整體構(gòu)成的蓋件40借助調(diào)整彈簧54置于變速器液壓系統(tǒng)外殼10的平面構(gòu)成的平面上。由 于平面構(gòu)成的散熱面14和變速器液壓系統(tǒng)外殼10的平面構(gòu)成的上面，保證最佳的熱傳導(dǎo) 44。在控制裝置外殼12密封空腔66的外面，容納在上入玻璃38內(nèi)的觸針36最好以 激光焊接方式與一個或者多個沖壓柵格18、20、22電接觸。一個或者多個傳感器或電子模 塊的插頭電接觸與沖壓柵格18、20、22。作為固定可能性例如提供螺紋套筒62，通過其將例 如像螺釘這種固定件58用于將控制裝置外殼12螺釘連接在變速器液壓系統(tǒng)外殼10上?？刂蒲b置外殼12上的固定孔16和散熱面14為改善散熱面14的熱接觸可以平面 構(gòu)成。這一點(diǎn)可以使變速器液壓系統(tǒng)的控制裝置外殼12簡單和成本低廉地構(gòu)成。此外，可 以實(shí)現(xiàn)一種非常有益的熱傳導(dǎo)44，其可以使由所述至少一個電子元件52產(chǎn)生的損耗功率 得到可靠排出。在基于本發(fā)明設(shè)想的另一種構(gòu)成中，控制裝置外殼12的盆形外殼部分24內(nèi)裝入 一個最好由鋁制成的金屬塊。在該鋁塊上可以材料連接地固定例如粘貼電路載體30。鋁塊 可以具有優(yōu)點(diǎn)的方式作為蓄熱器或者熱分配器使用，以更好排出例如特別熱的電子元件52 的損耗功率。此外，可以將金屬材料的塊與盆形外殼部分24絕緣安置，例如粘貼，并這樣達(dá) 到高效屏蔽。例如由鋁制成的金屬塊加工得越大，可以達(dá)到的蓄熱能力就越高。
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依據(jù)本發(fā)明所提出的、前面借助圖1-3以其不同的實(shí)施方式介紹的解決方案可以 使包括盆形外殼部分24和蓋件40的控制裝置外殼12的空腔66產(chǎn)生密封性，特別是氣密 性?？刂蒲b置外殼12基本上包括兩個外殼部分24或40。盆形外殼部分24內(nèi)容納上入玻 璃38內(nèi)的觸針36，其中，蓋件40與盆形外殼部分24沿密封邊64以材料連接的方式，也就 是例如像焊接的牢固工藝密封(氣密)封閉。盆形外殼部分24和蓋件40可以成本低廉地 作為深沖件制造。通過外殼部分24的盆形，可以使電路載體30或作為蓄熱器使用的金屬 塊靠在變速器液壓系統(tǒng)外殼10平面構(gòu)成的平面上，固定在那里和同時也保證控制裝置外 殼12與該面熱接觸。盆形外殼部分24擴(kuò)大的邊緣34提供的可能性是，電接觸控制裝置的 沖壓柵格18、20、22這樣與控制裝置外殼12連接，使用于電接觸50、36的機(jī)械拉力卸荷可 以通過拉力卸荷連接片32達(dá)到?；旧箱N釘狀構(gòu)成的觸針36可以容納在上入玻璃38內(nèi)， 因?yàn)橥鈿げ糠?4的盆形具有非常高的結(jié)構(gòu)剛性。這樣避免熱接觸面，也就是接觸面42或 46扭曲，如上所述。此外，通過依據(jù)本發(fā)明所提出的解決方案，特別是通過控制裝置外殼12的外殼部 分24的盆形造形，實(shí)現(xiàn)垂直設(shè)置銷子狀構(gòu)成的觸針36，這樣可以實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)點(diǎn)的無振蕩導(dǎo) 線接合。緊湊構(gòu)成依據(jù)本發(fā)明所提出的控制裝置外殼12此外即使在高溫下也可以進(jìn)行簡 單的功能檢驗(yàn)以及極其簡單的操作?；旧献鳛槟K式單元構(gòu)成的控制裝置外殼12也可 以作為控制裝置在不同于上述變速器應(yīng)用的其他應(yīng)用中使用。
權(quán)利要求
控制裝置外殼(12)，特別是用于汽車變速器的變速器控制模塊，具有第一外殼部分(24)和蓋形的第二外殼部分(40)，其中，第一外殼部分(24)內(nèi)容納具有至少一個電子元件(52)的電路載體(30)，其特征在于，第一外殼部分(24)以盆(28)的方式構(gòu)成，其底部由用于與另外的外殼(10)接觸的散熱面(14)構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，第一外殼部分(24)和蓋形的第二 外殼部分(40)相互材料連接，其中，材料連接形成密封(64)。
3.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，第一外殼部分(24)具有環(huán)繞邊緣 (34)，上入玻璃(38)內(nèi)的觸針狀接觸件(36)容納在該環(huán)繞邊緣內(nèi)。
4.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，第一外殼部分(24)在環(huán)繞邊緣 (34)上具有一定數(shù)量用于吸收機(jī)械載荷的連接片(32)，在其上構(gòu)造固定件，特別是用于壓 力注塑包封(48)的鉚釘(26)。
5.按權(quán)利要求3所述的控制裝置外殼，其特征在于，觸針狀接觸件(36)垂直在邊緣 (34)內(nèi)上玻璃并與至少一個沖壓柵格(18、20、22)具有電接觸。
6.按權(quán)利要求4所述的控制裝置外殼，其特征在于，固定件，特別是鉚釘(26)使所述至 少一個沖壓柵格(18、20、22)與電接觸件(36)之間的電接觸減輕機(jī)械載荷。
7.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，電路載體(30)形成可實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo) (44)的接觸面(46)地容納在第一外殼部分(24)內(nèi)，或者安裝在在第一外殼部分(24)中所 容納的金屬材料的塊上。
8.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，第一外殼部分(24)下側(cè)上的散熱 面(14)與另外的外殼(10)之間的接觸面(42)處于一個對變速器控制模塊進(jìn)行固定(16、 58,62)的平面上。
9.按權(quán)利要求3所述的控制裝置外殼，其特征在于，電路載體(30)和/或者所述至少 一個電子元件(52)與電接觸件(36)通過接合連接電接觸。
10.按權(quán)利要求1所述的控制裝置外殼，其特征在于，該外殼通過附加的調(diào)整彈簧(54) 以散熱面(14)靠在另外的外殼(10)上以降低沿接觸面(42)的間隙寬度。
11.按權(quán)利要求7所述的控制裝置外殼，其特征在于，金屬材料的塊在第一外殼部分 (24)內(nèi)電絕緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種特別是用于汽車變速器的變速器控制模塊的控制裝置外殼?？刂蒲b置外殼(12)包括第一外殼部分(24)和蓋形的第二外殼部分(40)。第一外殼部分(24)內(nèi)容納具有至少一個電子元件(52)的電路載體(30)。第一外殼部分(24)以盆(28)的方式構(gòu)成，其底部作為通向另一個外殼(10)的散熱面(14)構(gòu)成。
文檔編號H05K5/00GK101918246SQ200880121787
公開日2010年12月15日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者E·謝弗, G·韋特澤爾, H·德林格, H-D·西姆斯, U·特雷謝爾 申請人:羅伯特.博世有限公司