專利名稱：用于將鎂制支承結(jié)構(gòu)電連接到機(jī)動(dòng)車的地電位上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在機(jī)動(dòng)車中的裝置，其具有由鎂和/或一種鎂合金制成的支承結(jié)構(gòu)；由支承結(jié)構(gòu)支撐或者容納的電子部件；至少一個(gè)螺釘和一個(gè)聯(lián)接件，該聯(lián)接件具有預(yù)定的電位，特別是地電位，其中支承結(jié)構(gòu)借助螺釘與聯(lián)接件機(jī)械連接。
背景技術(shù)：
由鎂制成的用于機(jī)動(dòng)車的支承結(jié)構(gòu)例如在DE 103 17 900 A1中公開，其中該支承結(jié)構(gòu)用于機(jī)械地支撐在機(jī)動(dòng)車的駕駛艙中的儀表板單元。支承部件設(shè)計(jì)為骨架類型的單個(gè)結(jié)構(gòu)部件，并且用于附加地加固機(jī)動(dòng)車車體。
在DE 103 42 961 A1中同樣公開了一種由鎂制成的機(jī)動(dòng)車橫向支承結(jié)構(gòu)，其用于支撐在機(jī)動(dòng)車的駕駛艙區(qū)域的儀表板組件。機(jī)動(dòng)車橫向支承結(jié)構(gòu)通過焊接件或者螺釘與機(jī)動(dòng)車的車體剛性地連接。在機(jī)動(dòng)車橫向支承結(jié)構(gòu)中具有凹槽，其容納兩側(cè)組裝有電子部件的基片。這些基片通過扁平線纜相互電連接或者與機(jī)動(dòng)車其它部件電連接。凹槽除了用于機(jī)械地容納組裝基片外，還用于電磁屏蔽位于其中的電子設(shè)備。
眾所周知，為了改善導(dǎo)電覆蓋層的屏蔽效應(yīng)，覆蓋層要與地電位連接。然而這種類型的對(duì)支承結(jié)構(gòu)屏蔽效應(yīng)的改善在DE 103 42961 A1中沒有提出，該文件對(duì)這種接地連接的確切設(shè)計(jì)方案也只字未提。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，改善開頭所述鎂制支承結(jié)構(gòu)的屏蔽效應(yīng)。
該目的利用本發(fā)明所述的裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置的特征在于螺釘是插入到支承結(jié)構(gòu)的固體材料中的自攻螺釘。
本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)，即鎂相對(duì)于大多數(shù)其他金屬，如鋁、錫、鐵或者銅，在電化學(xué)的電位序中具有更高的負(fù)電位值。因此鎂比這些金屬更加活潑，與此相應(yīng)的就更易于腐蝕。假如鎂和一種其它的金屬間的接觸位置與電解質(zhì)接觸，該電解質(zhì)是例如在城市中或者在工業(yè)區(qū)中發(fā)現(xiàn)的含硫空氣或者含有離子的液體，就發(fā)生了所謂的接觸腐蝕，該接觸腐蝕導(dǎo)致接觸位置在一段時(shí)間之后不再具有足夠的導(dǎo)電性。
在根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的裝置中，支承結(jié)構(gòu)借助螺釘與具有電位特別是具有地電位的聯(lián)接件機(jī)械地連接，該螺釘在產(chǎn)生機(jī)械連接后的第一時(shí)刻，也用于在支承結(jié)構(gòu)和聯(lián)接件之間形成導(dǎo)電連接。然而，由于所產(chǎn)生的接觸腐蝕逐步削弱電連接，并最后導(dǎo)致電連接全部中斷。
因此為了避免接觸腐蝕，本發(fā)明提出，借助自攻螺釘產(chǎn)生在支承結(jié)構(gòu)和聯(lián)接件之間的機(jī)械連接，其中螺釘直接擰入支承結(jié)構(gòu)的固體材料中。螺釘不是被插入到預(yù)鉆孔開口或被預(yù)先切削好的螺紋中，而是自己直接攻入到鎂材料中并且與鎂材料產(chǎn)生空氣密封連接或者氣體密封連接。因?yàn)樽鳛殡娊赓|(zhì)起作用的周圍空氣不再到達(dá)在螺釘和鎂材料之間的接觸區(qū)域，特別是不再到達(dá)支承結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，所以通過該螺釘能夠完全確保支承結(jié)構(gòu)和聯(lián)接件之間的導(dǎo)電連接。因此，由支承結(jié)構(gòu)支撐或容納的電子部件的電磁屏蔽被持久地改善。除了自攻螺釘外，其它部件如墊片是不必要的，并且螺釘不必具有特殊的涂層，這就是說，材料成本保持得盡可能少。因?yàn)椴辉傩枰糜诼葆數(shù)穆菁y或者用于螺釘?shù)拈_口生產(chǎn)的工序，所以還降低了生產(chǎn)成本。
在本發(fā)明的一個(gè)設(shè)計(jì)方案中，螺釘由金屬或者金屬合金制成，它的電化學(xué)電位相對(duì)于支承結(jié)構(gòu)的電化學(xué)電位僅僅具有小的電位差。因此能夠進(jìn)一步減小腐蝕趨勢(shì)，因?yàn)樵趦煞N材料間的小的電位差使得該材料的接觸位置上電子交換少，而電子交換是產(chǎn)生接觸腐蝕的原因。
聯(lián)接件優(yōu)選的是機(jī)動(dòng)車的車體的組成部分，這就是說，聯(lián)接件直接地連接在車體的地電位上。例如車體組成部分可以是A支柱、傳動(dòng)軸通道和通風(fēng)罩，支承結(jié)構(gòu)能夠與這些部件同時(shí)進(jìn)行機(jī)械連接以及電連接。
在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中提出，支承結(jié)構(gòu)借助自攻螺釘與導(dǎo)電連接件連接，并且連接件與聯(lián)接件導(dǎo)電接觸。以這種方式，能夠使支承結(jié)構(gòu)在特別合適的位置導(dǎo)電連接。在一些情況下，在聯(lián)接件上有益于機(jī)械連接的位置不一定同時(shí)適合于良好的電連接，因?yàn)槔缈赡艽嬖谙魅蹼妭鲗?dǎo)性的涂層或涂漆。連接件達(dá)到聯(lián)接件的一個(gè)位置上，該位置確保相對(duì)于支承結(jié)構(gòu)特別低的接觸電阻，以允許支承結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電連接的更自由的空間設(shè)計(jì)。
利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的鎂制支承結(jié)構(gòu)連接到預(yù)定電位上，特別是連接到地電位上，提高了對(duì)由支承結(jié)構(gòu)支撐的或容納的電子部件的電磁屏蔽效應(yīng)。在DE 103 42 961 A1中使用扁平帶狀電纜為電子部件提供電能和電子數(shù)據(jù)，該扁平帶狀電纜固定在支承結(jié)構(gòu)上。然而電纜也發(fā)射相當(dāng)多的電磁能量。在DE 103 42 961 A1中的扁平帶狀電纜沒有被有針對(duì)性地屏蔽，這就是說，無論如何都不能排除設(shè)置在基片上的電子部件的相互的干擾。
由于這個(gè)原因，在本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)方案中提出，在支承結(jié)構(gòu)中安裝用于容納至少一根電纜的縱向?qū)蚣渲须娎|用于導(dǎo)電接觸由支承結(jié)構(gòu)支撐或容納的電子部件。因此，相對(duì)于扁平帶狀電纜，優(yōu)先選擇一般常規(guī)的單線導(dǎo)線作為電纜。由于具有電線管路功能的縱向?qū)蚣?，至少一根電纜大部分被支承結(jié)構(gòu)環(huán)繞，這減少了電磁能量的輻射。同樣減少可能的入射到電纜中的電磁波。
縱向?qū)蚣?yōu)選地具有U-形橫截面，這就是說，該縱向?qū)蚣窃谌齻€(gè)面上封閉，且第四個(gè)面敞開。為了更有效地防止抗電磁波的射出和射入，敞開一側(cè)應(yīng)該遠(yuǎn)離由支承結(jié)構(gòu)支撐的一個(gè)或多個(gè)電子部件指向。通過敞開一側(cè)，能夠方便地夠著至少一根的電線，從而能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡(jiǎn)單的接觸，以用于敷設(shè)工作或者檢修工作的。
如果向縱向?qū)蚣袑?dǎo)入多根電纜，如在第二實(shí)施例中提出，至少一根電纜是地線。以這種方式，串?dāng)_能夠被減少，這就是說，共同在縱向?qū)蚣蟹笤O(shè)的電纜之間的干擾影響能夠被減少。


接下來根據(jù)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述。圖中示出了圖1支承結(jié)構(gòu)和在支承結(jié)構(gòu)中敷設(shè)的電纜束；圖2支承結(jié)構(gòu)連接到聯(lián)接件上；圖3在支承結(jié)構(gòu)上構(gòu)成的用于電纜束的縱向?qū)蚣?；圖4縱向?qū)蚣慕孛鎴D。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示出了由鎂合金制成的支撐結(jié)構(gòu)1，該支撐結(jié)構(gòu)利用其橫向端部2固定在機(jī)動(dòng)車的A門柱上。支承結(jié)構(gòu)1用于容納和機(jī)械支撐在機(jī)動(dòng)車駕駛艙區(qū)域中設(shè)置的電子組件。例如在支承結(jié)構(gòu)的左側(cè)區(qū)域3設(shè)置組合儀表，并且在中間區(qū)域4設(shè)置多媒體設(shè)備。支承結(jié)構(gòu)在其中間區(qū)域4具有與支承結(jié)構(gòu)1一體制造的存放架5，在該存放架上同樣一體成型屬于支承結(jié)構(gòu)1的后部的后壁6。屬于多媒體設(shè)備的電子部件25固定在存放架5上，該電子部件例如是組裝印刷電路板，并且借助插頭7提供電能以及電子信息信號(hào)。該插頭7位于多根電纜8的末端，多根電纜構(gòu)成局部電纜束的一種類型，局部電纜束又是電纜束9的組成部分。電纜束9在機(jī)動(dòng)車中的安裝狀態(tài)下沿著支承結(jié)構(gòu)1敷設(shè)，并且電纜束由大量的單線導(dǎo)線組成。
存放架5以及后壁6確保對(duì)在存放架上固定的電子部件25的屏蔽以防止電磁波射入，并且避免在這些方向上電磁能量的射出。為了增強(qiáng)屏蔽效果，支承結(jié)構(gòu)1與地電位連接。
地連接借助于在圖2中的裝置實(shí)現(xiàn)。聯(lián)接件10直接一體成型在機(jī)動(dòng)車的由鋼制成的車體11上，并且車體11連接在機(jī)動(dòng)車接地端12上。借助由金屬或者金屬合金制成的自攻螺釘14，作為板材的連接件15固定在支承結(jié)構(gòu)1(圖1中示出)上的一體成型部13上，該連接件由導(dǎo)電材料，特別是鋼制成。連接件15又利用螺釘16固定在聯(lián)接件10上。在這種裝置中重要的是，在支承結(jié)構(gòu)1中沒有預(yù)先設(shè)置用于容納自攻螺釘14的開口或者螺紋，而是將螺釘14直接擰入支承結(jié)構(gòu)1的固體材料中。螺釘例如由一種硬金屬構(gòu)成，如鋼。然而，如果力學(xué)邊界條件允許，軟的金屬材料同樣適合，該金屬的電位在電化學(xué)的電位序上靠近鎂，例如鋁及鋁合金。與螺釘14不同，用于將連接件15固定在聯(lián)接件10上的螺釘16不必為自攻螺釘，因?yàn)椴考?5和10都由鋼制成，因此不用擔(dān)心接觸腐蝕。
圖1中的電纜束9在安裝的狀態(tài)中沿著支承結(jié)構(gòu)1導(dǎo)入，并且在支撐結(jié)構(gòu)上固定。在圖3和圖4中詳細(xì)示出了導(dǎo)向件的設(shè)計(jì)。圖3中示出了在安裝的狀態(tài)中電纜束9的局部17的放大圖。在支撐結(jié)構(gòu)1上設(shè)計(jì)有縱向?qū)蚣?8，該導(dǎo)向件容納在橫向上平行于支承結(jié)構(gòu)1走向的電纜束9的一部分19。在圖4中所示的具有整體成型縱向?qū)蚣?8的支承結(jié)構(gòu)1的截面圖中能夠看到，縱向?qū)蚣?8的橫截面為U形。縱向?qū)蚣?8的側(cè)壁20和后壁21沿著電纜束的外部輪廓，從三面包圍電纜束9的一部分19。第四面朝向開口22的方向。
在圖3中，縱向?qū)蚣?8設(shè)計(jì)為在縱向延伸方向上輕微的起伏的形狀或者波浪形狀，并且側(cè)壁20以均勻的距離由同樣成型在支承結(jié)構(gòu)1上的肋23支撐。此外，在圖3中，側(cè)壁20以相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)1的垂直線S呈銳角整體成形，從而使開口22傾斜地向上指向。因此，由于地心引力，電纜束9的一部分19已經(jīng)保持在縱向?qū)蚣?8中。但當(dāng)側(cè)壁20和支承結(jié)構(gòu)1的垂直線S之間構(gòu)成直角時(shí)，如在圖4中，有利地安裝有彈性固定部件24。
權(quán)利要求
1.一種在機(jī)動(dòng)車中的裝置，其具有由鎂和/或一種鎂合金制成的支承結(jié)構(gòu)(1)；由所述支承結(jié)構(gòu)(1)支撐或者容納的電子部件(25)；至少一個(gè)螺釘(14)和聯(lián)接件(10)，所述聯(lián)接件具有預(yù)定的電位，特別是地電位(12)，其中所述支承結(jié)構(gòu)(1)借助所述螺釘(14)與所述聯(lián)接件(10)機(jī)械連接，其特征在于，所述螺釘(14)是插入到所述支承結(jié)構(gòu)(1)的固體材料中的自攻螺釘(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述螺釘(14)由金屬或者金屬合金制成，其電化學(xué)電位相對(duì)于所述支承結(jié)構(gòu)(1)的電化學(xué)電位僅僅具有小的電位差。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述聯(lián)接件(10)是機(jī)動(dòng)車的車體(11)的組成部分。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述支承結(jié)構(gòu)(1)借助所述自攻螺釘(14)與導(dǎo)電的連接件(15)連接，并且所述連接件(15)與所述聯(lián)接件(10)電接觸。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述支承結(jié)構(gòu)(1)中設(shè)計(jì)有用于容納至少一根電纜(19)的縱向?qū)蚣?18)，其中所述電纜(19)用于與由所述支承結(jié)構(gòu)(1)支撐或者容納的所述電子部件(25)電接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述縱向?qū)蚣?18)具有U形橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中的一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，在所述縱向?qū)蚣?18)中導(dǎo)入多條電纜，特別是以電纜束(9)的形式，其中這些電纜中的至少一根是接地電纜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在機(jī)動(dòng)車中的裝置，其具有由鎂和/或一種鎂合金制成的支承結(jié)構(gòu)(1)；由支承結(jié)構(gòu)(1)支撐或者容納的電子部件(25)，該電子部件被保護(hù)不受電磁干擾；至少一個(gè)螺釘(14)和聯(lián)接件(10)，該聯(lián)接件具有預(yù)定的電位，特別是地電位(12)。通過將該螺釘設(shè)計(jì)為插入到支承結(jié)構(gòu)(1)的固體材料中的自攻螺釘(14)，支承結(jié)構(gòu)(1)借助螺釘(14)不僅與聯(lián)接件(10)機(jī)械連接，還產(chǎn)生持久的電連接。
文檔編號(hào)B60R16/02GK1868784SQ20061007843
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2006年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者溫弗里德·默爾, 托馬斯·福爾貝格 申請(qǐng)人:西門子公司