CN101939227A - 电子控制装置及其壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于电子控制装置的壳体，包括上盖和下盖，所述上盖和下盖均包括端壁和由端壁两端沿相同垂直方向延伸出来的两个侧壁，上盖和下盖彼此面对着以互补的方式组合在一起，形成了大致长方体形状的封闭壳体，其中上盖的端壁构成长方体的顶面，下盖的端壁构成长方体的底面，上盖和下盖的侧壁构成长方体的四个侧面，其中，所述上盖和下盖中的至少一个是从连续的挤出型材上截取的型材段。本发明还涉及采用了这种壳体的电子控制装置。

Description

电子控制装置及其壳体
技术领域
本发明涉及一种用于电子控制装置、尤其是用于机动车辆发动机控制装置的壳体，还涉及包含该壳体的电子控制装置。
背景技术
目前，电子控制装置例如机动车辆发动机控制装置的壳体通常由压铸、冲压等方法制成。这两种方法所使用的模具容易磨损，例如压铸模具仅仅能使用大约100000次，因此模具寿命短。此外上述两种方法难以实现柔性制造，这是因为，对于每种尺寸的控制装置壳体，都需要使用自己的模具。也就是说，为制造多种尺寸的壳体，需要配备多种规格的模具，而不同规格的模具不能通用。如果壳体需要改变尺寸，则需要制造相应的模具。
由于所需模具的数量大，每个模具的使用寿命短，因此壳体的制造成本即壳体的总制造费用与产出量之比高，且制造柔性低。
发明内容
本发明旨在一种低成本制造的电子控制装置壳体，其中，构成壳体的一或多个元件是通用的，并且可以低成本地制成。
为此，本发明提供了一种用于电子控制装置、尤其是用于机动车辆发动机控制装置的壳体，包括上盖和下盖，所述上盖和下盖均包括端壁和由端壁的横向相反两端沿相同垂直方向延伸出来的两个侧壁，上盖和下盖彼此面对着以互补的方式组合在一起，形成了大致长方体形状的封闭壳体，其中上盖的端壁构成长方体的顶面，下盖的端壁构成长方体的底面，上盖和下盖的侧壁构成长方体的四个侧面，其中，所述上盖和下盖中的至少一个是从连续的挤出型材上截取的型材段。
优选地，在壳体的组装状态下，上盖与下盖的纵向之间成90°交叉。
优选地，壳体中设有电路板保持装置，以将电路板保持在壳体中。
优选地，所述电路板保持装置包括沿下盖的纵向一体形成在下盖的侧壁的内表面上的支撑凸缘以及一体形成在上盖的位于侧壁与端壁之间的角部处的由端壁向下突出的支撑突起，所述支撑突起的下表面与支撑凸缘的上表面之间相隔适于容纳电路板边缘厚度的竖直距离。
优选地，所述支撑突起一体地形成在上盖上并且沿上盖的纵向延伸。
优选地，所述支撑突起单独制成并且组装在上盖上。
优选地，所述支撑突起的材料的导热率高于上盖。
优选地，所述支撑凸缘一体地形成在下盖上并且沿下盖的纵向延伸，或者单独制成并且组装在下盖上。
优选地，所述壳体还包括一或多个散热器，其一体地形成在上盖和/或下盖上，或单独制成并且组装在上盖和/或下盖上。
优选地，所述壳体还包括壳体连接装置，用于将壳体定位和安装到周围结构上。
优选地，所述壳体连接装置为设置在上盖的侧壁上的向外延伸的连接凸缘，其具有穿通的一或多个定位孔。
优选地，在所述支撑凸缘的上表面与电路板之间和/或所述支撑突起的下表面与电路板之间设有弹性垫片。
优选地，在所述支撑凸缘的上表面与电路板之间和/或所述支撑突起的下表面与电路板之间施加有导热性粘结剂。
优选地，所述上盖和/或下盖设有一或多个穿通的插孔，用于插入一或多个插头，以将电路板与外界相连。
优选地，所述上盖与下盖之间的抵接部位和/或相邻部位设有密封件和/或密封剂。
优选地，所述壳体还包括盖锁紧装置，用于将所述上盖与下盖锁紧在组装状态。
优选地，所述盖锁紧装置包括在上盖的侧壁的下端处向内伸出的钩部，用于钩住下盖的端壁的下表面。
优选地，所述型材的材料具有导热性和/或导电性。
优选地，所述型材的材料为可挤出成型的金属。
优选地，所述型材的材料为可挤出成型的铝或铝合金。
优选地，所述上盖的纵向长度与下盖的侧壁的内表面之间的横向宽度相等，所述下盖的纵向长度与上盖的侧壁的内表面之间的横向宽度相等。
本发明还提供了一种电子控制装置，其包括如上所述的壳体以及保持在所述壳体中的电路板。
所述电子控制装置优选为机动车辆发动机的控制装置。
附图说明
下面将结合附图描述本发明的优选实施例。在附图中：
图1是本发明的电子控制装置实施例的正面剖视图；
图2是本发明的电子控制装置实施例的侧面剖视图；
图3是本发明的电子控制装置壳体的上盖的实施例的横截面图；
图4是本发明的电子控制装置壳体的下盖的实施例的横截面图；
图5是本发明的上盖型材的实施例的示意图；
图6是本发明的下盖型材的实施例的示意图。
具体实施方式
图1和2中从不同的方向显示了本发明的电子控制装置的一个实施例。
本发明的电子控制装置包括壳体和保持在壳体中的电路板50。壳体包括上盖10和下盖30。如图3所示，上盖10包括端壁14和由端壁14的横向相反两端沿相同垂直方向延伸出来的两个侧壁16。如图4所示，下盖30包括端壁34和由端壁34的横向相反两端沿相同垂直方向延伸出来的两个侧壁36。这样，上盖和下盖分别为U形或槽形横截面。
上盖10和下盖30彼此面对着以互补的方式组合在一起，形成了大致呈长方体形状的封闭壳体，其中上盖10的端壁14构成长方体的顶面，下盖30的端壁34构成长方体的底面，上盖10和下盖30的侧壁16和36构成长方体的四个侧面。长方体形状的壳体中封闭的空间用于容纳电路板50。电路板50上带有电子元器件52，见图1。在图2中，为了清楚，这些电子元器件52未被示出。
如图5、6所示，上盖10和下盖30可以均由金属挤出型材切割而成。在此，将上盖10和下盖30的纵向定义为它们的型材的延伸方向，即图3和4中垂直于纸面的方向，而上盖10和下盖30的横向定义为它们的宽度方向，即图3和4中的左右方向。在壳体的组装状态下，上盖的纵向与下盖的纵向之间成90°交叉，上盖10的端壁14嵌在下盖30的两个侧壁36的末端之间，而下盖30的端壁34嵌在上盖10的两个侧壁16的末端之间。并且，为了实现上盖与下盖之间的大致密闭，上盖10的纵向长度L1与下盖30的侧壁36的内表面之间的横向宽度W2相等，下盖30的纵向长度L2与上盖10的侧壁16的内表面之间的横向宽度W1相等。所谓的“相等”，应理解为涵盖了为装配而设置的公差。
为了实现电路板50的供电和通信，需要利用插头80将电路板50与外界相连。为此，在壳体上开设了插孔20，以便插入插头80。在图示的实施例中，插孔20开设在上盖10的端壁14中，当然，插孔20也可以开设在下盖30的端壁34中，或是开设在上盖10或下盖30的其它部分。作为一种选择，可以开设多个插孔。
为了实现电路板50在壳体内的定位，可以在壳体内设置电路板保持装置或结构。作为一种方案，电路板保持装置包括在下盖30的两个侧壁36的内表面上分别沿纵向一体形成的支撑凸缘32，以及在上盖10的每个侧壁16与端壁14之间会合的角部分别一体形成的由端壁14向下突出的支撑突起12。如图1、2所示，电路板50被压紧夹持在支撑凸缘32和支撑突起12之间，其中支撑凸缘32从下面托着电路板50的两个平行的下边缘，支撑突起12从上面压着电路板的两个平行的上边缘，这两个上边缘与所述两个下边缘成90°。
在图示的例子中，支撑凸缘32在横截面中为平板的形式。然而，其它形式的横截面也是可行的，例如三角形、矩形、梯形等等，只要能提供出水平的上支撑面即可。
在图示的例子中，支撑突起12是完整的加厚部的形式。然而，其它形式也是可行的，只要能提供出水平的下支撑面即可。
支撑突起12和支撑凸缘32优选分别与上盖10和下盖30一体形成。当然，将支撑突起12和/或支撑凸缘32单独制成，然后再安装到上盖10和/或下盖30上也是可行的，这样做的优点之一是，支撑突起12和/或支撑凸缘32可以具有与上盖10和/或下盖30不同的材料和/或性能，从而提高设计、制造的灵活性。
为了提高整个电子控制装置的散热性能，可以在上盖和/或下盖上设置一或多个散热器70。在图1所示的例子中，在上盖10的端壁14上设有两个翅片式散热器70。可以理解，散热器的形式没有限制，其它类型的散热器也可以采用，例如，散热风扇可以作为替代或附加。此外散热器的数量没有限制，例如，可以在上盖10和下盖30上设置多个散热器。散热器的设置位置应有利于电路板的散热。较佳的方式是，散热器靠近上盖10的支撑突起12。在支撑突起12单独制成的情况下，支撑突起12的材料具有比上盖更高的导热率是较佳的。
借助于支撑突起12，可以在上盖10的端壁14的下表面与电路板50的上表面之间提供一段竖直距离h，该距离等于支撑突起12由端壁14的下表面向下突伸高度，由此可以为位于电路板50上表面上的电子元器件提供安置空间。支撑突起12的突伸高度可以根据需要选择。支撑突起12还用于将壳体内以及电路板50上的热量排出。
在壳体的组装状态下，支撑突起12的下表面与支撑凸缘32的上表面之间相隔着适于容纳电路板边缘厚度的竖直距离。
散热器70可以与上盖和/或下盖一体形成，例如在上盖和/或下盖的挤出过程中被同时形成，这样可以降低制造成本。或者，散热器70可以单独制成，再组装(例如粘结)到上盖和/或下盖上，这样可以提高制造灵活性。
为了防止电路板50相对于壳体错位，可以在壳体中设置电路板50定位装置或结构。例如，可以在支撑突起12和支撑凸缘32上设置定位槽、定位突起等。或者，可以将电路板粘结在支撑突起12和/或支撑凸缘32上。例如，优选利用导热性粘结剂将电路板粘结在支撑突起12和/或支撑凸缘32上。
此外，为了弥补支撑突起12和支撑凸缘32之间距离的制造误差，可以在支撑凸缘32的上表面与电路板的下表面之间和/或支撑突起12的下表面与电路板的上表面之间提供弹性垫片90。这样，弹性垫片还能够为电路板减震，以及防止电路板被支撑突起12和支撑凸缘32压溃。
为了将壳体锁紧在组装状态，上盖10和下盖30设有盖锁紧装置或结构。例如，在图示的实施例中，在上盖10的侧壁16的下端处设有向内伸出的钩部18，用于钩住下盖30的端壁34的下表面，由此将上盖10和下盖30锁紧在组装状态。可以理解，盖锁紧装置可以形成在下盖30上，或者设置在上盖10和下盖30二者上。盖锁紧装置可以与上盖和/或下盖的其它部分一体形成，或者可以单独制成。盖锁紧装置可以采用其它形式，例如螺钉、锁销、球穴配合结构、卡扣配合结构等等。
为了实现电子控制装置/壳体在周围结构上的定位和安装，可以在壳体上设置壳体连接装置或结构。在图示的例子中，壳体连接装置为设置在上盖10的侧壁16上的向外延伸的连接凸缘22，其具有穿通的一或多个定位孔24。可以理解，壳体连接装置可以采用其它形式，例如可以带有钩、槽等锁定结构，或者可以仅仅是穿通于上盖或下盖的壁的孔。壳体连接装置可以形成在上盖和/或下盖上的任何适宜位置上，可以与上盖和/或下盖一体形成或单独制成。
为了提高上盖和下盖之间的密封性，可以在上盖与下盖之间的抵接部位和/或相邻部位设置密封件和/或密封剂。
密封的主要目的是避免异物进入壳体内，例如防水，防止其他媒介(如机油、蓄电池液、雨刮水等)等对电子元器件的损坏。
密封可以采用添加预成型密封件，或在产品组装过程中涂敷密封剂方式；也可以采用灌封等形式以达到保护电子元器件的目的。
密封的使用与控制装置的具体使用环境相配合：如果控制装置安装在无直接接触水和其他媒介的环境中，也可以采用非密封的方式。
如前所述，上盖10和下盖30可以均采用金属挤出型材段。适于构成上盖和下盖的金属包括高塑性金属材料，例如铝、铜、低碳钢和低合金钢等。上盖和/或下盖应具有导热性，以便将壳体内和电路板上的热量散出。上盖和/或下盖优选具有导电性，以便对壳体内部进行电磁屏蔽。综合考虑，铝以及铝合金是上盖和下盖的较佳材料。铝以及铝合金还能提供轻质的优点。上盖和下盖可以由相同或不同的材料制成。
通过挤出成型，制造成如图5、6所示的连续型材，它们分别具有上盖10和下盖30所需的横截面形状(U形或槽形)。在连续型材上，沿着相隔预定纵向长度L1或L2的切割线26或36横向切断成多个型材段，可产生多个上盖10和下盖30。
挤出成型同压铸和冲压相比，模具磨损较小，并且成型原材料浪费少，因此，制造成本可以降低。
此外，对于某一特定的盖(上盖或下盖)，其型材的横向宽度不变，但被切割的纵向长度可以变化，以适用于具有不同横向宽度的匹配盖。例如，不同规格的上盖可以由同一种型材切割制成，即可以具有相同的横向宽度和不同的纵向长度，以与具有相同的纵向长度和不同的横向宽度的下盖配合；反之亦然。由此，可以提供不同规格的系列壳体，其中不同长度的上盖或下盖可以由同一型材上截取。这样，制造的灵活性可以提高。
在图5中，在型材上示出了形成有插孔20和定位孔24。可以理解，插孔20和定位孔24的数量和位置并不局限于图中所示。并且，插孔20和定位孔24可在沿着切割线26切断型材之前形成，也可以在切断型材之后形成。插孔20和定位孔24可以通过公知的加工方法形成，例如冲裁、钻销、铣削、线切割、火花放电等等。
前面描述了上盖10和下盖30均由型材段构成的情况。作为一种选择，上盖10和下盖30中的一个可以由型材段构成，另一个可以由其它方法(例如传统的压铸或冲压)制成。即便如此，采用型材段构成其中一个盖，也能够部分地实现降低制造成本和提高制造灵活性的优点。
在前面描述的实施例中，上盖10和下盖30均为单件式结构。然而它们之一或二者也可以是多件式结构，即由两个以上的部件组装而成。
本发明的电子控制装置可以是发动机控制装置，适用于各种机动车辆。当然，本发明的电子控制装置及其壳体并不局限于此，在其它领域的应用也不排除在本发明的范围之外。

Claims (23)

1.一种用于电子控制装置的壳体，包括上盖和下盖，所述上盖和下盖均包括端壁和由端壁的横向相反两端沿相同垂直方向延伸出来的两个侧壁，上盖和下盖彼此面对着以互补的方式组合在一起，形成了大致长方体形状的封闭壳体，其中上盖的端壁构成长方体的顶面，下盖的端壁构成长方体的底面，上盖和下盖的侧壁构成长方体的四个侧面，其中，所述上盖和下盖中的至少一个是从连续的挤出型材上截取的型材段。
2.如权利要求1所述的壳体，其中，在壳体的组装状态下，上盖与下盖的纵向之间成90°交叉。
3.如权利要求1所述的壳体，其中，壳体中设有电路板保持装置，以将电路板保持在壳体中。
4.如权利要求3所述的壳体，其中，所述电路板保持装置包括沿下盖的纵向一体形成在下盖的侧壁的内表面上的支撑凸缘以及一体形成在上盖的位于侧壁与端壁之间的角部处的由端壁向下突出的支撑突起，所述支撑突起的下表面与支撑凸缘的上表面之间相隔适于容纳电路板边缘厚度的竖直距离。
5.如权利要求4所述的壳体，其中，所述支撑突起一体地形成在上盖上并且沿上盖的纵向延伸。
6.如权利要求4所述的壳体，其中，所述支撑突起单独制成并且组装在上盖上。
7.如权利要求6所述的壳体，其中，所述支撑突起的材料的导热率高于上盖。
8.如权利要求4所述的壳体，其中，所述支撑凸缘一体地形成在下盖上并且沿下盖的纵向延伸，或者单独制成并且组装在下盖上。
9.如权利要求1所述的壳体，其中，还包括一或多个散热器，其一体地形成在上盖和/或下盖上，或单独制成并且组装在上盖和/或下盖上。
10.如权利要求1所述的壳体，其中，还包括壳体连接装置，用于将壳体定位和安装到周围结构上。
11.如权利要求10所述的壳体，其中，所述壳体连接装置为设置在上盖的侧壁上的向外延伸的连接凸缘，其具有穿通的一或多个定位孔。
12.如权利要求4所述的壳体，其中，在所述支撑凸缘的上表面与电路板之间和/或所述支撑突起的下表面与电路板之间设有弹性垫片。
13.如权利要求4所述的壳体，其中，在所述支撑凸缘的上表面与电路板之间和/或所述支撑突起的下表面与电路板之间施加有导热性粘结剂。
14.如权利要求3所述的壳体，其中，所述上盖和/或下盖设有一或多个穿通的插孔，用于插入一或多个插头，以将电路板与外界相连。
15.如权利要求1所述的壳体，其中，所述上盖与下盖之间的抵接部位和/或相邻部位设有密封件和/或密封剂。
16.如权利要求1所述的壳体，其中，还包括盖锁紧装置，用于将所述上盖与下盖锁紧在组装状态。
17.如权利要求16所述的壳体，其中，所述盖锁紧装置包括在上盖的侧壁的下端处向内伸出的钩部，用于钩住下盖的端壁的下表面。
18.如权利要求1至17中任一所述的壳体，其中，所述型材的材料具有导热性和/或导电性。
19.如权利要求18所述的壳体，其中，所述型材的材料为可挤出成型的金属。
20.如权利要求19所述的壳体，其中，所述型材的材料为可挤出成型的铝或铝合金。
21.如权利要求1至17中任一所述的壳体，其中，所述上盖的纵向长度与下盖的侧壁的内表面之间的横向宽度相等，所述下盖的纵向长度与上盖的侧壁的内表面之间的横向宽度相等。
22.一种电子控制装置，包括如权利要求1至21中任一所述的壳体以及保持在所述壳体中的电路板。
23.如权利要求22所述的电子控制装置，其为机动车辆发动机的控制装置。
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