CN102762051A - 用于电动骑行车辆的电子控制单元 - Google Patents

Abstract

一种用于电动骑行车辆的电子控制单元包括外壳和安装在外壳中的电路板，所述外壳由上壳体和下壳体构成，上壳体和下壳体中的至少一个由具有弹性的材料制成，上壳体和下壳体通过卡扣组件锁定在一起，所述卡扣组件包括设在上壳体和下壳体之一上的锁块和设在上壳体和下壳体中的另一个上的适于与所述锁块锁定配合的锁槽。根据本发明，所述电子控制单元中的外壳组装简单，且成本低。

Description

用于电动骑行车辆的电子控制单元

技术领域

本发明涉及一种用于电动骑行车辆的电子控制单元，其具有组装简便的外壳结构。

背景技术

电动骑行车辆，包括电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等，是新兴的机电一体化个人交通工具，其以电为驱动力，在使用过程中不产生任何有害排放，因此由于其环保和便捷性能，人们越来越多地选择电动自行车出行。电动自行车通常具有电子控制单元(ECU)，用于控制电动自行车的电机、蓄电池、操纵部件和显示仪表等电气元件。这些电气元件经电缆电连接到电子控制单元。

电子控制单元通常具有由上壳体和下壳体构成的外壳，上壳体和下壳体之间装有电路板，电路板通过线缆连接电动自行车的电机、蓄电池、操纵部件和显示仪表等电气元件。

在电动自行车的组装过程中，先将电路板安置在下壳体中，再将上壳体组装到下壳体上，并且利用螺钉将上壳体紧固在下壳体上。电路板可以被夹持在上壳体和下壳体之间，或是预先通过紧固件固定在下壳体上。

在现有技术中，由于上壳体通过螺钉紧固到下壳体上，因此需要利用夹具将上下壳体保持住，然后利用螺钉旋入工具将螺钉穿过上壳体拧入下壳体中，从而将上下壳体紧固在一起。夹具、螺钉、螺钉旋入工具的使用，使得电子控制单元的组装复杂，并且制造成本较高。

为此，需要对现有技术中的电子控制单元外壳的组装结构进行改进。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中电动骑行车辆的电子控制单元的外壳组装复杂且成本高的问题。

为此，根据本发明的一个方面，提供了一种用于电动骑行车辆的电子控制单元，其包括外壳和安装在外壳中的电路板，所述外壳由上壳体和下壳体构成，上壳体和下壳体中的至少一个由具有弹性的材料制成，上壳体和下壳体通过卡扣组件锁定在一起，所述卡扣组件包括设在上壳体和下壳体之一上的锁块和设在上壳体和下壳体中的另一个上的适于与所述锁块锁定配合的锁槽。

根据本发明的一个优选实施方式，上壳体由塑料制成，下壳体由金属制成，卡扣组件的动作借助于上壳体相应部位的弹性变形而实现。

根据本发明的一个优选实施方式，所述锁块是钩子，所述锁槽是适于被所述钩子穿过或插入的通孔或凹槽。

根据本发明的一个优选实施方式，所述锁块设在上壳体和下壳体之一的侧壁上。

根据本发明的一个优选实施方式，所述侧壁在设有所述锁块的部位被相对于所述侧壁的其余部位加厚。

所述锁块可以是上壳体和下壳体之一上的一体的部分，或者，所述锁块可以是镶嵌成型在塑料制成的上壳体和下壳体之一上的金属件。

根据本发明的一个优选实施方式，所述锁槽设在上壳体和下壳体中的另一个的侧壁中。

根据本发明的一个优选实施方式，所述锁槽设在由上壳体和下壳体中的另一个的侧壁伸出的突片中。

根据本发明的一个优选实施方式，在所述外壳的至少一对相反侧上分别设有所述卡扣组件。

根据本发明的一个优选实施方式，在每个所述侧上分别设有一或多个所述卡扣组件。

根据本发明的一个优选实施方式，还包括密封元件，例如密封垫、密封胶等，在上壳体和下壳体通过卡扣组件锁定在一起的状态下，所述密封元件被夹紧在上壳体和下壳体之间。

本发明的电子控制单元适用于各种电动骑行车辆，包括电动自行车、电动摩托车、电动三轮车等等。

可以看到，根据本发明，电动骑行车辆的电子控制单元的外壳采用了简单的卡扣组件，从而仅需要简单地将上壳体推压到下壳体上，就完成了上下壳体间的组装。因此，本发明的用于电动骑行车辆的电子控制单元的外壳结构简单，易于组装，能够降低制造和组装成本。

附图说明

图1是电动自行车的电路系统原理框图。

图2是根据本发明一个实施例的用于电动骑行车辆的电子控制单元的俯视图。

图3是电子控制单元的侧视图。

图4-7是电子控制单元外壳的卡扣组装结构的具体例子的示意性剖视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的优选实施方式。

图1显示了一般电动自行车的电路系统，其具有电子控制单元(ECU)，该电子控制单元与电机、电源装置和外围部件电连接，以便从它们获取信号以及向它们提供指令和供电。外围部件是指电动自行车的车灯、喇叭、刹车机构、调速转把和档位选择机构等执行元件，以及用于向电子控制单元输入程序的输入元件，例如计算机等。

本发明旨在对电动自行车的电子控制单元的外壳的组装结构作出改进。为此，如图2、3所示，根据本发明的一个实施例的用于电动骑行车辆的电子控制单元1包括由彼此连接的上壳体3和下壳体2形成的外壳，安置在外壳中的电路板(未示出)以及设在上壳体3上的电连接器组件。

上壳体3和下壳体2各自由塑料或金属制成。上下壳体的材料可以相同，也可以彼此不同，只要上下壳体中的至少一个的材料具有一定的弹性即可。在采用塑料材料的情况下，为了提高上下壳体的强度，可以采用带加强纤维的塑料。

下壳体2具有安装凸台6，例如位于其底壁纵向两端的安装凸台。当然，安装凸台的数量和位置并不局限于此。每个安装凸台6形成有安装通孔7。诸如螺钉、螺栓等的紧固件穿过所述通孔7将电子控制单元1紧固到电动自行车的车体上。

电路板安装在外壳中，例如，由下壳体承载。电路板可以自身被固定在下壳体2中，也可以借助于上壳体3的推压作用而被夹持在上壳体3和下壳体2之间。

在上壳体3和下壳体2之间安置着密封元件(未示出)，例如密封垫，以有助于上壳体3和下壳体2之间的密封。

电子控制单元具有电连接器组件，电子控制单元1通过所述电连接器组件与电机、电源装置和外围部件电连接。

根据图2所示本发明的优选实施方式，电连接器组件包括：两个第一连接器、两个第二连接器以及三个第三连接器。当然，各第一至第三连接器的数量并不局限于图中所示的，而是可以根据具体需要来设置。

所述第一至第三连接器中的每个为插接式连接器，即具有彼此插接配合的一对公接头和母接头。公接头包括形成在上壳体上的插口以及从电路板向上突伸到插口中的插针槽中的插针。图2中显示了第一连接器的插口12、第二连接器的插口14、第三连接器的插口16。母接头插入相应的插口中，以使得母接头上所带缆线通过母插头中的导电端子而与相应的公接头中的插针电连接。图2中显示了第一连接器的母接头20及其所带缆线22、第二连接器的母接头24及其所带缆线26，而第三连接器的母接头与第二连接器的母接头24类似，因而未示出。

可以理解，公接头和母接头的位置可以互换，即公接头带有缆线，而母接头设在上壳体和电路板上。此外，每个连接器的公接头中的插针的数量可以是一个或多个(例如插针排、插针阵列等)。

此外，本发明同样适用于其它类型的连接器，例如具有弹性压接端子的连接器等等。

所述第一连接器通过缆线连接着外围部件的信号和/或供电端子，用于从/向外围部件获取/提供控制信号，以及向外围部件供应驱动电能。所述第二连接器通过相连线连接着电源装置(例如电动自行车的蓄电池)的供电端子，用于从电源装置接收电能。所述第三连接器通过缆线连接着电动自行车的驱动电机的三相供电端子。

根据本发明，采用了插接式的电连接器，这使得连接器组件的拆装更加方便。

在将本发明的电子控制单元固定到电动自行车的车体上后，由第一至第三连接器引出的缆线可以被固定到电子控制单元上。例如，如图2所示，电子控制单元1的下壳体2的安装凸台6上可以设有系结环9，可将用于系紧缆线的扎带穿过所述系结环9而将缆线紧固在安装凸台6上。这样，通过系结各缆线，以防止它们在电动自行车形式过程中乱动，从而确保各连接器的正确连接状态。

根据本发明，上壳体3和下壳体2通过卡扣组件组装在一起，以使得上壳体3容易组装到下壳体2上和从下壳体2拆下。

具体而言，如图3所示，上壳体3具有顶壁30和从顶壁向下延伸的一体的侧壁32。下壳体2具有底壁40和从底壁向上延伸的一体的侧壁42。

下壳体2的侧壁42的上缘可以插入上壳体3的侧壁32中，并且推低于上壳体3的顶壁30与侧壁32之间形成的台肩34，如图4、6所示。侧壁42的上缘与台肩34之间可以夹置密封元件，例如密封垫、密封胶等。

或者，下壳体2的侧壁42的上缘可以直接抵接于上壳体3的侧壁32的下缘，如图5、7所示。同样，侧壁42的上缘与侧壁32的下缘之间可以夹置密封元件，例如密封垫、密封胶等。

用于将上壳体3和下壳体2组装在一起的卡扣组件由设在上下壳体之一上的锁块和设在上下壳体另一个上的锁槽构成。在将上壳体组装到下壳体上时，所述锁块嵌入所述锁槽中，从而锁定上下壳体的组装状态。

这种卡扣组件可以具有多种具体结构，下面介绍几种可行的结构，但本发明并不局限于此。

作为例子，图4中显示了钩子50形式的锁块和通孔54形式的锁槽。钩子50一体地形成在下壳体2的侧壁42的外侧。侧壁42在形成钩子50的部位可以相对于侧壁42的其它部位加厚，如图4中的附图标记“W”所示，以提高钩子50处的强度，从而可以反复拆装外壳而不至于导致钩子失效。

通孔54形成在由上壳体3的侧壁32的下缘向下伸出的突片52中。可以理解，通孔54也可以直接形成在上壳体3的侧壁32中，而不必形成突片52。

此外，通孔54可以被替换为设置在上壳体3的侧壁32或突片52的内表面中的凹槽56，参看图6。

在图4、6所示的例子中，锁块(钩子50)形成在下壳体2上，而锁槽(通孔54或凹槽56)形成在上壳体3上。然而，可以理解，锁块和锁槽的位置可以互换。

例如，在图5所示的例子中，钩子50形式的锁块形成在由上壳体3的侧壁32的下缘向下伸出的突片52上并且面向内侧。与钩子50配合的凹槽46形成在下壳体2的侧壁42的外表面中。

在图6所示的例子中，钩子50形式的锁块形成在由上壳体3的侧壁32的下缘向下伸出的突片52上并且面向外侧。突片44从下壳体2的侧壁42的上缘横向延伸，通孔48形成在突片44中。在上下壳体的组装状态，钩子50穿过通孔48而钩挂在突片44的下表面上。

在将上壳体3向下壳体2组装时，仅需要将上壳体3向下壳体2推压。上下壳体之一上的钩子将推压上下壳体中的另一个的与钩子面对的侧壁或突片。由于上下壳体中的至少一个由具有一定弹性的塑料或金属制成，因此，钩子和/或与钩子面对且被钩子推压的侧壁或突片将逐渐弹性变形，直至钩子穿过或插入与钩子面对的侧壁或突片中的通孔或凹槽。之后，钩子和/或与钩子面对且被钩子推压的侧壁或突片将弹性复位，从而由钩子与通孔或凹槽组成的锁扣结构达到锁定状态。在外壳上的所有锁扣结构都达到锁定状态后，上下壳体即被锁定在一起。

如需将组装在一起的上下壳体彼此拆开，可将诸如平头螺丝刀等拆卸工具插入钩子和面对的侧壁或突片之间并增大它们之间的间隙，以将钩子从通孔或凹槽中脱出。在所有钩子都从相应的通孔或凹槽中脱出后，即可将上壳体从下壳体取下。

可以理解，上下壳体的卡扣组件的锁块、锁槽的分布位置、数量、朝向、具体结构等可以根据需要任意设置。

例如，图2中显示了总体上为大致矩形的外壳，可以在外壳的两对相反侧分别设有卡扣组件。这样，可以确保外壳的每侧都被可靠地密封锁紧。然而，也可以只在外壳的一对相反侧分别设有卡扣组件。

此外，外壳的每个锁定侧可以分别设有两个卡扣组件，以使得该侧被均衡地锁定。然而，每个锁定侧的卡扣组件的数量可以不同于此，例如可以是一个、三个或更多个，这需要根据外壳的大小和期望的密封锁紧程度等而选择。

此外，卡扣组件的锁块、锁槽不只是可以设置在上下壳体的侧壁或由侧壁伸出的突片上。在有的外壳结构中，上下壳体之一或二者可以不带侧壁。在这种情况下，可以将锁块、锁槽设在上壳体的顶壁和下壳体的底壁上。

卡扣组件的锁块可以是上壳体或下壳体的一体部分，也可以是镶嵌成型在塑料制成的上壳体或下壳体上的单独元件，例如金属件，以提高锁块的强度。

根据本发明，通过外壳上的由锁块和锁槽组成的卡扣组件将上下壳体锁定在一起，只需简单的推压动作即可将上壳体组装并锁定在下壳体上。因此，用于电动骑行车辆的电子控制单元的外壳的组装操作简便。同时，不必像现有技术那样使用夹具、螺钉、螺钉旋入工具，因此电子控制单元制造成本可以降低。

尽管这里详细描述了本发明的特定实施方式，但它们仅仅是为了解释的目的而给出的，而不应认为它们对本发明的范围构成限制。在不脱离本发明精神和范围的前提下，各种替换、变更和改造可被构想出来。

Claims (10)

1.一种用于电动骑行车辆的电子控制单元，包括外壳和安装在外壳中的电路板，所述外壳由上壳体和下壳体构成，上壳体和下壳体中的至少一个由具有弹性的材料制成，其特征在于，上壳体和下壳体通过卡扣组件锁定在一起，所述卡扣组件包括设在上壳体和下壳体之一上的锁块和设在上壳体和下壳体中的另一个上的适于与所述锁块锁定配合的锁槽。

2.如权利要求1所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述锁块是钩子，所述锁槽是适于被所述钩子穿过或插入的通孔或凹槽。

3.如权利要求1或2所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述锁块设在上壳体和下壳体之一的侧壁上。

4.如权利要求3所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述侧壁在设有所述锁块的部位被相对于所述侧壁的其余部位加厚。

5.如权利要求3所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述锁块是镶嵌成型在塑料制成的上壳体和下壳体之一上的金属件。

6.如权利要求3至5中任一项所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述锁槽设在上壳体和下壳体中的另一个的侧壁中。

7.如权利要求3至5中任一项所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，所述锁槽设在由上壳体和下壳体中的另一个的侧壁伸出的突片中。

8.如权利要求1至7中任一项所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，在所述外壳的至少一对相反侧上分别设有所述卡扣组件。

9.如权利要求8所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，在每个所述侧上分别设有一或多个所述卡扣组件。

10.如权利要求1至9中任一项所述的用于电动骑行车辆的电子控制单元，其特征在于，还包括密封元件，在上壳体和下壳体通过卡扣组件锁定在一起的状态下，所述密封元件被夹紧在上壳体和下壳体之间。

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