CN105430950B - 一种电动执行器智能化模块封装结构的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动执行器智能化模块封装结构的设计方法包括：PCB板、铝板、航空插头、MOS管、LED灯、密封罩壳，该封装结构在满足功能要求的前提下，同时还确保了防护密封性以及空间紧凑布置，所有元件封装在密封罩壳中，实现了智能化模块与机械结构的集成设计，保证密封性能以及器件的合理布置，这种集成化设计，减少了自身信号损失以及外部信号的干扰，且防尘防水能力较强，运转更为可靠性，维护成本低。

Description

一种电动执行器智能化模块封装结构的设计方法

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其涉及一种用于发动机中电动执行器智能化模块封装结构的设计方法。

背景技术

在发动机控制中，执行器的功能是将控制信号转化为实际的机械输出，随着电动机技术引入执行器领域，其控制电路也在随着功能的不断增强而越来越复杂，更多的功能设计由机械结构实现逐步转变为电路实现的方式，控制的电路板及其他控制器件与线路接插器件合称为智能化模块。此外，为了减少信号损失及干扰，智能化模块与所控制的机械组件由分离逐步转变为集成化的设计，即封装在一个壳体之内，这样就需要进行智能化模块的结构封装设计，现有技术的不足之处是在对智能化模块进行集成化设计的同时，防护密封性较低，且未能对空间合理布置，运行可靠性较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动执行器的智能化模块封装结构，在满足功能要求的前提下，同时还确保了防护密封性以及空间紧凑布置。

为实现上述目的，本发明提供一种电动执行器智能化模块封装结构，包括航空插头、MOS管、LED灯、第一PCB板、第二PCB板、第一铝板、第二铝板、密封罩壳；

所述第一PCB板固定在所述第一铝板上、所述第二PCB板固定在所述第二铝板上，所述第一铝板和所述第二铝板固定并封装在所述密封罩壳中；

所述航空插头的插针和所述MOS管的插针插接在所述第一PCB板上，所述航空插头本体贯穿所述第一铝板，所述航空插头的本体和第一铝板的间隙中设置有密封圈，所述MOS管本体贴合安装在所述第一铝板上，所述第一PCB板被设置为垫高并使所述MOS管能够安装在所述第一铝板和所述第一PCB板之间，同时使所述航空插头的插针能够穿过所述第一PCB板且露出所述第一PCB板2-3mm；

第二PCB板上设置有所述LED灯，且所述第二PCB板直接贴合在所述第二铝板上；且所述LED灯对应的所述铝板处设置有第一导光孔，所述LED灯对应的密封罩壳处设置有第二导光孔，所述第二导光孔外侧设有凹槽，所述凹槽通过透明PC板密封安装。

进一步地，所述密封圈为O型密封圈。

进一步地，所述第一PCB板通过密封铆螺母垫高。

进一步地，所述第一PCB板被设置为垫高5mm。

进一步地，所述航空插头的背部插针为7.5mm。

进一步地，所述导光孔中设置有导光柱。

进一步地，所述透明PC板通过背部安装背胶粘贴在槽内。

进一步地，所述LED灯为6只。

进一步地，所述第一铝板、第二铝板分别和第一PCB板、第二PCB板通过螺钉和螺母配合固定。

进一步地，所述第一铝板、第二铝板和密封罩壳通过螺钉和螺母配合固定。

同时本发明提供了一种用于发动机中电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，包括以下步骤：

第一步：提供第一PCB板、第一铝板、第二PCB板、第二铝板、航空插头、MOS管、LED灯，密封罩壳，在第一铝板上设置第一通孔，将航空插头穿插在第一通孔中并固定在第一铝板上，将MOS管固定在第一铝板上；

第二步：将第一PCB板垫高并与第一铝板固定安装，同时将MOS管的插针、航空插头的插针插接在第一PCB板上；

第三步：将第二PCB板紧贴固定在第二铝板上，第二铝板上设置有第一导光孔，设置在第二PCB板上的LED灯置于第一导光孔中；

第四步：密封罩壳中设置有第二通孔和第二导光孔，并将航空插头穿插过第二通孔，将第一铝板固定在密封罩壳内；

第五步：将第二铝板的第一导光孔和密封罩壳的第二导光孔对应，将第二铝板固定在密封罩壳内，使用透明PC材料密封第二导光孔。

进一步地，通过密封铆螺母将第一PCB板垫高并与第一铝板固定安装。

进一步地，航空插头的插针穿过第一PCB板2-3mm。

进一步地，航空插头的直径和第一通孔的直径相同。

进一步地，航空插头套设密封圈，将密封圈压紧在航空插头和第一铝板间。

进一步地，在第二导光孔处设置有凹槽，将透明PC材料置于凹槽中。

进一步地，透明PC材料背部安装背胶粘贴在槽内。

进一步地，在第二铝板上设置两个航插，一个航插用于信号输入，一个航插用于信号输出。

进一步地，在第二PCB板上设置6个LED。

本发明的有益效果为：

1.本发明将配置有LED灯等结构较为紧凑的模块和其他模块分开安装，且结构较为紧凑的模块和密封罩壳贴合安装，从而在不需要附加任何结构的条件下即可得到较为紧凑的空间配置，并减少原本紧凑结构的损失。

2、配置有多个LED灯的模块和密封罩壳贴合安装，多个LED灯之间相互间隔，防止了LED灯之间的相互干扰，也省去了使用导光柱导光的必要性。

3、本发明仅通过调节PCB板的位置，即可优化电路板上控制器件与线路接插器件等元件的空间配置，使需要散热的元件能够贴合铝板安装，同时防止插接装置插针过长而导致的安装过程中的弯折。

4、本发明为封装结构，所有元件封装在密封罩壳中，实现了智能化模块与机械结构的集成设计，保证密封性能以及器件的合理布置，这种集成化设计，减少了自身信号损失以及外部信号的干扰，且防尘防水能力较强，运转更为可靠性，维护成本低。

5、航空插头的插针能够穿过第一PCB板且露出第一PCB板2-3mm，有利于技术人员将航空插头的插针焊接到第一PCB板上，且无需去掉多余长度的插针，有利于提高工作效率，并提高成品率。

附图说明

图1是电动执行器智能化模块的结构示意图；

图2是智能化模块与密封罩壳的安装位置关系示意图；

图3是顶部PCB结构细节示意图；

图4是侧面PCB结构细节示意图；

具体实施方式

依据本发明，电动执行器智能化模块结构如图1所示，主要包括：航空插头1、第一铝板2、MOS管3、第一PCB板4、密封O型圈5、第二PCB板6、导光柱7、第一密封铆螺母11、第二密封铆螺母8、第二铝板9。

智能化模块安装在密封罩壳10的方式如图2所示，其中螺钉14由密封罩壳10外部旋入智能化模块的第二密封铆螺母8中，并压紧O型密封圈5实现航空插头1本体和第一铝板2之间缝隙的密封。同时在密封罩壳10外相应部分开导光孔15并采用PC材料12背胶密封，实现导光功能。

图1、图2所示分别为电动执行器智能化模块的结构示意图以及智能化模块与罩壳连接位置关系示意图。在具体的结构设计中，需要考虑各主要器件之间的连接关系。

第一，第一PCB板4结构细节如图3所示，其中利用第一密封铆螺母11将第一PCB板4垫高，此时需要主要兼顾两个方面的内容：1.前后两个航空插头1的安装；2.为了散热需要，MOS管3安装在第一铝板2上。具体结构如细节图3所示，从图中可以看出，垫高高度不足时会导致MOS管3安装位置干涉；垫高高度过高时一方面导致整体高度加大不利于紧凑设计，另一方面会导致航空插头1背部插针过长，容易产生弯折。因此选取第一密封铆螺母11垫高高度为5mm满足上述要求，此时航空插头背部1插针长度为7.5mm，且航空插头1的插针露出第一PCB板4的表面2-3mm，该长度有利于技术人员将插针直接焊接至第一PCB板4上。航空插头1的本体依次穿插在第一通孔16和第一通孔17。

第二，第二PCB板6安装结构如图4所示，由于第二铝板9上无其他器件，因此第二PCB板6直接贴在第二铝板9上安装并利用螺钉直接连接紧固。在结构设计中需要主要考虑的是第二PCB板6上LED灯13的安装方式，要求灯光可以穿过罩壳指示，同时需要保证整个结构的密封性。因此在结构设计中LED灯13对应密封罩壳10位置开导光孔15，并在导光孔15外侧开槽并安装透明PC板12，并在PC板12背部安装背胶粘贴在槽内，因此可以实现导光功能并保证密封，同时由于第二PCB板6、第二铝板9以及密封罩壳10三者均紧密接触，因此6只LED灯之间完全隔离，不会产生相互干涉，可以省去了导光柱7结构。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：提供第一PCB板、第一铝板、第二PCB板、第二铝板、航空插头、MOS管、LED灯，密封罩壳，在所述第一铝板上设置第一通孔，将所述航空插头穿插在所述第一通孔中并固定在所述第一铝板上，将所述MOS管固定在所述第一铝板上；

第二步：将所述第一PCB板垫高并与所述第一铝板固定安装，同时将所述MOS管的插针、所述航空插头的插针插接在所述第一PCB板上；

第三步：将所述第二PCB板紧贴固定在所述第二铝板上，所述第二铝板上设置有第一导光孔，设置在所述第二PCB板上的所述LED灯置于所述第一导光孔中；

第四步：所述密封罩壳中设置有第二通孔和第二导光孔，并将所述航空插头穿插过所述第二通孔，将所述第一铝板固定在所述密封罩壳内；

第五步：将所述第二铝板的第一导光孔和所述密封罩壳的第二导光孔对应，将所述第二铝板固定在所述密封罩壳内，使用透明PC材料密封所述第二导光孔。

2.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，通过第一密封铆螺母将所述第一PCB板垫高并与所述第一铝板固定安装。

3.根据权利要求1或2所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，所述航空插头的插针穿过所述第一PCB板2-3mm。

4.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，所述航空插头的直径和所述第一通孔的直径相同。

5.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，所述航空插头套设密封圈，将密封圈压紧在所述航空插头和所述第一铝板间。

6.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，在所述第二导光孔处设置有凹槽，将所述透明PC材料置于所述凹槽中。

7.根据权利要求6所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，所述透明PC材料背部安装背胶粘贴在凹槽内。

8.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，在所述第一铝板上设置两个航插，一个航空插头用于信号输入，一个航空插头用于信号输出。

9.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，在所述第二PCB板上设置6个所述LED。

10.根据权利要求1所述的电动执行器智能化模块封装结构的设计方法，其特征在于，将螺钉由所述密封罩壳外部旋入所述第一铝板、第二铝板的第二密封螺母中实现固定。