CN107949192A - 一种用于车辆电子控制单元的壳体 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆电子控制单元的壳体。壳体包括安装部件和可移除罩盖，可移除罩盖能够可移除地附接到安装部件。因此，壳体限定用于接收车辆电子控制单元的腔。可移除罩盖包括内壳和外壳，外壳由刚性材料形成并且外壳形成壳体的外部壁，所述外部壁提供用于防止或限制水进入腔中的主屏障。内壳在外壳的基本整个内部范围上延伸并且由顺应性材料构建，在外壳的整体性发生变形或损害的情况下，内壳提供用于防止或限制水进入腔中的次级屏障。

Description

一种用于车辆电子控制单元的壳体

技术领域

本发明涉及对用于车辆电子控制单元的壳体的改进，更特别地涉及防止通过所述壳体进水。本发明还涉及一种用于在车辆电子控制单元的防水壳体的创建中使用的罩盖。

背景技术

现代车辆需要许多电子控制单元(ECU)以便正确地运行。这些ECU与不同的系统(比如动力转向系统、发动机控制系统和制动系统)相联。因此，每个ECU需要与这些系统相当紧密地靠近，这导致所述这些ECU暴露于水和其他的潜在危害情况。

因此ECU必须由保护性壳体来保护以免受这些危害。ECU壳体的主要功能中的一个是防止对内部灵敏电子部件的水损害。然而，当与其他的危害情况组合时，难以实现所述功能。危害情况可以包括极端温度、腐蚀性物质和来自比如石头的外来物体的撞击。如果壳体变得受损，会使得水泄漏到ECU本身上，这可以导致不能使用的系统并且需要昂贵的修理或对ECU本身的替换。

已知的ECU壳体通常包括安装部件和可移除罩盖，ECU安装在所述安装部件上，所述可移除罩盖放置在顶部上并且与安装部件形成密封。如果必要，还可以包括独立的密封元件。可移除罩盖和可选的安装部件通常由金属或刚性结构的塑料材料形成，所述金属或刚性结构的塑料材料是防水的并且提供一些防腐蚀和防撞击的保护。然而，随着时间过去以及由于化学或环境因素所导致的壳体的劣化或重复撞击，壳体可能失效而使得进水。因此，申请人设法改善所述这些问题。

发明内容

根据本发明第一方面，设置有用于车辆电子控制单元的壳体，该壳体包括安装部件和可移除罩盖，所述可移除罩盖能够可移除地附接到安装部件，壳体限定用于接收车辆电子控制单元的腔，安装部件提供用于电子控制单元的支座，可移除罩盖包括内壳和外壳，外壳由刚性材料形成，外壳形成了壳体的外部壁，所述外部壁提供用于防止或限制水进入腔中的主屏障，内壳在外壳的基本整个内部范围上延伸并且由顺应性材料构建，在外壳的整体性发生变形或损害的情况下，所述内壳提供用于防止或限制水进入腔中的次级屏障。

由内壳提供的次级屏障确保在外壳破裂的情况下ECU不容易遭受水损害。从而维持保护。当外壳由刚性材料形成时，即便当所述外壳受损使得其不再防水，所述外壳仍可以提供防止进一步撞击的保护，这意味着至少直到可以进行修理，壳体将继续对ECU提供有效的保护，并且ECU因此将继续运行而不发生问题。也可能外壳破裂或者任何其他损害导致跛行回家功能或跛行功能被激活，以便允许持续的运行。

外壳可以形成刚性结构。刚性结构可以在外壳的外部范围上形成连续的表面。

刚性结构可以限定腔的竖直范围和/或横向范围。腔的竖直范围可以由外壳的至少一个上壁所限定，腔的横向范围可以由外壳的至少一个侧壁所限定。

可移除罩盖可以具有开口面，所述开口面能够被安装部件闭合。开口面可以由至少一个侧壁的最下边缘所限定。

壳体可以包括密封元件，所述密封元件能够插置在安装部件和可移除罩盖之间，用于在它们之间形成或增强防水密封或基本防水密封。

密封元件可以放置在最下边缘和安装部件之间。另外或替代地，密封元件可以毗邻竖直面设置，例如通过设置O形环密封。在其他可能性中，内壳的部分的压缩可以用于提供密封而非使用单独的密封元件。

可移除罩盖能够通过紧固方式安装到安装部件。紧固方式包括一个或多个紧固件。紧固件或每个紧固件可以包括夹子固定、闩固定或螺纹固定。此外，紧固件或每个紧固件可以包括闩部件和锁止部件，闩部件是弹性柔性的，用于闩锁到锁止部件上。替代地，紧固方式可以是密封剂或其他化学接合或机械接合。

外壳可以包括刚性塑料材料。

内壳可以包括非脆性材料。内壳可以包括流体硅橡胶和热塑性弹性体中的至少一个。

内壳可以包括在内壳的基本整个范围上与外壳接触的层。例如，内壳可以粘附或以其他方式固定到外壳，例如通过双注射模制或者等同的技术。

内壳可以包括在内壳的基本整个范围上与外壳分离的层。这可以在内壳不变形的情况下允许外壳的一些变形。这还可以允许壳体内的腔的一些隔热。

内壳可以顺应外壳。内壳的顺应性将因此允许内壳与外壳一起变形，同时仍维持针对进水的保护。

内壳可以在外壳的预定撞击负载下维持完整。

安装部件可以附接到车辆的部分或者与车辆的部分一体化地形成。所述车辆的部分可以向安装部件提供针对撞击的支撑和/或保护。

附图说明

现在将参考附图对本发明进行详细描述，其中：

图1是根据本发明的ECU壳体的第一实施例的简图；

图2是以局部横截面示出的图1的ECU壳体的罩盖的透视图；和

图3是根据本发明的ECU壳体的第二实施例的简图。

具体实施方式

首先参考图1和图2，其中描绘了根据本发明的防水ECU壳体100。壳体100由安装部件102和可移除罩盖104形成。安装部件102提供用于ECU 106的支座，所述ECU被支撑在所述支座上，并且所述安装部件在使用中固定到车辆的一部分(未示出)。车辆的一部分(安装部件可以固定到所述部分)可以包括马达、变速器、车辆的结构部件或者包括其他电子器件的结构。技术人员也将清楚其他可能性。安装部件102和/或可移除罩盖104也可以包括孔(未示出)，线缆或连接器可以通过所述孔而引导或被接收，以便向ECU 106提供电力并且允许ECU 106与外部部件相连通。在必要的情况下，这些孔可以包括另外的密封件以便确保针对泄漏的保护。

尽管被示出为简单的PCB组件，但ECU 106还可以是更复杂的单元。例如，ECU可以包括导线框或连接器或本领域内常见的任何其他类型的计算单元。

ECU 106被封闭在由安装部件102和可移除罩盖104形成的腔108内。安装部件102和可移除罩盖104均由不渗水材料形成，以便保护ECU 106免受由于进水的损害。最后，在安装部件102和可移除罩盖104之间放置密封元件110，这确保腔108是防水的。

尽管所描述的实施例包括均由不渗水材料形成的安装部件和可移除罩盖，但也可以不需要安装部件是不渗水的。例如，安装部件可以自身形成更大的结构的一部分，在所述更大的结构中，防水方面是由其他部件而非必须由安装部件来提供。

为了对已知的ECU壳体提供改善的保护，可移除罩盖104具有双壳结构并且包括内壳112和外壳114。外壳114提供针对危害(比如来自外来物体的撞击以及进水)的主屏障，例如，所述外来物体可能从道路扔过来。为此，外壳114由比如热固塑料的刚性材料形成，使得所述外壳可以承受这些危害。

当外壳形成刚性结构，其可以在内部限定腔108的形状。因此，在本实施例中，外壳114的侧壁114a限定腔108的横向范围，而外壳114的上壁114b限定腔108的竖直范围。尽管在本实施例中仅包括单一的上壁114b和单一的侧壁114a，但本发明不局限于这样的形状，可以包括更多数量的上壁和侧壁以便形成更复杂的三维形状。

在本实施例中，刚性结构在外壳114的外部范围上形成连续的表面。因此，提供防撞击的保护，并且刚性结构还提供防水保护或其他保护。

因此，侧壁114a包括限定可移除罩盖104的开口面104a的下边缘114c。然后可以通过将可移除罩盖104放置在安装部件102上而密封该开口面104a，这确保壳体100是防水的。

在外壳114的许多失效模式中的任一种出现的情况下，内壳112提供了次级屏障。这些失效模式可以包括由重复撞击导致开裂的机械疲劳、严重撞击和/或热应力导致的材料断裂或者由于化学腐蚀导致的外壳114的弱化等等。

在已知的壳体的情况中，单一层可移除罩盖的失效会导致壳体的防水性被损害，从而对ECU造成水损害。因此，定位本发明的内壳112使得所述内壳在包含ECU 106的腔108和外壳114之间形成次级屏障，这确保外壳114的任何破裂不会使得水进入腔108中。

内壳112必须提供防止进水的保护。然而，所述内壳还可以提供防止在使用中由油、盐水或所述内壳可能遇到的其他流体所导致的化学腐蚀或弱化的增强保护。

在第一实施例中，如图1和图2所示，内壳112形成为粘附到外壳114的层。如此，在内壳112和外壳114之间不存在间隙。因此，在撞击使外壳114断裂或变形的情况中，必要的是内壳112能够适应其新的形状而其自身不会发生失效。为此，内壳112可以包括比如流体硅橡胶或热塑性弹性体的材料。这些材料允许内壳112即便在变形时仍保持完整。尽管这样的材料不能够提供外壳114的撞击保护，但期望的是外壳114即便在断裂时将仍保持其原始结构足以保护不受进一步的撞击损害。

图3中示出了第二实施例。在可适用的情况下，相同或类似的特征标记有相同或类似的附图标记。

替代地，当在图3的壳体200中时，可移除罩盖204可以包括与外壳214分离的内壳212。通过分离，意味着在内壳212的外表面212a和外壳214的内表面214a之间、至少在相应的表面212a、214a的大部分上存在间隙216。有利地，在内壳212和外壳214之间的间隙216可以在导致内壳212发生任何变形之前，允许一些外壳214的变形。此外，所述间隙可以允许ECU 106的一些有限的隔热。

在内壳212与外壳214分离的情况下，必要的是延伸密封元件210，如图3中所示。因此，密封元件210不仅在安装部件202和外壳214之间延伸，还在安装部件202和内壳212之间延伸。这可以提供额外的防止进水的保护。也可以在安装部件202处或邻近所述安装部件处将内壳212连接到外壳214，使得不必要延伸密封元件210。

如果需要对内壳的额外支撑，可以在可移除罩盖内的多个部位处使用支柱或其他连接件，以便在外壳和内壳之间提供附接。在该情况下，内壳仍然被认为与外壳分离或基本分离。

图3中示出了将可移除罩盖204连接到安装部件202的一个方法。在此，使用两个闩部件218，所述两个闩部件可以与可移除罩盖204一体化地形成并且附接到安装部件202上的对应的锁止部件220。闩部件218使得可移除罩盖204能够快速地配合到安装部件202，同时也使得在需要维修或替换ECU 106的情况下容易的移除，所述闩部件是弹性柔性的以便使得能够实现闩部件自身和锁止部件220之间的压配合连接。该连接也可以以相反方式放置，其中闩部件118在安装部件102上，锁止部件120在可移除罩盖104上，如图1那样。也可以使用将安装部件和可移除罩盖连接的替代方法。例如，可移除罩盖可以包括螺孔，所述螺孔允许螺纹连接到安装部件，或者可以使用其他形式的可释放紧固件。可以使用其他紧固方式，例如密封剂或化学紧固方法或机械紧固方法。

安装部件可以提供安装点，所述安装点使得ECU被夹紧、拧紧、粘附或以其他方式固定到安装部件。这确保ECU被保持在腔内固定的位置，从而防止损害。

尽管针对上面的部件已经提到了特定的材料，但并非旨在将本发明的范围局限到那些特别的材料。也可以使用具有期望特性的任何其他材料。这些材料对于本领域技术人员将是已知的并且具有额外的性质。例如，通过例如由多种材料形成，可以期望内壳包括防止传导发射或辐射发射或其他性质的电磁屏障。

已经描述了与一个实施例有关而与其他实施例无关的一些特征。然而，除非存在阻止特征组合的特定限制，否则每个特征可以在任意实施例中使用或在另外的实施例中以组合的方式使用。

Claims (10)

1.一种用于车辆电子控制单元的壳体，所述壳体包括安装部件和可移除罩盖，所述可移除罩盖能够可移除地附接到所述安装部件，所述壳体限定用于接收车辆电子控制单元的腔，

所述安装部件提供用于电子控制单元的支座，

所述可移除罩盖包括内壳和外壳，所述外壳由刚性材料形成并且所述外壳形成所述壳体的外部壁，所述外部壁提供用于防止或限制水进入所述腔中的主屏障，所述内壳在所述外壳的基本整个内部范围上延伸并且由顺应性材料构建，在所述外壳的整体性发生变形或损害的情况下，所述内壳提供用于防止或限制水进入所述腔的次级屏障。

2.根据权利要求1所述的壳体，所述外壳形成刚性结构。

3.根据权利要求2所述的壳体，所述刚性结构在所述外壳的外部范围上形成连续的表面。

4.根据权利要求2所述的壳体，所述刚性结构限定所述腔的竖直范围。

5.根据权利要求2所述的壳体，所述刚性结构限定所述腔的横向范围。

6.根据权利要求1所述的壳体，所述可移除罩盖具有开口面，所述开口面能够由所述安装部件闭合。

7.根据权利要求1所述的壳体，所述壳体包括密封元件，所述密封元件能够插置在所述安装部件和所述可移除罩盖之间，用于在它们之间形成或增强防水密封或基本防水密封。

8.根据权利要求1所述的壳体，所述外壳包括刚性塑料材料。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的壳体，所述内壳包括非脆性材料。

10.根据权利要求1所述的壳体，所述内壳包括层，所述层在所述内壳的基本整个范围上与所述外壳接触。