CN109156086A - 用于电子部件的壳体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆内的电子部件的壳体，所述壳体包括：主要隔室，所述主要隔室适于容纳一个或多个电子部件；和通风布置，所述通风布置允许所述主要隔室的内部与所述主要隔室的外部之间的气体流动通路，其中所述通风布置包括：遮蔽部分，所述遮蔽部分定位在所述主要隔室的所述外部上并且限定流动通路，所述流动通路在其相应的第一端和第二端处具有第一孔隙和第二孔隙，所述流动通路在所述第一孔隙和所述第二孔隙处与大气连通；和连通通道，所述连通通道在所述主要隔室的所述内部与所述流动通路之间延伸，并且在所述流动通路的所述第一端和所述第二端之间的某个位置处连结所述流动通路，其中所述连通通道在更靠近所述第一端而不是所述第二端的点处与所述流动通路相会。

Description

用于电子部件的壳体

技术领域

本发明涉及用于电子部件的壳体，并且具体地讲，涉及用于车辆内的电子部件的壳体。

背景技术

诸如汽车的现代车辆一般将包括至少一个电子控制单元(ECU)，该ECU包括监视和/或控制汽车的性能的一个或多个方面的处理器。

车辆可包括中央ECU，该中央ECU监视和控制车辆的若干系统。替代地或另外地，一些车辆系统可以具有单独的专用ECU，诸如用于立体声或红外相机或用于特定乘客约束系统的ECU。

在车辆中设有多于一个ECU的情况下，ECU一般将彼此通信，例如经由CAN(控制器局域网)总线。

车辆ECU可通常处于易暴露于诸如水的液体的位置，例如当车辆驶过深水坑或暴露于强降雨时。出于这一原因，ECU一般设于壳体中，该壳体旨在尽可能地保护ECU及其相关联的电子部件免于潜在地有害的液体暴露。同时，ECU的壳体应防止多余热量积聚在ECU的区域内。

旨在实现这些目标的ECU壳体的一个示例在US 2015/0208525中公开。

发明内容

本发明的一个目的是提供该类型的改进壳体。

因此，本发明的一个方面提供了用于车辆内的电子部件的壳体，该壳体包括：主要隔室，该主要隔室适于容纳一个或多个电子部件；和通风布置，该通风布置允许主要隔室的内部与主要隔室的外部之间的气体流动通路，其中该通风布置包括：遮蔽部分，该遮蔽部分定位在主要隔室的外部上并且限定流动通路，该流动通路在其相应的第一端和第二端处具有第一孔隙和第二孔隙，该流动通路在第一孔隙和第二孔隙处与大气连通；和连通通道，该连通通道在主要隔室的内部与流动通路之间延伸，并且在流动通路的第一端和第二端之间的某个位置处连结流动通路，其中连通通道在更靠近第一端而不是第二端的点处与流动通路相会。

有利地，阻挡构件设于流动通路内以防止或阻碍液体从壳体的外部流入连通通道中。

优选地，阻挡构件在基本上与连通通道对齐的区域处在连通通道的区域中与流动通路平行的方向上从流动通路的内壁突出。

常规地，壳体具有侧壁，并且遮蔽部分从侧壁突出并且至少部分地环绕连通通道。

有利地，阻挡构件在侧壁与遮蔽部分的内部部分之间延伸。

优选地，阻挡构件比连通通道更靠近第一孔隙。

常规地，阻挡构件的至少一部分基本上与第一孔隙齐平。

有利地，连通通道包括穿过侧壁形成的孔隙。

优选地，连通通道在连通通道的区域中基本上与流动通路成直角。

常规地，除连通通道外，主要隔室基本上是气密的，使得没有气体可在主要隔室与壳体的外部之间流动。

有利地，没有从连通通道与流动通路相会的点和壳体的外部通过的直接视线。

优选地，连通通道在从第二孔隙到第一孔隙的距离的至少三分之二的点处与流动通路相会。

常规地，凹部形成在主要隔室的侧壁中，并且连通通道至少部分地由凹部形成。

本发明的另一个方面提供了车辆，该车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中壳体附接到车辆的一部分，使得当车辆处于正常直立位置时，第一孔隙比第二孔隙更高于地面。

有利地，当车辆处于正常直立位置时，流动通路的至少一个区域是基本上竖直的。

附图说明

为了更容易地理解本发明，现在将参考附图通过示例来描述本发明的实施方案，其中：

图1示出了体现本发明的壳体；

图2示出了图1的壳体的顶部部分；

图3示出了图1的壳体的一部分的不同视图；并且

图4示出了在积水中的图1的壳体。

具体实施方式

首先参考图1，示出了体现本发明的壳体1。

在该示例中，壳体1一般采取矩形、基本上封闭的盒子的形式。壳体1包括底板2，该底板大体上是平面的，并且由诸如金属或塑料的坚固的防水材料形成，其可以被冲压成所期望的形状。在所示的示例中，底板2具有从中穿过而形成的附接孔3，以允许壳体1附接到另一个部件，诸如车辆的底盘(未示出)。

壳体1还包括顶部部分4，该顶部部分包括顶壁5和侧壁6(在这种情况下，存在四个侧壁6，它们连结在一起以围绕顶部部分4连续地延伸)。

顶部部分4放置在底板2上并密封到底板2上，并且在底板2的上表面与顶部部分4之间形成流体密封或基本上流体密封的密封。将理解，底板和顶部部分4一起构成大体上椭圆形的容器，该容器是密封的或基本上密封的(不同之处在于以下描述的连通通道)。底板2形成椭圆形的底侧，并且顶部部分4提供椭圆形的侧面和顶部。

数据连接7形成在顶部部分4上，并且优选地形成在其一个侧壁6上。在所示的实施方案中，数据连接7包括具有敞开前部9的中空突起8。突起8在其后侧附接到顶部部分4的侧壁6，并且具有顶壁10和底壁11以及侧壁12，它们一起形成可通过敞开前部9进入的空腔13。多个连接引脚14从顶部部分4的内部延伸到由突起8形成的空腔13中。

在所示的示例中，连接引脚14形成阵列，诸如矩形或“D”形阵列，并且诸如用于CAN总线的连接的合适的数据连接(未示出)可以插入到连接引脚14上，以允许壳体1的内部与其他部件之间的数据通信。

图2示出了顶部部分4的下侧的视图，其中底板2被移除。可以看出，连接孔隙15形成在顶部部分4的侧壁6中。连接引脚14穿过连接孔隙15，并且在连接引脚14周围用诸如树脂的流体密封材料填充连接孔隙15。如本领域的技术人员将理解，这可以通过以下方式来实现：将连接引脚14保持在适当的位置，将树脂施加在连接引脚14周围以使得树脂填充连接孔隙15，以及然后固化树脂(例如通过施加UV光)以使得树脂硬化并且将连接引脚永久地固定在适当的位置，从而使侧壁6保持流体密封或基本上流体密封。

在图2中，为了清楚起见，示出了环绕连接引脚14的突起8的部分是半透明的。

在主要顶部部分4的内部内，可以设有ECU(未示出)，该ECU连接到连接引脚14。

在所示的示例中，用于电容器的支架16形成在顶部部分4的顶壁5的下侧，并且该电容器为ECU提供能量储备。

四个中空圆柱体固定到侧壁6的内侧，其中每个圆柱体的中空内部提供连接孔17。每个连接孔17指向远离顶表面5的方向，即，当底板2安装时直接地指向到底板2。当底板2放置就位时，螺钉或类似的连接器可以穿过底板中的合适的孔隙并且被接纳在连接孔17中。

如图2可见，连通通道18穿过顶部部分4的一个侧壁6形成。连通通道18一直延伸穿过侧壁6。在所示的实施方案中，连通通道18形成在顶部部分4的顶壁5附近或邻近顶部部分4的顶壁5形成。在优选的实施方案中，连通通道18在从侧壁6的底部边缘19一直到侧壁6与顶壁5相会的位置的路径的至少三分之二处形成。

连通通道18包括穿过侧壁6形成的孔或其他孔隙。连通通道18的横截面优选地为圆形，但是可使用任何其他合适的形状。在优选的实施方案中，连通通道18的直径为约2mm。

返回图1，在连通通道18的区域中在侧壁6的外部上形成防护结构20。

在所示的实施方案中，防护结构20包括两个主要部分。

首先，防护结构20包括遮蔽部分21，该遮蔽部分从连通通道18的一侧上的位置向外远离侧壁6延伸，在连通通道18上方拱起，并且在连通通道18的另一侧上的位置处重新连结侧壁6。

因此，遮蔽部分21在连通通道18上方从侧壁6向外延伸。

在优选的实施方案中，遮蔽部分21具有高度(即，在基本上与侧壁6平行的方向上)，该高度等于或仅略小于侧壁6自身的高度。在优选的实施方案中，遮蔽部分21的高度是侧壁6的高度的至少三分之二，并且优选地大于五分之四。

遮蔽部分21在其下端、即最靠近底板2的一端通向大气。遮蔽部分21可不到底板21就终止，因此在遮蔽部分21与底板2之间存在明显间隙(如图中所示的示例中那样)，或替代地，遮蔽部分可一直延伸到底板2，不过在其下端处或附近具有孔隙或切口以允许空气在大气与遮蔽部分21的下端之间流动。

遮蔽部分21优选地基本上是连续且不断的。

在所示的示例中，遮蔽部分21大体上是半圆柱形的，但是可以使用任何其他合适的形状。

防护结构20的第二主要部件是桥接部分22。在所示的示例中，桥接部分22基本上与顶部部分4的顶壁5齐平，并且从侧壁6从在连通通道18上方(优选地其正上方)的点延伸，基本上直接地向外延伸远离侧壁6，并且连结遮蔽部分21的内侧。

桥接部分22优选地大体上是笔直的，并且具有平坦或基本上平坦的顶表面。

在一些实施方案中，桥接部分22可以具有向下延伸的侧壁(即，在从顶壁5到底板2的方向上)以位于连通通道18的任一侧上。在这种情况下，桥接部分22将具有敞开下侧，使得连通通道18不完全被桥接部分22环绕。

图3示出了壳体1的一部分的自顶向下视图。可以看出，从防护结构20的俯视图中，存在穿过遮蔽构件21形成到桥接部分22的侧面的连续通道，该通道一直穿过防护结构20。如果从正上方观察壳体1，那么可一直从顶部到底部看透遮蔽构件21，使得可透过这些通道23看到底板2。

在本发明的优选的实施方案中，在壳体1的外部与内部之间没有设有透气膜和/或流体密封膜。在这种类型的一些已知的壳体中，提供膜(其典型地是透气的但流体密封或阻挡流体的)以将流体保持在壳体的内部外，同时允许壳体的内部与外部之间的气流。

在本发明的实施方案中，优选地不具有这种类型的膜。这种膜典型地具有从中穿过而形成的非常细小的孔，该孔可容易地被灰尘或其他物质堵塞，特别是在壳体放置在车辆上长达数年的情况下。此外，虽然这种膜是透气的，但是它们通常会显著地阻碍气体流动并且防止大气与壳体的内部之间的压力均衡，这可能会促成在由壳体限定的相对小的体积内的过热和高湿度。

防护结构20将有效地防止流体在几种常见的情况下进入壳体1的内部。首先，水可以从任何角度以相对高的速率喷射到壳体上。当驾驶车辆通过路面上的积水、在越野环境中行驶、在大雨中行驶时、或当来自另一个车辆部件(诸如压缩机)的冷凝水滴落或落到壳体上时，都可能会遇到这种情况。这些情况在IPx4测试中进行模拟，该IPx4测试根据ISO20653进行。

如本领域的技术人员将理解，瞄准壳体1的外部的水射流不太可能造成水通过连通通道18进入该壳体的内部。遮蔽元件21基本上环绕连通通道18，并且将使水射流偏转，该水射流瞄准侧壁6，该连通通道18穿过侧壁形成。

从壳体1上方瞄准连通通道18的水射流将被桥接部分22偏转，该桥接部分在连通通道18上方延伸并且连结到遮蔽构件21的内部。

水射流将不太可能在其下端进入遮蔽构件21，因为其下端安放得靠近底板2。

从以上所有内容将理解，没有从壳体1的外部到连通通道18的直接“视线”。

因此，本领域的技术人员将理解，如果水射流指向壳体1，那么任何这种水射流都不太可能造成任何液体进入壳体1的内部。

壳体也可能位于积水中。这在测试IPx7中进行模拟，该测试IPx7根据ISO20653进行。

图4示出了壳体1的侧剖视图，该壳体被取向为使得底板2在最下面。壳体1竖立在一定量的水24中，在这种情况下，水的深度d可以是20mm(但是可以预期不同深度，并且本领域的技术人员将理解如何更改部件尺寸适应于此情况)。

将理解，由于遮蔽构件21在其下端是敞开的，因此水将通过其下端进入遮蔽构件21。然而，遮蔽构件21在其上端也是敞开的，并且因此空气可仍然通过连通通道18在周围环境中自由地流动并且流动到壳体1的内部。

关于图4，可以了解，如果遮蔽构件21在其上端不敞开，那么在壳体1竖立在积水中的情况下，水将会完全地阻挡空气从外部通向到连通通道18。因此，将会防止例如用于冷却目的的空气循环。

此外，在壳体1的内部内的空气将会形成相对小的封闭体积的空气的一部分，被积水阻挡而不与大气连通。如果在壳体1的内部内存在相对低的压力(例如，如果周围部件由于热状况或车辆的发动机的操作而加热到高温，并且壳体的内部处于相对低的温度)，与周围空气压力相比，壳体1内的这种相对低的空气压力可以使水通过压力差被驱动通过连通通道18并且进入壳体1的内部。

然而，由于遮蔽构件21在其上端是敞开的，因此即使当壳体竖立在升高到遮蔽构件21的下端的水平上方的水中时，壳体1的内部与大气之间的压力也会均衡。

相反，如果遮蔽构件21在其底端不敞开，那么水可以通过其上端进入遮蔽构件21，并且收集在遮蔽构件21内，而不溢出。

将遮蔽构件21布置成使其在其顶端和底端都是敞开的确保可以保持大气与壳体1的内部之间的连通，并且任何进入遮蔽构件21的水在可以时都会排出。

应当理解，这些益处与遮蔽构件21基本上竖直地布置(即，与重力对齐)相关联。在以上说明中，假定壳体1将安装成使得底板2在最下面。然而，在其他情况下，壳体1可安装成使得底板2固定到竖直结构。在这种情况下，将了解，遮蔽构件21应旋转90o，使得它再次相对于重力对齐，其中连通通道18靠近遮蔽构件21的顶端。

在一些实施方案中，遮蔽部分21可不非常竖直地布置，并且可在例如竖直方向的±45°内。

由遮蔽构件21和桥接部分22采用的确切形式对于本发明来说并非必要。然而，重要的是，遮蔽构件具有相对的敞开端，一个位于其下端处或附近，而另一个位于其上端处或附近，其中连通通道被定位得更靠近顶端而不是底端。

遮蔽构件不需要限定笔直路径，或具有沿其长度的规则形状。还设想，顶部部分4(和/或部件中的任何其他部件)的形状可以限定凹部，其中遮蔽构件形成在凹部中，使得遮蔽构件不向外突出超过壳体的整个外形或“包壳”，或仅向外突出减小距离而不超过壳体的整个外形或“包壳”。在这种情况下，凹部的壁可以形成连通通道的壁的一些或全部。遮蔽构件必须在由壳体限定的隔室的外部，即，在设有ECU的封闭空间的外部。然而，遮蔽构件可以集成到壳体的形状中，使得它不会从壳体向外突出或不会显著地从壳体向外突出。将理解，这可以降低遮蔽构件损坏的可能性，减小壳体所占据的总空间，和/或增加壳体的整体美感。

桥接部分22应在连通通道18上方延伸，但是不需要一直延伸到遮蔽部分21的内壁。桥接部分可以采用任何合适的形状，并且例如可以使用围绕连通孔隙的上侧延伸的弧形、弯曲和/或伞形形状。

将理解，本发明的实施方案提供了坚固、简单且实用的布置以用于保持壳体的内部与大气之间的空气连通，同时有效地防止了液体进入壳体的内部。

当在本说明书和权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”及其变体表示包括指定特征、步骤或整数。这些术语不应被解释为排除其他特征、步骤或部件的存在。

在前述描述或以下权利要求书、或附图中公开的以其特定形式或就用于执行所公开的功能的装置或用于获得所公开的结果的方法或过程表达的特征在适当时可以单独地或以此类特征的任何组合来用于以其各种形式实现本发明。

Claims (15)

1.一种用于车辆内的电子部件的壳体，所述壳体包括：

主要隔室，所述主要隔室适于容纳一个或多个电子部件；和

通风布置，所述通风布置允许所述主要隔室的内部与所述主要隔室的外部之间的气体流动通路，其中所述通风布置包括：

遮蔽部分，所述遮蔽部分定位在所述主要隔室的所述外部上并且限定流动通路，所述流动通路在其相应的第一端和第二端处具有第一孔隙和第二孔隙，所述流动通路在所述第一孔隙和所述第二孔隙处与大气连通；和

连通通道，所述连通通道在所述主要隔室的所述内部与所述流动通路之间延伸，并且在所述流动通路的所述第一端和所述第二端之间的某个位置处连结所述流动通路，

其中所述连通通道在更靠近所述第一端而不是所述第二端的点处与所述流动通路相会。

2.根据权利要求1所述的壳体，其中阻挡构件设于所述流动通路内以防止或阻碍液体从所述壳体的所述外部流入所述连通通道中。

3.根据权利要求2所述的壳体，其中所述阻挡构件在基本上与所述连通通道对齐的区域处在所述连通通道的所述区域中与所述流动通路平行的方向上从所述流动通路的内壁突出。

4.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中所述壳体具有侧壁，并且所述遮蔽部分从所述侧壁突出并且至少部分地环绕所述连通通道。

5.根据从属于权利要求2的权利要求5所述的壳体，其中所述阻挡构件在所述侧壁与所述遮蔽部分的内部部分之间延伸。

6.根据权利要求4或5所述的壳体，其中所述阻挡构件比所述连通通道更靠近所述第一孔隙。

7.根据权利要求6所述的壳体，其中所述阻挡构件的至少一部分基本上与所述第一孔隙齐平。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的壳体，其中所述连通通道包括穿过所述侧壁形成的孔隙。

9.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中所述连通通道在所述连通通道的所述区域中基本上与所述流动通路成直角。

10.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中除所述连通通道外，所述主要隔室基本上是气密的，使得没有气体可在所述主要隔室与所述壳体的所述外部之间流动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中没有从所述连通通道与所述流动通路相会的点和所述壳体的所述外部通过的直接视线。

12.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中所述连通通道在从所述第二孔隙到所述第一孔隙的距离的至少三分之二的点处与所述流动通路相会。

13.根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中凹部形成在所述主要隔室的侧壁中，并且所述连通通道至少部分地由所述凹部形成。

14.一种车辆，所述车辆包括根据前述权利要求中任一项所述的壳体，其中所述壳体附接到所述车辆的一部分，使得当所述车辆处于正常直立位置时，所述第一孔隙比所述第二孔隙更高于地面。

15.根据权利要求14所述的车辆，其中当所述车辆处于所述正常直立位置时，所述流动通路的至少一个区域是基本上竖直的。