CN109515348B

CN109515348B - 用于车辆的电子单元

Info

Publication number: CN109515348B
Application number: CN201811095957.3A
Authority: CN
Inventors: O·达普勒蒙; C·迈龙
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 2017-09-19
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2021-03-02
Anticipated expiration: 2038-09-19
Also published as: MA46784B1; IT201700104682A1; EP3457824B1; EP3457824A1; CN109515348A

Abstract

本文描述的是一种用于车辆的下述类型的电子单元，其包括壳体，壳体包含处理器模块和用于与外部系统交换数据的一个或多个模块。所述的单元的特征在于所述壳体包括由聚合物材料制成的框架(200)和固定在由聚合材料制成的所述框架(200)上的至少一个外部金属板(242，244)，所述处理器模块和所述数据交换模块被约束到所述框架(200)，所述至少一个外部金属板(242，244)被设计成限定所述壳体一个或多个外壁。

Description

用于车辆的电子单元

技术领域

本发明总体涉及用于车辆的电子单元领域。更具体地，本发明涉及针对车辆自身的一系列外围设备作为处理器操作的车载电子单元。

背景技术

当今，这种类型的电子单元越来越多地出现在机动车辆上，不仅出现在高档机动车辆上，而且还出现在低档机动车辆上，因为由汽车制造商提供的设备包括越来越多的用于提高安全性和/或舒适性的电子设备。

应该指出的是，目前使用的所述类型的电子单元具有金属框架，该金属框架限定该单元的壳体，也限定该单元的内部骨架，并且包含电子组件以及还有用于冷却的通风系统。上述单元的结构实际上类似于个人计算机的结构。

参考上述已知的解决方案，本申请人已经发现了一系列缺点。

首先，在组装过程中，上述单元的电子组件可能存在金属切屑，该金属切屑是由上述金属框架的组装操作和其上的部件连接产生的。具体地，经由螺钉来连接部件是产生这种类型的切屑的主要因素。所述切屑可能会损坏电子板或在任何情况下导致单元故障。

此外，目前使用的解决方案并不完全满足汽车制造商对产品和生产过程的简化的要求，这些要求越来越严格。

发明内容

在上述背景下，本发明的目的是提供一种将克服上述缺点的电子单元

通过根据权利要求1所述的电子单元来实现上述目的。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从参考附图的随后描述中清楚地显现，所述附图仅作为非限制性示例提供，并且其中：

-图1示出根据从前侧的轴测图的本文所述的电子单元的优选实施例；

-图2示出根据从后侧的轴测图的图1的电子单元；

-图3是图1的电子单元的分解轴测图；

-图4是部分拆卸的图1单元的轴测图；

-图5是图1单元的冷却方式的示意图；以及

-图6示出图1的电子单元的组装模式。

具体实施方式

在随后的描述中，示出旨在使得能够深入理解实施例的各种具体细节。可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者利用其他方法、组件、材料等获得实施例。在其他情况下，未详细示出或描述已知结构、材料或操作，使得实施例的各个方面不会被混淆。

本文使用的参考仅仅是为了方便而提供的，并且因此不限定保护范围或者实施例的范围。

如上所述，本发明涉及一种用于车辆的电子单元，其被设计成作为用于车辆的一组外围设备的处理器操作。例如，上述单元可以设计成用于控制车辆的集群显示器、HUD显示器、中央显示器、乘客显示器、扬声器和麦克风。

本文描述的单元可以呈现与根据现有技术的解决方案相同的电子组件，这些电子组件是用于执行上述功能所必需的。

通常情况下，所述的单元将包括处理器模块和用于与外部系统交换数据的一个或多个模块。

与已知的解决方案相比，本文所述的单元的特征在于，其壳体包括由聚合材料制成的框架以及固定到由聚合材料制成的上述框架上的至少一个外部金属板，上述处理器模块和数据交换模块被约束于所述框架上，所述至少一个外部金属板设计成限定壳体的一个或多个外壁。

上述框架构成电子单元的内部骨架，在该内部骨架上固定有电子组件和设计成用于限定壳体外壁的金属板。

优选地，通过穿入框架的塑料材料的螺钉获得各种部件与框架的连接。框架本身可以设置有多个部分，这些部分被设计成构成用于将各种部件精确和正确地定位在框架上的参考。此外，在各种优选实施例中，本文描述的框架可以设置有一部分，该部分配置成用于限定适于空气的通道，该空气通过设置在单元自身中的通风装置而流动通过该单元。

所述框架例如可以由聚碳酸酯与ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)的组合和可能的涂层制成。

优选地，前述框架由单个主体构成，例如单个主体通过注射成型获得。

通常情况下，本文所述的框架使得能够简化电子单元的结构，也能够简化电子单元的制造和组装过程。所论述的框架还克服了上面参考已知解决方案所论述的由可能损坏电子板的金属切屑引起的缺点，因为使用该框架在电子单元的生产过程中可能产生的任何可能的塑料切屑将不会对单元的电子组件产生不利影响。

附图中示出的是本文所述单元的优选实施例。

根据该实施例，整体用附图标记10表示的电子单元包括由聚合物材料制成的框架200，框架200限定主要部分202，该主要部分202由在单元的两个主要方向X，Y(图4)上延伸的梁状元件的网格构成。该梁状元件的网格在主要部分202上限定一系列开口206。

在主要部分202的预设位置中，框架200具有一系列的圆柱形结构208(I-IV)，它们轴向钻孔并设置成通过螺钉将单元10的电子组件和金属板连接到框架200，如下面将详细描述的那样。

结构208在与X，Y方向垂直的方向上取向，并在部分202的两个主侧面A和B上突出。具体地，如图4中可见，一些结构208以在部分202的相对两侧面上突出的方式在轴向上延伸。同时，其他结构208仅在上述部分的一个侧面上延伸。

参考部分202的每一个侧面，可以识别出不同组的结构208，即结构208(I)，208(II)，208(III)和208(IV)，它们各自被设置成用于组装和/或连接单元10的一个或多个特定部件。优选地，同一组的结构208在相应的侧面上达到相同的高度，以便一起限定搁置表面，单元的部件被固定到该搁置表面，该表面平行于由方向X和Y限定的几何平面。

在优选实施例中，设想结构208将设置有光滑的、即无螺纹的内部孔，并且在将各种部件组装到框架200期间插入这些孔中的螺钉将敲入壁中，以便形成相应的螺纹。显然，这显著简化了框架200的制造过程。另一方面，如上所述，通过将螺钉插入到结构的孔中而产生的塑料切屑对于该单元的电子组件完全无害。

现在参考电子组件，它们以完全传统的方式承载在印刷电路板上。这些板通过螺钉固定到结构208上，为此目的，这些板设想到在预定位置下的孔，当电子板在正确的组装位置下抵靠上述结构设置时，这些孔将与结构208的轴向孔对准。

具体参考附图中所示的优选实施例，这设想了两个不同的电子板222、224，电子板在相应的成组结构208上固定在框架200的两个相对侧面处，如下面将所示的那样。

在各种优选实施例中，如在所示的一个实施例中，本文描述的电子单元包括耗散器主体232，其联接以借助于导热板234与电子板222的一系列组件进行热交换，特别是与微处理器和与之相关的存储器模块进行热交换。此外，本文描述的电子单元包括具有风扇236的马达驱动的通风装置，其设置成用于迫使空气流通过单元10。

由聚合材料制成的框架2具有一组结构208，具体地，结构208(I)，其被设置成用于通过螺钉组装和固定消散器主体232，并且在这些结构附近具有部分238，该部分238成形为类似通道，并从上述结构开始沿主要方向Y延伸。部分238设计成容纳通风装置236，在其远离结构208的端部处用于固定消散器主体232，并且还具有输送由装置236推动的空气的功能，将空气引导抵靠通风装置236。在各种优选实施例中，如图所示，部分238限定在从通风装置236到消散器主体232的方向上减小的空气通道截面，这是为了在空气流动上产生文丘里效应。

最后，单元10包括两个金属板242、244，两个金属板被设置成用于限定单元10的外壁，并且两个金属板还通过螺钉固定在专用于金属板的聚合物框架的结构208上。具体地，金属板242抵靠电子板222放置并固定到电子板222搁置于其上的结构208上。

在各种优选实施例中，上述金属板在一个或多个侧面上具有开口和/或壁切口，以使一些电子组件或者由聚合材料制成的框架直接突出到外侧。在这种连接中，金属板244具有壁244A切口，以便限定不规则系列的锯齿状凹口，由电子板222承载的连接器模块布置在该凹口中。当金属板联接到框架时，单元10的相应侧面将由壁244A、由电子板222的连接器和由框架200本身的多个部分封闭。

在各种优选实施例中，电子单元10还设想了天线模块，该天线模块也设置在电子板222上。框架的主要部分202限定一段壁212，该段壁预先布置成抵靠天线模块定位，将后者即天线模块与电子单元的外侧分隔开。在其相应的壁242A上，金属板242具有开口246，该开口246允许框架的该一段壁212突出到外侧。由于这种配置，天线模块由单元10的壳体进行保护，但没有任何金属板242和244可能影响其操作的风险。

参考图6，现在将描述为组装所示电子单元10而设想的组装顺序。

框架200首先被取向，使其侧面A面向所述组件的电源侧。

在框架处于上述位置的情况下，消散器主体232因此搁置在一组结构208(I)上，并且通风装置236容纳在通道形部分238内。然后将导热板234施加到消散器主体232上。接下来，将电子板222设置在结构208(II)上，使组件的侧面以如此的方式朝向框架200，使得所需的电子组件将与导热板234接触。然后将金属板242定位在电子板的相对侧上，并将相应数量的螺钉拧入结构208的轴向孔中，如上所述，将它们各自的表面轻敲以形成螺纹。

此时，所获得的整体被翻转，使得框架200的侧面B将面向所述组件的电源侧。在框架处于该新位置的情况下，电子板224因此固定到结构208(III)，并且最后金属板244固定在结构208(IV)上。同样在这种情况下，通过拧入结构的轴向孔中的螺钉获得固定，在轴向孔的表面中切入螺纹。

鉴于上述情况，显而易见的是，所述框架构成骨架，该骨架承载所有其他组件和电子单元的各个部件，并且所有其他组件和电子单元的各个部件固定在该骨架上。该框架执行关于上述组件和部件的支撑功能，而且在该单元的组装过程的背景下，该框架作为参考通过其圆柱形结构208获得该单元的精确和正确的定位。

上面针对所描述的框架所示的组装过程适于易于自动化，以低生产成本提供高质量。

另一方面，与已知的解决方案相比，本文描述的电子单元在结构上更简单并且也更轻。

当然，在不损害本发明原理的情况下，结构细节和实施例可以相对于本文纯粹通过非限制性示例所示的内容而言甚至显著地变化，而不会因此脱离本发明的范围，本发明的范围如由所附权利要求限定的那样。

Claims

1.一种用于车辆的电子单元，其包括壳体，所述壳体包含处理器模块和用于与外部系统交换数据的一个或多个数据交换模块，

所述壳体包括由聚合物材料制成的框架(200)和固定到由聚合材料(2)制成的所述框架上的至少一个外部金属板(242，244)，所述处理器模块和所述数据交换模块被固定到所述框架(200)，所述至少一个外部金属板(242，244)被设计成限定所述壳体的一个或多个外壁，

所述单元包括电子板，所述处理器模块设置在所述电子板上，其中：

-所述单元包括联接到所述处理器模块以提供热交换的消散器主体(232)以及用于迫使空气通过所述单元的通风装置(236)；以及

-所述框架(200)具有成形部分(238)，该成形部分限定用于由所述通风装置迫使的空气的通道。

2.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述金属板(242，244)通过穿入所述框架(200)的塑料材料中的螺钉固定到由聚合物材料制成的所述框架上。

3.根据权利要求1或2所述的单元，其特征在于，所述框架包括多个轴向钻孔的圆柱形结构(208)，用于经由螺钉连接所述处理器模块、所述数据交换模块和所述外部金属板。

4.根据权利要求3所述的单元，其特征在于，所述框架(200)具有不同组的所述结构，并且其中所述组的结构限定位于不同高度处的相应的搁置表面。

5.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述成形部分(238)限定用于使空气流出到所述消散器主体上的口部。

6.根据权利要求1或5所述的单元，其特征在于，所述成形部分(238)在所述消散器主体的方向上限定逐渐减小的流动截面，以便在所述空气流中产生文丘里效应。

7.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述框架(200)具有一个或多个壁段，所述壁段限定所述壳体的一个或多个外壁的一个或多个部分。

8.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，包括天线模块，其中所述框架(200)具有设计成限定所述壳体的外壁的一部分的部分(212)，所述壳体的外壁的一部分将所述天线模块与外部分隔开。

9.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述框架由单件制成。

10.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述框架通过注射成型获得。

11.根据权利要求1所述的单元，其特征在于，所述框架由聚碳酸酯和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)中的一种制成或由从聚碳酸酯和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)的组合而衍生的材料制成。