CN111511137A - 一种控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子控制技术领域，公开一种控制器，包括外壳及设于其内的印刷电路板、导热元件和弹性固定件。本发明利用弹性固定件的弹性变形将功率部件和导热元件夹设于弹性固定件内，使功率部件和导热元件相互抵接，功率部件工作产生的热量通过导热元件传递至外壳上，再传递至外壳外侧，提高了散热的稳定性，延长了功率部件的使用寿命；采用定位孔和定位件配合的方式对弹性固定件定位，将定位部夹设于功率部件和外壳的内壁之间，提高了弹性固定件的稳定性，避免了因振动而导致功率部件与导热元件之间的抵触连接容易松动的问题。将功率部件垂直于印刷电路板设置，解决导热元件如MOS管因其弯角翘起而导致功率部件和导热元件不紧贴的问题。

Description

一种控制器

技术领域

本发明涉及电子控制技术领域，尤其涉及一种控制器。

背景技术

电动车控制器通常主要由外壳和设于外壳内的印刷电路板构成，控制器中往往会具有很多发热的元件，如MOS管等。

现有技术中，一般通过螺丝或者压条等将MOS管固定于外壳上的导热元件上，从而实现MOS管的散热。但是，螺丝或者压条等很容易因电动车行驶中的频繁振动而产生松动，从而使MOS管和导热元件之间的连接松动，从而导致MOS管与导热元件之间的相对位置发生改变，从而降低MOS管的散热效果；而且现有的MOS管多平躺在印刷电路板上，一是占用印刷电路板的面积，二是MOS管的弯角易翘起而导致功率部件和导热元件不能紧贴，从而影响MOS管的散热效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制器，以解决因振动使功率部件和导热元件之间的连接松动而降低散热效果的问题，以及因MOS管的弯角翘起而导致功率部件和导热元件不能紧贴的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种控制器，包括外壳，设于所述外壳内的印刷电路板和功率部件，所述功率部件焊接于所述印刷电路板，还包括设于所述外壳内的：

导热元件，用于导出所述功率部件所产生的热量；

弹性固定件，包括定位部和设于所述定位部相对两侧的弹性抵接部，所述弹性抵接部能够发生弹性变形，以将所述功率部件和所述导热元件夹设于两个所述弹性抵接部之间，并使所述功率部件和所述导热元件相互抵接；所述定位部和所述导热元件的其中一个上设有定位件，另一个上设有用于插设所述定位件的定位孔，所述定位部夹设于所述功率部件和所述外壳的内壁之间。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述外壳的内壁设有凸起，所述凸起抵接于所述定位部背对所述印刷电路板的一侧。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述功率部件具有两组，所述导热元件夹设于两组所述功率部件之间。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述弹性抵接部包括第一形变段和第二形变段，所述第一形变段的一端连接于所述定位部，另一端连接于所述第二形变段；

沿远离所述定位部的方向，两个所述弹性抵接部的所述第一形变段呈渐缩设置，两个所述弹性抵接部的所述第二形变段呈渐扩设置；

所述第一形变段和所述第二形变段的连接位置抵接于所述功率部件。

作为上述控制器的一种优选技术方案，还包括集成接口端子，所述集成接口端子包括一体设置的：

连接部，所述连接部为一端开口的凹槽结构；

插接部，所述插接部凸设于所述凹槽结构的内底壁；

多个插针，每个所述插针的一端贯穿所述插针并焊接于所述印刷电路板，每个所述插针均与所述插接部注塑为一体。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述外壳上设有穿设孔，所述连接部与所述穿设孔插接。

作为上述控制器的一种优选技术方案，由所述凹槽结构的底壁至其开口的方向，所述凹槽结构的相对两内侧壁之间的距离逐渐增大；

所述穿设孔为阶梯孔，由所述凹槽结构的底壁至其开口的方向，所述阶梯孔的大径孔的孔径逐渐增大，所述凹槽结构的开口端插入所述大径孔内并抵接于所述阶梯孔的阶梯面。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述凹槽结构的内侧壁设有导向部，所述导向部的一端插入所述阶梯孔的小径孔内。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述外壳的外壁设有线夹，用于防止与所述集成接口端子插接的外接端子所连接的线束与所述外壳分离。

作为上述控制器的一种优选技术方案，所述外壳包括上壳体和与其卡接以形成安装腔室的下壳体。

本发明的有益效果：本发明利用弹性固定件的弹性变形将功率部件和导热元件夹设于两个弹性抵接部之间，使功率部件和导热元件相互抵接，功率部件工作产生的热量通过导热元件传递至外壳上，再传递至外壳外侧，提高了对功率部件进行散热的稳定性，延长了功率部件的使用寿命；采用定位孔和定位件配合的方式对弹性固定件进行定位，并将定位部夹设于功率部件和外壳的内壁之间，提高了弹性固定件的稳定性，从而提高了功率部件和导热元件始终相抵接，保证了导热效果的稳定性，有效地避免了因振动而导致功率部件与导热元件之间的抵触连接容易松动的问题。

本发明将功率部件垂直于印刷电路板设置，能够减小功率部件在印刷电路板上的占用面积；同时配合弹性固定件将功率部件夹设于导热元件和弹性抵接部之间，有效解决了导热元件如MOS管因其弯角翘起而导致功率部件和导热元件不能紧贴的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的控制器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的控制器的内部结构示意图；

图3是本发明实施例提供的控制器的剖视图；

图4是本发明实施例提供的控制器的局部剖视图一；

图5是本发明实施例提供的控制器的局部剖视图二。

图中：

1、外壳；11、上壳体；111、卡孔；112、凸起；113、线夹；114、标识；12、下壳体；121、卡凸；

2、印刷电路板；3、功率部件；4、导热元件；41、定位件；

5、弹性固定件；51、定位部；52、弹性抵接部；521、第一形变段；522、第二形变段；

6、集成接口端子；61、连接部；62、插接部；63、插针；64、导向部；

7、外接端子。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种控制器，本实施例以应用于电动车如共享单车的控制器为例，该控制器包括外壳1，设于外壳1内的印刷电路板2和功率部件3，功率部件3及焊接于印刷电路板2的功率部件3。

其中，外壳1包括上壳体11和与其卡接以形成安装腔室的下壳体12，印刷电路板2设于安装腔室内，有利于印刷电路板2的散热，进一步改善了印刷电路板2的工作环境，提高了印刷电路板2的使用寿命。采用卡接的方式连接上壳体11和下壳体12，缩短了安装时间，提高了安装效率，而且便于拆卸。

具体地，上壳体11上设有周向分布的多个卡孔111，下壳体12上设有与卡孔111一一对应的卡凸121。在连接上壳体11和下壳体12时，将每个卡凸121插入对应的卡孔111内即可。于其他实施例中，还可以将卡孔111设于下壳体12上，将卡凸121设于上壳体11上。于其他实施中，上壳体11和下壳体12还可以采用紧固件如螺钉连接。

本实施例中，卡凸121设有八个，下壳体12的每个侧壁设置两个卡凸121，设于下壳体12相对两侧壁的卡凸121对称设置。需要说明的是，卡凸121的个数并不仅限于八个，还可以在下壳体12的每个侧壁设置一个卡凸121或三个或更多的卡凸121，下壳体12的每个侧壁上的卡凸121个数可以相等，也可以不相等，优选将相对两侧壁上的卡凸121个数设为相等且对称设置。也可以仅在下壳体12的一相对两侧壁设置卡凸121。

上述控制器还包括导热元件4和弹性固定件5，导热元件4和弹性固定件5均设于外壳1内。其中，导热元件4用于对功率部件3进行导热，由具有导热性能的材料制成；弹性固定件5包括定位部51和设于定位部51相对两侧的弹性抵接部52，弹性抵接部52能够发生弹性变形，以将功率部件3和导热元件4夹设于两个弹性抵接部52之间，并使功率部件3和导热元件4相互抵接。本实施例中，功率部件3具有两组，导热元件4夹设于两组功率部件3之间。上述功率部件3可以为MOS管等，在此不再具体限定。

利用弹性固定件5的弹性变形将功率部件3和导热元件4夹设于两个弹性抵接部52之间，并使功率部件3和导热元件4相互抵接，功率部件3工作产生的热量通过导热元件4传递至外壳1上，再传递至外壳1外侧，提高了对功率部件2进行散热的稳定性，延长了功率部件3的使用寿命；功率部件3的固定方式简单、稳定性好，从而有效地避免了因振动而导致功率部件3与导热元件4之间的抵触连接容易松动的问题。

具体地，弹性抵接部52包括第一形变段521和第二形变段522，第一形变段521的一端连接于定位部51，另一端连接于第二形变段522；沿远离定位部51的方向，两个弹性抵接部52的第一形变段521呈渐缩设置，两个弹性抵接部52的第二形变段522呈渐扩设置；第一形变段521和第二形变段522的连接位置抵接于功率部件3。

本实施例中，每个弹性抵接部52包括多个卡爪，每个卡爪均包括第一形变段521和与其连接的第二形变段522。卡爪的具体数量可以根据MOS管的数量确定，在此不再具体限定。

定位部51和导热元件4的其中一个上设有定位件41，另一个上设有用于插设定位件41的定位孔，定位部51夹设于功率部件3和外壳1的内壁之间。采用定位孔和定位件41配合的方式对弹性固定件5进行定位，并将定位部51夹设于功率部件3和外壳1的内壁之间，提高了弹性固定件5的稳定性，从而提高了功率部件3和导热元件4始终相抵接，保证了导热效果的稳定性。

具体地，本实施例中，导热元件4的顶部设有定位件41，定位部51上正对定位件41的位置设有定位孔。优选地，上述定位件41为柱状结构，对应的定位孔为圆孔；定位件41的个数可以是一个、两个或者更多，在此不再具体限定。于其他实施例中，还可以在导热元件4上设置定位孔，在定位部51上设置正对定位孔的定位件41；定位件41的形状也可以是矩形柱等。

外壳1的内壁设有凸起112，凸起112抵接于定位部51背对印刷电路板3的一侧，以将定位部51夹设于功率部件3和外壳1的内壁之间。

进一步地，功率部件3垂直于印刷电路板2设置，能够减小功率部件3在印刷电路板2上的占用面积；同时配合弹性固定件5将每组功率部件3均夹设于导热元件4和一个弹性抵接部52之间，从而解决了导热元件4如MOS管因其弯角翘起而导致功率部件3和导热元件4不能紧贴的问题。本实施例中，功率部件3设于印刷电路板2的正面。

为了提高功率部件3的导热效果，功率部件3面朝导热元件4的一侧全部紧贴于导热元件4设置，以增大接触面积。

进一步地，如图1至图4以及图5所示，上述控制器还包括集成接口端子6，集成接口端子6包括连接部61、插接部62和多个插针63，其中，连接部61为一端开口的凹槽结构；插接部62凸设于凹槽结构的内底壁，每个插针63的一端贯穿插接部62并焊接于印刷电路板2，插针63、插接部62和连接部61注塑为一体。

本实施例将插针63、插接部62和连接部61注塑为一体，形成一体设置的集成接口端子6，可以根据实际需求定制需要的集成接口端子6，相比采用线束的端子而言，结构更加紧凑，插针63和插接部62的密封效果更好；同时采用集成接口端子6代替常规的线束，替代了传统的插线工艺，一个集成接口端子6与印刷电路板2之间只需一次插接，降低了插针63漏插或者错插的概率，极大了提高了控制器的生产效率，降低了人工成本，降低了控制器的不良率；同时因采用集成接口端子6而取消了常规的线束插接，减小了控制器内部结构件的空间占用，从而减小了控制器的尺寸。

具体地，外壳1上设有穿设孔，连接部61与穿设孔插接。更加具体地，由凹槽结构的底壁至其开口的方向，凹槽结构的相对两内侧壁之间的距离逐渐增大；穿设孔为阶梯孔，由凹槽结构的底壁至其开口的方向，阶梯孔的大径孔的孔径逐渐增大，凹槽结构的开口端插入大径孔内并抵接于阶梯孔的阶梯面。

在需要将外接端子7插接于集成接口端子6时，由于阶梯孔的大径孔由凹槽结构的底壁至其开口的方向呈渐扩设置，使连接部61不易脱离穿设孔而挤压印刷电路板2；在需要拔出外接端子7使其与集成接口端子6分离时，因穿设孔内阶梯面的限制，使集成接口端子6不会脱离外壳1。

进一步地，集成接口端子6设有两个，将两个集成接口端子6分别记为第一集成接口端子和第二集成接口端子，第一集成接口端子上集成有电机插接部和助力插接部，第二集成接口端子上集成有中控插接部、通讯插接部、使能插接部和电源插接部。上壳体11上设有与插接部62一一对应的标识114，用于说明这个插接部62具体是用于连接哪个外接端子7的插接部62，方便用户将外接端子7与对应的插接部62插接。

本实施例中，两个集成接口端子6设于印刷电路板2的相对两端。优选地，两个集成接口端子6设于上壳体11长度方向的两端。

进一步地，凹槽结构的内侧壁设有导向部64，导向部64的一端插入阶梯孔的小径孔内。在将集成接口端子6连接于外壳1时，对集成接口端子6的安装进行导向。

进一步地，外壳1的外壁设有线夹113，用于对与集成接口端子6插接的外接端子7所连接的线束进行限位，以防止与集成接口端子6插接的外接端子7所连接的线束与外壳1分离。本实施例中，线夹113凸设于上壳体11的外壁，线夹113与插接部62一一对应设置。通过设置线夹113能够防止应用于电动车的控制器时因震动使外接端子7所连接的线束频繁晃动，从而导致外接端子7与集成接口端子6脱离或虚接或短接的情况发生。于其他实施例中，还可以为两个或更多的插接部62配设一个线夹113，即采用一个线夹113同时对连接于两个或更多插接部62的外接端子7的线束进行限位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (10)

1.一种控制器，包括外壳(1)，设于所述外壳(1)内的印刷电路板(2)和功率部件(3)，所述功率部件(3)焊接于所述印刷电路板(2)，其特征在于，还包括设于所述外壳(1)内的：

导热元件(4)，垂直于所述印刷电路板(2)设置，用于导出所述功率部件(3)所产生的热量；

弹性固定件(5)，包括定位部(51)和设于所述定位部(51)相对两侧的弹性抵接部(52)，所述弹性抵接部(52)能够发生弹性变形，以将所述功率部件(3)和所述导热元件(4)夹设于两个所述弹性抵接部(52)之间，并使所述功率部件(3)和所述导热元件(4)相互抵接；所述定位部(51)和所述导热元件(4)的其中一个上设有定位件(41)，另一个上设有用于插设所述定位件(41)的定位孔，所述定位部(51)夹设于所述功率部件(3)和所述外壳(1)的内壁之间。

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述外壳(1)的内壁设有凸起(112)，所述凸起(112)抵接于所述定位部(51)背对所述印刷电路板(2)的一侧。

3.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述功率部件(3)具有两组，所述导热元件(4)夹设于两组所述功率部件(3)之间。

4.根据权利要求3所述的控制器，其特征在于，所述弹性抵接部(52)包括第一形变段(521)和第二形变段(522)，所述第一形变段(521)的一端连接于所述定位部(51)，另一端连接于所述第二形变段(522)；

沿远离所述定位部(51)的方向，两个所述弹性抵接部(52)的所述第一形变段(521)呈渐缩设置，两个所述弹性抵接部(52)的所述第二形变段(522)呈渐扩设置；

所述第一形变段(521)和所述第二形变段(522)的连接位置抵接于所述功率部件(3)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的控制器，其特征在于，还包括集成接口端子(6)，所述集成接口端子(6)包括一体设置的：

连接部(61)，所述连接部(61)为一端开口的凹槽结构；

插接部(62)，所述插接部(62)凸设于所述凹槽结构的内底壁；

多个插针(63)，每个所述插针(63)的一端贯穿所述插针(63)并焊接于所述印刷电路板(2)。

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述外壳(1)上设有穿设孔，所述连接部(61)与所述穿设孔插接。

7.根据权利要求6所述的控制器，其特征在于，由所述凹槽结构的底壁至其开口的方向，所述凹槽结构的相对两内侧壁之间的距离逐渐增大；

所述穿设孔为阶梯孔，由所述凹槽结构的底壁至其开口的方向，所述阶梯孔的大径孔的孔径逐渐增大，所述凹槽结构的开口端插入所述大径孔内并抵接于所述阶梯孔的阶梯面。

8.根据权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述凹槽结构的内侧壁设有导向部(64)，所述导向部(64)的一端插入所述阶梯孔的小径孔内。

9.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于，所述外壳(1)的外壁设有线夹(113)，用于防止与所述集成接口端子(6)插接的外接端子(7)所连接的线束与所述外壳(1)分离。

10.根据权利要求1至4任一项所述的控制器，其特征在于，所述外壳(1)包括上壳体(11)和与其卡接以形成安装腔室的下壳体(12)。

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