CN201544868U - 一种汽车电子产品抗振结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电子产品抗振结构，包括线路板组合安装在后壳与上盖内再通过金属安装支架固定在汽车上，其特征在于：所述的后壳上设有下支撑柱穿过线路板组合与上盖设有的上支撑柱固定，由于采用上述结构，该结构具有以下优点：1、提高电子产品的抗振能力，减少了因振动而导致产品或整车控制功能失效；2、结构简单，易于实施，方便大规模生产和改造，成本较低。

Description

一种汽车电子产品抗振结构

涉及领域

本使用新型涉及汽车电子领域，特别涉及一种汽车电子产品抗振结构。

背景技术

进入20世纪80年代后期，随着汽车制造技术的不断发展，汽车由“电气”车向“电子”车发展，分散的单个模块控制已远远不能满足要求，为了克服智能化低，更好地实现自动控制，减少线束用量，有效利用车身空间，增强安全可靠因素，集成度高的汽车控制电子产品开始在中、高档汽车上推广使用。

由于集成模块类电子产品大量采用贴片类的电子元件，故该类电子产品对其本身的安装结构强度、防尘防水防护等级和抗机械振动性能要求比以往单个模块高。如果该类电子产品中的线路板在装配或产品使用过程中有变形现象或线路板相对产品壳体有位移振动，都可能出现贴片电子元件的断裂或脱落，直接导致产品以及整车的控制功能失效或由于线路板位移振动而产生的异常响声增大整车噪音量，引起客户投诉，阻碍集成模块类电子产品在中、高档汽车上的推广使用。

目前在中、高档汽车上使用的集成模块类电子产品出现的功能质量问题或质量事故，机械方面的原因均由上述的情况产生，其中由于产品内部抗振动机械结构不合理、损坏线路板组合而导致产品或整车控制功能失效所占的比重超过50％。

在汽车电子产品的生产过程中，提高汽车电子产品抗振能力，是现有技术需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种汽车电子产品抗振结构，以达到提高电子产品的抗振能力，减少因振动而导致产品或整车控制功能失效的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种汽车电子产品抗振结构，包括线路板组合安装在后壳与上盖内再通过金属安装支架固定在汽车上，其特征在于：所述的后壳上设有下支撑柱穿过线路板组合与上盖设有的上支撑柱固定，从而通过上支撑柱和下支撑柱的固定对线路板组合进行固定，达到电子产品抗振的目的。

所述的下支撑柱为下半部分半径大于上半部分的两个圆柱体构成；上支撑柱为空心圆柱结构，端部为锥度为5°～10°的内圆锥形并设有四个开口槽，上支撑柱的内径大于下支撑柱的上半部分的直径，上支撑柱轴向高度相对线路板组合装配面具有过盈配合量，从而通过上支撑柱弹性变形能力和端部的内圆锥形实现对线路板组合的固定。

所述的上盖的周边设有卡扣凸台，后壳的周边设有卡扣卡爪，从而通过卡扣形式将上盖和后壳固定，避免因为采用金属螺丝固定而造成螺丝讲线路板短路。

所述的上盖与后壳的材料为PP类工程塑料，从而保证了线路板组合固定的必要的强度。

一种汽车电子产品抗振结构，由于采用上述结构，该结构具有以下优点：1、提高电子产品的抗振能力，减少了因振动而导致产品或整车控制功能失效；2、结构简单，易于实施，方便大规模生产和改造，成本较低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明；

图1为本实用新型一种汽车电子产品抗振结构的结构示意图；

图2为本实用新型一种汽车电子产品抗振结构的安装结构示意图；

在图1中，1、上盖；2、线路板组合；3、后壳；4、上支撑柱；5、下支撑柱；6卡扣凸台；7、卡扣卡爪；8、金属安装支架。

具体实施方式

如图1-2所示，一种汽车电子产品抗振结构，包括线路板组合2安装在后壳3与上盖1内再通过金属安装支架8固定在汽车上，其特征在于：所述的后壳3上设有下支撑柱5穿过线路板组合2与上盖1设有的上支撑柱4固定，从而通过上支撑柱4和下支撑柱5的固定对线路板组合2进行固定，达到电子产品抗振的目的。

所述的下支撑柱5为下半部分半径大于上半部分的两个圆柱体构成；上支撑柱4为空心圆柱结构，端部为锥度为5°～10°的内圆锥形并设有四个开口槽，上支撑柱4的内径大于下支撑柱5的上半部分的直径，上支撑柱4轴向高度相对线路板组合2装配面具有过盈配合量，从而通过上支撑柱4弹性变形能力和端部的内圆锥形实现对线路板组合2的固定。

所述的上盖1的周边设有卡扣凸台6，后壳3的周边设有卡扣卡爪7，从而通过卡扣形式将上盖1和后壳3固定，避免因为采用金属螺丝固定而造成螺丝讲线路板短路。

所述的上盖1与后壳3的材料为PP类工程塑料，从而保证了线路板组合固定的必要的强度。

集成模块类电子产品的机械外形一般为壳体类外形，如上盖1、后壳3等形状。由于考虑到电子产品的绝缘性要求，壳体类零件的装配尽可能不采用金属螺钉，防止金属螺钉在产品随整车振动过程中脱落，造成线路板组合2电路短路而引起整车控制功能失效或火灾等严重后果，为此，集成模块类电子产品的装配方式一般采用工程塑料零件所特有的卡扣装配形式。卡扣装配形式的结构特征由上盖1的卡扣凸台6和后壳3的卡扣卡爪7组成，通过后壳3的卡扣卡爪7在装配过程中的弹性变形与上盖1的卡扣凸台6配合。为保证产品零件装配顺利、配合到位，根据卡扣卡爪7装配中所需弹性变形量的材料力学和几何学原理的计算，零件设计必须保证上盖1的卡扣凸台6与后壳3的卡扣卡爪7在配合面具有合理的间隙，数值大小为δmm。

由于存在这一间隙δ，装配于上盖1和后壳3之间的线路板组合2具有上下窜动的趋势，为克服问题隐患，在以往的结构设计中，上盖1的三个上支撑柱一般设计成如后壳3的下支撑柱一样的刚性结构，另外由于工程塑料类零件尺寸受模具精度、注塑工艺和使用环境的影响，尺寸的一致性会发生变化，结果导致很难消除线路板组合2存在的上下窜动间隙，或者三个刚性的上支撑柱直接过盈配合作用于线路板组合2，使得线路板组合2变形、贴片电子元件脱落。

本实用新型的技术方案是将以往存在严重问题的刚性上支撑柱结构，设计成具有弹性变形能力的结构。上盖1的上支撑柱4结构为一内部抽空的空心圆柱体，空心圆柱体的壁厚一般为1.5～2.5mm，高度一般大于15mm，空心圆柱体的端部设计成锥度为5°～10°的内圆锥形，保证空心圆柱体端面处的壁厚在0.2～0.4mm之间，在空心圆柱体端面沿着轴线方向设计三个均匀分布的开口槽，槽宽一般为1～2mm，槽深一般为6～10mm，槽根部设计圆角过渡。这样设计的上盖1的上支撑柱4结构，结合零件本身工程塑料材料固有的性质，上盖1的上支撑柱4在轴向具有了较高的弹性变形能力。为了实现上盖1上支撑柱的抗振动机械功能，产品零件装配设计时，上盖1上支撑柱轴向高度相对线路板组合2装配面具有过盈配合量，数值大小为Δmm。过盈Δ的大小主要与上支撑柱4的结构尺寸、材料弹性模量有关，可通过几何学、材料力学相关知识计算获得，也可通过电脑三维有限元分析计算获得；一般情况下，上支撑柱4的端面壁厚越小、锥度越大、槽深越大、材料韧性越高、支撑柱的间距越大，则过盈Δ会增大；过盈Δ一般不小于间隙δ；正常情况下，设计应要求过盈Δ大于间隙δ的数值在一定合理的范围内。

过盈Δ大于间隙δ，产品装配后，各零件之间形成过盈装配内应力，该内应力使得各零件随产品受到外部振动时，能够保持上盖1、线路板组合2、后壳3始终处于接触的状态，从而消除了线路板组合2存在的上下窜动趋势或降低可能存在的振动幅度，克服了因线路板组合2振动带来的一系列问题。

合理的上支撑柱4结构尺寸所形成的较高弹性变形能力，与合理的过盈Δ大于间隙δ数值的共同前提下，产品装配后，能够保证各零件之间形成的过盈装配内应力在一定合理的范围内，该内应力能够使得具有较高弹性变形能力的上支撑柱4优先于线路板组合2变形，在内应力一定的情况下，上支撑柱4的变形扰度增大，则线路板组合2的变形扰度将会减小，解决了产品装配形成的内应力和产品随整车振动产生的附加内应力对线路板组合2的影响，线路板组合2变形扰度的减小，克服了贴片电子元件出现断裂或脱落现象，从而最终提高了该类电子产品以及整车控制功能的可靠性。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种汽车电子产品抗振结构，包括线路板组合(2)安装在后壳(3)与上盖(1)内再通过金属安装支架(8)固定在汽车上，其特征在于：所述的后壳(3)上设有下支撑柱(5)穿过线路板组合(2)与上盖(1)设有的上支撑柱(4)固定。

2.根据权利要求1所述的一种汽车电子产品抗振结构，其特征在于：所述的下支撑柱(5)为下半部分半径大于上半部分的两个圆柱体构成；上支撑柱(4)为空心圆柱结构，其端部为锥度为5°～10°的内圆锥形并设有四个开口槽，上支撑柱(4)的内径大于下支撑柱(5)的上半部分的直径，上支撑柱(4)轴向高度相对线路板组合(2)装配面具有过盈配合量。

3.根据权利要求1所述的一种汽车电子产品抗振结构，其特征在于：所述的上盖(1)的周边设有卡扣凸台(6)，后壳(3)的周边设有卡扣卡爪(7)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车电子产品抗振结构，其特征在于：所述的上盖(1)与后壳(3)的材料为PP类工程塑料。

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