汽车安全系统的电子控制组件及其制造方法与流程

本发明涉及一种电子控制组件。更具体地，本发明涉及一种用于汽车安全系统的电子控制组件及其制造方法。

背景技术：

在汽车被动安全系统的ECU(电子控制单元)中，连接器(或针接头)或者是独立的，或者与ECU壳体一体成型。

独立的连接器对于市场上的大多数ECU来说是非常受欢迎的，但独立连接器的款式老旧，并且也不是最具有成本竞争力。

与连接器一体成型的ECU壳体设计在市场上常见于一些汽车制造商的ECU上。这种设计不仅壳体本身的单价昂贵，而且生产工具的价格也很高。主要是因为在这种与连接器一体成型的ECU壳体的制造过程中，通常首先将连接器插针插入到饼干板(biscuit)中，然后将插针对准板(PAP)安装到插针上，使得插针、饼干板和PAP构成一个组件，最后将整个组件嵌件成型到与连接器一体成型的ECU壳体中。在这样的一体化成型中，存在两个中间零件，即饼干板和PAP，这两个额外的零件会造成生产成本增加。

技术实现要素：

本发明给出了一种将连接器和ECU壳体一体成型的创新方式。本发明的一个目的是提供能够降低原材料成本的包括一体成型连接器和ECU壳体的电子控制组件及其制造方法。本发明的另一个目的是提供利用简化制造工艺来制造用于汽车安全系统的电子控制组件的方法及其制造的产品。本发明的另一个目的是提供满足轻量化趋势的用于汽车安全系统的电子控制组件及其制造方法。

根据本发明的一个方面涉及一种汽车安全系统的电子控制组件，其包括上壳体，该上壳体形成为底部开口的盒体，并且在至少一个侧面上形成有通孔；底板，该底板与上壳体连接形成容纳室；电路板，该电路板布置在容纳室内；插针，该插针插入在上壳体的通孔中，并且插针的第一端伸出到上壳体的外侧，插针的第二端与在容纳室内的电路板连接。上壳体还包括开口，该开口形成为穿透上壳体的顶部并且设置成能够穿过该开口对插入在通孔中的插针进行操作。电子控制组件还包括盖帽，该盖帽密封地覆盖所述开口。

在上述电子控制组件中，上壳体顶部的开口提供了一个保留区域，这允许工具穿过上壳体，从而在上壳体内部对插针进行操作。因此，根据本发明可以在无需使用饼干板和针对准板的情况下，实现电子控制组件的组装。

根据本发明的一个方面，开口被设置成能够穿过该开口在上壳体内侧对插针进行弯折或支撑。与现有技术相比，这样的结构不需要在插针插入到通孔之前对插针进行弯折、组装等预操作，可以减少工艺步骤。而且，在插针弯折和插针连接到电路板的过程中使用可移除的工具而不是不可移除的额外部件来支撑插针，既可以减少零部件的数量，同时可以保证插针相对于电路板的位置精度。

根据本发明的一个方面，开口布置在上壳体的顶部靠近通孔的一端处。

根据本发明的一个方面，插针是经弯折的。

根据本发明的一个方面，插针仅由通孔和电路板保持。与现有技术相比，这样的电子控制组件不需要饼干板和PAP这两个中间部件，因此节省了中间部件、降低了成本并减轻了重量。此外，根据本发明不需要生产中间部件，可以简化制造过程从而节省工时成本。而且，由于不再需要使用嵌件成型工艺和用于生产中间部件的立式注塑机，还可以降低生产成本并简化制造过程。本发明中，虽然增加了盖帽，但由于盖帽很轻并且仅用于防尘防水，因此成本很低。

根据本发明的一个方面，电子控制组件还包括在通孔与电路板之间保 持插针的支撑件。支撑件可以在插针与电路板的连接过程中保持插针的位置相对固定，从而更有利地确保插针相对于电路板的位置精度。

本发明还提供了一种用于制造汽车安全系统的电子控制组件的方法，该电子控制组件包括上壳体、底板、插针、电路板和盖帽，上述方法包括以下步骤：通过一次加工形成上壳体，上壳体为底部开口的盒体并且上壳体的至少一个侧面形成有通孔；将插针插入到通孔中，使得插针的第一端伸出到上壳体的外侧，并且插针的第二端位于上壳体的内侧；经由穿透上壳体的顶部的开口对插针进行操作；将插针的第二端连接到电路板；将底板连接到上壳体，以将电路板容纳在电子控制组件内部；以及将盖帽密封地覆盖开口。

在上述制造方法中，经由穿透上壳体的顶部的开口对插针进行操作，因此可以在无需使用饼干板和针对准板的情况下，方便地进行电子控制组件的组装。

根据本发明的另一个方面，开口被设置成能够穿过开口在上壳体内侧对插针进行弯折或支撑。因此，与现有技术相比，这样的结构不需要在插针插入到通孔之前对插针进行弯折、组装等预操作，可以减少工艺步骤。而且，在插针弯折和插针连接到电路板的过程中使用可移除的工具而不是不可移除的额外部件来支撑插针，既可以减少零部件的数量，同时可以保证插针相对于电路板的位置精度。

根据本发明的另一个方面，开口布置在上壳体的顶部靠近通孔的一端处。

根据本发明的另一个方面，插针是未经弯折的，并且上述方法还包括经由开口来弯折插针，并且其中在弯折插针之后将插针的第二端连接到电路板。

根据本发明的另一个方面，上述方法还包括在将插针的第二端连接到电路板时经由开口来支撑插针。这样可以在插针与电路板的压接过程中在不使用其他保持部件的情况下支撑插针并且保持插针的位置相对固定，可以确保插针相对于电路板的位置精度，便于插针与电路板的组装。

根据本发明的另一个方面，上述方法还包括在将插针的第二端连接到 电路板之前，在插针的第二端侧将支撑件安装到插针。这样可以在插针与电路板的压接过程中保持插针的位置相对固定，从而确保插针相对于电路板的位置精度。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。在附图中，相同的符号标示相同的元件，其中：

图1是示出了根据本发明的一个实施例的电子控制组件的外观的示意性立体图；

图2是示出了图1所示的电子控制组件的示意性剖面图；

图3是示出了根据一个实施例的电子控制组件的上壳体的内部结构的示意图；

图4是示意性地示出了从图1所示的电子控制组件外侧观察到的上壳体顶部的开口的立体图；以及

图5A-图5D示意性地示出了根据本发明的电子控制组件的制造方法。

具体实施方式

下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。

图1是示出根据本发明的一个实施例的电子控制组件1的外观的示意性立体图，其中电子控制组件1包括一体成型的ECU外壳与连接器外壳。图2示出了图1所示的电子控制组件1的示意性剖面图。如图1和图2所示，电子控制组件1包括上壳体10、电路板20、底板30、插针40和盖帽50。

图3示意性地示出了从上壳体10的内侧观察的上壳体10的结构图。上壳体10大致呈底部开口的盒状，其包括顶部101以及侧壁102、103、104和105。上壳体10在侧壁102处一体地形成有连接器面板106。上壳 体10在连接器面板106处形成有多个通孔107，该多个通孔107穿透上壳体10的侧壁102和连接器面板106，并且用于插入插针。上壳体10还形成有连接部108，该连接部108在上壳体10的侧壁102上与多个通孔107对应的位置处从侧壁102朝向上壳体10的外侧延伸。连接部108可以用于连接到外部设备。

上壳体10的至少一部分(例如，由附图标记108标示的部分)构成电子控制组件1的连接器外壳。虽然图1中示出电子控制组件1的连接器包括两个端口(108)，但是本领域技术人员可以理解连接器可以包括一个或多于两个端口。

根据本发明的实施例，上壳体10是一体成型的。例如，上壳体10可以通过注塑、3D打印等工艺来一体地成型。优选地，上壳体10是一次成型件。例如，上壳体10可以通过一次注塑工艺形成。

如图2所示，底板30可以用于连接到上壳体10以在底板30和上壳体10之间形成容纳室60。电路板20布置在该容纳室60内。例如，底板30和上壳体10可以通过螺栓、卡扣或其他适合的方式来相互连接。电路板20例如可以是印刷电路板(PCB)，或者电路板20可以是柔性电路板(FPC)。

插针40用于插入在上壳体10的多个通孔107中并且连接到电路板20。插针40的第一端401伸出到上壳体10的外侧，并且其第二端402与布置在容纳室60内的电路板20连接。插针40的第二端402优选地通过压接的方式与电路板20连接。此外，还也可以采用焊接或其他适合的方式将插针40与电路板20连接。优选地，在插针40被插入到通孔107中之后，插针40沿通孔107的径向和周向相对于通孔107不可移动。

根据本发明的一个实施例，上壳体10在顶部101上还形成有开口109。图4示意性地示出了从电子控制组件1的外侧观察到的上壳体10上的开口109。开口109形成为穿透上壳体1的顶部101，并且开口109设置成能够穿过开口109在上壳体10的内侧对插入在通孔107中的插针40进行操作。例如，开口109可以设置成使得弯折工具或组装工具能够穿过开口109在上壳体10的内侧对插针40进行弯折或支撑。

根据一个实施例，开口109布置在上壳体10的顶部101靠近通孔107的一端处。优选地，开口109的上边缘109A与上壳体10的顶部101的顶表面101A分隔开。开口109可以通过盖帽50密封地覆盖，从而防止水和灰尘等从开口109进入电子控制组件1中。盖帽50对开口109的密封可以采用粘结剂、密封圈等任何适合的方式实现。

因此，根据本发明的一个实施例的电子控制组件，包括上壳体，该上壳体形成为底部开口的盒体，并且在至少一个侧面上形成有通孔；底板，该底板与上壳体连接形成容纳室；电路板，该电路板布置在容纳室内；和插针，该插针插入在上壳体的通孔中，并且插针的第一端伸出到上壳体的外侧，插针的第二端与在容纳室内的电路板连接。上壳体还包括开口，该开口形成为穿透上壳体的顶部并且设置成能够穿过开口对插入在通孔中的插针进行操作。该电子控制组件还包括盖帽，该盖帽密封地覆盖所述开口。

在根据本发明的电子控制组件中，上壳体顶部的开口提供了一个保留区域，这允许工具穿过上壳体，从而在上壳体内部对插针进行操作。因此，根据本发明可以在无需使用饼干板和针对准板的情况下，实现电子控制组件的组装。

此外，开口被设置成能够穿过该开口在上壳体内侧对插针进行弯折或支撑。与现有技术相比，这样的结构不需要在插针插入到通孔之前对插针进行弯折、组装等预操作，可以减少工艺步骤。而且，在插针弯折和插针连接到电路板的过程中使用可移除的工具而不是不可移除的额外部件来支撑插针，既可以减少零部件的数量，同时可以保证插针相对于电路板的位置精度。

根据本发明的实施例，插针仅由上壳体的一个侧壁上的通孔和电路板保持，而在通孔和电路板之间无其他部件用于保持插针。与现有技术相比，这样的电子控制组件不需要饼干板和PAP这两个中间部件，因此节省了中间部件、降低了成本并减轻了重量。此外，本发明不需要生产中间部件，可以简化制造过程从而节省工时成本。而且，由于不再需要使用嵌件成型工艺和用于生产中间部件的立式注塑机，还可以降低生产成本并简化 制造过程。本发明中，虽然增加了盖帽，但由于盖帽很轻并且仅用于防尘防水，因此成本很低。

根据本发明的又一个实施例，电子控制组件还可以包括在容纳室内在通孔与电路板之间支撑插针的支撑件。支撑件可以在更接近插针的第二端侧安装到插针上。该支撑件可以在插针与电路板的连接过程中保持插针的位置相对固定，从而更有利地确保插针相对于电路板的位置精度。支撑件例如可以是插针对准板、压接梳或任何其它适合的部件。

根据本发明的又一个实施例，电子控制组件中的插针优选地是经过弯折的，例如弯折约90度。经弯折的插针在容纳室内的一端朝向适合于与电路板连接的方向。例如，如图2所示，电路板20水平地布置在容纳室60内。插针40在弯折后其第二端402沿竖直方向，这可以便于第二端402连接到电路板20。这样的布局可以有效地减小电子控制组件的厚度，从而提高电子控制组件在汽车内的布置自由度。

根据本发明的其它实施例，插针也可以在平直且不经弯折的状态下连接到电路板。例如，电路板可以沿竖直方向放置，使得插针在插入通孔中之后能够不经弯折地连接到电路板。或者，电路板可以是柔性电路板。此时，插针不需要弯折，通过调整柔性电路板的形状可以使插针与电路板方便地连接。

根据本发明的一个实施例，连接器面板106和通孔107形成在上壳体10的侧壁102上，开口109形成在上壳体的顶部101上。但是，连接器面板和开口的布置不限于此。根据本发明的其它实施例，连接器面板106和通孔107可以形成在上壳体10的顶部(101)或其它侧壁(103、104或105)上，而开口109相应地可以形成在上壳体10顶部的其它位置处或者其他适合的侧壁上，只要连接器面板和通孔的位置适合于插针的安装，并且开口的位置适合穿过开口在上壳体的内侧对插针进行操作即可。

上文中以盒状的上壳体10和平坦的底板30为例进行详细描述，但是应当理解，本发明的电子控制组件还可以采取其他形状。根据本发明的另一实施例，上壳体还可以形成为任何其他适合的形状，并且底板可以相应地形成为适合的形状，以与上壳体连接形成容纳室。例如，上壳体形成为 具有仅具有顶部101和三个侧壁102、103和104，而底板一体地形成有侧壁105。即，底板具有L型构造。在此情况下，上壳体和底板可以相互连接形成盒体，并且可以采用螺钉、卡扣等适合的方式来相互固定。

本发明还提供了一种用于制造根据本发明的实施例的电子控制组件的方法。下面将参考附图进行详细介绍。

图5A-图5D示意性地示出了制造根据本发明的电子控制组件的方法步骤。如图5A所示，首先，通过一体地形成上壳体10。可以采用注塑、3D打印或其他适合的一体成型的加工方法来形成上壳体10。优选地，上壳体10是一次成型的。例如，上壳体10可以通过一次注塑工艺形成。上壳体10的结构参考上文所述，在此不再赘述。

如图5B所示，随后，将插针40插入到上壳体10的多个通孔107中，使得插针40的第一端401伸出到上壳体10的外侧，并且第二端402位于上壳体10的内侧。优选地，在插入到通孔中之后，插针40沿通孔107的径向和周向相对于通孔107(即上壳体10的侧壁102)不可移动，这能更有利地对插针40进行后续操作。根据一个实施例，插针40在平直且未经弯折的状态下插入到通孔107中。

如图5C所示，之后，使弯折工具经由上壳体10的开口109穿过上壳体10的顶部101将插针40弯折。优选地将插针40弯折约90度。将插针40弯折之后，将插针40的第二端402连接到电路板20。优选地，采用压接的方式将插针40的第二端402与电路板20连接。根据其他实施例，还也可以采用焊接或其他适合的方式将插针40与电路板20连接。根据另一实施例，在将插针40的第二端402与电路板20连接时，可以使支撑工具经由开口109穿过上壳体10的顶部101，从下方支撑插针40。

如图5D所示，之后，根据本发明的制造方法还包括将底板30连接到上壳体10，以将电路板20容纳在上壳体10和底板30之间的容纳室中。例如，上壳体10和底板30可以使用螺钉、卡扣或任何其它适合的方式来相互连接固定。此外，使用盖帽50密封地覆盖开口109。盖帽50对开口109的密封可以采用粘结剂、密封圈或任何其它适合的方式实现。

应当注意，上文虽然以此顺序进行描述，本发明的制造方法的步骤不 限于上述顺序。例如，可以在将底板连接到上壳体之前，先将盖帽密封地覆盖开口。

因此，制造根据本发明的电子控制组件的方法包括以下步骤：通过一次加工形成上壳体，上壳体为底部开口的盒体并且上壳体的至少一个侧面形成有通孔；将插针插入到通孔中，使得插针的第一端伸出到上壳体的外侧，并且插针的第二端位于上壳体的内侧；经由穿透上壳体的顶部的开口对插针进行操作；将插针的第二端连接到电路板；将底板连接到上壳体，以将电路板容纳在电子控制组件内部；以及将盖帽密封地覆盖开口。

在上述制造方法中，经由穿透上壳体的顶部的开口对插针进行操作，因此可以在无需使用饼干板和针对准板的情况下，方便地进行电子控制组件的组装。

此外，根据本发明的制造方法，工具穿过开口在上壳体内侧对插针进行弯折或支撑。因此，与现有技术相比，这样的结构不需要在插针插入到通孔之前对插针进行弯折、组装等预操作，可以减少工艺步骤。而且，在插针弯折和插针连接到电路板的过程中使用可移除的工具而不是不可移除的额外部件来支撑插针，既可以减少零部件的数量，同时可以保证插针相对于电路板的位置精度。

根据本发明的另一个实施例，制造根据本发明的电子控制组件的方法还包括在将插针40的第二端压接到电路板20之前，在插针40的第二端侧安装支撑件。这样可以在插针与电路板的压接过程中在不使用其他保持部件的情况下支撑插针并且保持插针的位置相对固定，可以确保插针相对于电路板的位置精度，便于插针与电路板的组装。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。