一种电机控制器机壳结构及电机控制器的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种电机控制器机壳结构及电机控制器。


背景技术：

2.电机控制器由机壳以及设置在机壳内部的pcb板、电感和功率管等元件组成，电机控制器的外部安装空间在高度及宽度方向受限，电机控制器整体有emc(电磁兼容性)要求，同时还要满足冲击振动及加速度的力学使用环境要求。
3.通常电机控制器的机壳为立方体结构，机壳包括壳体和连接在壳体顶部的盖板。在壳体沿宽度方向的两侧设置有安装凸耳及安装孔，通过安装凸耳及安装孔与待连接部件配合连接，此种结构的机壳在与待连接部件安装时会占用较大的宽度尺寸，不适用于电机控制器宽度受限的情况。目前，电机控制器的pcb板位于壳体内部，功率管位于pcb板下方，通过管脚折弯后插入pcb板安装孔内并进行焊接，同时底面固定在散热面上来保证散热，电感直接焊接在pcb板上，并使用扎带绑扎，此种布置结构增加了电机控制器的高度尺寸，不适用于电机控制器高度受限的情况，且在受到冲击振动及加速度等情况时，pcb板会产生较大的应力应变，容易引起焊点脱落、管脚断裂等情况，不利于电机控制器的正常使用，不能满足电机控制器抗力学环境要求。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种电机控制器机壳结构及电机控制器，能够有效降低电机控制器宽度以及高度尺寸，还能提高电机控制器内部元器件抗冲击振动及加速度的力学环境性能。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案予以实现：
6.一种电机控制器机壳结构，包括矩体状的壳体和可拆卸连接在所述壳体顶部的盖板；所述壳体的第一端面上设置有燕尾槽，所述第一端面指的是由所述壳体的宽和高形成的任一端面，所述燕尾槽用于与其相匹配的待连接部件连接；所述壳体内底部靠近所述第一端面的区域设置有用于安装pcb板的pcb板固定台，所述壳体内底部远离所述第一端面的区域设置有用于安装功率管的功率管固定台和用于安装电感的电感容纳腔。
7.进一步地，所述盖板的底部上靠近其侧边的位置间隔设置有若干凸块，每个所述凸块上开设有朝向所述壳体侧壁的第一螺纹孔，所述壳体的侧壁上开设有若干与所述第一螺纹孔对应的沉孔，第一螺钉穿过所述沉孔和所述第一螺纹孔将所述盖板与所述壳体连接。
8.进一步地，所述壳体的外侧壁上设置有两个第一压线块，每个所述第一压线块上分别可拆卸连接有第二压线块，每个所述第一压线块和与其对应的第二压线块的相对面上均开设有弧形槽，每个所述第一压线块和与其对应的第二压线块上的弧形槽配合形成与所述壳体内部连通的进/出线孔。
9.进一步地，一个所述第一压线块和与其对应的第二压线块设置在所述燕尾槽槽底，另一个所述第一压线块和与其对应的第二压线块设置在所述壳体外侧壁上靠近所述pcb板固定台槽底还设置有固定块，所述固定块上开设有朝向槽口的用于与所述待连接部件配合连接的第二螺纹孔，所述固定块和所述燕尾槽槽底的所述第一压线块和第二压线块位于同一竖直方向；所述待连接部件上设置有与所述固定块、所述第一压线块和第二压线块配合的凹槽。
10.进一步地，所述燕尾槽槽口两侧的端面上开设有用于与所述待连接部件配合连接的第三螺纹孔。
11.进一步地，四个所述pcb板固定台矩形阵列在所述壳体内底部靠近所述第一端面的区域内，每个是所述pcb板固定台上端面开设有用于与所述pcb板配合连接的第四螺纹孔。
12.进一步地，所述功率管固定台上开设有用于与所述功率管配合连接的第五螺纹孔，所述电感容纳腔的腔体上端面开设有用于与电感压板配合连接的第六螺纹孔。
13.一种电机控制器，包括所述的机壳结构，所述pcb板安装在所述pcb板固定台上，所述功率管安装在所述功率管固定台上，所述电感安装在所述电感容纳腔内，所述功率管和所述电感均通过软线与所述pcb板连接。
14.进一步地，所述电感压板压紧安装在所述电感容纳腔的腔体上端面。
15.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：本实用新型提供的一种电机控制器机壳结构，在机壳外部宽度所在的端面设置燕尾槽，将壳体与待连接部件配合连接时，只需要将待连接部件插入燕尾槽中实现固定连接即可，与传统的在壳体沿宽度方向的两侧设置有安装凸耳及安装孔，通过安装凸耳及安装孔与待连接部件配合连接的方式相比，本实用新型的安装方式能避免因在壳体沿宽度方向的两侧设置安装凸耳引起的机壳宽度尺寸增加，同时燕尾槽结构可有效减小电机控制器侧装产生的倾覆力，有利于待连接部件与燕尾槽之间的固定连接，增强了该固定方式的力学性能。机壳内部，在壳体内底部靠近第一端面的区域设置有用于安装pcb板的pcb板固定台，壳体内底部远离第一端面的区域设置有用于安装功率管的功率管固定台和用于安装电感的电感容纳腔，也就是说，机壳内部元器件的安装与布局形式做了优化，将尺寸累积到限制要求不高的长度方向上，即沿着机壳的长度方向进行布局。具体的说，本实用新型将传统的电机控制器的功率管及电感与pcb板之间的上下排布改为并排安装，壳体根据内部器件安装固定需求设计有pcb板固定台、功率管固定台7以及电感容纳腔9，将内部器件pcb板、pcb板和电感各自对应独立安装固定，再使用软线将功率管和电感连接到pcb板上，最后在线路连接工艺上，对软线及焊点进行胶固，本实用新型的排布方式可有效降低电机控制器高度尺寸，同时能够大幅减小电机控制器内部器件在受到冲击、振动及加速度等外部力学环境下产生的应力应变，以保证电机控制器的正常使用。
16.进一步地，本实用新型在壳体侧面加工沉孔，在盖板的底部设置凸块，在凸块上开设第一螺纹孔，使用沉头螺钉将盖板固定在壳体上，而传统的盖板与壳体固定方式是利用螺钉从盖板的顶部向下穿入壳体的侧壁，这就要求壳体的侧壁厚度足够大才行。因此，本实用新型中盖板与壳体固定方式与传统的相比，能够大大减小壳体的侧壁厚度，即可以通过减小壳体壁厚来减小壳体的宽度尺寸，进而减小电机控制器宽度尺寸。
17.进一步地，传统的电机控制器常用的出线方式有两种，一种是通过电连接器出线，将电连接器插座固定在控制器壳体上，电连接器一端与pcb板连接，另一端与插头连接，此种方式结构简单，使用方便，对线缆的固定性能好，且有很好的emc屏蔽功能，但所需安装空间较大，不适用于控制器空间受限的情况；另一种是甩线方式，直接在电机控制器壳体上开孔，将电机控制器的进出线焊接好后从孔内甩出，此种方式结构简单，所需空间小，但对线缆的固定性能差，emc屏蔽性能差。而本实用新型在甩线的基础上增加了线缆固定以及屏蔽搭接处理，具体的说，在壳体上根据电机控制器进出线缆方向设计有进出线孔，在孔外侧设计有第一压线块和与其对应的第二压线块，利用第一压线块和与其对应的第二压线块配合对线缆进行固定，将线缆屏蔽层压入第一压线块和与其对应的第二压线块上的弧形槽配合形成的圆孔内内，在对线缆固定的同时也使得屏蔽层与机壳充分搭接，以达到对进出线缆的emc屏蔽处理。
18.进一步地，一个第一压线块和与其对应的第二压线块设置在燕尾槽槽底，另一个第一压线块和与其对应的第二压线块设置在壳体外侧壁上靠近pcb板固定台所在区域的位置，可以最大程度的减小壳体宽度，且便于线缆出入线。
19.进一步地，槽底还设置有固定块，固定块上开设有朝向槽口的用于与待连接部件配合连接的第二螺纹孔，固定块和燕尾槽槽底的第一压线块和第二压线块位于同一竖直方向，待连接部件上设置有与固定块、第一压线块和第二压线块配合的凹槽，当待连接部件插入燕尾槽中后，利用螺钉穿过第二螺纹孔实现对待连接部件和燕尾槽之间的固定连接。
20.进一步地，燕尾槽槽口两侧的端面上开设有用于与待连接部件配合连接的第三螺纹孔，当待连接部件插入燕尾槽中后，利用螺钉穿过第三螺纹孔实现对待连接部件和燕尾槽之间的固定连接。
21.本实用新型提供的一种电机控制器，减小了电机控制器高度及宽度尺寸，充分利用了电机控制器机壳内部空间，同时改善了电机控制器整体力学性能，解决了甩线方式存在的线缆固定及emc屏蔽问题。
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本实用新型一种电机控制器机壳结构外形示意图；
25.图2是本实用新型一种电机控制器机壳结构的壳体与盖板安装示意图；
26.图3是本实用新型一种电机控制器机壳结构的壳体结构示意图；
27.图4是图3的斜视图；
28.图5是本实用新型一种电机控制器安装示意图；
29.图6是图5的俯视图；
30.图7是图5的斜视图；
31.图8是本实用新型一种电机控制器机壳结构的盖板结构示意图。
32.图中：1
‑
壳体；2
‑
盖板；3
‑
燕尾槽；4
‑
pcb板；5
‑
pcb板固定台；6
‑
功率管；7
‑
功率管固定台；8
‑
电感；9
‑
电感容纳腔；10
‑
凸块；11
‑
第一螺纹孔；12
‑
沉孔；13
‑
第一螺钉；14
‑
第一压线块；15
‑
第二压线块；16
‑
弧形槽；17
‑
进/出线孔；18
‑
固定块；19
‑
第二螺纹孔；20
‑
第三螺纹孔；21
‑
第四螺纹孔；22
‑
第五螺纹孔；23
‑
电感压板；24
‑
第六螺纹孔；25
‑
软线；26
‑
第二螺钉；27
‑
第三螺钉；28
‑
第四螺钉。
具体实施方式
33.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.结合图1、图2、图3、图4和图8所示，本实用新型一种电机控制器机壳结构，包括矩体状的壳体1和可拆卸连接在壳体1顶部的盖板2。壳体1的第一端面上设置有燕尾槽3，第一端面指的是由壳体1的宽和高形成的任一端面，燕尾槽3用于与其相匹配的待连接部件连接。也就是说，将壳体1与待连接部件配合连接时，只需要将待连接部件插入燕尾槽3中实现固定连接即可，与传统的在壳体沿宽度方向的两侧设置有安装凸耳及安装孔，通过安装凸耳及安装孔与待连接部件配合连接的方式相比，本实用新型的安装方式能避免因在壳体沿宽度方向的两侧设置安装凸耳引起的机壳宽度尺寸增加，同时燕尾槽结构可有效减小电机控制器侧装产生的倾覆力对固定螺钉的影响，有利于待连接部件与燕尾槽3之间的固定连接，增强了该固定方式的力学性能。
35.作为本实用新型的某一优选实施例，结合图1、图2、图3和图4所示，待连接部件与燕尾槽3之间固定连接方式为：在燕尾槽3槽底设置有固定块18，固定块18上开设有朝向槽口的用于与待连接部件配合连接的第二螺纹孔19，待连接部件上设置有与固定块18配合的凹槽。在燕尾槽3槽口两侧的端面上开设有用于与待连接部件配合连接的第三螺纹孔20。也就是说，当待连接部件插入燕尾槽3中后，利用螺钉穿过第二螺纹孔19和第三螺纹孔20实现对待连接部件和燕尾槽3之间的固定连接。
36.为了减少机壳的宽度，作为本实用新型的某一优选实施例，结合图1、图2和图8所示，盖板2的底部上靠近其侧边的位置间隔设置有若干凸块10，如图8所示，本实施例中，左右两侧分别均布设置有三个凸块10，每个凸块10上开设有朝向壳体1侧壁的第一螺纹孔11，壳体1的侧壁上开设有若干与第一螺纹孔11对应的沉孔12，同样的，本实施例中，在壳体1的前后两侧分别开设有三个沉孔12，利用第一螺钉13穿过沉孔12和第一螺纹孔11将盖板2与壳体1连接。优选的，第一螺钉13为沉头螺钉。本实用新型在壳体侧面加工沉孔12，在盖板2的底部设置凸块10，在凸块10上开设第一螺纹孔11，使用沉头螺钉将盖板2固定在壳体1上，而传统的盖板与壳体固定方式是利用螺钉从盖板2的顶部向下穿入壳体1的侧壁，这就要求壳体1的侧壁厚度足够大才行。因此，本实用新型中盖板2与壳体1固定方式与传统的相比，能够大大减小壳体1的侧壁厚度，即可以通过减小壳体壁厚来减小壳体的宽度尺寸，进而减小电机控制器宽度尺寸。
37.如图3和图4所示，本实用新型的壳体1内底部靠近第一端面的区域设置有用于安
装pcb板4的pcb板固定台5，壳体1内底部远离第一端面的区域设置有用于安装功率管6的功率管固定台7和用于安装电感8的电感容纳腔9。具体的说，壳体1内底部靠近第一端面的区域设置有四个pcb板固定台5，四个pcb板固定台5矩形阵列在壳体1内底部靠近第一端面的区域内，每个是pcb板固定台5上端面开设有用于与pcb板4配合连接的第四螺纹孔21。功率管固定台7上开设有用于与功率管6配合连接的第五螺纹孔22，电感容纳腔9的腔体上端面开设有用于与电感压板23配合连接的第六螺纹孔24。
38.利用本实用新型提供的机壳结构的电机控制器结合图5、图6和图7所示，利用第二螺钉26与第四螺纹孔21配合实现将pcb板4安装在pcb板固定台5上；利用第三螺钉27与第五螺纹孔22配合实现将功率管6安装在功率管固定台7上；将电感8安装在电感容纳腔9内，使用胶液填充腔体内缝隙，对电感8进行灌封固定，利用第四螺钉28与第六螺纹孔24配合实现将电感压板23压紧安装在电感容纳腔9的腔体上端面，利用电感压板23对电感8进行压装固定。最后利用软线25将功率管6和电感8与pcb板4连接，并对软线25进行胶固。本实用新型中的pcb板固定台5、功率管固定台7和电感容纳腔9分别对pcb板4、功率管6和电感8进行单独安装支撑，能够有效降低电机控制器高度，同时还能提高电机控制器抗力学环境性能。
39.作为本实用新型一种电机控制器机壳结构的优选实施例，结合图1和图2所示，在壳体1的外侧壁上设置有两个第一压线块14，具体的说，两个第一压线块14固定在壳体1的外侧壁上，每个第一压线块14上分别可拆卸连接有第二压线块15，优选的，通过螺栓连接的方式实现第一压线块14与第二压线块15的可拆卸连接，壳体与压线块均为铝合金材料，并进行了导电处理。每个第一压线块14和与其对应的第二压线块15的相对面上均开设有弧形槽16，每个第一压线块14和与其对应的第二压线块15上的弧形槽16配合形成与壳体1内部连通的进/出线孔17。利用第一压线块14和与其对应的第二压线块15配合对线缆进行固定，并使线缆屏蔽层与电机控制器机壳搭接以满足emc(电磁兼容性)需求。也就是说，将电机控制器线缆从进/出线孔17穿出，并将线缆屏蔽层放入第一压线块14和与其对应的第二压线块15上的弧形槽16配合形成的圆孔内，使用螺栓将第一压线块14和与其对应的第二压线块15紧固，最后将盖板2与壳体1固定，完成电机控制器装配。
40.如图1所示，一个第一压线块14和与其对应的第二压线块15设置在燕尾槽3槽底，另一个第一压线块14和与其对应的第二压线块15设置在壳体1外侧壁上靠近pcb板固定台5所在区域的位置。固定块18和燕尾槽3槽底的第一压线块14和第二压线块15位于同一竖直方向，待连接部件上还设置有与第一压线块14和第二压线块15配合的凹槽。
41.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。