一种控制器用气压平衡装置及控制器的制作方法

本发明涉及电子设备，具体涉及一种控制器用气压平衡装置及控制器。

背景技术：

1、车辆的控制器是用来控制电机的启动、运行、进退、碎度、停止等动作的核心控制器件。车辆在运行时可能面临如积水、泥洼等极端路况，因此需要提高控制器的防水性能。现有车辆的控制器的防水设计多采用胶体灌封或密封圈密封的方式，其中，密封圈密封方式的缺点是：常温下生产密封的控制器，在使用工作时温度升高，其内部压强增大高于外部压强，所以密封结构内外两侧的压强不一致容易发生变形，影响密封防水效果；胶体灌封的缺点是：控制器内部的元器件在温度发生变化时的膨胀率不一样，因此灌封过程中器件容易发生挤压或拉扯破坏，另外灌封固化后各零部件固结成为整体，后续出现质量问题无法维修、只能进行更换。

2、对于那些全生命周期需要浸没在液体环境中的控制器，如水泵电机控制器、油泵电机控制器等，更需要对控制器进行密封设计以满足其防水要求。然而，由于控制器外部的液体环境限制无法利用透气阀或透气膜平衡内外压差，压差主要包括：由温度变化造成内部气压变化引起的压差，以及由于外部液体深度不同引起的压差；分布在控制器密封结构处的内外压差会伴随着产品的整个生命周期，只能通过“硬抗”来抵抗外部液体和蒸汽，对产品的密封可靠性带来了严重挑战。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中控制器用密封结构在内外压差变化的情况下密封可靠性差的缺陷。

2、为此，第一方面，本发明实施例提供了一种控制器用气压平衡装置，所述控制器包括内具腔室的壳体，所述壳体的侧壁上设有气压平衡口；所述气压平衡装置包括：

3、密封部件，设置在壳体上且位于所述气压平衡口的外侧，用于封堵所述气压平衡口，所述密封部件包括具有弹性的可形变部；所述可形变部可在所述腔室内外压差的作用下，沿相对于腔室向内或向外的方向发生弹性形变，以增大或减小所述腔室内的气压；

4、限位机构，设置在所述密封部件的内外两侧，用于限制所述可形变部的形变范围。

5、可选地，所述限位机构包括内侧限位件和外侧限位件，所述内侧限位件和外侧限位件分设在所述密封部件相对于腔室的内外两侧；

6、所述内侧限位件与所述密封部件、以及所述外侧限位件与所述密封部件之间分别形成允许所述可形变部形变并限制所述可形变部形变范围的限位空间。

7、可选地，所述内侧限位件与所述密封部件之间形成第一限位空间，所述外侧限位件与所述密封部件之间形成第二限位空间；其中，

8、其中，所述第一限位空间与所述壳体内部的腔室相连通，所述第二限位空间与所述壳体的外部相连通。

9、可选地，所述内侧限位件与外侧限位件上分别设置有镂空结构；其中，

10、所述第一限位空间与所述壳体的内部腔室之间通过内侧限位件上的镂空结构实现连通；

11、所述第二限位空间与所述壳体的外部之间通过所述外侧限位件上的镂空结构实现连通。

12、可选地，所述外侧限位件包括用于安装固定在所述壳体上的安装部、以及成型于所述安装部上用于对密封部件进行限位的限位部；

13、当所述外侧限位件通过所述安装部安装于所述壳体外壁上后，所述密封部件被抵压贴合在所述安装部与所述壳体的外壁面之间。

14、可选地，所述外侧限位件上的安装部通过螺纹连接件可拆卸地安装在所述壳体的外壁上；和/或，

15、所述内侧限位件与所述壳体一体成型设置。

16、可选地，所述密封部件还包括设置在所述可形变部外周的密封支撑部，所述密封支撑部与可形变部相连共同构成所述密封部件；

17、所述密封部件的密封支撑部被挤压夹持在所述外侧限位件的安装部与所述气压平衡口外周的壳体的外壁面之间。

18、可选地，所述可形变部为设置在所述密封支撑部中心的弹性薄膜，所述密封支撑部中间设有用于安装所述可形变部的安装口；

19、所述弹性薄膜为压型结构，所述弹性薄膜包括端壁和设置在端壁外周的连接壁，其中，所述端壁的形状尺寸与所述安装口的形状尺寸相匹配，所述连接壁连接在所述端壁与安装口之间；

20、在所述腔室内外压差的作用下，所述弹性薄膜的端壁可沿相对于腔室向内或向外的方向移动并带动所述连接壁伸缩变形。

21、可选地，所述弹性薄膜的端壁呈椭圆形；和/或，

22、所述密封部件为橡胶材质制成。

23、第二方面，本发明实施例提供了一种控制器，该控制器包括：

24、控制器主体；

25、壳体，内具适于安装所述控制器主体的腔室，所述壳体的侧壁上设有气压平衡口；

26、气压平衡装置，密封设置在所述气压平衡口处，用于平衡所述腔室的内外气压，所述气压平衡装置为前述实施方式中任一项所述的控制器用气压平衡装置。

27、本发明技术方案，具有如下优点：

28、1.本发明实施例中，密封部件安装在壳体的合适位置上并用于封堵气压平衡口以对腔室进行密封，由于弹性膜具有弹性，当腔室内外的温度差或液压差导致内外压差变化时，弹性膜的可形变部可沿相对于腔室向内或向外的方向发生弹性形变，通过改变腔室内的容积来增大或减小所述腔室内的气压，从而适应不同的内外压差环境，通过弹性膜的自动调节达到内外压力的平衡状态。同时，为了避免在腔室内外压差变化过大情况下造成密封部件变形过大而导致密封失效的问题，本实施例设置了用于对密封部件进行限位保护的限位机构，以将可形变部的变形限制在预设范围内，从而保证密封部件变形不会超出其耐受范围，避免密封部件破损或撕裂，对密封部件起到了保护作用。

29、本实施例中的气压平衡装置可应用于处于全液态浸没式环境下的控制器，如油泵电机控制器或水泵电机控制器等，此类控制器的工作环境是浸没在油箱或水箱中。由于控制器的工作环境温度高于常温，因此常温下初始设计安装时密封部件的可形变部向腔室内凹，当工作环境温度升高时，腔室内温度升高、压力增大，当腔室内压力高于腔室外的压力时，密封部件受到内外压差的作用向趋于腔室外的方向变形，由此腔室内部容积增大、压强相对降低，从而使得腔室内外压力趋于平衡状态。

30、2.本发明实施例中，密封部件可对气压平衡口进行封堵密封，壳体内部腔室中的气压可通过与腔室相连通的第一限位空间将压力作用在密封部件内侧壁上，同时腔室外的气压或液压可通过与壳体外部连通的第二限位空间将压力作用在密封部件的外侧壁上。

31、3.本发明实施例中，外侧限位件的安装部可将密封部件的密封支撑部周向挤压贴合在壳体外壁上，使得密封部件可实现对气压平衡口的封堵、以及密封部件与壳体外壁之间连接处的密封。

32、4.本发明实施例中，倒圆角设置的椭圆形端壁，能够减小弹性薄膜上端壁结构与连接壁之间连接处的应力集中，使得可形变部在变形过程中不易发生破损，可延长密封部件的使用寿命。

技术特征：

1.一种控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述控制器包括内具腔室(2)的壳体(1)，所述壳体(1)的侧壁上设有气压平衡口(3)；所述气压平衡装置包括：

2.根据权利要求1所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述限位机构包括内侧限位件(5)和外侧限位件(6)，所述内侧限位件(5)和外侧限位件(6)分设在所述密封部件(4)相对于腔室(2)的内外两侧；

3.根据权利要求2所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述内侧限位件(5)与所述密封部件(4)之间形成第一限位空间(71)，所述外侧限位件(6)与所述密封部件(4)之间形成第二限位空间(72)；其中，

4.根据权利要求3所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述内侧限位件(5)与外侧限位件(6)上分别设置有镂空结构(8)；其中，

5.根据权利要求2-4中任一项所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述外侧限位件(6)包括用于安装固定在所述壳体(1)上的安装部(61)、以及成型于所述安装部(61)上用于对密封部件(4)进行限位的限位部(62)；

6.根据权利要求5所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述外侧限位件(6)上的安装部(61)通过螺纹连接件(9)可拆卸地安装在所述壳体(1)的外壁上；和/或，

7.根据权利要求5所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述密封部件(4)还包括设置在所述可形变部(41)外周的密封支撑部(42)，所述密封支撑部(42)与可形变部(41)相连共同构成所述密封部件(4)；

8.根据权利要求7所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述可形变部(41)为设置在所述密封支撑部(42)中心的弹性薄膜，所述密封支撑部(42)中间设有用于安装所述可形变部(41)的安装口；

9.根据权利要求8所述的控制器用气压平衡装置，其特征在于，所述弹性薄膜的端壁呈椭圆形；和/或，

10.一种控制器，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种控制器用气压平衡装置及控制器，控制器包括内具腔室的壳体，壳体的侧壁上设有气压平衡口；气压平衡装置包括：密封部件，设置在壳体上且位于气压平衡口的外侧，用于封堵气压平衡口，密封部件包括具有弹性的可形变部；可形变部可在腔室内外压差的作用下，沿相对于腔室向内或向外的方向发生弹性形变，以增大或减小腔室内的气压；限位机构，设置在密封部件的内外两侧，用于限制可形变部的形变范围。本发明中当腔室内外的温度差或液压差导致内外压差变化时，密封部件的可形变部可沿相对于腔室向内或向外的方向发生弹性形变，达到内外压力的平衡状态；限位机构可避免密封部件变形过大而破损或撕裂。

技术研发人员：闫立伟
受保护的技术使用者：国汽智端(成都)科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13