BR112018015459B1

BR112018015459B1 - Aparelho elétrico apresentando uma caixa e uma tampa

Info

Publication number: BR112018015459B1
Application number: BR112018015459-8A
Authority: BR
Inventors: Thomas Hannich; Hans Jürgen Kollar; Klaus Kneller
Original assignee: Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-02-14
Publication date: 2023-03-28
Also published as: EP3430870A1; CN108702852B; US11582880B2; AU2017234694A1; CA3014481A1; CA3014481C; BR112018015459A2; CN108702852A; AU2017234694B2; US20190082552A1; EP3430870B1; DE102017001459A1; WO2017157527A1

Abstract

Aparelho elétrico, apresentando uma caixa (1) e uma tampa (20), onde a tampa (20) é ligada à caixa (1), especialmente é ligado por meio de aparafusamento, especialmente onde a tampa (20) cobre uma abertura da caixa (1), onde uma primeira placa de circuito impresso (33) é conectada à tampa (20), onde pelo menos um componente gerando calor, especialmente um interruptor de semicondutores controlável (34), é pressionado em direção à tampa (20) por uma peça de chapa (30) sob esforço prévio elástico, especialmente por um segmento de lingueta (31) sob esforço prévio elástico de uma peça de chapa (30), especialmente para a dissipação do calor do componente que gera calor (34), via a tampa (20), para o meio ambiente.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho elétrico apresentando uma caixa e uma tampa.

[002] No posicionamento de uma placa de circuito impresso, as pernas de conexão ou as superfícies de conexão são ligados às vias condutoras da placa de circuito impresso por meio de solda de estanho. Portanto, o posicionamento, por um lado, significa uma disposição mecânica na placa de circuito impresso e uma ligação mecânica com a placa de circuito impresso e, por outro lado, uma conexão elétrica.

[003] É de conhecimento geral que uma tampa pode ser usada para cobrir uma abertura de uma caixa.

[004] Portanto, a presente invenção tem a tarefa de aprimorar um aparelho elétrico apresentando uma caixa e uma tampa.

[005] De acordo com a presente invenção, esta tarefa é solucionada, no caso do aparelho elétrico, de acordo com as características indicadas na reivindicação 1.

[006] Características importantes do aparelho elétrico da presente invenção são que o aparelho elétrico apresenta uma caixa e uma tampa; onde a tampa é ligada à caixa, especialmente ligada por meio de parafusos; especialmente onde a tampa cobre uma abertura da caixa; onde uma primeira placa de circuito impresso é ligada à tampa; onde pelo menos um componente que gera calor, especialmente um interruptor de semicondutores controlável, é pressionado por uma peça de chapa sob esforço prévio elástico, especialmente um segmento de lingueta sob esforço prévio elástico de uma peça de chapa, em direção à tampa, especialmente para a dissipação do calor, do componente que gera calor em direção ao meio ambiente através da tampa.

[007] Nisso é vantajoso que uma simples tampa pode ser substituída por uma tampa onde pode ser disposto um circuito eletrônico compreendendo um componente que gera calor. Dessa forma, pode ser usado como circuito eletrônico, isto é, integrado na tampa, por exemplo, uma parte da rede de comutação. Dessa forma, podem ser disponibilizadas para o aparelho elétrico diversas tensões de alimentação, com as quais os respectivos grupos construtivos podem ser alimentados. Nisso, a tampa espalha o calor, pois pode ser fabricada de metal, especialmente como peça moldada sob pressão de metal e, por conseguinte, conduz bem o calor.

[008] Em uma execução vantajosa, a tampa é feita como uma peça moldada por pressão de metal. Nisso é vantajoso que é possibilitada uma produção simples e barata.

[009] Em uma realização vantajosa, os componentes geradores de calor estão dispostos em uma primeira placa de circuito impresso; onde a primeira placa de circuito impresso, especialmente vias condutoras da primeira placa de circuito impresso, podem ser eletricamente ligadas por meio de encaixe pelo menos parcial em uma peça de conector de ficha, a uma segunda placa de circuito impresso, especialmente a vias condutoras de uma segunda placa de circuito impresso; onde a parte de conector de ficha é disposta na segunda placa de circuito impresso, especialmente posicionada; onde a segunda placa de circuito impresso é ligada à caixa, especialmente ligada por meio de parafusos. Nisso é vantajoso que as tensões geradas na primeira placa de circuito impresso podem ser disponibilizadas para os grupos construtivos dispostos na segunda placa de circuito impresso ou para os grupos construtivos eletricamente ligados à segunda placa de circuito impresso. Nisso, ao colocar a tampa sobre a caixa, ao mesmo tempo a abertura da caixa pode ser fechada e a conexão de ficha elétrica pode ser operada. Para guiar e centrar durante a inserção, um segmento de inserção é formado na tampa, e na caixa são formados os respectivos escalões como delimitações de esbarro durante o encaixe da tampa.

[0010] Em uma realização vantajosa, a peça de chapa é fixada de modo elasticamente pré-armado a partir de uma parte roscada, especialmente uma cabeça de parafuso da parte roscada, em direção à tampa. Nisso é vantajoso que um apertar elástico é garantido e, assim, também uma dissipação de calor eficiente.

[0011] Em uma execução vantajosa, a primeira placa de circuito impresso é pressionada contra a tampa por uma ou pela parte roscada, em especial, por um ressalto da parte roscada. Nisso é vantajoso que a parte roscada executa várias funções, isto é, por um lado, o aperto da primeira placa de circuito impresso e, por outro lado, o esforço prévio elástico da peça de chapa, que por sua vez pressiona o componente contra a tampa. Dessa forma, é realizada uma técnica de ligação simples que ao mesmo tempo assegura uma boa dissipação do calor.

[0012] Em uma execução vantajosa, o componente que gera o calor é disposto em um desbaste contínuo da placa de circuito impresso; especialmente de tal forma que o segmento de apoio da tampa que funciona como superfície de suporte para a primeira placa de circuito impresso é menos distanciado da placa de circuito impresso do que o segmento de apoio da tampa que funciona como superfície de suporte para o componente que gera calor; especialmente onde o segmento de apoio da tampa que atua como superfície de suporte para a primeira placa de circuito impresso toca a placa de circuito impresso, isto é, apresenta uma distância mínima da placa de circuito impresso. Nisso é vantajoso que o componente com suas pernas de conexão pode ser ligado por meio de solda fina às vias condutoras da placa de circuito impresso. Assim, o componente pode ser disposto no desbaste de modo suspenso e é então pressionado pelo segmento de lingueta da peça de chapa que exerce uma pressão sobre o lado do componente afastado da tampa, contra a superfície de suporte, isto é, o segmento de apoio da tampa que é disposto de modo mais afundado.

[0013] Em uma realização vantajosa, a caixa apresenta uma fenda, especialmente uma fenda contínua; onde um segmento de tala projeta-se pelo menos parcialmente para dentro da fenda ou a atravessa. Nisso é vantajoso que para uma fixação estável da peça de chapa são suficientes uma ou duas partes roscadas. Pois a fenda serve como terceiro ou quarto ponto de apoio, e, dessa forma, segura a peça de chapa. Além disso, a fenda também atua como delimitação, de modo que a peça de chapa não pode deslocar-se lateralmente. Através do esforço prévio por meio da ou das partes roscadas, a peça de chapa também é apertada na fenda contra a caixa e adicionalmente, fixada com segurança.

[0014] Em uma execução vantajosa, a tampa apresenta um segmento de encaixe que é adjacente a um ressalto; onde o ressalto encosta-se a um segmento da borda da abertura da caixa; onde o segmento de encaixe encosta-se a uma área parcial da parede da caixa. Nisso é vantajoso que o segmento de encaixe providencia uma guia e centralização simples durante a inserção na caixa.

[0015] Em uma execução vantajosa, a caixa apresenta aletas de refrigeração para a dissipação do calor perdido de componentes, especialmente de interruptores de semicondutores controláveis que estão dispostos na segunda placa de circuito impresso ou que são eletricamente ligados a esta; onde um ventilador é introduzido em um bolso da caixa, onde a corrente de ar transportada pelo ventilador flui ao longo das aletas de refrigeração da caixa. No caso é vantajoso que se torna possível um esfriamento efetivo do aparelho elétrico. Além disso, até mesmo uma corrente de aquecimento pode ser dissipada da tampa através da caixa para o meio ambiente, especialmente com uma corrente de ar forte transportado pelo ventilador.

[0016] Em uma execução vantajosa, o aparelho elétrico é um inversor, um conversor ou uma parte do mesmo. Nisso é vantajoso que opcionalmente pode ser usada a tampa com a placa de circuito impresso e a eletrônica de rede de comutação prevista sobre ela, em vez da mera tampa.

[0017] Outras vantagens podem ser obtidas das sub- reivindicações. A presente invenção não se restringe à combinação de características das reivindicações. Para o técnico no assunto surgem mais possibilidades de combinação apropriadas de reivindicações e/ou características individuais das reivindicações e/ou características da descrição e/ou das figuras, especialmente da colocação da tarefa e/ou da tarefa colocada em comparação com o estado da técnica.

[0018] A presente invenção agora é explicada mais detalhadamente com a ajuda das figuras.

[0019] A figura 1 mostra a caixa 1 em vista diagonal, onde a caixa 1 apresenta uma abertura que pode ser coberta pela tampa 20.

[0020] A figura 2 mostra a caixa 1 com a tampa 20 que é colocada sobre a caixa 1 e fecha a abertura.

[0021] A figura 3 mostra a tampa 20 de um outro ângulo visual, onde uma primeira placa de circuito impresso 33 é disposta no lado interno da tampa 20.

[0022] A figura 4 mostra a tampa 20 sozinha.

[0023] A figura 5 mostra a tampa 20 de um outro ângulo visual.

[0024] Como mostram as figuras, o aparelho elétrico de acordo com a presente invenção apresenta uma caixa 1 com uma abertura.

[0025] Por meio da junção aparafusada da tampa 20 com a caixa 1 a abertura pode ser fechada.

[0026] O aparelho elétrico é, por exemplo, um inversor, um conversor ou uma parte do mesmo.

[0027] Como mostra a figura 1, na caixa 1 é disposta uma segunda placa de circuito impresso 2 que é equipada com componentes eletrônicos e pelo menos também com uma parte de conector de ficha 3.

[0028] Por exemplo, como elementos de construção, os interruptores de semicondutores controláveis de um inversor são eletricamente conectados a vias condutoras da segunda placa de circuito impresso 2. Preferencialmente, a caixa 1 é executada como peça moldada sob pressão e possui também aletas de refrigeração, para as quais é dissipado o calor gerado pelos interruptores de semicondutores controláveis dispostos na segunda placa de circuito impresso 2.

[0029] A abertura é disposta na caixa 1 lateralmente às aletas de refrigeração.

[0030] Na caixa 1 são feitos furos roscados onde podem ser aparafusados parafusos de junção 22 cujas cabeças de parafuso pressionam respectivamente a tampa 1 contra a caixa 1.

[0031] A tampa 20 apresenta duas fendas 21 contínuas, onde na respectiva fenda 21 é inserido o respectivo segmento de tala de uma peça de chapa 30.

[0032] Como mostra a figura 3, parafusos 32 com seu respectivo segmento roscado são aparafusados nos respectivos furos roscados que estão respectivamente dispostos em um primeiro segmento de apoio 41. A peça de chapa 30 é delimitada pelas cabeças de parafuso dos parafusos 32 e é pressionada em direção à tampa 20.

[0033] O respectivo segmento roscado dos parafusos 32 não é visível na figura 3.

[0034] Os parafusos 32 apresentam um ressalto onde se encosta a primeira placa de circuito impresso 33, dessa forma sendo pressionada pelo respectivo parafuso 32 em direção à tampa 20.

[0035] A peça de chapa 30 apresenta um segmento de lingueta 31 que, pré-tensionado elasticamente, pressiona um componente 34 que gera calor, pressionando este componente 34 em direção ao segmento de apoio 40 que é disposto no lado interno da tampa 20.

[0036] Os componentes 34 com suas pernas de conexão são unidos por solda fina com vias condutoras da primeira placa de circuito impresso 33.

[0037] Por meio das vias condutoras 35, ao encaixar e aparafusar a tampa 20 à caixa 1, a placa de circuito impresso 33 com suas vias condutoras 35 é encaixada na respectiva parte de conector de ficha 3 que é disposta na segunda placa de circuito impresso 2. Dessa forma, é obtido um contato elétrico entre a primeira e a segunda placa de circuito impresso 2, 33.

[0038] Na placa de circuito impresso 33 é disposta uma parte de rede de comutação, ou seja, um circuito eletrônico para gerar diversas tensões de alimentação para os grupos construtivos eletrônicos do aparelho elétrico.

[0039] Ao inserir as vias condutoras 35 na parte de conector de ficha 3 que é disposta na segunda placa de circuito impresso 2, contatos de mola da parte de conector de ficha 3 contatam as vias condutoras 35 da primeira placa de circuito impresso 33. Com isso, as tensões geradas podem ser disponibilizadas para os grupos construtivos elétricos restantes do aparelho elétrico, especialmente para os grupos construtivos dispostos na segunda placa de circuito impresso 2.

[0040] O segmento de apoio 40 para o componente 34 é mais afundado em comparação com o primeiro segmento de apoio 41 e o segundo segmento de apoio 42 para a placa de circuito impresso 33. Por isso, a peça de chapa 30 pode ser respectivamente plana e o segmento de lingueta 31 pode ser produzido como um segmento estampado.

[0041] A tampa 20 é executada como uma peça moldada por pressão e cobre a abertura, ou seja, o poço aberto da caixa 1.

[0042] Como mostram as figuras 4 e 5, a tampa 20 possui um segmento de encaixe 43 que apresenta um ressalto em direção ao segmento de apoio 40, de modo que ao encaixar a tampa 20, uma área da borda da abertura, ou seja da parede da caixa 1, encosta-se ao ressalto, e o segmento de encaixe 43 encosta-se ao lado interno da parede da caixa 1.

[0043] Dessa forma, o segmento de encaixe 43 serve para o posicionamento mais preciso da tampa 20 em direção à caixa 1.

[0044] A tampa 20 também atua como corpo de refrigeração espalhando o calor. Pois o calor gerado pelos componentes que geram calor, mais precisamente, pelos interruptores de semicondutores controláveis, ou seja, o calor perdido é conduzido à tampa 20 e lá é espalhado, uma vez que esta é metálica e, portanto, é um bom condutor de calor. Por meio do lado externo da tampa 20 uma grande parte de calor é dissipada para o meio ambiente. Mas uma corrente de calor também é dirigida para a caixa 1.

[0045] A peça roscada 32 apresenta respectivamente uma cabeça de parafuso que é mais larga, especialmente apresentando um diâmetro maior, do que um segmento axialmente subsequente, ou seja, cilíndrico, da peça roscada 32. O segmento roscado da peça roscada 32 é disposto na área axialmente afastada deste segmento cilíndrico. Portanto, em essência é realizado um diâmetro monotonamente decrescente em direção axial, ou seja, da cabeça do parafuso para o segmento roscado da peça roscada 32.

[0046] A caixa 1 é inteiriça. Em outros exemplos de execução de acordo com a presente invenção também pode ser realizada uma execução da caixa 1 em várias partes, quando então serão necessárias partes de ligação adicionais. Lista de Referências. 1 Caixa 2 Segunda placa de circuito impresso 3 Parte de conector de ficha 20 Tampa 21 Fendas, especialmente fendas contínuas 22 Parafusos de junção 30 Peça de chapa 31 Segmento de lingueta da peça de chapa 30 32 Peça roscada 33 Placa de circuito impresso 34 Componente que gera calor, especialmente interruptor de semicondutores controlável 35 Vias condutoras da placa de circuito impresso 33 40 Segmento de apoio para componente 34 41 Primeiro segmento de apoio para placa de circuito impresso 33 Segundo segmento de apoio para placa de circuito impresso 33 43 Segmento de encaixe

Claims

1. Aparelho elétrico, apresentando uma caixa (1) e uma tampa (20), sendo que a tampa (20) é ligada à caixa (1), especialmente sendo que a tampa (20) cobre uma abertura da caixa (1), caracterizado pelo fato de que uma primeira placa de circuito impresso (33) é conectada à tampa (20), sendo que a primeira placa de circuito impresso (33) está disposta no lado interno da caixa (1), sendo que pelo menos um componente que gera calor (34) é pressionado em direção à tampa (20) por uma peça de chapa (30) pré- tensionada elasticamente, sendo que o componente que gera calor (34) é ligado eletricamente a vias condutoras (35) da primeira placa de circuito impresso (33), sendo que a peça de chapa (30) é fixada pré- tensionada elasticamente em direção à tampa (20) por peças roscadas (32) aparafusadas em furos roscados da tampa (20), sendo que a primeira placa de circuito impresso (33) pode ser eletricamente ligada a uma segunda placa de circuito impresso (2) por encaixe pelo menos parcial em uma parte de conector de ficha (3) disposto na segunda placa de circuito impresso (2), sendo que a segunda placa de circuito impresso (2) está disposta na caixa (1) e está ligada a esta.

2. Aparelho elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tampa (20) é metálica, especialmente é produzida como peça de metal moldada sob pressão.

3. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente que gera calor (34) é eletricamente ligado a vias condutoras (35) de uma primeira placa de circuito impresso (33) e está encaixado na primeira placa de circuito impresso (33), sendo que vias condutoras (35) da primeira placa de circuito impresso (33) estão eletricamente ligadas a vias condutoras da segunda placa de circuito impresso (2) por meio do encaixe pelo menos parcial na parte de conector de ficha (3).

4. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira placa de circuito impresso (33) é pressionada contra a tampa (20) por uma ou pela peça roscada (32), especialmente por um ressalto da peça roscada (32).

5. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o componente que gera calor (34) está disposto em um desbaste contínuo da placa de circuito impresso (33), de tal modo que o segmento de apoio (40) da tampa (20), o qual funciona como superfície de apoio para a primeira placa de circuito impresso (33), é menos distanciado da placa de circuito impresso (33) do que o segmento de apoio (40) da tampa (20), o qual funciona como superfície de apoio para o componente que gera calor (34), sendo que o segmento de apoio (40) da tampa (20), o qual funciona como superfície de apoio para a primeira placa de circuito impresso (33), toca a placa de circuito impresso (33), isto é, apresenta uma distância mínima da placa de circuito impresso (33).

6. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tampa (20) apresenta uma fenda, especialmente uma fenda contínua, sendo que um segmento de tala da peça de chapa (30) projeta-se pelo menos parcialmente por dentro ou através da fenda.

7. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a tampa (20) apresenta um segmento de encaixe (43) que é adjacente a um ressalto, sendo que o ressalto encosta-se a um segmento da borda da abertura da caixa (1), sendo que o segmento de encaixe (43) encosta- se a uma área parcial da parede da caixa (1).

8. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a caixa (1) apresenta aletas de refrigeração para a dissipação de calor perdido de componentes (34), especialmente de interruptores de semicondutores controláveis, que estão encaixados na segunda placa de circuito impresso (2) ou estão eletricamente ligados a esta, sendo que um ventilador é inserido em um bolso de caixa da caixa (1), sendo que a corrente de ar transportada pelo ventilador flui ao longo das aletas de refrigeração da caixa (1).

9. Aparelho elétrico, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o aparelho elétrico é um inversor, um conversor ou uma parte do mesmo.