CN102461353A - 用于容纳多个电部件的模制件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模制件，它被设置用于容纳多个电部件和用于固定到一个电组件上，其中模制件包括至少一个用于冷却要冷却的电部件的冷却体，其中模制件以非导电的方式设置。此外本发明涉及一种具有按照本发明的模制件组件和电动工具以及用于将电部件固定到电组件上的方法。

Description

用于容纳多个电部件的模制件

本发明涉及一种用于容纳多个电部件的模制件。

功率电子装置常常需要冷却体，以便排出在功率部件中形成的热量。为此在传统上采用由金属例如铝或铜制成的冷却体，其具有简单的几何形状。这种冷却体大多数是金属板冲弯件或挤压型材，它们可以以非常有利的成本制造。冷却体被固定到电组件，例如电路板上，并且功率部件例如借助于螺钉或铆钉压紧到冷却体上。

如果必须冷却多个电部件，那么需要将这些电部件相互电绝缘。这种绝缘常规上例如借助于绝缘膜或绝缘套实现。其缺点在于热耦合由此变差并且由于引入绝缘膜或绝缘套而使得安装复杂。

常规金属冷却体的缺陷是，它们常常具有锐利的棱边和毛刺，它们会损坏例如绝缘膜或绝缘套或电缆的绝缘，尤其是在振动负荷下或由于作用于绝缘的热的产生。因此，由于这些锐利的棱边和毛刺而存在潜在的短路危险。

文献DE102004002743A1公开一种用于功率电子装置的冷却体，该冷却体涂覆了一个良好电绝缘的表面层，该被媒体同时可以排出热量。在冷却体的涂层上可以施加多个要冷却的电功率部件，它们被相互间隔开，以避免短路。

文献EP1887621A2也公开一种用于功率电子装置的冷却体。它设有定位装置，由此可以按照希望的位置关系将要冷却的部件预先安装在印刷电路板和冷却体之间，以便随后借助于固定件将它们固定在印刷电路板上。

本发明的目的是以成本有利的方式提供一种装置和方法，其实现对至少需要部分冷却的电部件的简单且快速的安装，其中保证在电部件之间的可靠绝缘。

本发明的该目的由一种模制件实现，它被设置用于容纳多个电部件和用于固定到电组件上，其中模制件包括至少一个用于冷却要冷却的电部件的冷却体，其中模制件以非导电的方式设置。

按照本发明的模制件实现了电部件的简单并且快速的预安装。它由于其不导电的特性而具有优点，即在部件之间一开始就不存在短路的危险。

优选地，模制件被设置用于至少两个要冷却的电部件，其中对于每个要冷却的电部件各有一个冷却体。由于模制件按照本发明是不导电地提供的，因此即使在模制件上布置多个要冷却的电部件情况下，冷却体的这种分离也保证要冷却的电部件之间的绝缘。

在一个优选实施方式中，至少一个冷却体至少部分地具有平的面，要冷却的电部件顶靠到该平面上，因此具有尽可能大面积的冷却面。

在另一个优选实施方式中，冷却体至少部分地沿着模制件延伸。一方面冷却体由此可以有利地装配到模制件中，从而冷却体可以可靠地和简单地固定到模制件上或固定在模制件里面。由此例如可以将冷却体插入到模制件里面。此外冷却体面增大，从而可以实现对要冷却的部件的更大面积的并且因此更有效的冷却。

至少一个冷却体优选由金属或金属合金尤其是金属板形成。同样优选地，模制件由塑料形成。或者模制件也可以由陶瓷形成。

但是原则上也存在可能性，即模制件由金属例如铝或铜或金属合金形成，并且是例如由金属板或作为挤压型材或作为铸件形成。在这种情况下，模制件至少在电部件的导电的组成部分的区域中设有非导电的涂层，从而可靠地避免短路。但是此时模制件优选被全表面地涂覆。

将冷却体结合到这种非导电的模制件中，除了电绝缘以外，还保证电连接导线和电缆不受到金属的毛刺的损坏。

由金属或金属合金制成的冷却体可以在制造模制件之后被设置在该模制件处。在此情况下冷却体可以插入到模制件中，例如被推入，或者由模制件环绕注塑。此外冷却体可以不仅可逆地而且不可逆地与模制件连接。

此外模制件优选具有固定机构，尤其是卡扣连接部件，用于将模制件固定到电组件处，尤其是固定到电路板上。固定机构保证模制件在组件上的可靠并且简单的装配。在卡扣连接的实施方式中，该装配此外可以非常快速地进行。

同样优选地在模制件上设置安装机构，其实现模制件在电气装置尤其是电动工具的外壳中的快速安装。在另一个优选实施方式中，安装机构布置在冷却体上，或冷却体包括安装机构。安装机构例如设计成压板，它可以插入电气装置的外壳壳体中，从而该连接是可逆的并且可以非常快速地形成连接。或者冷却体具有这种压板。由于电组件与电动工具的外壳的连接是经模制件的或冷却体的安装机构建立的，因此在电组件上没有机械应力由于在电气装置中的安装而被作用到组件上，因此该组件不会在安装时和/或由于其它的负荷尤其是在装置运行中受到损坏。安装机构可以由塑料或金属或金属合金，尤其是金属板和优选由冷却金属板形成。

模制件最好具有用于定位/固定电部件和/或冷却体的定位机构，它们可以实现电部件和/或冷却体与模制件之间的定位和/或固定，尤其是在电气装置运行中或在其它的负荷情况下。此外定位机构保证部件的简单和快速安装，和尤其是具有预安装的可能性。模制件与电部件由此可以以模块方式与电组件分开地制造和储存。因此可以成批预先制造和灵活地应用于不同的电气设备。

作为定位机构，例如使用支承板，压板，滑槽，导向件，凹部，压紧件和/或锁舌件。

在各有优选实施方式中，模制件此外包括用于引入填料的区域，通过它一方面可以将电部件以机械方式非常好地固定在模制件上。另一方面，填料提供好的ESD保护(静电放电)和很好地保护免受外部的环境影响，例如潮气。

模制件此外最好具有用于引导电部件到电组件的连接导线的电缆导向件和/或通孔。电缆导向件例如是压板，尤其是U形压板，在其中可以可逆地插入电缆。由于模制件按照本发明是不导电的并且优选涂覆了塑料或由塑料形成，因此电缆或导线被金属部件和尤其是冷却体上的的毛刺损坏的危险很小。

该目的此外通过一种组件解决，该组件包括按照本发明的被固定在一个电组件上的模制件。这种组件形成一个功能单元，该功能单元可以预先批量生产并且预先以模块方式制造，从而它可以非常简单并且快速地安装到电气设备中，尤其是不同类型的电气设备中。

该目的此外通过一种具有按照本发明的模制件的电动工具解决。电动工具例如是钻机，锯子，修剪树篱用的大剪刀或类似物。

该目的此外通过一种用于将电部件固定到电动工具中的方法解决，该方法包括以下步骤:

·将电部件固定在按照本发明的模制件上和/或按照本发明的模制件的冷却体上，

·将模制件固定在电组件上，和

·将模制件布置在电动工具的外壳上。

由于电部件已经可以在预先安装中被固定在模制件上，并且被如此装配的模制件必要时也可以在预先安装中被固定在电组件上，因此该方法实现一种对按照本发明的模制件的模块式的非常快速和非常简单的操作。由电组件和模制件形成的组件或未被装配或被装配的模制件以及电组件可以相互分开地制造和存储并且可以相互独立地在不同的电动工具中使用。依据电动工具的类型或结构形式的情况，可以仅仅将模制件或者仅仅将电组件进行匹配并且相互组合起来。

以下通过附图描述本发明。这些附图仅仅是举例说明性并不限制总的发明构思。

图1显示了按照本发明的模制件的一个实施方式的透视前视图，

图2显示了按照本发明的模制件的另一个实施方式的透视后视图，

图3显示了图2的模制件带有多个电部件。

图1显示了按照本发明的模制件1的一个实施方式的透视前视图。模制件1基本上在一个平面中延伸，该平面在此处通过两个相互垂直的箭头x和y表示，和具有两个冷却体2，其用于冷却要冷却的电部件3"(参见图3)。冷却体2各具有一个平的面6，该面基本上垂直于所述平面xy延伸。此外，它们在此基本直角地被弯曲并且因此也至少部分地在模制件1的平面xy中延伸。为了说明，在图1中用附图标记11表示这个部分。由此例如可以将冷却体2插入模制件1中。另一方面，冷却体2也可以由模制件1环绕注塑。此外，它们相互间隔开，其中在此处在冷却体2之间布置有隔条形式的模制件1的分隔件1'(参见图2)，该隔条基本上在平的面6的方向上延伸。冷却体2由此通过包围它们的模制件1被相互分隔开并且在冷却体2之间形成的隔条1'保证冷却体2相互件的绝缘。

冷却体2各有一个用于固定要冷却的部件3"的定位机构13'，在此处是各一个通孔。

为了将模制件1固定到电组件4上(参见图3)，在此处设置了卡扣连接形式的固定机构7。在此处示出的卡扣连接部件7除了能够简单并且快速地将模制件1安装在电组件4上以外，还使得模制件1的基本上在平面xy中延伸的那个区域的与电组件4面对的一侧与电组件4间隔开，从而在将模制件1固定在电组件4上之后在它们之间形成一个净空间15(参见图3)，在该空间中可以放置部件3'，3"并且引导连接导线和电缆，而不会不利地影响由电组件4和模制件1形成的组件16的功能(参见图3)。

为了固定电部件3'和/或冷却体2，模制件1此外具有定位机构9'，9"，9'"，它们在此处设计成支承板9'，压紧件9"，或引导件9'"。利用定位机构9'，9"，9'"可以将电部件3'和/或冷却体2定位和/或固定在模制件1上。

此外模制件1和/或冷却体设有通孔12，电部件3'的连接导线可以被引导穿过这些通孔，从而例如可以将它们与电组件4相连接。如果在冷却体2中设置通孔12，那么如此地设计它们的尺寸，使得连接导线可靠地避免接触冷却体2。备选地或附加地也可以规定将连接导线和/或通孔12电绝缘。

为了将模制件1布置在电气装置(没有示出)，在此处示出的模制件1上设置作为安装机构8的两个压板，它们沉入到电气装置的外壳壳体里面，从而不是电组件4(参见图3)被固定在模制件1上，而是模制件1本身被布置在电气装置的外壳上。由此避免在电组件4上的机械负荷。

图2以透视后视图显示了按照本发明的模制件1的另一个实施方式。与图1的实施方式不同，在此处设置多个导向件9'"作为定位机构。此外该实施方式设置一个区域14用于引入填料。此外在此处可以看见电缆导引件10，它基本上是U形的并且电缆可以插入其中，从而不能够滑出。

图3显示了在具有多个电部件3'，3"情况下图2的模制件1。模制件1借助于卡扣连接部件7可逆地固定在电组件4处，该电组件在此处是电路板。电路板4与模制件1一起形成组件16。

在电路板4和模制件1之间设置净空间15，在其中可以引导电缆并且布置电路板4的部件，并且该空间此外用于通风和因此用于附加的冷却。

在本实施方式中设置两个要冷却的晶体管3"以及电容器3'作为电部件3'，3"被固定在模制件1上或模制件1的冷却体2上。晶体管3"分别以面的方式布置在冷却体2的平的面6上并且借助于定位配对机构13"，在此处分别是螺钉或铆钉，被如此地固定在冷却体2上，使得它们优先被压紧在它的平的面6上。在此情况下冷却体2的(参见图1)定位机构13'定位配对机构13"配合作用。

此外可以看见作为安装机构使用的压板8以及作为定位机构使用的模制件1的支承板9'和导向件9'"。此外在此处示出了电缆导向件10。

为了连接连接导线和电缆，此外在电路板4上设置通孔14。

Claims (13)

1.模制件(1)，它被设置用于容纳多个电部件(3'，3")和用于固定到一个电组件(4)上，其中模制件(1)包括至少一个用于冷却要冷却的电部件(3")的冷却体(2)，其特征在于，模制件(1)以非导电的方式设置。

2.按照权利要求1所述的模制件(1)，其特征在于，模制件(1)包括至少两个要冷却的电部件(3")，其中模制件针对每个要冷却的电部件(3")包括一个冷却体(2)。

3.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，至少一个冷却体(2)至少部分地具有平的面(6)，要冷却的电部件(3")与该平的面相顶接。

4.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，至少一个冷却体(2)由金属或金属合金，尤其是金属板形成。

5.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，模制件(1)由塑料形成。

6.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括固定机构(7)，尤其是卡扣连接部件，用于将模制件(1)固定在电组件(4)，尤其是电路板上。

7.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，在模制件(1)上或在冷却体上设置安装机构(8)，或冷却体包括安装机构(8)。

8.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括定位机构(9'，9")，其用于定位/固定所述电部件(3'，3")和/或冷却体(2)。

9.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括用于引导连接电缆的电缆导向件(10)。

10.按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括用于引入填料的区域(14)。

11.组件(16)，该组件包括按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)，该模制件固定在一个电组件(4)上。

12.电动工具，其具有按照前述权利要求中任一项所述的模制件(1)。

13.用于将电部件(3'，3")固定在电动工具中的方法，该方法包括以下步骤:

·将电部件(3'，3")固定在按照权利要求1-10中任一项所述的模制件(1)上和/或模制件(1)的冷却体(2)上，

·将模制件(1)固定在电组件(4)上，和

·将模制件(1)布置在电动工具的外壳上。

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