CN103997870A - 封盖元件和用于使用封盖元件的壳体装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封盖元件(2),所述封盖元件能够与壳体下部部件(3)连接以用于盖住所述壳体下部部件以形成壳体机构(1),其中所述封盖元件一件式地构成为成形件,所述封盖元件的朝向所述下部部件的下表面(16)以如下方式构成,即使得所述下表面遵循所述下部部件的内表面的轮廓,以及使得所述封盖元件的下表面中的凸部和凹部构成为,使得所述下部部件的内表面中的凹部至少部分地被填充并且所述下部部件的内表面的凸部至少部分地被形状配合地包围。
Description
技术领域
本发明涉及一种封盖元件,并且特别是一种构成为成形件的、用于盖住壳体下部部件的封盖元件,以及一种使用封盖元件的壳体装置。
背景技术
文献DE19728992A1公开了一种用于半导体本体(半导体芯片)的壳体,其中所述半导体本体被插入到壳体的下部部件中并且被固定。浇注壳体内部的余留的空间,以至于形成壳体的封闭并且提供了结合有半导体本体的单独的模块。
文献US7462919B2公开了一种压力敏感的器件,借助于所述器件能够触发开关功能。压力敏感的半导体芯片嵌在塑料层中并且由这些塑料层包围。能够从上方施加用于触发开关功能的压力。此外所述结构能够具有以浇注法制造的塑料外罩。
文献DE10225993A1公开了一种结构,其中在运行中放出热量的电子器件借助于弹簧元件保持住并且在基体上压紧。基体在这里也能够用作为冷却体。借助于机械机构,弹簧元件固定在基体上并且对电子器件施加必需的压力。
在上述已知的结构中,各个壳体或者相应的壳体部件多件式地形成并且通过不同的浇注过程(一般而言借助于塑料注塑法)来制造。在各种情况下费时费力的安装是必需的。即使为了制造壳体部件或者弹簧元件需要不同的材料,所述不同的材料需要相应分离的生产过程和安装过程。此外一般而言困难的是,将多个并且部分不同的器件或者半导体芯片设置在一个壳体中。
发明内容
因此本发明的目的在于,设计一种开始提到类型的封盖元件,使得借助于所述封盖元件,至少一个用于形成壳体装置的壳体下部部件能够有效、持久并且可靠地封闭并且所述封盖元件能够以简单的方式并且成本适宜地制造。
根据本发明,这个目的借助于根据本发明的封盖元件以及借助于使用所述封盖元件的壳体装置来实现。
本发明因此涉及一种封盖元件,所述封盖元件为了盖住壳体下部部件而能够与这个壳体下部部件连接,其中所述封盖元件一件式地构成为成形件,封盖元件的下方的朝向下部部件的表面以如下方式构成,即它遵循下部部件的内表面的轮廓,并且凸部和凹部在封盖元件的下表面中构成为,使得凹部在下部部件的内表面中至少部分地被填满并且下部部件的内表面的凸部至少部分地形状配合地被包围。
封盖元件的根据本发明的结构实现了对壳体下部部件的完全的封闭,封盖元件放置在所述壳体下部部件上,其中在壳体下部部件的和封盖元件的内部中形成的空间被完全地密封以防止污物和湿气。封盖元件能够与壳体下部部件连接,以至于确保了在这两个元件之间的可靠的连接。封盖元件一件式地构成为成形件。在这里封盖元件的内表面(位于内部的表面)构成为,使得它至少部分地遵循壳体下部部件的内表面的轮廓。凸部和凹部在封盖元件的内表面中以如下方式设置,使得壳体下部部件的内表面的相应的凹部至少部分地被填满并且壳体下部部件的内表面的凸部或凸出的部件至少部分地形状配合地被包围。
以这种方式,设置在壳体下部部件内部的不同大小的组件能够部分地被包围,从而能够保持住这些器件。一旦振动,那么能够对相应的振动进行阻尼,因为封盖元件的材料至少部分地包围在壳体下部部件的内表面处凸出的部件和器件,以至于在振荡时实现阻尼作用。此外,在上面设置有所述部件或者器件的装置,例如电路板,能够借助于凸出的部件和器件的形状配合的包围由封盖元件保持住并且被固定在一定位置中。
根据本发明的封盖元件因此具有多种功能,其中在安置封盖元件之后确保了壳体下部部件的完全的密封。接着经由壳体下部部件的内表面的各个部分至少部分地被封盖元件的材料包围的方式,实现机械的振荡阻尼或者振动阻尼。以这种方式可靠并且持久地实现了大面积地并且基本上适应于壳体下部部件的内表面的轮廓的保持功能。费时费力地完全或者部分地浇注封盖下部部件的内表面之上的空间不是必需的。相反,根据本发明的封盖元件的构成确保了简单的制造以及简单的安装,以至于在将器件和其它的部件插入到壳体下部部件中,以及在放置封盖元件之后将适应于这些形状的封盖元件插入到壳体下部部件中之后,所必需的安装结束。因此确保了成本适宜地制造包括壳体下部部件和根据本发明的封盖元件在内的整个壳体。
本发明的其它的设计方案在下文中给出。
在封盖元件中,下部部件的内表面能够通过电路板形成,在所述内表面上设置有电气的和电子的器件,并且其中所述封盖元件构成为遵循包括器件在内的电路板的单独的轮廓。设置在电路板上的预定的器件能够至少部分地由封盖元件形状配合地包围。
封盖元件在其下部的表面上能够具有接触面,所述接触面在封盖元件与下部部件连接之后平面地并且密封地放置在下部部件的相对置的接触面上。
当封盖元件放置到下部部件上时,封盖元件的第一接触面能够伸入到下部部件中。
封盖元件的第一接触面能够部分地放置在电路板上,并且所述电路板能够被固定在下部部件中。
在设置在电路板上的器件的区域中在封盖元件的下部的表面上能够构成有突出的压紧区域,所述压紧区域在相应的器件的预定的部位上放置在所述相应的器件上。
封盖元件在其下部的表面上能够具有环形的接触面,并且在这个接触面的区域中能够设置压紧区域,所述压紧区域密封地放置在下部部件的第二接触面上并且在封盖元件的环形的接触面的整个扩展部上延伸。
封盖元件能够由具有一个组分或者多个组分的泡沫材料形成或者由基于硅酮基或者TPE的弹性的多组分材料构成。
本发明同样涉及一种壳体装置,所述壳体装置具有:壳体下部部件,在所述壳体下部部件中能够插入装备有电气的或者电子的器件的电路板;以及上述用于盖住壳体下部部件的封盖元件。通过将封盖元件插入到壳体下部部件中,能够形成壳体装置,所述壳体装置完全地封闭并且其中在壳体下部部件的和封盖元件的内部中形成的空间被完全地密封以防止污物和湿气。
附图说明
接下来根据实施例在参考附图的条件下详细描述本发明。其示出:
图1在剖面图中示出根据本发明的第一实施例的包括封盖元件的壳体装置。
图2在剖面图中示出根据本发明的第二实施例的具有封盖元件的壳体装置。
图3通过关于半导体器件的结构的细节示出图1和图2的示图中的部分的剖视图。
图4示出第二实施例的根据图2的机构的剖视图,其中附加地设置有密封元件。
具体实施方式
第一实施例
接下来在参考图1的情况下描述本发明的第一实施例。
图1示出壳体装置1,其中使用根据本发明的封盖元件2。壳体装置1除了封盖元件2以外还包括壳体下部部件3,所述壳体下部部件以如下方式构成,即封盖元件2和壳体下部部件3能够彼此连接,以于形成壳体装置1。壳体下部部件3接下来简称为下部部件3。
在壳体装置1中,在封盖元件2和下部部件3之间形成内部空间4,在所述内部空间中,借助于壳体装置1待装配和待保护的部分,例如具有多个电气的和电子的器件以及机械元件的电路板5。结合有封盖元件2的本发明不受限于具有其它的器件的电路板5的结构。但是为了简化描述,对本发明的描述通过具有壳体装置1内部的器件和其它的部件的电路板5的结构作为示例来实现。
根据图1中的描述,电路板5被插入到内部空间4中并且专门地被插入到壳体装置1的下部部件3中。下部部件4以如下方式设计,即它能够容纳设计为扁平的单元的电路板5。在电路板5上设置有较大的器件7和例如呈小型器件6形式的电气的和电子的器件,所述小型器件具有大多扁平的形状,所述较大的器件相对于其基面具有更大的高度并且因此从电路板5突出来,通过所述基面这些器件被固定在电路板5上。较小的器件6与器件或组件的预定的平均高度相比更低或更小,并且较大的器件7与器件或组件的预定的平均高度相比更高(从电路板5的上表面到相应的器件6或7的上边棱来测量)。较小的器件或组件也包括扁平地设置在电路板5上的器件(例如晶体管的确定的实施方式)。
在图1中例如设置两个这样大的器件7,其中在垂直于电路板5的面的方向上的高度大于电路板5上的接触面的边棱长中的至少一个。与此相对,较小的器件6基本上较扁平地设计并且以小的高度扁平地放在电路板5上。较小的和较大的器件6和7能够借助于电路板5上的连接腿被电接触和机械固定。此外它们能够设置为可表面贴装的模块(SMD模块)。电路板上的器件6和7是在电路板上构成的电路装置的一部分。
较小和较大的器件6和7的形状依赖于其相应的功能,其中集成电路(IC)具有更确切地说扁平的形状,而电容器(特别是电解电容器)和线圈具有较大的高度并且因此被看作是较大的器件7,因为它们以较大的程度突出于电路板5并且一般而言高于预定的平均高度。各个电子器件,例如功率半导体如场效应晶体管,能够以连接相应的冷却体的方式设置在电路板5上。这样的布置方式下面还会结合图3来描述。电路板5上的器件或者部件示出电路板5上的不同高度的凸部。
根据图1中的描述,此外设置有至少一个插头区域8,其中在封盖元件2中设置有开口区域9,插头区域8的固定在电路板5上的接触销10伸入所述开口区域中。借助于根据需求以预定的数量设置的接触销10,如果插入相应的插头,那么能够建立与设置在电路板5上的电气的和电子的器件6和7的电接触。
如果必须将器件或者所述器件的部分设置在电路板5的在图1中所示出的下侧上,那么在下部部件3中设置有相应的凹陷部11。此外,电路板优选大面积地放置在下部部件3的上表面上。
能够与下部部件3连接的封盖元件2优选一件式地设计。封盖元件2由弹性的材料构成,例如塑料材料,并且优选能够借助于注塑技术来制造。
封盖元件2的外部的形状并且特别是考虑外部的尺寸适应于下部部件3的相应的外部的尺寸以形成壳体装置1。在封盖元件2和下部部件3组合以用于形成壳体装置1之后,封盖元件2的边缘区域12(第一边缘区域)放置在下部部件3的边缘区域13(第二边缘区域)上,从而与至少封盖元件2的弹性材料相结合地实现可靠的并且在相应的整个边缘区域12和13上密封的支承。此外封盖元件2能够形状配合地伸入到壳体装置1的下部部件3中。
此外设置有固定元件14(在封盖元件2上)和15(在下部部件3上),以至于能够形成在封盖元件2和下部部件3之间的牢固的连接,优选以锁定连接的形式。这样的设置在图1中在壳体装置1的左侧显示。为了可靠的连接,根据需求和壳体装置1的几何尺寸在边缘区域12和13的整个环周上分布地设置多个所述固定元件14和15。
根据图1中的示意性的描述,通过具有不同大小和构造高度的电气的和电子的器件6和7形成内部空间4内部的预定的轮廓,并且封盖元件2的下表面16以如下方式构成,即它基本上并且因此部分地遵循包括较小和较大的器件6和7以及插头区域8在内的电路板5的轮廓。包括较小和较大的器件6和7以及插头区域8在内的电路板5的轮廓形成下部部件3的内表面。
在这里封盖元件2的下表面16以如下方式构成,即下表面16从上方接触各个设置在电路板5上的根据图1的器件6和7并且部分地填充相应的器件6和7之间的间隙。在这里特别是具有显著突出于电路板5的高度的较大的器件7至少部分地由封盖元件2的材料包围。根据图1,因此具有足够的高度的较大的器件7部分地由封盖元件2包围并且因此其垂直于电路板5的扩展部的至少一半由封盖元件2的材料包围。显示为相对于电路板5的面的明显的凸部的较大的器件7因此部分地由封盖元件2包围,其中至少在相应的较大的器件7的上部的区域和远离电路板5的区域中,封盖元件2的材料接触较大的器件7。
因此壳体装置1的封盖元件2在以其下表面16的部分与下部部件3连接之后完全地或者部分地接触器件6和7中的各个。设置在电路板上的器件6和7以及插头区域形成凸部和在所述凸部之间的凹部,其中所述封盖元件2具有相应的凹部和凸部。
与封盖元件2的弹性材料相结合地,能够将压紧力在朝向电路板5的方向上施加到器件6和7上,其中不考虑所述器件的作为下部部件3的内表面相对于电路板5的凸部的高度以及其相应的机械的设计方案和外部的形状。因此优选较大的器件7并且根据需求也可以是较小的器件6至少部分地形状配合地嵌入到封盖元件2的下表面16中的相应的凹部中,其中不考虑在附图的示意性的和简化的图形描述中在器件6和7与封盖元件2的下表面16和其它的实际上彼此交叠的面之间可能出现小的间距。
通过如下可能性,即在将封盖元件2放置到下部部件3上之后能够将力在朝向电路板5的方向上施加到相应的器件6和7上,电路板5能够在其在下部部件3的位置中压紧并且可靠地固定。借助于壳体装置1中的这种设置,电路板5不可能相对于封盖元件2和下部部件3移动。
封盖元件2结合弹性材料的一件式的设置在制造封盖元件2时以及在上述壳体装置1的应用中产生下述优势。
封盖元件2一件式地制造,优选由弹性材料制造,以至于多件式的构造和多种材料不是必需的。封盖元件2通过其与边缘区域12和13连接的可靠且弹性的配合实现完全的密封,从而免受污染和渗入的湿气,以至于设置在内部空间中的部件如电路板5以及设置在所述电路板上的器件6和7被有效且持久地保护以防止污染或者渗入的湿气的作用。
此外通过(在图1中从上方)在朝向电路板5的方向上施加力到器件6和7的至少一个部分上使得电路板5在下部部件3中可靠地固定在其位置中。通过较大的器件7的至少部分的(形状配合的)的包围并且也可以是较小的器件6的至少部分的包围,这些器件能够相对于电路板5有效地保持。在振动的情况下,例如使用在工业机器或者机动车辆中的情况下,有效地防止了各个器件、至少是较大的器件7可能在电路板5上松动。器件6与7从电路板5脱离,例如由于连接机构或者焊接部位的断裂引起的从电路板5脱离,被有效地防止。通过由弹性材料例如不导电的材料构成的封盖元件2的实施方案,也能够实现器件之间的可靠的电绝缘,例如用于防止电飞弧。
因此,封盖元件2在根据本发明的设计方案中同时地并且以非常简单的方式以及与成本适宜的制造相结合地提供了多种功能。除了作为封盖元件的功能,还实现了壳体装置1的可靠的密封,在不利的使用条件中进行振动阻尼,并且经由电路板5上的较大的器件7的至少部分的形状配合的包围即使在强烈振动的情况下或者在其它的从外部作用的力的情况下实现对器件6和7的可靠的保持。此外相对于外部的显著的温度波动产生热绝缘以及在电路板5上产生了电绝缘。
通过借助于封盖元件2的弹性特性在朝向电路板5的方向上将力施加到多个器件6和7上,一方面实现了电路板5在下部部件3中的固定以及至少较大的器件7的保持和将多个器件6和7压紧到电路板5上,其中同时产生振荡阻尼和电绝缘。下部部件3的内部空间以及电路板5和设置在所述电路板上的器件6和7的完整的浇注不是必需的。通过将封盖元件2优选由弹性材料一件式形成为成形件,能够实现上述优点。
封盖元件2的下表面16因此依赖于电路板5的设计方案和相应的器件6和7的数量、实施方案和定位以及也依赖于电路板5上的相应的插头区域8。封盖元件2因此在制造时适应于确定的电路板5的相应的设计方案并且因此匹配于所述电路板的确定的轮廓。对于形成下部部件3的内表面的每个包括相应的器件以及器件6和7在内的电路板5,形成专门的封盖元件2,所述封盖元件在电路板5的具体的设计方案中部分地遵循所产生的轮廓。已装备的电路板5的机械的设计方案因此依赖于所实现的电路布置以及对所使用的器件6和7的选择(也就是说类型)以及其它的组件和其在电路板5上的定位。
一般而言,随着器件在电路板5上的(类型和其位置的)改变,必须不同地构成封盖元件2。下部部件3(并且因此结合有器件6、7和8的电路板5)的内表面的每个实施方案需要封盖元件2的单独的实施方案。具体而言,在生产由弹性材料构成的封盖元件2时,确定由设置在电路板5上的、具有相应的器件6、7和8的相应的电路布置得出的表面轮廓(内表面),并且封盖元件2形成为下部部件3的这个表面的轮廓的大致的阴模。因此封盖元件2的下表面16至少部分地遵循下部部件3的内表面的轮廓。具体而言,在此封盖元件2的内表面16中的凸部和凹部构成为,使得下部部件3的内表面中的凹部至少部分地被填充并且下部部件3的内表面至少部分地被形状配合地包围。
第二实施例
在参考图2的情况下,接下来描述本发明的第二实施例。同类型的或者同样的组件和部件在第二实施例的描述中以与在第一实施例中一样的附图标记来表示。
图2示出与在图1中所示出的封盖元件2的结构类似的结构,其中壳体装置1由下部部件3和封盖元件2构成。封盖元件2和下部部件3能够彼此连接。对此设置固定元件14和15,并且能够建立锁定连接。
以与在第一实施例中一样的方式,根据第二实施例,封盖元件2的下表面16的轮廓近似地遵循结合有在电路板5上的不同大小、形状和布置方式的器件6和7的电路板5的内表面的轮廓。同样,能够设置有具有开口区域9和接触销10的至少一个插头区域8。在开口区域9中能够插入插头来建立电接触以驱动电路布置,所述电路布置与电路板5上的器件6和7相结合地实现。
在第二实施例中,从封盖元件2一方将朝向电路板5的方向上定向的力施加到各个器件6和7上,其中显著突出于电路板5的表面的较高的器件7至少部分地由封盖元件2的材料包围。
与第一实施例不同的是,在第二实施例中,在封盖元件2的下表面16上确定接触面,所述接触面是第一接触面17。电路板15以如下方式设置在下部部件3中,使得在下部部件3中在电路板5的外部边缘处同样限定接触面18(第二接触面),所述接触面包围下部部件3中的凹部,电路板5在下部部件3中至少部分地形状配合地插入到所述凹部中。封盖元件2的第一接触面17部分地贴靠在下部部件3的第二接触面18上。这两个接触面17和18能够是包围电路板5的平坦的水平的或者也可以是倾斜的环形面,其中相应的斜度是相同的,以至于确保了这两个接触面17和18的进行密封的接触。因此除了之前结合第一实施例所描述的经由第一和第二边缘区域12和13对壳体装置1的密封,根据第二实施例,经由第一和第二接触面17和18实现了用于形成壳体装置1的封盖元件2和壳体下部部件3之间的密封。以这种方式能够实现完整的密封,即使壳体装置1在更强的程度或者在更长的时间中经受强烈的空气流或者喷水,这例如在使用工业机器或者机动车辆中时是可能的。
此外,封盖元件2的第一接触面17的宽度比下部部件3的第二接触面18的宽度大,以至于第一接触面17更远地延伸到壳体装置1的内部中并且也放置在电路板5的边缘区域上。因此除了改善的密封,除了由于通过所放置的封盖元件2的弹性的材料施加力到不同的器件6和7上而将电路板5压紧到下部部件3中之外,还经由电路板5的环周的至少一部分实现了所述电路板在下部部件3中的另外的固定。以这种方式,即使在强烈的振动或者大的外部力的情况下,电路板5的移动或者其振动也是不再可能的。由封盖元件2的弹性的材料引起的振动阻尼的作用确保了包括设置在电路板5上的器件6和7在内的电路板5可靠并且近似无振动地固定在下部部件3中。其它的优点,即通过根据第一实施例的封盖元件2的实施方案所实现的优点,也通过根据第二实施例的封盖元件2实现。结合第一实施例所描述的同时存在的多种功能因此适用于根据第二实施例的覆盖元件2。
图3示出对根据第一和第二实施例的图1和2的装置的补充。
结合第一和第二实施例描述了不同类型的器件,所述器件以较小和较大的器件6和7的形式设置在电路板5上。这些器件6和7在封盖元件2插入到下部部件3中之后一方面在朝向电路板5的方向上弹性地加载相应的预定的力,并且另一方面,特别是较大的器件7,至少部分地形状配合地由第二封盖元件的材料包围。因此确保了可靠的保持(固定)和对振动或者振荡的阻尼。
图3示出半导体器件例如功率半导体(例如场效应晶体管等)的设置,所述半导体器件在运行中并且特别是在多个用于提供时钟信号的开关过程中释放损耗热量。为了这个目的,这类半导体器件结合冷却体来设置。
图3在局部的剖视图中在下部区域中示出下部部件3与设置在其上的电路板5的一部分。在电路板5上设置有冷却体19,所述冷却体由导热的材料构成,优选由金属(例如铜、铝)构成。冷却体19具有机械的尺寸(宽、高、深),所述机械的尺寸依赖于待冷却的半导体器件20的机械的尺寸以及损耗热量的转换和大小。优选冷却体19直接设置在电路板5上,而半导体器件20的壳体设置在冷却体19上。在图3中在半导体器件20上方描述了封盖元件2的一部分,其中封盖元件2的下表面16部分地遵循下部部件3的内表面的轮廓并且因此遵循包括设置在其上的器件(6,7,20)和组件在内的电路板5的轮廓。
封盖元件2的弹性的材料放置在半导体器件20上并且通过向下定向的力被压紧到放置在电路板5上的冷却体19上。以这种方式,一方面保护半导体器件20防止移动,因为所述半导体器件优选位于封盖元件2的下表面16中至少小的凹部中,并且另一方面能够将所产生的损耗热量释放到冷却体19处,因为半导体器件20通过相应的压力以良好的热接触放置在冷却体上。此外封盖元件2的下表面16能够构成为,使得半导体器件20的连接导线21同样通过封盖元件2的弹性的材料来固定。
以这种方式存在如下可能性,即一方面借助于封盖元件2的弹性的材料防止其它的从外部向半导体器件20的热量供给,并且另一方面确保了从半导体器件20到冷却体19的充分的热量输出。
对此在一个变型中存在如下可能性,即不仅半导体器件20而且冷却体19共同地相对于电路板5以一定角度优选以直角设置,其中这两个部分20和21因此伸入到封盖元件2中的相应的凹部中并且以这种方式一方面被机械地保护且另一方面彼此形成紧密的接触。通过这个变型实现了相同的优点。
变型
图4示出根据第二实施例的图2的装置的剖视图,其中附加地设置有密封元件22。
封盖元件2和下部部件3分别具有结合第二实施例所示的接触面,即第一接触面17和第二接触面18,在第二实施例中这两个接触面17和18彼此齐平地并且大面积地接触并且因此产生附加的密封,而在根据图4的变型中设置有密封元件22。密封元件22由弹性材料构成并且优选由塑料材料构成,其中所述密封元件22不仅设置在电路板5的外部的边缘和下部部件3之间而且设置在接触面17和18之间。密封元件22在接触面17和18之间被包围,以至于实现了进一步改善的密封。同时电路板5弹性地并且可靠地固定在下部部件3中。
图4此外通过器件6和7的一部分并且因此在封盖元件2的下表面16上示出压紧区域23,所述压紧区域设置在器件6和7的至少一部分并且其中封盖元件2的下表面16设计为,使得压紧区域23由凸部组成,所述压紧区域小于相应地设置在其下的器件6或7的上表面,并且其中施加在相应的器件6或7上的压力仅经由压紧区域23弹性地施加。
以这种方式可能的是,有针对性地依赖于器件6和7的类型和器件6和7在电路板5上的相应的机械的尺寸和设置将压力施加到器件6和7的中心或者优选的侧上。因此在利用相应的器件6或7的表面的确定的造型的情况下,也能够有针对性地施加在附图中从上方朝向电路板5的方向施加的压力,以用于最佳地固定电路板5以及相应的器件6和7。以与在第一和第二实施例中一样的方式确保了另外所期望的对电路板5和/或器件6和7的可能的振荡和微小运动的阻尼。
如果压紧区域23在预定的部位上放置在相应的器件6和7上,那么依赖于压紧区域23的大小和设计方案,能够将在力的方向和力的大小方面不同的力施加到器件6和7上。相应于压紧区域23在封盖元件2的下表面16上的设置,即,使得压紧区域23仅接触相应的器件6和7的确定的部位,能够依赖于器件的类型、其在电路板5上的位置和其机械的尺寸而有针对性地施加与预定的方向相结合的较大或者较小的力。在封盖元件2的下表面16上在相应的预定的器件6或7的区域中设置至少一个压紧区域23,其中也能够设置多个压紧区域,所述压紧区域在不同的部位上接触相应的预定的器件6和7,并且因此有针对性地在预定的方向上施加力。
此外,封盖元件2在其下表面16和环形的接触面17上在所述接触面的区域中同样具有压紧区域23,所述压紧区域密封地放置在下部部件3的第二接触面18上并且在封盖元件2的环形的接触面17的整个扩展部上延伸。
通过这种根据在图4中所描述的变型的设置,也能够实现之前结合第一和第二实施例所描述的优点。
除了上述的封盖元件2的多种功能,在根据本发明的设计方案中,还通过封盖元件2的弹性的材料实现了,能够补偿在器件的机械的尺寸中的公差,以及由于将相应的器件6和7安装在电路板5上所产生的公差,以及还有在将包括器件6和7在内的电路板5安装在下部部件3中所产生的公差,以至于不考虑这类公差也确保了相对于器件6和7以及电路板5的保持作用和相对于振动的阻尼作用。在电路板5、相应的器件6和7以及整个壳体装置1的热膨胀和热接触不可避免的情况下,例如在使用在具有不同的环境温度和运行温度的机动车辆中的情况下,同样确保了所提到的优点。
在第一和第二边缘区域12和13以及这两个接触面17和18的设计方案中,就相应地彼此接触的面的环绕的阶梯状的布置方式而言也能够设置有槽口(Falz),以至于能够同时实现大程度的密封性和机械的稳定性。
壳体装置1的封盖元件2和下部部件3能够由同样的材料构成或者由不同的材料构成。优选封盖元件2由弹性的材料一件式地制造,并且优选下部部件3由高强度的材料形成。在这种情况下能够改善整个壳体装置1的稳定性。
关于能够使用的材料,封盖元件2根据所有上述的实施例和可能的变型能够由弹性的材料例如泡沫材料构成,其中边缘区域(外壳)能够形成封闭的表面。结合空气夹杂通过泡沫材料的细胞式的结构在长的使用寿命中实现了高的弹性,其中空气夹杂在宽的范围中支持相同形式的弹性特性。封盖元件2同样能够由双组份-泡沫材料形成或者由多组分-泡沫材料形成。在确定下部部件3和插入在其中的包括设置在电路板上的器件6和7在内的电路板5的单独的轮廓之后,例如能够借助于注塑法来制造封盖元件2,其中能够将所述泡沫材料的两种或多种组分引入到预定的模具中。与此相对,在已知的设备中插入到塑料部分中的金属的弹簧元件能够放松并且损失其弹簧力的一部分。
为了构成上述封盖元件2,同样能够使用基于硅酮基的弹性的材料,所述弹性的材料借助于喷嘴引入到相应成型的模具中。此外也能够使用由两种或多种组分构成的塑料材料,其中弹性的组分例如能够是硅酮或者TPE(热塑性弹性体)。通过适合这种材料的橡胶弹性的特性,能够同时并且在长的使用寿命中满足上述优点,例如密封、振荡阻尼和弹性的保持和压紧功能。借助于上述弹性的材料在具有高的温度波动的应用中也能够获得本发明的优点。此外确保了有效的电绝缘。
一般而言多件式的设置从现有技术中已知,其中设置有由不同的材料构成的用于形成覆盖部或者封盖元件或者同类元件的多个部分并且需要显著的制造和安装费用,而通过根据本发明的解决方案不仅在制造封盖元件2时也在安装封盖元件时实现了对整个设置的简化。其它附加的元件,例如由塑料或金属构成的弹簧元件不是必需的。
壳体装置1能够用于容纳电路布置,所述电路布置例如用于控制机器和机动车辆中的电动机。具有根据本发明的封盖元件2的壳体装置1能够设置在工业机器或者机动车辆中的任意部位上以及也能够设置在任意的位置中。就位于电路板5上的器件6和7的支持而言的密封性和机械稳定性也在强烈的机械应力下确保了长的使用寿命,而不使防止污物和湿气侵入的密封性变差。
根据实施例在参考附图的情况下详细阐述本发明。但是对于本领域技术人员不言而喻的是,根据所描述的附图和在附图和说明书中所给出的构件和部件的本发明的设计方案以及其它的示例性的说明不是限制性的。本发明不受限于附图中所给出的描述,特别是不受限于尺寸和布置方式。所有的落在所附的权利要求中的实施方式和变型均视为属于本发明。
Claims (10)
1.一种封盖元件,所述封盖元件能够与壳体下部部件(3)连接以用于盖住所述壳体下部部件,其中
所述封盖元件一件式地构成为成形件,
所述封盖元件(2)的朝向所述下部部件(3)的下表面(16)以如下方式构成,即使得所述下表面遵循所述下部部件(3)的内表面的轮廓,以及
所述封盖元件(2)的下表面(16)中的凸部和凹部构成为,使得所述下部部件(3)的内表面中的凹部至少部分地被填充并且所述下部部件(3)的内表面的凸部至少部分地被形状配合地包围。
2.根据权利要求1所述的封盖元件,其中所述下部部件(3)的内表面通过电路板(5)形成,在所述电路板上设置有电气的和电子的器件(6,7,8;20),并且所述封盖元件(2)构成为,遵循包括所述器件(6,7,8;20)在内的所述电路板(5)的单独的轮廓。
3.根据权利要求2所述的封盖元件,其中设置在所述电路板(5)上的预定的器件(6,7)至少部分地被所述封盖元件(2)形状配合地包围。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的封盖元件,其中所述封盖元件(2)在其下表面(16)上具有接触面(17),所述接触面在所述封盖元件(2)与所述下部部件(3)连接之后平面地并且密封地放置在所述下部部件(3)的相对置的接触面(18)上。
5.根据权利要求4所述的封盖元件,其中当所述封盖元件(2)安放在所述下部部件(3)上时,所述封盖元件(2)的第一接触面(17)伸入到所述下部部件(3)中。
6.根据权利要求4或5所述的封盖元件,其中所述封盖元件(2)的所述第一接触面(17)部分地放置在所述电路板(5)上,并且将所述电路板(5)固定在所述下部部件(3)中。
7.根据权利要求2或3所述的封盖元件,其中在所述封盖元件(2)的所述下表面(16)上在设置在所述电路板(5)上的器件(6,7,20)的区域中构成有突出的压紧区域(23),所述压紧区域在相应的器件(6,7,20)的预定的部位上弹性地放置在所述相应的器件上。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的封盖元件,其中所述封盖元件(2)在其下表面(16)上具有环形的接触面(17),并且在这个接触面的区域中设置有压紧区域(23),所述压紧区域密封地放置在所述下部部件(3)的第二接触面(18)上并且在所述封盖元件(2)的所述环形的接触面(17)的整个扩展部上延伸。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的封盖元件,其中所述封盖元件(2)由具有一种组分或者多种组分的泡沫材料构成或者由基于硅酮基或者TPE的弹性的多组分材料构成。
10.一种壳体装置,具有:
壳体下部部件(3),装备有电气的和电子的器件(6,7;20)的电路板(5)能够插入到所述壳体下部部件中,以及
根据权利要求1至8中任一项所述的用于盖住所述下部部件(3)的封盖元件(2)。
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