CN104703424A - 电子外壳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子外壳装置(1)，其包括外壳、电路装置(30)和密封装置。密封装置设置成一个连续的衬垫(50)，其包括配置成密封第一密封区域的第一衬垫部分、配置成密封第二密封区域的第二衬垫部分和配置成密封第三密封区域的第三衬垫部分。
Description
技术领域
本发明涉及电子外壳装置。
背景技术
已知的是将电子设备设置在外壳内以保护电子设备免于环境及其机械上和电气上负面的影响，诸如来自气体、流体和颗粒的污染。电子设备典型地包括带有电子部件的印刷电路板(PCB)。这样的外壳典型地包括第一和第二部分，典型地为隔室部分和盖部分，其中第一密封区域由隔室部分和盖部分彼此相接的区域形成。
一个或多个电导体穿透外壳以将外壳内的电子设备连接至外壳外的电子设备。
为了防止来自外界环境的污染进入外壳，需要对在外壳的不同部分之间的过渡和穿透外壳的电导体进行密封。一个已知的解决方法是利用胶合剂密封不同部件的过渡。
利用胶合剂的缺点是不能将外壳和电子设备彼此再次拆开。在制造过程中胶合剂的量和分布也会出现变化。在密封需要是对电导体和外壳部分二者都连续密封的设计中，必须在两个步骤中执行胶合的组装过程。首先需要将电导体胶合到外壳。然后需要将盖部分胶合到导体和隔室部分二者。在第一组装步骤中的胶合剂在第二组装步骤中施加胶合剂之前开始固化。在两个密封环路彼此相接的过渡区域中，第二组装步骤中的胶合剂需要与第一组装步骤中的已固化的胶合剂粘结，并且形成连续密封。通常，由于在过渡区域可能发生孔隙，该过渡区域具有薄弱的粘结。而且，第一组装步骤中的变硬的胶合剂可能阻止在第二组装步骤期间盖部分和隔室部分的正确密封。
在利用衬垫在部件之间进行密封的情形中，当外壳部分和电导体二者都需要使用一个连续密封方案密封时，存在挑战。例如使用多个衬垫将导致不希望的过渡。施加至衬垫的压力的方向也与这种设计相关。在许多情形中，组装过程需要一定的运动方向以使零件正确地集合在一起。
本发明的目的是提供一种利用密封方案的电子外壳装置，该密封方案被优化用于方便、快速和可靠的组装过程，并且可以在不损坏部件的情况下拆卸产品。
另一个目的是确保在电子设备的整个使用期限内，电子外壳装置充分地封装电子设备。一些类型的电子设备(例如电动车辆)的预期使用期限可以长达15年。
再一个目的是实现封装在电子外壳装置内的电子设备与在外壳内其他设备正确地对准，即，在上述组装步骤中或之后，应不存在移动电子设备的风险。
发明内容
本发明涉及电子外壳装置，包括：
-外壳，包括第一外壳部分和第二外壳部分，其中隔室设置在外壳内，并且其中开口设置在外壳中，进入隔室中；
-电路装置，包括印刷电路板、与印刷电路板连接的电子部件和与印刷电路板连接的电连接器，其中电路装置设置在外壳内的隔室中，并且其中电连接器设置成通过外壳的开口；
-密封装置；
其特征在于：
-第一密封区域设置在第一外壳部分的第一连接区域和第二外壳部分的第一连接区域之间；
-第二密封区域设置在第一外壳部分的第二连接区域和电连接器的第一连接区域之间；
-第三密封区域设置在第二外壳部分的第二连接区域和电连接器的第二连接区域之间；
其中密封装置包括一个连续的衬垫，所述衬垫包括：
-配置成密封第一密封区域的第一衬垫部分；
-配置成密封第二密封区域的第二衬垫部分；
-配置成密封第三密封区域的第三衬垫部分。
一方面，根据权利要求1的电子外壳装置，其中第一衬垫部分和第二衬垫部分提供连续的第一衬垫环路，以及其中第三衬垫部分和第二衬垫部分提供连续的第二衬垫环路。
一方面，第一衬垫环路设置在第一平面中，并且其中第二衬垫环路设置在第二平面中；以及其中第一平面设置为相对于第二平面成一角度。
一方面，第一衬垫环路的平面垂直于第二衬垫环路的平面。
一方面，第二和第三衬垫部分形成衬垫本体，衬垫本体包括至少一个用于连接器的开口。
一方面，电连接器焊接到印刷电路板。
一方面，衬垫包括连续的凸缘。
一方面，衬垫包括薄层。
一方面，设置电连接器为连接到印刷电路板的一根或多根电线。
一方面，设置电连接器为连接到印刷电路板的一个或多个电汇流条。
一方面，电连接器设置有在外壳的外侧上的连接接口。
本发明还涉及用于组装电子外壳装置的方法，其中该方法包括以下步骤：
-提供电路装置，电路装置包括印刷电路板、与印刷电路板连接的电子部件和与印刷电路板连接的电连接器；
-提供外壳，该外壳包括第一外壳部分和第二外壳部分，其中第一密封区域设置在第一外壳部分的第一连接区域和第二外壳部分的第一连接区域之间，其中第二密封区域设置在第一外壳部分的第二连接区域和电连接器的第一连接区域之间，以及其中第三密封区域设置在第二外壳部分的第二连接区域和电连接器的第二连接区域之间；
-提供包括一个连续的衬垫的密封装置，该连续的衬垫包括第一、第二和第三衬垫部分；
-围绕电路装置的电连接器施加第二和第三衬垫部分；
-沿一个方向将电路装置和衬垫插进第二外壳部分中，进入第二衬垫部分密封第二密封区域的位置。
-沿所述一个方向将第一外壳部分施加到第二外壳部分，进入第三衬垫部分密封第三密封区域和第一衬垫部分密封第一密封区域的位置。
附图说明
参考附图，现在将具体地描述本发明的实施例，其中：
图1阐明了组装完成状态的导体外壳的第一实施例的透视图；
图2阐明了第一实施例的分解透视图；
图3阐明了第一实施例的透视图，其中移除了导体外壳的盖部分；
图4a阐明了在上述实施例中使用的衬垫的透视图；
图4b对应于图4a，带有具体附图标记；
图5阐明了衬垫的凸缘；
图6阐明了衬垫的薄层；
图7阐明了本发明的第二实施例；
图8阐明了本发明的第三实施例。
具体实施方式
现在参考图1和2，阐明了电子外壳装置1的第一实施例，分别处于组装完成状态和拆卸状态。
装置1包括外壳10，外壳10包括第一外壳部分12和第二外壳部分14，其中隔室15设置在外壳10内。典型地，第一外壳部分12是盖部分，并且第二外壳部分14是隔室部分。
开口17设置在外壳10中，进入隔室15。如图2所示，开口17构成为在第二外壳部分14中的切口。在图2中，该切口基本为U或V形。
装置1还包括电路装置30，电路装置30包括印刷电路板32。电子部件34连接至印刷电路板32。电连接器36也连接至印刷电路板32。这里电连接器36包括由电绝缘材料、典型地为塑料材料制成的刚性结构，具有与其他电气设备连接的接口。连接器36还包括用于传递电功率和/或电信号的一个或多个插脚或者其他类型的电导体。
电连接器36适合装配在第二外壳部分12中的切口中。因此，如图2所示，电连接器基本为U或V形。
在组装完成状态，电路装置30设置在外壳10内的隔室15中，并且电连接器36设置成穿过外壳10的开口17，如图1所示。因此，可以经由连接器36将其他类型的电气设备连接到电路装置30。
通过在一些密封区域中的密封装置，外壳装置1被密封，下面将参考图3进行解释。
第一密封区域I1设置在第一外壳部分12的第一连接区域12a和第二外壳部分14的第一连接区域14a之间。因此，第一密封区域I1被认为是当不存在密封装置时第一和第二外壳部分12、14将彼此接触的区域。
第二密封区域I2设置在第一外壳部分12的第二连接区域12b和电连接器36的第一连接区域36a之间。因此，第二密封区域I2被认为是当不存在密封装置时第一外壳部分12和电连接器36将彼此接触的区域。
第三密封区域I3设置在第二外壳部分14的第二连接区域14b和电连接器36的第二连接区域36b之间。因此，第三密封区域I3被认为是当不存在密封装置时第二外壳部分14和电连接器36将彼此接触的区域。第三密封区域I3将是在连接器36和第二外壳部分14中的切口之间的区域。
现在参考图4a和4b，其中示处了密封装置。这里，密封装置包括一个连续的衬垫50。衬垫50包括配置成密封第一密封区域I1的第一衬垫部分G1、配置成密封第二密封区域I2的第二衬垫部分G2和配置成密封第三密封区域I3的第三衬垫部分G3。
在图4a和4b中示出第一衬垫部分G1和第二衬垫部分G2提供了连续的第一衬垫环路A。而且示出第三衬垫部分G3和第二衬垫部分G2提供了连续的第二衬垫环路B，如箭头所指示。因此，第二衬垫部分G2对于环路A和环路B是共用的。
而且，图4a和4b示出了第一衬垫环路A设置在第一平面中，且其中第二衬垫环路B在第二平面中；以及其中第一平面设置为相对于第二平面形成一角度。在图4b中，示出了第一衬垫环路A的平面垂直于第二衬垫环路B的平面。
现在参考图5，其中示出了衬垫包括连续的凸缘51，该凸缘51为弯曲区域的形式。凸缘50改善了衬垫的密封特性。
现在参考图6，其中示出了衬垫50包括薄层52a，52，以改善它的密封特性。
衬垫50可以由柔性并且防水材料制成，诸如丁腈橡胶(NBR(腈))、甲基乙烯基硅橡胶(MVQ(硅))、三元乙丙橡胶(EPDM(乙烯丙烯))或天然橡胶材料。
现在参考图7和8。这里，第二和第三衬垫部分G2、G3形成包括至少一个用于连接器36的开口的衬垫本体。这里，衬垫本体适于第二外壳部分12中的切口。所述至少一个开口可适于一根或多根电线，或者一个或多个电汇流条或者其他类型的电连接器。特别地，所述至少一个开口可适于防水方式。
在图7中示出了衬垫本体具有三个圆形的开口。在图7中，电连接器36设置成与印刷电路板32连接的三个电汇流条39。在组装期间，每一个汇流排被插如通过衬垫本体中的相应开口。
在图8中示出了衬垫本体具有三个矩形的开口。在图8中，电连接器36设置成与印刷电路板32连接的三根电线38。在组装期间，每一根电线被插入通过衬垫本体中的相应开口。现在将描述用于组装电子外壳装置1的方法。
首先，包括第一外壳部分12和第二外壳部分14的外壳10设置成与电路装置30和衬垫50一起，如图2和3所示。如上述，一个连续的衬垫50包括第一、第二和第三衬垫部分G1、G2、G3。
通过围绕电路装置30的电连接器36施加第二和第三衬垫部分G2、G3开始组装过程。
然后，将电路装置30和衬垫50插进第二外壳部分14。该插进过程沿由图2中箭头D1所指示的一个方向进行，进入第二衬垫部分G2密封第二密封区域I2的位置。方向D1垂直于印刷电路板32的平面。
然后，将第一外壳部分12施加至第二外壳部分14，进入第三衬垫部分G3密封第三密封区域I3以及第一衬垫部分G1密封第一密封区域I1的位置。施加过程沿同一方向D1进行。
通过紧固装置，例如图1中指出的螺栓S，第一和第二密封部分12、14现在可紧固至彼此。这些螺栓设置在衬垫50的外部，因此不存在通过螺栓孔等泄漏的风险。
上述组装过程简单，并且容易实现自动化过程。
Claims (12)
1.一种电子外壳装置(1)，包括：
-外壳(10)，包括第一外壳部分(12)和第二外壳部分(14)，其中，隔室(15)设置在外壳(10)内，以及其中，开口(17)设置在外壳(10)中，进入隔室(15)；
-电路装置(30)，包括印刷电路板(32)、与印刷电路板(32)连接的电子部件(34)和与印刷电路板(32)连接的电连接器(36)，其中，电路装置(30)设置在外壳(10)内的隔室(15)内，以及其中，电连接器(36)设置为通过外壳(10)的开口(17)；
-密封装置；
其特征在于：
-第一密封区域(I1)设置在第一外壳部分(12)的第一连接区域(12a)和第二外壳部分(14)的第一连接区域(14a)之间；
-第二密封区域(I2)设置在第一外壳部分(12)的第二连接区域(12b)和电连接器(36)的第一连接区域(36a)之间；
-第三密封区域(I3)设置在第二外壳部分(14)的第二连接区域(14b)和电连接器(36)的第二连接区域(36b)之间；
其中，密封装置包括一个连续的衬垫(50)，所述衬垫(50)包括：
-配置成密封第一密封区域(I1)的第一衬垫部分(G1)；
-配置成密封第二密封区域(I2)的第二衬垫部分(G2)；
-配置成密封第三密封区域(I3)的第三衬垫部分(G3)。
2.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中第一衬垫部分(G1)和第二衬垫部分(G2)提供连续的第一衬垫环路(A)，以及其中第三衬垫部分(G3)和第二衬垫部分(G2)提供连续的第二衬垫环路(B)。
3.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中第一衬垫环路(A)设置在第一平面中，以及其中第二衬垫环路(B)设置在第二平面中；并且其中第一平面设置为相对于第二平面成一角度。
4.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中第一衬垫环路(A)的平面垂直于第二衬垫环路(B)的平面。
5.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中第二和第三衬垫部分(G2、G3)形成包括至少一个用于连接器(36)的开口的衬垫本体。
6.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中电连接器(36)焊接到印刷电路板(32)。
7.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中衬垫(50)包括连续的凸缘(51)。
8.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中衬垫(50)包括薄层(52a，52b)。
9.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中电连接器(36)设置为与印刷电路板(32)连接的一根或多根电线(38)。
10.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中电连接器(36)设置为与印刷电路板(32)连接的一个或多个电汇流条(39)。
11.根据权利要求1所述的电子外壳装置(1)，其中电连接器(36)设置有在外壳(10)的外侧上的连接接口。
12.一种用于组装电子外壳装置(1)的方法，其中该方法包括以下步骤：
-提供电路装置(30)，其包括印刷电路板(32)、与印刷电路板(32)连接的电子部件(34)和与印刷电路板(32)连接的电连接器(36)；
-提供外壳(10)，其包括第一外壳部分(12)和第二外壳部分(14)，其中，第一密封区域(I1)设置在第一外壳部分(12)的第一连接区域(12a)和第二外壳部分(14)的第一连接区域(14a)之间，其中，第二密封区域(I2)设置在第一外壳部分(12)的第二连接区域(12b)和电连接器(36)的第一连接区域(36a)之间，且其中，第三密封区域(I3)设置在第二外壳部分(14)的第二连接区域(14b)和电连接器(36)的第二连接区域(36b)之间；
-提供密封装置，其包括一个连续的衬垫(50)，该衬垫(50)包括第一、第二和第三衬垫部分(G1、G2、G3)；
-围绕电路装置(30)的电连接器(36)施加第二和第三衬垫部分(G2、G3)；
-沿一个方向将电路装置(30)和衬垫(50)插入第二外壳部分(14)中，进入第二衬垫部分(G2)密封第二密封区域(I2)的位置；
-沿所述一个方向将第一外壳部分(12)施加到第二外壳部分(14)，进入第三衬垫部分(G3)密封第三密封区域(I2)以及第一衬垫部分(G1)密封第一密封区域(I2)的位置。
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