CN112638141A - 电气组件封闭件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电气组件封闭件。一种电气组件,其设置有由铝材料铸造的壳体,以屏蔽电磁干扰,该壳体具有空腔、开口以及一系列接受部,该空腔的尺寸被设置成适于保持电气部件,该一系列接受部围绕该开口的周边形成。密封件围绕该开口的周边定向。覆盖件由铝片材料形成以屏蔽电磁干扰,并且其尺寸被设置成适于封闭该开口。多个机械保持器围绕该覆盖件的周边形成,并且其尺寸被设置成与一系列接受部对准,以机械变形进入该一系列接受部,从而将覆盖件附连到壳体。
Description
技术领域
各种实施例涉及电气组件封闭件,例如用于车辆电子设备的电气组件,例如车载电池充电器(on-board vehicle battery charger)。
背景
车载电池充电器传导高电流,从而产生电磁电流。电气组件封闭件通常包括带有空腔的壳体和覆盖件,壳体和覆盖件用垫圈和螺钉密封。壳体、覆盖件、垫圈和螺钉通常具备电磁电流屏蔽。
概述
根据至少一个实施例,电气组件设置有壳体,该壳体具有空腔和开口,该空腔的尺寸被设置成适于保持电气部件,该开口通向该空腔。覆盖件的尺寸设置成适于封闭该开口。多个机械保持器沿着壳体的开口的周边或覆盖件的周边形成,以机械变形成与壳体或覆盖件接合,从而将覆盖件附连到壳体。
根据另一个实施例,壳体和覆盖件中的一个设置有围绕周边形成的一系列接受部(receptacles)。
根据更进一步的实施例,壳体和覆盖件中的一个设置有一系列保持器,该一系列保持器围绕周边形成,并且定向成与一系列接受部对准,以变形进入该一系列接受部。
根据更进一步的实施例,不存在将覆盖件附接到壳体的螺纹紧固件。
根据另一个进一步的实施例,壳体由屏蔽电磁干扰的材料形成。
根据更进一步的实施例,覆盖件由屏蔽电磁干扰的材料形成。
根据另一个进一步的实施例,壳体由屏蔽电磁干扰的铝材料形成。
根据更进一步的实施例,覆盖件由屏蔽电磁干扰的铝材料形成。
根据另一个进一步的实施例,在覆盖件和壳体之间设置有密封件。
根据更进一步的实施例,壳体和覆盖件比密封件更有效地屏蔽电磁干扰。
根据至少另一个实施例,提供了一种用于组装电气组件的方法,该方法通过提供具有空腔和开口的壳体来实现,该空腔的尺寸被设置成适于保持电气部件,该开口通向该空腔。覆盖件的尺寸设置成适于封闭该开口。多个机械保持器沿着壳体的开口或覆盖件的周边形成,以机械变形成与壳体或覆盖件接合,从而将覆盖件附连到壳体。电气部件安装在壳体的空腔中。覆盖件放在壳体的开口上。机械保持器发生变形。
根据至少另一个实施例,用来封闭电气组件的方法提供具有空腔的壳体。电气部件安装在壳体的空腔中。覆盖件被放在壳体的空腔上。多个机械保持器围绕覆盖件和壳体的周边变形,以将覆盖件附连在壳体上,从而封闭该空腔。
根据另一个实施例,在使多个机械保持器变形的同时,覆盖件被压靠在壳体上。
根据更进一步的实施例,密封件围绕壳体的周边设置。当多个机械保持器变形时,密封件被部分地压缩。
根据另一个进一步的实施例,壳体由屏蔽电磁干扰的铝材料铸造而成。
根据更进一步的实施例,覆盖件由屏蔽电磁干扰的铝材料形成。
根据另一个更进一步的实施例,壳体形成有围绕空腔的周边的多个接受部。覆盖件形成有围绕周边的与多个接受部对准的多个机械保持器。多个机械保持器变形进入多个接受部中。
根据至少另一个实施例,通过提供具有空腔的壳体来封闭电气组件的方法来组装电气组件。电气部件安装在壳体的空腔中。覆盖件被放在壳体的空腔上。多个机械保持器围绕覆盖件和壳体的周边变形,以将覆盖件附连在壳体上,从而封闭该空腔。
根据至少另一个实施例,电气组件设置有由铝材料铸造成的壳体以屏蔽电磁干扰,该壳体具有尺寸设置成适于保持电气部件的空腔、开口以及围绕该开口的周边形成的一系列接受部。密封件围绕该开口的周边定向。覆盖件由铝片材料形成以屏蔽电磁干扰,并且其尺寸被设置成适于封闭该开口。多个机械保持器围绕该覆盖件的周边形成,并且其尺寸被设置成与一系列接受部对准,以机械变形进入一系列接受部,从而将覆盖件附连到壳体。
根据另一个实施例,不存在将覆盖件附接到壳体的螺纹紧固件。密封件不屏蔽电磁干扰。
附图说明
图1是根据实施例的车载充电器的前透视图;
图2是图1的车载充电器的分解透视图;
图3是图1的车载充电器的一部分的放大的侧透视图;
图4是根据一个实施例的沿图3中的剖面线截取的车载充电器的部分的局部剖视图;
图5是根据又一个实施例的沿图3中的剖面线截取的车载充电器的部分的局部剖视图;
图6是图1的车载充电器的机械保持器的放大的侧视图;
图7是沿图6中的剖面线截取的机械保持器的剖视图;
图8是根据另一个实施例的沿图3中的剖面线截取的车载充电器的部分的局部剖视图;以及
图9是根据实施例的沿图3中的剖面线截取的车载充电器的部分的局部剖视图。
详细描述
根据要求,本发明的详细实施例在本文被公开;然而,将理解的是,所公开的实施例仅为本发明的示例,本发明可以以各种各样的且可替代的形式体现。附图不一定是按比例的;一些特征可能被放大或最小化,以示出特定部件的细节。因此,本文所公开的特定的结构细节和功能细节不应被解释为限制性的,而是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
车载电池充电器传导高电流,从而产生电磁电流(EMC)。电气组件封闭件通常包括带有空腔的壳体和覆盖件,壳体和覆盖件用垫圈和螺钉密封。壳体、覆盖件、垫圈和螺钉通常带有EMC屏蔽,以保护其他部件免受车载充电器产生的EMC影响。使用多个螺钉的组装过程可能很耗时,并且增加了用于螺钉的成本。带有多个螺钉的电气组件封闭件可能导致破坏(tampering)或失效。紧固件的扭矩过大会导致流体容器破裂。紧固件的扭矩不足会导致流体容器泄漏。为了在垫圈处保持EMC屏蔽,使用特定的垫圈材料来密封该封闭件,并屏蔽该密封件。
图1和图2图示了根据实施例的电气组件20。电气组件20被描绘为车载充电器(OBC)20。尽管图示了OBC 20,但是任何屏蔽密封的电子部件的电气组件都可以采用电气组件20的屏蔽,例如封闭的壳体主覆盖件、印刷电路板、内部框架、转换器、电池、电信设备(telecommunications)或任何被屏蔽的电气设备。
电气组件20包括壳体22,壳体22具有多个侧壁24,侧壁24限定了壳体22内的空腔26。壳体22由压铸铝形成,其提供结构完整性、用于热传递的高导热性,同时也是屏蔽EMC的材料。侧壁24终止于通向空腔26的周边开口28处。参照图2,壳体22包括储存在空腔26内的多个电气部件30。
电气组件20还包括覆盖件32,覆盖件32的尺寸设置成适于与壳体22配合,并覆盖开口28以封闭空腔26。根据至少一个实施例的覆盖件32由铝镁合金冲压而成,其具有屏蔽EMC的特性。参考图1-图3,覆盖件32具有被冲压成基底(substrate)的主体(primary body)34,主体34与壳体22一起形成空腔26的一部分。覆盖件32包括侧壁36,侧壁36从基底34延伸并在盖(lid)38处向外延伸,以接合壳体22的开口28。凸缘40从盖38延伸,以包围壳体22的侧壁24的远侧周边。
带有覆盖件32的封闭壳体22用作屏蔽,也称为法拉第笼,用于屏蔽壳体22和覆盖件32内的电子部件。电磁干扰被吸收或发射。换句话说,电磁干扰不会穿过壳体22和覆盖件32传导,因为壳体22的壁24和覆盖件32充当电磁屏蔽。内部和外部电磁场在壳体22和覆盖件32的表面产生电荷分布,这在该系统中产生电容效应。壳体22具有与电接地装置(anelectrical ground)(例如车辆底盘)的直接电连接,以将壳体22和覆盖件32的内部与壳体22和覆盖件32的外部隔离,用于电磁兼容性(electromagnetic compliance)。
现在参考图4,壳体的侧壁24终止于配合表面42,以限定空腔26的开口28。配合表面42可以在合适的公差范围内加工,以提供平整度来接纳覆盖件32。凹部44在配合表面42下方形成在侧壁24中,以容纳密封件46。密封件46可以是密封剂、垫圈、糊剂(paste)、橡胶或类似物。覆盖件32的盖38提供配合表面48,以接合壳体的配合表面42。覆盖件的配合表面48也接合密封件46以压缩密封件46,从而密封壳体22和覆盖件32的相交处。密封件46提供水密连接,以防止水或其他碎片进入空腔26。
现在参考图2-图4,围绕壳体的开口28的周边在侧壁24中横向形成多个接受部50。接受部50递增地间隔开。接受部50沿着周边是细长形的,具有盲孔深度(blind depth)和有限的高度。接受部50可以铸造或加工到壳体22中;或者接受部可以部分铸造到壳体22中,然后加工到公差范围内。
现在参考图1-图4,覆盖件32包括围绕周边形成并从凸缘40延伸的一系列机械保持器或翼片52。翼片52与接受部50对准地递增地间隔开。如图2和图3所图示的,在组装之前,翼片52平行于凸缘40定向。如图3所图示的,一旦覆盖件32被放在壳体22上,覆盖件32被压向壳体22以压缩密封件46。然后,翼片52被钳紧(clinch)或塑性变形进入到接受部50中,以将覆盖件32附连到壳体22上,如图4所图示的。可选地,壳体22可以包括翼片52,由此覆盖件32可以包括接受部50。翼片52弯曲到接受部50中,以接合接受部50并防止覆盖件32与壳体22拆分。
翼片52保持密封件46大约百分之三十的压缩,以保持封闭件的完整性。密封件46被覆盖件32的盖38和凸缘40覆盖。因为密封件46没有暴露,所以密封件46不是由EMC屏蔽材料制成的,从而削减了成本。例如,壳体22和覆盖件32的铝比密封件46更有效地屏蔽电磁干扰。
另外,覆盖件32与壳体22电接触,以提供一致的EMC屏蔽(consistent EMCshield)。通过从将覆盖件32连接到壳体22的连接装置中去除螺纹紧固件,不需要对紧固件进行额外的EMC屏蔽。此外,零件数量被最少化,同时简化了组装过程。翼片52是防破坏的,并且不太可能因暴露于变化的温度和振动而松开。
图5图示了根据另一个实施例的OBC 20。凹槽54形成到壳体22的配合表面42中。密封件56设置在凹槽54内。密封件56可以由密封剂、垫圈、糊剂、橡胶或类似物形成。
图6和图7更详细地图示了放大的翼片52。在一个实施例中,翼片52和覆盖件由厚度大约为1毫米的冲压金属一体形成。凹口58在翼片52的每个横向侧上形成在凸缘40中,以允许翼片52在钳紧过程中变形,而不会引起凸缘40变形。最小半径60(图7)形成在凸缘40和盖38的相交处,以使覆盖件32和壳体22之间的接触最大化。
图8图示了未被覆盖件32加载的密封件46。举例来说,凹部44形成为1.5毫米深和3毫米宽。密封件46具有2.5毫米的宽度。密封件46还具有超过凹部44的深度0.7毫米的偏移量62的高度,以接合覆盖件32的配合表面48。
图9图示了与覆盖件32接合的壳体22和密封件46。壳体22的配合表面42和覆盖件32的配合表面48之间的间隙64被最小化,以保持覆盖件32和壳体22之间的电接触。同样,翼片52和壳体22的侧壁24之间的间隔66被最小化。
尽管上文描述了各种实施例,但是并不意味着这些实施例描述了本发明的所有可能的形式。而是,在说明书中使用的词语是描述的词语而非限制的词语,并且应理解,可做出各种变化而不偏离本发明的精神和范围。此外,各种实施的实施例的特征可被组合以形成本发明的另外的实施例。
Claims (19)
1.一种电气组件,包括:
壳体,其具有空腔和开口,所述空腔的尺寸设置成适于保持电气部件,所述开口通向所述空腔;
覆盖件,其尺寸设置成适于封闭所述开口;以及
多个机械保持器,其沿着所述壳体的开口的周边或所述覆盖件的周边形成,以机械变形成与所述壳体或所述覆盖件接合,从而将所述覆盖件附连到所述壳体。
2.根据权利要求1所述的电气组件,其中,所述壳体和所述覆盖件中的一个设置有围绕所述周边形成的一系列接受部。
3.根据权利要求2所述的电气组件,其中,所述壳体和所述覆盖件中的一个设置有一系列保持器,所述一系列保持器围绕所述周边形成,并且定向成与所述一系列接受部对准,以变形进入所述一系列接受部。
4.根据权利要求3所述的电气组件,其中,不存在将所述覆盖件附接到所述壳体的螺纹紧固件。
5.根据权利要求1所述的电气组件,其中,所述壳体由屏蔽电磁干扰的材料形成。
6.根据权利要求5所述的电气组件,其中,所述覆盖件由屏蔽电磁干扰的材料形成。
7.根据权利要求1所述的电气组件,其中,所述壳体由屏蔽电磁干扰的铝材料形成。
8.根据权利要求7所述的电气组件,其中,所述覆盖件由屏蔽电磁干扰的铝材料形成。
9.根据权利要求1所述的电气组件,还包括设置在所述覆盖件和所述壳体之间的密封件。
10.根据权利要求9所述的电气组件,其中,所述覆盖件和所述壳体比所述密封件更有效地屏蔽电磁干扰。
11.一种组装根据权利要求1所述的电气组件的方法,所述方法包括:
提供所述壳体;
在所述壳体的空腔中安装电气部件;
将所述覆盖件放在所述壳体的所述开口上;并且
使所述机械保持器变形。
12.一种封闭电气组件的方法,包括:
提供具有空腔的壳体;
在所述壳体的空腔中安装电气部件;
将覆盖件放在所述壳体的所述空腔上;并且
使围绕所述覆盖件和所述壳体的周边的多个机械保持器变形,以将所述覆盖件附连并保持在所述壳体上,从而封闭所述空腔。
13.根据权利要求12所述的方法,还包括:
围绕所述壳体的所述周边设置密封件;并且
将所述覆盖件压靠在所述壳体上以部分压缩所述密封件,同时使所述多个机械保持器变形。
14.根据权利要求12所述的方法,还包括由屏蔽电磁干扰的铝材料铸造所述壳体。
15.根据权利要求14所述的方法,还包括由屏蔽电磁干扰的铝材料形成所述覆盖件。
16.根据权利要求14所述的方法,还包括:
形成所述壳体,所述壳体具有围绕所述空腔的所述周边的多个接受部;
形成所述覆盖件,所述覆盖件具有围绕所述周边的与所述多个接受部对准的多个机械保持器;以及
使所述多个机械保持器变形进入所述多个接受部中。
17.一种电气组件,其通过权利要求12所述的方法组装。
18.一种电气组件,包括:
壳体,其由屏蔽电磁干扰的铝材料铸造成,所述壳体具有空腔、开口和一系列接受部,所述一系列接受部围绕所述开口的周边形成;
电气部件,其容纳在所述空腔内;
密封件,其围绕所述开口的所述周边定向;
覆盖件,其由屏蔽电磁干扰的铝片材料形成,并且其尺寸被设置成适于封闭所述开口;以及
多个机械保持器,其围绕所述覆盖件的周边形成,并且其尺寸设置成与所述一系列接受部对准,以机械变形进入所述一系列接受部,从而将所覆盖件附连并保持到所述壳体。
19.根据权利要求18所述的电气组件,其中,所述电气部件包括车载充电器;
其中,不存在将所述覆盖件附接到所述壳体的螺纹紧固件;并且
其中,所述密封件不屏蔽电磁干扰。
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