DE102009045214A1

DE102009045214A1 - Elektrische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102009045214A1
Application number: DE102009045214A
Authority: DE
Inventors: Jochen Spieler; Joachim Baermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2011-03-31
Also published as: ES2471993A2; BR112012006974A2; CN102668737A; HUP1200461A2; IN2012DN02351A; MX2012003618A; BR112012006974A8; CN102668737B; WO2011039058A1; ES2471993B1; ES2471993R1; HU230206B1

Abstract

Es wird eine elektrische Vorrichtung, insbesondere Regelvorrichtung für Wechselstromgeneratoren, mit einem Gehäuse (13) und mit einer elektrisch aktivierbaren Baueinheit (26) zum Regeln einer elektrischen Eigenschaft (I) vorgeschlagen, wobei die Baueinheit (26) mittels einer Presspassung (55) im Gehäuse (13) gehalten ist. Verfahren zur Montage einer Baueinheit (26) in einem Gehäuse (13) einer elektrischen Vorrichtung, wobei die Baueinheit (26) in einen Hohlraum (16) des Gehäuses (13) gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Baueinheit (26) eine Klemmkraft (FN) senkrecht zu einer Fügerichtung (RF) wirkt.

Description

Stand der Technik
Aus der DE 10 2007 025 929 A1 ist der Aufbau einer elektrischen Vorrichtung mit einem vorverpackten Chip bekannt, der auf einen Kühlkörper montiert wird. Dem gegenüber soll die Montage weiter verbessert und vereinfacht werden.
Offenbarung der Erfindung
Kurze Beschreibungen der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen
1 einen Querschnitt durch die elektrische Vorrichtung,
2 einen Zustand vor dem Fügen der Baueinheit in den Hohlraum des Gehäuses,
3 wirkende Kräfte in einer Fügestelle,
4 eine räumliche Ansicht des gefügten Bauteils im Hohlraum des Gehäuses,
5 einen Teilschnitt durch die elektrische Vorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist ein Querschnitt durch die elektrische Vorrichtung 10 dargestellt. Sie zeigt ein Gehäuse 13 aus Kunststoff (Spritzgussgehäuse) mit einem Hohlraum 16, der lediglich in eine Richtung offen ist. In diesem Hohlraum 16 ist ein sogenanntes verpacktes Bauelement 19 eingesetzt. Das verpackte Bauelement 19 besteht beispielhaft aus einer sogenannten Multiwatt-8-Verpackung. Eine metallische Kühlplatte 22 mit einem Loch 25 trägt einen Elektronikbaustein, der hier ein Reglerbauteil als elektrisch aktivierbare Baueinheit 26 ist. Dieser Elektronikbaustein ist mit Kunststoff 28 umhüllt. Auf der dem Elektronikbaustein abgewandten Seite 27 der Kühlplatte 22 ist ein Klebstoff 31 aufgebracht, der die dem Elektronikbaustein abgewandte Seite 27 der Kühlplatte 22 (Plattenbereich 23) mit einem Kühlkörper 34 Wärme leitend verbindet. Der Kühlkörper 34 liegt mit seinem Außenrand 37 mittelbar auf einem Rand 40 des Hohlraums 16 auf. Zwischen dem Außenrand 37 und dem Rand 40 ist ein klebendes Dichtmittel 43 angeordnet, welches einerseits dem Kühlkörper 34 eine feste Verbindung zum Gehäuse 13 ermöglicht und andererseits den Hohlraum 16 durch eine dichte Fuge 46 zwischen dem Kühlkörper 34 und dem Rand 40 verschließt und damit einen dichten Hohlraum 40 ermöglicht. Der Hohlraum 16 muss lediglich durch den Kühlkörper 34 dicht verschlossen werden, um dicht zu sein.
In 2 ist die Situation vor dem Fügen des Bauelements 19 mit dem Gehäuse 13 gezeigt. Das Gehäuse 13 weist ein Klemmverbindungsteil 49 auf, das hier durch zwei einander gegenüberstehende Arme 52 verwirklicht ist. Diese Arme 52 werden in das Loch 25 geschoben. Beide Arme 52 haben als Größtabstand (Außenkante) ein Maß, das breiter als ein Durchmesser des Loches 25 ist. Beide Arme 52 sind an den Enden abgeschrägt, so dass das Aufsetzen und Vorzentrieren des Loches 25 sowie ein Zusammendrücken der Arme 52 gut möglich ist. Dabei ragen die Arme 52 nur in das Loch 25 hinein, aber mit keinem Abschnitt durch das Loch 25 hindurch. Es steht damit dem Kühlkörper 34 eine durch überstehende Teile ungestörte Oberfläche zur Verfügung. Man benötigt weniger Klebstoff, der von der Wärme zurückzulegende Weg ist kürzer. Die Arme 52 und das um die Arme 52 herum angeordnete Loch 25 üben aufeinander eine Klemmkraft FN aus, siehe auch 3. Bei auf das verpackte Bauelement 19 ausgeübter Kraft F (bspw. durch Schüttelbewegung in der Fertigung) in Fügerichtung RF bzw. in entgegen gesetzter Richtung, siehe 1, wirkt auf Grund der Klemmkraft FN auch eine Reibkraft FR (Haftreibung). Es ist kein Hinterschnitt gebildet, so dass es zu keinem Formschluss kommt. Es wirkt eine Presspassung 55.
Es ist somit eine elektrische Vorrichtung 10 mit einem Gehäuse 13 und mit einer elektrisch aktivierbaren Baueinheit 26 zum Regeln einer elektrischen Eigenschaft, hier ein Erregerstrom I, offenbart, wobei die Baueinheit 26 mittels einer Presspassung im Gehäuse 13 gehalten ist. Die Baueinheit 26 ist mittels einer metallischen Kühlplatte 22 im Gehäuse 13 gehalten, wobei die Presspassung 55 zwischen der Kühlplatte 22 und dem Gehäuse 13 wirkt. Die elektrisch aktivierbare Baueinheit 26 ist hier als Regelvorrichtung für Wechselstromgeneratoren ausgebildet.
In 4 ist die Situation nach dem Einfügen des Bauelements 19 in den Hohlraum 16 dargestellt. Auf dem Rand 40 ist das Dichtmittel 43 aufgebracht. Der Klebstoff 31 kann entweder auf die Seite 27 oder auf die dem Bauelement 19 zugewandte Seite 58 des Kühlkörpers 34 aufgebracht werden, bevor der Kühlkörper 34 auf den Rand 40 gesetzt wird.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach 5 ist vorgesehen, dass in Abwandlung des Beispiels nach 1 bis 4 das Gehäuse 13 an eine Außenkontur 61 des Bauelements 19 bzw. der metallischen Kühlplatte 22 drückende Klemmverbindungsteile 64 aufweist. Ein zweites Klemmverbindungsteil ist hier nicht dargestellt. Das eine Klemmverbindungsteil 64 ist hier durch einen Arm 52 verwirklicht. Alternativ kann es auch als Vorsprung im Hohlraum 16 ausgebildet sein, der sich von einer Seitenwand 67 erstreckt und bspw. die Kühlplatte 22 an deren Außenkontur drückt. Die Kühlplatte 22 kann bei diesem Ausführungsbeispiel ein Loch 25 aufweisen, muss es aber nicht. Das Bauteil 26 kann beispielsweise auch durch Einzelplastikstifte geklemmt werden, die am Rand des Fügebereichs angebracht sind. Dadurch ist auch das Klemmen von verpackten Bauteilen ohne Löcher 25 oder Aussparungen möglich.
In den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist die Baueinheit 26 in einer Fügerichtung RF gefügt, die senkrecht zur Seite 27 ist. Die Presspassung 55 wirkt quer zur Fügerichtung RF, presst bzw. drückt insbesondere quer zur Fügerichtung RF.
Die Baueinheit 26 ist mittels eines Plattenbereichs 23 am Gehäuse 13 gefügt.
Zumindest ein Klemmverbindungsteil 64 drückt derartig an den Plattenbereich 23, dass zwischen dem Klemmverbindungsteil 64 und dem Plattenbereich 23 eine haltende Kraft R (Reibkraft) wirkt. Die Klemmverbindungsteil 64 sind vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuse 13 ausgebildet.
Der Plattenbereich 23 weist zwei einander gegenüberliegende Flächen bzw. Seiten 27 und 29 auf, wobei das oder die Klemmverbindungsteile 64 nur eine Fläche bzw. Seite 29 quert bzw. queren. Der Plattenbereich 23 weist ein Loch 25 auf, wobei ein oder mehrere Klemmverbindungsteile 64 im Loch 25 gegen den Plattenbereich 23 pressen. Das oder die Klemmverbindungsteile 64 ragen von einer Seite in das Loch 25 hinein, aber nicht hindurch.
Die Baueinheit 26 ist in einem Hohlraum 16 des Gehäuses 13, angeordnet, wobei die Baueinheit 26 einen Plattenbereich 23 aus Metall als Kühlplatte 22 aufweist, wobei eine Fläche des Plattenbereichs 23 zumindest nahezu eben mit einer Dichtebene – gebildet durch den Rand 40 – des Gehäuses 13 ist.
Der Kühlkörper 34 liegt zumindest mit Teilen seines Rands mittelbar auf der Dichtebene auf, wobei zwischen der Dichtebene und dem Kühlkörper 34 ein Dichtmittel 43 angeordnet ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Verpackungen aktiver Bauelementewährend der Montage des Reglersteuergerätes in einer definierten Position zu halten bis nachfolgende Montageprozess abgeschlossen sind und die Fixierung durch andere Komponenten (z. B. Klebstoffe) übernommen wird. Durch die hier beschriebene Erfindung ist ein Bauteil fixiert, selbst wenn es von Außen für eine Haltevorrichtung nicht zugänglich ist. Zu dem ist durch die hier beschriebene Erfindung kein zusätzlicher Fertigungsschritt zur Befestigung während der Montage erforderlich. Zumindest beim Ausführungsbeispiel 1 benötigt die Haltevorrichtung keinen Raum außerhalb der Außenkontur 61 der Baueinheit 26
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102007025929 A1 [0001]

Claims

Elektrische Vorrichtung, insbesondere Regelvorrichtung für Wechselstromgeneratoren, mit einem Gehäuse (13) und mit einer elektrisch aktivierbaren Baueinheit (26) zum Regeln einer elektrischen Eigenschaft (I), dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (26) mittels einer Presspassung (55) im Gehäuse (13) gehalten ist.
Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (26) in einer Fügerichtung (RF) gefügt ist und die Presspassung (55) quer zur Fügerichtung (RF) wirkt, insbesondere quer zur Fügerichtung (RF) presst.
Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (26) mittels eines Plattenbereichs (23) mit dem Gehäuse (13) gefügt ist.
Elektrische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Klemmverbindungsteil (64) derartig an den Plattenbereich (23) presst, dass zwischen dem Klemmverbindungsteil (64) und dem Plattenbereich (23) eine haltende Kraft (FR) wirkt.
Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenbereich (23) zwei einander gegenüberliegende Flächen () aufweist, wobei das oder die Klemmverbindungsteile (64) nur eine Fläche quert bzw. queren.
Elektrische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Plattenbereich (23) ein Loch (25) aufweist und ein oder mehrere Klemmverbindungsteile (64) in dem Loch (25) gegen den Plattenbereich (23) pressen.
Elektrische Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (26) in einem Hohlraum (16) des Gehäuses (13) angeordnet ist, wobei die Baueinheit (26) einen Plattenbereich (23) aus Metall aufweist, wobei eine Fläche des Plattenbereichs (23) zumindest nahezu eben mit einer Dichtebene des Gehäuses (13) ist.
Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkörper (34) zumindest mit Teilen seines Rands (37) mittelbar auf der Dichtebene aufliegt, wobei zwischen der Dichtebene und dem Kühlkörper (34) ein Dichtmittel (43) angeordnet ist.
Verfahren zur Montage einer Baueinheit (26) in einem Gehäuse (13) einer elektrischen Vorrichtung, wobei die Baueinheit (26) in einen Hohlraum (16) des Gehäuses (13) gesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Baueinheit (26) eine Klemmkraft (FN) senkrecht zu einer Fügerichtung (RF) wirkt.