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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität gegenüber der nichtvorläufigen
US-Patentanmeldung Nr. 15/466,170 , eingereicht am 22. März 2017, deren gesamte Offenbarung hiermit in ihrer Gänze als Verweis einbezogen wird.
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STAND DER TECHNIK
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Das Gebiet der Offenbarung bezieht sich allgemein auf Elektronikumhüllungen, und insbesondere auf Elektronikumhüllungen, welche einen Kanal beinhalten, durch welchen hindurch elektrische Anschlüsse zwischen elektrischen Komponenten eingeführt werden sollen.
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Elektronische Komponenten für drehzahlveränderliche Motoren sind von Natur aus empfindlich gegen physikalische Faktoren und Umgebungsfaktoren. Um sie im notwendigen Maß zu schützen, damit sie zuverlässig wie vorgesehen funktionieren, benötigen die elektrischen Komponenten ein Gehäuse, das zerstörerische Einflüsse verhindert. Eine Herausforderung für mindestens einige bekannte Gehäuse ist es, die empfindliche Elektronik ausreichend gegen die potenziell schädliche äußere Umgebung abzudichten und gleichzeitig einem Techniker den Zugriff auf einen Teil der Elektronik durch die Umhüllung hindurch auf Daten- und Stromanschlüsse zu ermöglichen.
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Ein bekannter Ansatz besteht darin zu versuchen, die Strecke zwischen der Verkabelung und dem Elektronikbereich mithilfe von vergossenen Steckverbindern abzudichten. Allerdings schränkt dieser Ansatz die Gestaltungsmöglichkeiten für das Verkabelungsfach ein, da in diesem Raum mit Werkzeugen gearbeitet werden muss oder maschinelle Bearbeitungen erforderlich sind, um eine saubere und abdichtbare Öffnung zu erzeugen. erforderlich sind, um eine saubere und abdichtbare Öffnung zu erzeugen. Zweitens hat die Bereitstellung von abgedichteten oder vergossenen Durchgängen erhebliche Auswirkungen auf die Kosten. Schließlich verringert der Ansatz mit vergossener Abdichtung die Anzahl der Drähte/Leiter, die durch den Raum hindurch geführt werden können, da der Steckverbinder oder das Vergussteil in der Lage sein muss, eine vollständige Abdichtung um jede einzelne Leitung herum zu erzielen. Der zweite bekannte Ansatz besteht darin, einen Abschnitt der Leiterplatte aus dem Elektronikfach durch eine Öffnung hindurch in das Verkabelungsfach zu bringen. Auf diese Weise kann 2der Installateur die Strom- und Datenleitungen direkt an die Leiterplatte anschließen. Allerdings erfordert dieser Ansatz das Freilegen eines Abschnitts der Leiterplatte im Verkabelungsfach, wodurch sich das Risiko von Verschmutzung oder anderen auf die Leiterplatte einwirkenden physischen Gefahren erhöht.
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KURZBESCHREIBUNG
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Nach einem Aspekt wird eine Elektronikgehäuseanordnung bereitgestellt. Die Elektronikgehäuseanordnung beinhaltet ein Gehäuse, welches eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine erste Wand umfasst, welche zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer gekoppelt ist. Die Elektronikgehäuseanordnung beinhaltet auch mindestens eine Platte, die an das Gehäuse gekoppelt ist. Die erste Wand und die Platte definieren gemeinsam einen ersten Kanal, welcher durch die erste Wand hindurch verläuft. Der erste Kanal koppelt die erste Kammer in Kommunikation mit der zweiten Kammer.
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Nach einem anderen Aspekt wird ein Gehäuse zur Verwendung mit einer Elektronikgehäuseanordnung bereitgestellt. Das Gehäuse beinhaltet eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine erste Wand, welche zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer gekoppelt ist. Das Gehäuse beinhaltet auch einen ersten Kanal, welcher durch die erste Wand hindurch verläuft, wobei der erste Kanal die erste Kammer in Kommunikation mit der zweiten Kammer koppelt. Der erste Kanal beinhaltet eine untere Öffnung, eine erste Seitenwand, welche zwischen der unteren Öffnung und der ersten Kammer verläuft, und eine zweite Seitenwand, welche zwischen der unteren Öffnung und der zweiten Kammer verläuft, wobei mindestens eine der ersten und der zweiten Seitenwände schräg orientiert ist.
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Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Bildung einer Elektronikgehäuseanordnung bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Positionieren einer ersten Wand zwischen einer ersten Kammer und einer zweiten Kammer in einem Gehäuse und das Bilden eines ersten Kanals durch die erste Wand hindurch, um die erste Kammer in Kommunikation mit der zweiten Kammer zu koppeln, wobei der erste Kanal eine untere Öffnung beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet auch das Koppeln einer Platte mit dem Gehäuse, so dass die Platte die untere Öffnung abdeckt, wobei die Platte zumindest teilweise den ersten Kanal definiert.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Elektronikgehäuseanordnung von oben;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht der Elektronikgehäuseanordnung von unten;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Gehäuses von oben zur Verwendung mit der Elektronikgehäuseanordnung aus 1;
- 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Gehäuses aus 3 von unten;
- 5 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung aus 1 mit Darstellung der ersten Seite des Paars von Kanälen aus 5;
- 6 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung aus 1 mit Darstellung der zweiten Seite des Paars von Kanälen aus 5;
- 7 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung aus 1, die senkrecht zu den Querschnittansichten aus 5 und 6 angelegt ist; und
- 8 ist eine perspektivische Ansicht von unten einer alternativen Elektronikgehäuseanordnung.
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Obwohl möglicherweise spezielle Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen in einigen Zeichnungen gezeigt werden und in anderen nicht, dient dies lediglich der Vereinfachung. Jegliches Merkmal aus jeglicher Zeichnung kann in Kombination mit jeglichem Merkmal aus jeglicher anderen Zeichnung in Bezug gebracht und/oder beansprucht werden.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Elektronikgehäuseanordnung 100 von oben. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Elektronikgehäuseanordnung 100 von unten. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Gehäuses 102 von oben zur Verwendung mit der Elektronikgehäuseanordnung 100 (gezeigt in 1). 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Gehäuses 102 von unten.
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In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Elektronikgehäuseanordnung 100 das Gehäuse 102 und eine Platte 104, die an das Gehäuse 102 gekoppelt ist. Das Gehäuse 102 beinhaltet eine Elektronikkammer 106, in welcher eine Elektronikleiterplatte 108 untergebracht ist, eine erste Verkabelungskammer 110, in welcher eine erste Mehrzahl von elektrischen Komponenten 112 untergebracht ist, und eine zweite Verkabelungskammer 114, in welcher eine zweite Mehrzahl von elektrischen Komponenten 116 untergebracht ist. Eine erste Trennwand 118 verläuft zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 120 des Gehäuses, um die Elektronikkammer 106 von den Verkabelungskammern 110 und 114 abzutrennen. Das Gehäuse 102 beinhaltet auch eine zweite Trennwand 122, um die erste Verkabelungskammer 110 von der zweiten Verkabelungskammer 114 abzutrennen. Die Elektronikkammer 106 beinhaltet eine untere Oberfläche 124, an welche die Elektronikleiterplatte 106 gekoppelt ist. In ähnlicher Weise beinhalten jede der ersten und zweiten Verkabelungsflächen 110 und 114 eine untere Oberfläche 126 bzw. 128, an welche die elektrischen Komponenten 112 bzw. 116 gekoppelt sind. Wie am besten aus 2 ersichtlich wird, ist die Platte 104 an eine Oberfläche 130 des Gehäuses 102 gegenüber den Kammern 106, 110 und 114 gekoppelt und ist an der ersten Wand 118 ausgerichtet.
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In der exemplarischen Ausführungsform ist die Elektronikleiterplatte 108 eine Steuerungsleiterplatte für einen drehzahlveränderlichen Elektromotor, sind in der ersten Verkabelungskammer 110 elektronische Hochspannungskomponenten 112 für den Anschluss an die Leiterplatte 108 untergebracht und sind in der zweiten Verkabelungskammer 110 elektronische Niederspannungskomponenten 116 für den Anschluss an die Leiterplatte 108 untergebracht. Alternativ können in den Kammern 106, 110 und 114 des Gehäuses 102 beliebige Objekte oder Gegenstände untergebracht sein, die den Betrieb der Gehäuseanordnung 100 wie hier beschrieben ermöglichen. Wie unten beschrieben, hat ein Techniker Zugriff auf die Verkabelungskammern 110 und 114, um die Anschlüsse zwischen der Leiterplatte 108 und den elektronischen Komponenten 112 und 116 herzustellen, aber der Techniker wird am Zugriff auf die Elektronikkammer 106 gehindert.
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Wie am besten aus 3 und 4 ersichtlich wird, beinhaltet das Gehäuse 102 einen ersten Kanal 132, und ein zweiter Kanal 134 ist durch die erste Wand 118 hindurch definiert. Genauer gesagt wird der erste Kanal 132 durch die erste Wand 118 definiert und dient der Kopplung der Elektronikkammer 106 in Kommunikation mit der ersten Verkabelungskammer 110, und der zweite Kanal 134 wird durch die erste Wand 118 definiert und dient der Kopplung der Elektronikkammer 106 in Kommunikation mit der zweiten Verkabelungskammer 114. Wie in 4 dargestellt, wo die Platte 104 zur besseren Sichtbarkeit entfernt wurde, beinhaltet jeder Kanal 132 und 134 eine untere Öffnung 136, die in der Oberfläche 130 des Gehäuses 102 ausgebildet ist. In der exemplarischen Ausführungsform ist die Platte 104 an die Oberfläche 130 gekoppelt, so dass die Platte die Öffnungen 136 abdeckt. Somit bildet die Platte 104 eine untere Oberfläche der Kanäle 132 und 134 und definiert zumindest teilweise die beiden Kanäle 132 und 134. Darüber hinaus beinhaltet die erste Wand 118 eine Wandkammer 138, die darin definiert und zwischen den Kanälen 132 und 134 positioniert ist, so dass die Wandkammer 138 den ersten Kanal 132 in Kommunikation mit dem zweiten Kanal 134 koppelt. Wie in 2 dargestellt ist, beinhaltet die Platte 104 eine einzige Auslassöffnung 140, die an der Wandkammer 138 ausgerichtet ist. Beim Betrieb wird, wie nachstehend detailliert beschrieben, Feuchtigkeit in den Kanälen 132 und 134 gesammelt und zur Wandkammer 138 geleitet, wenn die Feuchtigkeit die Anordnung 100 über die Auslassöffnung 140 in der Platte 104 verlässt.
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5 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung 100 mit Darstellung einer ersten Seite der Kanäle 132 und 134. 6 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung 100 mit Darstellung einer zweiten Seite der Kanäle 132 und 134. 7 ist eine Querschnittansicht der Elektronikgehäuseanordnung 100, die senkrecht zu den Querschnittansichten aus 5 und 6 angelegt ist.
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In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die Platte 104 eine Plattenoberfläche 142, die zumindest teilweise die Kanäle 132 und 134 definiert und auch zumindest teilweise die Wandkammer 136 definiert. Wie am besten aus 7 ersichtlich wird, ist die Plattenoberfläche 142 sowohl vertikal versetzt als auch parallel zur Oberfläche 124 der Elektronikkammer 106 und zu den Oberflächen 126 und 128 der ersten Verkabelungskammer 110 bzw. der zweiten Verkabelungskammer 114. Genauer gesagt ist die Plattenoberfläche 142 unterhalb der Ebenen der Oberflächen 124, 126 und 128 positioniert. In einer solchen Konfiguration werden Drähte (nicht dargestellt), die durch die Kanäle 132 und 134 geführt werden, zuerst nach unten gebogen, wenn sie die Elektronikkammer 106 verlassen, und dann wieder nach oben gebogen, um in eine der Verkabelungskammern 110 und 114 einzudringen. Somit wird jegliche Feuchtigkeit an den Drähten oder an den Oberflächen 124, 126 und 128 zu den Kanälen 132 und 134 geleitet, die der tiefste Punkt des Gehäuses 102 sind. Wie hier beschrieben wurde, wird die gesammelte Feuchtigkeit zur Wandkammer 138 und durch die Auslassöffnung 140 in der Platte 104 hindurch aus der Anordnung 100 heraus abgeleitet.
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Wie in 5-7 dargestellt, wird jeder Kanal 132 und 134 durch die Plattenoberfläche 142, eine äußere Stirnwand 144, eine innere Stirnwand 146, eine obere Wand 148, eine erste Seitenwand 150 und eine zweite Seitenwand 152 definiert. Da die Kanäle 132 und 134 in gleicher Weise konfiguriert sind, wird im Folgenden aus Gründen der Klarheit nur der Kanal 132 beschrieben.
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In der exemplarischen Ausführungsform verläuft die erste Seitenwand 150 zwischen der Platte 104 (oder unteren Öffnung 136) und der Oberfläche 124 der Elektronikkammer 106, und die zweite Seitenwand verläuft zwischen der Platte 104 (oder unteren Öffnung 136) und der Oberfläche 126 der ersten Verkabelungskammer 110. Wie in 7 dargestellt, ist mindestens eine der Seitenwände 150 und 152 in Bezug auf die Plattenoberfläche 142 schräg orientiert, um das Sammeln von Fluid in dem Kanal 132 zu erleichtern. Genauer gesagt sind Abschnitte der beiden Seitenwände 150 und 152 in Bezug auf die Plattenoberfläche 142 schräg orientiert, so dass der Kanal 132 V-förmig oder U-förmig ist.
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In der exemplarischen Ausführungsform beinhaltet die erste Seitenwand 150 einen ersten Abschnitt 154, der von der Platte 104 (oder unteren Öffnung 136) in Richtung der Oberfläche 124 der Kammer 106 verläuft, und einen zweiten Abschnitt 156, der von der Oberfläche 124 der Kammer 106 in Richtung der Platte 104 (oder unteren Öffnung 136) verläuft. In der exemplarischen Ausführungsform ist der erste Abschnitt 154 im Wesentlichen senkrecht zur Plattenoberfläche 142 und zur Oberfläche 124 der Kammer 106, und der zweite Abschnitt 156 ist in Bezug auf die Plattenoberfläche 142 und zur Oberfläche 124 der Kammer 106 schräg orientiert. In anderen Ausführungsformen ist der erste Abschnitt 154 schräg zur Plattenoberfläche 142 und zur Oberfläche 124 der Kammer 106 orientiert, und der zweite Abschnitt 156 ist senkrecht zur Plattenoberfläche 142 und zur Oberfläche 124 der Kammer 106, oder beide Abschnitte 154 und 156 sind schräg zur Plattenoberfläche 142 und zur Oberfläche 124 der Kammer 106 orientiert. Allgemein schließen die ersten und zweiten Abschnitte 154 und 156 der ersten Seitenwand 150 jegliche Orientierung ein, welche die hier beschriebene Funktionsweise der Anordnung 100 erleichtert.
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Wie in 5-7 dargestellt, beinhalten die inneren Stirnwände 152 der Kanäle 132 und 134 jeweils eine Öffnung 158, welche den jeweiligen Kanal 132 und 134 in Kommunikation mit der Wandkammer 138 koppelt. Die Öffnungen 158 ermöglichen, dass Feuchtigkeit aus den Kanälen 132 und 134 in die Wandkammer 138 und dann durch den Auslass 140 in der Platte 104 hindurch geleitet wird.
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8 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Elektronikgehäuseanordnung 200 von unten, welche ein Gehäuse 202 und ein Paar Platten 204 beinhaltet, die an eine untere Oberfläche 230 des Gehäuses 202 gekoppelt sind. Das Gehäuse 202 gleicht im Wesentlichen dem Gehäuse 102, außer dass die Kanäle des Gehäuses 202 keine Öffnungen 158 zum Koppeln der Kanäle in Kommunikation mit einer Wandkammer 238 des Gehäuses 202 beinhalten. Wie in 8 dargestellt, ist eine Platte 204 in der Nähe von jedem Kanal an die Oberfläche 230 gekoppelt, so dass jede Platte 204 teilweise einen der Kanäle definiert, die in dem Gehäuse 202 ausgebildet sind. Jede Platte 204 beinhaltet eine Öffnung 206, die an ihrem entsprechenden Kanal ausgerichtet ist, so dass Feuchtigkeit, die sich in dem Kanal gesammelt hat, durch die Öffnung 206 hindurch in den Kanal und aus der Anordnung 200 abgelassen wird.
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Die Vorrichtung, die Verfahren und die Systeme , die hierin beschrieben sind stellen eine Elektronikgehäuseanordnung bereit, welche die empfindliche Elektronik in einem „Herstellerabschnitt“ der Anordnung schützt, während gleichzeitig einem Techniker der Zugriff auf einen Verkabelungsabschnitt der Anordnung ermöglicht wird, um die elektrischen Anschlüsse zwischen den entsprechenden Komponenten in den jeweiligen Abschnitten herzustellen. Genauer gesagt beinhaltet die Anordnung ein Gehäuse, welches eine erste Kammer, eine zweite Kammer und eine erste Wand beinhaltet, welche zwischen der ersten Kammer und der zweiten Kammer gekoppelt ist. Die Anordnung beinhaltet auch mindestens eine Platte, die so an das Gehäuse gekoppelt ist, dass die erste Wand des Gehäuses und die Platte gemeinsam einen ersten Kanal definieren, welcher durch die erste Wand hindurch verläuft, wobei der erste Kanal die erste Kammer in Kommunikation mit der zweiten Kammer koppelt. Der Kanal ist tiefer positioniert als die ersten und zweiten Kammern, um eine Aussparung zu bilden, in welcher Feuchtigkeit eingeschlossen werden kann, um zu verhindern, dass sie sich negativ auf die elektrischen Komponenten innerhalb jeder der beiden Kammern auswirkt. Somit werden Drähte, die durch die Kanäle geführt werden, zuerst nach unten gebogen, wenn sie eine Kammer verlassen, und dann wieder nach oben gebogen, um in die andere Kammer einzudringen. In einer solchen Konfiguration sammelt sich jegliche Feuchtigkeitsbildung an den Drähten in dem Kanal und wird durch eine Öffnung in der Platte aus der Anordnung heraus abgeleitet.
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Zu den technischen Auswirkungen der hier beschriebenen Elektronikgehäuseanordnung zählen: 1) sie verhindert, dass Feuchtigkeit die empfindliche Elektronik erreicht; 2) sie verhindert, dass ein Techniker die Elektronik im „Herstellerabschnitt“ der Anordnung berührt; 3) sie ermöglicht eine höhere Anzahl von elektrischen Steckverbindern zwischen den Kammern der Anordnung.
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Exemplarische Ausführungsformen der Elektronikgehäuseanordnung wurden oben im Detail beschrieben. Die Elektronikgehäuseanordnung und ihre Komponenten sind nicht auf die hier beschriebenen speziellen Ausführungsformen beschränkt; vielmehr können Komponenten der Systeme unabhängig und getrennt von anderen hier beschriebenen Komponenten eingesetzt werden. Zum Beispiel können die Komponenten auch in Kombination mit anderen Maschinensystemen, Verfahren und Vorrichtungen verwendet werden und sind nicht darauf beschränkt, lediglich mit den hier beschriebenen Systeme und Vorrichtungen zu arbeiten. Vielmehr können die exemplarischen Ausführungsformen in Verbindung mit vielen anderen Anwendungen umgesetzt und genutzt werden.
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Obwohl möglicherweise spezielle Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in einigen Zeichnungen gezeigt werden und in anderen nicht, dient dies lediglich der Vereinfachung. Entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung kann jegliches Merkmal aus einer Zeichnung in Kombination mit jeglichem Merkmal aus jeglicher anderen Zeichnung in Bezug gebracht und/oder beansprucht werden.
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Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die vorliegende Erfindung einschließlich ihres optimalen Modus zu offenbaren und um es einem durchschnittlichen Fachmann auf dem Gebiet der Technik zu ermöglichen, die vorliegende Erfindung praktisch anzuwenden, was die Herstellung und Verwendung jeglicher Geräte oder Systeme und die Durchführung von jeglichen integrierten Verfahren einschließt. Der patentierbare Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung wird durch die Patentansprüche definiert und kann andere Beispiele einschließen, die sich für den durchschnittlichen Fachmann auf dem Gebiet der Technik ergeben. Derartige andere Beispiele sollen innerhalb des Geltungsbereichs der Patentansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich nicht vom Wortlaut der Patentansprüche unterscheiden, oder wenn sie gleichwertige strukturelle Elemente mit unerheblichen Unterschieden gegenüber dem Wortlaut der Patentansprüche beinhalten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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