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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Elektromodulträger. Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf einen Elektromodulträger für Fahrzeug-Elektromodule. Aspekte der Erfindung betreffen einen Elektromodulträger, ein Fahrzeug mit einem Elektromodulträger und ein Verfahren zum Einbau eines Elektromodulträgers und elektrischer Module in ein Fahrzeug.
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HINTERGRUND
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Fahrzeuge, insbesondere Automobile, enthalten typischerweise mehrere elektrische Module. Solche elektrischen Module werden im Fahrzeug montiert und dienen zur Steuerung und/oder zum Betrieb verschiedener Systeme im Fahrzeug. Die elektrischen Module werden durch verschiedene Montageanordnungen an einer Karosserie des Fahrzeugs befestigt und können direkt oder indirekt montiert werden. Die elektrischen Module werden typischerweise auf einem inneren Träger der Fahrzeugkarosserie montiert, und dann werden innere Karosseriebleche, auch als Verkleidungen bekannt, über den elektrischen Modulen angebracht. Eine solche Anordnung bietet Schutz für die elektrischen Module und schränkt den Zugang zu den elektrischen Modulen ein. Typischerweise wird eine Halterung, wie z. B. ein Metallflansch, verwendet, um ein elektrisches Modul an der Karosserie zu halten.
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Bei einer solchen Anordnung wird das elektrische Modul über Befestigungselemente an der Halterung befestigt, und die Halterung selbst wird dann durch weitere Befestigungselemente am Gehäuse befestigt. Solche Befestigungen können Stiftschrauben, Bolzen und Montageöffnungen sein. Typischerweise werden für jedes elektrische Modul separate Halterungen verwendet. Ein Problem bei diesen Anordnungen ist, dass die Montage und Befestigung der elektrischen Module an der Karosserie des Fahrzeugs zeitaufwändig und komplex sein kann. Außerdem sind mehrere Befestigungen erforderlich, um die Module an den Halterungen und die Halterungen an der Karosserie des Fahrzeugs selbst zu sichern.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile zu vermindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Aspekte der Erfindung betreffen einen Elektromodulträger, ein Fahrzeug umfassend einen Elektromodulträger und ein Verfahren zum Einbau eines Elektromodulträgers und elektrischer Module in ein Fahrzeug gemäß den beigefügten Ansprüchen.
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In einem Aspekt der Erfindung ist ein Elektromodulträger für ein Fahrzeug-Elektromodul vorgesehen, wobei der Elektromodulträger umfasst: ein Trägergehäuse mit einer vorderen Seite und einer hinteren Seite; eine vordere Verkapselungsklappe, die so angeordnet ist, dass sie auf der vorderen Seite des Trägergehäuses offen schließbar ist, um eine vordere Modulkammer zwischen der vorderen Verkapselungsklappe und dem Trägergehäuse zu definieren und eine hintere Verkapselungsklappe, die so angeordnet ist, dass sie auf der hinteren Seite des Trägergehäuses offen schließbar ist, um eine hintere Modulkammer zwischen der hinteren Verkapselungsklappe und dem Trägergehäuse zu definieren, wobei jede der vorderen und hinteren Modulkammern geeignet ist, zumindest teilweise ein oder mehrere Fahrzeug-Elektromodule zu enthalten, und wobei jede der vorderen und hinteren Verkapselungsklappen geeignet ist, zumindest teilweise das eine oder die mehreren Fahrzeug-Elektromodule in dem Elektromodulträger zu halten. Mit einer solchen Anordnung können Fahrzeug-Elektromodule mit begrenzten Befestigungsmitteln sicher in Position gehalten werden. Dadurch kann die Anzahl der Bauteile und die Montagezeit minimiert werden. Die Verteilung von schweren elektrischen Modulen im Packaging-Volumen, in dem sie angeordnet sind, kann verbessert werden.
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Das Trägergehäuse, die vordere Verkapselungsklappe und die hintere Verkapselungsklappe können einstückig ausgebildet sein, wobei die vordere und die hintere Verkapselungsklappe jeweils über ein Scharnier mit dem Trägergehäuse gelenkig verbunden sind. Das elektrische Modul kann daher leicht zugänglich sein.
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Das Trägergehäuse kann einen vorderen Hohlraum umfassen, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Teil der vorderen Kammer des Moduls bildet, und/oder einen hinteren Hohlraum, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Teil der hinteren Kammer des Moduls bildet.
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Die vordere Kammer des Moduls und die hintere Kammer des Moduls können fluidisch gekoppelt sein, um einen Luftstrom zwischen den Kammern zu ermöglichen.
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Ein Elektromodulträger kann einen vorderen Halter umfassen, der angeordnet ist, um die vordere Verkapselungsklappe in einer geschlossenen Position zu halten, und/oder einen hinteren Halter, der angeordnet ist, um die hintere Verkapselungsklappe in einer geschlossenen Position zu halten. Optional ist jede der vorderen und/oder hinteren Halterungen einstückig mit dem Trägergehäuse ausgebildet. Solche Halterungen können als entsprechende Rückhalteelemente vorgesehen sein, die sowohl in der Tür als auch im Trägergehäuse ausgebildet sind und so angeordnet sind, dass sie lösbar zusammenwirken, wenn die Tür in die geschlossene Position gebracht wird, um die Tür im Gebrauch gegen das Trägergehäuse geschlossen zu halten. Die Halteelemente können mit Handkraft gelöst werden, wenn die Tür geöffnet werden muss, z. B. bei Inspektionen oder Wartungsarbeiten, wie es gegebenenfalls gewünscht wird. Dies hat den Vorteil, dass die Elektromodule im eingebauten Zustand im Fahrzeug durch die Tür und das Trägergehäuse abgedeckt sind und bei routinemäßigen Wartungsarbeiten ohne Werkzeug zugänglich sind.
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Ein Elektromodulträger kann einen vorderen Befestigungsvorsprung umfassen, um ein Elektromodul zumindest teilweise in der vorderen Kammer zu halten, und/oder einen hinteren Befestigungsvorsprung, um ein Elektromodul zumindest teilweise in der hinteren Kammer zu halten. Optional ist jeder der vorderen und/oder hinteren Befestigungsvorsprünge einstückig mit dem Trägergehäuse ausgebildet. Bei solchen Anordnungen können die Vorsprünge die Fahrzeug-Elektromodule abstützen.
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Das Trägergehäuse kann eine Mehrzahl von Befestigungsstellen umfassen, die zur Aufnahme einer Befestigung zur Montage des Elektromodulträgers an einem Fahrzeug angeordnet sind.
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Ein Elektromodulträger kann mindestens einen Kabelkanal umfassen, der zur Aufnahme eines Kabels zum Anschluss eines Elektromoduls an ein elektrisches System des Fahrzeugs eingerichtet ist.
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Ein Elektromodulträger kann eine Mehrzahl von Oberflächenvorsprüngen umfassen, die auf einer vorderen Oberfläche des Elektromodulträgers ausgebildet sind, wobei die Oberflächenvorsprünge so angeordnet sind, dass sie eine zugewandte Oberfläche eines benachbarten Paneels kontaktieren, um die zugewandte Oberfläche zu stützen und eine Isolierung von dieser bereitzustellen. Optional wird die vordere Oberfläche zumindest teilweise durch die vordere Verkapselungsklappe gebildet.
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Ein Elektromodulträger kann aus expandiertem Polypropylen gebildet werden. Dadurch kann der Elektromodulträger leicht hergestellt werden, auch wenn die Form des Volumens, in das der Träger eingebaut werden soll, komplex ist, wie es der Fall sein kann, wenn das Package-Volumen zwischen einer Innenfläche eines Karosserieblechs und einem Verkleidungsblech gebildet wird, das zur Verkleidung eines Innenraums eines Fahrzeugs verwendet wird. Dies kann besonders vorteilhaft sein, um ein Volumen vollständig auszunutzen, das ansonsten zu unerwünschten NVH-Eigenschaften führen könnte, während eine Oberfläche bereitgestellt wird, mit der die Verkleidung besser abgestützt werden kann, was alles der Verbesserung der Fahrzeugqualität dient.
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In einem Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das einen Elektromodulträger umfasst, der die Merkmale des Elektromodulträgers gemäß der vorstehenden Definition umfasst.
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Das Fahrzeug kann eine Innenverkleidung umfassen, die benachbart zu dem Elektromodulträger angeordnet ist, wobei die Oberflächenvorsprünge eine zugewandte Oberfläche der Innenverkleidung kontaktieren, um die Verkleidung zu stützen und eine Isolierung von dieser bereitzustellen. Ein Elektromodulträger kann daher einen Hohlraum, in dem er angeordnet ist, zumindest teilweise ausfüllen. Dies kann dazu beitragen, unerwünschte Geräusche im Fahrzeuginnenraum zu mindern.
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In einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Installieren eines Elektromodulträgers und elektrischer Module in einem Fahrzeug bereitgestellt, wobei der Elektromodulträger die Merkmale des Modulträgers, wie vorstehend definiert, umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Einsetzen eines ersten elektrischen Moduls in die hintere Kammer; Schließen der hinteren Verkapselungsklappe; Befestigen des Elektromodulträgers an dem Fahrzeug; Einsetzen eines zweiten elektrischen Moduls in die vordere Kammer; und Schließen der vorderen Verkapselungsklappe.
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In einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Einbau eines Elektromodulträgers in ein Fahrzeug bereitgestellt, wobei der Elektromodulträger die Merkmale des Modulträgers gemäß der vorstehenden Definition umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Schließen der hinteren Verkapselungsklappe; Befestigen des Elektromodulträgers am Fahrzeug; und Schließen der vorderen Verkapselungsklappe.
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Im Rahmen dieser Anmeldung ist ausdrücklich beabsichtigt, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorangehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt sind, und insbesondere die einzelnen Merkmale davon, unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination betrachtet werden können. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale jeder Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination miteinander kombiniert werden, sofern diese Merkmale nicht miteinander unvereinbar sind. Der Anmelder behält sich das Recht vor, jeden ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder einen neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, einen ursprünglich eingereichten Anspruch dahingehend zu ändern, dass er von einem anderen Anspruch abhängt und/oder ein Merkmal eines anderen Anspruchs einbezieht, obwohl er ursprünglich nicht in dieser Weise beansprucht wurde.
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Figurenliste
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Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden jetzt nur beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:
- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das einen Elektromodulträger umfasst;
- 2 ist eine schematische Ansicht eines inneren Trägers des Fahrzeugs von 1, der einen Elektromodulträger umfasst;
- 3 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Elektromodulträgers;
- 4 ist eine gegenüberliegende perspektivische schematische Ansicht des Elektromodulträgers von 3;
- 5 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Elektromodulträgers und eines elektrischen Moduls;
- 6 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Elektromodulträgers und des elektrischen Moduls aus 5;
- 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Elektromodulträgers und des Elektromoduls von 5;
- 8 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Elektromodulträgers und des Elektromoduls von 5 und einer Innenhalterung eines Fahrzeugs;
- 9 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Elektromodulträgers, des Elektromoduls und des internen Trägers des Fahrzeugs von 8 mit einem weiteren Elektromodul; und
- 10 ist eine schematische perspektivische Ansicht des Elektromodulträgers, der elektrischen Module und des internen Trägers des Fahrzeugs von 8.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs 10. In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Begriff „vorne“ auf Komponenten im vorderen Bereich des Fahrzeugs und der Begriff „hinten“ auf Komponenten im hinteren Bereich des Fahrzeugs. Die Begriffe „vorwärts“ und „rückwärts“ sind entsprechend zu verstehen. Die Position von Merkmalen kann relativ zu anderen Bauteilen ausgelegt werden, z. B. kann ein vorderes Bauteil an einer vorderen Seite eines anderen Bauteils, aber zum Heck des Fahrzeugs hin angeordnet sein.
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Das Fahrzeug 10 umfasst einen Fahrzeugaufbau 11 und einen Fahrgastraum 12 und hat ein vorderes Ende 13 und ein hinteres Ende 14. In der Fahrzeugkarosserie 11 sind Zugangsverschlüsse definiert. Am hinteren Ende 14 des Fahrzeugs 10 ist ein rückwärtiger Zugangsverschluss oder eine Heckklappe 15 vorgesehen. Der rückwärtige Zugangsverschluss 15 verschließt eine rückwärtige Zugangsöffnung, die den Zugang zu einem Laderaum 20 ermöglicht.
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Der Laderaum 20 des Fahrzeugs 10 wird üblicherweise auch als Gepäckraum, „Kofferraum“ oder „Kofferraum“ des Fahrzeugs 10 bezeichnet. Der Laderaum 20 befindet sich am hinteren Ende 14 des Fahrzeugs 10. Der Laderaum 20 ist durch den Beifahrersitz 17 vom Insassenraum 12 getrennt. Es versteht sich jedoch, dass der Laderaum 20 und der Fahrgastraum 12 auch durch ein anderes Merkmal getrennt werden können, z. B. durch eine Trennwand. Der Laderaum 20 wird durch die Fahrzeugkarosserie 11 begrenzt.
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Im Laderaum 20 ist ein Ladeboden 16 aufgenommen. Der Ladeboden 16 kann aus dem Laderaum 20 herausnehmbar sein und erstreckt sich in einer lasttragenden Konfiguration über den Laderaum 20, beispielsweise wie in 1 gezeigt. Der Lastboden 16 erstreckt sich entlang einer im Wesentlichen horizontalen Ebene in der lasttragenden Konfiguration. Der Begriff „horizontal“ wird hier verwendet, um eine Ebene zu bezeichnen, die sich im Wesentlichen parallel zu der Ebene der Fläche erstreckt, auf der sich das Fahrzeug 10 im Normalbetrieb befindet.
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Der Fahrzeugaufbau 11 bildet eine Schale und kann eine Monocoque-Konstruktion sein. Die Fahrzeugkarosserie 11 bildet einen Träger, an dem andere Komponenten befestigt werden können. Hierin bezieht sich eine oder jede interne Stütze 21 auf ein Element der Karosserie 11, das in der Lage ist, eine Komponente innerhalb der Karosserie 11 entweder direkt oder indirekt zu stützen. Das Fahrzeug 10 umfasst Karosserie-Innenverkleidungen, die an der Karosserie 11 angebracht sind. Die Karosserie-Innenverkleidungen dienen dazu, die Innenflächen der Karosseriebleche abzudecken, um zugängliche Bereiche des Insassenraums 12 und des Laderaums 13 zu definieren. Solche Karosserie-Innenverkleidungen werden auch als Verkleidungsbleche oder Verkleidungen bezeichnet. Wie in den Figuren dargestellt, handelt es sich bei der Innenstütze 21 um eine Seitenwand und bei der Verkleidung um eine Seitenverkleidung im Laderaum 20, die die Seitenwand der Fahrzeugkarosserie 11 abdeckt, aber von ihr beabstandet ist. Zwischen dem Innenträger 21 und der Karosserie-Innenverkleidung ist ein im Wesentlichen geschlossenes Volumen 22 definiert.
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In dem Volumen 22, das in 1 ohne Karosserie-Innenverkleidung dargestellt ist, ist ein Elektromodulträger 30 zur Aufnahme von elektrischen Modulen aufgenommen.
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2 zeigt eine innere Trägerplatte 21, die eine nach innen gerichtete Trägerfläche 23 umfasst. Die innere Trägerplatte ist ein Element der Karosserie, das sich hinter dem Insassenraum befindet und zumindest teilweise den Laderaum des Fahrzeugs definiert. Die innere Stützfläche 21 kann eine von mehreren verschiedenen Platten und Stützelementen innerhalb des Fahrzeugs sein. Es versteht sich, dass die Innenabstützung alternative Konfigurationen haben kann. In der Trägerplatte 21 sind Befestigungsstellen ausgebildet, die zur Montage des Elektromodulträgers 30 am Innenträger 21 dienen.
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Die 3 und 4 zeigen den Elektromodulträger 30 in Einzelansicht. Die Figuren zeigen jeweils den Elektromodulträger in einer offenen Konfiguration. Der Elektromodulträger 30 umfasst ein Trägergehäuse 32 mit einer vorderen (anterioren) Seite 34 und einer hinteren (posterioren) Seite 36. Eine vordere (anteriore) Verkapselungsklappe 38 ist so angeordnet, dass sie an der vorderen Seite 34 des Trägergehäuses 32 offen schließbar ist, um eine vordere Modulkammer 40 zwischen der vorderen Verkapselungsklappe 38 und dem Trägergehäuse 32 zu definieren. Eine hintere (posteriore) Verkapselungsklappe 42 ist so angeordnet, dass sie an der hinteren Seite 36 des Trägergehäuses 32 offen schließbar ist, um eine hintere Modulkammer 44 zwischen der hinteren Verkapselungsklappe 42 und dem Trägergehäuse 32 zu definieren. Die Begriffe vordere und hintere Verkapselungsklappen werden verwendet, um die Verkapselungsklappen in Bezug auf die Ausrichtung des Elektromodulträgers 30 im normalen Gebrauch in einem Fahrzeug 10 zu definieren. Die vordere Verkapselungsklappe 38 befindet sich also auf der Seite des Elektromodulträgers 30, die in die Fahrzeugkabine bzw. den Laderaum weist, während sich die hintere Verkapselungsklappe 42 auf der Seite des Elektromodulträgers 30 befindet, die zur Trägerplatte 21 der Fahrzeugkarosserie 11 weist. Es versteht sich, dass die Begriffe vordere und hintere Verkapselungsklappe bei isolierter Betrachtung bedeuten, dass sich die Verkapselungsklappen auf gegenüberliegenden Seiten des Trägergehäuses 32 des Elektromodulträgers 30 befinden. Die vorderen und hinteren Verkapselungsklappen 34, 36 sind so angeordnet, dass sie die im Trägergehäuse 32 untergebrachten elektrischen Komponenten verkapseln. Die Form der vorderen und hinteren Modulkammern 40, 44 ist dementsprechend so gestaltet, dass sie der Form der jeweiligen elektrischen Komponenten entspricht, für die sie zur Aufnahme vorgesehen sind.
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In den 3 und 4 sind ebenfalls optionale Merkmale des Elektromodulträgers gemäß Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es versteht sich, dass der Elektromodulträger eine beliebige Kombination der in den 3 und 4 dargestellten und in den folgenden Abschnitten beschriebenen Merkmale umfassen kann.
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Jede der vorderen und hinteren Verkapselungsklappen 38, 42 sind scharnierartig mit dem Trägergehäuse verbunden. Ein vorderes Scharnier 46 koppelt die vordere Verkapselungsklappe 38 mit dem Trägergehäuse 32. Ein hinteres Scharnier 48 koppelt die hintere Verkapselungsklappe 42 mit dem Trägergehäuse 32. In einigen Ausführungsformen der Erfindung umfasst eines der Scharniere oder beide Scharniere ein stromführendes Scharnier. In diesen Ausführungsformen ist der Elektromodulträger einstückig ausgebildet. Das oder jedes der Scharniere umfasst ein dünnes, flexibles Scharnier oder Biegelager, das aus einem der gleichen Materialien wie die durch das Scharnier gekoppelten Elemente besteht. Aktive Scharniere sind mit benachbarten, im Wesentlichen starren Abschnitten verbunden. Stromführende Scharniere sind typischerweise ein ausgedünnter oder teilweise ausgeschnittener Bereich, der es den im Wesentlichen starren Abschnitten ermöglicht, relativ zueinander entlang der Achse des Scharniers zu schwenken. Als solche sind die Abschnitte einstückig ausgebildet. Es können auch andere Scharnierkonfigurationen verwendet werden, und die Abschnitte können trennbar ausgebildet sein. Andere Anordnungen können ebenfalls sinnvoll sein. Die Anordnung des Trägergehäuses 32 mit gegenüberliegenden vorderen und hinteren Verkapselungsklappen kann als zweifach aufklappbare Anordnung bezeichnet werden.
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In einigen Anordnungen umfasst das Trägergehäuse 32 einen vorderen Hohlraum 50, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Teil der vorderen Modulkammer 40 bildet. Es wird ersichtlich, dass der vordere Hohlraum einem elektrischen Modul erlaubt, sich zumindest teilweise innerhalb der Silhouette des Trägergehäuses 32 zu befinden. In ähnlicher Weise umfasst das Trägergehäuse 32 in einigen Anordnungen einen hinteren Hohlraum 52, der so angeordnet ist, dass er zumindest einen Teil der hinteren Modulkammer 44 bildet. Es wird ersichtlich, dass der hintere Hohlraum einem elektrischen Modul erlaubt, sich zumindest teilweise innerhalb der Silhouette des Trägergehäuses 32 zu befinden. Die vorderen und hinteren Kammern 40, 44 können durch Hohlräume im Trägergehäuse 32 allein gebildet werden oder zumindest teilweise durch Hohlräume in einer oder beiden Verkapselungsklappen 38, 42.
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Die vordere und hintere Kammer des Moduls sind in einigen Anordnungen strömungstechnisch gekoppelt, um einen Luftstrom zwischen den Kammern zu ermöglichen. Die Kopplung kann als Luftströmungskanal 54 bezeichnet werden. Es kann mehr als ein Luftströmungskanal vorgesehen sein.
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In einigen Anordnungen ist eine vordere Halterung 56 vorgesehen, um die vordere Verkapselungsklappe 38 in der geschlossenen Position zu halten. In der gezeigten Ausführungsform ist die vordere Halterung 56 ein verlängerter Vorsprung, der an der vorderen Seite 34 des Trägergehäuses 32 angeordnet ist, um in eine vordere Kerbe 58 an der vorderen Verkapselungsklappe 38 einzugreifen. Die vordere Halterung kann einstückig mit dem Trägergehäuse 32 ausgebildet sein. Andere Anordnungen können ebenfalls sinnvoll sein. In einigen Anordnungen ist eine hintere Halterung 60 vorgesehen, um die hintere Verkapselungsklappe 42 in der geschlossenen Position zu halten. In der gezeigten Ausführungsform ist die hintere Halterung 60 ein verlängerter Vorsprung, der an der hinteren Seite 36 des Trägergehäuses 32 angeordnet ist, um in eine hintere Kerbe 62 an der hinteren Verkapselungsklappe 42 einzugreifen. Die hintere Halterung 60 kann einstückig mit dem Trägergehäuse 32 ausgebildet sein. Andere Anordnungen können ebenfalls sinnvoll sein. In einigen Anordnungen sind Griffbereiche 72, 74, 76 in einem oder allen Bereichen des Trägergehäuses 32 und der vorderen und hinteren Verkapselungsklappen 38, 42 vorgesehen, um das Öffnen einer oder mehrerer der Klappen aus ihrer geschlossenen Position zu erleichtern. Die Griffbereiche können als Materialaussparung 72, 74 in dem jeweiligen Element des Elektromodulträgers oder als Lasche 76 ausgebildet sein. Auch andere Anordnungen können sinnvoll sein.
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In Ausführungsformen sind die Halteelemente 56, 60 und/oder die entsprechenden Aussparungen 58, 62 aus einem verformbaren Material gebildet, so dass sie sich beim Übereinanderschieben zusammendrücken, wenn die jeweilige Verkapselungsklappe geschlossen wird, und anschließend in ihren Normalzustand zurückkehren, um die jeweilige Verkapselungsklappe zu verriegeln. Das heißt, die Halterungen und/oder Kerben verformen sich elastisch, wenn sie aneinander vorbeigehen, anstatt sich dauerhaft zu verformen.
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In einigen Anordnungen ist ein vorderer Montage- bzw. Befestigungsvorsprung 64 vorgesehen. In ähnlicher Weise ist in einigen Anordnungen ein hinterer Befestigungsvorsprung 66 vorgesehen. In einigen Ausführungsformen sind ein oder mehrere der vorderen und hinteren Befestigungsvorsprünge vorgesehen. Jeder der vorderen und hinteren Montagevorsprünge ist so angeordnet, dass er ein elektrisches Modul zumindest teilweise in der jeweiligen vorderen oder hinteren Kammer des Moduls hält. Es versteht sich, dass die Vorsprünge Teil der Definition der jeweiligen Modulkammer sind. Jeder Vorsprung kann so angeordnet sein, dass er das elektrische Modul vorübergehend hält oder positioniert, bevor die Verkapselungsklappe (oder die Klappen) geschlossen wird (werden), um das/die Modul(e) festzuhalten. In anderen Anordnungen ist jeder Vorsprung so angeordnet, dass er das elektrische Modul in Kombination mit der jeweiligen Verkapselungsklappe festhält.
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In einigen Anordnungen umfasst der Elektromodulträger eine Mehrzahl von Befestigungsstellen 68. In einigen Ausführungsformen umfasst jede Befestigungsstelle 68 eine im Trägergehäuse 32 ausgebildete Öffnung, durch die ein Bolzen oder ein anderes geeignetes Befestigungsmittel hindurchgeführt werden kann, um den Elektromodulträger 30 an der internen Halterung 21 zu befestigen.
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Ein oder mehrere Kabelkanäle sind in einigen Ausführungsformen in Elementen des Elektromodulträgers vorgesehen, um den Anschluss von Kabeln an und/oder von elektrischen Modulen zu ermöglichen, die sich im Elektromodulträger 30 befinden. In den 3 und 4 sind zwei Kabelkanäle 70 in der vorderen Verkapselungsklappe 38 vorgesehen. Ein weiterer Kabelkanal 71 ist in der rückwärtigen Seite 36 des Trägergehäuses vorgesehen. Jeder Kabelkanal 70, 71 kann zusätzlich als Kühlkanal dienen, damit Luft in den Elektromodulträger hinein und aus ihm heraus strömen kann. Es können auch andere Kühlkanäle vorgesehen werden. Ein Erdungskanal 78 kann im Elektromodulträger vorgesehen und so angeordnet sein, dass er einen Erdungsstreifen von einem im Träger befindlichen Elektromodul aufnehmen kann.
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In einigen Anordnungen umfasst die vordere Verkapselungsklappe 38 ein strukturelles Element 90, das so angeordnet ist, dass es der vorderen Verkapselungsklappe vorteilhaft Steifigkeit verleiht, wenn die Klappe geöffnet ist, und dem Elektromodulträger 30 Steifigkeit verleiht, wenn die vordere Verkapselungsklappe 38 geschlossen ist.
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Im Übrigen kann der Elektromodulträger aus expandiertem Polypropylen (EPP) geformt sein. Der Block ist elastisch verformbar. Der Block kann aus alternativen Materialien gebildet werden, z. B. aus einer anderen Art von expandiertem Polymer. In dem Block können komprimierte Polypropylenbereiche gebildet werden. In Anordnungen, bei denen das Trägergehäuse, die vordere Verkapselungsklappe und die hintere Verkapselungsklappe einstückig ausgebildet sind, kann der Elektromodulträger in einem einstufigen Formgebungsverfahren hergestellt werden.
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Die 5 bis 9 zeigen die Positionierung der elektrischen Komponenten im Elektromodulträger und das Schließen der Verkapselungsklappen des Elektromodulträgers gemäß den vorgenannten Anordnungen. Diese Schritte werden in der Reihenfolge beschrieben, in der sie typischerweise bei der Installation des Elektromodulträgers in einem Fahrzeug durchgeführt werden würden. Es wird deutlich, dass die Schritte im Rahmen der Erfindung auch in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden können.
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In 5 ist ein Chassis-Steuermodul oder CHCMA 100 so positioniert, dass es in die hintere Kammer des Modulträgers 32 eingeschoben werden kann. Die hintere Verkapselungsklappe 42 ist geöffnet, so dass die hintere Kammer des Elektromodulträgers das CHCMA 100 aufnehmen kann. Die notwendige Bewegungsbahn des CHCMA 100 wird durch die Pfeile 102 und 104 veranschaulicht, die anzeigen, dass eine Vorderkante 106 des CHCMA 100 nach unten 102 und unter 104 Rückhalteeinrichtungen 66 des Trägergehäuses 32 zu positionieren ist. In der gezeigten Ausführungsform sind die Rückhalteeinrichtungen 66 nur so positioniert, dass sie die Vorderkante 106 des CHCMA 100 zurückhalten, so dass für die Positionierung des CHCMA 100 keine Verformung der Rückhalteeinrichtungen erforderlich ist. Dies ist vorteilhaft, da der CHCMA 100 typischerweise metallisch ist und daher übermäßige Kräfte, die vom CHCMA 100 gegen einen Teil des Elektromodulträgers 30 ausgeübt werden, zu einem Verschleiß des Elektromodulträgers führen könnten.
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6 zeigt den CHCMA 100 in der hinteren Kammer des Moduls 44. Der CHCMA 100 kann ein Erdungsgeflecht 110 umfassen, das durch den Erdungskanal 78 verläuft. Die hintere Verkapselungsklappe 42 kann geschlossen werden, wie durch den Pfeil 108 in 6 angedeutet. In der geschlossenen Konfiguration, wie in 7 dargestellt, wird die hintere Verkapselungsklappe 42 durch die hintere Halterung 60 des Trägergehäuses 32 verriegelt, die die hintere Kerbe 62 der hinteren Verkapselungsklappe 44 festhält. Vorteilhafterweise hält die geschlossene hintere Verkapselungsklappe 42 den CHCMA 100 im Elektromodulträger 30 fest.
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8 zeigt die Montage des Elektromodulträgers 30 mit dem CHCMA 100 an der inneren Trägerplatte 21. Die Befestigungsstellen 68 sind im Trägergehäuse 32 so angeordnet, dass sie mit drei entsprechenden Befestigungspunkten 112 korrespondieren, die in oder an der internen Trägerplatte 21 vorgesehen sind. Der Elektromodulträger 30 wird entlang einer durch die Pfeile 114 angedeuteten Bahn bewegt, um die Befestigungsstellen 68 mit den Befestigungspunkten 112 in Übereinstimmung zu bringen. Zur Befestigung des Elektromodulträgers 30 an der inneren Trägerplatte 21 wird ein Befestigungsmittel, z. B. ein Gewindebolzen, verwendet. Es wird deutlich, dass das Befestigungsmittel in die interne Trägerplatte integriert sein kann, so dass sich die Befestigungsstellen 68 des Elektromodulträgers über dem Befestigungsmittel befinden. Andere Anordnungen können sinnvoll sein.
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Weitere elektrische Module, z. B. RJB-Module 120, werden in der vorderen Kammer 40 des Trägergehäuses 32 angeordnet. 9 zeigt die Platzierung von zwei solcher Module 120 in der vorderen Kammer 40. Der vordere Montagevorsprung 64 hält die relative Positionierung jedes Moduls 120 in der vorderen Kammer 40 aufrecht. In dem gezeigten Beispiel hält der vordere Montagevorsprung jedes Modul nur in seiner Position. Der Vorsprung 64 hält die Module nicht fest, jedoch liegt es im Rahmen der Erfindung, einen vorderen Montagevorsprung vorzusehen, der das Modul 120 zumindest teilweise festhält, wie der oben beschriebene hintere Montagevorsprung.
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In die vordere Kammer des Moduls führen Kabel 122, die von einem Fahrzeug-Elektromodul-Kabelbaum abgehen, um die RJB-Module 120 mit dem Bordnetz zu verbinden. Die ein oder mehreren Kabelkanäle 70 sind so angeordnet, dass die Kabel beim Schließen der vorderen Verkapselungsklappe 36 immer noch aus dem Elektromodulträger 30 austreten können, wie in 10 dargestellt.
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10 zeigt auch eine vordere Oberfläche 80 des Elektromodulträgers 30. In der dargestellten Ausführungsform bildet die vordere Verkapselungsklappe 36 die vordere Fläche. Andere Anordnungen, bei denen z. B. die Tür einen Teil oder keinen Teil der vorderen Oberfläche bildet, die auch oder stattdessen durch das Trägergehäuse gebildet wird, können sinnvoll sein. Die Oberflächenvorsprünge 82 sind vorgesehen, um eine zugewandte Oberfläche einer benachbarten Platte zu kontaktieren, um diese Platte zu unterstützen. Das heißt, dass die Oberflächenvorsprünge ein Lager für das benachbarte Paneel bereitstellen, bei dem es sich beispielsweise um ein Innenverkleidungspaneel (nicht dargestellt) handeln könnte. Die Oberflächenvorsprünge 82 sind insofern vorteilhaft, als dass ein Lager vorhanden ist, während die Übertragung von Geräuschen und Vibrationen von der Innenverkleidung auf die Trägerplatte und umgekehrt begrenzt ist. Eine Anordnung der Oberflächenvorsprünge, bei der z. B. drei Oberflächenvorsprünge an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind, kann vorteilhaft sein, um die Anzahl der Oberflächenvorsprünge zu reduzieren, die für eine geeignete Geräusch- und Vibrationsdämmung erforderlich sind. Andere Anordnungen können ebenfalls sinnvoll sein.
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Es wird deutlich, dass die obigen Anordnungen es ermöglichen, dass die elektrischen Module 100, 120 leicht zugänglich sind, während sie sicher durch den Elektromodulträger 30 gehalten werden. Die elektrischen Module können vorteilhafterweise leicht innerhalb des Fahrzeugs 10 montiert werden, ohne dass mehrere Befestigungen und Halteelemente erforderlich sind. Die ein oder mehreren Luftströmungskanäle 54 und die Kabelkanäle 70, 72 und/oder Kühlkanäle ermöglichen es, dass Luft leicht zu dem oder jedem elektrischen Modul 100, 120 geleitet werden kann. Es versteht sich von selbst, dass Kabelkanäle und Kühlpfade in jedem beliebigen Teil des Modulträgers ausgebildet werden können, wie es gewünscht wird. Merkmale wie Kanäle und Pfade können in das Trägergehäuse und/oder die Verkapselungsklappen integriert werden.
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Obwohl der Elektromodulträger hier mit drei Abschnitten beschrieben wird, kann die Anzahl der Abschnitte natürlich variieren. Der Elektromodulträger kann vier oder mehr Abschnitte umfassen, die in einer Faltbeziehung angeordnet sind.
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den vorangegangenen Abschnitten unter Bezugnahme auf verschiedene Beispiele beschrieben worden sind, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass Modifikationen an den angegebenen Beispielen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Die in der vorangegangenen Beschreibung beschriebenen Merkmale können in anderen als den ausdrücklich beschriebenen Kombinationen verwendet werden. Obwohl Funktionen unter Bezugnahme auf bestimmte Merkmale beschrieben wurden, können diese Funktionen auch durch andere Merkmale ausgeführt werden, unabhängig davon, ob diese beschrieben sind oder nicht. Obwohl Merkmale unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurden, können diese Merkmale auch in anderen Ausführungsformen vorhanden sein, unabhängig davon, ob sie beschrieben sind oder nicht.
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Obwohl in der vorstehenden Beschreibung versucht wurde, die Aufmerksamkeit auf diejenigen Merkmale der Erfindung zu lenken, die als besonders wichtig erachtet werden, sollte es als selbstverständlich angesehen werden, dass der Anmelder Schutz in Bezug auf jedes patentierbare Merkmal oder jede patentierbare Kombination von Merkmalen beansprucht, auf die zuvor Bezug genommen wurde und/oder die in den Zeichnungen dargestellt sind, unabhängig davon, ob eine besondere Betonung darauf gelegt wurde oder nicht.
