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Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine auf
einer oder mehreren Leiterkarten angeordnete elektronische Leistungsschaltung,
umfassend ein erstes Gehäuseteil,
an welchem einstückig
Kühlrippen
gebildet sind.
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Derartige Gehäuse werden beispielsweise im
Zusammenhang mit Steuerschaltungen für Elektromotoren eingesetzt. Über die
Gehäuse
muß Wärme an die
Umgebung abgeführt
werden.
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Aus der
US 5,909,358 A ist ein elektronisches
Modul bekannt, welches eine Wärmesenke aufweist,
die in dem elektronischen Modul angeordnet ist.
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Die
DE 101 38 711 A1 offenbart eine elektronische
Baugruppe mit mindestens einem ersten und einem zweiten Verlustwärmeerzeuger,
die an einen ersten und einen zweiten Bereich eines die Baugruppe
kapselnden Gehäuses
thermisch angekoppelt sind, wobei die Bereiche thermisch voneinander
entkoppelt sind.
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Aus der
US 2002/011 85 09 A1 ist
ein elektronisches Gerät
bekannt mit einem Gehäuse,
welches Schaltungsträger
in einem hermetisch abgeschlossenen Bereich aufnimmt. Ein Lüfter ist
innerhalb des Gehäuses
angeordnet.
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Aus dem Firmenkatalog der Fischer
Elektronik GmbH & Co.
KG, Lüdenscheid,
2002 sind Kombinationsgehäuse
mit Kühlkörpern bekannt.
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Die
DE 37 10 198 C2 offenbart ein kühlbares, durchströmbares Gehäuse für elektronische
Bauelemente oder Baugruppen mit in den Querschnitt ragenden Kühlrippen,
wobei die Kühlrippen
nur teilweise in den von allen den Kühlstrom umschließenden Seitenwänden gebildeten
Querschnitt hineinreichen und ein Volumen zur geschützten Anordnung
aller Bauelemente und Baugruppen freilassen.
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Aus der
US 6,144,556 A ist ein Gehäuse mit Wärmesenkeneigenschaften
zur Kühlung
von wärmeerzeugenden
elektronischen Komponenten bekannt.
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Die WO 97/47168 A1 offenbart ein
Gehäuse aus
einem wärmeleitenden
Material, welches ein Innenteil aufweist, welches durch wärmeerzeugende Komponenten
besetzt ist.
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Die
DE 44 10 029 A1 offenbart eine Wärmesenkenanordnung
für ein
Multichipmodul des Typs, der ein Substrat und eine Mehrzahl von
integrierten Schaltungen, die auf dem Substrat befestigt sind, umfaßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Gehäuse
zu schaffen, welches auf einfache Weise herstellbar und zusammensetzbar
ist.
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Diese Aufgabe wird bei dem eingangs
genannten Gehäuse
erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß in dem
Gehäuse
ein Aufnahmeraum für
einen oder mehrere Lüfter
vorgesehen ist, daß das
erste Gehäuseteil
mindestens zwei Anlageelemente für
einen Lüfter
aufweist, welche integral an dem erstem Gehaüseteil gebildet sind, und daß die mindestens zwei
Anlageelemente so ausgebildet sind, daß eine Bewegung eines gehaltenen
Lüfters
quer zu einer Lüfterachse
gesperrt ist.
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Dadurch, daß Kühlkörper einstückig an dem ersten Gehäuseteil
gebildet sind, läßt sich
die Anzahl der Einzelteile für
das Gehäuse
minimieren. Dadurch wiederum läßt sich
das erfindungsgemäße Gehäuse auf
einfache Weise herstellen und auf einfache und kostengünstige Weise
zusammensetzen.
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Darüber hinaus ist die Wärmeabführungswirkung
des Gehäuses über die
Kühlrippen
gewährleistet.
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Es ist vorgesehen, daß das erste
Gehäuseteil
mindestens zwei Anlageelemente für
einen Lüfter aufweist.
An diese Anlageelemente ist der Lüfter anlegbar, um ihn so in
dem Gehäuse
zu fixieren.
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Es ist dann vorgesehen, daß die mindestens zwei
Anlageelemente so ausgebildet sind, daß eine Bewegung eines gehaltenen
Lüfters
quer zu einer Lüfterachse
gesperrt ist. Es müssen
dann keine Schraubverbindungen oder dergleichen vorgesehen werden,
um einen Lüfter
an dem Gehäuse
zu halten. Die Anlageelemente lassen sich integral mit der Herstellung
des ersten Gehäuseteils
an diesem bilden.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es,
wenn das erste Gehäuseteil
einen ersten Bereich aufweist, in welchem Kühlrippen an einer Außenseite
angeordnet sind. Dadurch läßt sich
dann, wenn ein Leistungsmodul der elektronischen Leistungsschaltung
in dem Gehäuse
an dem ersten Bereich positioniert wird, Wärme zu der Außenseite
hin abführen,
wobei durch die Kühlrippen
die äußere Oberfläche vergrößert wird.
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Ferner ist es dann günstig, wenn
der erste Bereich an seiner einem Gehäuseinnenraum zugewandten Seite
eine ebene Anlagefläche
aufweist. Dadurch ist eine Anlagefläche für das elektronische Leistungsmodul
bereitgestellt. Dadurch wiederum kann für einen guten Wärmekontakt
zwischen dem Leistungsmodul und dem ersten Gehäuseteil gesorgt werden, so
daß von
dem Leistungsmodul Wärme über das
Gehäuse
abführbar
ist.
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Weiterhin ist es günstig, wenn
ein zweiter Bereich vorgesehen ist, an welchem Kühlrippen angeordnet sind, welche
in einen Gehäuseinnenraum weisen.
Dadurch läßt sich
die innere Oberfläche
des Gehäuses
vergrößern.
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Insbesondere ist es dann vorteilhaft,
wenn ein Aufnahmeraum für
einen oder mehrere Lüfter
vorgesehen ist, wobei der Aufnahmeraum durch den zweiten Bereich
des ersten Gehäuseteils
begrenzt ist. Durch den oder die Lüfter wird ein Luftstrom erzeugt,
der an den Kühlrippen
des zweiten Bereichs vorbeiführbar
ist. Dadurch wird die Kühlungswirkung bzw.
die Wärmeabfuhr
verbessert.
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Insbesondere ist dann der zweite
Bereich so ausgebildet, daß Kühlerluft
an den Kühlrippen
vorbeiströmbar
ist.
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Die Anzahl an Teilen des Gehäuses läßt sich minimieren,
wenn das erste Gehäuseteil
ein erstes Gehäuseelement,
ein zweites beabstandetes Gehäuseelement
und ein zwischen dem ersten Gehäuseelement
und dem zweiten Gehäuseelement
angeordnetes drittes Gehäuseelement
umfaßt.
Ein derart gebildetes erstes Gehäuseteil
läßt sich
dann auf einfache Weise insbesondere mit einem zweiten Gehäuseteil
verbinden, um so das Gesamt-Gehäuse
herzustellen.
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Insbesondere bildet dabei das dritte
Gehäuseelement
eine Stirnseite des Gehäuses,
d. h. schließt
das Gehäuse
an einer Stirnseite ab.
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Es ist vorgesehen, daß das erste
Gehäuseelement
und das zweite Gehäuseelement
eine Deckelseite und eine Bodenseite des Gehäuses bilden und dabei insbesondere
die größeren Flächen des Gehäuses abdecken.
Wenn dann an der Deckelseite bzw. der Bodenseite die Kühlrippen
gebildet sind, dann läßt sich
eine große
Oberfläche
zum Wärmeaustausch
mit der Umgebung erreichen, um damit wiederum von der elektronischen
Leistungsschaltung Wärme
abführen
zu können.
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Das Gehäuse läßt sich auf einfache Weise herstellen,
wenn das erste Gehäuseelement
und das dritte Gehäuseelement
einstückig
miteinander verbunden sind. Dadurch läßt sich die Zahl von getrennten
Teilen minimieren und auch die Anzahl von Formschlußverbindungen
zur Fixierung von Teilen aneinander läßt sich minimieren. Dadurch
wiederum ist der Zeitaufwand bei der Zusammensetzung des Gehäuses minimiert.
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Aus dem gleichen Grund ist es günstig, wenn das
zweite Gehäuseelement
und das dritte Gehäuseelement
einstückig
miteinander verbunden sind.
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Insbesondere ist es dann vorgesehen,
daß das
erste Gehäuseteil
einstückig
ausgebildet ist, so daß die
Anzahl der Gehäuseteile
minimiert ist und die Anzahl der Formschlußverbindungen minimiert ist.
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Ganz besonders vorteilhaft ist es,
wenn das erste Gehäuseteil
so ausgebildet ist, daß es
mittels eines Preß-,
Gieß-
oder Spritzverfahrens herstellbar ist und insbesondere mittels eines
Strangpreßverfahrens
herstellbar ist. Das erste Gehäuseteil
läßt sich dann
als Strangpreßprofil
ausbilden. Dadurch ist eine einfache und kostengünstige Herstellung gewährleistet,
ohne daß beispielsweise
aufwendige Fräs-Bearbeitungsvorgänge an dem
Gehäuse
notwendig sind. Es läßt sich
dann auf einfache Weise ein einstückiges erstes Gehäuseteil
ausbilden, wobei sich bei der Herstellung funktionell relevante
Teile in das erste Gehäuseteil
integrieren lassen.
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Es ist dann insbesondere günstig, wenn
die mindestens zwei Anlageelemente bezogen auf einen gehaltenen
Lüfter
diagonal beabstandet sind. Es läßt sich
dann unter Minimierung des Aufwands für die Herstellung der Fixierung
von einem Lüfter
in dem Gehäuse
ein sicheres Halten eines solchen Lüfters gewährleisten.
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Es kann vorgesehen sein, daß ein Anlageelement
als Anlageleiste ausgebildet ist, um über eine Strecke, welche sich
beispielsweise über
eine Höhe des
Lüfters
erstreckt, eine Querverschiebung des Lüfters bezogen auf seine Lüfterachse
zu sperren.
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Es ist dabei insbesondere vorgesehen,
daß das
erste Gehäuseteil
U-förmig
ausgebildet ist. Ein Gehäuseteil
mit einem derartigen Profil läßt sich
auf einfache Weise beispielsweise mittels Strangpressung herstellen.
Mittels zweier U-förmigen
Profilen, welche bezüglich
ihrer Schenkel relativ um 90° zueinander
gedreht sind, läßt sich
ein quaderförmiger Raum
unter Minimierung der Anzahl der benötigten Teile schließen.
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Eine Fixierung der Leiterkarte in
dem Gehäuse
läßt sich
auf einfache Weise erreichen, wenn das erste Gehäuseteil mindestens eine Aufnahmenut
für eine
Leiterkarte aufweist. In diese Aufnahmenut ist dann die Leiterkarte
einschiebbar und damit an dem entsprechenden Einschubende bereits
an dem Gehäuse
fixiert.
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Ferner ist es günstig, wenn das erste Gehäuseteil
beabstandete Aufnahmenuten für
eine Stirnabdeckung aufweist. Die Stirnabdeckung läßt sich
dann in diesen Aufnahmenuten positionieren, ohne daß beispielsweise
Schraubverbindungen zur Fixierung der Stirnabdeckung an dem ersten
Gehäuseteil
notwendig sind. An der Stirnabdeckung sind elektrische Anschlußelemente
angeordnet, um so wiederum auf einfache Weise ein Gehäuse mit
elektrischen Anschlußelementen
herstellen zu können.
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Insbesondere sind dabei die Aufnahmenuten so
ausgebildet, daß die
Bewegung der Stirnabdeckung parallel zu einer Stirnseite sperrbar
ist. Die Stirnseite ist dabei diejenige Seite, welche die Stirnfläche ausbildet.
Durch die Aufnahmenuten läßt sich die
Bewegung der Stirnabdeckung, wenn sie in den Aufnahmenuten sitzt,
in den Gehäuseinnenraum
und von diesem weg sperren, d. h. eben die Verschieblichkeit parallel
zur Stirnseite sperren.
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Weiterhin ist es günstig, wenn
mindestens eine Nut für
eine Stirnabdeckung vorgesehen ist, mittels der eine Bewegung der
Stirnabdeckung quer zu einer Stirnseite sperrbar ist. Durch solch
eine Nut bzw. Nuten läßt sich
die Stirnabdeckung an dem Gehäuse
zusätzlich
fixieren, so daß sich
wiederum die Querstabilität
des Gehäuses
erhöhen
läßt. Dies
ist insbesondere vorteilhaft, wenn Stirnabdeckung und Seitenabdeckungen
einstückig
aneinander ausgebildet sind. Es läßt sich dann die Anzahl der
Schraubverbindungen zwischen dem ersten Gehäuseteil und den Seitenabdeckungen
minimieren, da über
die Nuten, welche die Stirnabdeckung fixieren, im Bereich der Stirnabdeckung
selber keine Schraubverbindung mehr vorgesehen werden muß.
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Insbesondere weist dann die Stirnabdeckung
eine oder mehrere Laschen zum Eintauchen in die mindestens eine
Nut auf. Diese Laschen sind so ausgebildet, daß sich bei der Fixierung der
Stirnabdeckung an dem ersten Gehäuseteil
diese in die Nut bzw. Nuten eindrücken lassen. Durch eine solche
Art von Verrasterung wird die Querstabilität erhöht. Die Lasche oder Laschen
sind dabei vorzugsweise quer zur Seitenfläche der Stirnabdeckung ausgerichtet,
so daß sie
in die Nuten eintauchbar sind.
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Elektrische Anschlußelemente
lassen sich auf einfache Weise an einer Stirnabdeckung fixieren, wenn
die Stirnabdeckung eine oder mehrere Ausnehmungen für elektrische
Anschlußelemente
aufweist. Insbesondere ist dabei eine Ausnehmung so ausgebildet,
daß ein
auf der Leiterkarte angeordnetes elektrisches Anschlußelement
durchschiebbar ist. Dadurch läßt sich
die Leiterkarte selber über
die Stirnabdeckung in dem Gehäuse
positionieren und bei entsprechender Ausbildung der Ausnehmung ein definierter
Abstand einstellen. Ist für
eine Durchschiebbarkeit der Anschlußelemente auf der Leiterkarte
durch die Ausnehmungen der Stirnabdeckung gesorgt, dann müssen keine
weiteren Fixierungsmittel wie insbesondere Schraubverbindungen zur
Fixierung der Anschlußelemente
an der Stirnabdeckung vorgesehen werden; die Ausnehmungen fixieren
die Anschlußelemente
und damit auch die Leiterkarte an dem Gehäuse bzw. in dem Gehäuse.
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Das Gehäuse läßt sich schließen, wenn
eine erste Seitenabdeckung und eine gegenüberliegende zweite Seitenabdeckung
vorgesehen sind.
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Insbesondere sind dabei die Seitenabdeckungen
an dem ersten Gehäuseteil über Formschlußverbindungen
fixiert. Bei der erfindungsgemäßen Lösung lassen
sich dabei die Formschlußverbindungen
im wesentlichen auf diejenigen minimieren, welche die Seitenabdeckungen
mit dem ersten Gehäuseteil
verbinden.
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Insbesondere sind dann die Formschlußverbindungen,
bei denen es sich beispielsweise um Schraubenverbindungen handelt,
im Bereich des dritten Gehäuseelements
des ersten Gehäuseteils vorgesehen,
d. h. die Seitenabdeckungen werden in der Nähe der Stirnseite des ersten
Gehäuseteils
mit diesem verschraubt.
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Die Fixierung der Seitenabdeckungen
an dem ersten Gehäuseteil
in einem dem dritten Gehäuseelement
abgewandten Bereich läßt sich
auf einfache Weise erreichen, wenn die Seitenabdeckungen an der
Stirnabdeckung zur Bildung eines zweiten Gehäuseteils gehalten sind, d.
h. derart miteinander verbunden sind, daß eine Fixierung der Seitenwände und
Stirnwände über die
Seitenabdeckungen und die Stirnabdeckung erreicht ist.
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Bei einer Variante einer Ausführungsform
ist es vorgesehen, daß die
Seitenabdeckung einstückig mit
den Stirnabdeckungen verbunden ist. Ein solches Teil läßt sich
auf einfache Weise beispielsweise als Blechteil über Stanzung herstellen. Die
Seitenabdeckungen lassen sich dann durch Biegeverformung gegenüber der
Stirnabdeckung ausbilden. Das Gehäuse läßt sich dann mit im wesentlichen
zwei Teilen, nämlich
dem ersten Gehäuseteil
und dem zweiten Gehäuseteil,
bilden, wobei dann nur noch eine Schraubverbindung vorgesehen werden
muß. Die Stirnabdeckung
wird vorzugsweise in Aufnahmenuten des ersten Gehäuseteils
gehalten.
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In diesem Zusammenhang ist es günstig, wenn
das zweite Gehäuseteil
U-förmig
ausgebildet ist, um so unter Minimierung der Anzahl von Teilen mit
Gehäusewänden, nämlich dem
ersten Gehäuseteil
und dem zweiten Gehäuseteil,
welche jeweils drei Wände
aufweisen, ein geschlossenes Gehäuse
zu erhalten.
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Die Erfindung betrifft ferner ein
Schaltungsmodul mit einer elektronischen Leistungsschaltung, welche
auf mindestens einer Leiterkarte angeordnet ist.
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Davon ausgehend liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, ein Schaltungsmodul mit einer elektronischen
Leistungsschaltung, welche auf mindestens einer Leiterkarte angeordnet
ist, zu schaffen, welches auf einfache Weise herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß das
Schaltungsmodul in einem erfindungsgemäßen Gehäuse angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Schaltungsmodul läßt sich,
wie oben beschrieben, auf einfache Weise herstellen, wobei die Anzahl
der Gehäuseteile
minimierbar ist und auch die Anzahl von Verbindungselementen zur
Fixierung der einzelnen Gehäuseteile
relativ zueinander minimierbar ist.
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Insbesondere ist es vorgesehen, daß eine Leiterkarte
an einem Ende in einer Aufnahmenut des ersten Gehäuseteils
sitzt. Die Anzahl der Formschlußverbindungen
zur Fixierung der Leiterkarte in dem Gehäuse läßt sich dadurch minimieren
und dadurch wiederum der Herstellungsaufwand beim Zusammenbau des
Schaltungsmoduls.
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Weiterhin ist es günstig, wenn
die Leiterkarte im wesentlichen parallel zu einem Gehäuseboden und/oder
Gehäusedeckel
angeordnet ist, um so eine einfache und sichere Positionierung in
dem Gehäuse zu
erhalten und dabei andererseits auf effektive Weise Wärme abführen zu
können.
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Günstig
ist es, wenn die Leiterkarte so ausgebildet ist, daß sie eine
Anlagefläche
für einen
oder mehrere Lüfter
bildet, um deren Translationsbewegung parallel zu einer Lüfterachse
in einen Gehäuseinnenraum
hinein zu sperren. Es ist dann nicht mehr notwendig, die Lüfter in
dem Gehäuse über Schraubenverbindungen
zu halten, da diese über Sperrflächen in
dem Gehäuse
fixierbar sind.
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Weiterhin ist es günstig, wenn
ein elektronisches Leistungsmodul auf der Leiterkarte sitzt, welches
den ersten Bereich des ersten Gehäuseteils in wärmeleitungswirksamer
Weise kontaktiert. Dadurch läßt sich
dann auf effektive Weise Wärme
von dem Leistungsmodul in den Außenraum abführen.
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Es kann vorgesehen sein, daß das Leistungsmodul
als Abstandshalter für
die Leiterkarte zu dem ersten Gehäuseteil wirkt. Dadurch läßt sich
eine parallele Ausrichtung der Leiterkarte in dem Gehäuse realisieren,
wobei dann auch die Fixierung der Leiterkarte in dem Gehäuse vereinfacht
ist.
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Insbesondere läßt sich eine sichere Fixierung
erreichen, welche auf einfache Weise herstellbar ist, indem das
Leistungsmodul gegen das erste Gehäuseteil gedrückt ist.
Dadurch wird auch der Wärmekontakt
zwischen dem Leistungsmodul und dem ersten Gehäuseteil gesichert.
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Es können dazu ein oder mehrere
elastische Elemente vorgesehen sein, welche sich an dem ersten Gehäuseteil
abstützen,
um das elektronische Leistungsmodul gegen das erste Gehäuseteil
zu drücken
und insbesondere gegen den ersten Bereich des ersten Gehäuseteils
zu drücken.
Die elastischen Elemente lassen sich auf einfache Weise in dem Gehäuse positionieren,
so daß wiederum
der Herstellungsaufwand vereinfacht ist.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß eine oder
mehrere Schrauben vorgesehen sind, um das Leistungsmodul gegen das
erste Gehäuseteil
zu drücken.
Insbesondere sind die Schrauben derart ausgebildet, daß mit diesen
das Leistungsmodul gegen das Gehäuseteil
ziehbar ist.
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Vorteilhafterweise verbindet dann
die mindestens eine Schraube das erste Gehäuseteil mit der Leiterkarte,
d. h. über
die Schraubenverbindung, wenn die entsprechenden Schrauben angezogen werden,
wird die Leiterkarte gegen das Gehäuseteil gezogen und damit das
Leistungsmodul gegen das erste Gehäuseteil gepreßt.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines ersten
Gehäuseteils;
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2 eine
Seitenansicht des Gehäuseteils gemäß 1 mit eingesetzter Leiterkarte
und eingesetzten Lüftern;
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3 eine
Variante eines Ausführungsbeispiels
des ersten Gehäuseteils
in seitlicher Ansicht;
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4 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
eines zweiten Gehäuseteils,
welches eine Stirnabdeckung und zwei gegenüberliegende Seitenabdeckungen
umfaßt,
wobei diese Abdeckungen zusätzlich
noch getrennt in einer seitlichen Draufsicht gezeigt sind und
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5 eine
Abwicklungsansicht des zweiten Gehäuseteils gemäß 4.
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Ein erfindungsgemäßes Gehäuse dient zur Aufnahme einer
elektronischen Leistungsschaltung 10, welche auf einer
Leiterkarte 12 (2)
angeordnet ist und bildet dann mit der Leistungsschaltung ein Schaltungsmodul.
Derartige Schaltungsmodule werden beispielsweise für Motorsteuerungen
von Synchronmotoren eingesetzt. Die Leistungsschaltung 10 umfaßt dabei
ein Leistungsmodul 14 mit einer oder mehreren elektronischen
Leistungskomponenten wie beispielsweise Leistungshalbleiterelementen.
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Das erfindungsgemäße Gehäuse umfaßt ein erstes Gehäuseteil 16 (1), welches wiederum ein
erstes Gehäuseelement 18,
ein zweites Gehäuseelement 20 und
ein drittes Gehäuseelement 22 umfaßt. Das
dritte Gehäuseelement 22 verbindet
die beiden Gehäuseelemente 18 und 20,
die im wesentlichen parallel zueinander beabstandet sind. Das dritte
Gehäuseelement 22 bildet
eine Stirnabdeckung für das
Gehäuse.
Die Gehäuseelemente 18 und 20 bilden
jeweils eine Bodenabdeckung und eine Deckelabdeckung des Gehäuses; der
durch sie abgedeckte Flächenbereich
ist größer als
der durch das dritte Gehäuseelement 22 abgedeckte
Flächenbereich.
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Das dritte Gehäuseelement 22 ist
mit dem ersten Gehäuseelement 18 und
dem zweiten Gehäuseelement 20 verbunden
und insbesondere mit diesen einstückig verbunden. Es ist dabei
im wesentlichen senkrecht zu den beiden Gehäuseelementen 18 und 20 ausgerichtet.
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An dem ersten Gehäuseelement 18 ist
ein erster Bereich 24 mit Kühlrippen 26 gebildet,
wobei diese Kühlrippen
längs des
ersten Gehäuseelements 18 im
wesentlichen parallel zu dem dritten Gehäuseelement 22 orientiert
sind. Die Kühlrippen 26 sind an
einer Außenseite
des ersten Gehäuseelements 18 angeordnet,
welche einem Gehäuseinnenraum 28 abgewandt
ist.
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Die Kühlrippen 26 sind dabei
einstückig
an dem ersten Gehäuseteil 16 gebildet.
Durch sie wird die äußere Oberfläche des
ersten Gehäuseteils 16 an
dessen Außenseite
vergrößert, um
so eine größere Wärmeabgabefläche bereitzustellen.
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Der erste Bereich 24 des
ersten Gehäuseteils 16 ist
auf seiner dem Gehäuseinnenraum 28 zugewandten
Seite 30 im wesentlichen eben ausgebildet bzw. weist eine
ebene Anlagefläche
auf, an die das Leistungsmodul 14 der Leistungsschaltung 10 anlegbar
ist, um so für
einen guten Wärmekontakt zwischen
dem Leistungsmodul 14 und dem ersten Gehäuseteil 16 zu
sorgen und damit wiederum für eine
gute Wärmeabfuhr
von dem Leistungsmodul 14 zu dem Außenraum zu gewährleisten.
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Die Kühlrippen 26 des ersten
Bereichs 24 des ersten Gehäuseteils 16 sind parallel
zueinander beabstandet und ragen in einer Höhe über eine Fläche 32, welche parallel
zur Innenseite 30 des ersten Bereichs 24 ist,
hinaus. Es kann dabei vorgesehen sein, daß in Richtung des dritten Gehäuseelements 22 die
Höhe der
Kühlrippen 26 abnimmt
und gleichzeitig eine Tiefe eines Zwischenraums 34 zwischen benachbarten
Kühlrippen 26 abnimmt.
Dadurch läßt sich
gewährleisten,
daß eine
Außenseite
des ersten Gehäuseteils 16 an
dem ersten Gehäuseelement 18 eine
ebene Begrenzungsfläche
aufweist und gleichzeitig die mechanische Stabilität des ersten
Gehäuseteils 16 gewährleistet
ist und dabei auch noch ein Anlageelement für einen Lüfter bildbar ist (Anlageelement 82 in 2).
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Das erste Gehäuseelement 18 weist
einen zweiten Bereich 36 mit parallel beabstandeten Kühlrippen 38 auf,
welcher dem dritten Gehäuseelement 22 benachbart
ist. Die Kühlrippen 38 ragen
dabei in Richtung des Gehäuseinnenraums 28.
Dadurch wird im zweiten Bereich 36 die innere Oberfläche des
ersten Gehäuseelements 18 vergrößert.
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Der zweite Bereich 36 begrenzt
einen Aufnahmeraum 42 für
einen oder mehrere Lüfter 44, 46 (2). Luft von dem oder den
Kühlern 44, 46 kann an
den Kühlrippen 38 vorbeiströmen, um
so für
eine effektive Kühlung
zu sorgen.
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Der zweite Bereich 36 kann
an seiner Außenseite
mit einer oberflächenvergrößernden
Struktur 48 versehen sein, wie in 2 angedeutet. Diese Struktur ist vorzugsweise
so ausgestaltet, daß sie nicht über eine äußere Begrenzungsfläche der
Kühlrippen 26 hinausragt.
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Das dritte Gehäuseelement kann ebenfalls mit
einer oberflächenvergrößernden
Struktur 50 versehen sein.
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An seiner dem Gehäuseinnenraum 28 zugewandten
Seite ist das dritte Gehäuseelement 22 mit einer
oder mehreren Nuten 52 versehen, welche insbesondere parallel
beabstandet sind. In eine solche Nut 52 ist die Leiterkarte 12 einschiebbar,
um sie so an dem ersten Gehäuseteil 16 zu
halten.
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Das zweite Gehäuseelement 20, welches parallel
beabstandet zu dem ersten Gehäuseelement 18 mit
dem dritten Gehäuseelement 22 verbunden ist,
kann dem zweiten Bereich 36 des ersten Gehäuseelements 18 gegenüberliegend
an seiner Außenseite
ebenfalls mit einer oberflächenvergrößernden Struktur 54 versehen
sein.
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Zwischen den dem dritten Gehäuseelement 22 gegenüberliegenden
Enden des ersten Gehäuseelements 18 und
des zweiten Gehäuseelements 20 ist
ein materialfreier Zwischenraum 56 gebildet, welcher, wie
unten noch beschrieben wird, mit einer Stirnabdeckung 58 eines
zweiten Gehäuseteils 60 (4, 5) abgedeckt wird.
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Dazu ist das erste Gehäuseelement 18 an dem
entsprechenden Ende mit einer Nut 62 versehen, welche parallel
zu diesem Ende und parallel zu dem dritten Gehäuseelement 22 orientiert
ist.
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Das zweite Gehäuseelement 20 ist
ebenfalls mit einer Nut 64 versehen, welche fluchtend zu
der Nut 62 ausgerichtet ist. In diese Nuten 62, 64 ist
dann die Stirnabdeckung 58 einschiebbar bzw. einlegbar.
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Vorzugsweise ist das erste Gehäuseteil 16 derart
elastisch ausgebildet, daß die Öffnung zwischen
den beiden Gehäuseelementen 18 und 20 im Bereich
der Nuten 62 und 64 so weit geöffnet werden kann, d. h. der
Abstand zwischen den Nuten 62 und 64 so weit vergrößert werden
kann, daß die
Stirnabdeckung 58 in Richtung eines Nutgrundes 66a, 66b einlegbar
ist. Bei dieser Ausführungsform
kann dann das zweite Gehäuseteil 60 mit
Stirnabdeckung und Seitenabdeckungen einstückig ausgebildet sein, da es
nicht seitlich in einer Längsrichtung
der Nuten 62, 64 in diese eingeschoben werden
muß.
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Das erste Gehäuseelement 18 und
das zweite Gehäuseelement 20 weisen
im Bereich der entsprechenden Nuten 62, 64 jeweils
Anlageelemente 68, 70 auf, welche jeweils Anlageflächen für die Stirnabdeckung 58 umfassen,
durch die eine Bewegung der Stirnabdeckung 58, welche in
den Nuten 62, 64 sitzt, in Richtung des Gehäuseinnenraums 28 gesperrt
ist. Ferner sind zu den Nuten 62 bzw. 64 jeweils
quer und insbesondere senkrecht orientierte Nuten 63 bzw. 65 vorgesehen;
mittels der Nuten 63, 65 läßt sich eine Verrastung der
Stirnabdeckung 58 an dem ersten Gehäuseteil 16 erreichen,
bei der die Bewegung der Stirnabdeckung 58 zum ersten und zweiten
Gehäuseelement 18 und 20 und
von diesen weg gesperrt ist.
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Zur Fixierung der Lüfter 44, 46 in
dem Aufnahmeraum 42 ist an dem zweiten Gehäuseelement 20 ein
Anlageelement 72 angeordnet, welches insbesondere einstückig an
dem zweiten Gehäuseelement 20 sitzt.
Dieses Anlageelement 72 ist leistenförmig ausgebildet und erstreckt
sich im Gehäuseinnenraum 28 parallel
zu dem dritten Gehäuseelement 22.
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An seinem dem ersten Gehäuseelement 18 zugewandten
Ende weist das Anlageelement 72 eine erste Anlagefläche 74 für den Lüfter 44 und
eine zweite Anlagefläche 76 für den Lüfter 46 auf.
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Das erste Gehäuseelement 18 weist
in der Nähe
des dritten Gehäuseelements 22 ebenfalls
ein Anlageelement 78 mit einer Anlagefläche 80 für den Lüfter 44 auf.
Der Lüfter 44 wird
in die Anlageflächen 74 und 80 eingesetzt,
welche bezogen auf eine Lüfterachse
diagonal gegenüberliegen.
Die Anlageelemente 72 und 78 sind dabei so ausgebildet,
daß bei eingesetztem
Lüfter 44 eine
Drehbewegung des Lüfters 44 in
dem Aufnahmeraum 42 um eine Lüfterachse und eine Querbewegung
zu der Lüfterachse
gesperrt ist.
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Das Anlageelement 78 an
dem ersten Gehäuseelement 18 ist
in der Nähe
oder am Rand des zweiten Bereichs 36 zu dem dritten Gehäuseelement 22 zu
angeordnet. An dem gegenüberliegenden Ende
des zweiten Bereichs 36 bzw. in der Nähe dieses Endes ist ein weiteres
Anlageelement 82 gebildet mit einer Anlagefläche 84.
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Der Lüfter 46 ist in den
Aufnahmeraum 42 zwischen die Anlageelemente 72 und 82 mit
den Anlageflächen 76 und 84 einsetzbar,
wobei wiederum eine Drehbewegung des Lüfters 46 aufgrund
der Anlage an die Anlageelemente 72, 82 gesperrt
ist und eine Querbewegung zu der Lüfterachse ebenfalls gesperrt
ist.
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Durch das Vorsehen der Anlageelemente 72, 78 und
fakultativ 82, sofern zwei Lüfter
aufgenommen werden sollen, läßt sich
auf einfache Weise eine Fixierung der Lüfter 44 bzw. 46 erreichen,
ohne daß diese
mit dem ersten Gehäuseteil 16 verschraubt werden
müssen;
dies wird unten noch näher
erläutert.
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Das Leistungsmodul 14, welches
auf der Leiterkarte 12 sitzt, liegt an der ebenen Seite 30 des
ersten Bereichs 24 des ersten Gehäuseteils 16 an. Dadurch
bildet das Leistungsmodul 14 einen Abstandshalter für die Leiterkarte 12 bezüglich deren
relativer Positionierung zu dem ersten Gehäuseteil 16 und sorgt
insbesondere dafür,
daß die
Leiterkarte 12 und das erste Gehäuseteil 16 bezüglich dessen
Gehäuseelemente 18 und 20 parallel
ausgerichtet ist.
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Um für eine mechanische Stabilität zu sorgen
und einen guten Wärmekontakt
des Leistungsmoduls 14 mit der Seite 30 des ersten
Gehäuseteils 16 zu
sorgen, ist das Leistungsmodul 14 gegen das Gehäuseelement
18 im Bereich dessen ersten Bereichs 24 gedrückt.
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Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind dazu ein
oder mehrere elastische Elemente 86 und insbesondere Kompressionsfedern
vorgesehen. Ein solches elastisches Element stützt sich dabei an dem zweiten
Gehäuseelement 20 ab
und wirkt auf die Leiterkarte 12 in einem Bereich, welcher
dem Leistungsmodul 14 und dem ersten Bereich 24 des ersten
Gehäuseteils 16 gegenüberliegt.
Dadurch wird eine Kraft auf die Leiterkarte 12 und dadurch wiederum
auf das Leistungsmodul 14 ausgeübt, um dieses an das erste
Gehäuseteil 16 zu
pressen.
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Die Leiterkarte 12 muß dann innerhalb
des ersten Gehäuseteils 16 nicht
verschraubt werden.
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Bei einer alternativen Ausführungsform,
welche in 3 gezeigt
ist, wobei gleiche Elemente wie bei der Ausführungsform gemäß 2 mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind, ist das Leistungsmodul 14 über eine
oder mehrere Schraubverbindungen 88 gegen das erste Gehäuseteil 16 gedrückt. Eine
solche Schraubverbindung 88 umfaßt dabei insbesondere eine
oder mehrere ziehende Schrauben, welche an der Leiterkarte 12 sitzen
und diese und damit auch das Leistungsmodul 14 gegen den
ersten Gehäuseteil 16 ziehen.
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Die Schraubverbindung bzw. Schraubverbindungen 88 sind
von einer Außenseite
des ersten Gehäuseteils 16 her
herstellbar. Dazu ist zwischen Kühlrippen 26 ein
entsprechender gegebenenfalls verbreiterter Zwischenraum 90 gebildet, über den
mittels Schrauben 92 von außen her die Leiterkarte 12 gegen
das erste Gehäuseteil 16 ziehbar
und damit das Leistungsmodul 14 gegen die Seite 30 des
ersten Bereichs 24 drückbar
ist.
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Das erste Gehäuseteil 16 ist vorzugsweise einstückig ausgebildet
und aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium hergestellt. In
seiner Form ist es vorzugsweise so ausgestaltet, daß es mittels
eines Preßverfahrens,
Druckverfahrens oder Spritzverfahrens herstellbar ist und mittels insbesondere
eines Strangpreßverfahrens
herstellbar ist. Dadurch entfallen aufwendige Fräsbearbeitungsvorgänge, um
beispielsweise die Kühlrippen 26, 38,
die Nuten 52, 62, 64 und die Anlageelemente 68, 70, 72, 78 und 82 herzustellen.
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Das erste Gehäuseteil 16 ist U-förmig ausgestaltet.
Um die offenen Flächen
zu schließen,
ist das zweite Gehäuseteil 60 mit
der Stirnabdeckung 58 und gegenüberliegenden Seitenabdeckungen 92, 94 vorgesehen
(4, 5). Die Stirnabdeckung 58 und
die Seitenabdeckungen 92, 94 sind beispielsweise Blechteile,
welche als Stanzteile hergestellt sind. Es ist bei einer vorteilhaften
Variante einer Ausführungsform
vorgesehen, daß die
entsprechenden Teile so biegbar ausgestaltet sind, daß die gewünschte Form des
zweiten Gehäuseteils 60 durch
Biegeverformung herstellbar ist.
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Die Stirnabdeckung 58, welche
bei hergestelltem Gehäuse
dem dritten Gehäuseelement 22 beabstandet
gegenüberliegt,
dient zur Aufnahme bzw. Fixierung von elektrischen Anschlußelementen und
insbesondere Steckerfassungen 96. Die Stirnabdeckung 58 umfaßt beispielsweise
Ausnehmungen, durch die sich Anschlußelemente, welche auf der Leiterkarte 12 sitzen,
durchstecken lassen. Über
die Stirnabdeckung 58 läßt sich
dann der Leistungsschaltung 10 Energie zuführen und
es lassen sich Steuersignale einkoppeln und auskoppeln.
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Die Seitenabdeckungen 92, 94,
welche bei hergestelltem Gehäuse
quer zu den Gehäuseelementen 18 und 22 und
insbesondere senkrecht zu diesen angeordnet sind, decken die entsprechenden offenen
Seitenflächen
zwischen den Gehäuseelementen 18 und 20 des
ersten Gehäuseteils 16 ab.
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Sie sind vorzugsweise jeweils mit
einer Durchgangsöffnung 98, 100 versehen,
wobei diese Durchgangsöffnungen 98, 100 durch
Gitter abdeckt sind. Mittels dieser Durchgangsöffnungen 98, 100 kann
ein Luftaustausch mit der Umgebung stattfinden, wobei die Lüfter 44, 46 einen
Luftstrom erzeugen.
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Durch entsprechende Ausgestaltung
der Durchgangsöffnungen 98, 100 und
insbesondere durch angepaßte
Ausgestaltung der Durchgangsöffnung 98 in
der Seitenabdeckung 94, welche den Aufnahmeraum 42 für die Lüfter 44, 46 abdeckt,
kann so eine optimierte Kühlungswirkung
für die
Leistungsschaltung 10 in dem Gehäuse erzeugt werden.
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Die Seitenabdeckungen 92, 94 können an der
Stirnabdeckung 58 gehalten sein, beispielsweise über Laschen.
Die Seitenabdeckung 92, 94 und die Stirnabdeckung
können
auch separate unabhängige Teile
sein, wobei dann die Seitenabdeckungen 92, 94 mit
dem ersten Gehäuseteil 16 im
Bereich der Stirnseiten verschraubt sind.
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Es kann aber auch vorgesehen sein,
daß die Seitenabdeckungen 92, 94 und
die Stirnabdeckung 58 ein einstückiges zweites Gehäuseteil 60 bilden. Dieses
wird beispielsweise über
ein Stanzverfahren hergestellt und über ein Biegeverfahren werden
dann die Seitenabdeckungen 92, 94 quer und insbesondere
senkrecht zu der Stirnabdeckung 58 orientiert. Es ergibt
sich dann eine U-förmige
Gestalt für
das zweite Gehäuseteil 60 und
dieses zweite Gehäuseteil 60 läßt sich
dann an dem ersten Gehäuseteil 16 fixieren, um
so das Gehäuse
zu schließen.
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Insbesondere wird dazu die Stirnabdeckung 58 in
die Nuten 62, 64 eingesetzt, wie bereits oben beschrieben.
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Die Stirnabdeckung 58 kann
dann auch Laschen 95 oder mehrere beabstandete Laschen
jeweils für
die Nuten 63 und 65 aufweisen, welche so ausgebildet
sind, daß sie
in die jeweiligen Nuten 63 bzw. 65 eindrückbar sind.
Dadurch läßt sich
eine hohe Querstabilität
des hergestellten Gehäuses
unter Minimierung der Anzahl von zu verwendenden Schrauben erreichen.
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Vorzugsweise sind die Laschen 95 quer
zur Seitenfläche
der Stirnabdeckung 58 angeordnet.
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Die Seitenabdeckungen 92, 94 werden
jeweils mit dem ersten Gehäuseteil 16 an
dem dritten Gehäuseelement 22 des
ersten Gehäuseteils 16 oder
an einem Übergangsbereich
zwischen dem dritten Gehäuseteil 22 und
jeweils dem ersten Gehäuseelement 18 und
dem zweiten Gehäuseelement 22 mit
Formschlußverbindungen
und insbesondere Schraubverbindungen verbunden.
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Vorzugsweise sind pro Seitenabdeckung 92 zwei
Schraubverbindungen 102a, 102b vorgesehen.
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Wenn die Seitenabdeckungen 92, 94 an
der Stirnabdeckung 58 gehalten sind, so läßt sich
so auf einfache Weise das zweite Gehäuseteil 60 an dem ersten
Gehäuseteil 16 fixieren.
Die Stirnabdeckung 58 sitzt dabei in den Nuten 62, 64 des
ersten Gehäuseteils 16.
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Die Seitenabdeckungen 92, 94 können auch jeweils
mit Laschen 104, 106 versehen sein, um das Gehäuse an einer
Anwendung fixieren zu können. Insbesondere
sind dann die Laschen 104, 106 quer zu Längsrichtungen
der jeweiligen Seitenabdeckungen 94, 92 orientiert.
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Durch die Seitenabdeckungen 92, 94 wird die
Translationsbewegung der Lüfter 44, 46 in
einer Richtung aus dem Gehäuseinnenraum 28 hinein
gesperrt.
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Die Leiterkarte 12 ist vorzugsweise
so angeordnet, wie in 2 angedeutet,
daß die
Translationsbewegung parallel zur Lüfterachsenrichtung der Lüfter 44, 46 durch
Anlage an der Leiterkarte 12 in Richtung des Gehäuseinnenraums 28 hinein
ebenfalls gesperrt ist. Zur Fixierung der Lüfter 44, 46 innerhalb
des Gehäuses
sind keine zusätzlichen
Verbindungen und insbesondere Formschlußverbindungen wie beispielsweise
Schraubverbindungen notwendig.
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Das erfindungsgemäße Gehäuse läßt sich unter minimiertem Aufwand
herstellen und zusammensetzen. Durch eine einstückige Ausbildung des ersten
Gehäuseteils 16 mit
insbesondere integral an diesem gebildeten Kühlkörper mit Kühlrippen 26 und mit
dem zweiten Gehäuseteil 60 muß grundsätzlich nur
noch eine Schraubverbindung 88 zwischen jeweils den Seitenabdeckungen 92, 94 und
dem ersten Gehäuseteil 16 vorgesehen
werden. Weitere Schraubverbindungen sind nicht notwendig.
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Damit läßt sich das erfindungsgemäße Gehäuse mit
aufgenommener Leistungsschaltung 10 auf einfache Weise
zusammensetzen. Die Herstellung läßt sich kostengünstig erreichen
und auch der Zusammenbau läßt sich
zeitminimiert und damit kostengünstig
durchführen.
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Durch die integrale Ausbildung von
Kühlrippen 26, 38 an
dem ersten Gehäuseteil 16 erhält man eine
hohe Wärmeabfuhrwirkung
bei einfacher Herstellbarkeit des Gehäuses.
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Die Anzahl der benötigten Bauteile
läßt sich minimieren;
bei einstückigem
ersten Gehäuseteil 16 und
einstückigem
zweiten Gehäuseteil 60 werden zur
Bildung des Gehäuses
selber nur zwei Bauteile benötigt.
Dazu kommen dann noch die Schrauben zur Fixierung der beiden Gehäuseteile 16 und 60 miteinander.
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Die Leiterkarte 12 braucht
innerhalb des Gehäuses,
da sie durch die Nut 52 einseitig aufgenommen ist, nur
noch einseitig in dem Gehäuseinnenraum 28 fixiert
werden. Dies kann auf einfache Weise über das oder die elastischen
Elemente 86 bzw. die Schraubverbindungen 88 erfolgen.
Gleichzeitig läßt sich über diese
Fixierung das Leistungsmodul 14 an die den Kühlrippen 26 gegenüberliegende
Seite 30 pressen, um so wiederum eine gute Wärmeabfuhr
zu erreichen.