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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Platineneinheit.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-114856 , eingereicht am 8. Juni 2016. Die gesamte Offenbarung der obigen Anmeldung wird hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
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Stand der Technik
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Das Patentdokument 1 offenbart eine Platineneinheit (einen elektrischen Anschlusskasten), bei der eine Schaltungsanordnung in einem Gehäuse aufgenommen ist, wobei die Schaltungsanordnung mit Schrauben an dem Gehäuse fixiert ist, um die Schaltungsanordnung relativ zu dem Gehäuse zu positionieren und um die Schaltungsanordnung und das Gehäuse an einer vorbestimmten Position zu halten.
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Liste zitierter Druckschriften
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2010-166691A -
Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Platineneinheit gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Platineneinheit, die umfasst:
- eine Schaltungsanordnung mit einer Schaltungsplatine und einer Stromschiene, die auf einer Seite der Schaltungsplatine angeordnet ist; und
- ein rahmenartiges Gehäuse, das einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der Schaltungsplatine bildet,
und
- die Stromschiene umfasst:
- einen Hauptabschnitt, mit dem die Schaltungsplatine zusammengefügt ist, und
- mehrere zugewandte Abschnitte, die von gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts abstehen und die einer Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses zugewandt sind, und
- die zugewandten Abschnitte und das rahmenartige Gehäuse umfassen eine Verriegelungsstruktur zum In-Eingriff-Bringen der zugewandten Abschnitte und des rahmenartigen Gehäuses miteinander, um die Schaltungsanordnung an einer vorbestimmten Position in dem rahmenartigen Gehäuse zu halten.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Platineneinheit gemäß einer ersten Ausführungsform in einem Zustand zeigt, in dem eine obere Abdeckung entfernt ist.
- 2 ist eine Querschnittsansicht entlang (II)-(II) aus 1, die einen Zustand zeigt, in dem ein abstehendes Verriegelungsstück in ein Durchgangsloch eingeführt wurde.
- 3 ist eine Querschnittsansicht, die zeigt, wie das abstehende Verriegelungsstück mit dem Durchgangsloch in der Platineneinheit gemäß der ersten Ausführungsform in Eingriff steht.
- 4 ist eine Vorderansicht der Umgebung einer Position, an der das abstehende Verriegelungsstück in der Platineneinheit gemäß der ersten Ausführungsform angeordnet ist.
- 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Verriegelungsstruktur einer Platineneinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
- 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Verriegelungsstruktur einer Platineneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
- 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Verriegelungsstruktur einer Platineneinheit gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Technische Aufgabe
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Seit einigen Jahren besteht der Wunsch nach einer Verbesserung der Produktivität bei Platineneinheiten. Eine Schaltungsanordnung und ein Gehäuse können mit Schrauben an einer vorbestimmten Position gehalten sein. Zu ihrer Befestigung mit Schrauben werden jedoch Durchgangslöcher, die sowohl in der Schaltungsanordnung als auch in dem Gehäuse vorgesehen sind, positioniert und dann Schrauben in die Durchgangslöcher geschraubt. Entsprechend ist die Befestigung mit Schrauben an mehreren Positionen tendenziell eine komplizierte Aufgabe. Es wird davon ausgegangen, dass eine Vereinfachung der Aufgabe, die Schaltungsanordnung an dem Gehäuse zu fixieren, die Produktivität bei einer Platineneinheit verbessert.
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Angesichts dessen ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung die Bereitstellung einer Platineneinheit, in der eine Schaltungsanordnung relativ zu einem Gehäuse leicht an einer vorbestimmten Position gehalten werden kann und die sehr gute Produktivität bietet.
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Vorteilhafte Wirkungen der Offenbarung
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Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Platineneinheit bereitgestellt werden, in der eine Schaltungsanordnung relativ zu einem Gehäuse leicht an einer vorbestimmten Position gehalten werden kann und die sehr gute Produktivität bietet.
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Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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Zunächst werden nachfolgend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgeführt und beschrieben.
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(1) Eine Platineneinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Platineneinheit, die umfasst:
- eine Schaltungsanordnung mit einer Schaltungsplatine und einer Stromschiene, die auf einer Seite der Schaltungsplatine angeordnet ist; und
- ein rahmenartiges Gehäuse, das einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der Schaltungsplatine bildet, und
- die Stromschiene umfasst:
- einen Hauptabschnitt, mit dem die Schaltungsplatine zusammengefügt ist,
und
- mehrere zugewandte Abschnitte, die von gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts abstehen und die einer Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses zugewandt sind, und
- die zugewandten Abschnitte und das rahmenartige Gehäuse umfassen eine Verriegelungsstruktur zum In-Eingriff-Bringen der zugewandten Abschnitte und des rahmenartigen Gehäuses miteinander, um die Schaltungsanordnung an einer vorbestimmten Position in dem rahmenartigen Gehäuse zu halten.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausbildung haben die zugewandten Abschnitte und das rahmenartige Gehäuse eine Verriegelungsstruktur zum In-Eingriff-Bringen der zugewandten Abschnitte und des rahmenartigen Gehäuses miteinander, so dass die Schaltungsanordnung relativ zu dem rahmenartigen Gehäuse an einer vorbestimmten Position gehalten werden kann, ohne ein anderes Element als die Schaltungsanordnung und das rahmenartige Gehäuse (z.B. eine Schraube) zu verwenden. Außerdem kann ein Schritt der Fixierung der Schaltungsanordnung und des rahmenartigen Gehäuses wegfallen (z.B. ein Schritt der Befestigung mit Schrauben), da die Schaltungsanordnung und das rahmenartige Gehäuse miteinander in Eingriff bringbar sind, indem einfach die Schaltungsanordnung und das rahmenartige Gehäuse zusammengebaut werden. Des Weiteren erstrecken sich jeweils die zugewandten Abschnitte auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts und sind mit dem rahmenartigen Gehäuse in Eingriff gebracht, und somit ist die Schaltungsanordnung von den beiden Seiten des Hauptabschnitts gleichmäßig an dem rahmenartigen Gehäuse fixierbar. Wie schon beschrieben, ist gemäß der oben beschriebenen Ausbildung die Schaltungsanordnung leicht an der vorbestimmten Position relativ zu dem rahmenartigen Gehäuse zu halten, und die Produktivität ist sehr gut. Durch Verriegeln der Schaltungsanordnung und des rahmenartigen Gehäuses können, ohne ein Halten mit einem anderen Element, eine Ablösung der Schaltungsanordnung von dem rahmenartigen Gehäuse sowie eine Fehlausrichtung der Schaltungsanordnung in Bezug auf das rahmenartige Gehäuse, und so weiter, verhindert werden, auch wenn ein Satz aus Schaltungsanordnung und rahmenartigem Gehäuse auf den Kopf gestellt wird.
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(2) Bei einer Ausführungsform der oben beschriebenen Platineneinheit kann die Verriegelungsstruktur die in den zugewandten Abschnitten gebildeten Durchgangslöcher und die abstehenden Verriegelungsstücke umfassen, die von dem rahmenartigen Gehäuse in Richtung des zugewandten Abschnitts abstehen und mit den Durchgangslöchern in Eingriff stehen.
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Dass die Verriegelungsstruktur die in den zugewandten Abschnitten vorgesehenen Durchgangslöcher und die abstehenden Verriegelungsstücke umfasst, die an dem rahmenartigen Gehäuse vorgesehen sind, vereinfacht das Halten der Schaltungsanordnung an der vorbestimmten Position relativ zu dem rahmenartigen Gehäuse.
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(3) Bei einer Ausführungsform der oben beschriebenen Platineneinheit kann die Verriegelungsstruktur ein abstehendes Verriegelungsstück umfassen, das sich von einer Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses entlang einer Außenumfangsseitenfläche in Richtung einer Außenfläche des zugewandten Abschnitts erstreckt.
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Als Verriegelungsstruktur ist das abstehende Verriegelungsstück an dem rahmenartigen Gehäuse entlang der Außenumfangsseitenflächen vorgesehen, die sich in Richtung der Außenfläche der zugewandten Abschnitte erstrecken. Dementsprechend brauchen in den zugewandten Abschnitten keine Durchgangslöcher vorgesehen zu sein, so dass verglichen mit einem Gehäuse, in dem die Durchgangslöcher in den zugewandten Abschnitten vorgesehen sind, eine leitende Region in der Stromschiene besser sichergestellt werden kann.
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(4) Bei einer Ausführungsform der oben beschriebenen Platineneinheit können die zugewandten Abschnitte jeweils mit einem aufrechten Abschnitt versehen sein, der auf dem Hauptabschnitt aufrecht steht und einer Innenfläche des rahmenartigen Gehäuses zugewandt ist, und die Verriegelungsstruktur kann auf den aufrechten Abschnitten und der Innenfläche des rahmenartigen Gehäuses vorgesehen sein.
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Die Verriegelungsstruktur ist auf den aufrechten Abschnitten und der Innenfläche des rahmenartigen Gehäuses vorgesehen, so dass, wenn die Schaltungsanordnung an dem rahmenartigen Gehäuse angebracht ist, die aufrechten Abschnitte durch die Schwerkraft auf natürliche Weise entlang der Innenfläche des rahmenartigen Gehäuses fallen. Dementsprechend sind die Schaltungsanordnung und das rahmenartige Gehäuse verriegelbar, ohne dabei eine starke Belastung auf die Stromschiene auszuüben.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Nachfolgend wird eine Platineneinheit gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen zeigen gleichnamige Teile an.
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Erste Ausführungsform
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Platineneinheit
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Nachfolgend wird eine Platineneinheit 1 der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben. Wie in 1 gezeigt, umfasst die Platineneinheit 1 eine Schaltungsanordnung 10 und ein Gehäuse 40, das einen Aufnahmeraum zur Aufnahme der Schaltungsanordnung 10 bildet. Die Schaltungsanordnung 10 ist mit einer Schaltungsplatine 20 und einer Stromschiene 30 versehen, die die Schaltungsplatine 20 überlagert. Das Gehäuse 40 ist gebildet aus: einem rahmenartigen Gehäuse 42, einer oberen Abdeckung 44 zum Abdecken einer oberen Öffnung des rahmenartigen Gehäuses 42 und einer Bodenplatte (einem Wärmeabgabeelement 50) zum Verschließen einer unteren Öffnung des rahmenartigen Gehäuses 42. Die Stromschiene 30 umfasst einen Hauptabschnitt 32 (2 und 3), mit dem die Schaltungsplatine 20 zusammengefügt ist, und mehrere Erweiterungsabschnitte 34 (1), die von gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts 32 abstehen. Die Erweiterungsabschnitte 34 haben jeweils einen zugewandten Abschnitt 340, der einer Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses 42 zugewandt ist. Ein Hauptmerkmal der Platineneinheit 1 der ersten Ausführungsform besteht darin, dass der zugewandte Abschnitt 340 und das rahmenartige Gehäuse 42 eine Verriegelungsstruktur zum Eingriff miteinander haben, um die Schaltungsanordnung 10 an einer vorbestimmten Position in dem rahmenartigen Gehäuse 42 zu halten. In diesem Beispiel umfasst der zugewandte Abschnitt 340 einen aufrechten Abschnitt 344, der auf dem Hauptabschnitt 32 aufrecht steht und der Innenfläche 42m des rahmenartigen Gehäuses 42 zugewandt ist, und die Verriegelungsstruktur umfasst ein Durchgangsloch 344h, das in dem aufrechten Abschnitt 344 gebildet ist, und ein abstehendes Verriegelungsstück 420, das an dem rahmenartigen Gehäuse 42 vorgesehen ist. Nachfolgend werden die Ausbildungen im Einzelnen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass in der untenstehenden Beschreibung die Seite des Wärmeabgabeelements 50 des Gehäuses 40 der Platineneinheit 1 als die untere Seite bezeichnet wird und die Seite der oberen Abdeckung 44 als die obere Seite bezeichnet wird.
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Schaltungsanordnung
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Die Schaltungsanordnung 10 umfasst eine Schaltungsplatine 20 und eine Stromschiene 30. Wie in 1 bis 3 gezeigt, ist die Schaltungsplatine 20 eine annähernd rechteckige gedruckte Schaltungsplatine, die auf der Stromschiene 30, die noch beschrieben wird, angeordnet ist und ein leitendes Muster (nicht abgebildet) hat, das auf einer Seite gebildet ist, die der Seite mit der Stromschiene 30 gegenüberliegt. Eine Leiterbahn, die durch das leitende Muster gebildet ist, ist eine Steuerungs-Leiterbahn (ein Teil einer Schaltung). Ein Verbinderabschnitt 22 und elektronische Bauteile (nicht abgebildet), wie etwa ein Schaltelement, sind auf die Schaltungsplatine 20 montiert. Mit dem Verbinderabschnitt 22 ist ein Steckverbinderabschnitt einer externen Steuervorrichtung oder dergleichen (nicht abgebildet) verbunden.
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Stromschiene
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die Stromschiene 30 einen Hauptabschnitt 32 (2 und 3), mit dem die Schaltungsplatine 20 zusammenfügbar ist, und Erweiterungsabschnitte 34 (1), die mit dem Hauptabschnitt 32 einstückig gebildet sind und von dem Hauptabschnitt 32 abstehen. Die Schaltungsplatine 20 ist mit dem Hauptabschnitt 32 der Stromschiene 30 zusammenfügbar. Dementsprechend können die Schaltungsplatine 20 und die Stromschiene 30 als eine einzige Komponente gehandhabt werden.
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Die Erweiterungsabschnitte 34 der Stromschiene 30 sind Abschnitte zur elektrischen Verbindung einer externen Vorrichtung, und mit den Erweiterungsabschnitten 34 sind Verbindungsanschlüsse (nicht abgebildet) einer Leitung (eines Kabelbaums) elektrisch verbunden. Durchgangslöcher 34h (1) zum Hindurchführen von Außengewindeschrauben 90, die noch beschrieben werden, sind in den Erweiterungsabschnitten 34 gebildet. In diesem Beispiel sind die Erweiterungsabschnitte 34 auf zwei gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Hauptabschnitts 32 der Stromschiene 30 vorgesehen, und die Verbindungsanschlüsse von Leitungen sind mit den Erweiterungsabschnitten 34 elektrisch verbunden. Die Erweiterungsabschnitte 34 sind in der Längsrichtung der Schaltungsplatine 20 verschiebbar (einer Richtung, die zu sowohl der Richtung, in der die Erweiterungsabschnitte 34 einander gegenüberliegen, als auch zu der Dickenrichtung des Hauptabschnitts 32 orthogonal ist), solange die Erweiterungsabschnitte 34 sich mit den Außengewindeschrauben 90 in einem leitenden Zustand befinden.
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Der Erweiterungsabschnitt 34 der Stromschiene 30 ist durch ein gebogenes Stück gebildet. Insbesondere kann der Erweiterungsabschnitt 34 umfassen: einen Basisendabschnitt 342, der sich auf der Seite des Hauptabschnitts 32 entlang des Hauptabschnitts 32 erstreckt, einen aufrechten Abschnitt 344, der auf dem Basisendabschnitt 342 (dem Hauptabschnitt 32) aufrecht steht, und einen führenden Endabschnitt 346, der relativ zu dem aufrechten Abschnitt 344 gebogen ist und sich von der Stromschiene 30 auswärts erstreckt. Der Basisendabschnitt 342 ist auf einem Wärmeabgabeelement 50 angeordnet, das noch beschrieben wird, der aufrechte Abschnitt 344 ist so angeordnet, dass er einer Innenfläche 42m eines rahmenartigen Gehäuses 42 zugewandt ist, das noch beschrieben wird, und der führende Endabschnitt 346 ist so angeordnet, dass er einer oberen Oberfläche 422u des rahmenartigen Gehäuses 42 (einem Basisabschnitt 422) zugewandt ist. In diesem Beispiel bilden der aufrechte Abschnitt 344 und der führende Endabschnitt 346, die so angeordnet sind, dass sie der Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses 42 (der Innenfläche 42m und der oberen Oberfläche 422u) zugewandt sind, den zugewandten Abschnitt 340. Der führende Endabschnitt 346 umfasst ein Durchgangsloch 34h zum Hindurchführen der oben beschriebenen Außengewindeschraube 90. Die Stromschiene 30 und der oben beschriebene Verbindungsanschluss der Leitung sind elektrisch verbindbar, indem die Außengewindeschraube 90 in das Durchgangsloch 34h, das in dem führenden Endabschnitt 346 gebildet ist, eingeführt wird, während die Außengewindeschraube 90 in das Durchgangsloch eingeführt wird, das in dem Verbindungsanschluss gebildet ist, und eine Mutter (nicht abgebildet) auf die Außengewindeschraube 90 geschraubt wird.
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Der aufrechte Abschnitt 344 umfasst mehrere Durchgangslöcher 344h. Die Durchgangslöcher 344h führen in der Dickenrichtung der Stromschiene 30 hindurch. Ein Merkmal der Platineneinheit 1 der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die Durchgangslöcher 344h Bestandteile der Verriegelungsstruktur zum Halten der Schaltungsanordnung 10 an einer vorbestimmten Position in dem rahmenartigen Gehäuse 42 sind. In dem vorliegenden Beispiel haben die aufrechten Abschnitte 344 jeweils zwei Durchgangslöcher 344h. Die in den aufrechten Abschnitten 344 vorgesehenen Durchgangslöcher 344h werden bei der Beschreibung des rahmenartigen Gehäuses 42 noch im Einzelnen beschrieben.
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Gehäuse
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Das Gehäuse 40 umfasst das rahmenartige Gehäuse 42, die obere Abdeckung 44 und das Wärmeabgabeelement 50. Die Schaltungsanordnung 10 ist in einem inneren Raum aufgenommen, der durch das Zusammenbauen des rahmenartigen Gehäuses 42, der oberen Abdeckung 44 und des Wärmeabgabeelements 50 gebildet ist.
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Rahmenartiges Gehäuse
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Wie in 1 gezeigt, ist das rahmenartige Gehäuse 42 ein rechteckiger Rahmen, der den ganzen Außenumfang der Schaltungsanordnung 10 bis auf die führenden Endabschnitte 346 der Stromschiene 30 abdeckt. Das rahmenartige Gehäuse 42 umfasst Basisabschnitte 422, welche die Teile des Rahmenteils sind, auf denen die führenden Endabschnitte 346 der Stromschiene 30 platziert sind. Wie in 1 gezeigt, ist das rahmenartige Gehäuse 42 relativ zu der Schaltungsanordnung 10 so angeordnet, dass der Hauptabschnitt 32 und der Basisendabschnitt 342 der Stromschiene 30, auf der die Schaltungsplatine 20 angeordnet ist, die gegenüberliegenden Rahmenstücke innerhalb des rahmenartigen Gehäuses 42 überbrücken, die aufrechten Abschnitte 344 der Stromschiene 30 zu der Innenfläche 42m des rahmenartigen Gehäuses 42 gewandt sind und die führenden Endabschnitte 346 der Stromschiene 30 zu der oberen Oberfläche 422u des Basisabschnitts 422 des rahmenartigen Gehäuses 42 gewandt sind. Die Innenfläche 42m des rahmenartigen Gehäuses 42 ist mit abstehenden Verriegelungsstücken 420 versehen, die mit den Durchgangslöchern 344h in Eingriff stehen, welche in den aufrechten Abschnitten 344 vorgesehen sind, auf denen die aufrechten Abschnitte 344 der Stromschiene 30 angeordnet sind. Ein Merkmal der Platineneinheit 1 der ersten Ausführungsform besteht darin, dass die abstehenden Verriegelungsstücke 420 Bestandteile der Verriegelungsstruktur zum Halten der Schaltungsanordnung 10 an einer vorbestimmten Position des rahmenartigen Gehäuses 42 sind.
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Wie in 2 bis 4 gezeigt, haben die abstehenden Verriegelungsstücke 420 eine freitragende Stützstruktur, bei der Schlitze 420s (4) in dem rahmenartigen Gehäuse 42 in der Weise gebildet sind, dass die abstehenden Verriegelungsstücke 420 elastisch verformt werden können. Insbesondere ist, wie in 2 und 3 gezeigt, das abstehende Verriegelungsstück 420 ein plattenartiges Stück, bei dem ein Ende (die obere Seite aus 2 und 3) ein stützendes Ende ist, das einstückig mit dem Basisabschnitt 422 des rahmenartigen Gehäuses 42 gebildet ist, und ein anderes Ende (die untere Seite aus 2 und 3) ein offenes, freies Ende ist. Auf der Seite des freien Endes des abstehenden Verriegelungsstücks 420 ist ein Verriegelungskopfabschnitt 420a vorgesehen, der in das rahmenartige Gehäuse 42 absteht. Der Verriegelungskopfabschnitt 420a umfasst eine geneigte Oberfläche 420ax, bei der sich der Betrag des Abstehens von der oberen Seite zu der unteren Seite des rahmenartigen Gehäuses 42 erhöht, und eine Verriegelungsfläche 420ay, die zum Eingriff mit der Innenfläche des Durchgangslochs 344h unter der geneigten Oberfläche 422ax fähig ist.
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Die Schaltungsanordnung 10 wird durch die obere Öffnung in das rahmenartige Gehäuse 42 eingeführt, wobei der Hauptabschnitt 32 der Stromschiene 30, auf der die Schaltungsplatine 20 angeordnet ist, nach unten gewandt ist, und die Schaltungsanordnung 10 eingeführt wird, bis der führende Endabschnitt 346 der Stromschiene 30 gegen die obere Oberfläche 422u des rahmenartigen Gehäuses 42 (den Basisabschnitt 422) anliegt (siehe 2). Beim Einführen der Schaltungsanordnung 10 in das das rahmenartige Gehäuse 42 liegt die geneigte Oberfläche 420ax des Verriegelungskopfabschnitts 420a gegen eine Oberfläche des aufrechten Abschnitts 344 der Stromschiene 30 an und gelangt in das Durchgangsloch 344h des aufrechten Abschnitts 344. Da der Verriegelungsabschnitt 420 freitragend gestützt ist, wird dabei, während die geneigte Oberfläche 420ax gegen die Oberfläche des aufrechten Abschnitts 344 anliegt, der Verriegelungsabschnitt 420 aus dem rahmenartigen Gehäuse 42 auswärts elastisch verformt (linke Seite in 2 und 3), und wenn der Verriegelungskopfabschnitt 420a ganz in das Durchgangsloch 344h eingeführt ist, die elastische Verformung in den Zustand vor der Verformung zurückgeführt.
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In einem Zustand, in dem der führende Endabschnitt 346 der Stromschiene 30 gegen die obere Oberfläche 422u des rahmenartigen Gehäuses 42 anliegt, wie in 2 gezeigt, liegt die Verriegelungsfläche 420ay des Verriegelungskopfabschnitts 420a nicht gegen die Innenfläche des Durchgangslochs 344h an. Wird dagegen, wie in 3 gezeigt, in dem Zustand, in dem der Verriegelungskopfabschnitt 420a in das Durchgangsloch 344h eingeführt ist, die Schaltungsanordnung 10 von dem rahmenartigen Gehäuse 42 abgehoben oder der Satz aus Schaltungsanordnung 10 und rahmenartigem Gehäuse 42 auf den Kopf gestellt, so bewegt sich der führende Endabschnitt 346 der Stromschiene 30 von der oberen Oberfläche 422u des rahmenartigen Gehäuses 42 weg. Da die Verriegelungsfläche 420ay des Verriegelungskopfabschnitts 420a mit der Innenfläche des Durchgangslochs 344h zusammengreift, kann dabei die Schaltungsanordnung 10 an der vorbestimmten Position gehalten werden, ohne sich von dem rahmenartigen Gehäuse 42 zu lösen, gleichgültig ob die Bodenplatte (das Wärmeabgabeelement 50) vorhanden ist. Die Schaltungsanordnung 10 und das rahmenartige Gehäuse 42 sind vorübergehend durch die Verriegelungsstruktur (das Durchgangsloch 344h und das abstehende Verriegelungsstück 420) fixiert. Wenn der in das Durchgangsloch 344h eingeführte Verriegelungskopfabschnitt 420a gedrückt wird, wird das abstehende Verriegelungsstück 420 elastisch verformt und der Verriegelungszustand des Durchgangslochs 344h und des abstehenden Verriegelungsstücks 420 aufgehoben.
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Form und Anzahl der Verriegelungsstrukturen sind in geeigneter Weise wählbar, solange die Schaltungsanordnung 10 und das rahmenartige Gehäuse 42 an der vorbestimmten Position gehalten werden. In diesem Beispiel sind für die jeweiligen zwei aufrechten Abschnitte 344 zwei Verriegelungsstrukturen vorgesehen (siehe 1). Es können jedoch auch ein, oder drei oder mehr Elemente der Verriegelungsstruktur für jeden der aufrechten Abschnitte 344 vorgesehen sein. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn Durchgangslöcher 344h in der Stromschiene 30 gebildet sind, Position und Größe der Durchgangslöcher 344h bevorzugt so gewählt sind, dass die leitende Region durch die Durchgangslöcher 344h nicht beeinträchtigt wird. In diesem Beispiel ist der Querschnitt der Durchgangslöcher 344h rechteckig. Der Querschnitt der Durchgangslöcher 344h kann jedoch auch eine nichtrechteckige Polygon- oder Kreisform haben, solange das Durchgangsloch 344h und das abstehende Verriegelungsstück 420 miteinander in Eingriff bringbar sind.
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Von den oberen Oberflächen 422u der Basisabschnitte 422 stehen Außengewindeschrauben 90 aufwärts ab. Die Außengewindeschrauben 90 umfassen jeweils einen Schaft und einen Kopf, der an dem Basisabschnitt 422 fixiert ist. In diesem Beispiel umfassen die Basisabschnitte 422 jeweils eine Ausnehmung, in die der Kopf der Außengewindeschraube 90 von einer Seite einführbar ist, und einen Fixierungsabschnitt zum Fixieren des Kopfes in der Ausnehmung. Die Stromschiene 30 und eine externe Vorrichtung sind elektrisch verbindbar, indem die Schäfte der Außengewindeschrauben 90 in Durchgangslöcher 34h, die in den führenden Endabschnitten 346 der Stromschiene 30 gebildet sind, eingeführt werden, die führenden Endabschnitte 346 auf den oberen Oberflächen 422u der Basisabschnitte 422 platziert werden und die führenden Endabschnitte 346 mit Verbindungsanschlüssen (nicht abgebildet) einer Leitung mithilfe einer Mutter festgezogen werden.
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Das rahmenartige Gehäuse 42 umfasst eine Einführnut 424 zum Einführen der oberen Abdeckung 44 auf der oberen Oberfläche mit Ausnahme des Basisabschnitts 422 und einen Eingriffsabschnitt (Eingriffsvorsprung 426) zum Zusammengreifen mit der oberen Abdeckung 44. Ein Seitenwandabschnitt 44b der oberen Abdeckung 44 ist in die Einführnut 424 eingeführt. Die Breite der Einführnut 424 kann entsprechend der Dicke des Seitenwandabschnitts 44b der oberen Abdeckung 44 passend gewählt sein, und die Tiefe der Einführnut 424 kann entsprechend dem Einführbetrag des Seitenwandabschnitts 44b passend gewählt sein. Der Eingriffsvorsprung 426 ist an einer geeigneten Position in der Umfangsrichtung des rahmenartigen Gehäuses 42 vorgesehen und fixiert in einem Zustand, in dem der Seitenwandabschnitt 44b der oberen Abdeckung 44 in die Einführnut 424 eingeführt ist, die obere Abdeckung 44 und das rahmenartige Gehäuse 42 einstückig aneinander.
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Wärmeabgabeelement
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Das Wärmeabgabeelement 50 ist ein Element zum Abgeben von Wärme, die aus der Schaltungsanordnung 10, elektronischen Bauteilen und so weiter erzeugt wird, nach außen. Das Wärmeabgabeelement 50 dient als Bodenplatte zum Verschließen der unteren Öffnung des rahmenartigen Gehäuses 42.
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Auf dem inneren Rand auf der Seite der unteren Öffnung des rahmenartigen Gehäuses 42 ist ein gestufter Teil (nicht abgebildet) gebildet, und das Wärmeabgabeelement 50 ist in den gestuften Teil eingefügt. Durchgangslöcher (nicht abgebildet) zum Hindurchführen von Bolzen, nicht abgebildet, die mit dem rahmenartigen Gehäuse 42 einstückig zusammengefügt sind, sind in dem Wärmeabgabeelement 50 gebildet. Bolzenlöcher zum Fixieren von Bolzen, die mit dem Wärmeabgabeelement 50 einstückig zusammengefügt sind, sind in dem gestuften Teil des rahmenartigen Gehäuses 42 gebildet. Das Wärmeabgabeelement 50 und das rahmenartige Gehäuse 42 können einstückig zusammengefügt sein, indem der Wärmeabgabeelement 50 in den gestuften Teil des rahmenartigen Gehäuses 42 eingefügt wird, die Durchgangslöcher des Wärmeabgabeelements 50 in Bezug auf die Bolzenlöcher des rahmenartigen Gehäuses 42 positioniert werden und die Bolzen hineingeschraubt werden.
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Obere Abdeckung
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Wie in 1 gezeigt, ist die obere Abdeckung 44 ein einzelnes Teil, das aus einem plattenförmigen Deckenabschnitt 44a, der die obere Öffnung des rahmenartigen Gehäuses 42 abdeckt und die obere Oberfläche des Gehäuses 40 bildet, und einem annähernd rechteckigen Seitenwandabschnitt 44b gebildet ist, der mit geringer Höhe von dem Rand des Deckenabschnitts 44a aufrecht absteht. Die obere Abdeckung 44 kann an dem rahmenartigen Gehäuse 42 fixiert und mit demselben einstückig zusammengefügt werden, indem der Seitenwandabschnitt 44b in die Einführnut 424 des rahmenartigen Gehäuses 42 eingeführt wird und die Eingriffsvorsprünge 426 des rahmenartigen Gehäuses 42 mit Eingriffslöchern 446, die in der Seitenwandabschnitt 44b vorgesehen sind, in Eingriff gebracht werden.
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Die obere Abdeckung 44 hat eine Form, die die obere Seite des rahmenartigen Gehäuses 42 abdeckt, während die Basisabschnitte 422 des rahmenartigen Gehäuses 42 freiliegen, und umfasst Ausnehmungsabschnitte 44c in Teilen der äußeren Wand. Durch die Ausnehmungsabschnitte 44c sind Zwischenräume, durch die die führenden Endabschnitte 346 der Stromschiene 30 geführt sein können, auch in einem Zustand sichergestellt, in dem die obere Abdeckung 44 an dem rahmenartigen Gehäuse 42 fixiert ist. Die Zwischenräume ermöglichen es, die führenden Abschnitte 346 der Stromschiene 30 auf die oberen Oberflächen 422u der Basisabschnitte 422 zu montieren.
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Der Seitenwandabschnitt 44b der oberen Abdeckung 44 umfasst eine obere Aussparung 448, das rahmenartige Gehäuse 42 umfasst eine untere Aussparung 428 an einer Position, die der oberen Aussparung 448 entspricht, und in der durch die obere Aussparung 448 und die untere Aussparung 428 gebildeten Öffnung ist ein Verbinderabschnitt 22 angeordnet.
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Wirkungen
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Die oben beschriebene Platineneinheit 1 ist mit einer Verriegelungsstruktur versehen, bei der die aufrechten Abschnitte 344 Durchgangslöcher 344h umfassen und die Innenflächen 42m des rahmenartigen Gehäuses 42 die abstehenden Verriegelungsstücke 420 umfassen. Dementsprechend sind die Schaltungsanordnung 10 und das rahmenartige Gehäuse 42 leicht verriegelbar, indem lediglich die Schaltungsanordnung 10 an dem rahmenartigen Gehäuse 42 angebracht wird. Des Weiteren erstrecken sich die aufrechten Abschnitte 344 auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts 32 und sind mit dem rahmenartigen Gehäuse 42 in Eingriff gebracht, und somit ist die Schaltungsanordnung 10 an den zwei gegenüberliegenden Seiten des Hauptabschnitts 32 gleichmäßig an dem rahmenartigen Gehäuse 42 fixierbar. Insbesondere sind die abstehenden Verriegelungsstücke 420 elastisch verformbar und haben eine freitragende Stützstruktur, und somit sind die abstehenden Verriegelungsstücke 420 in die Durchgangslöcher 344h einführbar, ohne eine starke Belastung auf die Stromschiene 30 auszuüben, wenn die Schaltungsanordnung 10 an dem rahmenartigen Gehäuse 42 angebracht wird.
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Da die Schaltungsanordnung 10 und das rahmenartige Gehäuse 42 verriegelbar sind, indem lediglich die Schaltungsanordnung 10 an dem rahmenartigen Gehäuse 42 angebracht wird, ist kein zusätzlicher Prozess zum Fixieren der Schaltungsanordnung 10 an dem rahmenartigen Gehäuse 42 erforderlich, so dass die Verarbeitbarkeit sehr gut ist. Des Weiteren braucht außer der Schaltungsanordnung 10 und dem rahmenartigen Gehäuse 42 kein anderes Element (z.B. eine Schraube) verwendet zu werden, so dass die Zahl der Bauteile reduziert werden kann.
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Zweite Ausführungsform
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In einer zweiten Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, wird ein Aspekt beschrieben, bei dem die Verriegelungsstruktur Durchgangslöcher 346h, die in dem führenden Endabschnitt 346 der Stromschiene 30 gebildet sind, und abstehende Verriegelungsstücke 420 umfasst, die auf der oberen Oberfläche 442u des rahmenartigen Gehäuses 42 (dem Basisabschnitt 422) vorgesehen sind. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem die abstehenden Verriegelungsstücke 420 mit den Durchgangslöchern 346h in Eingriff stehen, von innerhalb oder außerhalb des rahmenartigen Gehäuses 42 gesehen zeigt. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Verriegelungsstruktur auf den führenden Endabschnitten 346 der Stromschiene 30 und den oberen Oberflächen 442u des rahmenartigen Gehäuses 42 (des Basisabschnitts 422) vorgesehen ist, und die übrige Ausbildung ist der ersten Ausführungsform ähnlich.
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Die Durchgangslöcher 346h sind in den führenden Endabschnitten 346 der Stromschiene 30 vorgesehen, um die Schaltungsanordnung 10 an der vorbestimmten Position in dem rahmenartigen Gehäuse 42 zu halten. In diesem Beispiel hat jeder der führenden Endabschnitte 346 zwei Durchgangslöcher 346h. Die abstehenden Verriegelungsstücke 420, die mit den Durchgangslöchern 346h in dem führenden Endabschnitt 346 in Eingriff stehen, sind in der oberen Oberfläche 422u des Basisabschnitts 422 des rahmenartigen Gehäuses 42 vorgesehen. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform haben die abstehenden Verriegelungsstücke 420 jeweils einen Verriegelungskopfabschnitt 420a, der auswärts absteht. Der Verriegelungskopfabschnitt 420a umfasst eine geneigte Oberfläche 420ax, die gegen den Rand des Durchgangslochs 346h anliegt, wenn er in das Durchgangsloch 346h eingeführt wird, und eine Verriegelungsfläche 420ay, die mit der Oberfläche des führenden Endabschnitts 346 in Kontakt gelangt, wenn der Verriegelungskopfabschnitt 420a vollständig in das Durchgangsloch 346h eingeführt ist. Das abstehende Verriegelungsstück 420 ist aus geteilten abstehenden Stücken 420d gebildet, die durch Teilen des Verriegelungskopfabschnitts 420a in mehrere (hier zwei) Stücke in der Umfangsrichtung gewonnen sind. Wenn die geteilten abstehenden Stücke 420d montiert sind, ist in der Mitte entlang der Richtung, in der das abstehende Verriegelungsstück 420 absteht, ein Schlitz gebildet, so dass, wenn der Verriegelungskopfabschnitt 420a in das Durchgangsloch 346h eingeführt wird, die geteilten abstehenden Stücke 420d näher zueinander gelangen und der Durchmesser des Verriegelungskopfabschnitts 420a reduziert wird. Wenn die geteilten abstehenden Stücke 420d ohne Reduzierung ihres Durchmessers im natürlichen Zustand sind, ist der maximale Durchmesser des Verriegelungskopfabschnitts 420a größer als der Innendurchmesser des Durchgangslochs 346h.
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In diesem Beispiel sind zwei geteilte abstehende Stücke 420d vorhanden. Es können jedoch drei oder mehr abstehende Stücke 420d vorgesehen sein. Des Weiteren bilden in diesem Beispiel die geteilten abstehenden Stücke 420d einen Schlitz, der sich in der Richtung des Abstehens über die gesamte Länge des abstehenden Verriegelungsstücks 420 erstreckt. Jedoch kann auch nur das führende Ende des abstehenden Verriegelungsstücks 420 (der Teil, der als der Verriegelungskopfabschnitt 420a dient) geteilt sein.
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Bei der Aufnahme der Schaltungsanordnung 10 in dem rahmenartigen Gehäuse 42 gelangt der Verriegelungskopfabschnitt 420a in das Durchgangsloch 346h, wobei die geneigte Oberfläche 420ax mit dem Rand des Durchgangslochs 346h in Kontakt kommt. Dabei treten die geteilten abstehenden Stücke 420a in das Durchgangsloch 346h ein und gelangen dabei näher zueinander, so dass sie einen reduzierten Durchmesser haben. Wenn der Verriegelungskopfabschnitt 420a ganz in das Durchgangsloch 346h eingeführt ist, kehren die geteilten abstehenden Stücke 420d in den natürlichen Zustand vor der Reduzierung ihres Durchmessers zurück, und die Verriegelungsfläche 420ay wird mit dem Randteil des Durchgangslochs 346h in Eingriff gebracht. Wenn der Satz aus Schaltungsanordnung 10 und rahmenartigem Gehäuse 42 beispielsweise auf den Kopf gestellt wird, löst sich dementsprechend die Schaltungsanordnung 10 nicht von dem rahmenartigen Gehäuse 42, da die Verriegelungsfläche 420ay mit dem Randteil des Durchgangslochs 346h in Kontakt steht, und somit können sowohl die Schaltungsanordnung 10 als auch das rahmenartige Gehäuse 42 an der vorbestimmten Position gehalten werden.
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Dritte Ausführungsform
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In der dritten Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, wird ein Aspekt beschrieben, bei dem die Verriegelungsstruktur abstehende Verriegelungsstücke 420 umfasst, die sich von der Oberfläche des rahmenartigen Gehäuses 42 (des Basisabschnitts 422) entlang der Außenumfangsseitenflächen des führenden Endabschnitts 346 in Richtung der Seite der Außenfläche des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 erstrecken. 6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem die Oberflächenrandabschnitte des führenden Endabschnitts 346 mit den abstehenden Verriegelungsstücken 420 in Eingriff stehen, von innerhalb oder außerhalb des rahmenartigen Gehäuses 42 gesehen zeigt. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der zweiten Ausführungsform, dass die Verriegelungsstruktur in den Oberflächenrandabschnitten des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 vorgesehen ist, und die übrige Ausbildung ist der zweiten (ersten) Ausführungsform ähnlich.
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Auf der oberen Oberfläche 422u des Basisabschnitts 422 des rahmenartigen Gehäuses 42 ist ein Paar abstehender Verriegelungsstücke 420 vorgesehen, die aufwärts abstehen. Das Paar abstehender Verriegelungsstücke 420 ist an gegenüberliegenden Positionen in der Richtung vorgesehen, welche die Richtung schneidet, in der die Erweiterungsabschnitte 34 des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 abstehen. Das Paar abstehender Verriegelungsstücke 420 ist jeweils mit Verriegelungskopfabschnitten 420a versehen, die zueinander hin abstehen. Der Verriegelungskopfabschnitt 420a umfasst eine geneigte Oberfläche 420ax, die mit dem Randabschnitt des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 in Kontakt gelangt, wenn der führende Endabschnitt 346 auf der oberen Oberfläche 422u des Basisabschnitts 422 montiert wird, und eine Verriegelungsfläche 420ay, die mit dem Oberflächenrandabschnitt der Stromschiene 30 in Kontakt gelangt, wenn der führende Endabschnitt 346 zwischen dem Paar abstehender Verriegelungsstücke 420 gehalten wird.
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Vierte Ausführungsform
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In der vierten Ausführungsform, wie in 7 gezeigt, wird ein Aspekt beschrieben, bei dem die Verriegelungsstruktur abstehende Verriegelungsstücke 420, die von dem Randabschnitt des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 abwärts abstehen, und ausgesparte Abschnitte 422b umfasst, die in Seitenwänden des rahmenartigen Gehäuses 42 (des Basisabschnitts 422) in einer Richtung gebildet sind, die die Richtung schneidet, in welcher der Erweiterungsabschnitt 34 absteht. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Zustand, in dem die abstehenden Verriegelungsstücke 420 mit den ausgesparten Abschnitte 422b in Eingriff stehen, von innerhalb oder außerhalb des rahmenartigen Gehäuses 42 gesehen zeigt. Die vierte Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der zweiten Ausführungsform, dass die Verriegelungsstruktur abstehende Verriegelungsstücke, die an den Seitenrandabschnitten des führenden Endabschnitts 346 der Stromschiene 30 abwärts abstehen, und ausgesparte Abschnitte 422b umfasst, die in dem Basisabschnitt 422 gebildet sind, und die übrige Ausbildung ist der zweiten (ersten) Ausführungsform ähnlich.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt, und der Umfang der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche definiert, und es ist beabsichtigt, dass alle Abwandlungen, die zu den Ansprüchen äquivalent sind und in deren Umfang fallen, eingeschlossen sind. Beispielsweise können Form, Anzahl, zu bildende Position und so weiter der Verriegelungsstruktur abgewandelt sein.
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Bezugszeichenliste
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| 1: |
Platineneinheit |
| 10: |
Schaltungsanordnung |
| 20: |
Schaltungsplatine |
22: |
Verbinderabschnitt |
| 30: |
Stromschiene |
| |
32: |
Hauptabschnitt |
| |
34: |
Erweiterungsabschnitt |
34h: |
Durchgangsloch |
| |
340: |
Zugewandter Abschnitt |
| |
342: |
Basisendabschnitt |
344: |
Aufrechter Abschnitt |
| |
346: |
Oberster Abschnitt |
| |
344h, 346h: |
Durchgangsloch |
| 40: |
Gehäuse |
| |
42: |
Rahmenartiges Gehäuse |
42m: |
Innere Oberfläche |
| |
420: |
abstehendes Verriegelungsstück |
| |
420d: |
Geteiltes abstehendes Stück |
| |
420a: |
Verriegelungskopfabschnitt |
| |
420ax: |
Geneigte Oberfläche |
420ay: |
Verriegelungsfläche |
| |
420s: |
Schlitz |
| |
422: |
Basisabschnitt |
422u: |
Obere Oberfläche |
| |
422b: |
Ausgesparter Abschnitt |
| |
422: |
Einführnut |
426: |
Eingriffsvorsprung |
| |
428: |
Untere Aussparung |
| |
44: |
Obere Abdeckung |
| |
44a: |
Deckenabschnitt |
44b: |
Seitenwandabschnitt |
| |
44c: |
Ausnehmungsabschnitt |
| |
446: |
Eingriffsloch |
448: |
Obere Aussparung |
| 50: |
Wärmeabgabeelement |
| 90: |
Außengewindeschraube |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016114856 [0001]
- JP 2010166691 A [0003]
