DE4406564A1 - Car Audio-Verstärker mit Zusatzkühlkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches oder elektroni­ sches Bauteil, insbesondere Bauteil zur Steuerung einer von außen zugeführten Leistung mittels einer kleiner Signal­ leistung entsprechend deren zeitlichem Verlauf, insbesondere Verstärker mit zugeordnetem Kühlkörper, der über mehrere im Abstand zueinander angeordnete Kühlrippen verfügt.

Derartige Bauteile wandeln bis zu 30% der Energie in Hitze um, so daß insbesondere bei beispielsweise in Fahrzeu­ gen eingebauten Radios und Lautsprechern Probleme bezüglich der Hitzeabführung bestehen. Aus diesem Grunde werden ihnen Kühlkörper zugeordnet bzw. diese sind mit dem eigentlichen Bauteil verbunden bzw. bilden zusammen mit dem Bauteil eine Baueinheit. Damit ist die Kühlleistung oder anders herum ge­ sagt auch die Leistung des jeweiligen Verstärkers oder Bau­ teiles begrenzt, weil nur die vorgegebene Kühlleistung er­ bracht werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu­ grunde, ein elektrisches oder elektronisches Bauteil so aus­ zubilden, daß es bezüglich der Leistung praktisch beliebig verändert insbesondere gesteigert werden kann, ohne daß es zu unzulässigen Wärmebelastungen kommt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kühlkörper oder das Verstärkergehäuse selbst seitlich Koppel­ glieder aufweist, die mit den seitlichen Koppelteilen von Zusatzkühlkörpern korrespondierend, Luftspalten vermeidend ausgebildet sind.

Bei einem derartigen Bauteil ist die Möglichkeit gege­ ben, bei geänderten Leistungszahlen oder sonstigen Erweite­ rungen die notwendige Kühlleistung dadurch aufzubringen, daß diese Verstärker beispielsweise mit praktisch beliebig vielen Zusatzkühlkörpern ausgerüstet werden können, ohne daß es dazu Änderungen am eigentlichen Verstärker bzw. Bauteil bedarf. Die Zusatzkühlkörper werden unter Vermeidung von Luftspalten so eng mit dem eigentlichen Kühlkörper oder auch direkt mit dem Verstärkergehäuse verbunden, daß die notwendige Kühl­ leistung sicher erbracht wird. Dadurch, daß praktisch der Grundkörper, d. h. das Verstärkergehäuse bzw. der Kühlkörper und der Zusatzkühlkörper mit Verbindungsteilen ausgerüstet sind, kann eine Vielzahl derartiger Elektronikbauelemente aneinander geflanscht werden, ohne daß es dazu irgendwelcher Hilfsmittel bedarf. Die Kühlkörper der einzelnen Endstufen, welche in Mono- und Stereoversion gebaut werden können, wer­ den aneinander geflanscht, so daß praktisch eine endlose Rei­ he gebildet werden kann, wodurch es eben auch möglich ist, extrem hohe Leistungen zu erreichen, ohne daß die Gefahr be­ steht, daß die dabei freigesetzte Wärme nicht abgeführt wird.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Koppelglieder der Kühlkörper und die Kop­ pelteile der Zusatzkühlkörper wechselweise als Nut und Feder ausgebildet sind. Diese Art der Kopplung bzw. diese Flansch­ ausbildung gibt die Möglichkeit, die Kühlkörper bzw. Zusatz­ kühlkörper so miteinander zu verbinden, daß auch ein Wärme­ übergang gesichert ist, ohne daß durch Luftspalten oder ähn­ liches eine Isolation eintritt. Vorteilhaft ist dabei, daß die einzelnen Bauteile seitlich ineinander geschoben werden können, so daß sie in Verbindungsrichtung wirksam miteinander gekoppelt sind. Die Verbindung kann schnell und ohne großen Aufwand und vor allem ohne Zusatzhilfsmittel hergestellt wer­ den.

Besonders vorteilhaft ist diese Ausbildung dann, wenn Nut und Feder schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind, weil auf diese Art und Weise eine sehr sichere Verbindung geschaf­ fen ist, die darüber hinaus auch die Vermeidung von Luftspal­ ten sicherstellt, insbesondere dann wenn, wie eine Weiterbil­ dung vorsieht, die Rückwand der Nut und/oder die Außenwand der Feder in Schubrichtung eine zunehmende Wölbung aufweisend geformt ist. Beim seitlichen Ineinanderschieben wird so über die Länge gesehen sichergestellt, daß die Nuten- und Feder­ ausbildung quasi zu einer regelrechten Verspannung oder Fest­ spannung beiträgt, wodurch die dichte Verbindung erreicht ist.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß die Ober- und Unterkante der Feder jeweils in Schubrichtung keilförmig aus­ gebildet ist, wobei es sich hier natürlich je nach Größe bzw. nach den Abmessungen des Bauteiles um einen sehr flachen Keil handelt. Diese keilförmige Ausbildung erbringt einen festen Sitz und damit eine feste Verbindung zwischen den beiden Tei­ len, wobei es in der Regel zweckmäßig sein wird, die Wölbung der Rückwand bzw. der Außenwand mit der entsprechend keilför­ migen Ausbildung zu kombinieren.

Die erfindungsgemäß geschaffene Kopplungsmöglichkeit zwischen Kühlkörper bzw. Verstärkergehäuse und Zusatzkühlkör­ per gibt die Möglichkeit, je nach Bedarf bzw. nach geforder­ ter Kühlleistung zusätzliche Kühlkörper bzw. Zusatzkühlkörper anzuflanschen. Dabei ist es besonders von Vorteil, wenn der Zusatzkühlkörper mehrere vorzugsweise fünf Kühlrippen auf­ weist, so daß auf einfache Art und Weise jeweils die Kühl­ leistung erbracht werden kann, die erforderlich ist und wobei eine Berechnung dieser Kühlleistung leicht ist, weil die Zu­ satzkühlkörper immer die gleichen Abmessungen bzw. Kühl­ leistung aufweisen.

Die erfindungsgemäßen Bauteile werden in aller Regel für Radiogeräte, Verstärker und ähnliche Bauteile eingesetzt und dabei wieder vorzugsweise im Bereich von Kraftfahrzeugen. Hierbei ist es wichtig, daß neben einer günstigen Kühllei­ stung auch ein geringes Gewicht vorgegeben wird, weshalb die Erfindung vorsieht, daß der Zusatzkühlkörper und die Koppel­ teile aus dem gleichen, die Weiterleitung von Wärme begünsti­ genden Material, vorzugsweise aus Aluminium gefertigt sind. Das Aluminium selbst weist die notwendigen Festigkeiten auf, um auch eine wirksame Verbindung von Nut und Feder zwischen Zusatzkühlkörper und Kühlkörper sicherzustellen bzw. um eine Verbindung mit dem Untergrund zu ermöglichen, ohne daß die Gefahr besteht, daß eine Beschädigung der Einzelteile auf­ tritt. Neben der schwalbenschwanzförmigen Ausbildung von Nut und Feder ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auch eine Kopplung dann möglich, wenn die Koppelglieder der Kühl­ körper bzw. des Verstärkers und die korrespondierend ausge­ bildeten Koppelteile der Zusatzkühlkörper hakenförmig und wechselweise dem Körperboden und den Kühlrippenspitzen zuge­ ordnet sind. Dabei werden die Spitzen dieser Haken bis deutlich über die Mittellinie bzw. die halbe Höhe des Zusatz­ kühlkörpers herunter- oder heraufgezogen, um so eine optimale Verbindung miteinander zu ermöglichen. Vorteilhaft ist dabei, daß hier auch ein seitliches "Anflanschen" möglich ist, d. h. es nicht erforderlich, die zu verbindenden Teile in Längs­ richtung aneinander vorbeizuschieben bzw. ineinander zu schieben. Die einzelnen Haken sollten etwa die Breite aufwei­ sen wie die einzelnen Kühlrippen, so daß auch der Herstel­ lungsaufwand für diese Art der Koppelglieder bzw. Koppelteile bzw. der gesamten Bauteile relativ gering ist. Gedacht ist diese Ausbildung insbesondere für relativ kleine Abmessungen aufweisende Bauteile.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Koppelglieder bzw. Koppelteile kann zweckmäßigerweise auch zum Festlegen des Verstärkers oder des sonstigen Bauteiles am Untergrund mit benutzt werden, wozu erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß auch der Kühlkörperboden und der Endstufenboden mit Koppelgliedern ausgerüstet sind. Diese Koppelglieder sind dabei in der Regel zwei parallel zueinander verlaufende Nuten im Kühlkörperboden bzw. im Endstufenboden, während die zugehörigen bzw. kor­ respondierenden Federn dem Untergrund zugeordnet werden, wo­ bei sie mit diesem beispielsweise vorab über Halteschrauben verbunden worden sind.

Weiter oben ist bereits erwähnt worden, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung von Koppelteilen und Koppelglie­ dern die Möglichkeit gegeben ist, mehrere oder eine Vielzahl von Endstufen von Bauteilen entsprechend miteinander zu ver­ binden bzw. mit entsprechenden Zusatzkühlkörpern zu verbin­ den. Desgleichen kann der entsprechende Zusatzkühlkörper bzw. auch das Bauteil als solches mit anderen Bauteilen wirksam verbunden werden, wenn neben dem Verstärker auch Sound­ prozessoren und passive Anpassungsglieder mit korrespondie­ rend ausgebildeten Koppelgliedern ausgebildet sind. Dadurch ist eine günstige Möglichkeit gegeben, solche Elektronikbau­ teile aufeinander abzustimmen und dabei stufenlos unterein­ ander zu ketten, wobei durch Zwischenschaltung jeweils von Zusatzkühlkörpern für das Abführen der entstehenden Wärme Sorge getragen ist. Letztlich können alle Bauteile einer sol­ chen Produktlinie so wie geschildert mit Koppelgliedern bzw. Koppelteilen ausgerüstet werden, so daß sich insgesamt ein optimiertes Baukastensystem ergibt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein elektrisches bzw. elektronisches Bauteil so ausgebil­ det ist, daß es direkt oder indirekt über den zugeordneten Kühlkörper mit weiteren den Kühleffekt oder die Leistung ver­ bessernden Aggregaten verbunden werden kann. Die gesamte beim Betrieb derartiger Bauteile bzw. Geräte freigesetzte Wärme kann so sicher abgeführt werden, wobei durch einfaches An­ flanschen von Zusatzkühlkörpern dem jeweiligen Kühlbedarf entsprechend Anpassungen vorgenommen werden können. Da die Zusatzkühlkörper zweckmäßigerweise alle gleich bemessen und ausgebildet sind, ist die Auslegung solcher Geräte ausgespro­ chen erleichtert. Die einzelnen Endstufen, die in Mono- oder Stereoversion gebaut werden können, werden auch selbst unter­ einander auf diese Art und Weise verbunden, weil sie ja zum Zuordnen der Zusatzkühlkörper einmal mit den entsprechenden Verbindungsmitteln ausgerüstet sind. Damit können praktisch endlos aneinandergereihte Bauteile geschaffen werden, die nicht nur beispielsweise Verstärker mit Kühlkörpern kombinie­ ren, sondern auch Soundprozessoren und passive Anpassungs­ glieder und sonstige Elektronikbauelemente.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Ein­ zelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Verstärkergehäuse mit Kühlkör­ pern,

Fig. 2 einen Zusatzkühlkörper im Schnitt,

Fig. 3 ein um Zusatzkühlkörper erweitertes Verstärkergehäuse bzw. eine entspre­ chende Endstufe,

Fig. 4 eine Vorkopfansicht eines Zusatz­ kühlkörpers gern. Fig. 2 und

Fig. 5 einen Zusatzkühlkörper mit hakenför­ migen Verbindungselementen im Schnitt.

Die elektrischen oder elektronischen Bauteile 1 wie bei­ spielsweise ein Verstärker 2 verfügen über ein sie aufnehmen­ des Verstärkergehäuse 3, das seitlich mit Kühlkörpern 4, 5 ausgerüstet ist. Ein entsprechendes Bauteil 1 zeigt Fig. 1.

An den Außenseiten sind diese Kühlkörper 4, 5 mit Kop­ pelgliedern 6 in Form einer Feder 7 bzw. Koppelgliedern 8 in Form einer Nut 9 ausgerüstet. Dadurch ist zunächst einmal die Möglichkeit gegeben, gleich ausgebildete Bauteile 1 mit dem vorhandenen in Fig. 1 gezeigten Bauteil wirksam zu verbinden und so eine Bauteilkette zu bilden.

Darüber hinaus bieten die Koppelglieder 6, 7 an den seitlichen Außenwänden der Kühlkörper 4, 5 die Möglichkeit, gleich ausgebildete bzw. mit gleichen Verbindungselementen ausgerüstete Zusatzkühlkörper 10 wirksam anzuflanschen.

Gemäß Fig. 2 ist ein solcher Zusatzkühlkörper 10 eben­ falls mit einem Koppelteil 11 in Form einer Feder und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Koppelteil 13 und einer Nut 14 ausgerüstet. Die Ausbildung von Feder 12 und Nut 14 entspricht genau der der Feder 7 und Nut 9.

Die einzelnen Kühlkörper 4, 5 verfügen über eine gewisse Anzahl von Kühlrippen 15. Diese Kühlrippen 15 entsprechen den Kühlrippen 24, 25 des Zusatzkühlkörpers 10, was Fig. 1 und insbesondere auch Fig. 3 verdeutlicht. Die Kühlrippen 24, 25 und die Kühlrippen 15 geben die Kühlleistung eines derartigen Bauteiles 1 vor.

Bei der Ausbildung nach Fig. 3 sind dem Bauteil 1 nach Fig. 1 seitlich an die Kühlkörper 4, 5 Zusatzkühlkörper 10, 10′ zugeordnet. Dabei sind die Zusatzkühlkörper 10, 10′ in Einschubrichtung, die Fig. 4 zu entnehmen ist, ineinanderge­ fädelt oder besser ineinandergeschoben. Dabei verspannen sich die Zusatzkühlkörper 10, 10′ wirksam dadurch, daß entweder die Rückwand 16 der Nut 9, 14 bzw. die Außenwand 17 der Feder 7, 12 in Schubrichtung eine zunehmende Wölbung 19 aufweisen. Es versteht sich, daß je nach Abmessungen der einzelnen Bau­ teile 1 hier nur eine geringe Steigung der Wölbung 19 vorzu­ geben ist.

Die besondere Ausbildung der Rückwand 16 bzw. der Außen­ wand 17 ist in Fig. 2 verdeutlicht, wobei zusätzlich dort angedeutet ist, daß eine zusätzliche Verspannmöglichkeit der Teile miteinander dadurch vorgegeben ist, daß auch die Ober­ kante 21 und die Unterkante 22 keilförmig ausgebildet sind, so daß sich beim Einschieben gemäß Fig. 4 in Schubrichtung 18 ein gezielter Spanneffekt ergibt, der ein wirksames Fest­ legen der Zusatzkühlkörper 10, 10′ am Verstärkergehäuse 3 bzw. an den Kühlkörpern 4, 5 erreichen läßt. Anhand von Fig. 4 ist durch die gepunktete Linie verdeutlicht, daß die Ober­ kante 21, 22 abweichend von der durchgezogenen Linie 21′ bzw. 22′ die gewünschte oder geforderte Keilwirkung vorgibt.

Fig. 5 zeigt eine besondere Ausbildung des Zusatzkühl­ körpers 10, der nämlich hier seitlich mit Haken 26 versehen ist, die einmal fit dem Körperboden 27 und einmal mit den Kühlrippenspitzen 28 verbunden sind. Diese Ausbildung ermög­ licht es, benachbarte Zusatzkühlkörper 10 quasi einfach in­ einanderzuhängen bzw. einzuhaken, um so eine wirksame Verbin­ dung vorzugeben. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Spitzen 29 der Haken 26 etwas keilförmig anzuschärfen, um so das In­ einanderhaken zu vereinfachen. Insgesamt ist es natürlich auch möglich, dem gesamten Haken eine solche Keilform vorzu­ geben, so daß das wirksame Festlegen der Zusatzkühlkörper 10 an den Kühlkörpern 4, 5 bzw. am Verstärkergehäuse 3 quasi automatisch eintritt, wobei in der Regel der Haken 26, d. h. also der obere Haken in den unteren Haken 26′ eingeschoben wird.

Sowohl Fig. 1 als auch Fig. 3 verdeutlichen, daß der Endstufenboden 31 oder auch der Kühlkörperboden 30 mit Kop­ pelgliedern 32 ausgerüstet werden können, um so ein Festlegen des Bauteils 1 am Untergrund beispielsweise den Innenbauten eines Kraftfahrzeuges festzulegen. Auch hier ist im Kühlkör­ perboden 30 bzw. dem Endstufenboden 31 eine Nut 33 vorgese­ hen, während die zuzuordnende Feder dem Halterungsboden oder der Halterungswand zuzuordnen ist. Hierzu ist es möglich, die Feder streifenförmig auszubilden, um so das Montieren der Nut zu erleichtern. Es ist auch möglich, immer nur relativ kur­ ze Streifen zuzuordnen, da es in der Regel ja reicht, wenn eine solche Endstufe über die gesamte Länge gesehen bei­ spielsweise an drei kurzen Stellen über Nut und Feder festge­ legt ist.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (10)

1. Elektrisches oder elektronisches Bauteil, insbe­ sondere Bauteil zur Steuerung einer von außen zugeführten Leistung mittels einer kleiner Signalleistung entsprechend deren zeitlichem Verlauf, insbesondere Verstärker mit zuge­ ordnetem Kühlkörper, der über mehrere im Abstand zueinander angeordnete Kühlrippen verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlkörper (4, 5) oder das Verstärkergehäuse (3) selbst seitlich Koppelglieder (6, 8) aufweist, die mit den seitlichen Koppelteilen (11, 13) von Zusatzkühlkörpern (10) korrespondierend, Luftspalten vermeidend ausgebildet sind.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder (6, 8) der Kühlkörper (4, 5) und die Koppelteile (11, 13) der Zusatzkühlkörper (10) wechselweise als Nut (9) und Feder (12) ausgebildet sind.

3. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Nut (9) und Feder (12) schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind.

4. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand (16) der Nut (9) und/oder die Außenwand (17) der Feder (12) in Schubrichtung (18) eine zunehmende Wölbung (19) aufweisend geformt ist.

5. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und die Unterkante (21, 22) der Feder (7, 12) jeweils in Schubrichtung (18) keilförmig ausgebildet ist.

6. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkühlkörper (10) mehrere vorzugsweise fünf Kühl­ rippen (24, 25) aufweist.

7. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzkühlkörper (10) und die Koppelteile (11, 13) aus dem gleichen, die Weiterleitung von Wärme begünstigenden Material, vorzugsweise aus Aluminium gefertigt sind.

8. Bauteil nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelglieder (6, 8) der Kühlkörper (4, 5) bzw. des Verstärkers (2) und die korrespondierend ausgebildeten Kop­ pelteile (11, 13) der Zusatzkühlkörper (10) hakenförmig und wechselweise dem Körperboden (27) und den Kühlrippenspitzen (28) zugeordnet sind.

9. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Kühlkörperboden (30) und der Endstufenboden (31) mit Koppelgliedern (32) ausgerüstet sind.

10. Bauteil nach Anspruch 1 bis Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Verstärker (2) auch Soundprozessoren und passi­ ve Anpassungsglieder mit korrespondierend ausgebildeten Kop­ pelgliedern (6, 8) ausgebildet sind.