專利名稱：用于容納多個電部件的模制件的制作方法
用于容納多個電部件的模制件本發(fā)明涉及一種用于容納多個電部件的模制件。功率電子裝置常常需要冷卻體，以便排出在功率部件中形成的熱量。為此在傳統(tǒng)上采用由金屬例如鋁或銅制成的冷卻體，其具有簡單的幾何形狀。這種冷卻體大多數(shù)是金屬板沖彎件或擠壓型材，它們可以以非常有利的成本制造。冷卻體被固定到電組件，例如電路板上，并且功率部件例如借助于螺釘或鉚釘壓緊到冷卻體上。如果必須冷卻多個電部件，那么需要將這些電部件相互電絕緣。這種絕緣常規(guī)上例如借助于絕緣膜或絕緣套實現(xiàn)。其缺點在于熱耦合由此變差并且由于引入絕緣膜或絕緣套而使得安裝復雜。常規(guī)金屬冷卻體的缺陷是，它們常常具有銳利的棱邊和毛刺，它們會損壞例如絕緣膜或絕緣套或電纜的絕緣，尤其是在振動負荷下或由于作用于絕緣的熱的產(chǎn)生。因此，由于這些銳利的棱邊和毛刺而存在潛在的短路危險。文獻DE102004002743A1公開一種用于功率電子裝置的冷卻體，該冷卻體涂覆了一個良好電絕緣的表面層，該被媒體同時可以排出熱量。在冷卻體的涂層上可以施加多個要冷卻的電功率部件，它們被相互間隔開，以避免短路。文獻EP1887621A2也公開一種用于功率電子裝置的冷卻體。它設有定位裝置，由此可以按照希望的位置關系將要冷卻的部件預先安裝在印刷電路板和冷卻體之間，以便隨后借助于固定件將它們固定在印刷電路板上。本發(fā)明的目的是以成本有利的方式提供一種裝置和方法，其實現(xiàn)對至少需要部分冷卻的電部件的簡單且快速的安裝，其中保證在電部件之間的可靠絕緣。本發(fā)明的該目的由一種模制件實現(xiàn)，它被設置用于容納多個電部件和用于固定到電組件上，其中模制件包括至少一個用于冷卻要冷卻的電部件的冷卻體，其中模制件以非導電的方式設置。按照本發(fā)明的模制件實現(xiàn)了電部件的簡單并且快速的預安裝。它由于其不導電的特性而具有優(yōu)點，即在部件之間一開始就不存在短路的危險。優(yōu)選地，模制件被設置用于至少兩個要冷卻的電部件，其中對于每個要冷卻的電部件各有一個冷卻體。由于模制件按照本發(fā)明是不導電地提供的，因此即使在模制件上布置多個要冷卻的電部件情況下，冷卻體的這種分離也保證要冷卻的電部件之間的絕緣。在一個優(yōu)選實施方式中，至少一個冷卻體至少部分地具有平的面，要冷卻的電部件頂靠到該平面上，因此具有盡可能大面積的冷卻面。在另一個優(yōu)選實施方式中，冷卻體至少部分地沿著模制件延伸。一方面冷卻體由此可以有利地裝配到模制件中，從而冷卻體可以可靠地和簡單地固定到模制件上或固定在模制件里面。由此例如可以將冷卻體插入到模制件里面。此外冷卻體面增大，從而可以實現(xiàn)對要冷卻的部件的更大面積的并且因此更有效的冷卻。至少一個冷卻體優(yōu)選由金屬或金屬合金尤其是金屬板形成。同樣優(yōu)選地，模制件由塑料形成。或者模制件也可以由陶瓷形成。但是原則上也存在可能性，即模制件由金屬例如鋁或銅或金屬合金形成，并且是
3例如由金屬板或作為擠壓型材或作為鑄件形成。在這種情況下，模制件至少在電部件的導電的組成部分的區(qū)域中設有非導電的涂層，從而可靠地避免短路。但是此時模制件優(yōu)選被全表面地涂覆。將冷卻體結合到這種非導電的模制件中，除了電絕緣以外，還保證電連接導線和電纜不受到金屬的毛刺的損壞。由金屬或金屬合金制成的冷卻體可以在制造模制件之后被設置在該模制件處。在此情況下冷卻體可以插入到模制件中，例如被推入，或者由模制件環(huán)繞注塑。此外冷卻體可以不僅可逆地而且不可逆地與模制件連接。此外模制件優(yōu)選具有固定機構，尤其是卡扣連接部件，用于將模制件固定到電組件處，尤其是固定到電路板上。固定機構保證模制件在組件上的可靠并且簡單的裝配。在卡扣連接的實施方式中，該裝配此外可以非?？焖俚剡M行。同樣優(yōu)選地在模制件上設置安裝機構，其實現(xiàn)模制件在電氣裝置尤其是電動工具的外殼中的快速安裝。在另一個優(yōu)選實施方式中，安裝機構布置在冷卻體上，或冷卻體包括安裝機構。安裝機構例如設計成壓板，它可以插入電氣裝置的外殼殼體中，從而該連接是可逆的并且可以非?？焖俚匦纬蛇B接?；蛘呃鋮s體具有這種壓板。由于電組件與電動工具的外殼的連接是經(jīng)模制件的或冷卻體的安裝機構建立的，因此在電組件上沒有機械應力由于在電氣裝置中的安裝而被作用到組件上，因此該組件不會在安裝時和/或由于其它的負荷尤其是在裝置運行中受到損壞。安裝機構可以由塑料或金屬或金屬合金，尤其是金屬板和優(yōu)選由冷卻金屬板形成。模制件最好具有用于定位/固定電部件和/或冷卻體的定位機構，它們可以實現(xiàn)電部件和/或冷卻體與模制件之間的定位和/或固定，尤其是在電氣裝置運行中或在其它的負荷情況下。此外定位機構保證部件的簡單和快速安裝，和尤其是具有預安裝的可能性。 模制件與電部件由此可以以模塊方式與電組件分開地制造和儲存。因此可以成批預先制造和靈活地應用于不同的電氣設備。作為定位機構，例如使用支承板，壓板，滑槽，導向件，凹部，壓緊件和/或鎖舌件。在各有優(yōu)選實施方式中，模制件此外包括用于引入填料的區(qū)域，通過它一方面可以將電部件以機械方式非常好地固定在模制件上。另一方面，填料提供好的ESD保護(靜電放電)和很好地保護免受外部的環(huán)境影響，例如潮氣。模制件此外最好具有用于引導電部件到電組件的連接導線的電纜導向件和/或通孔。電纜導向件例如是壓板，尤其是U形壓板，在其中可以可逆地插入電纜。由于模制件按照本發(fā)明是不導電的并且優(yōu)選涂覆了塑料或由塑料形成，因此電纜或?qū)Ь€被金屬部件和尤其是冷卻體上的的毛刺損壞的危險很小。該目的此外通過一種組件解決，該組件包括按照本發(fā)明的被固定在一個電組件上的模制件。這種組件形成一個功能單元，該功能單元可以預先批量生產(chǎn)并且預先以模塊方式制造，從而它可以非常簡單并且快速地安裝到電氣設備中，尤其是不同類型的電氣設備中。該目的此外通過一種具有按照本發(fā)明的模制件的電動工具解決。電動工具例如是鉆機，鋸子，修剪樹籬用的大剪刀或類似物。該目的此外通過一種用于將電部件固定到電動工具中的方法解決，該方法包括以下步驟
將電部件固定在按照本發(fā)明的模制件上和/或按照本發(fā)明的模制件的冷卻體上， 將模制件固定在電組件上，和 將模制件布置在電動工具的外殼上。由于電部件已經(jīng)可以在預先安裝中被固定在模制件上，并且被如此裝配的模制件必要時也可以在預先安裝中被固定在電組件上，因此該方法實現(xiàn)一種對按照本發(fā)明的模制件的模塊式的非?？焖俸头浅：唵蔚牟僮?。由電組件和模制件形成的組件或未被裝配或被裝配的模制件以及電組件可以相互分開地制造和存儲并且可以相互獨立地在不同的電動工具中使用。依據(jù)電動工具的類型或結構形式的情況，可以僅僅將模制件或者僅僅將電組件進行匹配并且相互組合起來。以下通過附圖描述本發(fā)明。這些附圖僅僅是舉例說明性并不限制總的發(fā)明構思。

圖1顯示了按照本發(fā)明的模制件的一個實施方式的透視前視圖， 圖2顯示了按照本發(fā)明的模制件的另一個實施方式的透視后視圖， 圖3顯示了圖2的模制件帶有多個電部件。圖1顯示了按照本發(fā)明的模制件1的一個實施方式的透視前視圖。模制件1基本上在一個平面中延伸，該平面在此處通過兩個相互垂直的箭頭X和y表示，和具有兩個冷卻體2，其用于冷卻要冷卻的電部件3"(參見圖；3)。冷卻體2各具有一個平的面6，該面基本上垂直于所述平面xy延伸。此外，它們在此基本直角地被彎曲并且因此也至少部分地在模制件1的平面xy中延伸。為了說明，在圖1中用附圖標記11表示這個部分。由此例如可以將冷卻體2插入模制件1中。另一方面，冷卻體2也可以由模制件1環(huán)繞注塑。此外，它們相互間隔開，其中在此處在冷卻體2之間布置有隔條形式的模制件1的分隔件1’ (參見圖2)，該隔條基本上在平的面6的方向上延伸。冷卻體2由此通過包圍它們的模制件1被相互分隔開并且在冷卻體2之間形成的隔條1’保證冷卻體2相互件的絕緣。冷卻體2各有一個用于固定要冷卻的部件3"的定位機構13’，在此處是各一個通孔。為了將模制件1固定到電組件4上(參見圖3)，在此處設置了卡扣連接形式的固定機構7。在此處示出的卡扣連接部件7除了能夠簡單并且快速地將模制件1安裝在電組件4上以外，還使得模制件1的基本上在平面xy中延伸的那個區(qū)域的與電組件4面對的一側(cè)與電組件4間隔開，從而在將模制件1固定在電組件4上之后在它們之間形成一個凈空間15 (參見圖3)，在該空間中可以放置部件3’，3"并且引導連接導線和電纜，而不會不利地影響由電組件4和模制件1形成的組件16的功能(參見圖3)。為了固定電部件3’和/或冷卻體2，模制件1此外具有定位機構9’，9"，9’ "，它們在此處設計成支承板9’，壓緊件9"，或引導件9’ “。利用定位機構9’，9"，9’ "可以將電部件 3’和/或冷卻體2定位和/或固定在模制件1上。此外模制件1和/或冷卻體設有通孔12，電部件3’的連接導線可以被引導穿過這些通孔，從而例如可以將它們與電組件4相連接。如果在冷卻體2中設置通孔12，那么如此地設計它們的尺寸，使得連接導線可靠地避免接觸冷卻體2。備選地或附加地也可以規(guī)定將連接導線和/或通孔12電絕緣。為了將模制件1布置在電氣裝置(沒有示出)，在此處示出的模制件1上設置作為安裝機構8的兩個壓板，它們沉入到電氣裝置的外殼殼體里面，從而不是電組件4 (參見圖 3)被固定在模制件1上，而是模制件1本身被布置在電氣裝置的外殼上。由此避免在電組件4上的機械負荷。圖2以透視后視圖顯示了按照本發(fā)明的模制件1的另一個實施方式。與圖1的實施方式不同，在此處設置多個導向件9’ “作為定位機構。此外該實施方式設置一個區(qū)域14 用于引入填料。此外在此處可以看見電纜導引件10，它基本上是U形的并且電纜可以插入其中，從而不能夠滑出。圖3顯示了在具有多個電部件3’，3〃情況下圖2的模制件1。模制件1借助于卡扣連接部件7可逆地固定在電組件4處，該電組件在此處是電路板。電路板4與模制件1 一起形成組件16。在電路板4和模制件1之間設置凈空間15，在其中可以引導電纜并且布置電路板 4的部件，并且該空間此外用于通風和因此用于附加的冷卻。在本實施方式中設置兩個要冷卻的晶體管3"以及電容器3’作為電部件3’，3"被固定在模制件1上或模制件1的冷卻體2上。晶體管3"分別以面的方式布置在冷卻體2 的平的面6上并且借助于定位配對機構13"，在此處分別是螺釘或鉚釘，被如此地固定在冷卻體2上，使得它們優(yōu)先被壓緊在它的平的面6上。在此情況下冷卻體2的(參見圖1)定位機構13’定位配對機構13"配合作用。此外可以看見作為安裝機構使用的壓板8以及作為定位機構使用的模制件1的支承板9’和導向件9’"。此外在此處示出了電纜導向件10。為了連接連接導線和電纜，此外在電路板4上設置通孔14。
權利要求
1.模制件(1)，它被設置用于容納多個電部件(3’，3")和用于固定到一個電組件上，其中模制件(1)包括至少一個用于冷卻要冷卻的電部件(3")的冷卻體O)，其特征在于，模制件(1)以非導電的方式設置。
2.按照權利要求1所述的模制件(1)，其特征在于，模制件(1)包括至少兩個要冷卻的電部件(3")，其中模制件針對每個要冷卻的電部件(3")包括一個冷卻體O)。
3.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，至少一個冷卻體(2)至少部分地具有平的面(6)，要冷卻的電部件(3")與該平的面相頂接。
4.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，至少一個冷卻體O)由金屬或金屬合金，尤其是金屬板形成。
5.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，模制件(1)由塑料形成。
6.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括固定機構 (7)，尤其是卡扣連接部件，用于將模制件(1)固定在電組件G)，尤其是電路板上。
7.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，在模制件(1)上或在冷卻體上設置安裝機構(8)，或冷卻體包括安裝機構(8)。
8.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括定位機構 (9’，9〃)，其用于定位/固定所述電部件(3，，3")和/或冷卻體(2)。
9.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括用于引導連接電纜的電纜導向件(10)。
10.按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，其特征在于，模制件包括用于引入填料的區(qū)域(14)。
11.組件(16)，該組件包括按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)，該模制件固定在一個電組件⑷上。
12.電動工具，其具有按照前述權利要求中任一項所述的模制件(1)。
13.用于將電部件(3’，3")固定在電動工具中的方法，該方法包括以下步驟 將電部件(3’，3")固定在按照權利要求1-10中任一項所述的模制件(1)上和/或模制件⑴的冷卻體⑵上， 將模制件⑴固定在電組件⑷上，和 將模制件(1)布置在電動工具的外殼上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模制件，它被設置用于容納多個電部件和用于固定到一個電組件上，其中模制件包括至少一個用于冷卻要冷卻的電部件的冷卻體，其中模制件以非導電的方式設置。此外本發(fā)明涉及一種具有按照本發(fā)明的模制件組件和電動工具以及用于將電部件固定到電組件上的方法。
文檔編號H05K7/20GK102461353SQ201080025752
公開日2012年5月16日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權日2009年6月10日
發(fā)明者布雷滕巴赫 J., 賽德爾 T. 申請人:羅伯特·博世有限公司