收纳电子电路的壳体 |
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| 申请号 | CN201180075014.4 | 申请日 | 2011-11-30 | 公开(公告)号 | CN103947308B | 公开(公告)日 | 2016-09-28 |
| 申请人 | 依必安-派特穆尔芬根股份有限两合公司; | 发明人 | 托马斯·绍尔; 迪特尔·贝斯特; 沃尔特·马特; 约阿希姆·贝尔贝里希; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用来容纳由多个构件(5)组成的 电子 电路 (4)的壳体，该壳体包括支承板(7)与壳体罩(8)，壳体罩(8)具有安置在支承板(7)上且沿着圆周闭合的壁(9)、以及安置在壁(9)之上且与支承板(7)相对置的 覆盖 件(10)。在支承板(7)上于一个由壳体罩(8)相对于外部大气气密包围的内腔(12)中固定容积调整件(11)，并且所述容积调整件(11)以如下方式构造成有弹性的，即，为调整在所述内腔(12)中出现的压 力 波动 ，容积调整件(11)通过相对于所述支承板(7)发生 位置 变动而使腔容积发生变化。在容积调整件(11)与支承板(7)之间有一与外部大气相连的间隙。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种用来容纳由多个构件（5)组成的电子电路(4)的壳体，其包括支承板(7)与壳体 罩(8)，所述壳体罩(8)具有安置在所述支承板(7)上且沿着圆周闭合的壁(9)以及安置在所 述壁(9)之上且与所述支承板(7)相对置的覆盖件（10)，其特征在于，在所述支承板(7)上， 在由所述壳体罩(8)相对于外部大气气密包围的内腔（12)中固定容积调整件（11)，并且所 述容积调整件（11)以如下方式构造成有弹性的，即，为调整在所述内腔（12)中出现的压力 波动，所述容积调整件（11)通过相对于所述支承板(7)发生位置变动而使腔容积发生变化， 而且，在所述容积调整件（11)与所述支承板(7)之间有与外部大气相连的间隙，其中，所述 容积调整件（11)包括外部的沿周向闭合的固定部分（16)和内部的相对于所述固定部分 (16)能够发生位置变化的膜部分（17)，所述固定部分（16)和所述膜部分(17)通过一具有弹 簧弹性的连接部分（18)在周向彼此连接，并且其中，所述固定部分（16)在其朝向所述电子 电路(4)的一侧上具有容积件(26)，所述容积件(26)插入到所述电子构件(5)间的间隙中并 向壁(9)突出，以用来减小所述内腔(12)内存在的气体体积。 |
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| 说明书全文 | 收纳电子电路的亮体技术领域背景技术[0002] 电子组件普遍需防潮。因此一般会在例如电子电路的印刷电路板上W及安装在该 电路板上的元件上涂覆防潮保护漆。不过运种方式仅适用于轻的防潮薄层。 [0003] 此外，将电子元件封装在诱筑材料中也是常用的方法，不过运种方法所带来的缺 点是其产生的热与机械力有可能作用到元件上并损毁元件。 [0004] 此外，采用密封壳体(运种密封壳体装配有一所谓Gore膜的压力调整薄膜)也是一 种已知的手段。此种方法的缺点在于，会与周围环境发生气体交换，并因此可能会有潮气侵 入壳体中。 发明内容[0005] 本发明的基本目的在于消除前述缺点并提供一种用于电子元件的壳体，所述壳体 在环境溫度波动较大时，特别是溫度波动从-40°C至+60°C时仍然能确保元件得到更好的防 潮保护。 [0006] 根据本发明，上述目的是运样实现的：在支承板上于一个由壳体罩相对于外部大 气或周围环境气密包围的内腔中固定一容积调整件，该容积调整件W如下方式构造成有弹 性的，即，为调整在内腔中出现的压力波动，容积调整件通过相对于支承板发生位置变动而 使腔容积发生变化，而且，在容积调整件与支承板之间有一与外部大气或周围环境相连的 间隙。根据本发明，由于内腔内的溫度波动而需要在内腔与外腔（即外部大气)之间进行的 压力平衡是通过容积调整来实现的，而并非像在比如已知的压力调整膜的情况那样通过质 量调整来实现的。通过本发明，因马达自发热引起的溫度影响也能够得到控制。根据本发 明，如下设计尤其符合目的，将容积调整件与壳体罩之间的结构腔（即内腔)进行设计，W使 得通过容积调整件的行程能实现内腔容积的20%到35%之间的容积调整，而且，尤其是使 得电子电路W及其它可能存在的容积件实现较高的填充度，从而令存在的气体容积尽可能 小。根据本发明，优选将容积调整件设计成盘状并W插入件的形式来固定是有利的。在运种 情况下，容积调整件包括外部的固定部分和内部的膜部分，所述固定部分和膜部分通过一 具有弹黃弹性的连接件在周向（umf&nglich)彼此连接。由于采用根据本发明的运一设计 方案，外部的固定部分被紧夹在壳体罩与支承板之间，而中间的膜部分则可相对于夹紧的 固定部分像薄膜一样地移动。 [0007] 此外，根据本发明，倘若固定部分在其外周边缘区域上具有用W气密固定在壁与 支承板之间的密封条是有利的，运样，该密封条就与容积调整件构成一装配单元，因为所述 密封条是W例如喷注的方式形成在上述固定部分上的。固定部分和膜部分采用例如硬塑料 制成，与此相反，弹性连接部分由具有弹黃弹性的塑料制成，而边缘侧的密封条则由通常用 于生产例如O型密封环等密封件的软塑料制成。容积调整件的固定部分优选地W与支承板 平行定向的方式安置在该支承板之上。为实现膜部分相对于固定部分能够朝着定子法兰的 方向充分偏移(行程），并由此使得内腔的容积增大，所述支承板在其位于膜部分之下的区 域内具有一凹处，可将所述膜部分W形状及容积适配的方式容纳于其中。此外，如下方式将 是符合目的的，对膜部分在朝印刷电路板方向移动时的行程距离加W限制，而且运种限制 优选通过在膜部分上构造的挡块来实现。 [0008] 因为根据本发明在内腔之内仅有很小的气体容积，所W在该气体容积中也只包含 极少量的潮气。因此运种潮气含量(气体容积中可能存在的最大潮气量)并不会导致电子元 件损坏。进一步地，为使内腔之内保持的气体容积尽可能小，根据本发明，在容积调整件的 朝向印刷电路板的那一侧面上，在印刷电路板的边缘区域，也就是说在壳体的壁与电子元 件之间的区域中布置容积件是符合目的的。根据本发明，为减少气体量，还可W选择在印刷 电路板上方，在印刷电路板与壳体罩之间的间隙中设置一插入件。由于采取了根据本发明 的运一设计方案，通过容积调整，不会有额外的潮气渗透到壳体内位于容积调整件与壳体 罩之间的内腔中，因而不会出现潮气累积，因为不会有物质输送到壳体中。此外，根据本发 明所实现的压力调整解除了所用密封件上的压力，因为所用密封件上的内、外压大致相等。 在根据本发明的容积调整件的贯穿区域(例如为了穿引连接销或诸如此类而贯穿的区域） 中也被设计成与外部周围环境(即大气)完全密封。附图说明 [0010] 图1示出了具有根据本发明的壳体的电机的分解视图； [0011] 图2示出了根据图1的电机在已装配状态下的纵剖图； [0012] 图3示出了沿图2中III-HI剖开的局部放大截面图； [0013] 图4示出了根据图1的电机的定子在装有根据本发明的容积调整件后的视图； [0014] 图5示出了根据图4的根据本发明的容积调整件的上侧的视图； [0015] 图6示出了根据图5的容积调整件的下侧的视图； [0016] 图7示出了根据图4的定子在无容积调整件时的立体图。 具体实施方式[0017] 在图语7中，相同的零件W及功能相同的零件均W同一附图标记标示。尽管根据 本发明的壳体及容积调整件或者它们的部件的某些已述的和/或可从附图中推知的特征可 能仅在对某一实施例的说明中被述及时有关联，但是根据本发明，运些特征并不依附于该 实施例，无论是作为单个特征，还是与该实施例中的其它特征组合应用，它们均具有重要意 义并应当做发明来保护。 [0018] 图1示出了 一电机的立体分解图，该电机由定子1和转子2 W及电子电路壳体 (Elektronikgehiiuse)S组成，在电机壳体3中安置有包含构件(Bauelement)S和印刷电 路板6的电子电路4。电机壳体3由支承板7和壳体罩8构成。在不出的实施例中，支承板7被制 成电机的定子法兰。壳体罩8由沿着周向闭合的能够气密地安置在支承板7上的壁9、W及与 所述壁9相连接并与支承板7相对置的覆盖件10构成，壳体罩8与支承板7可W例如梓接。 [0019] 根据本发明是运样设计的:在支承板7上安置有一容积调整件11，因此所述容积调 整件11安置在壳体罩8的一个包含电子电路4的内腔12与支承板7之间，而且该容积调整件 11将内腔12与支承板7W及另外和支承板7相连的结构件(在本实例中是包括定子1和转子2 的电机)分隔开。从图2中尤其可W看出，在壳体罩8处于已安装的状态下，容积调整件11借 助于壁9固定在支承板7(定子法兰)之上，并且起到了运样的作用:将位于壳体罩8之内的内 腔12相对于包围电子电路壳体3的大气(周围环境)沿圆周密封。 [0020] 图中示出的电机被设计成外转子电机，因此构造成钟形的转子2沿圆周包围定子 1。转子2通过位于轴承支承管14之中的轴13支承在轴承件15上，而所述轴承支承管14则构 造在设计成定子法兰的支承板7上。对此请参照图2。此种电机与现有技术相符。 [0021] 如图4所示，容积调整件11被置于支承板7之上。如图5和6所示，容积调整件11包括 一外部的沿周向闭合的固定部分16W及一中间的且相对于所述固定部分可发生位置变化 的膜部分17。膜部分17通过一沿周向闭合且可弹黃弹性变形的连接部分18与所述固定部分 16连接。固定部分16和膜部分17由一种较连接部分18的材料更硬的材料制成。连接部分18 优选采用肖氏硬度为30至60,优选35的热塑性弹性体制成。用于制造固定部分16和膜部分 17的材料优选采用聚丙締，例如PPH。固定部分16和膜部分17的厚度小于它们的宽度W及纵 向延伸长度，从而使得容积调整件11呈盘形且其厚度有利地为2至4mm，并因此使得膜部分 17拥有极小的质量。通过将连接部分18设计成具有弹黃弹性，使得膜部分17在受到例如垂 直力的作用时能够相对于固定部分16发生移动。实际上，在受到一垂直力的作用时，膜部分 17将相对于固定部分16产生平移。而一旦运种力的作用不复存在，膜部分17即回弹至其初 始位置中，在该初始位置中，膜部分17位于与固定部分16相同的平面中。容积调整件11在其 固定部分16的区域内W如下方式位于支承面中，即，固定部分16在一个所述支承板7平行的 平面内沿圆周不翻转地平放于支承板7上。在示出的实施例中，膜部分17是运样设计的，它 包括两个具有圆形轮廓外形的主体部分19,而且运两个主体部分通过一间隔部分20彼此相 连。两个主体部分19大小相等，间隔部分20具有呈凹形弯曲的长边21，而且，膜部分17相对 于一通过圆形主体部分19的中屯、点M的连接直线X-X构造成镜像对称。 [0022] 容积调整件11优选构造成多部件塑料喷射铸造件。如可进一步看出的那样，容积 调整件11在固定部分16中具有相对于外部大气气密密闭的用于接触销23的穿孔22,其中在 示出的实施例中，所述接触销23是用来将绕组端子从位于电机内的电机绕组引导至电子电 路4的销钉。此外，固定部分16具有例如至少一个朝向电子电路壳体3的内腔开口的容纳槽 24。在此，所述容纳槽24例如可W用来容纳用W探测电机旋转位置的Hall集成电路。此外， 根据本发明的容积调整件11在其外周边缘区域中具有密封部分28,所述密封部分28用来将 容积调整件11W相对于外部大气气密地固定在壁9与支承板7之间，见图3。由此形成一个与 外部大气W及周围环境隔绝的壳体罩8的内腔12。通过运种密封方式，潮气将不会从外部渗 入该内腔中，从而保护电子电路4的电子构件5免于外部潮气。由于根据本发明的壳体采用 运种气密的实施方式，因此需要预先考虑压力调整，W便能够对壳体中，亦即内腔2中因受 热或受冷而产生的压力波动加W调整。根据本发明的容积调整件11确保了运一点，因为，在 电子电路壳体3的内腔12中的内部压力因溫度上升而增加时，膜部分17将朝着支承板7的方 向发生位置变动，运样将使内腔容积增大，从而消除压力的提升。当内腔12中的溫度降低 时，受此控制的压力也同样会减小，膜部分17因此朝着电子电路4的方向移动，从而减小内 腔容积并起到压力调整的作用。因此，通过根据本发明的容积调整件11，一方面可W保护电 子构件免受潮气侵袭，因为潮气不会渗入;另一方面，在电子电路壳体中可W起到必要的压 力调整作用。在运里，运种压力调整是W容积调整的方式，而不是例如像在电子电路壳体中 采用已知的压力调整膜的方式那样通过质量调整来实现的。当壳体的内腔12中的溫度例如 为2(TC时，由于连接部分18被设计成具有弹黃弹性，因此膜部分17处于初始位置中，在该初 始位置中，膜部分17伸展在与固定部分16相同的平面内。根据本发明，符合目的的是:在膜 部分17朝向印刷电路板6的一侧上构造一个或多个突起25,所述突起25作为挡块用W限制 膜部分17的移动。根据本发明，使内腔12中存在的气体容积尽可能小，运是符合目的的。运 个一方面通过W如下方式选择电子电路壳体3的规格来实现，即，电子电路4安置为与壳体 罩8、壁9和容积调整件11具有小的间隙。此外，根据本发明，如下设计可能是符合设计目的 的：在容积调整件11的固定部分16上布置伸入内腔12中的容积件26,所述容积件伸入到电 子构件5之间的自由间隙中并向壁9突出，从而使内腔12之内的气体容积减少。 [0023] 从图6中可W看出，在容积调整件11的背面上，在其固定部分16的区域内，也就是 说，在容积调整件11朝向支承板7的那一侧面上设置有支撑寫顶27,容积调整件11是借助于 运些支撑寫顶27平放在支承板7上的，而且，容积调整件11位于一个与支持板7平行的平面 内。支撑寫顶27位于容积调整件11的外缘附近是符合目的的。支撑寫顶27的数量与结构是 运样的:应当确保在整个范围上均能可靠地置于支承板7上。另外，可W看出，容积调整件11 的密封部分28环绕在其外缘上，该密封部分包括由熟知的具有橡胶弹性的密封材料(此种 材料可喷铸在固定部分16上）制成的弹性密封件。所述密封部分28被构造为成型密封件 (Profildich化ng)，在已安装到支承板7上的状态下，该密封部分位于支承板7的边缘区域 中的一个环形支座凸缘30上，其中，相对于包围支承板7的轮梁31的上缘，所述支座凸缘30 向内朝着支承板7的底面32的方向错开。如图2所示，在电子电路壳体3已安装完毕的状态 下，壳体罩8的壁9紧贴并挤压容积调整件11的环形的成型密封件，从而气密地将内腔12与 外部周围环境密闭隔绝开。 [0024] 在底面32中构造有凹槽33,见图7,将该凹槽33制成能够容纳处于偏移状态下的膜 部分17的形状。在凹槽33中有一开口％，其是由在轴承支承管14中构造的钻孔形成的，并 且，位于容积调整件11与支承板7之间的间隙通过所述开口 34而与例如大气W及周围环境 连通。 [0025] 固定部分在其朝向印刷电路板6的上侧面上具有相对于该上侧面突起的支撑件 35。印刷电路板6可支撑在所述支撑件35上，运样，支撑件35的高度将决定到容积调整件11 的最小间距。 [0026] 通过本发明将实现W下目的，相对于内腔12的总容积而言，内腔12中仅存在极小 的气体容积，因而在该其气体容积中也只能包含极少量的潮气。因此，可使电子构件5在很 大程度上避免因潮气引起的损坏。通过借助于容积调整件11及其促成的容积调整而实现的 压力调整，不会有进一步的潮气通过物质流经过壳体密封件渗入，运样就不至于发生潮气 累积的问题，运是因为不会因周围环境与内腔之间的压降而向电子电路壳体中传递物质。 另外，通过在根据本发明的容积调整件11边缘上设置密封件28,能实现电子电路与周围环 境完全隔离。除了使用由具有密封效果的塑料材料喷铸而成的密封件外，也可W采用传统 的O型密封环进行密封。 [0027] 本发明是借助于一带有其自身特定构件的电机来说明的。但是本发明并不限于运 一应用，它也普遍适用于各种用来放置电子构件并对其防潮保护的任一形式的壳体。 [0028] 本发明并不限制于前面已经说明和描写过的实施例，其也包括所有在发明意义上 起同样功能的结构。另外，本发明迄今为止也不限于在权利要求1中限定的特征组合，其也 可W被定义为由全部已公开的单个特征中的一定特征组合而成的任意一种其他组合。运意 味着，原则上并在实践中，权利要求1中所述的每一个单个特征都可W删去，或者说，权利要 求1中所述的每一个单个特征都可W被在本申请中其他地方所公开的单个特征所取代。就 此而言，所述权利要求1只可被理解为对于一个发明的一种最初表述尝试。 |
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