电子布置结构 |
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| 申请号 | CN202280062045.4 | 申请日 | 2022-08-02 | 公开(公告)号 | CN117940298A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 罗伯特·博世有限公司; | 发明人 | M·佩里施; D·伯格; P·巴尔斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 电子 布置结构(1)，其包括：电子构件(2)；冷却器(3)，以用于冷却电子构件(2)；壳体(4)；以及 接触 元件(5)，其中，电子构件(2)和冷却器(3)布置在壳体(4)内，其中，冷却器(3)具有至少一个冷却剂接头(31)，该冷却剂接头穿透壳体(4)的贯通开口(41)，其中，接触元件(5)将冷却器(3)和壳体(4)导电地与彼此连接起来，并且其中，接触元件(5)与贯通开口(41)同心地构造和布置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.电子布置结构，包括： |
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| 说明书全文 | 电子布置结构技术领域[0001] 本发明涉及一种电子布置结构。 背景技术[0002] 已知具有例如用于逆变器的功率电子构件的电子布置结构。为了阻挡电磁辐射源并且保护这样的电子布置结构的组件以免受电磁辐射，例如对该电磁辐射进行滤波或屏蔽。这在导体中例如借助于屏蔽导线来实现。在电子电路中此外能够使用电容器。在功能强劲的电子布置结构中此外已知使用冷却器，以便对电子构件进行冷却。例如使用被冷却介质穿流的冷却器。这类冷却器通常由金属形成。特别地，在装配在冷却器处的电子构件的切换过程中在冷却器与例如壳体之间可能会出现不同的电势。 发明内容[0003] 具有权利要求1的特征的按照本发明的电子布置结构突出之处在于，该电子布置结构能够提供有在同时最佳的冷却的情况下的最佳的电磁兼容性。特别地，在此在设有冷却器的电子布置结构中能够特别可靠地避免干扰电压和/或电容式耦合。这按照本发明通过下述电子布置结构来实现，该电子布置结构包括电子构件、设立用于对电子构件进行冷却的冷却器、壳体以及接触元件。冷却器优选构造为液体冷却器并且尤其被冷却液穿流，以便由此能够特别高效地从电子构件引走热量。电子构件和冷却器在此布置在壳体内。壳体例如能够由金属形成，以便屏蔽电子构件以防止从外部进入的电磁辐射。冷却器具有至少一个冷却剂接头，该冷却剂接头穿透壳体的贯通开口。冷却剂接头例如能够与冷却器一体式地构造或者替代地构造为与冷却器连接的单独的构件。借助于冷却剂接头例如能够给冷却器内的、冷却液能流动通过的冷却室供给冷却液。冷却剂接头在此形成用于从壳体外或者说向壳体外供应和/或引走冷却液的可行方案。接触元件将冷却器和壳体导电地与彼此连接起来。在此，接触元件与贯通开口同心地构造和布置。 [0004] 优选冷却器板状地设计，例如具有两个板件，这两个板件之间规定了能被冷却液穿流的冷却剂室。优选冷却剂接头垂直于板件布置。优选壳体的具有贯通开口的至少一个部分区域基本上平行于冷却器布置。 [0005] 也就是说，电子布置结构具有接触元件，该接触元件特别靠近冷却剂接头且包围该冷却剂接头布置。由此能够在冷却剂接头的区域中特别直接且可靠地对冷却器和壳体的电势进行平衡。特别地，由此能够避免的是，冷却器、尤其冷却剂接头相对于壳体的电势改变或扩散(verschleppt)并且由此冷却剂接头类似于赫兹偶极子布置结构而辐射出电磁场又或者与另外的构件进行电近场耦合。因此能够借助于接触元件来提供特别容易且成本低廉的布置结构，该布置结构可靠地允许避免冷却剂接头和壳体的区域中的不同的电势。接触元件与贯通开口同心地且因此靠近冷却剂接头的布置方式此外允许电子布置结构的在对于电子构件的最佳冷却作用方面的设计方案。因此，冷却器的表面的特别大的部分例如能够用于排出电子构件的热量。 [0007] 优选在冷却剂接头与壳体之间布置有径向间隙。间隙在此例如允许冷却剂接头与壳体之间的一定的相对可运动性。由此例如能够平衡不同的热膨胀，并且此外例如能够实现对冷却器的容易的装配。 [0008] 特别优选冷却剂接头尤其管状地沿着纵轴线延伸。接触元件在此沿着平行于纵轴线的方向形成冷却器和壳体的机械接触以及同时导电接触。由此，在尽可能靠近冷却剂接头保证壳体与冷却器之间的良好的电接触的情况下，例如能够如此保证冷却器和壳体的有利的机械连接，使得冷却器和壳体的不同的热膨胀或相对推移是可行的并且不会或仅略微受接触元件限制。 [0009] 优选接触元件具有至少一个平行于纵轴线突伸的接触区域。由此能够在壳体与冷却器之间产生特别规定的电接触。 [0010] 进一步优选接触元件具有多个围绕贯通开口的周缘分布的接触区域。由此一方面能够实现的是，特别均匀地围绕冷却剂接头的整个周缘实现对电势的平衡。此外，通过仅单独的分布地布置的接触区域同时能够在冷却器与壳体之间实现有利的机械连接。由此，在冷却剂接头的区域中例如能够附加地实现有效的密封。 [0011] 特别优选接触区域构造成切割元件或球形区域或棱锥尖端的形式。例如逐渐变尖的元件视为切割元件，该元件尤其在接触平面中建立基本上线状的接触。球形区域例如能够构造成从平面突伸的半球的形式。棱锥尖端例如能够构造成从平面突伸的、棱锥形的或锥状的元件的形式。 [0012] 优选接触区域构造成环状切割部的形式。从表面环形突伸的元件视为环状切割部，该元件在横截面中逐渐变尖地、尤其锥状地构造。环状切割部在此提供有待特别容易且成本低廉地制造的几何形状，该几何形状引起了呈围绕冷却剂接头环绕的圆环的形式的线状的接触。 [0013] 进一步优选冷却器和壳体沿着平行于纵轴线的方向与彼此牢固地连接、优选拧紧或者夹紧到彼此处。突伸的接触区域在此如此构造，使得在将冷却器和壳体与彼此首次连接、尤其拧紧时该接触区域压入到沿纵轴线的方向对置的构件中。也就是说，突伸的接触区域引起了在连接时接触区域挤压所对着的构件的塑性变形。特别有利的是，突伸的接触区域构造在壳体处并且在连接壳体和冷却器时嵌入到冷却器中。替代地，突伸的接触区域也能够构造在冷却器处并且在连接壳体和冷却器时嵌入到壳体中。由此能够特别可靠地保证在连接之后建立良好的导电接触。此外，通过嵌入能够建立例如相对于点形的或线环形的接触的更大的接触面。 [0014] 优选接触元件具有接触面，以便在冷却器与壳体之间形成面状接触。由此能够提供用于电接触的特别大的接触区域。接触面例如能够构造成圆环、也就是说两个同心圆之间的环形面的形式，其与贯通开口同心地布置。 [0015] 优选接触元件与壳体或者与冷却器构造为一体式的构件。由此能够实现电子布置结构的特别容易且成本低廉的设计。与壳体一体式地构造的接触元件是特别有利的，其中，壳体优选是压铸构件。优选地，在这种情况下对于特别精确的几何形状而言，能够通过对壳体的随后的切削加工来制造接触元件。 [0016] 进一步优选接触元件构造为与壳体和冷却器单独的构件。接触元件在此例如能够构造为基本上盘形的构件，由此该接触元件能够容易且精确地紧固在冷却器处或壳体处。 [0017] 如果该接触元件构造为与壳体和冷却器单独的构件，则特别优选该接触元件借助于形状配合的连接和/或借助于材料配合的连接来与壳体或与冷却器连接。例如能够借助于夹子机构来形状配合地紧固接触元件。此外，焊接连接或粘接连接例如能够规定为材料配合的连接。 [0018] 优选冷却器具有至少两个冷却剂接头。电子布置结构在此每个冷却剂接头分别具有接触元件。也就是说，在冷却剂接头中的每个冷却剂接头处在紧挨着的附近分别设置有接触元件，以便在冷却剂接头中的所有冷却剂接头处获得最佳的电应用，以用于避免冷却剂接头相对于壳体的不同的电势。 [0019] 特别优选电子布置结构此外包括密封部，该密封部密封地布置在冷却器与壳体之间。优选密封部沿径向布置在接触元件内。也就是说，密封部优选如此布置，使得该密封部包围冷却剂接头，以便在冷却剂接头的区域中阻止流体在壳体与冷却器之间进入到壳体中。 [0021] 在下文中根据实施例结合附图来描述本发明。在附图中，功能相同的构件分别标记有相同的附图标记。在此示出了： [0022] 图1示出了按照本发明的第一实施例的电子布置结构的简化的示意性的剖视图，[0023] 图2示出了图1的电子布置结构的立体的详细视图， [0024] 图3示出了按照本发明的第二实施例的电子布置结构的简化的示意性的剖视图，并且 [0025] 图4示出了按照本发明的第三实施例的电子布置结构的简化的示意性的剖视图。 具体实施方式[0026] 图1示出了按照本发明的第一实施例的电子布置结构1的简化的示意性的剖视图。电子布置结构1包括电子构件2，该电子构件具有功率电子器件。特别地，电子布置结构1是机动车辆的逆变器。逆变器例如能够规定用于将电能提供到机动车辆的电动马达处，其中，对逆变器的能量供应能够借助于机动车辆的电蓄能器来实现。 [0027] 此外，电子布置结构包括冷却器3，以用于冷却电子构件2。如图1中能够识别出的那样，电子构件2的部分区域在此布置在冷却器3的两侧。由此能够实现对电子构件2的特别高效的散热。 [0028] 冷却器3板状地构造，其具有两个与彼此连接的且平行地布置的冷却板3a、3b，冷却通道30位于这两个冷却板之间。冷却通道30在电子布置结构1的运行中由冷却介质、如例如水或其他冷却液穿流。冷却器3在此例如能够沿通过箭头A所表明的方向被穿流。 [0029] 电子构件2和冷却器3布置在壳体4内。壳体4用于保护以免受环境影响、并且优选也免受电磁辐射。壳体4在此两件式地构造，其具有壳体底部42和壳体盖43。 [0030] 冷却器3在壳体4的凸肩44处与壳体4拧紧，以便提供冷却器3和电子构件2在壳体4中的机械连接和定位。 [0031] 为了能够实现利用冷却介质来穿过冷却器3，冷却器3具有两个冷却剂接头31，这两个冷却剂接头分别与冷却通道30处于流体连接之中。冷却剂接头31分别构造为管状的套管，该套管分别沿着纵轴线50延伸。纵轴线50在此垂直于冷却板3a、3b。 [0032] 冷却剂接头31在此分别穿透壳体4的贯通开口41，从而冷却剂接头31能够在壳体4外例如与(未被示出的)管路连接。贯通开口41在此分别如此构造，使得在贯通开口41的内周与相应的冷却剂接头31之间存在径向间隙35。由此，冷却剂接头31和壳体4能够例如由于壳体4和冷却器3不同的热膨胀而至少略微彼此相对地运动。 [0033] 电子布置结构1此外分别每个冷却剂接头31包括接触元件5。 [0034] 在图2中的立体视图中示出了单个接触元件5。接触元件5在此包括多个在圆环上与贯通开口41同心地布置的突伸的接触区域51，这些接触区域从壳体底部42的面向冷却器3的基面45沿着平行于纵轴线50的方向突伸。每个接触区域51在此构造成切割元件的形式，该切割元件在平行于基面45的平面中具有预先确定的长度51a，并且该切割元件在横截面中逐渐变尖(参见图1)。 [0035] 所有接触区域51在此以距贯通开口41的内周的预先规定的径向间距75布置。径向间距75优选为贯通开口41的内直径47的最大50％、优选最大30％、尤其至少10％。 [0036] 冷却器3和壳体4在此如此与彼此拧紧，使得接触区域51嵌入到冷却器3的下侧36中。由此，接触元件5在壳体4与冷却器3之间构造机械接触和电接触。因此，冷却器3与壳体4之间的电势的由于电子构件2所引起的电势差能够通过接触元件5来平衡。由于接触元件5与贯通开口41同心地且因此特别靠近冷却剂接头31布置，因此尤其也能够特别可靠地且在没有显著的扩散的情况下对冷却剂接头31处的或该冷却剂接头的区域中的电势差进行平衡。由此例如能够避免，例如当凸肩44同样与壳体4电接触时，在电子构件2的快速的切换过程中存在冷却剂接头31的与冷却器3的靠近该凸肩的区域相比不同的电势。 [0037] 由于接触区域51构造成切割元件的形式，因此存在与冷却器3的基本上线状的且尽管如此仅逐点地围绕贯通开口41的周缘分布的接触。由此得到了在用于对电势进行平衡的尽可能大的接触与另一方面冷却器3和壳体4间的机械接触的足够的灵活性之间的良好折中，以便附加地能够借助于附加的密封部在冷却器3与壳体4之间在冷却剂接头31的区域中提供密封。 [0038] 这类密封借助于图3中所示出的第二实施例中的附加的密封部7来规定。第二实施例在此基本上对应于图1和图2的第一实施例，其中差异在于附加的密封部7。密封部7由弹性材料构造而成。 [0039] 密封部7在此密封地布置在冷却器3与壳体4之间，其中，密封部7沿径向布置在接触元件5内。详细而言，密封部5位于密封面70上，该密封面沿径向位于接触区域51内并且是壳体底部42的基面45的一部分(参见图2)。 [0040] 图4示出了按照本发明的第三实施例的电子布置结构1的简化的示意性的剖视图。第三实施例基本上对应于图1和图2的第一实施例，其中差异在于，代替多个围绕周缘分布的接触区域51，接触元件5具有唯一的接触面53，该接触面在冷却器3与壳体4之间建立面状接触。通过接触面53能够在冷却器3与壳体4之间建立特别良好的电接触，以便在冷却剂接头31的区域中在冷却器3与壳体4之间特别可靠地平衡电势。接触面53在此靠近贯通开口41的内周构造。接触面53在此通过相对于壳体底部42的基面45突伸的区域的上侧形成。 |
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