带有功率电子器件的壳体的制作方法

本发明涉及一种壳体以及一种带有这种壳体的电的机器，该壳体带有功率电子器件、壳体顶盖部分和构造成冷却体的壳体底部部分。

背景技术：

功率电子器件在电的机器中例如用于直流或交流整流。这些器件可以安装在电的机器的不同位置，例如安装在电的机器的碳刷附近、定子上或转子上。在这些位置，部分地产生高温，所述高温会影响器件的工作。为了防止此点，这些器件可以安装在冷却体上或附近。

为了附加地保护这些器件免受外部影响比如水或污物且免受接触，并且为了确保电磁兼容性，这些器件中的一些被保护盖盖住。

技术实现要素：

根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的一种带有功率电子器件的壳体以及一种电的机器。有利的设计是从属权利要求以及后续说明的主题。

根据本发明的壳体具有壳体顶盖部分和构造成冷却体的壳体底部部分，在它们之间设置了功率电子器件。这些功率电子器件例如是mosfet或igbt。功率电子器件在壳体内部例如布置在电路载体比如电路板上。带有第一结构部件的第一结构沿着壳体顶盖部分的圆周的至少一部分布置。此外，带有第二结构部件的第二结构沿着壳体底部部分的圆周的至少一部分布置，其中，第一结构部件和第二结构部件形状配合地相互嵌接。这导致，第一和第二结构部件沿着壳体底部部分的和壳体顶盖部分的圆周交替。

一方面，由此增大了壳体顶盖部分与壳体底部部分之间的表面积，这改善了从壳体顶盖部分到壳体底部部分的热量传递。另一方面，对于具有平面边缘的壳体，在壳体顶盖部分与壳体底部部分之间产生了在一个平面内伸展的边界面，伴有减小的屏蔽效果，不同于该壳体，改善了电磁兼容性。

壳体顶盖部分例如可以是拱顶形的，或者具有平面的顶面，即罐形地构造。壳体顶盖部分的形状或高度也可以与相应的应用相符合。

壳体底部部分优选由金属比如铝、铁、不锈钢或铜构成。壳体顶盖部分例如可以由塑料构成，或者由金属特别是铝、铁、不锈钢或铜构成，或者具有例如涂层有这种材料。由此可以改善从壳体顶盖部分到冷却体的热量传递以及电磁兼容性。

有利地，第一结构部件和第二结构部件是齿形或梯形或半圆形的。通过所述形状，第一结构部件形状配合地插入到第二结构部件中。壳体顶盖部分由此可以一方面精确配合地插入到壳体底部部分中，这尤其导致在机械上非常稳固的、密封的且良好屏蔽的壳体。另一方面，壳体顶盖部分由此可以直接与壳体底部部分连接，这尤其导致可以把热量从壳体顶盖部分更好地引导至壳体底部部分。

有利地，第一结构与壳体顶盖部分的侧壁形状配合地和/或材料配合地连接，或者构造成壳体顶盖部分的侧壁的一部分。第一结构例如可以通过销钉、铆钉或螺钉形状配合地与侧壁连接。替代地，第一结构可以与侧壁材料配合地连接，例如粘接、钎焊或焊接。这例如导致可以实现从壳体顶盖部分到第一结构的充分的热量传递。

替代地，第一结构可以构造成壳体顶盖部分的侧壁的一部分。在该替代方案中，第一结构由此与壳体顶盖部分一体地构造。这具有如下优点：第一结构不必与壳体顶盖部分连接，其中会产生如下风险：例如螺钉松脱或者焊点破裂，由此会使得第一结构与壳体顶盖部分松脱。

有利地，第二结构与壳体底部部分的侧壁形状配合地和/或材料配合地连接，或者构造在壳体底部部分的侧壁上。上述内容同样适用于壳体底部部分和第二结构。

有利地，第一结构和/或第二结构具有金属，或者由金属构成。合适的金属例如是铜、铁、不锈钢或铝。这导致从壳体顶盖部分到壳体底部部分的良好的热传递。可以根据壳体用途或壳体使用地点对所述金属做出选择。

有利地，壳体底部部分具有至少一个空气进入开口，冷却空气可以经由该空气进入开口进入到壳体中和从壳体排出。因而可行的是，近乎恒定的冷却空气流经过功率电子器件，该冷却空气流可以附加地冷却功率电子器件。

有利地在壳体中设置至少一个逻辑器件，该逻辑器件可以被设置用于控制电的机器或功率器件。这些逻辑器件例如是集成电路比如asic或微控制器。

有利地，第一结构沿着壳体顶盖部分的圆周具有凹缺，且第二结构沿着壳体底部部分的圆周具有凹缺。根据壳体用途而定，凹缺也可以伸展到壳体底部部分和/或壳体顶盖部分上。凹缺用于把外部器件至少部分地容纳在壳体中，这些外部器件例如与功率电子器件和/或逻辑器件连接。

有利地，凹缺被设计用于容纳电刷架或电刷连接部。功率电子器件和/或逻辑器件例如与碳刷连接，并且控制对换向器的通电。此外，碳刷可以通过壳体底部部分至少部分地被冷却。

根据本发明，提出一种具有上述壳体的电的机器。

本发明的其它优点和设计可由说明书和附图得到。

附图说明

本发明借助实施例在附图中被示意性地示出，且将在下面参照附图介绍。

图1示意性地示出在第一实施方式中根据本发明的壳体的分解图；

图2示意性地示出在封闭状态下根据本发明的壳体；

图3示意性地示出在第二实施方式中根据本发明的壳体的分解图。

具体实施方式

图1中以分解图示意性地示出根据本发明的壳体的第一实施方式，且在整体上用1标出。该壳体1具有壳体顶盖部分10、构造成电路板20的电路载体和壳体底部部分30。

壳体顶盖部分10具有侧壁110，是拱顶形的，且具有圆形的基本形状。在壳体顶盖部分10的侧壁110上，沿着壳体顶盖部分10的圆周构造了第一结构120，该第一结构具有多个第一结构部件130。在此，这些第一结构部件130齿形地构造有梯形的形状。无论壳体顶盖部分10还是第一结构120或第一结构部件130，都具有金属例如钢或铝，或者由其构成。

电路板20布置在壳体顶盖部分10与壳体底部部分30之间，且具有功率电子器件210。功率电子器件210在此例如是与电路板20钎焊的mosfet。

壳体底部部分30构造成带有圆形基本形状的冷却体，且具有侧壁310。壳体底部部分30沿着其圆周具有第二结构320，该第二结构具有多个同样齿形的第二结构部件330。第二结构320因而形成第一结构120的反型结构。

无论壳体底部部分30还是第二结构320或第二结构部件330，都具有金属例如钢或铝，或者由其构成。

在所示例子中，壳体底部部分30还具有空气进入开口340，冷却空气可以经由这些空气进入开口进入到壳体10中和又从壳体排出。因而可行的是，冷却空气流可以经过功率电子器件210，该冷却空气流可以冷却功率电子器件210。

图2中示意性地示出在封闭状态下的壳体1。

为了封闭壳体1，壳体顶盖部分10与壳体底部部分30相互贴靠地布置，使得第一结构部件130形状配合地插入到第二结构部件330中。如图2中可见，在壳体1的封闭状态下，第一结构部件130和第二结构部件330沿着壳体顶盖部分10的和壳体底部部分30的圆周交替，从而无法再看到壳体1内部的电路板20。

特别是为了冷却壳体1内部的功率电子器件210，冷却空气可以经由空气进入开口340进入到壳体1内部，由此有助于冷却功率电子器件210。另一方面，可以把热量从壳体顶盖部分10引导至壳体底部部分30。通过壳体1的特殊设计，增大了壳体底部部分30与壳体顶盖部分10之间的表面积。这导致相比于现有技术改善了从壳体顶盖部分10到壳体底部部分30的热量传递。

由于第一结构部件130形状配合地插入到第二结构部件330中，壳体顶盖部分10被牢固地保持在壳体底部部分30中。此外改善了电磁兼容性。

图3中以分解图示意性地示出根据本发明的壳体的第二实施方式，且在整体上用2标出。

壳体2与壳体1类似地构造，且具有壳体顶盖部分10、电路载体20和壳体底部部分30。第一结构120沿着壳体顶盖部分10的圆周具有第一凹缺140，并且第二结构320以及侧壁310沿着壳体底部部分30的圆周具有第二凹缺350。在该实施方式中，电路载体20没有凹缺，但在其它实施方式中根据应用情况而定可以有利的是，在电路载体20上提供附加的凹缺。这些凹缺可以根据壳体2的应用情况而定与相应的要被壳体2容纳的构件适配。

第一凹缺140和第二凹缺350例如被设计用于容纳电刷架。功率电子器件210例如可以与碳刷连接，以便控制对换向器的通电。此外，碳刷可以通过壳体底部部分被至少部分地冷却。

为了例如实现功率电子器件210与碳刷的连接，还可以在电路板20的底面上设置接触部，这些接触部在功率电子器件210与碳刷之间产生接触。