KR20010034532A - 전기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징(1), 후방벽(7) 및 후방벽에 본질적으로 직립하는 적어도 하나의 인쇄회로기판(10)을 갖는 전기장치에 관한 것이다. 후방벽(7)은 하우징(1)의 독립된 파트이고 후방에서 하우징의 내부를 밀폐하며, 인쇄회로기판(10)은 돌출되어 인쇄회로기판과 결합되는 유지수단(13, 15)에 의해서 후방벽에 지지되는 방식으로 연결된다.

Description

전기장치{ELECTRONIC APPARATUS}

이러한 종류의 장치들은 많은 실시예를 통해 공지되어 있으나, 명세서에 기입된 필요 조건들은 본질적으로 동일하다. 특히, 장치의 조립은 신속해야 하며, 가능하면 부속품없이 달성될 수 있어야 하고; 메인 전원과 접속된 전원은 손대지못하도록 보호되어야 하며; 하우징의 미려한 디자인이 가능해야 한다. 일반적으로 전기장치는 또한 반드시 냉각하여야 하는 전력 반도체를 포함하고 있다. 이 반도체는 인쇄회로기판에 전기적으로 접속되어 있으며, 냉각요소나 비교적 넓은 금속 냉각면에 기계적 또는 열적으로 접속되어 있다.

가령, 잘 알려져 있는 합성물질 하우징에 있어서, 후방벽, 2개의 측벽과 상부 및 하부벽은 하나의 부품으로 설계되어 있으며, 합성물질 하우징은 전방에서 인쇄회로기판을 덮고 있고 그의 부품들은 하우징에 삽입되어 있다. 어떤 부품을 냉각하기 위해서, 냉각핀이 인쇄회로기판에 고정되어 있는데, 이는 기계 및 생산기술의 관점에서 보면 많은 비용의 낭비를 초래한다. 전력 반도체는 일면이 인쇄회로기판에 용접되어 있으며, 타면은 클립에 의해서 냉각핀에 기계적으로 고정되어 있다. 그러나, 이것은 냉각핀이 인쇄회로기판에 기계적인 방법으로 견고하게 연결되어야함을 의미하며, 그렇지 않으면 전력 반도체의 용접점 및 그들의 연결은 시간의 경과 및 반대조건 하에서 손상될 수도 있다. 장치가 표준 장착레일 상에 장착되는 경우에, 장치는 반드시 그의 후방벽이 레일 에 매달려있어야 하는 것이 부가적으로 요구되며, 힘의 정확한 도입이 반드시 고려되어야 한다.

본 발명의 목적은 적절한 가격의 조립체를 제공함과 동시에 적절한 기계적인 강도를 제공하고 안전성 요구조건을 고려한 전기장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 하우징, 후방벽 및 하우징 내에 수납되며 후방벽과 본질적으로 직립하는 적어도 하나의 인쇄회로기판을 구비하는 전기장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치를 보인 것으로, 일부 해체하여 상부 및 추측을 전방에서 본 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 장비의 상부 및 좌측을 전방에서 본 사시도.

도 2a는 도 2에서 일부를 확대하여 도시한 도면.

도 3은 도 1과 도 2에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장비의 우측 및 상부를 후방에서 본 사시도.

도면에 있어서, 전기장치용 하우징(1)은 우측벽(2), 좌측벽(3), 상부벽(4), 하부벽(5) 및 전방벽(6)을 포함하며, 이들 모든 벽은 합성물질로써 하나의 조각으로 만들어진다. 도시된 바와 같이, 상부벽(4)과 하부벽(5)은 창살형상의 구멍을 지니기 때문에, 기류는 하우징 내부를 상부에서부터 하부로 통과하여 지날 수 있다.

하우징(1)은 장치가 조립된 상태에서 하우징 내부의 후방을 덮는 후방벽을 구비한다. 후방벽(7)을 하우징에 기계적으로 연결하기 위해서, 4개의 탄성 후크 래치(8)가 하우징(1)의 후방 에지로부터 돌출되며; 이들 후크 래치(8)는 후방벽(7)의 구멍(9)을 관통할 수 있고 이 후방벽과 결합될 수 있다.

본 발명에 따른 장치는 이하에서 보다 상세하게 설명하는 것으로, 본 실시예에서 장치의 좌측에 수직으로 장착되고 후방벽에 기계적으로 연결되는 인쇄회로기판(10)을 포함한다. 후방벽(7)은 탄성적으로 평탄한 외부 플레이트(7a)와 내부 플레이트(7i)로 이루어져 있으며, 이 중에서 내부 플레이트(7i)는 외부 플레이트(7a)와 접촉하는 평탄한 중앙 영역(11)을 포함한다. 본 실시예에서, 이 중앙 영역(11)은 부가공구를 사용하지 않는 리벳 형상의 톡스-클린칭(??-clinching)연결에 의해서 외부 플레이트(7a)와 연결된다. 외부 플레이트(7a)와 같이 내부 플레이트(7i)는 알루미늄과 같은 금속으로 제조된다. 그러나, 외부 플레이트(7a)는 합성물질과 같은 다른 물질로 제조할 수도 있다. 내부 플레이트(7i)의 2개의 측면 영역(12)으로부터 웹(13)이 돌출되어 인쇄회로기판(10)내의 사각형 요홈(14)을 관통하여 클린치-연결된다. 이것은 도 2a에 상세히 도시되어 있으며, 여기에는 또한 내부 플레이트(7i)의 측면 영역(12)으로부터 돌출하는 정렬핀이 보어(16)내에 결합하거나 인쇄회로기판을 관통한 것이 도시되어 있다.

위의 설명에서 명백한 바와 같이, 인쇄회로기판(10)은 웹(13)에 의해서 기계적으로 안정된 방식으로 결합되며, 정렬핀(15)은 후방벽(7), 즉 내부 플레이트(7i)에 결합됨으로써, 인쇄회로기판(10)이 후방벽에 의해 지지될 수 있다. 이것은 본 바람직한 실시예의 경우라는 점에서 관계가 있는 것으로, 후방벽(7)의 외부측에서 후크 요소(17)는 펀칭 및 접철된 래치 형상으로 각각의 경우에 제공되며, 후방벽(7)의 도움으로 전체 장치는 마운팅 레일(18)상에 지지될 수 있는데, 이를 특히 도 3에 도시하였다. 후방벽(17)과 장치는 체결유지 요소(19)에 의해서 마운팅 레일(18)에 고정될 수 있으며, 본 실시예에서, 이 체결유지 요소는 결합해제를 위해서 반드시 하방으로 당겨야하는 탄성 리테이닝 슬라이드로 설계되어 있다.

본 발명의 실시예에서 반드시 설명할 필요는 없는 인쇄회로기판(10)상에서 보통 발견할 수 있는 대부분의 부품은 생략하였다. 도 1은 내부 플레이트(7i)의 측면영역(12)과 접촉되는 하우징과 함께, 특히 인쇄회로기판(10)에 용접 결합되어 접촉되는 파워 트랜지스터 부품(20)을 나타낸다. 우수한 열접촉을 보장하기 위해서, 부품(20)은 통상의 U-형상 유지 스프링(21)으로 측면 영역(12)에 가압되어 있으며, 유지 스프링의 베이스부는 구멍(22)을 관통한 다음, 그의 웹-부분이 부품(20)과 접촉된다.

도시된 바람직한 실시예에 있어서, 후방벽(7)은 외부 플레이트(7a)와 내부 플레이트(7i)인 2개의 파트로 설계되어 있다. 그러나, 이것은 내부 플레이트(7i)없이 외부 플레이트(7a)만으로 연속된 후방벽을 사용하는 것이 가능하며, 후방벽(7)이 인쇄회로기판(10)에 확실히 연결된 상태를 유지하는 동안 웹 또는 정렬 핀을 적절한 펀칭 및 벤딩 공정에 의해서 접어넣을 수 있다. 더구나, 본 실시예에 도시된 후방벽(7)의 2개-파트의 설계로 인해, 측면영역(12) 양측이 노출되어 냉각 공기를 그들 주위로 순환시킬 수 있는 이점도 제공한다. 그러나, 후방벽(7)의 설계는 거의 제한적이고, 가령, 위에서 언급한 방법으로 단일 금속시트로 후방벽을 접을 수도 있으며, 그로 인해 단지 내부로 부분 돌출되어 적절히 체결되는 영역을 만들 필요는 없으나 냉각성능의 개선을 위해서 전체표면을 최대로 만들 필요는 있다.

장치를 조립하기 위해서, 후방벽은 웹(13)에 삽입되며, 정렬핀(15)은 인쇄회로기판(10)에 삽입된 다음, 웹(13)은 클린치-연결됨으로써, 인쇄회로기판(10)과 후방벽(7)간에 요구되는 기계적인 연결을 확립할 수 있다. 다음에, 미리 인쇄회로기판(10)에 접촉된 냉각될 부품(20)을 유지 스프링에 의해서 후방벽에 결합하며, 결합된 인쇄회로기판(10)은 후방벽(7)과 함께 하우징(1)내로 삽입한다. 도 3에 도시된 터미널 클립(23)은 인쇄회로기판에 결합된 다음, 도 1에 도시된 바와 같이, 전방벽(6)을 통해서 작동될 수 있다.

후방벽(7)은 많은 기능을 수행하는데, 즉, 마운팅 레일(18)상에 장착하는 기능, 냉각요소로서의 작용, 인쇄회로기판(10)과의 견고한 결합, 장치의 후방으로부터의 접촉-보호 및 인쇄회로기판(10)의 무게를 마운팅 레일(18)로 전달하는 역할을 한다. 또한, 후방벽은 냉각될 부품(20)에 대한 U-형상 유지 스프링(21)용 캐리어로서 작용한다. 통상적으로, 단지 하나의 파워 트랜지스터 보다 몇 개의 전기 부품이 함께 냉각되어야 하며, 이들은 도시된 바람직한 실시예에서 단일 부품(20)에 유사한 방식으로 정렬된다.

후방벽을 제거한 후에 인쇄회로기판을 자체의 부품과 함께 전방에서 제거하는 그러한 방법으로 하우징을 알려진 장치에 접촉시킴으로써, 본 발명의 경우에 후방벽은 마운팅 레일(18)상에 지지하는 것이 가능하며, 전방으로부터 하우징(1)의 제거 후에, 실제로 전기장치는 마운팅 레일 상에 유지되지만, 하우징에는 도시하지 않았다. 이것 역시 대부분의 경우에 유지보수에 유리하다. 본 기술분야의 장치에 있어서, 베어링 기능은 항상 하우징에 의해서 행해지며, 본 발명의 경우에, 후방벽은 인쇄회로기판 또는 실제로 몇 개의 인쇄회로기판에 의해 지탱된다. 조립될 부품의 수 역시, 본 기술분야의 경우에는 냉각요소를 지닌 인쇄회로기판, 하우징과 전방벽이 모두 존재하지만, 본 발명의 경우에는 단지 2개의 파트, 즉 하우징 및 인쇄회로기판과 함께 후방벽 만이 존재하므로, 본 발명에서는 감소된다.

본 발명에 따라서 이 목적을 위에서 명명한 종류의 장치에서 달성하기 위하여, 후방벽은 하우징의 독립된 부분이고 하우징의 내부를 후방에 대해 밀봉하며, 인쇄회로기판은 후방벽으로부터 돌출되는 파지수단에 의해서 지지되는 방식으로 후방벽과 연결된다.

본 발명에 따른 초기 측정결과, 인쇄회로기판은 후방벽에 의해서 기계적으로 지지되어 있고, 마운팅 레일 상에 장착될 때에 적절한 효과를 지니며, 필요하다면 인쇄회로기판은 실질적으로 고정된 하우징의 잔여부에 의해서 지지될 수도 있다. 이 경우에 하나의 특별한 이익은 후방벽이 인쇄회로기판과 기계적으로 하나의 유닛을 형성하므로, 인쇄회로기판에 배열된 반도체가 후방벽이나 후방벽의 일부의 도움으로 이제 냉각될 수 있다는 것이다.

만일 인쇄회로기판 내의 유지수단 구멍이 관통되고 만곡된-연결 가능한 웹을 포함한다면, 인쇄회로기판은 저렴하고도 신뢰할 수 있게 부착될 수 있다.

인쇄회로기판 내의 유지수단에 구멍이 배열된 정렬핀을 갖는다면 조립체는 보다 간단해질 수 있다.

유지수단이 돌출되는 외부 플레이트로부터 이격되어 위치되는 영역을 갖는 내부 플레이트와 외부 플레이트로 후방벽이 구성되면, 돌출 영역의 양면 둘레로 공기가 순환하므로 부품을 냉각하는 특수한 유연성 및 개선된 냉각효과가 달성될 수 있다. 이러한 관계에 있어서, 만일 내부 플레이트가 외부 플레이트와 부분적으로 접촉되고, 외부 플레이트와 본질적으로 평행한 영역을 지니며 외부 플레이트로부터 일정 간격을 두고 연속된다면, 바람직할 것이다.

코스트가 적절한 물품을 참고하여, 내부 플레이트가 외부 플레이트에 리벳팅되거나 결합된다면 좋을 것이다.

후방벽은 그의 외부면에, 간단한 예로서 특히 금속 후방벽의 케이스의 경우에 마운팅 레일 상의 매달림을 위한 후크요소를 가질 수 있다. 이 경우에, 후크요소 아래의 후방벽은 마운팅 레일과 결합하는 적어도 하나의 해제 가능한 유지요소를 가질 수도 있다.

본 발명의 간단하고 바람직한 일실시예에 있어서, 냉각될 부품들은 후방벽과 열접촉시킬 수도 있으나, 냉각요소를 후방벽의 내부 플레이트와 접촉되도록 하는 것도 가능하며, 이 경우에, 내부 플레이트는 인쇄회로기판에 직접적으로 연결될 수 있는데, 후방벽과 인쇄회로기판 간의 연결은 인쇄회로기판의 에지에서 완전하게 이루어질 필요는 없으므로 대부분의 경우에는 기계적인 이점을 제공한다.

다른 하나의 실시예에서 저렴한 조립체를 제공하기 위해, 냉각될 부품들은 후방벽 또는 그의 내부벽에 대해서 U형상 유지 스프링에 의해 가압될 수도 있는데, 이때, 유지 스프링의 베이스부는 후방벽의 구멍을 관통하며, 그의 웹-부분은 부품과 접촉된 상태로 있게 된다.

조립체의 구조를 간단하게 하기 위해서, 하우징의 측벽과 상부 및 하부벽, 바람직하게는 전방벽이 하나의 조각으로 설계되고 하우징을 합성물질로 제조된다.

본 발명의 다른 이익들은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고하여 이하에서 설명하기로 한다.

Claims (14)

1. 하우징(1), 하우징 내에 수용된 후방벽(7) 및, 후방벽에 본질적으로 직립하는 적어도 하나의 인쇄회로기판(10)을 갖는 전기장치에 있어서,

   후방벽(7)은 하우징(1)의 독립된 파트이고 후방에서 하우징의 내부를 밀폐하며, 인쇄회로기판(10)은 돌출되어 인쇄회로기판과 결합되는 유지수단(13, 15)에 의해서 후방벽에 지지되는 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   유지수단은 인쇄회로기판(10)의 요홈(14)을 관통하며 클린치-결합될 수 있는 웹(13)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   유지수단은 인쇄회로기판(10)의 구멍(16)에 배열된 정렬핀(15)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항의 어느 한 항에 있어서,

   후방벽(7)은 외부 플레이트(7a)와 내부 플레이트(7i)로 구성되며, 이 중에서 내부 플레이트는 외부 플레이트로부터 소정 거리 이격되고 유지수단(13, 15)이 돌출되는 영역(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   내부 플레이트(7i)는 외부 플레이트(7a)와 부분적으로 접촉되며 본질적으로 외부 플레이트와 소정 거리 이격되어 평행하게 연장되는 영역(12)을 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   적어도 내부 플레이트(7i)는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 4항 내지 제 6항의 어느 한 항에 있어서,

   내부 플레이트(7i)는 외부 플레이트(7a)에 리벳팅되거나 톡스 클린치 결합(Tox-clinched)되는 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 1항 내지 제 7항의 어느 한 항에 있어서,

   후방벽(7)은 마운팅 레일 상에 지지될 수 있도록 그의 외부면에 후크 요소(17)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   후크 요소(17) 아래의 후방벽(7)은 마운팅 레일과 결합하는 적어도 하나의 해제 가능한 체결유지 요소(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1항 내지 제 9항의 어느 한 항에 있어서,

    냉각될 부품(20)은 후방벽(7)과 열적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 장치.
11. 제 4항 내지 제 6항 및 제 10항의 어느 한 항에 있어서,

    냉각될 부품(20)은 후방벽(7)의 내부 플레이트(7i)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제 10항 또는 제 11항에 있어서,

    냉각될 부품(20)은 U-형상 유지 스프링(21)에 의해서 후방벽(7)또는 그의 내부 플레이트(7i)에 가압되며, 유지 스프링의 베이스부는 후방벽의 구멍(22)을 관통하고, 그들의 웹-파트는 부품과 접촉하는 것을 특징으로 하는 장치.
13. 제 1항 내지 제 12항의 어느 한 항에 있어서,

    하우징(1)의 전방벽, 측벽 및 상부 및 하부벽은 하나의 조각으로 설계되는 것을 특징으로 하는 장치.
14. 제 13항에 있어서,

    하우징(1)은 합성물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 장치.