电子模块

摘要

本发明涉及一种电子模块，其特别是用于手持式工具机(12)，包括电子模块壳体(14)和至少一个印制电路板(16)。本发明提出，所述至少一个印制电路板(16)相对于所述电子模块壳体(14)的至少一个壳体构件(18)至少部分地去耦合。

权利要求

1.电子模块，其特别是用于手持式工具机(12)，具有电子模块壳体(14)和至少一个印制电路板(16)，其特征在于，所述至少一个印制电路板(16)相对于所述电子模块壳体(14)的至少一个壳体构件(18)至少部分地去耦合。

2.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个壳体构件(18)构成至少一个用于所述至少一个印制电路板(16)的接收区域(20)。

3.根据权利要求1或2所述的电子模块，其特征在于，设有至少一个冷却装置(22)，该冷却装置构成至少一个壳体构件(24)。

4.根据权利要求3所述的电子模块，其特征在于，设有至少一个间隔保持件(26)，该间隔保持件使所述至少一个印制电路板(16)与所述至少一个冷却装置(22)间隔开。

5.根据权利要求4所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个印制电路板(16)通过所述至少一个间隔保持件(26)与所述至少一个冷却装置(22)连接。

6.根据权利要求5所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个间隔保持件(26)通过压入过程与所述至少一个印制电路板(16)连接。

7.根据权利要求5所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个间隔保持件(26)通过力锁合与所述至少一个冷却装置(22)连接。

8.根据权利要求7所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个间隔保持件(26)通过可松脱的连接与所述至少一个冷却装置(22)连接。

9.根据权利要求4所述的电子模块，其特征在于，设有至少一个半导体(28)，所述半导体具有至少一个半导体壳体(30)，所述半导体壳体具有至少一个固定元件(32)，其中，所述至少一个固定元件(32)被设置用于至少定位所述至少一个半导体(28)。

10.根据权利要求9所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个半导体(28)通过由所述至少一个间隔保持件(26)促成的夹紧连接与所述至少一个冷却装置(22)连接。

11.根据权利要求9所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个间隔保持件(26)被设置用于至少在所述至少一个半导体(28)与所述至少一个印制电路板(16)之间形成热耦合。

12.根据权利要求4所述的电子模块，其特征在于，所述至少一个间隔保持件(26)被设置用于使所述至少一个印制电路板(16)至少相对于所述壳体构件(18，24)对中。

13.手持式工具机，具有至少一个根据前述权利要求1至12之一所述的电子模块(10)。

说明书

电子模块

技术领域

[0001] 本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的电子模块。

背景技术

[0002] 已经建议了特别是用于手持式工具机的电子模块，所述电子模块具有壳体和印制电路板。

发明内容

[0003] 本发明的涉及一种电子模块，其特别是用于手持式工具机，包括电子模块壳体和至少一个印制电路板。

[0004] 本发明提出，所述至少一个印制电路板相对于所述电子模块壳体的至少一个壳体构件至少部分地去耦合。在该上下文中对于“电子模块”特别是应理解为这样一个单元，该单元具有至少一个电子构件如印制电路板、二极管、晶体管、电容器、负温度系数热敏电阻和/或正温度系数热敏电阻、传感器、电阻和/或本领域技术人员认为有意义的其他构件和/或其被设置用于手持式工具机的另一单元如马达单元的电子电路。优选所述电子模块由转速调整器构成和/或设置在手持式工具机的手持式工具机壳体内部。但是原则上也可考虑本领域技术人员认为有意义的其他单元如照明单元和/或阀单元和/或点火线圈单元等的电路。在此对于“印制电路板”特别是应理解为电路板和/或由绝缘材料制成的载体，导电材料施加在该载体上和/或该载体被设置用于借助于粘接过程和/或夹紧过程和/或熔焊过程和/或特别是钎焊过程使构件特别是电子构件机械固定和/或电连接。但是原则上也可考虑其他方法来进行固定和/或连接。“壳体构件”在此特别是电子模块壳体的组成部分，其中电子模块的“电子模块壳体”在此特别是定义了这样一种结构，所述结构完全地或在至少六个侧上包围电子模块的全部构件和/或使所述电子模块与其他的部件例如马达单元、传动单元和/或设置在手持式工具机壳体内部的其他部件分开和/或与手持式工具机壳体不同地构成。此外，所述壳体构件特别是被设置用于包围和/或支承和/或承载和/或冷却所述电子模块的至少一个构件，其中，对于“设置”应理解为专门配备和/或设计。在该上下文中，对于措辞“至少部分地去耦合”特别是应理解为：印制电路板在至少一个方面或能量流中如运动和/或温度和/或电流中与所述壳体构件优选多于75％、有利地多于
85％并且特别优选多于95％地无关和/或在空间方面在印制电路板与所述壳体构件之间设置中间件和/或构件例如另外的壳体构件。通过本发明的构型可以结构简单地保证印制电路板的有利的机械上无应力地支承或悬挂。

[0005] 此外提出，所述至少一个壳体构件构成至少一个用于所述至少一个印制电路板的接收区域。对于“接收区域”在此特别是应理解为空间形成物，特别是碗型形成物，其形成空心空间，至少所述印制电路板被完全接收在该空心空间中和/或其在至少两个侧上、优选在五个侧上限定所述空心空间。也可以在将电子模块的其他构件接收在所述接收区域中。有利的是，所述壳体构件由塑料制成并且表现为第一壳体构件和/或构成一个用于将电子模块固定在手持式工具机壳体上和/或马达单元上的装配装置。通过实现所述接收区域可以将印制电路板有利地完全并且受保护地布置或装配在所述电子模块的壳体构件中。

[0006] 优选所述电子模块具有至少一个冷却装置，该冷却装置构成至少一个壳体构件。在该上下文中对于“冷却装置”特别是应理解为这样一种装置：例如风扇和/或特别是专门构成的例如以开口和/或冷却肋和/或板和/或特别是金属U形型材板形式的体，其用来进行冷却和/或被设置用于接收和/或导出热。所述冷却装置具有倒转的U形形状并且表现为第二壳体构件并且与所述第一壳体构件一起构成所述电子模块壳体。此外，该第二壳体构件在可能的能量流方面布置在印制电路板与第一壳体构件之间并且使印制电路板相对于第一壳体构件在电方面和/或在热方面和/或在运动方面去耦合。借助于该冷却装置和特别是通过作为壳体构件的构型一方面可以提供紧凑的结构形式并且另一方面提供具有大冷却面的最佳且有利的冷却并且由此提供电子模块的可靠运行。

[0007] 此外有利的是，所述电子模块具有至少一个间隔保持件，该间隔保持件使所述至少一个印制电路板与所述至少一个冷却装置间隔开。对于“间隔保持件”在此特别是应理解为这样一种元件，其被用于促成一种空间布置，通过所述空间布置防止电子模块的构件之间和特别是印制电路板与冷却装置之间出现接触和/或碰触。有利的是，所述间隔保持件由金属制成并且分别与印制电路板和冷却装置直接接触。通过所述间隔保持件可使所述印制电路板结构简单地相对于冷却装置以固定且精确的间距布置。

[0008] 在本发明的另一观点中提出，所述至少一个印制电路板通过所述至少一个间隔保持件与所述至少一个冷却装置连接。在此原则上可考虑本领域技术人员认为有意义的全部连接方式，例如力锁合和/或形状锁合和/或材料锁合。通过本发明的构型可以在印制电路板与冷却装置之间实现结构简单的连接。

[0009] 此外提出，所述至少一个间隔保持件通过压入过程与所述至少一个印制电路板连接。对于“压入过程”在此特别是应理解为这样一种过程，该过程以材料锁合为基础和/或借助于该过程所述间隔保持件不可分离地、优选在原子平面上与所述印制电路板连接。借助于压入过程可以实现印制电路板相对于间隔保持件的固定且不可改变的位置，由此这两个构件可有利地作为紧凑的结构组件被固定。

[0010] 此外有利的可以是，所述至少一个间隔保持件通过力锁合与所述至少一个冷却装置连接，由此可实现所述两个构件的稳定且可靠的连接。此外，通过所述力锁合可避免迄今为止通常的用于使电子模块的构件如印制电路板和冷却装置彼此固定的注塑过程，这防止所述部件彼此间位置的事后改变。

[0011] 此外，如果所述至少一个间隔保持件通过可松脱的连接与所述至少一个冷却装置连接，则可以结构简单地装配电子模块的构件。在该上下文中对于“可松脱的连接”应理解为这样一种连接：例如卡锁连接和/或特别是螺旋连接，所述连接能够在不引起彼此连接的构件或间隔保持件和冷却装置的功能损失的情况下松脱。

[0012] 有利的是，所述可松脱的连接是螺旋连接，所述螺旋连接由沉头螺钉促成。所述沉头螺钉配合到布置在所述间隔保持件的空槽中的内螺纹中，由此有利地允许所述间隔保持件和布置在该间隔保持件上的部件例如印制电路板的自动对中。

[0013] 此外提出，所述电子模块具有至少一个半导体，所述半导体具有至少一个半导体壳体，所述半导体壳体具有至少一个固定元件，其中，所述至少一个固定元件被设置用于至少定位所述至少一个半导体。对于“半导体”在此特别是应理解为这样一种构件如二极管、闸流管、TRIAC、MOSFET、IGBT构件和/或本领域技术人员认为符合目的要求的其他构件，其具有导电和非导电特性和/或其被设置用于引导和/或转换和/或控制电流和/或电压。所述半导体优选构造为TRIAC形式的功率半导体。“半导体壳体”在此定义了一种空间的形成物，其完全地或在至少六个侧上包围所述半导体。优选所述半导体壳体由TO220壳体构成并且为了良好导热由金属制成。“固定元件”在此特别是这样一种元件例如具有缺口的接板，其用于将所述半导体固定在另一构件上和/或其与所述半导体壳体一体地构成，其中，“一体地”在此意味着所述固定元件和所述半导体能够以一个共同的铸造方法制造。对于“定位”在该上下文中特别是应理解为：所述半导体的精确位置和/或定向通过所述固定元件保证。通过所述半导体可提供所述电子模块的稳固的控制，其借助于半导体壳体保护地支承并且能够借助于所述固定元件可靠定位和固定。

[0014] 一个优选的进一步构型在于，所述至少一个半导体通过由所述至少一个间隔保持件促成的夹紧连接与所述至少一个冷却装置连接。在该上下文中对于“由间隔保持件促成的夹紧连接”应理解为力锁合的连接，其被以如下方式促成，使得所述间隔保持件的背离印制电路板的上侧通过螺旋连接压到所述固定元件的向着所述印制电路板的表面上并且从而所述半导体壳体通过所述固定元件压到所述冷却装置的向着所述印制电路板的底侧上。由此，所述间隔保持件通过其与沉头螺钉的作用连接有利地以及节省构件、成本和装配耗费地附加地用作用于所述半导体壳体或所述半导体的固定元件，由此另外保证了所述半导体的无机械应力的固定。此外，所述半导体由于其直接布置在冷却装置上而经历有利且有效的冷却。

[0015] 此外提出，所述至少一个间隔保持件被设置用于至少在所述至少一个半导体与所述至少一个印制电路板之间形成热耦合。在该上下文中对于“热耦合”特别是应理解为这样一种耦合或构件连接，其特别是被有目的地设置用于引导热和/或其热导率比3[W/(m*K)]好、优选比10[W/(m*K)]好并且特别优选比15[W/(m*K)]好。在此，术语“半导体”也包含所述半导体壳体。借助于所述热耦合可间接地求得或测得所述半导体的温度。为此，所述印制电路板具有测量装置例如负温度系数热敏电阻或NTC，其优选构造为作为SMD构件印制电路板上，由此开启了节省构件、成本和装配耗费的可能性。

[0016] 此外提出，所述至少一个间隔保持件被设置用于使所述至少一个印制电路板至少相对于所述壳体构件对中。在该上下文中对于措辞“相对于壳体构件对中”特别是应理解为：所述印制电路板相对于所述壳体构件的平面(该平面平行于所述冷却装置或所述第二壳体构件的两个U形腿延伸)的对称性借助于所述间隔保持件或该间隔保持件的通过沉头螺钉的固定来产生。但是一般也可考虑不对中的布置。通过印制电路板的对中，所述印制电路板能够相对于电子模块的其他构件处于有利的预确定的并且固定的位置中，由此例如可将接口如端子导线或电缆简单地固定在印制电路板和第一壳体构件上。

[0017] 在本发明的另一构型中提出了一种具有至少一个电子模块的手持式工具机，其中，可考虑将电子模块应用于所有的本领域技术人员认为有意义的手持式工具机并且特别是应用于具有可旋转地被驱动的刀具的手持式工具机。

附图说明

[0018] 从下面的附图说明中得出另外的优点。附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含大量的组合特征。本领域技术人员也可以将所述特征符合目的要求地单个观察或组合成有意义的其他组合。图示为：

[0019] 图1示出具有本发明电子模块的手持式工具机，

[0020] 图2示出图1中的电子模块被分解为零件，

[0021] 图3以前部剖视图示出图1中的电子模块的组装状态，

[0022] 图4以侧面剖视图示出图1中的电子模块的组装状态，

[0023] 图5以侧视图示出图1中的电子模块的组装状态。

具体实施方式

[0024] 图1示出锤钻34形式的手持式工具机12，具有手持式工具机壳体36、马达单元38和按照本发明的电子模块10，所述电子模块10设置在所述手持式工具机壳体36中并且通过电导线40与所述马达单元38连接。所述电子模块10是转速调整器42，该转速调整器控制并且调整所述马达单元38的马达44。

[0025] 图2中示出电子模块10的细节图，其被分解为零件。所述电子模块10具有一个电子模块壳体14、一个间隔保持件26和多个呈印制电路板16和半导体28形式的电子构件46，所述电子模块壳体由第一壳体构件18和第二壳体构件24组成。此外，所述电子模块10还具有冷却装置22，所述冷却装置由所述壳体部件24构成。为了使印制电路板16既不在运动方面也不在温度流方面与所述第一壳体部件18直接连接，所述印制电路板16相对于所述电子模块壳体14的壳体构件18至少部分地去耦合。所述去耦合通过中间件48进行，该中间件一方面由所述第二壳体构件24并且另一方面由所述间隔保持件26构成，所述间隔保持件使该印制电路板16与冷却装置22间隔开。

[0026] 从图3和图4中可看出，电子模块壳体14在六个侧50、52、54、56、58上包围所述电子模块10的全部构件，即印制电路板16、间隔保持件26和半导体28，并且由此将这些构件16、26、28与设置在手持式工具机壳体36中的其他部件例如马达单元38或传动单元62分隔开(参见图1)。所述电子模块壳体14的所述第一壳体构件18形成碗型的塑料体64，该塑料体以底部元件66并且以四个垂直于该底部元件66延伸且形成矩形形状的壁68、70、72、74构成所述电子模块壳体14的五个侧50、54、56、58、60。所述底部元件66和所述四个壁68、70、72、74形成空心空间76，从而使得所述壳体构件18构成用于所述印制电路板16的接收区域20。此外，所述第一壳体构件18是装配装置78，该装配装置被设置用于将电子模块10固定在手持式工具机壳体36或马达单元38上。

[0027] 所述壳体构件24由金属的U形型材板80构成，其具有平行于所述底部元件66延伸的基础部82和两个垂直于该基础部82且平行于所述壁68、70延伸的腿84、86。所述平行于所述壁68、70延伸的腿84、86在它们的端部区域上具有卡锁元件90，所述卡锁元件嵌入在所述壁68、70的未详细示出的空槽中(所述空槽设置在所述底部元件66附近的区域92中)，以便使所述壳体构件24与所述壳体构件18卡锁地连接(参见图3)。此外，所述壳体构件24表现为所述电子模块壳体14的第六侧52，其中，所述壳体构件24或冷却装置
22的底侧94靠置在所述壁68、70的表面96上并且从而至少很大程度上封闭所述接收区域20以便无污染地接收所述部件例如所述电子模块10的易受干扰的印制电路板16和半导体28。

[0028] 所述冷却装置22或所述壳体构件24的基础部82具有设置在所述两个腿84、86之间的中央处并且在形状上与沉头螺钉的形状适配的空槽98，构造为沉头螺钉102的螺钉100沿着朝所述壳体部件18的底部元件66指向的方向104穿过所述空槽，以便使所述间隔保持件26通过力锁合或可松脱的螺纹连接与所述冷却装置22连接。为此，螺钉100以其外螺纹106配合到内螺纹108中，所述内螺纹构造在所述间隔保持件26的内圆柱形套筒
112的圆形空槽中110，其中，所述空槽110沿着所述间隔保持件26的主延伸方向114延伸通过该间隔保持件。由此，一个向着冷却装置22指向的端部区段116伸入到该冷却装置22的空槽98中并且从而该间隔保持件26建立与该冷却装置22的直接接触。间隔保持件26的与所述端部区段116朝印制电路板16的方向对置的端部区段118建立与印制电路板16的连接或直接接触，由此所述印制电路板16通过所述间隔保持件26与所述冷却装置22连接。在此，所述间隔保持件26或所述端部区段118通过压入过程与所述印制电路板16或与一个关于一相对于所述印制电路板16的主延伸方向122垂直的方向124处于中央并且关于该主延伸方向122偏心地设置在印制电路板16中的空槽126连接或者所述端部区段
118配合到所述空槽126中。通过所述压入过程，所述印制电路板16和所述间隔保持件26构成一个紧凑的结构组件，该结构组件可以在一个工作步骤中通过松脱所述螺钉100而与所述冷却装置22分开。此外，所述间隔保持件26具有外套筒128，该外套筒沿所述间隔保持件26的主延伸方向构造得比所述内套筒短并且与该内套筒一体地构成。

[0029] 所述半导体28由TRIAC 132形式的功率半导体130构成并且在六个侧134、136、138、140、142、144上被半导体壳体30包围，该半导体壳体由金属制成并且表现为TO220壳体。此外，所述半导体壳体30具有呈沿所述半导体28的主延伸方向146延伸的具有缺口
150的接板148形式的固定元件32，其中，该固定元件32被设置用于定位所述半导体28，由此使所述半导体28平坦地平行于所述冷却装置22延伸。为此，使所述间隔保持件26的端部区域116穿过所述接板148的所述缺口150，由此所述间隔保持件26或所述外套筒128的背离所述印制电路板16的表面152通过螺钉连接压在所述固定元件32的向着所述印制电路板16的底侧154上并且从而所述半导体壳体30通过所述固定元件30压在冷却装置
22的向着印制电路板16的底侧94上。由此，所述半导体壳体30或所述固定元件32的背离印制电路板16的上侧156间接地或有接触地靠触在所述冷却装置22的向着印制电路板
16指向的底侧94上。由此，所述间隔保持件26由于其与螺钉100的相互作用而附加地用作固定元件158并且所述半导体28通过由间隔保持件26促成的夹紧连接与所述冷却装置
22连接。此外，所述间隔保持件26被设置用于使印制电路板16相对于所述壳体构件18、
24对中，由此所述印制电路板16关于平行于冷却装置22的或第二壳体构件24的U形型材板80的两个腿84、86延伸的平面对称地构成。

[0030] 在半导体壳体30的背离所述固定元件32的侧144上构造有空槽162，使半导体28与印制电路板16电连接的端子销164穿过所述空槽。为此，所述端子销164的朝印制电路板16的方向指向的端部166穿过印制电路板16中的空槽168并且与其边缘焊接。

[0031] 由于间隔保持件26由金属制成，因此该间隔保持件26被设置用于在半导体28与印制电路板16之间形成热耦合。所述热耦合可被用于检测从半导体28或半导体壳体30或固定元件32通过间隔保持件26通往印制电路板的热流并且通过印制电路板16的温度间接地求得半导体28的温度，为此在印制电路板16上设置一个NTC172形式的测量装置170作为SMD构件。

[0032] 从图4和5中可看出，电子模块壳体14在所述壳体构件18的壁74的区域中具有一个大部分不被壳体构件24或冷却装置22覆盖的区域174并且具有一个平行于所述底部元件66且垂直于所述壁68、70、72、74定向的盖176。在所述盖176中设有一个空槽178，所述电子模块10的电导线40穿过所述空槽，图4中只能看见所述导线中的一个。为了所述印制电路板16的电接触，该印制电路板在该印制电路板的朝所述壁74指向的端部区域180中具有空槽182，所述电导线40的触点184穿过所述空槽并且与所述印制电路板16焊接。

[0033] 在图5中示出处于关闭状态中的电子构件10的侧视图，其中，在此清楚地示出壳体构件18和24彼此间的布置方式。