(57)【要約】      （修正有）【課題】モジュール式電子装置ハウジング概念を提供する。【解決手段】電子モジュール１のハウジングには、開口部８を介して、電子部品を装備した少なくとも１つの第１の回路基板１１０、並びにプラグ及び／又はクランプコネクタ２５を装備した少なくとも１つの第２の回路基板１２０を装着することができる。１つのハウジング壁４の内側５に、縦方向に構成された少なくとも１つのドーム２５を備え、その上に第１の回路基板を縦方向に対して横断的に取り付けることができる。ハウジングは、縦方向に第２の回路基板を挿入するための保持溝７０をさらに備える。第１の回路基板は、プラグ及び／又はクランプコネクタ３５を介して電力及び通信信号の伝送のために第２の回路基板にワイヤレスで電気的に接続され、追加のプラグ及び／又はクランプコネクタを介して、別の電子モジュールのプラグ及び／又はクランプコネクタとワイヤレスで接続され得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（１００）を搭載するための電子モジュール（１）であって、それぞれ開口部（８）を備えた、２つの端面（７）によって縦方向（３）に境界を定められたハウジング（２）を有し、それにより、前記ハウジング（２）には、前記開口部（８）を介して、電子部品（１００）を装備した少なくとも１つの第１の回路基板（１１０）、並びにプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５）を装備した少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）を装着することができ、それにより、前記ハウジング（２）は、ハウジング壁（４）の内側（５）に、縦方向（３）に構成された少なくとも１つのドーム（２５）を提示し、前記ドーム（２５）に前記少なくとも１つの第１の回路基板（１１０）を本質的に前記縦方向（３）に対して横断的に取り付けることができ、前記ハウジング（２）は、２つの対向する内側（５）及び／又は２つの対向するドーム（２５）に、前記縦方向（３）に少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）を挿入するためのそれぞれの場合の保持溝（７０）をさらに提示し、前記少なくとも１つの第１の回路基板（１１０）及び前記少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）は、電力及び通信信号の伝送のためにプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５、３８）を介して前記ハウジング（２）内部で互いにワイヤレスで電気的に接続され、前記少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）上に、追加のプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５、３８）が、別の電子モジュール（１）のプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５、３８）が電力及び通信信号の前記伝送のためにプラグ及び／又はクランプコネクタ（３８）を介して前記少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）にワイヤレスで接続され得るような方法で配置される、電子モジュール（１）。
【請求項２】
前記電子モジュール（１）は、対をなして対向するハウジング内側（５）及び／又はドーム（２５）に配置された、本質的に縦方向（３）に延在する多数の保持溝（７０）及び／又はスロット（２６）を提示し、いくつかの第１の回路基板（１１０）及び／又は第２の回路基板（１２０）が前記縦方向（３）に延在する前記保持溝（７０）に配置され、前記縦方向（３）に配置された前記回路基板（１１０、１２０）は、前記縦方向（３）に対して横断的に配置された回路基板（１１０／１２０）にプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５、３８）を介してワイヤレスで接続することができる、請求項１に記載の電子モジュール（１）。
【請求項３】
前記ハウジング（２）は、好ましくは、アルミニウム若しくはアルミニウム合金から、押し出し、連続鋳造若しくは（圧力）鋳造法を使用して金属から鋳造を用いて作られ、又は射出成形若しくは押し出しを用いてプラスチックから作られる、請求項１又は２に記載の電子モジュール（１）。
【請求項４】
本質的に前記縦方向に平行な平面に延在する冷却フィン（３０）が、前記ハウジング壁（４）上に配置され、且つ／又は、冷却液を前記個別のハウジング（２）間で送り渡すことを可能にする流路（４０）が、前記縦方向（３）に前記ハウジング壁（４）上に適用される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項５】
少なくとも１つのドーム（２５）に少なくとも１つのクリップ（６０）を、好ましくは前記縦方向（３）にねじ留めして、締め付け力が本質的に前記縦方向（３）に対して横断的に又は斜めに作用するような方法で、取り付けることができる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項６】
前記クリップ（６０）及び／又はいくつかのクリップ（６０）を備えた端子板（６２）を使用して、動作中に冷却を必要とする１つ又は複数の電子部品（１３０）を、前記電子部品（１３０）の前記ハウジングから前記ハウジング壁（４）へ、並びに／又は前記クリップ（６０）及び／若しくは端子板（６２）への直接熱放散を可能にするような方法で、前記ハウジング壁（４）の前記内側（５）にぴったりと押し付けることができる、請求項５に記載の電子モジュール（１）。
【請求項７】
前記ハウジング（２）は、枠状に輪郭を描かれた方式で構成され周方向に閉じられたハウジング壁（４）を提示し、前記ハウジン壁（４）は、前記縦方向（３）に、本質的に一致してつなぎ合わせられたいくつかのハウジング（２）が、好ましくは前記ハウジング壁（４）に構成された貫通孔（１５）を介して、互いに接続され得るような方法で、前記端面（７）によって前記縦方向（３）に境界を定められ、周縁の封止輪郭（２０）又は封止面（２２）が、Ｏリングシール、平面シール、発泡シール又は粘着シール（２４）を用いて、前記縦方向に隣接するハウジング（２）の流体密接続のために、前記端面（７）に構成され得る、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項８】
前記貫通孔（１５）及び／若しくは液体流路（４０）並びに／又は冷却フィン（３０）は、前記ハウジング壁（４）の前記内側（５）及び／若しくは外側（６）に、並びに／又は前記ドーム（２５）上に配置される、請求項４〜７のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項９】
前記貫通孔（１５）は、ねじ山を提示し、前記ねじ山を用いて、例えば、前記縦方向（３）に前記ハウジング（２）を閉じる端部部品（１０）を取り付けることができ、前記ハウジング（２）と前記端部部品（１０）との前記接続は、流体密であるように封止（４）を用いて構成することができ、前記端部部品（１０）は、前記ハウジング（２）に配置された前記第１及び第２の回路基板（１１０、１２０）への、及び前記第１及び第２の回路基板（１１０、１２０）からの電力及び通信信号のワイヤレス接続及び伝送のためのプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５）を提示することができる、請求項７又は８に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１０】
前記ハウジング壁（４）は、前記ハウジング（２）ための相互間での横方向接続の可能性、前記ハウジング（２）のマウントレールへの緊結、前記ハウジング（２）のスイッチキャビネットへの収容、及び／又は前記ハウジング（２）の他の固定具、特に標準化された取り付け装置への取り付けを提供するために、前記縦方向（３）にさらに構成され前記外側（６）に配置されたガイドレール（５０）又はガイドブロック（５３）を提示する、請求項７〜９のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１１】
前記外側（６）に配置された前記ガイドレール（５０）は、部分的に相補的な構成の接続要素（５８）の挿入のために前記縦方向に対して横断的に配置されたアンダーカットを提示し、前記接続要素（５８）を用いて、２つのハウジング（２）を互いに固定することができ、又は前記ハウジング（２）を前記縦方向に対して横断的にマウントレール又は取り付け装置に固定することができ、前記接続要素（５８）は、好ましくは二重Ｔ字、二重ダブテール又は骨の形状で対称構造を提示し、複数部品で構成され得る、請求項１０に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１２】
前記電子モジュール（１）の前記ハウジング（２）は、形態嵌合、摩擦係止及び／又は確実な接着を用いて少なくとも１つの他の電子モジュール（１）の前記ハウジングに取り付けることができ、前記電子モジュールを前記縦方向（３）に互いに接続し、その後互いから切り離すことができる順序及び／又は組み合わせの可能性を決定する安全機構（１２）が設けられる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１３】
弾性復元力を用いてシフトされ得る安全装置が、タッチセーフでないプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５）と通電中の電子部品（１００）との接触を遮断し、又は通電中のタッチセーフでないプラグ及び／又はクランプコネクタ（３５）を覆う、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１４】
前記縦方向に隣接して位置決めされた２つのハウジング（２）間に、好ましくは前記貫通孔（１５）を用いて、断熱板（３３）を配置することができ、前記断熱板（３３）と２つの前記ハウジング（２）の１つの前記関連する端面（７）との間に封止（２４）を配置することができる、請求項４〜１３のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１５】
いくつかのドーム（２５）及び／又は冷却フィン（３０）が、金属板を介して前記ハウジング（２）へ熱放散が可能なように、少なくとも１つの金属板（８０）が熱伝導的な方式で本質的に前記縦方向（３）に対して横断的に配置され得るような方法で、前記ハウジング壁（４）の前記内側に構成され、前記少なくとも１つの板（８０）の片側又は両側に、第１の回路基板（１１０）及び／又は電子部品（１００）を、電力及び／又は通信信号の前記伝送のために前記第２の回路基板（１２０）にワイヤレスで接続され得るように、電気的に絶縁されるように配置することができる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１６】
２つの金属板（８０）の間で、１つ若しくは複数の蓄電池又は１つ若しくは複数の蓄電池パックを、前記ハウジング（２）内で前記２つの金属板（８０）を介して前記蓄電池の電極を電気的に接続する第１の回路基板（１１０）に前記縦方向（３）に取り付けることができ、前記蓄電池又は前記蓄電池パックは、少なくとも２つの隣接側面で鋳造材料、発泡材料又は調節可能なくさび装置を用いて、前記縦方向（３）及び／又は前記縦方向（３）に対して横断的に前記蓄電池又は蓄電池パックの膨張が本質的に防止され、且つ前記金属板（８０）及び前記くさび装置又は前記鋳造材料又は前記発泡材料を介して前記ハウジング（２）への熱放散が可能になるような方法で、前記縦方向（３）に対して横断的に前記ハウジング（２）内に固定することができる、請求項１５に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１７】
前記蓄電池又は蓄電池パック上で前記縦方向（３）に対して横断的に作用する前記くさび装置によって及ぼされる力は、前記金属板（８０）に支持されている調節ねじを用いて調節することができる、請求項１６に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１８】
電気機械（２００）が、回転軸を前記電子モジュール（１）の前記縦方向（３）に向けて前記ハウジング（２）に搭載され、ステータアセンブリ（２２０）は、前記ハウジングに固定され、ロータアセンブリ（２１０）は、前記縦方向に対して横断的に前記ハウジング（２）に配置された金属板（８０）に適用された回転軸受け（２４０）にロータ軸（２３０）を用いて搭載される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の電子モジュール（１）。
【請求項１９】
電気機械（２００）を備えた請求項１８に記載の少なくとも１つの第１の電子モジュール（１）と、少なくとも１つの第１の回路基板（１１０）及び／又は少なくとも１つの第２の回路基板（１２０）を備えた請求項１〜１７のいずれか一項に記載の少なくとも１つの第２の電子モジュール（１）とを有する電子モジュールアセンブリであって、電力及び／又は通信信号は、前記電子モジュール（１）間で第２の回路基板（１２０）を用いて伝送することができ、加えて、電気機械（２００）を備えた前記電子モジュール（１）間で、機械的動力を前記電気機械の前記ロータ軸（２３０）の回転固定接続を介して伝えることができる、電子モジュールアセンブリ。
【請求項２０】
電力及び／又は通信信号は、ケーブルを介して前記ロータアセンブリ（２１０）及び／又は前記ステータアセンブリ（２２０）と前記第１の回路基板（１１０）又は電子部品（１００）との間で伝送することができる、請求項１９に記載の電子モジュールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュール式電子装置ハウジング概念又は電子部品を搭載するためのハウジングを有する電子モジュール概念に関する。本発明による電子モジュールのハウジングは、それらの上に、中に又はそれらに当接して位置決めされた電子部品を有する少なくとも回路基板、及び問題の用途によって必要とされる他の電子部品を搭載するために使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
広範囲の電子部品が最も多様な用途で使用され、それにより、目標は、使用ごとに電子部品の個別の構成を確立することである。しかしながら、同時に、目標は、特に電子装置搭載装置及びそれらの取り付けのための、共通部品及び／又は標準部品の高度な再現性を確実にすることである。
【０００３】
再生可能エネルギーの変換の増加及びエレクトロモビリティの増加を考慮して、電子装置及びパワー・エレクトロニクス・アセンブリの個別の構成に対する要求は、パワーエレクトロニクスの領域でも増大しており、それにより、とりわけコスト上の理由で、可能な限り多くの共通部品又は標準部品を利用するモジュール式構成がますます重要になっている。
【０００４】
電圧変換又は周波数変換を目的とした、ＤＣ／ＤＣ、ＡＣ／ＤＣ、ＤＣ／ＡＣ及びＡＣ／ＡＣ変換器などの変換器を搭載するために使用され得る電子装置ハウジングが、特許文献１から知られている。その使用に適合したパワー・エレクトロニクス・システムのモジュラ構造を達成するために、必要とされるパワー・エレクトロニクス・システムに電子ハウジングの容積を適合させるようにフランジ間接続を用いて接続され得る電子ハウジングが提供される。
【０００５】
特許文献２は、電子部品を搭載するためのモジュラ構造を有するハウジングシステムを示し、それによってハウジングは個別の押し出し形材から構成される。ハウジングは、押し出しの方向に対して横断的に配置された、適当なプロファイル接続ピース、前面の表面板及び後面パネルを使用して、モジュール方式で大きさを調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２０１２  ２２０  ２８０  Ａ１号明細書
【特許文献２】独国実用新案第２０  ２００６  ００９  ６６９  Ｕ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、問題のニーズに合致するように調整された（パワー）エレクトロニクスシステムと電子アセンブリの両方を搭載することができるモジュラ構造で電子部品を提供することであり、それにより、電子システムは、それぞれの用途への適合を可能にするようにモジュール方式で簡単に構成することができる。目標は、主として、任意の入念な設置努力、特に十分なシールド又はスクリーニングを達成するように必要とされる入念な設置努力を回避することである。それぞれの用途のために特に設計された電子システムを搭載し、組み立てるために、モジュール方式で問題の用途に必要とされる電子システムを構成するために使用され得る、簡単で、堅牢で、低コストの手段を使用するハウジングが提供されることになっている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
目的は、電圧変換器、周波数変換器、抵抗器、コンデンサ、蓄電池、バッテリなどの電子部品又はパワーエレクトロニクス部品を搭載することができるハウジングを提示する、請求項１に記載の電子モジュールを用いて達成される。縦方向に、ハウジングの高さ／長さは、２つの端面によって境界を定められ、各端面は、開口部を備える。これらの開口部を通して、ハウジングは、少なくとも１つの第１の回路基板及び少なくとも１つの第２の回路基板を装着することができる。ここでは、電流変換及び／又は周波数変換及び／又はその類のための電子部品を装着された第１の回路基板（機能回路基板）、並びに少なくとも１つの第１の回路基板と第２の回路基板との間にワイヤレス電力及び通信接続を確立する第２の回路基板（電力回路基板）という、２タイプの回路基板が本質的に使用される。第２の回路基板は、同様に、少なくとも１つの自由端−好ましくは、搭載された電子モジュールの開口部に適用される端部−において、他の適当なプラグ及び／又はクランプコネクタを提示して、第２の回路基板間の電力及び通信信号の伝送を可能にするために追加の第２の回路基板をそれに接続することができるようにする。これを目指して、第２の回路基板は、例えば、追加の電子モジュールの第２の回路基板に、又は同じハウジング内部の別の第２の回路基板に接続することができる。
【０００９】
少なくとも２つのプラグ及び／又はクランプコネクタ−第１の回路基板への接続用のもの及び別の第２の回路基板への接続用のもの−を有する本発明による第２の回路基板の構成を考えると、すべての接続は、ハウジング内部とモジュール間の両方で、電力及び通信信号のワイヤレス伝送のために確立することができる。第１に、これは、通常手作業で適用される、個別の電子部品間のシールド要素の入念な接続を回避する。第２に、通信接続は、特に、通信信号に加えて制御信号、スイッチ信号及び測定信号を伝送又は中継するために使用することができる。本発明の後続の説明で、すべてのこれらの信号は、通信信号という用語の下で１つにまとめられる。
【００１０】
本発明による電子モジュールをはめ込むために、いくつかの第１の回路基板を第２の回路基板に接続することができ、それにより、例えば２つの第２の回路基板は、電子モジュールが１つ又は複数の第１の回路基板及び１つの第２の回路基板を備えたアセンブリを装着することができるように使用することができる。ここで、ハウジング内部の２つの第２の回路基板の接続は、同様に、適当なプラグ及び／又はクランプコネクタを用いて確立される。
【００１１】
別の実施形態で、いくつかの第１の回路基板を、ハウジングの縦方向に対して本質的に横断的な方式で並列に接続し、そこでドームに取り付けることができる。ここで、第２の回路基板は、第２の回路基板への第１の回路基板のプラグ及び／又はクランプコネクタを介して同時にハウジング内のその位置で固定されると同様に考えられる。本発明によれば、ハウジング壁の対向する内側に配置された保持溝を介してハウジングに少なくとも１つの第２の回路基板を挿入することが好ましい。本発明は、同様に、ハウジングの内側の保持溝に加えて、又はその代わりに、少なくとも２つの対向するドームに保持溝を設ける。このようにして、いくつかの縦に整列された第１及び／又は第２の回路基板を互いに平行に搭載することができる。これらは、例えば、適切なプラグ及び／又はクランプコネクタを介して、横断方向にドームにねじ留めされる第１の回路基板に接続することができる。本発明によれば、プラグ及び／又はクランプコネクタが第２の回路基板の外向き縁部に配置され、それを用いて追加の電子モジュールのそれぞれの第２の回路基板は、電力及び通信信号を伝送する目的で、互いにワイヤレスで接続することができる。
【００１２】
少なくとも１つのドームが内側に配置され、保持溝が少なくとも２つの対をなして対向するハウジング内側及び／又はドームにそれぞれの場合に形成される、縦方向に延びるハウジング壁を有する簡単に構築されたハウジングを組み合わせることによって、電子部品を装着し本質的に縦方向に対して横断的に整列された、少なくとも１つの回路基板を、簡単で費用効果が高い方式で少なくとも１つのドームに取り付けることが可能である。本質的にハウジングの縦方向に整列された第２の回路基板又は接続基板を用いて、シールドのために必要とされる過度の努力なしで達成可能な、簡単であるが信頼性の高い電力及び通信接続が、電子モジュールの回路基板間及びいくつかの電子モジュールの回路基板間に同様に提供される。
【００１３】
本発明による着想は、電子装置事前組み立てグループを、保持溝を介してハウジングに挿入して、例えばハウジング内のドームを用いて縦方向にハウジング内に固定することを可能にし、それにより、保持溝は、縦方向に対して横断的な方向の固定を同時に提供する。ハウジング内に形成された２つ以上のドームへの接続が当技術分野の技術の範囲内にあり、それゆえ本発明の概念に含まれることは、言うまでもない。同じく、ねじ接続を用いて第１の回路基板を取り付けるための１つ又は複数のドームにおける貫通孔、止まり穴及び／又はねじ山の形成は、同様に当技術分野の技術の範囲内であり、それゆえ同様に本発明に含まれる。しかしながら、クランプピン、のり付け、はんだ付け、溶接などを用いてなどの、少なくとも１つの第１の回路基板を固定するためのすべての他のタイプの接続が本発明に従って同様に考えられる。
【００１４】
当業者には、縦方向に対して横断的に第１の回路基板を配置するため、それゆえ同様に縦方向に第２の回路基板を位置決めするために、ハウジングの内側の保持溝の有無にかかわらずドームの高さ又は長さが調節され得ることは、明白である。結果として、ハウジングの縦方向におけるドームの高さ又は長さをそれぞれの用途に適合させることができるのは、本発明によってである。本発明の概念は、第１の回路基板の位置をハウジング内で変更し、又はいくつかの第１の回路基板をハウジング内に互いに平行に配置することができるようにするために、ハウジングの製造中でも個別のドームの長さ又は高さを変更するか、又はその後材料除去プロセスでそうする可能性を同様に含む。後者の場合、個別の回路基板は、基板を搭載するために必要とされないドームが切り欠きを通過して、別の基板又は別の電子部品の取り付けのために利用可能であり得るように、関連する切り欠きを提示する。さらに本発明によれば、電子モジュールのハウジングは、ドームの高さ又は長さを本発明に従って両側から同様に調節することができるように、それぞれの開口部を介して両端面からはめ込むことができる。
【００１５】
本発明によれば、電子モジュールのハウジングは、好ましくは金属から、例えば押し出し、連続鋳造又は（圧力）鋳造によって、好ましくはアルミニウム又はアルミニウム合金から製造される。同様に、機械加工プロセス、さらには低圧プロセスを使用した製造が考えられるが、これは、各個別の場合にコストに関して評価されなければならない。用途に応じて、亜鉛又はマグネシウムなどの、他の材料が本発明による電子モジュールのハウジングの製造のために同様に考えられる。加えて、例えば、プラスチックは、射出成形又は押し出しを用いて容易に形成することができるので、ハウジング材料とみなすことができる。一般に、押し出しなどの連続又は半連続プロセスがハウジングの製造のために好ましい。しかしながら、連続部品又は単一部品製造が同様に考えられ、経済又は品質上の理由で好ましい場合がある。
【００１６】
ハウジングを製造するために連続又は半連続プロセスが使用される場合、長い又はエンドレスのプロファイルがこれらのプロセスで製造され、本発明によるハウジングは必要に応じた長さに切ることによって生産されるので、ドームは、一方の端面から他方の端面までハウジング壁の高さ全体に沿って延びる。これは、２つの端面間に完全に形成されたこれらのドームが、必要に応じて後処理を用いて長さ又は高さを適合されなければならないことを意味する。ここで、ハウジングの製造中にドームに任意のスロット又は保持溝を形成することが好ましい。当業者は、ドーム内のそのような保持溝／スロットが後で同様に挿入され得ることを認識するが、これはほとんどの場合、より複雑になる可能性が高い。鋳造又は射出成形などの他のプロセスで、ドームは、後続の再加工を不必要にし得るような方法で、スロット有り及びスロットなしで、直ちにそれらの必要とされる長さで形成することができる。しかしながら、個別のハウジングのより普遍的な有用性のために、ドームを一方の端面から他方の端面まで延ばしておくことがこの場合同様に考えられる。これは、特定の用途への後の適合を依然として可能にすることになる。
【００１７】
ハウジングの例示的な実施形態で、液体冷却流路が縦方向にハウジング壁に組み込まれ、それは、それらの廃熱がハウジング壁又は液体冷却流路に伝達されるとき、ハウジングの直接液体冷却又はハウジング壁内部に配置された電子部品の間接液体冷却を可能にする。少なくとも２つの電子モジュールが縦方向につなぎ合わせられる場合、冷却流路を介して個別のハウジング部品間で冷却液を通過させることが可能であり、それにより、シール剤を２つのハウジング間に配置することができる。
【００１８】
前述の液体流路に加えて、又はその代わりとして、輪郭を描かれたハウジング壁は、製造工程で成形又は離型され得るように本質的に縦方向に平行な平面に延在する冷却フィンを同様に提示することができる。これらの冷却フィンは、好ましくは、ハウジング内部の電子装置によって発生した熱を環境に放散することができるように外部に突出する。ここで、冷却フィンがハウジングの中に内側に突出することが同様に可能であるため、ハウジング壁内部で発生した熱を熱源のすぐ近くで吸収し、冷却フィンによって、例えばアルミニウムの良好な熱伝導性を利用して、ハウジング壁の外側に伝導することができ、そこから熱が周囲に放射される。さらなる実施形態で、ドームは、冷却フィンを同様に装着して、ハウジングの内部からの熱放散をさらに改善することができる。特に、機械加工されないドーム、すなわち一方の端面から他方の端面まで延びるドームを同様に流路として使用することもできると同様に考えられる。特に、外部及び内部に突出する冷却フィン間の相互作用を使用し、ハウジング壁の中若しくは上、又はドーム内に延びている液体流路と組み合わせて、空気冷却及び液体冷却の組み合わせを通して、電子モジュールに搭載された電子システムに、特に、例えば、ＭＯＳＦＥＴ又は類似のものなどの半導体部品を有するパワー・エレクトロニクス・システムに、良好な冷却効果を提供することができる。
【００１９】
本発明によるハウジングの別の好ましい実施形態で、ハウジング内で発生した熱を液体冷却された冷却フィンに放散することができるように、液体冷却流路は、冷却フィンに統合される。ハウジング内部の熱源からハウジングの外部への効果的な熱伝達は、このようにして同様に達成することができる。
【００２０】
さらなる実施形態で、少なくとも１つの追加のばね荷重クリップを、締め付け力が本質的に縦方向に対して横断的に、又はある角度をなして作用するような方法で、少なくとも１つのドームに取り付けることができる。ここで、クリップは、好ましくは縦方向にドームにねじ留めされ、それにより、これは、第１の回路基板の固定と同時に、又は回路基板によって占有されていないドームの側面から同様に、実装することができる。本発明によれば、クリップは、第１の回路基板の挿入の前又は後に置くことができ、それによって第２の回路基板との接続点の方向に第１の回路基板に対する押圧を発生させることができる。
【００２１】
別の好ましい実施形態で、他の電子部品、例えばＭＯＳＦＥＴを、電子部品とハウジング壁の内部との間の平面的な熱伝導を可能にするような方法で、少なくとも１つのドームに取り付けられたばね荷重クリップを用いてハウジング壁に対して押し付けることができる。そのような配置は、高い熱応力にさらされる、すなわち大量の熱を発生させる電子部品の場合に好まれる。これらは高い冷却能力を必要とするからである。例えばＭＯＳＦＥＴのための、そのような配置の実装で、ＭＯＳＦＥＴは、それらが少なくとも１つのドームの隣に、又はいくつかのドームが存在する場合ドームの間に、第１の回路基板の挿入後に位置決めされるような方法で、第１の回路基板上に置かれる。クリップはそれから、ばね荷重クリップのばね力が電子部品をハウジング壁の内部にぴったりと押し付けるように、それぞれの場合に反対側からドームに取り付けることができる。このようにして、動作中に電子部品、例えばＭＯＳＦＥＴで発生した熱出力は、ハウジング壁に容易に放散することができ、それにより、上に解説したように、ハウジング壁は、冷却フィン及び／又は液体流路によって冷却することができる。当業者は、特に金属ハウジングを使用するとき、短絡を防止するためにハウジング壁と電子部品との間の電気絶縁を確実にすることが必要な場合があると知っている。通常、電子部品のハウジングは、そのような電気絶縁をすでに提供している。
【００２２】
ただ１つの追加の電子部品（ＭＯＳＦＥＴ）及び１つのクリップについて上述した例示的な実施形態は、例えば、好ましくはドーム間で電子部品をハウジング壁の内側に対して押し付けるいくつかのばね荷重クリップを提示する端子板を使用することによって、いくつかのそのような電子部品に同様に適用することができる。ここで、ＭＯＳＦＥＴ、抵抗器、コイル、コンデンサなどの、ドーム間で位置決めすることができる異なるタイプの電子部品を本発明による方式でハウジング壁の内面にぴったりと押し付けることができるように、端子板に異なるタイプのばねを装着することが同様に考えられる。２つのドーム間のそれぞれのクリップがそのばね効果を及ぼすことができるように、個別のクリップと端子板の両方を理解可能な方式でハウジングのドームに取り付けることができる。クリップ又は端子板を１つ又は複数のドームにねじ留めすることが好ましく、場合によってはそれぞれのドームに予め挿入されたねじ山を必要とする。代わりに、ドームは、例えば、セルフタッピングねじをねじ留めすることができ、又はねじ込みインサートを挿入することができる、貫通孔を同様に提示することができる。クリップ又は端子板を緊結するとき、クリップ又は端子板が取り付けられるドームに、縦に向いた回路基板のためのスロット又は保持溝が設けられているかどうかは、無関係である。
【００２３】
しかしながら、クリップ又は端子板が、ハウジングの内側に形成されたドーム上に配置されることは、単に当技術分野の技術の範囲内にあるだけではない。ハウジングの外部で位置決めされたドーム上のクリップ又は端子板の配置は、ハウジングの内部及び／又は外部にそれぞれ形成された冷却フィン、貫通孔又は液体流路上の少なくとも１つのクリップ又は端子板の配置のように、同様に本発明の概念に含まれる。ここで、ねじ留め又は溶接などの、妥当な取り付け方法の選択肢は、ねじ込みインサートの挿入などの取り付け補助の追加と同様に、当技術分野の技術の範囲内にある。
【００２４】
例えば、モジュール方式で電子モジュールのハウジングを組み立てて、電子アセンブリを形成するとき、好ましくは、ハウジング接合面間の防塵性及び／又は水密性を確実にすることが必要であり、それは例えば、端面上の適切な封止面を用いて、又はＯリングを収容する端面上の封止輪郭を用いて、達成することができる。この目的で、特にハウジング用の連続／半連続製造プロセスの場合に、ハウジング（形材）が長いプロファイルのストリングから切り取られる場合、その後端面を機械加工することが好ましい。そのようなハウジング形材が使用される場合、第１の回路基板を取り付けるためのドームは、例えば、工作機械で同じセットアップを使用して、同時に機械加工することができる。しかしながら、ハウジング接続のための要件に応じて、又はハウジング内の回路基板の位置の柔軟性及び必要とされる数量に応じて、ハウジングのための連続又は半連続又は単一部品生産を選好することができる。
【００２５】
さらなる実施形態で、本発明による電子モジュールのハウジングは、例えば、管又は矩形ダクトの様式で周方向に閉じられた、枠状に輪郭を描かれたハウジング壁を提示する。特に、ハウジングが押し出し又は連続鋳造プロセスを用いて製造される場合、プロファイルのすべての輪郭は、一方の端面から他方の端面まで中断することなく延びる。当業者に周知であるように、長いから非常に長い、そして必要ならばさらにエンドレスのプロファイルを前述の製造プロセスで生産することができ、それらは、その後、本発明による電子モジュール用の個別の形材に分割される。ここで、ハウジングの高さは、長さに切り、用途に応じて変更することができる。一般に、それゆえ、例えば波力発電所用に（パワー）エレクトロニクスシステムが組み立てられるとき、ハウジングは、例えば波力発電所の製造業者によって、現場で適当な方式で長さに切ることができる、切られていないストリングとして入手可能であると考えられる。すでに上に示したように、個別のハウジングが長さに切られた時点で、端面及び同様にドームの高さは、電子部品を載せた第１の回路基板を適当に収容するために適合させなければならない場合がある。平らな封止面、又は平面シール若しくはＯリングシールを収容する封止輪郭を設けるために、端面を機械加工することが必要な場合がある。端面又は封止面が、２つの封止面間の直接接触が電子システムを封止するのに十分なほど正確に表面機械加工される場合、追加の封止の使用は必要でない場合がある。用途に応じて、防塵シールがここで同様に十分な場合がある。シリコーン製の粘着シール、ソフトシールの使用又は封止発泡体の適用などの、２つのハウジングを封止するための他の可能性は、当業者によく知られており、それゆえ本発明の概念に含まれる。
【００２６】
他の用途で、特に本発明による電子モジュールが屋外で使用される場合、ハウジング間に少なくとも１つの水密封止が必要とされることが多い。そのうえ、ハウジング又はその内部に搭載された電子部品を冷却するための冷却液が、ハウジング壁に縦方向に挿入された液体流路で一方のハウジングから他方のハウジングまで通過することになっている場合、ハウジング間の液密封止が特に賢明である。これらの冷却流路は、封止輪郭の外部及び／又は内部に配置することができ、それにより、封止輪郭の内部に配置された液体流路の場合、特に一方のハウジングから他方のハウジングへの移行時に、個別の液体流路間に（追加の）封止を提供するように注意するべきである。
【００２７】
本発明による縦方向への電子モジュールのモジュール組み立てのために、好ましくはハウジング壁に貫通孔が設けられ、それを用いて、個別のハウジングは、ねじ又はクランプコネクタを用いてまとめることができる。これらの貫通孔を用いて、端面に垂直な縦方向に作用する力を発生させることができ、それにより、ハウジング壁を介して力の流れを伝えることができるだけでなく、ハウジング及び／又は液体流路の間に存在する可能性のある封止に対して十分に高い押圧を達成することもできる。液体流路の場合のように、貫通孔は、例えば、ハウジングの設置スペースを小さく保ちつつ、同時に熱放射面を最大化するために、同様に冷却フィンと一体的に構成することができる。ここで、縦方向にいくつかのハウジングを接続するためのこれらの貫通孔が封止輪郭の外部と封止輪郭の内部の両方に配置され得ることは、当業者には理解できる。そのうえ、例えば、ねじ接続を用いていくつかの電子モジュールを縦方向に次々に配置するように、貫通孔がねじ切りされ得ることは、当業者には明白である。貫通孔内のねじ込みインサートの配置は、同様に本発明の概念に含まれる。
【００２８】
さらなる実施形態で、これらの貫通孔は、同様に液体流路の形をとることができ、逆もまた同様である。それゆえ、中空を穿設された位置合わせピンは、個別の貫通孔又は液体流路に挿入することができ、それは、一方で液体流路又は貫通孔の接続を可能にしつつ、同時に液体流路間の封止を提供し、位置決め又は中央揃えピンとして同様に作用する。本発明によれば、２つの隣接ハウジングを位置決め及び中央揃えするために、未使用の貫通孔又は液体流路に中実位置合わせピンが同様に適用され得ることは、言うまでもない。そのような位置合わせピンは、中空であるか中実であるかにかかわらず、例えば長さ、直径、断面積などの変化によって、間違った組み立てからの保護として同時に機能することができ、それによって、両立できる電子モジュールのみが互いに接続され得ることを確実にするためにある程度の安全性を提案する。
【００２９】
しかしながら、嵌合スリーブ又は類似のものが上述のような貫通孔又は流路に挿入される場合、取り付け要素用又は冷却液の通過用の容器としてのそれらの適合性は依然として確保される。特殊な実施形態で、これらの中空位置合わせピンは、同様に、流路に挿入され得る管とすることができ、それによって、管がいくつかの電子モジュールを通過する場合、個別のハウジングの関連する封止は必要でない場合がある。管という用語は、ホースなどの可撓管を同様に含む。特にハウジング材料としてアルミニウム又はアルミニウム合金を使用するとき、冷却ポンプを保護するために銅管又はプラスチックホースが使用されることが多い。そのような管又はホースが冷却液の循環のために意図されている場合、冷却液ラインを収容するドームは、同様に構成にスロットを付けることができ、それによって、縦方向に配置され得る回路基板用のマウントとして機能することができる。
【００３０】
本発明のさらなる実施形態で、例えば、縦方向にハウジングを閉じる端部部品を本発明による電子モジュール又は本発明による一連の電子モジュールに取り付けることができる。ハウジングと端部部品との接続は、封止を用いて防塵又は流体密であるように設計することができる。当業者は、端部部品と電子モジュールとを接続するための多数の方法に精通している。例えば、端部部品は、ねじ棒が収容される貫通孔を提示することができ、ねじ棒は、１つ又は複数の電子ハウジングの同一直線上に配置された貫通孔に同様に収容される。ねじ棒の対向する側に外部からねじ留めされたナットを締めることによって、ハウジングと端部部品とを押し付ける締め付け力を発生させることができる。別の実施形態で、ハウジングには、端部部品の貫通穿孔と整列されたねじ式穿孔を設けることができ、それらを用いて端部部品をハウジングにねじ留めすることができる。しかしながら、端部部品を１つ又は複数のハウジングに接続するための多くの他の方法又は機構が当業者に知られている。特に、上述のプロセスに加えて、本発明の概念は、形態嵌合及び／又は確実な接着プロセスを同様に含む。本発明のさらなる実施形態で、端部部品は、ハウジングに配置された第１及び第２の回路基板への、及び第１及び第２の回路基板からの電力及び通信信号をワイヤレスで接続し伝送するためのプラグ及び又はクランプコネクタを提示することができる。
【００３１】
さらなる熱調節のために、特に個別の電子モジュール間で、絶縁層などの断熱材が、１つの電子モジュールから別の電子モジュールへの熱の伝達を回避するように使用され得る。
【００３２】
さらなる実施形態で、ガイド溝及び／又はガイドブロックがハウジングの外側に配置されて、これらのガイド要素を縦方向に互いに滑り込ませることによって２つのハウジングを横方向に接続することを可能にする。例えばダブテール方式で構成された、これらのガイド溝及びガイドブロックは、何もさらなる補助なしで縦方向に対して横断的な方向に力を伝えることができる。縦方向での固定は、適当な取り付け装置に前述の貫通孔を介してもたらすことができる。導体レール又はスイッチキャビネット又は類似のものなどの、そのような適当な取り付け装置は、次に、ガイドレール対応物、すなわちガイドブロック、又は逆にガイドレールを提示することができ、それらを用いてハウジングをそのような取り付け装置に固定することができる。
【００３３】
さらなる実施形態で、ハウジングの外側に配置されたガイドレールは、縦方向に対して横断的に配置されたアンダーカットを提示することができる。これらで、部分的に相補的な構成の接続要素を使用して、２つ以上のハウジング間及び／又はハウジングとマウントレールとの間に接続を確立することができる。本質的に対称な構造が、好ましくは二重Ｔ字、二重ダブテール又は骨の形で、接続要素の形状に対して提供される。ここで、本発明の概念は、例えば、ハウジングと異なるガイドレールを有するマウントレールにハウジングを接続するための、接続要素に対する非対称形状の提供を同様に含む。
【００３４】
本発明の概念は、接続要素の単一部品と複数部品の両方の実施形態を含む。それゆえ、理論的に、任意の数の分割面を、互いに平行に配置することも、ある角度をなして配置することもできる接続要素に設けることができる。組み立て及び生産を容易にするために、例えば、存在する場合、接続要素の対称面を分割面と定義することができ、それによって、接続要素を２つの均一形状の構成要素に分割することができる。個別の構成要素を接続して接続要素を形成するために、当業者は、例えば、安価であり、簡単な組み立てを可能にする、適当なプロセスを容易に選択することになる。検討するための可能な方法は、ねじ留め、溶接、はんだ付け、ポジティブロック接続などを含む。
【００３５】
当業者は、接続要素に相補的に構成されたガイドレールに接続要素を取り付ける多数の方法に精通している。例えば、特に、例えば、はんだ付け、溶接、のり付け、締め付け、ねじ留めなどによる、形態嵌合、摩擦係止及び／又は確実な接着による取り付けが考えられる。
【００３６】
好ましい実施形態で、接続要素は、二重Ｔ字型支持体の断面に類似した、２つの外部ベルト及び２つのベルトを接続するバーを提示する。２つのベルトのうちの少なくとも１つは、ハウジングのガイドレール又はベルトと相補的に構成されたマウントレールに接続することができる。好ましい実施形態で、ガイドレールに接続されたベルトは、ガイドレールに対してベルトに張力をかけることができる装置を有する。多くの他の可能性の中で、当業者は、例えば、ガイドレールに対してベルトに張力をかけるための解決策として、ベルトのスロットに位置しているねじ穴への円錐ねじの挿入を提供することができる。
【００３７】
本発明による電子モジュールの別の好ましい実施形態で、接続要素は複数部品構成を提示し、接続要素を締め付けることができる。接続要素は、二重Ｔ字型支持体に類似した形状を提示し、バーの縦軸を含む、それらの対称面で分割される。２つの部品は、例えばナット及びボルトを用いて、接合されて接続要素を形成する。二重Ｔ字形状の接続要素の各ベルトは、２つの電子モジュールのガイドレールに配置され得る２つの端部を有する。クランプ機構がガイドレールに対して接続要素のベルト端部を締め付け、それによって、接続要素がレールから脱落することを防止する。当業者は、そのようなクランプ機構の多くの実施形態に精通している。代わりに、クランプ機構は、好ましくは、回転可能であるように接続要素のベルトの穿孔にそのバーとともに搭載された、Ｕ字形状の回転可能な調節ブラケットを提示する。Ｕ字型支持体のフランジは、接続要素のベルトの外側に支えられており、それらの回転位置に応じた力をベルトに及ぼすような方法で形づくられる。この力は、ベルトを歪め、それらをガイドレールに対して引き締める。
【００３８】
加えて、又は代わりに、接続要素は、縦方向にガイドレールに押し込むことができるクランプ要素によって、縦方向に及び縦方向に対して横断的に、ガイドレールに対して締め付けることができる。例示的な実施形態で、接続要素は、ガイドレールに完全に相補的ではない。ガイドレールへの挿入後、接続要素は、接続要素とガイドレールとの間に締め付け力が発生するような方法で少なくとも１つのクランプ要素が縦方向に挿入され得るような方法で、ガイドレールで空洞を囲むことができる。
【００３９】
全般的に見て、本発明によれば、それゆえ、用途に応じて、貫通孔及び外周に取り付けられたガイド要素を用いて、縦方向及び縦方向に対して横断的な方向に電子モジュールを構築することができる。特殊な場合、縦方向に対して横断的な方向に「ハニカム」方式でさらに拡張することができる、紐状モジュール式電子モジュールを形成することができる。さらなる特殊な場合に、本発明による電子アセンブリは、主に平面的な方式で縦方向に対して横断的な方向にのみ拡張され、縦方向に特定の点で拡張され得る。
【００４０】
縦方向に直線状の方式で組み立てられる本発明による電子モジュールの場合、第２の回路基板上に配置されたプラグ及びクランプコネクタは、縦方向に本発明による個別の電子モジュール間で電力及び通信信号を送り渡すことができ、それによって、個別の電子部品間に適当な電気及び通信接続を提供することができ、それにより機能電子部品は、好ましくは第１の回路基板上に配置される。これが必須ではないことは、少なくとも当業者にとって容易に理解可能である。
【００４１】
本発明による電子モジュールのハニカム状アセンブリの場合、そのような電力伝達及び／又は通信接続は、例えば、２つの隣接電子モジュール間のジャンパを用いて提供することができる。しかしながら、そのような電力及び／又は通信接続が個別の電子モジュール間の簡単なプラグ接続を介してここで同様に可能になるように、プラグ及びクランプコネクタを本発明によるハウジングの外側に向かって経路指定することが、ここで同様に考えられる。ここでも、ケーブルを使用するときに電気及び／又は電磁シールドを提供することに伴う努力を回避するために、それぞれの通信回路基板、すなわち第２の回路基板間のワイヤレス接続が好ましい。
【００４２】
さらなる実施形態で、いくつかのドーム及び／又は冷却フィンが、少なくとも１つの金属板が本質的に縦方向に対して横断的に熱伝導的な方式でハウジング壁の上に配置され得るような方法で、ハウジング壁の内部に形成される。この金属板を使用して、例えば、金属板の上に熱伝導的で且つ電気的に絶縁された方式で配置された電子部品からの熱を放散することができる。このようにして、ハウジングの内部に位置しておりハウジング壁と直接接触しない熱源によって発生した熱を、金属板を介してハウジング壁に放散することが可能であり、そこで熱はそれから環境に放出される。上に解説した使用の代わりとして、又はそれに加えて、少なくとも１つの金属板を使用して、例えば、機械アセンブリ、例えば回転軸受けを、ハウジングに対して、又は金属板が配置されたドーム及び／若しくは冷却フィンに対して支持することができる。本発明の概念は、ハウジングへの電気的（アース）接続の提供などの、当業者に知られておりここでは説明されていない、既知のハウジング内の金属板の可能な用途を同様に含む。
【００４３】
当業者は、少なくとも１つの金属板を（スロット付き）ドーム及び／又は冷却フィンに取り付けるためのさまざまな解決策を見いだすことになる。ここで、熱的及び／又は電気的伝導性接続並びに熱的及び／又は電気的非伝導性接続の両方が本発明の概念に含まれる。例えば、金属板は、潜在的にスロットを付けられたドームに配置されたねじ山で回されるねじを用いて、又は接着結合、溶接、若しくは締め付けを用いて取り付けることができる。
【００４４】
別の実施形態で、２つの金属板を使用して、少なくとも１つの蓄電池又は蓄電池パックをハウジング内で固定することができる。この目的で、２つの金属板は、それらが２つの板の間でハウジング壁の内部に固定するべきバッテリパックを封入するような方法で、間隔を置いたドーム及び／又は冷却フィンに縦方向に固定される。少なくとも１つの封入されたバッテリパックは、例えば、それが、２つの金属板間の縦方向の距離と比較して小さい縦方向の過大寸法を提示し、金属板がドーム及び／又は冷却フィンに固定されるとき発生するプレテンション力によって、それから所定の位置に保持されるという点において、固定され得る。
【００４５】
この実施形態のさらなる構成で、金属板によって締め付けられた蓄電池パックは、同様に、補助を用いて縦方向に対して横断的にハウジング内に固定することができる。これらの補助は、例えば、蓄電池が縦及び／又は横断方向に膨張するのを防止することができ、必要ならば、蓄電池によって発生した熱をハウジング壁に伝導することができる。多くの他の可能性に加えて、当業者は、蓄電池を固定するためのくさび、鋳造材料又は発泡材料の使用に精通している。蓄電池を固定するために機械的手段が使用される場合、本発明の概念は、調節可能であるような方法でのそのような手段の構成を同様に含む。このようにして、蓄電池に対する接触圧力は、初期組み立て中に正確に調節することができ、同様に、動作中に繰り返して再調節することができる。本発明の例示的な実施形態で、金属板に支持されており、ねじ込み深さが増加するにつれて大きくなる蓄電池に対する締め付け力を提供する、調節ねじを設けることができる。
【００４６】
本発明の例示的な実施形態で、蓄電池パックが含まれているいくつかの電子モジュールが第２の回路基板上のプラグ及び／又はクランプコネクタを介して直列に接続され、それによって、蓄電池電子モジュールアセンブリを形成する。蓄電池電子モジュールアセンブリによって提供される総電圧は、直列に接続されるときの個別の電子モジュールの電圧の合計と等しい。それゆえ、いくつかの電子モジュールを直列に接続することによって、任意の所望の電圧を達成することができる。
【００４７】
そのような蓄電池電子モジュールアセンブリ、又は高電圧及び／若しくは電流を搬送する電子部品が含まれている他の電子モジュールアセンブリを取り扱うときの安全性を高めるために、そのような電子モジュールアセンブリのユーザへの傷害を防止するための追加の設計手段を提供することができる。例えば、そのような組み立て済み電子モジュールアセンブリを解体するとき、ユーザに危険な方法で電子モジュールアセンブリから外部へ電力を伝送することがある、触れることができるプラグ及び／又はクランプコネクタに電圧が存在しないことを確実にするように注意しなければならない。
【００４８】
タッチセーフでないプラグ及び／又はクランプコネクタにおける危険な電圧を回避するための１つの可能な解決策は、解体の最初のステップで非危険箇所において電子モジュールアセンブリ内のいくつかのエネルギー蓄積装置の直列接続を切り離し、切り離し後に直列接続が遮断されるようにすることである。組み立て及び／又は切り離しの順序を指定するために、組み立て及び／又は解体の順序を指定する安全機構を本発明による電子モジュールに装着することができる。本発明の概念は、そのような安全機構を用いて縦方向及び横断方向の両方で接続を安全にすることを含む。このための多数の解決策が当業者に知られており、例えば、ある特定の順番にのみ解放することができるクランプ要素の追加がある。
【００４９】
いくつかの縦方向に配置されたモジュールの組み立て及び解体順序を指定する好ましい手段は、次の縦方向に配置されるモジュールによって覆い隠されるねじを使用することである。このようにして、縦方向に最も外側のモジュールのみをそれに隣接しているモジュールにねじ留めすることができ、モジュール間の他のねじ接続は隠されている。本発明のこの実施形態で、蓄電池電子モジュールアセンブリの直列接続は、このようにして構成することができる。縦方向に最も外側のモジュールが除去されるとき、モジュール間の直列接続は、好ましくは遮断され、解体された電子モジュール及び／又は残っている電子モジュールの端子においてユーザに危険な電圧は、もはや何も存在しない。
【００５０】
電子モジュールの安全な取り扱いを可能にするさらなる可能性として、本発明の例示的な実施形態は、スライド式蓋板を用いて、タッチセーフでない通電中のコネクタの接触からの保護を提供する。蓋板は、好ましくは機械的復元機構によって、プラグの上に位置決めされる。機械的復元機構を提示する電子モジュールが別の電子モジュールの後ろに縦方向に直接置かれ、通電中の要素との接触がもはや可能ではない場合、復元機構と反対に作用し、一方の電子モジュールのコネクタが他方の電子モジュールのコネクタと接触することができるような方法で蓋を動かす力が発生する。
【００５１】
そのうえ、本発明の別の例示的な実施形態は、スライド式回路基板上の通電中のタッチセーフでないコネクタの配置を提供し、それにより、復元機構がスライド式回路基板上に設けられる。この機構は、タッチセーフでないコネクタが配置されている電子モジュールが、コネクタに触れることがもはや可能ではないような方法で別の電子モジュールの後ろに縦方向に位置決めされる場合にのみ、タッチセーフでないコネクタと他の電子部品との間に導電接続を確立する。
【００５２】
いくつかの用途で、例えば、再生可能エネルギーの変換における本発明による電子モジュールの使用のために、個別の電子モジュールは、例えば、横方向の設置空間を小さいサイズに保つことができるような方法で、例えば機械駆動系の縦方向に配置することができる。ステータアセンブリ及びロータアセンブリなどの発電機構成要素を本発明による電子モジュールの内部に搭載することができると同様に考えられる。ロータアセンブリのロータ軸は、例えば、金属板に挿入された回転軸受けに搭載することができる。しかしながら、当業者にとって、ハウジング蓋への回転軸受けの挿入などの、回転軸を支持する他の方法が同様に考えられる。本発明の概念は、いくつかのロータサブアセンブリから構成される電気機械のロータを同様に含む。同じように、本発明は、いくつかのステータサブアセンブリからのステータの構築を同様に提供する。
【００５３】
電気機械を有する本発明による電子モジュールの一実施形態で、ロータ軸の一端、又はロータ軸を延長するアダプタピースは、ハウジングの端面から突出することができる。これにより、電子モジュールのロータ軸を別の機械アセンブリに接続することが可能になる。本発明の目的のために、他の機械アセンブリは、電子モジュールに搭載されたギアユニットなどの、さらなる電子モジュールに配置された他の機械アセンブリ、及び同様に、電気機械を駆動するための風力タービン用アダプタ装置などの、さらなる電子モジュールの一部でない他の機械アセンブリの両方を意味すると理解される。
【００５４】
当業者は、ステータアセンブリを電子モジュールのハウジングに固定するためのさまざまな方法、例えば、ねじ留め又は接着などに精通している。しかしながら、本発明によれば、１つの好ましい方法は、ステータアセンブリをハウジングに熱的に押し込むことである。この目的で、電子モジュールのハウジングは予熱され、それによりハウジングの室内は、ハウジング材料の熱膨張の結果として拡張される。後続のステータアセンブリのハウジング室内への挿入の後、後続の冷却プロセス中に、ハウジング室内のサイズが再び縮小され、それによって、ハウジングの周囲にわたって分散され冷却が進行するにつれて増加する、ステータアセンブリに対する内側への力を発生させる。
【００５５】
電気機械を有する本発明による電子モジュールの場合、ロータ軸又は回転固定方式でロータ軸に接続された延長軸のいずれかは、ハウジングの端面を越えて第１の端部で突出することができ、それにより、２つの軸間の回転固定接続、例えばフランジ又はスプライン軸接続を作り出すための多数の可能性が当業者に知られている。例えば、駆動トルク又は出力トルクは、軸の突出している第１の端部を介して伝えることができ、又は、ロータ軸の第１の端部は、縦方向に同軸上に配置された別の電子モジュールのロータ軸の第２の端部と回転固定して係合することができる。
【００５６】
電気機械を有する電子モジュールから得られた電気エネルギーを伝送し、又はさらに変換するために、第１及び／又は第２の回路基板を提示する第２の電子モジュールを、電気機械を提示する第１の電子モジュールに第２の回路基板を介して接続し、それによって電子モジュールアセンブリを構築することが必要な場合がある。ロータ軸が第１のモジュールから突出する場合、第１の電子モジュールは、ロータ軸の突出端部が第２の電子モジュールと反対方向を向くような方法で配置される。２つの電子モジュールは、プラグ及び／又はクランプコネクタを使用する第２の回路基板を用いてワイヤレスで互いに接続することができる。このようにして、モータアセンブリからの電力及び／又は通信信号は、第２の電子モジュールの第１の回路基板上の電子部品に伝送することができる。
【００５７】
本発明のさらなる実施形態で、第１の電子モジュールのロータ軸の突出端部は、別の電子モジュールのロータ軸と回転固定して係合することができる。ロータ軸の軸方向の位置は、例えば、ハウジングを互いに対して位置決めすることによって決定することができ、それにより、ロータ軸は、軸受けを用いてそれぞれのハウジング内に固定することができる。これにより、電気機械を有するいくつかの電子モジュールを直列に接続して、例えば、ロータ軸の同じ回転速度で利用可能な電力を増加させることが可能になる。
【００５８】
本発明によるさらなる変形形態で、電子部品が含まれているさらなる電子モジュールを追加することによって、電気機械を有する少なくとも１つの電子モジュール及び電子部品を有する別の電子モジュールからなる電子モジュールアセンブリを拡張することが同様に考えられる。このようにして、例えば、整流器電子モジュールを発電機電子モジュールに追加することができ、蓄電池電子モジュールを同様に追加することができる。発電機で作り出された交流は、したがって最初に整流し、それから蓄電池に蓄積することができる。ここで当業者は、直列に配置される電子モジュールの多数の組み合わせ及び順序が可能であり、それらのすべてが本発明の概念に含まれることを認識する。
【００５９】
電子モジュールアセンブリで、時折、ロータアセンブリ、ロータサブアセンブリ、ステータアセンブリ及び／又はステータサブアセンブリと第１の回路基板又は電子部品との間でケーブルを用いて電力及び／又は通信信号を伝送することが好ましい場合がある。これは、特に、多数の電気機械及び多数の関連変換器電子システムを有する長い電子モジュールアセンブリで当てはまる。電力及び通信信号は、それらがすべて第２の回路基板を介して輸送されるには数が多すぎる場合があるためである。
【００６０】
そのうえ、電気機械を有する電子モジュールで生成された電気エネルギーは、第１及び第２の回路基板を介して、プラグ及び／又はクランプコネクタを用いて、本発明による追加の電子モジュールに伝送することができる。本発明によるそのような追加の電子モジュールで、発電機の下流で、直流として生成された電気エネルギーは、例えば、ＤＣ／ＤＣ変換器を用いてその電圧レベル及び電流強度を変換し、及び／又はＤＣ／ＡＣ変換器を用いて交流に変換することができる。ここで当業者は、異なる変換器の組み合わせ又は順序が本発明の概念に含まれることを認識する。
【００６１】
発電機がその中に搭載された上述の電子モジュールは、例えば、電子モジュールストリングの縦方向に配置され得る閉鎖要素として作用する。そのような閉鎖要素は、もちろん、好ましくは本発明による電子モジュールの一方の端面を防塵及び／又は流体密の方式で封止する、簡単な蓋として設計することができる。スイッチキャビネットの後壁などの、横並びで配置された本発明の概念によるいくつかの電子モジュールを同時に閉じる閉鎖要素は、同様に本発明の概念に含まれる。
【００６２】
次の図は、本発明による電子モジュールの例示的な実施形態を示すが、本発明の概念を例示するためにのみ役立つ。図に示される例示的な実施形態は、本発明の保護の範囲を限定しない。それゆえ、当業者には明白である、上記で一般に説明され以下で実施例として説明される実施形態に対する修正及び変更は、同様に本発明の保護の範囲に含まれる。次のものが示される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】ハウジングが開いた状態の本発明による電子モジュールの第１の例示的な実施形態を示す。
【図２】ハウジングが開いた状態で、安全機構を有する、本発明による電子モジュールの第２の例示的な実施形態を示す。
【図３】第２の実施形態における本発明による電子モジュールの断面図を示す。
【図４】事前組み立て状態の本発明による電子モジュールのさらなる実施形態を示す。
【図５】組み立て済み状態の図４に示された例示的な実施形態の断面図を示す。
【図６】事前組み立て状態の電子モジュールの別の例示的な実施形態の一部の拡大図を示す。
【図７】本発明による電子モジュールのさらなる実施例を斜視図で示す。
【図８】本発明による電子モジュールの応用の一実施例を示す。
【図９】所定の組み立て／解体順序を有する本発明による電子モジュールの一実施例を示す。
【図１０】組み合わせコーディングを有する本発明による電子モジュールの一実施形態を示す。
【図１１】縦方向での本発明によるいくつかの例示的な電子モジュールの例示的な配置を示す。
【図１２】縦方向に対して横断的な、本発明によるいくつかの例示的な電子モジュールの例示的な配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
図に示される例示的な実施形態は、以下に詳細に解説され、それにより、参照符号は、同じ効果を有する同一又は類似の構成要素に対して保持される。
【００６５】
図１は、ハウジング２を有する本発明による電子モジュール１を示し、ハウジング２は側部領域が開いた状態で示されている。ここで、ハウジング壁４が縦方向３に端面７によって境界を定められ、各端面７が開口部８を囲んでいることが分かる。図１に示されるように、少なくとも１つの第１の回路基板１１０が開口部８を介して縦方向３に対して横断的にハウジング２に挿入され得る。縦方向３と平行に、少なくとも１つの第２の回路基板１２０が保持溝７０に挿入され得る（図２も参照のこと）。２つの回路基板１１０及び１２０は、電力及び通信信号の伝送のためにハウジング２内部のプラグ接続３８を用いて互いに接続される。縦方向３で、第１の回路基板１１０の位置は、ドーム２５によって決定され、例えば、回路基板１１０はドーム２５に対してねじ留めされ得る。このようにして、第２の回路基板１２０はプラグコネクタ又はクランプコネクタ３８を介して第１の回路基板１１０に接続されるので、縦方向における第２の回路基板１２０の位置は、同様に固定される。第２の回路基板１２０上に、さらなるプラグ及び／又はクランプコネクタ３５が配置され、それらを用いて本発明による隣接電子モジュール１へのワイヤレス接続を確立することができる。本発明による電子モジュール１に対する用途に応じて、少なくとも１つの第１の回路基板１１０と少なくとも１つの第２の回路基板１２０の両方に、それぞれの用途に必要とされるとおりに、半導体モジュール、抵抗器、コンデンサ、周波数変換器、電圧変換器などのさらなる電子部品１００を必要に応じて装着することができる。
【００６６】
一般に機能電子装置が配置される回路基板である第１の回路基板１１０と、一般に電力及び通信信号を伝送するための接続回路基板である第２の回路基板１２０とのプラグ接続３８を介して、ケーブル接続を使用するとき必要とされるような電線のためのシールドの複雑な接続は必要でない。そのようなシールドは、当分野における一般的な慣習に反映されるように回路基板の構造に統合され得るからである。第２の回路基板１２０上に配置されたプラグ及び／又はクランプコネクタ３５に関して本発明による隣接電子モジュール１の接続にも同じことが当てはまり、それゆえ、それらは電子モジュール１を容易に互いにプラグ接続することを可能にする。
【００６７】
図１のハウジングの左手内側５に、いくつかのドーム２５が見られ、それらを用いて機能回路基板、すなわち第１の回路基板１１０は、縦方向３にその位置にロックされる。第１の回路基板１１０の位置を変更するために、ドーム２５の長さ又は高さは、例えば機械加工及び／又は他の材料除去プロセスによって、縦方向３に適当に調節することができる。加えて、ドーム２５は、図１に示されるように、反対側から同様に機械加工することができ、それらの長さは、例えば、電子部品１３０を固定するための端子板６２をそれに取り付けることができるように、調節することができる（詳細については、関連する説明とともに図６を参照のこと）。
【００６８】
図２は、冷却フィン３０がハウジング外側６に配置された、ハウジング２を有する電子モジュール１の別の例示的な実施形態の断面図を示す。電子モジュール１のこの例示的な実施形態で、スロット２６又は保持溝７０は、ハウジング内側５に位置しているドーム２５上に配置される。これらを使用して、第１及び／又は第２の回路基板１１０、１２０を縦方向３に搭載することができる。縦方向３に配置された回路基板１１０、１２０上にクランプ及び／又はプラグコネクタ３５が設けられ、それらは、縦方向３に直列に配置されたいくつかの回路基板１１０、１２０間で、及び縦方向３に対して横断的に配置された回路基板１１０、１２０へ、及び／又は縦方向３に配置されたさらなる電子モジュール１の回路基板１１０、１２０間での電気的接続の確立を可能にする。
【００６９】
安全装置１２の例示的な実施形態は、ハウジング２の下部に配置される。例示された電子モジュール１内の第２の回路基板１２０は、縦方向３に移動できるように配置される。初期位置において、第２の回路基板１２０は、止め具１４に支えられており、ハウジングの外部に向かって動かされる。張力ばね１３は、この位置で回路基板１２０を保持し且つ、例えば、この位置で弛緩され、それにより、可動性の第２の回路基板１２０と、例えば、ハウジングに固定され縦方向に対して横断的に配置される、第１の回路基板１１０とのプラグ接続３８は、確立されない。電子モジュール１の外部電力及び通信接続のために縦方向に配置されたプラグコネクタ３５は、図示される開始位置で電子モジュール１の端面７を越えて突出する。
【００７０】
前述の電子モジュール１が、プラグ３５が突出する端面７を有する別の電子モジュール１又は電子モジュールアセンブリに接続される場合、回路基板１２０は、ハウジングの内部に向かって移動され、相補的ソケット３９への導電接続３８を介して回路基板１２０と回路基板１１０との間に導電接続を確立する。同時に、隣接電子モジュール１とプラグコネクタ３５を介して電気的接続が確立される。ソケット３９は、例えば、ハウジングに固定された第１の回路基板１１０上に配置される。プラグコネクタ３８及びソケット３９が触れるとすぐに、ばね１３は、張力をかけられて、可動性の回路基板１２０に復元力を及ぼす。これにより、第１のハウジング２に配置された第１の回路基板１１０と、この場合可動である、第２のハウジング２に配置された第２の回路基板１２０との間に導電接続が作成される。
【００７１】
２つのハウジング２が互いに分離される場合、張力をかけられたばね１３の復元力は、再びハウジングの外部に向かって回路基板１２０を引き、それによって、第２の回路基板１２０上のプラグ接続３８と回路基板１１０上のソケット３９との間の電子接続を遮断する。第１のハウジング２から突出しているプラグコネクタ３５は、そのとき電圧がなく、設置者が安全に触れることができる。
【００７２】
図１及び図２に示される例示的な実施形態で、ドーム２５は、図１の例示的な実施形態と類似の方法で、縦方向３にねじを用いて端子板６２をドーム２５に／に対して取り付けることができるように、予め長さを調節された後ねじ切りされる。クリップ６０は、クリップ６０がハウジング壁４の内側５に対して電子部品１３０を押し付けることができるような方法で、端子板６２を介してドーム２５間のスペースに固定される。電子部品１３０の動作中に発生した熱を放散し、それを環境に放出するために、ハウジング壁４の対応する外側６に冷却フィン３０が設けられる。
【００７３】
図１の例示的な実施形態で、液体流路４０が、電子部品１３０の領域でハウジング壁４の外側６にさらに配置され、それらは冷却フィン３０に少なくとも部分的に統合され、それによって、冷却フィン３０及びハウジング２の冷却能力を強化する。そのうえ、冷却フィン３０間に貫通孔１５が配置され、それらを使用して本発明によるいくつかの電子モジュール１を接続することができる。これらの貫通孔１５は、同様に液体流路４０として使用され得る。それゆえ、貫通孔１５が２つ以上のハウジング２を接続するために使用されることになっているかどうか、又はそれらがハウジング壁４に沿って冷却液を運ぶための液体流路４０として使用されることになっているかどうかは、本発明による電子モジュールのユーザ次第である。図１は、冷却液の移送のためのハウジング壁４の他の側の追加の液体流路４０を示し、それらは、例えば、さまざまな温度又は向流で冷却回路を構成するために使用され得る。
【００７４】
図２の例示的な実施形態で、明確化のために、クリップ６０又は端子板６２がドーム２５に取り付けられず、ドーム２５にはスロット２６が設けられている。それにもかかわらず、例えばドーム２５内のねじ山にねじを挿入することによって、これらのスロット付きドーム２５にクリップ６０又は端子板６２を取り付けることは、依然として当技術分野の技術の範囲内にある。
【００７５】
図１及び図２に示される電子モジュール１は、下部領域に別の特殊機構を示す。そこには冷却フィンが配置されておらず、それは、本発明による電子モジュールのこの横方向の設置スペースを小さく保つことができ、且つ／又は支持面を設けることができることを意味する。温度に敏感な電子システムをすべての側面、特に第２の回路基板１２０に隣接した側面に配置する必要はなく、それは冷却フィン及び／又は冷却流路が必要とされないことを意味するので、このことは、本発明によるすべてのハウジング２に一般に当てはまる。これに代えて、ガイドレール５０及び／又はガイドブロック５５を同様にこれらの側面に配置して、例えば、本発明による電子モジュール１の２つのハウジング２の横方向の接続を可能にすることができる。本発明による横方向に隣接した電子モジュール１間の電力及び通信信号の伝送のためのさらなるプラグ及び／又はクランプコネクタ３５は、同様に、例えば、冷却フィンのないこれらの外側に配置することができる。
【００７６】
例えば貫通孔１５を介した、本発明による電子モジュール１の２つのハウジング２の接続のために、封止面２２又は封止輪郭２０を２つのハウジング２の封止のために端面７に配置することができ、したがって縦方向３に接続された２つのハウジング２の防塵且つ／又は水密の接続を提供することができる。そのような封止輪郭２０に、例えば、別のハウジング２の封止輪郭２０と相互作用するリングシールを挿入することができる。封止面２２又は封止輪郭２０を介した２つの構成要素間のこのような封止は、当業者によく知られているので、防塵且つ／又は液密の封止を達成するためのすべての標準的な変形形態は、本発明の概念に含まれる。
【００７７】
図３は、本発明による電子モジュール１のさらなる例示的な実施形態の断面図を示す。ハウジング２は、端面７によって縦方向３にその高さ又は長さにおいて限定される。端面７は、開口部８を有し、開口部８を通してハウジング２に電子部品１００を装着することができる。縦方向３の断面図で例示された、図３に示される本発明による電子モジュール１で、３つの第１の回路基板１１０が互いに平行に配置され、好ましくはプラグ接続３８を介して、第２の回路基板１２０に接続される。電力及び／又は通信信号は、これらのプラグ接続３８を介して第１の回路基板１１０（機能回路基板）と第２の回路基板１２０（接続回路基板）との間で伝送又は交換することができる。
【００７８】
図３に示されるいくつかの第１の回路基板１１０の平行な配置は、例えば、回路基板１１０の凹部２８が、回路基板１１０が別の第１の回路基板１１０の取り付けのために設けられたドーム２５を越えて押し込まれることを可能にするような方法で、縦方向３に異なる高さで片側のドーム２５を適合させることによって可能になる。これは、異なる高さのドーム２５の対で図２に例示される。当業者は、ドーム２５の横方向の配置が、同様に、例えば、各個別の第１の回路基板１１０に対する個別のねじ留め点がさらに離れるように、異なって選択され得ることを認識する。図３は、ドーム２５が、第１の回路基板１１０が取り付けられていない側（ここでは下側）で機械加工されず、それゆえ対応する端面７で終わることを同様に示す。これは、ハウジング２が、好ましくはエンドレス押し出し又は連続鋳造プロセスで製造され、モジュールベースで形材に分割されることに起因する。
【００７９】
そのうえ、図３に示されるハウジング２は、図１及び図２に示されるハウジング２に対応し、それにより、ハウジング２に搭載された電子部品１００を冷却するために設けられた冷却フィン３０は、ハウジング壁４の外側６に見ることができる。図３に示される第２の回路基板１２０は、一方の端面７から対向する端面７まで延び、そのそれぞれの端部にプラグ及び／又はクランプコネクタ３５を提示し、それらに本発明による別の電子モジュール１の別の第２の回路基板１２０をワイヤレスで接続することができる。この例示的な実施形態で、この第２の回路基板１２０は、縦方向３にハウジング２内に形成された保持溝７０に搭載される。当業者は、これらの保持溝が同様にドーム２５内のスロット２６として設計され得ることを認識する。
【００８０】
図３に示される例示的な実施形態から、例えば、ハウジング２内部での縦方向３における単一の第１の回路基板１１０のみの可変位置決めのために、それぞれの要件に適合した第１の回路基板１１０をハウジングに挿入することができるようにするためにドーム２５の適当な機械加工／短縮のみが必要とされることが同様に分かる。第１の回路基板１１０にプラグ接続された第２の回路基板１２０は、一方の端面７から反対側の端面７まで延び、さらなる電子モジュール１の接続を意図したプラグ及び／又はクランプコネクタ３５を提供する。
【００８１】
図４及び図５は、多数の第１の回路基板１１０がハウジング２内に互いに平行に配置されている、本発明による電子モジュール１の別の例示的な実施形態を示す。図４は、２つの事前組み立てグループを示し、そのそれぞれは、第２の回路基板１２０がそれらに接続された３つの第１の回路基板１１０を提示する。事前組み立てグループは、それぞれの開口部８を介して両端面からハウジング２に挿入することができる。組み立て方向は、互いに向かって指し示す矢印で図４に示される、縦方向３に対応する。組み立ての方向は、同様に、ハウジング２を製造するときの成形又は離型の方向に対応する。ハウジング壁において、ドーム２５の隣に、保持溝７０がハウジング２の縦方向３に配置され、そこに、２つの第２の回路基板１２０がそれらに接続された第１の回路基板１１０とともに挿入されて、それによって、組み立て用のガイドレールとして機能することができる。図４は、２つの隣接した電子モジュール１の熱及び／又は電気及び／又は電磁気の絶縁のための絶縁層３３の実施例を示す。絶縁層３３は、この実施形態では閉じられて示されているが、当業者には容易に理解可能であるように、電子部品、取り付け要素、冷却流路などの通過のための１つ又は複数の開口部を同様に有し得る。図４に実施例として示される絶縁層３３は、同様に、２つの隣接した電子モジュール１間の電気的接続及び通信接続を可能にするために両側にプラグ及び／又はクランプコネクタ３５を示す。別の実施形態で、絶縁層３３は、同様に、ハウジング２内部の電子部品１３０からハウジング壁４及び冷却装置３０又は４０へ熱を伝達するための金属板８０とすることができる。
【００８２】
図４からの事前組み立て状態は、組み立て済み状態で図５に断面図で示され、それにより、２つの第２の回路基板１２０は、プラグ接続３８を介してそれらの接点で互いに接続され得ることが分かる。第１の回路基板１１０は、同様に、プラグ接続３８を介して第２の回路基板１２０の１つに接続される。
【００８３】
図５は、同様に、ドーム２５のそれぞれの適合を明らかに示し、それらは、個別の第１の回路基板１１０が本発明による電子モジュールのハウジング２に互いに平行に搭載され得るように、必要に応じて長さを短縮される。この例示的な実施形態で、ドーム２５は、同様に、図２に示されるスロット付きドーム２５に類似したスロット２６を提示することができる。２つの端面７において、プラグ及び／又はクランプコネクタ３５が、さらなる電子モジュール１のワイヤレス接続のために、２つの第２の回路基板１２０を介して電子モジュール１のそれぞれの端面７に設けられる。電子モジュール１は、同様に、図１〜図３にすでに示された電子モジュール１に本質的に対応する。
【００８４】
図６は、そのような電子部品は動作中に非常に熱くなることがあるので、高い冷却能力を必要とする電子部品１３０のための本発明による例示的な取り付けオプションの詳細を示す。この例示的な場合において、これらは、例えば、ＭＯＳＦＥＴであり、それらのハウジングがドーム２５間に静止するような方法でそれらの脚１３５によって第１の回路基板１１０に取り付けられる。電子部品１３０のハウジングを介した電子モジュールのハウジング壁４への良好な熱伝導を可能にするために、例えば、ドーム２５に対してねじ留めされ得るクリップ６０が設けられ、その弾性力は、電子部品１３０（ＭＯＳＦＥＴ）のハウジングがハウジング壁４の内側５に対して押し付けられるように作用する。ここでも、当業者は、スロット２６を有するドーム２５の実施形態が同様に可能であり、それにより、スロット２６はそのとき、縦方向３に配置された回路基板１１０、１２０のための保持溝として機能し得ることを認識する。
【００８５】
いくつかの電子部品１３０、ＭＯＳＦＥＴ又は他の半導体電力電子部品、のための図６に示される搭載実施例は、クリップ６０が結合されて、それぞれのドーム２５上にねじ留めされ得る端子板６２を形成するような方法で設計され、ドーム２５は次に、高さをそれに応じて調節される。電子部品１３０が押し付けられている内壁５と反対側のハウジング壁４の外側６に、冷却フィン３０がより良好な熱放散のために配置され、例えば、冷却フィン３０に統合され得る液体流路４０が同様に配置される。ハウジングの縦方向３にこの領域に同様に形成される貫通孔１５は、同様に、冷却液の移送のためにここで使用することができる。
【００８６】
２つの隣接した電子モジュール１間の流体密封止のために、例えば、封止輪郭２０が、ハウジング２の端面７に組み込まれ、例えば、そこにリングシールを挿入することができる。封止リングを有する液体流路４０若しくは１５を同じく設けること、又は２つの隣接した電子モジュール１若しくはそれらのハウジング２の個別の液体流路４０間の封止を可能にする接続ニップル４３をここで配置することが好ましい場合がある。
【００８７】
図６の参照符号１８は、同様に、例えば、セルフタッピングねじを収容するように意図された他のドーム２５のための穿孔の実施例を示す。しかしながら、ねじ山をこの穿孔１８に同様に挿入することができるため、例えば、メートルねじのねじを使用することができる。ハウジング２は、図６に一部のみ示されるが、それは本質的に図１に示されるハウジング２と同じである。
【００８８】
図７は、電子部品１００、特にただ１つの第１の回路基板１１０及びただ１つの第２の回路基板１２０並びにいくつかの電子部品１３０を装着されたハウジング２が本発明による電子モジュール１を構成することを示す。ハウジング２の目に見える端面７上に、封止リング２４が挿入され、いくつかの貫通孔１５に、ねじ棒１７が例示的な方法で挿入され、そこに本発明によるさらなる電子モジュール１を両側から押し込んで図７に示される電子モジュール１に接続することができる。ねじ棒１７は本質的にエンドレスであるように構成され得るので、一列／直列に配置された本発明による電子モジュール１の数に制限がないことが分かる。ねじ棒１７に加えて、例えば、２つの電子モジュール１を接続するとき位置決め又は中央揃えのために使用され得る位置合わせピン１９が配置される。２つの隣接した電子モジュール１の簡単な位置決め及び中央揃えを達成するために必要ならばそのような位置合わせピン１９がハウジング壁４の対向する側に同様に配置され得ることは、容易に理解可能である。好ましい実施形態で、これらの位置合わせピン１９に中空穴を開けて、それから液体流路４０を接続するための接続ニップル４３に加えて使用することができ、それにより、適当な嵌合−必要ならば圧入−を用いてハウジング２への流体密性を同様に達成することができる。
【００８９】
別の実施形態で、平面シール又はリングシールは、中空穴を開けた位置合わせピン１９又は接続ニップル４３に押し付けることができ、それらはそれから液体流路４０の液密接続のために使用することができる。図７に示される他の構成要素及び部品、並びに本発明による電子モジュール１の構成要素は、繰り返しを回避するように、前に説明した図ですでに解説された参照符号を付与される。それゆえ、図７に示される電子モジュール１が、最前面に示される第１の回路基板１１０によって隠された、さらなる目に見えない第１の回路基板１１０を備えることは、十分に考えられる。同じことは、（さらなる）第２の回路基板１２０上の他の端面７に位置しているプラグ及び／又はクランプコネクタ３５に当てはまり、それは同様に、図７で目に見える同じ第２の回路基板１２０であり得る。しかしながら、図４及び図５に示されるように、これらは同様に、プラグ接続３８を用いてそれらのそれぞれの接続点において接続され得る２つの別個の第２の回路基板１２０であり得る。
【００９０】
図８は、本発明による電子モジュール１のための特殊応用を示す。ロータ２１０及びステータ２２０を有する発電機２００がハウジング２に配置され、その駆動軸は、電子モジュール１の縦方向３に整列される。本発明による電子モジュール１は、発電機軸２３０を駆動するための機械駆動系１５０のさらなる構成要素１６０、１７０にフランジを付けることができる。図８に示される駆動系１５０の実施例は、本発明による電子モジュールハウジング２にフランジを付けられた同期ギア１６０を示し、駆動軸１８０によって回転するように設定され得る遊星ギア１７０がその前に配置されている。発電機２００の回転駆動用のそのような駆動系１５０は、例えば、駆動軸１８０が両方向の回転で駆動され得る波力発電所で使用することができる。回転方向は同期ギア１６０を介して統一されるので、発電機２００は常に同じ方向に動作し、例えば、電子モジュール１に配置された第１の回路基板１１０及び第１の回路基板１１０に接続された第２の回路基板１２０を介して、その電力を他の電子モジュール１に伝送することができる。
【００９１】
本発明による電子モジュール１にフランジを付けることができる類似の駆動系が、例えば、風力発電所のために考えられ、それにより、風力タービンは一方向の回転でのみ動作するので、同期ギアはこの場合必要とされない。しかしながら、この場合大きい速度変動が起こるので、フランジ搭載型電子モジュール１に収容された電子部品１００を介して、発生するエネルギーの均一化を達成することができる。
【００９２】
図９は、縦方向３に直列に配置された、少なくとも２つの電子モジュール１の組み立て及び／又は解体順序を指定することができる、電子モジュールの例示的な実施形態を示す。貫通孔１５が位置しているハウジング外側６の接続ドーム２７にスロット２６が設けられる。ハウジングの外部６にわたって縦方向３に延在する、ハウジング外側６の接続ドーム２７の一部が除去されている。次の電子モジュール１が取り付けられる第１の電子モジュール１のハウジングの端面７において、ねじ込みインサート３０４が接続ドーム２７に挿入される。
【００９３】
接続するべき電子モジュール１の端面７で、ねじ３０２が、縦方向３に対して横断的な切り欠き３０５にスロット２６を介して挿入され、それにより、ねじ３０２の頭は、接続ドーム２７の切り欠き部分に収まる。ねじ３０２は、縦方向３に貫通孔１５に挿入されたガイドスリーブ３０１を用いて脱落から守られる。
【００９４】
ねじは、接続ドーム２７の貫通孔を通して刃が挿入されるねじ回しで締められる。それゆえ、重ね合わされたモジュールによって覆われていない、それぞれの上側モジュールのねじ３０２を締めることのみが可能である。電子モジュールアセンブリ３００を解体するとき、上側モジュール１の後ろ（下）に位置している別の電子モジュール１のねじ３０２は隠されているので、上側モジュール１のねじ３０２のみを緩めることができる。
【００９５】
電子モジュールアセンブリ３００で、電力及び／又は通信信号は、第２の回路基板１２０間のプラグ接続３５を介して電子モジュール１間で伝送される。これらは、体を介してプラグに触れることが電気回路を閉じるか、又は電気アークが形成される場合、ユーザに安全性リスクを提起する。しかしながら、例えば安全機構によって、電子モジュールアセンブリ３００が開かれるとき、電気回路が正しい時点ですでに遮断されている場合、人体に対するリスクはもはや存在しない。そのような安全機構１２は、例えば、少なくとも２つの電子モジュール１を切り離すとき、アクセス可能なねじ頭を有する電子モジュール１の第２の回路基板１２０上のプラグ３５及び／又は３８が最初に切り離されることを確実にするべきである場合に使用することができ、それによって、電子モジュール１が所定の順序で切り離されることを確実にする。
【００９６】
さらなる実施形態で、プラグ３８が、電子モジュール１内部の電力及び／又は通信信号を伝送するために第２の回路基板１２０上に配置され、それらは、モジュールが完全に螺合されたときにのみ電子モジュール１間の導電接続を確立する。モジュールに含まれている電子部品１００によっては、例えば、事前組み立て電子モジュールアセンブリ３００が中心的位置で電子モジュールストリングへと結合される場合、設置者が感電のリスクにさらされるおそれがある。電子モジュールアセンブリ３００を組み立てるとき、ハウジングの外側のすべてのねじがアクセス可能であるか、又は電子モジュールアセンブリ３００がねじ棒１７を用いて少なくとも部分的にまとめられている場合に、この危険を完全に除外することができない。しかしながら、この危険は、例えば、縦方向に異なる高さにねじを配置することによって、又は最初に緩めなければならない電子モジュール１に係合するねじを隠すことによって、回避することができる。
【００９７】
図９による安全機構のこの例示的な実施形態で、ドーム２５の除去された部分は、すべて縦方向に同じ高さに配置されるわけではない。結果として、接続ドーム２７の除去された部分に位置しているねじ３０２の頭は、異なる高さに配置される。モジュールを組み立てるとき、頭３２０が端面からさらに遠くに位置しているねじ３０２を締める前に、頭３２０が電子モジュール１の端面に最も近く位置しているねじ３０２を最初に締めることが必要である。そのような配置を用いて、設置者に、新しい電子モジュール１をはめ込む前に、常に完全に電子モジュール１をねじ留めするように強いることができる。これは、電子モジュール１のねじ３０２が十分に締められていない場合、例えば、第１の電子モジュール１に取り付けるべき第２の電子モジュール１の第１のねじ３０２がねじ込みインサートに係合できないためである。
【００９８】
図１０は、いくつかの電子モジュール１を縦方向３につなぎ合わせるときに、可能な組み合わせを決定する組み合わせコーディングを有する電子モジュール１の一実施例を示す。電子モジュール１のハウジング２は、ハウジング２の第１の端面７からハウジング２の第２の端面７まで縦方向３に延在する貫通孔１５を有する。例示的な実施形態で、貫通孔１５は、位置合わせピン１９が貫通孔に挿入されるように、例えば後処理によって、第１の端面７から形成され、それにより、位置合わせピン１９は、異なる長さ及び／又は直径を提示することができる。第２の端面７から、ハウジング２の貫通孔１５は、ある特定の長さ及び／又はある特定の直径を超えない位置合わせピン１９のみが第２の電子モジュール１の端面７の貫通孔１５に収容され得るような方法で、例えばドリルアウトすることによって構成される。それゆえ、２つの電子モジュール１は、位置合わせピン１９の長さ及び／又は直径が第２の電子モジュール１の貫通孔１５の後処理の深さ及び／又は直径に相補的である場合にのみ、互いに結合され得る。電子モジュール１のモジュラシステムで、この「Ｌｅｇｏのような」原理により、ある特定のハウジング２のみが互いに結合され得るコーディングシステムを確立することが可能になり、ユーザがいくつかの電子モジュール１からなるアセンブリを正しく組み立てることが、より容易になる。
【００９９】
図１１は、例えば、波力発電所において再生可能エネルギーを変換するために使用され得るような電子モジュールアセンブリ３００を形成するための、本発明によるいくつかの電子モジュール１の例示的なストリングの分解組み立て図を示す。左から右へ、次のもの、すなわち、機械軸受けパッケージが含まれている電子モジュール１と、板の形の端部部品１０と、機械的ブレーキが含まれている電子モジュール１と、電気機械２００が含まれている３つの電子モジュール１と、電圧変換器、ＭＯＳＦＥＴ、抵抗器、マイクロコントローラなどの、電力電子部品及び電子部品１００が含まれている３つの電子モジュール１とがつなぎ合わせられる。例示的な実施形態における電子モジュール１は、例えば位置合わせピンによって、縦方向３に直交する平面内で互いに対して位置決めされる。電気機械２００の軸は、電気機械を互いに機械的に接続する延長軸にスプライン軸接続を介して回転固定方式で接続される。
【０１００】
図１２は、縦方向３に対して横断的な、本発明によるいくつかの電子モジュール１の例示的な横方向の配置を示す。電子モジュール１のハウジング２は、縦方向３に対して横断的に配置されたアンダーカットを提示する、ハウジング外側６のガイドレール５０を有する。これらに、ガイドレール５０の形状に相補的な接続要素５８を挿入することができる。接続要素５８は、好ましくは対称な構造を提示し、図示された例示的な実施形態で二重Ｔ字の形状に似ている。例えば接続要素５８の製造及び／又は組み立てを容易にするために、接続要素５８を単一部品又は複数部品のいずれかで構成することは、本発明の概念に含まれる。ここで、当業者は、好ましくは対称な接続要素５８を細分することができる、多くの平行及び非平行の分割面が存在することを知っている。分割した接続要素５８を接合するための適当な方法を選択することは、同様に当技術分野の技術の範囲内にある。
【０１０１】
そのうえ、張力装置５９を接続要素５８上に配置することは、本発明の概念の範囲内であり、それを用いて、ガイドレール５０に対して接続要素５８に張力をかけることができる。この目的で、図１２は、例えば、その回転位置によって調節可能な力を接続要素５８に及ぼし、それによって接続要素５８をガイドレール５０に対して押し付ける、回転機構５７を示す。当技術分野の技術の範囲内にある他の張力装置又は機構が同じく本発明の概念に含まれることは、言うまでもない。
【０１０２】
全般的に見て、本発明による電子モジュールシステムは、最も多様な電子部品の柔軟な組み合わせを可能にし、それにより、電子部品及び電気機械が搭載されるハウジングは、再生可能エネルギー用か「従来の」エネルギー用かにかかわらず、必要とされる電子部品を必要に応じてすべての用途のために一種のモジュラシステムで組み立てることができるような方法で、標準化、部分的に標準化、又は基準化することができる。このようにして構築された電子アセンブリは、同様に、ブレーキ、ギア又は軸受けパッケージなどの機械アセンブリを含むようにモジュール方式で拡張することができる。電流を搬送する−特に高電流を搬送する−導体のために必要とされるようなシールドを回路基板に統合することができるので、本発明によるプラグ接続は、同様に、個別の電子モジュールを接続するとき大量の手作業を回避する。アンテナケーブルと類似の方法で、そのようなシールドは、通常それぞれの回路基板の構築にすでに組み込むことができ、その後ケーブルごとに電気的接続中に互いに接続しなくてもよい。
【０１０３】
それゆえ、本発明による電子モジュールシステムは、モジュール式の方法に従ってビルディングブロックで組み立てることができる必要とされるパワーエレクトロニクス又は通信プラットフォームの組み立てのための簡単で、安価で、堅牢なシステムを提供する。
【符号の説明】
【０１０４】
１  電子モジュール
２  ハウジング
３  縦方向
４  ハウジング壁
５  ハウジング内側
６  ハウジング外側
７  端面
８  開口部
１０  端部部品
１２  安全装置
１３  張力ばね
１４  止め具
１５  貫通孔
１６  穿孔
１７  ねじ棒
１８  穿孔
１９  位置合わせピン
２０  封止輪郭
２２  封止面
２４  封止／封止リング
２５  ドーム
２６  スロット
２７  接続ドーム
２８  切り欠き
３０  冷却フィン
３３  絶縁層
３５  プラグ及び／又はクランプコネクタ
３８  プラグ接続
３９  ソケット
４０  流路
４３  接続ニップル
５０  ガイドレール
５５  ガイドブロック
５７  回転機構
５８  接続要素
５９  張力装置
６０  クリップ
６２  端子板
７０  保持溝
８０  金属板
１００  電子部品
１１０  第１の回路基板
１２０  第２の回路基板
１３０  ＭＯＳＦＥＴ
１３５  脚
１５０  駆動系
１６０  同期ギア
１７０  遊星ギア
１８０  駆動軸
２００  発電機
２１０  ロータ／ロータアセンブリ
２２０  ステータ／ステータアセンブリ
２３０  発電機軸／ロータ軸
３００  電子モジュールアセンブリ
３０１  ガイドスリーブ
３０２  ねじ
３０４  ねじ込みインサート
３０５  切り欠き
３２０  頭
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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