Contenedor de control electrónico.

Un contenedor de control electrónico que comprende: una envoltura (110,

302) de contenedor que define una cámara interior (112, 304); y un conjunto (160, 340) de sustrato que incluye un sustrato (162, 342) que tiene un trazo conductivo, una pluralidad de componentes eléctricos montados en el sustrato con al menos un componente eléctrico (164, 350) que tiene una superficie descubierta de transferencia de calor; caracterizado porque la envoltura de contenedor incluye un relieve (200, 390) que sobresale dentro de la cámara interior y un sumidero (190, 360) de calor situado parcialmente en la cámara interior; y una placa de resorte (178, 380) montada en el sustrato y extendida adyacente a la pluralidad de componentes eléctricos, en el que cuando el sustrato es insertado dentro de la cámara interior, el relieve (200, 390) hace contacto con la placa de resorte (178, 380), empujando de tal modo los componentes eléctricos hacia el sumidero de calor.

Contenedor de control electrónico.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención concierne generalmente a unidades de control electrónico y, más particularmente, a un contenedor de control electrónico para alojar los componentes electrónicos de una unidad de control electrónico y que está configurado para disipar calor desde el interior del contenedor ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Unidades de control electrónico son usadas típicamente en diversas aplicaciones para controlar dispositivos electrónicos o eléctricos y, por consiguiente, son fabricadas de muchos componentes electrónicos. Frecuentemente, los componentes electrónicos son montados en una placa de circuitos impresos tanto para establecer comunicación eléctrica entre los componentes como para mantener los componentes en un montaje agrupado estrechamente. Para proteger los componentes electrónicos contra el daño debido a impacto con objetos externos y para simplificar la distribución y la unión de la unidad de control electrónico, los componentes también son alojados frecuentemente dentro de una envoltura de contenedor protector.

En algunas aplicaciones, es necesario que la unidad de control electrónico sea situada en un medio ambiente particularmente duro. Por ejemplo, la unidad de control electrónico puede ser situada dentro de, o en, un automóvil o mecanismo de transporte similar para controlar, por ejemplo, la temporización y funcionamiento del motor. Tales aplicaciones pueden exponer la unidad de control electrónico a polvo y suciedad suspendidos en el aire que, si se permite que entren en la envoltura del contenedor, podrían dañar los componentes electrónicos. Por tanto, es frecuentemente deseable que la envoltura del contenedor sea sellada ambientalmente. Sin embargo, como los componentes electrónicos situados en la envoltura del contenedor generan típicamente energía térmica durante el funcionamiento que podría dañar potencialmente a los componentes, deben tomarse medidas para enfriar los componentes.

El documento FR-A-2 741 503 expone un contenedor de control electrónico según la parte del preámbulo de la reivindicación 1.

BREVE SUMARIO DE LA INVENCIÓN La invención proporciona un contenedor de control electrónico para alojar de manera protectora, y eliminar energía térmica de los componentes de una unidad de control electrónico. El contenedor de control electrónico incluye una envoltura de contenedor que define una cámara interior dentro de la que los componentes eléctricos pueden ser colocados de manera protectora. Para establecer comunicación eléctrica entre los componentes eléctricos y una o más fuentes eléctricas extremas, el contenedor de control electrónico también incluye un conjunto colector y un conjunto de sustrato. El conjunto colector incluye una placa frontal dentro de la que están formados receptáculos que pueden recibir cables y enchufes machos eléctricos desde las fuentes externas. Unido al conjunto colector está un sustrato del conjunto de sustrato que tiene trazos conductivos formados en él. Montados en el sustrato de una forma integrada están diversos elementos que forman la unidad de control electrónico. Entre estos elementos están componentes electrónicos que, como generan energía térmica durante su funcionamiento, incluyen superficies descubiertas de transferencia de calor para disipar la energía térmica. Un ejemplo de tales componentes electrónicos son transistores discretos tales como dispositivos de transistor de efecto de campo de metal-óxidosemiconductor (MOSFET) .

Para eliminar el calor generado desde los componentes electrónicos, en un aspecto de la invención, la unidad de control electrónico incluye un sumidero de calor que tiene tanto una superficie interior expuesta a la cámara interior como una superficie exterior expuesta en el exterior de la envoltura de contenedor. El sumidero de calor puede ser dispuesto a través de la envoltura de contenedor. En otras realizaciones, la envoltura de contenedor puede ser fabricada de un material termoconductivo, tal como metal, y el sumidero de calor es integrante con la envoltura de contenedor. Cuando el conjunto colector es insertado dentro de la cámara interior, los componentes electrónicos montados en el sustrato se alinean a lo largo del sumidero de calor. Para asegurar que energía térmica es transferida adecuadamente desde los componentes electrónicos al sumidero de calor y es extraída de tal modo desde la cámara interior a la superficie exterior, dentro de la cámara interior está situado un resorte que empuja las superficies de transferencia de calor hacia las superficies interiores.

En otro aspecto de la invención, el sumidero de calor puede ser formado como parte del conjunto colector. Los componentes electrónicos son montados en, o en contacto directo de otro modo con, el sumidero de calor. El sustrato, con sus trazos eléctricos, también está unido al conjunto colector y comunicación eléctrica es establecido entre los componentes electrónicos y el sustrato. Una vez que el conjunto colector es insertado dentro de la cámara interior, el calor generado desde los componentes electrónicos es transferido por vía de los sumideros de calor a las porciones descubiertas del conjunto colector donde la energía térmica es disipada al medio ambiente exterior.

Una ventaja de la invención es que proporciona un contenedor de control electrónico para encerrar de manera

protectora los componentes electrónicos de una unidad de control electrónico. Otra ventaja es que la invención elimina energía térmica generada por los componentes electrónicos y transfiere esa energía térmica al exterior del contenedor de control electrónico. Otra ventaja es que la invención está configurada para mejorar la transferencia de energía térmica entre una superficie descubierta de transferencia de calor de los componentes electrónicos y un sumidero de calor. Estas y otras ventajas y características de la invención resultarán evidentes a partir de la descripción detallada y los dibujos posteriores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva desde arriba de un contenedor de control electrónico para alojar de manera protectora los componentes electrónicos de una unidad de control electrónico, incluyendo dos cables enchufados. La Figura 2 es una vista en perspectiva desde abajo del contenedor de control electrónico de la Figura 1, ilustrando las superficies exteriores de dos sumideros de calor para transferir calor desde una cámara interior. La Figura 3 es una vista en planta desde arriba del contenedor de control electrónico de la reivindicación 1. La Figura 4 es una vista en despiece ordenado del contenedor de control electrónico de la reivindicación 1, ilustrando las partes del contenedor de control que incluye los componentes electrónicos. La Figura 5 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 5-5 de la Figura 3, ilustrando un conjunto colector que sella ambientalmente una envoltura de contenedor. La Figura 6 es una vista en perspectiva del contenedor de control electrónico de la Figura 1, ilustrando el conjunto colector y un conjunto de sustrato unido que son insertados dentro de la envoltura de contenedor. La Figura 7 es una vista en perspectiva de una placa de resorte para empujar los componentes electrónicos contra sumideros de calor en el contenedor de control electrónico de la Figura 1. La Figura 8 es una vista en corte transversal del contenedor de control electrónico tomada a lo largo de la línea 8-8 de la Figura 3. La Figura 9 es una vista en perspectiva desde arriba del contenedor de control electrónico con la pared superior quitada y el conjunto colector y el conjunto de sustrato insertados sustancialmente a una posición de precarga. La Figura 10 es una vista en perspectiva desde arriba del contenedor de control electrónico con la pared superior quitada y el conjunto colector y el conjunto de sustrato insertados completamente a una posición cargada. La Figura 11 es una vista en planta desde arriba de otra realización de un contenedor de control electrónico para alojar de manera protectora los componentes electrónicos de una unidad de control electrónico. La Figura 12 es una vista en perspectiva desde arriba del contenedor de control electrónico de la Figura 11, ilustrando un conjunto colector y un conjunto de sustrato que son insertados dentro de una envoltura de contenedor. La Figura 13 es una vista en corte transversal tomada a lo largo de la línea 13-13 de la Figura 11, ilustrando el conjunto colector y el conjunto de sustrato insertados dentro de la envoltura de contenedor. La Figura 14 es una vista en corte transversal tomada a lo largo... [Seguir leyendo]

1. Un contenedor de control electrónico que comprende:

una envoltura (110, 302) de contenedor que define una cámara interior (112, 304) ; y un conjunto (160, 340) de sustrato que incluye un sustrato (162, 342) que tiene un trazo conductivo, una pluralidad de componentes eléctricos montados en el sustrato con al menos un componente eléctrico (164, 350) que tiene una superficie descubierta de transferencia de calor; caracterizado porque la envoltura de contenedor incluye un relieve (200, 390) que sobresale dentro de la cámara interior y un sumidero (190, 360) de calor situado parcialmente en la cámara interior; y una placa de resorte (178, 380) montada en el sustrato y extendida adyacente a la pluralidad de componentes eléctricos, en el que cuando el sustrato es insertado dentro de la cámara interior, el relieve (200, 390) hace contacto con la placa de resorte (178, 380) , empujando de tal modo los componentes eléctricos hacia el sumidero de calor.

2. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 1, en el que el sumidero de calor está dispuesto a través de la envoltura de contenedor, incluyendo el sumidero de calor una superficie interior (196, 364) expuesta a la cámara interior y una superficie exterior (198, 366) expuesta a un exterior de la envoltura de contenedor.

3. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 2, en el que la envoltura (110, 302) de contenedor incluye una pared superior (114, 310) , una pared inferior opuesta (116, 312) y paredes laterales primera y segunda (118, 119, 314, 316) extendidas entre las paredes superior e inferior.

4. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 3, en el que el sustrato (162, 342) es generalmente plano e incluye una primera superficie (168, 344) y una segunda superficie opuesta (169, 345) .

5. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 4, en el que, cuando el sustrato (162, 342) es insertado dentro de cámara interior (112, 304) , el sustrato se extiende de modo generalmente ortogonal entre las paredes laterales primera y segunda tal que la primera superficie es opuesta a, y está separada de, la pared superior y la segunda superficie es opuesta a la pared inferior.

6. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 5, en el que la pluralidad de componentes electrónicos sobresalen de la primera superficie y están alineados en una fila con las superficies de transferencia de calor dirigidas hacia un borde lateral del sustrato, y la placa de resorte (178, 380) sobresale de la primera superficie.

7. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 6, en el que el relieve (200, 390) sobresale de la pared superior hacia la pared inferior, incluyendo el relieve un borde (202, 394) generalmente paralelo a, y separado de, la primera pared lateral (118, 314) .

8. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 7, en el que la superficie interior (196, 364) se extiende a lo largo de la primera pared lateral (118, 314) .

9. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 8, en el que, cuando el sustrato (162, 342) es insertado dentro de la cámara interior (112, 304) , la fila de componentes electrónicos es recibida entre la superficie interior (196, 364) , y el borde (202, 394) .

10. El contenedor de control electrónico de la Figura 9, en el que el borde (202, 394) hace contacto con la placa de resorte (178, 380) , empujando de tal modo los componentes electrónicos hacia la superficie interior (196, 364) .

11. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 10, en el que el sustrato (342) incluye una pluralidad de aberturas (370) dispuestas entre las superficies primera y segunda, y un elemento termoconductivo (372) situado en al menos una abertura.

12. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 11, en el que la pluralidad de componentes eléctricos

(350) están dispuestos en una fila en la primera superficie (344) tal que cada superficie de transferencia de calor cubre al menos una abertura (370) .

13. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 12, en el que la placa de resorte (380) incluye un pie (384) de unión unido a, y extendido desde, el sustrato, la placa de resorte incluye además un tramo (382) de compresión que cubre la fila de componentes eléctricos y separado del sustrato.

14. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 13, en el que el sumidero (360, 362) de calor está dispuesto a través de la pared inferior (312) .

15. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 14, en el que, cuando el sustrato (342) es insertado dentro de la envoltura de contenedor, la fila de componentes electrónicos y la placa de resorte (380) son recibidas entre la superficie interior (364) y el borde (394) .

16. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 15, en el que el borde (394) hace contacto con la placa de resorte (380) , empujando de tal modo los componentes electrónicos hacia la superficie interior (364) .

17. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 16, en el que la placa de resorte (380) es generalmente plana e incluye características de compresión salientes primera y segunda (386, 388) , con la segunda característica

(388) de compresión sobresaliendo una distancia menor que la primera característica (386) de compresión.

18. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 17, en el que el borde (394) incluye un escalón (396) que divide el borde en porciones de borde primera y segunda (398, 399) , con la primera porción (398) de borde separada de la primera pared lateral una distancia mayor que la segunda porción (399) de borde.

19. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 18, en el que, cuando el sustrato (342) es insertado dentro de la cámara interior, las características de compresión primera y segunda (386, 388) hacen contacto respectivamente con las porciones de borde primera y segunda (398, 399) .

20. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 1, en el que el relieve (200, 390) incluye un borde (202, 394) generalmente paralelo a, y separado de, la superficie interior (196, 364) , teniendo el borde (202, 394) un escalón (206, 396) que divide el borde en una primera porción (208, 398) de borde y una segunda porción (210, 399) de borde, con la primera porción (208, 398) de borde separada una distancia de la superficie interior (196, 364) mayor que la segunda porción (210, 399) de borde.

21. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 20, en el que la placa de resorte (178, 380) es generalmente plana e incluye características de compresión salientes primera y segunda (212, 214, 386, 388) , con la segunda característica (214, 388) de compresión sobresaliendo una distancia menor que la primera característica (212, 386) de compresión.

22. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 21, en el que cuando el sustrato (162) es insertado a una posición de precarga, la segunda característica (214, 388) de compresión es recibida holgadamente entre la primera porción (208, 398) de borde y la superficie interior (196, 364) para proporcionar un efecto de fuerza de inserción nula, y cuando el sustrato es insertado completamente a una posición cargada, la segunda característica (214, 388) de compresión hace contacto con la segunda porción (210, 399) de borde y la primera característica (212, 386) de compresión hace contacto con la primera porción (208, 398) de borde, empujando de tal modo los componentes eléctricos hacia el sumidero de calor.

23. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 1, en el que la placa de resorte (178) es generalmente plana e incluye una pluralidad de elementos separadores (180) extendidos a lo largo de la longitud para separar los componentes electrónicos individuales.

24. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 23, en el que la placa de resorte (178) incluye una pluralidad de elementos (182) de contacto extendidos a lo largo de la longitud de la placa de resorte, con cada elemento (182) de contacto situado entre dos elementos separadores (180) para hacer contacto individualmente con los componentes electrónicos.

25. El contenedor de control electrónico de la reivindicación 1, en el que la envoltura (110) de contenedor está compuesta de un material termoplástico.

26. Un método para fabricar una unidad de control electrónico, comprendiendo:

proporcionar una envoltura (110, 302) de contenedor que define una cámara interior (112, 304) ; proporcionar un sustrato (162, 342) que incluye una pluralidad de componentes eléctricos y un trazo conductivo, incluyendo cada uno de los componentes eléctricos una superficie de transferencia de calor; caracterizado porque la envoltura de contenedor incluye un relieve (200, 390) que sobresale dentro de la cámara interior, y un sumidero (190, 360) de calor situado parcialmente en la cámara interior, incluyendo el sustrato una placa de resorte (178, 380) ; insertar el sustrato (162, 342) dentro de la cámara interna (112, 304) de modo que la placa de resorte (178, 380) hace contacto con el relieve (200, 390) para empujar las superficies de transferencia de calor hacia el sumidero (190, 360) de calor.

27. El método de la reivindicación 26, en el que el paso de insertar el sustrato (162, 342) incluye:

cargar previamente el sustrato tal que una segunda característica (214, 388) de compresión que sobresale de

la placa de resorte (178, 380) es recibida holgadamente entre una primera porción (208, 398) de borde del relieve y el sumidero (190, 360) de calor; y cargar el sustrato tal que la segunda característica (214, 388) de compresión es recibida compresivamente entre una segunda porción (210, 399) de borde del relieve y el sumidero (190, 360) de calor.

28. El método de la reivindicación 27, en el que el paso de cargar el sustrato (162, 342) incluye además recibir compresivamente una primera característica (212, 386) de compresión que sobresale de la placa de resorte (178, 380) entre la primera porción (208, 398) de borde y el sumidero (190, 360) de calor

29. El método de la reivindicación 26, en el que el sumidero de calor es dispuesto a través de la envoltura de contenedor, incluyendo el sumidero de calor una superficie interior (196, 364) expuesta a la cámara interior y una superficie exterior (198, 366) expuesta a un exterior de la envoltura de contenedor.

30. El método de la reivindicación 26, en el que la envoltura (110, 302) de contenedor incluye una pared superior (114, 310) , una pared inferior opuesta (116, 312) y paredes laterales primera y segunda (118, 119, 314, 316) extendidas entre las paredes superior e inferior, el relieve (200, 390) sobresale de la pared superior hacia la pared inferior, incluyendo el relieve un borde (202, 394) generalmente paralelo a, y separado de, la primera pared lateral (118, 314) .

31. El método de la reivindicación 30, en el que el borde (202, 394) hace contacto con la placa de resorte (178, 380) , empujando de tal modo los componentes electrónicos hacia la superficie interior (196, 364) .

32. El método de la reivindicación 26, en el que el contenedor incluye una pared inferior (116, 312) , el sumidero (190, 192, 360, 362) de calor está dispuesto a través de la pared inferior (116, 312) .

33. El método de la reivindicación 29, en el que la placa de resorte (178, 380) es generalmente plana e incluye características de compresión salientes primera y segunda (212, 214, 386, 388) , con la segunda característica (214, 388) de compresión sobresaliendo una distancia menor que la primera característica (212, 386) de compresión.

34. El método de la reivindicación 33, en el que el relieve incluye un borde (202, 394) , el borde (394) incluye un escalón (396) que divide el borde en porciones de borde primera y segunda (398, 399) , con la primera porción (398) de borde separada de la primera pared lateral una distancia mayor que la segunda porción (399) de borde.

35. El método de la reivindicación 34, en el que cuando el sustrato (162) es insertado a una posición de precarga, la segunda característica (214, 388) de compresión es recibida holgadamente entre la primera porción (208, 398) de borde y la superficie interior (196, 364) para proporcionar un efecto de fuerza de inserción nula y, cuando el sustrato es insertado completamente a una posición cargada, la segunda característica (214, 388) de compresión hace contacto con la segunda porción (210, 399) de borde y la primera característica (212, 386) de compresión hace contacto con la primera porción (208, 398) de borde, empujando de tal modo los componentes eléctricos hacia el sumidero de calor.

36. El método de la reivindicación 26, en el que la envoltura (110, 302) de contenedor está compuesta por un material termoplástico.