DE10348979B4 - Attaching a printed circuit board to a housing - Google Patents
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Abstract
Gehäuse (1), wobei am Gehäuse (1) Rastelemente (4) befestigt sind, die eine in dem Gehäuse zu befestigende Leiterplatte (8) hintergreifen, wobei die Rastelemente (4) am Boden (3) des Gehäuse (1) befestigt sind, die Leiterplatte (8) den Rastelementen (4) zugeordnete Öffnungen (13) aufweist und die Rastelemente (4) an den Rändern der Öffnungen (13) die Leiterplatte (8) in ihrer fertig montierten Lage hintergreifen, wobei weiterhin im Bereich der Rastelemente (4) Auflagerippen (5) am Boden (3) des Gehäuses (1) vorgesehen sind, die die Lage der Leiterplatte (8) in Richtung zum Boden (3) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (4) an ihren dem Boden (3) abgewandten Enden Rastnasen (10) aufweisen, die in der fertig montierten Lage der Leiterplatte (8) im wesentlichen zum Boden (3) parallele oder annähernd parallele Rastflächen (11) aufweisen und die sich im Anschluss an die Rastflächen (11) vom Boden (3) weg gerichtet verjüngen und die Rastnasen (10) mittels Stegen (9) am...Housing (1), being on the case (1) locking elements (4) are fastened, which is to be fastened in the housing Behind the circuit board (8), wherein the locking elements (4) on the ground (3) of the housing (1) are fixed, the circuit board (8) the latching elements (4) associated openings (13) and the latching elements (4) at the edges of the openings (13) the circuit board (8) engage behind in their fully assembled position, where continue in the area of the locking elements (4) bearing ribs (5) on the bottom (3) of the housing (1) are provided which indicate the position of the printed circuit board (8) in the direction to the bottom (3) limit, characterized in that the locking elements (4) at their the bottom (3) facing away from locking lugs (10), which in the assembled position of the printed circuit board (8) substantially to the ground (3) parallel or approximate parallel locking surfaces (11) and which follow the latching surfaces (11) tapered away from the ground (3) and the locking lugs (10) by means of webs (9) on the ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gehäuse, vorzugsweise Kunststoffgehäuse, wobei am Gehäuse Rastelemente befestigt sind, die eine in dem Gehäuse zu befestigende Leiterplatte hintergreifen, gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1, sowie eine Montagevorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 12.The The invention relates to a housing, preferably plastic housing, wherein on the housing Locking elements are attached, which is a to be fastened in the housing circuit board to grasp, according to the characteristics of claim 1, and a mounting device according to the features of claim 12.
Es ist allgemein bekannt, eine Leiterplatte an einem Gehäuse, insbesondere Kunststoffgehäuse, festzuschrauben, zu vernieten oder zu verstemmen. Diese Befestigungsarten sind jedoch aufwendig und teuer, da sie Zusatzteile, Schrauben, Nieten usw. und Montagewerkzeuge beziehungsweise Montagevorrichtungen erfordern. Weiterhin werden hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Geometrie der zu verbindenden Teile gestellt, wie Ebenheit, Positions- und Formgenauigkeit.It is well known, a printed circuit board on a housing, in particular Plastic housing, screw down, to rivet or caulk. However, these types of attachment are consuming and expensive, as they have additional parts, screws, rivets, etc. and assembly tools or mounting devices require. Furthermore, high demands are placed on the accuracy of the geometry put the parts to be joined, such as flatness, position and Shape accuracy.
Es ist weiterhin bekannt, wovon die vorliegende Erfindung ausgeht, die Leiterplatte mittels Rastelementen zu verclipsen. Es handelt sich dabei aber um eine Befestigung über die Außenkontur der Leiterplatte, wobei die federnden Rastelemente an der Gehäusewand vorgesehen sind. Diese bewirken aber durch die notwendigen Schlitze eine Verringerung der Gehäusesteifigkeit, die nachteilig ist. Weiterhin werden die Leiterplatten Kräften in der Ebene der Leiterplatten ausgesetzt, wodurch Verspannungen und Verformungen der Leiterplatten hervorgerufen werden können, die letztlich zu Schäden an den Leiterplatten führenIt is still known, from which the present invention proceeds, to clip the circuit board by means of locking elements. It deals but this is a fastening over the outer contour of the circuit board, wherein the resilient locking elements are provided on the housing wall. These But cause the necessary slots by reducing the Housing stiffness, which is disadvantageous. Furthermore, the printed circuit board forces in exposed to the level of circuit boards, causing tension and Deformations of the circuit boards can be caused, the ultimately damage lead to the circuit boards
Aus
der
Aus
der
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Befestigung einer Leiterplatte an einem Gehäuse zur Verfügung zu stellen, die keine zusätzlichen Befestigungselemente benötigt und bei der die Nachteile der Befestigung an der Leiterplattenaußenkontur und Gehäusewand vermieden werden.It is therefore an object of the invention, an attachment of a circuit board on a housing to disposal to provide that no additional Fasteners needed and in which the disadvantages of attachment to the PCB outer contour and housing wall be avoided.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass dass die Rastelemente an ihren dem Boden abgewandten Enden Rastnasen aufweisen, die in der fertig montierten Lage der Leiterplatte im wesentlichen zum Boden parallele oder annähernd parallele Rastflächen aufweisen und die sich im Anschluss an die Rastflächen vom Boden weg gerichtet verjüngen und die Rastnasen mittels Stegen am Boden des Gehäuses befestigt sind und dass die Stege in Richtung der Ebenen der Rastflächen federnd nachgiebig ausgeführt sind.According to the invention, it is provided that the locking elements at their ends facing away from the bottom Have locking lugs, which in the finished assembled position of the circuit board have substantially parallel to the ground or approximately parallel locking surfaces and which are directed away from the ground following the locking surfaces rejuvenate and the locking lugs secured by webs on the bottom of the housing are and that the webs resilient in the direction of the planes of the locking surfaces compliant are.
Die Öffnungen in der Leiterplatte können genau und billig hergestellt werden, wobei Bohr-, Fräs- oder Stanzkonturen zur Anwendung kommen können. Weiterhin braucht die Gehäusewand nicht geschlitzt zu werden, wodurch sich eine gute Gehäusesteifigkeit ergibt. Schließlich trägt die Leiterplatte über die Rastelemente zur Versteifung des Elektronikmoduls beziehungsweise Gehäusebodens bei, ohne selbst verspannt zu sein. Es handelt sich weiterhin um eine einfache, kostengünstige und schnelle Montage, da die Vorrichtung prozesssicher mit günstigen Toleranzen ausgelegt werden kann. Auf Press-, Schraub- und Nietautomaten kann verzichtet werden. Die Vorrichtung hält auch Dauerbelastungen und höheren Temperaturen stand, weil die Rastelemente elastisch sind und Kriechspannungen daher vernachlässigbar klein ausfallen. Weiterhin sind die Rastelemente im Kunststoffgehäuse leicht herstellbar, da in dem betreffenden Werkzeug nur einfache Elemente vorgesehen sind, die nur ein reines Auf- und Zu-Werkzeug erforderlich machen, ohne Schieber und dergleichen.The openings in the circuit board can be made accurately and cheaply, with drilling, milling or Punching contours can be used. Furthermore, the need housing wall not to be slit, resulting in a good housing stiffness results. After all wears the PCB above the locking elements for stiffening the electronic module or housing bottom without being tense. It is still about a simple, inexpensive and fast assembly, since the device is reliable with favorable Tolerances can be designed. On press, screw and riveting machines can be dispensed with. The device also holds continuous loads and higher Temperatures stood, because the locking elements are elastic and creep therefore negligible small fail. Furthermore, the locking elements in the plastic housing are light can be produced because in the tool concerned only simple elements are provided, which requires only a pure open-and-close tool make, without slide and the like.
Um eine gute plane Lage der Leiterplatte im Gehäuse sicherzustellen, wird vorgeschlagen, dass im Bereich vorzugsweise, neben den Rastelementen, Auflagerippen am Boden des Gehäuse vorgesehen sind, die die Lage der Leiterplatte in Richtung zum Boden begrenzen.Around to ensure a good planar position of the printed circuit board in the housing, it is proposed that in the area preferably, in addition to the locking elements, bearing ribs at the bottom of the case provided are the location of the circuit board towards the ground limit.
Die Rastelemente weisen in vorteilhafter Weise an ihren dem Boden abgewandten Enden Rastnasen auf, die in der fertig montierten Lage der Leiterplatte im wesentlichen zum Boden parallele oder annähernd parallele Rastflächen aufweisen und die sich im Anschluss an die Rastflächen vom Boden weg gerichtet verjüngen. Dabei sind die Rastnasen mittels Stege am Boden des Gehäuses befestigt und in Richtung der Ebenen der Rastflächen federnd nachgiebig ausgeführt. Durch diese Ausgestaltung der Rastelemente kann die Leiterplatte einfach und sicher in das Gehäuse eingelegt werden, wobei die Rastnasen durch ihre Verjüngungen und ihre elastische Anbindung am Boden des Gehäuse sich zueinander verbiegen und nach Durchtritt durch die Öffnung am Rand der Öffnung einrasten. Dabei sind vorzugsweise je zwei Rastelemente mit entgegengerichteten Rastnasen für je eine Öffnung in der Leiterplatte vorgesehen, so dass diese ohne Kraftentfaltung in der Leiterplattenebene sich gegeneinander abstützen und gegeneinander abgestützt einrasten.The Locking elements point in an advantageous manner on their sides facing away from the ground Ends latching lugs on, in the finished assembled position of the circuit board have substantially parallel to the ground or approximately parallel locking surfaces and which are directed away from the ground following the locking surfaces rejuvenate. The locking lugs are secured by means of webs at the bottom of the housing and executed in the direction of the planes of the locking surfaces resiliently. By This configuration of the locking elements, the circuit board easy and safe in the case be inserted, the locking lugs by their rejuvenation and their elastic connection at the bottom of the housing bend each other and after passing through the opening at the edge of the opening engage. In this case, preferably two locking elements with oppositely directed Latching noses for one opening each provided in the circuit board, so that these without power delivery in the circuit board level are supported against each other and supported against each other engage.
Die Öffnungen für die Rastelemente in der Leiterplatte können verschieden ausgeführt sein. Sie können rund oder oval oder eckig aber auch als Langlöcher ausgeführt sein, wobei die Rastelemente und/oder die Rastnasen den Öffnungen angepasst sind. Dabei sollte insbesondere die Form der Verjüngungen den Öffnungen angepasst werden.The openings for the Locking elements in the circuit board can be designed differently. You can round or oval or angular but also designed as slots, the locking elements and / or the locking lugs the openings are adjusted. It should especially the shape of the rejuvenations the openings be adjusted.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Abstand der Rastflächen zu den Auflagerippen im nicht montierten Zustand der Leiterplatte kleiner ist als die Dicke der Leiterplatte und dass die Stege senkrecht zur Rastflächenebene federnd nachgiebig ausgeführt sind. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass die Rastele mente nach ihrem Einrasten am Rand der Öffnungen nicht nur eine Verhakung der Leiterplatte am Gehäuse, sondern auch eine Vorspannung der Leiterplatte in Richtung der Auflagerippen bewirken, so dass eine erschütterungs- und geräuschfreie Befestigung der Leiterplatte im Gehäuse gegeben ist. Die Nachgiebigkeit und werkzeugtechnische Entformbarkeit der Rastelement wird insbesondere durch Aussparungen an den Rastelementen und/oder im Boden des Gehäuses erzeugt, wobei die Stege in vorteilhafter Weise L-förmig ausgebildet sind. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass die Rastelemente beziehungsweise Rastnasen in die Öffnungen der Leiterplatte nach ihrem Einlegen in das Gehäuse durch eine Druckausübung auf die Rückseite des Gehäusebodens im Bereich der Stege einhaken und die Leiterplatte zu den Auflagerippen hin ziehen.In Another embodiment of the invention is proposed that the Distance between the locking surfaces to the support ribs in the unassembled state of the circuit board smaller than the thickness of the circuit board and that the bars are vertical resilient to the locking surface plane compliant are. By this configuration it is achieved that the Rastele elements after their snapping on the edge of the openings not only an entanglement of the circuit board on the housing, but also a bias cause the circuit board in the direction of the support ribs, so that a shaking and noiseless Attachment of the circuit board is given in the housing. The compliance and tool demouldability of the locking element is in particular produced by recesses on the latching elements and / or in the bottom of the housing, wherein the webs are formed advantageously L-shaped. These Design allows that the locking elements or latching noses in the openings the printed circuit board after being placed in the housing by applying pressure the backside of the case bottom Hook in the area of the bars and the PCB to the support ribs pull out.
Um diese Vorgehensweise zu erleichtern, wird eine Montagevorrichtung zum Einrasten der Rastnasen an der Leiterplatte vorgeschlagen, mit einer Montageplatte, die partielle Erhöhungen in den Bereichen unterhalb der Rastelemente aufweist, durch die die Stege und die Rastnasen bei Belastung der Leiterplatten in Richtung Boden des Gehäuses in die Gegenrichtung verschoben werden und damit in den Öffnungen einrasten. Durch diese einfache Montageplatte ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Leiterplatte ohne weitere Hilfsmittel schnell und zielsicher im Gehäuse zu befestigen und gegenüber dem Boden des Gehäuses zu verspannen. Die Montageplatte braucht nur einen Rand oder einige Vorsprünge aufzuweisen, die die Gehäusewand umgreift oder Fixierstifte, die in entsprechende Öffnungen des Gehäusebodens eingreifen, so dass das Gehäuse so fixiert ist, dass die partiellen Erhöhungen auf die Stege treffen.Around To facilitate this procedure, a mounting device proposed for locking the locking lugs on the circuit board, with a mounting plate, the partial elevations in the areas below having the locking elements through which the webs and the locking lugs When loading the circuit boards toward the bottom of the case in the Be moved in the opposite direction and thus in the openings engage. By this simple mounting plate, it is in an advantageous Way possible, the circuit board without further aids quickly and accurately in the case to attach and opposite the Bottom of the case to tense. The mounting plate only needs one edge or a few projections to show the housing wall encompasses or fixation pins in corresponding openings of the case bottom engage, leaving the case is fixed so that the partial increases meet the bars.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass am Boden des Gehäuses Fixierelemente angebracht sind, dass die Leiterplatte den Fixierelementen zugeordnete Löcher aufweist und dass bei in das Gehäuse eingelegter Leiterplatte die Fixierelemente in die Löcher ragen. Dabei sind die Fixierelemente in vorteilhafter Weise als Stifte ausgebildet. Durch diese Fixierelemente, die vorzugsweise vom Boden weiter vorstehen als die Rastelemente, wird die Leiterplatte justiert und geführt, bevor diese auf die Rastelemente trifft, so dass die Öffnungen in der Leiterplatte für die Rastelemente auf die Verjüngungen der Rastnasen treffen, ohne dass die Leiterplatte verschoben werden muss. Ein Suchen der Rastelemente durch die Öffnungen und ein Verschieben der Leiterplatte kann daher entfallen.In Another embodiment of the invention is proposed that the Bottom of the case Fixing elements are attached, that the circuit board the fixing elements associated holes and that in the case inserted PCB protrude the fixing in the holes. The fixing elements are advantageously designed as pins. By these fixing elements, which preferably further protrude from the ground as the locking elements, the circuit board is adjusted and guided before this hits the locking elements, so that the openings in the circuit board for the Locking elements on the rejuvenations the locking lugs meet without the circuit board are moved got to. A search of the locking elements through the openings and a move the circuit board can therefore be omitted.
Vorzugsweise sind mehrere Fixierelemente vorgesehen. Eines der Fixierelemente beziehungsweise einer der Stifte korrespondiert mit einem im wesentlichen passgenauen Loch in der Leiterplatte, wobei die übrigen Fixierelemente beziehungsweise Stifte mit Löchern in der Leiterplatte in Wirkverbindung stehen, die in jeweils einer Richtung als Langloch ausgeführt sind, so dass dieses Fixierelement eine Führung jeweils nur in Querrichtung der Langlöcher bewirkt, während in der Langlochrichtung eine Passgenauigkeit entfallen kann. Es reicht dabei vollständig aus, wenn zwei Fixierelemente vorgesehen sind, die dann eine genaue Lage der Leiterplatte im Gehäuse sicherstellen. In vorteilhafter Weise sind jedoch drei beziehungsweise mehrere Fixierelemente vorgesehen, die mit entsprechenden Rund- beziehungsweise Landlöchern in der Leiterplatte korrespondieren. Auch bei den Fixierelementen können im Bereich derselben, vorzugsweise neben den Fixierelementen, am Boden des Gehäuses Auflageflächen für die Leiterplatte vorgesehen sein, die in Höhe der Auflagerippen der Rastelemente ausgeführt sind, so dass eine verbesserte Planlage der Leiterplatte im Gehäuse sichergestellt ist.Preferably several fixing elements are provided. One of the fixing elements or one of the pins corresponds to a substantially accurately fitting hole in the circuit board, the remaining fixing elements or pins with holes be in operative connection in the circuit board, which in each case one Direction designed as a slot are, so that this fixing a guide only in the transverse direction the long holes causes while in the slot direction a precision fit can be omitted. It is enough completely from, if two fixing elements are provided, which then an accurate Position of the printed circuit board in the housing to ensure. Advantageously, however, three or several fixing elements provided with corresponding round or land holes in the circuit board correspond. Also with the fixing elements can in the area of the same, preferably in addition to the fixing, on Bottom of the case Support surfaces for the printed circuit board be provided in the amount the Auflagerippen the locking elements are executed, so that an improved Flatness of the printed circuit board in the housing is ensured.
Besondere Bedeutung hat die Erfindung für elektronischen Geräte beim Einsatz in Fahrzeugen. Derartige Geräte sind starken Erschütterungen ausgesetzt, so dass die Leiterplatte zuverlässig am Gehäuse befestigt werden muss, um seine Funktion zu erfüllen. Bei den elektronischen Geräten handelt es sich insbesondere um Module, zum Beispiel Verstärker, für den Rundfunk- und Fernseh empfang in Fahrzeugen.Special significance of the invention for electronic devices when used in vehicles. Such devices are exposed to strong shocks, so that the circuit board must be reliably fixed to the housing to fulfill its function. The electronic devices are in particular modules, such as amplifiers, for the radio and television reception in vehicles.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre, ist im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.One embodiment of the invention without the invention being limited thereto described below and explained with reference to the figures.
Es zeigen:It demonstrate:
In
den
Wie
insbesondere der
In
- 11
- Gehäusecasing
- 22
- Randedge
- 33
- Bodenground
- 44
- Rastelementelocking elements
- 55
- Auflagerippensupport ribs
- 66
- Fixierelementefixing
- 77
- Auflageflächensupport surfaces
- 88th
- Leiterplattecircuit board
- 99
- StegeStege
- 1010
- Rastnasenlocking lugs
- 1111
- Rastflächenlatching surfaces
- 1212
- Verjüngungentapers
- 1313
- Öffnungenopenings
- 1414
- Löcherholes
- 1515
- Montageplattemounting plate
- 1616
- partielle Erhöhungenpartial increases
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |