DE202017105939U1

DE202017105939U1 - Gehäuseformteil sowie elektronische Baugruppe

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Publication number: DE202017105939U1
Application number: DE202017105939.1U
Authority: DE
Original assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Current assignee: Ellenberger and Poensgen GmbH
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2027-09-29
Also published as: US11102903B2; FR3071694B1; US20190098787A1; FR3071694A1; DE102018215968A1

Abstract

Gehäuseformteil (2) zur Montage eines elektronisches Bauelements (18) an einer Leiterplatte (20), aufweisend- eine Aufnahmeseite (4), welche eine Gehäuseöffnung (6) zur Aufnahme des elektronischen Bauelements (18) in einen Gehäuseinnenraum (16) aufweist,- eine an die Aufnahmeseite (4) angrenzende Anschlussseite (8) mit Anschlussdurchführungen (10) für die elektrischen Anschlüsse (54) des elektronischen Bauelements (18), und- eine Montageseite (12) mit angeformtem Montageprofil (14) für eine werkzeugfreie Gehäusepositionierung und Gehäusehalterung an der Leiterplatte (20).

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuseformteil zur Montage eines elektronischen Bauelements an einer Leiterplatte, wobei das Gehäuseformteil eine Aufnahmeseite mit einer Gehäuseöffnung zur Aufnahme des elektronischen Bauelements in einen Gehäuseinnenraum aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine elektronische Baugruppe mit einem Baugruppengehäuse, in welches eine Leiterplatte und ein solches Gehäuseformteil mit einem darin aufgenommenen elektronischen Bauelement eingebracht sind.
Eine elektronische Baugruppe weist üblicherweise eine Leiterplatte auf, auf welcher elektronische Bauelemente montiert und dort elektrisch miteinander kontaktiert werden. Die elektronischen Bauelemente sind beispielsweise leistungselektronische Bauteile wie Transistoren, Thyristoren oder insbesondere Varistoren. Alternativ sind die elektronischen Bauelemente beispielsweise Drosselspulen oder Energiespeicher.
Beispielsweise werden die elektronischen Bauelemente zu deren elektrischen Kontaktierung mit einem Kabelschuh versehen oder zur Montage und zur elektrischen Kontaktierung auf vergleichsweise umständliche Weise mit der Leiterplatte verschraubt. Zusätzlich muss die Leiterplatte hierzu mit einer Stromschiene oder mit einem weiteren Anschlussteil, wie einer eingepressten Buchse, zur Aufnahme und zur elektrischen Kontaktierung einer Schraube versehen sein.
Beispielsweise werden elektronische Baugruppen in einem Kraftfahrzeug in einer Steuerung eines Getriebe-, Motor-, Brems- oder Energiemanagementsystems verwendet. In Folge dessen sind die elektronischen Bauelemente der Baugruppe einer Schock- oder Vibrationsbelastung ausgesetzt. Für eine sichere und zuverlässige Fixierung der elektronischen Bauelemente an der Leiterplatte werden diese beispielsweise zusätzlich zur Schraubverbindung mit der Leiterplatte oder insbesondere mit dem Baugruppengehäuse verklebt. Alternativ wird ein Lack oder eine Vergussmasse aufgetragen, welche das elektronische Bauelement umschließt. Jedoch sind ein Verkleben, ein Vergießen oder ein Auftragen von Lack, insbesondere bei vergleichsweise hohen Stückzahlen, vergleichsweise zeit- und kostenaufwendig. Des Weiteren ist dadurch das Gewicht der elektronischen Baugruppe erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine geeignete Vorrichtung anzugeben, bei welchem eine Montage eines elektronischen Bauelements möglichst aufwandsarm ist. Zudem soll das elektronische Bauelement möglichst sicher an der Leiterplatte befestigt sein.
Hierzu weist ein, insbesondere hohlquaderförmiges, Gehäuseformteil zur Montage eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines Varistors (variable resistor), an einer Leiterplatte eine Aufnahmeseite auf, welche eine Gehäuseöffnung zur Aufnahme des elektronischen Bauelements in einen Gehäuseinnenraum aufweist. Des Weiteren umfasst das Gehäuseformteil eine an die Aufnahmeseite angrenzende Anschlussseite mit Anschlussdurchführungen für die elektrischen Anschlüsse des elektronischen Bauelements sowie eine Montageseite mit angeformtem Montageprofil für eine werkzeugfreie Gehäusepositionierung und Gehäusehalterung an der Leiterplatte.
Mit anderen Worten wird das elektronische Bauelement mittels des Gehäuseformteils an der Leiterplatte positioniert und gehalten. Beispielsweise werden das im Gehäuseformteil aufgenommene elektronischen Bauelement sowie weitere auf der Leiterplatte montierte elektrische oder elektronischen Bauelemente in einem weiteren Montageschritt mittels Löten, insbesondere mittels Wellenlöten oder Selektivlöten, miteinander elektrisch verbunden. Dabei ist das im Gehäuseformteil aufgenommene elektronische Bauelement vorzugsweise derart positioniert, dass die elektrischen Kontakte des elektronischen Bauelements zur Kontaktierung bzw. beim Löten herangezogen werden. D.h. es sind vorteilhafterweise keine weiteren Anschlussteile, wie eine Stromschiene, eine Buchse oder ein Kabelschuh, zur Kontaktierung notwendig.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Montageprofil mindestens einen, vorzugsweise hakenförmigen, Rastzapfen zur Herstellung einer Rastverbindung mit einer korrespondierenden Rastaufnahme der Leiterplatte auf. Mit anderen Worten wird das Gehäuseformteil unter Bildung einer Rastverbindung auf die Leiterplatte werkzeugfrei aufgesteckt und somit formschlüssig gehalten, wobei vorzugsweise der Rastzapfen federelastisch verschwenkbar ist. Auf diese Weise ist eine vergleichsweise aufwandsarme Gehäusepositionierung und Gehäusehalterung des Gehäuseformteils und somit des im Gehäuseformteil aufgenommenen elektronischen Bauelements an der Leiterplatte realisiert. Insbesondere bildet dabei die Montageseite des Gehäuseformteils ein Widerlager, d.h. die Montageseite des Gehäuseformteils ist mechanisch in Kontakt mit der Leiterplatte.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung weist das Montageprofil mindestens einen Fügezapfen auf, welcher im Montagezustand in eine korrespondierende Zapfenaufnahme der Leiterplatte aufgenommen ist. Der Fügezapfen hat zudem eine Führungsfunktion beim Verrasten des Rastzapfens. Zusätzlich verbessert der Fügezapfen dabei vorteilhaft eine Positioniergenauigkeit des Gehäuseformteils auf der Leiterplatte. Zusammenfassend ist Gehäuseformteil an mindestens zwei Stellen, beispielsweise mittels jeweils eines Fügezapfens und mittels eines Rastzapfens, auf die Leiterplatte aufgesteckt. Aufgrund der Verformbarkeit des Rastzapfens, insbesondere zur Herstellung der Rastverbindung, umfasst das Montageprofil vorzugsweise mindestens zwei Fügezapfen, welche bezüglich des Rastzapfen eine vergleichsweise hohe Steifigkeit aufweisen. Auf diese Weise ist das Gehäuseformteil verdrehsicher und formschlüssig an der Leiterplatte befestigt.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung weist das Gehäuseformteil eine im Bereich der der Anschlussseite gegenüberliegenden Gehäuseseite, welche im Folgenden auch als Kopfseite bezeichnet wird, angeordnete und in den Gehäuseinnenraum ragende (erste) Presslippe auf. Diese wird bei der Aufnahme des elektronischen Bauelements in den Gehäuseinnenraum in einer Richtung senkrecht zur Anschlussseite zu einer Gehäuseaußenseite hin elastisch verspannt, so dass eine daraus folgende Rückstellkraft das aufgenommene elektronische Bauelement zur Anschlussseite hin verstellt.
Des Weiteren ist das Gehäuseformteil in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit einem Rastelement versehen. Dieses ist dabei im Bereich der Anschlussseite angeordnet und ragt in den Gehäuseinnenraum. Zusätzlich ist das Rastelement in Richtung der Anschlussseite federelastisch verschwenkbar und weist freiendseitig einen Rasthaken zur lösbaren Fixierung des aufgenommenen elektronischen Bauelements auf. Insbesondere erstreckt sich das Rastelement im Wesentlichen senkrecht zum Gehäuseboden, welcher der Aufnahmeseite gegenüber liegt. Dabei kann bei geeigneter Bauform des elektronischen Bauelements der Rasthaken dieses auf dessen der Aufnahmeseite zugewandten Seite hintergreifen. Mittels der ersten Presslippe wird das elektronische Bauelement gegen das Rastelement verstellt, wobei das Rastelement insbesondere in Richtung der Anschlussseite verschwenkt und der Rasthaken dieses somit formschlüssig halten kann.
Zweckmäßigerweise ist die Gehäuseöffnung teilweise von mindestens einem Haltefortsatz zur Halterung des aufgenommenen elektronischen Bauelements überdeckt. Dabei ist der Haltefortsatz in einem der Anschlussseite gegenüberliegenden Öffnungsbereich der Gehäuseöffnung angeordnet, d.h. in einem an die Kopfseite angrenzenden Bereich der Gehäuseöffnung. Beispielsweise ist der Haltefortsatz an der Kopfseite und dabei vorzugsweise an dessen der Gehäuseöffnung angrenzenden Ende dieser Seite bezüglich einer Richtung senkreckt zum Gehäuseboden, d.h. am dem Gehäuseboden gegenüberliegenden Ende dieser Seite angeformt und erstreckt sich zur Anschlussseite hin. In Folge dessen überdeckt der Haltefortsatz einen Bereich des in den Gehäuseinnenraum eingebrachten elektronischen Bauelements, weshalb ein unerwünschtes Herausfallen des elektronischen Bauelements beispielsweise aufgrund einer Schock- oder Vibrationsbelastung vermieden ist.
Vorzugsweise zusätzlich ist der Gehäuseboden mit einer in den Gehäuseinnenraum hineinragenden zweiten Presslippe versehen, welche das elektronische Bauelement in einer Richtung senkrecht zum Gehäuseboden und somit an den Haltefortsatz presst.
Beispielsweise weist das Gehäuseformteil des Weiteren an mindestens einer der beiden Längsseiten, welche an die Aufnahmeseite sowie an die Anschlussseite angrenzen, jeweils eine dritte Presslippe auf. Diese erstreckt sich in den Gehäuseinnenraum und hält das Bauelement gegen eine Verstellung im Gehäuseinneren in einer Richtung senkrecht zu dieser Seite. Zusammenfassend ist mittels der ersten Presslippe und mittels der zweiten Presslippe, sowie mittels der dritten Presslippe bzw. mittels der dritten Presslippen das elektronische Bauelement im Gehäuseinneren werkzeugfrei fixiert.
Gemäß einer ersten Variante des Gehäuseformteils ist die Montageseite die Anschlussseite, wobei am Gehäuseboden außenseitig mindestens ein Fügesteg angeformt ist. Des Weiteren ist die Aufnahmeseite mit einer Stegaufnahme versehen, welche zur Aufnahme eines korrespondierenden Fügestegs eines weiteren Gehäuseformteils ausgebildet ist. Auf diese Weise können mehrere Gehäuseformteile und somit mehrere darin aufgenommene elektronische Bauelemente vor der Montage an der Leiterplatte unter Bildung einer werkzeugfrei herstellbaren Steckverbindung zu einem Gehäuse- oder Gehäuseformteilpaket vormontiert werden, so dass eine platzsparende Anordnung der Gehäuseformteile nebeneinander sowie eine vergleichsweise schnelle gemeinsame Steckmontage des Gehäusepakets auf der Leiterplatte realisiert ist. Zudem ist im Montagezustand eine Verstellung einzelner Gehäuseformteile des Gehäuseformteilpakets in einer Richtung senkrecht zu den Fügestegen verhindert, weshalb vorteilhaft eine Schock- oder Vibrationsbelastung in dieser Richtung verringert ist.
Ferner weisen in dieser ersten Variante des Gehäuseformteils die Anschlussdurchführungen jeweils einen senkrecht zum Gehäuseboden orientierten hakenförmigen Fortsatz auf, dessen Haken einen Hintergriff für den elektrischen Anschluss des elektronischen Bauelements bildet. Beispielsweise sind die elektrischen Anschlüsse des elektronischen Bauelements ösenförmig ausgebildet, welche jeweils einen Fortsatz aufnimmt. Vorteilhafterweise erstreckt sich der Haken zum Gehäuseinnenraum hin. Beim Einbringen des elektronischen Bauelements wird dann insbesondere aufgrund der ersten Presslippe das elektronische Bauelement derart in Richtung der Anschlussseite gepresst und vorzugsweise verschoben, dass der ösenförmige elektrische Anschluss unter den Haken des Fortsatzes geschoben wird und folglich der elektrische Anschluss und entsprechend das elektronische Bauelement in einer Richtung senkreckt zum Gehäuseboden vorteilhafterweise formschlüssig gehalten ist. Dabei ist das elektrische Bauelement mittels der ersten Presslippe unter Ausbildung eines Kraftschlusses gegen eine Anlage, welche gehäuseinnenseitig an die Anschlussseite angeformt ist, oder vorzugsweise gegen den hakenförmigen Fortsatz verstellt (gepresst). Vorteilhafterweise sind zudem die Anschlüsse des elektronischen Bauelements bezüglich des Gehäuseformteils mittels des Fortsatzes auch bei einer vergleichsweise großen Toleranz der Bauform des elektronischen Bauelements vergleichsweise genau positioniert.
Die elektrischen Anschlüsse stehen dabei vorzugsweise gehäuseaußenseitig an der Anschlussseite bzw. der Montageseite empor. Auf diese Weise können die elektrischen Anschlüsse in Anschlussaufnahmen der Leiterplatte aufgenommen und dort ohne zusätzlichem Anschlussteil, beispielsweise mittels (Wellen-)Löten, mit weiteren Bauelementen elektrisch kontaktiert werden. Insbesondere nach erfolgter Verlötung des elektronischen Bauelements ist ein Verstellen der elektrischen Anschlüsse des elektronischen Bauelements in Richtung des Gehäuseinnenraums verhindert, so dass die elektrischen Anschlüsse gegen ein Lösen des Hintergriffs gesichert sind.
Gemäß einer zweiten Variante des Gehäuseformteils liegen die Montageseite und die Aufnahmeseite einander gegenüber, wobei die Anschlussdurchführung als ein senkrecht zur Aufnahmeseite verlaufender Spalt ausgebildet ist. Vorzugsweise werden im Zuge der Montage die hier insbesondere als Draht ausgebildeten elektrischen Anschlüsse des elektronischen Bauelements durch die Anschlussdurchführung geführt und anschließend in Richtung der Leiterplatte gebogen, wo diese beispielsweise verlötet werden. Dabei ist insbesondere das elektrische Bauelement mittels der ersten Presslippe gegen die gehäuseinnenseitig an die Anschlussseite angeformte Anlage gepresst, sodass das elektronische Bauelement kraftschlüssig im Gehäuseinneren gehalten ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der zweiten Variante des Gehäuseformteils ist das Montageprofil für eine zur Leiterplatte beabstandete Gehäusemontage ausgebildet. Insbesondere weisen hierzu der bzw. die Fügezapfen und der bzw. die Rastzapfen jeweils eine entsprechende Länge in Richtung senkrecht zur Montagseite und jeweils ein Widerlager, wie beispielswiese eine zur Montageseite beabstandete und senkrecht zum entsprechenden Zapfen emporstehende monolithische Anformung auf, so dass im Montagezustand das Widerlager auf der Leiterplatte aufliegt und das Gehäuseformteil beabstandet zur Leiterplatte positioniert. Dabei ist der Rastzapfen unter Herstellung einer Rastverbindung in der Rastaufnahme der Leiterplatte aufgenommen.
Besonders vorteilhaft kann das Gehäuseformteil auf diese Weise weitere elektronische oder elektrische Bauelemente brückenartig überdecken. Mit anderen Worten sind in besonders platzsparender Weise auf der Leiterplatte schichtartig mehrere Bauelemente übereinander angeordnet. Aufgrund dessen ist insbesondere die Leiterplatte bzw. eine elektronische Baugruppe, welche die Leiterplatte sowie das Gehäuseformteil aufweist, vergleichsweise klein, d.h. platzsparend und mit reduziertem Gewicht ausgebildet. Alternativ ist das Gehäuseformteil auf der Rückseite der Leiterplatte angeordnet und nutzt einen dort bereits vorhanden Bauraum, wobei beispielsweise eine elektrische Kontaktierung der bereits auf der Rückseite der Leiterplatte aufgebrachten weiteren Bauelemente brückenartig überdeckt wird.
Bei einer Anordnung des Gehäuseformteils an der Rückseite der Leiterplatte, wobei die elektrischen Anschlüsse des aufgenommenen elektronischen Bauelements an die Vorderseite geführt sind, und insbesondere sofern die weiteren Bauelemente als an der Vorderseite der Leiterplatte montierte SMD-Bauteile (Surface-mounted device) ausgebildet sind, ist zudem vorteilhaft die elektrische Kontaktierung der weiteren Bauelemente und des im Gehäuseformteil aufgenommenen Bauelements in einem einzigen gemeinsamen Lötprozess ermöglicht.
Eine elektronische Baugruppe weist ein Baugruppengehäuse auf, in welches eine Leiterplatte und mindestens ein daran montiertes Gehäuseformteil in einer der oben beschriebenen Varianten eingebracht sind. Mit anderen Worten weist das Gehäuseformteil zur Montage eines elektronischen Bauelements an der Leiterplatte eine Aufnahmeseite mit einer Gehäuseöffnung zur Aufnahme des elektronischen Bauelements in einen Gehäuseinnenraum sowie eine Montageseite mit einem angeformten Montageprofil zur werkzeugfreien Gehäusepositionierung und Gehäusehalterung auf. Dabei ist in das Gehäuseformteil ein elektronisches Bauelement, wie beispielsweise ein Varistor, aufgenommen. Das Baugruppengehäuse weist an einer Innenseite eine insbesondere leistenförmige Lagerkontur zur Halterung des Gehäuseformteils auf. Beispielsweise ist die Lagerkontur an diese Innenseite angeformt. Vorzugsweise steht dabei die zu dieser Gehäuseseite Lagerkontur empor und umfasst die Lagerkontur das Gehäuseformteil oder, sofern mehrere Gehäuseformteile als Gehäusepaket nebeneinander angeordnet sind, die Gehäuseformteile umfangsseitig zumindest teilweise. Auf diese Weise sind das Gehäuseformteil bzw. die Gehäuseformteile gegen ein Verstellen, beispielsweise aufgrund einer Vibrations- oder Schockbelastung der elektronischen Baugruppe, zusätzlich zur Halterung an der Leiterplatte mittels der Lagerkontur des Baugruppengehäuses sicher gehalten. Das Gehäuseformteil bzw. die Gehäuseformteile sind auf diese Weise vorteilhaft formschlüssig gehalten.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

1 in einer perspektivischen Ansicht eine erste Variante eines Gehäuseformteils mit einer Aufnahmeseite sowie mit einer Montageseite und mit einer Anschlussseite, wobei die Aufnahmeseite an die Anschlussseite angrenzt und wobei die Montageseite die Anschlussseite ist,
2 in perspektivischer Ansicht das Gehäuseformteil gemäß der 1 mit einem in einem Gehäuseinnenraum des Gehäuseformteils eingebrachten und formschlüssig darin gehaltenen elektronischen Bauelement,
3 in einer perspektivischen Explosionsdarstellung drei Gehäuseformteile gemäß der 1, jeweils mit einem Fügesteg und einer Stegaufnahme zur deren Steckmontage miteinander, und eine Leiterplatte, auf welcher die Gehäuseformteile jeweils mittels eines an der Montageseite angeformten Montageprofils positioniert und gehalten werden,
4 in perspektivischer Explosionsdarstellung eine zweite Variante des Gehäuseformteils und das darin aufgenommene elektronischen Bauelement mit drahtförmigen elektronischen Anschlüssen, wobei beim Gehäuseformteil die Montageseite der Aufnahmeseite gegenüberliegt,
5 in einer perspektivischen Ansicht das Gehäuseformteil gemäß 4, wobei das Gehäuseformteil mittels dessen Montageprofils beabstandet zur Leiterplatte befestigt ist, und
6 in einer perspektivischer Darstellung eine elektronische Baugruppe mit einem Baugruppengehäuse und mit einer Leiterplatte, an welcher mittels Gehäuseformteilen elektronische Bauelemente montiert sind, wobei das Baugruppengehäuse zur Halterung der Gehäuseformteile einer Lagerkontur aufweist.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine erste Variante eines hohlquaderförmigen Gehäuseformteils 2 gezeigt. Dieses weist eine Aufnahmeseite 4 mit einer Gehäuseöffnung 6 auf. An die Aufnahmeseite 4 grenzt eine zu dieser quer verlaufende Anschlussseite 8 an, welche mit Anschlussdurchführungen 10 versehen ist. Des Weiteren weist das Gehäuseformteil 2 eine Montageseite 12 mit einem Montageprofil 14 auf, wobei gemäß der ersten Variante des Gehäuseformteils 2 dessen Montageseite 12 die Anschlussseite 8 ist. Das Gehäuseformteil 2 umfasst einen Gehäuseinnenraum 16 zur Aufnahme eines elektronischen Bauelements 18 (2), welches hier als ein Varistor ausgeführt ist.
Zur Montage des Gehäuseformteils 2 an einer Leiterplatte 20, wie in 3 dargestellt ist, weist das an die Montageseite 12 angeformte Montageprofil 14 einen hakenförmigen Rastzapfen 22 auf. Dieser wird im Zuge der Montage federelastisch verschwenkt und zur Herstellung einer Rastverbindung in einer korrespondierenden Rastaufnahme 24 (3) der Leiterplatte 20 aufgenommen. Im Montagezustand hintergreift der Rastzapfen 22 nach Zurückschwenken die Leiterplatte 20, weshalb das Gehäuseformteil 2 mittels werkzeugfreier Steckmontage formschlüssig an der Leiterplatte 20 gehalten und positioniert ist. Des Weiteren umfasst das Montageprofil 14 zwei Fügezapfen 26, welche im Montagezustand in einer korrespondierenden Zapfenaufnahme 28 (3) der Leiterplatte 20 aufgenommen sind. Das Gehäuseformteil 2 ist zusammenfassend mittels der beiden Fügezapfen 26 und dem Rastzapfen 22 an der Leiterplatte 20 werkzeugfrei steckmontiert. Aufgrund der Montage des Gehäuseformteils 2 an der Leiterplatte 20 an zumindest zwei Stellen ist zudem ein Verdrehen des Gehäuseformteils um eine Achse senkrecht zur Montageseite 12 verhindert.
Das Gehäuseformteil 2 weist eine erste Presslippe 30 auf, welche im Bereich der der Anschlussseite 8 gegenüberliegende Seite gehäuseinnenseitig angeordnet ist, wobei diese Seite im Folgenden als Kopfseite 31 bezeichnet wird. Dabei ist die erste Presslippe 30 an diese Seite angeformt und ragt in den Gehäuseinnenraum 16 hinein. Die erste Presslippe 30 wird beim Einbringen des elektronischen Bauelements 18 zu einem Gehäuseaußenbereich 32 hin federelastisch verspannt, so dass eine entsprechende Rückstellkraft der ersten Presslippe 30 das in den Gehäuseinnenraum 16 eingebrachte elektronische Bauelement 18 zur Anschlussseite 8hin verstellt (presst) (2).
Wie in 2 dargestellt ist, ist das in den Gehäuseinnenraum 16 aufgenommene elektronische Bauelement 18 zusätzlich mittels eines Rastelements 36 lösbar fixiert. Hierzu ist das Rastelement 36 im Bereich der Anschlussseite 8 angeordnet und ragt in den Gehäuseinnenraum 16 hinein. Das Rastelement 36 erstreckt sich von einem der Aufnahmeseite 4 gegenüberliegenden Gehäuseboden 38 des Gehäuseformteils 2 im Wesentlichen senkrecht in den Gehäuseinnenraum 16.
Zur Montage ist das Rastelement 36 federelastisch in Richtung der Anschlussseite 8 verschwenkbar. Das elektronische Bauelement 18 wird hierbei unter Bildung einer Rastverbindung in den Gehäuseinnenraum 16 aufgenommen. Im Montagezustand hintergreift hierzu ein freiendseitig am Rastelement 36 angeordneter Rasthaken 40 das elektronische Bauelement 18.
Die Gehäuseöffnung 6 des Gehäuseformteils 2 ist in einem Öffnungsbereich, welcher der Anschlussseite 8 gegenüberliegt, d.h. im Bereich der Kopfseite 31, teilweise von zwei Haltefortsätzen 42 überdeckt. Dabei sind die Haltefortsätze 42 an dem an die Gehäuseöffnung 6 angrenzenden Seitenbereich der Kopfseite 31 sowie an jeweils einer Längsseite 44 angeformt, welche quer zur Kopfseite 31 verläuft und an die Aufnahmeseite 4 angrenzt. Die Haltefortsätze 42 sind dabei an dem dem Gehäuseboden 38 abgewandten Ende der entsprechenden Seiten, mit anderen Worten am an die Gehäuseöffnung 6 angrenzenden Seitenbereich, angeformt. Die Haltefortsätze 42 erstrecken sich parallel zum Gehäuseboden 38 über einen entsprechenden Eckbereich, so dass das elektronische Bauelement 18 im Gehäuseinnenraum 16 gehalten ist.
Ferner ist in den Gehäuseboden 38 eine zweite Presslippe 46 eingebracht, welche das elektronische Bauelement 18 gegen die Haltefortsätze und gegen den Rasthaken 40 des Rastelements 36 presst. Mit anderen Worten agieren die Haltefortsätze 42 sowie der Rasthaken 40 des Rastelements 36 als Widerlager für das elektrische Bauelement 16, so dass das elektronische Bauelement 18 im Gehäuseinnenraum 16 fixiert ist. Zudem sind die beiden Längsseiten 44 jeweils mit einer in den Gehäuseinnenraum 16 hineinragenden dritten Presslippe 48 versehen, welche das elektronische Bauelement 18 in einer Richtung senkrecht zu den Längsseiten 44 im Gehäuseinnenraum 16 fixiert. Die dritten Presslippen 48, sowie die erste Presslippe 30 sind dabei jeweils an dem der Gehäuseöffnung 6 zugewandten Ende der entsprechenden Längsseite 44 bzw. der Kopfseite 31 angeformt und erstrecken sich in den Gehäuseinnenraum 16 zum Gehäuseboden 38 hin. Im Zuge der Montage werden deshalb die dritten Presslippen 48 bereits mittels des Einbringens des elektronischen Bauelements 18 in den Gehäuseinnenraum 16 verspannt, d.h. dass ein Vorspannen der dritten Presslippen 48 vor dem Einbringen des elektronischen Bauelements 16 nicht notwendig ist. Des Weiteren ist ein Bereich um die Presslippen 30, 46 und 48 der entsprechenden Gehäuseseiten 31, 38 bzw. 44 ausgespart.
Gemäß der ersten Variante des Gehäuseformteils 2 sind die beiden Anschlussdurchführungen 10 der Anschlussseite 8 jeweils als ein senkrecht zum Gehäuseboden 38 orientierter hakenförmiger Fortsatz 50 ausgebildet ist. Dessen Haken 52 erstreckt sich in Richtung des Gehäuseinnenraums 16 und hintergreift einen ösenförmig ausgebildeten elektrischen Anschluss 54 des elektronischen Bauelements 18, so dass das elektronische Bauelement 18 in einer Richtung senkrecht zum Gehäuseboden 38 formschlüssig gehalten ist. Hierzu werden im Zuge der Montage die ösenförmigen elektrischen Anschlüsse 54 über die entsprechenden Fortsätze 50 geführt. Dabei werden die elektrischen Anschlüsse 54 mittels der ersten Presslippe 30 gegen den hakenförmigen Fortsatz 50 gepresst.
Zusammenfassend wird zur Montage das elektronische Bauelement 18 mit dessen den elektrischen Anschlüssen 54 abgewandten Seite im Gehäuseformteil 2 zunächst in den von den Haltefortsätzen 42 überdeckten Bereich des Gehäuseinnenraums 16 eingebracht und die erste Presslippe 30 zum Gehäuseaußenbereich 32 hin verspannt. Anschließend wird die die elektrischen Anschlüsse 54 aufweisende Seite des elektronischen Bauelements 18 in Richtung des Gehäusebodens 38 verstellt, wobei sowohl die zweite Presslippe 46 als auch die beiden dritten Presslippen verspannt und das Rastelement 36 das elektronische Bauelement 18 hintergreift, und wobei die ösenförmigen elektrischen Anschlüsse 54 des elektronischen Bauelements 18 über die jeweiligen Fortsätze 50 geführt wird. Des Weiteren wird bei einer, insbesondere hierauf folgenden Entspannung der ersten Presslippe 30 jeweils der elektrische Anschluss 54 vom Haken 52 des entsprechenden Fortsatzes 52 hintergriffen. Das elektronische Bauelement 18 ist zusammenfassend somit formschlüssig im Gehäuseformteil 2 gehalten. Des Weiteren sind auf diese Weise die Anschlüsse 54 unabhängig von Bauteiltoleranzen des elektronischen Bauelements 18 zur Anschlussseite 8 hin vergleichsweise genau positioniert.
Die elektrischen Anschlüsse 54 stehen dabei zur Montageseite 12 empor. Bei der Montage des Gehäuseformteils 2 an der Leiterplatte 20 werden die elektrischen Anschlüsse 54 in Anschlussaufnahmen 56 der Leiterplatte 20 aufgenommen und durchdringen diese, so dass die elektrischen Anschlüsse 54 auf der dem Gehäuseformteil 2 abgewandten Seite (Leiterplattenrückseite) der Leiterplatte 20 mit weiteren elektrischen oder elektronischen Bauelementen 58 beispielsweise mittels Wellenlöten elektrisch kontaktiert werden können (3).
Zusammenfassend ist das Gehäuseformteil 2 an der Leiterplatte 20 positioniert und gehalten, so dass folglich das elektronische Bauelement 16 mittels des Gehäuseformteils 2 an der Leiterplatte 20 montiert ist.
In 3 sind drei Gehäuseformteile 2 jeweils mit einem darin aufgenommenen elektronischen Bauelement 18 dargestellt. Die Gehäuseformteile 2 sind im Zuge einer Vormontage miteinander zu einem Gehäusepaket 59 gefügt, so dass diese gemeinsam an der Leiterplatte 20 befestigt werden. Hierzu weisen die Gehäuseformteile 2 jeweils gehäuseaußenseitig am deren Gehäuseboden 38 Fügestege 60 auf, welche zur Aufnahme in korrespondierende und geometrisch komplementär geformte Stegaufnahmen 62 eines weiteren Gehäuseformteils 2 ausgebildet sind. Dabei sind die Aufnahmeseiten 4 der Gehäuseformteile 2 jeweils mit zwei Stegaufnahmen 62 im Bereich der Haltefortsätze 42 sowie mit einer Stegaufnahme 62 im Bereich der Montageseite 12 versehen, wobei die Fügestege 60 entsprechend gehäuseaußenseitig am Gehäuseboden 32 angeordnet sind.
In den 4 und 5 ist eine zweite Variante des Gehäuseformteils 2 dargestellt. Bei dieser zweiten Variante liegen die Montageseite 12 und die Aufnahmeseite 4 einander gegenüber. Mit anderen Worten ist im Montagezustand die Aufnahmeseite 4 parallel zur Leiterplatte 20 orientiert. In Folge dessen ist die Anschlussseite 8 senkrecht zur Leiterplatte 20 orientiert. Das im Gehäuseformteil 2, welches nach der zweiten Variante ausgebildet ist, aufgenommene elektronische Bauelement 18 weist drahtartige elektrische Anschlüsse 54 auf. Diese werden zur Montage durch die Anschlussdurchführungen 10 geführt, welche hier als senkrecht zur Aufnahmeseite 4 verlaufende Spalte ausgebildet sind, und anschließend zur Leiterplatte 20 hin gebogen, wo die elektrischen Anschlüsse 54 im Zuge der Montage beispielsweise mittels Lötens mit den auf die Leiterplatte 20 aufgebrachten weiteren elektrischen oder elektronischen Bauelementen 58 elektrisch verbunden wird.
Das elektronische Bauelement 18 wird dabei mittels der ersten Presslippe gegen eine gehäuseinnenseitig an die Anschlussseite 8 angeformte Anlage 63 gepresst (2) und somit kraftschlüssig im Gehäuseinnenraum 16 gehalten.
Das Montageprofil 14 ist derart ausgebildet, dass das Gehäuseformteil 2, wie in 5 erkennbar, beabstandet zur Leiterplatte 20 positioniert ist. Hierzu sind die Fügezapfen 26 sowie die Rastzapfen 22 jeweils mit einem Widerlager 64 versehen, wobei sich die Widerlager 64 von der Montageseite 12 zur Freiendseite der Zapfen 22 und 26 hin, jedoch nicht vollständig bis zur Freiendseite hin, erstrecken. Mit anderen Worten erstrecken sich die Widerlager 64 nicht über die gesamte Länge der Zapfen 22 und 26 in einer Richtung senkrecht zur Montageseite 12, sondern sind derart geformt, dass das Gehäuseformteil 2 mit dem vorgesehenen Abstand zur Leiterplatte 20 gehalten ist. Die Widerlager 64 sind dabei monolithisch, d.h. einstückig an die Fügezapfen 26 bzw. an die Rastzapfen 22 angeformt. Aufgrund der Widerlager 64 ist ein Eindringen der Zapfen 22 und 26 in die entsprechende Aufnahme 24 bzw. 28 in einer Richtung senkrecht zur Montageseite 12 der Leiterplatte 20 beschränkt, so dass im Montagezustand das Gehäuseformteil 2 mit dessen Widerlager 64 auf der Leiterplatte 20 aufliegt. Auf diese Weise überdeckt das Gehäuseformteil 2 brückenartig weitere auf der Leiterplatte 20 angeordnete Bauelemente 58 auf platzsparende Weise.
6 zeigt eine elektronische Baugruppe 66 mit einem Baugruppengehäuse 68, mit einer Leiterplatte 20 sowie mit mehreren gemäß der ersten Variante ausgebildeten Gehäuseformteilen 2, welche zu einem Gehäuse- oder Gehäuseformteilpaket 59 miteinander gefügt sind und in welchen jeweils ein elektronisches Bauelement 18 aufgenommen ist. Dabei sind die Gehäuseformteile 2 an der Leiterplatte 20 montiert. Im Zuge der Montage der Leiterplatte 20 Im Baugruppengehäuse 68 wird die Leiterplatte 20 zusammen mit den Gehäuseformteilen 2 durch eine Baugruppengehäuseöffnung 70 einer Öffnungsseite 72 in das Baugruppengehäuse 68 eingebracht. Die Leiterplatte 20 ist im Montagezustand im Baugruppengehäuse 68 mittels zweier Haltenuten 74 senkrecht zur Öffnungsseite 72 gehalten, wobei die Haltenuten 74 an zwei an die Öffnungsseite 72 angrenzenden Seiten des Baugruppengehäuses 68 angeformt sind.
Des Weiteren weist das Baugruppengehäuse 68 zur Halterung der an der Leiterplatte 20 befestigten Gehäusepakets 59 eine Lagerkontur 76 auf. Die Lagerkontur 76 ist im Bereich des Gehäusepakets 59 an einer Innenseite 78 des Baugruppengehäuses 68 angeordnet, welche zur Leiterplatte 20 parallel orientiert ist. Die Lagerkontur 76 ist leistenartig ausgebildet und steht zur Innenseite 78 gehäuseinnenseitig kragenartig empor. Dabei ist die Lagerkontur 76 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet, wobei die zugeordnete U-Form zur Öffnungsseite 72 hin geöffnet ist. Im Zuge der Montage wird das mittels der Gehäuseformteile 2 gebildete Gehäusepaket 59 in die Lagerkontur 76 eingeschoben, wobei die Lagerkontur 76 als eine Führung agiert. Im Montagezustand umfasst die Lagerkontur 76 das Gehäusepaket 59. Öffnungsseitig wird das Gehäusepaket 59 im Montagezustand von einer Deckellasche eines nicht weiter dargestellten Gehäusedeckels gehalten, welcher die Baugruppengehäuseöffnung 70 verschließt. Dabei erstreckt sich die Deckellasche des Gehäusedeckels im Bereich der Gehäuseformteile 2 parallel zur Innenseite 78 und hält das Gehäusepaket 59 im Montagezustand in einer Richtung senkrecht zur Öffnungsseite 72.
In einer nicht gezeigten Alternative ist in analoger Weise ein Gehäuseformteil 2 in das Baugruppengehäuse 68 eingebracht und mittels der Lagerkontur 76 gehalten, wobei das Gehäuseformteil 2 gemäß der zweiten Variante ausgebildet ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschriebenen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

2: Gehäuseformteil
4: Aufnahmeseite
6: Gehäuseöffnung
8: Anschlussseite
10: Anschlussdurchführung
12: Montageseite
14: Montageprofil
16: Gehäuseinnenraum
18: elektronisches Bauelement
20: Leiterplatte
22: Rastzapfen
24: Rastaufnahme
26: Fügezapfen
28: Zapfenaufnahme
30: erste Presslippe
31: Kopfseite
32: Gehäuseaußenbereich
36: Rastelement
38: Gehäuseboden
40: Rasthaken
42: Haltefortsatz
44: Längsseite
46: zweite Presslippe
48: dritte Presslippe
50: Fortsatz
52: Haken
54: elektrischer Anschluss
56: Anschlussaufnahme
58: weitere Bauelemente
59: Gehäuse-/Gehäuseformteilpaket
60: Fügesteg
62: Stegaufnahme
63: Anlage
64: Widerlager
66: elektronische Baugruppe
68: Baugruppengehäuse
70: Baugruppengehäuseöffnung
72: Öffnungsseite
74: Haltenut
76: Lagerkontur
78: Innenseite

Claims

Gehäuseformteil (2) zur Montage eines elektronisches Bauelements (18) an einer Leiterplatte (20), aufweisend - eine Aufnahmeseite (4), welche eine Gehäuseöffnung (6) zur Aufnahme des elektronischen Bauelements (18) in einen Gehäuseinnenraum (16) aufweist, - eine an die Aufnahmeseite (4) angrenzende Anschlussseite (8) mit Anschlussdurchführungen (10) für die elektrischen Anschlüsse (54) des elektronischen Bauelements (18), und - eine Montageseite (12) mit angeformtem Montageprofil (14) für eine werkzeugfreie Gehäusepositionierung und Gehäusehalterung an der Leiterplatte (20).
Gehäuseformteil (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageprofil (14) mindestens einen Rastzapfen (22) zur Herstellung einer Rastverbindung mit einer korrespondierenden Rastaufnahme (24) der Leiterplatte (20) aufweist.
Gehäuseformteil (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageprofil (14) mindestens einen Fügezapfen (26) aufweist, der im Montagezustand in eine korrespondierende Zapfenaufnahme (28) der Leiterplatte (20) aufgenommen ist.
Gehäuseformteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine im Bereich einer Gehäuseseite, welche der Anschlussseite (8) gegenüberliegt, angeordnete und in den Gehäuseinnenraum (16) ragende Presslippe (30) zum Verstellen des aufgenommenen elektronischen Bauelements (18) zur Anschlussseite (8) hin.
Gehäuseformteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein im Bereich der Anschlussseite (8) angeordnetes und in den Gehäuseinnenraum (16) ragendes sowie in Richtung der Anschlussseite (8) federelastisch verschwenkbares Rastelement (36) mit freiendseitig einem Rasthaken (40) zur lösbaren Fixierung des aufgenommenen elektronischen Bauelements (18).
Gehäuseformteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuseöffnung (6) teilweise von mindestens einem Haltefortsatz (42) zur Halterung des aufgenommenen elektronischen Bauelements (18) überdeckt ist, wobei der Haltefortsatz (42) in einem der Anschlussseite (8) gegenüberliegenden Öffnungsbereich der Gehäuseöffnung (6) angeordnet ist.
Gehäuseformteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseite (12) die Anschlussseite (8) ist, wobei am der Aufnahmeseite (4) gegenüberliegenden Gehäuseboden (38) außenseitig mindestens ein Fügesteg (60) angeformt ist.
Gehäuseformteil (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeseite (4) mit einer Stegaufnahme (62) versehen ist, welche zur Aufnahme eines korrespondierenden Fügestegs (60) eines weiteren Gehäuseformteils (2) ausgebildet ist.
Gehäuseformteil (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdurchführungen (10) jeweils einen senkrecht zum Gehäuseboden (38) orientierten hakenförmigen Fortsatz (50) aufweisen, dessen Haken (52) einen Hintergriff für den elektrischen Anschluss (54) des elektronischen Bauelements (18) bildet.
Gehäuseformteil (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseite (12) und die Aufnahmeseite (4) einander gegenüberliegen, wobei die Anschlussdurchführung (10) als ein senkrecht zur Aufnahmeseite (4) verlaufender Spalt ausgebildet ist.
Gehäuseformteil (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Montageprofil (14) für eine zur Leiterplatte (20) beabstandete Gehäusemontage ausgebildet ist.
Elektronische Baugruppe (66) mit einem Baugruppengehäuse (68), in welches eine Leiterplatte (20) und ein nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildetes Gehäuseformteil (2) mit darin aufgenommenem elektronischen Bauelement (18) eingebracht sind, - wobei das Gehäuseformteil (2) an der Leiterplatte (20) montiert ist, und - wobei das Baugruppengehäuse (68) an einer Innenseite (78) eine Lagerkontur (76) zur Halterung des Gehäuseformteils (2) aufweist.