用于将电路板安置在壳体上的保持框架转让专利

申请号 : CN201780079222.9

文献号 : CN110073731B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : H.默茨

申请人 : 罗伯特·博世有限公司

摘要 :

本发明涉及一种用于将电路板(1)安置在壳体(6)上的保持框架(2),其中所述保持框架包括以下内容:用于所述电路板(1)的支座结构(3);至少一个压入凸起(4a、4b),所述至少一个压入凸起能够如此弹性地和/或塑性地变形,使得其能够用过量部压入到所述壳体(6)中的凹部(7a、7b)中,以用于将所述保持框架(2)固定在所述壳体(6)上;以及至少一个弹簧元件(5a、5b),所述至少一个弹簧元件将所述至少一个压入凸起(4a、4b)与所述支座结构(3)弹动地连接起来。

权利要求 :

1.用于将电路板(1)安置在壳体(6)上的保持框架(2),包括:

-用于所述电路板(1)的支座结构(3);

-至少一个压入凸起(4a、4b),所述至少一个压入凸起能够如此弹性地和/或塑性地变形,使得其能够用过量部压入到所述壳体(6)中的凹部(7a、7b)中,以用于将所述保持框架(2)固定在所述壳体(6)上;以及-至少一个弹簧元件(5a、5b),所述至少一个弹簧元件将所述至少一个压入凸起(4a、

4b)与所述支座结构(3)弹动地连接起来。

2.根据权利要求1所述的保持框架(2),其中,

-所述弹簧元件(5a、5b)中的至少一个弹簧元件沿着与弹簧元件(5a、5b)相连接的压入凸起(4a、4b)的压入方向(z)构造为弹动的结构并且/或者-所述弹簧元件(5a、5b)中的至少一个弹簧元件沿着至少一个相对于与弹簧元件(5a、

5b)相连接的压入凸起(4a、4b)的压入方向(z)横向的方向(x)构造为弹动的结构。

3.根据权利要求1或2所述的保持框架(2),其中所述弹簧元件(5a、5b)中的至少一个弹簧元件构造为弯曲臂,所述弯曲臂在一端固定地与所述支座结构(3)相连接并且在其自由的另一端布置有所述压入凸起(4a、4b)之一。

4.根据权利要求3所述的保持框架(2),其中所述弯曲臂基本上构造为直的结构。

5.根据权利要求3所述的保持框架(2),其中弯曲臂长度是弯曲臂的每个平均的横截面尺寸的倍数。

6.根据权利要求3所述的保持框架(2),其中,

-所述支座结构(3)的沿着两个空间方向(x、y)的平面延伸度比其沿着垂直于所述两个空间方向的第三空间方向(z)的高度延伸度大了许多倍;并且-两根弯曲臂沿着所述支座结构的平面延伸度的方向(y)朝两个不同的方向延伸离开所述支座结构(3)。

7.根据权利要求1或2所述的保持框架(2),其中所述压入凸起(4a、4b)中的至少一个压入凸起具有一个或多个侧向地突出的变形元件,所述变形元件能够弹性地和/或塑性地变形,由此所述压入凸起(4a、4b)能够用过量部压入到所述壳体(6)中的凹部(7a、7b)中。

8.根据权利要求1或2所述的保持框架(2),其中所述支座结构(3)具有至少一个电路板-固定凸起(8a、8b、8c),所述至少一个电路板-固定突起能够如此弹性地和/或塑性地变形,使得其能够用过量部压入到所述电路板(1)中的凹部(10a、10b、10c)中,以用于将所述电路板(1)固定在所述支座结构(3)上。

9.根据权利要求8所述的保持框架(2),其中所述电路板-固定凸起(8a、8b、8c)中的至少一个电路板-固定凸起是一个或多个侧向地突出的变形元件,所述变形元件能够弹性地和/或塑性地变形,由此所述电路板-固定凸起(8a、8b、8c)能够用过量部压入到所述电路板(1)中的凹部(10a、10b、10c)中。

10.根据权利要求1或2所述的保持框架(2),所述保持框架至少部分地由塑料通过注塑来制成。

11.根据权利要求2所述的保持框架(2),其中,所述弹簧元件(5a、5b)中的至少一个弹簧元件沿着与弹簧元件(5a、5b)相连接的压入凸起(4a、4b)的压入方向(z)构造为能运动的结构。

12.根据权利要求2所述的保持框架(2),其中,所述弹簧元件(5a、5b)中的至少一个弹簧元件沿着至少一个相对于与弹簧元件(5a、5b)相连接的压入凸起(4a、4b)的压入方向(z)横向的方向(x)构造为能运动的结构。

13.根据权利要求4所述的保持框架(2),其中,所述弯曲臂基本上构造为腹板形的结构。

14.根据权利要求5所述的保持框架(2),其中,弯曲臂长度是弯曲臂的每个平均的横截面尺寸的至少三倍、五倍或七倍。

15.根据权利要求6所述的保持框架(2),其中,两根弯曲臂沿着所述支座结构的平面延伸度的方向(y)朝两个基本上相反的方向延伸离开所述支座结构(3)。

16.根据权利要求7所述的保持框架(2),其中,所述压入凸起(4a、4b)中的至少一个压入凸起具有一个或多个侧向地突出的挤压筋条或挤压凸耳。

17.根据权利要求9所述的保持框架(2),其中,所述电路板-固定凸起(8a、8b、8c)中的至少一个电路板-固定凸起是一个或多个侧向地突出的挤压筋条或挤压凸耳。

18.用于电路板(1)的固定系统,包括:

-根据前述权利要求中任一项所述的保持框架(2);以及

-壳体(6),所述壳体具有至少一个凹部(7a、7b),用于接纳所述保持框架(2)的至少一个压入凸起(4a、4b);

其中所述至少一个压入凸起(4a、4b)的尺寸相对于所述至少一个凹部(7a、7b)的尺寸对应于过量配合,使得所述至少一个压入凸起(4a、4b)能够用过量部压入到所述至少一个凹部(7a、7b)。

19.根据权利要求18所述的固定系统,其中,所述壳体(6)中的凹部(7a、7b)中的至少一个凹部沿着至少一个易变性方向(y)具有这样的易变性延伸度,使得所述压入凸起(4a、4b)之一能够沿着所述凹部(7a、7b)的易变性延伸度在多个不同的压入位置上压入到所述凹部(7a、7b)中。

20.根据权利要求19所述的固定系统,其中,所述至少一个易变性方向(y)对应于所述压入凸起(4a、4b)的朝凹部(7a、7b)中的压入方向和/或对应于与所述压入方向横向的方向(y)。

21.根据权利要求18所述的固定系统,其中,所述壳体具有至少一个长槽。

22.根据权利要求20所述的固定系统,其中,所述至少一个易变性方向(y)对应于所述压入凸起(4a、4b)的朝凹部(7a、7b)中的压入方向和/或对应于与所述压入方向基本上垂直的方向(y)。

23.用于将电路板(1)安置在壳体(6)的方法,包括以下步骤:

-提供根据权利要求18至22中任一项所述的固定系统;

-将所述电路板(1)安置在所述保持框架(2)的支座结构(3)上;并且-将所述保持框架(2)的至少一个压入凸起(4a、4b)压入到所述壳体(6)的至少一个凹部(7a、7b)中,由此将所述保持框架(2)固定在所述壳体(6)上。

24.根据权利要求23所述的方法,其中,

-所述壳体(6)中的凹部(7a、7b)中的至少一个凹部沿着至少一个易变性方向(y)具有这样的易变性延伸度,使得所述压入凸起(4a、4b)之一能够沿着所述易变性延伸度在多个不同的压入位置上压入到所述凹部(7a、7b)中;并且-在将所述压入凸起(4a、4b)压入到所述凹部(7a、7b)中之前或者之时根据所述电路板(1)、保持框架(2)和/或壳体(6)的相互的几何尺寸和/或公差沿着所述易变性延伸度来选择对此合适的压入位置。

说明书 :

用于将电路板安置在壳体上的保持框架

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于将电路板安置在壳体上、特别是安置在壳体内部的保持框架。此外,本发明涉及一种相应的用于电路板的固定系统,所述固定系统包括这样的保持框架以及壳体。在此,本发明尤其涉及保持框架的在壳体上的固定方式以及一种相应的方法。

背景技术

[0002] 电路板也被称为电子板(英文:印刷电路板、尤其是电子控制单元),所述电路板能够被拧紧在金属壳体上或者借助于卡锁钩被固定在塑料壳体上。借助于卡锁钩的固定也被称为搭扣连接(Schnappverbindung)或插入(Einklipsen)。此外,知道通过借助于具有卡锁钩的塑料支座将电路板固定在壳体中。
[0003] 因此,从文献EP 2 814 309 A2中已知一种用于电路板的保持框架,该保持框架比如能够由塑料构成。已知的保持框架具有带支撑凸肩(Auflageschultern)和卡锁钩的支座结构,电路板以形状配合的方式被保持在支撑凸肩和卡锁钩之间。此外,这种保持框架能够具有带卡锁钩的弹动的卡锁元件,所述卡锁元件构造用于弹动地啮合在壳体的开口中,使得保持框架能够与壳体卡锁地插接连接。

发明内容

[0004] 根据本发明,设置一种用于将电路板安置在壳体上的保持框架以及一种固定系统和一种方法。
[0005] 另外的实施方式在优选实施例中得到说明。所有说明书中为所述保持框架所说明的深化(weiterführen)的特征和效果也关于所述固定系统和所述方法而适用并且反之亦然。
[0006] 根据第一方面,设置一种用于将电路板安置在壳体上的保持框架,其中保持框架包括:
[0007] -用于电路板的支座结构;
[0008] -至少一个压入凸起,所述至少一个压入凸起能够如此弹性地和/或塑性地变形,使得其能够用过量部压入到所述壳体中的凹部中,以用于将所述保持框架固定在所述壳体;以及
[0009] -至少一个弹簧元件,所述至少一个弹簧元件将所述至少一个压入凸起与所述支座结构弹动地连接起来。
[0010] 在此能够规定,电路板只能由保持框架的支座结构来支撑或者不过能够被固定在所述支座结构上或者使用这两种方式。压入凸起能够沿着压入方向被压入到壳体中的所属的凹部中、例如被压入到一定尺度或者止挡上。除了唯一的压入凸起之外,也能够设置两个、三个或更多个在保持框架上分布的压入凸起,在所述压入凸起中每个压入凸起分别与弹簧元件相连接,所述弹簧元件就其而言与支座结构相连接。
[0011] 通过设置用于将保持框架固定在壳体上的压入凸起,首先能够明显地简化保持框架在壳体上的安装。这是因为与用诸如螺栓或卡锁钩的固定器件的固定相比存在额外的公差补偿可行方案,在用所述固定器件固定时通常对有待连接的元件的几何形状的精度要求明显地比压配合高。其次,与卡锁钩相比,压入凸起的构造能够更加简单,因为取消了保持框架和壳体上的底切的制造。因此,特别是在通过用单个成型工具半体(Formwerkzeughalfte)的铸造来制造保持框架时能够朝一个方向脱模,从而例如不会产生不受欢迎的脱模率(Entformungsgrate)。
[0012] 弹簧元件尤其能够引起以下结果,即:在将压入凸起压入到壳体中之后使支座结构以弹动的方式与壳体相连接。由此能够以撞击抑制或者振动抑制的方式将电路板夹持(Halterung)在壳体上。
[0013] 因此,总的来说,至少一个压入凸起与至少一个弹簧元件的上述组合能够在保持框架和/或壳体的安装或制造中实现明显的简化,电路板有待借助于保持框架来安置在壳体上。不过,在此也同时能够保证将电路板安置在壳体上的高度的机械的安全要求。
[0014] 壳体能够是金属壳体、特别是铸造壳体。但是它也能够至少部分地由其它材料、例如由塑料制成。
[0015] 保持框架能够完全或部分地由塑料、特别是通过注塑来制成。弹簧元件和/或压入凸起能够与支座结构一体地构成。它们能够由与支座结构相同或不同的材料构成并且能够比如成形在所述支座结构上或者以其它为本领域的技术人员所熟知的方式与所述支座结构相连接。通过对于材料和几何结构的选择,能够专门地调节压入凸起的可变形性和弹簧元件的弹簧作用。
[0016] 例如能够规定,弹簧元件中的至少一个弹簧元件沿着与弹簧元件相连接的压入凸起的压入方向构造为弹动的、特别是能运动的结构。作为替代方案或者补充方案,弹簧元件中的至少一个弹簧元件能够沿着至少一个相对于与弹簧元件相连接的压入凸起的压入方向横向的方向构造为弹动的、特别是能运动的结构。根据保持框架、电路板和壳体的相互的布置,通过沿着特定方向的弹簧作用,支座结构以及因此电路板比如能够被朝壳体拉紧,以用于将电路板保持在壳体上。此外,弹簧元件的沿着特定方向的运动性能够沿着这个方向在保持框架、壳体和电路板之间实现额外的公差补偿。此外,沿着每个另外的方向的弹性结构能够有助于保持框架的撞击抑制和振动抑制的作用。
[0017] 根据一种实施方式,弹簧元件中的至少一个弹簧元件构造为弯曲臂,所述弯曲臂在一端与支座结构固定地连接并且在其自由的另一端布置压入凸起之一。这种弯曲臂代表着弯曲弹簧,其中能够沿着其主弯曲方向并且必要时也在其侧面以由制造方面看来简单的并且在空间上节省位置的方式来获得特定的弹簧作用。相应的弹力比如能够通过弯曲臂的设计参数、例如长度、宽度、关于支座结构的弯曲行程或者相对位置来调节。
[0018] 如果比如压入凸起的压入方向对应于弯曲臂的主弯曲方向,那就沿着压入方向产生弹簧作用。对于弯曲臂的窄长的构造来说,此外能够沿着垂直于其主弯曲方向的侧向方向产生弹簧臂的一定的弹簧作用和运动性。弯曲臂尤其能够基本上构造为直的、特别是腹板形或板簧形的结构。(在这里和下文中,“基本上”特别是指与相关的尺寸的、大约10%以下的由制造或设计所引起的可能的偏差。)
[0019] 所描述的弹簧作用、特别是侧向的运动性比如能够通过弯曲长度来实现,所述弯曲长度是弯曲臂的每个平均的横截面尺寸的倍数、特别是至少三倍、五倍或七倍。平均值在此沿着弯曲臂的纵向方向来形成。
[0020] 此外,支座结构沿着两个空间方向的平面延伸度能够比其沿着与这两个空间方向垂直的第三空间方向的高度延伸度大了许多倍、特别是至少三倍、五倍或七倍,比如用于支撑面状的电路板。在此,在上述实施方式的一种可能的改进方案中,两根弯曲臂沿着其平面延伸度的方向朝两个不同的、特别是基本上相反的方向延伸离开支座结构。这能够在支座结构表面上实现紧固力和弹力的特别均匀的分布,从而即使用最小数目的弹簧元件和压入凸起也能够实现所期望的稳定性和/或弹簧作用。
[0021] 原则上,压入凸起能够具有每种允许用过量部压入到壳体中的凹部中的几何结构。尤其为此压入凸起中的至少一个压入凸起能够具有一个或多个侧向突出的变形元件、例如挤压筋条或挤压凸耳,所述变形元件能够弹性地和/或塑性地变形。
[0022] 在特定的设计方案中能够将电路板固定在支座结构上,在这些特定的设计方案中支座结构为此能够具有至少一个电路板-固定凸起,所述至少一个电路板-固定凸起能够如此弹性地和/或塑性地变形,使得其能够用过量部压入到电路板中的凹部中。尤其电路板-固定凸起中的至少一个电路板-固定凸起为此能够具有一个或多个侧向突出的变形元件、例如挤压筋条或挤压凸耳,所述变形元件能够弹性地和/或塑性地变形。此外,按照意义关于压入凸起所作的解释在这里也适用。
[0023] 根据另一方面,设置一种用于电路板的固定系统,该固定系统包括以下内容:
[0024] -在这方面所描述的种类的保持框架以及
[0025] -壳体,所述壳体具有至少一个凹部、特别是长槽,用于接纳保持框架的至少一个压入凸起。在此,至少一个压入凸起的尺寸相对于至少一个凹部的尺寸对应于过量配合,使得至少一个压入凸起能够用过量部压入到至少一个凹部中。
[0026] 为了能够在壳体、保持框架和电路板之间实现额外的公差补偿,壳体中的凹部中的至少一个凹部能够沿着至少一个易变性方向具有这样的易变性延伸度,使得压入凸起中的至少一个压入凸起能够沿着所述凹部的易变性延伸度在多个不同的压入位置上压入到这个凹部中。
[0027] 这样的易变性方向比如能够对应于压入凸起的朝凹部中的压入方向,从而能够不同地选择压入深度并且因此尤其不同地选择保持框架与壳体的间距。作为替代方案或者补充方案,为进行横向的公差补偿,易变性方向能够横向于压入方向,这比如能够通过壳体中的长槽来实现。
[0028] 根据另一方面,设置一种将电路板安置在壳体上的方法,其中该方法包括以下步骤:
[0029] -提供在这方面所描述的种类的、由保持框架和壳体构成的固定系统;
[0030] -将电路板安置在保持框架的支座结构上;并且
[0031] -将保持框架的至少一个压入凸起压入到壳体的至少一个凹部中,由此将保持框架固定在壳体上。

附图说明

[0032] 下面借助于在附图中示出的实施例对实施方式进行详细解释。附图纯粹是示意性的,它们尤其不应该解读为按比例。
[0033] 图1示出了保持框架以及有待用其来安置在壳体上的电路板;并且
[0034] 图2示出了壳体连同图1的、借助于图1的保持框架被安置在所述壳体中的电路板。

具体实施方式

[0035] 图1以透视的分解图示意性地示出了电路板1和用于将电路板1安置在壳体上的保持框架2。保持框架2在这种实施例中一体地由塑料比如通过注塑来构成。
[0036] 保持框架2具有用于电路板1的支座结构3,该支座结构包括多个大致处于一个平面中彼此连接的腹板(Stege)和支柱(Streben),以用于支撑面状的电路板1。与此相对应,支座结构3的、在所绘示的x-y平面中的平面延伸度比其沿着与所述x-y平面垂直的z方向的高度延伸度大了许多倍。
[0037] 保持框架2为了将其固定在壳体上而具有两个压入凸起4a和4b,所述压入凸起分别通过弹簧元件5a或5b与支座结构3弹动地相连接。弹簧元件5a和5b在此代表着以窄直的腹板的形式的弯曲臂,所述弯曲臂大致沿着y方向朝两个相反的方向延伸离开支座结构3。压入凸起4a和4b布置在弹簧元件5a和5b的相应的自由的端部上并且纯示范地大致沿着z方向延伸,所述z方向能够对应于所述压入凸起的压入方向。
[0038] 每个弹簧元件5a和5b纯示范性具有比如矩形的x-z横截面,该x-z横截面的沿着x方向的宽度大约是其沿着z方向的厚度的两倍大或更大,这表明弯曲臂的沿着z方向的主要弯曲方向。因此,在沿着z方向弯曲弹簧元件5a或5b时,沿着z和y方向产生弹簧作用。由于窄长的构造,弹簧元件5a和5b额外地沿着x方向弹动并且能运动。因此,弹簧元件5a和5b能够在所有方向上弹动并且就这样有助于壳体中的电路板1的上面所提到的撞击抑制和振动抑制。
[0039] 图2示意性地示出了壳体6的透视的俯视图,图1的电路板1借助于图1的保持框架2被安置在所述壳体中。在这种实施例中,壳体6是由金属、比如铝构成的铸造壳体。
[0040] 保持框架2通过两个压入凸起4a和4b被固定在壳体6上,所述两个压入凸起用过量部(Übermass)被压入到壳体6中的所属的凹部7a和7b中。压入凸起4a和4b纯示范性地代表着大致柱形的圆顶(Dome)。它们具有在附图中未详细示出的变形元件、例如通过侧向突出(auskragende)的挤压凸耳(Pressnasen)或挤压筋条(Pressrippen)而相对于有规律的柱形状的增厚部,所述变形元件在压入到凹部7a和7b中时弹性地和/或塑性地变形。
[0041] 在这种实施例中,壳体6中的凹部7a和7b构造为沿着y方向延伸的长槽。沿着所述凹部7a或7b的这种易变性延伸度(Variabilitatserstreckung),能够在不同的位置上压入所述压入凸起4a或4b。这能够沿着y方向在电路板1、保持框架2和壳体6之间进行公差补偿。弹簧元件5a和5b的上面所提到的侧向的运动性额外地用于沿着x方向在电路板1、保持框架
2和壳体6之间进行公差补偿。
[0042] 此外,能够沿着凹部7a或7b来如此选择压入凸起4a或4b的压入位置,使得弹簧元件5a和5b弯曲并且因此被预张紧,以用于将电路板1朝壳体6拉紧。
[0043] 为了将电路板1固定在保持框架2的支座结构3上,在这种实施例中支座结构3额外地具有三个以大致柱形的圆顶的形式的电路板-固定凸起8a、8b和8c,所述电路板-固定凸起在圆顶尖部9a、9b、9c上具有能够在附图中看出的侧向突出的、以挤压筋条的形式的变形元件。电路板1在相应的位置上具有以直通孔的形式的凹部10a、10b和10c,在将电路板压装到支座结构3上时所述圆顶尖部9a、9b和9c被压入到凹部中。
[0044] 此外,用于电路板1的电子组件、像比如电容器11a和11b能够被固定在支座结构3中。