CN101473708A - 用于将电路板固定在壳体内的固定装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于将电路板(6)固定在壳体(4)内的固定装置和方法，其中为了形成壳体(4)和电路板(6)之间无焊接的电连接以及机械连接，在电路板(6)插入壳体(4)时将凸出壳体(4)的连接销(14)压入电路板(6)的通孔金属化的开口(13)中。按本发明为了机械固定以及为了补偿公差，除了两个电连接所需的连接销(14)还设置了在壳体内部模制在壳体(4)上的固定元件(44)，该固定元件在电路板(6)插入壳体(4)时摩擦配合连接地与电路板(6)的对置的外部的限制边缘(34)啮合。
Description
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于将电路板固定在壳体内的固定装置以及一种按权利要求10前序部分所述的用于将电路板固定在壳体内的方法。
背景技术
在装配安全气囊系统的用于识别碰撞的加速度传感器时，已经公开了在加速度传感器的壳体内装配电路板，该电路板具有用于测量相应的加速度以及评估该测量所需的电子组件和电路。电路板在那里借助于压入技术固定在壳体内，用该压入技术形成在注入壳体内的反向于电路板的插入方向凸出壳体底座的金属的连接销和电路板中互补的通孔金属化的开口之间无焊接的电连接以及机械连接，方法是每个连接销在插入电路板时以压配合压入电路板的对置的开口中。因为电路板通常在其中间装备有电子电路和组件，所以压入区域布置在电路板的限制边缘或角的附近。在此，典型地设置四个压入区域，然而在这四个压入区域中只需要两个压入区域用于将电路板连接到壳体上，而剩余的两个只用于机械固定。
为了确保在插入电路板时所有四个牢固固定在壳体内的连接销精确地与电路板的相应的对置的开口对准，对组件的精度以及公差的要求是非常高的。在1/10mm范围内的偏差就已经会导致电路板在插入壳体中时的破坏，因为例如通过偏差造成的连接销金属薄片的剪切或者说由开口包围的金属的压入套的剪切会在接触布置在电路板上的印制导线时造成短路。高份额的次品再次导致更高的制造成本。
发明内容
由此出发，本发明的任务是在改善开头所述的固定装置和方法，从而减少对组件的精度的要求或者说对所需的公差的要求并且以此减少次品。
该任务按本发明通过在壳体内部模制在壳体上的固定元件得到解决，该固定元件在电路板插入壳体中时摩擦配合连接地与电路板的对置的外部的限制边缘啮合。
本发明基于这样的构思，通过将连接销压入电路板的互补的开口中只形成两个用于将电路板连接到壳体上所需的接触，并且借助于固定元件将电路板另外机械固定在壳体内，该固定元件一方面可以沿其整个长度模制在壳体上并且由此比连接销具有更大的机械稳定性，并且另一方面可以如此形成该固定元件或者说配合电路板的形状，使得至少沿一个方向对壳体和电路板的公差提出更小的要求。
为了阻止电路板在插入时卡在固定元件和对置的限制边缘之间摩擦配合连接地啮合的区域内，固定元件优选地具有至少一个平行于插入方向的细的肋，该肋适宜地设有锋利的顶点垂线，从而在电路板插入壳体中时可以将该肋压入或者切入其对置的限制边缘中。
因为最大的公差通常出现在平行于电路板的纵轴线的方向上，所以按本发明的优选设计方案将固定元件构造成壳体突起，该突起有针对性地凸出壳体的壁横向于电路板的插入方向伸到壳体内部以及电路板的边缘敞开的长形的凹处中，该突起的相对设置的侧面在此分别与电路板中凹处的对置的限制边缘段啮合。在这种情况下，该突起适宜地具有朝相反的侧面凸出的肋，当突起从下面挤入电路板的凹处时，该肋压入或者切入凹处的对置的平行的限制边缘段中。
连接销优选地布置在电路板的限制边缘附近，该限制边缘与啮合固定元件的限制边缘相对设置，从而负责均匀地支撑电路板，优选支撑在多个垂直于插入方向的支承面上，该支承面完全或者部分地包围连接销或者说固定元件的下面的端部。
附图说明
下面根据在附图中示出的实施例对本发明进行详细解释。其中：
图1是汽车安全气囊系统的具有装备有电路板的打开的壳体的加速度传感器的透视上侧视图；
图2是在插入电路板前打开的壳体的一部分的放大透视上侧视图；
图3是打开的壳体的一部分的上侧视图；
图4是图3中截取部分X的放大尺寸的细节图；
图5是没有组件和电路的电路板的简化的俯视图。
具体实施方式
在附图中示出的用于汽车安全气囊系统的加速度传感器2主要由壳体4、装配在壳体4中的电路板6以及必要时其它的组件组成，对于理解本发明这些其它的组件不是必需的，并且因此为了简化说明同样没有示出和描述这些其它的组件。
如在图1中最清楚地示出，电路板6在其上侧上装备有印制导线、电子电路和分立的元件，其中只示例性地示出用于评估加速度测量的处理器8。如在图5中最清楚地示出，电路板6具有带有倒角10的长形的矩形轮廓。电路板6在其一个端部的附近设有两个横截面呈圆形的通孔金属化(durchkontaktiert)的通孔12，其用于容纳壳体4的两个互补的连接销14，而该电路板在其相反的端部上在没有印刷印制导线的边缘区域16中设有横截面呈U形的边缘敞开的凹处18。
壳体4主要由向上敞开的壳体下面部分20组成，该壳体下面部分在装配电路板6和可能的其它组件后可以由盖子(没有示出)密封地封闭。
壳体下面部分20在其外侧上具有朝一侧伸出的分成两部分的固定夹22，在壳体4通过额外的螺栓(不可见的)以所希望的定向固定在车身部件上之前，为了将加速度传感器2固定在汽车中将该固定夹插入汽车车身部件的相应尺寸的孔中并且可以定位在其中。另外在壳体4的外侧上设置直角于固定夹22定向的、在壳体下面部分20的另一侧上凸出的插头24，该插头可以通过插头线缆与安全气囊系统的控制装置连接。
壳体内部具有基本上矩形的横截面，该横截面的横截面尺寸略微大于电路板6的相应的尺寸，该电路板的定向在插入壳体4期间和插入壳体4后是平行于由壳体开口所撑开的平面的。该壳体内部主要由两个端壁26，28和两个纵侧壁30，32限制，它们为了容纳盖子围绕壳体开口阶梯状地下沉，并且其内侧和外侧平行于插入方向进行定向，电路板6在插入时沿着这些它们通过壳体开口插入壳体内部。在电路板6插入壳体4后，其外部的限制边缘34与壁26，28，30，32的内侧以微小的间距进行布置。
在壳体4的塑料中嵌入两个以直角弯曲的、基本上平行地相互间隔开的并排的电接触元件，该电接触元件在压注壳体4时成形在该壳体中，使得该电接触元件的没有被塑料包封的端部段分别成对地伸到插头24的内部或者说壳体4的内部。
接触元件的向上伸到壳体内部的端部段形成两个连接销14，该连接销在电路板6插入壳体4时在形成壳体4和电路板6之间的无焊接的电连接以及机械连接的情况下从下面压入电路板6中的由金属的压入套和焊接钩环36(图5)包围的开口12中，从而该连接销的自由端部向上凸出电路板6并且在邻接端部的接触段上以压配合位于电路板6的压入套中。为了使连接销14插入电路板6的开口12中变得容易，其自由端部逐渐变细成展平的尖端。
两个连接销14凸出超过与壳体下面部分20一体地构造的支座38，该支座用作电路板6的支架并且通过底座40或者说通过壳体4的与插头24邻近的端壁28的内侧伸到壳体内部，其中该支座的平坦的上侧与底座40间隔开布置并且围绕连接销14形成用于电路板6的包围开口12的部分的支承面。
在壳体4的背对插头24的端壁26的内侧上，邻接底座40同样模制用作电路板支架的具有U形轮廓的支座42，该支座的基本上平坦的上侧与底座40之间具有和支座38的上侧与底座40之间相同的间距。与壳体下面部分20一体构造的突起44通过支座42的上侧伸到壳体内部，该突起为了稳定模制在端壁26的内侧上并且除了逐渐变细的上面的端部具有恒定的同样大致呈U形的轮廓。突起44的横截面尺寸小于支座42的横截面尺寸，从而在支座42的上侧上围绕突起44形成平坦的凸肩46，该凸肩用作电路板6的边缘区域16的包围凹处18的部分的平坦的下侧的支承面。
如在图4中最清楚地示出，突起44在两个平行的侧面48和指向壳体内部的倒圆的前面的端部50之间具有两个向相反的侧面凸出超过侧面48的肋52。这两个肋52分别由两个平坦的表面进行限制，这两个表面相互围成60度的角度α并且沿着平行于插入方向的顶点垂线54相互对接。
为了确保不会由可能在形成壳体下面部分20时出现的在肋52或者说其顶点垂线54和凸肩46之间的弯曲的过渡区域阻止电路板6的下侧面状地支承在凸肩46上，该凸肩46围绕每个肋52的下面的端部具有成型的凹陷56，肋52从上面延伸到该凹陷中。
如在图5中最清楚地示出，在电路板16的邻近端壁26的端部中的横截面呈U形的凹处18具有两个没有喷镀金属的平行的侧面的限制边缘段58。该限制边缘段的间距与两个肋52的顶点垂线54的间距彼此协调，使得在电路板6插入壳体内部并且在这过程中从上面施加压力时，该肋分别以邻接顶点垂线54的部分压入或者切入对置的限制边缘段58大约0.1到0.2mm，从而将连接销14压入开口12中。在此，突起44从下面挤入凹处18中，其中在肋52的区域内在突起44和电路板6的限制边缘34之间形成摩擦配合连接的机械啮合，该限制边缘负责将电路板固定在由凸肩46形成的支承面上。
因为肋52可以在凹处18中在沿平行的限制边缘段58的任意位置上压入或者切入电路板6的材料中，所以此外可以沿电路板6的纵轴线60的方向补偿电路板6和壳体4的公差。
此外，通过将两个肋52的顶点垂线54之间的间距与在凹处18的对置的限制边缘段58之间的间距小心地协调，实现了电路板6的邻近端壁26的端部可以在围绕横向于纵轴线60通过两个压入区域延伸的轴线偏转的情况下略微在突起44上沿着该突起运动。由此实现机械的低通滤波，用该低通滤波可以抑制由加速度传感器2传递到安全气囊系统的控制装置上的信号中的高频加速度或者说高频信号份额并且可以阻止加速度传感器2的所谓的“削波(Clipping)”。
Claims (11)
1.用于将电路板固定在壳体内的固定装置，所述固定装置包括布置在壳体内部的反向于电路板插入方向定向的连接销以及构造在电路板中的通孔金属化的开口，连接销可以在将电路板插入壳体中时在形成壳体与电路板之间无焊接的电连接以及机械连接的情况下压入所述开口中，其特征在于在壳体内部模制在壳体(4)上的固定元件(44)，所述固定元件在电路板(6)插入壳体(4)中时摩擦配合连接地与电路板(6)的对置的外部的限制边缘(34)啮合。
2.按权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述固定元件(44)具有至少一个平行于插入方向的细的肋(52)，所述固定元件沿着所述肋与电路板(6)的限制边缘(34)啮合。
3.按权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述肋(52)具有锋利的刃或者顶点垂线(52)，所述刃或者顶点垂线可以压入或者切入限制边缘(34)。
4.按上述权利要求中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述固定元件(44)横向于电路板(6)的插入方向伸到壳体内部以及电路板(6)的边缘敞开的凹处(18)中。
5.按权利要求4所述的固定装置，其特征在于，所述固定元件(44)具有朝相对设置的侧面凸出的平行于插入方向的肋(52)，所述肋在凹处(18)内部与限制边缘(34)的对置的区段(58)啮合。
6.按权利要求5所述的固定装置，其特征在于，限制边缘(34)的对置的区段(58)相互平行定向。
7.按权利要求4到6中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述凹处(18)关于电路板(6)的纵向中轴线(60)是对称的。
8.按上述权利要求中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述固定元件(44)凸出壳体(4)的端壁(26)的内侧。
9.按上述权利要求中任一项所述的固定装置，其特征在于，用于连接销(14)的开口(12)布置在电路板(6)的一部分内，所述部分与限制边缘(34)的啮合固定元件(44)的区段(58)相对设置。
10.按上述权利要求中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述连接销(14)和固定元件(44)分别凸出支座(38，40)的垂直于插入方向的支承面。
11.用于将电路板固定在壳体内的方法，其中在电路板插入壳体时将凸出壳体的连接销压入电路板的通孔金属化的开口中，从而形成壳体和电路板之间无焊接的电连接以及机械连接，其特征在于，在壳体内部模制在壳体(4)上的固定元件(44)在电路板(6)插入壳体(4)时摩擦配合连接地与电路板(6)的对置的外部的限制边缘(34)啮合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |