CN103069934A - 用于容纳电路载体的壳体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于容纳电路载体(20)的壳体(10)。所述电路载体(20)具有第一面(26)和与该第一面相对设置的第二面(28)，其中，从所述电路载体(20)的第一面(26)压入至少一根接触导线(30)。根据本发明，所述壳体(10)具有至少一个支撑元件(12、14)。所述支撑元件(12、14)配置用于在所述电路载体(20)的第二面(28)上围绕压入的接触导线(30)的区域(24)。本发明的壳体(10)的优点在于，通过所述的至少一个支撑元件(12、14)形成用于电路载体(20)的止挡，从而在压入过程中限制电路载体(20)在压入的接触导线(30)的区域中的偏移和弯曲。

Description

用于容纳电路载体的壳体

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于容纳电路载体的壳体以及一种装配用于容纳电路载体的壳体的方法。

背景技术

现有技术已知这样的壳体，在该壳体中可以设有电路载体，该电路载体具有在其上被接触的电气和/或电子组件，由此保护电路不受外界影响。一般情况下，设置在这种壳体中的电路载体必须与外部设备(例如用电器、电源或电子器件)接触。在此，优选的接触方法是公知的压入技术，在该压入技术中接触导线直接压入电路载体的涂有金属的接触孔中，其中接触孔与电路载体的导体电路处于电接触。压入的接触导线的端部的直径略大于电路载体中相应的接触孔的直径。因此在压入接触导线时，会发生压入触点以及接触孔的变形。通过该力作用建立可靠且气密的电连接。然而在利用压入方式形成接触时的缺陷是必须耗费很大的力。该力导致电路载体在压入过程中于压入的接触导线的区域中沿着压入方向产生偏移并弯曲。由于该弯曲会导致电路载体的损坏。因此通常使电路载体在压入过程中由工具支撑。然而这种方法仅在可接触壳体中的电路载体、即壳体是不封闭的条件下是可行的。由此造成了在生产流程中的缺陷，这是因为在压入过程之后才能封闭壳体。

发明内容

提供一种用于容纳电路载体的壳体。电路载体具有第一面和与该第一面相对设置的第二面，其中，从该电路载体的第一面压入至少一根接触导线。

根据本发明，该壳体具有至少一个支撑元件。支撑元件配置用于在所述电路载体的第二面上围绕压入的接触导线的区域。

本发明的壳体优点在于，通过所述的至少一个支撑元件形成用于电路载体的止挡，从而在压入过程中限制电路载体在压入的接触导线的区域中的偏移和弯曲。例如构造成销的支撑元件至少在压入过程中贴靠在电路载体的第二面上的对应配置的区域中。由此使压入力可以通过壳体抵消，并且避免了电路载体或设置在电路载体上的导体电路和/或电子组件的损坏。

通过本发明的壳体可以在避免电路载体损坏的情况下还能在大范围封闭的壳体条件下实现接触导线的压入，这是因为不需要在压入的接触导线的区域中由单独的工具支撑电路载体。

也可以在电路载体装配到本发明的壳体中之后已经完全封闭该壳体并必要时进行运输。当壳体例如包含有应用在机动车中的电子控制设备时，那么可以在安装到机动车中时才进行接触，而壳体的制造以及电路载体在壳体中的装配可以独立于该接触进行。因此，电路载体的电接触可以在空间和时间上错开进行，由此简化了生产流程和装配流程。

在压入过程结束之后，至少一个支撑元件优选松弛地置于电路载体的第二面上，或者通过气隙与电路载体的表面分离。支撑元件与电路载体之间的气隙防止在随后电路的工作中例如由于支撑元件和电路载体的不同热膨胀而产生机械应力。然而气隙必须根据电路载体的弯曲刚度而进行选择，从而在压入过程中总是实现由支撑元件支撑电路载体。

可替换地，可以在电路载体上设置弹性的配对元件，支撑元件贴靠在该配对元件上，并且通过该配对元件的弹性特性可以使机械应力得到补偿。

支撑元件优选设置在这样的区域中，即可以预期到在压入过程中于该区域中电路载体产生最大偏移和弯曲。如果例如多根接触导线同时压入到电路载体的相邻的接触孔中时，那么有利的是，在接触孔之间的中间区域中设置一个或多个支撑元件。

为了实现通过支撑元件尽可能均匀地接收压入力，有利的是，使多个支撑元件围绕用于接触导线的接触孔均匀地设置。对此，销形构造的支撑元件可以以均匀的距离围绕接触孔设置。可替换地，支撑元件可以构造成中空体、例如中空圆柱体，其完全围住一个接触孔。还可以考虑其他的支撑元件的构造，例如为中空圆柱体的节段。

本发明的壳体可以具有两件式或多件式的构造，具有至少一个底部和盖部。然而，本发明还可以应用在任何其他已知的用于容纳电路载体的壳体的结构中，例如应用在插入式壳体中。例如在插入式壳体中，接触导线以及支撑元件也可以成角度地实施。

壳体在电路载体的接触孔的周围优选具有至少一个通孔，至少一根接触导线可以从外部穿过该通孔被引导至电路载体的第一面。通孔优选具有漏斗形状。由此，在穿过时实现接触导线在电路载体的接触孔上的对准，从而能够在压入过程中避免接触导线产生歪斜。

附图说明

图1示意性示出了本发明第一实施方式的壳体的截面图；

图2a)至2c)示出了接触导线到本发明的壳体的电路载体中的压入过程的进程示意图；

图3示出了本发明第二实施方式的壳体的截面图；

图4a)至4c)分别示出了根据本发明其他实施方式的具有压入的接触导线及支撑元件贴靠区域的电路载体的俯视图。

具体实施方式

在图1中示出了根据本发明的第一实施方式的壳体10的截面图。在该示例中，壳体10两件式地构造并由塑料构成。可替换地，该壳体可以由其他适宜的材料，例如铝或钢构成。该壳体具有盖部17和实施成桶状的底部16，其中，盖部17可置放在底部16上。在底部16中设有电路载体，在该示例中，该电路载体构造成电路板20。电路板20可以例如由纤维加强的塑料或陶瓷构成，并且具有未示出的导体电路和电子组件。为了将电路板20固定，底部16具有突起部19，电路板20设置在该突起部上并且例如通过螺栓固定。也可以考虑其他固定方案。可替换地，例如电路板20可以通过压入销或侧轨而固定在壳体壁上。

电路板具有接触孔22，通过该接触孔可以从外界接触到该电路板20以及设置在该电路板上的未示出的电路。接触孔例如实施为涂有金属的孔。可替换地，还可以在电路板20的孔中设置涂有金属的套筒，以形成接触孔22。

电路板20具有第一面26和相对设置的第二面28，该第一面面向壳体10的底部16，该第二面面向壳体的盖部。底部16具有通孔15，接触导线30穿过该通孔被引导到壳体10的内部。通孔15与电路板20的第一面26上的接触孔22相对设置。通孔15具有漏斗形的横截面。由此实现了，接触导线30在被引导穿过通孔15时已经在接触孔22的位置上对准并对中，由此简化了壳体的装配。

根据本发明，将接触导线30从电路板20的第一面26压入到接触孔22中，由此在电路板20与接触导线30之间建立电接触。接触导线30将电路板20上的电路例如与外部用电器、外部电源、或者开关元件或控制元件连接。接触导线30的端部以公知的方式构造成压入触点38：该压入触点的直径略大于接触孔22的直径。因此在压入接触导线30时，会发生压入触点38以及接触孔22的变形。由此在电路板的区域中产生的力作用实现了，在接触孔22与压入触点38之间形成可靠的电连接。

因为在压入过程中很大的力作用于电路板20，所以电路板20在压入过程中沿着压入方向偏移和弯曲。这样在不利的情况下会导致电路板20上的导电结构在接触孔22的周围受到损坏或破坏。为了避免该现象，壳体的盖部17具有(在此实施例中例如为两个)支撑元件12和14。支撑元件12和14的目的是形成用于电路板20的止挡。根据本发明，在接触导线30压入接触孔22时于电路板20上作用的力由支撑元件12和14接收并通过壳体10的盖部17而抵消。由此限制了电路板20的偏移，并且避免了在接触导线30的压入过程中产生的过度弯曲。

支撑元件12和14与盖部17一体式构成。这些支撑元件延伸到电路板20的第二面28，并且分别配置用于在电路板20的第二面28上邻近于接触孔22或压入的接触导线30的区域24。在该示例中，支撑元件12和14呈销形地构造有大体上锥形的横截面。在压入过程结束之后，这些支撑元件松弛地置于电路板20的第二面28的相应配属的区域24上或者以狭窄的气隙与电路板20的表面分离。在压入过程之后在支撑元件12和14与电路板20的第二面28之间保留有气隙的情况是有利的。如果支撑元件12和14在压入过程之后还与电路板的第二面28接触，那么由于电路板材料和支撑元件12、14的材料的不同的热膨胀系数而可能导致不期望的机械应力而且在最坏的情况下会导致电路板20的损坏。当例如由于制造公差不能确保支撑元件12和14与电路板20的第二面28之间的气隙时，在电路板20的第二面28上、于至少在压入过程中电路板20的第二面28与支撑元件12和14之间发生接触的区域24中设置配对元件25。配对元件25具有弹性特性，并且可以例如由橡胶类型的材料构成。通过配对元件25的弹性特性可以使机械应力得到补偿，该机械应力是由于电路板材料和支撑元件12、14的材料的不同的热膨胀系数而产生的。

压入的过程由图2a)至2c)示出。在图2a)中示出了其中设有电路板20的壳体10在压入接触导线之前的截面图。壳体的盖部17具有两个支撑元件12和14，这两个支撑元件配置用于电路板20的第二面28上围绕接触孔22的区域。在此实施例中，在电路板20表面与支撑元件之间保留有宽度为d的气隙。因为可以认为电路板的最大偏移A与压入力基本上成正比而与电路板20的弯曲刚度成反比，所以优选根据这些参数来构造气隙的宽度d。由此在采用弹性很小的材料、例如陶瓷时，因为少量的弯曲就已经能够导致电路载体的损坏，所以有利地选择相对于电路载体的厚度较小的气隙。

如在图2b)中所示，接触导线30以构造成压入触点38的端部从电路板20的第一面26压入。由此沿着压入方向60在电路板20上施加力。接下来，电路板产生偏移和弯曲，直到使支撑元件在区域24中压靠在电路板20的第二面28上并且形成用于电路板20的止挡。通过支撑元件12和14限制电路板在压入的接触导线的区域中的偏移A。作用在电路板20上的力被支撑元件12和14接收并通过壳体10而抵消。支撑元件12和14对电路板20施加反作用力。由此避免了由过度弯曲所造成的电路板的损坏。

为了实现额外的支撑作用，在压入过程中可以使壳体10的盖部17额外通过工具65从外部受到支撑。

如图2c)所示，在压入过程之后，电路板20很大程度上返回到其初始位置，并且在电路板20的第二面28与支撑元件12和14之间重新设有气隙。

支撑元件12和14可以与壳体10一体式构成，然而还可以考虑，在压入过程之前将支撑元件引入壳体10中，而在压入过程之后再去掉支撑元件。为此可以例如在壳体中设置开孔。

在图3中示出了根据本发明的一个可替换实施方式的壳体10的截面图。构造基本上对应于图1所示的壳体。相同的元件用相同的附图标记表示。

在本发明的该实施方式中，再次实施为电路板20的电路载体具有两个相邻设置的接触孔21和22。两根接触导线32和34被引导穿过壳体底部16的一个共用的漏斗形构造的通孔15并且从电路板20的第一面26分别压入到接触孔21和22中。在壳体10之外，接触导线32和34由一个共用的电绝缘的护套36包围。

根据本发明，壳体10的盖部17具有支撑元件12、13和14。这些支撑元件这样设置，即，支撑元件13配置用于在电路板20的第二面28上的两个接触孔21和22之间的区域24′。另一个支撑元件12配置用于在电路板20的第二面28上接触孔21旁边的区域24。第三支撑元件14配置用于在电路板20的第二面28上接触孔22旁边的区域24″。支撑元件12、13和14呈销形地构造并具有例如基本上锥形的横截面。在该示例中，支撑元件12、13和14设置成使区域24、24′和24″以及接触孔21和22位于一个剖面中。可替换地，还可以使支撑元件13相对于支撑元件12和14错开设置。

在接触导线32和34压入到接触孔21和22中时产生电路板20的偏移和弯曲。支撑元件13在接触孔21和22之间的区域24′中构成在压入过程中用于电路板20的止挡。支撑元件12和14分别构成在接触孔21和22旁边的区域24和24″中的用于电路板20的止挡。通过支撑元件12、13和14使在压入过程中作用的力被壳体10抵消，并且防止了电路板20的过度弯曲。当两根接触导线32和34同时压入到接触孔21和22中时，由于来自两根接触导线的压入力叠加，因此使在电路板20上的力作用在接触孔21和22之间的区域24′中尤其大。由此，支撑元件13例如可以具有比另两个支撑元件12和14更大的厚度。

在压入力较大时可以具有优势的是，首先在两个接触孔21和22之间设置多个支撑元件，或者改变支撑元件的形状，以优化地接收压入过程中的力。在图4a)中以看向电路载体20的第二面28的俯视图示出了电路载体20局部结构。在所示的局部结构中设有两个接触孔21和22，在这两个接触孔中分别压入一根接触导线32和34。在接触孔21和22的周围设有四个支撑元件42、44、46和48。至少在压入过程中，支撑元件42、44、46和48中至少之一贴靠在电路板20的第二面28上并构成用于电路板20的止挡。

支撑元件42、44、46和48围绕接触孔21和22以各自基本相等的距离s对称设置。在位于两个接触孔21和22之间的区域中设置两个支撑元件42和44，当同时压入接触导线32和34时在该区域中预期力最大。通过支撑元件42、44、46和48的对称设置，确保实现在接触导线压入到电路板20的接触孔21和22的过程中压入力的均匀接收。

在图4b)和4c)中分别以看向第二面28的俯视图示出了电路载体20的局部结构。在所示的局部结构中设有接触孔22，在该接触孔中压入一根接触导线30。在图4b)中，围绕压入的接触导线设置两个支撑元件52和54，这两个支撑元件至少在压入过程中贴靠在电路板20的第二面28上并构成用于电路板20的止挡。这两个支撑元件构造成中空圆柱体的节段。如图4c)所示，可替换地可以设置一个单独的实施为完整的中空圆柱体的支撑元件56。通过支撑元件52和54或56的贴靠区域的平面式构造实现了特别均匀的力接收。

Claims (14)

1.一种用于容纳电路载体(20)的壳体(10)，其中，

-所述电路载体(20)具有第一面(26)和与该第一面相对设置的第二面(28)；以及

-所述电路载体(20)具有至少一根从所述第一面(26)压入的接触导线(30、32、34)；

其特征在于，

-所述壳体(10)具有至少一个支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)，其中，

-所述至少一个支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)配置用于在所述电路载体(20)的第二面(28)上围绕压入的接触导线(30、32、34)的区域(24、24′、24″)。

2.根据权利要求1所述的壳体(10)，其特征在于，所述至少一个支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)在所述电路载体(20)的第二面(28)上贴靠在所述电路载体(20)上。

3.根据权利要求1所述的壳体(10)，其特征在于，在所述电路载体(20)与所述至少一个支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)之间设有气隙。

4.根据权利要求3所述的壳体(10)，其特征在于，所述气隙的宽度(d)与所述电路载体(20)的弯曲刚度相关，特别地与压入力成正比而与所述电路载体(20)的弯曲刚度成反比。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，在所述电路载体(20)的第二面(28)上的配置有支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)的区域(24、24′、24″)中设有至少一个弹性地构造的配对元件(25)。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述电路载体(20)具有多根压入的接触导线(32、34)，并且各有至少一个支撑元件(12、13、14)配置用于在两根压入的接触导线(32、34)之间的区域(24′)。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，为在压入的接触导线(32、34)周围的至少两个区域配置支撑元件(42、44、46、48)，其中，特别地所述区域与该压入的接触导线(32、34)的距离(s)分别相等，并且所述区域相对于彼此的距离分别相等。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)具有底部(16)和盖部(17)，其中，至少一个支撑元件(12、13、14)构造在所述壳体(10)的盖部(17)中。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，至少一个支撑元件(12、13、14)为销，特别地具有锥形横截面。

10.根据权利要求1至8中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，至少一个支撑元件为中空圆柱体或中空圆柱体的局部节段。

11.根据权利要求1至10中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，至少一个支撑元件(12、13、14)与所述壳体(10)一体式构成，特别与所述壳体的盖部(17)一体式构成。

12.根据权利要求1至11中任意一项所述的壳体(10)，其特征在于，所述壳体(10)在压入的接触导线(30、32、34)的区域中具有至少一个用于引导所述接触导线(30、32、34)穿过的通孔(15)，其中，所述通孔(15)具有漏斗形状并由此使被引导穿过所述通孔(15)的接触导线(30、32、34)对中。

13.一种用于装配和接触根据权利要求1至11中任意一项所述的用于容纳电路载体(20)的壳体(10)的方法，所述方法具有以下方法步骤：

-将电路载体(20)引入到壳体中；

-特别是穿过所述壳体(10)的通孔(15)将至少一根接触导线(30、32、34)引导至所述电路载体(20)的第一面(26)；

-将所述接触导线(30、32、34)的端部(38)压入到所述电路载体的相应的接触孔(21、22)中；其中，

-所述电路载体(20)在接触孔(21、22)的区域中沿着压入方向(60)偏移(A)；

-由此使所述电路载体(20)以第二面(28)在位于所述电路载体(20)的第二面(28)上的至少一个区域(24、24′、24″)中接触至少一个支撑元件(12、13、14、42、44、46、48、52、54、56)，并且使所述支撑元件(12、13、14)形成用于所述电路载体(20)的止挡。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在压入所述接触导线(30、32、34)之后从所述壳体(10)去掉所述支撑元件(12、13、14)。

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