CN109479382B - 印刷电路板至电气设备的壳体的接地连接的组件和方法 - Google Patents
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Abstract
在大量电气设备中,壳体公差使得难以建立合适的接地。特别是,所谓的“网状”接地变得困难,其中干扰自动寻找至设备接地的最短路径。本发明提出,通过插入深度可变的至少一个插接连接(4)实现印刷电路板(2)至壳体(1)的接地连接,且尤其是至壳体连接侧(11)的接地连接。这种结构形式对于以自动方式生产相应的设备也是特别有利的,因为由于设备的组装,印刷电路板(2)的接地接触也自动地发生,更确切地说,根据需要以网状接地的有利的形式并伴随着同时通过插入深度可变的插接连接(4)实现的壳体公差的补偿。
Description
技术领域
本发明在第一方面涉及一种用于印刷电路板至电气设备(装置)的壳体的接地连接的组件。
本发明在第二方面涉及一种用于印刷电路板至电气设备的至少部分导电的壳体的接地连接的方法。
背景技术
需要这种组件和方法,以便避免在电气设备内部的干扰电流和与此联系的干扰场或者至少减小这些。
在现有技术中已知了多种从印刷电路板至所属的电气设备的导电壳体的接地连接。
例如,由文献DE 90 10 251 U1已知了,通过螺钉将印刷电路板的接地端子接触到壳体。
文献DE 10 2004 029 820 A1提出了一种控制器,该控制器具有壳体,该壳体又包括具有金属插件和壳体底部的壳体盖。金属插件设置用于拧紧位于壳体中的、具有电气部件的印刷电路板的壳体底部和壳体盖。拧紧导致了壳体底部和印刷电路板的电接触并保证了功能可靠地把加速度信号从壳体底部传输到印刷电路板上的加速度传感器。
文献DE 198 33 248 C2公开了一种用于印刷电路板的侧边缘的引导和接地接触的装置,该印刷电路板插入形成电接地的设备机架中。在此在与插入的印刷电路板的侧边缘相邻且直接是设备机架的连接部分的金属板上设置了至少两个对置的金属板成型部,这两个金属板成型部之间形成了用于印刷电路板边缘的引导槽。金属板成型部之间插入接地弹簧,该接地弹簧与金属板直接电流接触并且通过弹簧腿弹性地抵靠在印刷电路板的接地压层上。
文献DE 43 26 442 A1公开了一种用于固定布置在壳体的两个壁部之间的印刷电路板的间隔保持件。间隔保持件具有肩部,间隔保持件可以位置固定地压入印刷电路板的缺口中直至该肩部。间隔站在两侧伸出印刷电路板,且以头部抵靠在壳体的一壁部上,且以脚部抵靠在壳体的另一壁部上。
文献US 2015/0064943 A1公开了一种利用独立的控制单元使用的固定结构。控制单元包括螺纹插入件,该螺纹插入件布置在封闭的空腔中,该空腔允许使用螺钉将EMI/RFI印刷电路板接地,并同时形成密封和封闭的袋子。固定结构允许接地到金属板基板而不形成到控制单元的外侧面的泄漏路径。该接地方法封装螺钉以防止形成泄漏路径。
文献DE 102 05 816 A1提出了一种用于电气设备的壳体,该壳体具有印刷电路板上的、至少一个可布置在壳体中的电子电路。在此,存在至少一个保持在壳体中的壁部,在壳体部件组装到一起之后,利用壁部形成了几乎避免干扰辐射的腔室且该壁部与印刷电路板的接地端子接触。在壁部上固定了至少一个接触弹簧,优选螺旋弹簧,在设备安装中,该弹簧以其弹性端部贴靠到印刷电路板和/或壳体的、与接地连接的接触面上。
从上述现有技术中已知的弹簧触头并且特别是焊接在印刷电路板上的弹簧触头具有的缺点是,它们占据了印刷电路板上的宝贵空间。此外,这种弹簧触头与相对侧(在这种情况下是第二壳体侧)的接触是不确定的和有问题的。可能会在弹簧触头上形成硬质阳极氧化层,必须将其除去。另外,相应的处理以及进而相应的设备的制造非常昂贵。
另一方面,在许多应用中,非常需要在接地的同时存在相应的长度补偿。例如,在电气设备的批量制造中,当印刷电路板—其例如包含电气设备的插接连接器的绝缘体—至相邻的壳体侧,即设备连接侧的距离在常见的壳体公差的范围内因设备而异时,则存在明显的问题。由此尤其是印刷电路板至设备连接侧的接地连接相当困难,这导致产生干扰场。
距离的这种变化例如可以由此完成,即根据结构类型固定地预先规定所述印刷电路板相对于设备基座侧的位置,该设备基座侧平行地与壳体的壳体连接侧对置。因此,通过累加壳体的各个结构部件的公差,印刷电路板至设备连接侧的距离会在制造技术上因设备而异,例如高达1毫米。
当然也可能且在现有技术中公知的是,例如通过旋拧到设备连接侧的接地电缆实现形式为敷设电缆的接地连接,以便因此保证在壳体上以及尤其是在壳体连接侧上或与其接近的位置处连接点的自由选择方面相应的公差补偿和必要的灵活性。然而这一方面在制造上与不期望的高的手工花费连系在一起且另一方面流经不受控地延伸的接地电缆的干扰电流也会导致产生破坏性的和尤其是难以预测的且不能再现的干扰场。
在另一个次优选的变型方案中,可以通过设备基座侧避开印刷电路板的接地连接,然而这导致了壳体内部干扰电流的运行路径的增加并进而增加了设备内部的干扰场。然而这又对设备内部的信号完整性造成了非常不利的影响,这可能导致这种类型的设备不再无干扰地工作,或者至少不能再保证这种设备的无干扰操作且因此这些设备例如不能获得认可。
发明内容
因此,本发明的目的在于,克服上述问题并给出一种价廉的且在制造中花费不大的装置以及一种相应的方法,它们适合于,避免电气设备中的这种干扰场或者至少明显减少这种干扰场。
该目的一方面通过以下装置达到,提供一种用于印刷电路板至电气设备的壳体的接地连接的组件,包括:所述壳体,所述壳体至少部分地由导电材料制成;所述印刷电路板,所述印刷电路板具有至少一个接地触头;以及用于所述印刷电路板的所述至少一个接地触头和所述壳体的导电连接的至少一个接地连接,所述至少一个接地连接各通过插入深度可变的插接连接形成,在所述壳体的设备连接侧中布置了圆形插接连接器的多个旋入套筒,布置在印刷电路板上的绝缘体弹性地没入相应的旋入套筒中且由此允许所述壳体的公差补偿。。
第二方面,该目的以下方法实现,一种借助组件的用于印刷电路板至电气设备的至少部分导电的壳体的接地连接的方法,其特征在于如下步骤:
a)至少一个稳定元件以其第一端部固定在所述壳体的设备基座侧上;
b)所述至少一个稳定元件在其第二端部与所述印刷电路板机械连接;
c)至少一个第一连接部件固定在所述至少一个稳定元件上,其中所述印刷电路板的至少一个接地触头通过所述至少一个第一连接部件电接触,其中把所述印刷电路板固定在所述至少一个第一连接部件和所述至少一个稳定元件之间;
d)至少一个第二连接部件固定在所述壳体的设备连接侧上;
e)机械地安装所述壳体且同时通过包括所述至少一个第一连接部件和所述至少一个第二连接部件的插入深度可变的至少一个插接连接自动地导电地连接所述壳体和所述印刷电路板的所述至少一个接地触头,同时通过相应地调整所述至少一个第一连接部件和所述至少一个第二连接部件之间的所述插接连接的所述插入深度在预定的公差范围内机械地补偿偏差的壳体尺寸。
用于印刷电路板至电气设备的壳体的接地连接的组件包括
-壳体,其至少部分地由导电材料制成,
-印刷电路板,其具有至少一个接地触头,以及
-用于印刷电路板的至少一个接地触头和壳体的导电连接的至少一个接地连接,其中所述至少一个接地连接分别通过插入深度可变的插接连接形成。
用于印刷电路板至电气设备的至少部分导电的壳体的接地连接的方法具有如下步骤:
a)至少一个稳定元件以其第一端部固定在壳体的设备基座侧上;
b)至少一个稳定元件在其第二端部与印刷电路板机械连接;
c)至少一个第一连接部件固定在至少一个稳定元件上且同时在印刷电路板的至少一个接地触头通过至少一个第一连接部件电接触的同时把印刷电路板固定在至少一个第一连接部件和至少一个稳定元件之间;
d)至少一个第二连接部件固定在壳体的设备连接侧上;
e)机械地安装壳体且同时通过至少一个第一和至少一个第二连接部件之间的插入深度可变的至少一个插接连接自动地导电地连接壳体和印刷电路板的至少一个接地触头,同时通过相应地调整至少一个第一和至少一个第二连接部件之间的插接连接的插入深度在预定的公差范围内机械地补偿偏差的壳体尺寸。
本发明涉及一种装置和一种方法,它们用于把至少一个印刷电路板和尤其是折叠的印刷电路板和/或属于多个印刷电路板的组件的印刷电路板的至少一个接地触头如此连接到电气设备的导电的壳体上,使得在壳体内部出现尽可能小的电的和/或磁的和/或电磁的干扰场。在此优选是一壳体,其具有至少四个、优选六个壳体侧,该壳体侧基本上成对地平行地彼此对置。在此,设备连接侧和设备基座侧尤其平行地彼此对置。折叠的印刷电路板在此以及在下文中可以理解为一种具有至少一个折叠区域的印刷电路板。
因此,本发明的一个特别大的优点在于,即使相对大的电干扰—例如,该干扰是在电压峰值形式的供电线路上,例如由通过接通和断开过程产生的—在所连接的电气设备的壳体内部仅仅造成相对较小的干扰场,因为它们以在几何上非常接近于它们的、例如通过印刷电路板的电子滤波器执行的从有效电压的分离的方式传导至设备接地。这由此允许即在这种合适的位置通过插入深度可变的插接连接提供印刷电路板和壳体之间的至少一个导电的接地连接。
即由此能够在预定的公差范围内对在制造设备时由于壳体尺寸的改变不可避免地产生几何形状上的偏差进行补偿并且接地连接能够在设备连接侧处进行,在该设备连接侧优选也布置了壳体的接地端子。壳体的该接地端子例如可以设计为电源连接的一部分或者作为单独的例如形式为接地螺钉的接地连接。
优选在印刷电路板与设备连接侧之间的存在多个这种接地连接,其中这些接地连接能够尽可能均匀地分布在印刷电路板上且进而也在设备连接侧上。这在任何情况下都允许几乎最佳地减小行程,在印刷电路板上的任何位置发生的电气干扰,例如电压峰值以及与此相关的电流在壳体接地上必须经过该行程,直到它通过壳体的接地端子导出。同时可实现相应设备的最大程度的自动化的批量生产。
因此,一般来说,本发明的特殊优点在于,对电气设备来说在其壳体中印刷电路板布置为距第一壳体侧一预定的距离且同时应该与第二壳体侧处于电接地接触中,该第二壳体侧与第一壳体侧平行对置。
本发明的优点还在于降低了这种设备的生产成本,因为即使在各种这样的接地连接的情况下,在壳体的机械组装期间也会自动进行接地接触。
印刷电路板尤其可以是折叠的印刷电路板。折叠的印刷电路板应理解为具有至少一个折叠区域的印刷电路板。该折叠区域可以包括至少一个部分区域,特别是下部分区域,其在功能和布置上对应于另一个设计方案中提供的另一个印刷电路板。
因此,例如尤其是功率密集的部件可以布置在折叠的印刷电路板的下部分区域上。该下部分区域可以例如以距离d<1mm,非常接近设备基座侧,即在常见的应用中典型地布置在下方的壳体侧,这允许通过壳体的极其良好的散热,该散热还通过布置在其间的热传导元件辅助。
稳定元件尤其是多个彼此旋接的螺栓,其中特别是安装在设备基座侧的螺栓比另一个螺栓短。由此可以允许印刷电路板的折叠区域,尤其是以它的下部分区域,或所述的另一个印刷电路板布置为非常靠近设备基座侧。例如,通过这种方式它们到设备基座侧的距离可以小于2mm,即例如为1毫米。由此得到了组件其上的、尤其是功率特别密集的电子构件的极其良好的散热,尤其当额外在设备基座侧上布置了热传导元件时。
折叠的印刷电路板的上部分区域可以与折叠的印刷电路板平行定向地布置在对置的壳体侧,即设备连接侧。两个子区域可以通过一个或优选多个,特别是多部分式稳定元件固定在设备基座侧。折叠的印刷电路板的上部分区域可以具有电源连接和例如电源件,尤其是开关电源件以及所属的电输入滤波器,其中输入滤波器被设计用于,从电源电压滤除特别是高频干扰电流并通常导出至壳体接地。然而电源件也可以布置在折叠的印刷电路板的侧向区域上,尤其是接近接地端子。
此外,折叠的印刷电路板在其上部分区域中还具有其它插接连接器,例如M12插座的绝缘体。在安装状态中,这些都集成在壳体的设备连接侧中,特别是所属的套筒中,例如旋入套筒,其中在设备的组装状态中,绝缘体没入相应的套筒中,其中在所述壳体公差的范围内,没入深度是可变的。
当然,这不仅适用于这里示例性描述的具有其部分表面的折叠印刷电路板,而且同样也适用于具有多个堆叠的—也就是说以预定距离彼此平行地布置的、例如通过稳定元件固定在设备基座侧上的印刷电路板—的组件。在此尤其可以是多个堆叠的印刷电路板。此外,还可以是折叠的印刷电路板与一个或多个堆叠的其它(另一个)印刷电路板的组合。
例如,印刷电路板中的一个可以具有电源连接和绝缘体,因此对应于折叠的印刷电路板的上部分。
然而,使用折叠印刷电路板相对于使用两个平行的印刷电路板的优点在于,必要时不需要两个印刷电路板之间的电连接设备,因为取而代之存在同样可用电子构件装配的连接区域,即一侧向区域。
该稳定元件可以由几个部分,尤其是螺栓组成,螺栓例如通过另外的印刷电路板的和/或折叠的印刷电路板的部分区域的贯通孔彼此固定,尤其是与所属的螺纹销钉和空心圆柱形的螺纹凹部彼此旋接。通过这种方式另外的印刷电路板和/或印刷电路板的折叠的区域能够以相对彼此预定的距离固定在稳定元件上。另外的印刷电路板和/或印刷电路板的折叠的区域通过这种方式也可以按照需要在为此设置的其它接地触头处通过至少一个稳定元件和插接连接与设备连接侧导电连接;然而它们也可以仅仅机械地固定在至少一个稳定元件上。因此尤其可以通过各种稳定元件、接地端子和连接部件实施“网状”接地的原理,其中任何干扰,不论其产生的地点,自动地搜索到零电位的最短路径。该原理的优点在于,是其普遍可用的,也就是说,与印刷电路板的相应的电路设计无关地以及与相应的干扰的几何上的形成无关地近似最佳地起作用。
出于这个原因,有利的设计方案规定了,在印刷电路板中,例如在折叠的印刷电路板的上部分区域中或者在堆叠的组件的所述的(最上方的,也就是说与设备连接侧相邻的)印刷电路板上设置了具有贯通孔的、至少3个,尤其是至少4个,尤其是至少6个,尤其是至少8个,尤其是至少9个,尤其是至少12个或更多个接地触头,通过该接地触头把相应一个第一连接部件通过相应一个稳定元件固定在设备基座侧上。这些接地触头尤其可以尽可能均匀地分布在印刷电路板表面上,以便尽可能有利地实现网状接地的原理。
电气设备的电源连接有利地集成在设备连接侧中,并且可以既负责电源件的供电也负责壳体的接地。
可选地或补充地,可以在壳体上安置单独的接地端子,例如,以接地螺钉的形式。则特别有利的是,接地螺钉布置在所述电源连接的附近且尤其是也在电源件的附近,即或者在电源连接的附近的设备连接侧处,或者在设备连接侧附近的侧部件处且尤其在电源连接的附近。当然在后一种情况下有利的是,设备连接侧和侧部件和尤其是多个,优选所有侧部件一起一件式连接,即例如形成上部件,该上部件在设备组装时放置并固定,例如旋接,在设备基座侧上。
有利地,稳定元件固定在壳体的设备基座侧上且第二连接部件导电地固定在壳体的设备连接侧上,其中在组装状态中,设备连接侧与设备基座侧平行对置。这显著简化了这种设备的安装,因为例如在设备连接侧插入另一个壳体中时或者壳体上部件放置到设备基座侧上时,自动地进行设备的电子装置至其壳体的尤其是网状的接地连接。
有利地,第一连接部件和第二连接部件能够为了电接触而彼此形状锁合地和力锁合地彼此可连接并由此彼此可电接触。
在有利的设计方案中,所述至少两个连接部件中的一个,优选第一连接部件可以具有基座区域和对置地具有插接区域。然后将其基座区域布置在印刷电路板的接地触头上并与其导电连接。基座区域可以具有螺纹销钉或内螺纹。在插接侧,第一连接部件可以优选地以插座形式设计。例如,它可以具有凹部(凹空部),该凹部被设计为至少部分地为空心圆柱形且在优选的设计方案中在插接侧具有漏斗形的入口区域。此外,连接部件可以在插接侧具有沿插接方向延伸的狭槽。例如,第一连接部件可以是郁金香定位螺栓(Tulpenstehbolzen)。
第二连接部件同样可以具有插头和基座(插座)。相对于优选插座形的第一连接部件,第二连接部件可以在插接侧履行插脚触头的功能且其本身能够在基座侧固定在第二壳体侧上且导电地与此连接。
在备选的设计方案中,第一连接部件在插接侧也可以是插脚触头且第二连接部件相应地能够承担插座触头的功能。
因此,或者第一连接部件在其插接区域中设计为插座形式以及第二连接部件与第一连接部件对置地履行插脚触头的功能,或者第二连接部件可以在其插接区域中设计为插座形式且第一连接部件与第二连接部件对置地履行插脚触头的功能。
有利地,两个连接元件中的至少一个至少在插接侧是弹性可变形的。因此两个连接元件中的一个可以是郁金香定位螺栓和/或两个连接元件中的一个可以是夹紧销或者夹紧套筒。
两个连接元件中的至少一个尤其垂直于插接方向,即在径向方向上可弹性变形。例如,插座形式的连接部件可以是郁金香定位螺栓,该郁金香定位螺栓的特征在于,它在其基本上为空心圆柱形的凹部的区域中具有在插接侧处开始的和沿基座侧的方向延伸的狭槽,由此在其插接区域内形成了用于力锁合地接纳和电接触插脚触头的弹性舌片。
然而,替代地或补充地,插脚触头也可以在径向方向上可变形。插脚触头可以为此例如以夹紧套筒、夹紧销或螺旋套筒的形式构造。例如,其可以是弹簧(金属)板制成的、具有轴向狭槽的空心圆柱体,由此插脚触头可径向变形。然而其也可以是弹簧钢制成的、横截面为螺旋弹簧形的插脚触头(Pinkontakt)。
有利地,第一连接部件在其端部具有基座区域和对置地具有插接区域,其中基座区域布置在印刷电路板的至少一个接地触头上且与其导电连接。
印刷电路板可以在其至少一个接地触头处具有通孔,第一连接部件通过该通孔在基座侧可机械地固定在,尤其是旋接在,稳定元件上。为此,第一连接部件可以在其基座区域处有利地具有螺纹销钉,该螺纹销钉被引导经过通孔,以便在属于稳定元件的螺栓的空心圆柱形的螺纹凹部处旋接。备选地,螺栓也可以在该位置处具有螺纹销钉,该螺纹销钉被引导经过印刷电路板的通孔且与第一连接部件的空心圆柱形的螺纹凹部旋接。
稳定元件尤其可以是多个彼此旋接的螺栓,其中这些螺栓中的至少两个通过印刷电路板的折叠区域的至少另一个通孔和/或至少另一个印刷电路板彼此旋接,以便机械地固定折叠区域和/或另一个印刷电路板。在此,印刷电路板的折叠区域和/或至少另一个印刷电路板在这些另一个通孔的至少一个处具有另外的接地触头,以便除了所述的机械固定之外也允许通过稳定元件和插接连接的另一个接地接触。
在优选的设计方案中,为了固定每个稳定元件和每个第二连接部件,壳体在其设备基座侧和在设备连接侧中具有相应一个圆柱形的凹部。尤其至少这些布置在设备基座侧中的凹部能够分别具有一个内螺纹,以便把相应的稳定元件的螺纹销钉旋入在其中。布置在设备连接侧中的凹部同样能够为了旋入第二连接部件,例如郁金香定位螺栓或接触销钉的基座侧而具有内螺纹。然而也可以是不具有内螺纹的空心圆柱形的凹部,该凹部例如设置用于,力锁合地容纳夹紧销或夹紧套筒。
附图说明
在附图中示出并在下文中具体阐述本发明的实施例。附图中示出了:
图1a示出第一实施方案中的、具有两个印刷电路板和稳定元件的壳体;
图1b示出具有折叠的印刷电路板和稳定元件的壳体;
图2a示出具有三个印刷电路板和修改的稳定元件的壳体;
图2b示出具有折叠的且另一个印刷电路板和修改的稳定元件的壳体;
图3a、b示出在未插接状态中和插接状态中由两个连接部件组成的插接连接;
图3c、d以经过连接部件的横截面示出前述插接连接;
图3e、f示出具有作为第一连接部件的郁金香定位螺栓的插接连接;
图4示出具有通孔和布置在其上的接地触头的印刷电路板;
图5a、b以倾斜俯视图示出第二实施方案中的壳体并看到前侧开口中;
图6a、b以经过连接部件的横截面示出、不具有和具有两个装配的印刷电路板的壳体。
附图包括部分简化的、示意的视图。部分地,对于相同的元件但是必要时不一致的元件也使用相同的附图标记。相同元件的不同视图可能以不同的比例示出。
具体实施方式
图1a示出壳体1的示意性图示,壳体具有设备基座侧12和可与设备基座侧连接的上部分,包括设备连接侧11、两个侧部件13、13'和接地螺栓17。
在设备连接侧11的附近布置了印刷电路板2,且以其接地端子24、24'(在图4中示出)通过插入深度可变的插接连接4与设备连接侧11导电连接。该插接连接4分别由第一连接部件41和第二连接部件42形成。设备连接侧11具有圆柱形钻孔,在该例子中构造为夹紧销的第二连接部件42力锁合地固定在该钻孔中。相反,第一连接部件41在基座侧分别具有螺纹销钉411。第一连接部件借助于螺纹销钉411被引导经过布置在接地端子24上的印刷电路板2的通孔25、25'且相应地旋入稳定元件3中。这种实施方案示例性地包括六个稳定元件3,然而其中在该剖视图中仅能看见其中三个。稳定元件3分别由多个彼此旋接的螺栓31、32,即在这种情况下由长螺栓31和短螺栓32形成。
设备基座侧12具有多个分别具有内螺纹的圆柱形钻孔,然而为了清楚并未对该内螺纹设置附图标记。短螺栓32中的每个以其螺纹销钉321旋入在这些螺纹孔中的每个中。螺纹销钉32在其对置的端部上分别具有螺纹孔,在长螺栓31之前被引导经过另一个印刷电路板22的通孔之后,以其螺纹销钉311又旋入该螺纹孔中。如果电路设计造成了这种情况,则另一个印刷电路板22可以在至少其通孔的若干个处也具有接地触头。否则在稳定元件处的旋接仅用于其机械固定。
因此固定预先给出了另一个印刷电路板22至设备基座侧12的距离。该另一个印刷电路板22出于热量原因布置在极为靠近设备基座侧12,例如在1mm的距离内。其间保留了间隙14,该间隙例如用于嵌入在附图中未示出的热传导元件。最后,另一个印刷电路板22设置用于,容纳功率特别密集的电子构件并可以通过其几何上接近设备基座侧12把产生的热量,尤其在使用所述的、出于清楚的原因未在附图中示出的热传导元件时,极好地输出。
根据此结构形式,通过该预定也确定了布置在设备连接侧附近的印刷电路板2至设备基座侧12的距离。因为其它的壳体构件—在该示意性图示中仅仅通过侧部件13、13'象征—的尺寸自然地因设备不同而在确定的公差范围内变化,所以插入深度可变的插接连接4在所述组件中适合于允许印刷电路板2至设备连接侧11的直接接地接触。通过这种方式可以最终把电干扰在至接地螺栓17的近似最短的路径上导出。
图1b与前述图示的区别仅在于,使用了折叠的印刷电路板2'。折叠的印刷电路板2'的特征在于,其具有折叠区域,在这种情况下,该折叠区域通过侧向部分区域23和下部分区域22'形成。尤其由此确定印刷电路板2'至设备基座侧12的距离,即通过折叠区域的形式,该折叠区域包括至少所述下部分区域22'和额外地还有侧向部分区域23,该下部分区域22'在功能上对应于前述图示中的另一个印刷电路板22。
例如,在侧向部分区域23上可以布置电源件27。
图2a示出一组件,其中相对于来自图1a的组件还添加了额外的另一个印刷电路板21。相应地,长螺栓31通过两个中等螺栓31'替换,该中等螺栓借助于其螺纹销钉311'彼此旋接且如上所述共同旋接在短螺栓32上且在此另一个印刷电路板21、22固定在其通孔处且必要时与其接地端子电接触。
在图2b中示出一组件,其中折叠的印刷电路板2'相应地与另一个印刷电路板21组合,从而在此也产生了堆叠结构,该结构在功能上与之前所述的组件相当。
图3a和3b以放大视图示出插接连接4。在两个阶段中示出,两个连接部件41、42如何彼此连接。
图3c和3d在经过连接触头41、42的横截面中示出该过程。
第一连接部件41具有插接区域414,该插接区域具有基本上为圆柱形的凹部,在凹部中以力锁合的方式容纳了第二连接部件42,该第二连接部件在该实施方案中是固定在设备连接侧11中的夹紧销。除了其插接区域414之外,第一连接部件41还具有基座区域412,该基座区域具有螺旋销钉411,该螺旋销钉具有外螺纹413,第一连接部件411借助于该外螺纹旋入稳定元件3的螺栓31的一个未示出的螺纹孔中。由此也把印刷电路板2固定在稳定元件3上且以其接地触头24至少与第一连接部件41电接触且在插接状态中通过插入深度可变的插接连接4与设备连接侧11导电连接。
图3e和3f在可比较的视图中示出了第一连接元件41,该第一连接元件具有在插接侧沿插接方向延伸的狭槽,且进而构造为郁金香定位螺栓。由此,在该变型中第一连接元件41垂直于插接方向具有弹性可变形性。印刷电路板2在该图示中剖视示出,从而也可见第一连接元件41的基座区域412的无螺纹的区段。
图4以俯视图示出印刷电路板2。在此单个的插接连接器(在此是圆形插接连接器,例如M12-插接连接器)的六个绝缘体28示例性地安装到印刷电路板2中。此外,还示出了六个接地触头24、24',其具有象征性示出的接地连接26、26',在实践中该接地连接可以对应于此处未具体描述的、个性化的电路设计。
此外,电源连接29连同连接在其上的电源件27布置在印刷电路板上。该电源件包括整流器271和电滤波器272,通过该电滤波器通过接地线路237把高频干扰示例性地传导至接地触头24。
在每个接地触头24、24'内部布置了所述通孔25、25',相应第一连接部件41在基座侧通过通孔旋接且同时可以在接地触头24、24'处被接触。
当然根据电路设计也会在印刷电路板2、2'的其它位置产生干扰且通过相应的接地触头24'在相对较短的路径上导出至接地螺栓17处。
图5a、5b、6a、6b以在较少示意性的且为此更结合实际的实施方案中示出鉴于图1b可比的组件。在此,在图5a至6a的图示中,印刷电路板2'为了清楚而被去除。由长螺栓31和短螺栓32组成的稳定元件3由此在图5a和5b中能清楚看到。
图5a以倾斜俯视图示出壳体1。壳体1具有上部分,包括设备连接侧11和两个侧部件13、13'。与设备连接侧11平行对置地布置了设备基座侧12,上部分放置在且固定在该设备基座侧上。对该图示来说,未示出的可旋接上的前侧被去除,以便允许看到该壳体1中。
在设备连接侧11中布置了圆形插接连接器的多个旋入套筒18。在后方示出的一列中示出所属的、布置在印刷电路板2'上的绝缘体28,该绝缘体弹性地没入相应的旋入套筒18中且由此同样允许壳体1的公差补偿。
在接地螺栓17的附近布置了电源连接19。
图5b从大致更深的透视角度放大示出同一个的组件。在此尤其也能看到第一连接部件41。
图6a在经过连接部件41、42和形式为彼此旋接的螺栓31、32的稳定元件3的横截面中示出所述组件。在该实施方案中,短螺栓32具有两个螺纹销钉321、321'且长螺栓31具有两个螺纹凹部312、312'。
图6示出具有折叠的印刷电路板2'的该组件。在该组件中,电源件27布置在侧向部分区域23处然而在接地螺栓17附近和在该剖视图中不可见的电源连接19附近。
第一连接部件41的插接区域414构造空心圆柱形的且第二连接部件42是夹紧销。
这种结构形式还对自动地制造相应的电气设备来说是特别有利的,因为通过组装该设备,即在这种情况下把壳体上部分—包括设备连接侧11和两个侧部件13、13'—放置到设备基座侧12上时自动地开始印刷电路板2'的接地接触,更确切地说像期望地那样以网状接地的有利形式伴随着同时通过插入深度可变的插接连接4实现的对壳体公差的补偿。
附图标记列表
1 壳体
11 设备连接侧
12 设备基座侧
13、13' 侧部件
14 用于(未示出的)热传导元件的空间
17 接地螺栓
18 单个的插接连接器的(旋入)套筒
19 电源连接
2、2' 印刷电路板,折叠的印刷电路板
21、21'、22 另外的印刷电路板
22' 折叠区域/折叠的印刷电路板的下部分区域
23 折叠的印刷电路板的侧向部分区域
24、24' 接地触头
25、25' 通孔
26、26' 接地连接
27 开关电源件
271 开关电源件/整流器
272 电子滤波器
273 接地线路/接地印制导线
28 单个的插接连接器(例如M12)的绝缘体
29 电源连接
3 稳定元件
31 长螺栓
31' 中等螺栓
32 短螺栓
311、311'、321 螺栓的螺纹销钉
4 插入深度可变的插接连接
41 第一连接部件
411 第一连接部件的螺纹销钉
412 第一连接部件的基座区域
413 第一连接部件的螺纹
414 第一连接部件的插接区域
42、42' 第二连接部件
Claims (16)
1.一种用于印刷电路板(2、2')至电气设备的壳体(1)的接地连接的组件,包括:所述壳体(1),所述壳体至少部分地由导电材料制成;所述印刷电路板(2、2'),所述印刷电路板具有至少一个接地触头(24、24');以及用于所述印刷电路板的所述至少一个接地触头和所述壳体的导电连接的至少一个接地连接,其特征在于,所述至少一个接地连接各通过插入深度可变的插接连接(4)形成,在所述壳体(1)的设备连接侧(11)中布置了圆形插接连接器的多个旋入套筒(18),布置在印刷电路板(2')上的绝缘体(28)弹性地没入相应的旋入套筒(18)中且由此允许所述壳体(1)的公差补偿。
2.根据权利要求1所述的组件,其特征在于,所述插接连接(4)包括第一连接部件(41)和第二连接部件(42),所述第一连接部件和所述第二连接部件为了相对的电接触力锁合地、然而在预定的区域内可滑动地彼此可连接。
3.根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述第一连接部件(41)在一端部上具有基座区域(412)和对置地具有插接区域(414),其中所述基座区域(412)布置在所述印刷电路板(2、2')的所述至少一个接地触头(24、24')上且与其导电连接。
4.根据权利要求3所述的组件,其特征在于,
-或者所述第一连接部件(41)在其插接区域(414)上设计为插座形式以及所述第二连接部件(42)与所述第一连接部件(41)相对地履行插脚触头的功能;
-或者所述第二连接部件(42)在其插接区域上设计为插座形式以及所述第一连接部件(41)与所述第二连接部件(42)相对地履行插脚触头的功能。
5.根据权利要求3至4中任一项所述的组件,其特征在于,所述印刷电路板(2、2')在其至少一个接地触头(24、24')处具有通孔(25、25'),所述第一连接部件(41)通过所述通孔在基座侧可机械地固定在稳定元件(3)上。
6.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述第一连接部件(41)通过所述通孔在基座侧旋接在稳定元件(3)上。
7.根据权利要求5所述的组件,其特征在于,所述稳定元件(3)是多个彼此旋接的螺栓(31、31'、32);以及这些螺栓(31、31'、32)中的至少两个通过所述印刷电路板的折叠区域(22')的至少另一个通孔和/或至少另一个印刷电路板(22)彼此旋接,以便机械地固定所述折叠区域(22')和/或所述另一个印刷电路板(22)。
8.根据权利要求7所述的组件,其特征在于,所述印刷电路板的所述折叠区域(22')和/或所述至少另一个印刷电路板(22)在所述另一个通孔的至少一个处具有另一个接地触头,以便除了所述的机械固定之外也具有通过所述稳定元件(3)和所述插接连接(4)的另一个接地接触。
9.根据权利要求7至8中任一项所述的组件,其特征在于,所述稳定元件(3)固定在所述壳体(1)的设备基座侧(12)上且所述第二连接部件(42)导电地固定在所述壳体(1)的设备连接侧(11)上,其中所述设备连接侧(11)和所述设备基座侧(12)平行对置。
10.根据权利要求9所述的组件,其特征在于,为了固定每个稳定元件(3)和每个第二连接部件(42),所述壳体(1)在所述设备基座侧(12)中和所述设备连接侧(11)中分别具有一个圆柱形的凹部;以及至少布置在所述设备基座侧(12)中的凹部分别具有内螺纹,以便把相应的稳定元件(3)的螺纹销钉(321)旋入在其中。
11.根据权利要求2所述的组件,其特征在于,所述第一连接部件(41)和所述第二连接部件(42)中的至少一个至少在插接侧是弹性可变形的。
12.根据权利要求11所述的组件,其特征在于,所述第一连接部件(41)和所述第二连接部件(42)中的一个是郁金香定位螺栓和/或所述第一连接部件(41)和所述第二连接部件(42)中的一个是夹紧销或夹紧套筒。
13.一种借助根据权利要求1所述的组件的用于印刷电路板(2、2')至电气设备的至少部分导电的壳体的接地连接的方法,其特征在于如下步骤:
a)至少一个稳定元件(3)以其第一端部固定在所述壳体(1)的设备基座侧(12)上;
b)所述至少一个稳定元件(3)在其第二端部与所述印刷电路板(2、2')机械连接;
c)至少一个第一连接部件(41)固定在所述至少一个稳定元件(3)上,其中所述印刷电路板(2、2')的至少一个接地触头(24、24')通过所述至少一个第一连接部件(41)电接触,其中把所述印刷电路板(2、2')固定在所述至少一个第一连接部件(41)和所述至少一个稳定元件(3)之间;
d)至少一个第二连接部件(42)固定在所述壳体(1)的设备连接侧(11)上;
e)机械地安装所述壳体(1)且同时通过包括所述至少一个第一连接部件(41)和所述至少一个第二连接部件(42)的插入深度可变的至少一个插接连接(4)自动地导电地连接所述壳体和所述印刷电路板(2、2')的所述至少一个接地触头(24、24'),同时通过相应地调整所述至少一个第一连接部件(41)和所述至少一个第二连接部件(42)之间的所述插接连接(4)的所述插入深度在预定的公差范围内机械地补偿偏差的壳体尺寸。
14.根据权利要求13所述的方法,其中在方法步骤a)中所述稳定元件(3)至所述设备基座侧(12)上的所述固定通过把所述稳定元件(3)的螺纹销钉(321)旋入所述设备基座侧(12)的螺纹孔中进行,其中所述稳定元件(3)通过多个螺栓(31、31'、32)的螺栓接合来制造。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在所述多个螺栓(31、31'、32)螺栓接合时,相应一个螺栓(31、31'、32)以其螺纹销钉被引导经过至少一个通孔,所述通孔布置在所述印刷电路板的折叠区域(22')中和/或至少另一个印刷电路板(22)中,以及借助于另一个螺栓(31'、32)的螺纹孔旋接,由此在所述稳定元件(3)上且因此相对于所述设备基座侧(12)机械地固定了在这两个螺栓(31'、32)之间的所述印刷电路板的所述折叠区域(22')中和/或所述至少另一个印刷电路板(22)。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,在所述多个螺栓(31、31'、32)螺栓接合时,所述螺栓(31、31'、32)的至少一个的至少一个稳定元件(3)与至少另一个接地触头机械地和导电地连接,所述至少另一个接地触头在所述印刷电路板的所述折叠区域(22')中和/或在所述至少另一个印刷电路板(22)中布置在所属的通孔中。
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