CN109819620B - 用于将一个或多个印刷电路板固定到壳体壁上的固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将一个或多个印刷电路板固定到壳体壁上的固定装置，该固定装置具有框架部件，该框架部件包括至少一个用于将框架部件固定到壳体壁上的锁定装置，该固定装置还具有至少一个可移动地支撑在壳体壁内的楔形体，其中楔形体可相对于框架部件移动到使得由楔形体施加到框架部件的压力导致框架外壁至少局部向外变形的位置。

Description

用于将一个或多个印刷电路板固定到壳体壁上的固定装置

本发明涉及一种用于将一个或多个印刷电路板固定在壳体内的固定装置。

已知在壳体处或壳体内组装印刷电路板(PCB)或电子印刷电路板组件(PBA、PWB、ICB)。这种壳体通常配备有卡槽以及布置在端侧的插入部件。然后将具有互补插入部件的印刷电路板组件引入相应的槽中，直到建立插入式连接。

在组装之后，印刷电路板组件必须适当地固定在壳体中。通常还需要印刷电路板和壳体壁之间的直接接触，以在壳体上实现足够的热量供应。这要求固定的印刷电路板以足够的压力压在壳体壁上。根据文献US 5,224,016、US 5,607,273、US 4,775,260、US 5,779,388、US 5,290,122和US 5,404,274之一的先前解决方案部分地非常复杂并且经常导致相对高的成本。其中公开的解决方案的特征在于来自大量单个部件的复杂结构，因为每个单独的PCB特别需要单独的固定装置。所需的部件通常由金属制成，这带来了重量和制造成本方面的缺点。

本发明的目的是提供一种简单的固定装置，其能够实现简单且廉价的解决方案，以将这种印刷电路板锁定在电气单元的壳体处或壳体中。

该目的通过根据权利要求1的特征的固定装置来实现。固定装置的有利实施例是从属权利要求的主题。

根据本发明，提出了一种具有框架部件的固定装置，该框架部件具有至少一个用于将框架部件固定到壳体壁上的锁定装置。因此，固定装置可以借助于锁定装置连接到壳体的内壁或外壁，以便容纳一个或多个印刷电路板或印刷电路板组件。印刷电路板组件的示例包括PCB、PBA、PWB和ICB。

锁定装置优选地构造成使得固定装置通过压配合和/或通过形状匹配固定到壳体壁。

框架部件本身是中空的，以形成楔形体支架，该楔形体支架的形状特别适合于支撑在其中的楔形体的几何形状。该楔形体可移动地支撑在框架部件内，其中压力能够通过其在框架部件内的移位而施加到框架结构上。该力至少影响框架外壁的区域变形。楔形体的倾斜平面特别地接触框架部件的内壁。框架部件的楔形体支架的体积优选地沿位移轴线的方向减小。楔形体的倾斜平面通过楔形体在楔形体支架的减小体积的方向上的移位而向外挤压框架壁。

框架部件的理想特征在于足够的弹性，以便能够在楔形体的相应的返回移位上采用原始形状。

如果固定装置直接靠近至少一个印刷电路板安装在壳体上或壳体内，则可以通过框架外壁的变形将相应的压力施加到印刷电路板上。因此，固定装置可以用于通过其可变形的框架结构将印刷电路板压靠在合适的反接触表面上，例如压靠在壳体壁上。因此，印刷电路板或印刷电路板组件可借助于固定装置对准、稳定并固定在壳体内。例如，可以确保壳体内壁的足够的接触以用于散热。

根据本发明的优选实施例，楔形体实际上在框架部件的整个纵向轴线上延伸。

有可能在一个部件中即在框架部件中布置多个楔形体。这不仅可以实现充分的生产和组装，还可以减少所需的部件数量。因此提供了非常便宜且极其可变的解决方案。根据本发明的构思还实现了可扩展的尺寸适配，而不会影响生产成本。

特别优选的是，楔形体借助于至少一个可从外部接近的调节装置而相对于框架部件移动。可以想到合适的调节螺钉，该调节螺钉从外部穿过固定装置的框架部件。调节螺钉可以是嵌入框架部件的孔中的埋头螺钉。螺钉优选地接合到楔形体的相应螺纹中并且相对于楔形体支撑在框架部件处。调节螺钉在拧紧方向上的旋转运动导致楔形体在螺钉头的方向上被紧固或移位或被压离。

有利的是，楔形体的纵向轴线在框架部件的纵向方向上延伸。在这方面，楔形体在纵向方向上朝向框架部件的移位是有利的。框架部件可以以杆的方式形成。

在相应的调节运动中，楔形体可以在至少一个框架侧产生压力。然而，特别优选的是，相互面对设置的框架侧面可以由压力同步地作用。例如，这可以通过对称的楔形来实现，即楔形体具有至少两个倾斜侧面，这两个倾斜侧面位于相互面对设置的框架壁上。同步力作用导致楔形结构在至少相互面对设置的侧面处变形。因此，可以通过单个固定装置将力施加到与框架部件的相应可变形侧相邻的至少两个印刷电路板上。

根据本发明的一个特别优选的实施例，楔形体在纵向方向上依次由多个楔形单独区段组成。具有用于容纳部件区段的单独部件区域的框架部件的楔形体支架的相应构造具有的结果是，各个力可以借助于各个区段施加到框架部件的相应部分。总之，压力在框架侧上的几乎均匀分布因此导致框架部件的纵向方向，并且在纵向方向上采用框架侧的相对均匀的变形。因此，平行于框架部件而延伸的印刷电路板也可以在壳体内由纵向方向上的相应力均匀地作用。

根据本发明的固定装置可以相对简单地制造并且包括可管理数量的部件。除了框架部件和楔形体之外，可选地仅需要相应的调节螺钉，该调节螺钉可选地具有螺纹插入件或螺母。特别优选的是，框架部件和/或楔形体是作为一个部件制造的。合适的制造方法例如包括水射流切割或激光切割。

框架部件和/或夹紧体可由塑料制成，这对总重量具有有利影响。

为了将固定装置锁定在电气单元的壳体壁上，固定装置包括位于至少一个框架侧的槽状凹口。固定装置可以借助于所述槽状凹口安装、优选可释放地安装在匹配的导轨上或电子单元的壳体壁的匹配的紧固装置上。特别优选的是，凹槽在纵向方向上延伸，并且可以借助于该凹槽将固定装置推到壳体壁上的互补导轨上。在纵向方向上延伸并且具有T形或V形横截面轮廓的凹槽是特别优选的。因此，固定装置可以在纵向方向上被推到导轨上。T形截面或V形截面以及导轨的相应设计通过形状匹配提供其足够的锁定。

除了根据本发明的固定装置之外，本发明还涉及一种电子单元，该电子单元具有至少一个壳体和布置在其中的至少一个印刷电路板或印刷电路板组件。术语印刷电路板应理解为不同组件的总称，例如PCB、PBA、PWB和ICB。电气单元例如可以是符合ARINC标准的法兰盒或壳体。然而，本发明通常可用于将至少一个印刷电路板安装在壳体壁上的任何地方。

壳体还包括至少一个根据本发明的固定装置，该固定装置在壳体处借助于锁定装置设置为毗邻至少一个印刷电路板。选择固定装置的位置，使得可以通过固定装置的框架外壁的变形将力施加到相邻设置的印刷电路板上，从而可以将所述印刷电路板压靠在反接触表面上，特别是抵靠电子单元的壳体壁。因此，至少一个印刷电路板可以在反接触表面/壳体壁和固定装置之间夹紧。这同样可以实现印刷电路板和电子单元的壳体壁之间的充分接触，以便散热。

包括框架部件和夹紧楔的多个固定装置可以组合或集成在部件即壳体中。这使得简单的生产和组装以及少量部件成为可能。因此提供了非常便宜且极其可变的解决方案。根据本发明的构思还实现了可扩展的尺寸适配，而不会影响生产成本。

如果提供平行于至少一个容纳的印刷电路板而延伸的导轨，则是明智的。固定装置可以通过其纵向槽、特别是其T形或V形纵向槽被推到该导轨上以用于锁定目的。

此外可以规定，在电子单元的壳体内设置一个或多个导引卡件，这些导引卡件彼此平行而伸长，用于插入相应的一个或多个印刷电路板。可以任选地在导引卡件的端侧设置可以插入印刷电路板的合适的反插头的互补插头。用于锁定固定装置的导轨优选地与至少一个导引卡件平行地延伸，使得固定装置的纵向轴线也与导引卡件和容纳的印刷电路板平行地延伸。

固定装置有利地可锁定地设置在布置在壳体内的两个印刷电路板或导引卡件之间。因此，用于容纳固定装置的导轨在两个导引卡件或印刷电路板之间平行地延伸。在这种情况下，恰好两个印刷电路板可以通过相互面对设置的固定装置的框架外壁的同步变形而压靠在它们各自的壳体壁上。

下面将参考附图中所示的实施例更详细地解释本发明的其他优点和特性。在附图中：

图1：根据本发明的固定装置的纵向剖视图；

图2：根据本发明的固定装置的调节装置的详细视图；以及

图3：横向于纵向轴线设置并包括固定装置的电子单元的剖视图。

图1从固定装置10的上方观察立体图，示出了根据本发明的固定装置10的纵向截面。固定装置10包括具有平行六面体外部结构的杆状框架部件11。可沿纵向移动的楔形体12支撑在框架部件11的纵向凹口13中。

楔形体12包括多个顺序连接的楔形单独区段12a、12b、12c、12d、12e、12f，在图1的实施例中总共六个。每个单的区段12a、12b、12c、12d、12e、12f具有对称的楔形，其倾斜平面在箭头14的轴线方向上会聚，直到下一个楔形段直接相邻。

框架部件11内的相应凹口13适合于各个区段12a、12b、12c、12d、12e、12f的形状，即对应于每个单独区段12a、12b、12c、12d、12e、12f，凹口壁沿箭头14的方向朝向框架部件11的中心轴线会聚，直到凹口再次突然膨胀到原始值并再次减小。

在起始位置，楔形体12精确配合地容纳在凹口13中。如果楔形体12沿箭头14的方向移位，则相应的力施加到凹口壁，朝向中心轴线会聚，这是由于各个区段12a、12b、12c、12d、12e、12f的倾斜平面。由各个区段12a、12b、12c、12d、12e、12f实现的各个力由图1中的相应箭头标记。

力作用引起框架结构的变形，因为图1中所示的框架11的上侧和下侧在纵向方向上几乎均匀地向外拱起。下面将参考图3解释这种变形的目的。

调节螺钉15用于调节框架部件11内的楔形体12。该螺钉15穿过框架部件11的前表面11a，螺钉头在前框架面11a的相应凹口中可接近地埋头。

螺钉主体穿过凹口13延伸到嵌入最后的单个区段12f中的螺纹16中。取决于螺钉的旋转方向，楔形体12或者在前面11a的方向上被拉动或者被推离。由此可以实现框架变形的良好设置和精细调整。固定环17另外布置在螺钉15的进入凹口13的入口区域中。

下面将参照图3说明用于通过固定装置10稳定电子单元20内的一个或多个印刷电路板30的操作模式。它示出了通过包括印刷电路板30和固定装置10的电子单元20的横截面表示。这里示出了壳体20的部分截面。可以识别出导引壁22，该导引壁垂直地位于壳体壁21上并且在电气单元和印刷电路板30的纵向方向上延伸，即在图中的平面中延伸。

相应的印刷电路板30靠在这些导引壁22上。用于对固定装置10进行固定的锁定导轨23同样在导引壁22之间的中心沿纵向方向延伸并位于两个导轨22之间。锁定导轨23包括导轨对23a、23b，该导轨对平行地延伸并且其上边缘23a'、23b'分别向外成角度。或者可以在这里使用T形截面。固定装置10包括具有T形截面或者V形截面的匹配纵向槽。通过将固定装置10推到锁定导轨23上，成角度的上边缘23a'、23b'接合在固定装置10的相应下边缘10a后面，由此形成形状匹配。因此，固定装置10仅可以在导轨23的纵向方向上移动。

在所示出的图示中，楔形体12同样垂直于附图平面延伸。调节螺钉15由圆圈示意性地表示。因此，通过调节楔形体12，可以垂直于印刷电路板30的表面施加力F，从而这些印刷电路板被压靠在壳体21的侧导板22上。完全是两个印刷电路板30或者也只有一个单独的印刷电路板可以通过电子单元内的固定装置10充分地稳定，并且可以压靠在壳体壁22上，使得印刷电路板30和壳体21之间有足够的接触以获得所需的热量传递。

Claims (10)

1.一种用于将一个或多个印刷电路板固定到壳体壁上固定装置，所述固定装置具有一体成型的中空的框架部件，所述框架部件包括至少一个用于将所述框架部件固定到所述壳体壁上的锁定装置，所述固定装置还具有至少一个可移动地支撑在所述框架部件内的楔形体，其中，所述楔形体能够相对于所述框架部件移动到使得由所述楔形体施加到所述框架部件的压力导致框架外壁至少局部向外变形的位置，由所述楔形体将压力同步作用在相互面对设置的框架壁上；所述楔形体具有对称的楔形，其倾斜平面在楔形体延伸的轴线方向上会聚，且与下一个楔形段直接相邻。

2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述楔形体能够借助于具体是调节螺钉形式的调节装置而相对于所述框架部件移动，所述调节装置能够从外部触及，其中所述楔形体优选地设置有螺纹，从外部穿入所述框架部件的调节螺钉拧到所述螺纹中。

3.根据权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述楔形体在所述框架部件内在纵向方向上延伸，并且能够借助于所述调节装置在纵向方向上朝向所述框架部件移动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述楔形体在纵向方向上由多个楔形单独区段顺序组装而成。

5.根据权利要求4所述的固定装置，其特征在于，由所述多个楔形单独区段在所述框架部件的纵向方向上将力均匀作用在框架上。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述框架部件和/或所述楔形体优选通过水射流切割或激光切割制成一体成型的单个部件；和/或，所述框架部件和/或所述楔形体由塑料制成。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的固定装置，其特征在于，所述框架部件的外侧的凹槽状凹口用作所述锁定装置，特别是在纵向方向上延伸的用于将所述固定装置推到匹配的锁定导轨上的凹槽，特别优选地是在纵向方向上延伸并具有T形截面或V形截面的凹槽。

8.一种具有壳体和布置在所述壳体中的印刷电路板的电气单元，其特征在于，至少一个根据前述权利要求中任一项所述的固定装置能够在所述壳体处通过所述锁定装置而在设置在所述壳体内的两个印刷电路板之间居中地被锁定，使得所述两个印刷电路板中的每个印刷电路板能够通过相互面对设置的框架外壁的同步变形而被压在所述壳体壁上。

9.根据权利要求8所述的电气单元，其特征在于，导轨设置在所述壳体壁处，所述导轨平行于所述至少一个被容纳的印刷电路板而延伸，所述固定装置能够借助于T形槽或V形槽而被推到所述导轨上。

10.根据权利要求8或9中任一项所述的电气单元，其特征在于，一个或多个彼此平行而伸长的导引卡件设置在所述壳体内，用于引入所述一个或多个印刷电路板，其中用于与印刷电路板的插头相匹配的插头，优选是互补插头，设置在所述导引卡件的端侧，并且其中用于锁定所述固定装置的导轨优选地与所述至少一个导引卡件平行地对准。

Images