CN115023088B - 用于将第一电路板垂直于第二电路板组装和电接触的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将第一电路板垂直于第二电路板进行组装和电接触的方法，以用于将第一电路板和第二电路板装入壳体中。该方法具有如下步骤：借助于至少一个止挡面将第一电路板引入到壳体的上部件中，止挡面被布置在壳体的上部件的至少一个内侧面处，并且被设置用于支持电接触和组装；借助于锁定系统将第一电路板锁定在壳体的上部件中；将壳体的具有锁定的电路板的上部件插到壳体的下部件上，以便将第一电路板垂直于第二电路板组装在壳体中并且借助于相应的电的直接连接元件电接触，其中第二电路板被组装在下部件中。

Description

用于将第一电路板垂直于第二电路板组装和电接触的方法

技术领域

本发明涉及一种将第一电路板垂直于第二电路板组装和电接触的方法。本发明还涉及一种用于容纳第一电路板的壳体的壳体上部件。

背景技术

在将多个垂直取向的电路板组装到具有电插接连接器(例如PCI-Express连接器)的水平取向的电路板上时，典型地在将所形成的单元装入壳体之前，执行电连接和组装。如果还需要将光导体与垂直取向的电路板耦合，则在壳体上部件覆盖电路板结构之前，将光导体组装在垂直取向的电路板上。

由于垂直取向的电路板永远不会在不使用附加元件来对准的情况下100％垂直地定向，即以90°角定向，则通常几乎不可能将垂直的电路板精确和正确地组装到水平电路板上，使得垂直的电路板在组装壳体上部件时精确地进入壳体上部件中的所设置的槽中，该槽被设置用于将垂直的电路板紧固在其最终的位置处。

发明内容

如果垂直的电路板需要在上部件上扩展附加的光导体塑料部件，则组装和电连接变得更加困难，于是光导体塑料部件仅当其例如通过相应的开口或孔达到其在壳体上部件中的最终位置时，才能够被正确地紧固。

而且，光导体在最终组装时正确与垂直的电路板相遇的机会在垂直电路板没有100％对准的情况下几乎不可能。

根据本发明的各方面，提出用于将第一电路板垂直于第二电路板组装和电接触的方法、用于容纳第一电路板的壳体上部件、和壳体上部件的用途。有利的设计方案是以下描述的主题。

相应地，提出用于将第一电路板垂直于第二电路板进行组装和电接触的方法，以用于将第一电路板和第二电路板装入壳体中，该方法具有以下步骤：

在一个步骤中，借助于至少一个止挡面将第一电路板引入到壳体的上部件中，止挡面被布置在壳体的上部件的至少一个内侧面处，其中止挡面被设置用于支持第一电路板的电接触和组装。

在另一步骤中，借助于锁定系统将第一电路板锁定在壳体的上部件中。在另一步骤中，将壳体的具有锁定的第一电路板的上部件插到壳体的下部件上，以便将第一电路板垂直于第二电路板组装在壳体中并且借助于相应的电的直接连接元件电接触，其中第二电路板被组装在下部件中。

特别地，第一电路板可以垂直于水平布置的第二电路板组装。

特别地，壳体的上部件可以借助于两个相应的止挡面被引入到壳体中，止挡面被布置在壳体的上部件的两个内侧面处。这两个内侧面可以彼此平行布置。

有利地，该方法产生用于将第一电路板垂直于第二电路板组装的简化的组装设计，其中第一电路板组装并锁定在壳体的上部件中，并且在将壳体的上部件与壳体的下部件连接时，第一电路板和与第一电路板垂直布置的第二电路板进行组装和电接触，其中第二电路板被布置在壳体的下部件中。

由此，例如对于可编程逻辑控制器，显著地减少组装耗费和组装时间。

电路板可以理解为印刷电路板(PCBA)，电气和电子组件被布置在该电路板上。第一电路板和第二电路板可以分别具有对应的直接连接元件，以便在将两个壳体半部组装时建立电连接。

锁定系统的第一元件可以与第一电路板固定连接，并且锁定系统的第二元件可以与壳体的上部件固定连接。锁定系统可以被设置成使得锁定系统的两个元件可以弹性地相互接合，以便将第一电路板锁定在壳体的上部件中，尤其可脱开地锁定。

优选地，为了支持引入到壳体的上部件中，将第一电路板的至少一个侧边缘移近至少一个止挡面。

换言之，电路板首先以一侧边缘抵靠止挡面，直到电路板接触止挡面，然后向下推至其预设的位置中。

这显著加速并简化了第一电路板在壳体的上部件中的组装。

更优选地，将第一电路板引入到壳体的上部件中是借助于壳体的上部件的至少一个内侧面的引导面实现的，该引导面被设置用于延续止挡面，以将第一电路板引入到壳体的上部件中。

有利地，引导面实现了将电路板更深地引入到壳体的上部件中，而不会在引入时丢失通过止挡件找到的位置。

优选地，将第一电路板引入到壳体的上部件中是在引导槽中实现的，该引导槽被布置在壳体的上部件的至少一个内侧面处，其中引导槽由引导面和保持面形成，以便支持电接触和组装。

通过形成引导槽，一方面可以支持电接触和组装，并且还可以通过引导槽在运行中来支撑和固定第一电路板。在此，尤其通过将第一电路板移近止挡面并且通过这样发现的位置将电路板引入到引导槽中，实现对电接触和组装的支持，由此电路板精确地在壳体的上部件之内被对准和/或安置并且通过锁定装置被锁定，使得由于位置精确而使电接触简单可行。

特别地，止挡面和/或引导面和/或保持面可以是壳体的上部件的一体组成部分，即与壳体的上部件一件式地连接。此外，止挡面和/或引导面和/或保持面可以分别借助于布置在壳体的上部件的内侧中的腹板形成。

通过将第一电路板锁定在壳体的上部件中，壳体的上部件中的第一电路板连同引导槽一起仅还具有非常有限的运动裕度，以便在将壳体的上部件组装在壳体的下部件上时确保两个电路板之间的电耦合。

优选地，第一电路板具有电的第一直接连接元件并且第二电路板具有对应的第二直接连接元件，第一直接连接元件和第二直接连接元件分别被设置用于：在将壳体的上部件插入的情况下，在第一电路板和与其垂直布置的第二电路板之间建立电耦合。

电的直接连接元件可以是电的电路板直接连接装置，例如PCTexpress连接器。

通过电的第一直接连接元件与电的第二直接连接元件的耦合，实现两个电路板的机械耦合和电耦合。

有利地，对于电耦合因此不需要其他的工作步骤。

更优选地，第一电路板被设置用于在组装状态下与第二电路板相对置的一侧处与多个光导体耦合；并且多个光导体借助于腹板彼此机械耦合；并且多个光导体被设置用于：借助于与腹板机械耦合的接片，手动地装入壳体的上部件的光导体容纳部中。此外，多个光导体被设置用于：在第一印刷电路板被引入到壳体的上部件中之前，借助于与腹板机械耦合的至少一个锁定而被锁定在壳体的上部件中的对应的开口中。

尽管在将多个光导体组装之后的后续步骤中将第一电路板组装在壳体的上部件中，仍然可以连同第一电路板在壳体的上部件中的精确定位一起通过将多个光导体锁定在壳体的上部件中来实现第一电路板与多个光导体的光学耦合。通过将多个光导体锁定在壳体的上部件中，可以将多个光导体功能可靠地固定在壳体的上部件中。

在此，壳体的上部件的光导体容纳部可以是壳体的一体组成部分，即与壳体的上部件一件式地连接。光导体容纳部可以在壳体的上部件中具有开口，以便实现将多个光导体与壳体的上部件的外部区域光学耦合。

有利地，当壳体的上部件对于手动组装而言较小时，也可以借助接片手动组装多个光导体。

优选地，壳体的上部件的光导体容纳部被设置多个光隔板，以将多个光导体中的每两个光导体彼此光学解耦；并且光导体容纳部的相应的光隔板被设置用于：借助于倾斜的引入元件而支持多个光导体的插入。

有利地，光导体容纳部履行将多个光导体容纳在壳体的上部件中的任务，还履行将多个光导体彼此光学解耦的任务。多个光隔板中的每一个光隔板因此在组装时定位单个的光导体。

为此，多个光隔板可以是壳体的一体组成部分，即与壳体的上部件一件式地连接，以便避免单独的组件及其用于隔板的附加成本。

特别优选地，多个光导体中的至少一个光导体具有校准腹板，校准腹板被设置用于：在插入多个光导体的情况下，支持借助于光导体容纳部的对应的凹部来校准与腹板耦合的多个光导体与光导体容纳部。

优选地，壳体的上部件被设置定心面，以与壳体的下部件的定心面协作，以便在第一电路板垂直于第二电路板组装和电接触时，将壳体的上部件和壳体的下部件定心。

壳体的上部件的定心面可以被布置在壳体的上部件的外环周处。

本发明提出一种用于容纳第一电路板的壳体的壳体上部件，该壳体上部件具有：

-至少一个止挡面，壳体的上部件的至少一个内侧面被设置用于利用止挡面，以支持第一电路板(尤其第一印刷电路板)与垂直布置的第二电路板在壳体的下部件上的电接触和组装；和

-锁定系统的锁定元件，锁定元件被设置用于将第一印刷电路板锁定在壳体的上部件中，以支持将第一电路板垂直于第二电路板在壳体中的电接触和组装。

优选地，壳体上部件在壳体的上部件的至少一个内侧面处具有引导面，引导面被设置用于延续止挡面，以便支持第一电路板垂直于第二电路板的组装和电接触。

优选地，壳体上部件在壳体的上部件的至少一个内侧面处具有引导槽，引导槽由引导面和保持面形成，以便支持第一电路板垂直于第二电路板的组装和电接触。

尤其优选地，壳体上部件具有光导体容纳部，光导体容纳部被布置在壳体的上部件的内面处，光导体容纳部被设置多个光隔板和锁定钩容纳部，以便容纳借助于腹板彼此机械耦合的多个光导体以组装和光学耦合到第一电路板处，并且借助于锁定钩容纳部进行锁定。

本发明提出上面描述的壳体上部件的用途，壳体上部件具有止挡面和光导体容纳部，以用于在壳体中构建可编程逻辑控制器。

附图说明

下面借助附图进一步解释实施例。在此示出：

图1a-b示出壳体的上部件；

图2a-d示出多个光导体在壳体的上部件中的组装；

图3示出在壳体的上部件中组装的多个光导体；

图4a-c示出电路板在具有光导体的壳体上部件中的组装；

图5a-c示出电路板在壳体的上部件中的锁定；

图6示出壳体的上部件在壳体的下部件上的组装；

图7a示出具有组装的电路板的壳体的视图；和

图7b示出在壳体的具有垂直电路板的下部件上的组装的垂直取向的电路板，而没有壳体的上部件。

具体实施方式

图1a示意地示出壳体100的上部件的等距视图，并且图1b示出壳体100的具有用于大量光导体200的光导体容纳部110的上部件的内部的等距图。

图2a示意地示出多个光导体200的等距视图，其中相应的每个光导体200a借助腹板200b彼此机械耦合，并且多个光导体200具有锁定钩220，以借助于壳体的上部件中的对应的开口将壳体100的上部件中的多个光导体锁定在光导体容纳部110中。此外，多个与腹板200b耦合的相应的光导体200a具有校准腹板，校准腹板被设置用于：在插入多个光导体的情况下，借助于光导体容纳部110的对应的凹部对与腹板200b耦合的多个光导体200a进行校准。此外，与腹板200b耦合的多个光导体200a设有接片210，多个光导体200被设置成借助于接片而手动地装入到壳体100的上部件的光导体容纳部110中。

图2b示意地示出壳体100的上部件的光导体容纳部110的等距视图，多个光导体200装入光导体容纳部中，其中与腹板200b耦合的各个光导体200a通过光隔板112分别彼此光学解耦，并且光隔板112借助于倾斜的引入元件114被设置用于支持多个光导体200的装入。此外示出多个耦合的光导体200的锁定钩220如何锁定在壳体的上部件中的对应的开口中。此外示出校准腹板230如何接合光导体容纳部110的对应的凹部中，以便在装入时支持多个与腹板耦合的光导体200与光导体容纳部110的校准。

图2c对应于具有不同视角的图2b。

图2d示出壳体100的上部件的光导体容纳部110的三个光隔板112，光隔板具有凹部113，以便将耦合的多个相应的光导体200a的腹板200b固定在一定位置中，其中相应的光隔板112的凹部113分别至少部分地包括腹板200b。在此，相应的光隔板112被设置倾斜的引入元件114，以支持多个光导体200在光导体容纳部110的预设位置处的组装。此外，光导体容纳部110针对相应的光导体200a在壳体116中具有穿通开口，以便容纳相应的光导体200a的一部分并且与壳体100的上部件的外侧光学耦合。在此，壳体100的上部件中的穿透开口116被设置锥形的渐缩部118，以便在将多个光导体200在相应的穿透开口116处组装时实现相应的光导体200a的自校准。

可以借助于接片210简化将多个光导体200在壳体100的上部件的光导体容纳部110中的手动组装，接片与多个光导体200机械耦合，以便将多个光导体200手动地安置在光导体容纳部100中。这尤其当用于组装多个光导体200的位置例如由于壳体小而受限时是适用的。

以所描述的方式，多个光导体200可以安置在光导体容纳部110中并且借助于锁定钩220“卡入”到壳体100的上部件中。如果多个导光板200固定在壳体100的上部件中，使得壳体也可以被颠倒，而多个光导体200不会从壳体100的上部件脱落。

图3示意地示出壳体100的上部件的内部空间的等距视图，上部件具有用于多个光导体200的光导体容纳部110，光导体具有所描述的锁定钩220，锁定钩被锁定在壳体100的上部件中的对应的开口中，并且多个光导体210借助校准腹板230在光导体容纳部110的对应的凹部中被校准。

在图4a至图4c中示意地描述第一电路板460组装到壳体100的上部件中的流程。

作为起点，图4c示出壳体110的上部件，在之前的步骤中，例如手动地将多个光导体200装入壳体100的上部件中，即装入壳体100的上部件的光导体容纳部110中，并且借助锁定钩220锁定在壳体100的上部件中的对应的开口中。壳体100的上部件在两个相对置的内侧上具有止挡面400，止挡面被设置用于支持第一电路板460的电接触和组装，并且尤其支持将第一电路板460引入到壳体100的上部件中。

此外，壳体100的上部件在壳体100的上部件的两个相对置的内侧面处具有引导面410，其中相应的引导面410被设置和设计成使得相应的止挡面400被延续，以便支持将第一电路板460引入到壳体100的上部件中。

附加地，壳体100的上部件具有引导槽，引导槽被布置在壳体100的上部件的内侧面的两个相对置的侧处，其中引导槽由引导面410和保持面420形成，以便支持第一电路板460的电接触和组装，尤其支持将第一电路板460引入壳体100的上部件中。在此，止挡面400和/或引导面410和/或保持面420可以是壳体100的上部件的一体组成部分，即与壳体100的上部件一件式地连接。特别地，止挡面400和/或引导面410和/或保持面420可以通过形成在壳体100的上部件的内侧上的腹板422来实现。借助于止挡面400和/或引导面410和/或保持面420可以简单且快速地推入第一电路板460。换言之，止挡面400形成进入引导槽中的引入辅助件，引导槽由引导面410和保持面420形成。

为了组装，通过将第一电路板460的侧边缘与止挡面400协作，使得第一电路板460可以正确定位450地引入壳体100的上部件中，从而使第一电路板460引入到壳体100的上部件中。通过引导面410实现将第一电路板460受引导地引入到壳体100的上部件中，其中通过保持面420来进一步支持该引入，第一电路板460正确地、尤其对于后续的电接触而定位在壳体100的上部件中。借助图4a至图4c的箭头表示了利用第一电路板460与止挡面400协作的引入和后续引入到壳体100的上部件中。

图4b示意地示出第一电路板460的等距视图，第一电路板在两侧处尤其借助于第一电路板460的外轮廓分别具有锁定系统的元件，借助该元件可以将第一电路板锁定到壳体100的上部件的对应的凹部中，其中对应的凹部形成锁定系统的对应元件。在此，锁定系统可以被设置用于形成相对于第一电路板460在壳体100的上部件中的位移的锁定的高阻力。在此，锁定系统可以被设计为使得可以借助克服作用于第一电路板460处的最小力来脱开锁定。锁定系统被设计用于完全固定第一电路板460，并且当壳体100的上部件“倒置”转动时，防止第一电路板460从壳体100的上部件中脱落。

图5c示意性地示出第一电路板460的等距视图，第一电路板被引入到壳体100的上部件中并且被锁定在一个位置中。在此，第一电路板460被布置和定位在槽中，该槽通过引导面410和保持面420形成。

图5a和图5b从不同的角度示出图5c的等距视图的示意部分，以便描述锁定系统的第一元件与锁定系统的第二元件的协作，其中第一元件与电路板460机械连接，并且第二元件形成壳体100的上部件的对应的凹部。在此，锁定系统的第一元件462和第二元件102被设置成使得第一元件462可以弹性地接合到锁定系统的第二元件102中，以便将第一电路板460锁定在壳体100的上部件中。

图6示意性地绘制了壳体100的上部件在壳体的下部件120上的组装，其中第二电路板470被组装在壳体的下部件120中。

壳体100的具有锁定的电路板460的上部件以相对于先前组装“倒置”转动180度的方式插到壳体的下部件120上(箭头方向600)，以便将第一电路板460垂直于第二电路板470组装在壳体中并且借助于相应的电的直接连接元件610a、610b电接触，其中第二电路板470被组装在下部件中。在此，下部件120可以在下部件的外边缘处具有引入辅助件122，引入辅助件简化了将壳体100的上部件精确地定位在壳体的下部件120上。结合壳体上部件和壳体下部件借助于引入辅助件122进行的预定心功能，垂直布置的第一电路板460和水平布置的第二电路板470的相应的电的直接连接元件610a、610b相接触。利用大致作用于壳体100的上部件上的压力，可以借助于壳体部件的相应的锁定元件来闭合壳体。

图7a示意性地示出了壳体的等距视图，该壳体由壳体的上部件和下部件120形成，在壳体中第一电路板460垂直地布置在第二电路板470上，第二电路板470被组装在壳体120的下部件中，并且借助于相应的电的直接连接元件来电连接。在图7b中示出了将第一电路板460垂直于第二电路板470在壳体的内部中的布置。

Claims (14)

1.一种用于将第一电路板(460)垂直于第二电路板(470)进行组装和电接触的方法，以用于将所述第一电路板(460)和所述第二电路板(470)装入壳体中，所述方法包括：

借助于至少一个止挡面(400)将所述第一电路板引入到所述壳体(100)的上部件中，所述止挡面被布置在所述壳体(100)的所述上部件的至少一个内侧面处并且被设置用于支持所述电接触和组装；

借助于锁定系统将所述第一电路板(460)锁定在所述壳体(100)的所述上部件中；

将所述壳体(100)的具有锁定的所述第一电路板(460)的所述上部件插到所述壳体的下部件(120)上，以便将所述第一电路板(460)垂直于所述第二电路板(470)组装在所述壳体中并且借助于相应的电的直接连接元件电接触，其中所述第二电路板(470)被组装在所述下部件中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述第一电路板(460)的至少一个侧边缘移近所述至少一个止挡面(400)，以用于支持引入到所述壳体(100)的上部件中。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中将所述第一电路板(460)引入到所述壳体(100)的所述上部件中是借助于所述壳体(100)的所述上部件的所述至少一个内侧面的引导面(410)实现的，所述引导面被设置用于延续所述止挡面(400)，以将所述第一电路板(460)引入到所述壳体(100)的所述上部件中。

4.根据权利要求3所述的方法，其中将所述第一电路板(460)引入到所述壳体(100)的所述上部件中是在引导槽中实现的，所述引导槽被布置在所述壳体(100)的所述上部件的所述至少一个内侧面处，其中所述引导槽由所述引导面(410)和保持面(420)形成，以便支持所述电接触和组装。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一电路板(460)具有电的第一直接连接元件(610a)并且所述第二电路板(470)具有对应的第二直接连接元件(610b)，所述第一直接连接元件和第二直接连接元件分别被设置用于：在将所述壳体(100)的所述上部件插入的情况下，在所述第一电路板(460)和与所述第一电路板垂直布置的所述第二电路板(470)之间建立电耦合。

6.根据权利要求1所述的方法，其中

所述第一电路板(460)被设置用于在组装状态下与所述第二电路板(470)相对置的一侧处与多个光导体(200)耦合；并且

所述多个光导体(200)借助于腹板(200b)彼此机械耦合；并且

所述多个光导体(200)被设置用于：借助于与所述腹板(200b)机械耦合的接片(210)，手动地装入所述壳体(100)的所述上部件的光导体容纳部(110)中；并且

所述多个光导体(200)被设置用于：在所述第一电路板(460)被引入到所述壳体(100)的所述上部件中之前，借助于与所述腹板(200b)机械耦合的至少一个锁定钩(220)而被锁定在所述壳体(100)的所述上部件中的对应的开口中。

7.根据权利要求1所述的方法，其中

所述壳体(100)的所述上部件的所述光导体容纳部(110)被设置多个光隔板(112)，以将所述多个光导体(200)中的每两个光导体(200a)彼此光学解耦；并且

所述光导体容纳部(110)的相应的所述光隔板(112)被设置用于：借助于倾斜的引入元件(114)而支持所述多个光导体(200)的插入。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述多个光导体(200)中的至少一个光导体(200a)具有校准腹板(230)，所述校准腹板被设置用于：在插入所述多个光导体(200)的情况下，支持借助于所述光导体容纳部(110)的对应的凹部来校准与腹板(200b)耦合的多个所述光导体(200a)与所述光导体容纳部(110)。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述壳体(100)的所述上部件被设置定心面，以与所述壳体(122)的所述下部件的定心面协作，以便在第一电路板(460)垂直于第二电路板(470)组装和电接触时，将所述壳体(100)的所述上部件和所述壳体的所述下部件(120)定心。

10.一种用于容纳第一电路板(460)的壳体的壳体上部件，所述壳体上部件具有：

至少一个止挡面(400)，所述壳体(100)的所述壳体上部件的至少一个内侧面被设置用于利用所述止挡面，以支持印刷的所述第一电路板(460)与第二电路板(470)在所述壳体的下部件(120)上的电接触和组装；和

锁定系统的锁定元件，所述锁定元件被设置用于将所述第一电路板(460)锁定在所述壳体(100)的所述壳体上部件中，以支持所述第一电路板(460)垂直于所述第二电路板(470)在所述壳体中的电接触和组装。

11.根据权利要求10所述的壳体上部件，具有：

在所述壳体(100)的所述壳体上部件的所述至少一个内侧面处的引导面(410)，所述引导面被设置用于延续所述止挡面(400)，以便支持第一电路板(460)垂直于第二电路板(470)的组装和电接触。

12.根据权利要求10或11所述的壳体上部件，具有：

在所述壳体(100)的所述壳体上部件的所述至少一个内侧面处的引导槽，所述引导槽由所述引导面(410)和保持面(420)形成，以便支持第一电路板(460)垂直于第二电路板(470)的组装和电接触。

13.根据权利要求10或11所述的壳体上部件，具有：

光导体容纳部(110)，所述光导体容纳部被布置在所述壳体(100)的所述壳体上部件的内面处，所述光导体容纳部被设置多个光隔板(112)和锁定钩容纳部，以便容纳借助于腹板(200b)彼此机械耦合的多个光导体(200)以组装和光学耦合到所述第一电路板(460)，并且借助于所述锁定钩容纳部进行锁定。

14.一种根据权利要求10至13中任一项所述的壳体上部件的用途，所述壳体上部件具有止挡面(400)和光导体容纳部(110)，以用于在壳体中构建可编程逻辑控制器。