CN1381161A - 电子装置 - Google Patents

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Abstract

提出一种电子装置,其包括一个带有至少一个可封闭的开口和一个插头件的壳体件,在该壳体件中安置了带有至少一个安置在其上的电气和/或电子构件的一个印制电路板和电接触元件,这些接触元件与插头件电连接并且具有在壳体内腔中朝向所述至少一个开口竖起、相互平行延伸的端部,这些端部由印制电路板的接触孔穿过,与印制电路板导通连接。为了保护对撞击和振动敏感的构件,建议:这些接触元件在其没有导入到接触孔中的长度部分上设置了可弹性变形的段,印制电路板通过这些这样构造的接触元件被弹性地支承在壳体件中,并且另外通过减震元件至少间接地与壳体件连接。

Description

电子装置
现有技术
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的电子装置。
例如从WO 99/40285中已知一种这样类型的电子装置。那里给出的电子模件具有一个带插头件的壳体件，在该壳体件中安装带有电气/电子构件的印制电路板，其中，在壳体件内部，与插头件连接的接触元件以其端部由印制电路板的接触孔穿过，并且与接触孔电连接。
近来，在汽车中使用越来越多的传感器，它们包含对撞击和振动敏感的构件、例如以微观结构制造的半导体传感器构件，它们通过结构设计包含在一个平面中构成的半导体结构，这些半导体结构具有很高的机械敏感性，在受到硬性撞击时很快断裂。如果一个这样的对撞击和振动敏感的构件被安置在一个印制电路板上，并且相应于上述已知构造被安装在一个壳体件中，其中，该壳体件的接触元件从印制电路板的接触孔穿过，从而撞击和/或振动载荷通过接触元件和壳体件的紧固元件被未经减震地传递到印制电路板和构件上。在受到硬性撞击时，如在自由下落后发生的撞击中，由于惯性力的作用，微观结构的构造超出材料断裂极限变形，因此被损坏。
本发明优点
通过具有权利要求1特征的简单、廉价构造的该电子装置，作用在壳体件上的振动和机械撞击只被经过大幅度减振地传递给印制电路板和位于其上的构件。带有电子构件的印制电路板通过将壳体插头与印制电路板电连接的电接触元件被弹性地支承在壳体件中。为此目的，这些接触元件设置了可弹性变形的段。与接触元件分开制造的减震元件使弹簧-质量系统的振动衰减。在此，这些减震元件特别是可以形成一个低通滤波器，阻止高频振动分量传递到印制电路板上和位于其上的构件上。由于通过这些电接触元件同时实现了弹性悬架，不必使用单独的弹簧元件、如螺旋弹簧来将印制电路板支承在壳体件中。这种电子装置的制造可以简单、廉价地进行，其中，可以继续使用迄今所使用的安装技术。
通过从属权利要求中包含的特征可以实现本发明的有利构造及扩展。
接触元件的没有被导入到接触孔中的可弹性变形段至少在一个垂直于印制电路板的方向上、但优选在全部三个空间方向上可以弹簧弹性偏移，通过此，可以根据要求实现在一个、两个或全部三个空间方向上对印制电路板的一个弹性支承。
特别有利的是，印制电路板按照插接安装通过壳体件的开口这样套装到接触元件的端部上，使得这些端部触点接通地进入到接触孔中。这可以特别简单并低成本地进行，因为此后不是必须要求将接触元件与印制电路板的接触孔焊接以制成电触点。
可以有利地设置止挡元件，这些止挡元件限制可弹性变形段在印制电路板装到接触元件端部上的套装方向上的偏移。通过这些止挡元件可以达到，在套装印制电路板时，接触元件只向壳体内腔偏移一个确定的距离。一旦可弹性变形段碰到止挡元件，接触元件的端部就被挤压穿过印制电路板的接触孔。
这些止挡元件可以简单廉价地通过接触元件的一个固定不动的段构成，该段靠置在壳体件的一个内壁上，该内壁与壳体开口位置相对。
印制电路板的端面通过一个缝隙与壳体件内壁隔开距离，这使得悬架在接触元件上的印制电路板在壳体内腔中可以有一定的运动自由度。减震元件可以进入在该缝隙中并且将印制电路板的边缘区域与壳体件连接。通过缝隙宽度和减震元件的尺寸及弹性可以调节一个确定的减震性。
此外，壳体件的一个内壁可以设置一个台阶，在将印制电路板推移到接触元件上时，该台阶朝向印制电路板的上表面对于印制电路板形成一个止挡部。通过该台阶达到，接触元件以其长度的一个确定部分穿过接触孔。则减震元件也可以安置在印制电路板背离壳体开口的侧面与框架之间。
特别有利的是，减震元件由一种弹性体、特别是一种液体硅橡胶形成。在这种情况下，减震元件可以按简单的方式在将印制电路板套装到接触元件端部上之前或之后借助一个撒布器装入壳体件中。通过该弹性体的涂敷位置和用量可以容易地调整减震性。
此外有利的是，在减震元件的位置上设置止流元件，用于限制在其涂敷之后紧接着还能流动的液体硅橡胶。
附图
在附图中描述了本发明的实施例，并且在下面的说明中阐述。图示为：
图1在将印制电路板套装到接触元件上时的本发明第一实施例电子装置，
图2在装入印制电路板之后的图1所示电子装置，
图3在将印制电路板套装到接触元件上时的本发明第二实施例电子装置，
图4在装入印制电路板之后的图3所示电子装置，
图5本发明装电子装置在去掉壳体盖时的俯视图。
实施例描述
在图1和图2中示出本发明电子装置的一个第一实施例。在此，它涉及一个传感器，例如一个加速度传感器，该传感器包含一个对撞击和振动敏感的电子构件，例如一个微观结构的半导体传感器元件。但本发明的电子装置结构也可以使用于其它电子装置，这些电子装置包含一个壳体件，该壳体件带有一个安置在其中、设置了至少一个对撞击和振动敏感的电气和/或电子构件的印制电路板。
所描述的电子装置包括一个具有一个壳体底和四个侧壁的壳体件1。与壳体底位置相对的一个安装开口3可以借助一个壳体盖2被封闭。如图5所示，壳体件1具有一个可从外面触及到的插头件6，其带有用于将该装置连接到例如一个电缆线束上的插头脚16。插头脚16通过电气连接导线17与壳体件内腔中的金属接触元件10连接，接触元件10的端部12从壳体底的内侧面7垂直朝向开口3竖起。插头脚16、连接导线17和接触元件10可以一件式地作为金属内装件、如作为冲压件制成。壳体件1可以简单地通过加压浇注法用压注塑料制成。
壳体件1的内侧壁设置了一个环绕的台阶30。接触元件10具有一个段14，其平贴在壳体底的内侧面7上并与连接导线17相连接。段14可以额外地与壳体底机械式固定连接。从段14上朝向壳体件开口3伸出侧腿18，它们通过一个轭式的段13相互连接。接触元件10的段14、18和13在横截面上包围一个凹部33。在此，至少段13和18可弹性变形地构成。此外，从13段上分别竖起一个垂直指向开口3和内壁7的段11。段11在端部12上加厚的壁段用作接触元件10被压入到印制电路板4的接触孔8中时的接触区。该印制电路板可以例如是一个用于安装电子构件的常规的环氧树脂基板、一个陶瓷板或一个其它已知的承载基板。在印制电路板的上表面上安置了至少一个对撞击和振动敏感的电气和/或电子构件5。构件5通过印制导线9与四个空心圆柱形的接触孔8连接，这些接触孔8作为印制电路板的通孔构成并用于容纳接触元件10的端部12。此外，设置了减震元件20，它们可以用橡胶、液体硅橡胶或其它的适合于减震的材料制成。
在制造这种装置时采取如下措施。在制备好带有接触元件10、插头件6和连接导线17的壳体件1后，将减震元件20安放到台阶30的朝向开口3的上侧面上。在此，这些减震元件20也可以粘牢或用其它方法固定住。接着，通过开口3将印制电路板4套装到接触元件10上。在此，一旦印制电路板4碰触到接触元件10的端部12，如图1所示，这些端部首先沿印制电路板套装方向向壳体内腔中偏移。这时，弹性的段13和18变形。在一个实施例中，段13变形直至其碰撞到接触元件10的作为止挡元件设置的14段上。在此，减震元件20同时被压缩。由于此时接触元件10的端部12不能再继续后退，它们挤入到印制电路板的接触孔8中，直到印制电路板4不能再继续朝向台阶30的上表面移动为止。在此，由台阶30的高度确定端部12挤入到接触孔8中的进入深度。在另一个实施例中，可以这样确定弹性段13的弹簧力，即接触元件10的端部12只少量地偏移，然后就挤入到接触孔8中，不达到段13贴靠到段14上的状态。
如果撤去在向印制电路板上施加压力时所作用的强制力，由于接触元件10的段13、18的弹性弹簧力以及减震元件的弹性压紧力，印制电路板被推送到图2所示的静止位置中。在该位置中，印制电路板4的端面通过一个缝隙19与壳体件1的内壁隔开距离。印制电路板4通过接触元件10被弹性地支承在壳体件1内，并且同时与插头件6电连接。减震元件20将印制电路板4与台阶30的上表面连接。开口3可以用一个壳体盖2封闭。被传递到壳体件1上的撞击和振动载荷通过印制电路板的减震弹性支承只被经过衰减地传递到构件5上。在此，减震元件20优选这样配置，使他们形成一个机械低通滤波器。
在图3和图4中示出本发明的一个第二实施例。相同的构件以相同的参考标号标示。与第一实施例不同，在图3所示的电子装置中，接触元件10的弹性段具有不同的形状。从一个作为止挡元件设置的固定不动的段14上垂直竖起一个单个的腿15，一个与段14平行的另外的段13与该腿连接。段13、14、15构成一个C形的弹性轮廓。从13段上分别竖起一个垂直于内壁7的段11，其端部12与印制电路板4触点接通。在此，接触元件10在一个垂直于印制电路板4的方向上的弹性主要由段13相对于段15的弹性弯曲引起。但印制电路板也可以在弹性段13、15平行于内壁7弹性扭转和/或弯曲的情况下被偏移。因此，通过本实施例中接触元件10，印制电路板4可以总共在全部三个空间方向上弹性偏移。此外，与图1和图2所示的第一实施例不同，在本实施例中，在装入印制电路板4后，才将减震元件20装入壳体件1中。因此，首先将印制电路板4借助接触孔8推到接触元件10的端部12上，直到印制电路板4贴靠到台阶30上。在推移时，段13碰撞到段14上，从而该弹性段在印制电路板套装方向上的偏移被限制，并且端部12可以被压入到接触孔中。在松开时，被固定在接触元件10上的印制电路板4回弹。这时才装入减震元件20。在此特别有利的是，减震元件20以一种弹性体、特别是一种液体硅橡胶的形式借助撒布器被装入印制电路板4的端面和壳体件1之间的缝隙19中。在此，由材料的弹性、材料跨过的距离和所装入的弹性条的长度决定减震性。止流元件21用于精确调整弹性条的长度。例如如图5所示，它们可以由印制电路板4和/或壳体内壁中的凹部构成。通过这些止流元件，限制了在其涂敷之后紧接着还能流动的液体硅橡胶20的延伸。

Claims (13)

1.电子装置，包括一个带有至少一个可封闭的开口(3)和一个插头件(6)的壳体件(1)，在该壳体件(1)中安置了带有至少一个安置在其上的电气和/或电子构件(5)的一个印制电路板(4)和电接触元件(10)，这些接触元件(10)与插头件(6)电连接并且具有在壳体内腔中朝向所述至少一个开口(3)竖起、相互平行延伸的端部(12)，这些端部(12)由印制电路板(4)的接触孔(8)穿过，与印制电路板导通连接，其特征在于，这些接触元件(10)在其没有导入到接触孔(8)中的一个长度部分上设置了可弹性变形的段(13，15，18)，印制电路板(4)通过这些这样构造的接触元件(10)被弹性地支承在壳体件(1)中，并且另外通过减震元件(20)至少间接地与壳体件(1)连接。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，接触元件(10)的可弹性变形的段(13，15，18)至少在一个垂直于印制电路板(4)的方向上、但优选在全部三个空间方向上可弹簧弹性偏移。
3.根据权利要求1或2所述的电子装置，其特征在于，印制电路板(4)按插接安装这样套装在接触元件(10)的端部(12)上，使得端部(12)触点接通地进入接触孔(8)中。
4.根据权利要求1至3之一所述的电子装置，其特征在于，这些端部(12)与接触孔(8)焊接。
5.根据权利要求3或4所述的电子装置，其特征在于，设置了止挡元件(14)，它们限制可弹性变形段(13)在将印制电路板(4)装到接触元件(10)的端部(12)上的套装方向上的偏移。
6.根据权利要求5所述的电子装置，其特征在于，止挡元件(14)由接触元件(10)的一个固定不动的段形成，该段靠置在壳体件(1)的与开口(3)位置相对的内壁(7)上。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，印制电路板(4)的端面通过一个缝隙(19)与壳体件(1)的内壁隔开距离。
8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，减震元件(20)被装入该缝隙(19)中，并且将印制电路板(4)的边缘区域与壳体件(1)连接。
9.根据前述权利要求之一所述的电子装置，其特征在于，壳体件(1)的内壁具有一个台阶(30)，在将印制电路板(4)推移到接触元件(10)上时，该台阶朝向印制电路板(4)的上表面对印制电路板形成一个止挡部。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，减震元件(20)安置在印制电路板(4)背离壳体件(1)的开口(3)的侧面与台阶(30)的上表面之间。
11.根据前述权利要求之一所述的电子装置，其特征在于，减震元件(20)包括一个弹性体。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其特征在于，该弹性体是一种液体硅橡胶。
13.根据权利要求12所述的电子装置，其特征在于，在减震元件(20)的位置上设置了用于限制在其涂敷之后紧接着还能流动的液体硅橡胶的止流元件(21)。
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