CN1516995A - 用于电子装置的电连接结构 - Google Patents

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Abstract

用于电子装置一种电连接结构，该电子装置的类型包括印刷电路板(11)，电路板带有至少一个电子元件(12，13，14，15)及电连接到与电子装置(10)操作相关的一外部系统的至少两个接线柱(12a，16)。该电连接结构包括由非导电材料制成的壳体(20)，该壳体内部装有与外部系统电连接的接触元件(21，25)，且接触元件这样就位，当电子装置(10)装配到壳体(20)中时，每一个接触元件接触到电子装置(10)的各接线柱(12a，16)，所述接触元件(21)至少之一通过弹性变形抵住电子装置(10)的各接线柱(12a，16)而就位。

Description

用于电子装置的电连接结构
本发明的领域
本发明涉及一种构成的结构，以便在印刷电路板上形成的电子装置与电子装置操作连接外部系统之间提供一种新型的电连接。
先有技术
从先有技术熟知，电子装置在由印刷电路板规定的基座上形成，印刷电路板通常由电绝缘材料制成的结构基片构成，且其上沉积由铜制成的薄的导电层。这些印刷电路板可具有一个或多个导电层，但在多导电层从情形下，后者借助于在结构基片中提供的金属化孔彼此连接。
通过从导电层去除一定区域已知的工业过程，产生后来将被焊接到印刷电路板的电子元件之间的连接状态，目的是实现与所述板接合形成的电子装置的电路。电子元件可焊接到板的一个或两个面上。
然而通过使印刷电路板与至少一个电子元件接合形成的电子装置，需要与它们操作上相关的外部系统电连接或接合，这种系统可能取不同的形式，诸如电马达，电磁阀，变压器等。
这些电子装置还可能包含产生热量的功率电子元件，这种热量必须被驱散或向外部导出。一般来说，这些元件在具有使元件与热辐射表面热接合功能的金属基座上构成。然而，在大部分情形，这些金属基座电连接到元件的端头之一，从而它们具有既作为热又作为导电装置的双重操作功能。
然而，通常用来提供这里考虑的类型的电子装置与外部元件之间电连接的已知解决方法，对制造和组装来说非常复杂、昂贵并易于出错，对于印刷电路板需要大量的元件和相应地增加的尺寸，以及为组成所需的电连接要许多和精密的操作。已知的一种先有技术解决方法使用连接器，该连接器需要通过直接向电路板焊接，在其上以螺栓固定，或压力配合到印刷电路板的金属孔中而被安装在印刷电路板上。头两种组装选择需要费力的操作，使得很难实现充分可靠的生产，而第三种解决方法需要在印刷电路板中提供金属孔，增加了生产电路板的成本，并对连接提供的机械稳定性低。除了以上的不便之外，这种先有技术连接器常常要求它们连接到与任何外部系统接合的导体，这需要在生产或组装过程中附加的步骤。
另一已知的解决方法使用所谓边缘连接器，这种情形下，印刷电路板边界表面部分用作为电连接到接收装置插口的端子元件。这种情形下，印刷电路板必须构成为以其边缘规定用于电连接到另一接收装置的元件。
在电子元件呈现为功率电子元件时，从后者散热一般是通过以下所述三种形式之一而实现的。第一种形式中，电子元件被旋入通常由铝或铜制成的片件热辐射面。在第二种形式中，电子元件通过夹具或弹簧固定到热辐射面。在第三种已知的形式中，功率电子元件的固定借助于加到热辐射面的铆钉实现。在所有三种结构中，都需要通过附加的固定装置，这除了增加装置的元件数目之外，还需要相对复杂并容易偏离适当可靠性方式的生产和组装操作。
本发明的目的
本发明的一个目的是要提供这里所考虑的类型的电子装置与外部系统之间的一种电连接结构，提供了降低的元件数，并随之降低了印刷电路板的尺寸，减少了相关元件的生产和组装操作，以及最终的成本，这不仅是对印刷电路板，而且是对在电连接进行之后的最终组装。
本发明进一步的目的是要提供如上提及的一种电子连接结构，其便于接合电子装置的操作与连接接收装置，允许快速和自动的组装。
本发明的又一目的是要提供一种如上所述的电子连接结构，作为电连接到将操作接合到电子装置的外部系统的接线柱，其允许使用如果存在的热辐射面和功率电子元件。
本发明的概述
本发明的电连接结构旨在由印刷电路板形成的电子装置，电路板具有单或双面并带有至少一个电子元件及至少两个接线柱，接线柱被电连接到将与电子装置操作相关并可取不同形式的一外部系统。本结构包括由非导电材料制成的一壳体，其内部装有电接合到外部系统的接触元件，并被这样就位，使每一个接触到电子装置的各接线柱，当后者装配到壳体时，所述接触元件至少之一，通过弹性变形，抵住电子装置的各接线柱。
附图的简要描述
参照所附图示本发明的其它目的和优点将变得更为明显，其中：
图1是根据本发明的一实施例的电连接结构纵向剖视示意图；
图1a是图1所示电子装置的完整的透视图及壳体接触元件对的局部透视图；
图2是根据本发明的第二实施例，电子装置与一对局部图示的对应的接触元件之间电连接的横向立视示意图；以及
图3，4和5是与图2类似的视图，但局部表示根据本发明第三、第四和第五实施例电连接结构。
本发明的详细说明
如在附图各图示中所示，所示电连接结构旨在这样一种电子装置10，包括带有单面或双面的印刷电路板11，其上通过适当的过程固定有电子以及12，13，14，15，它们根据要形成的电子电路的设计规定。
在所示的实施例中，电子元件之一具有呈现散热外表面12a功率电子元件12的形式，该散热面与所示功率电子元件12端子之一电接合，并位于通常平行于印刷电路板11的平面上。然而，应当理解，端子元件可取不同的形式，可结合或不结合电子装置各接线柱的表面。
在图1与1a所示的实施例中，电子装置10呈现由外部表面12a规定的一接线柱，它驱散来自印刷电路板11的表面之一上的功率电子元件12的热量，以及另一接线柱16，其在直接结合到印刷电路板11的另一面的导电绝缘体中形成。在所有所示的实施例中，电子支柱10只有两个接线柱连接到外部系统(未示出)，但应当明白，电子装置10可呈现两个以上的接线柱用于本电连接结构。
如图1中所示，本电连接结构包括一壳体20，是以非导电材料诸如胶木、塑料、陶瓷等制成的盒子的形式，其尺寸是要在其内部容纳电子装置10。壳体20在内部固定至少两个接触元件21，它们通常通过附加到壳体10的末端与外部系统(未示出)电连接，并当电子装置10装配到壳体20中时，每一接触元件在电子装置10的各接线柱12a，16就位。
在图1和1a的实施例中，接触元件21每一个取片状弹簧的形式，其第一部分21a固定在壳体20，并借助于适当的导体(未示出)电接合到外部系统，且第二部分21b通常有凸起弧的形式，抵住电子装置10的各接线柱12a，16就位。
当电子装置被引入壳体20时，使用以上的结构，接触元件21从不操作的静态位置弹性变形为操作位置，其中它们压迫电子装置10的各接线柱12a，16。
在接线柱位于印刷电路板11反面的实施例中，接触元件21对各接线柱12a，16的压迫帮助压迫其它的接线柱抵住各接触元件21，诸如图1，1a，4和5中所示。
为了帮助使电子装置10定位在壳体20内，壳体20可在其内部结合沟槽形式的一导向装置23，以便容纳印刷电路板11的横向或端部边缘的各延伸。
在图2所示的实施例中，两个接线柱12a，16都位于延伸电路板11的同一侧，接线柱之一由功率电子元件12的外部表面12a规定，而另一接线柱由结合到延伸电路板11相邻面的导电绝缘体规定，这种情形下，是由反面或其横向边缘，通过装设在壳体20中的止动装置(未示出)支撑，以允许接触元件21弹性变形出现在电子装置10引入到壳体20内时。这一实施例中，两个接触元件21都可弹性变形并装设在延伸电路板11的同一侧，迫使电子装置10抵住装设在壳体20中的止动装置。
图3中所示的实施例类似于图2，差别在于，接线柱16由结合到延伸电路板11同一面的各导电绝缘体规定。
图4和5中所示的实施例类似于图1和1a，其差别在于，接触元件之一取低柔性导电杆25的形式，并具有附加在壳体20的第一部分25a和抵住电子装置10的各接线柱12a，16就位的第二部分25b。在这最后两个实施例中，电子装置10在印刷电路板11的每一侧具有至少一个接线柱。
正如可注意到的，本发明的电连接结构能够用于单面的印刷电路板由于允许消除安装在板上的通常的连接器，降低了元件量。由于减少了设计给通常的端子，大尺寸的轨道，及轨道与导电绝缘体的空间，故能够显著降低印刷电路板的尺寸。
接触元件，在就位到功率电子元件12的散热外部表面12a时，允许更好的热交换，所述接触元件21把热辐射到电子装置10的外部。
由于在设备的组装中连接器是关键元件，这里提出的减少的结构元件数允许获得非常简化的组装过程，因而降低了制造和组装成本。
本发明的构型只为方便示于附图的图示中，而每一构型可根据本发明与其它构型组合。可替代的实施例尽可由业内专业人员构成，并认为包含在权利要求范围中。这样，以上的说明应当认为是示例性的，而不是本发明保护范围的限制。所有明显的替代物和修改型由所附权利要求定义的保护内。

Claims (11)

1.用于电子装置的一种电连接结构，所述电子装置的类型包括印刷电路板(11)，电路板带有至少一个电子元件(12，13，14，15)及电连接到与电子装置(10)操作相关的一外部系统的至少两个接线柱(12a，16)，其特征在于包括由非导电材料制成的壳体(20)，该壳体内部装有与外部系统电接合的接触元件(21，25)，且接触元件这样就位，当电子装置(10)装配到壳体(20)中时，每一个接触元件接触到电子装置(10)的各接线柱(12a，16)，所述接触元件(21)至少之一通过弹性变形抵住电子装置(10)的各接线柱(12a，16)而就位。
2.如权利要求1中所述电连接结构，其特征在于受到弹性变形的接触元件(21)迫使电子装置(10)压迫至少另一接触元件(21，25)抵住各接线柱(12a，16)。
3.如权利要求1中所述电连接结构，其特征在于电子装置(10)的接线柱(12a，16)位于印刷电路板(11)的同一侧。
4.如权利要求3中所述电连接结构，其特征在于接触元件(21)受到弹性变形制压向各接线柱(12a，16)，迫使电子装置(10)抵住壳体(20)的停止装置。
5.如权利要求1中所述电连接结构，其特征在于电子装置(10)的接线柱(12a，16)装设在印刷电路板(110的相反侧。
6.如权利要求3，4或5任何之一中所述电连接结构，其特征在于至少一个接线柱(12a)由各电子元件(12)的外表面部分限定。
7.如权利要求6中所述电连接结构，其特征在于把接线柱(12a)结合到外表面部分的电子元件(12)一功率电子元件，其散热基座限定了接线柱(12a)。
8.如权利要求3，4或5任何之一中所述电连接结构，其特征在于至少一个接线柱(16)由结合到印刷电路板(11)各面导电绝缘体限定。
9.如以上权利要求任何之一中所述电连接结构，其特征在于每一受到弹性变形的接触元件(21)由一片状弹簧限定，其第一部分(21a)固定在壳体(20)，其第二部分(21b)被就位抵住电子装置(10)的接线柱(12a，16)。
10.如以上权利要求任何之一中所述电连接结构，其特征在于接触元件(21)除了受到弹性变形的至少一个接触元件(21)之外，还包括至少一个形式为低柔性导电杆的接触元件(25)，其具有附加到壳体(20)的第一部分(25a)，及被就位抵住各接线柱(12a，16)的第二部分(25b)。
11.如权利要求1中所述电连接结构，其特征在于壳体(20)内部装有用于印刷电路板(11)的导向装置(23)。
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