DE10124419B4 - Schirmeinrichtung für elektrische Bauteile zum Aufsetzen auf eine Leiterplatte - Google Patents

Abstract

Kappenartige Schirmeinrichtung (4) für elektrische Bauteile (z. B. 1) mit umlaufend verteilten angeformten Massestiften (5) zum Einsetzen in Massebohrungen (8) einer Leiterplatte (6),
wobei die Massestifte (5) aus einem die Schirmeinrichtung (4) bildenden Schirmblech freigeschnitten sind und
wobei die Massestifte (5) an der Schirmeinrichtung (4) so angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass sie schräg zur Massebohrung (8) verlaufende Kanten bilden,
dadurch gekennzeichnet,
– dass die flachen Massestifte (5) exzentrisch zu den Massebohrungen (8) versetzt sind,
– dass sich die Breite der Massestifte (5) im Einpressbereich zu ihrem freien Ende hin derart verringert, dass die die Kanten der Massestifte (5) eine die Exzentrizität ausgleichende Einlaufschräge bilden und
– dass die Massestifte (5) im Bereich der Massebohrungen (8) verbiegbar sind.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine kappenartige Schirmeinrichtung für elektrische Bauteile mit umlaufend verteilten angeformten Massestiften zum Einpressen in Massebohrungen einer Leiterplatte, wobei die Massestifte aus einem die Schirmeinrichtung bildenden Schirmblech freigeschnitten sind und wobei die Massestifte an der Schirmeinrichtung so angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass sie schräg zur Massebohrung verlaufende Kanten bilden.
• Eine derartige Schirmeinrichtung ist zum Beispiel durch die DE 93 18 909 U1 bekannt geworden. Danach weist eine aus Blech geschnittene Schirmhaube freigeschnittene Einpreßstiften auf, die sich zu ihrem freien Ende hin verjüngen und in die Sicken eingeprägt sind. Die Einpreßstifte sind geradlinig in die Massebohrungen einer Leiterplatte eingesetzt. Das Einbringen von sickenartigen Biegungen in derartige schmale Stifte ist mit erheblichen fertigungstechnischen Schwierigkeiten verbunden.
• Ferner ist nach der DE 199 39 854 A ein an eine Rückwandverdrahtungsplatte ansetzbares Stromdurchführungsfilter mit einer Schirmhaube umgeben, an der leiterplattenseitig vorstehende Einpresstifte freigeschnitten sind. Diese Stifte weisen in ihrem Einpressabschnitt eine Verdickung mit einem zentralen Durchbruch auf. Beim Einpressen in die Massebohrung soll so erreicht werden, dass die Einpresskraft nicht zu hoch wird. Derartige schmale Durchbrüche sind jedoch stanztechnisch kaum beherrschbar. Die kurzen Hebel und der gebogene Verlauf der Stege bilden eine biegesteife Kontur, die nur schwer nachgibt. Beim Einpressen kann die hohe Einpresskraft zu einer gefährlichen Knickbelastung bei den dünnen Einpressstiften führen. Bei größeren Kappen mit einer entsprechend großen Anzahl von Stiften wird die gesamte Einpresskraft so hoch, dass man dafür ein besonderes Einpress-Werkzeug benötigt.
• Ferner ist durch die JP2000188494 eine haubenartige Schirmeinrichtung bekannt geworden, bei der die Massestifte einen durchgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweisen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verbinden der Schirmeinrichtung mit der Leiterplatte zu erleichtern und den Herstellungsaufwand für die Schirmeinrichtung zu verringern.
• Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst. Die flachen Massestifte können in einem einfachen Stanzvorgang aus dem Schirmblech bezüglich der Außenkanten mit hoher Maßhaltigkeit freigeschnitten werden, die bei gebogenen Teilen nicht erreicht werden kann.
• Dabei verschneiden sich die schrägen Kanten vor allem mit dem oberen Lochrand, wo sie sich in einer kleinen Fläche sicher in die Plattierung der Massebohrung eindrücken, so dass die geringen Schirmströme zuverlässig abgeführt werden können. Die volle Einpresskraft wird erst dann erreicht, wenn der Stift schon weitgehend in die Bohrung eingetreten und die Knicklänge entsprechend kurz ist. Die Massestifte können besonders leicht in die Bohrung eingeführt und eingedrückt werden. Wird die keilförmige Kontur bis zum Fuß des Massestiftes fortgesetzt, so ergibt sich in diesem Bereich eine erhöhte Knickfestigkeit.
• Der Massestift ist soweit aus der Bohrungsmitte versetzt, daß es sich mit seinen Außenkanten elastisch an die Bohrung anlegt, wodurch eine sichere Kontaktierung innerhalb eines grö ßeren Verschiebeweges ergibt. Dabei ist es besonders von Vorteil, das Schirmblech so zu schneiden, daß der Schnittgrat an den inneren Kanten ausgebildet ist und dadurch die Metallschicht der Massebohrung weniger stark eingeschnitten wird. Der Versatz ergibt sich z.B. dadurch, daß jeweils zwei zueinander parallele Stiftreihen einen größeren oder kleineren Reihenabschnitt aufweisen als die zugehörigen Reihen der Massebohrungen. Die Einlaufschräge ist durch die Verringerung der Stiftbreite gegeben. Diese Kombination mit in zwei Koordinatenrichtungen geneigten Kontaktkanten führt zu optimalen Eindrückverhältnissen.
• Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet:
  Die durch die Schrägen entstehenden Rückstellkräfte werden nach Anspruch 2 durch die zusätzlichen Halteelemente ausgeglichen, die zum Beispiel durch Umbiegen von durch die Leiterplatte hindurch ragenden Stiftenden erzeugt werden können. Nach dem Lösen der Haltelemente ist die Schirmeinrichtung ohne Zuhilfenahme eines Ausziehwerkzeugs leicht von Hand von der Leiterplatte zu lösen.
• Durch die Einschnitte nach Anspruch 3 wird die freie Länge der Stifte zwischen den Einspannstellen vergrößert, so dass sie sich leichter an die gegebenen Abweichungen anpassen können. Selbst bei eine plastischen Biegeverformung bleibt so eine Restelastizität erhalten, die ein wiederholtes Entfernen und Einsetzen der Massestifte erlaubt.
• Die Halteelemente nach den Ansprüchen 4 bis 6 sind ohne nennenswerten Mehraufwand erzeugbar und montierbar. Die umgebogenen Enden passen sich der jeweiligen Leiterplattendicke optimal an. Die dünnen Lappen können im Reparaturfall leicht zurückgebogen werden, um die Schirmkappe abnehmen zu können.
• Durch die Weiterbildung nach Anspruch 7 wird die Schirmkappe zusammen mit dem Bauteil an der Leiterplatte verankert, so dass auf das Umbiegen von Haltelappen verzichtet werden kann.
• Die Schraubverbindung nach Anspruch 8 ermöglicht eine kraftdefinierte Anlage der Schirmeinrichtung an der Leiterplatte, indem die Schraubverbindung zum Beispiel mit Hilfe eines Drehmomentschlüssels durchgeführt wird.
• Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
• Die 1 bis 4 zeigen in verschiedenen Seitenansichten ein Stromdurchführungsfilter mit einer Schirmeinrichtung,
• 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Schirmeinrichtung nach 2 mit einer Massebohrung aufweisenden Leiterplatte,
• 6 eine vergrößerte Draufsicht auf eine der Massebohrungen mit einem Einpresstift entlang der Linie VI-VI in 5
• Nach den 1 bis 4 weist ein blockartiges Stromdurchführungsfilter 1 zum Anschluss von Stromversorgungs- und Masseleitungen eingangsseitige Steckkontakte 2 auf, die mit ausgangsseitigen Kontaktelementen 3 auf der gegenüberliegenden Filterseite verbunden sind. Das Stromdurchführungsfilter 1 ist von einer haubenartigen aus einem Schirmblech gebildeten Schirmeinrichtung 4 umgeben, die auf der Seite der Kontaktelemente 3 eine Vielzahl von umlaufend angeordneten freigestanzten Massestiften 5 aufweist. Die Filterbauteile sind mit der Schirmeinrichtung 4 zum Beispiel durch Vergießen verbunden.
• Nach den 5 und 6 ist das Stromversorgungsmodul 1 auf eine Leiterplatte 6 aufgesetzt. Dabei sind die Kontaktelemente 3 in Kontaktbohrungen 7 und die Massestifte 5 in Masseboh rungen 8 der Leiterplatte 6 eingesetzt. In der gezeigten Endstellung sind die Kontaktelemente 3 mit Hilfe von Kontaktmuttern 9 mit der Leiterplatte 6 verspannt und die Massestifte 5 kontaktgebend in die Massebohrungen 8 eingedrückt.
• Die im Lieferzustand fluchtend am Schirmblech der Schirmeinrichtung 4 abstehenden Massestifte 4 verjüngen sich mit ihrer Stanzkontur zu ihrem freien Ende hin keilförmig. Der Abstand zwischen gegenüberliegenden Reihen der Massestifte 5 ist etwas größer als der Abstand zwischen den zugehörigen Reihen der Massebohrungen 8, so dass die Massestifte 5 exzentrisch in die Massebohrungen 8 eingesetzt sind. Auf diese Weise gelangen sie an diesen in eine einseitige Anlage, wie dies aus 6 deutlich erkennbar ist. Je tiefer die Massestifte 5 in die Massebohrung 8 eindringen, um so mehr werden sie zur Lochmitte hin abgedrängt und desto größer wird der Anpressdruck. Durch die Nachgiebigkeit der Massestifte 5 können Lage- und Formabweichungen besonders gut ausgeglichen werden. Beim Lösen der Verschraubung lässt sich die Massekontaktierung mit Hilfe der herrschenden Rückstellkräfte an den schrägen Kanten leichtgängig ohne Zuhilfenahme eines Ausdrückwerkzeuges trennen.

Claims (8)

1. Kappenartige Schirmeinrichtung (4) für elektrische Bauteile (z. B. 1) mit umlaufend verteilten angeformten Massestiften (5) zum Einsetzen in Massebohrungen (8) einer Leiterplatte (6), wobei die Massestifte (5) aus einem die Schirmeinrichtung (4) bildenden Schirmblech freigeschnitten sind und wobei die Massestifte (5) an der Schirmeinrichtung (4) so angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass sie schräg zur Massebohrung (8) verlaufende Kanten bilden, dadurch gekennzeichnet, – dass die flachen Massestifte (5) exzentrisch zu den Massebohrungen (8) versetzt sind, – dass sich die Breite der Massestifte (5) im Einpressbereich zu ihrem freien Ende hin derart verringert, dass die die Kanten der Massestifte (5) eine die Exzentrizität ausgleichende Einlaufschräge bilden und – dass die Massestifte (5) im Bereich der Massebohrungen (8) verbiegbar sind.
2. Schirmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmeinrichtung (4) mittels zumindest eines zusätzlichen Halteelements (z.B. 3) an der Leiterplatte (6) verankerbar ist.
3. Schirmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dass das Schirmblech seitlich der Massestifte (5) schlitzartige schmale Einschnitte aufweist, die die freie Stiftlänge vergrößern.
4. Schirmeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement der Schirmeinrichtung unmittelbar zugeordnet ist.
5. Schirmeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement als durch die Leiterplatte (6) hindurchsteckbare Haltelappen ausgebildet ist, dessen hindurchragendes Ende abbiegbar ist.
6. Schirmeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Teilmenge der Massestifte als Haltelappen ausgebildet ist.
7. Schirmeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, – dass die Schirmeinrichtung (4) fest mit dem Bauteil (zum Beispiel 1) verbunden ist und – dass dieses mit einem als Befestigungselement ausgebildeten Halteelement (zum Beispiel 3) versehen ist.
8. Schirmeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement als Kontaktelement (3) für die Potentialverbindung mit Potentialleitern der Leiterplatte (6) ausgebildet ist und mit der Leiterplatte (6) verschraubbar ist.