DE10322973B3

DE10322973B3 - Anordnung zur Ableitung von Überspannungen

Info

Publication number: DE10322973B3
Application number: DE2003122973
Authority: DE
Inventors: Oliver Nell
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-10-14
Anticipated expiration: 2023-05-22

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ableitung von Überspannungen bei elektronischen Geräten mit einem Gehäuse (1) aus elektrisch leitfähigem Material und mindestens einer an dem Gehäuse (1) befindlichen, elektrisch leitfähigen Befestigungslasche (2), welche mit mindestens einer ihrer Seitenkanten (3) eine mit einem Bezugspotential verbundene Kontaktfläche (4) berührt und mechanisch gegen die Kontaktfläche (4) verspannt ist. Erfindungsgemäß ist in die mindestens eine Seitenkante (3) mindestens ein Schlitz (5) eingebracht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ableitung von Überspannungen bei elektronischen Geräten mit einem Gehäuse aus elektrisch leitfähigem Material und mindestens einer an dem Gehäuse befindlichen, elektrisch leitfähigen Befestigungslasche, welche mit mindestens einer ihrer Seitenkanten eine mit einem Bezugspotential verbundene Kontaktfläche berührt und mechanisch gegen die Kontaktfläche verspannt ist.

Eine Anordnung zum Befestigen eines LCD-Displays auf einer Leiterplatte wird in der DE-9109166-U1 offenbart, wobei ein Gehäuse mit mehreren an der Schnittkante des Gehäuses angeordneten Befestigungselementen in Form einer Drehfeder-Rastverbindung versehen ist. Die Drehfeder-Rastverbindung weist zwei Flügel auf, welche beim Befestigen im gleichen Drehsinn gedreht werden.

Eine gattungsgemäße Anordnung zur Ableitung von Überspannungen ist z.B. von in Kraftfahrzeugen verwendeten Anzeigeeinrichtungen bekannt. Die Anzeigeeinrichtung wird dabei von einem Metallgehäuse eingefasst, welches üblicherweise dazu dient, die Bestandteile der Anzeigeeinrichtung mechanisch zusammenzuhalten und gleichzeitig gegen elektromagnetische Strahlung abzuschirmen. Das Gehäuse ist außerdem mit einem Bezugspotential, vorzugsweise einem Massepotential, elektrisch leitend verbunden, um auf das Gehäuse aufgebrachte elektrostatische Ladungen ableiten zu können und damit die im Gehäuse befindlichen Bauteile vor Zerstörung zu schützen. Zu den Bestandteilen einer heutigen Anzeigeeinrichtung zählen im wesentlichen ein LC-Display, eine Leiterplatte, ein Lichtkasten (Reflektor) sowie eine Kontaktierungseinrichtung zur Verbindung des LC-Displays mit der Leiterplatte. Im Idealfall ist das Metallgehäuse so ausgeführt, dass es durch eine Art Klemm- oder Spannmechanismus einen zusätzlichen Druck ausübt, wodurch die Kontaktverbindung zwischen der Kontaktierungseinrichtung und der Leiterplatte besser und mit längerer Lebensdauer gewährleistet werden kann. Gleichzeitig werden alle Bestandteile der Anzeigeeinrichtung fest zueinander fixiert. Eine derartige Anordnung wird beispielsweise in der DE 100 10 812 A1 beschrieben, wobei hier als Spannelemente zwei über den Anzeigebereich der Flüssigkristallanzeige übergreifende Hakenelemente dienen.

In einer anderen bekannten Ausführung wird ein sogenannter LCD-Käfig verwendet. Dieser stellt ein Metallgehäuse dar, welches nach unten offen ist und dort von einer Leiterplatte abgeschlossen wird. Zur mechanischen Verbindung zwischen der Leiterplatte und dem Metallgehäuse dienen einstückig mit dem Gehäuse ausgeführte Befestigungslaschen, welche durch Langlöcher in der Leiterplatte hindurchgeführt und auf der Rückseite der Leiterplatte verdreht werden. Um ein Verdrehen zu erleichtern, ist in die Befestigungslasche eine Materialaussparung eingebracht, so dass sich die Lasche an dieser Stelle verjüngt.

Um mindestens eines der Langlöcher herum sind Kontaktflächen ausgeführt, d.h. die Leiterplatte weist dort eine elektrisch leitende Beschichtung auf. Die Beschichtung ist sowohl auf der Ober- als auch der Unterseite der Leiterplatte aufgebracht und ist elektrisch mit einem Bezugspotential verbunden. Zusätzlich kann an jeweils einem Langloch die Beschichtung der Oberseite mit der Beschichtung der Unterseite über eine sogenannte Durchkontaktierung miteinander verbunden sein. Bei einem Verdrehen der Befestigungslasche werden die Unterkante des Gehäuses und die Oberseite der Leiterplatte aneinandergedrückt und bilden im Bereich der Kontaktfläche einen elektrischen, galvanischen Kontakt. Ebenso entsteht auf der Unterseite der Leiterplatte ein elektrischer, galvanischer Kontakt, und zwar dadurch, dass sich während des Verdrehens die in Richtung der Unterkante weisenden Seitenkanten der Befestigungslasche in die Beschichtung der Kontaktfläche eingraben.

Da für das Gehäuse und damit auch für die Befestigungslaschen dünnwandiges Material verwendet wird, ist die Seitenkante der Befestigungslasche sehr schmal. Demzufolge ist der für einen Kontakt zur Verfügung stehende Bereich der Seitenkante sehr klein. Dieser wird außerdem weiter reduziert, da es sich bei dem Gehäuse und den Befestigungslaschen nicht um Präzisionsbauteile handelt, weshalb deren Kanten herstellungsbedingt nicht ganz eben sind. Dies kann z.B. während des Verdrehens zu einem Abtrag des leitfähigen Materials führen, wenn die Seitenkante der Befestigungslasche mit einem hervorstehenden Grat die Kontaktfläche überstreicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Anordnung zur Ableitung von Überspannungen zu verbessern.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in die mindestens eine Seitenkante mindestens ein Schlitz eingebracht ist. Dadurch entstehen mehr mögliche Kontaktstellen entlang der gesamten Seitenkante. So besteht bei jeder unebenen Kante das Problem, dass im Extremfall nur an zwei hervortretenden Stellen ein mechanischer und damit auch elektrischer Kontakt zu einer anliegenden, leitfähigen Ebene besteht. Unterteilt man die Kante einmal, so erhält man bereits mindestens vier mögliche Kontaktstellen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht in der Verringerung der Starrheit der gesamten Seitenkante. Da die Teilstücke flexibler sind, legen sie sich besser an die Kontaktfläche an und tragen dabei weniger Material ab. Versieht man außerdem die Kontaktfläche mit einer eher weichen Kontaktierungsschicht, so graben sich die Teilstücke während des Anpressvorgangs besser in diese Schicht ein als die einteilige Seitenkante, was wiederum den Kontaktbereich vergrößert.

In einer speziellen Ausführung ist in die Seitenkante eine kammartige Struktur eingebracht, d.h. es entstehen viele, schmale Teilstücke der Seitenkante. In einem solchen Fall sind die Teilstücke so flexibel, dass sie sich nicht nur mit der Kante selbst sondern auch mit dem der Kante am nächsten liegenden, unteren Bereich ihrer Seitenfläche gegen die Kontaktfläche pressen lassen. Dies vergrößert den Kontaktbereich noch weiter.

Bevorzugt werden die mindestens eine Befestigungslasche und das Gehäuse einstückig ausgebildet. So können sie z.B. aus Blech oder Federstahl ausgestanzt und anschließend umgeformt werden. Es wäre jedoch auch möglich, eine bzw. mehrere Befestigungslaschen nachträglich an dem Gehäuse zu befestigen.

Die erfindungsgemäße Anordnung soll insbesondere zur Ableitung von Überspannungen an Anzeigeeinrichtungen, wie LC-Displays, dienen. Innerhalb des Gehäuses mit der bzw. den erfindungsgemäß ausgeführten Befestigungslaschen sind also alle Bestandteile der Anzeigeeinrichtung angeordnet. Diese Anzeigeeinrichtung soll in einer speziellen Anordnung Teil eines elektronischen Gerätes in einem Kraftfahrzeug sein, insbesondere eines Klimasteuergerätes oder eines Audiogerätes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
1: einen Teilschnitt eines Gehäuses mit einer Befestigungslasche nach dem Stand der Technik,
2: einen Teilschnitt eines Gehäuses mit einer erfindungsgemäßen Befestigungslasche.
In 1 ist ein Teil eines quaderförmigen Gehäuses 1 einer Anzeigeeinrichtung aus einem elektrisch leitfähigen Material dargestellt. Das Gehäuse 1 weist nach oben und nach unten offene Bereiche auf. Nach oben lässt das Gehäuse den Anzeigenbereich 6 eines LC-Displays frei und nach unten wird das Gehäuse 1 durch eine Leiterplatte 7 abgeschlossen. Zur mechanischen Verbindung zwischen der Leiterplatte 7 und dem Gehäuse 1 dienen einstückig mit dem Gehäuse 1 ausgeführte Befestigungslaschen 2, von denen eine in 1 zu sehen ist. Die Befestigungslasche 2 stellt dabei ein an eine Gehäuseseitenfläche angeformtes ebenes Materialstück dar. Die Befestigungslasche 2 ist durch ein schmales Langloch in der Leiterplatte hindurchgeführt worden. Dieses Langloch ist in 1 nicht zu erkennen, da die Leiterplatte erst in dem an das Langloch anschließenden Bereich geschnitten dargestellt ist. Damit können die für die Erfindung wesentlichen Kontaktflächen 4 besser abgebildet werden. Die Kontaktflächen 4 sind als elektrisch leitfähige Schichten auf der Unterseite der Leiterplatte 7 aufgebracht und mit einem Bezugspotential verbunden. Zur Kontaktierung zwischen der Gehäuseunterseite und der Leiterplatte 7 wurde in gleicher Weise die Oberseite der Leiterplatte 7 mit Kontaktflächen 8 versehen. In dem in 1 dargestellten Zustand sind das Gehäuse 1 und die Leiterplatte 7 noch ein wenig voneinander beabstandet. Durch ein Verdrehen der Befestigungslasche 2 um die Achse A wird die Leiterplatte 7 an die Gehäuseunterseite gedrückt und gleichzeitig der elektrische Kontakt zu den Kontaktflächen 8 hergestellt. Um das Verdrehen zu erleichtern, ist in die Befestigungslasche 2 eine Materialaussparung eingebracht, so dass sich die Lasche in dem durch die Leiterplatte 7 hindurchführenden Bereich verjüngt. Der unterhalb der Leiterplatte 7 befindliche, breitere Bereich der Befestigungslasche 2 formt eine Art Flügel. Die Oberkante dieses Flügels bildet die beiden Seitenkanten 3 der Befestigungslasche 2, welche durch das Verdrehen der Befestigungslasche 2 mechanisch gegen die Kontaktflächen 4 verspannt werden und dabei in elektrischen Kontakt mit dem Bezugspotential treten. Da die Breite des Flügels größer als die Spaltbreite des Langloches gewählt ist, verhindert der nach dem Verdrehen quer zum Langloch stehende Flügel ein Lösen der Leiterplatte 7 vom Gehäuse 1. Die Seitenkanten 3 der Befestigungslasche 2 wurden leicht angeschrägt ausgeführt. Auf diese Weise gräbt sich zuerst der der Achse A am nächsten liegende Bereich der Seitenkanten 3 in die Kontaktfläche 4 ein. Bei einem Weiterdrehen der Befestigungslasche 2 wird, bedingt durch die Steigung in den Seitenkanten, die Leiterplatte 7 immer dichter an das Gehäuse 1 herangezogen, was die mechanische Verbindung weiter festigt.
In 2 ist dieselbe Anordnung wie in 1 zu sehen, jedoch mit der erfindungsgemäßen Ausführung der Befestigungs lasche 2. In die Seitenkanten 3 der Befestigungslasche 2 wurden jeweils zwei Schlitze 5 eingebracht. Bei einem Verdrehen der Befestigungslasche 2 um die Achse A üben die aufgrund der Schlitze 5 entstandenen jeweils drei Teilstücke der Seitenkanten 3 einen etwas geringeren Gegendruck auf die Kontaktfläche 4 aus. Ein Materialabtrag wird dadurch vermieden und der Verdrehwinkel kann etwas größer gewählt werden als in 1. Die Seitenkanten 3 graben sich tiefer in die Kontaktflächen 4 ein.

Claims

Anordnung zur Ableitung von Überspannungen bei elektronischen Geräten mit einem Gehäuse (1) aus elektrisch leitfähigem Material und mindestens einer an dem Gehäuse (1) befindlichen, elektrisch leitfähigen Befestigungslasche (2), welche mit mindestens einer ihrer Seitenkanten (3) eine mit einem Bezugspotential verbundene Kontaktfläche (4) berührt und mechanisch gegen die Kontaktfläche (4) verspannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die mindestens eine Seitenkante (3) mindestens ein Schlitz (5) eingebracht ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die mindestens eine Seitenkante (3) eine kammartige Struktur eingebracht ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Befestigungslasche (2) und das Gehäuse (1) einstückig ausgebildet sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Befestigungslasche (2) als Stanzteil ausgeführt ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere ein LC-Display, umschließt.
Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinrichtung Teil eines elektronischen Gerätes in einem Kraftfahrzeug ist, insbesondere eines Klimasteuergerätes oder eines Audiogerätes.