DE19538659A1 - Stoßdämpfer für elektronische Komponenten - Google Patents

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Stoßdämpfer für elektroni­ sche Komponenten und insbesondere auf derartige Stoßdämpfer für elektronische Komponenten, die bei vereinfachter Struktur eine verbesserte stoßabsorbierende Funktion aufweisen.

Elektronische Komponenten sind in der Regel anfällig für Be­ schädigungen aufgrund von von außen auf diese einwirkende Vi­ brationen, durch auf dieselben ausgeübte Stöße durch Herab­ fallen oder ähnliches. Um derartige Beschädigungen elektroni­ scher Komponenten zu vermeiden, sind unterschiedliche Arten von Stoßdämpfern oder stoßabsorbierenden Mechanismen vorge­ schlagen worden, die der Dämpfung oder der Abschwächung der Vibration und/oder des Stoßes dienen. Beispielsweise enthält eine Verhaltenskontrolleinheit (im folgenden auch als "Gyro-Einheit" bezeichnet) die auf konventionelle Weise auf einer funkferngesteuerten Einrichtung, wie z. B. einem funkfernge­ steuerten Modellhelikopter oder etwas ähnlichem befestigt wurde, um das Verhalten der funkferngesteuerten Einheit zu beeinflussen, einen Vibrationssensor einschließlich einer elektronischen Komponente. Unglücklicherweise wird der Vibrationssender aufgrund von beispielsweise Vibrationen, die durch einen Motor erzeugt werden, der ebenfalls auf der funkferngesteuerten Einrichtung montiert ist oder Stöße auf den Sensor durch Herabfallen der Einrichtungen, leicht beschädigt. Um dieses Problem zu eliminieren, ist die Gyro-Einheit mit einem Stoßdämpfer zum Schutze des Vibrationssen­ sors versehen.

Eine Gyro-Einheit einschließlich eines derartigen Stoßdämp­ fers, die auf einem funkferngesteuerten Helikopter befestigt ist, ist im allgemeinen wie in Fig. 6 gezeigt konstruiert, wobei das Bezugszeichen 10 eine Gyro-Einheit einschließlich eines Stoßdämpfers bezeichnet. Die Gyro-Einheit 10 umfaßt ein Gehäuse 11, das aus einem Metallmaterial oder etwas ähnlichem gemacht ist, wobei das Gehäuse mit einem Kabelaustrittsbe­ reich 11a für ein Kabel 13 versehen ist, welches mit einem Kreisel 18 verbunden ist. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet eine Hülle, die ausgebildet ist, um auf dem Gehäuse 11 mon­ tiert zu werden, wobei die Hülle 12 mit einem Kabelaustritts­ bereich 12a versehen ist. Die Hülle 12 ist an jeder ihrer vier Ecken mit einer Gewindebohrung 12b versehen, durch wel­ che eine Schraube in Gewindeeingriff in das Gehäuse 11 einge­ führt ist, um die Hülle 12 sicher auf dem Gehäuse 11 zu befe­ stigen. Das Kabel 13 ist so angeordnet, daß es den Kreisel 18 mit dem Körper einer (nicht gezeigten) Einrichtung elektrisch verbindet.

Die Kreiseleinheit 10 umfaßt weiterhin einen äußeren Hohlzy­ linder 14, der aus Metallmaterial gemacht ist. Das Bezugszei­ chen 15 beschreibt ein Stoßdämpferteil, welches aus einem Gummimaterial oder etwas ähnlichem gemacht ist und eine U-Form hat, wobei 16 ein innerer Hohlzylinder aus Metallmate­ rial ist. Das Bezugszeichen 17 beschreibt einen Silikonkle­ ber, der in den inneren Zylinder 16 gefüllt ist, um den Krei­ sel 18 in dem inneren Zylinder 16 sicher zu befestigen. Der Kreisel 18 umfaßt einen Vibrationssensor 18a zur Erfassung einer Winkelgeschwindigkeit sowie ein Sensorsubstrat 18b.

Das U-förmige stoßabsorbierende Teil 15 ist an einem seiner Enden klebend mit einer inneren Fläche des äußeren Zylinders 14 und an seinem anderen Ende mit der äußeren Fläche des in­ neren Zylinders 16 verbunden. Der äußere Zylinder 14, das U-förmige Stoßdämpferteil 15 und der Silikonkleber 17, die der­ art integriert sind, wirken zusammen als stoßdämpfender Be­ reich. Darüberhinaus ist der Kreisel 18 innerhalb des inneren Zylinders 16 des so geformten stoßabsorbierenden Bereiches mittels des Silikonklebers 17 wie oben beschrieben befestigt und in dem Gehäuse 11 angeordnet. Daraufhin wird die Hülle 12 auf dem Gehäuse 11 befestigt, wodurch die Gyro-Einheit 10 mit dem darin enthaltenen stoßabsorbierenden Bereich wie in Fig. 7 gezeigt vorgesehen ist.

Die Art des stoßdämpfenden Betriebes der herkömmlichen Gyro-Einheit 10, die wie oben beschrieben konstruiert ist, wird im folgenden mit Bezug auf die Fig. 8 beschrieben.

Angenommen, daß die derart konstruierte Gyro-Einheit 10, die mit dem Stoßdämpfer versehen ist, geflogen wird, während sie auf einem funkferngesteuerten Modellhelikopter befestigt ist, werden vertikal und lateral auf die Gyro-Einheit 10 einwir­ kende Vibrationen durch einen Motor, der ebenfalls auf dem Helikopter befestigt ist sowie durch Stöße, die durch Herab­ fallen des Helikopters auf die Kreiseleinheit einwirken, durch die Elastizität des U-förmigen stoßabsorbierenden Tei­ les 15 absorbiert, wodurch diese abgeschwächt werden, was wiederum dazu führt, daß dieselben davon abgehalten werden auf die Kreiseleinheit 18 übertragen zu werden. Dies führt jedoch dazu, daß der Änderungsbetrag einer Erfassungsachse veranlaßt wird in Richtung der Rotation der Erfassungsachse oder der Rotation der Erfassungsachse wie durch die Pfeile in Fig. 8 bezeichnet erfaßt, zu folgen, ohne daß eine Dämpfung erfolgt.

Bei der herkömmlichen Gyro-Einheit 10, einschließlich des Stoßdämpfers, konstruiert wie oben beschrieben, ist das Stoßdämpferteil 15 aus einem Gummimaterial in beispielsweise einer U-Form hergestellt, so daß es notwendig ist, einen äußeren Zylinder 14 und einen inneren Zylinder 16 zum Halten des Stoßdämpferteiles vorzusehen, was in einer deutlich ver­ größerten Anzahl von Teilen für die Gyro-Einheit 10 resul­ tiert.

Darüberhinaus bedarf es bei der herkömmlichen Gyro-Einheit 10 der manuellen Ausführung der Klebeverbindung des U-förmigen Stoßdämpferteiles 15 mit der inneren Fläche des äußeren Zy­ linders 14 und der äußeren Fläche des inneren Zylinders 16 sowie ein Einfüllen des Silikonklebers 17 in den inneren Zy­ linder 16, um den Kreisel 18 fest in dem inneren Zylinder 16 zu positionieren. Dies führt dazu, daß die Herstellung der Gyro-Einheit 10 problematisch und zeitaufwendig ist, wobei es schwierig ist, eine einheitliche Qualität zu halten.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorge­ nannten Nachteile des bekanntes Standes der Technik gemacht.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stoßdämpfer für eine elektronische Komponente vorzusehen, der eine einfache Struktur aufweist und von gleichbleibender Qua­ lität ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Unteransprüche gekennzeichnet sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Stoßdämpfer für eine elektronische Komponente vorgesehen. Der Stoßdämpfer umfaßt ein Paar von stoßabsorbierenden Teilen, die jeweils einen an der Bodenseite derselben angeformten Flansch haben, der sich vertikal von diesen ausgehend erstreckt und so angeordnet ist, daß die beiden Enden der elektronischen Komponente ge­ halten werden. Der Flansch ist aus einem elastischen Material gemacht. Der Stoßdämpfer umfaßt weiterhin eine Abdeckung, auf deren einer inneren Fläche ein kegelstumpfartiger Vorsprung vorgesehen ist, gegen den der Flansch von einem der Stoßdämpferteile anliegt sowie einen Haltecontainer, der an der Bodenfläche des Stoßdämpfers mit einem kegelstumpfartigen Vorsprung geformt ist, gegen welchen der Flansch des anderen Stoßdämpferteiles anliegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist das Stoßdämpferteil so angeordnet, daß es dem Halte­ container oder der Abdeckung gegenüberliegt, wobei die Bodenfläche desselben mit einer Vielzahl von kleinen Vor­ sprüngen versehen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung sind die Stoßdämpferteile an ihrer Bodenfläche jeweils mit einer Ausnehmung versehen, in der die elektronische Kom­ ponente gehalten wird.

Bei den wie oben beschrieben konstruierten Stoßdämpfern ist der Flansch jeweils einstückig an die Stoßdämpferteile ange­ formt, so daß der Stoßdämpfer in seiner Struktur vereinfacht und in seiner Qualität stabilisiert werden kann.

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich in detaillierter Form aus der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Explosionsansicht, die eine Ausführungsform eines Stoßdämpfers für eine elektronische Kompo­ nente gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die zur Anwendung mit einer Gyro-Einheit ausgebildet ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Stoßdämpfers nach Fig. 1;

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht des Stoßdämpfers nach Fig. 1;

Fig. 4(a) eine Vorderansicht und eine Bodenansicht, die je­ weils einen Haltecontainer für den Stoßdämpfer nach Fig. 1 zeigen;

Fig. 4(b) eine Vorderansicht und eine Bodenansicht, die je­ weils eine Abdeckung für den Stoßdämpfer nach Fig. 1 zeigen;

Fig. 5(a) eine Draufsicht, die ein Stoßdämpferteil für den Stoßdämpfer nach Fig. 1 zeigt;

Fig. 5(b) eine Bodenansicht des Stoßdämpferteiles nach Fig. 5(a);

Fig. 5(c) eine Seitenansicht des Stoßdämpferteiles nach Fig. 5(a);

Fig. 6 eine Explosionsansicht, die einen herkömmlichen Stoßdämpfer für eine Kreiseleinheit zeigt;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des herkömmlichen Stoßdämpfers nach Fig. 6; und

Fig. 8 eine Schnittansicht des herkömmlichen Stoßdämp­ fers nach Fig. 6.

Im folgenden wird ein Stoßdämpfer für eine elektronische Kom­ ponente nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 1 bis 5 beschrieben, in denen gleichlautende Bezugs­ zeichen gleiche oder korrespondierende Teile beschreiben. Die Fig. 1 bis 5 zeigen eine Ausführungsform eines Stoßdämpfers für eine elektronische Komponente nach Maßgabe der vorliegen­ den Erfindung, die so konstruiert ist, daß sie auf eine Gyro- Einheit angewendet werden kann, die auf einem funkfernge­ steuerten Helikopter oder etwas ähnlichem montiert ist.

Mit Bezug auf Fig. 1 ist eine Kreiseleinheit mit einem inte­ grierten Stoßdämpfer der dargestellten Art gezeigt. Die Gyro-Einheit, bezeichnet mit Bezugszeichen 1 in Fig. 1, umfaßt einen Haltecontainer 2, der aus ABS-Kunstharz, Polycarbonat­ kunstharz, Leichtmetall wie Aluminium oder etwas ähnlichem durch Einspritzgießen gebildet sein kann. Der Haltecontainer 2 ist mit einer Öffnung 2a ausgebildet, die es erlaubt ein Kabel 4 aus dem Container 2 herauszuführen, wobei das Kabel 4 wie unten beschrieben mit einem Kreisel 6 verbunden ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet eine Hülle, die mit Gewindebohrun­ gen 3a versehen ist, durch welche Schrauben eingeführt wer­ den, um den Haltecontainer 2 auf der Hülle 3 zu befestigen. Die Hülle 3 ist mit einer kegelstumpfartigen Halterung 3b versehen und ist an einer inneren Fläche des Containers 2 be­ festigt. Die Halterung 3b ist mit Vorsprüngen 3c versehen. Das Kabel 4 ist so angeordnet, daß es den Kreisel 6 mit dem Körper einer Einrichtung (nicht gezeigt) verbindet.

Das Bezugszeichen 5 beschreibt ein Paar von stoßdämpfenden Teilen 5, die aus einem Material gemacht sein können, das sowohl Flexibilität als auch Elastizität zeigt, wie z. B. thermoplastische Elastomere, ein Silikongummimaterial oder ähnliches. Die stoßdämpfenden Teile 5 sind an ihrer Periphe­ rie jeweils einstückig mit einem Flansch 5a versehen, der sich vertikal von diesen ausgehend erstreckt. Die stoßdämp­ fenden Teile 5 sind darüberhinaus auf einer oberen Fläche je­ weils mit einer Vielzahl von kleinen Vorsprüngen 5b versehen, die einstückig mit den Stoßdämpfern 5 ausgebildet sein kön­ nen. Der Flansch 5a ist mit zumindest einem Ausschnitt 5c versehen. In der dargestellten Ausführungsform sind an dem Flansch 5a vier solche Ausschnitte 5c angeordnet. Die stoßdämpfenden Teile 5 sind auf einer unteren Fläche jeweils mit einer Ausnehmung 5d versehen. Die Ausnehmung 5d ist in eine Form gebracht, die eine Aufnahme der beiden Enden des Kreisels 6 in Preßpassung erlaubt. Der Kreisel 6 umfaßt einen Vibrationssensor 6a zur Aufnahme einer Winkelgeschwindigkeit sowie ein Substrat 6b. Der Stoßdämpfer des dargestellten Aus­ führungsbeispiels ist in der in Fig. 2 dargestellten Weise zusammengebaut. Im spezielleren sind die stoßdämpfenden Teile 5 durch die Ausnehmungen 5d jeweils mit den beiden Enden des Kreisels 6 in Preßpassung verbunden und dann in den Haltecon­ tainer 2 eingefügt, woraufhin die Abdeckung 3 auf dem Halte­ container 2 befestigt ist, so daß die Gyro-Einheit 1 mit dem integrierten Stoßdämpfer der dargestellten Ausführungsform vorgesehen ist. Die Ausschnitte 5c, die am Flansch 5a eines jeden der stoßdämpfenden Teile 5, die in Preßpassungsverbin­ dung mit dem Kreisel 6 stehen, vorgesehen sind, stehen in Eingriff mit den Vorsprüngen 3c der Abdeckung 3, wie auch mit den Vorsprüngen 2b, die auf der kegelstumpfartigen Halterung 2b ausgebildet sind, die auf der Bodenfläche des Haltecontai­ ners 2 wie unten beschrieben, vorgesehen sind. Dies führt dazu, daß der Änderungsbetrag einer Erfassungsachse in Rich­ tung der Rotation derselben folgt, ohne daß eine Dämpfung stattfindet.

Darüberhinaus erlaubt es der Stoßdämpfer der dargestellten Ausführungsform, daß die Stoßdämpferteile 5, die in Preßpas­ sung mit den beiden Enden des Kreisels 6 in Verbindung ste­ hen, in vertikaler Richtung zusammengepreßt zu werden, so daß sie aufeinander zuwandern, wenn die Abdeckung 3 den Haltecontainer 2 verschließt. Dies führt dazu, daß der Flansch 5a eines der Stoßdämpferteile 5 entlang der kegel­ stumpfartigen Halterung 3b expandiert und daß das andere stoßdämpfende Teil 5 entlang der kegelstumpfartigen Halterung 2b, welche in dem Haltecontainer 2 vorgesehen ist, expan­ diert, so daß der Kreisel 6 sicher im Zentrum des Haltecon­ tainers 2 angeordnet ist.

Im folgenden wird der Betrieb des Stoßdämpfers der Krei­ seleinheit 1 einschließlich des Stoßdämpfers der dargestell­ ten Ausführungsform, die wie oben beschrieben konstruiert ist, mit Bezug auf die Fig. 3 beschrieben.

Wenn die Gyro-Einheit 1 einschließlich des Stoßdämpfers ge­ flogen wird, während sie beispielsweise auf einem funkfernge­ steuerten Helikopter montiert ist, werden vertikale und late­ rale Vibrationen, die durch einen Motor erzeugt werden, der ebenso auf dem Modellhelikopter montiert ist, durch die Ela­ stizität der Flansche 5a der Stoßdämpferteile 5 absorbiert, die in Preßpassung in Verbindung mit den beiden Enden des Kreisels 6 stehen, wodurch die Vibrationen gedämpft werden. Dies führt dazu, daß die Übertragung von Vibrationen oder Stößen auf den Kreisel 6 im wesentlichen vermieden werden können.

Starke, vertikal auf die Kreiseleinheit 1 ausgeübte Stöße aufgrund des Landens des Helikopters oder ähnliches werden durch die kleinen Vorsprünge 5b, die jeweils auf den Stoßdämpferteilen 5 vorgesehen sind, verteilt oder zerstreut, so daß der Kreisel 6 effektiv geschützt ist.

Der oben beschriebene Eingriff der Ausschnitte 5c der Flan­ sche 5a der Stoßdämpferteile 5, die auf beiden Enden des Kreisels 6 aufgepaßt sind, mit den Vorsprüngen 3c der Hülle 3 und den Vorsprüngen 2c der Bodenfläche des Haltecontainers 2 erlauben ein Folgen des Änderungsbetrages der Erfassungsachse in Richtung der Rotation derselben ohne Dämpfung.

Bezüglich der Fig. 4(a) und 4(b) wird der Haltecontainer 2 und die Hülle 3 des Stoßdämpfers 1 der dargestellten Ausfüh­ rungsform beschrieben. Der Haltecontainer 2, wie in Fig. 4(a) gezeigt, ist auf einer Seite desselben mit der oben beschrie­ benen Öffnung 2a versehen, durch welche das Kabel 4 aus dem Haltecontainer 2 herausgeführt wird, wie auch mit der oben beschriebenen kegelstumpfartigen Halterung 2b am Boden des­ selben. Die kegelstumpfartige Halterung 2b ist mit Vorsprün­ gen 2c versehen. Darüberhinaus ist der Haltecontainer 2 an seiner oberen Fläche mit Gewindebohrungen 2d versehen.

Die Abdeckung 3, wie in Fig. 4(b) gezeigt, ist ebenso mit den oben beschriebenen Gewindebohrungen 3a in einer Weise verse­ hen, daß diese mit den Gewindebohrungen 2d des Haltecontai­ ners 2 korrespondieren. Die Abdeckung 3 ist darüberhinaus auf der inneren Fläche derselben mit der kegelstumpfartigen Hal­ terung 3b wie oben beschrieben versehen, die in derselben Konfiguration wie die oben beschriebene kegelstumpfartige Halterung 2b des Haltecontainers 2 ausgebildet ist. Die ke­ gelstumpfartige Halterung 3b ist wie oben beschrieben mit Vorsprüngen 3c versehen.

Die stoßdämpfenden Teile 5 können jeweils in einer wie in Fig. 5(a) bis 5(c) beschriebenen Weise konstruiert sein, die eine Draufsicht, eine Bodensicht und eine Seitenansicht des jeweiligen Stoßdämpferteiles 5 zeigen. Jedes der Stoßdämpfer­ teile 5, wie in Fig. 5(a) gezeigt, ist auf seiner oberen Flä­ che mit einer Vielzahl von kleinen Vorsprüngen 5(b) versehen. Das Stoßdämpferteil 5, wie in Fig. 5(b) gezeigt, ist einstüc­ kig mit dem Flansch 5a versehen, welcher mit den Ausschnitten 5a ausgebildet ist. Die Ausschnitte 5c sind so angeordnet, daß sie mit den oben beschriebenen Vorsprüngen 2c und 3c po­ sitionsmäßig korrespondieren. Darüberhinaus ist das Stoßdämp­ ferteil 5 wie in Fig, 5(c) gezeigt, mit den Ausnehmungen 5d ausgebildet, in welche die beiden Enden des Kreisels, als Beispiel für eine elektronische Komponente, in Preßpassung eingepaßt sind.

Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, umfaßt der Stoßdämp­ fer der vorliegenden Erfindung die Stoßdämpferteile, die je­ weils einstückig mit dem Flansch versehen sind. Eine derar­ tige Konstruktion erlaubt eine stark vereinfachte Struktur des Stoßdämpfers, wobei die Anzahl der Teile des Stoßdämpfers reduziert werden kann. Darüberhinaus läßt die Erfindung eine wesentliche Verringerung der zur Herstellung des Stoßdämpfers notwendigen Schritte zu, wodurch die Herstellungskosten er­ heblich gesenkt werden können und wodurch die Qualität der Produkte gleichförmig bleibt.

Darüberhinaus erlaubt die Erfindung eine erleichterte Ein­ stellung der Dämpfung durch Variation des Materiales, der Stoßdämpferteile und der Konfiguration.

Obwohl eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit ei­ nem gewissen Grad an Genauigkeit mit Bezug auf die Zeichnun­ gen beschrieben worden ist, sind im Rahmen der obigen Lehre Modifikationen und Abwandlungen möglich. Es ist daher offen­ sichtlich, daß innerhalb des Bereiches der beigefügten An­ sprüche die Erfindung in anderer als der dargestellten Form ausgeführt werden kann.

Claims (3)

1. Stoßdämpfer für eine elektronische Komponente mit:
einem Paar von stoßdämpfenden Teilen (5), jeweils mit einem Flansch (5a), der einstückig an der Bodenfläche derselben angeformt ist, so daß er sich vertikal von denselben erstreckt und so angeordnet ist, daß die bei­ den Enden der elektronischen Komponente gehalten sind, wobei der Flansch 5(a) aus einem elastischen Material gemacht ist;
einer Abdeckung (3), die an einer inneren Fläche der­ selben mit einem kegelstumpfartigen Vorsprung (3b) aus­ gebildet ist, gegen welchen der Flansch von einem der Stoßdämpferteile (5) anliegt; und
einem Haltecontainer (2), der an seiner Bodenfläche mit einem kegelstumpfartigen Vorsprung (2b) ausgebildet ist, gegen welchen der Flansch (5a) des anderen der Stoßdämpferteile (5) anliegt.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßdämpferteil, welches so angeordnet ist, daß es dem Haltecontainer (2) oder der Abdeckung (3) gegenüberliegt, auf seiner Bodenfläche mit einer Viel­ zahl von kleinen Vorsprüngen (5b) ausgebildet ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßdämpferteile (5) an einer Bodenfläche jeweils mit einer Ausnehmung (5d) ausgebildet sind, in der die elektronische Komponente (6) eingepaßt gehalten ist.