DE19861112C2 - Gehäuse mit einem Kontaktbereich - Google Patents

Description

Technisches Gebiet

Gegenstand der Erfindung ist ein Gehäuse mit einem Kontaktbereich zur elektrischen Verbindung mit einem anderen Gehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Elektronische Geräte bzw. gehäuste Baugruppen oder Stromversorgungseinheiten für tragbare Elektronikgeräte benötigen externe Anschlüsse, um elektrische Verbindungen zu anderen elektronischen Geräten, Erweiterungsbausteinen oder zum Beispiel Aufladestationen herstellen zu können. Diese Anschlüsse müssen in den meisten Fällen leicht trennbar sein.

Das Gehäuse weist folglich mindestens einen von außen zugänglichen Anschluß mit mindestens einem elektrischen Leiter auf, der den von außen zugänglichen Anschluß mit dem Innenraum des Gehäuses verbindet.

Stand der Technik

Traditionell werden externe Anschlüsse von elektronischen Geräten für Signal- und Stromversorgungsleitungen als Stecker oder Steckbuchsen ausgebildet. Das gleiche gilt für trennbare Geräteeinheiten innerhalb eines elektronischen Gerätes. Die diskreten Stifte oder Buchsen werden zu einer Kontakteinheit zusammengefaßt, die direkt auf eine Leiterplatte gelötet oder über eine flexible Leiterplatte, ein Flachkabel oder diskreten Drähten mit der Flachbaugruppe verbunden wird.

Nachteilig bei der Steckerkontaktierung sind nicht nur die Kosten für die Stecker und Gegenstecker sowie der Montageaufwand für die Steckeranschlüsse, sondern auch der zusätzlich Platzbedarf und die Gewichtszunahme, was insbesondere für tragbare Elektronikgeräte von besonderer Bedeutung ist.

In dem US-Patent 5,427,537 werden die externen Anschlüsse einer gehäusten Batterieeinheit für ein Mobiltelefon mit Hilfe einer flexiblen Leiterplatte gebildet, wobei die flexible Leiterplatte für die Batterieverdrahtung zusätzlich mit Kontakfflächen versehen wird. Diese Kontakfflächen werden im Innern des Gehäuses so angeordnet und befestigt, daß sie durch Öffnungen in der Gehäusewand von außen zugänglich sind. Durch diese Öffnungen greifen Anschlußpins oder Anschlulßfedern des Mobiltelefons und stellen einen elektrischen Kontakt zu den Anschlußflächen der flexiblen Leiterplatte her. Um den Kontaktdruck aufzufangen, wird der Kontaktbereich der flexiblen Leiterplatte durch eine Auflagefläche oder durch eine Versteifungsleiste im Gehäuseinnern hinterlegt und versteift.

Aus der DE 196 06 187 A1 ist ein Gehäuse zur Unterbringung eines elektrischen Geräts mit vom Gehäuseäußeren zugänglichen elektrischen Kontakten bekannt, wobei die Kontakte über Durchbrüche in einem Träger zugänglich sind. Dieser Träger ist in eine Öffnung des Gehäuses eingesetzt und mit dem Gehäuse gas- und wasserdicht verbunden. Die Kontakte sind über Kontaktbahnen mit im Innern des Gehäuses untergebrachtenelektronischen Bauteilen verbunden, wozu die Kontaktbahnen mit weiteren Trägern versehen sind. Alle Träger sind starr und unflexibel, allein die Kontaktbahnen lassen sich in den Bereichen zwischen zwei Trägern biegen.

Die Kontaktierung mit Hilfe von Kontakfflächen auf einer flexiblen Leiterplatte hat inhärente Vorteile gegenüber einer Steckerausführung hinsichtlich Platzbedarf, Gewicht und Kosten pro Kontaktstelle. Es ist aber nicht zu übersehen, daß zur Unterstützung des flexiblen Kontaktbereichs ein konstruktiver Aufwand für dessen Abstützung erforderlich ist, die vor allem Platz im Gehäuse kostet und daß die notwendigen Öffnungen im Gehäuse spritztechnische Probleme mit sich bringen können. Für die Brauchbarkeit und Zuverlässigkeit dieser Kontaktierung ist auch kritisch, wie der flexible Kontaktbereich auf der Versteifungsfläche positioniert und fixiert wird. Darüber ist dem Patent nichts zu entnehmen.

Diese Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, externe Kontakte für gehäuste Elektronikeinheiten auszubilden, die einen Anschluß für die externe Kontaktierung besitzen.

Darstellung der Erfindung

Gemäß der Erfindung tritt der Leiter auf einer Seite des Kontaktbereichs über einen Schlitz aus dem Gehäuse aus, ist entlang einer Gehäusewand geführt. und tritt auf der anderen Seite des Kontaktbereichs über einen weiteren Schlitz wieder in das Gehäuse ein.

Die Gehäusewand übernimmt selbst die Versteifung des Kontaktbereichs und nimmt die Kontaktkräfte auf.

Dadurch, daß der flexible Kontaktbereich auf der Gehäusewand geführt und befestigt wird, können die Kontaktkräfte ohne zusätzliche Abstützung aufgenommen werden.

Die Vorsehung eines Steges innerhalb des Kontaktbereichs ermöglicht die Verbindung zweier Anschlüsse, die durch den Steg gegeneinander abgetrennt sind. Die Höhe und Länge des Stegs wird dabei so gewählt, daß Fehlkontaktierungen und Kurzschlüsse ausgeschlossen werden können.

Gemäß einer Weiterbildung weist die Gehäusewand eine Vertiefung mindestens in der Größe des Kontaktbereichs auf, wobei der Kontaktbereich mit dem Anschluß auf dem Boden der Vertiefung angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, den Anschluß bzw. den Kontaktbereich vor äußeren Einflüssen besser zu schützen.

Gleichwohl kann es von Vorteil sein, daß die Gehäusewand eine Ausstülpung mindestens in der Größe des Kontaktbereichs aufweist und daß auf der Außenseite der Aussstülpung der Kontaktbereich mit dem Anschluß angeordnet ist, da hier ein sicheres Eingreifen des "männlichen" Teils einer Steckverbindung erzielt werden kann.

Zur positionsgenauen Fixierung einer flexiblen Leiterplatte in dem mit einem Steg versehenen Kontaktbereich weist die Leiterplatte zwischen den Anschlüssen einen Durchbruch in der Größe des Steges auf.

Zusätzlich kann der Leiter im Kontaktbereich mit der Außenseite der Gehäusewand mittelbar oder unmittelbar verbunden sein, also beispielsweise direkt auf die Gehäusewand geklebt werden oder unter Zwischenschaltung der flexiblen Leiterplatte mit dieser verbunden sein, wobei die Leiterplatte dann wiederum mit dem Gehäuse verbunden ist.

Um den Leiter im Inneren des Gehäuses zu verankern, können für den Fall, daß der Leiter durch zwei Schlitze in der Gehäusewand hindurchgeführt ist, auf der Innenseite in der Nähe des Schlitzes integrale Befestigungselemente vorgesehen sein.

Weiterhin können das Gehäuse und der Leiter und/oder die Leiterplatte zur formschlüssigen Verankerung einander entsprechende Befestigungsmittel besitzen. Diese Befestigungsmittel können aus Aufnahmelöchern einerseits und Stiften andererseits bestehen, die zumindest teilweise ineinandergreifen. Auch Stege mit den hierfür entsprechenden Aussparungen oder andere Vorsprünge sind hier vorstellbar.

Vorteilhaft ist, wenn ein überstehendes Befestigungsmittel, beispielsweise ein Stift, derart über den Leiter hervorragt, daß es zu einem Nietkopf umformbar ist.

Weiterhin vorteilhaft ist das Abdecken des Kontaktbereichs mit einer Blende, so daß lediglich die Anschlüsse zugänglich sind. Dabei kann die Blende an den für die Leiterplatte vorgesehenen Befestigungsmitteln verbunden sein. Der Kontaktbereiche ist beispielsweise durch Aufnahmelöcher in der flexiblen Leiterplatte, in die entsprechende Stifte auf der Außenfläche der Gehäusewand greifen, fixiert und befestigt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Gerät mit dem Stand der Technik entsprechenden Anschlüssen und gemäß der Erfindung ausgestaltete Geräte sind in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigt die

Fig. 1 eine externe Kontaktierung an einem Gehäuse mit Hilfe innenliegender Kontaktbereiche einer flexiblen Leiterplatte gemäß dem Stand der Technik, die

Fig. 2 eine perspektivische Sicht einer erfindungsgemäßen Außenwandkontaktierung, wobei die Kontaktflächen bündig auf der Außenseite der Gehäusewand befestigt sind, die

Fig. 3 eine perspektivische Sicht einer Außenwandkontaktierung, wobei die Kontaktflächen auf der Außenseite einer Gehäusewandmulde liegen, die

Fig. 4 eine perspektivische Sicht einer Außenwandkontaktierung, wobei die Kontaktflächen auf der Außenseite einer Gehäusewandausstülpung liegen, die

Fig. 5 eine Schlitzanordnung und Befestigungsnoppen bei einer bündiger Ausführung, die

Fig. 6 eine Schlitzanordnung und Befestigungsnoppen bei Kontaktmulde, die

Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein dem Stand der Technik entsprechendes Gehäuse 1 mit einem Kontaktbereich 2 zur Herstellung elektrischer Verbindungen gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Dazu sind in dem Gehäuse 1 Gehäuseöffnungen 3 vorgesehen, die untereinander durch Trennstege 4 voneinander abgetrennt sind und in denen Anschlüsse 5a, 5b einer flexiblen Leiterplatte 6 angeordnet sind. Um den auf die Anschlüsse 5 ausgeübten Druck zur Herstellung einer elektrischen Verbindung aufzufangen, ist die flexible Leiterplatte 6 über eine Versteifung 7 im Inneren des Gehäuses abgestützt.

Eine erfindungsgemäße Ausführung ist in Fig. 2 dargestellt. Die flexible Leiterplatte 6 wird über einen im Gehäuse 1 befindlichen Schlitz 8 zunächst aus dem Gehäuse heraus geführt und anschließend über den Schlitz 9 wieder in das Gehäuse 1 eingesteckt. Die den von außen zugänglichen Anschluß herstellenden Kontaktflächen 5 kommen auf der Außenwand 10 zu liegen, wobei zwischen einzelnen Kontaktflächen 5 über die Gehäuseaußenwand 10 hervorstehende Stege 11 angeordnet sind. Der Kontaktdruck wird hier durch die Gehäuseaußenwand 10 selbst aufgefangen.

In Fig. 3 ist eine Sicht auf eine weitere Außenwandkontaktierung dargestellt. Die Seitenwand 10 des Gehäuses 1 ist mit einer Mulde 12 versehen, deren Muldenboden 13 wiederum mit Schlitzen 8, 9 versehen ist. Durch die Schlitze 8, 9 wird die flexible Leiterplatte 6 so geführt, daß ihre Kontaktflächen 5 auf dem Muldenboden 13 aufliegen, wo sie wiederum durch Rippen 11 voneinander abgetrennt sind. Die flexible Leiterplatte 6 weist zwischen den Kontakten Durchbrüche in der Größe der Stege 11 auf, wodurch die flexible Leiterplatte 6 positionsgenau aufgenommen und fixiert wird. Diese Durchbrüche sind nicht dargestellt, ergeben sich aber aus der Zeichnung ohne weiteres.

Die Höhe und Länge der Stege 11 wird dabei so gewählt, daß sie als Trennsteg zwischen den Kontakten wirken und sicher Fehlkontaktierungen und Kurzschlüsse ausschließen.

In Fig. 4 ist eine weitere Außenwandkontaktierung gezeigt, bei der die Kontaktflächen 5 auf einer Gehäusewandausstülpung 14 liegen. Um die flexible Leiterplatte 6 um die Gehäusewandausstülpung 14 herumzuführen sind wiederum Schlitze 8, 9 in den Seitenwand 10 vorgesehen, so daß die flexible Leiterplatte um die Gehäusewandausstülpung herumgeführt wird. Zur Verankerung der flexiblen Leiterplatte 6 im Innern des Gehäuses 1 ist ein Fixierstreifen 15 vorgesehen, der dicker als der Schlitz 9 ist, so daß ein Heraustreten durch den Schlitz 9 unmöglich ist.

In Fig. 5 ist eine Schlitzanordnung für eine Gehäusedurchführung gemäß Fig. 2 gezeigt. Die Gehäusewand 10 ist mit schrägen Schlitzen 8, 9 versehen, durch welche die Leiterplatte 6 vom Innern des Gehäuses 1 auf die Außenseite und wieder zurück geführt wird. Die Leiterplatte 6 ist mit einem Anschluß 5a versehen, der zwischen den Schlitzen 8, 9 liegt. Weiterhin befindet sich in dem Bereich zwischen den Schlitzen 8, 9 der Steg 11. Zur Verankerung der Leiterplatte 6 sind auf der Innenseite der Gehäusewand 10 mit dieser verbundene Befestigungselemente in Form von Laschen 19 vorgesehen, welche mit einem mit der Leiterplatte 6 verbundenen Fixierungselement 15 zusammenwirken. Die Fixierung kann aber auch auf andere Weise, beispielsweise durch Kleben und Verschweißen, hergestellt werden.

In Fig. 6 ist die Befestigung der Leiterplatte 6 in einer Kontaktmulde 12 gezeigt, bei der der Muldenboden gegenüber der übrigen Gehäusewand 10 in das Gehäuse hinein versetzt ist. Die in den Seitenwänden der Muldenwände befindlichen Schlitz 8, 9 sind durch die Pfeile angedeutet, da die Leiterplatte 6 bereits in die Mulde 12 eingesteckt ist. Die Lagefixierung erfolgt wiederum über die Befestigungsnoppe 19 seitlich der Schlitze 8, 9. Der gegenüber der Gehäusewand 10 zurückversetzte Anschluß 5a ist durch den Steg 11 von weiteren Anschlüssen abgetrennt.

Weiterhin kann bei allen Ausführungsbeispielen der Kontaktbereich 2 der flexiblen Leiterplatte 6 zusätzlich in die Leiterplatte 6 teilweise übergreifende, nicht dargestellte Führungsnuten auf der Außenseite der Gehäusewand 10 geschoben und dort fixiert sein, so daß sich der flexible Kontaktbereich fest in dem Bereich zwischen den Schlitzen 8, 9 an die Außenseite schmiegt.

Bei einem Gehäuse, das aus einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil besteht und elektrische Kontakte hat, die von außen kontaktiert werden können, kann der Leiter wie folgt aus dem Gehäuse geführt werden:
Mindestens eines der Gehäuseteile besitzt im Gehäuserand eine Aussparung, so daß beim Zusammenfügen von Ober- und Unterteil ein Schlitz gebildet wird, der sich in der Nähe des Anschlußbereichs befindet und durch den der Kontaktbereich einer flexiblen Leiterplatte von innen nach außen geführt und der Kontaktbereich der flexiblen Leiterplatte auf die Gehäuseaußenwand des Gehäuseunterteils bzw. des Gehäuseoberteils so fixiert wird, daß die Kontakte der flexiblen Leiterplatte für externe. Anschlüsse genutzt werden können, wobei die Gehäusewand gleichzeitig die Versteifung der Kontaktbereiche übernimmt und zur Aufnahme der Kontaktkräfte dient.

Claims (11)

1. Gehäuse mit einem Kontaktbereich (2), aufweisend mindestens einen von außen zugänglichen Anschluß (5a, 5b) mit mindestens einem elektrischen Leiter (5', 5"), der den von außen zugänglichen Anschluß (5a, 5b) mit dem Innenraum des Gehäuses (1) verbindet, wobei der Leiter (5', 5") aus dem Gehäuse (1) herausgeführt und in dem den von außen zugänglichen Anschluß (5a, 5b) aufweisenden Kontaktbereich (2) zumindest abschnittsweise entlang des Gehäuses (1) geführt ist und wobei der Leiter (5', 5") auf einer flexiblen Leiterplatte (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5', 5") auf einer Seite des Kontaktbereichs (2) über einen Schlitz (8) aus dem Gehäuse (1) austritt, entlang einer Gehäusewand (10) geführt ist und auf der anderen Seite des Kontaktbereichs (2) über einen weiteren Schlitz (9) wieder in das Gehäuse (1) eintritt.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Anschlüsse (5a, 5b) vorhanden sind, die in dem Kontaktbereich (2) durch einen Steg (11) gegeneinander abgetrennt sind.

3. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewand (10) eine Vertiefung (12) mindestens in der Größe des Kontaktbereichs (2) aufweist und daß auf dem Boden (13) der Vertiefung (12) der Kontaktbereich (2) mit dem Anschluß (5a, 5b) angeordnet ist.

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gehäusewand (10) eine Ausstülpung (14) mindestens in der Größe des Kontaktbereichs (2) aufweist und daß auf der Außenseite der Ausstülpung der Kontaktbereich (2) mit dem Anschluß (5a, 5b) angeordnet ist.

5. Gehäuse nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Leiterplatte (6) im Kontaktbereich (2) ein Durchbruch zwischen den Anschlüssen (5a, 5b) in der Größe des Stegs (11) aufweist, wobei vorzugsweise die flexible Leiterplatte (6) an dem Steg (11) positionsgenau aufgenommen und fixiert wird.

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5', 5") im Kontaktbereich (2) mit der Außenseite der Gehäusewand (10) mittelbar oder unmittelbar verbunden ist.

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5', 5") auf der Innenseite in der Nähe des Schlitzes (8, 9) integrale Befestigungselemente (15) zur Verankerung im Innern des Gehäuses aufweist.

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) im Kontaktbereich (2) des Leiters (5', 5") Führungsmittel für den Leiter aufweist.

9. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter (5', 5") und/oder die Leiterplatte (6) und das Gehäuse (1) einander entsprechende Befestigungsmittel zur formschlüssigen Verankerung besitzen.

10. Gehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel aus Aufnahmelöchern einerseits und Stiften andererseits bestehen, die zumindest teilweise ineinandergreifen.

11. Gehäuse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte durch die Aufnahmelöcher über den Leiter hervorragen und zu einem Nutkopf umformbar sind.