DE3531958C2

DE3531958C2 - Vorrichtung zum Abstützen von in ein Gehäuse einschiebbaren Leiterplatten

Info

Publication number: DE3531958C2
Application number: DE19853531958
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dip Mayer-Steuernagel; Harry Slansky
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1985-09-07
Filing date: 1985-09-07
Publication date: 1994-03-24
Anticipated expiration: 2005-09-08
Also published as: DE3531958A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einer Abstützvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Bei solch einer bekannten Vorrichtung sind die Leiterplatten unter einander oder eine Leiterplatte mit einer Gehäuse wand durch Abstandshalter lösbar miteinander ver bunden. Die Abstandshalter rasten dabei in Bohrungen entweder der beiden Leiterplatten oder in eine Bohrung einer Leiterplatte und in eine Bohrung des Gehäuses ein. Dabei ist von Nachteil, daß die Ab standshalter und somit die Abstützungen zwischen Leiterplatte und Gehäuse lediglich in Grundplatten oder in Verrastungsrichtung zugängliche Gehäuse ein gesetzt jedoch nicht ohne weiteres in Gehäuse ein geschoben werden können. Die zur Verrastung in einer Gehäusewand ausgebildeten Löcher müssen zudem zusätzlich abgedichtet werden, um das Gehäuseinnere - im allgemeinen eines elektrischen Steuergeräts - ausreichend schmutz- und feuchtigkeitsdicht halten zu können. Außerdem können in nachteiliger Weise durch Addition an sich zulässiger Fertigungstoleranzen und/oder durch unterschiedliches Wärmeausdehnungsver halten der verschiedenen Werkstoffe von Leiterplatte und Gehäuse mechanische Spannungen an der Leiterplatte auftreten, welche zu Schäden an Bauelementen, Leiter bahnen und/oder Verbindungsstellen, beispielsweise Lötstellen führen können.

Würdigungen

In der Schrift DE 29 04 604 A1 ist eine Baugruppe und ein Baugruppenträger beschrieben, der mehrere Abstandshalter hat. Diese Abstandshalter sind mit Hilfe einer Schraube und einer Gewindebohrung miteinander verschraubt. Dadurch werden die beiden Abstandshalter an einer Leiterplatte montiert. Ein elastisches Ausgleichsteil hingegen ist nicht vorhanden.

Ferner ist aus der DE 34 14 591 A1 ein Abstandshalter für Montageplatten bekannt, der einen elastischen Bereich aufweist. Wie dort der Fig. 10 zu entnehmen ist, wird der Abstandshalter durch eine Bohrung der Leiterplatte hindurchgeschoben, wobei sich die Arme spreizen und an der Unterseite der Leiterplatte anliegen. Mit Hilfe eines Arms wird ferner die Leiterplatte zwischen zwei anderen Armen gehalten. Das elastische Teil kommt auf der Innenwand der gegenüber angeordneten Leiterplatte zum Anliegen. Das elastische Teil ist hierbei besonders elastisch und federnd geführt, um den einteilig ausgebildeten Abstandshalter durch die Bohrung der Leiterplatte hindurchschieben zu können.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zum vibrationsfreien Abstützen von in ein Gehäuse einschiebbaren Leiterplatten zu schaffen und dabei die Nachteile der bekannten Vorrichtung zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Dabei ist von Vorteil, daß die Abstützvorrichtung mit dem elastischen Ausgleichsteil auf den zugeordneten Leiterplatten vollständig montiert werden kann und das Einschieben der Leiterplattenanordnung in das Gehäuse ermöglicht ist, und daß sich die Leiterplattenanordnung vibrationsfrei und frei von mechanischen Spannungen am Gehäuse mittels der Vorrichtung aus elastischem Ausgleichsteil und Druckstück abstützen kann.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die das Einschieben der Leiterplattenanordnung er leichternde Form des Druckstücks. Darüber hinaus ist von Vorteil, das Druckstück in einem die Leiterplatten in einem bestimmten Abstand zueinander haltenden Ab standshalter zu verrasten, um so Platz auf der Leiter platte für Leiterbahnen und/oder Bauelemente zu lassen und zugleich mit dem Druckstück die Abstandshalter an der Leiterplatte zu befestigen. Lassen sich jedoch Ab standshalter und Abstützvorrichtungen nicht miteinander verrasten, wenn beispielsweise die Schaltung auf den Leiterplatten keine gegenüberliegenden freien Stellen zuläßt oder zusätzliche Abstützpunkte notwendig sind, so können die Abstandshalter und die Abstützvorrichtungen an verschiedenen Stellen an der zugeordneten Leiterplatte direkt verrastet werden.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungs beispiel der an einem Abstandshalter verrasteten Ab stützvorrichtung in vormontiertem Zustand der Leiter plattenanordnung und

Fig. 2 die Vorrichtung mit der in ein Gehäuse eingeschobenen Leiterplattenanordnung, so wie

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der an einer Leiterplatte verrasteten Abstützvorrichtung in vormontiertem Zustand und in

Fig. 4 in mit einer Lei terplattenanordnung in das Gehäuse geschobenem Zustand. Alle Figuren zeigen jeweils einen Längsschnitt durch die Vorrichtungen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 tragen zwei Leiterplatten 1 und 2 in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise Leiter bahnen und elektrische/elektronische Bauelemente. Die Leiterplatten 1 und 2 sind mit Bohrungen 3 bzw. 4 ver sehen, in welche sich je ein Endabschnitt 5 eines zu geordneten hülsenförmigen Abstandshalters 6 erstreckt. Jeder Endabschnitt 5 endet an einer Ringschulter 7, an welcher eine Leiterplatte 1 oder 2 anliegt. Durch den Abstand der Ringschultern 7 ist der Abstand der Leiterplatten 1 und 2 zueinander bestimmt. Die Ab standshalter 6 haben eine Längsbohrung 8, die in der Mitte von einem Schlitz 9 oder einem Langloch durch drungen ist. Die an die Längsbohrung 8 grenzenden Rand abschnitte des Schlitzes 9 bilden Rastkanten 10 für eine Abstützvorrichtung für die Leiterplatten 1 und 2 in einem Gehäuse 11 beispielsweise eines an sich be kannten und nicht näher dargestellten elektrischen Steuer geräts.

Die Vorrichtung zum Abstützen der Leiterplattenan ordnung im Gehäuse 11 besteht aus einem elastischen Ausgleichsring 12 und einem Druckstück 13. Der Aus gleichsring 12 besteht beispielsweise aus Gummi oder einem elastischen Schaumstoff. Der Ausgleichsring 12 liegt an der Seite 14 oder 15 der Leiterplatte 1 oder 2, welche nach dem Einschieben der Leiterplattenan ordnung in das Gehäuse 11 einer Innenwand 16 oder 17 des Gehäuses 11 gegenüberliegt. Das Druckstück 13 be steht aus isolierendem Kunststoff, beispielsweise Polyamid. Das Druckstück 13 ist im wesentlichen pilz förmig ausgebildet. Sein als Rastbolzen 18 dienender Teil hat einen geschlitzten Endabschnitt, der mit zwei radial federnden Rastnasen 19 versehen ist. Der Kopf 20 des Druckstücks 13 hat eine ebene Abstützfläche 21 zum späteren Anliegen an der zugeordneten Gehäuse innenwand 16 bzw. 17. An die Abstützfläche 21 schließt sich unter stumpfem Winkel ein konischer Abschnitt an, dessen Umfangsfläche als Einführungsschräge 22 dient. Ein sich an den konischen Abschnitt anschließender Bund 23 hat eine ringförmige Druckfläche 24, welche radial über den Rastbolzen 18 vorsteht.

Zum Montieren der Leiterplattenanordnung sind die Ab standshalter 6 mit ihren Endabschnitten 5 in die Boh rungen 7 der Leiterplatten 1 und 2 gesteckt. Die Aus gleichsringe 12 sind auf den Rastbolzen 18 der Druck stücke 13 geschoben. Der Rastbolzen 18 des Druckstücks 13 ist in die Längsbohrung 8 des Abstandshalters 6 ge schoben, so daß die Rastnasen 19 um die zugeordnete Rastkante 10 greifen. Dadurch ist das Druckstück 13 am Abstandshalter 6 verrastet und die Leiterplatte 1 oder 2 am Abstandshalter 6 befestigt. Der elastische Ausgleichsring 12 liegt dann unter geringer Vorspannung an der zugewandten Seite 14 oder 15 der Leiterplatte 1 oder 2 an und stützt sich an der ringförmigen Druck fläche 24 am Kopf 20 des Druckstücks 13 ab. Das Druck stück 13 wird dabei in seiner Raststellung gehalten, in welcher seine Rastschenkel 19 am Abstandsbolzen 6, 10 verrastet sind. Zugleich ist die aus Ausgleichsring 12 und Druckstück 13 bestehende Abstützvorrichtung der Abstandshalter 6 an der Leiterplatte 1 oder 2 befestigt.

Die derart montierte Leiterplattenanordnung ist in das Gehäuse 11 geschoben (Fig. 2). Beim Einschieben glei tet der Kopf 20 des Druckstücks 13 mit der Einfüh rungsschräge 22 am Rand 25 des Gehäuses 11. Dabei wird das Druckstück 13 auf die zugeordnete Leiterplatte 1 oder 2 zu geschoben, bis das Druckstück 13 mit seiner Abstützfläche 21 an der zugeordneten Innenwand 16 oder 17 anliegt. Die Leiterplattenanordnung wird bis in ihre gewünschte Lage weiter in das Gehäuse 11 geschoben. Das auch gegen den elastischen Ausgleichsring 12 bewegte Druckstück 13 drückt den Ausgleichsring 12 weiter zu sammen. Durch die Elastizität des Werkstoffs des Aus gleichsringes 12 bleibt das Druckstück 13 mit seiner Abstützfläche 21 an die zugeordnete Gehäuseinnenwand 16 bzw. 17 gedrückt. Während der oder die Abstandshalter 6 die Leiterplatten 1 und 2 in starrem Abstand zuein anderhalten, gleichen die elastischen Ausgleichsringe 12 Toleranzen zwischen Gehäuse 11 und Leiterplatten anordnung aus, die von der Fertigung und/der vom unter schiedlichen Wärmeverhalten der Werkstoffe herrühren. Darüber hinaus wird durch die elastischen Ausgleichs ringe 12 die Leiterplattenanordnung mit den Leiter platten 1 und 2 vibrationsfrei über die Drückstücke 13 an den zugeordneten Innenwänden 16, 17 des Gehäuses 11 abgestützt. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Aus führung eignet sich für Anordnungen mit wenig Raumbe darf, da die Abstützvorrichtung 12, 13 und die Abstands bolzen 6 konzentrisch zueinander angeordnet sind und die Abstützvorrichtungen zugleich als Befestigungsmittel für die Abstandshalter 6 an den Leiterplatten 1 und 2 dienen.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 sind Abstandshalter 26 sowie die Abstützvorrichtungen aus elastischem Ausgleichsring 27 und Druckstück 28 ge trennt voneinander an Leiterplatten 29 und 30 angeord net. Eine derartige Anordnung kann ebenfalls aus Platz gründen erforderlich sein, wenn beispielsweise die Ab standshalter 26 nicht im Bereich der Druckstücke 28 an den Leiterplatten angeordnet werden können, weil sie dort beispielsweise mit Bauelementen oder Leiterbahnen kollidieren könnten. Auch könnten mehr Abstützvorrichtungen als Abstandshalter erforderlich sein oder umgekehrt.

Jeder Abstandshalter 26 ist nahe seinen Enden mit je einem Auflagebund 31 versehen, an den sich ein ge schlitztes, radial federndes Rastbolzenende 32 an schließt. Jeder Abstandshalter 26 ist an den Leiter platten 29 und 30 lösbar befestigt. Dazu liegen die Leiterplatten 29 bzw. 30 auf dem Auflagebund 31 der Abstandshalter 26, dessen Rastbolzenenden 32 durch Befestigungslöcher 33 bzw. 34 der Leiterplatte 29 bzw. 30 ragen und an der zugehörigen Seite 35 bzw. 36 der zugeordneten Leiterplatte 29 bzw. 30 einrasten.

Die Druckstücke 28 sind wiederum pilzförmig ausgebil det. - Soweit die Teile gleich denen der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 sind, haben sie dieselben Be zugszahlen. - Ihr Kopf 20 weist die Abstützfläche 21, die Einführungsschräge 22, den Bund 23 und die ring förmige Druckfläche 24 auf. Lediglich der Rastbolzen 37 ist bei diesem Ausführungsbeispiel kürzer gehalten, je doch wiederum mit dem geschlitzten, radial federnden Ende und Rastnasen 38 versehen. Die Abstützvorrichtung aus elastischem Ausgleichsring 27 und Druckstück 28 ist direkt auf der Leiterplatte 29 oder 30 lösbar befestigt, indem die Rastbolzen 37 durch zugehörige Bohrungen 39 oder 40 der Leiterplatten 29 bzw. 30 ragen und die Rast nasen 38 an der Seite 41 bzw. 42 der Leiterplatte ein rasten. Durch die leichte Vorspannung, die dabei auf den elastischen Ausgleichsring 27 ausgeübt wird, ist die Abstützvorrichtung 27, 28 direkt an der Leiter platte 29 oder 30 in ihrer verrasteten Stellung gehalten (Fig. 3).

Beim Einschieben der Leiterplattenanordnung in das Ge häuse 11 wird - wie beim ersten Ausführungsbeispiel be schrieben und hier nicht näher dargestellt - das Druck stück 28 vom Gehäuserand auf die Leiterplatte 29 oder 30 zu bewegt, bis die Abstützfläche 21 an der Innen wand 16 bzw. 17 des Gehäuses 11 anliegt. Die Leiter plattenanordnung wird wiederum in ihre gewünschte Lage im Gehäuse 11 geschoben (Fig. 4). Über die Abstützvor richtung 27, 28 wird sie vibrationsfrei und toleranz ausgleichend im Gehäuse 11 gehalten, während die Leiter platten 29 und 30 durch die Abstandshalter 26 starr mit einander verbunden sind.

Da die Druckstücke 13 und 28 aus isolierendem Kunststoff bestehen, treten auch beim Abstützen in Gehäusen 11 aus Metall keine Isolationsprobleme auf.

Auch die elastischen Ausgleichsringe 27 sind vorzugs weise aus isolierendem Material geformt. Sie können da her auch auf Leiterbahnen führenden Stellen der Leiter platten angeordnet werden, wenn daneben ausreichend Platz für das Verrasten des jweils zugeordneten Druck stücks vorhanden ist.

Claims

1. Vorrichtung zum Abstützen der elektrische/elektronische Bauelemente und Leiterbahnen tragenden Leiterplatten in einem Gehäuse, die mittels mindestens eines, wenigstens ein elastisches Ausgleichsteil aufweisenden Abstandshalter gegeneinander und/oder gegen eine Gehäuseinnenwand abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder einer Gehäuseinnenwand (16; 17) direkt gegenüberliegenden Leiterplatte (1, 2, 29, 30) mindestens ein elastisches Ausgleichsteil (12; 27) anliegt, das von einem zugeordneten, sich an der Gehäuseinnenwand (16; 17) abstützenden Druckstück (13; 28) gegen die Leiterplatte (1, 2; 29, 30) drückbar ist, wobei das Druckstück (13, 18) einen durch eine Ausnehmung (4) in der Leiterplatte (5) ragenden Fortsatz (18) mit am Ende ausgebildeten Rastmitteln (19, 32) aufweist, und daß die Anordnung aus Leiterplatten (1, 2, 29, 30) samt Abstandshalter (6) und Abstützvorrichtung (12, 13; 27, 28) in das Gehäuse (11) einschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (13; 28) pilzförmig ausgebildet ist, an seinem bolzenförmigen Ende mit Rastmitteln (19; 32) versehen ist und einen mit einem Einführungsabschnitt (22) versehenen, an der Gehäuseinnenwand (16; 17) gleit baren und das Ausgleichsteil (12; 27) gegen die Leiter platte (1, 2; 29, 30) drückenden Kopf (20, 21) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Druckstück (13) an einem der Abstands halter (6) einrastbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, daß das Druckstück (13) in einer Längsbohrung (8) des Abstandshalters (6) in dessen Längsrichtung verschieb bar angeordnet und in vormontiertem Zustand mit seinem Rastbolzen (18, 19) hinter einer Schulter (10) des Ab standsbolzens (6) eingerastet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß der Abstandsbolzen (6) mittels der Abstützvor richtung (12, 13) an einer Leiterplatte (1; 2) befestig bar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß das Druckstück (28) an der zugeordneten Leiter platte (29; 30) direkt einrastbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Druckstück (28) in einer Bohrung (39; 40) der Leiterplatte (29; 30) längsverschiebbar ange ordnet und in vormontiertem Zustand mit seinem Rastbol zen (37, 38) an der Leiterplatte (29; 30) eingerastet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (13; 28) der Abstütz vorrichtung aus isolierendem Kunststoff gebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Ausgleichsteil (12; 27) der Abstützvorrichtung (12, 13; 27, 28) aus isolieren dem Werkstoff besteht.