DE4329797B4 - Anordnung zum Befestigen eines Aggregates im Gehäuse eines Gerätes - Google Patents

Abstract

Anordnung zum Befestigen eines Aggregates im Gehäuse eines Gerätes, gekennzeichnet
– durch die Verwendung einer Keilverbindung mit an dem Gerätegehäuse (4) und an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) ausgebildeten und zusammenwirkenden Keilflächen (32, 33, 34, 35, 36, 37),
– durch Vorsehen einer Schraubverbindung mit wenigstens einer Senkkopfschraube (26, 27), welche bei ihrem Anziehen das zu befestigende Aggregat senkrecht zur Einschraubrichtung der Senkkopfschraube (26, 27) und auf die Keilverbindung hin bewegt und dabei die Keilverbindung kraftschlüssig verspannt.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen eines Aggregates im Gehäuse eines Gerätes.
• Die wirtschaftliche Montage von Bauteilen oder vorgefertigten Funktionseinheiten bzw. Aggregaten beispielsweise in Gehäusen von Geräten oder von Geräten an ihrem Einsatzort ist eine wesentliche Voraussetzung für eine kostenminimierte Fertigung von Geräten, insbesondere für eine Fertigung in Großserie aber auch für einen schnellen und problemlosen Einbau von Geräten und somit kurzen Verweilzeiten in Kundendienst-Werkstätten. Dabei muß trotz der geforderten Wirtschaftlichkeit, insbesondere, wenn die Aggregate Meßzwecken dienen, ein hoher reproduzierbarer Qualitätsgrad gewährleistet sein, d. h. großserienbedingte, relativ grobe Fertigungstoleranzen müssen bezüglich der Funktionen von Baugruppen unwirksam bleiben. Das einer wirtschaftlichen Montage gerecht werdende bauliche Konzept muß andererseits aber auch derart gestaltet sein, daß sich die Montage mit möglichst wenig und einfachen Mitteln und mit einem Minimum an Montagearbeitsgängen durchführen läßt und daß in der Regel zeitraubende Justierarbeit vermieden wird.
• Aus der DE 35 37 835 C2 ist eine Halterung für ein Baugruppen der Nachrichtentechnik bestücktes Gehäuse in einem Gestell bekannt, bei dem eine schwenkbare Klaue ein sich in Schwenkrichtung erstreckendes Langloch als Durchgang für eine Schraube aufweist, wobei die Klaue mindestens eine Nase besitzt, welche in eine in der Traverse vorhandene Ausnehmung hineinragt, wobei die Nase bezüglich der Schraube nahezu verdrehsicher gelagert ist.
• Aus der DE 40 32 801 A1 ist eine Steckverbindungsanordnung zur mechanischen und elektrischen Steckverbindung von elektronischen Geräteeinheiten bekannt, bei der in einem elektronischen Stecker in einer ersten Gehäuseeinheit eine mechanische Verriegelungsanordnung derart vorgesehen ist, daß wenigstens zwei sich schräg zur Einstiegsrichtung des Steckers erstreckende plattenartige Verriegelungsnocken vorgesehen sind, welche mit einer Betätigungsanordnung senkrecht zur Einstiegsrichtung des Steckers derart verschiebbar sind, daß sie nach dem Einschieben in Einstiegsrichtung des Steckers in Verriegelungsnockenausnehmungen einer anderen zweiten Gehäuseeinheit in der Auflaufkeilflächen derselben an dieser anderen Geräteeinheit angreifen und auf diese auflaufen.
• Die DE-OS 14 90 324 offenbart eine lösbare Verbindung für im Wesentlichen quaderförmige Körper, die mindestens an einer Fläche eines quaderförmigen Körpers eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Einschubleiste und einer weiteren Fläche ein Paar Halteleisten aufweisen, wobei sich eine zur Einschubsleiste passende Schwalbenschwanznut anschließt und sowohl die Einschubleiste als auch die Halteleiste in Einschubrichtung kurzem Abstand von der Quaderkante beginnen bzw. enden.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand somit darin, die Befestigung beispielsweise eines vorgefertigten Aggregates durch konstruktive Maßnahmen derart zu optimieren, daß mit möglichst geringem Bauteile- und Montageaufwand eine reproduzierfähige hohe Lagegenauigkeit des zu montierenden Aggregates gegeben ist.
• Die Lösung dieser Aufgabe beschreibt der Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausbildungen sind in den Unteransprüchen dargestellt.
• Die gefundene Lösung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Bauteil bzw. ein Aggregat mit lediglich einer Schraube in einer stabilen 3-Punkt-Auflage festgespannt wird, wobei ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen und ein Ausrichten des Bauteils bzw. des Aggregates selbsttätig erfolgen, mit anderen Worten, eine feste und rüttelsichere Verbindung mit dem Gehäuse erzielt wird und somit auch eine Eignung für eine Verwendung im Kraftfahrzeug, insbesondere eine Eignung für die Befestigung von Beschleunigungsgebern gegeben ist. Dabei kann die Montage des Aggregates auch maschinell erfolgen. Entscheidend ist, daß die Befestigungsanordnung ein Keilgetriebe darstellt, bei dem die Krafteinleitung durch eine Senkkopfschraube erfolgt und die übrigen Keilflächen an den zu verbindenden Bauteilen gießtechnisch hergestellt werden und somit keine Montagekosten verursachen. Von Bedeutung ist außerdem, daß durch ein Vorsehen von Keilverbindungen mit den rechtwinklig zueinander stehenden Außenwänden eines Gerätegehäuses automatisch eine rechtwinklige Anordnung der Achsen zweier für die Erfassung von Quer- und Längsbeschleunigungen vorgesehener Beschleunigungsgeber erzielbar ist. Dabei ergibt sich durch die symmetrische Ausbildung der Befestigungsmittel an den zu befestigenden Bauteilen bzw. Aggregaten der Vorteil, bedarfsweise die eine oder andere Seite des Aggregates für die Verbindung mit einer Seitenwand des betreffenden Gerätegehäuses zu nutzen.
• Im folgenden sei ein Anwendungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
• Es zeigen 1 eine Draufsicht auf ein Gehäuse eines Gerätes mit teilweise aufgebrochenem Deckel,
• 2 einen vergrößerten Teilschnitt gemäß der Schnittlinie X in 1 mit abgenommenem Deckel,
• 3 eine gegenüber 1 vergrößerte Teildarstellung des Gehäusebodens in einer Draufsicht,
• 4 eine Perspektivdarstellung eines Halters, der in dem Gerät gemäß 1 montierten Aggregate.
• Als Anwendungsbeispiel ist ein Gerät gewählt, welches dem Erfassen von Bewegungsmeßwerten von Fahrzeugen dient und in welchem vorzugsweise zwei Beschleunigungsgeber 1 und 2 angeordnet sind. Die beiden Beschleunigungsgeber 1 und 2 stellen in diesem Falle die zu befestigenden Aggregate dar. Sie dienen dem Ermitteln von Längs- und Querbeschleunigungen eines Fahrzeuges und sind dementsprechend derart im Bodenteil 3 oder auf einem Zwischenboden des Gerätegehäuses 4 angeordnet, daß ihre Wirkungsachsen rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind. Die eigentlichen vorzugsweise in mikromechanischer Strukturtechnik hergestellten Beschleunigungssensoren befinden sich hermetisch abgedichtet in Kapseln, die jeweils auf Leiterplatten 5 und 6 befestigt sind, welche die Auswerteschaltungen für die von den Sensoren gelieferten Signale tragen. Eine der Kapseln ist in 2 dargestellt und mit 7 bezeichnet. Für die Befestigung der Leiterplatten 5 und 6 in dem Gerät sind kassettenförmige Halter 8 und 9 vorgesehen, in welchen die Leiterplatten 5 und 6 mittels geeigneter Fügeverbindungen festgehalten werden. In dem dargestellten Anwendungsbeispiel sind an den Haltern 8 und 9 lediglich Schlitze 10, 11, 12 vorgesehen, in die die Leiterplatten 5, 6 eingesetzt werden. Die erforderliche rüttelsichere starre Verbindung zwischen den Leiterplatten 5, 6 mit den Haltern 8, 9 erfolgt durch teilweises oder vollständiges Ausgießen der Halter 8, 9 mit einem auch bezüglich der Temperaturdämpfung geeigneten Werkstoff. Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, daß die Beschleunigungsgeber 1 und 2 über Stecker 13, 14 bzw. 15, 16 sowie mit diesen verknüpften Leitungsbündeln 17 und 18 mit einer in dem Gerätegehäuse 4 angeordneten und durch den Ausbruch des Deckels 19 des Gerätegehäuses 4 in 1 sichtbaren Leiterplatte 20 gekoppelt sind. Außerdem sei erwähnt, daß der mit dekorativen Strukturen 21, 22 versehene Deckel an zwei Ecken und im zentralen Bereich mit dem Bodenteil 3 verschraubt ist. Die eine Eckverschraubung ist mit 23 bezeichnet, während die zentrale Verschraubung mit einer mit einem Plombennäpfchen 24 zusammenwirkenden Plombe 25 gesichert ist.
• Wie aus den 1 und 2 hervorgeht, sind die Beschleunigungsgeber 1 und 2 jeweils mittels einer Senkkopfschraube 26 bzw. 27 mit dem Bodenteil 3 des Gerätegehäuses 4 verbunden. Außerdem ist für die Befestigung der Beschleunigungsgeber 1 und 2 eine als Keilverbindung ausgebildete Fügeverbindung vorgesehen. Die geberseitigen Keilflächen sind an Leisten 28, 29 und 30, 31 ausgebildet, welche symmetrisch an jedem Halter 8, 9 angeformt sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß, wie auch aus der 1 ersichtlich ist, der betreffende Beschleunigungsgeber 1 bzw. 2 entsprechend den gegebenen räumlichen Verhältnissen mit der einen oder der anderen Seite mit einer oder einer gemäß des Anwendungsbeispiels geteilten bzw. zweistelligen und somit eine 3-Punkt-Befestigung ermöglichenden gehäusefesten Keilfläche 32, 33 bzw. 34, 35 in Wirkverbindung treten kann. Hierzu sind an den Leisten 28, 29 und 30, 31 der Halter 8 und 9 ebenfalls zweistellige Keilflächen angeformt, von denen der Einfachheit halber jeweils lediglich ein Keilflächenelement mit 36 bzw. 37 bezeichnet ist. Die gehäusefesten Keilflächenelemente 32, 33 und 34, 35 sind in vorteilhafter Weise an jeweils einer am Bodenteil 3 angeformten Seitenwand 38 bzw. 39 durch jeweils einen geeigneten Hinterschnitt 40 gebildet. Am Bodenteil 3 angeformte Stege 41 und 42 sowie Rippen, von denen jeweils eine mit 43 und 44 bezeichnet ist, bilden definierte Auflagen für die Halter 8 und 9, wobei lediglich die jeweiligen Leisten 28, 29 bzw. 30, 31 aufliegen. Die seitenwandparallele Ausrichtung erfolgt durch die jeweilige Keilverbindung zwischen einer Seitenwand 38 bzw. 39 und der betreffenden Leiste 28 bzw. 30 der Halter 8 und 9.
• Wie aus der 3 weiter hervorgeht, sind zusammen mit den Stegen 41 und 42 mit Bohrungen 45 und 46 für die Senkkopfschrauben 26 und 27 versehene Gewindeansätze 47 und 48 ausgebildet. An den Gewindeansätzen 47, 48 angeformte Stützen 49, 50 sind mit Teilsenkungen 51 und 52 versehen, deren Konizität derjenigen der verwendeten Senkkopfschrauben 26, 27 entspricht. Insbesondere die 4 zeigt, daß die in den Leisten 28, 29 und 30, 31 der Halter 8 und 9 vorgesehenen Durchgangsöffnungen für die Senkkopfschrauben 26 und 27 als Schlitze 53 ausgebildet sind, wobei jeweils eine in schlitzparallele Facetten übergehende Halbsenkung 54 bzw. 55 vorgesehen ist, deren Neigung der Konizität der Senkkopfschrauben 26 bzw. 27 entspricht. Das heißt, der Halter 9 beispielsweise wird sich, wenn die Senkkopfschraube 27 angezogen wird, in Richtung der Seitenwand 39 verschieben. Diese Verschiebung bewirkt ein Verspannen der zwischen der Seitenwand 39 und dem Halter 9 vorgesehenen Keilverbindung.
• Die Ausbildung der für die Senkkopfschrauben 26 bzw. 27 vorgesehenen Durchgangsöffnungen als Schlitze 53 oder als Langlöcher ist für die Befestigungsfunktion entscheidend.
• Die zusätzlich vorgesehenen Stützen 49, 50 dienen insbesondere bei relativ kurzen Schraubverbindungen sowohl der radialen Abstützung der Senkkopfschrauben 26, 27 als auch der Begrenzung der Axialbewegung während des Anschraubens. Selbstverständlich müssen bei Verwendung der Stützen 49, 50 die Durchgangsöffnungen als Schlitze 53 ausgebildet und zwischen den Halbsenkungen 54, 55 und den an den Stützen 49, 50 vorgesehenen Teilsenkungen 51, 52 ein gewisses Übermaß in Achsrichtung der Schraubverbindungen vorgesehen sein.

Claims (8)

1. Anordnung zum Befestigen eines Aggregates im Gehäuse eines Gerätes, gekennzeichnet – durch die Verwendung einer Keilverbindung mit an dem Gerätegehäuse (4) und an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) ausgebildeten und zusammenwirkenden Keilflächen (32, 33, 34, 35, 36, 37), – durch Vorsehen einer Schraubverbindung mit wenigstens einer Senkkopfschraube (26, 27), welche bei ihrem Anziehen das zu befestigende Aggregat senkrecht zur Einschraubrichtung der Senkkopfschraube (26, 27) und auf die Keilverbindung hin bewegt und dabei die Keilverbindung kraftschlüssig verspannt.
2. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilverbindung vorzugsweise symmetrisch zur Symmetrieebene geteilt ausgebildet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) zwei sich parallel gegenüberliegende Leisten (28, 29, 30, 31) ausgebildet sind, daß an jeder Leiste (28, 29, 30, 31) Keilflächen (36, 37) angeformt sind und daß jeweils in der Mitte einer Leiste (28, 29, 30,31) ein mit einer Halbsenkung (54, 55), die in schlitzparallele Facette übergeht, versehener Schlitz (53) vorgesehen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) eine Leiste (28, 30) angeformt ist, daß an der Leiste (28, 30) eine Keilfläche (36, 37) ausgebildet ist, daß die mit der an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) ausgebildeten Keilfläche (36, 37) zusammenwirkenden gehäusefesten Keilfläche (32, 33, 34, 35) an einer im wesentlichen rechtwinklig zum Boden des Gerätegehäuses (4) ausgebildeten Wand angeformt ist und daß die Achse der Schraubverbindung sich in der, bezogen auf die Keillänge, Symmetrieebene der Keilverbindung befindet.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefeste Keilfläche (32, 33, 34, 35) in einer Seitenwand (38, 39) des Gerätegehäuses (4) ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Schraubverbindung in dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) vorgesehene und mit einer konischen Halbsenkung (54, 55) versehene Durchgangsöffnung als ein von der Keilfläche (37) abgewandter Schlitz (53) ausgebildet ist.
7. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuseboden (3) auf der der Keilverbindung abgewandten Seite der Schraubverbindung eine Stütze (49, 50) angeformt ist und daß in der Stütze (49, 50) eine die Halbsenkung (54, 55) des Schlitzes (53) ergänzende Teilsenkung (51, 52) ausgebildet ist.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zu befestigenden Aggregat (1, 2) die der Senkkopfschraube (26, 27) zugeordnete Senkung (54, 55) und die Keilfläche (36, 37) im wesentlichen von zwei Ebenen begrenzt werden, zu denen die Achse der Schraubverbindung einen rechten Winkel bildet.