ES2848526T3 - Estructura de conexión de componentes electrónicos y placa de circuito - Google Patents

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Abstract

Una estructura de conexión, que comprende: una caja (10); una placa de circuito (20) dispuesta en la caja y ubicada a una distancia de una superficie inferior interior de la caja, en la que la placa de circuito tiene un orificio pasante; un componente electrónico (30) dispuesto alrededor del orificio pasante y entre la superficie inferior interior de la caja y la placa de circuito, en el que el componente electrónico tiene un cable conductor y una placa conductora conectada eléctricamente al cable conductor; caracterizado porque dicha estructura de conexión comprende además un conector conductor (40) que es un poste de cobre dispuesto entre el orificio pasante y la placa conductora y conectado eléctricamente a la placa conductora, en el que el componente electrónico está conectado eléctricamente a la placa de circuito a través del conector conductor; un conector aislado (50) correspondiente al conector conductor y dispuesto entre la placa conductora y la superficie inferior interior de la caja; y un sujetador (60) conectado al conector conductor a través del orificio pasante, en el que se forma un poste de soporte (11) a partir de la caja, y el poste de soporte se presiona contra la parte inferior del conector aislado.

Description

DESCRIPCIÓN
Estructura de conexión de componentes electrónicos y placa de circuito
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una estructura de conexión eléctrica y en particular a una estructura de conexión de componentes electrónicos y una placa de circuito.
Descripción de la técnica anterior
En cuanto a una placa de circuito tradicional en la que se coloca un circuito electrónico, se colocan más componentes electrónicos en la placa de circuito mediante soldadura o se disponen en un lado de la placa de circuito para formar una conexión eléctrica utilizando cables conductores.
La FIG. 1 muestra un esquema de conexión de los componentes electrónicos existentes tales como inductores o condensadores y la placa de circuito, que incluye una placa de circuito 10a, un inductor (Choke) 20a, una etapa terminal 30a y un sujetador 40a. La etapa terminal 30a está dispuesta en una posición predeterminada. Además, la placa de circuito 10a está provista de un orificio para cable 11a y el inductor 20a tiene un cable conductor 21a. El inductor 20a está dispuesto en un lado (debajo) de la placa de circuito 10a. Cuando se ensambla el inductor 20a, el cable conductor 21a sale del orificio del cable 11a y se extiende hasta la etapa terminal 30a. Finalmente, el cable conductor 21a se conecta a la etapa terminal 30a usando el sujetador 40a. De esta manera, el inductor 20a está conectado eléctricamente a la placa de circuito 10a.
Consulte la Fig. 2, que muestra una vista superior ensamblada de los componentes electrónicos existentes (por ejemplo, inductores y condensadores) y la placa de circuito. Como se muestra en la Fig. 2, el cable conductor 21a del inductor 20a sale del orificio del cable 11a para doblarse y extenderse hasta la etapa terminal 30a. Sin embargo, durante el procedimiento de disposición anterior, el cable conductor 21a puede dañarse debido a la fricción con el borde del orificio del cable 11a, lo que da como resultado el desgaste de la capa de aislamiento exterior del cable conductor 21a e incluso la rotura del cable. Además, la extensión del cable conductor 21a ocupará y afectará los diseños del circuito y otros componentes en la placa de circuito 10a. Además, la longitud de extensión del cable conductor 21a causará problemas de EMI (Interferencia electromagnética).
En vista de esto, el inventor presta especial atención a la investigación con la aplicación de la teoría relacionada y trata de mejorar y superar las desventajas anteriores con respecto a la técnica relacionada anterior, que se convierte en el objetivo de mejora del inventor.
El documento WO 2013/002684 A1 se refiere a un conjunto electrónico que comprende una carcasa y una placa de circuito dispuesta para montarse en la carcasa. La carcasa, a su vez, comprende una primera pared, estando montado un primer componente eléctrico sobre la primera pared y que tiene al menos una clavija de contacto eléctricamente conductora. La carcasa comprende además un elemento de soporte para dicha clavija de contacto donde el elemento de soporte está dispuesto para soportar dicha clavija de contacto de manera que se establezca un contacto eléctrico directo entre dicha clavija de contacto y al menos una superficie correspondiente eléctricamente conductora dispuesta en la placa de circuito cuando la placa de circuito está montada en la carcasa.
El documento DE 202010 000573 se refiere a un módulo electrónico que tiene al menos un componente eléctrico conectado de forma eléctrica y conductora a una placa de circuito impreso, como un inductor o similar, así como un soporte de material termoconductor que sirve para soportar la placa de circuito, a la cual se transporta el calor residual del componente eléctrico.
El documento US 2015/145469 A1 se refiere a un dispositivo electrónico que incluye una base disipadora de calor, un primer conjunto de placa de circuito impreso y un segundo conjunto de placa de circuito impreso. El primer conjunto de placa de circuito impreso está dispuesto en la base disipadora de calor. El primer conjunto de placa de circuito impreso incluye una primera placa de circuito impreso y al menos un primer componente electrónico. El primer componente electrónico está dispuesto en la primera placa de circuito impreso, de manera que el primer conjunto de placa de circuito impreso tiene una parte elevada y una parte cóncava con respecto a la parte elevada. El segundo conjunto de placa de circuito impreso está dispuesto al menos parcialmente en la parte cóncava.
El documento US 8854829 B1 se refiere a un aparato de montaje que incluye uno o más separadores adaptados para mantener dos paneles separados entre sí. El separador incluye un primer extremo que tiene un primer miembro de sujeción roscado y un segundo extremo que tiene una cavidad en la que está dispuesto un miembro de restricción de par. El miembro de restricción de par está acoplado a un segundo miembro de sujeción roscado. Los tamaños relativos del miembro de restricción de par y la cavidad permiten el movimiento del miembro de restricción de par dentro de la cavidad.
El documento US 5 040 995 A se refiere a un adaptador para conectar controles de panel industrial a un arnés precableado unido a la placa de E/S de un controlador industrial que tiene conectores en columna que se sujetan a terminales roscados en el control del panel y soportan una tarjeta de circuito impreso que sostiene un conector eléctrico estándar. Los tornillos de máquina recibidos por el control del panel sostienen la placa de circuito impreso contra los conectores de columna. Los conectores de columna se unen a la placa de circuito impreso por medio de conectores de manguito para ayudar en el montaje. Las entradas y salidas de los controles del panel están segregadas por la columna del conector para evitar una conexión errónea en una entrada a una salida.
El documento US 2007/270048 A1 se refiere a una estructura de terminal que se fija a una placa de circuito para conectar eléctricamente un cable con la placa de circuito. La estructura del terminal incluye una parte de fijación y una parte de conexión. La parte de fijación está fijada a la placa de circuito. La parte de conexión está conectada con la parte de fijación para conectarse eléctricamente con el cable. También se describe un procedimiento de conexión de la estructura del terminal.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
Un objetivo de la presente invención es proporcionar una estructura de conexión de componentes electrónicos y una placa de circuito, que logren una buena conexión eléctrica entre los componentes electrónicos y la placa de circuito. Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una estructura de conexión de componentes electrónicos y una placa de circuito para evitar el daño causado por la fricción entre el cable conductor y el orificio del hilo y mitigar los problemas de EMI.
Para lograr los objetivos anteriores, la presente invención proporciona una estructura de conexión según la reivindicación 1. La estructura de conexión comprende una caja, una placa de circuito, un componente electrónico, un conector conductor, un conector aislado y un sujetador. La placa de circuito está dispuesta en la caja y ubicada a una distancia de una superficie inferior interior de la caja. La placa de circuito tiene un orificio pasante. El componente electrónico está dispuesto cerca del orificio pasante y entre la superficie inferior interior de la caja y la placa de circuito. El componente electrónico tiene un cable conductor y una placa conductora conectada eléctricamente al cable conductor. El conector conductor está dispuesto entre el orificio pasante y la placa conductora y está conectado eléctricamente a la placa conductora. El componente electrónico está conectado eléctricamente a la placa de circuito a través del conector conductor. El conector aislado corresponde al conector conductor y está dispuesto entre la placa conductora y la superficie inferior interior de la caja. El sujetador está conectado al conector conductor a través del orificio pasante.
En comparación con la conexión eléctrica convencional entre los componentes electrónicos y el circuito, la presente invención usa el conector conductor y el conector aislado como estructura de conexión eléctrica entre los componentes electrónicos y la placa de circuito. En una realización práctica, el cable conductor del componente electrónico no saldrá del orificio pasante de la placa de circuito para extenderse sobre la superficie de la placa de circuito. Por lo tanto, el espacio de la placa de circuito no se ocupará de manera que afecte a los diseños del circuito y otros componentes electrónicos. Además, la conexión eléctrica entre los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención puede evitar que el cable conductor se dañe debido a la fricción con el orificio del cable y puede mitigar los problemas de EMI. Como resultado, aumenta la practicabilidad de la presente invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra un esquema de conexión de los componentes electrónicos existentes y la placa de circuito; la FIG. 2 muestra una vista superior ensamblada de los componentes electrónicos existentes y la placa de circuito; la FIG. 3 muestra una vista en sección transversal ensamblada de la estructura de conexión de componentes electrónicos y una placa de circuito de la presente invención;
la FIG. 4 muestra una vista en sección transversal despiezada de la estructura de conexión de los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención;
la FIG. 5 muestra una vista superior ensamblada de los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención; y
la FIG. 6 muestra una vista en sección transversal despiezada de otra conexión entre el conector conductor y el conector aislado de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La descripción detallada y los detalles técnicos de la presente invención se explicarán a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, los dibujos adjuntos son sólo para referencia y explicación, pero no para limitar el alcance de la presente invención.
Consulte las Fig. 3 y 4, que muestran la vista en sección transversal ensamblada y la vista en sección transversal despiezada de la estructura de conexión de los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención, respectivamente. La presente invención proporciona una estructura de conexión de componentes electrónicos y una placa de circuito, que comprende una caja 10, una placa de circuito 20, un componente electrónico 30, un conector conductor 40, un conector aislado 50 y un sujetador 60. La placa de circuito 20 está dispuesta en la caja 10. El componente electrónico 30 está conectado eléctricamente a la placa de circuito 20 por medio de las disposiciones del conector conductor 40 y el conector aislado 50 y está conectado a la placa de circuito 20 a través del sujetador 60.
Como se muestra en la Fig. 3, la estructura de conexión de los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención se aplican en un dispositivo electrónico 1. El dispositivo electrónico 1 tiene la caja 10 que está hecha preferentemente de metal, pero no se limita a esto. En una realización práctica, la caja 10 puede estar hecha de materiales como plástico. De acuerdo con la invención, se forma un poste de soporte 11 a partir de la caja 10 y se utiliza para soportar el conector aislado 50 y el conector conductor 40 dispuesto en el conector aislado 50. El poste de soporte 11 está dispuesto en la superficie inferior interior 101 de la caja 10 y está presionado contra la parte inferior del conector aislado 50. El poste de soporte 11 se puede formar integralmente con la caja 10.
La placa de circuito 20 está dispuesta en la caja 10 y ubicada a una distancia de la superficie inferior interior 101 de la caja 10. La placa de circuito 20 tiene un orificio pasante 21. Además, el componente electrónico 30 está dispuesto en las proximidades del orificio pasante 21 y entre la superficie inferior interior 101 de la caja 10 y la placa de circuito 20. El componente electrónico 30 tiene un cable conductor 31 y una placa conductora 32 conectada eléctricamente al cable conductor 31. La conexión eléctrica entre el componente electrónico 30 y la placa de circuito 20 se detalla a continuación.
El conector conductor 40 está hecho de un material eléctricamente conductor para tener conductividad eléctrica. Según la invención, el conector conductor 40 es un poste de cobre. El conector conductor 40 está dispuesto entre el orificio pasante 21 de la placa de circuito 20 y la placa conductora 32 del componente electrónico 30 y está conectado eléctricamente a la placa conductora 32. Por tanto, el componente electrónico 30 puede conectarse eléctricamente a la placa de circuito 20 a través del conector conductor 40.
Además, el conector aislado 50 está hecho de un material eléctricamente aislado para tener aislamiento eléctrico. El conector aislado 50 corresponde al conector conductor 40 y está dispuesto entre la placa conductora 32 y la superficie inferior interior 101 de la caja 10. De esta manera, se proporciona un aislamiento eléctrico para la placa conductora 32 de modo que cuando la caja 10 es una caja metálica, se puede evitar un cortocircuito provocado por la conducción eléctrica mutua del conector aislado 50 y la caja 10. En la realización actual, el conector aislado 50 corresponde al conector conductor 40 y está dispuesto entre la placa conductora 32 y el poste de soporte 11.
Además, el sujetador 60 está conectado al conector conductor 40 a través del orificio pasante 21 de la placa de circuito 20. Además, el conector conductor 40 se fija en la superficie inferior de la placa de circuito 20 mediante el atornillado del sujetador 60. La conexión entre el conector conductor 40 y el conector aislado 50 se detalla a continuación. Como se muestra en la Fig. 4, en una realización de la presente invención, el conector conductor 40 tiene un orificio de fijación 41 en el que está dispuesto el sujetador 60. Preferentemente, el sujetador 60 es un tornillo y el orificio de fijación 41 es un orificio de tornillo. Nótese que la sujeción entre el conector conductor 40 y el sujetador 60 no está limitada. En una realización práctica, el sujetador 60 puede ser una tuerca roscada; el lado del conector conductor 40 que mira hacia la placa de circuito 20 se extiende para formar un espárrago (no mostrado). El conector conductor 40 se conecta a la tuerca roscada por medio del espárrago que pasa a través del orificio pasante 21. De esta manera, el conector conductor 40 se fija en la superficie inferior de la placa de circuito 20 mediante el atornillado del sujetador 60. En una realización de la presente invención, se forma un saliente 42 en el lado del conector conductor 40 que mira hacia el conector aislado 50; el conector aislado 50 está provisto de un orificio de combinación 51 correspondiente al saliente 42. Además, la placa conductora 32 está provista de un orificio 320 a través del cual pasa el saliente 42 para atornillarse firmemente al orificio de fijación 51. Tenga en cuenta que el tipo de orificio 320 no está limitado. En una realización práctica, el orificio 320 puede ser un orificio redondo o un orificio en forma de U.
Además, se forma una pluralidad de primeras roscas 421 en la superficie del borde del saliente 42; una pluralidad de segundas roscas 511 están formadas en la superficie de la pared interior del orificio de combinación 51. El conector aislado 50 y el conector conductor 40 se fijan juntos a través de la conexión roscada entre las primeras roscas 421 y las segundas roscas 511.
Vale la pena señalar que, preferentemente, una capa conductora 22 tal como una hoja de cobre está dispuesta en la pared del orificio y en el perímetro del orificio pasante 21. En la realización actual, la capa conductora 22 está dispuesta en el lado de la placa de circuito 20 lejos del conector conductor 40; es decir, la capa conductora 22 está dispuesta en la pared del orificio y en el perímetro superior del orificio pasante 21. Además, el sujetador 60 es un tornillo conductor de electricidad, pero no se limita a esto. Por tanto, se consigue una conexión eléctrica entre la placa de circuito 20 y el conector conductor 40 a través de la capa conductora 22 y el sujetador 60.
Consulte la Fig. 5, que muestra una vista superior ensamblada de los componentes electrónicos y la placa de circuito de la presente invención. Después de que la placa de circuito 20 y el componente electrónico 30 se ensamblan juntos de acuerdo con el procedimiento mencionado anteriormente, solo el sujetador 60 pasa a través del orificio pasante 21 de la placa de circuito 20. En otras palabras, el cable conductor del componente electrónico 30 no pasa a través del orificio pasante 21 para extenderse sobre la placa de circuito 20. Por lo tanto, el área de la placa de circuito 20 no estará ocupada para afectar los diseños del circuito en la placa de circuito 20 y otros componentes electrónicos.
Consulte también la Fig. 6, que muestra una vista en sección transversal despiezada de otra conexión entre los conectores conductores y el conector aislado de la presente invención. En la realización actual, la estructura de conexión de los componentes electrónicos y la placa de circuito comprende una caja (no se muestra), una placa de circuito 20', un componente electrónico (no se muestra), un conector conductor 40', un conector aislado 50', y un sujetador 60'. La placa de circuito de 20' tiene un orificio pasante 2T. El componente electrónico tiene un cable conductor 31' y una placa conductora 32'. Además, el conector conductor 40' y el conector aislado 50' están dispuestos en el poste de soporte 1T. El componente electrónico está conectado eléctricamente a la placa de circuito 20' por medio de las disposiciones del conector conductor 40' y el conector aislado 50' y está conectado a la placa de circuito 20' a través del sujetador 60'. La diferencia entre la realización actual y la realización anterior es la conexión entre el conector conductor 40' y el conector aislado 50'.
En la realización actual, el conector conductor 40' tiene un orificio de fijación 41' en el que está dispuesto el sujetador 60'. Preferentemente, el sujetador 60' es un tornillo y el orificio de fijación 41' es un orificio de tornillo, pero no se limita a esto en la práctica. Además, el orificio de fijación 41' penetra a través del conector conductor 40'; el conector aislado 50' está provisto de un saliente 51' correspondiente al orificio de fijación 4T. La placa conductora 32' está provista de un orificio 320' a través del cual pasa el saliente 51' para atornillarse firmemente al orificio de fijación 41'. Además, se forma una pluralidad de roscas 511' en la superficie del borde del saliente 51'; el conector aislado 50' y el conector conductor 40' se fijan juntos a través de la conexión roscada entre el saliente 51' y el orificio de fijación 41'.
Nótese que una capa conductora 22' está dispuesta en la pared del orificio y en el perímetro del orificio pasante 21' de la placa de circuito 20' . En la realización actual, la capa conductora 22' está dispuesta en el lado de la placa de circuito 20' que mira al conector conductor 40'; es decir, la capa conductora 22' está dispuesta en la pared del orificio y en el perímetro inferior del orificio pasante 21'. Debido a que el conector conductor 40' está unido en el perímetro inferior del orificio pasante 21' y está directamente conectado eléctricamente a la placa de circuito 20', el sujetador 60' no tiene que estar hecho de un material eléctricamente conductor de modo que se pueda lograr una conexión directa y eléctrica entre la placa de circuito 20' y el conector conductor 40' directamente mediante la capa conductora 22'.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Una estructura de conexión, que comprende:
una caja (10);
una placa de circuito (20) dispuesta en la caja y ubicada a una distancia de una superficie inferior interior de la caja, en la que la placa de circuito tiene un orificio pasante;
un componente electrónico (30) dispuesto alrededor del orificio pasante y entre la superficie inferior interior de la caja y la placa de circuito, en el que el componente electrónico tiene un cable conductor y una placa conductora conectada eléctricamente al cable conductor;
caracterizado porque dicha estructura de conexión comprende además un conector conductor (40) que es un poste de cobre dispuesto entre el orificio pasante y la placa conductora y conectado eléctricamente a la placa conductora, en el que el componente electrónico está conectado eléctricamente a la placa de circuito a través del conector conductor;
un conector aislado (50) correspondiente al conector conductor y dispuesto entre la placa conductora y la superficie inferior interior de la caja; y
un sujetador (60) conectado al conector conductor a través del orificio pasante, en el que se forma un poste de soporte (11) a partir de la caja, y el poste de soporte se presiona contra la parte inferior del conector aislado.
2. La estructura de conexión según la reivindicación 1, en la que la caja está hecha de metal.
3. La estructura de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, en la que una capa conductora está dispuesta en el perímetro del orificio pasante de la placa de circuito.
4. La estructura de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el conector conductor tiene un orificio de fijación en el que está dispuesto el sujetador.
5. La estructura de conexión según la reivindicación 4, en la que el sujetador es un tornillo y el orificio de fijación es un orificio de tornillo.
6. La estructura de conexión según la reivindicación 5, en la que el orificio de fijación penetra a través del conector conductor y el conector aislado está provisto de un saliente correspondiente al orificio de fijación.
7. La estructura de conexión según la reivindicación 6, en la que se forman una pluralidad de roscas en la superficie del borde del saliente, y el conector aislado y el conector conductor se fijan juntos a través de la conexión roscada entre el saliente y el orificio de fijación.
8. La estructura de conexión según la reivindicación 6 o 7, en la que la placa conductora está provista de un orificio a través del cual pasa el saliente para atornillarse firmemente al orificio de fijación.
9. La estructura de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, en la que se forma un saliente en un lado del conector conductor que mira al conector aislado, y el conector aislado está provisto de un orificio de combinación correspondiente al saliente.
10. La estructura de conexión según la reivindicación 9, en la que se forman una pluralidad de primeras roscas en la superficie del borde del saliente, se forman una pluralidad de segundas roscas en la superficie de la pared interior del orificio de combinación, y el conector aislado y el conector conductor están fijados juntos a través de la conexión de tornillo entre las primeras roscas y las segundas roscas.
11. La estructura de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el sujetador es un tornillo conductor de electricidad.
12. La estructura de conexión según una de las reivindicaciones anteriores, en la que el sujetador es una tuerca roscada, un lado del conector conductor que mira hacia la placa de circuito se extiende para formar un espárrago, y el conector conductor se conecta a la tuerca roscada por medio del espárrago que pasa a través del orificio pasante.
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