FI89123C

FI89123C - ELAPPARAT OCH DAERFOER AVSETT JORDNINGSORGAN

Info

Publication number: FI89123C
Application number: FI903267A
Authority: FI
Inventors: Lasse Uronen
Original assignee: Nokia Mobile Phones Ltd
Priority date: 1990-06-28
Filing date: 1990-06-28
Publication date: 1993-08-10
Also published as: FI89123B; FI903267A0; FI903267A

Description

1 89123 Sähkölaite ja siihen tarkoitettu maadoituselin -Elapparat och därför avsett jordningsorgan 5 Tämän keksinnön kohteena on maadoituselin kontaktin muodostamiseksi sähkölaitteen rungon ja komponentteja sisältävän piirilevyn välille, joka maadoituselin muodostuu poikkileikkaukseltaan oleellisesti U-muotoisesta profiili-10 kappaleesta, jonka sisään piirilevyn reuna on sovitettu ja joka on ulkosivultaan kosketuksessa laitteen runkoon. Lisäksi keksinnön kohteena on tämäntyyppisen maadoituseli-men käsittävä sähkölaite.The present invention relates to a grounding member for making contact between a body of an electrical device and a circuit board comprising components, which grounding member is formed by a profile U-shaped with a substantially U-shaped cross-section is in external contact with the body of the device. The invention further relates to an electrical device comprising this type of earthing element.

15 Sähkölaitteen rungon ja piirilevyn välinen maadoitus on tarpeen häiriöiden ehkäisemiseksi sekä turvajärjestelynä laitteen vioittumisen varalta. Tavallisin ratkaisu on ollut maadoituksen aikaansaaminen maadoitusruuvien avulla. Maadoitusruuvit ovat kuitenkin kalliita ja niiden kiinnit- 20 täminen paikoilleen on työlästä.15 Grounding between the electrical equipment body and the circuit board is necessary to prevent interference and as a safety arrangement against damage to the equipment. The most common solution has been to provide grounding with grounding screws. However, grounding screws are expensive and laborious to secure.

Tunnettua on myös maadoituksen aikaansaaminen käyttämällä poikkileikkaukseltaan oleellisesti U-muotoista profiili-kappaletta, jonka sisään piirilevyn reuna on sovitettu.It is also known to provide grounding by using a profile piece with a substantially U-shaped cross section, inside which the edge of the circuit board is arranged.

. -25 Tällainen ratkaisu on kuvattu mm. US-patenttijulkaisussa 4 823 235, jonka mukaan piirilevy maadoitetaan U-profiilin ja taivutetun jousiosan käsittävän, piirilevyyn juottamal-la kiinnitetyn kontaktielimen avulla.. -25 Such a solution is described e.g. U.S. Patent No. 4,823,235 discloses that a circuit board is grounded by a contact member comprising a U-profile and a bent spring portion secured to the circuit board by soldering.

* 30 Keksinnön tarkoituksena on muodostaa U-profiiliin perustu va sähkölaitteen rungon ja piirilevyn välinen maadoitus -:. ratkaisu, joka on entistä yksinkertaisempi ja halvempi.* 30 The object of the invention is to provide a grounding between the body of an electrical device and a circuit board based on a U-profile - :. a solution that is even simpler and cheaper.

Keksinnön mukaiselle maadoituselimelle on tunnusomaista se, että U-profiili on kiinnitetty piirilevyn reunan ympä-....:35 rille puristuksen varaan ja että U-profiilin kylki on varustettu joustavilla, laitteen runkoa vasten sijaitsevilla ulkonemilla, jotka ovat lävistämällä ja taivuttamal- 2 89123 la aikaansaatuja, profiilin kyljestä viistosti ulkonevia liuskoja.The grounding member according to the invention is characterized in that the U-profile is fastened around the edge of the circuit board by means of compression and that the side of the U-profile is provided with flexible protrusions against the body of the device which are perforated and bent. la strips protruding obliquely from the side of the profile.

Keksinnön mukaisen, U-profiilista muodostuvan maadoi-5 tuselimen etuna on se, että sen kiinnittäminen piirilevyyn on erittäin helppoa. Piirilevyn ollessa tyypillisesti suorakaiteen muotoinen voidaan sen kaksi vastakkaista reunaa varustaa maadoituselimillä, jotka voidaan kiinnittää paikoilleen käsin samaan aikaan kuin piirilevylle 10 käsin asennettavat sähköiset komponentit. Kun piirilevy kiinnitetään reunoistaan sopiviin laitteen rungossa oleviin johteisiin tai uriin, pitävät maadoituselimessä olevat joustavat ulkonemat piirilevyä paikallaan ilman, että osien mitoituksessa tarvitsisi noudattaa tarkkoja tole-15 ransseja kiinnityksen varmistamiseksi.An advantage of the U-profile grounding member according to the invention is that it is very easy to attach to a circuit board. When the circuit board is typically rectangular, its two opposite edges may be provided with grounding members that can be secured in place by hand at the same time as the electrical components that are manually mounted on the circuit board 10. When the circuit board is fastened at its edges to suitable guides or grooves in the body of the device, the flexible protrusions in the grounding member hold the circuit board in place without the need to follow precise tols-15 in the dimensioning of the parts to ensure fastening.

Keksinnön mukaisessa maadoituselimessä voi joustavia, profiilin kyljestä viistosti ulkonevia liuskoja olla profiilin jommassakummassa tai kummassakin kyljessä. Tällai-20 set tyvestään profiilissa kiinni olevat liuskat, jotka aikaansaadaan samaan tapaan kuin tunnettujen naulalevyjen piikit, sallivat johteiden tai urien, joihin maadoituselimillä varustetut piirilevyn reunat sovitetaan, leveyden vaihdella huomattavissa rajoissa sen vaikuttamatta levyn 25 paikallaan pysymiseen.In the earthing member according to the invention, flexible strips projecting obliquely from the side of the profile may be present on either or both sides of the profile. Such strips attached to the base at the base, which are provided in the same way as the spikes of known nail plates, allow the width of the conductors or grooves into which the edges of the circuit board with grounding members are fitted to vary considerably without affecting the position of the plate 25.

Keksinnön mukaan maadoituselimen muodostava U-profiili on kiinnitetty piirilevyn reunan ympärille pelkän puristuksen varaan. Varma kiinnitys saavutetaan, kun profiilin kylkien 30 väli mitoitetaan hieman kapeammaksi kuin levyn reunaosan paksuus. Kiinnityksen varmistamiseksi on lisäksi mahdollista varustaa profiili ja levyn reuna sopivilla nystyröillä tms. kohoutumilla sekä niitä vastaavilla syvennyksillä, jotka lukittuvat toinen toisiinsa.According to the invention, the U-profile forming the grounding member is fastened around the edge of the circuit board on the basis of mere compression. A secure fastening is achieved when the distance between the sides 30 of the profile is dimensioned slightly narrower than the thickness of the edge portion of the plate. In addition, in order to ensure the fastening, it is possible to provide the profile and the edge of the plate with suitable protrusions or similar protrusions and corresponding recesses which lock to each other.

Maadoituselimen muodostava U-profiili on sopivimmin metallilevyä ja käsittää päädyn sekä sen molemmin puolin si- 35 li 3 89123 jaitsevat kyljet, jotka ovat päätyyn nähden 90° kulmassa. Päätyyn on edullista muodostaa aukkoja, jotka voivat ulottua jonkin matkaa profiilin vastakkaisten kylkien alueelle. Aukot helpottavat puristamalla tapahtuvaa profiilin 5 kiinnitystä piirilevyn reunan ympärille ja lisäävät profiilin elastisuutta niin, että profiilin ja levyn välille saadaan tiiviimpi kosketus. Lisäksi piirilevyn reunassa voi olla pykäliä tms. ulokkeita, jotka sopivat aukkoihin siten, että viimeksi mainitut varmistavat profiilin ja 10 piirilevyn välisen kiinnityksen.The U-profile forming the grounding member is preferably a metal plate and comprises an end and sides on both sides thereof which are at an angle of 90 ° to the end. It is advantageous to form openings in the end which may extend some distance into the area of the opposite sides of the profile. The openings facilitate the pressing of the profile 5 around the edge of the circuit board and increase the elasticity of the profile so that a tighter contact is obtained between the profile and the board. In addition, the edge of the circuit board may have notches or similar projections which fit into the openings so that the latter ensure the fastening between the profile and the circuit board.

Sähkölaitteen piirilevy on yleensä suorakulmainen, stan-dardimittainen kappale, ja maadoituselimen muodostava U-profiili voidaan tällöin mitoittaa oleellisesti levyn 15 sivun pituiseksi. Laitteen konstruktiosta riippuen maadoi-tuselimiä voi olla piirilevyn kahdella vastakkaisella sivulla tai kaikilla neljällä sivulla, jolloin viimeksi mainitussa tapauksessa maadoituselimiä voidaan tarvita kahta eri pituutta. U-profiili voidaan valmistaa jatkuvana 20 tankona, joka katkotaan halutun mittaisiksi kappaleiksi, jotka käyvät sellaisinaan piirilevyyn kiinnitettäviksi maadoituselimiksi. Maadoituselinten valmistus ja paikal-leenasennus on täten saatu hyvin vaivattomaksi ja yksinkertaiseksi.The circuit board of an electrical device is generally a rectangular body of standard size, and the U-profile forming the grounding member can then be dimensioned to be substantially 15 pages long. Depending on the construction of the device, the earthing means may be on two opposite sides of the circuit board or on all four sides, in which case two different lengths of earthing means may be required. The U-profile can be made as a continuous rod 20, which is cut into pieces of the desired length, which as such act as earthing members to be attached to the circuit board. The manufacture and installation of the earthing members has thus been made very effortless and simple.

:. 2 5:. 2 5

Keksinnön mukainen sähkölaite, johon viitattiin jo edellä, käsittää sinänsä ennestään tunnettuina elementteinä rungon, komponentteja sisältävän piirilevyn sekä näiden väli-sen maadoituselimen, jonka muodostaa poikkileikkaukseltaan 30 oleellisesti U-muotoinen profiilikappale, jonka sisään . . piirilevyn reuna on sovitettu ja joka on ulkopuolelta kosketuksessa laitteen runkoon. Keksinnön mukaisessa sähkölaitteessa on oleellista se, että mainittu U-profiili on kiinnitettynä piirilevyn reunan ympärille puristuksen :--:35 varaan ja että profiili on varustettu joustavilla, lait-* . teen runkoa vasten sijaitsevilla ulkonemilla, jotka ovat lävistämällä ja taivuttamalla aikaansaatuja, profiilista 4 89123 viistosti ulkonevia liuskoja. Ulkonemat voivat sijaita profiilikappaleen jommassakummassa tai kummassakin kyljessä tai vaihtoehtoisesti profiilikappaleen päädyssä.The electrical device according to the invention, already referred to above, comprises, as elements known per se, a body, a circuit board containing components and an earthing member therebetween, formed by a profile piece with a substantially U-shaped cross-section 30 inside which. . the edge of the circuit board is fitted and in external contact with the body of the device. In the electrical device according to the invention, it is essential that said U-profile is fastened around the edge of the circuit board by means of compression and that the profile is provided with flexible devices. with protrusions against the body, which are strips obliquely projecting from profile 4 89123, obtained by piercing and bending. The protrusions may be located on either or both sides of the profile piece or alternatively at the end of the profile piece.

5 Tyypillinen keksinnön mukaisen sähkölaitteen konstruktio on sellainen, että laitteen runko muodostuu kotelosta, jonka vastakkaisissa seinämissä on sisäpuoliset urat, joihin oleellisesti suorakaiteen muotoisen piirilevyn vastakkaiset, maadoituselinten ympäröimät reunat on sovi-10 tettu siten, että runko ja piirilevy ovat maadoituselimen kautta kosketuksissa toisiinsa.A typical construction of an electrical device according to the invention is such that the body of the device consists of a housing with inner grooves in opposite walls, into which substantially opposite rectangular circuit board edges surrounded by earthing means are arranged so that the body and circuit board are in contact with each other.

Keksinnön mukainen sähkölaite voi olla esim. radiopuhelimen akun latauslaite, joka muuntaa verkkovirran lataukseen 15 sopivaksi tasavirraksi. Kuitenkin keksinnön mukainen maa-doitusratkaisu soveltuu muihinkin piirilevyjä käsittäviin sähkölaitteisiin, kuten esim. radiopuhelimiin, joissa laitteissa voidaan käyttää samoja maadoitusprofiileja riippumatta piirilevyillä olevista erilaisista komponen-20 teista ja niiden vaihtelevasta sijainnista levyllä.The electrical device according to the invention can be, for example, a battery charger for a radiotelephone, which converts the mains current into a direct current suitable for charging. However, the earthing solution according to the invention is also suitable for other electrical devices comprising printed circuit boards, such as, for example, radiotelephones, in which devices the same earthing profiles can be used regardless of the different components on the printed circuit boards and their varying position on the board.

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisemmin esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuvio 1 esittää erästä keksinnön mukaista maadoituselintä, joka muodostuu U-muotoisesta profiilikappaleesta, kuvio 2 esittää piirilevyä, jonka vastakkaiset reunat on varustettu kuvion 1 mukaisilla maadoituselimillä, kuvio 3 esittää piirilevyä maadoituselimineen leikkauksena 30 III-III kuviosta 2, kuvio 4 esittää piirilevyn reunassa olevaa maadoituselintä kuvion 2 suunnasta IV-IV nähtynä, kuvio 5 esittää osaa eräästä keksinnön mukaisesta lataus-lait teestä, jossa laitteen rungon muodostavaan koteloon on :35 sovitettu maadoituselimillä varustettu piirilevy, kuvio 6 esittää kuvion 5 mukaista laitetta vailla kantta ja piirilevy maadoituselimineen osaksi ulosvedettynä, li 5 89123 kuvio 7 esittää kuviota 4 vastaavasti erästä toista keksinnön mukaista maadoituselintä kiinnitettynä piirilevyn reunaan, j a kuvio 8 esittää erästä kolmatta U-profiilista muodostuvaa 5 maadoituselintä kiinnitettynä piirilevyn reunaan.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a grounding member according to the invention consisting of a U-shaped profile piece, Figure 2 shows a circuit board with opposite edges provided with grounding members according to Figure 1, Figure 3 shows circuit board with grounding means III -III in Fig. 2, Fig. 4 shows a grounding member at the edge of the circuit board as seen from the direction IV-IV of Fig. 2, Fig. 5 shows a part of a charging device according to the invention, in which the housing forming the body comprises: Fig. 7 shows a second grounding member according to the invention attached to the edge of the circuit board, and Fig. 8 shows a third device without a cover and a circuit board with the earthing means partially extended. 5 grounding members consisting of a U-profile attached to the edge of the circuit board.

Kuvion 1 mukaisen maadoituselimen 1 muodostaa tankomainen, metallilevystä valmistettu profiilikappale, joka käsittää päädyn 2 sekä sen molemmin puolin sijaitsevat kyljet 3, 4, 10 jotka ovat päätyyn nähden 90° kulmassa. Maadoituselimellä 1 on täten U-muotoinen poikkileikkaus. Maadoituselimen 1 toinen kylki 3 on varustettu ulkonemilla 5, jotka muodostuvat lävistämällä ja taivuttamalla aikaansaaduista, profiilin kyljestä viistosti ulkonevista liuskoista. Kunkin 15 liuskan 5 alla on täten vastaavan kokoinen aukko 6, jonka kohdalta kyljen 3 leikkaaminen on tapahtunut. Kuten kuviosta 4 on nähtävissä, voidaan liuskojen 5 kärjet 7 taivuttaa lievästi sisäänpäin pyöristyksen aikaansaamiseksi.The grounding member 1 according to Fig. 1 is formed by a rod-shaped profile piece made of sheet metal, which comprises an end 2 and sides 3, 4, 10 located on both sides thereof, which are at an angle of 90 ° to the end. The grounding member 1 thus has a U-shaped cross section. The second side 3 of the grounding member 1 is provided with protrusions 5 formed by strips provided obliquely projecting from the side of the profile obtained by piercing and bending. Underneath each of the strips 5 there is thus an opening 6 of corresponding size at which the cutting of the side 3 has taken place. As can be seen from Figure 4, the tips 7 of the strips 5 can be slightly bent inwards to provide rounding.

20 Maadoituselin 1 on edelleen varustettu profiilin päätyyn 2 muodostetuilla, oleellisesti suorakaiteen muotoisilla aukoilla 8, joista kukin ulottuu hieman profiilin kylkien 3, 4 alueille. Nämä aukot 8 on tarkoitettu antamaan maadoi-tuselimelle 1 elastisuutta siten, että sen kiinnitys pii-'.: 25 rilevyn 9 reunaan helpottuu ja sen ja levyn välinen kon takti saadaan tiiviimmäksi. Kuvioissa 2-4 nähdään (komponentteja vailla oleva) piirilevy 9, jonka vastakkaisiin reunoihin 10 on kiinnitetty lähes vastaavan mittaiset, kuvion 1 mukaiset maadoituselimet 1. Tällainen maadoi-30 tuselimillä 1 varustettu piirilevy 9 on valmis kiinnitet-- täväksi sähkölaitteen runkoon siten, että maadoituselinten ulkonevat liuskat 5 muodostavat maadoituskontaktin rungon ja piirilevyn välille.The grounding member 1 is further provided with substantially rectangular openings 8 formed in the end 2 of the profile, each of which extends slightly into the areas of the sides 3, 4 of the profile. These openings 8 are intended to give elasticity to the grounding member 1 so that its attachment to the edge of the silicon plate 9 is facilitated and the contact between it and the plate is tightened. Figures 2 to 4 show a circuit board 9 (devoid of components), to the opposite edges 10 of which grounding members 1 of almost the same length, according to Figure 1, are attached. Such a board 9 provided with grounding members 1 is ready to be attached to an electrical device body the protruding strips 5 form a ground contact between the body and the circuit board.

‘:35 Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty esimerkkinä keksinnön mukai-. sesta sähkölaitteesta radiopuhelimen akun latauslaite, jonka rungon 11 muodostaa suorakulmaisen särmiön muotoinen 6 89123 alumiinikotelo, jonka vastakkaisissa sivuseinämissä 12 on sisäpuoliset urat 13, joihin sähköisiä komponentteja 14 sisältävän piirilevyn 9 maadoituselimin 1 varustetut reunat 10 on sovitettu. Maadoituselinten 1 ulkonevat liuskat 5 5 toimivat tällöin kotelon 11 ja piirilevyn 9 välisenä maadoituskontaktina, minkä ohella ne pitävät kotelon uria 13 vasten puristumalla piirilevyä 9 paikallaan kotelossa. Kuviossa 5, jossa kotelon 11 päätyseinämä 15 on leikattu osaksi auki, piirilevy 9 komponentteineen 14 on paikallaan 10 kotelon uriin 13 kiinnittyneenä, ja kuviossa 6 nähdään tilanne, jossa päätyseinämä 15 on irrotettu ja piirilevy 9 komponentteineen 14 ja maadoituselimineen 1 on vedetty osaksi ulos kotelosta 11.Figures 5 and 6 show by way of example the invention. a radio telephone battery charger, the body 11 of which is formed by a rectangular rectangular 6 89123 aluminum housing, the opposite side walls 12 of which have internal grooves 13 into which the edges 10 of the circuit board 9 containing the electrical components 14 are fitted. The protruding strips 5 5 of the grounding members 1 then act as a grounding contact between the housing 11 and the circuit board 9, in addition to which they hold the housing 13 against the grooves 13 by pressing the circuit board 9 in place in the housing. Fig. 5, in which the end wall 15 of the housing 11 is cut partially open, the circuit board 9 with its components 14 is in place 10 attached to the housing grooves 13, and Fig. 6 shows a situation where the end wall 15 is removed and the circuit board 9 with its components 14 and grounding .

15 Kuviossa 7 on esitetty keksinnön mukaisen maadoituselimen 1 vaihtoehtoinen sovellutusmuoto, joka eroaa kuviossa 1-4 esitetystä ainoastaan siinä, että lävistämällä ja taivuttamalla aikaansaatuja ulkonemia 5 on U-profiilin kummassakin kyljessä 3, 4. Tällainen maadoituselin 1 voidaan kiin-20 nittää piirilevyn 9 reunaan kuvioiden 2-4 mukaisesti ja se voi olla osana kuvioissa 5 ja 6 esitettyä laitekonstruk-tiota.Fig. 7 shows an alternative embodiment of the grounding member 1 according to the invention, which differs from that shown in Figs. 1-4 only in that the protrusions 5 provided by piercing and bending have a U-profile on each side 3, 4. Such a grounding member 1 can be attached to the edge of the circuit board 9 according to Figures 2-4 and may be part of the device construction shown in Figures 5 and 6.

Kuviossa 8 esitetty sovellutus käsittää maadoituselimen 1, 25 jonka muodostaa U-profiili, jossa lävistämällä ja taivuttamalla aikaansaadut joustavat ulkonemat 5 sijaitsevat profiilin päädyssä 2. Maadoituselin 1 on esitetty kiinnitettynä piirilevyn 9 reunaan, ja tällaisen levyn ollessa asennettuna kuvioiden 5 ja 6 mukaiseen akun latauslaittee-30 seen kiinnittävät maadoituselimen ulkonemat 5 levyn lait teen sivuseinämien 12 välille urien 13 pohjia vasten.The embodiment shown in Fig. 8 comprises a grounding member 1, 25 formed by a U-profile, in which the resilient projections 5 obtained by piercing and bending are located at the end 2 of the profile. The grounding member 1 is shown attached to the edge of the circuit board 9 and mounted on the battery charger The protrusions 5 of the grounding member 5 are fixed to the side walls 12 of the plate device against the bottoms of the grooves 13.

Todettakoon lopuksi, että kaikki edellä olevassa selityksessä ja sen esimerkeissä esitetty on joko itse keksintöön 35 tai sen eri sovellutusmuotoihin ja niiden toteutukseen olennaisesti liittyvää. Lisäksi alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu esitettyihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.Finally, everything described in the above description and its examples is essentially related to the invention 35 itself or to its various embodiments and their implementation. Furthermore, it will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the examples presented but may vary within the scope of the appended claims.

I!I!

Claims

7 89123

A grounding member (1) for making contact between a body (11) of an electrical device and a circuit board (9) containing components (14), which grounding member consists of a profile piece with a substantially U-shaped cross-section in which the edge (10) of the circuit board is arranged and in external contact with the body of the device, characterized in that said U-profile (1) is fastened around the edge (10) of the circuit board (9) on a compression 10 and that the side (3) of the U-profile is provided with resilient devices ) against the projections (5), which are strips obtained by piercing and bending, projecting obliquely from the side of the profile.

Earthing member according to claim 1, characterized in that the profile (1) comprises an end (2) and sides (3, 4) on both sides thereof, which are at an angle of 90 ° to the end.

Earthing element according to Claim 2, characterized in that openings (8) are formed in the end (2) of the profile (1) which extend into the region of the opposite sides (3, 4) of the profile.

Earthing element according to one of the preceding claims, characterized in that the profile (1) is a rod-shaped body substantially the length of the edge of a substantially rectangular circuit board (9). 5. An electrical device comprising a body (11), a circuit board (9) comprising components (14) and an earthing member (1) therebetween, formed by a profile piece having a substantially U-shaped cross-section, within which the edge (10) of the circuit board (9) is fitted and in external contact with the body of the device, characterized in that said U-profile (1) is fastened around the edge (10) of the circuit board (9) by means of compression and that the profile β 89123 is provided with flexible protrusions (5) against the body (11) of the device, which are strips provided obliquely projecting from the profile, obtained by piercing and bending. 5

Electrical device according to Claim 5, characterized in that the flexible projections (5) are located on the side (3) of the profile piece (1) forming the earthing element. 10

Electrical device according to Claim 5, characterized in that the flexible projections (5) are located at the end (2) of the profile piece (1) forming the earthing element. 15

Electrical device according to one of Claims 5 to 7, characterized in that the body of the device consists of a housing (11) with opposite grooves (13) in the opposite walls (12) into which the substantially rectangular circuit board (9) l) the surrounding edges (10) are arranged so that the body and the circuit board are in contact with each other via a grounding member.

Electrical device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the device is a battery charger for a radio telephone or the like.