TWI383288B

TWI383288B - 電腦殼體

Info

Publication number: TWI383288B
Application number: TW95144610A
Authority: TW
Inventors: Frank Muller-Augste; Roland Treffler
Original assignee: Fujitsu Siemens Computers Gmbh
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2013-01-21
Also published as: DE102005061824A1; DE102005061824B4; EP1801688A3; CN1987726A; TW200801903A; EP1801688B1; EP1801688A2

Description

電腦殼體

本發明大體上係關於一種電腦殼體，該電腦殼體具有支撐板，該支撐板構造成可藉由至少一個用於固定印刷電路板的支撐螺栓來固定印刷電路板，該支撐螺栓設置在支撐板上並且具有螺栓腳和螺栓頭，其中支撐板設置在電腦殼體中。

電腦殼體是經歷激烈的價格戰的批量產品。由於激烈價格戰和製造的件數多，所以在裝配電腦系統時該殼體所能達成的時間節約，即使節約的時間在數秒範圍內也是極為重要的。特別是，當時間節約涉及電腦殼體或者電腦殼體的元件裝配時間時，十分有效地節約時間變得很重要。在電腦的整個安裝過程中涉及了裝配電腦主板、控制器或者其他印刷電路板的工序，印刷電路板的裝配即屬於這樣的一個工序。

為了將印刷電路板裝配在殼體中，公知地可根據一般現有技術的各種方法和裝置來進行。這些公知方法的其中一種是，借助螺栓連接將印刷電路板直接裝配在殼體壁上。在此，設置有固定基座，該固定基座具有一中心孔，該孔設置用來容納螺釘。借助固定基座使印刷電路板與殼體壁間隔開。

此外，由公告之德國DE 101 06 555 A1可知一種無螺釘的固定。在此，一種鈎狀的突出部設置在電腦內的一個壁上。印刷電路板插入該壁上的殼體中，使得鈎狀的突出部可藉由相應開口插在印刷電路板中。藉由另一突出部進行印刷電路板的固定，該突出部同樣從電腦殼體的壁伸出。該突出部與印刷電路板的另一開口一起作用，使得在從後面推入印刷電路板之後在鈎狀突出部的底切部下方例如可將一個螺釘或者一個夾緊銷轉動進入或者插入到另一突出部。

電腦殼體中的印刷電路板的固定除了唯一的固定功能外還實現了另一些功能，例如用於產生印刷電路板與殼體之間的接地觸點。

本發明的目的是，改進電腦殼體，使得在裝配印刷電路板時相對於習知技術可以節約裝配時間，以及可以在印刷電路板與電腦殼體之間形成作為接地觸點的可靠的電接觸。

該目的藉由申請專利範圍第1和11項上述的措施來實現，並且藉由附屬項第2至10項和第12至15項上述的措施以有利的方式來進行改進。

在此，提供了用於固定印刷電路板的支撐板，該支撐板具有至少一個支撐螺栓，該支撐螺栓垂直地設置在支撐板上並且具有一個螺栓腳和螺栓頭，支撐螺栓構造成在螺栓腳與螺栓頭之間具有變細部，其中螺栓腳朝著變細部構造為圓錐形。

此外還提出了一種裝置，其設置有依照上述原理的支撐板，該支撐板與印刷電路板一起作用。在此，印刷電路板具有一開口，該開口形成為與支撐螺栓一起作用並且如此構造之開口的尺寸，使得螺栓頭可穿過該開口。此外，開口還具有朝著一端部的變細部，使得板握緊(untergreifen)螺栓頭。

上述措施的優點在於，印刷電路板不需要另外的固定件。借助朝變細部的圓錐形的螺栓腳，對印刷電路板施加一個力，在安裝的狀態下該力將印刷電路板壓向螺栓頭。

藉由螺栓腳的圓錐形的構造，結合螺栓頭實現了將印刷電路板夾緊地固定在螺栓腳與螺栓頭之間。

支撐螺栓本身與支撐板導電地相連，這可以是焊接連接、夾緊連接、螺栓連接或者鉚釘連接。所有這些連接方式可在自動化生產過程中簡單地製造，並且由此可低成本地轉換以及保證支撐螺栓與殼體壁之間的可靠導電性。特別是為了形成印刷電路板與電腦壁之間的導電的連接，有利的是支撐螺栓裝配有導電的表面，或者由於金屬的導電特性而由金屬材料製造支撐螺栓。

在一種有利的實施形式中，螺栓腳構造成圓柱形而螺栓頭構造成圓錐形。此外，有利的是，螺栓頭在其朝向支撐板的一側設置有導入斜面。這使安裝過程中導入印刷電路板變得容易。利用導入斜面而避免了安裝過程中的傾斜的危險。

為了簡化支撐螺栓本身的製造過程，有利的是將螺栓腳和螺栓頭分別設計成圓形的基本面，其中基本面的直徑彼此不同。因此有利的是，將螺栓腳的基本面的直徑設計得大於螺栓頭的基本面的直徑。圓形的基本面藉由簡單的製造過程如例如車削可容易製造大量的件數。另一方面也可能的是，這樣藉由類似於鉚接方法的方法將螺栓頭與印刷電路板相連並且藉由錘擊即機械的力變形的方法製造螺栓頭。此外，可以利用焊接方法將完成的支撐螺栓與支撐板相連，或者利用焊接方法將支撐螺栓坯料與支撐板相連並且利用機械的力變形根據焊接方法形成螺栓頭。在此僅簡要介紹的方法描述了一些將支撐螺栓固定在支撐板上和製造支撐螺栓的有利可能性。所有這些方法可有利地集成在製程線過程中，並因此可以以簡單的方式根據上述所描述的原理製造具有支撐板和支撐螺栓的電腦殼體。

此外，螺栓頭的圓錐形或者蘑菇狀的構造使螺栓頭導入印刷電路板中的開口中或支撐螺栓導入印刷電路板中的開口中變得容易。此外，有利的是，不僅將螺栓頭和螺栓腳設計成圓柱形並由此設置有圓形的基本面，而且在圓形的基本面中製造變細部本身。這以簡單的方式使支撐螺栓的製造過程變得簡單。

每一個印刷電路板具有確定的厚度，當然該厚度因印刷電路板而異。藉由螺栓腳的圓錐狀、圓柱形的表面與圓柱形的變細部相互配合可以使印刷電路板厚度與支撐螺栓相配合。其厚度略微大於變細部的印刷電路板獲得螺栓頭與螺栓腳之間的夾緊連接。這樣薄的或其厚度小於圓柱形變細部的高度的印刷電路板沒有實現與螺栓頭的夾緊連接。雖然這顯示了對根據本發明的固定的限制，但其中不影響上述優點，因為一般電腦不具有很薄或者柔韌的印刷電路板。更準確地說，印刷電路板厚度在公知的厚度範圍內變化，使得圓柱形的變細部的高度可被調節到將要使用的印刷電路板上。

為了將印刷電路板固定在殼體中，有利的是螺栓腳設置在支撐板的朝向內側的面上。由此，印刷電路板反握螺栓頭，並且由此構成形狀配合的固定，有利的是將螺栓頭的圓形基本面的直徑設計得比螺栓腳的基本面的直徑大。

支撐螺栓的數量對於印刷電路板的固定是次要的。原理上，一個支撐螺栓就足夠固定印刷電路板。這樣藉由用僅僅一個支撐螺栓不能避免印刷電路板的轉動可以藉由其他裝置，例如支撐基座或者鐵皮夾板(Blechlaschen)來避免。儘管如此，有利的是設置兩個、三個、四個或者更多用於固定印刷電路板的支撐螺栓，其中隨著支撐螺栓的數量增加而使得印刷電路板的安裝更難而隨著支撐螺栓數量的變少降低了固定的可靠性。可發現對印刷電路板大約四個支撐螺栓的數量是最佳的。然而，用於固定印刷電路板的支撐螺栓的最佳數量也與印刷電路板的幾何形狀相關。

如上面已提及的，本發明也藉由包括印刷電路板和帶支撐板的電腦殼體的裝置來解決，上述支撐板具有根據上面所說明的支撐螺栓以及上述印刷電路板具有一個開口，該開口與支撐螺栓一起作用並且該開口構造成使得螺栓頭可穿過該開口。開口具有朝著一個端部的變細部，使得印刷電路板在鎖緊位置中獲得與支撐螺栓的變細部和開口的變細部之間的夾緊連接。

有利的是，特別是與螺栓頭和螺栓腳結合，印刷電路板中的開口是一個圓形的孔，該圓形的孔包括最小直徑，最小直徑至少與螺栓頭的直徑相等。由此，螺栓頭可毫無問題地穿過圓形的孔。該孔以有利的方式藉由長方形孔來擴寬，使得最後得到鎖狀的開口。這些長方形孔的寬度至少與圓柱形的變細部的直徑相等，使得圓柱形的變細部可沿著長方形孔移動。在長方形孔的端部，印刷電路板藉由螺栓腳的圓柱形得到夾緊連接，由於從螺栓腳過渡到變細部的圓錐形的構造而將印刷電路板的表面壓向螺栓頭。因此，印刷電路板可沿著在螺栓頭下方的長方形孔移動，其中使螺栓腳的變細部在長方形孔中運動。有利的是，這樣地建立變細部的高度尺寸，使得它等於或者小於印刷電路板的厚度，使得印刷電路板夾緊地固定在螺栓頭與螺栓腳之間。

印刷電路板中的開口用導電的接觸部位來包圍。這些接觸部位有選擇地設置在印刷電路板的兩側上或僅僅設置在印刷電路板的一側上並且構造成接觸點或者印刷電路板的不絕緣的印製導線的形式。由於具有大直徑的螺栓腳到具有小直徑的變細部的圓錐形的過渡，藉由移動將印刷電路板對著螺栓頭擠進長方形孔中。與螺栓頭和接觸部位相互結合，產生與殼體的導電連接。

對上面所描述的發明，印刷電路板的類型是次要的。因此，印刷電路板可以是圖形卡、控制器、電腦主板或者電腦的其他元件。

因此，在考慮到殼體中的印刷電路板的電接觸的情況下以有利的方式實現無螺絲地將印刷電路板固定在殼體中。

於此，印刷電路板的不同的強度或厚度由於螺栓的造型而變得次要。不同強度的印刷電路板藉由支撐螺栓均勻地承受夾緊的固定。

借助夾緊的連接，實現了可靠的連接，可靠的連接不用螺釘並且不用其他附加的裝配費用就可形成。特別是本發明的優點在於，由此極大地降低了印刷電路板裝配在電腦殼體中的時間。

第1圖示出具有圓形孔2、長方形孔3的印刷電路板1，該長方形孔沿著一個方向延長該孔，使得構成鎖孔狀的開口。鎖孔狀開口部分被接觸部位4包圍，這些接觸部位用於形成電接觸，例如與支撐螺栓或者其他固定裝置的電接觸。

此外，在第1圖中還示出了支撐螺栓5，該支撐螺栓具有螺栓腳6和螺栓頭7。支撐螺栓5具有圓錐形的表面，該圓錐形的表面通向變細部8，其中變細部8設置在螺栓腳6與螺栓頭7之間。在此，變細部8的直徑小於螺栓頭7的直徑而螺栓頭7的直徑小於螺栓腳6的直徑。

第1圖中象徵性地以一小截面示出了支撐板9。在支撐板9上沿著垂直於支撐板9表面的方向設置有支撐螺栓5。所示出的支撐板9的截面僅是直接包圍支撐螺栓5的部分。這對本發明的說明來說是重要的截面。為了將印刷電路板1固定在支撐板9上，必須至少有唯一一個根據上述原理的支撐螺栓5。印刷電路板1沿側向的移動和轉動可以藉由如鐵皮片或者支撐元件的其他元件來避免，這些元件不是本發明的一部分。根據印刷電路板的幾何形狀，設置多個用於將印刷電路板1固定在支撐板1上的支撐螺栓5是有利的。隨著支撐螺栓5的數量的增加而提高了固定的穩定性，但也提高了安裝時間的消耗。有固定穩定性相關的是，兩個支撐螺栓5比一個支撐螺栓更好而三個支撐螺栓5可比兩個支撐螺栓更好。使用支撐螺栓5的最佳的數量可能為四個支撐螺栓5。但是，最佳值與印刷電路板1的幾何形狀有很大關係。每個附加用於固定印刷電路板的支撐螺栓5提高了裝配中的時間消耗。

第2圖示出處於部分安裝位置中的第1圖的元件，其中支撐螺栓5已穿過圓形孔2插入。在該位置中，印刷電路板1在支撐螺栓5的螺栓腳6上。

第3圖以側視圖示出了該位置，其中印刷電路板1在支撐螺栓5的螺栓腳6上。在該實施例中，印刷電路板在其下側具有另一些焊點形狀的電接觸部位4。設置在支撐螺栓5的螺栓頭7上的導入斜面11能夠實現印刷電路板1的簡單導入並且可靠地避免了安裝時的傾斜。

第4圖示出了最終位置。在此，印刷電路板1這樣沿著長方形孔3移動，使得印刷電路板1在螺栓頭7內得到夾緊的連接。藉由夾緊連接，構成了支撐螺栓7與導電的接觸部位4的電連接。圍繞鎖孔狀的開口設置有接觸部位4。

在第5圖中以側視圖示出了最終位置。最終位置的側視圖示出了與螺栓頭7結合將螺栓腳6的圓錐形表面作用到印刷電路板上。如藉由楔塊將印刷電路板1被圓錐形的表面壓向支撐螺栓。此外，由此還得到了焊接點10與螺栓腳6的圓錐形狀表面的電接觸，如同螺栓頭7與導電的接觸部位4之間的導電接觸。

因此，能夠實現印刷電路板在殼體內的無螺釘固定，該固定被快速且簡單地製造並且此外形成印刷電路板與支撐板以及由此與殼體的電連接。

藉由朝變細部8過渡的螺栓腳6的圓錐形表面構造可適應不同厚度的印刷電路板1。在將印刷電路板1嵌入電腦殼體或者支撐板9中之後，對印刷電路板1進行導向，使得支撐螺栓5穿過圓形的開口2。接著，沿著長方形孔3的方向移動印刷電路板1，其中印刷電路板1向下經過(hinabfahren)螺栓腳6的圓錐形表面的斜面並且在長方形孔3的端部得到夾緊連接以及在此也達到了最終位置。由此，有利地形成了印刷電路板1的接觸部位4與支撐螺栓5之間的無間隙且可靠的接觸。

1．．．印刷電路板

2．．．圓形孔

3．．．長方形孔

4．．．接觸部位

5．．．支撐螺栓

6．．．螺栓腳

7．．．螺栓頭

8．．．變細部

9．．．支撐板

10．．．焊接點

11．．．導入斜面

以下參照實施例和五個附圖更詳細地描述本發明。其中：第1圖示出具有支撐螺栓的印刷電路板的截面示意圖；第2圖示出具有部分安裝的支撐螺栓的印刷電路板；第3圖以側視圖示出了部分安裝有支撐螺栓的印刷電路板；第4圖示出具有支撐螺栓的完成安裝的印刷電路板；第5圖以側視圖示出具有支撐螺栓的完成安裝的印刷電路板。