DE102011008028B4

DE102011008028B4 - Federanordnung für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil, Computergehäuse und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102011008028B4
Application number: DE201110008028
Authority: DE
Inventors: Friedrich Köhler
Original assignee: Fujitsu Technology Solutions Intellectual Property GmbH
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2012-09-27
Anticipated expiration: 2031-01-06
Also published as: DE102011008028A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung (1) für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil (3), umfassend einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils (3) geformten ersten Kontaktfinger (4) und einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils (3) geformten zweiten Kontaktfinger (5), der den ersten Kontaktfinger (4) mechanisch unterstützt.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computergehäuse mit wenigstens einem zweiteiligen Federkontakt (2) sowie ein Herstellungsverfahren zur Herstellung eines Federkontakts (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Federanordnung für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil, ein Herstellungsverfahren für eine solche Federanordnung sowie ein Computergehäuse umfassend wenigstens ein erstes Gehäuseteil aus Stahlblech mit wenigstens einem zweiteiligen Federkontakt und wenigstens eine zu kontaktierende Komponente, die mit dem Federkontakt mechanisch in Verbindung steht.
Computer- und andere Gehäuse aus Stahlblech sind vielfach bekannt. Insbesondere mehrteilige Computergehäuse, die elektronische Komponenten zum Verarbeiten hochfrequenter Takt- oder Datensignale enthalten, müssen elektromagnetisch abgedichtet werden, um eine elektromagnetische Verträglichkeit mit deren Umfeld sicherzustellen. Hierzu ist aus dem Stand der Technik bekannt, Kontaktanordnungen an Gehäusekanten vorzusehen, über die benachbarte Gehäuseteile elektrisch miteinander verbunden werden. Um Fertigungstoleranzen auszugleichen, werden hierzu federnde Kontakte eingesetzt.
Dabei ist es problematisch, dass das zur Fertigung von Computergehäusen gewöhnlich verwendete Stahlblech nur verhältnismäßig geringe Federeigenschaften aufweist. Bedingt durch die geringen Federeigenschaften ist die Elastizität und Kontaktsicherheit von Kontaktfingern aus derartigem Stahlblech unzureichend, um eine elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) unter allen Umständen sicherzustellen.
Im Stand der Technik werden daher zusätzliche Federelemente aus einem in der Regel dünneren Stahlblech mit besseren Federeigenschaften verwendet.
Aus de DE 199 42 949 C1 ist ein elektrisch geschirmtes Gehäuse bestehend aus zwei Gehäuseteilen bekannt. Die elektrische Kontaktierung derselben zur Gewährleistung der Schirmung des Gehäuses erfolgt durch aus dem Blech der Gehäuseteile aus einer Fügekante derselben ausgeformte Kontaktelemente.
Aus der DE 101 35 597 A1 ist eine Klemmfeder für eine Federklemme mit einem Festschenkel und mit einem am Festschenkel federnd gelagerten, winkelförmigen Federschenkel bekannt. Dabei ist ein Hilfsfederschenkel am Festschenkel federnd gelagert und beaufschlagt mit seiner Federkraft den Federschenkel.
Aus der US2006/0231686 A1 ist eine Halteanordnung für ein Speichergerät bekannt. Die Haltevorrichtung umfasst Kontaktfinger mit Vorsprüngen, die gemäß entsprechenden Öffnungen einer Seitenwand angeordnet sind.
Aus der DE 201 09 697 U1 ist eine Befestigungsvorrichtung für ein oder mehrere Speicherlaufwerke mit Mitteln zum Befestigen der Vorrichtung im Computergehäuse bekannt. Die Vorrichtung besteht aus zwei miteinander starr verbundenen Seitenwänden mit Befestigungsmitteln für die einbringbaren und an den Seiten mit Gewindebohrungen versehenen Laufwerke.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Federanordnung für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ein Computergehäuse mit einer derartigen Federanordnung zu beschreiben, die einen besonders einfachen Aufbau der Federanordnung bzw. eine Herstellung des Computergehäuses gestatten.
Die genannte Aufgabe wird durch die Vorrichtungen und das Verfahren gemäß den Patentansprüchen 1, 6 und 9 gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Federanordnung für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil beschrieben, das einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils geformten ersten Kontaktfinger und einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils geformten zweiten Kontaktfinger umfasst. Dabei unterstützt der zweite Kontaktfinger den ersten Kontaktfinger mechanisch derart, dass der erste und der zweite Kontaktfinger einen Federkontakt mit einer gegenüber dem einfachen Stahlblech erhöhten Federkonstante bilden.
Durch die effektive Verdopplung des Stahlblechs im Bereich der Federanordnung können dessen Federeigenschaften verbessert werden. Dabei ist insbesondere nicht die Vorsehung eines zusätzlichen Teils aus einem anderen Material erforderlich.
Gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen sind der erste oder der zweite Kontaktfinger aus dem Gehäuseteil ausgestanzt. Dabei sind der erste oder der zweite Kontaktfinger beispielsweise jeweils über eine Biegekante einstückig mit dem Gehäuseteil verbunden. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt eine einfache Herstellung einer derartigen Federanordnung in Großserienfertigung mit bekannten Herstellungsschritten wie Stanzen oder Biegen.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Kontaktfinger im Wesentlichen parallel zu dem Gehäuseteil angeordnet und der zweite Kontaktfinger ist entlang der Biegekante im Wesentlichen um 180° umgebogen, sodass der zweite Kontaktfinger den ersten Kontaktfinger zumindest teilweise flächig hinterlegt. Die flächige Hinterlegung des Kontaktfingers mit dem zweiten Kontaktfinger erlaubt eine einfache mechanische Herstellung eines Federkontakts mit doppelter Dicke und daher mit verbesserten Federeigenschaften.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Computergehäuse, umfassend wenigstens ein erstes Gehäuseteil aus Stahlblech mit wenigstens einem zweiteiligen Federkontakt beschrieben, bei dem ein erster Kontaktfinger durch einen zweiten Kontaktfinger mechanisch so unterstützt wird, dass der zweiteilige Federkontakt eine gegenüber dem einfachen Stahlblech erhöhte Federkonstante aufweist. Das Computergehäuse umfasst des Weiteren wenigstens eine zu kontaktierende Komponente, die mit dem zweiteiligen Federkontakt mechanisch in Verbindung steht.
Ein derartiges Computergehäuse eignet sich beispielsweise zur elektrischen Abdichtung einer Gehäusefuge zwischen einem ersten und einem zweiten Gehäuseteil oder zur Verrastung einer zu kontaktierenden Komponente mit dem ersten Gehäuseteil mittels einer so genannten Snap-In-Montage.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren zur Herstellung einer derartiger Federanordnung beschrieben. Das Herstellungsverfahren umfasst die Schritte gemäß Patentanspruch 9.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie in den abhängigen Patentansprüchen offenbart.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die angehängten Figuren näher beschrieben. In den Figuren zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung einer Federanordnung,
2 eine Aufsicht auf die Federanordnung gemäß 1 und
3 einen Querschnitt durch die Federanordnung gemäß den 1 und 2.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Federanordnung 1. Die Federanordnung 1 umfasst einen Federkontakt 2, der aus einem flächigen Gehäuseteil 3 herausgeformt wurde. Bei dem Gehäuseteil 3 handelt es sich insbesondere um ein aus einem aus Stahlblech geformten Teil eines Computergehäuses. Beispielsweise handelt es sich um eine Chassis oder eine Seitenwand eines Computergehäuses oder um einen internen Laufwerkskäfig zur Aufnahme von Speicherlaufwerken.
Aus dem Gehäuseteil 3 wurden zwei im Wesentlichen zungenförmige Kontaktfinger 4 und 5 herausgestanzt. Der erste Kontaktfinger 4 dient zur Kontaktierung eines anderen Gehäuseteils oder eines in dem Gehäuse aufgenommenen Bauteils. Der zweite Kontaktfinger 5 dient zur Unterstützung bzw. Unterfederung des ersten Kontaktfingers 4. Dadurch, dass die Materialstärke des Stahlblechs im Bereich des Federkontakts 2 effektiv durch den ersten Kontaktfinger 4 und den zweiten Kontaktfinger 5 verdoppelt wurde, ist die Federkraft des Federkontaktes 2 in Richtung des in der 1 dargestellten Pfeils erhöht. Somit übt der Federkontakt 2 auf eine beispielsweise unterhalb des Gehäuseteils 3 angeordnete Komponente oder ein weiteres Gehäuseteil eine gegenüber der Federkraft des ersten Kontaktfingers 4 allein genommen erhöhte Federkraft aus.
Der mechanische Aufbau der Federanordnung 1 ist in den 2 und 3 im Detail dargestellt. In der 2 ist die Federanordnung 1 vor dem Umbiegen des zweiten Kontaktfingers 5 zur Unterstützung des ersten Kontaktfingers 4 dargestellt. In der 2 ist zu erkennen, dass sowohl der erste Kontaktfinger 4 als auch der zweite Kontaktfinger 5 entlang einer Biegekante 6a bzw. 6b mit einem Steg 10 aus dem Material des restlichen Gehäuseteils 3 verbunden sind. Die übrigen Begrenzungen des ersten Kontaktfingers 4 bzw. des zweiten Kontaktfingers 5 sind von dem restlichen Gehäuseteil 3 mittels einer ausgestanzten Aussparung 7a bzw. 7b getrennt. Zur elektrischen und/oder mechanischen Kontaktierung einer zu federnden Komponente weist der erste Kontaktfinger 5 einen aus dem Material des Gehäuseteils 3 herausgeprägten Kontaktpunkt 8 auf.
Zur Herstellung des Federkontakts 2 wird der zweite Kontaktfinger 5 nach dem Herausprägen der Aussparung 7b entlang der Biegekante 6b um 180° abgebogen, sodass er den ersten Kontaktfinger 4 von der Rückseite her unterfedert. Dies ist in der 3 dargestellt. Zur Vereinfachung des Abbiegens kann die erste Biegekante 6b optional vorgeprägt werden.
In der 3 ist zu erkennen, dass der Kontaktpunkt 8 des ersten Kontaktfingers 4 mit einem zweiten Gehäuseteil 9 in Kontakt steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem zweiten Gehäuseteil 9 um eine weitere Gehäusewandung, die ebenfalls aus Stahlblech gefertigt ist. Eine zwischen dem ersten Gehäuseteil 3 und dem zweiten Gehäuseteil 9 bestehende Gehäusefuge kann somit elektrisch durch den Federkontakt 2 überbrückt werden, sodass die Fuge zwischen den Gehäuseteilen 3 und 9 elektromagnetisch abgedichtet ist.
Die beschriebene Federanordnung 1 eignet sich ebenfalls zur mechanischen Kontaktierung von an oder in dem ersten Gehäuseteil 3 angeordneten Komponenten. Beispielsweise eignet sich der Federkontakt 2 aufgrund seiner verbesserten Federeigenschaften zur Aufnahme von so genannten Snap-In-Teilen. Beispielsweise können so auf einfache Weise Blendenelemente und weitere aus Kunststoff oder sonstigen Materialien geformte Gehäuseteile mit dem ersten Gehäuseteil 3 verrastet werden.
Durch die Verdopplung des Gehäusematerials im Bereich des Federkontakts 2 kann auf die Verwendung von in der Herstellung aufwändigen und daher teuren Zusatzteilen aus Federblech mit einer erhöhten Federkonstante verzichtet werden.
Bezugszeichenliste

1: Federanordnung
2: Federkontakt
3: erstes Gehäuseteil
4: erster Kontaktfinger
5: zweiter Kontaktfinger
6: Biegekante
7: Aussparung
8: Kontaktpunkt
9: zweites Gehäuseteil
10: Steg

Claims

Federanordnung (1) für ein aus einem Stahlblech geformtes Gehäuseteil (3), umfassend: – einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils (3) geformten ersten Kontaktfinger (4) zur Kontaktierung eines anderen Gehäuseteils oder eines in dem Gehäuse aufgenommenen Bauteils und – einen aus dem Stahlblech des Gehäuseteils (3) geformten zweiten Kontaktfinger (5) zur Unterfederung des ersten Kontaktfingers, wobei der zweite Kontaktfinger (5) den ersten Kontaktfinger (4) mechanisch unterstützt, so dass der erste Kontaktfinger (4) und der zweite Kontaktfinger (5) einen zweiteiligen Federkontakt (2) mit einer gegenüber dem einfachen Stahlblech doppelten Dicke und daher einer erhöhten Federkonstante bilden.
Federanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktfinger (4) und/oder der zweite Kontaktfinger (5) aus dem Gehäuseteil (3) ausgestanzt sind.
Federanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Biegekante (6a, 6b) den ersten Kontaktfinger (4) und/oder den zweiten Kontaktfinger (5) einstückig mit dem Gehäuseteil (3) verbindet.
Federanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktfinger (4) im Wesentlichen parallel zu dem Gehäuseteil (3) angeordnet ist und der zweite Kontaktfinger (5) entlang der Biegekante (6b) im Wesentlichen um 180° umgebogen ist, sodass der zweite Kontaktfinger (5) den ersten Kontaktfinger (4) zumindest teilweise flächig hinterlegt.
Federanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten Kontaktfinger (4) und/oder dem zweiten Kontaktfinger (5) ein Kontaktpunkt (8) zur elektrischen und/oder mechanischen Kontaktierung herausgeprägt ist.
Computergehäuse umfassend: – wenigstens ein erstes Gehäuseteil (3) aus Stahlblech mit wenigstens einem zweiteiligen Federkontakt (2), und – wenigstens eine zu kontaktierende Komponente, die mit dem zweiteiligen Federkontakt (2) mechanisch in Verbindung steht, wobei der zweiteilige Federkontakt (2) einen ersten Kontaktfinger (4) zur Kontaktierung der zu kontaktierenden Komponente und einen zweiten Kontaktfinger (5) zur Unterfederung des ersten Kontaktfingers (4) und zur mechanischen Unterstützung aufweist, so dass der zweiteilige Federkontakt (2) eine gegenüber dem einfachen Stahlblech doppelte Dicke und daher erhöhte Federkonstante aufweist.
Computergehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zu kontaktierende Komponente ein zweites Gehäuseteil (9) aus Stahlblech ist, wobei eine Mehrzahl von zweiteiligen Federkontakten (2) zur elektrischen Abdichtung einer Gehäusefuge zwischen dem ersten Gehäuseteil (3) und dem zweiten Gehäuseteil (9) vorgesehen ist.
Computergehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine zu kontaktierende Komponente durch den wenigstens einen Federkontakt (2) mechanisch mit dem ersten Gehäuseteil (3) verrastbar ist.
Herstellungsverfahren für eine Federanordnung (1), umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Gehäuseteils (3) aus Stahlblech, – Ausstanzen eines ersten Kontaktfingers (4) zur Kontaktierung eines anderen Gehäuseteils oder eines in dem Gehäuse aufgenommenen Bauteils aus dem Gehäuseteil (3), – Ausstanzen eines zweiten Kontaktfingers (5) zur Unterfederung des ersten Kontaktfingers aus dem Gehäuseteil (3) und – Umbiegen des zweiten Kontaktfingers (5) entlang einer Biegekante (6b) derart, dass der zweite Kontaktfinger (5) den ersten Kontaktfinger (4) zumindest teilweise flächig hinterlegt, so dass der erste Kontaktfinger (4) und der zweite Kontaktfinger (5) einen zweiteiligen Federkontakt (2) mit einer gegenüber dem einfachen Stahlblech doppelten Dicke und daher einer erhöhten Federkonstante bilden.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante (6b) vor dem Umbiegen des zweiten Kontaktfingers (5) vorgeprägt wird.