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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe eines elektrischen oder elektronischen Gerätes, mit einem Gehäuse, einer Platine und einem Halter. Eine solche Baugruppe kann beispielsweise Teil eines elektrischen oder elektronischen Stiftes sein.
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Beim Zusammenbau einschlägiger Geräte müssen elektronische Schaltungsbauteile (Platinen) in einem Gehäuse fixiert werden. Meist wird das Gehäuse bzw. werden Teile des Gehäuses im Wege des Spritzgusses gefertigt, was eine Gestaltung zur einfachen Entformung bedingt. Gleichzeitig erfordert die Montage der auf der Platine verlöteten elektrischen oder elektronischen Bauteile eine sichere Fixierung, was am ehesten mit Vorsprüngen umgesetzt werden kann, die jedoch eine Entformbarkeit in der Regel unmöglich machen würden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine günstige Fertigung von Gehäusen elektrischer oder elektronischer Produkte als Spritzgussteile mit der sicheren Fixierung darin enthaltener elektrischer oder elektronischer Bauteile zu kombinieren.
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Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch eine ein Gehäuse, eine Platine und einen Halter aufweisende Baugruppe eines elektrischen oder elektronischen Gerätes gelöst, wobei
der Halter einen ersten Bereich mit einer Aufnahme und einer Sperre sowie einen zweiten Bereich mit einem Ankerabschnitt aufweist,
in die Aufnahme ein Abschnitt der Platine hineinpasst,
die Sperre eine Sperrfläche der Platine in eingebautem Zustand hintergreift,
der erste Bereich durch eine Durchgangsöffnung an dem Gehäuse passt und
der Ankerabschnitt sich in eingebautem Zustand an einer Anschlagfläche an dem Gehäuse nach innen abstützt.
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In einer möglichen Ausführungsform des Halters können verschiedene seiner Bestandteile in verschiedenen Ebenen angeordnet sein, um eine sichere Fixierung der Platine zu gewährleisten, ohne dass der Halter als Ganzes seine Eigenschaft der Entformbarkeit verliert. Dabei wird die Sperre bevorzugt mittig auf einem ebenfalls mittig am Halter angebrachten, in das Stiftinnere ragenden Vorsprung angeordnet, während zwei weitere Vorsprünge, die die Platine in der Sperre fixieren und ebenfalls in das Stiftinnere ragen, am linken und rechten Rand des Halters angebracht werden und die Entformungsrichtung bei der Herstellung des Halters im Spritzguss parallel zur Richtung der Sperre und damit rechtwinklig zur Richtung der Vorsprünge ist.
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Bei dem obigen Aufbau der Baugruppe kann der Halter von außen durch die Durchgangsöffnung des Gehäuses in das Innere eingeschoben werden, bis der Ankerabschnitt des Halters an der Anschlagfläche des Gehäuses anschlägt. Dadurch ist der Halter in einer Richtung (nach innen bezüglich des Gehäuses) festgelegt. Da die Sperre die Sperrfläche der Platine in eingebautem Zustand hintergreift und gleichzeitig ein Abschnitt der Platine in der Aufnahme des Halters aufgenommen ist, ergibt sich eine verlässliche Halterung der Platine in dem Gehäuse, ohne dass dafür an durch Spritzgießen hergestellten Gehäuseteilen Vorsprünge vorgesehen sein müssen. Vielmehr wird ein solcher Vorsprung durch den ausgehend von der Durchgangsöffnung in dem Gehäuse nach innen ragenden Halter gebildet.
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Zusätzlich zu dem obigen Halter kann ein weiterer erfindungsgemäßer Halter oder eine andere Vorrichtung zum Halten der Platine verwendet werden.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist vorgesehen, dass der Halter die Sperrfläche hintergreift und gegen ein Herausnehmen des in die Aufnahme passenden Abschnitts der Platine aus der Aufnahme sperrt, wobei der Halter zumindest abschnittweise elastisch ist und seine elastische Rückstellkraft ihn in die Betriebsstellung vorspannt.
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Mit anderen Worten wird der Halter bei dieser Ausführungsform der Erfindung gegen die elastische Rückstellkraft quasi „geöffnet“, um die Platine zu montieren oder zu demontieren, während er sich beispielsweise dann, wenn die Platine in die Aufnahme eingeführt worden ist, aufgrund der elastischen Rückstellkraft automatisch „schließt“, d. h. sich derart verstellt, dass die Sperre die Sperrfläche hintergreift, wodurch die Platine automatisch von dem Halter in der Betriebsstellung (Gebrauchsstellung) gehalten ist.
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Erfindungsgemäß weiter bevorzugt hat der Halter die Struktur einer Klammer, wobei die Aufnahme von zwei oder mehr Vorsprüngen der Klammer begrenzt ist.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der in die Aufnahme passende Abschnitt der Platine in den Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen eingeschoben und darin (u. a. mittels der Sperre) gehalten. Dabei kann die oben erwähnte elastische Rückstellkraft zur Halterung beitragen.
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Dabei ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, dass wenigstens einer der Vorsprünge gegen eine elastische Rückstellkraft bezüglich eines anderen Vorsprungs verstellbar ist, wobei die elastische Rückstellkraft im Sinne eines Schließens der Klammer wirkt.
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Die Klammer ist in diesem Falle vergleichbar mit dem Maul eines Tieres, in das die Platine eingeschoben wird, wobei die erwähnte elastische Rückstellkraft das Maul dann schließt.
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Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sperre ein Ansatz am mittleren Vorsprung, der die Form eines Zapfens hat.
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Dabei kann die Sperre an ihrem freien Ende ballig sein oder eine bezüglich ihrer Längsachse angestellte Fläche aufweisen.
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Diese beiden Ausgestaltungen erleichtern das Montieren beim Einschieben der Platine in die Aufnahme.
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Die Sperrfläche an der Platine kann erfindungsgemäß beliebig ausgestaltet und angeordnet sein. Erfindungsgemäß bevorzugt ist die Sperrfläche aber von einem Abschnitt einer eine Ausnehmung in der Platine begrenzenden Wand gebildet. Bei dem genannten Abschnitt handelt es sich dabei um denjenigen Teil der Wand, der in Richtung des Einschubs in die Aufnahme vorne liegt.
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Bei der Ausnehmung kann es sich erfindungsgemäß um eine Durchgangsöffnung handeln.
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Mit anderen Worten wird einfach in die Platine ein weiteres Loch gebohrt, nachdem eine Platine üblicherweise schon mehrere Löcher aufweist. Der Aufwand ist sehr gering.
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Zum Einsetzen wird die Platine schräg in die Öffnung des Halters eingesetzt und kann durch Hebelwirkung den Halter elastisch verformen, damit eine kleine Kraft genügt, um den Halter aufzubiegen. Im Betrieb liegt die Platine parallel zu den in das Stiftinnere ragenden Vorsprüngen und wird durch eine zapfenförmige Sperre, die in ein passendes Loch in der Platine ragt, gehalten.
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Dieses Loch in der Platine kann rund oder länglich sein. In seiner länglichen Ausführung erlaubt das Loch eine begrenzte Verschiebbarkeit der Platine in der Richtung der längeren Achse des Loches, was hilft, bei Einsatz von mehreren Sperren eine Verspannung infolge überbestimmter Lagerung zu vermeiden. Alternativ kann die Aussparung im Gehäuse länger sein als der Halter, was eine gleichwertige Verschiebbarkeit von Halter und Platine gemeinsam erlaubt.
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Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Begrenzungswand der Durchgangsöffnung des Gehäuses zumindest abschnittweise die Anschlagfläche für den Ankerabschnitt bildet.
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Dadurch werden Gestaltungen möglich, in denen der Ankerabschnitt in der Durchgangsöffnung des Gehäuses versenkt ist und mithin die Oberflächenkontur des Gehäuses nicht stört oder unterbricht.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Begrenzungswand zumindest einen Abschnitt aufweist, der bezüglich eines gegenüberliegenden Abschnitts schräg angestellt ist oder der mindestens eine Stufe aufweist.
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Damit ist eine besonders einfache Art und Weise gefunden, die Anschlagfläche in der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung des Gehäuses zu verwirklichen.
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Nach einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ankerabschnitt im eingebauten Zustand mit Spiel in Richtung parallel zur Hauptebene der Platine in der Durchgangsöffnung des Gehäuses aufgenommen ist.
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Insbesondere im Falle von mehreren Haltern für ein und dieselbe Platine können dadurch überbestimmte Zustände vermieden werden.
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Schließlich sieht die Erfindung bevorzugt vor, dass der Ankerabschnitt mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Ausnehmung(en) an seiner in eingebautem Zustand außen liegenden Seite aufweist.
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Eine solche Ausnehmung bzw. solche Ausnehmungen kann/können verwendet werden, um den Halter mit Zapfen eines automatischen Montiersystems zu erfassen und in die richtige Position zu bringen. Es ist nämlich damit ein automatisiertes Greifen, Orientieren und Einsetzen des Halters mittels einer Montagemaschine möglich, was die Montagekosten reduziert und die Zuverlässigkeit der Montage verbessert.
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Im Folgenden ist die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 eine Teilschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Baugruppe, bei der die Anschlagfläche in der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung des Gehäuses schräg angestellt ist,
- 2 die gleiche Ansicht wie 1, jedoch in einer zweiten Ausführung, bei die Anschlagfläche in der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung des Gehäuses eine Stufe aufweist,
- 3 die gleiche Ansicht wie 2, jedoch in einer anderen Schnittebene, die parallel zu den Schnittebenen von 1 und 2 liegt,
- 4 eine schematische Draufsicht auf die Baugruppe nach 3 von der Außenseite des Gehäuses, und
- 5 die gleiche Ansicht wie 1, jedoch mit schräg eingeführter Platine, wobei die Platine den mittleren Vorsprung durch Hebelwirkung elastisch verbiegt.
- 6 Eine Draufsicht auf die Platine und den Halter unter Weglassung des Gehäuses mit einer gestuften Anschlagfläche der Begrenzungswand der Durchgangsöffnung.
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Bei den in den Zeichnungen dargestellten Baugruppen handelt es sich jeweils um Teile eines elektronischen Stiftes. Zu den Baugruppen gehören jeweils ein Gehäuse 1 mit einer Durchgangsöffnung 11, eine Platine 2 mit einer Durchgangsöffnung 21 und ein Halter 3 mit einem als Sperre dienenden Zapfen 4 und Vorsprüngen 32, 51 und 52, die eine Aufnahme 53 begrenzen. Der Zapfen 4 und die von den Vorsprüngen 32, 51 und 52 begrenzte Aufnahme 53 liegen in einem ersten Bereich des Halters 3, der sich in montiertem Zustand innerhalb des Gehäuses 1 befindet. In montiertem Zustand innerhalb der Öffnung 11 des Gehäuses 1 liegt ein zweiter Bereich des Halters 3, der einen Ankerabschnitt 31 bildet.
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Zur Montage der Baugruppe wird zunächst der Halter 3 von außen in die Durchgangsöffnung 11 eingesteckt, bis er an einer Begrenzungswand 12 der Durchgangsöffnung 11 anschlägt. In dieser Stellung ist er in die Durchgangsöffnung 11 versenkt. Damit der Ankerabschnitt 31 gegen ein Weiterbewegen in das Innere des Gehäuses 1 gesichert ist, ist nach dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel die Begrenzungswand 12 der Durchgangsöffnung 11 schräg angestellt.
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Zur Montage der Platine 2 an dem Halter 3 wird der Vorsprung 32 in der Darstellung nach 5 nach unten ausgelenkt, so dass die Platine 2 mit einem in die Aufnahme 53 passenden Abschnitt 23 in die Aufnahme 53 eingeführt werden kann.
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Zu diesem Zweck ist der Halter 3 aus einem entsprechend elastischen Werkstoff gefertigt. Ein Beispiel ist POM.
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Wird die Platine 2 weiter in die Aufnahme 53 eingeschoben, rastet der Zapfen 4 in die Durchgangsöffnung 21 ein. Dieser Zustand ist in 1 und 2 gezeigt. Insbesondere hintergreift in dieser Stellung der Zapfen 4 einen Abschnitt der die Durchgangsöffnung 21 begrenzenden Wand. Dieser Wandabschnitt bildet daher eine Sperrfläche 22. Wegen des Einrastens des Zapfens 4 in die Durchgangsöffnung 21 bewegt sich der Vorsprung 32 infolge der elastischen Rückstellkraft in den 1 und 2 wieder nach oben und schließt die Aufnahme 53 um den Abschnitt 23 der Platine 2. Die Vorsprünge 32, 51 und 52 umfassen dabei den Abschnitt 23 der Platine 2 wie das Maul eines Tieres. Zur Vereinfachung des Einrastens des Zapfens 4 in die Durchgangsöffnung 21 hat der Zapfen 4 an seinem freien Ende eine abgeschrägte oder ballige Fläche.
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In der Gebrauchsstellung nach 1 und 2 ist die Platine 2 von dem Halter 3 in dem Gehäuse 1 gehalten. Für weitere Halterungen der Platine 2 können beliebige zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden. Dazu gehört beispielsweise ein weiterer Halter 3 zum Halten der Platine an anderen Stellen, insbesondere an ihrem dem Abschnitt 23 entgegengesetzten Ende.
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Die Ausführungsform nach den 2 und 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach der 1 in folgender Hinsicht:
- Der Zapfen 4 ist an seinem freien Ende nicht abgeschrägt, sondern ballig ausgeführt. Auch dadurch kann das Einrasten in die Durchgangsöffnung 21 erleichtert werden.
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Anstelle der abgeschrägten Begrenzungswand 12 bei der Ausführungsform nach der 1 ist nach der Ausführungsform nach den 2 und 3 eine gestufte Wand 13 zur Begrenzung der Durchgangsöffnung 11 vorgesehen. Der Ankerabschnitt 31 ist komplementär gestuft.
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Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten sind in der 4 gezeigt. Dabei kann die Abmessung der Durchgangsöffnung 11 in Richtung der Hauptebene der Platine 2 größer sein als die Abmessungen des Ankerabschnitts 31 des Halters 3. Dadurch ergibt sich ein Spiel in Richtung der Hauptebene der Platine 2, um Überbestimmungen zu vermeiden.
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Schließlich sind bei der Ausführungsform nach den 3, 4 und 6 Ausnehmungen 6 an der im eingebauten Zustand außen liegenden Seite des Halters 3 bzw. des Ankerabschnitts 31 vorgesehen. Diese Ausnehmungen können zum Montieren des Halters durch ein automatisches Montiersystem dienen.
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3 unterscheidet sich insofern von 1, 2 und 5, als die Schnittebene von 3 durch eine der Ausnehmungen 6 geht, wohingegen die Schnittebene von 1, 2 und 5 durch den Zapfen 4 geht.
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Die in der obigen Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.