DE10103950C1

DE10103950C1 - locking connection

Info

Publication number: DE10103950C1
Application number: DE2001103950
Authority: DE
Inventors: Ralf Elting; Stephan Herrmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-01-30
Filing date: 2001-01-30
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2021-01-31

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rastverbindung mit einem Verrasthaken, welcher aus dauerhaft elastischem Material, beispielsweise einem Metall, besteht. Der Verrasthaken lässt sich auf eine Leiterplatte automatisch bestücken.The present invention relates to a latching connection with a latching hook, which consists of permanently elastic material, for example a metal. The latch hook can be automatically populated on a circuit board.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rastverbindung gemäß den Merkma len des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a locking connection according to the Merkma len of the preamble of claim 1.

Rastverbindungen zwischen Gehäuseteilen sind in vielfältiger Weise bekannt. Beispielsweise werden bei elektronischen Gerä ten, wie etwa Mobilfunkendgeräten oder dergleichen, Gehäuseo ber- und -unterschale miteinander verrastet. Die Gehäuseteile sind im Allgemeinen aus Kunststoff gefertigt, da dieser ein geringes spezifisches Gewicht aufweist. Die Rastverbindungen sind üblicherweise so gestaltet, dass ein Gehäuseteil mit ei nem Rastvorsprung ausgebildet ist, welcher an seinem freitra genden Ende eine Rastnase aufweist. Das andere Gehäuseteil weist dann eine korrespondierende Aufnahme auf. Der Rastvor sprung ist bei diesen Rastverbindungen auf Grund seiner Kon struktion als freitragender Ausleger federnd ausgebildet, so dass sich dieser beim Zusammenfügen der Rastverbindung defor miert.Snap connections between housing parts are varied Way known. For example, in electronic devices ten, such as mobile radio terminals or the like, Gehäuseo Upper and lower shells locked together. The housing parts are generally made of plastic as this one has low specific weight. The rest connections are usually designed so that a housing part with egg Nem locking projection is formed, which on its freitra end has a locking lug. The other housing part then has a corresponding recording. The Rastvor jump is due to its con structure as a self-supporting cantilever, so that this will defor when assembling the locking connection mized.

Nachteilig wirkt sich hierbei aus, dass die elastische Ver formung nach und nach in eine plastische Deformation, also eine dauerhafte Verformung, übergeht, da der Kunststoff im Laufe der Zeit fließt. Daher wird die Verrastung nach und nach lockerer. Auch die Wärmestabilität bei Kunststoffteilen ist problematisch, da Wärme die Fließeigenschaften des Kunst stoffes drastisch verstärkt. Der Einsatz von Klebern oder Ultraschallschweißgeräten um diesen Effekt zu vermeiden, ist ebenfalls nachteilig, da diese zusätzlichen Komponenten mit weiteren Kosten verbunden sind.The disadvantage here is that the elastic Ver forming gradually into a plastic deformation, so permanent deformation, because the plastic in the Flows over time. Therefore, the locking will gradually after looser. Also the thermal stability of plastic parts is problematic because heat is the flow properties of art drastically reinforced. The use of glue or Ultrasonic welding equipment to avoid this effect also disadvantageous because these additional components with additional costs are associated.

Aus dem Stand der Technik sind, wie bereits oben erwähnt, ei ne Vielzahl von Rastverbindungen bekannt:
So wird beispielsweise in DE 92 14 673 U1 eine Rastverbindung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 offen bart. Allerdings ist der Verrasthaken dort nicht elastisch ausgestaltet, so dass Kräfte, die auf das oder mehrere Gehäu seteile wirken, durch den Verrasthaken nicht abgefedert wer den.As already mentioned above, a large number of snap-in connections are known from the prior art:
For example, in DE 92 14 673 U1 a snap-in connection according to the features of the preamble of claim 1 is openly bearded. However, the locking hook is not designed there to be elastic, so that forces acting on the part or more of the housing are not cushioned by the locking hook.

DE 17 75 320 A beschreibt ein Element zum Verbinden von zwei Werkstücken, zwischen denen ein sicherer elektrischer Kontakt bestehen soll. Allerdings wird hier keine Verbindung zwischen Gehäuseteilen offenbart, innerhalb derer eine Leiterplatte sicher gehalten wird. Zum Herstellen dieses sicheren elektri schen Kontaktes besitzt das Befestigungselement ein Kopfteil, das zur Anlage am ersten Werkstück vorgesehen ist, welches die leitende Fläche aufweist. Das Befestigungselement weist Schenkelteile auf, die sich mit einer Öffnung im zweiten Werkstück derart verspreizen, dass das Befestigungselement im zweiten Werkstück gesichert ist. Da das Befestigungselement leitend ist, wird so ein sicherer elektrischer Kontakt zwi schen der leitenden Fläche auf dem ersten Werkstück und dem zweiten Werkstück hergestellt. Allerdings ist auch hier die Federung nicht elastisch ausgebildet, so dass auch hier keine Kräfte, die auf ein Werkstück wirken, abgefedert werden kön nen.DE 17 75 320 A describes an element for connecting two Workpieces between which there is a safe electrical contact should exist. However, there is no connection between here Housing parts disclosed within which a circuit board is kept safe. To make this safe electri contact, the fastening element has a head part, which is intended to rest on the first workpiece, which has the conductive surface. The fastener has Leg parts on, with an opening in the second Spread the workpiece so that the fastener in the second workpiece is secured. Because the fastener is conductive, so a safe electrical contact between the conductive surface on the first workpiece and the second workpiece. However, here too Suspension is not elastic, so that none here Forces that act on a workpiece can be cushioned NEN.

US 5 671 124 A beschreibt allgemein ein Befestigungselement, mit dem eine Leiterplatte an einem Rahmen befestigt werden kann.US 5 671 124 A generally describes a fastener, with which a circuit board can be attached to a frame can.

US 5 978 232 A offenbart eine Verbindung zwischen einem Ge häuse und einer Hauptplatine (mother board) eines Computers. Diese Verbindung weist federnde Elemente auf, die dazu dienen das Befestigungselement in der Aussparung, in welche es ein gefügt ist, zu sichern.US 5 978 232 A discloses a connection between a Ge housing and a motherboard of a computer. This connection has resilient elements that serve for this the fastener in the recess in which it is is joined to secure.

US 3 066 367 beschreibt ebenfalls Befestigungselemente mit federnden Bestandteilen, welche dazu dienen, ein einfaches Montieren von elektronischen Vorrichtungen in dem besagten Befestigungselement zu gewährleisten.US 3,066,367 also describes fasteners resilient components, which serve a simple Mounting electronic devices in said Ensure fastener.

DE 91 10 871 U1 offenbart weiterhin ein Befestigungselement, das jedoch keinen elastisch ausgestalteten Verrasthaken auf weist.DE 91 10 871 U1 further discloses a fastening element, that, however, does not have an elastic locking hook has.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rastverbindung der eingangs be zeichneten Art derart auszubilden, dass eine sichere und spannungsfreie Lagerung zwischen den Gehäuseteilen mit einfa chen Mitteln gewährleistet ist.Based on this state of the art, it is the task of present invention, a snap connection of the beginning trained type in such a way that a safe and stress-free storage between the housing parts with simp Chen means is guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch eine Rastverbindung mit den Merkma len des Anspruches 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This task is accomplished by a snap connection with the Merkma len of claim 1 solved. Developments of the invention result from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist der Verrasthaken zum sicheren Lagern der zwischen den Gehäuseteilen vorgesehenen Leiterplatte derart elastisch ausgestaltet, dass Kräfte, welche auf ein Gehäuse teil wirken, durch ihn abgefedert werden.According to the locking hook for safe storage of the PCB provided between the housing parts in such a way designed to be elastic that forces acting on a housing act part, are cushioned by it.

Insbesondere ist auch die Verwendung eines Verrasthakens aus Metall vorteilhaft, weil sich die elastischen Eigenschaften von Metallen in dem Zeitbereich, in welchem z. B. ein Kommuni kations-Gerät mit einer derartigen Rastverbindung benutzt wird, nicht ändern. Auch im relevanten Temperaturbereich, der bei normaler Benutzung auftritt, werden die elastischen Ei genschaften nicht beeinträchtigt. Somit weist eine derartige Verbindung dauerhaft eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Qualität auf.In particular, the use of a latching hook is also off Metal advantageous because of the elastic properties of metals in the time range in which e.g. B. a communication cation device used with such a snap connection will not change. Even in the relevant temperature range, the occurs during normal use, the elastic egg properties not affected. Thus, one such Connection permanently compared to the state of the art improved quality.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, den Verrasthaken derart auszugestalten, dass er automatisch bestückbar ist. Dazu sind beispielsweise die Auflageflächen des Verrasthakens auf die Leiterplatte so ausgebildet, dass sie mittels einer Pipette angesaugt werden können und somit in einem automatischen Bestückungsprozess in die gewünschte Position gebracht werden können. Außerdem kann die Auflage fläche als Lötfuß ausgebildet sein, an dem der Verrasthaken mit der Leiterplatte verlötet wird.Another development of the invention is that Design latching hooks so that they automatically can be equipped. For example, the contact surfaces of the latching hook on the printed circuit board so that they can be sucked in with a pipette and thus in an automatic assembly process in the desired Position can be brought. In addition, the edition be designed as a solder foot on which the latch hook is soldered to the circuit board.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante weist der Verrasthaken einen T-förmigen Querschnitt auf. Der vertikale Balken des T kann die Auflagefläche darstellen und mittels des horizontalen Querbalkens ist die Verrastung zu dem bzw. den Gehäuseteilen herstellbar. Ein derartiger Verrasthaken ist leicht herstellbar, indem beispielsweise der Verrasthaken aus einem Blech ausgestanzt wird und die Auflageflächen her ausgebogen werden.In a further advantageous embodiment variant, the Snap hooks on a T-shaped cross section. The vertical Bars of the T can represent the contact surface and by means of of the horizontal crossbar is the locking to the or the housing parts can be manufactured. Such a snap hook is easy to manufacture, for example by the snap hook is punched out of a sheet and the contact surfaces be bent out.

Eine weitere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mit tels des Verrasthakens zwei Gehäuseteile aneinander befestigt werden. Dies ist der häufigste Fall beim Verrasten von Gehäu seteilen. In diesem Fall kann der Verrasthaken besonders ein fach gestaltet sein. Vorteilhaft ist eine derartige Verras tung insbesondere bei Mobilfunkendgeräten, bei denen ein ers tes Gehäuseteil durch die Oberschale des Mobilfunkendgerätes gebildet wird und ein zweites Gehäuseteil durch die Unter schale. Es ist auch möglich, dass zusätzlich zur hier vorge schlagenen neuartigen Verrastung, parallel eine Verrastung mittels der Kunststoffteile erfolgt.Another development of the invention provides that with means of the locking hook two housing parts attached to each other become. This is the most common case when locking the housing seteilen. In this case, the locking hook can be a particularly be professionally designed. Such a verra is advantageous tion, in particular in the case of mobile radio terminals in which a first tes housing part through the top shell of the mobile terminal is formed and a second housing part through the sub Bowl. It is also possible that in addition to the above proposed new type of locking, in parallel a locking by means of the plastic parts.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von in Figuren darge stellten Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is illustrated below with reference to figures presented embodiments explained.

Es zeigenShow it

Fig. 1 den Querschnitt eines Ausführungsbeispiels der Ver rastung Fig. 1 shows the cross section of an embodiment of the locking

Fig. 2 die perspektivische Darstellung eines beispielhaften Verrasthakens auf einer Leiterplatte. Fig. 2 is a perspective view of an exemplary latch hook on a circuit board.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt die Leiterplatte 1, auf der ein Verrasthaken 3 aufgebracht ist. Der Verrasthaken weist einen T-förmigen Querschnitt auf. Der vertikale Balken 5 ist als Auflagefläche, beispielsweise als Lötfuß, ausgebildet. Der Querbalken 7 dient zum Verrasten der Gehäuseteile 11a, b. An den Enden des Querbalkens 7 befinden sich Widerhaken 9 zu Fi xierung. Fig. 1 shows in cross section the circuit board 1 , on which a latching hook 3 is applied. The latch hook has a T-shaped cross section. The vertical bar 5 is designed as a contact surface, for example as a soldering foot. The crossbar 7 is used to lock the housing parts 11 a, b. At the ends of the crossbar 7 there are barbs 9 for fi xation.

Korrespondierend zu den Enden des Querbalkens 7 und den dort angebrachten Widerhaken 9 befinden sich in den Gehäuseteilen 11a und 11b entsprechende Aussparungen 13. In diesen kanalar tigen Aussparungen 13 befinden sich Nischen, in welchen die Widerhaken 9 verhaken. Beim Einführen der Enden des Querbal kens 7 in die Aussparungen 13, werden die Widerhaken, die beispielsweise als Rastnasen ausgebildet sind, zusammenge drückt. Sobald sie jedoch die Position der Nischen erreichen, schnellen sie wieder in ihre ursprüngliche Stellung zurück. Dadurch ist die Verrastung hergestellt. Are corresponding to the ends of the cross beam 7 and the attached there barbs 9 in the housing parts 11 a and 11 b corresponding recesses. 13 In these kanalar term recesses 13 there are niches in which the barbs 9 hook. When inserting the ends of the Querbal kens 7 in the recesses 13 , the barbs, which are designed for example as locking lugs, are pressed together. However, as soon as they reach the niche position, they snap back to their original position. This creates the catch.

In diesem Anschauungsbeispiel ist das Gehäuseteil 11a als Ge häuseoberschale oder Deckel eines Mobilfunk-Endgeräts ausge führt, das Gehäuseteil 11b als Gehäuseunterschale. Natürlich ist eine Beschränkung auf zwei Gehäuseteile nicht notwendig, ebenso können nur ein Gehäuseteil oder mehrere Komponenten an der Leiterplatte befestigt werden.In this illustrative example, the housing part 11 a leads out as a housing upper shell or cover of a mobile radio terminal, the housing part 11 b as a housing lower shell. Of course, a restriction to two housing parts is not necessary, and only one housing part or several components can be attached to the circuit board.

Vorteilhaft an dieser beispielhaften Befestigungsvorrichtung ist, dass der Verrasthaken aus einem haltbaren Material, bei spielsweise einem Metall, hergestellt sein kann. Dadurch kann er einerseits mittels eines automatischen Bestückungsprozes ses auf die Leiterplatte aufgebracht werden, andererseits ist die Verrastung haltbarer als die Verrastung von zwei Kunst stoffteilen.Advantageous in this exemplary fastening device is that the snap hook is made of a durable material, at a metal, for example. This can on the one hand by means of an automatic assembly process ses be applied to the circuit board, on the other hand the latching more durable than the latching of two art material share.

Werden zwei Kunststoffteile mittels eines Verrastmechanismus aneinander befestigt, degradiert diese Befestigung mit zuneh mendem Alter der Kunststoffteile, da Kunststoff im Laufe der Zeit fließt. Natürlich kann die hier vorgeschlagene Verra stung zusammen mit der herkömmlichen Verrastung zweier Kunst stoffteile verwendet werden.Are two plastic parts using a locking mechanism attached to each other, this attachment degrades increasingly ming age of the plastic parts, since plastic in the course of Time is flowing. Of course, the verra proposed here together with the traditional locking of two art fabric parts are used.

Wie aus Fig. 1 sichtbar ist, liegt die Leiterplatte 1 gegen über Erschütterungen geschützt zwischen den beiden Gehäuse teilen 11a, b, da die Leiterplatte 1 nicht direkt auf den Ge häuseteilen 11a, b aufliegt. Trotzdem ergibt sich in der vor geschlagenen Variante ein sehr kompakter Aufbau. Die Schen kellänge des jeweiligen Teils des Querbalkens 7 ist den tech nischen Erfordernissen anzupassen. In der gezeigten Ausfüh rungsvariante ist im oberen Bereich der Leiterplatte 1 aus reichend Platz für weitere Bauelemente vorhanden. Die Ausspa rungen 13 können natürlich auch so geformt sein, dass sich die Enden des Verrasthakens auch ohne Widerhaken darin ver krallen.As can be seen from Fig. 1, the circuit board 1 is protected against vibrations between the two housing parts 11 a, b, since the circuit board 1 is not directly on the Ge housing parts 11 a, b. Nevertheless, the variant suggested before has a very compact structure. The length of the respective part of the crossbar 7 is to be adapted to the technical requirements. In the embodiment shown Ausfüh is enough space for additional components in the upper area of the circuit board 1 . The recesses 13 can of course also be shaped in such a way that the ends of the latching hook claw in it even without barbs.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Leiter platte, auf welcher ein Verrasthaken 3 aufgebracht ist. Der vertikale Balken 5 ist als Auflagefläche 4, beispielsweise als Lötfuß, ausgebildet. Die räumliche Ansicht des Querbal kens 7 ist pfeilförmig. Die Widerhaken 9 sind durch ausge stanztes Material im Verrasthaken gebildet, welches aus der Ebene des Verrasthakens heraus gebogen ist. Als Material eig nen sich besonders leichte und biegsame Metalle in Blechform. Die Dicke des Blechs kann in Abhängigkeit von dessen Materia leigenschaften, der Beanspruchung, sowie natürlich den räum lichen Gegebenheiten entsprechend gewählt werden. Ebenso ist die Anzahl der Auflageflächen 5 ein Kompromiss zwischen Fe stigkeit der Verbindung zwischen Leiterplatte 1 und Verrast haken 3 und eben dem Raumangebot auf der Leiterplatte. Durch zumindest zwei Auflageflächen 5 - wie hier in der Darstellung - wird die Verbindung zwischen Verrasthaken 3 und Leiterplatte 1 zudem auch gegenüber Torsionskräften stabiler. Fig. 2 shows a perspective view of the circuit board, on which a locking hook 3 is applied. The vertical bar 5 is designed as a contact surface 4 , for example as a soldering foot. The spatial view of the Querbal kens 7 is arrow-shaped. The barbs 9 are formed by punched out material in the latch hook, which is bent out of the plane of the latch hook. Particularly light and flexible metals in sheet form are suitable as the material. The thickness of the sheet can be selected depending on its material properties, the stress, and of course the spatial conditions. Likewise, the number of contact surfaces 5 is a compromise between the stability of the connection between circuit board 1 and latching hook 3 and the space available on the circuit board. Through at least two contact surfaces 5 - as shown here - the connection between the latching hook 3 and the circuit board 1 is also more stable with respect to torsional forces.

Durch die abgerundeten Ecken 12 wird das Einführen in die Aussparung 13 erleichtert. Der in Fig. 2 gezeigte Verrastha ken 3 ist als Blechklammer ausgebildet. Der Verrasthaken 3 ist aus einem Stück Blech gefertigt. Widerhaken 9 und Aufla geflächen 5 sind durch Verbiegen gebildet. Die Form des Blechs kann üblicherweise so gewählt werden, dass möglichst wenig Verschnitt anfällt. Im gezeigten Beispiel sind die Auf lageflächen 5 durch ein Herausbiegen des Bereichs gebildet, welcher sich in der Zeichnung unter den abgeschrägten Ecken 12 befindet.The rounded corners 12 facilitate insertion into the recess 13 . The Verrastha ken 3 shown in Fig. 2 is designed as a sheet metal clamp. The locking hook 3 is made from a piece of sheet metal. Barb 9 and Aufla surfaces 5 are formed by bending. The shape of the sheet can usually be chosen so that there is as little waste as possible. In the example shown, the bearing surfaces 5 are formed by bending out the area which is located under the beveled corners 12 in the drawing.

Somit haben die abgeschrägten Ecken neben dem erleichterten Einführen eine weitere Funktion: Kräfte, die auf das Gehäuse wirken, greifen an jedem Punkt des Verrasthakens an, welcher mit dem Gehäuse in Kontakt ist, also im Wesentlichen an der in der Zeichnung vertikalen Fläche. Je größer nun der Abstand eines Punktes zur Leiterplatte ist, desto größer ist bei gleicher Kraft das Drehmoment, welches wiederum in eine Kraft auf die Auflageflächen 5 resultiert. Durch die abgeschrägten Ecken 12 wird der Hebel im Vergleich zum oberen Ende 14 ver kleinert, wodurch auch die Kraft auf die Auflageflächen 5 verringert wird. In addition to facilitating insertion, the beveled corners therefore have a further function: Forces that act on the housing act at every point on the locking hook that is in contact with the housing, i.e. essentially on the vertical surface in the drawing. The greater the distance between a point and the printed circuit board, the greater the torque with the same force, which in turn results in a force on the contact surfaces 5 . Due to the bevelled corners 12 , the lever is reduced in comparison to the upper end 14 , whereby the force on the bearing surfaces 5 is reduced.

Vorteilhaft an dieser Ausführung des Verrasthakens ist es zu dem, dass Kräfte, welche auf die Gehäuseteile wirken, durch den Winkel 10 abgefedert werden. Dadurch werden diese Kräfte ebenfalls weniger auf die Auflagefläche 4 übertragen, was de ren Verbindung zur Leiterplatte 1 verschlechtern oder gar zerstören könnte.In this embodiment of the latching hook, it is advantageous that forces which act on the housing parts are cushioned by the angle 10 . As a result, these forces are also less transmitted to the bearing surface 4 , which could deteriorate or even destroy the connection to the circuit board 1 .

Claims

1. Snap connection for housing parts to be fastened to one another using a latching hook ( 3 ) which is fastened to a printed circuit board ( 1 ) provided between the housing parts and engages at opposite ends in a respective housing part ( 11 a, b), thereby in that the Verrasthaken (3) plate for securely supporting the conductor (1) is so designed elastic that forces acting on at least one housing part (11 a, b) function, are cushioned by the Verrasthaken (3).

2. Snap connection according to claim 1, wherein the latch hook ( 3 ) consists of metal.

3. Snap connection according to claim 1 or 2, in which the latching hook ( 3 ) is designed such that it can be equipped automatically.

4. snap connection according to, one of the preceding claims, wherein the locking hook ( 3 ) has a T-shaped cross section, the vertical bar ( 5 ) of the T forms at least part of the bearing surface on the circuit board and the two ends of the horizontal Snap the cross bar ( 7 ) into the housing parts ( 11 a, b).

5. Snap connection according to claim 4, wherein the locking hook a plate-shaped material is formed, from which to at least one tab is bent out, which verti Kalen forms the bar, which is at least partially on the essentially parallel circuit board is applied.

6. Snap connection according to one of the preceding claims, in which at least one end of the latching hook ( 3 ) has a barb ( 9 ).

7. Snap connection according to one of the preceding claims, in which at least one housing part ( 11 a, b) has at least one recess ( 13 ) corresponding to the latching hook ( 3 ), into which the parts of the latching hook ( 3 ) and / or the barb ( 9 ) protrude.

8. Mobile terminal, comprising a housing upper shell, a lower housing shell, a circuit board ( 1 ) and a latching connection according to claim 7, in which a first Ge housing part ( 11 a) is formed by the upper shell of the mobile terminal and a second housing part ( 11 b) through the lower shell.