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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Mechanismus, der die
Verwendung einer Schaltungskarte bei einem Computersystem ermöglicht,
und insbesondere auf einen Auswurfmechanismus zum Lösen einer
Vertikalkarte bzw. Standkarte (riser card) von einer Rückwandplatine.
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Computersysteme
sind mit einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU) und einem damit
in Zusammenhang stehenden logischen Schaltungsaufbau versehen, die
in der Regel an einer Rückwandplatine in
einem Computergehäuse
angebracht sind. Die Rückwandplatine
ist konfiguriert, um mit einer Mehrzahl von Gedruckte-Schaltungsplatine-Anordnungen oder
Schaltungskarten, auf denen verschiedene elektronische Komponenten,
beispielsweise Prozessoren oder Speicherchips, angeordnet sind,
schnittstellenmäßig verbunden
zu sein, um die Funktionalität
eines Computersystems zu erhöhen.
Es wird oft gewünscht,
Schaltungskarten in einem Computersystem hinzuzufügen, zu
ersetzen oder zu entfernen, wenn Karten beispielsweise defekt werden
oder ablaufen. Folglich sind Randverbinder zum lösbaren Anbringen von Schaltungskarten
an einem Rand senkrecht zu der Oberfläche der Rückwandplatine vorgesehen.
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Während solche
Anordnungen die Schaltungskarte in einem elektrischen Kontakt mit
der Rückwandplatine
halten, machen sie ein Entfernen einer Schaltungskarte oft schwierig.
Oft sind starke Extraktionskräfte
erforderlich, um die Stifte der Schaltungskarte von dem Verbinder
der Rückwandplatine
zu lösen.
Dieses Problem stellt eine zusätzliche
Schwierigkeit dar, weil Schaltungskarten oft eine empfindliche Bauelementzusammensetzung
aufweisen, die nicht manuell gehandhabt werden sollte, wodurch eine
minimale verfügbare
Fläche
zum Anfassen der Karte verbleibt. Zudem wird die Situation durch
die Tatsache verkompliziert, daß Karten
oft nahe zueinander beabstandet sind, so daß es schwierig ist, eine einzelne
Karte zu greifen, um sie aus dem Verbinder herauszuziehen.
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Um
diese Herausnahme zu ermöglichen, wurden
bisher verschiedene Lösungen
vorgeschlagen, um eine leichtere Möglichkeit zu präsentieren, eine
Schaltungskarte von einer Rückwandplatine
zu lösen.
Bei einem Verfahren umfaßt
ein Verbinder für eine
Schaltungskarte einen eingebauten Auswerfer. Dieses Verfahren weist
jedoch bestimmte Nachteile auf. Über
einen eingebauten Auswerfer zu verfügen, macht einen standardmäßigen Verbinder
komplizierter und teuerer. Überdies
sind viele Ausführungen von
eingebauten Auswerfern schwer zu verwenden, so daß sie also
keinen beträchtlichen
Vorteil gegenüber
einem manuellen Entfernen der Karte liefern. Eine weitere vorgeschlagene
Lösung
besteht darin, einen Auswerfer entlang des oberen Randes der Schaltungskarte
zu plazieren. Dies liefert einen bequemen Zugriff auf den Auswerfer,
wenn mehrere Karten zueinander benachbart installiert sind. Überdies
liefert diese Lösung
einen Hebelauswerfer, der lediglich eine Drehung benötigt, um
die Schaltungskarte zu entnehmen. Trotz dieser Vorteile erfordert diese
Auswerferanordnung eine zusätzliche
Struktur, um eine Auflageoberfläche
für den
Hebel bereitzustellen. Diese Struktur wird oft an der Rückwandplatine
plaziert und erstreckt sich ungefähr die Höhe der Schaltungskarte nach
oben. Dies bedeutet für
ein Auswerfersystem zusätzliche
Kosten und eine zusätzliche
Komplexität.
Ferner ist ein sicheres Befestigen der Struktur an der Rückwandplatine,
um eine stabile Auflageoberfläche
zu schaffen, schwierig. Zudem sind Oberrand-Auswerfer in der Regel
ziemlich klein und stellen nur einen begrenzten mechanischen Vorteil
zum Lösen
einer Schaltungskarte bereit.
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Aus
der
US-5,232,374 A ,
aus der
JP 09331169
A sowie aus der
US-6,148,506
A sind jeweils Auswurfmechanismen der oben erörterten
Art bekannt.
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Es
wird also eine Vorrichtung benötigt,
um ein Lösen
eines Schaltungskarten-Randverbinders von dem elektrischen Verbinder
der Rückwandplatine
eines Computersystems zu er leichtern. Die Vorrichtung sollte leicht
zugänglich
und betreibbar sein, um die Stifte einer befestigen Schaltungskarte
im wesentlichen aus einem Sockelverbinder für eine Rückwandplatine herauszuheben.
Ferner sollte die Vorrichtung so konfiguriert sein, daß sie leicht
an einer Schaltungskarte angebracht werden kann.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mechanismen und ein
Verfahren für
ein erleichtertes Entnehmen einer Schaltungskarte von einer Rückwandplatine
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Auswurfmechanismus gemäß Anspruch 1, ein Verfahren
gemäß Anspruch
13 sowie einen Mechanismus gemäß Anspruch
15 gelöst.
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Somit
besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Auswurfvorrichtung
zum effektiven Lösen
einer Schaltungsplatine von einer Rückwandplatine zu schaffen,
derart, daß die
Schaltungsplatine ohne weiteres aus einem Computersystem entfernt werden
kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
eine derartige Vorrichtung mit einem Hebel zu schaffen, um eine
ausreichende Hebelwirkung zu liefern, um die Stifte einer befestigten Schaltungskarte
im wesentlichen aus einem Sockelverbinder einer Rückwandplatine
herauszubewegen. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,
den Hebel so anzuordnen, daß er
leicht zugänglich
ist, wenn mehrere Schaltungskarten an der Rückwandplatine installiert sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
einfache Struktur bereitzustellen, die ohne weiteres auf einer Schaltungskarte
angebracht werden kann. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, die kostengünstig, einfach
und universell ist, so daß sie
bei vielen Schaltungsplatinen- und Rückwandplatinenausführungen und
jeder beliebigen standardmäßigen Verbinderkonfiguration
verwendet werden kann.
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Um
diese Ziele zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung eine
Vorrichtung zum Auswerfen einer Schaltungskarte, und vorzugsweise
einer vertikal angebrachten Standkarte, aus einem Eingriff mit einer
Rückwandplatine.
Die Vorrichtung weist einen länglichen
Hebel auf, der eine obere Manipulationsregion und eine untere Anstoßregion
aufweist, und weist ferner eine Befestigungseinrichtung zum schwenkbaren
Anbringen des länglichen
Hebels an einer Standkarte auf.
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Die
Befestigungseinrichtung ist in einer zentralen Region des Hebels
positioniert und ist für
eine schwenkbare Verbindung mit der Standkarte konfiguriert. Als
solches ist der Hebel aus einer ersten Position, bei der der Randverbinder
der Standkarte in dem Verbinder der Rückwandplatine sitzt und elektrisch
mit demselben verbunden ist, zu einer zweite Position bewegbar,
bei der der Randverbinder der Standkarte von dem Rückwandplatinenverbinder
gelöst
ist.
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Der
längliche
Hebel ist allgemein ein dreieckförmiges
Bauglied, das für
eine Drehung um den Drehpunkt konfiguriert ist, wobei der Drehpunkt
mittels der Befestigungseinrichtung mit der Standkarte verbunden
ist. Die obere Manipulationsregion erstreckt sich von dem Drehpunkt
um eine ausreichende Entfernung nach oben, um eine ausreichende
Hebelwirkung zum vertikalen Lösen
der Stiftverbinder der Standkarte zu erzeugen. Desgleichen erstreckt sich
die untere Anstoßregion
von dem Drehpunkt um eine ausreichende Entfernung nach unten, um
auf eine Drehung des Hebels zu der zweiten gelösten Position hin eine gegenseitige
Störung
mit der Rückwandplatine
zu erzeugen. Die Dreiecksform des länglichen Hebels bildet eine
untere Anstoßregion, die
einen schmaleren Querschnitt aufweist als die mittlere Region des
Hebels.
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Somit
schafft die vorliegende Erfindung ein einfaches und ergonomisches
Verfahren zum Auswerfen einer Standkarte von einer Rückwandplatine. Eine
derartige Vorrichtung ist an typischen, in der Technik bekannten
Standkarten angebracht und erfordert keine zusätzliche Auflageoberfläche, um
sicher an einer Rückwandplatine
angebracht zu sein. Ferner erfordert die Vorrichtung lediglich eine
geringe Zugkraft, um die Standkarte von der Rückwandplatine zu lösen und
zumindest teilweise zu entfernen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines an einer Standkarte befestigten Auswurfmechanismus, der
in dem elektrischen Verbinder der Hauptplatine der vorliegenden
Erfindung sitzt und eine elektrische Kontaktbeziehung mit demselben
aufweist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der vorliegenden Erfindung, die den zu einer
zweiten gelösten
Position geschwenkten Auswurfmechanismus zeigt;
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3 einen
Seitenaufriß des
Auswurfhebels der vorliegenden Erfindung;
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4 einen
Seitenaufriß des
Hebels der vorliegenden Erfindung, der den Hebel zu einer zweiten gelösten Position
geschwenkt zeigt; und
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5 eine
Querschnittansicht der vorliegenden Erfindung, die entlang einer
Linie 5-5 der 4 genommen wurde, die die schwenkbare
Befestigungseinrichtung zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist 1 eine perspektivische
Ansicht des Standkarte-Auswerfers 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Auswurfmechanismus 10 weist einen länglichen Hebel 12 auf,
der eine obere Manipulationsregion 14, eine untere Anstoßregion 16 und
eine Befestigungseinrichtung 22 zum schwenkbaren Anbringen
des Hebels 12 an einer Standkarte 24 aufweist.
Der Mechanismus 10 ist konfiguriert, um eine Zugkraft F
entgegenzunehmen, um den Hebel 12 um die Befestigungseinrichtung 22 zu
einer Anstoßposition
mit einer Rückwandplatine 26 zu
drehen und den Randverbinder 27 der befestigten Standkarte 24 aus
einem Verbinder 28 der Rückwandplatine 26 herauszuheben.
Somit kann der längliche
Hebel 12 des Mechanismus 10 in einer ersten Position,
einer Eingriffsposition, bei der die Standkarte 24 auf
passende Weise aufgenommen ist und sich in elektrischem Kontakt mit
dem Verbinder 28 befindet, und in einer gelösten Position
plaziert werden, bei der die Standkarte 24 aus dem Verbinder 28 der
Rückwandplatine
herausgehoben ist.
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Die
Standkarte ist eine allgemein planare Struktur, die einen oder mehrere
Randverbinder aufweist, die an einem unteren Rand derselben angebracht
sind. Die Randverbinder entsprechen einem zugeordneten elektrischen
Verbinder, der an der Rückwandplatine
angebracht ist. Die Standkarte ist konfiguriert, um senkrecht zu
der Rückwandplatine angebracht
zu sein. Ferner ist die Standkarte 24 mit einem Paar von
Ausnehmungen 29 entlang ihres oberen Randes benachbart
zu jedem gegenüberliegenden
Seitenrand konfiguriert. Diese Ausnehmungen sorgen für einen
leichten Zugang zu dem Auswurfmechanismus der vorliegenden Erfindung.
So wie sie angebracht sind, erfordern die Verbinder eine lineare
Extraktionskraft in der Ebene der Standkarte und aus der Rückwandplatine
heraus, um den Randverbinder 27 aus dem Verbinder der Rückwandplatine
herauszuheben.
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Der
Hebel 12 ist allgemein ein dreieckförmiges Bauglied, bei dem die
obere Manipulationsregion 14 im wesentlichen an der Oberseite
des Hebels 12 gebildet ist, die untere Anstoßregion 16 im
wesentlichen an der Unterseite des Hebels 12 gebildet ist
und die mittlere Region 20 in dem Mittelabschnitt des Hebels 12 gebildet
ist. Vorzugsweise, und wie in 5 gezeigt
ist, ist der Hebel 12 im Querschnitt allgemein C-förmig und
weist ein erstes Bein 42, ein zweites Bein 44 und
ein mittleres Verbindungsteil 40 auf, das das erste und
das zweite Bein verbindet. Als solches ist der Hebel 12 konfiguriert,
um einen Abschnitt der Standkarte 24 zwischen dem ersten
Bein 42 und dem zweiten Bein 44 aufzunehmen. Vorzugsweise
ist der Hebel 12 aus Kunststoff hergestellt, könnte aber auch
aus einem anderen bekannten Material hergestellt sein, das eine
ausreichende Steifheit aufweist, um eine Hebelwirkung zum Auswerfen
einer Standkarte 24 zu liefern. Der Hebel 12 ist
allgemein an einer vertikalen Seite einer Standkarte 24 angebracht, wenn
dieselbe an der Rückwandplatine
angebracht ist, derart, daß eine
Drehung des Hebels 12 um eine Achse erfolgt, die allgemein
senkrecht zu der Bewegungsachse der Standkarte 24 verläuft. Für eine typische
Konfiguration einer Standkarte 24 umspannt der längliche
Hebel 12 allgemein die Höhe der Standkarte 24.
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Die
obere Manipulationsregion 14 stellt eine gekrümmte Manipulationsspitze 30,
die an dem oberen Rand des länglichen
Hebels 12 gebildet ist, und eine Manipulationsoberfläche 32 bereit,
die allgemein der Standkarte 24 zugewandt ist. Die Manipulationsspitze 30 und
-oberfläche 32 stellen
in Zusammenwirkung einen Manipulationsbereich bereit, in dem ein
Benutzer eine Zugkraft F, vorzugsweise mit einem einzelnen Finger,
allgemein in einer von der Standkarte 24 weg verlaufenden
Richtung, ausüben kann,
um den länglichen
Hebel 12 zu drehen. Ferner erstreckt sich die Region 14 um
eine ausreichende Entfernung von der Befestigungseinrichtung 22 weg, um
eine ausreichende Hebelwirkung bereitzustellen, um Stifte 33 des
Standkarte-Randverbinders von dem Rückwandplatinenverbinder 28 vertikal
zu lösen.
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Die
untere Anstoßregion 16 stellt
ebenfalls eine gekrümmte
Eingriffsspitze 34, die an dem unteren Rand des Hebels 12 gebildet
ist, und eine Anstoßoberfläche 36 dar,
die allgemein der Rückwandplatine 26 und
der Standkarte 24 zugewandt ist, wenn der Hebel 12 in
der ersten Eingriffsposition plaziert ist. Die gekrümmte Eingriffsspitze 34 ist
konfigu riert, um eine geringe Oberflächenreibung zum Bewegen über und
Drücken
gegen eine Oberfläche 38 der
Rückwandplatine 26 zu
liefern, während
sich die untere Anstoßregion
zu der zweiten gelösten
Position hin dreht. Die Anstoßoberfläche 36 ist
allgemein eine flache, planare Oberfläche, die ausgelegt ist, um direkt
benachbart zu der Standkarte positioniert zu sein, wenn der Hebel
in der zweiten gelösten
Position plaziert ist. Vorzugsweise verjüngt sich die Querabmessung
des länglichen
Hebels 12 in einer zu der Standkarte 24 parallelen
Ebene im Querschnitt von der mittleren Region 20 zu der
unteren Anstoßregion 16.
Diese verminderte Querschnittstransversalabmessung erhöht den Übersetzungspfad
für die
untere Anstoßregion
entlang der Rückwandplatinenoberfläche 38,
wodurch die vertikale Bewegung des Drehpunkts 18 und der
befestigten Standkarte 24 maximiert wird.
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Die
Befestigungseinrichtung weist ein Paar von ausgerichteten Bohrungen 41,
die sich durch eine erste Oberfläche 42 und
eine zweite Oberfläche 44 des
Hebels erstrecken, und einen Stift 50 auf, der durch die
Bohrungen 41 aufgenommen wird. Die Standkarte 24 umfaßt ferner
eine Bohrung 46, die sich durch dieselbe erstreckt und
konfiguriert ist, um sich mit Bohrungen 41 des Hebels 12 auszurichten. Man
sollte verstehen, daß eine
beliebige in der Technik bekannte Einrichtung zum schwenkbaren Koppeln
eines Hebels mit einer Schaltungskarte, beispielsweise ein Stift,
verwendet werden kann, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung
abzuweichen. Bei einer alternativen Konfiguration weist die Befestigungseinrichtung 22 ein
männliches
Bauglied auf, das entweder an der Standkarte 24 oder der
ersten 42 und zweiten 44 Oberfläche des
Hebels 12 angebracht ist. Ein weibliches Bauglied, oder
eine Bohrung, wären
an der gegenüberliegenden
Struktur angeordnet, um mit dem männlichen Bauglied zusammenzupassen.
Bei allen Konfigurationen kann die Befestigungseinrichtung 22 aus
Kunststoff- oder Metallteilen hergestellt oder aus anderen Materialien
gebildet sein, so lange diese eine ausreichende Haltbarkeit aufweisen,
um Kräften
zu widerstehen, die von dem länglichen
Hebel 12 an die Standkarte 24 übertragen werden.
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Um
die Hubwirkung des Schwenkzapfens bzw. Stifts 50 und der
befestigten Standkarte 24 zu ermöglichen, ist die Länge des
länglichen
Hebels 12 zwischen dem Schwenkzapfen 50 und der
gekrümmten
Eingriffsspitze 34 größer als
der vertikale Zwischenraum zwischen dem Schwenkzapfen 50 und der
Rückwandplatinenoberfläche 38.
Vorzugsweise ist der Schwenkzapfen derart an dem Hebel positioniert,
daß, während die
Standkarte in dem Randverbinder der Rückwand sitzt und sich der Hebel
in der ersten Position befindet, die Eingriffsspitze 34 auf
der Oberfläche
der Hauptplatine aufliegt. Bei dieser Konfiguration ergibt sich
der maximale Hub aus einem Schwenken des Hebels von der ersten Position
zu der zweiten Position.
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Um
den Auswurfmechanismus 10 zu betreiben, wird auf die obere
Manipulationsregion 14 des länglichen Hebels 12 in
einer Querrichtung von der in Eingriff genommenen Standkarte 24 nach
außen eine
Zugkraft F ausgeübt.
Während
sich der längliche Hebel 12 um
den Schwenkzapfen 18 zu drehen beginnt, dreht sich die
gekrümmte
Eingriffsspitze 34 der unteren Anstoßregion 16 in einer
zu der oberen Manipulationsregion 14 entgegengesetzten
Richtung und berührt
die Rückwandplatinenoberfläche 38. Dieser
Kontakt wird dadurch ermöglicht,
daß der Schwenkzapfen 50 an
einem ausreichend niedrigen Punkt an der Standkarte 24 angebracht
ist, um zu bewirken, daß die
Rückwandplatinenoberfläche 38 die Drehung
des Hebelarms 12 behindert. Eine fortgesetzte Ausübung der
Zugkraft F bewirkt, daß die
gekrümmte
Eingriffsspitze 34 sowohl gegen die Rückwandplatinenoberfläche 38 drückt als
auch entlang derselben bewegt wird. Während sich die untere Anstoßregion 16 auf
den Rückwandplatinenverbinder 28 zubewegt,
drückt
also die fortgesetzte Drehung des länglichen Hebels 12 den
Schwenkzapfen 50 und somit die Standkarte 24 nach
oben. Der längliche Hebel 12 wird
gedreht, bis die gekrümmte
Eingriffsspitze 34 direkt unter dem Drehpunkt 18 positioniert ist
oder bis der Hebel 12 mit der Standkarte 24 in
Berührung
kommt. An diesem Punkt sind die Stifte 33 des Randverbinders 27 zumindest
teilweise herausgehoben und befinden sich nicht in elektrischem
Kontakt mit dem Rückwandplatinenverbinder 28,
wodurch es der Standkarte 24 ermöglicht wird, ohne weiteres
aus der Rückwandplatine 26 entnommen
zu werden.
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Neben
den oben beschriebenen Anwendungen kann die vorliegende Erfindung
zusätzlich
zu Standkarten auch mit einer Vielzahl von Schaltungskarten verwendet
werden, so lange die Schaltungskarten an einem Verbinder einer weiteren
Hauptplatine oder Rückwandplatine
befestigt sind. Als weiteres Erfordernis versteht es sich, daß der Bereich
der Rückwandplatinenoberfläche 28,
bei dem der Kontakt der gekrümmten
Eingriffsspitze 34 des länglichen Hebels 12 stattfindet,
frei von jeglichen Hindernissen sein muß, um eine ungehinderte Bewegung der
unteren Anstoßregion 16 zu
ermöglichen.
Somit können
die Form des länglichen
Hebels 12 oder seine Anbringposition an der Standkarte 24 dazu
dienen, die gekrümmte
Eingriffsspitze 34 in eine unbehinderte Region der Rückwandplatinenoberfläche 38 zu
bewegen. Beispielsweise kann der längliche Hebel 12 auf
einer beliebigen der beiden Flächen 48 der Standkarte 24 angebracht
sein.
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Aus
den vorstehenden Informationen sollte es nun offensichtlich sein,
daß der
Standkarte-Auswurfmechanismus 10 eine ergonomischere, einfachere
und universellere Lösung
zum Lösen
einer Schaltungskarte von einer Rückwandplatine bereitstellt.
Die vorliegende Erfindung kann mit einer beliebigen Anzahl von standardmäßigen Standkarten-Konfigurationen versehen
werden und erfordert nicht, daß eine
erhöhte
Abstoßoberfläche an der Schaltungsplatine
vorgesehen wird. Während
bestimmte Formen der vorliegenden Erfindung hierin veranschaulicht
und beschrieben wurden, ist sie nicht auf die beschriebenen und
gezeigten spezifischen Formen oder Anordnungen von Teilen beschränkt.