-
Die
Erfindung betrifft eine Leiterplattenbefestigung zur Montage einer
mit einem Durchbruch versehenen Leiterplatte an einer dünnen Wand,
wie Grundplatte oder Blechgehäuse,
mit einer Einrichtung zur Sicherung eines Abstandes zwischen den zueinander
gewandten Oberflächenebenen
von Leiterplatte und dünner
Wand.
-
Bisher
werden Leiterplatten, z. B. die Motherboard eines Personalcomputers
in dem Gehäuse mittels
in Grundplatte eingepreßter
Gewindebolzen befestigt, wobei eine Abstandsscheibe zwischen Gehäusewand
und Leiterplatte mit einem ausreichenden Abstand sorgt, so daß die Grundplatte
keine Kurzschlüsse
auf der ihr zugewandten Lötseite
der Leiterplatte erzeugen kann. Mit einer auf die in der Grundplatte
eingepreßten
Gewindestift aufgeschraubten Mutter kann das Motherboard, das an dieser
Stelle ein Rundbohrloch hat, durch das der Gewindestift hindurch
reicht, festgelegt werden. Der Gewindestift hat ggf. eine solche
Länge,
daß auch weitere
Bauteile, wie z. B. eine Abdeckung aufgesetzt und mit einer weiteren
Mutter festgelegt werden kann.
-
Nachteilig
ist, daß das
Einpressen eines Gewindestiftes in das Material der Grundplatte
einen zusätzlichen
Arbeitsgang bei der Herstellung des Gehäuses bedeutet, außerdem ist
die Montage umständlich,
da die bekannte Leiterplattenbefestigung mit mehreren losen Teilen
arbeiten muß,
so mit der Abstandsscheibe, die zwischen Grundplatte und Leiterplatte
gelegt werden muß,
des weiteren mit der Mutter, die dann die Leiterplatte auf dem eingepreßten Gewindestift
festlegt, sowie ggf. eine weitere Mutter zur Befestigung von zusätzlichen
Bauteilen, wie Abdeckwände.
Der vorhandene vorspringende Gewindestift kann außerdem die
empfindliche Oberfläche
der Lötseite
der Leiterplatte dadurch beschädigen,
daß das
runde Loch für
den Gewindestift bei der Montage nicht gleich richtig gefunden wird.
Bei engem Aufbau kann auch der vorstehende Stift anderweitig zu
Behinderungen führen.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Leiterplattenbefestigung zu schaffen,
die die genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere keinen
zusätzlichen
Arbeitsgang bei Produktion von Gehäusen erfordert, die mit Leiterplatten
zu bestücken
sind und die weniger lose Teile aufweist, die verloren gehen können oder
auch zu Störungen
auf der Leiterplatte führen
können,
insbesondere durch Kurzschluß von aufmontierten
Drähten
und Teilen.
-
Gelöst wird
die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
daß die
Leiterplattenbefestigung einen Kopfteil und einen davon ausgehenden
Rumpfteil mit rechteckigem Querschnitt vorsieht, welcher Rumpfteil
durch einen passend geformten Durchbruch in der dünnen Wand
und in der Leiterplatte hindurchsteckbar ist und Zungen oder Schlitten
bildet oder trägt,
die zwei im wesentlichen zueinander senkrecht verlaufende Schrägflächen bilden,
die von den Durchbruchkanten der Durchbrüche in der dünnen Wand
und in der Leiterplatte hindurchsteckbar ist und Zungen oder Schlitten
bildet oder trägt,
die von den Druchbruchkanten derart in Eingriff genommen werden,
daß die
Zungen oder Schlitten beim Hindurchstecken des Rumpfteils zunächst mit
der einen, längeren
und flacheren Schrägfläche zurückweichen, um
bei Erreichen der anderen, kürzeren
und steileren Schrägfläche vorzuspringen,
wobei die Leiterplatte und die dünne
Wand zwischen dem Kopfteil und den steileren Schrägflächen der
Zungen bzw. Schlitten spielfrei eingeklemmt werden.
-
Dadurch
wird ermöglicht,
mit einem zugehörigen
Gehäuse
bzw. entsprechenden Grundplatte ohne einen gepreßten Gewindestift auszukommen, statt
dessen wird lediglich ein Durchbruch beim Stanzen des Gehäuses zusätzlich angebracht,
in das die Leiterplattenbefestigung, die ein Teil darstellt, eingesteckt
werden kann, wobei gleichzeitig das Rumpfteil auch einen entsprechenden
Durchbruch in der Leiterplatte durchdringt und in Endstellung durch
die federbelasteten Zungen oder Schieber spielfrei festgehalten
wird. Die erfindungsgemäße Leiterplattenbefestigung
kommt somit ohne Muttern aus, die umständlich zu montieren sind und
bei ungeschickter Montage in das Gehäuse hineinfallen können, wo
sie schlimmstenfalls zu Kurzschlüssen
führen
können.
-
Die
Einrichtung zur Sicherung des Abstandes zwischen den zueinander
gerichteten Oberflächenebenen
von Leiterplatte und dünner,
aus Blech bestehender Wand kann in herkömmlicher Weise durch eine Abstandsscheibe
erfolgen, besser ist aber eine Lösung,
bei der die Leiterplatte während
des Stanzvorganges gleichzeitig Ausbeulungen des Bleches erhält, die
verkröpfte
Auflageflächen
bilden, auf denen sich die Leiterplatte in geeignetem Abstand zur
Grundplatte auflegt. Besonders günstig
ist es, wenn gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung die Ausbeulungen im Bereich der rechteckigen
Durchbrüche
angeordnet sind, weil dadurch eine besonders stabile Montage erreicht
wird, wobei auf die Leiterplatte keine Scherungs- und Biegekräfte ausgeübt werden,
wenn die Ausbeulungen koaxial zu der Leiterplattenbefestigung angeordnet
sind.
-
Soll
die Leiterplattenbefestigung zusätzlich andere
Elemente tragen, wie beispielsweise eine Abdeckwand oder Abdeckplatte,
kann das dadurch geschehen, daß der
Rumpfteil eine axial ausgerichtete Gewindebohrung zur Aufnahme einer
Befestigungsschraube für
eine Abdeckung der Leiterplatte und/oder für zusätzliche Bauelemente aufweist.
-
Beim
Stand der Technik dient eine weitere Mutter zur Befestigung von
Abdeckplatten und ähnlichen
Elementen. Muttern erfordern jedoch meist eine größere Freifläche auf
der Leiterplatte als es bei Kopfschrauben der Fall ist. Somit ist
eine weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Leiterplattenbefestigung
angesprochen.
-
Von
Vorteil ist, wenn gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung die Ausbeulungen derart geformt sind,
daß sie
auf der der Leiterplatten abgewandten Seite der dünnen Wand
zu Einbeulungen führen,
die den Kopfteil zumindest bündig
aufzunehmen in der Lage sind, so daß kein vorstehender Teil der
Befestigung stört
und insofern nicht nur das Aussehen verbessert wird, auch das Aufschieben
von Gehäuseabdeckungen
durch beispielsweise vorstehende Teile der Plattenbefestigung nicht
behindert wird.
-
Die
eingangs angesprochenen zwei Schrägflächen können von in dem Rumpfteil in
Kanälen
gegen Federkraft verschieblich gelagerten Scheiben gebildet sein.
-
Alternativ
können
die zwei Schrägflächen aber
auch von auf dem Rumpfteil aufgesteckten Flachfedern oder Paketen
von Flachfedern gebildet werden. Zur besseren Halterung und Führung der beiden
Flachfedern kann es günstig
sein, daß das Rumpfteil
zwei Kanäle
zur Aufnahme von gegenläufigen
Scheiben oder zwei nach außen
weisende Schlitze zur Aufnahme von Flachfedern aufweist. Die Scheiben
mit den zugehörigen
Federkraft erzeugenden Spiralfedern bzw. die Federkraft der Flachfeder können den
Anwendungsforderungen angepaßt
werden, indem die entsprechende Federkonstante durch Materialwahl
oder entsprechende Zahl von Flachfedern geändert werden kann.
-
Als
besonders günstig
hat sich erwiesen, wenn das Rumpfteil Kanäle zur Aufnahme von gegenläufigen Scheiben
aufweist, oder zwei nach außen
weisende Schlitze zur Aufnahme von einzelnen Flachfedern oder von
Pakten von Flachfedern. Der Vorteil liegt darin, daß in diesen
Fällen
zwischen den zwei Kanälen
oder Schlitzen eine Gewindesackbohrung oder Durchgangsbohrung für eine Schraube oder
ein sonstiges Befestigungsmittel zur Montage weiterer Bauelemente
vorgesehen werden können, wobei
diese weiteren Bauelemente entweder auf der Seite der Leiterplatte
oder auf der Seite der Grundplatte angeordnet werden können.
-
Es
könnte
bei Bedarf sogar beide Seiten genutzt werden.
-
Die
Erfindung betrifft auch eine Leiterplatte, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie
rechteckige Durchbrüche
zur Aufnahme der Leiterplattenbefestigungen gemäß einem der vorhergehend Ausführungsbeispiele
aufweist.
-
Es
ist günstig,
wenn die Leiterplatte auf der Lötfläche im Bereich
des Randes der Durchbrüche von
Leiterbahnen freigehalten wird, weil dadurch vermieden wird, daß die Ausbeulungen
oder die Befestigungsscheiben oder Befestigungsflachfedern durch Kontaktieren
von Leiterbahnen Störungen
verursachen.
-
Andererseits
kann die Leiterplatte auf der Lötfläche im Bereich
des Randes der Durchbrüche geerdete
oder zu erdende Leiterbahnen aufweisen, in welchem Fall die Ausbeulungen
oder Befestigungszungen oder die Federn gleichzeitig Befestigungs- und Erdungsfunktionen
ausführen
können.
-
Die
Erfindung ist besonders nützlich
einsetzbar bei einem Gehäuse
für die
Aufnahme von Leiterplatten, wie Computergehäuse, wobei im Bereich der Anbringung
von Leiterplatten, wie Motherboard bei einem Computer, die zugehörige Gehäusewand
oder Grundplatte mit Durchbrüchen
und Ausbeulungen (Kröpfungen)
zur Aufnahme von Leiterplattenbefestigungen oder Leiterplatten gemäß einem
der vorgehenden Ausführungsformen
aufweist.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die
in den Zeichnungen dargestellt sind.
-
Es
zeigt:
-
1A eine
axiale Schnittansicht durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Leiterplattenbefestigung
mit in Kanälen
gegen Federkraft verschieblich gelagerten Platten und zusätzlicher
Befestigungsmöglichkeit
für eine
Abdeckplatte;
-
1B eine
Seitenansicht der Anordnung gemäß 1A;
-
2A den
in 1A dargestellten Gehäuseteil mit Ausbeulung und
im Bereich der Ausbeulung angebrachtem Durchbruch;
-
2B eine
um 90° gedrehte
Ansicht der Ausbeulung gemäß 2A;
-
3A und 3B perspektivische
Ansichten der in 1A dargestellten Ausführungsform
in auseinandergezogener Darstellung;
-
4A in
einer ähnlichen
Ansicht wie 1A eine andere Ausführungsform
der Leiterplattenbefestigung gemäß der Erfindung,
bei der eine Flachfeder zum Einsatz kommt, die sich einerseits im Rumpfteil über Rücksprünge abstützt, andererseits mit
ihren Enden sich auf den Rand des Durchbruchs in der Leiterplatte
abstützen;
-
4B eine
Ansicht von oben auf die Anordnung gemäß 4A;
-
5 die
zugehörige
U-förmige
Flachfeder in Alleinstellung; und
-
6 in
einer Schnittansicht einen Anwendungsfall, bei dem in einem Blechgehäuse mit
Hilfe von zwei erfindungsgemäß ausgestalteten
Leiterplattenbefestigungen eine Leiterplatte im Abstand zur Oberfläche des
Gehäuses
montiert ist.
-
1A zeigt
eine mit einem Durchbruch 12 versehene Leiterplatte 10,
die auf einer dünnen Wand 14,
wie Grundplatte oder Teil eines Blechgehäuses, befestigt ist, mit einer
Einrichtung zur Sicherung eines Abstandes zwischen den zueinander
gewandten Oberflächenebenen 18, 20 von
Grundplatte 14 und Leiterplatte 10, wobei dieser
Abstand mit 22 bezeichnet ist.
-
Die
Leiterplattenbefestigung 24 gemäß 1A weist
einen Kopfteil 28 und einen von dem Kopfteil 28 ausgehenden
Rumpfteil 26 mit rechteckigem Querschnitt auf, wie die
perspektivische auseinandergezogene Darstellung der 3A zeigt.
Der Rumpfteil 26 ist durch einen passend geformten Durchbruch 30 in
der dünnen
Wand und durch den Durchbruch 12 in der Leiterplatte 10 hindurchsteckbar
und bildet oder trägt
Zungen oder Schlitten 32, die zwei im wesentlichen zueinander
senkrecht verlaufende Schrägflächen 34, 36 bilden,
die von den Durchbruchkanten 38, 138 (siehe auch 4A)
der Leiterplatte 10, 110 bzw. 40, 140 der
dünnen
Wand 14, 114 derart in Eingriff genommen werden,
daß die Zungen
oder Schlitten 32, 132 beim Hindurchstecken des
Rumpfteils 26 bzw. 126 zunächst mit der einen, längeren und
flacheren Schrägfläche, der
Einlaufschrägfläche 34, 134 in
den Rumpfteil 26, 126 zurückweichen, um bei Erreichen
der anderen, kürzeren
und steileren Schrägfläche, der
Halteschrägfläche 36 bzw. 136 wieder
vorzuspringen, wobei die Leiterplatte 10, 110 und
die dünne
Wand 14, 114 zwischen dem Kopfteil 28, 128,
der als Flansch geformt sein kann, und den steileren Schrägflächen oder Haltschrägflächen 36, 136 der
Zunge bzw. Schlitten spielfrei eingeklemmt werden können, wodurch
die beiden Platten 10, 14 bzw. 110, 114 fest
miteinander verbunden werden.
-
Man
kann, wie beim Stand der Technik, zwischen die beiden Platten 14, 10 bzw. 114, 110 einen Abstandshalter
z. B. in Form eines rechteckigen Ringes anbringen, einfacher ist
aber, wenn statt dessen zur Sicherung des Abstandes zwischen den
zueinander gerichteten Oberflächenebenen 18, 20 von
Leiterplatte 10, 110 und dünner, aus Blech bestehender Wand 14, 114 durch
zur Leiterplatte gerichteten Ausbeulungen oder Verkröpfungen 42, 142 des
Bleches der dünnen
Wand 14, 114 gebildet werden, weil die Herstellung
einer solchen Verkröpfung
während
des Ausstanzens der zugehörigen
Durchbruchöffnung
erfolgen kann und daher keinen zusätzlichen Arbeitsgang erfordert,
während
die Herstellung und die Montage eines getrennten Abstandshalters
viel umständlicher
ist.
-
Die
Ausbeulungen müssen
nicht unbedingt im Bereich der Durchbrüche sein, hier sind sie jedoch besonders
zweckmäßig, weil
dadurch das Blech weniger auf Biegung oder Scherung belastet wird,
wenn die Abstandseinrichtung koaxial zu den Durchbrüchen und
zu den Verkröpfungen
wirkt.
-
Ein
weiterer Vorteil der Ausbeulungen ist, daß sie derart geformt werden
können,
daß sie
auf der der Leiterplatte 10, 110 abgewandten Seite
der dünnen
Wand 14, 114 zu Einbeulungen führt, die den Kopfteil 128, 28 zumindest
bündig
aufzunehmen in der Lage ist, wie die 1A, 4A und 6 zeigen.
-
Selbstverständlich kann
man den Kopfteil 126 so formen, daß die von der Ausbeulung gebildete Einsenkung
an der Außenfläche des
Gehäuses 114 vollständig ausgefüllt wird
und damit unsichtbar wird.
-
Die
zwei Schrägflächen 34, 36,
also die Einlaufschrägfläche und
die Halteschrägfläche, können von
in dem Rumpfteil 26 in Kanälen 44 gegen Federkraft 46 verschieblich
gelagerten Scheiben 48 gebildet werden. Eine derartige
Ausführungsform
ist in den 1A bis 3B und
in 6 dargestellt.
-
Eine
andere Alternative ist, die zwei Schrägflächen 134, 136 durch
auf dem Rumpfteil 126 aufsteckbare Flachfedern 146 zu
bilden, von denen eine in 5 dargestellt
ist und die von dem Rumpfteil 126 mittels eines von diesem
gebildeten Rücksprungs 50 gehalten
wird, in die ein Vorsprung 52 der Flachfeder eingreift.
Insbesondere weist das Rumpfteil 26, 126 entweder
zwei Kanäle 44 zur
Aufnahme von gegenläufigen
Scheiben 48 auf oder zwei nach außen weisende Schlitze 54 zur
Aufnahme von Flachfedern auf, die einzeln oder mehrfach als Paket darin
untergebracht sein können.
-
Besonders
günstig
ist es, wenn zwischen den zwei Kanälen 44 oder zwischen
den zwei Schlitzen 54 eine Gewindesackbohrung oder Durchgangsbohrung 56, 156 für eine Schraube 58 oder
ein sonstiges Befestigungsmittel zur Montage weiterer Bauelemente,
wie beispielsweise eine Abdeckplatte 60 vorgesehen ist.
-
Es
ist für
die Befestigung mittels der erfindungsgemäßen Anordnung günstig, wenn
die Leiterplatte 10 auf der Anlagefläche 20 im Bereich
des Randes des Durchbruches keine Leiterbahnen enthält, was
Kurzschlüsse
verhindert.
-
Alternativ
kann aber die Leiterplatte auf der Lötfläche im Bereich des Randes der
Durchbrüche geerdete
oder zu erdende Leiterbahnen aufweisen, um so eine Kontaktverbindung
zwischen der Erdung des Gehäuses
und Erdung der Schaltung herzustellen.
-
- 10,
110
- Leiterplatte
- 12
- Durchbruch
der Leiterplatte
- 14,
114
- dünne Wand,
Grundplatte, Blechgehäuse
- 16
- Abstandseinrichtung
- 18
- Oberflächenebene
der Grundplatte
- 20
- Oberflächenebene
der Leiterplatte
- 22
- Abstand
- 24
- Leiterplattenbefestigung
- 26,
126
- Rumpfteil
- 28,
128
- Kopfteil
- 30
- Durchbruch
der dünnen
Wand
- 32,
132
- Zungen,
Schlitten
- 34,
134
- flachere
Schrägfläche, Einlaufschrägfläche
- 36,
136
- steilere
Schrägfläche, Halteschrägfläche
- 38,
138
- Durchbruchkante
der Leiterplatte
- 40,
140
- Durchbruchkante
der dünnen
Wand
- 42,
142
- Ausbeulung,
Verkröpfung
- 44
- Kanal
- 46,
146
- Federkraft,
Flachfeder
- 48
- Scheiben,
Schlitten
- 50
- Rücksprung
- 52
- Vorsprung
- 54
- Schlitz
- 56,
156
- Sackbohrung,
Durchgangsbohrung
- 58
- Schraube
- 60
- Abdeckplatte