DE2537106C2

DE2537106C2 - Montageschiene zur Führung und Halterung von mit einer Schaltung bedruckten Leiterplatten

Info

Publication number: DE2537106C2
Application number: DE2537106A
Authority: DE
Inventors: Anthony Dennis Upper Darby Pa. Calabro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-06-02
Filing date: 1975-08-20
Publication date: 1986-05-15
Also published as: JPS51147913A; GB1491599A; CA1034262A; JPS5935441B2; DE2537106A1; US3950057A

Description

Die Erfindung betrifft eine Montageschiene der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei einer bekannten Montageschiene dieser Art (US-PS 32 31 785) ist der U-förmige Schienenkörper mit den Vorsprüngen und Federfingern aus Metall oder Kunststoff einstückig hergestellt Sie ist für Leiterpiat-

' 5 ten konzipiert und geeignet, die eine Länge von etwa 18 bis 20 cm haben. In solchen Fälle« ist sie in der Lage, nicht nur eine Verformung oder Durchbiegung der eingesetzten Leiterplatte zu vermeiden, sondern auch Stöße oder Vibrationen von dieser, die entweuer durch

ίο mechanische Schwingungen des Gehäuses oder auf der Leiterplatte selbst, wenn dieser elektrische Energie zugeführt wird, erzeugt werden können, ausreichend zu dämpfen.
Bei einer anderen bekannten Montageschiene

li (US-PS 35 49 950) ist eine durchgehend ausgebildete U-förmige Schiene vorgesehen, die an einem Ende von einer U-förmigen Haiterklammer umfaßt wird. Der Abstand zwischen den U-Schenkeln und der Schiene ist gröSer als die einzusetzenden Leiterplatten dick sind.

Um einen zu losen Sitz der Leiterplatte zu vermeiden, ist eine bogenförmig ausgebildete, an beiden Enden mit einem U-Schenkel der Schiene verbundene Feder vorgesehen, die in einer Ausnehmung dieses U-Schenkels geführt ist

Außerdem ist ein gleitender Verbindungskontakt für Leiterplatten bekannt (US-PS 27 31 609), der einen U-förmigen Schienenkörper aufweist an dessen freien U-Schenkel-Enden nach innen gerichtete, zwischen sich Durchgangsraum für eine Leiterplatte belassende Flansehe angeordnet sind. Eine Vielzahl von Kontakten ist auf einem dieser Flansche mit der Kontaktfläche nach innen gerichtet angeordnet, während auf dem gegenüberliegenden Flansch als Federfinger ausgebildete Kontakte vorgesehen sind, die an eine eingesetzte Leiterplatte federnd angreifen. Diese Federfinger sind einzeln auf dem ihnen zugeordneten Flansch angebracht

Die Entwicklung der Leiterplatte hat zu Größen geführt, die Abmessungen in der Größenordnung von 70 bis 100 cm erreichen. Sie erfordere auch bei dieser Größe eine stabile Halterung durch die Montageschienen, während gleichzeitig auftretende Stöße und Vibrationen vermieden oder stark gedämpft werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Montageschiene der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung derart weiterzubilden, daß sie in Verbindung mit einem einfachen und kostengünstigen Aufbau selbst übergroße Längen (70 bis 100 cm) mit ausreichender Festigkeit zu überspannen gestattet

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale in Verbindung mit den Gattungsmerkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß einerseits das Material und die Querschnittsform des U-förmigen Schienenkörpers so gewählt werden können, daß er die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegen Verformungen und Schwingungen aufweist, während andererseits das Materia! und die Form der Federfinger mit deren Tragkörper aus elastischem Material so gewählt werden können, daß etwa auftretende Stöße und Vibrationen von der eingesetzten Leiterplatte ferngehalten oder stark gedämpft werden können. Bei dieser Ausbildung ist es möglich, selbst bei übergroßen Spannlängen einerseits die erforderliche Festigkeit und andererseits die sichere elastische Halterung der Leiter-

platten zu erreichen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der starre U-förmige Schienenkörper einerseits und die Federfinger auf ihrem Körper aus elastischem Material andererseits in einer einfachen Massenherstellung (z. B. Extrusionsverfahren) aus den unterschiedlichen Materialien hergestellt und nachfolgend ihrer Funktion gemäß zusammengesetzt werden können.

Außerdem ergibt sich ein Vorteil der Erfindung daraus, daß die durchgehend ausgebildeten Flansche eine Doppelfunktion erfüllen, nämlich zum einen den U-förmigen Schienenkörper noch mehr versteifen und zum anderen die Tragkörper mit Federfinger sicher halten.

Bei der Ausführungsform gemäß dem Anspruch 2 ergibt sich der weitere Vorteil, daß sich die Schienenkörper mit einer Vielzahl unterschiedlicher Längen auf einfache Weise herstellen lassen, wobei die Stufung dieser Längen im wesentlichen durch die Länge der einzelnen verwendeten Federkörper vorgegeben ist

Bei der Ausführungsform gemäß dem Anspruch 7 ergibt sich der Vorteil, daß ein übermäßiges Durchbiegen und somit eine Überlastung der Federfinger durch die Abstandsstücke vermieden sind.

Eine Ausführungsform gemäß den Ansprüchen 3, 6 und 7 ist auf grund der Ausbildung des Schienenkörpers einerseits und des Tragkörpers mit den Federfingern andererseits aus wärmeleitenden und elektrisch leitendem Metall auch noch besonders geeignet, auf den Leiterplatten erzeugte Wärme abzuführen und/uder eine gute Erdung für die eingesetzten Leiterplatten vorzusehen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine typische Anordnung von zusammengesetzten Montageschienen mit einer Leiterplatte,

F i g. 2 eine perspektivische Expiosionsdarsteüung einer ersten Ausführungsform einer zusammengesetzten Montageschiene für eine Leiterplatte,

F i g. 3 einen Grundriß der in der F i g. 2 dargestellten Anordnung,

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in der Fig. 3,

Fig.5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in der Fig. 3,

F i g. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer zweiten Ausführungsform einer zusammengesetzten Montageschiene für eine Leiterplatte,

F i g. 7 einen Grundriß der zweiten Ausführungsfprm in F i g. 6,

Fig.8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in der F i g. 7,

Fig.9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in der F i g. 7, und

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 in der F i g. 6.

Nach Fig. 1 ist eine Mehrzahl von Montageschienen 10 für mit einer gedruckten Schaltung versehene Leiterplatten 12 in einem Gehäuse 14 angeordnet. Das Gehäuse 14 umfaßt Seitenplatten 16, welche durch auf Abstand zueinander angeordnete parallele Kanalelemente 18 miteinander verbunden sind, an denen die Montageschienen 10 angebracht sind, die Leiterplatten 12 parallel zueinander halten. Die Leiterplatten 12 werden in das Gehäuse von einer Seite zwischen die parallelen und auf Abstand voneinander angeordneten Kanalelemente 18 eingesetzt, die normalerweise mit einer Vielzahl von auf Abstand voneinander angeordneten Öffnungen 20 ausgestattet sind. Die Montageschienen 10 sind an dem Gehäuse mittels Nieten, Schrauben oder anderen, geeigneten Befestigungselementen angebracht, weiche sirh durch die Öffnungen 20 erstrecken.

Nach Fig.2 weist eine erste Ausführungsform der Montageschiene 10 einen langgestreckten, starren, U-förmigen Schienenkorper 30 auf, der aus einem stranggepreßten Aluminiumteil besteht Weiterhin ist eine Mehrzahl von Tragkörpern 32 mit Federfingern 58 für die Leiterplatten 12 vorgesehen, die aus einem elastisehen Kunststoffmaterial hergestellt sind und durch stirnseitige Halteklammern 34 im Schienenkorper 30 gehalten werden.

Nach F i g. 5 weist der Schienenkörper 30 eine Basis 40 und zwei hochstehende U-Schenkel 42 auf. Jeder der letzteren ist mit einem nach innen gerichteten Flansch 44 ausgestattet, wobei der Abstand »d« zwischen den Flanschen 44 größer ist als die Dicke der Leiterplatten 12. Vom Ende jedes Fiansches 44 aus erstreckt sich eine Führungsknnte 46 nach unten, welche unmittelbar über einer entsprechenden parallelen Fv's ungskante 48 angeordnet ist, die sich über die Länge de~ Schienenkörpers 30 erstreckt Jeder U-Schenkel 42 bildet mit seinem Flansch 44 und den zugeordneten Führungskanten 46 und 48 einen Führungsschlitz 50. Die zwei einander gegenüber angeordneten Führungsschlitze 50 in jedem Schienenkorper 30 erstrecken sich über dessen gesamte Länge. Jeder Führungsschlitz 50 nimmt eine Vielzahl von Tragkörpern 32 auf. Nach Fig.2 umfaßt jeder Tragkörper 32 einen flexiblen dünnen Streifen 54, der gleitbar im Führungsschlitz aufgenommen wird. Jeder Tragkörper 32 umfaßt weiterhin auf einer Seite zwei bogenförmige Abstandsstücke 56 und dazwischen einen nach Art eines Kragarmes ausgebildeten, flexiblen Federfinger 58. Nach den Fig.3, 4 und 5 sind die Ab-Standsstücke 56 und die Federfinger 58 derart bemessen, daß sie aus dem Führungsschüiz 50 zwischen den Führungskanten 46 und 48 herausragen. Wenn eine Mehrzahl von Tragkörpern 32 innerhalb dss ScWenenkörpers 30 angeordnet ist, sind die Federfinger 58 einander gegenüber angeordnet (siehe F i g. 3) und greifen an gegenüberliegenden Seiten einer eingeschobenen Leiterplatte 12 elastisch an. Die Abstandsstücke 56 stehen einander ebenfalls gegenüber und dienen in erster Linie als eine Begrenzung für die Größe der Leiterplatten, welche eingesetzt werden sollen. Zusätzlich dienen die Abstandsstücke 56 als Anschläge, um eine Überbelastung der Federfinger zu verhindern, wenn sich die Leiterplatte stark bewegt, d. h. vibriert
Um die Montageschienen 30 an dem Gehäuse 14 anzubringen, sind die Halteklammern 34 vorgesehen, welche gleitbar mit seitlichen Armen 60 in den Führungsschlitzen 50 in den Enden der Montageschienen 30 angebracht sind und die ein Basisteil 62 mit einer öffnung 64 aufweisen, durch welche eine geeignete Befesti-

gungseinrichtung hindurch in eine fluchtende öffnung 20 greift, die eine Niete, Schraube, ein Bolzen oder dgl. sein kann.

Da die Tragkörper 32 als einzelne Bauelemente ausgebildet sind, kann die Länge der Montageschienen 10 den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden, z. B. kann der Schienenkorper 30 außerordentlich große Längsausdehnungen erreichen und auf Länge geschnitten werden, während die erforderliche Anzahl von Tragkörpern 32 gleitbar in dem Schienenkorper 32 aufgenommen werden kann.

In den F i g. 6 bis 10 ist eine zweite Ausführungsform einer Montageschiene 110 dargestellt. Nach F i g. 6 umfaßt die zweite Ausführungsform einen langgestreckten.

starren. U-förmigen Schienenkörper 130, sowie einen Tragkörper 132 in der Form eines flexiblen Metallstreifens, der einander gegenüber angeordnete, kragarmartig ausgebildete, flexible Federfinger 150 aufweist. Halteklammern 134 sind gleitbar in dem Schienenkörper 130 aufgenommen. Nach F i j». 9 umfaßt der U-förmige Schienenkörper 130 eine Basis 140 und hochstehende U-Schenkel 142, von denen aus sich nach innen gerichtete Flansche 144 erstrecken, wobei der Abstand »d'« zwischen den Enden der Flansche der maximalen Dicke einer in die Montageschiene 110 einzusetzenden Leiterplatte 12 entspricht. Zusätzlich begrenzt der Abstand »d'« das Maß an Vibration oder Bewegung einer Leiterplatte, so daß die Federfinger 150 nicht überbelastet oder übermäßig gedehnt werden. Die Vibration der Leiterplatte kann durch mechanische Vibrationen des Gehäuses oder durch solche Vibrationen hervorgerufen werden, die auf der Leiterplatte selbst erzeugt werden, wenn der Leiterplatte elektrische Energie zugeführt wird. Der Schienenkörper 130 besteht aus einem extrudienen bzw. stranggepreßten Aluminiumteil, welches ein geringes Gewicht hat und dennoch ausreichend starr und fest ist, urn große Leiterplatten für gedruckte Schaltungen zu halten.

Nach den F i g. 6 bis 10 ist ein Tragkörper 132 mit im allgemeinen U-förmiger Konfiguration vorgesehen, der aus Berylliumkupfer, Phosphorbronze oder rostfreiem Stahl mit Federhärte hergestellt ist. Aufgrund ihres metallischen Aufbaus ist diese Ausführungsform einer Montageschiene 110 besonders zur Wärmeabfuhr bei »heißen« Leiterplatten geeignet und/oder kann zur Erdung der Leiterplatten verwendet werden. Der Tragkörper 132 umfaßt einander gegenüber angeordnete, kragarmartige Federfinger 150, die an U-Schenkeln 152 angeordnet sind. Der Metallstreifen, welcher den Tragkörper 132 bildet, ist, wie bei 154 gezeigt, aufgebogen, um dessen Festigkeit zu erhöhen. Gernäß F i g. 8 ist die vertikale Höhe jedes Federfingers 150 geringer als die Gesamthöhe der U-Schenke! 152, um Material und Raum für die aufgebogenen Te:ile 154 zu geben, öffnungen 156 können in der Basis des Tragkörpers 132 angebracht sein.

Um den Tragkörper 132 an einem Gehäuse anzubringen, können die Halteklammern 134 gleitbar zwischen den jeweiligen Basisteilen des Tragkörpers 132 und des Schienenkörpers 130 eingesetzt werden. Jede Halteklammer 134 ist mit einer Öffnung 160 ausgestattet, um eine Befestigungseinrichtung zur Anbringung an dem Gehäuse aufzunehmen.

Gemäß F i g. 7 ist der Abstand zwischen den Federfingern 150 geringer als der Abstand »d'« zwischen den Flanschen 144, um eine Federvorspannung zur Halterung für die Leiterplatte zu gewährleisten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

. 60

Claims

Patentansprüche:

1. Montageschiene, die zur Führung und Halterung von mit einer Schaltung bedruckten Leiterplatten dient, mit einem langgestreckten, U-förmigen Schienenkörper (30,130), auf dessen Innenseite nach innen gerichtete, zwischen sich Durchgangsraum für eine Leiterplatte (12) belassende Vorsprünge angeordnet sind, und mit einer Vielzahl von auf der Innenseite der U-Schenkel (42, 142) einander gegenüber angeordneter, kragarmartig ausgebildeter, elastisch in den Leiterplattenraum vorgespannter Federfinger (58, 150), dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als durchgehende Flansche (44, 144) an den freien Enden der U-Schenkel (42, 142) des Schienenkörpers (30, 130) ausgebildet sind und daß die Federfinger (58,150) auf zumindest einem eigenen Tragkörper (32,132) aus elastischem Material ausgebildet sind, der in den starr ausgebildeten U-förmigen Schienenkörper (30,130) gleitbar eingesetzt ist

Z Montageschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Schienenkörper (30) sowohl an den freien Flanschenden nach innen parallel zu den U-Schenkeln (42) gerichtete Führungskanten (46) als auch in einer Ebene mit diesen am U-Steg angebrachte Führungskanten (48) aufweist, die zwischen sich eine Führungskammer mit durchgehendem Führungsschlitz (50) bilden, und daß die FederfiTiger (58) auf mehreren Tragkörpern (32) ausgebildet sind, die mit einer angepaßt ausgebildeten Führungskante im die i-ührungskammern des Schienenkörpers gleitbar «ingesetzt sind.

3. Montageschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (132) der Federfinger (15) selber U-förmig ausgebildet und mit seinen freien Schenkelenden hinter den Flanschen (144) des U-förmigen Schienenkörpers abgestützt ist

4. Montageschiene nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (132) zwischen die Federfinger (150) tragenden U-Schenkeln (152) an seiner Basis (bei 154) aufgebogen ist und daß die Höhe der Federfinger (150) entsprechend geringer als die Höhe der zugeordneten U-Schenkel (152) ist

5. Montageschiene nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (132) aus Berylliumkupfer, Phosphorbronze oder rostfreiem Stahl mit Federhärte besteht.

6. Montageschiene nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenkörper (30, 130) aus extrudiertem oder stranggepreßtem Metall besteht.

7. Montageschiene nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (32) auf der Seite der Federfinger (58) bogenförmige Abstandsstücke (56) aufweisen, die durch den Führungsschlitz (50) herausragen.

8. Montagesc'iiene nach Anspruch 2, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkörper (32) aus Kunststoffmaterial hergestellt sind.