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Abstandshalter für Leiterplatten und zusammengebaute
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Leiterplattenanordnung, Die Erfindung betrifft eine Verbesserung
eines Abstandshalters für Leiterplatten, z.B. Platten für gedruckte Schaltungen,
zum Festlegen eines geeigneten Abstandes jeweils zwischen mehreren Leiterplatten
und zum Befestigen der Leiterplatten, wenn eine Vielzahl von Leiterplatten oder
Platten für gedruckte Schaltungen zusammengesteckt oder in gestapeltem Aufbau verwendet
werden, und sie bezieht sich auch auf eine zusammengebaute Leiterplattenanordnung.
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Bisher sind in elektronischen Geräten, wenn eine Leiterplatte oder
mehrere Leiterplatten auf einem Chassis befestigt werden sollten oder wenn eine
andere Leiterplatte oder andere Leiterplatten auf einer Leiterplatte befestigt werden
sollten, Stützglieder verwendet worden, die zwischen
den Leiterplatten
und einem Chassis oder zwischen den Leiterplatten mittels Schrauben befestigt wurden,
so daß eine Anzahl von Arbeitsprozessen für die Arbeitsgänge der Montage der Leiterplatten
notwendig war, und es liegt auch ein Nachteil darin, daß die Kosten für die Montage
von Teilen hoch sind, wenn viele Teile verwendet werden.
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Als eine Verbesserung zur Beseitigung dieser Nachteile ist ein Abstandshalter
vorgeschlagen worden, wie er beispielsweise in der US-PS 3,836,703 beschrieben ist,
der einstückig unter Verwendung von Kunstharz ausgeformt ist und der durch einen
Griff auf einem Chassis oder einer Leiterplatte befestigt werden kann, indem die
Federkraft des Kunstharzes ausgenutzt wird und der Abstandshalter durch Rastbefestigung
eingesetzt wird.
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Obgleich es sicherlich einige Verbesserungen in der Verringerung der
Anzahl von Montierungsverfahrensschritten und in den Kosten bei dem Abstandshalter,
der in dem obengenannten Patent beschrieben ist, im Vergleich zu demjenigen, bei
dem Schrauben und Stützglieder verwendet werden, gab, besaß der verbesserte Abstandshalter
auch einen Nachteil, der darin bestand, daß er eine geringe mechanische Festigkeit
gegen eine Belastung, die auf die Leiterplatte in horizontaler Richtung ausgeübt
wurde, oder gegen eine Belastung, die in einer Verdrehungsrichtung wirkte, besaß,
und zwar wegen seiner rechteckigen Form mit Trägern, die sich gegenüberliegend angeordnet
waren, durch zwei Seitenplatten, die die Träger verbanden oder überbrückten, um
den gegenseitigen Abstand zwischen den Leiterplatten aufrecht zu erhalten, was somit
dazu führte, daß die Stützglieder schon bei einer auf sie angewendeten Belastung
umfielen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abstandshalter
für Leiterplatten zu schaffen, der die oben angegebenen Nachteile der bekannten
Abstandshalter nicht mehr aufweist.
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Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abstandshalter
zu schaffen, bei dem die mechanische Festigkeit gegen die Belastung, die auf die
Leiterplatten oder Platten mit gedruckten Schaltungen, die zusammengestellt werden
sollen, in der horizontalen Richtung wirkt, und gegen die Belastung, die in Verdrehungsrichtung
angewendet wird, äußerst groß ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Abstandshalter gelöst, wie er in den
Ansprüchen 1 bis 9 angegeben ist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird ein aus Kunstharz hergestellter
und für Leiterplatten bestimmter Abstand halter geschaffen, bei dem eine Vielzahl
von Stützgliedern in radialer Richtung von der Mitte her angeordnet ist und Träger
aufweist, die sich gegenüberliegend angeordnet sind und von den Stützgliedern so
verbunden werden, daß der Raum zwischen ihnen fest ist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird auch ein Abstandshalter geschaffen,
der ein bogenförmiges federndes plattenartiges Preßteil und ein federndes Kopplungsglied
aufweist, mit denen er die Platten fest fixieren und verbinden kann, indem die Federkräfte,
die in Richtung nach oben und unten des bogenartigen Federplattenpreßteils ausgeübt
werden, und auch eine andere Federkraft, die in die rechte und in die linke Richtung
von dem federnden Kopplungsglied ausgeübt wird, ausgenutzt werden.
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Es ist aber auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zusammengebaute
Leiterplattenanordnung mit den Abstandshaltern und Leiterplatten oder Platten mit
gedruckten Schaltungen zu schaffen, in der eine Vielzahl von Leiterplatten oder
Platten mit gedruckten Schaltungen jeweils nacheinander und aufeinanderfolgend stapelweise
zusammengesteckt werden kann, indem eine Vielzahl der Abstandshalter .gemäß der
vorliegenden Erfindung befestigt werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Leiterplattenanordnung gelöst, wie sie
in den Ansprüchen 10 und 11 angegeben ist.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des Abstandshalters
zum Festlegen von Leiterplatten dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandshalter einen
oberen Träger, auf dessen Mitte ein Kopplungsloch ausgebildet ist, einen unteren
oder Bodenträger, der dem oberen Träger gegenüberliegend angeordnet ist, und eine
Vielzahl von Stützgliedern umfaßt, die den oberen und den unteren Träger miteinander
verankern oder überbrücken, um so zwischen diesen. Trägern einen Raum einzuhalten,
mit der Folge, daß die mechanische Festigkeit gegen Belastungen, die auf den Abstandshalter
angewendet werden, verstärkt worden ist, so daß der Abstandshalter nicht leicht
umfallen kann, selbst-wenn diese starken Belastungen oder Kräfte auf ihn ausgebt-werden,
im Gegensatz zu den herkömmlichen -Arten von Abstandshaltern.
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Die Eigenschaften, Vorteile und weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung.
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Die Erfindung wird im folgenden durch. Ausführungsbeispiele anhand
der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 eine Aufrißansicht des Abstandshalters
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Figur 2 eine Seitenansicht
des Abstandshalters gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem teilweise abgebrochenen
Querschnitt, Figur 3 eine Draufsicht auf den Abstandshalter gemäß der vorliegenden
Erfindung, Figur 4 eine Bodenansicht des Abstandshalters gemäß der vorliegenden
Erfindung, Figur 5 eine Aufrißansicht des A#bstandshalters gemäß der vorliegenden
Erfindung und der Leiterplatten oder Platten mit gedruckter Schaltung in zusammengebauter
Anordnung und Figur 6 eine Querschnittsansicht des Abstandshalters, der in Figur
1 gezeigt ist, entlang der Linie A-A.
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Es wird zuerst auf die Figuren 1, 2, 3 und 4 Bezug genommen.
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Eine Ausführungsform eines Abstandshalters gemäß der vorliegenden
Erfindung umfaßt hauptsächlich einen oberen Träger 1 und einen unteren Träger 2,
die sich gegenüberliegend in einer oberen und unteren Stellung mit e-inem gewünschten
vorherbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet sind, eine Vielzahl von Stützgliedern
3 jeweils in Plattenform (in dieser Ausführungsform vier Stützglieder), die den
oberen Träger 1 und den unteren Träger 2 verankern oder verbinden, einen Flanschabschnitt
4, ein Federplattenpreßteil 6 in Form eines Bogens oder bügelförmig im Querschnitt
und ein federndes Kopplungsglied 10 mit dünnen Verbindungsgliedern 9, die auch jeweils
in Form kleiner Bögen
ausgebildet sind.
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Der an der oberen Oberfläche des oberen Trägers 1 angeformte Flanschabschnitt
4 soll in ein Befestigungsloch eingesteckt werden, das auf einer Leiterplatte oder
einer Platte für gedruckte Schaltungen ausgebildet ist, um daran befestigt zu werden.
In der Mitte des Flanschabschnittes 4 ist ein Kopplungsloch 5 ausgebildet, dessen
Einzelheiten in Figur 2 gezeigt sind. Der Innenraum, der von den Stützgliedern umgeben
ist, ist wesentlich größer als der Durchmesser des Kopplungslochs 5, und er besitzt
einen geeigneten Raum, der größer als der des federnden Kopplungsgliedes 10 ist,
so daß die Ausdehnung des federnden Kopplungsgliedes 10 nicht beschränkt wird.
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Das Federplattenpreßteil 6 in Bogenform ist im allgemeinen am Mittelabschnitt
des Bodens des unteren Trägers 2 vorgesehen. Es ist auch eine Vielzahl von lochförmigen
Einkerbungen 7 rechts und links von den Verbindungsabschnitten des Federplattenpreßteils
6 und dem unteren Träger 2 ausgebildet. Der Fußabschnitt des Preßteils 6 ist dünn
ausgebildet, so daß er leicht biegbar ist.
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Die äußere Form des federnden Kopplungsgliedes 10 besitzt im allgemeinen
eine raketen- oder geschoßartige Kopfform oder eine pfeilspitzenartige Gestalt und
ist aus Kunststoff oder synthetischem Harz mit einer guten Federungskraft hergestellt,
so daß der Kopf leicht in das Befestigungsloch der Leiterplatte oder der Platte
mit der gedruckten Schaltung eingesteckt werden kann.
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Eine Verbindungsplatte 8 ist in der Mitte des federnden Kopplungsgliedes
10 angeformt, die ziemlich dick ausgebildet ist und einstückig mit dem aus Kunstharz
herge-/10 stellten federnden Kopplungsglied ausgebildet ist.
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Die rechten und linken Endabschnitte des federnden Kopplungsgliedes
10
sind mit dünnen Verbindungsgliedern 9 jeweils in gewölbter oder gekrümmter Kurvenform
versehen.
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All die oben beschriebenen Bauelemente sind einstückig durch ein einziges
aus Kunstharz hergestelltes Teil ausgeformt.
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Figur 5 ze-igt den Abstandshalter gemäß der vorliegenden Erfindung
im montierten Zustand zwischen den zwei Leiterplatten oder den Platten mit gedruckten
Schaltungen A und B. Das Befestigen des Abstandshalters auf den Leiterplatten kann
folgendermaßen durchgeführt werden.
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Zuerst wird das federnde Kopplungsglied 10 des Abstandshalters gemäß
der vorliegenden Erfindung durch Anwendung von Druck in das Befestigungsloch 11
auf der Leiterplatte A eingesteckt Da der Durchmes-ser des Befestigungsloches 11
etwas kleiner als der maximale Durchmesser R des federnden Kopplungsgliedes 10 ist,
wie es in Figur 4 dargestellt ist, werden dabei- jedoch die rechten und linken Endabschnitte
des federnden Kopplungsgliedes 10 in der in Figur 5 dargestellten# Stellung jeweils
aufgrund des beim Einschieben ausgeübten Druckes jeweils in Richtung auf ihre Innenseite
gebogen, während die beiden Kantenabschnitte der federnden Platte 6 jeweils in Richtung
auf ihre obere Seite gebogen werden. Als Folge davon wird die Leiterplatte A federnd
zwischen den rechten und linken oberen Endabschnitten oder den Kanten des Federplattenpreßteils
6 befestigt. Hierbei kann, da die rechten und linken Endabschnitte des federnden
Kopplungsgliedes durch die Federkraft des dünnen Verbindungsgliedes 9, das in Figur
1 gezeigt ist, zu ihren äußeren Stellungen zurückkehren, die federnde Befestigung
der Leiterplatte A äußerst fest und sicher durchgeiührt werden.
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Nachdem der Flanschabschnitt 4 (vergleiche Figuren 1 und 2) des Abstandshalters
in ein Befestigungsloch 12 einer anderen
Platte für gedruckte
Schaltungen oder Leiterplatte B eingesteckt oder eingepaßt worden ist, kann dann
ein Abstandshalter für die zweite Stufe mit den Teilen 2', 3', 6' usw. durch Druck
in das Befestigungsloch 12 der zweiten Leiterplatte B in ähnlicher Weise eingesteckt
werden.
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Zu dieser Zeit kann das federnde Kopplungsglied 10' des zweiten Abstandshalters
federnd mit dem Kopplungsloch 5 des Abstandshalters der ersten Stufe befestigt werden,
während das Federplattenpreßteil 6' die obere Oberfläche der Leiterplatte B preßt,
wodurch auf diese Weise die Leiterplatte B befestigt und angebracht wird. Auf diese
Weise kann eine Vielzahl der Leiterplatten bzw. von Platten mit gedruckten Schaltungen
nacheinander aufgebaut werden, indem eine Vielzahl von Abstandshaltern gemäß der
vorliegenden Erfindung jeweils mit einem geeigneten Abstand, der durch die tatsächliche
Länge des verwendeten Abstandshalters festgelegt wird, angebracht wird.
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Wenn schließlich die letzte Leiterplatte befestigt wird, wird ein
Kappenteil für den Abstandshalter, der nur das Federplattenpreßteil 6 und das federnde
Kopplungsglied 10 besitzt, zum Befestigen und Anbringen der Leiterplatte der letzten
Stufe verwendet.
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Wie vorstehend beschrieben worden ist, ist der Abstandshalter zum
Befestigen der Leiterplatten oder der Platten für gedruckte Schaltungen in solch
einer Weise aufgebaut, daß der Abstandshalter als wesentliche Teile einen oberen
Träger, an dessen Mitte ein Kopplungsloch ausgeformt ist, einen unteren Träger,
der gegenüberliegend zu dem oberen Träger vorgesehen ist, und eine Vielzahl von
Stützgliedern umfaßt, die die Brücke zwischen dem oberen und dem unteren Träger
bilden, um so einen Abstand zwischen diesen Trägern aufrecht zu erhalten, mit der
Folge, daß die mechanische Festigkeit gegen die Belastung, die auf
die
so zusammengebauten Leiterplatten oder Platten mit gedruckten Schaltungen in der
horizontalen Richtung ausgeübt wird, und/oder die Belastung, die in der Richtung
einer Verdrehung ausgeübt wird, äußerst groß ist, wodurch ermöglicht wird, daß der
Abstandshalter gemäß der-vorliegenden Erfindung nicht leicht herabfallen kann, selbst
wenn diese starken Belastungen auf ihn einwirken, ganz anders als bei herkömmlichen
Arten dieser Abstandshalter der Fall ist.
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Wenn die rechten und linken Kantenabschflitte des federnden Kopplungsgliedes
in Form eines råketenw oder geschoßartigen Kopfes, wie es in den Zeichnungen dargestellt
und im vorhergehenden über die Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben worden ist, mit dem Befestigungsloch einer Leiterplatte durch die dünnen
Kopplungsteile in Bogen form gekoppelt oder zum Eingriff gebracht werden, wird eine
feste Schnapp- oder Rastbefestigung erhalten, so daß der Abstandshalter gemäß der
vorliegenden Erfindung sowohl gegen Vibrationen, die auf die Leiterplatten ausgeübt
werden, als auch gegen wiederholte Belastungen fest sitzt, was die Möglichkeit erschwert,
daß sich der Abstandshalter oder die Abstandshalter lösen und herausfallen.
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In der vorstehenden Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
kann das federnde Kopplungsglied, obgleich es in der Form eines geschoßartigen Kopfes
dargestellt ist, irgendwelche anderen ähnlichen Gestalten aufweisen oder es kann
ohne das Verbindungsglied 9 ausgebildet sein.
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Außerdem kann der Abstandshalter gemäß der vorliegenden erfindung
, selbst wenn die Dicke der Leiterplatten oder von Platten mit gedruckten Schaltungen
bis zu einem gewissen Grad geändert werden, diese Leiterplatten sicher
und
fest halten und befestigen, indem sowohl die Federkraft, die in der oberen und unteren
Richtung des bogenförmigen Federplattenpreßteils wirkt, als auch eine andere Federkraft
ausgenutzt wird, die in der rechten und linken Richtung des federnden Kopplungsgliedes
wirkt.
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Obgleich die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben
worden ist, sollen diese keine Beschränkung bilden, da die verschiedenartigsten
Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß der Umfang der Erfindung verlassen
wird.
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