DE3844310A1 - Halterung fuer freistehende elektronische bauteile - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Halterung für freiste­ hende elektronische Bauteile, insbesondere Hybridmo­ duln nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Überdies betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Halterung als Transportschutz der Kontakt­ stifte des Anschlußkamms eines freistehenden elektro­ nischen Bauteils, insbesondere eines Hybridmoduls.

Derartige Halterungen werden dazu verwendet, bei­ spielsweise Hybridmoduln zu halten und zu stützen, die senkrecht auf einer Leiterplatte angeordnet wer­ den und deren aus Kontaktstiften bestehender An­ schlußkamm mit der Leiterplatte verlötet wird.

Eine derartige Halterung ist aus der DE-OS 28 06 558 bekannt. Sie besteht aus einem einseitig offenen Ge­ häuse, aus dem die Kontaktstifte eines Hybridmoduls herausragen. Die senkrecht zum Anschlußkamm verlau­ fenden Seitenkanten des Moduls werden in auf der In­ nenseite des Gehäuses vorgesehenen Rinnen geführt. Das Gehäuse wird auf einer Leiterplatte festgenietet. Nachteil dieser Halterung ist der große Materialauf­ wand. Es wird ein praktisch allseitig geschlossenes Gehäuse verwendet, um einem Hybridmodul auf einer Leiterplatte Halt zu geben. Die Einbringung des Mo­ duls in das Gehäuse und dessen Montage, nämlich das Vernieten auf der Leiterplatte, sind umständlich und zeitaufwendig. Überdies ragen die Kontaktstifte des in das Gehäuse eingebrachten Moduls vor der Montage auf der Leiterplatte aus dem Gehäuse heraus. Sie kön­ nen daher leicht verbogen werden, was die Anbringung des Moduls auf der Leiterplatte erschwert. Oft bre­ chen Kontaktstifte auch vor der Montage ab.

Überdies ist eine Halterung bekannt, die eine die mit Schaltelementen bestückte Oberseite eines Hybridmo­ duls überspannende Deckplatte aufweist, von der zwei mit Führungsrinnen versehene Seitenwände und eine als Anschlag dienende Abschlußwand ausgehen. Die Führungsrinnen erstrecken sich nicht über die gesamte Länge der Seitenwände, sondern nur über einen Bereich, der der Höhe des Moduls entspricht. Durch die vorgegebene Länge der Führungsrinnen und durch die Abschlußwand wird eine Relativbewegung des Moduls parallel zur Deckplatte der Halterung verhindert.

Bei der Montage eines Moduls in der Halterung wird die Hybridplatte parallel zur Deckplatte auf die Seitenwände aufgelegt. Dann wird der Modul in Rich­ tung auf die Deckplatte gepreßt, bis die Seitenkanten des Moduls in die Führungsrinnen der Seitenwände ein­ rasten. Diese Befestigungsart ist umständlich. Über­ dies kann die Hybridplatte durch die bei der Montage erforderliche Druckkraft zerstört werden. Vor der Montage der Halterung auf der Leiterplatte stehen die Kontaktstifte des Anschlußkamms aus der Halterung hervor und können verbogen oder abgebrochen werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Halterung mit den im Haupt­ anspruch genannten Merkmalen hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr einfach aufgebaut ist und dabei die Einbringung eines elektronischen Bauteils bzw. eines Hybridmoduls in die Halterung und die Montage der Halterung auf einer Leiterplatte sehr einfach sind. Bei der Montage des Bauteils in der Halterung ist sichergestellt, daß die Oberfläche des Bauteils unbeschädigt bleibt. Durch die Befestigungsstifte der Halterung ist ein sicherer Halt des Bauteils auf der Leiterplatte gewährleistet.

Besonders bevorzugt wird eine Halterung, bei der die Haltearme auf den einander zugewandten Seiten mit einer Führung versehen sind, in die ein Hybridmodul einführbar ist. Dadurch wird dem Modul ein besonders sicherer Halt gegeben, und zwar nicht nur in der montierten Stellung auf einer Leiterplatte, sondern auch schon vor Montage der Halterung auf einer Leiterplatte. Daher eignet sich die Halterung auch als Transporteinrichtung für freistehende elek­ tronische Bauteile bzw. Hybridmoduln. Überdies er­ leichtert die Führung das Einbringen der Bauteile bzw. Moduln in die Halterung.

Besonders bevorzugt wird eine Halterung, deren Haltearme mit der Grundplatte elastisch verbunden sind, so daß eine Schwenkbewegung der Haltearme gegenüber der Grundplatte ermöglicht ist. Eine der­ artige Bewegung wird durch auf die Befestigungsstifte wirkende Kräfte ausgelöst. Sobald keine Kräfte auf die Befestigungsstifte mehr wirken, schwenken die Haltearme in ihre ursprüngliche Lage zurück. Wenn die Halterung auf einer Leiterplatte montiert wird, so werden durch das Einführen der Befestigungsstifte in entsprechende Montagelöcher der Leiterplatte Kräfte auf die Befestigungsstifte ausgeübt, die ein Ver­ schwenken der Haltearme hervorrufen. Dazu wird der Abstand der beiden Befestigungsstifte kleiner gewählt als der Abstand der beiden beiden Montagebohrungen in der Leiterplatte.

Bevorzugt wird weiterhin ein Ausführungsbeispiel der Halterung, bei der die Grundplatte mit Löchern verse­ hen ist, die sich in Richtung der Haltearme trichter­ förmig erweitern. Diese Löcher dienen als Führungs­ löcher. Sie nehmen die Kontakte des Anschlußkamms des elektronischen Bauteils bzw. des Hybridmoduls beim Einführen des Bauteils in die Halterung auf.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Halterung und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Die im folgenden beschriebene Halterung ist für elek­ trische und/oder elektronische Bauteile geeignet, die einzeln oder in Baugruppen zusammengefaßt von der Halterung gehalten werden. Sie ist aber auch für Lei­ terplattenmoduln oder sogenannte R-Netzwerke ge­ eignet, besonders jedoch für Hybridmoduln. Daher wird im folgenden beispielhaft davon ausgegangen, daß die Halterungen für Hybridmoduln verwendet wird.

In der Seitenansicht gemäß Fig. 1 ist eine Halterung 1 mit einer Grundplatte 2 dargestellt, von deren Sei­ tenkanten sich nach oben erstreckende Haltearme 3 ausgehen. Die Haltearme setzen sich nach unten in Be­ festigungsstiften 4 fort, die in geeignete Löcher ei­ ner Leiterplatte einsteckbar sind. Zur Erleichterung der Montage sind an den Enden der Befestigungsstifte konische Ansätze 5 vorgesehen. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf den einan­ der gegenüberliegenden Oberflächen der Befestigungs­ stifte 3 als Verriegelungseinrichtung dienende Vor­ sprünge 6 vorgesehen. Die Verriegelungseinrichtung kann auch als Ring ausgebildet sein, der auf dem Be­ festigungsstift 4 in einem Abstand von der Grund­ platte 2 angeordnet ist und in den konischen Ansatz 5 übergeht.

Die Haltearme 3 sind zum Teil im Schnitt gezeichnet. Aus der Schnittdarstellung ist ersichtlich, daß an den oberen Enden der Haltearme eine Führung 7 für ein zwischen die Haltearme einzubringendes Hybridmodul vorgesehen ist, die außer zwei in Fig. 2 deutlich erkennbaren Führungswangen 8 eine Rastnase 9 auf­ weist. Des weiteren ist am Haltearm 3 eine Führungs­ schiene 10 vorgesehen, die in eine Führungsrinne übergeht.

Auf der Unterseite der Grundplatte sind mehrere, der Auflage auf der Leiterplatte dienende Vorsprünge 12 zu erkennen.

In Fig. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie II-II dargestellt, wobei der rechte Haltearm 3 der Halte­ rung 1 in einer Draufsicht dargestellt ist. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß auf deren Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Der Haltearm 3, der an der Unterseite ebenso breit ist wie die Grundplatte 2, verjüngt sich in Richtung auf die Führung 7. Die Führung besteht aus zwei sym­ metrisch einander gegenüberliegenden Führungswangen 8, deren Innenseiten konisch aufeinander zulaufen. Die dabei entstehende Rinne endet an einer am oberen Ende des Haltearms 3 vorgesehenen, hier quer zur Längsrichtung der Rinne verlaufenden Rastnase 9, die als Rippe ausgebildet ist.

In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist die in einem Ab­ stand über der Grundplatte 2 angeordnete Führungs­ rinne 11 erkennbar. Die Oberkante der Führungsrinne ist im wesentlichen U-förmig, hier trapezförmig, aus­ gebildet. Eine der Seitenkanten der Führungsrinne 11 geht in die Führungsschiene 10 über, die sich nach oben bis etwa über die halbe Höhe des Haltearms 3 er­ streckt und zur seitlichen Begrenzung des Haltearms ausläuft.

Die Grundplatte 2 weist mindestens eine, vorzugsweise zwei Reihen von Löchern auf, die der Aufnahme der Kontaktstifte des Anschlußkamms des Hybridmoduls die­ nen. Aus der Schnittdarstellung ist erkennbar, daß die Löcher konisch ausgebildet sind und sich in Rich­ tung der Haltearme, d.h. in Richtung auf einen zwi­ schen den Haltearmen gehaltenen Hybridmodul erwei­ tern. Dadurch wird das Einfädeln der Kontaktstifte des Moduls wesentlich erleichtert. Die Grundplatte 2 dient also nicht nur als mechanische Verbindung der Haltearme 3, sondern auch als Einführungshilfe bei der Montage des Hybridmoduls.

Der Freiraum zwischen den Haltearmen ist besonders im Bereich der Führung 7 etwas kleiner als die Breite eines zu montierenden Hybridmoduls.

Die Funktion der Halterung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Die Halterung 1 wird auf einer Leiterplatte be­ festigt, indem die Befestigungsstifte 4 in entspre­ chende Ausnehmungen bzw. Montagelöcher in der Leiter­ platte eingesteckt werden. Das Einfädeln der Befesti­ gungsstifte wird durch die konischen Ansätze 5 er­ leichtert. Der auf den einander zugewandten Seiten der Befestigungsstifte 1 vorgesehene Vorsprung 6 der Verriegelungseinrichtung hält die die Halterung 1 auf der Leiterplatte.

Wird nun ein Hybridmodul zwischen die Haltearme 3 eingeführt, so müssen diese etwas auseinandergebogen werden. Dadurch schwenken die Befestigungsstifte 4 aufeinander zu und verbessern den Halt der Verriege­ lungseinrichtung, indem die auf den Befestigungs­ stiften vorgesehenen Vorsprünge 6 aufeinander zu be­ wegt werden. Die Seitenkanten des Moduls laufen beim Einschieben in die Führung 7 zwischen den Führungs­ wangen 8 in der Rinne 13. Aus Fig. 2 ist ersicht­ lich, daß die Unterkante des Moduls von der Führungs­ schiene 10 so geführt wird, daß sie schließlich in der als Anschlag dienenden Führungsrinne 11 zu liegen kommt. Bei der Abwärtsbewegung der Hybridplatte werden die nach unten abstehenden Kontaktstifte des Anschlußkamms von den sich konisch erweiternden Führungslöchern 14 aufgenommen. Die Länge des Haltearms 3 ist so gewählt, daß die Rastnase 9 über die Seitenkante hinaus auf die obere Längskante der Hybridplatte ragt, während deren Unterkante auf der Führungsrinne 11 aufliegt. Dadurch wird der Modul sicher gehalten.

An den Seitenkanten des Hybridmoduls können auch Kerben vorgesehen werden, in die die Rastnasen 9 der Haltearme 3 einrasten. Der Abstand von der oberen Längskante des Moduls zu den Kerben in den Seiten­ kanten kann so gewählt werden, daß die Kontaktstifte des Anschlußkamms gerade in die Führungslöcher 14 der Grundplatte 2 ragen, wenn die Rastnase 9 in die Kerbe der Seitenkanten einrastet. In dieser Stellung kann der Hybridmodul ohne Gefährdung für die Kontaktstifte transportiert werden. Solange also die Halterung 1 noch nicht auf der Leiterplatte befestigt ist, kann sie daher als Transportsicherung für Hybridmoduln verwendet werden.

Wenn die Vorspannung der Haltearme 3 so gewählt ist, daß sich eine in die Führungen 7 eingeschobene Hy­ bridplatte nicht verschieben kann, auch wenn die Rastnase 9 noch nicht oberhalb der Seitenkanten ein­ gerastet ist, kann auf die Kerbe in der Seitenwand des Hybridmoduls verzichtet werden. Auch in diesem Fall kann dann die Halterung als Transportsicherung für Moduln verwendet werden.

Der Abstand zwischen den beiden Befestigungsstiften 4 wird vorzugsweise so ausgelegt, daß er kleiner ist als der Abstand der beiden Ausnehmungen bzw. Montage­ bohrungen in der Leiterplatte, in die die Halterung 1 eingesteckt werden soll. Dadurch werden die Befesti­ gungsstifte 4 beim Eindrücken der Halterung in die Leiterplatte nach außen gedrückt. Durch die elastische Befestigung der Haltearme 3 an der Grund­ platte 2 ist eine Schwenkbewegung der beiden Haltearme um die Verbindungsstelle mit der Grund­ platte herum möglich. Die beiden Haltearme schwenken aufeinander zu, so daß also ihr Abstand verringert wird. Nach dem Einsetzen des Halters in eine Leiter­ platte ist also der Abstand der beiden Haltearme zu­ einander kleiner als die Breite des elektronischen Bauteils bzw. Hybridmoduls, der in die Halterung ein­ gebracht werden soll.

Zur Montage des Moduls müssen die Haltearme 3 also auseinandergedrückt werden, wodurch eine Federwirkung der Haltearme hervorgerufen wird. Der Hybrid wird also zwischen den beiden Haltearmen festgeklemmt.

Auch wenn schon ein Bauteil bzw. Hybrid zwischen den Haltearmen angeordnet ist, wenn die Halterung 1 in eine Leiterplatte eingedrückt wird, werden die beiden Befestigungsstifte auseinandergepreßt. Dadurch wird die auf das Bauteil bzw. den Modul wirkende Halte­ kraft der Haltearme bei der Montage der Halterung verstärkt.

Fertigungstoleranzen bei der Herstellung der Befesti­ gungsstifte bzw. bei der Anordnung der Montagelöcher in der Leiterplatte bleiben weitgehend ohne Folgen. Sie bewirken lediglich eine Veränderung der Feder­ kraft der Haltearme. Trotz der Fertigungstoleranzen ist immer gewährleistet, daß die Rastnase 9 an der Oberkante des eingesetzten Bauteils eingreift, wo­ durch sichergestellt ist, daß Bauteil und Halter bei der Handhabung einer Leiterplatte nicht herausfallen können.

Da das Bauteil bzw. der Hybridmodul mit Hilfe der Federkraft der Haltearme gehalten wird, können diese relativ schmal und platzsparend ausgelegt werden.

Die Demontage der Halterung ist ebenfalls sehr ein­ fach. Die beiden Haltearme können aufgrund ihrer elastischen Eigenschaften relativ leicht auseinander­ gedrückt werden, so daß das Bauteil bzw. der Hybrid entfernt werden kann. Anschließend können die Haltearme 3 aufeinander zu geschwenkt werden, so daß die als Verriegelung dienenden Vorsprünge 6 an den Befestigungsstiften nicht mehr an der Leiterplatte eingreifen. Der Halter läßt sich dann ohne Kraftauf­ wand und ohne Beschädigung der Vorsprünge aus der Leiterplatte entnehmen.

Dadurch, daß der Durchmesser der beiden Befestigungs­ stifte verschieden ist, ist eine Falschmontage des Halters, nämlich ein Verdrehen um 180°, ausge­ schlossen.

Die Halterung wird vorzugsweise aus Kunststoff her­ gestellt, wobei die Haltearme 3 sowie die Befesti­ gungsstifte 4 unmittelbar an die Grundplatte 2 ange­ formt werden. Das Material muß so gewählt werden, daß die Schwenkbewegung der Haltearme 3 gegenüber der Grundplatte ohne eine Beschädigung der Verbindungs­ stelle zwischen den Haltearmen und der Grundplatte möglich ist.

Claims (10)

1. Halterung für freistehende, einen Anschlußkamm aufweisende elektronische Bauteile, insbesondere Hy­ bridmoduln, mit einer seitlichen Führung für die Sei­ tenkanten des Moduls, gekennzeichnet durch

• - eine als Einführhilfe dienende Grundplatte (2) für die Kontaktstifte des Anschlußkamms des Moduls und durch
• - von den Schmalseiten der Grundplatte (2) aus­ gehende, freitragende Haltearme (3), die in in eine Leiterplatte einsteckbare Befestigungsstifte (4) übergehen.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (3) auf der einander zugewandten Seite eine Führung (7) für den Hybridmodul aufweisen.

3. Halterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (3) eine Rasteinrichtung (9) aufweisen, die in in den Seitenkanten des Moduls vorgesehene Kerben oder an der zwischen den Seitenkanten verlaufenden Längskante des Moduls eingreift.

4. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (3) mit der Grundplatte (2) elastisch verbunden sind, so daß bei einer auf die Befestigungsstifte (4) wirken­ den Kraft eine Schwenkbewegung der Haltearme (3) mög­ lich ist.

5. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (3) eine Verriegelungseinrichtung (6) aufweisen.

6. Halterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungs­ einrichtung als in einem Abstand von der Grundplatte (2) um den Befestigungsstift (4) umlaufender Ring oder als von dem Befestigungsstift (4) ausgehender Vorsprung (6) ausgebildet ist.

7. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (3) eine die Kante des Moduls aufnehmende Führungsrinne (11) aufweisen.

8. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (2) mit sich in Richtung auf den Anschlußkamm des Hybrid­ moduls konisch erweiternden Führungslöchern (14) ver­ sehen ist.

9. Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Befestigungsstifte (4) verschieden ist.

10. Verwendung einer Halterung nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9 als Transporteinrichtung für freistehende elektronische Bauteile wie Hybridmoduln.