DE3890343C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer elektronischen Baugruppe in einem Halter, mit einem oder mehreren Keilstücken.

Beim Betreiben von gedruckten Schaltungskarten oder anderen Ar­ ten von elektronischen Modulen wird Wärme erzeugt, die durch Wärmetausch an eine Wärmesenke abgeführt werden muß. Oft wird zur Wärmeaufnahme eine gesonderte Platte, Kühlplatte genannt, verwendet, die Schlitze zum Halten einzelner gedruckter Schal­ tungskarten aufweist. Die gedruckten Schaltungskarten werden in den Schlitzen mit einer Befestigungsvorrichtung gehalten, die im allgemeinen aus einem thermisch leitenden Metallblock be­ steht, der an der gedruckten Schaltungskarte so befestigt ist, daß ein sekundärer Wärmeleitweg entsteht. Die Befestigungsvor­ richtung wird sodann zusammen mit der gedruckten Schaltungs­ karte in den Schlitz der Kühlplatte eingesetzt.

Aus der US-PS 43 18 157 ist eine Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der eine Gruppe von Keil­ stücken auf einer Gewindewelle aufgereiht und von letzterer zu­ sammengehalten ist. Alle Keilstücke können auf der Gewindewelle frei gedreht werden. Vor der Montage der Befestigungsvorrich­ tung müssen daher die verschiedenen Komponenten mit ihren je­ weils abgeschrägten Enden richtig zueinander ausgerichtet wer­ den, bevor die Befestigungsvorrichtung als eine Einheit in einen Kühlplattenschlitz eingesteckt werden kann. Dieser Vor­ gang des Ausrichtens stellt einen nicht unerheblichen Zeit- und Kostenfaktor dar. Die Länge der Spindel muß in engen Grenzen auf die Länge der Befestigungsvorrichtung abgestimmt sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Befestigungsvor­ richtung so zu verbessern, daß die Orientierung ihrer Komponen­ ten während ihrer Montage und Demontage im wesentlichen erhal­ ten bleibt, so daß der Montageaufwand verringert ist.

Bei einer Befestigungsvorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die neue Befestigungsvorrichtung gewährleistet eine rasche Mon­ tage, da vor allem die Keilstücke auf der Schiene praktisch drehfest hintereinander aufgereiht sind. Die Schiene übernimmt auch die Übertragung der Spannkräfte zwischen den beiden An­ schlägen. Einer besonders ausgebildeten und angepaßten Befesti­ gungsschraube oder -spindel bedarf es nicht.

Im folgenden wird eine genauere Beschreibung eines Aus­ führungsbeispieles der Erfindung anhand der Zeichnung gegeben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Befestigungsvorrichtung, die zusammenbaut, mit einer gedruckten Schaltungskarte verbunden und in den Schlitz einer Kühlplatte eingesetzt ist, wobei ein Teil der Kühlplatte nicht dargestellt ist;

Fig. 2 eine Frontansicht der erfindungsgemäßen Befesti­ gungsvorrichtung im zusammengedrücktem Zustand;

Fig. 3 eine Explosionsansicht der Befestigungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung des vorderen Keil­ stücks der Befestigungsvorrichtung, geschnitten entlang Linie 5-5 der Fig. 2 und

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung eines der Keilstücke der Erfindung, geschnitten entlang der Linie 6-6 in Fig. 2.

Wie in Fig. 1 gezeigt, wird die erfindungsgemäße Befestigungs­ vorrichtung vorzugsweise verwendet, um eine gedruckte Schal­ tungskarte 10 in den Schlitzen einer Kühlplatte 11 zu haltern. Die Weite des Schlitzes ist größer als die Dicke der gedruck­ ten Schaltungskarte zusammen mit der Befestigungsvorrichtung (in einem nicht zusammengedrückten Zustand). Wenn die Einheit aus gedruckter Schaltungskarte und Befestigungsvorrichtung in den Schlitz eingesetzt wird, füllt sie nicht die gesamte Schlitzbreite aus.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die effektive Breite der Befesti­ gungsvorrichtung jedoch dadurch einstellbar zu vergrößern, daß ihre Komponenten zur Erzeugung einer gestuften Konfiguration zusammengeschoben werden. Infolgedessen kann die Befestigungs­ vorrichtung so eingestellt werden, daß ein Druck gegen die Wände der Schlitze der Kühlplatte aufrechterhalten wird. Auf diese Weise kann die vorliegende Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung generell in einer Vielzahl von Kühlplatten oder Haltern für elektronische Module eingesetzt werden, solange die Breite der Halter nicht übermäßig groß oder klein ist. Die Befestigungsvorrichtung kann ferner so eingestellt werden, daß ein besonderer Haltedruck gegen die Schlitze der Kühlplatte oder eines anderen Halters wirkt.

Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung eine Schiene 12, Keilstücke 18, 20, 22, 24, 26 und Befestigungselemente 32 auf. Die Schiene 12 ist vorzugs­ weise über ihre gesamte Länge mittels Schrauben, Klebstoff oder Nieten 14 auf einer gedruckten Schaltungskarte 10 mon­ tiert, so daß ein durchgehender thermischer Kontakt von der gedruckten Schaltungskarte 10 zur Kühlplatte 11 hergestellt ist. Die Schiene 12 ist im Querschnitt als T-Profil mit einem Längssteg 12b und einem Quersteg 12a ausgebildet.

Die Keilstücke 18, 20, 22, 24 und 26 haben vorzugsweise die nachfolgenden übereinstimmenden Merkmale. Die Keilstücke sind gut thermisch leitfähig, um Wärme an die Wärmesenke abzuführen. Ferner sollen diese Keilstücke so ausgebildet sein, daß sie auf der Schiene 12 gleiten und zwar insbesondere in der Weise, daß die Keilstücke ihre Ausrichtung beibehalten. In anderen Worten die Keilstücke sollten weder um die Schiene rotieren noch von dieser entfernt werden können, solange sie nicht an einem Ende der Schiene abgezogen werden.

Wie in den Darstellungen des bevorzugten Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 oder 5 zeigt, hat jedes der Keilstücke 3 Oberflächenbereiche a, b und c. Oberflächenbereiche a und c sind vorzugsweise eben und trapezförmig und Oberflächenbereich b ist vorzugsweise eben und rechteckig. Jedes der o.g. Keil­ stücke weist auch Halteflansche d und e auf. Die Halte­ flansche d und e stehen genügend weit auseinander, um zwischen sich den Längssteg 12b der Schiene 12 gleiten zu lassen. An­ dererseits stehen die Halteflansche d und e genügend eng, um den Quersteg 12a der Schiene 12 nicht durchzulassen, wie in Fig. 5 gezeigt. Vorzugsweise sind die Halteflansche d und e so ausgebildet, daß sie sich den abgeschrägten Seiten des Quer­ stegs 12a anpassen. Weiterhin erstrecken sich die Halte­ flansche d und e vorzugsweise über die ganze Länge der Keil­ stücke.

Infolge der Trapezform der Oberflächenbereiche a und c haben die Keilstücke abgeschrägte Enden f und g. Die abgeschrägten Enden der Keilstücke sind vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich leicht aufeinanderschieben, wobei sich eine gestufte Konfiguration (Fig. 2) ausbildet, wenn sie mit genügend Druck zusammengeschoben werden. Im Ergebnis kann die Gesamtbreite der Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung durch Justieren der Position des Befestigungselements 32 eingestellt werden.

Im folgenden werden die Keilstücke genauer beschrieben. Wie in Fig. zu sehen ist, sind das erste Endkeilstück 18 und das zweite Endkeilstück 26 an entgegengesetzten Enden der Schiene 12 angeordnet. Das erste Endkeilstück 18 ist vorzugsweise mit einem Stift 19 auf der Schiene 12 befestigt, wie am besten in Fig. 3 zu erkennen ist, und dient so als Anschlag für die anderen Keilstücke. Das zweite Endkeilstück 26 braucht jedoch nicht auf diese Weise befestigt zu sein. In dem Fall dient das zweite Endkeilstück 26 in Verbindung mit Schraube 32, die in die Gewindeöffnung 16 der Schiene 12 eingeschraubt ist, als Anschlag. Das zweite Endkeilstück 26 ist vorzugsweise mit einer nicht abgeschrägten Vorderseite ausgebildet, so daß die Schraube 32 über Sicherungsscheibe 30 und Scheibe 28 mit gleichmäßigem Druck gegen diese Vorderseite wirkt, um die verschiedenen Keilstücke entsprechend Darstellung in Fig. 2 zusammenzudrücken.

Die Befestigungsvorrichtung läßt sich dadurch vervollständi­ gen, daß die Keilstücke 20, 22 und 24 und das zweite Endkeil­ stück 26 auf die Schiene 12 geschoben werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Anzahl der Keilstücke und die Länge jedes einzel­ nen Keilstücks kann entsprechend der Art oder Größe der gewün­ schten Befestigungsvorrichtung variiert werden. Folglich kön­ nen die Keilstücke zur Vereinfachung der Fertigung standardi­ siert sein. Ferner können Keilstücke zugefügt oder fortgelas­ sen werden; ihre Anzahl ist nicht auf die fünf in Fig. 3 ge­ zeigten Keilstücke festgelegt.

Der Zusammenbau der Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung kann einfach bewerkstelligt werden und wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 3 erläutert. Je nach der Größe der gedruckten Schaltungskarte 10 wird eine Schiene 12 geeigneter Länge ge­ wählt. Die Schiene kann zunächst Standardlänge haben und kann auf die Größe der gedruckten Schaltungskarte 10 verkürzt wer­ den. Nachdem die richtige Länge erreicht ist, wird die Schiene 12 auf einem Ende mit der Gewindeöffnung 16 versehen. Am ande­ ren Ende der Schiene 12 wird das erste Endkeilstück 18 an der Schiene 12 mit Stift 19 befestigt. Danach wird die Schiene 12 z. B. mit Nieten 14 auf der gedruckten Schaltungskarte be­ festigt. Bei dieser bevorzugten Vorgehensweise können zahl­ reiche Einheiten aus Schiene, Endkeilstück und Schaltungskarte billig hergestellt werden. In einem alternativen Ausführungs­ beispiel kann die Schiene 12 an einem Schlitz einer Kühlplatte montiert werden. Auf diese Weise können Kombinationseinheiten aus Schiene, Endkeilstück und Halter hergestellt werden.

Durch Montage der Schiene 12 entweder an der Schaltungskarte oder an dem Halter kommt ihre Gesamtlänge in Kontakt mit der Schaltungskarte oder dem Halter, wodurch eine größere Ober­ fläche zur Wärmeleitung oder zum Druckkontakt bereitgestellt wird. Zudem räumt die montierte Schiene die Nachteile der frei beweglichen Schraube aus.

Nach der Herstellung dieser Anfangseinheit kann das Keilstück 20 auf die Schiene 12 derart aufgeschoben werden, daß das abgeschrägte Ende 20f in Kontakt mit dem abgeschrägten Ende 18g kommt. Ähnlich wird dann das Keilstück 2 auf die Schiene 12 geschoben, so daß sein abgeschrägtes Ende 22f in Kontakt mit dem abgeschrägten Ende 20g kommt. Auf die gleiche Weise werden Keilstück 24 und das zweite Endkeilstück 26 auf die Schiene 12 geschoben. Schließlich wird das die Sicherungsscheibe 30 und Scheibe 28 tragende Befestigungselement 32 in die Gewindeöffnung 16 eingeschraubt, um die komplett zusammen­ gefügten Keilstücke zusammenzuhalten. Das Befestigungselement 32 kann so eingestellt werden, daß die abgeschrägten Keil­ stücke aufeinandergleiten und eine stufige Konfiguration wie in Fig. 2 entsteht.

Wie oben beschrieben, kann die Größe und Anzahl der verwende­ ten Keilstücke variieren. Wenn z. B. eine kürzere Befestigungs­ vorrichtung als die in Fig. 3 gezeigte benötigt wird, können ein oder mehrere Keilstücke herausgenommen werden, oder es kann ein Keilstück ersetzt werden. Wenn andererseits eine längere Befestigungsvorrichtung erforderlich ist, können zusätzliche Keilstücke eingefügt werden, oder es kann ent­ sprechend ein anderes Keilstück ersetzt werden. Die Länge der Schiene 12 sollte natürlich entsprechend der gewünschten Länge der Befestigungsvorrichtung zugeschnitten werden.

Es könnten auch anderem Ausführungsformen realisiert werden.

Die Anzahl der Keilstücke und deren Gesamtkonfiguration kann bei­ spielsweise solange verändert werden, wie sie auf der Schiene gleiten, von dieser gehalten werden und nicht um sie rotieren. Die Keilstücke brauchen keine abgeschrägten Enden zu haben. Jede Konfiguration der Keilstücke, die eine ähnliche stufen­ artige Anordnung bei der Aufgabe einer Kompressionskraft zu­ läßt, ist es möglich anstatt eine stufige Konfiguration zu erzeugen, kann die Höhe der Keil­ stücke alternativ auch so sein, daß die Befestigungsvorrich­ tung einfach durch Verkeilen in den Schlitzen einer Kühlplatte oder eines anderen Halters festgemacht wird.

Weiterhin brauchen die Keilstücke nicht thermisch leitend zu sein, da die Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung ein­ fach zur Befestigung irgendeiner Art von Baugruppen verwendet wer­ den kann.

Claims (13)

1. Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer elektroni­ schen Baugruppe in einem Halter, mit einem oder mehreren Keil­ stücken (20, 22, 24), dadurch gekennzeichnet,
daß eine Schiene (12) vorgesehen ist, daß die Schiene und die Keilstücke so ausgebildet sind, daß die Keilstücke auf der Schiene (12) gleiten, sich jedoch nicht um diese drehen können,
daß die Keilstücke Flansche (d, e) aufweisen, die die Schiene zumindest teilweise so umgreifen, daß die Bewegung der Keil­ stücke (20, 22, 24) senkrecht zur Schiene (12) begrenzt ist,
und daß ein erster (18) und ein zweiter (26) Anschlag an jedem Ende der Schiene (12) angebracht ist, um zwischen sich die Keilstücke (20, 22, 24) auf der Schiene festzulegen.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschläge (18, 26) Endkeilstücke aufwei­ sen.

3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Anschlag (18) auf der Schiene (12) befestigt ist.

4. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (26) ein einstellbares Befestigungselement (32) zur Befestigung an der Schiene (12) umfaßt.

5. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schiene (12) zur Aufnahme des Befestigungs­ elementes (32) mit einem Gewinde versehen ist.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke (20, 22, 24) thermisch leitend sind.

7. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (12) einen Quersteg (12a) umfaßt, der die Vertikalbewegung der Keilstücke (20, 22, 24) auf der Schiene (12) begrenzt.

8. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Keilstücke (20, 22, 24) Flansche (d, e) ha­ ben, die mit dem Quersteg (12a) der Schiene (12) in Kontakt treten.

9. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flansche (d, e) in Anpassung an Abschrägungen des Querstegs (12a) der Schiene (12) abgeschrägt sind.

10. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke (20, 22, 24) so ausgebildet sind, daß sie aufeinander aufgleiten.

11. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilstücke (20, 22, 24) ab­ geschrägte Enden haben.

12. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (12) an der elek­ tronischen Baugruppe (10) montiert ist.

13. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiene (12) an dem Halter (11) montiert ist.