DE69006690T2

DE69006690T2 - Biegsamer Kontakt zur Beschaffung eines positiven Oberflächenkontakts zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen.

Info

Publication number: DE69006690T2
Application number: DE69006690T
Authority: DE
Inventors: Kevin Kiefer Cooke; John Robinson Dewitt; Paul Jeffrey Galinis
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2010-10-31
Also published as: DE69006690D1; EP0428294A2; EP0428294B1; EP0428294A3; JPH0612505B2; JPH03168819A; US5047898A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektromagnetisch verträglichen Schutzkontakt-Verbindungsteil zur effektiven Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen.
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMC) von elektronischen Ausrüstungen ist die Fähigkeit, ohne Leistungsrückgang aufgrund elektromagnetischer Absorption zu arbeiten beziehungsweise keine Leistungsverschlechterung aufgrund elektromagnetischer Ausstrahlung in ihrer Umgebung hervorzurufen. Die EMC ist daher für den Betrieb eines Computers von kritischer Bedeutung und die Abschirmung des Gehäuses ist somit ein wichtiger Bestandteil der Konstruktion. Auch werden mit der Entwicklung immer schnellerer Systeme mit immer höheren Frequenzen Konstruktionskriterien und Techniken zur Erfüllung der erforderlichen EMC-Normen in der Industrie immer wichtiger.
Wie bekannt ist, ist es bei der Konstruktion von Computern wünschenswert, zur Erfüllung der FCC-Anforderungen alle elektronischen Komponenten abzuschirmen und zu erden; der Erdschlußpfad muß hierbei so kurz wie möglich sein und einen möglichst niedrigen Widerstand aufweisen. Bei Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik weist der Erdschlußpfad von einem kritischen Bauteil zu einem geerdeten Sockel des Systems in der Regel eine Reihe von leitfähigen Kontakten zwischen den einzelnen Teilen auf, bis das Bauteil schließlich am Sockel an Masse gelegt wird. Durch konstruktionsbedingte Einschränkungen wird die Länge des Erschlußpfads mit Hilfe einer Reihe von Zwischenkontaktpunkten aufrechterhalten. Jeder Kontaktpunkt stellt einen elektrischen Widerstand dar und verringert so die Wirksamkeit der Erdung. Genauer ausgedrückt, ein typischer Kontakt ist ein Leitungs- oder Punktkontakt, der einen hohen elektrischen Widerstand aufweist.
Aus GB-A-2061 624 ist eine Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen (EMI) bekannt, die in Tragelementen für die Gehäuseabdeckungen elektrischer oder elektronischer Geräte verwendet wird. Die EMI-Vorrichtung umfaßt einen L-förmigen Metallstreifen mit ersten Kontaktmitteln, welche das Gerät mit Hilfe einer in dem Tragelement befindlichen Nut in ihrer Position halten und den elektrischen Kontakt mit dem Tragelement herstellen, sowie Federkontakte, gegen die eine Kante eines in der Nut angeordneten Gehäuseteils anstößt.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Überwindung des Problems, das durch den erhöhten Widerstand von Leitungs- oder Punktkontakten in den Erdschlußpfaden auftritt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie sie in Anspruch 1 definiert ist, wird jetzt ein elektromagnetisch verträglicher Schutzkontakt-Verbindungsteil für das Gehäuse einer Ausrüstung zur Verfügung gestellt, mit einer Platte zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen, die auf einer Fläche des Gehäuses, angrenzend an eine Vorderfläche mindestens eines elektronischen Geräts montiert werden kann, und einem beweglichen Tragelement mit einem Sockel, der eine untere und eine obere Fläche aufweist, wobei auf der oberen Fläche das elektronische Gerät montiert ist; der Verbindungsteil umfaßt folgendes: leitfähige Mittel auf der oberen Fläche des Sockels, zwischen dem elektronischen Gerät und der oberen Fläche angeordnet, und elektrisch mit einem Erdungsanschluß des elektronischen Geräts verbunden; und biegsame Kontaktmittel, die von der horizontalen Ebene des Sockels nach außen verlaufen, welche an die leitfähigen Mittel angeschlossen sind, wobei die Kontaktmittel zwischen einer ersten und einer zweiten Position gebogen werden können, um einen Leitungskontakt in der ersten Position und einen Oberflächenkontakt mit größerer Kontaktfläche als der Leitungskontakt in der zweiten Position herzustellen, wenn auf das Kontaktmittel durch die Platte zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen, die physikalisch und elektrisch Kontakt mit ihm hat, Druck ausgeübt wird, wenn das Gehäuse vollständig montiert ist, um hierdurch eine verbesserte Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen zu bewirken; bei dem leitfähigen Mittel handelt es sich um einen geraden Streifen aus gestanztem Metall, das Kontaktmittel ist ein gebogener Streifen aus gestanztem Metall, bildet einen integrierten Teil des leitfähigen Mittels und geht von diesem aus, und der gebogene Streifen aus gestanztem Metall kann, bezogen auf die horizontale Fläche des geraden Streifens, um 90 Grad gedreht werden und verläuft dann in vertikaler Richtung.
In einem Beispiel wird eine Tragkonstruktion für ein elektronisches Gerät zur Verfügung gestellt, wobei es sich bei diesem um einen Direktzugriffsspeicher, einen DASD, handelt, wie zum Beispiel ein Festplattenlaufwerk; die Tragkonstruktion dient der Montage eines PC-Gehäuses, welches den elektromagnetisch verträglichen Schutzkontakt-Verbindungsteil enthält.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Erfindung wurde an einem PC-Gehäuse, welches über eine Platte zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen verfügt, eine Verbesserung durchgeführt, die aus einer Tragkonstruktion für ein elektronisches Gerät, wie zum Beispiel einen DASD, innerhalb des PC-Gehäuses besteht, wobei die Tragkonstruktion den Schutzkontakt-Verbindungsteil als Verbindung zu der Platte für die elektromagnetische Abschirmung des Personalcomputers umfaßt, um für das elektronische Gerät eine wirksame Abschirmung und Erdung zu bewirken.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das später noch beschrieben werden soll, wird eine Verbesserung eines Personalcomputer-Gehäuses mit oberem Teil, Boden, Seitenteilen, Vorder- und Rückenteil, und mit einer gegen elektromagnetische Interferenzen schützenden Abschirmplatte zur Verfügung gestellt, die am Vorderteil, angrenzend an die Vorderfläche montierbar ist, und mindestens einem auf einer beweglichen Tragkonstruktion montierten elektronischen Gerät, zum Beispiel einem DASD. Die Verbesserung beinhaltet die Tragkonstruktion, bei der es sich um einen Sockel mit einer oberen und einer unteren Fläche handelt, wobei auf der oberen Fläche der DASD montiert ist. Wie später noch unter Bezugnahme auf Figur 2 ausführlicher beschrieben werden soll, umfaßt ein Verbindungsteil einen Leiter, der auf der oberen Fläche des Sockels verläuft und zwischen dem DASD und der oberen Fläche angeordnet und elektrisch mit einem Erdungsanschluß des DASD verbunden ist. Ein biegsamer Kontaktabschnitt reicht von der horizontalen Ebene des Sockels vom Leiter bis nach außen, wobei der Kontaktabschnitt zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position gebogen werden kann. In der ersten Position stellt der biegsame Kontaktabschnitt einen Leitungskontakt mit einen Komplementär-Kontakt her; in der zweiten Position stellt er durch den Druck, der auf ihn von einem Gehäuse zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz, das physikalisch und elektrisch Kontakt mit ihm hat, ausgeübt wird, einen Oberflächenkontakt mit dem Komplementär-Kontakt her, dessen Kontaktfläche größer ist als die des Punktkontakts. Daher wird, wenn das Gehäuse des Personal- Computers vollständig montiert ist, eine verbesserte Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenz durch den Kontakt mit niedrigerem Widerstand erreicht, wobei sich die Abschirmung durch die größere Kontaktfläche des gebogenen Kontakts ergibt.
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen soll nun ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben werden; es zeigt:
Figur 1A eine zum Teil in Einzelteile zerlegte perspektivische Ansicht eines Personalcomputer-Gehäuses mit dem Schutzkontakt-Verbindungsteil, der einen Kontaktabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Figur 1B eine vergrößerte Ansicht des mit einem Kreis gekennzeichneten Teils der Figur 1A, welche den Kontaktabschnitt ausführlicher und im nicht gebogenen Zustand vor dem Anstoßen an die elektromagnetische Abschirmung des Personalcomputer- Gehäuses zeigt.
Figur 2 eine in Einzelteile zerlegte perspektivische Darstellung einer abnehmbaren Tragkonstruktion für ein elektronisches Gerät, z. B. einen DASD, welche den Kontaktabschnitt der Erfindung und seine Anordnung in Bezug auf den DASD und dessen Tragkonstruktion zeigt.
Figur 3 einen seitlichen Teil-Querschnitt eines elektronischen Geräts, das auf einer mit dem Verbindungsteil verbundenen Tragkonstruktion gemäß der Erfindung montiert ist.
Figuren 4A, 4B und 4C nacheinander die Anordnung des biegsamen Kontaktelements gemäß der Erfindung, wie dieses bei der Montage des Personalcomputers in die elektromagnetische Abschirmung eingreift und von einem Leitungskontakt zu einem Oberflächenkontakt gebogen wird, woraus sich eine Reduzierung des Widerstandes zwischen den Kontakten und somit eine verbesserte Leitfähigkeit und Abschirmung ergibt.
Figur 1 zeigt ein Personalcomputer-Gehäuse 1, zum Teil in Einzelteile zerlegt, auf dem eine Abschirmung 3a gegen elektromagnetische Interferenz (EMI), getrennt von ihrer Tragplatte 3b des Personalcomputers ,1 dargestellt ist. Auch die Abdeckung 5 des Personalcomputers wurde hier abgenommen. Die elektromagnetische Abschirmung 3a, die vorzugsweise aus Blech ist, enthält Komplementär-Kontakte 7, die mit dem Kontakt gemäß der Erfindung Kontakt aufnehmen. Der Personalcomputer umfaßt eine Deckenfachstruktur 11, in die elektronische Komponenten, wie z. B. DASDs, auf einer Tragkonstruktion 15 eingebaut werden; der Verbindungsteil 23 (in Figur 2 dargestellt) hat einen Kontaktabschnitt 27 gemäß der Erfindung, der in dem eingekreisten Teil dargestellt ist und unter Bezugnahme auf Figur 1B noch ausführlicher beschrieben wird. In Figur 1B wird ein DASD, wie zum Beispiel ein Festplattenlaufwerk 13, auf einer einschiebbaren Tragkonstruktion 15 dargestellt, die in der Regel aus einem elektronisch isolierenden Material besteht. Aus der DASD 13 und außen an der Tragkonstruktion ragt ein biegsamer Kontakt 27 heraus, der mit dem Kontakt 7 der EMI-Abschirmung 3a Kontakt aufnimmt. Die Verbindung zwischen den Kontakten wird unter Bezugnahme auf die anderen Figuren noch ausführlicher erläutert.
Figur 2 ist eine Ansicht der Einzelteile des DASD 13, des Verbindungsteils 23 und der Tragkonstruktion 15. Wie aus der Figur 2 deutlich zu erkennen ist, hat der DASD 13 einen Metallsockel 19, der als ein Schutzkontakt-Verbindungsteil für den DASD 13 dient. An dieser Stelle sei vermerkt, daß die Erfindung unter Bezugnahme auf einen DASD beschrieben wird. Dieser dient nur als Beispiel und die Erfindung kann auch mit anderen elektronischen Komponenten, bei denen ein Erdungskontakt und/oder eine Abschirmung erforderlich ist, verwendet werden. Es wird gezeigt, daß die Metalltragkonstruktion 19 zur Erdung mit dem DASD 13 verbunden ist, wobei die Verbindung zu den geerdeten elektronischen Schaltkreisen des Geräts nicht dargestellt ist. Die Erdungsplatte 19 aus Metall stellt die Verbindung zu dem Verbindungsteil 23 her und ist an der Tragkonstruktion 15 und an dem Verbindungsteil 23 mit Hilfe von Verbindungsteil-Befestigungsteilen 25 angebracht, durch welche die Schrauben 21 durch die Tragkonstruktion 15 in die Erdungsplatte 19 eingeführt werden. Die Tragkonstruktion 15 enthält Schiebeteile 17, durch die sie in die Deckenfächer 11 des Personalcomputer-Gehäuses 1 bequem ein- und ausgeschoben werden kann. Figur 2 zeigt außerdem den flexiblen Kontaktabschnitt 27, welcher am hinteren Ende eine Einkerbung 26 aufweist, die in eine dazu passende Kerbe 16 der Tragkonstruktion 15 eingreift. Diese Kerbe hat den Zweck, die Bewegung des Kontaktabschnittes 27 nach innen zu begrenzen, so daß der Kontakt sich verformen muß, wenn Druck darauf ausgeübt wird. Andererseits ermöglicht diese Kerbe, bezogen auf die Position des Kontakts 7, dem flexiblen Kontaktabschnitt 27 eine Flexibilität der Bewegung, da sie eine gewisse Bewegung zuläßt; hierdurch ist die Position vor dem Biegen in bestimmten Bereichen einstellbar, damit hierdurch die größtmögliche Kontaktfläche erreicht werden kann. Es ist auch erkennbar, daß der Kontaktabschnitt 27, bezogen auf den Leiter des Verbindungsteils 23, der auf der oberen Fläche der Tragkonstruktion 15 verläuft, um 90 Grad gedreht ist. Hierdurch kann der Oberflächenkontakt gegen den Kontakt 7 der Abschirmung 3a leichter hergestellt werden.
Figur 3 zeigt als zum Teil seitlichen Querschnitt schematisch den DASD 13, der mit Hilfe der Schrauben 21 auf der Tragkonstruktion 15 montiert ist. Zwischen der Tragkonstruktion 15 und der DASD 13 ist der Verbindungsteil 23 mit dem horizontal aus ihm herausragenden flexiblen Kontaktabschnitt 27 angeordnet.
In den Figuren 4A-4B ist die stufenweise Durchbiegung des Kontaktes 27 dargestellt, wenn die EMI-Abschirmung 3a mit der entsprechenden Fläche 3b des Personalcomputers in Kontakt gebracht wird. Figur 4A zeigt den Kontaktabschnitt 27, der zu dem entsprechenden Gegenkontakt 7 der EMI-Abschirmung 3a einen Abstand aufweist, wenn die Abschirmung 3a stufenweise näher an die Fläche 3b herangeführt wird; dort wird zunächst ein Leitungskontakt zwischen dem biegsamen Kontaktabschnitt 27 und dem entsprechenden Gegenkontakt 7 der Abschirmung 3a hergestellt. Nach erfolgter Montage verformt sich der Kontaktabschnitt 27 wie in Figur 4C, nimmt mit dem Kontakt 7 über einen größeren Oberflächenbereich Kontakt auf und bewirkt hiermit eine elektrische Verbindung mit geringem Widerstand.
Die Tragkonstruktion 15 ist vorzugsweise aus Polykarbonat, einem Isolator, hergestellt. Dies erleichtert das Einschieben und Verbinden mit anderen kunststoffähnlichen Teilen der Deckenfächer 11 des Computergehäuses. Alternativ kann die Tragkonstruktion 15 aus Metall sein, zum Beispiel Blech, oder einem anderen ähnlichen und leicht formbaren Material.
Der Verbindungsteil 23 ist vorzugsweise aus gestanztem rostfreiem Stahl. Alternativ können gestanztes Beryllium-Kupfer oder Federstahl sowie andere herkömmliche und bekannte exotische Legierungen, die gegenwärtig auf dem Markt erhältlich sind, verwendet werden. Federstahl hat den Nachteil, daß er oxidiert, wodurch die Leitfähigkeit reduziert und der Widerstand erhöht wird, was die Kontrolle der EMI nachteilig beeinflußt. Obwohl die Leistung verbessert wird, sind die exotischeren Legierungen deswegen problematisch, weil diese Verbesserung der Leistung bei weitem nicht die wesentlich höheren Kosten rechtfertigt.

Claims

1. Ein elektromagnetisch verträglicher Schutzkontakt-Verbindungsteil für das Gehäuse einer Ausrüstung (1), wobei das Gehäuse eine Platte (3a) zur Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen aufweist, die auf einer Fläche des Gehäuses, angrenzend an eine Vorderfläche von mindestens einem elektronischen Gerät, montiert werden kann, und

eine bewegliche Tragkonstruktion (15), mit einem Sockel, der über eine obere und eine untere Fläche verfügt, wobei auf der oberen Fläche das elektronische Gerät montiert ist;

der Verbindungsteil (23) umfaßt folgendes: leitende Mittel (25) auf der oberen Fläche des Sockels, angeordnet zwischen dem elektronischen Gerät und der oberen Fläche, und elektrisch an einen Erdungsanschluß des elektronischen Geräts angeschlossen; und

biegsame Kontaktmittel (27), die von der horizontalen Ebene des Sockels nach außen verlaufen, welche an die leitfähigen Mittel (25) angeschlossen sind, wobei die Kontaktmittel (27) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position gebogen werden können, um einen Leitungskontakt in der ersten Position herzustellen, und um einen Oberflächenkontakt mit größerer Kontaktfläche als der Leitungskontakt herzustellen, wenn sie in die zweite Position gebogen werden; die Durchbiegung der Kontaktmittel erfolgt durch Ausübung von Druck durch die Abschirmplatte gegen elektromagnetische Interferenzen (3a), welche physikalisch und elektrisch mit ihnen Kontakt hat, wenn das Gehäuse (1) vollständig montiert ist, um eine verbesserte Abschirmung gegen elektromagnetische Interferenzen zu bewirken; das leitfähige Mittel (25) ist hierbei ein gerader Streifen aus gestanztem Metall und das Kontaktmittel (27) ist ein gebogener Streifen aus gestanztem Metall und integrierter Bestandteil des leitfähigen Mittels (25) und von diesem ausgehend, der gebogene Streifen aus gestanztem Metall ist, bezogen auf die horizontale Fläche des geraden Streifens, um 90 Grad gedreht, und somit vertikal ausgerichtet.

2. Ein Verbindungsteil nach Anspruch 1, in dem der gebogene Streifen aus gestanztem Metall an beiden Enden des Bogens mit der Tragkonstruktion verbunden ist und in horizontaler Richtung von dieser ausgeht.

3. Ein Verbindungsteil nach Anspruch 2, in dem ein Ende des gebogenen Streifens lose verbunden ist, in einer Weise, die ein ausreichend großes Spiel zuläßt, bevor der gebogene Streifen sowei gebogen wird, bis ein maximaler Flächenkontakt gewährleistet ist, wenn er von einem komplementären Verbindungskontakt der Abschirmplatte (3a) in die zweite Position gebogen wird.

4. Ein Verbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem der Sockel der Tragkonstruktion (15) aus Polykarbonat gefertigt ist.

5. Ein Verbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungsteil aus rostfreiem Stahl und Beryllium-Kupfer gefertigt ist.

6. Ein Verbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verbindungsteil aus rostfreiem Stahl gefertigt ist.

7. Ein Computersystem, welches einen Verbindungsteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.

8. Ein Computersystem nach Anspruch 7, in dem das elektronische Gerät ein Magnetplattenlaufwerk ist.

9. Ein Computersystem nach Anspruch 8, desweiteren eine Vielzahl von Magnetplattenlaufwerken auf einer entsprechenden Vielzahl von Tragkonstruktionen aufweisend, welche über eine entsprechende Vielzahl von leitfähigen Mitteln (23) und biegsamen Kontaktmitteln (27) verfügen, die sämtlich in dem Gehäuse (1) montiert sind.