DE69702020T2 - Halterung für eine Leiterplatte in einem elektronischen Gerät - Google Patents

Halterung für eine Leiterplatte in einem elektronischen Gerät

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf die Halterung einer Karte in einer elektronischen Vorrichtung.
  • Eine Options-Karte, die, zum Beispiel, in Computern verwendet wird, umfaßt typischerweise einen Bereich, der eine Kontaktoberfläche besitzt, die in einen Schlitz auf einem Motherboard bzw. einer Grundplatine eingesetzt wird. Die Karte wird durch eine Schraube gehalten, die einen Metallträger auf der Karte mit einem Fach bzw. einem Sockel, gebildet in dem Blechchassis des Computers, befestigt.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung eine Vorrichtung für die Halterung einer Add-in-Schaltkreiskarte in eine elektronische Vorrichtung aus, die eine Klammer bzw. Klemme umfaßt, die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung verbunden ist, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um lösbar in die Karte unter Bewegung der Klammer von einer Karteneingriffsposition, in der sich die Klammer im wesentlichen innerhalb der elektronischen Vorrichtung befindet, zu einer Kartenlöseposition, in der sich die Klammer im wesentlichen außerhalb der elektronischen Vorrichtung befindet, einzugreifen.
  • Bestimmte Ausführungsformen der Erfindung umfassen ein oder mehrere der nachfolgenden Merkmal(e). In bestimmten Ausführungen ist die Klammer schwenkbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt; sie ist im wesentlichen viertelkreisbogenförmig in der Form; und umfaßt einen Schwenkstift, der nahe einem Mittelpunkt eines Kreises positioniert ist, der durch einen Bewegungspfad der Klammer definiert ist. In bestimmten Ausführungsformen umfaßt die elektronische Vorrichtung: eine für einen Computer bestimmte Vorrichtung; und die für den Computer bestimmte Vorrichtung umfaßt einen Personal Computer oder einen Computererweiterungskasten. In bestimmten Ausführungsformen umfaßt die Vorrichtung: einen Schalter zum Steuern elektrischer Energie zu der Karte, wobei der Schalter durch die Klammer so betätigt wird, daß die Bewegung der Klammer zwischen einer Karteneingriffsposition und einer Kartenlöseposition den Schalter schließt und öffnet; eine Klammer, die eine Nockenoberfläche besitzt, die den Schalter unter Bewegung der Klammer zwischen der Karteneingriffs- und -löseposition niederdrückt und freigibt; der Schalter ist gegenüberliegend einem Schwenkstift positioniert, um den sich die Klammer zwischen der Karteingriffs- und -löseposition schwenkt, die die Zufuhr von Si gnalen zu der Karte steuert; einen Schalter, der mit einem Betriebssystem kommuniziert, um elektrische Energie zu der Karte zu steuern; ein Anzeigelicht, das betriebsmäßig mit dem Schalter gekoppelt ist, um den offenen oder geschlossenen Zustand des Schalters anzuzeigen; eine Karte, die eine Klammereingriffsfläche und eine Kontaktfläche, lösbar einsetzbar in einen Schlitz der Vorrichtung, besitzt, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um eine nach unten gerichtete Kraft auf die Eingriffsfläche zu dem Schlitz hin auszuüben; eine nach unten gerichtete Kraft wird durch einen federvorgespannten Fuß auf einem Ende der Klammer ausgeübt; eine Klammer, die eine Fingerpreßfläche auf einem gegenüberliegenden Ende der Klammer besitzt; und eine Eingriffsfläche, die einen Metallträger umfaßt.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung eine Vorrichtung für die Halterung einer Add-in-Schaltkreiskarte in einer elektronischen Vorrichtung aus, umfassend eine Klammer, die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um lösbar in die Karte unter Bewegung der Klammer von einer Karteneingriffsposition zu einer Kartenlöseposition einzugreifen, und einen Schalter zum Steuern elektrischer Energie zu der Karte, wobei der Schalter durch die Klammer derart betätigt wird, daß eine Bewegung der Klammer zwischen der Eingriffs- und der Löseposition den Schalter schließt und öffnet.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung eine Vorrichtung zur Halterung einer Add-in-Schaltkreiskarte in einem Personal Computer aus, umfassend eine Klammer, die schwenkbar mit dem Computer gekoppelt ist, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um lösbar in die Karte unter Schwenken der Klammer von einer Karteneingriffsposition, in der die Klammer im wesentlichen innerhalb des Computers ist, zu einer Kartenlöseposition, iri der die Klammer im wesentlichen außerhalb des Computers ist, einzugreifen. Die Vorrichtung umfaßt auch einen Schalter zum Steuern elektrischer Energie zu der Karte, wobei der Schalter durch die Klammer so betätigt wird, daß ein Schwenken der Klammer zwischen der Eingriffs- und der Löseposition bewirkt, daß eine Nockenfläche auf der Klammer den Schalter schließt und öffnet. Die Vorrichtung umfaßt auch ein Anzeigelicht, das betriebsmäßig mit dem Schalter gekoppelt ist, um den offenen oder geschlossenen Zustand des Schalters anzuzeigen.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung ein Verfahren zur Halterung einer Karte in einer elektronischen Vorrichtung aus, umfassend die Schritte eines Einsetzens der Karte in einen Schlitz der elektronischen Vorrichtung und Ineingriffbringen der Karte mit einer Klammer, die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um lösbar die Karte unter Bewegung der Klammer von einer Karteneingriffsposition, in der sich die Klammer im wesentlichen innerhalb der elektronischen Vorrichtung befindet, zu einer Kartenlöseposition, in der sich die Klammer im wesentlichen außerhalb der elektronischen Vorrichtung befindet, in Eingriff zu bringen. Bestimmte Ausführungsformen des Verfahrens umfassen eines oder mehrere der folgenden Merkmal(e). In bestimmten Ausführungsformen umfaßt das Verfahren weiterhin: übereinstimmend mit dem Eingriffsschritt den Schritt eines Umschaltens elektrischer Energie zu dem Schlitz von einem Aus-Zustand zu einem Ein-Zustand durch Kontaktieren eines Schalters mit der Klammer; und den Schritt eines Signalisierens des Ein/Aus- Zustands des Schützes zu einem Benutzer der elektronischen Vorrichtung.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung ein Verfahren zum Entfernen einer Karte von einer elektronischen Vorrichtung, die eine aktivierte Energiequelle besitzt, aus, umfassend die Schritte eines Außereingriffbringens der Karte von einer Klammer, die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Klammer betriebsmäßig mit einem Schalter gekoppelt ist, der eine Energiezufuhr zu der Karte unter Außereingriffbringen der Klammer beendet und die Karte aus der elektronischen Vorrichtung herauszieht.
  • Allgemein führt, gemäß einem Aspekt, die Erfindung ein Verfahren zum Hinzufügen einer Add-in-Karte zu einer elektronischen Vorrichtung aus, umfassend die Schritte eines Einsetzens der Karte in die elektronische Vorrichtung und lneingriffbringen der Karte mit einer Klammer, die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Klammer betriebsmäßig mit einem Schalter gekoppelt ist, der eine Energiezufuhr zu der Karte unter Ineingriffbringen der Klammer aktiviert.
  • Unter den Vorteilen der Erfindung können ein oder mehrere der nachfolgenden Merkmal(e) umfaßt sein. Da weder Werkzeuge noch zusätzliche Hardware erforderlich sind, können Options-Karten leicht eingesetzt, gehaltert und aus den elektronischen Vorrichtungen entfernt werden. Unter Verwendung einer Klammer, um die Karte innerhalb der elektronischen Vorrichtung zu sichern, können Options-Karten ohne das damit verbundene Risiko eines Verlierens von Schrauben oder anderer Befestigungs-Hardware ausgetauscht werden. Dieses Merkmal beseitigt auch das Risiko einer Beschädigung, das mit einem Herunterfallen von Schrauben oder Werkzeugen auf die Leiterplatte während des Vorgangs eines Einsetzens oder Entfernens einer Options-Karte verbunden ist. Wenn die Klammer in Verbindung mit einem Schalter verwendet wird, beseitigt dies das Erfordernis, Energie zu der gesamten, elektronischen Vorrichtung abzuschalten. Dieses Merkmal beschleunigt nicht nur das Ersetzen von Options-Karten, sondern verringert auch das Risiko eines elektrischen Schlags für den Benutzer.
  • Andere Vorteile und Merkmale werden aus dem Nachfolgenden ersichtlich werden. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Options-Karte, die durch eine Klammer gesichert ist. Fig. 2A-2E stellen den Vorgang eines Entfernens einer Options-Karte, die durch eine Klammer gesichert ist, dar.
  • Fig. 3 zeigt eine äußere, rückwärtige Ansicht einer Klammer, die mit einer sich auf einen Computer beziehenden Vorrichtung gekoppelt bzw. verbunden ist.
  • Fig. 4 zeigt eine innere, rückwärtige Ansicht einer Klammer, die mit einer sich auf einen Computer beziehenden Vorrichtung gekoppelt ist.
  • Fig. 5A-5F zeigen eine äußere, eine innere, eine Oberseiten-, eine linksseitige Schnitt- (bei A-A der Fig. 5C), eine rechtsseitige und eine bodenseitige Ansicht einer Klammer jeweils.
  • Fig. 6 zeigt eine rechtsseitige Ansicht der Klammer.
  • Fig. 7A-7C zeigen eine rückwärtige, eine perspektivische Oberseiten- und Seitenansicht eines leeren Trägers.
  • Fig. 8 zeigt eine perspektivische Oberseitenansicht einer Klammer nach dem Stand der Technik.
  • Wie die Fig. 1 zeigt, kann der Befestigungsträger 10 eine Options-Karte 12 durch eine Klammer 18 mit einem Fach 14, das mit einem Blechchassis 16 eines Personal Computers oder eines Erweiterungskastens für einen Personal Computer verbunden ist, sichern. Das Fach 14 umfaßt eine vertikale Fläche 15 und eine Trägerretensions- bzw. -sicherunglasche 17 (siehe Fig. 2A und 2B). Die Trägersicherungslasche 17 steht von dem Fach 14 vor und greift in eine Laschenöffnung (siehe z. B. Fig. 8) in dem Träger 10 der Options-Karte 12 ein. Die Trägersicherungslasche 17 kann entweder herkömmliche Befestigungsträger oder Blindträger bzw. leere Träger (siehe Fig. 8), die speziell zur Verwendung mit der Klammer 18 ausgelegt sind (siehe Fig. 7A-7C), aufweisen. Die Options-Karten, gesichert durch eine Klammer, sind in einer Turm-Konfiguration einer zentralen Verarbeitungseinheit (d. h. wo die Karten in einen Schlitz in einer Richtung eingesetzt werden, die senkrecht zu dem Schwerkraftvektor liegt) teilweise durch die Wechselwirkung der Sicherungslasche mit der Laschenöffnung des Trägers (siehe z. B. Fig. 8) gehalten.
  • Die Klammer 18 schwenkt sich um ein Lager 20 entlang dem Weg, der durch den Doppelpfeil 22 angezeigt ist. Wie in den Fig. 2A-2D dargestellt ist, kann die Klammer 18 von einer geschlossenen Position (Fig. 2A) über Zwischenpositionen (Fig. 2B, 2C) zu einer offenen Position (Fig. 2D) geschwenkt werden. In der offenen Position kann die Options-Karte 12 entlang des Pfads, der durch den Pfeil 26 angezeigt ist (Fig. 2E), entfernt werden. Die Position der Klammer 18 bestimmt auch, ob sich ein Schalter 28 in einer Ein- (Fig. 2A) oder einer Aus- (Fig. 2B-2E) Position befindet. In der Ein-Position (Fig. 2A) wird der Schalter 28 niedergedrückt (d. h. nach unten gedrückt), was dem Computerbetriebssystem (nicht dargestellt) anzeigt, Signale und Energie zu der Kontaktfläche 30 der Options-Karte 12 über einen Schlitz 32 einer Leiterplatte 34 zuzuführen. Im Gegensatz dazu wird, in der Aus-Position (Fig. 2D-2E), der Schalter 28 freigegeben (d. h. ihm wird ermöglicht, zu der nach unten gerichteten Position zurückzukehren), was dem Computerbetriebssystem anzeigt, Signale und eine Energiezufuhr zu der Options-Karte 12 zu beenden.
  • Wie die Fig. 3 zeigt, wird die Klammer 18 in der geschlossenen Position innerhalb einer Öffnung 36 in dem Blechchassis 16 durch die Wechselwirkung einer freihängenden, Federfreigabelasche 38 mit der vertikalen Fläche 15 des Fachs 14 (siehe auch Fig. 1, 2A und 4) gehalten. Wie in dem linken Drittel der Fig. 3 gezeigt ist, drückt, wenn sich die Klammer 18 in der geschlossenen Position befindet, ein Nocken 40 der Klammer 18 (siehe Fig. 5E) den Schalter 28 nieder und die Ein-Position des Schalters 28 wird durch eine beleuchtete Statusanzeige-LED 42 angezeigt. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Klammer 18 zu der offenen Position geschwenkt wird, der Schalter 28 freigegeben und die Aus- Position wird durch eine verdunkelte Statusanzeige-LED 44 angezeigt. Demzufolge signalisieren die beleuchteten und verdunkelten Statusanzeige-LEDs 42, 44 ein Signal dem Benutzer jeweils, wenn er nicht sicher ist und sicher ist, um eine Options-Karte 12 in den Schlitz 32 einzusetzen oder daraus zu entnehmen.
  • Der Vorgang eines Entnehmens einer Options-Karte, die mit der Klammer 18 gesichert worden ist, kann in dem linken, dritten Viertel der Fig. 4 gesehen werden. Von links nach rechts wird die Options-Karte 12 durch die Klammer 18, teilweise durch die Wechselwirkung der freihängenden Federfreigabelasche 38 in deren Ruheposition (d. h. nach oben verlängert) mit der vertikalen Oberfläche 15 des Fachs 14 gesichert. Die freihängende Federfreigabelasche 38 wird durch den Finger eines Benutzers niedergedrückt, um der Klammer 18 zu ermöglichen, sich durch die Öffnung 36 durch Schwenken um die Schwenkstifte 46, die in die Ösenlaschen 48 des Fachs 14 eingesetzt sind, zu verlängern. Wenn sich einmal die Klammer 18 zu deren vollständig offenen Position gedreht hat, ist der Schalter 28 zu seiner Aus-Position freigegeben worden und Energie zu dem Schlitz 32 ist beendet worden, wobei die Options-Karte 12 sicher entfernt werden kann. In einem anderen Schema (siehe rechtes Viertel der Fig. 4) kann die Klammer 18 dazu verwendet werden, eine Options-Karte innerhalb eines Schlitzes 50, der nicht mit einem Schalter gekoppelt ist, zu haltern. In diesem Schema muß Energie zu der Leiterplatte 34 durch den Benutzer vor einem Entfernen oder Ersetzen der Options-Karte 12 unterbrochen werden. Das strukturelle Detail der Klammer 18 kann aus den Fig. 5A-5E ersichtlich werden. Wie Fig. 5A zeigt, umfaßt die Klammer 18 eine gezahnte Schließfläche 52, die, im Betrieb, durch einen Benutzer niedergedrückt wird, um die Klammer 18 von einer offenen Position (siehe Fig. 2E) zu einer geschlossenen Position (siehe Fig. 2A) zu schwenken. Im Betrieb wird ein freihängender Federfuß 54 zusammengedrückt, wenn sich die Klammer 18 in der geschlossenen Position befindet (siehe Fig. 5B). Eine Kompression des freihängenden Federfusses 54 erzeugt eine Drehkraft, die einen Eingriff der Klammer 18 in der geschlossenen Position (siehe Fig. 2A) über den Eingriff der Freigabelasche 38 mit der vertikalen Oberfläche 15 des Fachs 14 (siehe Fig. 3 und 4) erleichtert. Wenn ein- mal die freihängende Federfreigabelasche oder Löselasche 38 aus einem Kontakt mit der vertikalen Oberfläche 15 des Fachs 14 Außereingriff gebracht ist, drückt die Drehkraft, die durch den freihängenden Federfuß 24 erzeugt ist, die Klammer 18 zu deren offenen Position hin (siehe Fig. 2E). Wie die Fig. 5C zeigt, umfassen die Schwenkstifte 46 weiterhin eine abgerundete Oberfläche 56, die ein Einsetzen der Schwenkstifte 46 in die Ösenlaschen 48 des Fachs 14 erleichtert. Die abgerundete Federfreigabelasche 38 umfaßt weiterhin eine gezahnte Freigabeoberfläche 58, die das Niederdrücken der freihängenden Federfreigabelasche 38 durch einen Benutzer, der das Entfernen der Options-Karte 12 vorbereitet (siehe Fig. 4), erleichtert. Ein Aufnahmefach 60 ist unter einem festgelegten Abstand unterhalb der freinhängenden Federfreigabelasche 38 positioniert, um ein über mäßiges Niederdrücken und möglicherweise einen Bruch der freihängenden Federfreigabelasche 38 zu verhindern (siehe Fig. 5D).
  • Wie die Fig. 6 zeigt, ist, in einem Beispiel, die Klammer 18 aus Kunststoff durch herkömmliche Spritzgießtechniken hergestellt, und ist durch die spezifischen Dimensionen, die angegeben sind, charakterisiert.
  • Wie die Fig. 7A-7C zeigen, kann in Fällen, wo ein bestimmter Schlitz leer ist (z. B. da eine Option entfernt worden ist), ein leerer Träger 72 dazu verwendet werden, die Öffnung 64 in dem Chassis 16 abzudecken (siehe Fig. 3 und 4). Der leere Träger wird durch die Klammer in einer ähnlichen Art und Weise, wie dies für eine Options-Karte beschrieben ist, gesichert. Der leere Träger 62 umfaßt ein Fußende 66, einen Körper 68, der eine entfernbare Lasche 70 besitzt, und ein Kopfende 72. Wie die Fig. 7B zeigt, umfaßt das Kopfende 72 des Trägers 62 eine Schraubenausnehmung 74 und eine Laschenöffnung 76, die die Trägersicherungslasche 17 aufnimmt (siehe Fig. 7E). Im Gegensatz zu einem leeren Träger 78 nach dem Stand der Technik (siehe Fig. 8), der einen Laschenschlitz 80 besitzt, ist die Laschenöffnung 70 des leeren Trägers 62 auf allen Seiten geschlossen. Dieses Merkmal erleichtert die Sicherung eines leeren Trägers 62 durch die Klammer, so daß er nicht leicht durch Kräfte, die von der Außenseite auf das Chassis aufgebracht werden (d. h. wie es in Bezug auf einen Träger 78 nach dem Stand der Technik möglich sein kann), verschoben werden kann. Zusätzlich verringert die entfernbare Lasche 70 das Risiko eines Herabfallens des leeren Trägers 62 auf die Leiterplatte während deren Entfernens oder Einsetzens.
  • Andere Ausführungsformen liegen innerhalb des Schutzumfangs der nachfolgenden Ansprüche.

Claims (17)

1. Elektronische Vorrichtung, die eine Einrichtung zum Sichern einer Add-in- Schaltkreiskarte (12) darin umfaßt, wobei die Einrichtung aufweist:
eine Klammer (18), die bewegbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist, wobei die Klammer so konfiguriert ist, um in Funktion lösbar in die Karte unter Bewegung der Klammer von einer Karteneingriffsposition, in der die Klammer im wesentlichen innerhalb der elektronischen Vorrichtung ist, zu einer Kartenlöseposition, in der die Klammer im wesentlichen außerhalb der elektronischen Vorrichtung ist, einzugreifen.
2. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin aufweist:
einen Schalter (28) zum Kontrollieren elektrischer Energie zu der Karte (12), wobei der Schalter durch die Klammer (18) so betätigt wird, daß eine Bewegung der Klammer zwischen der Karteneingriffsposition und der Kartenlöseposition den Schalter öffnet.
3. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Klammer (18) eine Nockenfläche (40) aufweist, die den Schalter (28) unter Bewegung der Klammer zwischen der Karteneingriffs- und -löseposition niederdrückt und freigibt.
4. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Schalter (28) gegenüberliegend einem Schwenkstift (46), um den sich die Klammer (18) zwischen der Karteneingriffs- und -löseposition schwenkt, positioniert ist.
5. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Klammer (18) schwenkbar mit der elektronischen Vorrichtung gekoppelt ist.
6. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Klammer (18) im wesentlichen die Form eines Viertelkreises aufweist.
7. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Klammer (18) einen Schwenkstift (46), der nahe einem Mittelpunkt eines Kreises, definiert durch einen Bewegungspfad der Klammer, positioniert ist, aufweist.
8. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Schalter (28) die Zufuhr von Signalen zu der Karte (12) steuert.
9. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Schalter (28) mit einem Betriebssystem kommuniziert, um die Zufuhr von Signalen und elektrischer Energie zu der Karte (12) zu steuern.
10. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der abhängigen Ansprüche davon, die weiterhin aufweist:
ein Anzeigelicht (42), das betriebsmäßig mit dem Schalter (28) gekoppelt ist, um den offenen oder geschlossenen Zustand des Schalters anzuzeigen.
11. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, die eine Karte (12) umfaßt, wobei die Karte (12) eine Klammereingriffsfläche (10) und eine Kontaktfläche (30), lösbar einsetzbar in einen Schlitz (32) der Vorrichtung, besitzt, wobei die Klammer (18) so konfiguriert ist, um eine nach unten gerichtete Kraft auf die Eingriffsfläche zu dem Schlitz hin auszuüben.
12. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die nach unten gerichtete Kraft durch einen federvorbelasteten Fuß (54) auf ein Ende der Klammer (18) ausgeübt wird.
13. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Klammer (18) eine Fingerdrückfläche (52) auf einem gegenüberliegenden Ende der Klammer aufweist.
14. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Eingriffsfläche einen Metallträger (10) aufweist.
15. Elektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die elektronische Vorrichtung eine sich auf einen Computer beziehende Vorrichtung aufweist.
16. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die sich auf einen Computer beziehende Vorrichtung einen Personal Computer aufweist.
17. Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die sich auf einen Computer beziehende Vorrichtung einen Computererweiterungskasten aufweist.
DE69702020T 1996-06-05 1997-06-04 Halterung für eine Leiterplatte in einem elektronischen Gerät Expired - Lifetime DE69702020T2 (de)

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US08/658,385 US5822196A (en) 1996-06-05 1996-06-05 Securing a card in an electronic device

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