FI118671B - Pikakiinnityksien avulla koottava elektroninen yksikkö - Google Patents

Description

118671

Pikakiinnityksien avulla koottava elektroninen yksikkö

Keksinnön kohteena on elektroninen laite, joka käsittää ainakin kaksi liittimen avulla yhteenkytkettyä piirilevyä sekä mekaaniset välineet mainittujen piirilevyjen mekaaniseksi yhteenliittämiseksi. Keksintö kohdistuu myös elektronisessa laitteessa 5 käytettäviin piirilevyihin ja elektronisen laitteen kokoamismenetelmään.

Elektroniset laitteet voivat käsittää useita toisiinsa kytkettäväksi tarkoitettuja sähköisiä kokonaisuuksia kuten piirilevyjä. Piirilevyjen kytkemiseksi yhdeksi toiminnalliseksi kokonaisuudeksi voidaan hyödyntää useammanlaisia liitäntämenetelmiä. 10 Tavanomainen tapa on varustaa jokainen piirilevy omalla liittimellään, jonka kautta piirilevy kytketään osaksi laitekokonaisuutta. Liitännän toteuttaminen vaatii liittimen sekä piirilevylle että vastaliittimen laitteen mekaanisessa rungossa. Piirilevyn ohjaamiseksi oikealle paikalleen ja sen paikallaan pysymisen varmistamiseksi, piirilevyä voidaan tukea ainakin yhdeltä sen sivulta.

15

Patenttijulkaisussa US 5 791 042 on esitetty yksi tällainen ratkaisu. Toimivat elektroniset kokonaisuudet liitetään kahta erillistä ohjainta käyttäen laitteen rungossa oleviin liittimiin. Piirilevyn ohjaimet, jotka mekaanisesti ohjaavat piirilevyt laitteen varsinaisiin liittimiin, sijaitsevat piirilevyn kahdella vastakkaisella sivulla. Kun piiri-20 levy on paikoillaan, ohjaimet tukevat piirilevyä ja pitävät sen paikoillaan liittimessä. Tällainen ratkaisu on varmatoiminen, mutta kallis. Jos yhteenliitettävinä on vain :/·: muutama yksinkertainen piirilevy, ovat tarvittavien liittimien ja runkorakenteen kus- tannukset suuret verrattuna itse sähköisen piirijäijestelyn aiheuttamiin kustannuk- ··· siin. Lisäksi runkorakenteen valmistukseen liittimineen kuluu runsaasti aikaa.

··· 25 • » .·. Patenttijulkaisusta Fl 91204 tunnetaan ratkaisu, jonka avulla kaksi piirilevyä voi- "II' daan kytkeä suoraan yhteen ilman erillistä runkorakennetta. Esitetyssä ratkaisussa ***** myös toisiinsa kytkettyjen piirilevyjen irrottaminen toisistaan on helppoa. Viitteen esittämässä ratkaisussa päällekkäiset piirilevyt yhdistetään toisiinsa liitinrimalla, 30 joka käsittää runko-osan sekä joukon runko-osasta ulkonevia liitinpiikkejä. Liitinri-ma on koneellisesti juotettu piikeistään kiinni ensimmäiseen piirilevyistä. Koneelli-sen juotoksen onnistumiseksi liitinpiikit on muotoiltu porrasmaiseksi. Toinen piirile-vy kytketään ensimmäisen piirilevyn yhteyteen toiseen piirilevyyn kiinnitetyn vasta-liittimen avulla. Esitetyn ratkaisun avulla yhdellä liittimellä saadaan kuitenkin kyt-: 35 kettyä yhteen vain kaksi piirilevyä. Lisäksi piirilevyjen mekaaninen tuenta jää puut- teelliseksi.

118671 2

Hakemusjulkaisusta WO 01/008187 tunnetaan kuvan 1 mukainen sähköinen kytkentäjärjestely. Järjestelyn avulla pystytään kytkemään yhteen nopeasti erilaisia elektronisia yksiköitä. Kuvan 1 mukaisessa järjestelyssä tarvitaan pohjayksikkö 1, jossa on ohjaintappeja piirilevyjen asennusta varten. Kuvassa 1 pohjalevyn jokai-5 sessa nurkassa on ohjaintapit 7. Yhteenkytkettävissä piirilevyissä 2, 3 ja 4 on oh-jaintappien 7 kohdalle tehty reiät 8. Lisäksi kussakin kuvan 1 piirilevyssä 2, 3 ja 4 on levyjen molemmin puolin valmistettu sähköiset kontaktit, jotka toimivat liittiminä kahden päällekkäin olevan piirilevyn välillä. Reikien 8 ja tappien 7 avulla on halutut piirilevyt kytkettävissä yhteen yhdeksi kokonaisuudeksi, jotka kytkeytyvät yhteen 10 piirilevyissä olevien liittimien avulla. Rakenteeseen kuuluu vielä puristusyksikkö 5, jolla varmistetaan piirilevyjen yhteenkytkeytyminen. Puristusyksikkö 5 käsittää voimavälineet, jolla piirilevyt puristetaan yhteen käyttäen tappeja 7. Voimavälineet voidaan toteuttaa esimerkiksi pietsosähköisten toimielinten avulla. Puristusyksikkö 5 voi lisäksi käsittää sähköiset välineet sen tarkistamiseksi, että piirilevyt ovat säh-15 köisesti kytkeytyneet yhteen riittävän hyvin. Aikaansaatu kokonaisuus kytkeytyy ulkoisiin laitteisiin esimerkiksi liittimen 9 kautta.

Haittapuolena julkaisun WO 01/008187 mukaiselle rakenteelle on se, että sen toiminnan varmistaminen vaatii tehonsyötön puristusyksikköön 5, jotta voimavälineet 20 saataisiin puristamaan piirilevyjä yhteen riittävällä voimalla. Tämä monimutkaistaa piirijärjestelyn rakennetta ja nostaa sen hintaa.

• * • · · *· " Keksinnön tavoitteena on esittää uusi elektroninen laitetoteutus, jonka laitekoko- :.v naisuus on koottavissa nopeasti valmiista peruselementeistä käyttöön soveltuvaksi 25 kokonaisuudeksi ilman ulkoista tukirakennetta tai yhteenliitännän mahdollisesti *:**: tarvitsemaa tehonsyöttöä. Laitekokonaisuudessa hyödynnettävät ohjelmallisesti toteutettavat toiminnot voidaan ohjelmoida joko ennen laitekokonaisuuden kokoa-mistä tai kokoamisen jälkeen.

** · 30 Keksinnön tavoitteet saavutetaan käyttämällä piirilevyjen sähköisessä yhteenkyt-kennässä piirilevyllä vakiopaikkaan sijoitettua kaksipuolista liitinjärjestelyä, joka "** voidaan toteuttaa esimerkiksi piirilevyn ensimmäisellä puolella naarasliittimelfä ja piirilevyn toisella puolella urosliittimellä. Liitinjärjestelyn piirilevyn molemmilla puo-Iin olevat liitännän toteuttavat osat on sähköisesti kytketty yhteen. Piirilevyjä yh-,·|·, 35 dessä pitävä voima aikaansaadaan piirilevyihin asennettujen kestomagneettien ’ . avulla. Magneetit piirilevyissä asemoidaan siten, että niiden napaisuudet piirile vyissä aiheuttavat piirilevyjä toisiaan vastaan vetävän voiman, kun piirilevyyn kuuluvat liittimet (uros-naaraspari) asetetaan vastakkain.

118671 3

Keksinnön etuna on se, että muutamalla vakio laitekokonaisuudella on nopeasti rakennettavissa haluttu toiminnallinen kokonaisuus, jonka ominaisuuksia voidaan ohjelmallisesti tarkemmin määrittää.

5

Edelleen keksinnön etuna on se, että laitekokonaisuuteen kuuluvien piirilevyjen yhteenkytkeminen voidaan tehdä ilman piirilevyjen ulkopuolisia tukirakenteita.

Edelleen keksinnön etuna on se, että piirilevyt voidaan liittää toisiinsa missä järjes-10 tyksessä tahansa.

Edelleen keksinnön etuna on se, että piirikortit voidaan pysyvästi kytkeä yhteen ilman mekaanisia hakoja, ruuveja tai vastaavia kiinnitysvälineitä.

15 Edelleen keksinnön etuna on se, että piirilevyt voidaan liittää laiterunkoon piirilevyillä olevien magneettien avulla.

Edelleen keksinnön etuna on se, että valmistettavan laitteen rakennetta ja sovelluksia ja toiminnallisia ominaisuuksia voidaan muuttaa valmiita vakiopiirilevykoko-20 naisuuksia käyttämällä ilman uusien piirilevyjen valmistuksen vaatimaa aikaa.

. . Edelleen keksinnön etuna on se, että prototyyppien valmistus ja eri rakennevariaa- • ♦ · / tioiden rakentaminen ja kokeileminen on nopeaa, koska monimutkaisia mekaani- *·*·: siä kiinnitysmekanismeja ja piirikorttien ulkopuolisia kiinteitä tukirakenteita ei tarvi- • · · _ _ 25 ta.

« · "*:* Edelleen keksinnön etuna on se, että kerran käytettyjä osia voidaan hyödyntää uudelleen joko sellaisenaan tai uudelleenohjelmoituina yksikköinä.

*·♦ 30 Edelleen keksinnön etuna on se, että yksittäisen rikkoutuneen toiminnallisen osan tai piirilevyn vaihtaminen toimivaan on helppo tehdä.

• · ♦ ··

Edelleen keksinnön etuna on se, että laitteen testaaminen ja ohjelmoiminen voi- *:**: daan tehdä osa kerrallaan, ja vasta valmiit osat kytketään yhteen. Osiin hajaute- .···. 35 tuissa projekteissa eri suunnitteluosapuolille on käytettävissä selkeä rajapinta, jon- • » · ka kautta yksittäinen piirikokonaisuus kytketään laitekokonaisuuteen.

• · 118671 4

Edelleen keksinnön etuna on se, että piirikorteilla olevien kestomagneettien sijoittelulla ja niiden polariteetilla voidaan ohjata piirikokonaisuuden rakentaja asettamaan piirilevyt toistensa suhteen oikeaan asentoon, vaikka rakentaja ei tuntisikaan elektronisten piirien rakennetta tai toimintaa.

5

Keksinnön mukaiselle piirilevyjä sisältävälle elektroniselle laitteelle on tunnusomaista, että mekaaniset liitäntävälineet piirilevyjen yhteenliittämiseksi käsittävät piirilevyille asennettuja kestomagneetteja, joiden asennusten polariteetilla (N, S) on saatu aikaan piirilevyt yhdessäpitävä voima.

10

Keksinnön mukaiselle piirilevylle on tunnusomaista, että piirilevy käsittää ainakin yhden kestomagneetin piirilevyn liittämiseksi mekaanisesti toiseen piirilevyyn, joiden kestomagneettien asennusten polariteetilla (N, S) on saatavissa aikaan mainitut piirilevyt yhdessäpitävä voima.

15

Keksinnön mukaiselle menetelmälle piirilevyjen yhteenliittämiseksi on tunnusomaista, että piirilevyt liitetään mekaanisesti yhteen käyttäen molemmille piirilevyille asennettuja kestomagneetteja, joiden asennusten polariteetilla (N, S) saadaan aikaan piirilevyt yhdessä pitävä voima.

20

Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaa-. . timuksissa.

• * m • «i • · • · v.: Keksinnön perusajatus on seuraava: Sähköisesti toimiva laitekokonaisuus kootaan 25 ulkomitoiltaan ainakin tietyiltä osin yhdenmukaisista piirilevyistä. Keksinnön mu-*·'" kaiset piirilevyt voidaan kytkeä yhteen missä järjestyksessä tahansa, koska kussa- /:· kin piirilevyssä on vakiopaikalla liitinkokonaisuus, joka piirilevyn ensimmäisellä pinnalla toimii esimerkiksi naarasliittimenä ja saman piirilevyn toisella pinnalla ··· urosliittimenä. Näin kaksi tai useampia erillisiä piirilevyjä on sähköisesti kytkettä-30 vissä yhteen päällekkäin yhdellä liittimellä. Liittimen kautta laitekokonaisuudessa on siirrettävissä kaikki kokonaisuudessa tarvittavat toiminnalliset signaalit ja eri pii- « · *” rilevyjen tarvitsema tehonsyöttö. Piirilevyillä on myös vakiopaikoissa edullisesti yk- * "*" si tai useampia kestomagneetteja. Kahta tai useampaa kestomagneettia käyttä- *:**: mällä voidaan varmistaa se, että piirilevyt asettuvat toistensa suhteen oikeaan .··». 35 asentoon, kun sähköisen kontaktin tekeviä liittimiä ollaan liittämässä yhteen. Kah- • · della eri piirilevyllä olevien kestomagneettien (S-N parit) aikaansaamaa vetovoimaa käytetään piirilevyjä yhdessäpitävänä voimana. Käyttämällä riittävän voimakkaita kestomagneetteja pysyvät laitekokonaisuuden piirikortit yhdessä ilman piiri- 118671 5 kortin ulkopuolisia tukirakenteita tai toimilaitteita. Laitekokonaisuuden toiminnallisuus määräytyy yhteenkytkettyjen piirilevyjen sekä niille ohjelmoitujen toiminnallisuuksien perusteella. Keksinnön mukainen laitekokonaisuus on nopeasti rakennettavissa, purettavissa tai muunneltavissa tarpeen mukaan olemassaolevista raken-5 neosista.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin kuviin, joissa 10 kuva 1 esittää tekniikan tason mukaista ratkaisua elektronisen laitteen kokoamiseksi, kuva 2a esittää esimerkinomaisesti kahta keksinnön ensimmäisen suoritusmuodon mukaista piirilevyä, 15 kuva 2b esittää toista kuvan 2a piirilevyistä alapuolelta nähtynä, kuva 3 esittää esimerkinomaisesti kahta keksinnön toisen suoritusmuodon mukaista piirilevyä, sekä 20 kuva 4 esittää esimerkin eräästä tavasta toteuttaa sähköinen liitäntä kahden eri . . piirilevyn välillä.

• · · * · · • ♦ 118671 6

Piirilevyjen koko on edullisesti luokkaa 4 x 3,5 cm. Kuvan 2a esimerkissä piirilevyillä 10 ja 20 on myös liittimiä, joiden avulla rakennettava laitekokonaisuus voidaan kytkeä johonkin toiseen, ulkoiseen laitteeseen, viitteet 12a, 12b, 22a ja 22b. Tällainen ulkoinen, sähkötoiminen toinen laite voi olla esimerkiksi askelmoottori tai 5 lämpötila-anturi. Liittimien 12a, 12b, 22a ja 22b tyyppi ja rakenne vaihtelevat aina sovelluksen tai liitettävän ulkoisen laitteen mukaan. Niinpä kuvassa 2a esitetyt liittimet ovat vain esimerkkejä, joita käytetään havainnollistamaan keksinnön mukaista laitejärjestelyä. Piirilevyihin voi edullisesti kuulua myös kuvassa 2a esittämätön JTAG-liitin (Joint Test Action Group), jonka kautta piirilevyllä olevia integroituja pii-10 rejä on mahdollista testata ja ohjelmoida.

Yksittäinen keksinnön mukainen piirilevy 10, 20 voi käsittää esimerkiksi mikrokontrollerin (esimerkiksi Atmel ATmega 32), USB-liitäntäyksikön, A/D-muunninyksikön, näytönohjausyksikön, servo-ohjaimen, DC-moottorin ohjaimen, regulaattoriyksi-15 kön, askelmoottorin ohjaimen, IR-lähetin-vastaanottimen, Bluetooth-yksikön, RS232-liitännän, releyksikön, akkuyksikön latauslaitteineen, sarjaliitäntäyksikön, VVLAN-yksikön tai Ethernet-yksikön. Yksittäiset piirikokonaisuudet voidaan valmistaa, ohjelmoida ja testata erillisinä kokonaisuuksina tekniikan tason mukaisilla välineillä. Yksiköiden ohjelmoinnissa voidaan käyttää esimerkiksi C, C++, Java tai 20 Visual Basic ohjelmointikieliä. Valmiiksi rakennetut ja ohjelmoidut keksinnön mukaiset piirilevyt kootaan tämän jälkeen toiminnalliseksi kokonaisuudeksi.

• · • · · / Keksinnön mukaisen laitteen rakenteen kannalta keskeisiä osia ovat piirilevyt 10 ja * · *'*·* 20 yhteen kytkevä I i i ti nj ä rjestely, viitteet 14a, 24a ja 24b, sekä kestomagneetit ·..*:* 25 11a—11d ja 21a-21d. Jokainen mainituista kestomagneeteista on kuvan 2a esi- merkissä asennettu piirilevylle siten, että niiden magneettisia napoja (N, S) yhdisti" tävä suora on kohtisuorassa piirilevyn pintaa vastaan. Kuvan 2a esimerkissä hyö- dynnetään neljää erillistä kaksinapaista kestomagneettia, mutta keksinnön luonne ei muutu, vaikka käytettävien magneettien lukumäärä poikkeaisikin kuvassa 2a 30 esitetystä neljästä. Keksinnössä voidaan hyödyntää myös sellaisia kestomagneet- "*·. teja, joihin sisältyy useampia kuin kaksi magneettista napaa. Kuvan 2a esimerkis- * · ***' sä kestomagneetit on asetettu piirilevyjen nurkkauksiin, mutta ne voidaan luonnol- lisesti sijoittaa mihin tahansa käytön kannalta sopivaan kohtaan piirilevyllä. Kuiten-kin jotta piirilevyt saadaan kytkettyä luotettavasti toisiinsa, kiinnitykseen osallistu-35 vien kestomagneettien sijoitus on suhteessa muihin samaan kytkentään osallistu-viin magneetteihin ja liittimiin aina samassa kohtaa kaikilla samaan kytkentään tar- • * koitetuilla piirilevyillä.

118671 7

Keksintöä on mahdollista soveltaa laitteessa, jossa käytetään esimerkiksi erikokoisia piirilevyjä, joissa voi olla eri lukumäärä kestomagneetteja. Piirilevyille asennetut kestomagneetit sijaitsevat kuitenkin aina samalla paikalla piirilevyä, jotta kahdella eri piirilevyllä olevien magneettien vetovoimaa voidaan hyödyntää piirilevyjen liit-5 tämisessä yhteen.

Kuvassa 2a esitetty esimerkinomainen liitinjärjestely 14a, 24a ja 24b toteutetaan jollain tekniikan tason mukaisella kaksitoimisella liittimellä. Kaksitoimisuudella tarkoitetaan kuvan 2a tapauksessa sitä, että kussakin piirilevyssä on vakiopaikalla lii-10 tinkokonaisuus, joka piirilevyn ensimmäisellä pinnalla toimii esimerkiksi naarasliit-timenä ja saman piirilevyn toisella pinnalla urosliittimenä. Keksinnön mukaisessa laiterakenteessa voidaan luonnollisesti hyödyntää myös useampaa kuin kuvassa 2a esitettyä yhtä liitintä. Lisäksi liittimien 14a, 24a ja 24b kontaktien määrä voi olla muukin kuin kuvassa 2b näkyvät kaksi erillistä kontaktia. Keksinnön kannalta riit-15 tää se, että mainitut liittimet ovat kaksitoimisia (uros-naaras) ja että ne sijaitsevat jokaisella yhteen kytkettävällä piirilevyllä samassa paikassa ja samansuuntaisesti asennettuna. Tällöin kaksi tai useampia piirilevyjä saadaan kytkettyä yhdeksi toimivaksi sähköiseksi kokonaisuudeksi painamalla liittimet yhteen siten, että uros-naaras-liitinparit painuvat vastakkain. Yhteenliitettyjen liittimien avulla saadaan 20 muodostettua sähköinen väylä, jossa on varattu datalle omat liittimensä ja laitteen toiminnassa tarvittaville jännitteille omat liittimensä. Kullakin piirilevyllä 10 ja 20 , . tarvittavat käyttöjännitteet ja datalinjat johdetaan käyttöpaikkoihinsa jollain teknii- • * · *· " kan tason mukaisella johdotusmenetelmällä.

• * · • · · • · 25 Piirilevyjen 10 ja 20 kytkentä toisiinsa varmistetaan esimerkiksi voimakkailla NdFeB-magneeteilla. Muitakin riittävän magneettisia materiaaleja voidaan luonnol-' lisesti hyödyntää kestomagneetteina. Kuvassa 2a kestomagneetit on esitetty sylin- terimäisinä kappaleina, mutta muukin geometrinen muoto on mahdollinen. Kuvien ·*· 2a ja 2b esimerkeissä magneetit 11a, 11b, 11d, 21a, 21b ja 21d on kytketty piirile-.·. 30 vyille polariteetiltaan samansuuntaisesti. Kuvassa 2a näiden kolmen magneettien \Y.lm N-napa osoittaa piirilevyn komponenttipuolelta ylöspäin. Neljäs piirilevyillä 10 ja 20 **:** oleva magneetti 11c ja 21c on kuitenkin kytketty siten, että tämän magneetin S- *"*· napa osoittaa piirilevyn 10 ja 20 komponenttipuolelta ylöspäin. Kuvassa 2b on vas- *:·: taavasti esitetty magneettien napaisuudet piirilevyn 20 alapuolelta nähtynä. Piirile- .•j·. 35 vyn tässä suunnassa yksittäisten magneettien napaisuus on luonnollisesti käänty- nyt siten, että piirilevyn 20 pohjapuolelta nähtynä magneeteista 21a, 21b ja 21d nähdään S-napa ja magneetista 21c N-napa.

8 118671

Kuvassa 2a on nuolella A esitetty piirilevyjen 10 ja 20 yhteen kytkemisen tai toisistaan erottamisen suunta. Jos piirilevyt 10 ja 20 ovat toistensa suhteen sellaisessa asennossa, että piirilevyn 10 liittimen 14a urospuolinen osa on piirilevyn 20 liittimen 24a naaraspuolisen osan kohdalla, vetävät kaikki neljä magneettia piirilevyjä 5 10 ja 20 toisiaan kohti. Vetovoima perustuu siihen, että erimerkkiset magneettiset navat vetävät toisiaan puoleensa.

Jos taas piirilevyjen asento on väärä ja piirilevyjä 10 ja 20 yritetään painaa yhteen, tämän yhteenliittämisen estää magneettinen poistovoima, joka vaikuttaa ainakin 10 yhden magneettiparin välillä piirilevyillä 10 ja 20. Keksinnön mukaisella rakenteella voidaan siten kestomagneettien polaarisuutta hyväksikäyttäen aina estää tahaton piirilevyjen väärinkytkentä, samalla kun oikea kytkentä saadaan luotettavasti kytkettyä yhteen.

15 Kuvassa 3 on esitetty keksinnön toinen edullinen suoritusmuoto. Kuvan 3 piirilevyt 30 ja 35 sisältävät esimerkinomaiset sähköiset komponentit 33a, 33b ja 38. Tässä suoritusmuodossa piirilevyt 30 ja 35 liitetään yhteen yhdeltä sivultaan urosliittimien 32a ja naarasliittimen 37b avulla. Kuvan 3 esimerkissä on käytetty neljää kummallekin piirilevylle asennettua nelikulmaista kestomagneettia, viitteet 31a-31d ja 20 36a-36d. Piirilevyllä 30 olevat kestomagneetit 31a ja 31c vetävät puoleensa piiri levyllä 35 olevia magneetteja 36b ja 36d. Piirilevyjen liitäntä yhteen ja toisistaan , , erottaminen tapahtuu kuvassa esitetyn nuolen B suunnassa.

* · · * *· • · • · *’ v Jotta piirilevyjä voisi liittää yhteen useampia, on piirilevyillä 30 ja 35 niiden kahdel- 25 la vastakkaisella sivulla liittimet. Toinen liittimistä, 32a ja 37a, ovat kuvan 3 esi-merkin mukaisesti urosliitin. Toinen piirilevyjen liittimistä, 32b ja 37b, on naaraslii-tin, joka on urosliittimen vastakappale.

··* ♦ • · ···

Kuvan 3 esimerkissä piirilevyllä 30 olevat kestomagneetit 31a-31d sekä piirilevyllä 30 35 olevat kestomagneetit 36a-36d on sijoitettu piirilevyjen nurkkauksiin. Keksin- nöllisen ajatuksen puitteissa kestomagneetit voidaan sijoittaa piirilevyillä myös T muihin kohtiin, kunhan vain piirilevyjen yhteenliittämisen jälkeen eri piirilevyillä ole- vat kestomagneetit ovat riittävän lähellä toisiaan ja vetävät toisiaan puoleensa.

··#·· • * 35 Keksinnön kahta edullista suoritusmuotoa on mahdollista myös hyödyntää siten, • · · ’ . että piirilevyjä on mahdollista kytkeä sekä päällekkäin että ainakin yhdeltä sivul taan. Tällöin käytetyille piirilevyille on asennettava sekä kuvan 2a mukaisesti asetetut kestomagneetit että kuvan 3 mukaisesti asetetut kestomagneetit.

118671 9

Keksinnön mukaisen piirijärjestelyn purkaminen on myös mahdollista suorittaa nopeasti. Kahden piirilevyn 10 ja 20 irrottamiseksi toisistaan riittää se, että niihin kohdistetaan niitä toisistaan poispäin siirtävä voima, joka ylittää käytettyjen magneettien pitovoiman.

5

Keksinnön mukaisessa iaitejärjestelyssä käytettävien magneettien paikka ja lukumäärää voi poiketa kuvien 2a ja 3 esimerkeistä. Eräässä edullisessa keksinnön suoritusmuodossa magneetit on järjestetty sähköisen liitännän toteuttavien liittimien yhteyteen. Magneetit voidaan esimerkiksi liittää liittimen runkorakenteeseen. 10 Tällöin piirikorteilta vapautuu pinta-alaa muiden elektronisten komponenttien asennustilaksi.

Eräässä keksinnön edullisessa suoritusmuodossa yhteenliittämisessä käytettävät magneetit ovat materiaaliltaan sähköä hyvin johtavia tai ne pinnoitetaan materiaa-15 lilla, jota käyttäen voidaan toteuttaa ainakin osa eri piirilevyjen välisistä sähköisistä kytkennöistä. Kuvassa 4 on esitetty esimerkki siitä, miten kaksi piirilevyä 40 ja 50 saadaan mekaanisesti ja sähköisesti liitettyä yhteen keksinnön mukaisesti. Piirilevyssä 40 oleva kestomagneetti 41 on asennettu piirilevyyn 40 tehtyyn reikään. Kestomagneetti 41 on materiaaliltaan sähköä johtavaa tai se on pinnoitettu sähköä 20 johtavalla materiaalilla. Reiän sisäpinta on edullisesti pinnoitettu sähköä johtavalla materiaalilla, jolloin kestomagneettia 41 voidaan käyttää sähköä johtavana ele-, , menttinä piirilevyn 40 jostain kontaktista toiseen piirilevyn siellä olevaan vastakon- **" taktiin.

• · • · « * « * • · 25 Kontaktin varmistamiseksi kahden piirilevyn 40 ja 50 välillä on piirilevyihin 40 ja 50 ·:**: niiden alapinnalle kiinnitetty sähköä johtava jousimainen liitinelin, viitteet 42 ja 52.

"·\· Piirilevyllä 40 tämä jousimainen liitinelin 42 ulkonee piirilevyn 40 pinnasta kesto- magneetille 41 tehdyn asennusreiän kohdalta. Kun toisen piirilevyn 50 kestomag- ··· neetti 51 vetää itseään ensimmäisen piirilevyn 40 kestomagneettia 41 kohti, nuoli 30 C, painautuu kestomagneetti 51 tiiviisti vasten jousimaista liitinelintä 42. Näin saa-daan aikaan luotettava sähköinen kontakti piirilevyjen 40 ja 50 välille. Tällä tavoin T* saadaan yhdistettyä helposti ja luotettavasti esimerkiksi elektronisessa laitteessa tarvittavat käyttöjännitteet ja maapotentiaali piirilevyltä toiselle.

• * 35 Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisen menetelmän ja laitteen edullisia suo-[ . ritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.

Claims (11)

118671

1. Elektroninen laite, joka käsittää ainakin yhden liittimen (14a, 24a, 24b, 32a, 32b, 37a, 37b) avulla sähköisesti yhteen kytkettyjä piirilevyjä (10, 20, 30, 35) sekä 5 mekaaniset välineet mainittujen piirilevyjen yhteen liittämiseksi, tunnettu siitä, että mekaaniset liitäntävälineet piirilevyjen (10, 20, 30, 35) yhteen liittämiseksi käsittävät kullakin piirilevyllä useita, toisistaan erillisiä kestomagneetteja (11a-11d, 21a-21 d, 31a-31d, 36a-36d), joiden asennusten polariteetilla (N, S) on saatu aikaan piirilevyt yhdessäpitävä voima.

2. Elektronisk anordning i enlighet med patentkrav 1, kännetecknad av att ax- :*·,· eln som förenar magnetiska polar (N, S) av permanentmagneterna är antingen • t vinkelrät mot kretskortets yta (10, 20) eller parallel med den (30, 35). 118671

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen elektroninen laite, tunnettu siitä, että kestomagneettien magneettisia napoja (N, S) yhdistävä akseli on joko kohtisuorassa piirilevyn pintaa vastaan (10,20) tai yhdensuuntainen sen kanssa (30, 35).

3. Elektronisk anordning i enlighet med patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att nämnda permanentmagneter (11a—11d, 21a-21d) är arrangerade att placeras i kretskorten (10, 20), som är avsedda för samma elektroniska helhet, i varje alltid i samma punkt och likadana i polaritet. 5

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen elektroninen laite, tunnettu siitä, että mainitut kestomagneetit (11a-11d, 21a-21d) on järjestetty sijoitettavaksi samaan elektroniseen kokonaisuuteen tarkoitettuihin piirilevyihin (10, 20) jokaiseen aina samaan kohtaan polariteetiltaan samanlaisina.

4. Elektronisk anordning i enlighet med patentkrav 3, kännetecknad av att för förhindrande av fel koppling av kretskorten minst en av permanentmagneterna (11c, 21c) är arrangerad att installeras ät andra häll i sin polaritet jämfört med andra permanentmagneter installerade pä samma kretskort (10, 20). 10

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen elektroninen laite, tunnettu siitä, että piirile vyjen väärinkytkennän estämiseksi ainakin yksi kestomagneeteista (11c, 21c) on .·. ; järjestetty asennettavaksi polariteetiltaan toisinpäin kuin muut samalle piirilevyille • M ^ / (10, 20) asennetut kestomagneetit. • · · • · • · ·

5. Kretskort (10, 30), som innefattar minst en elektrisk komponent (13a, 13b, 33a, 33b) installerad pä det, minst en koppling (14a, 24a, 32a, 32b) för elektrisk sammanslutning av nämnda kretskortet (10, 30) i ett andra kretskort (20, 35), kännetecknat av att kretskortet (10, 30) ytterligare innefattar minst tvä separata 15 permanentmagneter (11a—11d, 31a-31d) för mekanisk sammanslutning av kretskortet i andra kretskortet (20, 35), med polaritet (N, S) av installation av vilka permanentmagneter kan framkallas en styrka som häller de nämnda kretskorten ihop.

5. Piirilevy (10, 30), joka käsittää ainakin yhden sille asennetun sähköisen kom- ponentin (13a, 13b, 33a, 33b), ainakin yhden liittimen (14a, 24a, 32a, 32b) maini- tun piirilevyn (10, 30) liittämiseksi sähköisesti toiseen piirilevyyn (20, 35), tunnettu siitä, että piirilevy (10, 30) käsittää lisäksi ainakin kaksi toisistaan erillistä kesto- magneettia (11a-11d, 31a-31d) piirilevyn liittämiseksi mekaanisesti toiseen piirile- 30 vyyn (20, 35), joiden kestomagneettien asennusten polariteetilla (N, S) on saata- .***: vissa aikaan mainitut piirilevyt yhdessäpitävä voima. • · · ] 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen piirilevy, tunnettu siitä, että kestomagneet- tien magneettisia napoja (N, S) yhdistävä akseli on joko kohtisuorassa piirilevyn 35 pintaa vastaan (10) tai yhdensuuntainen sen kanssa (30). • · • · • · · • · ·

6. Kretskort i enlighet med patentkrav 5, kännetecknat av att axeln som förenar 20 magnetiska polar (N, S) av permanentmagneterna är antingen vinkelrät mot krets- kortets yta (10) eller parallel med den (30). • · • · · • I·

7. Kretskort i enlighet med patentkrav 5 eller 6, kännetecknat av att för för- • · · \\t hindrande av fel koppling av kretskorten minst en av permanentmagneterna (11c) 25 är arrangerad att installeras ät andra häll i sin polaritet jämfört med andra permanentmagneter (11 a, 11 b, 11 d) som installeras pä samma kretskortet (10). »n *·*

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen piirilevy, tunnettu siitä, että piirilevyjen väärinkytkennän estämiseksi ainakin yksi kestomagneeteista (11c) on järjestetty 118671 asennettavaksi magneettiselta polariteetiltaan toisin päin kuin muut samalle piirilevylle (10) asennettavat kestomagneetit (11a, 11b, 11d).

8. Kretskort i enlighet med patentkrav 5, kännetecknat av att permanentmagneterna (11a-11d) är en del av kopplingen (14a), som installeras pä kretskortet 30 (10). • * * · • · • * · "I · 9. Metod för hopsättning av en elektronisk anordning av minst tvä separata [ kretskort, i vilken metod kretskorten (10, 20, 30, 35) kopplas elektriskt ihop med minst en koppling (14a, 24a, 24b, 32a, 32b, 37a, 37b), kännetecknad av att krets- 35 korien (10, 20, 30, 35) ansluts mekaniskt ihop genom att använda flera separata :*·.· permanentmagneter (11a-11d, 21a-21d, 31a-31d, 36a-36d) installerade pä vart • · och ett kretskort, med polaritet (N, S) av installation av vilka permanentmagneter framkallas en styrka som häller kretskorten ihop. 118671

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen piirilevy, tunnettu siitä, että kestomagneetit 5 (11 a-11 d) ovat osa piirilevylle (10) asennettavaa liitintä (14a).

9. Menetelmä elektronisen laitteen kokoamiseksi ainakin kahdesta erillisestä piirilevystä, jossa menetelmässä piirilevyt (10, 20, 30, 35) kytketään sähköisesti yhteen ainakin yhdellä liittimellä (14a, 24a, 24b, 32a, 32b, 37a, 37b), tunnettu sii- 10 tä, että piirilevyt (10, 20, 30, 35) liitetään mekaanisesti yhteen käyttäen kullekin piirilevylle asennettuja useita, erillisiä kestomagneetteja (11a—11d, 21a-21d, 31a-31 d, 36a-36d), joiden asennusten polariteetilla (N, S) saadaan aikaan piirilevyt yhdessäpitävä voima.

10. Förkopplingsmetod i enlighet med patentkrav 9, kännetecknad av att axlar som förenar magnetiska polar (N, S) av permanentmagneter (11a-11d, 21a-21d, 31a-31d, 36a-36d) är antingen vinkelrätta mot ytan av nämnda kretskorten (10, 20, 30, 35) eller parallella med dem. 5

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen liitäntämenetelmä, tunnettu siitä, että kes tomagneettien (11 a—11 d, 21a-21d, 31a-31d, 36a-36d) magneettisia napoja (N, S) yhdistävät akselit ovat joko kohtisuorassa mainittujen piirilevyjen (10, 20, 30, 35) pintaa vastaan tai niiden kanssa yhdensuuntainen.

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen liitäntämenetelmä, tunnettu siitä, että piirilevyjen väärinkytkennän estämiseksi ainakin yksi kestomagneeteista (11c) : asennetaan magneettiselta polariteetiltaan (N, S) toisinpäin kuin muut samalle pii- .·.·! rilevyille (10) asennettavat kestomagneetit (11 a, 11 b, 11 d). • · · • · ···

25 Patentkrav • · ····" 1. Elektronisk anordning, som innefattar kretskort (10,20, 30,35) kopplade ihop elektriskt med minst en koppling (14a, 24a, 24b, 32a, 32b, 37a, 37b), samt meka- niska medel för sammanslutning av nämnda kretskort, kännetecknad av att me- 30 kaniska sammanslutningsmedel för sammanslutning av kretskorten (10, 20, 30, 35. innefattar pä varje kretskort flera separata permanentmagneter (11 a—11 d, tm\mi 21a-21d, 31a-31d, 36a-36d), med polaritet (N, S) av vilkas installation har fram- l kallats en styrka som häller kretskorten ihop. • ·

11. Förkopplingsmetod i enlighet med patentkrav 9 eller 10, kännetecknad av att för förhindrande av fel koppling av kretskorten minst en av permanent-magnetema (11c) installeras ät andra häll i sin magnetiska polaritet (N, S) jämfört med andra permanentmagneter (11a, 11b, 11 d) som installeras pä samma krets- 10 kortet(10). • 1 • · · • · · • 1 • · • · 1 • · · • · »#· • •M • · • · · ···· • · · • · • · ·· · • · • 1 • ·· t·· • · • · *«1 • Φ • » ·· 1 * » · • · • · · • 1 I • · • ·