DE4411192C2 - Aufnahmevorrichtung für ein direkt mit einer Platine verbundenes Bauteil und elektronisches Gerät mit einer solchen Aufnahmevorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Aufnahmevorrichtung für ein direkt mit einer Platine verbundenes Bauteil und ein elektro­ nisches Gerät mit einer solchen Aufnahmevorrichtung.

Bei der Entwicklung von elektronischen Systemen, insbesondere Datenverarbeitungssystemen, ist eine Tendenz zur modularen Bauweise festzustellen. Funktional zusammengehörende Bauteile werden - soweit dies technisch realisierbar ist - in einer Baugruppe zusammengefaßt. Soweit es technisch möglich ist, werden diese Baugruppen über einen elektrischen Steckkontakt direkt mit einer Platine verbunden. Die Vorteile, die sich aus dieser modularen Bauweise ergeben, liegen in der Reduzierung der Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Bauteilen untereinander und den Verbindungsleitungen zwischen den Bau­ teilen und der Platine. Eine Reduzierung der Verbindungslei­ tungen hat den Vorteil, daß elektromagnetische Wechselwirkun­ gen zwischen den elektrischen Verbindungsleitungen weitgehend reduziert werden. Signalfehler können daher weitgehend ausge­ schlossen werden. Die modulare Bauweise hat unter anderem den weiteren Vorteil, daß komplexe elektronische Systeme einfacher hergestellt, getestet und gewartet werden können.

Ein Problem dieser modularen Bauweise liegt jedoch darin, daß schwere Baugruppen nicht ohne Probleme direkt mit der Platine verbunden werden können. Denn die Steckverbindung zwischen Baugruppe und Platine wird durch das Gewicht der Baugruppe stark belastet, so daß die Kontakte in der Platine im Laufe der Zeit zerstört werden können. Dies gilt insbesondere für den Fall, daß das System Vibrationen oder Schwingungen ausge­ setzt ist.

Patentschrift DE 38 09 605 C2 offenbart ein Gehäuse für elektrische Geräte mit darin untergebrachten Baugruppen und einer Frontplatte, wobei die Baugruppen mit der Frontplatte mittels einer schwimmend gelagerten Steckverbindung verbunden sind. Das Gewicht der Baugruppe lastet im wesentlichen auf der Steckverbindung.

Gebrauchsmuster DE 85 20 797 U1 beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung einer Leiterplatte mit ein anderen Leiterplatte mittels einer Steckverbindung verbunden ist. Hierbei ist die eine Leiterplatte in allen Richtungen beweglich angeordnet.

Gebrauchsmuster DE 89 10 111 U1 beschreibt ein Automatisierungsgerät enthaltend ein Baugruppenträger und Baugruppen, wobei die Baugruppen schwenkbar am Baugruppenträger angeordnet sind.

Gebrauchsmuster DE 91 05 122 U1 beschreibt ein elektronisches Baugruppensystem, wobei der baugruppenseitige Teil des Steckverbinders gegenüber dem Rahmen der jeweiligen Baugruppe schwimmend gelagert ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Auf­ nahmevorrichtung für ein direkt mit einer Platine verbundenes Bauteil zu verwirklichen, die es ermöglicht, Baugruppen un­ abhängig von ihrem Gewicht mit der Platine zu verbinden, ohne daß es zu Schäden an den Kontakten der Platine kommen kann, wobei die Vorrichtung einfach und billig in der Herstellung und Montage ist und die modulare Bauweise nicht einschränkt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Hauptansprüche gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gelöst.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentli­ chen darin zu sehen, daß nahezu alle Baugruppen des Systems unabhängig von ihrem Gewicht direkt mit der Platine verbunden werden können. Hierdurch entfallen überflüssige elektrische Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Bauteilen und der Platine. Signalübertragungsfehler - verursacht durch überein­ anderliegende Verbindungsleitungen - werden weitgehend redu­ ziert.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den darstellenden Zeichnungen näher erläutert, wobei

Fig. 1 ein Gehäuse eines Datenverarbeitungssystems zeigt, in dem die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung vorzugsweise eingesetzt wird,

Fig. 2 ein Bauteil in Verbindung mit der Platine und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt,

Fig. 3 eine Explosionszeichnung eines Bauteils zeigt, das durch die erfindungsgemäße Vorrichtung von der Pla­ tine gewichtsmäßig entkoppelt wird,

Fig. 4 eine Platine zeigt, wie sie in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise eingesetzt wird.

Fig. 1 zeigt das Gehäuse 2 eines Datenverarbeitungssystems, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung vorzugsweise eingesetzt wird. Das Gehäuse 2 enthält Bauteile, sogenannte Stromver­ sorgungsmodule 4, bestehend aus einer elektronischen Karte 12, insbesondere Logikkarte sowie Batterien. Die Stromversorgungs­ module 4 werden im oberen Bereich des Gehäuses 2 über Füh­ rungsschienen in das Gehäuse eingeschoben und mit der Platine direkt mittels eines Steckers verbunden. Im Hinblick auf die schweren Batterien, die in den Stromversorgungsmodulen enthal­ ten sind, besteht die technische Notwendigkeit, die Buchsen der Platine weitgehend vom Gewicht der Batterien zu entlasten. Wie diese Gewichtsentlastung durch die erfindungsgemäße Vor­ richtung durchgeführt wird, zeigt Fig. 2.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung in ihrem Wirkungszusammenhang zum Stromversorgungsmodul 4 und der Platine 26. Die Platine 26 ist vorzugsweise zwischen zwei Versteifungsplatten 28 eingebaut, um ein Durchbiegen der Platine 26 durch die schweren Stromversorgungsmodule 4 zu verhindern. An einem der Versteifungsplatten 28 ist ein Halte­ rungsstift 30 angeordnet. Der Halterungsstift 30 ist vorzugs­ weise so an der Versteifungsplatte 28 angeordnet, daß das Stromversorgungsmodul 4 beim Kontaktieren mit der Platine 26 automatisch mit dem Gehäuse 14 des Stromversorgungsmoduls 4 in Eingriff kommt und das Gewicht des Stromversorgungsmoduls 4 aufnimmt. Befinden sich mehrere Stromversorgungsmodule 4 nebeneinander, so bedarf es für jedes Stromversorgungsmodul 4 eines ihm zugeordneten Halterungsstiftes 30. Das Gehäuse 14 des Stromversorgungsmoduls 4 enthält eine Öffnung in Form einer Bohrung, in die der Halterungsstift 30 eingreift. Der Stecker 10 des Stromversorgungsmoduls 4 ist an der elektroni­ schen Karte 12 fest angeordnet. Die elektronische Karte 12 ist innerhalb des Gehäuses 14 des Stromversorgungsmoduls 4 flexi­ bel gelagert. Die flexible Lagerung der elektronischen Karte 12 innerhalb des Gehäuses 14 wird dadurch erreicht, daß die elektronische Karte 12 im Bereich ihres Schwerpunktes drehbar gelagert ist. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß die elektronische Karte 12 im Bereich ihres Schwerpunktes an der Seitenwand des Gehäuses 14 mittels einer Schraube 22 ver­ schraubt ist.

Die elektronische Karte 12 ist mit der Seitenwand des Gehäuses 14 derart mittels der Schrauben 22 und 24 verbunden, daß die elektronische Karte 12 auf den Schrauben in Richtung der Längsachse der Schrauben flexibel gelagert ist. Im Hinblick darauf, daß der Stecker 10 mit der elektronischen Karte 12 fest verbunden ist, ist eine Flexibilität der elektronischen Karte 12 in dieser Richtung notwendig, um eine Anpassung des Steckers 10 in seiner horizontalen Orientierung zur Buchse 34 zu ermöglichen.

Die Schraube 22 dient hierbei als Drehachse für die Schaltkar­ te 12. Als Schrauben 24 und 22 kommen insbesondere Bundschrau­ ben in Betracht, die derart ausgelegt sind, daß die elektroni­ sche Karte 12 im Bereich der Schrauben 24 Spiel hat, wogegen die Schraube 22 als fixer Drehpunkt dient. Diese Flexibilität der elektronischen Karte 12 ermöglicht eine Anpassung des Steckers 10 in seiner vertikalen und horizontalen Orientierung zur Buchse 34 der Platine 26.

Die Lagerung der elektronischen Karte 12 ist somit derart flexibel, daß der an der elektronischen Karte 12 befindliche Stecker 10 der Buchse 34 der Platine sowohl in vertikaler als auch horizontaler Richtung ohne Probleme angepaßt werden kann. Fertigungsbedingte Toleranzunterschiede können durch die flexible Lagerung der elektrischen Karte ausgeglichen werden. Die vorstehend beschriebene Aufnahmevorrichtung kann in ver­ schiedenen technischen Systemen eingesetzt werden, insbesonde­ re in elektronischen Geräten jeder Art, soweit eine direkte Verbindung der einzelnen Module bzw. Baugruppen mit der Plati­ ne erwünscht oder erforderlich ist. Die vorher beschriebene Anordnung der erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung stellt nur eine bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung dar.

Fig. 3 zeigt eine Explosionszeichnung eines Stromversorgungs­ moduls 4, bestehend aus der elektronischen Karte 12 mit Stec­ ker 10, den Batterien 18, dem Gehäuseteil 14 und dem Gehäuse­ deckel 20. Wie aus der Explosionszeichnung zu ersehen ist, ist die elektronische Karte 12 an der Innenwand des Gehäuseteils 14 mittels sechs Schrauben 24 befestigt. Schrauben 24 und Bohrungen innerhalb der elektronischen Karte 12 sind so zuein­ ander ausgewählt, daß die Schrauben 24 innerhalb der Bohrungen Spiel haben. Die elektronische Karte 12 ist mit einer weiteren Schraube 22 mit der Innenwand des Gehäuseteils 14 verbunden. Schraube 22 und die dazugehörige Bohrung innerhalb der elek­ tronischen Karte sind so zueinander ausgewählt, daß die Schraube zwar drehbar aber ohne Spiel in der Bohrung sitzt. Die Schraube 22 ist vorzugsweise im Bereich des Schwerpunktes der elektronischen Karte 12 angeordnet.

Die gesamte Befestigung der elektronischen Karte 12 im Gehäuse 14 des Stromversorgungsmoduls ist so ausgelegt, daß die elek­ tronische Karte eine Anpassung an die Position der Buchse 34 ermöglicht, wobei das Gewicht des Stromversorgungsmoduls 4 von der Halterungsvorrichtung 30, insbesondere einem Stift, aufge­ nommen wird. Andere gleichwirkende Mittel wie Schraube, Niete usw. können ebenfalls verwendet werden. Die Batterien 18 sind im Gehäusedeckel 20 angeordnet. Das Gehäuse 14 des Stromver­ sorgungsmoduls enthält eine Öffnung für den Stecker 10.

Fig. 4 zeigt eine Platine 26 mit beiderseits angeordneten Versteifungsplatten 28. Die Halterungsstifte 30 sind an der Versteifungsplatte 28 angeordnet. Im Falle, daß Versteifungs­ platten 28 nicht notwendig sind, können die Halterungsstifte 30 direkt an der Platine 26 befestigt werden. Die Verstei­ fungsplatte 28 enthält Öffnungen 36 für die Stecker 10 der Stromversorgungsmodule 4. Die Stecker 10 der Stromversorgungs­ module werden mit den entsprechenden Buchsen 34 der Platine 26 verbunden.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die erfindungs­ gemäße Vorrichtung für nahezu alle möglichen technischen Steckverbindungen eingesetzt werden kann, wo insbesondere schwere Baugruppen direkt mit einer Platine verbunden werden sollen oder müssen. Dies gilt insbesondere für die Vorrichtun­ gen der Datenverarbeitung als auch der Elektrotechnik.

Claims (9)

1. Aufnahmevorrichtung für ein direkt mit einer Platine (26) verbundenes Bauteil (4), wobei die Platine und das Bauteil mittels eines Steckers (10) und einer Buchse (34) verbunden sind und das Eigengewicht des Bauteils (4) von einer von der Steckverbindung unabhängigen Halterungsvorrichtung aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (4) zumindest aus einer elektronischen Karte besteht, wobei die elektronische Karte (10) im Bereich ihres Schwerpunktes drehbar innerhalb der Halterungsvorrichtung angeordnet ist und daß die Befestigung der Karte mit einem Spiel erfolgt.

2. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Karte innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist.

3. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte mittels eines Stiftes oder Schraube drehbar ohne Spiel innerhalb des Gehäuses (14) angeordnet ist und die Karte zumindest an einer weiteren Stelle mit dem Gehäuse mit einem Spiel verbunden ist, so daß die Karte mit dem Stecker (10) in vertikaler und horizontaler Richtung zur Buchse (34) der Platine (26) beweglich ist.

4. Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtung aus einem Stift (30) besteht, der an der Platine (26) direkt oder an einer der Platine zugeordneten Versteifungsplatte (28) angeordnet ist, wobei der Stift in das Gehäuse (14) eingreift.

5. Elektronisches Gerät, insbesondere ein Datenverarbeitungssystem, enthaltend zumindest ein Bauteil (4) und zumindest eine Platine (26), wobei das Bauteil und die Platine mittels eines Steckers und einer Buchse verbunden sind und eine Halterungsvorrichtung (30), die innerhalb des elektronischen Gerätes zur Aufnahme des Bauteils (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (4) zumindest aus einer elektronischen Karte besteht, wobei die elektronische Karte (10) im Bereich ihres Schwerpunktes drehbar innerhalb der Halterungsvorrichtung angeordnet ist und daß die Befestigung der Karte mit einem Spiel erfolgt.

6. Elektronisches Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Karte innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist.

7. Elektronisches Gerät nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte mittels eines Stiftes oder Schraube drehbar ohne Spiel innerhalb des Gehäuses (14) angeordnet ist und die Karte zumindest an einer weiteren Stelle mit dem Gehäuse mit einem Spiel verbunden ist, so daß die Karte mit dem Stecker (10) in vertikaler und horizontaler Richtung zur Buchse (34) der Platine (26) beweglich ist.

8. Elektronisches Gerät nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungsvorrichtung aus einem Stift (30) besteht, der an der Platine (26) direkt oder an einer der Platine zugeordneten Versteifungsplatte (28) angeordnet ist, wobei der Stift in das Gehäuse (14) eingreift.

9. Elektronisches Gerät nach Anspruch 5, 6, 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Bauteile (4) mit dazugehörigen Halterungsvorrichtungen (30) im elektronischen Gerät angeordnet sind.