HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Mechanismus zum Einsetzen und Herausziehen einer
Leiterplatteneinheit in ein und aus einem Gestell einer
elektronischen Schaltungsanordnung.
2. Beschreibung der verwandten Technik
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Bei einer elektronischen Schaltungsanordnung, wie
einer Kommunikationsanordnung oder Informationsanordnung,
hat ein kastenartiges Gestell zum Aufnehmen einer Vielzahl
von Leiterplatteneinheiten eine offene Vorderseite zum
Einsetzen oder Herausziehen der entsprechenden
Leiterplatteneinheiten, und eine hintere Platte ist im Innern des
Gestells befestigt und trägt eine Vielzahl von
Steckverbindern des Buchsentyps, die auf ihr montiert sind. Die
Leiterplatteneinheit wird längs einer Führungsschiene, die
in dem Gestell vorgesehen ist, in das Gestell eingesetzt und
hat an ihrem hinteren Ende einen Steckverbinder des
Steckertyps, der mit dem Steckverbinder des Buchsentyps durch
Einfügen im Eingriff sein kann. Demzufolge wird die
Leiterplatteneinheit innerhalb des Gestells durch die
Reibungskraft zwischen den Steckverbindern sicher gehalten und ist
mit der hinteren Platte elektrisch verbunden.
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In jüngster Zeit ist die Montagedichte von
elektronischen Teilen auf der Leiterplatte beträchtlich erhöht
worden, und somit ist die Anzahl von Anschlüssen des
Steckverbinders des Steckertyps zur elektrischen Verbindung mit
der hinteren Platte entsprechend angestiegen. Dies erfordert
eine beträchtliche Kraft zum Einsetzen und Herausziehen der
Leiterplatteneinheit in das und aus dem Gestell, und um
diese Operation zu erleichtern, wurde zum Beispiel in der
japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 62-119999
vorgeschlagen, einen Hebelmechanismus an der Leiterplatte
vorzusehen.
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Hebelsysteme zum Einsetzen und Herausziehen von
Leiterplatteneinheiten in ein und aus einem Gestell sind
auch von DE-A-3407877 und EP-A-0194515 bekannt.
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Auf Grund des Vorsehens des Hebelmechanismus kann
das Einsetzen und Herausziehen der Leiterplatteneinheit mit
geringerer Kraft leicht ausgeführt werden, aber bei diesem
Mechanismus wird ein Arm eines Halterglieds zum schwenkbaren
Stützen eines Hebels federnd deformiert, und somit wird die
Schwenkposition des Hebels während des Einsetzens oder
Herausziehens der Leiterplatteneinheit in das und aus dem
Gestell verschoben. Deshalb ist die Kraft, die auf die
Leiterplatteneinheit angewendet wird, wenn die
Steckverbinder verbunden und getrennt werden, instabil, und der Arm
des Halterglieds wird durch dessen wiederholte Deformation
oft beschädigt. Da ferner der Hebel um den Schwenkpunkt frei
rotieren kann, wenn die Leiterplatteneinheit nicht in dem
Gestell ist, wird der Hebel an einem Ende durch sein eigenes
Gewicht natürlich nach unten gezogen, und somit wird eine
komplizierte Operation wie ein manuelles Halten des Hebels
in einer horizontalen Position nötig, wenn die Leiterplatte
vollständig in das Gestell eingesetzt wird. Falls ferner
eine Kraft, die erforderlich ist, um die Steckverbinder in
Eingriff zu bringen, erhöht ist, ist es für einen Bediener
schwierig, korrekt zu beurteilen, ob der Steckverbinder des
Steckertyps vollständig in den Steckverbinder des
Buchsentyps eingreift, und somit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit
eines unvollständigen Ineinandergreifens der Steckverbinder
und einer resultierenden Fehlverbindung.
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Da ferner die Leiterplatte durch eine Schichtung dünner
Plastplatten gebildet ist, zwischen denen ein
Schaltungsmuster aus einem elektrisch leitenden Material gedruckt ist,
kann sich die Leiterplatte auf Grund der Differenz der
Wärmeausdehnung der Plastblätter und der gedruckten
Schaltung während der Lötbehandlung krümmen. Um dieses Problem zu
lösen, wird ein Verstärkungsglied an der Leiterplatte längs
vierer Kanten ihrer rechteckigen Form durch Nieten oder
dergleichen angebracht, aber dies erhöht den erforderlichen
Arbeitsaufwand, woraus höhere Herstellungskosten
resultieren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, einen Hebelmechanismus zum Einsetzen und
Herausziehen einer Leiterplatteneinheit in ein und aus einem
Gestell vorzusehen, durch den ein sicherer Eingriff zwischen
ihnen erhalten wird und ohne Zweifel bestätigt wird, ob die
Eingreifoperation präzise ausgeführt worden ist.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,
den Hebelmechanismus des obigen Typs als integralen Teil
eines Verstärkungsglieds einer Leiterplatte vorzusehen, um
die Effektivität des Montageverfahrens zu verbessern.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in
einer elektronischen Schaltungsanordnung, in der eine
Vielzahl von Leiterplatteneinheiten innerhalb eines
kastenartigen Gestells parallel zueinander untergebracht sind,
wobei jede Leiterplatteneinheit verschiedene elektronische
Schaltungselemente montiert und an ihrer hinteren Kante mit
einem Steckverbinder versehen ist, welcher
Leiterplattensteckverbinder mit einem entsprechenden Steckverbinder, der
auf einer hinteren Platte innerhalb des Gestells montiert
ist, durch Ineinanderfügen verbindbar ist, ein Mechanismus
zum Einsetzen und Herausziehen der Leiterplatteneinheit in
das und aus dem Gestell vorgesehen, welcher Mechanismus ein
Hebelmittel umfaßt, das an der Leiterplatte an jeder der
oberen und unteren Ecken ihrer vorderen Kante schwenkbar
befestigt ist und auf die Leiterplatte wirkt, um die Platte
bezüglich des Gestells wenigstens längs eines Abstandes zu
versetzen, der zum Eingreifen oder Lösen des
Leiterplattensteckverbinders in den und von dem Steckverbinder der
hinteren Platte erforderlich ist, einen Verriegelungsarm,
der an der Leiterplatte befestigt und federnd deformierbar
ist und mit einem Stopmittel im Eingriff stehen kann, das an
dem Gestell gebildet ist, zum Verhindern eines Lösens der
Leiterplatteneinheit in dem Gestell, nachdem die
Leiterplatteneinheit vollständig in das Gestell eingesetzt worden
ist, bis Leiterplattensteckverbinder mit Steckverbindern der
hinteren Platte im Eingriff stehen, welches Hebelmittel in
einer Zone, die dem Verriegelungsarm gegenüberliegt, eine
Nockenoberfläche zum Konvertieren einer Rotationsbewegung
des Hebelmittels in eine Eingriffs-/Trennbewegung des
Verriegelungsarms bezüglich des Stopmittels am Gestell hat.
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Gemäß dem obengenannten Hebelmittel der
Leiterplatteneinheit wird der Verriegelungsarm federnd deformiert,
während die Leiterplatteneinheit in das Gestell eingeschoben
wird, und eine elastische Energie, die in dem
Verriegelungsarm auf Grund jener Deformation gespeichert ist, wird
unverzüglich freigegeben, wenn die Leiterplatteneinheit
ausreichend eingesetzt worden ist, so daß die Steckverbinder
der Leiterplatte mit den Steckverbindern des Gestells
vollständig im Eingriff stehen und der Verriegelungsarm mit
dem Stopmittel, das an einer Gestellwand gebildet ist,
ausgerichtet ist, wodurch der Verriegelungsarm in das
Stopmittel eingreift und in ihm eingelassen wird. In diesem
Stadium kann der Bediener durch ein Klickgeräusch, das er
hört, wenn der Verriegelungsarm in das Stopmittel eingreift,
bestätigen, daß ein sicheres Eingreifen erfolgte.
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Vorzugsweise ist an einem freien Ende des
Verriegelungsarms
ein Vorsprung vorgesehen und mit einem Fenster
ausgerichtet, das in einer Vorderplatte gebildet ist, die an
einer vorderen Kante der Leiterplatte befestigt ist, und
somit kann von außen beobachtet werden, wenn das obige
Ineinandergreifen zwischen dem Verriegelungsarm und dem
Stopmittel vollbracht ist, wodurch der Bediener zusatzlich
zu dem obigen Klickgeräusch visuell bestätigen kann, daß ein
sicheres Eingreifen erfolgte.
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Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung
besteht der Verriegelungsarm aus einem Harzmaterial und ist
mit einem Verstärkungsglied integral gebildet, das an einer
oberen oder unteren Kante der Leiterplatte horizontal zu
befestigen ist. Dieses Verstärkungsglied ist mit einem
vertikalen Durchgangsloch versehen, welches das Passieren
eines Luftstroms gestattet und sich im wesentlichen durch
dessen gesamte Länge erstreckt. Deshalb können die Arbeit
und die Kosten zum Montieren der Leiterplatteneinheit in
hohem Maße reduziert werden, und ferner kann ein Luftstrom,
der durch Wärme verursacht wird, die auf Grund der Wirkung
der Leiterplatteneinheit erzeugt wird, einen Raum zwischen
den angrenzenden Leiterplatteneinheiten ohne weiteres
passieren und durch ein Durchgangsloch nach außen
entweichen.
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Vorzugsweise ist das Verstärkungsglied, das an der
Leiterplatte längs ihrer oberen oder unteren Kante zu
befestigen ist, mit einer Nut für einen Preßpassungseingriff
mit den gegenüberliegenden Enden eines vertikalen
Verstärkungsglieds versehen, wodurch die oberen und unteren
horizontalen Verstärkungsglieder fest miteinander verbunden
sind. Demzufolge kann ein Paar horizontaler
Verstärkungsglieder und das vertikale Verstärkungsglied starr als ein
Körper montiert werden, indem die freien Enden des letzteren
in die Eingriffsnuten des ersteren eingepaßt werden, wodurch
die Leiterplatte verstärkt ist und nicht nach hinten gebogen
wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die
bevorzugten Ausführungsformen, die in den folgenden
beiliegenden Zeichnungen gezeigt sind, eingehender beschrieben, in
denen;
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer
Leiterplatteneinheit und eines Gestells gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht der in Fig. 1
gezeigten Leiterplatteneinheit im vergrößerten Maßstab ist;
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Fig. 3 eine perspektivische Rückansicht der
Leiterplatteneinheit von Fig. 1 ist;
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Fig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht
der Leiterplatteneinheit gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 5 eine Seitenschnittansicht eines Hauptabschnittes
der Leiterplatteneinheit gemäß der ersten Ausführungsform
ist, die deren vollständiges Einsetzen in das Gestell zeigt;
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Fig. 6 eine Seitenschnittansicht der wie in Fig. 5
gezeigten Platte ist, die ein Anfangsstadium deren
Einsetzens zeigt;
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Fig. 7 und 8 jeweils Seitenschnittansichten der wie in
Fig. 6 gezeigten Platteneinheit sind, die Zwischenstufen
deren Herausziehens zeigen;
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Fig. 9 eine Seitenschnittansicht der wie in Fig. 6
gezeigten Platteneinheit ist, die ein Abschlußstadium deren
Einsetzens zeigt;
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Fig. 10(a) bis (e) jeweils perspektivische Ansichten
sind, die eine Folgebewegung eines Hebels und eines
Verriegelungsarms während des Herausziehens der Platteneinheit
zeigen;
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Fig. 11(a) bis (e) jeweils perspektivische Ansichten
sind, die eine Folgebewegung eines Hebels und eines
Verriegelungsarms während des Einsetzens der Platteneinheit
zeigen;
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Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines
Verriegelungsarms und eines Fensters an einer vorderen Platte ist,
das ersterem gemäß einer zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zugeordnet ist;
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Fig. 13 eine Seitenschnittansicht eines
Hauptabschnittes der Leiterplatteneinheit gemäß der zweiten
Ausführungsform ist, die deren vollständiges Einsetzen in das Gestell
zeigt;
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Fig. 14 eine Ansicht ähnlich Fig. 13 ist und ein
unkorrektes Einsetzen der Leiterplatteneinheit zeigt;
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Fig. 15 eine perspektivische Vorderansicht einer
Leiterplatteneinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist;
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Fig. 16 eine auseinandergezogene perspektivische
Ansicht der Leiterplatteneinheit gemäß der dritten
Ausführungsform ist;
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Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines unteren
Endabschnittes eines vertikalen Verstärkungsglieds im
vergrößerten Maßstab gemäß der dritten Ausführungsform ist;
und
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Fig. 18 eine Draufsicht im vergrößerten Maßstab auf
eine Nut zum Eingriff ist, die an einem Verbindungsabschnitt
eines horizontalen Verstärkungsglieds gebildet ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Figur 1 zeigt das Äußere einer Leiterplatteneinheit,
die mit einem Einsetz- und Herausziehmechanismus gemäß einer
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung versehen
ist, und ein Gestell, das die Leiterplatteneinheiten trägt;
Fig. 2 bis 4 zeigen detailliert die gesamte Struktur der in
Fig. 1 gezeigten Leiterplatteneinheit; und Fig. 5 bis 11
zeigen jeweils eine detaillierte Struktur und Schritte der
Operation von Hauptteilen des in Fig. 1 gezeigten Einsetz-
und Herausziehmechanismus.
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Zuerst ist unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 ein
kastenartiges Gestell 10 mit einer offenen Vorderseite mit
einer Vielzahl von Paaren von oberen und unteren
Führungsschienen 11 und 12 an seinen oberen bzw. unteren Wänden zum
Führen einer Leiterplatteneinheit 20 während ihres
Einsetzens und Herausziehens versehen, wodurch die
Leiterplatteneinheiten 20 innerhalb der Gestelleinheit 10 parallel
zueinander vertikal montiert werden. Eine hintere Platte 13
mit einer Vielzahl von Steckverbindern des Buchsentyps 14,
die an deren vorderer Oberfläche montiert sind, ist
innerhalb des Gestells 10 installiert.
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Die Leiterplatteneinheit 20 umfaßt eine Leiterplatte
21, die in das Gestell 10 längs der Führungsschienen 11 und
12 einzusetzen ist. Es sei angemerkt, daß auf der
Bestükkungsoberfläche der Leiterplatte 21 natürlich eine Vielzahl
von elektronischen Schaltungselementen angeordnet sind, aber
diese Elemente sind in den Zeichnungen nicht gezeigt, da sie
für die vorliegende Erfindung nicht direkt relevant sind.
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Eine hintere Kante der Leiterplatte 21 befindet sich
gegenüber der hinteren Platte 13, wenn die Leiterplatte 21
in dem Gestell 10 untergebracht ist, und in der Nähe der
hinteren Kante ist ein Steckverbinder des Steckertyps 22 auf
der Bestückungsoberfläche der Leiterplatte 21 fest
angebracht. Der Steckverbinder des Steckertyps 22 ist mit einer
Vielzahl von Anschlüssen versehen, die jeweils mit einem
entsprechenden Steckverbinder des Buchsentyps 14, der auf
der hinteren Platte 13 montiert ist, durch Einschieben im
Eingriff stehen kann. Demzufolge ist die
Leiterplatteneinheit 20 mit der hinteren Platte 13 elektrisch verbunden
und wird innerhalb des Gestells 10 fest gehalten, wann
zwischen den Steckverbindern 14 und 22 ein Reibungseingriff
besteht.
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Bei dieser Ausführungsform ist ein vertikales
Verstärkungsglied 23 zusammen mit dem Steckverbinder des
Steckertyps 22 fest auf der Leiterplatte 21 montiert, um ein
Krümmen der Leiterplatte 21 zu verhindern.
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Eine Vorderplatte 24 mit einem L-förmigen Querschnitt
ist durch eine Schraube an der vorderen Kante der
Leiterplatte 21 fest angebracht, und kleine Teile, wie ein
Schalter, Signalverbinder oder ein Schild, werden bei Bedarf
darauf montiert.
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Ein Verriegelungsarm 26 ist längs jeder der oberen und
unteren horizontalen Kanten der Leiterplatte 21 in
rechteckiger Form auf der Vorderseite der Leiterplatte 21 zum
Verriegeln der Leiterplatteneinheit 20 in dem Gestell 10
befestigt. Der Verriegelungsarm 26 besteht aus Plast, der
eine Elastizität hat, wie Polyphenylensulfid, und ist auf
auslegerartige Weise montiert, so daß seine vordere Hälfte
in der auf- und abwärtigen Richtung federnd gebogen werden
kann, wenn eine Kraft auf ihn wirkt. Ein Hebel 25 ist vor
dem Verriegelungsarm 26 vorgesehen, zum Bewegen des
Verriegelungsarms 26, wenn die Leiterplatteneinheit 20 in die
Gestelleinheit 10 eingesetzt und aus ihr herausgezogen wird.
Da die Struktur und Funktion der oberen und unteren Paare
dieser Elemente 25 und 26 im Prinzip identisch ist, bezieht
sich die folgende Erläuterung nur auf das untere
Elementepaar 25 und 26.
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Wie aus Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist der Hebel 25 mit
einem Paar von Achslagern 27 und 28 versehen, die eine
untere Ecke der Leiterplatte 21 auf solch eine Weise
bedekken, daß die untere Ecke in einen Spalt eintritt, der
zwischen den Achslagern 27 und 28 gebildet ist. Die
Achslager 27 und 28 halten gegenüberliegende Enden eines Stiftes
29, der die Dicke der Leiterplatte 21 durchdringt, wodurch
der Hebel 25 bezüglich der Leiterplatte 21 um den Stift 29
in den durch Pfeile R und F in Fig. 5 gezeigten Richtungen
schwenkbar ist.
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Ein Block 15 mit einem Kanal 16, der sich längs einer
unteren transversalen Kante der Öffnung des Gestells 10
erstreckt, ist innerhalb einer Vorderwand des Gestells 10
montiert. Der Hebel 25 hat eine vordere Betriebsoberfläche
25a, die gegen eine vordere innere Wand 16a des Kanals 16
stößt, und eine hintere Betriebsoberfläche 25b, die gegen
eine hintere innere Wand 16b des Kanals 16 stößt. Falls der
Hebel 25 von einer in Fig. 9 gezeigten Position, bei der die
Leiterplatteneinheit 20 nicht vollständig eingesetzt ist, in
Richtung R betätigt wird, gelangt die vordere
Betriebsoberfläche 25a (Fig. 5) mit der vorderen inneren Wand 16a in
Eingriff, und die Leiterplatteneinheit 20 wird um einen
Abstand in das Gestell 10 eingeschoben, der wenigstens
ausreicht, um den Steckverbinder des Steckertyps 22 mit dem
Steckverbinder des Buchsentyps 14 in Eingriff zu bringen.
Umgekehrt wird, wie in Fig. 6 gezeigt, falls der Hebel 25 in
Richtung F betätigt wird, die hintere Betriebsoberfläche 25b
mit der hinteren inneren Wand 16b in Eingriff gebracht, und
die Leiterplatteneinheit 20 wird um einen Abstand aus dem
Gestell 10 herausgezogen, der wenigstens ausreicht, um den
Steckverbinder des Steckertyps 22 von dem Steckverbinder des
Buchsentyps 14 zu trennen.
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Eine Apertur 17 ist an einer unteren Wand des Gestells
10 als Stopmittel gebildet, in das eine Stufe 26a, die auf
der unteren Seite des Verriegelungsarms 26 gebildet ist,
eingelassen wird. Wenn die Stufe 26a in der Apertur 17
eingelassen ist, ist die Leiterplatteneinheit 20 in dem
Gestell 10 verriegelt, und somit wird ein Lockern der
Leiterplatteneinheit 20 in dem Gestell verhindert. Die
Apertur 17 ist so positioniert, daß die Stufe 26a mit ihr im
Eingriff steht, wenn die Leiterplatteneinheit 20 in das
Gestell 10 eingeschoben wird, bis der Steckverbinder des
Steckertyps 22 vollständig in den Steckverbinder des
Buchsentyps 14 eingefügt ist.
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Der Verriegelungsarm 26 ist mit einer
Betriebsoberfläche 26b versehen, die mit der unteren Wand des Gestells
10 im Eingriff stehen kann.
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Der Hebel 25 hat ferner eine Nockenoberfläche 30 zum
Konvertieren einer Rotation des Hebels 25 in der Richtung R
oder F in eine Eingreif- und Trennbewegung des
Verriegelungsarms 26 bezüglich der Apertur 17 in der Gestelleinheit
10. Die Nockenoberfläche 30 ist mit einem oberen Ende 30a
versehen, zum federnden Drängen des Verriegelungsarms 26,
damit er sich aus der Apertur 17 der Gestelleinheit 10 löst,
wenn der Hebel 25 in die Richtung F rotiert wird, so daß die
Leiterplatteneinheit 20 aus dem Gestell 10 herausgezogen
werden kann. Die Nockenoberfläche 30 ist auch mit einer
Höhlung 30b versehen, die an das obere Ende 30a angrenzt,
zum Freigeben der Federkraft auf dem Verriegelungsarm 26,
wenn der Hebel 25 in die Richtung R rotiert wird, so daß die
Leiterplatteneinheit 20 in das Gestell 10 eingesetzt und
darin befestigt wird. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist ein
Teil des Verriegelungsarms 26 in die Höhlung 30b
eingelassen, und somit wird eine freie Rotation des Hebels 25
begrenzt, wenn die Leiterplatteneinheit 20 vollständig in
das Gestell 10 eingesetzt ist. Demzufolge kann der Hebel 25
erst in die Richtung F rotiert werden, wenn der
Verriegelungsarm 26 federnd verschoben wird, und deshalb wird der
Hebel 25 stabil an der Position gehalten und kann nicht
zufällig bewegt werden.
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Ferner ist die Nockenoberfläche 30 des Hebels 25 mit
einer anderen Höhlung 30c versehen, die an das obere Ende
30a angrenzt und der Höhlung 30b gegenüberliegt. Wenn der
Hebel 25 in die Richtung F rotiert wird, um den
Verriegelungsarm 26 federnd zu drängen, damit er von der Apertur 17
freigegeben wird, gelangt demzufolge der Verriegelungsarm 26
durch seine Elastizität mit der Höhlung 30c in Eingriff, und
somit wird eine freie Rotation des Hebels 25 durch eine
Knebelwirkung des Verriegelungsarms 26 begrenzt.
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Als nächstes wird unten die Bewegung des Hebels 25 und
des Verriegelungsarms 26 während des Einsetzens und
Herausziehens der Leiterplatteneinheit 20 beschrieben.
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Figuren 5 und 10(a) zeigen den Einsetz- und
Herausziehmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die
Leiterplatteneinheit 20 vollständig in das Gestell 10
eingesetzt wurde. In diesem Zustand ist der Verriegelungsarm
26 frei von der Wirkung des Hebels 25 und steht mit der
Apertur 17 des Gestells 10 im Eingriff, und demzufolge kann
die Leiterplatteneinheit 20 nicht zufällig aus dem Gestell
10 herausgezogen werden. Da zusätzlich, wie oben angegeben,
eine freie Rotation des Hebels 25 durch den Verriegelungsarm
26 begrenzt wird, so daß eine Winkelphase der Hebel 25 bei
jeder der Leiterplatteneinheiten 20 identisch ist, ist das
Äußere einer Vorderseite des Gestells 10, in das die
Leiterplatteneinheitn 20 eingesetzt sind, ordentlich. Da ferner
die vordere Wandoberfläche 25c des Hebels 25 vertikal ist,
kann an diesem Bereich zweckmäßigerweise ein Schild
angebracht werden, um verschiedene Positionen anzuzeigen, wie
eine Produktionsnummer einer Leiterplatte oder dergleichen.
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Um die Leiterplatteneinheit 20 aus dem Gestell 10 zu
entfernen, wird zuerst der Hebel 25 von der Position, bei
der der Hebel 25 mit der vorderen inneren Wand 16a des
Kanals 16 im Eingriff steht, wie in Fig. 5 und 10(a)
gezeigt, in Richtung F zu der Position rotiert, bei der der
Hebel 25 mit der hinteren inneren Wand 16b des Kanals 16 im
Eingriff steht, wie in Fig. 6 und 10(b) gezeigt. Dann wird
das vordere Ende des Verriegelungsarms 26 durch die Wirkung
des oberen Endes 30a der Nockenoberfläche 30 nach oben
geschoben, so daß die Stufe 26a des Verriegelungsarms 26 von
der Apertur 17 des Gestells 10 gelöst wird.
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Eine weitere Rotation des Hebels 25 in Richtung F
verursacht ein Herausziehen der Leiterplatteneinheit 20 aus
der Gestelleinheit 10, auf Grund der Wirkung des Hebels 25,
wenn er mit der hinteren inneren Wand 16b des Kanals 16 im
Eingriff steht, und gleichzeitig wird der Steckverbinder des
Steckertyps 22 aus dem Steckverbinder des Buchsentyps 14
leicht herausgezogen. Figur 10(c) zeigt eine relative
Position des Hebels 25 und des Verriegelungsarms 26 bei
einem Anfangsstadium des Herausziehens der
Leiterplatteneinheit 20, und Fig. 7 und 10(d) zeigen die relative
Position, wenn der Steckverbinder des Steckertyps 22 vollständig
aus dem Steckverbinder des Buchsentyps 14 herausgezogen
worden ist.
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Wenn der Hebel 25 weiter in Richtung F rotiert wird,
bis das vordere Ende des Verriegelungsarms 26 mit der
Höhlung 30c der Nockenoberfläche 30 im Eingriff steht, wie
in Fig. 10(e) gezeigt, wird auf den Hebel 25 eine
Knebelwirkung angewendet, die durch die Elastizität des
Verriegelungsarms 26 verursacht wird, um den Hebel 25 an dieser
Rotationsposition zu halten.
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Der Hebel 25 an der Leiterplatteneinheit 20, die aus
dem Gestell 10 herausgezogen ist, nimmt eine
Rotationsposition ein, wie in Fig. 11(a) gezeigt, und behindert somit
ein Einsetzen der Leiterplatteneinheit 20 durch den Bediener
nicht. Dementsprechend kann der Bediener die
Einsetzoperation ausführen, indem die Leiterplatteneinheit 20 in das
Gestell 10 eingeschoben wird, ohne den Hebel 25 manuell zu
halten.
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Nachdem die Leiterplatteneinheit 20 in das Gestell 10
eingefügt worden ist, bis der Verriegelungsarm 26 mit der
hinteren inneren Wand 16b des Kanals 16 im Eingriff steht,
wie in Fig. 11(b) gezeigt, wird der Hebel 25 in Richtung R
rotiert, bis der Hebel 25 mit der vorderen inneren Wand 16a
des Kanals 16 in dem Gestell 10 im Eingriff ist, wie in Fig.
11(c) und 11(d) gezeigt. Dann wird der Verriegelungsarm 26
aus der Höhlung 30c herausbewegt, um das obere Ende 30a der
Nockenoberfläche 30 zu überwinden, und in die Höhlung 30b
der Nockenoberfläche 30 eingelassen, und demzufolge ist
zwischen dem Verriegelungsarm 26 und dem Hebel 25 eine Lücke
G gebildet.
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Der Verriegelungsarm 26 ist nämlich frei von der
Wirkung des Hebels 25 und neigt dazu, unter seiner eigenen
Elastizität wieder einen beschränkungsfreien Zustand
anzunehmen, da aber die Leiterplatteneinheit 20 nicht
vollständig in das Gestell 10 eingesetzt ist, wird der
Verriegelungsarm 26 noch an der unteren Wand des Gestells 10
gehalten.
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Wenn der Hebel 25 weiter in der Richtung R rotiert
wird, während er mit der vorderen inneren Wand 16a des
Kanals 16 in Eingriff gelangt, wird die Leiterplatteneinheit
20 weiter in die Gestelleinheit 10 eingeschoben, so daß
Anschlüsse des Steckverbinders des Steckertyps 22 mit
Reibung in den Steckverbinder des Buchsentyps 14 eingefügt
werden. Dieses Ineinandergreifen zwischen den
Steckverbindern 14 und 22 kann auf Grund der Hebelwirkung des Hebels
25 mit geringerer Kraft ausgeführt werden.
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Wenn die Leiterplatteneinheit 20 in das Gestel1 10
eingesetzt worden ist, bis der Steckverbinder des
Steckertyps 22 mit dem Steckverbinder des Buchsentyps 14
vollständig im Eingriff steht, ist die Stufe 26a des
Verriegelungsarms 26 in die Apertur 17 eingelassen, wie in Fig.
11(e) gezeigt. In diesem Stadium trifft die
Betriebsoberfläche 26b des Verriegelungsarms 26 auf Grund des Freigebens
einer elastischen Energie, die in dem Verriegelungsarm 26
gespeichert ist, auf die untere Wand des Gestells 10, und
dies verursacht ein Klickgeräusch, durch das der Bediener
das vollständige Einsetzen der Leiterplatteneinheit 20
bestätigen kann.
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Figuren 12 bis 14 zeigen eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die eine Verbesserung der ersten
Ausführungsform ist und durch die der Bediener das
vollständige Einsetzen der Leiterplatteneinheit zusätzlich zu
dem Klickgeräusch visuell bestätigen kann. Gemäß dieser
Ausführungsform ist der Verriegelungsarm 26 mit einem
hornähnlichen Vorsprung 50 an seinem vorderen freien Ende
versehen, und ein Fenster 51 ist an der Vorderplatte 24
einer Leiterplatte 21 gebildet, um dem Vorsprung 50
gegenüberzuliegen. Da der Mechanismus gemäß der zweiten
Ausführungsform im wesentlichen derselbe wie jener der ersten
Ausführungsform ist, außer der obigen Merkmale, wird eine
Beschreibung der anderen Teile des Mechanismus weggelassen.
Es sei angemerkt, daß in diesen Figuren identische
Bezugszeichen verwendet werden, um entsprechende Teile, die in
anderen Figuren gezeigt sind, zu bezeichnen. Der Vorsprung
50 und das Fenster 51 sind jeweils an einer Position
außerhalb eines Bewegungsbereichs des Verriegelungsarms 26 und
des Hebels 25 vorgesehen, um zu gewährleisten, daß sie das
Einsetzen und Entfernen der Leiterplatte 21 nicht behindern.
Wenn die Leiterplatteneinheit 20 in dem Gestell 10
unvollständig eingesetzt ist, paßt die Stufe 26a des
Verriegelungsarms 26 nicht in die Apertur 17 des Gestells 10,
sondern ruht auf der unteren Wand des Gestells 10, wie in
Fig. 14 gezeigt. Dies führt zu einem aufwärtigen federnden
Verbiegen des Verriegelungsarms 26, wodurch der Vorsprung 50
mit dem Fenster 51 nicht ausgerichtet wird. Umgekehrt, falls
die Leiterplatteneinheit 20 vollständig in das Gestell 10
eingesetzt wurde, paßt die Stufe 26a des Verriegelungsarms
26 in die Apertur 17 und nimmt federnd wieder ihren
ursprünglichen geraden Zustand an, so daß der Vorsprung 50
dem Fenster 51 gegenüberliegt und von außen des Gestells 10
durch das Fenster 51 gesehen werden kann. Zur gleichen Zeit
stößt der Verriegelungsarm 26 gegen die untere Wand des
Gestells 10 und verursacht ein Klickgeräusch, wie bei der
ersten Ausführungsform beschrieben. Gemäß der zweiten
Ausführungsform kann der Zustand des vollständigen
Einsetzens der Leiterplatte 21 visuell bestätigt werden, selbst
wenn der Bediener auf Grund einer lauten Umgebung das
Klickgeräusch nicht hört.
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Figuren 15 bis 18 zeigen eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsarme 26, die an
dem vorderen Ende der oberen und unteren Kanten der
Leiterplatte 21 montiert sind, integral mit einem horizontalen
Verstärkungsglied 40 aus einem Plastmaterial gebildet sind,
das sowohl Elastizität als auch Starrheit besitzt, wie
Polyphenylensulfid, um ein Krümmen der Leiterplatte 21 zu
verhindern.
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Eine Leiterplatteneinheit 20, die mit den obigen
Elementen montiert ist, wird unten unter Bezugnahme auf Fig.
15 beschrieben. Da die oberen und unteren horizontalen
Verstärkungsglieder 40 in der auf- und abwärtigen Richtung
symmetrisch strukturiert sind, bezieht sich die Beschreibung
hauptsächlich auf das untere Glied 40.
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Das Verstärkungsglied 40 hat, wie in Fig. 15 und 16
gezeigt, ein Paar von Seitenwänden 42, die sich in der
Längenrichtung erstrecken, und eine Vielzahl von Brücken 43,
die mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und die
Seitenwände 42 verbinden, um eine gewünschte strukturelle
Starrheit zu erhalten. Ein vertikales Durchgangsloch 44 zur
Entlüftung ist über die Länge des Verstärkungsglieds 40
gebildet und durch benachbarte Brücken 43, 43 unterteilt.
Der Verriegelungsarm 26 ist zusammen mit dem
Verstärkungsglied 40 integral geformt, wie zuvor erwähnt. Wenn das
Verstärkungsglied 40 an der Leiterplatte 21 zum Beispiel
durch Nieten befestigt wird, wird der Verriegelungsarm 26
auch auf die Leiterplatte 21 montiert, und somit kann die
Arbeitskraft, die zur Montage der Leiterplatte notwendig
ist, beträchtlich reduziert werden. Da das vertikale
Durchgangsloch 44 über die Länge des Verstärkungsglieds 40
gebildet ist, kann, selbst wenn ein Raum zwischen den
benachbarten Leiterplatten 21 an den oberen und unteren
Kanten durch diese Verstärkungsglieder 40, 40 unterteilt
ist, wenn die Leiterplatteneinheit 20 in dem Gestell 10
eingesetzt ist, eine interne Entlüftung des Gestells 10
durch das Durchgangsloch 44 ausgeführt werden, wodurch
Wärme, die innerhalb des Gestells 10 auf Grund der Operation
von verschiedenen elektronischen Elementen erzeugt wird,
durch ein Aufwärtsströmen des warmen Luftstroms nach außen
des Gestells abgeleitet wird.
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Gemäß der dritten Ausführungsform sind, um die
Leiterplatteneinheit 20 weiter zu verstärken, vertikale
Verstärkungsglieder 47, 47' an dem hinteren Endbereich und an dem
mittleren Bereich der Leiterplatte 21 zum gegenseitigen
Verbinden der oberen und unteren horizontalen
Verstärkungsglieder 40, 40 vorgesehen. Das eine vertikale
Verstärkungsglied 47' an dem mittleren Bereich besteht aus einer
Metallplatte und ist an der Leiterplatte 21 zusammen mit dem
mittleren Abschnitt des horizontalen Verstärkungsglieds 40
durch Nieten auf ihren gegenüberliegenden Seiten befestigt.
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Das andere Verstärkungsglied 47 an dem hinteren
Endabschnitt der Leiterplatte 21 (welches dasselbe wie das
Verstärkungsglied 23 ist, das in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist)
ist an den horizontalen Verstärkungsgliedern 40, 40 gemäß
der vorliegenden Erfindung ohne Nieten oder Schrauben fest
angebracht, wie unten unter Bezugnahme auf Fig. 16
beschrieben.
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Dieses horizontale Verstärkungsglied 40 ist, wie in
Fig. 16 gezeigt, an dessen hinterer Endzone mit einem
Kuppler 46 versehen, der auf der Oberseite eine Kupplungsnut
45 hat. Die Kupplungsnut 45 hat solch eine Form und
Dimensionen,
daß das untere Ende des vertikalen
Verstärkungsglieds 47 darin eingepreßt werden kann. Das heißt, wie in
Fig. 17 gezeigt, der Endabschnitt des vertikalen
Verstärkungsglieds 47 hat einen L-förmigen Querschnitt, der eine
längere Kante 47a und eine kürzere Kante 47b umfaßt. Wenn es
mit dem horizontalen Verstärkungsglied 40 gekuppelt ist, ist
die längere Kante 47a parallel zu der Länge des Glieds 40
positioniert. Die Nut 45 des Kupplers 46 hat eine Form, wie
in Fig. 18 gezeigt, bei der eine Längsnut 45a die längere
Kante 47a des vertikalen Verstärkungsglieds 47 aufnimmt und
eine Breite w hat, die breiter als eine Dicke t eines
Schenkels des vertikalen Verstärkungsglieds 47 ist. Eine
dreieckige Auswölbung 48 ragt von einem Mittelabschnitt der
hinteren inneren Wand der Nut 45a, die an dem Ende, das der
Auswölbung 48 gegenüberliegt, mit einem Mittelabschnitt
einer transversalen Nut 45b verbunden ist, nach innen. Diese
Nut 45b nimmt die kürzere Kante 47b des Verstärkungsglieds
47 auf und hat eine Breite x, die im wesentlichen gleich der
Dicke t eines Schenkels ist.
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Das Eingreifen des Verstärkungsglieds 47 in die
Kupplungsnut 45 wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 18
erläutert. Wenn die längere Kante 47a des Verstärkungsglieds 47
in die Nut 45a eingesetzt wird, wird, während eine Seite der
Seitenwand 49 zugewandt ist, eine Seite der längeren Kante
47a mit dieser Seitenwand 49 an wenigstens zwei Abschnitten
von ihr in Kontakt gebracht, und ein Kopfende der längeren
Kante 47a wird mit einer von zwei schrägen Seiten der
dreieckigen Auswölbung 48 in Kontakt gebracht. Andererseits
wird die kürzere Kante 47b in einen halben Bereich der Nut
45b eingepaßt, während ein Kopfende der kürzeren Kante 47b
mit der inneren Wand der Nut 45b in Kontakt ist. Als
Resultat wird eine Bewegung des Verstärkungsglieds 47 in der
Richtung längs der Nut 45a durch die Nut 45b, und in der
Richtung, die zu der Nut 45a transversal ist, durch die
Auswölbung 48 und die Seitenwand 49 der Nut 45a begrenzt, so
daß seine Position stabil beibehalten wird.
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Ein ähnliches Eingreifen erfolgt zwischen dem oberen
horizontalen Verstärkungsglied 40 und dem oberen Ende des
vertikalen Verstärkungsglieds 47, und somit kann das Paar
von oberen und unteren horizontalen Verstärkungsgliedern 40,
40 durch das vertikale Verstärkungsglied 47 verbunden
werden.
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Da die Kupplungsnut 45 bezüglich ihrer Längsachse eine
symmetrische Form hat, wie in der in Fig. 18 gezeigten
Draufsicht ersichtlich ist, ist das Paar von horizontalen
verstärkungsgliedern 47 austauschbar, wodurch die Anzahl von
Teilen, die zur Montage der Leiterplatte erforderlich sind,
reduziert werden kann.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie zuvor
erwähnt, ein Hebel an den oberen und unteren Ecken der
vorderen Kante einer Leiterplatte montiert, zum Versetzen
der Leiterplatteneinheit bezüglich eines Gestells durch
dessen Hebelwirkung; ein federnd deformierbarer
Verriegelungsarm ist auch an der Leiterplatte montiert und dem Hebel
zugeordnet, und der Arm kann mit einem Stopmittel, das am
Gestell gebildet ist, federnd im Eingriff stehen, wenn die
Leiterplatteneinheit vollständig in das Gestell eingesetzt
ist, um ein Lösen der Leiterplatteneinheit in dem Gestell zu
verhindern. In dem Bereich des Hebels, der dem
Verriegelungsarm zugeordnet ist, hat der Hebel eine Nockenoberfläche
zum Konvertieren der Rotation des Hebels in eine lineare
Versetzung der Leiterplatteneinheit bezüglich des Gestells
durch eine elastische Deformation des Verriegelungsarms,
wenn die Leiterplatteneinheit in das Gestell eingesetzt oder
aus ihm herausgezogen wird. Deshalb kann die
Leiterplatteneinheit bezüglich des Gestells durch eine einfache Rotation
des Hebels vor einem anschließenden Einsetzen oder
Herausziehen der Leiterplatteneinheit, das durch die Rotation
des Hebels verursacht wird, verriegelt oder entriegelt
werden. Wenn sie verriegelt wird, stößt der Verriegelungsarm
federnd gegen die Gestellwand und erzeugt ein Klickgeräusch,
durch das dem Bediener ein vollständiges Einsetzen der
Leiterplatteneinheit gewahr werden kann. Gemäß einem anderen
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hornartiger
Vorsprung, der an einem Kopfende des Verriegelungsarms
vorgesehen ist, bei vollständigem Einsetzen der Platte mit
einem Fenster ausgerichtet, das an einer Vorderplatte der
Leiterplatte gebildet ist, und somit kann der Bediener das
Einsetzen visuell bestätigen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist der Verriegelungsarm mit einem horizontalen
Verstärkungsglied der Leiterplatte integral gebildet, so daß die
Arbeitskosten zur Montage der Leiterplatteneinheit
beträchtlich reduziert werden können.
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Das horizontale Verstärkungsglied kann eine
Kupplungsnut haben, wodurch obere und untere horizontale
Verstärkungsglieder durch Einpressen eines vertikalen
Verstärkungsglieds an ihnen ohne Nieten oder Schrauben zusammen
verbunden werden.
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Außerdem wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wie in
Fig. 5 gezeigt, der Hebel durch den Verriegelungsarm
verriegelt, so daß eine Vorderseite des Hebels in aufrechter
Position gehalten wird und von außen des Gestells gesehen
ein ordentliches Äußeres aufweist. Andererseits wird, wenn
die Leiterplatteneinheit aus dem Gestell herausgezogen wird,
der Hebel auch durch den Verriegelungsarm verriegelt, so daß
seine Vorderseite in einer unteren Position gehalten wird,
wie in Fig. 8 gezeigt, wodurch der Bediener das Einsetzen
der Leiterplatte leicht ausführen kann, ohne den Hebel
manuell in horizontaler Position zu halten.
ERLÄUTERUNG DER BEZUGSZEICHEN
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10 ...... Gestell
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13 ...... Hintere Platte
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14 ...... Steckverbinder des Buchsentyps
(Steckverbinder der hinteren Platte)
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16 ...... Kanal
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17 ...... Stopmittel (Eingriffsapertur)
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20 ...... Leiterplatteneinheit
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21 ...... Leiterplatte
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22 ...... Steckverbinder des Steckertyps
(Steckverbinder der Leiterplatte)
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25 ...... Hebel
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26 ...... Verriegelungsarm
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26a ...... Stufe
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26b ...... Betriebsoberfläche
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30 ...... Nockenoberfläche
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30a ...... Oberes Ende
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30b ...... Höhlung
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30c ...... Höhlung
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40 ...... Horizontales Verstärkungsglied
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42 ...... Seitenwand
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43 ...... Brückenglied
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44 ...... Durchgangsloch für Luftstrom
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45 ...... Kupplungsnut
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46 ...... Kuppler
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47, 47'.. Vertikales Verstärkungsglied
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50 ...... Hornartiger Vorsprung
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51 ...... Fenster