DE102004007740B4

DE102004007740B4 - Modulplatine und Trennbügel

Info

Publication number: DE102004007740B4
Application number: DE102004007740.1A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Designer Greiser Frank
Original assignee: Dspace GmbH; Dspace Digital Signal Processing and Control Engineering GmbH
Current assignee: Dspace GmbH
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: DE102004007740A1; US20050181662A1; US7083447B2

Abstract

Modulplatine, die über wenigstens eine Steckverbindung mit einer darunter angeordneten Grundplatine verbindbar und von der Grundplatine lösbar ist, wobei zur Lösung der Steckverbindung (3) ein U-förmig ausgebildeter Trennbügel (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (7) des Trennbügels (6) in einem Abstand vom Schenkelende (7a) an zwei gegenüberliegenden Kanten der Modulplatine (1) beweglich angelenkt sind und die Anlenkstellen (5/9) an der Modulplatine (1) als seitliche Vorsprünge (5) aus Platinenmaterial ausgebildet sind, auf die die Schenkel (7) des Trennbügels (6) mit einer darin vorgesehenen Ausnehmung (9) aufsteckbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Modulplatine, die über wenigstens eine Steckverbindung mit einer darunter angeordneten Grundplatine verbindbar und von der Grundplatine lösbar ist, wobei zur Lösung der Steckverbindung ein U-förmig ausgebildeter Trennbügel vorgesehen ist.
Modulplatinen sind bekannt, um beispielsweise elektronische Module mit einer Grundplatine zu verbinden, wofür auf der der Grundplatine zugewandten Seite der Modulplatine üblicherweise eine Steckverbindung vorgesehen ist. Hierbei kann die Modulplatine eine Steckerleiste und die Grundplatine eine Buchsenleiste oder umgekehrt tragen.
Bei der Entwicklung von elektronischen Geräten kommt es immer wieder vor, dass mit einer Grundplatine unterschiedliche Modulplatinen verbunden werden müssen bzw. im Rahmen der Entwicklung immer wieder ausgetauscht werden müssen. Hierfür weisen die Modulplatinen entsprechende Steckverbindungen auf, die von den zuständigen Entwicklern oftmals per Hand von der Grundplatine gelöst werden. Dies ist zum einen aufwendig und unsicher, da hierbei bei zu großen wirkenden Kräften die elektronischen Kontakte Schaden nehmen können. Darüber hinaus ist ein oftmals schneller benötigter Austausch nur schwer realisierbar.
Eine Modulplatine der gattungsgemäßen Art ist bereits aus der Veröffentlichung DE 43 36 786 C1 bekannt, bei welcher der Trennbügel an einem Rahmen befestigt ist, der die Modulplatine umgibt. Auch die Veröffentlichung EP 0 317 464 A2 zeigt eine gattungsgemäße Anordnung, bei welcher in diesem Fall ein Trennbügel an Seitenelementen eines die Modulplatine umgebenden Gehäuses befestigt sind. Bei beiden Lösungen wird die Lösbarkeit zwischen Modulplatine und einer Grundplatine demnach durch zusätzliche mechanische Bauelemente erzielt.
Weitere Lösungen zur Trennung von Bauteilen beschreiben auch die Veröffentlichungen DE 20 47 134 A1 , DE 91 14 294 und WO 91/13534 A1 .
Aufgabe der Erfindung ist es, eine fertigungstechnisch einfache Möglichkeit zu schaffen, mit der Modulplatinen von einer Grundplatine besonders schnell und sicher gelöst werden können, um andere Modulplatinen auf die Grundplatine aufzustecken.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Modulplatine, bei der die beiden Schenkel des Trennbügels in einem Abstand vom Schenkelende an zwei gegenüberliegenden Kanten der Modulplatine beweglich angelenkt sind und die Anlenkstellen an der Modulplatine als seitliche Vorsprünge aus Platinenmaterial ausgebildet sind, auf die die Schenkel des Trennbügels mit einer darin vorgesehenen Ausnehmung aufsteckbar sind.
Ein derartiger Trennbügel kann an einer Modulplatine angebracht sein, um als Hebelelement ein Heraushebeln der Modulplatine aus der Steckverbindung mit der Grundplatine zu ermöglichen. Hierbei kann bevorzugt der die beiden Schenkel des Trennbügels verbindende Bereich als Griffelement dienen, um den Trennbügel gegenüber der Modulplatine um die Anlenkstellen zu bewegen. Hierfür kann beispielsweise das Griffelement von der Oberseite einer Modulplatine von einem Techniker ergriffen und von der Modulplatine wegbewegt werden.
Erfindungsgemäß ist es hierbei besonders bevorzugt vorgesehen, dass die sich von den Anlenkstellen erstreckenden, vom Griffelement abgewandten Endbereiche der Schenkel des Trennbügels bei einer Bewegung des Griffelements von der Modulplatine weg auf die Grundplatine aufliegen und so die Modulplatine aus der Steckverbindung lösbar ist.
Hierfür ist die Konstruktion bevorzugt derart gewählt, dass die Länge eines Schenkels von der Anlenkstelle bis zum dem Griffelement abgewandten Ende länger ist als der Abstand der Modulplatine zur Grundplatine. Hierdurch ergibt sich, dass bei einer Bewegung des Griffelementes des Trennbügels nach oben die von dem Griffelement abgewandten Enden der Schenkel sich nach unten auf die Grundplatine zubewegen, letztendlich auf die Grundplatine aufsetzen, so dass bei einer Weiterbewegung des Griffelementes eine resultierende Kraft erzeugt wird, die die Modulplatine aus der Steckverbindung heraushebelt.
Hierbei kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass die Endbereiche der Schenkel gerundet ausgebildet sind, um insbesondere zu vermeiden, dass beim Lösen der Steckverbindung eine Beschädigung der Grundplatine dadurch erfolgt, dass sich diese Endbereiche auf die Grundplatine auflegen.
Eine gelenkige Verbindung zwischen Trennbügel und Modulplatine wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Anlenkstellen an der Modulplatine als seitliche Vorsprünge ausgebildet sind, auf die die Schenkel des Trennbügels mit einer darin vorgesehenen Ausnehmung aufsteckbar sind. Dabei sind diese seitlichen Vorsprünge aus dem Platinenmaterial selbst ausgebildet und entstehen somit unmittelbar bei der Fertigung einer Platine.
Ein Trennbügel kann insoweit besonders leicht auf die vorstehenden seitlichen Vorsprünge aufgesetzt werden, da die Schenkel, die durch das Griffelement verbunden sind, zueinander federelastisch ausgelenkt werden können, so dass der Abstand der Schenkel vergrößert werden kann, um diese auf die Vorsprünge aufzusetzen.
Hierfür weisen die Schenkel des Trennbügels bevorzugt Bohrungen mit einem Innendurchmesser auf, der größer ist als die Breite der Vorsprünge an der Modulplatine.
Hierbei kann es vorgesehen sein, dass die Vorsprünge eine Stärke aufweisen, die der Dicke der Modulplatine entsprechen, jedoch eine Breite aufweisen, die größer ist als die Dicke der Modulplatine. Dementsprechend können in den Ausnehmungen, die zur Aufnahme der Vorsprünge in den Schenkeln dienen, nach innen weisende Ausbuchtungen vorgesehen sein, die den Bewegungsbereich eines Trennbügels in der Anlenkstelle begrenzen.
Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Anlenkstellen im Bereich einer Steckverbindung angeordnet sind. Dies hat den besonderen Vorteil, dass nur geringe Scherkräfte auf die Steckverbindung beim Lösen der Modulplatine ausgeübt werden.
Um weiterhin die Scherkräfte zu begrenzen, kann es vorgesehen sein, dass an der Modulplatine auf der der Grundplatine zuweisenden Seite ein Auflageelement angeordnet ist, mit dem sich die Modulplatine beim Lösen auf der Grundplatine abstützt. Auch dieses Auflageelement kann bevorzugt im Bereich einer Steckverbindung angeordnet sein, wobei es in einer Weiterbildung vorgesehen sein kann, dass bei einer Anordnung von zwei Steckverbindungen auf der Modulplatine ein Auflageelement im Bereich einer Steckverbindung die Anlenkstelle des Trennbügels im Bereich einer anderen Steckverbindung angeordnet ist.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass unter der Modulplatine auf der Grundplatine ein Auflageelement angeordnet ist, auf dem sich die Modulplatine beim Lösen abstützt. Ein obengenanntes Auflageelement kann bevorzugt als Kühlkörper ausgebildet sein.
Zur weiteren Optimierung kann die Position und Höhe des Auflageelementes so gewählt sein, dass beim Lösen einer Modulplatine, die insbesondere mehrere räumlich verteilte Steckverbinder aufweist, eine minimale Winkelauslenkung innerhalb der Steckverbindungen (Stecker/Buchsen) erfolgt. Hierauf kann zusätzlich mittels konstruktiver Gestaltung des Trennbügels und der Lage der Steckverbindungen auf dem Modulträger Einfluss genommen werden. In einer weiteren Ausführung kann der Trennbügel gegenüber der Modulplatine fixierbar sein, um ein unbeabsichtigtes Betätigen und Lösen der Modulplatine auszuschließen. Hierfür kann beispielsweise der Trennbügel im Griffelement eine Bohrung aufweisen, über die der Trennbügel an der Modul- und/oder Grundplatine befestigbar ist, insbesondere mittels einer Schraube.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachfolgenden Abbildungen dargestellt. Es zeigen:
1: eine Modulplatine mit Trennbügel;
2: einen Trennbügel;
3: einen Trennbügel wie 1 jedoch mit geringerer Breite.
1 zeigt in Einzeldarstellung und im zusammengebauten Zustand eine Modulplatine 1, die oberhalb einer nicht gezeigten, lediglich gestrichelt angedeuteten Grundplatine 2 dargestellt ist, wobei die Steckverbindung den gelösten Zustand zeigt. Erkennbar ist unterhalb der Modulplatine 1 eine Buchsenleiste 3. Die Buchsenleiste 3 kann auf eine nicht gezeigte Steckerleiste auf der Grundplatine 2 aufgesetzt werden.
Im Bereich der Buchsenleiste 3 ist erkennbar, dass an der Modulplatine 1 an den beiden gegenüberliegenden langen Seiten Platinenbereiche 5 vorspringen, die zur drehbeweglichen Aufnahme eines erfindungsgemäßen Trennbügels 6 dienen. Ein derartiger Trennbügel 6 ist in seitlicher und perspektivischer Darstellung in den 2 und 3 in unterschiedlichen Größen bzw. Breiten gezeigt. Die 2 verdeutlicht, dass ein Trennbügel 6 im Wesentlichen eine U-förmige Gestalt aufweist, wobei die beiden Schenkel 7 eines Trennbügels 6 durch ein verbindendes Griffelement 8 untereinander verbunden sind. Im Bereich des Endes der Schenkel 7, jedoch beabstandet vom Ende der Schenkel 7 ist in diesen auf beiden Seiten eine durchgängige Ausnehmung 9 angeordnet, die über die Vorsprünge 5 an der Modulplatine 1 steckbar sind. Hierdurch ergibt sich zwischen den Ausnehmungen 9 und den Vorsprüngen 5 eine drehbewegliche Verbindung.
Ersichtlich ist es im vorliegenden Fall, dass bei einem an einer Modulplatine 1 befestigten Trennbügel 6 dieser dazu dienen kann, die Modulplatine 1 sicher und schnell von der Grundplatine 2 zu lösen. Hierfür kann ein Techniker am Griffelement 8 angreifen und den Trennbügel 6 um die Anlenkstelle 5/9 herum bewegen. Bei einem Anheben des Griffelementes 8 gegenüber der Modulplatine 1 bewegen sich automatisch die Enden 7a der jeweiligen Schenkel 7 auf die Grundplatine 2 zu, bis dass diese auf der Grundplatine 2 aufsetzen.
Um eine Beschädigung beim Aufsetzen zu vermeiden, sind die Enden 7a gerundet ausgeführt. Bei einer Weiterbewegung des Griffelementes 8 wird eine effektive Kraft ausgeübt, die die Modulplatine 1 aus der Grundplatine 2 heraushebelt.
Erkennbar ist in der 2 weiterhin, dass der Trennbügel in der U-förmigen Gestalt beispielsweise aus einem Blech gefertigt werden kann, wobei die Konturen des Trennbügels 6 z. B. durch Stanzen oder Laserschneiden hergestellt werden können. Die gestanzte oder geschnittene Schnittkontur 10 kann sodann an den Stellen 11 umgeknickt werden, um den erfindungsgemäßen Trennbügel 6 zu realisieren.
Da die beiden Schenkel 7 des Trennbügels 6 federnd gegeneinander beweglich sind, besteht auch die Möglichkeit, einen derartigen Trennbügel 6 nachträglich an eine Modulplatine 1 mit entsprechenden Vorsprüngen 5 aufzusetzen. Ebenso kann ein Trennbügel 6 nach dem Aufsetzen einer Modulplatine 1 auf die Grundplatine 2 von der Modulplatine 1 gelöst werden, um zu verhindern, dass diese Modulplatine 1 von der Grundplatine 2 entfernt wird.
Die 2 und 3 zeigen weiterhin, dass in dem Griffelement 8 des Trennbügels 6 mindestens eine Bohrung 12 angeordnet ist, die beispielsweise dazu dienen können, mittels einer Schraube den Trennbügel 6 an der Modulplatine 1 oder der darunter angeordneten Grundplatine 2 zu befestigen.
Die hier dargestellte Modulplatine 1 kann unabhängig vom gewählten Ausführungsbeispiel als ein- oder mehrlagige Leiterplatte ausgebildet sein. Hierbei kann eine derartige Modulplatine 1 passive und/oder aktive elektronische Bauelemente, insbesondere integrierte Schaltkreise tragen, die das elektronische Modul bilden, welches auf einer Grundplatine 2 anzuordnen ist.
Neben den elektronischen Steckverbindungen 3 zwischen Modul- und Grundplatine können ebenso optische Verbindungen bestehen, die mittels eines erfindungsgemäßen Trennbügel 6 lösbar sind. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Trennbügels 6 dadurch, dass insbesondere bei einer Anordnung der Anlenkstelle 5/9 im Bereich einer Steckverbindung 3 nur geringste Scherkräfte auf diese ausgeübt werden.

Claims

Modulplatine, die über wenigstens eine Steckverbindung mit einer darunter angeordneten Grundplatine verbindbar und von der Grundplatine lösbar ist, wobei zur Lösung der Steckverbindung (3) ein U-förmig ausgebildeter Trennbügel (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (7) des Trennbügels (6) in einem Abstand vom Schenkelende (7a) an zwei gegenüberliegenden Kanten der Modulplatine (1) beweglich angelenkt sind und die Anlenkstellen (5/9) an der Modulplatine (1) als seitliche Vorsprünge (5) aus Platinenmaterial ausgebildet sind, auf die die Schenkel (7) des Trennbügels (6) mit einer darin vorgesehenen Ausnehmung (9) aufsteckbar sind.
Modulplatine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die beiden Schenkel (7) des Trennbügels (6) verbindende Bereich als Griffelement (8) dient, um den Trennbügel (6) gegenüber der Modulplatine (1) um die Anlenkstellen (5/9) zu bewegen.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sich von den Anlenkstellen (5/9) erstreckenden vom Griffelement (8) abgewandten Schenkelende (7a) der Schenkel (7) des Trennbügels (6) bei einer Bewegung des Griffelementes (8) von der Modulplatine (1) weg auf die Grundplatine (2) auflegen und so die Modulplatine (1) aus der Steckverbindung (3) lösbar ist.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelenden (7a) der Schenkel (7) gerundet ausgebildet sind, insbesondere um beim Lösen der Steckverbindung (3) eine Beschädigung der Grundplatine (2) zu vermeiden.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkstellen (5/9) im Bereich der Steckverbindung (3) angeordnet sind.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Modulplatine (1) auf der der Grundplatine (2) zuweisenden Seite ein Auflageelement angeordnet ist, mit dem sich die Modulplatine (1) beim Lösen auf der Grundplatine (2) abstützt,
Modulplatine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement im Bereich einer Steckverbindung (3) angeordnet ist.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Modulplatine (1) auf der Grundplatine (2) das Auflageelement angeordnet ist, auf der sich die Modulplatine (1) beim Lösen abstützt.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Auflageelement als Kühlkörper ausgebildet ist.
Modulplatine nach einem der vorherigen Ansprüche 2–9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennbügel (6) im Griffelement (8) eine Bohrung (12) aufweist, über die der Trennbügel (6) an der Modul- und/oder Grundplatine befestigbar ist, insbesondere mittels einer Schraube.