DE102013006923B4 - Platinenverbinder - Google Patents
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Abstract
Platinenverbinder (1, 2, 3) zum Befestigen einer ersten Platine (21) an einer zweiten Platine (22) und zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den beiden Platinen (21, 22), wobei ein länglicher stromleitender Basiskörper (10) vorgesehen ist, welcher zumindest an einem ersten Ende eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung (11) zum werkzeuglosen Befestigen des Platinenverbinders (1, 2, 3) an einer der Platinen (21, 22) in einem Lötauge (23) aufweist und, wobei ein Federkörper (13) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Ende des Basiskörpers (10) ein Durchführkörper (12) zum Durchstecken durch das Lötauge (23) der Platine (21, 22) ausgebildet ist, dass der Basiskörper (10) und der Durchführkörper (12) einen Anschlag (14) zum Definieren der Durchstecktiefe des Durchführkörpers (12) durch das Lötauge (23) ausbilden, dass der Federkörper (13) beim und/oder nach dem Durchführen des Durchführkörpers (12) durch das Lötauge (23) aufspreizbar ausgebildet ist, wobei der Basiskörper (10) mittels des Federkörpers (13) an die Platine gepresst wird, dass der Durchführkörper (12) und der Federkörper (13) die Verklemm- und Befestigungseinrichtung (11) zumindest teilweise ausbilden und dass am Federkörper (13) an einem ersten Endbereich (31) eine Schulter (33) ausgebildet ist, um die Eindringtiefe des Federkörpers (13) in das Lötauge (23) zu definieren.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Platinenverbinder zum Befestigen einer ersten Platine an einer zweiten Platine und zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den beiden Platinen.
- Es sind verschiedene Methoden bekannt, um elektrisch leitende Verbindungen zwischen zwei Platinen herzustellen. Die gängigste Art und Weise ist, die beiden Platinen mittels einer Kabelverbindung stromtechnisch und/oder signaltechnisch zu verbinden. Hierfür sind am Kabel oder an der entsprechenden Platine entsprechende Stecker beziehungsweise Buchsen vorgesehen, in die dann das Gegenstück am Kabel jeweils eingesteckt wird.
- Um zusätzlich noch eine physikalisch belastbare Verbindung herzustellen, ist es bekannt, Abstandsbolzen zwischen den beiden Platinen zu montieren. Diese können auch elektrisch leitend ausgeführt sein. Eine Montage der Abstandsbolzen erfolgt meist, indem diese an die Platinen angelötet werden. Eine andere Möglichkeit ist, die Abstandsbolzen an die Platinen anzuschrauben. Hierfür kann beispielsweise in der Platine ein entsprechendes Gewinde vorgesehen beziehungsweise eingeschnitten werden.
- Nachteilig an all diesen Verbindungsmethoden ist jedoch, dass meist Löt- und/oder Schraubarbeiten durchgeführt werden müssen. Oft kann die Lötverbindung nur mittels einer Handlötung durchgeführt werden. Dies verringert den Automatisierungsgrad und schränkt auch die Prozesssicherheit ein.
- Aus der
DE 203 12 802 U1 und derDE 10 2009 021 730 A1 sind jeweils Platinenverbinder bekannt. - Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Platinenverbinder zu schaffen, welcher einfach und effizient, insbesondere werkzeuglos, das Verbinden von zwei Platinen ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Platinenverbinder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
- Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren und deren Beschreibung angegeben.
- Entsprechend Anspruch 1 weist der erfindungsgemäße Platinenverbinder einen länglichen stromleitenden Basiskörper auf, welcher zumindest an einem ersten Ende eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung zum werkzeuglosen Befestigen des Platinenverbinders an einer Platine in einem Lötauge aufweist. An dem ersten Ende des Basiskörpers ist ein Durchführkörper zum Durchstecken durch das Lötauge der Platine vorgesehen. Der Basiskörper und der Durchführkörper definieren einen Anschlag, welcher die Durchstecktiefe des Durchführkörpers durch das Lötauge festlegt. Ferner ist ein Federkörper vorgesehen, welcher bei dem und/oder nach dem Durchführen des Durchführkörpers durch das Lötauge aufspreizbar ausgebildet ist, wodurch der Basiskörper mittels des Federkörpers an die Platine gepresst wird. Hierbei bilden der Durchführkörper und der Federkörper zumindest teilweise die Verklemm- und Befestigungseinrichtung aus.
- Ein Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, eine werkzeuglose Montage eines Platinenverbinders an zumindest einer Platine zu ermöglichen. Hierfür ist an einem Ende des Platinenverbinders eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung ausgebildet. Diese ist derart konstruiert, dass durch ein einfaches Einstecken des Platinenverbinders die Verklemm- und Befestigungseinrichtung diesen an der Platine fixiert. Hierdurch wird zum einen eine ausreichend stabile physikalische Verbindung zwischen der Platine und dem Basiskörper des Platinenverbinders hergestellt. Zum anderen wird auch eine stromleitende Verbindung zwischen der Platine und dem Basiskörper eingerichtet.
- Erfindungsgemäß wird die Verklemm- und Befestigungseinrichtung zumindest teilweise mittels des Durchführkörpers und des Federkörpers ausgebildet. Hierbei ist die Formgebung des Federkörpers und des Durchführkörpers derart, dass beim Durchführen oder nach dem Durchführen des Durchführkörpers durch das Lötauge der Platine der Federkörper aufgespreizt wird. Durch dieses Aufspreizen wird ein Verklemmen des Durchführkörpers und damit des Basiskörpers am Lötauge erreicht. Detaillierter wird der Durchführkörper von einer Oberseite der Platine durch die Platine Richtung Unterseite durchgeführt. Der Federkörper ist so ausgebildet, dass er beim Austritt oder beim Durchführen des Durchführkörpers an der Unterseite der Platine gespreizt wird, wodurch ein Zurückziehen des Durchführkörpers und damit auch des Basiskörpers verhindert, zumindest aber erschwert wird.
- Durch den Anschlag, welcher durch den Basiskörper und den Durchführkörper ausgebildet wird, wird erreicht, dass der Durchführkörper vor einem weiteren Einsetzen und Durchführen durch das Lötauge gesichert ist.
- Mittels dieser Konstruktion kann der Platinenverbinder sowohl in Durchführrichtung als auch gegen Durchführrichtung in dem Lötauge fixiert werden.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Federkörper hülsenartig ausgebildet. Ferner kann der Federkörper einen Außendurchmesser aufweisen, welcher im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Lötauges entspricht. Bei dieser Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass der Federkörper zuerst in das Lötauge eingesetzt wird. Anschließend wird der Durchführkörper durch das Lötauge geführt, wobei er, wie zuvor beschrieben, beim Austritt an der Unterseite der Platine die Federeinrichtung spreizt und so sich selbst an der Unterseite der Platine verklemmt. Der Federkörper kann aber auch gleichzeitig mit dem Durchführkörper in das Lötauge eingeführt werden.
- Erfindungsgemäß ist, wenn an einem ersten Endbereich des Federkörpers eine Schulter ausgebildet ist. Mit dieser kann die eindringende Tiefe des Federkörpers in das Lötauge definiert werden. Dies bietet den Vorteil, dass hierdurch definiert werden kann, wo der untere Endbereich des Federkörpers in Bezug auf das Lötauge und dessen Ende am unteren Bereich der Platine endet beziehungsweise wieweit der Federkörper über das Lötauge, welches auch als Lötloch bezeichnet werden kann, im unteren Bereich der Platine hinaussteht.
- Der Federkörper kann an seinem zweiten Endbereich zur Mittelachse des Federkörpers hin gebogen ausgebildet sein. Mittels dieser Konstruktion wird erreicht, dass ein entsprechend definierter Durchführkörper, den Federkörper beim Einführen des Basiskörpers in den Federkörper beziehungsweise beim Erreichen des zweiten Endbereiches aufspreizt und somit den Federkörper und den Durchführkörper im Lötauge verklemmt.
- Des Weiteren ist es möglich, dass der Durchführkörper an seinem dem Basiskörper abgewandten Endbereich eine Einrasteinrichtung für den zweiten Endbereich des Federkörpers aufweist. Diese Einrastvorrichtung kann beispielsweise in Art einer zulaufenden Nut vorgesehen sein. Diese kann entlang des Umfangs des Durchführkörpers verlaufen. Durch ein Einrasten des zweiten Endbereichs des Federkörpers in die Einrasteinrichtung wird der Durchführkörper und damit der Basiskörper zusätzlich gegen ein Zurückziehen in Richtung der Oberseite der Platine gesichert.
- Bevorzugt ist es, wenn der Durchführkörper an seinem dem Basiskörper abgewandten Endbereich eine Verbreiterung aufweist. Mittels dieser Verbreiterung kann ein Aufspreizen des Federkörpers erleichtert werden. Außerdem kann dann ein Teil des Durchführkörpers kleiner als der Durchmesser des Lötauges definiert werden, wodurch das Durchführen selbst erleichtert wird. Dies ist aber nicht zwingend notwendig.
- In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Federkörper in den Durchführkörper integriert ausgebildet. Hierbei kann der Federkörper komprimierbar ausgestaltet sein. Bevorzugt ist in diesem Fall, dass der Federkörper im unbelasteten Zustand einen Durchmesser aufweist, welcher größer als der Durchmesser des Lötauges ist. Hierdurch wird erreicht, dass beim Durchführen des Durchführkörpers, der integral mit dem Federkörper ausgebildet sein kann, der Federkörper komprimiert wird. Sobald der Durchführkörper durch das Lötauge zumindest teilweise hindurchgesteckt ist, spreizt sich der Federkörper wieder auf. Durch dieses Aufspreizen wird der Durchführkörper und somit auch der Basiskörper wiederum gegen ein Zurückziehen des Basiskörpers in Richtung der Oberseite der Platine gesichert.
- Grundsätzlich ist es möglich, am Basiskörper nur an einem Ende eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung auszubilden. Es ist jedoch auch möglich, an beiden Enden des Basiskörpers eine entsprechende Verklemm- und Befestigungseinrichtung vorzusehen. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Platinenverbinder an beiden Platinen, die er verbinden kann, werkzeuglos befestigt werden kann. Es ist aber auch möglich, wenn es, beispielsweise aus produktionstechnischen Gründen, bevorzugt ist, nur eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung nur an einem Ende des Basiskörpers vorzusehen. Das andere Ende kann dann mit einer herkömmlichen Befestigungsmethode, beispielsweise Löten oder Schrauben, an der Platine fixiert werden.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und schematischen Zeichnungen näher erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen:
-
1 : zwei Platinen mit drei erfindungsgemäßen Platinenverbindern vor dem Zusammenstecken der beiden Platinen; -
2 : zwei Platinen mit drei erfindungsgemäßen Platinenverbindern nach dem Zusammenstecken der beiden Platinen; -
3 : eine vergrößerte Ansicht einer Verklemm- und Befestigungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Platinenverbinders vor dem Zusammenstecken; -
4 : eine vergrößerte Ansicht einer Verklemm- und Befestigungseirichtung eines erfindungsgemäßen Platinenverbinders nach dem Zusammenstecken; und -
5 : eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Platinenverbinders nach dem Zusammenstecken. - In
1 sind zwei Platinen21 ,22 gezeigt, welche mittels drei erfindungsgemäßen Platinenverbindern1 ,2 ,3 miteinander verbunden werden. Die Platinen21 ,22 sind hierbei im Wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet. Durch die erfindungsgemäßen Platinenverbinder1 ,2 ,3 wird sowohl eine physikalische wie auch eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Platinen ermöglicht. Beispielsweise kann es sich bei der ersten Platine21 um eine Verbindungsplatine (connection board) und bei der zweiten Platine22 um eine Prozessorplatine (processor board) handeln. - Wie im Folgenden beschrieben, werden diese beiden Platinen
21 ,22 mittels dreier erfindungsgemäßer Platinenverbinder1 ,2 ,3 miteinander verbunden. Hierbei stellen die drei dargestellten Platinenverbinder1 ,2 ,3 jeweils unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Platinenverbinders1 ,2 ,3 dar. Im Folgenden wird im Wesentlichen auf den Platinenverbinder1 Bezug genommen und die wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Platinenverbinders1 ,2 ,3 beschrieben. Zu den weiteren Platinenverbindern2 ,3 wird nur auf die jeweiligen Unterschiede eingegangen. - Der erfindungsgemäße Platinenverbinder
1 weist einen Basiskörper10 und an seinem an der Platine22 vorgesehenen Ende eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung11 auf. Diese ist im Wesentlichen durch einen Durchführkörper12 und einen Federkörper13 ausgebildet. Die genaue Konstruktion der Verklemm- und Befestigungseinrichtung11 wird später in Bezug auf die3 und4 genauer erläutert. - Für das der Platine
21 zugewandte Ende des Platinenverbinders1 ist eine herkömmliche Verbindung vorgesehen. Der Platinenverbinder1 ist beispielsweise mit einer Branching-Nut, und der Platinenverbinder2 mittels einer herkömmlichen Lötverbindung an der Platine21 befestigt. - Der Durchführkörper
12 des Platinenverbinders1 ist bereits teilweise in ein Lötauge23 der Platine22 eingeführt. Ebenso ist der Federkörper13 bereits in dasselbe Lötauge23 eingesetzt. - Dieselbe Ausbildung der Verklemm- und Befestigungseinrichtung
11 ist ebenfalls in Bezug auf die beiden Platinenverbinder2 und3 dargestellt. Hierbei ist der Platinenverbinder3 umgedreht zur Version des Platinenverbinders2 ausgeführt. Dies bedeutet, dass er mittels einer Lötverbindung an der Platine22 befestigt ist und seine Verklemm- und Befestigungseinrichtung11 am der Platine21 zugewandten Ende aufweist. Mittels einer Krafteinwirkung in Richtung Platine21 wird die Verbindung zwischen den beiden Platinen21 ,22 hergestellt. Die Richtung der Krafteinwirkung ist in1 durch die beiden Pfeile17 verdeutlicht. - In
2 sind die beiden Platinen21 ,22 mit den drei Platinenverbindern1 ,2 ,3 aus1 im verbundenen Zustand dargestellt. Hierbei sind durch den zuvor beschriebenen Druck die Durchführkörper12 tiefer in die jeweiligen Lötaugen23 der zweiten Platine22 beziehungsweise der ersten Platine21 eingedrungen. Durch ein Zusammenwirken mit den Federkörpern13 wurden die Durchführkörper12 derart im Lötauge23 verklemmt, dass ein Zurückziehen entgegen der in1 gezeigten Richtung der Pfeile17 im Wesentlichen verhindert wird. - Die Eindringtiefe der Durchführkörper
12 wird durch einen Anschlag14 definiert. Dieser Anschlag14 wird durch die Formgebung des Durchführkörpers12 und des Basiskörpers10 erreicht. Hierbei weist der Durchführkörper12 im Befestigungsbereich am Basisköper10 einen geringeren Durchmesser als der Basisköper10 auf. Somit wird der Anschlag14 ausgebildet. - Im Folgenden wird in Bezug auf die
3 und4 eine vergrößerte Ansicht der Verklemm- und Befestigungseinrichtung11 erläutert. Hierbei ist in3 der nicht zusammengesteckte Zustand und in4 der zusammengesteckte Zustand dargestellt. - In den
3 und4 ist jeweils ein Ausschnitt einer Platine21 ,22 mit einem Lötauge23 gezeigt. In das Lötauge23 ist der Federkörper13 eingesetzt. In der hier dargestellten Ausführungsform weist das Lötauge23 eine ballige Form auf. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Es kann auch als einfaches Loch mit konstantem Durchmesser ausgeführt sein. - In einem ersten Endbereich
31 des Federkörpers13 ist eine Schulter33 ausgebildet. Diese Schulter33 dient als Anschlag an der Platine21 ,22 beim Einsetzen des Federkörpers13 in das Lötauge23 . Mittels der Schulter33 und der dem durch sie ausgebildeten Anschlag kann die Eindringtiefe des Federkörpers13 in das Lötauge23 definiert werden. In der hier dargestellten Ausführungsform verengt sich der Federkörper13 zu seinem zweiten Endbereich32 hin. - Wird, wie insbesondere in
4 gezeigt, der Durchführkörper12 tiefer in das Lötauge23 eingeführt, so berührt er den Federkörper13 und spreizt diesen nach außen. Abhängig von der exakten Ausführung des Federkörpers13 und des Lötauges23 kann der Federkörper13 weiter oder nur gering aufgespreizt werden. Durch dieses Aufspreizen des Federkörpers wird der Durchführkörper12 in dem Lötauge23 gehalten, da der Durchmesser des Federkörpers13 und somit der Durchmesser der Verklemm- und Befestigungseinrichtung10 außerhalb des Lötauges23 unterhalb der Platinen21 ,22 vergrößert wird. Hierdurch wird ein Zurückziehen des Durchführkörpers12 und des damit verbundenen Basiskörpers10 erschwert. - Um das Verklemmen im Lötauge
23 zu verbessern, weist der Durchführkörper12 an seinem Endbereich38 eine Verbreiterung auf. Je nach exakter Ausführung des Durchführkörpers12 ist dieser jedoch nicht zwingend erforderlich. - Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde in den
3 und4 der Basiskörper10 nicht dargestellt. - In
5 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der Verklemm- und Befestigungseinrichtung eines erfindungsgemäßen Platinenverbinders dargestellt. - Hierbei sind der Durchführkörper
12 und der Federkörper13 integriert ausgebildet. Dieser integriert ausgebildete Durchführ- und Federkörper12 ,13 weist einen regulären Durchmesser auf, der größer als der Durchmesser des Lötauges23 ist. Er ist allerdings derart ausgeführt, dass er bei äußerer Krafteinwirkung komprimierbar ist. - Hierdurch ist es möglich, den Durchführkörper
12 durch das Lötauge23 hindurchzuführen. Mit anderen Worten wird er beim Durchführen durch das Lötauge23 komprimiert. Sobald zumindest ein Teil des Durchführkörpers12 auf der anderen Seite des Lötauges23 angekommen ist, spreizt er sich wiederum auf. - Hierdurch wird die Verklemm- und Befestigungseinrichtung
11 ausgebildet und der Platinenverbinder1 an die Platine21 ,22 gedrückt. Um dies zu unterstützen, kann der Durchführkörper12 mit der im integrierten Federkörper13 eine leicht angespitzte Endform aufweisen, wodurch ein Einführen in das Lötauge23 erleichtert wird. - Mit dem erfindungsgemäßen Platinenverbinder ist es demnach möglich, zwei Platinen einfach und effizient, insbesondere werkzeuglos, sowohl physikalisch wie auch elektrisch zu verbinden.
Claims (9)
- Platinenverbinder (
1 ,2 ,3 ) zum Befestigen einer ersten Platine (21 ) an einer zweiten Platine (22 ) und zum Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den beiden Platinen (21 ,22 ), wobei ein länglicher stromleitender Basiskörper (10 ) vorgesehen ist, welcher zumindest an einem ersten Ende eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung (11 ) zum werkzeuglosen Befestigen des Platinenverbinders (1 ,2 ,3 ) an einer der Platinen (21 ,22 ) in einem Lötauge (23 ) aufweist und, wobei ein Federkörper (13 ) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Ende des Basiskörpers (10 ) ein Durchführkörper (12 ) zum Durchstecken durch das Lötauge (23 ) der Platine (21 ,22 ) ausgebildet ist, dass der Basiskörper (10 ) und der Durchführkörper (12 ) einen Anschlag (14 ) zum Definieren der Durchstecktiefe des Durchführkörpers (12 ) durch das Lötauge (23 ) ausbilden, dass der Federkörper (13 ) beim und/oder nach dem Durchführen des Durchführkörpers (12 ) durch das Lötauge (23 ) aufspreizbar ausgebildet ist, wobei der Basiskörper (10 ) mittels des Federkörpers (13 ) an die Platine gepresst wird, dass der Durchführkörper (12 ) und der Federkörper (13 ) die Verklemm- und Befestigungseinrichtung (11 ) zumindest teilweise ausbilden und dass am Federkörper (13 ) an einem ersten Endbereich (31 ) eine Schulter (33 ) ausgebildet ist, um die Eindringtiefe des Federkörpers (13 ) in das Lötauge (23 ) zu definieren. - Platinenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (
13 ) hülsenartig ausgebildet ist. - Platinenverbinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (
13 ) einen Außendurchmesser aufweist, der im Wesentlichen dem Innendurchmesser des Lötauges (23 ) entspricht. - Platinenverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Endbereich (
32 ) des Federkörpers (13 ) zur Mittelachse des Federkörpers hingebogen ausgebildet ist. - Platinenverbinder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführkörper (
12 ) an seinem dem Basiskörper (10 ) abgewandten Endbereich (38 ) eine Einrasteinrichtung für den zweiten Endbereich (32 ) des Federkörpers (13 ) aufweist. - Platinenverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchführkörper (
12 ) an seinem dem Basiskörper (10 ) abgewandten Endbereich (38 ) eine Verbreiterung aufweist. - Platinenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (
13 ) in den Durchführkörper (12 ) integriert ausgebildet ist. - Platinenverbinder nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Federkörper (
13 ) komprimierbar ausgebildet ist und dass der Federkörper (13 ) im unbelasteten Zustand einen Durchmesser aufweist, welcher größer als der Durchmesser des Lötauges (23 ) ist. - Platinenverbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten und einem zweiten Ende des Basiskörpers (
10 ) jeweils eine Verklemm- und Befestigungseinrichtung (11 ) ausgebildet ist.
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