DE69529254T2

DE69529254T2 - Hebelmechanismus

Info

Publication number: DE69529254T2
Application number: DE69529254T
Authority: DE
Inventors: Andrew C. Walden Wright
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1995-08-23
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2015-08-24
Also published as: US5629836A; EP0699019A1; GB9417194D0; DE69529254D1; EP0699019B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hebelmechanismus und insbesondere auf einen Hebelmechanismus zum Einspannen gedruckter elektronischer Leiterplatten in Mehrfachstift-Steckplätze.
Die Hersteller elektronischer Geräte stellen oft zu Zwecken der Flexibilität der Konstruktion und der einfacheren Herstellung Vorrichtungen her, die mehrere getrennte Leiterplatten aufweisen, die miteinander und mit dem Gehäuse der Geräts über große Mehrfachstift-Steckplatzsysteme an ihrem hinteren Ende verbunden sind. Ein Anschluss dieser Platte am Hauptgerätgehäuse und in den Steckplätzen kann eine beträchtliche Kraft erfordern, insbesondere wenn ein zuverlässiger Kontakt garantiert werden soll. Hebel für Leiterplatten werden allgemein durch Hersteller verwendet, sie halten jedoch die Platten nicht fest in ihrer Position und können sich ruckartig lösen, wodurch zugelassen wird, dass die Platten langsam lose werden.
Zum Beispiel ist in der DE-U-7724549 ein hebelartiger Riegel für eine Leiterplatte offenbart, die beim Schließen eine Platte in Kontakt mit einem Stecker drückt, er wird jedoch lediglich dadurch in seiner Position verriegelt, dass er auf einem Stift gehalten wird, der auf der Platte befestigt ist.
Die US-A-4157583 verwendet einen Nockenmechanismus zum Drücken einer Leiterplatte in die Verbindung und eine Welle, die als eine Stiftfeder zum Vorsehen einer Vorspannkraft dient. Wieder sieht die Vorrichtung keinen sicheren Verriegelungsmechanismus vor.
Die DE-A-3732892 offenbart einen Verriegelungsmechanismus, der mit einem schraubenartigen Mechanismus gesichert wird.
Die GB-A-22310726 offenbart einen Leiterplattenverriegelungsmechanismus mit einem Rückhaltehaken.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hebelmechanismus zum Einspannen und Halten einer Leiterplatte in ihrem Gehäuse vorzusehen.
Die EP-A-0 587 451 offenbart einen Hebelmechanismus zum Einspannen einer Platte an einem Gehäuse, wobei der Mechanismus einen Halteblock umfasst, der im Betrieb an einer Platte befestigt ist, einen ersten Hebel, der schwenkbar mit dem Halteblock verbunden und so angeordnet ist, dass er im Betrieb mit dem Gehäuse in Eingriff kommen kann, wenn er in einer ersten Position ist, und mit dem Gehäuse außer Eingriff kommen kann, wenn er in einer zweiten Position ist; einen zweiten Hebel, der schwenkbar auf dem ersten Hebel montiert und so angeordnet ist, dass er durch Eingriff mit dem Halteblock den ersten Hebel in seiner ersten Position hält; und eine Feder zum Vorspannen des ersten Hebels in die zweite Position und ebenfalls zum Vorspannen des zweiten Hebels in die Position, in der er mit dem Halteblock in Eingriff ist.
In manchen Fällen ist es jedoch zusätzlich wünschenswert, eine im Wesentlichen konstante und vorbestimmte Einklemmlast zwischen dem Gehäuse und der Platte/Karte aufrecht zu erhalten, und Toleranzen bei der Dicke der Platte und die Anordnung der Befestigungspunkte am Gehäuse verursachen, dass dies bei einem solchen Gerät schwierig zu bewerkstelligen ist.
Erfindungsgemäß ist daher ein Hebelmechanismus zum Festklemmen einer Platte an einem Gehäuse vorgesehen, wobei der Mechanismus umfasst:
einen Halteblock, der im Betrieb an einer Platte befestigt ist;
einen ersten Hebel, der schwenkbar mit dem Halteblock verbunden und so angeordnet ist, dass er im Betrieb mit dem Gehäuse in Eingriff kommen kann, wenn er in einer ersten Position ist, und mit dem Gehäuse außer Eingriff kommen kann, wenn er in einer zweiten Position ist;
einen zweiten Hebel, der schwenkbar auf dem ersten Hebel montiert und so angeordnet ist, dass er durch Eingriff mit dem Halteblock den ersten Hebel in seiner ersten Position hält; und
eine Feder oder Federn zum Vorspannen des ersten Hebels in die zweite Position und/oder Vorspannen des zweiten Hebels in die Position, in der er mit dem Halteblock in Eingriff ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Hebel zur Ausführung einer Translationsbewegung im Verhältnis zum Halteblock gegen die Wirkung einer zweiten Feder montiert ist, um im Betrieb zwischen der Platte und dem Gehäuse eine vorbestimmte Klemmlast vorzusehen.
Vorzugsweise umfasst die Schwenkverbindung des ersten Hebels mit dem Halteblock einen Schwenkstift auf dem Hebel und einen länglichen Schlitz oder Schlitze, in denen der Schwenkstift sowohl zum Drehen als auch zu einer Längsbewegung entlang des Schlitzes oder der Schlitze Freiheit hat. Die weitere Feder kann eine Schraubenfeder sein, die direkt oder indirekt auf den Schwenkstift drückt.
Vorzugsweise drückt die weitere Feder indirekt über eine Auflagscheibe auf den Schwenkstift. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Schwenkstift mit einer Nockenoberfläche versehen sein, gegen welche die Feder wirkt, wobei die Nockenoberfläche so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie den ersten Hebel zur zweiten Position hin vorspannt. Die erste Feder wirkt dann vorzugsweise ausschließlich zwischen dem ersten und dem zweiten Hebel, dass sie den zweiten Hebel zu der Position hin vorspannt, in welcher er mit dem Halteblock in Eingriff ist.
Wie bei der EP-A-0 587 451 kann der Halteblock so angeordnet sein, dass er einen zusätzlichen Riegel für die Platte am Gehäuse oder Rahmen für Fälle aufweist, wo eine zusätzliche Sicherheit eines Werkzeugbetriebs erforderlich ist. Die erste Feder kann auch so angeordnet sein, dass sie einen Bolzen oder Clip aufweist, der zum Halten des Halteblocks auf der Platte verwendet wird, und kann aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt und so geformt sein, dass sie eine elektrische Verbindung zwischen der Platte und dem Gehäuse herstellen.
Vorzugsweise weist der erste Hebel zwei miteinander verbundene Längshälften auf, wobei jede Hälfte auf ihrer Innenoberfläche Ansätze und/oder Vertiefungen hat, um zum Befestigen des ersten Hebels auf dem Halteblock und für den zweiten Hebel auf dem ersten Hebel schwenkbare Befestigungen in der Form eines Schwenkstifts vorzusehen.
Der Hebelmechanismus der vorliegenden Erfindung sieht eine Einspannvorrichtung vor, die leicht in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden kann, und die auch leicht aus einer minimalen Anzahl von Komponenten hergestellt werden kann und die es ermöglicht, dass unabhängig von Toleranzen bei Komponenten der Platte und des Gehäuses eine vorbestimmte Klemmlast vorgesehen werden kann.
Zwei Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 den ersten Hebelmechanismus in seiner Einspannposition;
Fig. 2 den ersten Hebelmechanismus in einer teilweise gelösten Position;
Fig. 3 den ersten Hebelmechanismus in einer weiter teilweise gelösten Position;
Fig. 4 den ersten Hebelmechanismus in seiner vollständig gelösten Position;
Fig. 5A und 5B Schnitte entlang A-A und B-B in Fig. 1;
Fig. 6 den zweiten Hebelmechanismus in seiner Einspannposition;
Fig. 7 den zweiten Hebelmechanismus in einer teilweise gelösten Position;
Fig. 8 den zweiten Hebelmechanismus in einer weiter teilweise gelösten Position;
Fig. 9 den zweiten Hebelmechanismus in seiner vollständig gelösten Position;
Fig. 10A und 10B Schnitte entlang A-A und B-B in Fig. 6.
In den Fig. 1 bis 5 ist gezeigt, dass eine erste Hebelanordnung 1 über einen Halteblock 2 mit einer Platte 3 verbunden ist, die eine gedruckte Leiterplatte 3' trägt. Der Halteblock 2 ist durch eine Feder 8, wie unten beschrieben, auf der Platte 3 gehalten, könnte jedoch durch Schrauben, eine Schnappsitzanordnung oder dergleichen gegebenenfalls zusätzlich gesichert sein. Schwenkbar in länglichen Schlitzen 2' auf dem Halteblock 2 ist ein erster Hebel 4 montiert. Der Hebel 4 umfasst zwei Abschnitte (siehe Fig. 5A und 5B), die um den Halteblock 2 passen, und einen zweiten Hebel 9, bei dem ebenfalls ein Schwenkstift 14 vorgesehen ist, gegen welchen eine weitere Feder 15, eine Schraubenfeder, drückt, welche den ersten Hebel von der Platte weg vorspannt und im Betrieb zwischen der Platte und dem Gehäuse über den Hebel 4 eine Einspannkraft vorsieht. Der Hebel 4 hat an einer Kante einen Ansatz 5, der in einer verriegelten Position mit einer Lippe 6 in Eingriff kommt, die von der Innenkante eines Gehäuses 7 vorsteht, um die Platte, wie gezeigt, in ihre Position zu spannen. An der gleichen Kante ist ein gegenüber liegender Ansatz 5' ausgebildet, der mit der gegenüber liegenden Seite der Lippe 6 während des Lösens in Eingriff kommt, um ein Entfernen der Platte vom Gehäuse zu garantieren. Am Halteblock 2 ist die Feder 8 befestigt, die im Hebel 4 sitzt und ihn in eine gelöste Position drückt (was in Fig. 3 gezeigt ist), in der der Ansatz 5 mit der Lippe 6 außer Eingriff gekommen ist. Wie aus den Figuren zu sehen ist, hat die Feder 8 einen Clip 8', der mit der Oberfläche der Platte 3 in Eingriff ist, um einem Entfernen des Blocks 2 von der Platte 3 zu entgegen zu wirken.
Der zweite Hebel 9 ist in Vertiefung 12 auf dem ersten Hebel 4 schwenkbar angebracht. An einem Ende des Hebels 9 ist eine flache Oberfläche 9' ausgebildet, so dass er leicht herunter gedrückt werden kann. Wenn dieses Ende des Hebels 9 herunter gedrückt ist, wird das andere Ende des Hebels 9 geschwenkt. Dieses Ende des zweiten Hebels 9 ist so geformt, dass es einen Haken 10 vorsieht, der dann mit einer auf dem Halteblock 2 angeordneten Lippe 11 in Eingriff zu bringen ist, wie das in Fig. 1 gezeigt ist. In den Fig. 2 bis 4 ist er in einer Position gezeigt, die mit der Lippe 11 außer Eingriff ist. Wenn der Hebel 4 in seine Einspannposition rotiert wird, übt die Feder 8 eine Kraft auf den zweiten Hebel 9 aus, der so geschwenkt wird, dass der Haken 10 mit der Lippe 11 in Eingriff kommt, so dass der gesamte Mechanismus aufgrund der Schwenkbefestigung des zweiten Hebels 9 auf dem ersten Hebel 4 in einer Einspannposition gehalten wird. Zum Lösen des Hebelmechanismus 1 wird der zweite Hebel 9 hinunter gedrückt, wodurch verursacht wird, dass er sich dreht und der Haken 10 des zweiten Hebels 9 mit der Lippe 11 außer Eingriff kommt (wie das in Fig. 2 gezeigt ist), so dass die Feder 8 dann den Hebel 4 in die gelöste Position drückt.
Wenn eine Platte mit dem Gehäuse und einem elektrischen Steckplatz zu verbinden ist, wird die Platte vorsichtig in Position gebracht und auf den Hebel 4 ein Druck ausgeübt, wodurch der Ansatz 5 gegen die Lippe 6 in Eingriff kommt und dadurch eine Einfügekraft auf die Platte gegen die Vorspannung der Feder 15 ausgeübt wird, welche weiterhin zwischen der Halterung 2 und dem Hebel 4 und daher über die Halterung 2 dem Hebel 4 und der Lippe 6 zwischen der Platte und dem Gehäuse eine Einspannkraft ausübt. Wenn der zweite Hebel 9 über die Lippe 11 gelangt, drückt die Feder 8 den Hebel 9 in Eingriff mit der Lippe 11, und der Hebel wird verriegelt.
Zum Lösen des Mechanismus wird der Hebel 9 hinunter gedrückt, wodurch der Hebel 9 von der Lippe 11 gelöst wird und es der Kraft der Feder 8 erlaubt wird, den Hebel 4 nach außen in die gelöste Position zu bewegen. Der Eingriff des Ansatzes 5' gegen die entgegengesetzte Seite der Lippe 6 garantiert ein Lösen, so dass die Platte dann entfernt werden kann.
Das zweite Beispiel, das in den Fig. 6 bis 10 gezeigt ist, ist im Wesentlichen ähnlich, und es wurden daher die gleichen Referenznummern verwendet. Die bedeutsamen Unterschiede sind, (a) dass die Feder 8 ein integraler Bestandteil des zweiten Hebels 9 ist und nur gegen die Unterseite des ersten Hebels 4 drückt, (b) dass ein eigener Federclip 8' zum Befestigen der Halterung 2 auf der Platte 3 verwendet wird, und (c) dass eine Nockenoberfläche 16 auf einer Seite des Schwenkstifts 14 ausgebildet ist, die mit der Feder 15 in Eingriff kommt. Auf diese Weise werden die Funktionen der Federn 8 und 15 und des Federclips 8' getrennt, und die Feder 15 dient zusätzlich zum Vorspannen des Hebels 4 in die gelöste Position, wobei die Feder 8 lediglich zum Vorspannen des zweiten Hebels 9 im Verhältnis zum ersten Hebel verwendet wird und der Clip 8' zum Halten der Halterung 2 auf der Platte dient. Aus den Fig. 6 bis 9 ist ersichtlich, dass die Achse der Schlitze 2' in der Längsachse der Feder 15 und zur allgemeinen Richtung der Halterung 2 geneigt ist, und dies trägt dazu bei, dass die Ansätze 5 auf der Lippe 6 in

Claims

1. Hebelmechanismus (1) zum Festklemmen einer Platte (3) an einem Gehäuse, wobei der Mechanismus umfasst:

einen Halteblock (2), der im Betrieb an einer Platte befestigt ist;

einen ersten Hebel (4), der schwenkbar mit dem Halteblock verbunden und so angeordnet ist, dass er im Betrieb mit dem Gehäuse in Eingriff kommen kann, wenn er in einer ersten Position ist, und mit dem Gehäuse außer Eingriff kommen kann, wenn er in einer zweiten Position ist;

einen zweiten Hebel (9), der schwenkbar auf dem ersten Hebel montiert und so angeordnet ist, dass er durch Eingriff mit dem Halteblock den ersten Hebel in seiner ersten Position hält; und

eine Feder oder Federn (8) zum Vorspannen des ersten Hebels in die zweite Position und/oder Vorspannen des zweiten Hebels in die Position, in der er mit dem Halteblock in Eingriff ist;

dadurch gekennzeichnet, dass

der erste Hebel (4) zur Ausführung einer Translationsbewegung im Verhältnis zum Halteblock (2) gegen die Wirkung einer zweiten Feder (15) montiert ist, um im Betrieb zwischen der Platte (3) und dem Gehäuse eine vorbestimmte Klemmlast vorzusehen.

2. Hebelmechanismus (1) nach Anspruch 1, bei dem die Schwenkverbindung des ersten Hebels (4) mit dem Halteblock (2) einen Schwenkstift (14) auf dem Hebel und einen länglichen Schlitz (2') oder Schlitze umfasst, in denen der Schwenkstift sowohl zum Drehen als auch zu einer Längsbewegung entlang des Schlitzes oder der Schlitze Freiheit hat.

3. Hebelmechanismus (1) nach Anspruch 2, bei dem die weitere Feder eine Schraubenfeder ist, die direkt oder indirekt auf den Schwenkstift (14) drückt.

4. Hebelmechanismus (1) nach Anspruch 2, bei dem die weitere Feder über eine Auflagescheibe indirekt auf den Schwenkstift (14) drückt.

5. Hebelmechanismus (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, bei dem der Schwenkstift mit einer Nockenoberfläche versehen ist, gegen welche die Feder (8) wirkt, wobei die Nockenoberfläche so angeordnet und ausgelegt ist, dass sie den ersten Hebel (4) zur zweiten Position hin vorspannt.

6. Hebelmechanismus (1) nach Anspruch 5, bei dem die Feder (8) zwischen dem ersten und zweiten Hebel so wirkt, dass sie den zweiten Hebel zu der Position hin vorspannt, in welcher er mit dem Halteblock (2) in Eingriff ist.

7. Hebelmechanismus (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Halteblock (2) so angeordnet ist, dass er ein Stiftbefestigungsmittel hält, das eine zusätzliche Verriegelung für die Platte (3) am Gehäuse oder Rahmen bietet.

8. Hebelmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Feder (8) so angeordnet ist, dass sie einen Bolzen oder Clip aufweist, der zum Halten des Halteblocks (2) auf der Platte (3) verwendet wird.

9. Hebelmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Feder (8) oder Federn aus elektrisch leitfähigem Material hergestellt und so geformt sind, dass sie eine elektrische Verbindung zwischen der Platte (3) und dem Gehäuse herstellen.

10. Hebelmechanismus (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der erste Hebel (4) zwei miteinander verbundene Längshälften umfasst, wobei jede Hälfte auf ihrer Innenoberfläche Ansätze und/oder Vertiefungen hat, um zum Befestigen des ersten Hebels auf dem Halteblock (2) und für den zweiten Hebel (9) auf dem ersten Hebel schwenkbare Befestigungen in der Form eines Schwenkstifts (14) vorzusehen.