-
Die
Erfindung betrifft ein Computergehäuse mit einem Trägerblech,
das zur Befestigung einer Leiterplatte eingerichtet ist, mit zumindest
einem Stehbolzen zur Befestigung der Leiterplatte, der an dem Trägerblech
angeordnet ist und einen Bolzenfuß und einen Bolzenkopf aufweist,
wobei das Trägerblech
in einem Computergehäuse
angeordnet ist.
-
Computergehäuse sind
Massenprodukte, die einem hohen Preiskampf unterliegen. Aufgrund des
hohen Preiskampfes und der produzierten hohen Stückzahlen sind Einsparungen
bei der Montage eines Computersystems auch im Sekundenbereich von äußerster
Bedeutung. Einsparungen sind am Wirkungsvollsten, wenn sie sich
auf die Montagezeiten von Computern oder die Montagezeiten von Computergehäusen oder
deren Komponenten beziehen. So befinden sich innerhalb eines gesamten Montageprozesses
von Computern auch Teilprozesse, welche sich mit der Montage von
Computermainboards, Controllern oder anderen Leiterplatten des Computers
befassen.
-
Zur
Montage einer Leiterplatte in einem Gehäuse sind verschiedene Vorgehensweisen
und Anordnungen nach dem allgemeinen Stand der Technik bekannt.
Eine dieser bekannten Vorgehensweisen ist die Montage einer Leiterplatte
direkt an einer Gehäusewandung
mittels Schraubverbindungen. Dabei sind Befestigungssockel vorgesehen,
welche eine mittige Bohrung aufweisen, die zur Aufnahme der Schraube
eingerichtet ist. Mittels der Befestigungssockel wird die Leiterplatte
beabstandet zu den Gehäusewandungen
durch Schrauben befestigt.
-
Des
Weiteren ist eine schraubenlose Befestigung aus der Druckschrift
DE 101 06 555 A1 bekannt.
Dabei ist an einer Wandung in einem Computer ein hakenförmiger Vorsprung
vorgesehen. Die Leiterplatte wird so in das Gehäuse an der Wandung eingesetzt,
dass durch eine entsprechende Öffnung in
der Leiterplatte der hackenförmige
Vorspruch steckbar ist. Die Fixierung der Leiterplatte erfolgt durch
einen weiteren Vorsprung, welcher ebenso von der Wandung des Computergehäuses absteht.
Dieser wirkt mit einer weiteren Öffnung
der Leiterplatte derart zusammen, dass nach dem Hinterschieben der
Leiterplatte unter einen Hinterschnitt des hakenförmigen Vorsprungs
in den weiteren Vorsprung eine Schraube oder ein Klemmstift eindrehbar
beziehungsweise einsteckbar ist.
-
In
der Druckschrift
US
6,385,051 B1 ist ein Computergehäuse mit einem Wandelement des
Gehäuses
gezeigt, das zur Festigung einer Leiterplatte eingerichtet ist,
wobei Stehbolzen zur Befestigung der Leiterplatte vorgesehen sind.
Die Stehbolzen sind an dem Wandelement angeordnet und weisen einen
Bolzenfuß sowie
einen Bolzenkopf auf, die jeweils zylindrisch ausgebildet und durch
eine zylindrisch ausgebildete Verjüngung beabstandet sind. Die Leiterplatte
weist schlüssellochförmige Öffnungen auf,
die dazu eingerichtet sind, mit dem Stehbolzen zusammenzuwirken.
Dabei sind die Öffnungen
in deren Abmessungen so ausgebildet, dass der Bolzenkopf durch die Öffnung hindurchführbar ist,
und die Öffnung
eine Verjüngung
zu einem Ende hin aufweist, so dass die Leiterplatte den Bolzenkopf
untergreift.
-
Die
Druckschrift
US 6,259,032
B1 zeigt eine Leiterplattenbefestigung mit einem Trägerblech,
das zur Befestigung der Leiterplatte eingerichtet ist, mit zumindest
einem Stehbolzen zur Befestigung der Leiterplatte, der an das Trägerblech
angeordnet ist. Der Stehbolzen weist zumindest einen Bolzenfuß und einen
Bolzenkopf auf, und ist zwischen Bolzenfuß und Bolzenkopf beidseitig
konisch verjüngt,
derart, dass eine Leiterplatte mit vorbestimmter Dicke darin klemmend
aufnehmbar ist. Der Stehbolzen weist eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf
und bildet somit eine elektrische Verbindung zwischen Stehbolzen
und Trägerblech.
Die Leiterplatte umfasst Öffnungen,
deren Abmessungen so ausgebildet sind, dass der Bolzenkopf durch
die Öffnung
hindurchführbar
ist und die Öffnung
eine Verjüngung
zu einem Ende hin aufweist, so dass die Leiterplatte den Bolzenkopf
untergreift und wobei die Öffnung
von elektrisch leitfähigen
Kontaktstellen zumindest teilweise umgeben ist.
-
Die
Druckschrift
US 6,424,537
B1 zeigt ein Computergehäuse mit einer Leiterplattenbefestigung an
einem Trägerblech,
bei dem Stehbolzen vorgesehen sind, welche an dem Trägerblech
angeordnet sind. Die Stehbolzen weisen einen Bolzenfuß und einen
Bolzenkopf auf, wobei der Bolzenfuß vom Bolzenkopf durch eine
zylinderförmige
Verjüngung
beabstandet ist. Die zu befestigende Leiterplatte weist an einer
Seite eine elektrisch leitfähige
Kontaktstelle auf, der Stehbolzen ist aus elektrisch leitfähigem Material
beziehungsweise weist eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf. Zur Fixierung der
Leiterplatte auf dem Stehbolzen ist eine Klammer vorgesehen, welche
zugleich eine elektrische Kontaktierung zwischen Stehbolzen und
der elektrisch leitfähigen
Kontaktfläche
auf der Leiterplatte bildet.
-
Die
Druckschrift
DE 3531958
C2 zeigt einen Abstandshalter aus elektrisch nicht leitfähigem Material,
der dazu eingerichtet ist, eine Leiterplatte von einer benachbarten
Oberfläche
in einem vorbestimmten Abstand zu halten. Zur schwingungsgedämpften Ausgestaltung
dieser Abstandshalterung sind Bolzen vorgesehen, welche durch Öffnungen
in der Leiterplatte eingeführt
und dort mittels radial wirkender Federrastelemente festgehalten
werden. Zwischen einem Bolzenkopf und der Leiterplatte ist ein elastisches
Element vorgesehen, welches eine schwingungsgedämpfte Beabstandung der Leiterplatte
zu einem benachbarten Element herstellt.
-
Eine
Leiterplattenbefestigung in einem Computergehäuse erfüllt über die alleinige Befestigung
hinaus noch weitere Funktionen, wie zum Beispiel einen Massekontakt
zwischen Leiterplatte und Gehäuse
herzustellen.
-
Nachteilig
an der in Druckschrift
US 6,385,051
B1 vorgeschlagenen Vorrichtung ist, dass diese keinen elektrischen
Kontakt zwischen der Leiterplatte und dem Computergehäuse herstellt
und auch nur für
Leiterplatten von vorbestimmter Dicke geeignet ist.
-
Es
ist demzufolge die Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik
dahingehend weiterzubilden, dass Leiterplatten schraubenlos bei
gleichzeitig sicherer elektrischer Kontaktierung befestigbar sind.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Maßnahmen der
Patentansprüche
1 und 14 gelöst
und durch die untergeordneten Patentansprüche 2 bis 13 und 15 bis 16
in vorteilhafter Weise weitergebildet.
-
Dabei
ist ein Computergehäuse
mit einem Trägerblech
vorgesehen, das zur Befestigung einer Leiterplatte eingerichtet
ist, mit zumindest einem Stehbolzen zur Befestigung der Leiterplatte.
Der Stehbolzen ist an dem Trägerblech
angeordnet und weist einen Bolzenfuß und einen Bolzenkopf auf.
Der Stehbolzen weist weiter eine elektrisch leitfähige Oberfläche auf
so dass eine elektrisch leitfähige
Verbindung zwischen dem Stehbolzen und dem Trägerblech gebildet ist. Dabei
ist der Bolzenfuß von
einem elastischem Element umgeben, das dazu eingerichtet ist, die
Leiterplatte gegen den Bolzenkopf zu drücken.
-
Weiterhin
ist vorgeschlagen, eine Anordnung vorzusehen mit einem Trägerblech
dem oben beschriebenen Prinzip folgend, welches mit einer Leiterplatte
zusammenwirkt. Dabei weist die Leiterplatte eine Öffnung auf,
die dazu eingerichtet ist, mit dem Stehbolzen zusammenzuwirken,
und deren Abmessungen so ausgebildet sind, dass der Bolzenkopf durch
die Öffnung
hindurchführbar
ist. Weiter weist die Öffnung
eine Verjüngung
zu einem Ende hin auf, so dass das Board den Bolzenkopf untergreift.
-
Die
Vorteile der vorgenannten Maßnahmen liegen
darin, dass die Leiterplatte keiner weiteren Befestigung bedarf.
Mittels des elastischen Elementes wird eine Kraft gegenüber der
Leiterplatte ausgeübt, die
sie im montierten Zustand gegen den Bolzenkopf drückt.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist der Bolzenfuß zylinderförmig ausgebildet
und der Bolzenkopf kegelförmig
ausgebildet. Es ist weiter vorteilhaft, den Bolzenkopf an seiner
zum Trägerblech
hin gerichteten Seite mit einer Einführschräge zu versehen. Diese erleichtert
das Einführen
einer Leiterplatte beim Montageprozess, da das Risiko einer Verkantung
während
des Montageprozesses mit der Einführschräge vermindert ist. Bei der
Montage einer Leiterplatte wird das elastische Element nach unten gedrückt.
-
In
einer Endposition wird die Leiterplatte durch die Federkraft des
elastischen Elements gegen den Bolzenkopf gedrückt und gehalten.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
ist das elastische Element hohlzylinderförmig ausgebildet und aus einem
elastomeren Werkstoff gebildet. Ein elastomerer Werkstoff ist in
einer hohlzylindrischen Form einfach herzustellen und auch die Materialkosten
sind sehr gering.
-
Eine
alternative Ausführungsform
umfasst ein hohlzylinderförmig
ausgebildetes elastisches Element, welches aus einem elektrisch
leitenden Werkstoff gebildet ist. Gemeinsam mit dem elektrisch leitenden
Werkstoff ist dann in Kontakt mit der Leiterplatte eine elektrische
Verbindung zu dem Computergehäuse
gegeben. Das elastische Element beinhaltet einen weiteren Vorteil.
Durch die Dauerelastizität, die
ein elastisches Element gemäß dem Prinzip
der Erfindung aufweist, ist stets ein sicherer elektrischer Kontakt
gegeben. Vibrationen, Erschütterungen, oder ähnliche
mechanische Belastungen, die auf die Befestigung der Leiterplatte
wirken, bleiben gegenüber
der elektrischen Kontaktierung durch das ständige Anpressen mittels des
elastischen Elements wirkungslos.
-
In
einer alternativen Ausführungsform
ist das elastische Element als kegelförmige Scheibe gebildet, die
aufgrund ihrer kegelförmigen
Formgebung federnde Eigenschaften aufweist. Die federnden und damit
elastischen Eigenschaften sind durch die Werkstoffwahl noch zu beeinflussen.
Auch die elektrische Leitfähigkeit
des elastischen Elementes ist durch die Werkstoffwahl zu beeinflussen.
Die kegelförmige
Scheibe ist sowohl aus Kunststoff als auch aus Metall herstellbar.
Eine solche kegelförmige Scheibe
ist sehr kostengünstig
in der Herstellung und auch die Federeigenschaften sind sehr einfach
herbeizuführen.
-
Die
Ausführungsform
mit der kegelförmigen Scheibe
lässt sich
vorteilhaft dadurch weiterbilden, dass der Bolzenfuß einen
Absatz aufweist, auf dem die kegelförmige Scheibe aufliegt. Damit
lässt sich die
Geometrie der kegelförmigen
Scheibe besser an die Federungseigenschaften anpassen. Weiterhin wird
mit dem Absatz eine Lösung
geschaffen, die es erlaubt, die kegelförmige Scheibe auf dem Absatz des
Holzenfußes
zu lagern und damit die Federkräfte alleine
durch den Stehbolzen aufzunehmen.
-
Eine
alternative Ausführungsform
für das elastische
Element ist aus einer Schraubdruckfeder und einer darauf aufliegenden
Auflegescheibe gebildet. Dabei ist die Auflegescheibe zwischen der Druckfeder
und dem Bolzenkopf angeordnet. Auf der Auflegescheibe ruht die Leiterplatte,
beziehungsweise die Auflegescheibe bildet eine großflächige Auflage,
um die Federkraft auf die Leiterplatte zu übertragen. Vorteilhaft ist
eine metallische Auflegescheibe, da diese zusätzlich den elektrischen Kontakt
zwischen Leiterplatte und Trägerblech
herstellt. Die Kraft der Feder drückt die Leiterplatte gegen
den Bolzenkopf.
-
Die
eben beschriebene Ausführungsform
mit der Schraubenfeder als elastischem Element lässt sich vorteilhaft weiterbilden,
indem die Auflegescheibe durch eine Auflegehülse ersetzt wird. Diese Auflegehülse ist
gemäß einer
hohlzylinderförmigen
Fortsetzung der Auflegescheibe gebildet und ist um die Schraubenfeder
herum angeordnet. Somit wird die Hülse mit der Kraft der Schraubenfeder
gegen die Leiterplatte gedrückt.
In dieser Ausführungsform
ist die Schraubendruckfeder nur bis zum Aufliegen der Auflegehülse am Trägerblech
komprimierbar. Damit gewinnt das elastische Element eine bessere
Stabilität
und ist während
des Montageprozesses der Leiterplatte einfacher zu handhaben, da
ein ungewolltes seitliches Abgleiten, Verhacken der Hülse oder ähnliches
nicht möglich
ist. Die Auflagehülse
ist zwischen der Schraubendruckfeder und dem Bolzenkopf angeordnet.
-
In
einer vorteilhaften Ausführungsform
weist der Stehbolzen eine elektrisch leitende Oberfläche auf
oder ist aus einem metallischen und damit ebenfalls elektrisch leitfähigen Werkstoff
gebildet. Durch die elektrische Leitfähigkeit des Bolzens in Kombination
mit der elektrischen Leitfähigkeit
des elastischen Elementes ist eine beidseitige elektrische Kontaktierung
einer Leiterplatte möglich.
Durch den ständigen Druck,
den das Federelement aufgrund seiner dauerelastischen Eigenschaften
gegen die Leiterplatte ausübt,
ist auch eine ständige
elektrische Kontaktierung gewährleistet.
-
Es
ist vorteilhaft, Bolzenfuß und
Bolzenkopf mit jeweils einer kreisförmigen Grundfläche auszuführen, da
diese kreisförmige
Grundfläche
durch sehr einfache Herstellungsprozesse, wie zum Beispiel Drehen,
in großen
Stückzahlen
einfach erstellbar ist. Andererseits ist es auch möglich, so
einen Bolzenkopf durch ein dem Nietverfahren ähnliches Verfahren mit der
Leiterplatte zu verbinden und den Bolzenkopf durch ein hämmerndes
also mechanisch kaltverformendes Verfahren herzustellen. Weiterhin
ist es möglich,
den fertigen Stehbolzen mit einem Schweissverfahren mit dem Trägeblech
zu verbinden oder einen Stehbolzenrohling mit einem Schweissverfahren
mit dem Trägerblech
zu verbinden und mit einer mechanischen Kaltverformung den Bolzenkopf nach dem
Schweissverfahren zu bilden. Die hier nur kurz vorgestellten Verfahrensweisen
stellen günstige Möglichkeiten
dar, den Stehbolzen am Trägerblech zu
befestigen und den Stehbolzen herzustellen. All diese Verfahren
sind günstig
in einen Fließbandprozess
integrierbar, und somit ist in einfacher Weise die Produktion eines
Computergehäuses
mit einem Trägerblech
und einem Stehbolzen möglich.
-
Um
eine Leiterplatte in einem Gehäuse
zu befestigen, ist es von Vorteil, wenn der Bolzenfuß an einer
zur Gehäuseinnenseite
hin weisenden Fläche des
Trägerblechs
angeordnet ist. Damit die Leiterplatte den Bolzenkopf untergreift
und damit eine formschlüssige
Befestigung gebildet ist, ist es vorteilhaft, den Durchmesser der
kreisförmigen
Grundfläche
des Bolzenkopfes größer als
den Durchmesser der kreisförmigen
Grundfläche
des Bolzenfußes
zu gestalten.
-
Die
Erfindung wird, wie bereits vorgehend erwähnt, auch gelöst durch
eine Anordnung mit einer Leiterplatte und dem vorgehend beschriebenen Computergehäuse und
Trägerblech.
Die Leiterplatte weist dabei eine Öffnung auf, die so eingerichtet
ist, dass sie mit den Stehbolzen zusammenwirkt und deren Abmessungen
so ausgebildet sind, dass der Bolzenkopf durch die Öffnung hindurchführbar ist.
Die Öffnung
weist eine Verjüngung
auf, die zu einem Ende hin gerichtet ist, so dass die Leiterplatte
den Bolzenkopf untergreift.
-
Es
ist vorteilhaft, insbesondere im Zusammenspiel mit dem Bolzenkopf
und dem Bolzenfuß, wenn
die Öffnung
in der Leiterplatte eine kreisrunde Bohrung ist, welche einen Mindestdurchmesser
umfasst, der zumindest dem Durchmesser des Bolzenkopfes gleich ist.
Dabei ist weiter die Bohrung mit einem Langloch in einer Richtung
erweitert, so dass eine schlüssellochförmige Öffnung ausgebildet
ist. Das Langloch weist einen Durchmesser auf, der dem Durchmesser
des Bolzenfußes
gleich ist. Somit ist die Leiterplatte entlang dieses Langloches
unter dem Bolzenkopf verschiebbar, wobei der Bolzenfuß in dem
Langloch bewegt wird.
-
Die Öffnung in
der Leiterplatte ist mit elektrisch leitfähigen Kontaktstellen umgeben.
Diese Kontaktstellen sind wahlweise beidseitig der Leiterplatte
oder nur an einer Seite der Leiterplatte angeordnet und sind in
Form von Kontaktlötpunkten
oder auch unisolierten Leiterbahnen der Leiterplatte gebildet. Durch
das elastische Element ist im Zusammenspiel mit Bolzenkopf und den
Kontaktstellen eine elektrische Verbindung mit dem Gehäuse hergestellt.
-
Für die vorstehend
beschriebene Erfindung ist die Art der Leiterplatte von untergeordneter
Bedeutung. So kann die Leiterplatte eine Grafikkarte, ein Controller,
ein Computermainboard oder eine andere Komponente eines Computers
sein.
-
Somit
ist in vorteilhafter Weise eine schraublose Befestigung der Leiterplatte
im Gehäuse
unter Berücksichtigung
der elektrischen Kontaktierung der Leiterplatte im Gehäuse erfüllt.
-
Unterschiedliche
Stärken
beziehungsweise Dicken der Leiterplatten sind aufgrund des elastischen
Elementes nunmehr von untergeordneter Bedeutung, da das elastische
Element diese unterschiedlichen Dicken gleich behandelt. Mit allen
Leiterplattendicken werden feste Verbindungen hergestellt, die ein
sicheres Befestigen der Leiterplatte bei sicherer elektrischer Kontaktierung
ermöglichen.
-
Im
Folgenden ist die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele
und mehrerer Figuren näher
erläutert.
-
Es
zeigt die:
-
1,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte
vor der Montage;
-
2,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte
während
des Montagevorgangs;
-
3,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte,
fertig montiert;
-
4,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte
während
des Montagevorgangs in einer Seitenansicht;
-
5,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte,
fertig montiert mit Lötkontakten;
-
6,
einen Stehbolzen mit elastischem Element und einer Leiterplatte,
fertig montiert ohne Lötkontakte;
-
7,
einen Stehbolzen mit holzylinderförmigem elastischen Element;
-
8,
einen Stehbolzen mit kegelförmigem elastischen
Element;
-
9,
einen Stehbolzen mit Schraubenfeder und Auflegescheibe;
-
10,
einen Stehbolzen mit Schraubenfeder und Auflegehülse.
-
Ein
Trägerblech 1 eines
Computergehäuses ist
in 1 symbolisch beziehungsweise als Ausschnitt des
Trägeblechs 1 dargestellt.
An dem Trägerblech 1 ist
ein Stehbolzen 2 angeordnet, welcher vertikal zur Oberfläche des
Trägerblechs 1 gerichtet ist.
Der Stehbolzen 2 weist einen Bolzenfuß 3 und einen Bolzenkopf 4 auf.
Der Bolzenfuß 3 des
Stehbolzens 2 ist mit einem elastischen Element 5 umgeben, welches
hohlzylinderförmig
ausgebildet ist. Symbolisch ist weiter ein Ausschnitt einer Leiterplatte 6 gezeigt,
der eine Bohrung 7 aufweist, die um ein Langloch 8 erweitert
ist, so dass sich eine schlüssellochförmige Aussparung
ergibt.
-
Das
Langloch 8 ist zumindest teilweise mit elektrisch leitfähigen Kontaktstellen 9 umgeben.
Die Kontaktstellen 9 sind zum Beispiel durch isolationsfreie
Leiterbahnen der Leiterplatte 6 oder durch Lötpunkte
auf der Leiterplatte 6 gebildet. Die Kontaktstellen 9 sind
an beiden Seiten der Leiterplatte angeordnet, alternativ ist auch
eine Anordnung der Kontaktstellen an einer Seite der Leiterplatte
möglich,
so dass ein elektrischer Kontakt mit dem Trägerblech 1 entweder
durch den Bolzenkopf 4 oder durch das elastische Element 5 gebildet
ist.
-
In 1 ist
das Trägerblech 1 nur
durch einen kleinen Ausschnitt gezeigt, welcher das den Stehbolzen 2 unmittelbar
umgebende Trägerblech betrifft.
Dies ist der für
die Beschreibung der Erfindung wesentliche Ausschnitt. Zur Befestigung
einer Leiterplatte 6 auf einem Trägerblech genügt zumindest
ein einziger Stehbolzen gemäß dem vorstehend beschriebenen
Prinzip. Seitliche Verschiebungen oder Drehungen der Leiterplatte 6 sind
durch weitere Komponenten wie Blechlaschen oder Stützelemente verhinderbar.
Dies schließt
jedoch nicht aus, dass eine Mehrzahl von Stehbolzen 2 zu
einer Befestigung der Leiterplatte 6 auf dem Trägerblech 1 verwendet werden
können.
Mit steigender Anzahl an Stehbolzen 2 erhöht sich
die Stabilität
der Befestigung, aber auch der zeitliche Montageaufwand. Die Stabilität der Befestigung
betreffend sind zwei Stehbolzen 2 besser als einer und
drei Stehbolzen 2 möglicherweise auch
besser als zwei. Ein Optimum der Anzahl der verwendeten Stehbolzen 2 liegt
bei vier Stehbolzen 2, ist aber stark abhängig von
der geometrischen Form der Leiterplatte 6. Jeder Stehbolzen 6 mehr
erschwert die Montage der Leiterplatte und kostet damit im Montageprozess
wertvolle Zeit.
-
Die 2 zeigt
den Stehbolzen 2 im Zusammenspiel mit der Leiterplatte 6 und
der schlüssellochförmigen Öffnung der
Leiterplatte 6 am Anfang eines Montageprozesses. Dabei
ist der Bolzenkopf 4 durch die kreisrunde Bohrung 7 bereits
durchgeführt.
-
Die 3 zeigt
bereits das Ende des darauffolgenden Arbeitsschrittes. Dabei hat
die Leiterplatte 6 bereits ihre Endposition erreicht, in
der sie mittels des Stehbolzens 2 so zusammenwirkt, dass
die Leiterplatte fest gehalten wird. In dieser Endposition untergreift
die Leiterplatte 6 den Bolzenkopf 4. Ist der Stehbolzen 2 aus
elektrisch leitfähigem
Material wie zum Beispiel Metall gebildet, so ist über die
Kontaktstellen 9 eine elektrische Verbindung und damit
eine Massekontaktierung zu dem Trägerblech und damit auch zu
dem Computergehäuse
hergestellt. Anhand der ersten drei Figuren, 1 bis 3,
wird der Montageprozess, der in dieser Weise durch den Stehbolzen
mit dem elastischen Element erst möglich wird, offenbar. Damit
ist auch die Einfachheit des Montageprozesses und die damit verbundene
kurze Montagezeit gezeigt. Heim Einlegen der Leiterplatte 6 in
das Computergehäuse,
beziehungsweise in das Trägerblech 1,
liegt die Leiterplatte 6 mit den Rändern der schlüssellochförmigen Öffnungen
auf dem elastischen Element 5 auf. Durch ein Verschieben der
Leiterplatte 6 in einer Richtung zur Endposition hin wird
das elastische Element 6 gespannt. Damit drückt das
elastische Element 5 die Leiterplatte 6 gegen
den Bolzenkopf 4. Dort kontaktieren die Kontaktstellen 9 zuverlässig mit
dem Bolzenkopf 4. Auch kontaktieren Kontaktstellen 9 an
der Unterseite der Leiterplatte 6 zuverlässig mit
dem elastischen Element 5. Ist das elastische Element zusätzlich aus
einem leitfähigen
Werkstoff gebildet, werden demzufolge Ober- und Unterseite der Leiterplatte
kontaktiert und eine zuverlässige
Masseverbindung hergestellt. Die an dem Bolzenkopf 4 des
Stehbolzens 2 angeordnete Einführschräge ermöglicht ein einfaches Einführen der
Leiterplatte und vermeidet zuverlässig ein Verkanten während der
Montage. Bei der Verwendung von elektrisch isolierenden Materialien
für das elastische
Element wird nur eine Seite der Leiterplatte mittels des Bolzenkopfs 4 kontaktiert.
-
Durch
das elastische Element wird ein spielfreier und zuverlässiger Kontakt
zwischen den Kontaktstellen 9 der Leiterplatte 6 und
den metallischen Stehbolzen 2, unabhängig von der Gesamtdicke der Leiterplatte 6 erreicht.
Auch variierende Dicken der Leiterplatte 6, hervorgerufen
zum Beispiel durch Lotauftrag an den Kontaktstellen 9,
haben keinen nachteiligen Einfluss auf die Kontaktierung oder die
Festigkeit der Befestigung.
-
Die 4 zeigt
die Darstellung aus der 2 in einer Seitenansicht, wobei
der Bolzenkopf 4 des Stehbolzens 2 bereits in
die kreisrunde Bohrung 7 der Leiterplatte 6 eingetaucht
ist. Das elastische Element 5 ist in dieser Darstellung
noch in einer Ruheposition und entspannt. Dies ist auch dadurch
erkennbar, dass der Freiraum zwischen dem elastischen Element 5 und
der Unterseite des Bolzenkopfes 4 geringer ist als das
Maß der
Dicke der Leiterplatte 6. Als Fortsetzung der kreisrunden
Bohrung 7 weist die Leiterplatte 6 das bereits
oben beschriebene Langloch 8 auf. Das dargestellte Ausführungsbeispiel
weist Kontaktstellen 9 auf, welche durch Lötpunkte 10 gebildet
sind. Diese Lötpunkte 10 bilden mittels
des elastischen Elements 5 in der Endposition der Montage
die elektrische Kontaktierung der Leiterplatte 6 mit dem
Trägerblech.
Eine Einführschräge 11,
welche an der Unterseite des Bolzenkopfes 4 angeordnet
ist, vermeidet vorteilhaft beim Verschieben der Leiterplatte in
Richtung der Endposition ein Verkannten der Öffnung in der Leiterplatte 6 mit
dem Bolzenkopf 4.
-
5 zeigt
die Leiterplatte 6 in der Endposition der Montage. Die
Leiterplatte 6 untergreift den Bolzenkopf 4, das
elastische Element 5 befindet sich in einem gespannten
Zustand und presst die Leiterplatte 6 gegen den Bolzenkopf 4.
Durch den ständigen
Druck, den das elastische Element 5 gegen die Leiterplatte
ausübt,
ist auch stets elektrischer Kontakt zwischen der Leiterplatte 6 und
dem elastischen Element 5 und damit zwischen der Leiterplatte 6 und dem
Trägerblech 1 beziehungsweise
dem Gehäuse sichergestellt.
-
6 zeigt
ein anderes Ausführungsbeispiel ohne
Lötpunkte 10 an
der Unterseite der Leiterplatte 6, sondern zeigt lediglich
die Leiterplatte 6 in der Endposition ohne elektrische
Kontaktierung durch Lötpunkte.
-
7 zeigt
den Stehbolzen 2 mit Bolzenkopf 4 in symbolischer
Darstellung, wobei der Bolzenfuß 3 von
einem hohlzylinderförmigen
elastischen Element 5 umgeben ist. Dieses hohlzylinderförmige elastische Element 5 stützt sich
einerseits auf das Trägerblech 1,
an welchem der Bolzenfuß 3 befestigt
ist.
-
8 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Stehbolzens 2 mit dem elastischen Element 5,
bei dem eine kegelförmige
Scheibe das elastische Element 5 bildet. Der Bolzenfuß 3 ist
durch einen Absatz 12 erweitert. Der Absatz 12 ermöglicht die
kegelförmige
Scheibe näher
an den Bolzenkopf heranzuführen,
und somit die Form und die Geometrie der kegelförmigen Scheibe im Hinblick
auf die federnden Eigenschaften optimal auszulegen. Auch ist damit
vorteilhaft eine Beabstandung der Leiterplatte 6 zu der Oberfläche des
Trägerblechs 1 herzustellen.
-
9 zeigt
den Stehbolzen 2 mit eine Spiraldruckfeder 13 in
Verbindung mit einer Auflegescheibe 14. Spiraldruckfeder 13 und
Auflegescheibe 14 bilden das elastische Element 5.
Die Kraft, welche die Spiraldruckfeder 13 gegenüber der
Leiterplatte 6 in einem montierten Zustand ausübt, wird
mittels der Auflegescheibe auf die Leiterplatte 6 übertragen,
wodurch die Leiterplatte 6 gegen den Bolzenkopf 4 gedrückt wird.
Die Auflegescheibe 14 wird mittels der Federkraft gegen
die Leiterplatte gedrückt
und bildet damit einen sicheren elektrischen Kontakt mit den Kontaktstellen
der Leiterplatte.
-
10 zeigt
eine Ausführungsform
in Annäherung
an die Ausführungsform
der 9, wobei die Auflegescheibe 14 durch
eine Auflagehülse 15 ersetzt
ist. Die Auflagehülse
bildet damit die Vorteile der Auflagescheibe 14 weiter,
da neben der sicheren Beabstandung der Leiterplatte 6 zum
Trägerblech 1 auch
eine sichere Kontaktierung der Massekontakte und eine sichere Befestigung
der Leiterplatte 6 mittels der Stehbolzen 2 ermöglicht ist.
-
- 1
- Trägerblech
- 2
- Stehbolzen
- 3
- Bolzenfuß
- 4
- Bolzenkopf
- 5
- elastisches
Element
- 6
- Leiterplatte
- 7
- Bohrung
- 8
- Langloch
- 9
- Kontaktstellen
- 10
- Lötpunkte
- 11
- Einführschräge
- 12
- Absatz
- 13
- Spiraldruckfeder
- 14
- Auflagescheibe
- 15
- Auflagehülse