DE19843628A1 - Verbindungssystem - Google Patents
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Abstract
Zur lösbaren mechanischen Verbindung eines elektronischen Bauteils 10 mit einer Halterung 1 weist das Verbindungssystem Halteschienen 6, 7 auf, die an den Längsseiten der Halterung ausgebildet sind. Mindestens zwei Hintergreifungen auf jeder Längsseite greifen im montierten Zustand unter die Halteschienen. Die Halteschienen weisen mindestens je eine Lücke 8, 9 auf, die ein zur Halterung 1 vertikales Einsetzen in Y-Richtung der in Z-Richtung voreilenden Hintergreifung 19, 28 erlauben. Die Lücken 8, 9 sind so ausgebildet, daß die voreilenden Hintergreifungen die Lücken bei Montage passieren können, ohne sich von der Halterung 1 zu entfernen.
Description
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Montage elektronischer
Bauteile oder Module, insbesondere elektrooptischer Module
(sog. Transceiver). Bei der Montage derartiger Module auf
Trägern, z. B. mit Leiterbahnen und Anschlußkontakten versehe
nen Leiterplatten, besteht anwenderseitig die Forderung nach
verhältnismäßig frei und uneingeschränkt auf der Leiterplatte
plazierbaren Modulen. Dabei werden Modulbauformen und geeig
nete mechanische Verbindungen gefordert, die - je nach ver
fügbarem Montageraum und Zugänglichkeit - ein einfaches hori
zontales Einbringen der Module in geeignete Halterungen er
lauben oder eine vertikale Montage der Module zulassen.
Aus der US-PS 5,734,558 gehen Modulvarianten mit jeweils ei
ner Anschlußkontaktleiste hervor, die entweder an der Mo
dulunterseite rechtwinklig hervorsteht oder eine die schmale
Rückwand des in Einschubrichtung gesehen hinteren Modulbe
reichs durchdringt. Die erste Modulvariante erlaubt damit nur
eine zu einer Halterung ausschließlich senkrechte Montage,
bei der federnde elektrische Kontakte der modulseitigen Kon
taktleiste vertikal in entsprechende kooperierende Kontakte
einer halterungsseitigen Kontaktaufnahme eindringen. Diese
Variante erfordert zur Montage bzw. Demontage einen entspre
chenden Freiraum in vertikaler Richtung (nachfolgend auch als
Y-Richtung bezeichnet) über der Halterung. Die andere Varian
te erlaubt nur eine Montage in einer zur Halterungsoberseite
parallelen horizontalen Richtung (nachfolgend auch als Z-
Richtung bezeichnet), die einen entsprechenden Freiraum vor
der Halterung erfordert. Im übrigen ist bei beiden Varianten
eine präzise Führung des Moduls während der Verbindung mit
der Halterung nicht vorgesehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Ver
bindungssystems zur lösbaren mechanischen Verbindung eines
elektronischen Bauteils mit einer Halterung, das sowohl eine
Montage ausschließlich in Z-Richtung als auch eine Montage
mit einer Bewegung in Y-Richtung und anschließender Bewegung
in Z-Richtung mit äußerst geringem erforderlichen Freiraum
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verbin
dungssystem zur lösbaren mechanischen Verbindung eines elek
tronischen Bauteils mit einer Halterung, das zumindest einen
Restweg bis in eine Endposition entlang einer zur Oberseite
der Halterung parallelen Einschubrichtung zurücklegt, wobei:
- - das Verbindungssystem Halteschienen, die an den Längsseiten der Halterung ausgebildet sind, und mindestens zwei Hinter greifungen an jeder Längsseite des Bauteils umfaßt, die in Einschubrichtung gesehen hintereinander angeordnet sind und während des Restweges zumindest teilweise unter die Halte schienen greifen,
- - die Halteschienen mindestens je eine Lücke aufweisen, die ein zur Halterung vertikales Einsetzen der in Einschubrich tung voreilenden Hintergreifungen erlauben, und
- - die Lücken so ausgebildet sind, daß die in Einschubrichtung voreilenden Hintergreifungen die Lücken beim Montagevorgang passieren, ohne sich von der Halterung entfernen zu können, wenn die voreilenden Hintergreifungen in Einschubrichtung gesehen bereits vor den Lücken in Eingriff mit den Halte schienen gebracht worden sind.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verbindungssy
stems besteht darin, daß es je nach anwendungsspezifischen
Gegebenheiten, insbesondere nach dem jeweils zur Montage bzw.
Demontage zur Verfügung stehenden Raum und der gewünschten
Anordnung der Halterung auf einem Träger, bedarfsweise eine
ausschließlich in Z-Richtung verlaufende Montage bzw. Demon
tage oder aber eine im wesentlichen vertikale Montage mit ei
ner Bewegung in Y-Richtung mit anschließender (geringer Rest) Bewegung
in Z-Richtung unter Zurücklegung des Restweges er
möglicht. Ein für die Anwendungsfreundlichkeit und Zuverläs
sigkeit wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
bei einer Montage in Z-Richtung durch die vorgesehene Ausbil
dung der Lücken in Bezug auf die voreilenden Hintergreifungen
sichergestellt ist, daß die Hintergreifungen auch bei ihrer
Vorbeibewegung an den Lücken die Halteschienen nicht - zumin
dest nicht ohne erheblichen Kraftaufwand - verlassen können.
Damit gewährleistet das erfindungsgemäße Verbindungssystem
trotz der alternativen Montage- bzw. Demontagemöglichkeiten
stets eine geführte und zuverlässige Montagebewegung in
Z-Richtung (Einschubrichtung).
Grundsätzlich könnte die zuverlässige Führung der voreilenden
Hintergreifungen bei (ausschließlicher) Montage in Z-Richtung
dadurch gewährleistet werden, daß die Breite der Hintergrei
fungen größer ist als die Lücken und beispielsweise die Hin
tergreifungen zur Montage in vertikaler Richtung in ihrer
Breite elastisch vorübergehend vermindert werden können. Eine
montagetechnisch bevorzugte Ausgestaltung sieht jedoch vor,
daß die Breite der Lücken zumindest der Breite der in Ein
schubrichtung voreilenden Hintergreifungen entspricht.
Um beim Montagevorgang (ausschließlich) in Z-Richtung die
voreilenden Hintergreifungen die Lücken zuverlässig passieren
zu lassen, ist nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Er
findung vorgesehen, daß die Lücken gegenüberliegender Halte
schienen einen größeren Abstand aufweisen, als dem lichten
Abstand der zugeordneten gegenüberliegenden voreilenden Hin
tergreifungen entspricht.
Insbesondere bei einer größeren Anzahl von Montage-Wechsel
spielen ist es vorteilhaft, wenn die Lücken Einführschrägen
und/oder Entnahmeschrägen aufweisen, entlang derer die Hin
tergreifungen bei einer zur Halterung vertikalen Montage bzw.
Demontage des Bauteils gleiten. Besonders bevorzugt können
die Hintergreifungen dabei federelastisch ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung
beispielhaft weiter erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Halterung;
Fig. 2 bis 4 in perspektivischer Ansicht eine Montagese
quenz eines erfindungsgemäßen Verbindungssystems zwischen ei
nem Bauteil und der Halterung nach Fig. 1;
Fig. 5 bis 7 eine Montagesequenz aus perspektivischer An
sicht von der Bauteilunterseite;
Fig. 8a und 8b die Verhältnisse bei einer Montage in Y-Z-
Richtung und
Fig. 9 einen Ausschnitt des Verbindungssystems zur Erläute
rung der Verhältnisse bei einer Montage nur in Z-Richtung.
Fig. 1 zeigt eine Halterung 1, die im wesentlichen drei Kom
ponenten umfaßt: In Längsachsenrichtung der Halterung gesehen
eine Verriegelungszunge 2, einen Halteblock 3 und ein An
schlußteil 4. Die Längachse der Halterung 1 fällt mit der ge
mäß Fig. 1 als Z-Richtung definieren horizontalen und paral
lel zur Oberseite 1a der Halterung 1 verlaufenden Ein
schubrichtung Z zusammen. Der Halteblock 3 weist an seinem in
Z-Richtung gesehen vorderen Ende seiner Längsseiten 3a, 3b
Einführschrägen oder Fasen 3c, 3d für ein noch näher be
schriebenes Bauteilgehäuse bzw. bauteilseitige Hintergreifun
gen auf. An die Fasen 3c, 3d schließen sich an den Längssei
ten 3a, 3b ausgebildete Abschnitte 3e, 3f beiderseits verlau
fender paralleler Halteschienen 6, 7 an. Die Halteschienen 6,
7 sind im rückwärtigen Bereich des Halteblocks 3 durch Aus
nehmungen oder Lücken 8, 9 unterbrochen. Die Lücken reichen
bis zu dem Anschlußteil 4, an dessen Schmalseiten Abschnitte
4a, 4b die Schienen 6, 7 fortsetzen.
Anhand der Fig. 2 bis 4 wird nunmehr eine Montagesequenz
eines Bauteils 10 auf der Halterung 1 der in der Fig. 1 ge
zeigten Art erläutert. Die Halterung ist dabei auf der Ober
seite 11 einer andeutungsweise dargestellten Leiterplatte 12
montiert und mit nicht dargestellten elektrischen Zuleitungen
kontaktiert. Bei der nachfolgend erläuterten Montagevariante
setzt sich die Montage aus einer vertikalen Absenkbewegung
senkrecht zur Oberseite 1a der Halterung 1 (Y-Richtung) und
einer anschließenden, vergleichsweise geringen Einschubbewe
gung in Z-Richtung oder Einschubrichtung Z zusammen.
Das Bauteil 10 weist ein Bauteilgehäuse 16 auf, das an seinen
Längsseiten in Einschubrichtung Z gesehen je zwei hinterein
ander angeordnete Hintergreifungen aufweist. Bei der Ansicht
gemäß Fig. 2 sind nur die Hintergreifungen 18, 19 sichtbar,
die an der dem Betrachter zugewandten Bauteilgehäuseseite 16a
ausgebildet sind. Gegenüberliegend auf der anderen Längsseite
16b des Gehäuses 16 sind entsprechende, den Hintergreifungen
18, 19 zugewandte gleichartige Hintergreifungen ausgebildet.
In Fig. 2 sind federnde Anschlußkontakte 4c (vgl. auch Fig. 1
des Anschlußteils 4 erkennbar, die mit entsprechenden An
schlußkontaktflächen auf der Unterseite einer in dem Gehäuse
16 angeordneten Leiterplatte im montierten Endzustand in Kon
takt sind. Die Kontakte 4c üben damit eine vertikale Feder
kraft in Y-Richtung aus, die im noch näher erläuterten Zusam
menwirken zwischen den Hintergreifungen 18, 19 und den Halte
schienen 6, 7 der Halterung 1 aufgenommen wird.
Fig. 3 zeigt das Bauteil 10 und die Halterung 1 in einem
fortgeschrittenen Montagestadium, in dem die Montagebewegung
in Y-Richtung bereits abgeschlossen ist, aber die verbleiben
de Montage in Z-Richtung noch bevorsteht. Mit der verbleiben
den restlichen Montagebewegung wird ein Restweg w bis in die
Endposition (Fig. 4) zurückgelegt. Die Hintergreifungen 18, 19
sind dabei bereits auf das Niveau der unteren, der Träger
oberseite 11 zugewandten Seite der Schienen 6, 7 abgesenkt.
Die Hintergreifung 19 hat dabei die Lücke 9 durchdrungen. Bei
der anschließenden (Rest-) Montagebewegung in Z-Richtung wird
das Bauteil 10 soweit nach hinten verschoben, bis es die in
Fig. 4 gezeigte Endposition P erreicht. Dabei wird ein in
Fig. 3 noch erkennbarer hinterer Betätigungsnocken 20 mit
tels einer nicht näher dargestellten Kulissenführung derart
bewegt, daß die Kontakte 4c (Fig. 2) zunächst aus der Bewe
gungsebene der bauteilseitigen Leiterplatte entfernt werden
und bei Erreichen der Endposition P (Fig. 4) auf die zuge
ordneten Anschlußkontaktflächen zurückfedern. Die Gegenkraft
zu den dabei ausgeübten Federkräften wird wie eingangs be
reits erwähnt durch den Eingriff der Hintergreifungen hinter
die zugeordneten Schienen aufgebracht.
Zur ergänzenden Erläuterung des zuvor beschriebenen Montage
vorgangs sind Einzelheiten des Verbindungssystems in den Fig.
5, 6, und 7 in einer perspektivischen Ansicht von der
Unterseite der Anordnung her (unter Weglassung des Trägers 12
aus Fig. 2) dargestellt. Die Unterseite der Halterung 1
weist im Bereich des Halteblocks 3 und des Anschlußteils 4
Zentrierzapfen 22 zur Positionierung der Halterung auf dem
Träger 11 (Fig. 2) auf. Ferner sind die Abschnitte 3e, 3f
und 4a, 4b der Schienen 6, 7 erkennbar. Ferner sind die An
schlußkontaktflächen 24 einer in dem Gehäuse 16 enthaltenen
Leiterplatte 25 dargestellt, die im montierten Endzustand mit
den Kontakten 4c kooperieren. Die Darstellung in Fig. 5
zeigt die in der Halteschiene 6 vorgesehene Lücke 8, die im
Zuge der weiteren Montage von der der (in Fig. 2 gezeigten)
Hintergreifung 19 gegenüberliegenden Hintergreifung 28 durch
drungen wird.
Fig. 6 zeigt das Bauteil 10 nach Abschluß der Montagebewe
gung in Y-Richtung und bevor das Bauteil 10 in Z-Richtung um
den Restweg w in seine Endposition bewegt wird. In diesem Zu
stand haben die in Einschubrichtung Z gesehen hinteren Hin
tergreifungen 19, 28 (nachfolgend in bezug auf die Ein
schubrichtung Z auch als voreilende Hintergreifungen bezeich
net) die ihnen jeweils zugeordnete Lücke 8, 9 bereits durch
drungen und liegen an den Unterseiten 6a, 7a, der Halteschie
nen 6, 7 an. Die breite b der Lücken 7, 8 ist weiter bemessen
als die Breite B der Hintergreifungen 19, 28.
Fig. 7 zeigt das Bauteil 10 und die Halterung 1 kurz vor Er
reichen der Montageendposition, in der eine korrespondierende
Verriegelungsnase 30 die vordere Ausnehmung der Verriege
lungszunge 2 durchdringt, um das Bauteil gegenüber der Halte
rung in Z-Richtung zu verriegeln. Die in Z-Richtung voreilen
den Hintergreifungen 19, 28 liegen dabei bereits zu einem er
heblichen Anteil ihrer Breite B auf den Unterseiten 6a, 7a
der Schienen 6, 7 auf und hintergreifen damit die Schienen 6,
7. Die in Einschubrichtung Z gesehen weiter vorne an den
Längsseiten 16a, 16b des Gehäuses ausgebildeten Hintergrei
fungen 18, 31 sind auf die Unterseiten der Abschnitte 3e, 3f
der Halterung 1 in entsprechender Weise aufgelaufen.
Die Verhältnisse beim Aufsetzten des Bauteils 10 auf die Hal
terung 1 sind hinsichtlich der Hintergreifungen schematisch
detailliert in den Fig. 8a und 8b dargestellt. Beim Absen
ken des Bauteils bzw. dessen Gehäuses 16 in Y-Richtung ge
langt eine Anlaufschräge 19a einer der beispielhaft darge
stellten Hintergreifungen (z. B. 19) in Körperkontakt mit ei
ner Einführschräge 9a der Lücke 9 (vgl. auch Fig. 1). Da
durch werden die gegenüberliegenden Hintergreifungen 19, 28
(Fig. 6) in ihrem Abstand c auf einem Abstand d erweitert,
der zwischen den vertikalen Flächen der gegenüberliegenden
nasenartigen Vorsprünge (gezeigt ist hier nur der Vorsprung
9b) der Lücken 8, 9 besteht. Dabei federn die einander zuge
wandten Hintergreifungen 19, 28 elastisch auf und schnappen
hinter dem nasenartigen Vorsprung 9b im Bereich der Lücke 9
ein. Dabei liegt dann eine weitere Schräge 19b an einer zuge
ordneten Schräge 9c des Vorsprunges 9b an. Auf diese Weise
kann das Bauteil - allerdings nur mit gewissem vertikalen
Kraftaufwand in Y-Richtung - aus dieser Position auch wieder
vertikal demontiert werden.
Eine alternative Montageart wird nachfolgend unter erneuter
Bezugnahme auf die Fig. 1 und 6 sowie 9 erläutert. Alter
nativ ist nämlich das Bauteil auch ausschließlich in Z-
Richtung montierbar bzw. demontierbar. Bei der reinen Z-
Bewegung werden die voreilenden Hintergreifungen 19, 28 be
reits im frontseitigen Bereich des Halteblocks 3 über die Fa
sen 3c, 3d in die gewünschte Bewegungsebene unterhalb der Ab
schnitte 3a, 3b der Halteschienen 6, 7 geführt. Die voreilen
den Hintergreifungen 19, 28 passieren dabei die Lücken 8, 9,
ohne aus diesen in vertikaler Richtung (zumindest bei Einwir
ken normaler Montagekräfte) die Halterung wieder verlassen zu
können. Wie dazu Fig. 9 andeutet, sind nämlich die Hinter
greifungen (beispielhaft ist nur die eine Hintergreifung 19
gezeigt) mit der Schräge 19b weiterhin in Körperkontakt mit
der Schräge 9c im Bereich der Lücke 9. Dadurch ist gewährlei
stet, daß das Bauteil auch bei ausschließlicher Montage in Z-
Richtung stets zuverlässig und hochpräzise auf die Halterung
bis in die Endposition geführt ist. Entsprechende Verhältnis
se liegen vor, wenn das Bauteil ausschließlich in Z-Richtung
demontiert wird.
Claims (4)
1. Verbindungssystem zur lösbaren mechanischen Verbindung ei
nes elektronischen Bauteils (10) mit einer Halterung (1), das
zumindest einen Restweg (w) bis in eine Endposition (P) ent
lang einer zur Oberseite (1a) der Halterung (1) parallelen
Einschubrichtung (Z) zurücklegt, wobei:
- - das Verbindungssystem Halteschienen (6, 7), die an den Längsseiten der Halterung (1) ausgebildet sind, und minde stens zwei Hintergreifungen (18, 19) an jeder Längsseite des Bauteils (10) umfaßt, die in Einschubrichtung (Z) gese hen hintereinander angeordnet sind und während des Restwe ges (w) zumindest teilweise unter die Halteschienen (6, 7) greifen,
- - die Halteschienen (6, 7) mindestens je eine Lücke (8, 9) aufweisen, die ein zur Halterung vertikales Einsetzen der in Einschubrichtung (Z) voreilenden Hintergreifungen (19, 28) erlauben, und
- - die Lücken (8, 9) so ausgebildet sind, daß die in Ein schubrichtung (Z) voreilenden Hintergreifungen (19, 28) die Lücken (8, 9) beim Montagevorgang passieren, ohne sich von der Halterung (1) entfernen zu können, wenn die voreilenden Hintergreifungen (19, 28) in Einschubrichtung (Z) gesehen bereits vor den Lücken (8, 9) in Eingriff mit den Halte schienen (6, 7) gebracht worden sind.
2. Verbindungssystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lücken (8, 9) gegenüberliegender Halteschienen (6, 7) ei
nen größeren Abstand (d) aufweisen, als dem lichten Abstand
(c) der zugeordneten gegenüberliegenden voreilenden Hinter
greifungen (19, 28) entspricht.
3. Verbindungssystem nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Lücken (9) Einführschrägen (9a) und/oder Entnahmeschrägen
(9c) aufweisen, entlang derer die Hintergreifungen (19) bei
einer zur Halterung (1) vertikalen Montage bzw. Demontage des
Bauteils (10) gleiten.
4. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Hintergreifungen (18, 19; 29, 32) federelastisch ausge
bildet sind.
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