MODULE-MODULE SUPPORT SYSTEM FOR ELECTRONIC CIRCUITS

Abstract: 1. A sub-assembly/sub-assembly carrier system for electronic circuits, in which each sub-assembly can be inserted into the sub-assembly carrier and comprises a rectangular printed circuit board, at least one side of which is furnished with electronic components, in which a respective supporting bolt is secured to a predetermined point on each side of each printed circuit board, in which the free end surface of each supporting bolt is formed as a flat contact surface and rests against the contact surface of the adjoining supporting bolt, and in which each side portion of the sub-assembly carrier has a supporting bolt which projects inwardly, is provided with a flat contact surface, is in alignment with the supporting bolts of the printed circuit boards of the sub-assemblies and the contact surface of which rests on the contact surface of the adjoining supporting bolt of a printed circuit board, characterized in that the sub-assembly carrier has a spacing dimension (T) defined by perforated strips (12 and 13), that the sub-assemblies are inserted into guide strips (15) which are fixed in apertures (12a and 13a) in the perforated strips (12 and 13), that the overall length of the two supporting bolts (4 and 5) of a printed circuit board (1) together with the thickness (d) of the printed circuit board (1) corresponds to a whole-number multiple (nxT) of the spacing dimension (T) and the length (I1 or I2 ) of each supporting bolt is so selected that its contact surface (4a or 5a) is arranged in a dividing plane (14) which is determined by the spacing dimension (T) of the sub-assembly carrier, whereby the contact surfaces (16a and 17a) of the supporting bolts (16 and 17) which project from the side portions (10 and 11) are located in the first dividing plane (14) which adjoins the side portion in question (10 or 11).

Description: Baugruppe und Baugruppenträger zur Aufnahme von Bau gruppen Die Erfindung betrifft eine Baugruppe zum Einschieben in einen Baugruppenträger, mit einer rechteckigen Lei terplatte, bei der wenigstens eine Seitenfläche mit elektronischen Bauelementen bestückt ist und einen Eaugruppenträger zur Aufnahme von Baugruppen. Baugruppen und Baugruppenträger sind aus der Siemens Zeitschrift 46 (1972), Seiten 277 bis 279 und der DIN 41494 bekannt. Die bekannten Baugruppenträger sind aus rechteckigen Seitenteilen aufgebaut, die mit vier Verbindungsstegen an den Ecken verschraubt sind. Die Verbindungsstege sind mit einem Bohrungsraster versehen, dessen Teilungsmass nach DIN 41494 genormt ist. Der Abstand zwischen zwei Bohrungen beträgt 5,08 mm. In diese Befestigungslochreihen werden Kunststoff-PUhrungsleisten eingerastet, in die die Leiterplatten der Baugruppen eingeschoben werden. Bei der Besetzung der Baugruppenträger kann die Platzaufteilung grundsätzlich in Schritten des oben angegebenen Teilungsmasses vorgenommen werden. Die kleinste Breite eines Standard-Einbauplatzes ist Jedoch mit 3 Teilungsschritten definiert. Jeder Einbauplatz ist durch Teilungslinien bzw. Teilungsebenen begrenzt, wobei die Frontplatte der Baugruppe und die elektronischen Bauelemente mit denen die Leiterplatte bestückt ist, nicht über diese beidseitigen Teilungsebenen hinausragen dürfen, um ein ungehindertes Einschieben und Ziehen der Baugruppe zu gewährleisten. Werden bestückte Baugruppenträger einer Rüttel- oder Schockbelastung ausgesetzt, wie sie beispielsweise in Fahrzeugen auftreten kann, so kann dies zu Schwingungen ggf. sogar zu Resonanzschwingungen der Leiterplatten führen. Solche Schwingungen gefährden die Betriebssicherheit der mit den Leiterplatten aufgebauten elektronischen Einrichtung. Es besteht die Aufgabe, eine Baugruppe der eingangs genannten Art so aufzubauen, dass Schwingungen weitgehend unterdrückt und damit Rüttelsicherheit der Baugruppe gegeben ist. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass an einer vorgegebenen Stelle auf beiden Seiten der Leiterplatte Je ein Stützbolzen befestigt ist, dass die freie Stirnfläche Jedes Stützbolzens als ebene Auflagefläche ausgebildet ist und dass die Gesamtlänge beider Stützbolzen zusammen mit der Dicke der Leiterplatte einem ganzzahligen Vielfachen des Teilungsmasses des Baugruppenträgers entspricht und die Länge jedes Stützbolzens so gewählt ist, dass seine Auflagefläche in einer durch das Teilungsmass des Baugruppenträgers gegebenen Teilungsebene liegt. Bei der erfindungsgemässen Baugruppe liegt im eingeschobenen Zustand die Auflagefläche wenigstens eines Stützbolzens an der Auflagefläche eines Stützbolzens der benachbarten Baugruppe an. Damit stützen sich die Baugruppen gegenseitig ab und Schwingungen werden verhindert. Vorteilhaft ist es, die Stützbolzen etwa im Schnittpunkt der Diagonalen der Leiterplatte zu befestigen. Damit liegen die StUtzbolzen etwa im Schwingungsbauch der Grundschwingung der Leiterplatte. Die Erfahrung zeigte, dass praktisch jede Baugruppe in einem Baugruppenträger eine andere Resonanzfrequenz besitzt. Auch Baugruppen gleicher Ausführung zeigen Resonanztoleranzen von ca. + 2 Hz. Bei einer Rüttelbeanspruchung kann man daher davon ausgehen, dass immer nur eine Baugruppe des Baugruppenträgers unter Resonanzbedingungen steht. Mit der gegenseitigen Abstützung die mit der erfindungsgemässen Ausführung erreicht wird, wirken daher auch bei Resonanz die benachbarten Baugruppen dämpfend auf die Baugruppe ein, die unter Resonanzbedingungen steht. Rüttelsicherheit ist damit weitgehend gewährleistet. Mit der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Baugruppen wird ausserdem durch die gegenseitige Abstützung der Stützbolzen ein definierter Abstand zwischen den Leiterplatten und den elektronischen Bauelementen benachbarter Baugruppen festgelegt. Damit ist ohne weitere Massnahmen die Einhaltung von den Sicherheitsvorschriften entsprechenden Isolationsabständen gewährleistet. Bei einem vorteilhaften Baugruppenträger zur Aufnahme erfindungsgemäss ausgebildeter Baugruppen ist jede Seitenwand mit einem ins Innere des Baugruppenträgers abstehenden stützbolzen versehen, der mit den Stützbolzen der Leiterplatten der Baugruppen fluchtet und jeder Stützbolzen des Baugruppenträgers ist mit einer ebenen Auflagefläche versehen, die in der ersten der entsprechenden Seitenwand benachbarten Teilungsebene liegt, die durch das Teilungsrnass des Baugruppenträgers gegeben ist. Bei einem derart ausgebildeten Baugruppenträger ergibt sich nicht nur eine gegenseitige Abstützung der Baugruppen, sondern die Baugruppen sind über die Stützbolzen praktisch zwischen die Seitenteile des Baugrup penträgers eingeklemmt. Bei Schwingungen wirkt daher nicht nur die Dämpfung durch die benachbarten Baugruppen, sondern es wirkt auch noch die Dämpfung durch die Seitenteile, die im allgemeinen wesentlich stabiler als die Leiterplatten der Baugruppen sind. Rüttelsicherheit und Schwingungsfreiheit ist damit auch bei grösseren Rüttei- und Schockbeanspruchungen gewährleistet. Vorzugsweise besitzt das freie Ende Jeden Stützbolzens eine schräge Anlauffläche. Damit wird das Auswechseln der Baugruppen erleichtert, da sowohl beim Einschieben, als auch beim Ziehen der Baugruppen die Anlaufflächen den Eingriff der Stützbolzen bzw. das Lösen der Stützbolzen erleichtern. Vorteilhaft ist es, die Stützbolzen aus einem Kunststoff herzustellen. Damit können die Stützbolzen in einfacher und billiger Weise als Serienteil gefertigt werden. Im folgenden wird eine erfindungsgemässe Baugruppe und ein erfindungsgemäss ausgerüsteter Baugruppenträger beispielhaft anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert. Dabei sind in den Figuren gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt einen Teilschnitt durch die Leiterplatte 1 einer erfindungsgemässen Baugruppe. Bei der Leiterplatte 1 sind auf der Bauteileseite 1a elektronische bzw. elektromechanische Bauelemente 2 und auf der Lötseite ib Leiterbahnen 3 schematisch gezeigt. Auf weder der Seitenflächen 1a und 1b ist ein Stützbolzen 4 und 5 befestigt. Jeder Stützbolzen besitzt an seinem freien Ende eine ebene Auflagefläche 4a und 5a. Ausserdem sind an den freien Enden schräge Anlaufflächen 4b bzw. 5b vorgesehen, die in die Auflageflächen 4a bzw. 5a obergehen Beim Äusführungsbeispiel sind die StUtzbolzen 4 und 5 als Zylinder ausgeführt und die Anlaufflächen 4b und 5b sind konische Abschrägungen. Selbstverständlich können die Stützbolzen 4 und 5 auch quaderförmig ausgebildet sein und die Anlaufflächen 4b und Sb brauchen nur in Einsteckrichtung der Baugruppe vorgesehen sein. Die Gesamtlänge der beiden Stützbolzen 4 und 5 zusammen mit der Dicke d der Leiterplatte 1 beträgt ein ganzzahliges Vielfaches n x T des Teilungsmasses T des Baugrappenträgers, wobei die Langen 11 und 12 der Stützbolzen 4 und 5 so gewählt sind, dass die Auflageflächen 4a und 5a in einer Teilungsebene des Baugruppenträgers liegt, die durch die Normung festgelegt ist. Damit ist sichergestellt, dass erfindungsgemäss mit Stützbolzen ausgerüstete Baugruppen frei in jeden genormten Baugruppenträger eingeschoben und aus ihm herausgezogen werden können, ohne dass benachbarte Baugruppen entfernt werden müssen. Figur 1 zeigt weiterhin eine günstige Befestigung der Stützbolzen 4 und 5. Einer der Stützbolzen, im Ausfüh rungsbeispiel der Stützbolzen 4, ist mit einer Schraube 4c versehen, die durch eine Bohrung 1c in der Leiterplatte hindurch in einer Gewindebohrung 5c des Stütz- bolzens 5 verschraubt ist. Damit ist eine einfache und sichere Montage der beiden Stützbolzen an der Leiterplatte 1 gewährleistet. Die Stützbolzen 4 und 5 können aus Kunststoff hergestellt sein. Günstig ist es ausserdem noch, einen Querschnitt für die Stützbolzen zu wählen, der in etwa dem Querschnitt üblicher elektronischer Bauteile, beispiels weise dem Querschnitt eines Transistors oder eines integrierten Schaltkreises entspricht. Anzumerken ist noch, dass durch die gegenseitige Abstützung der Stützbolzen 4 und 5 benachbarter Baugruppen der Abstand zwischen den Leiterplatten benachbarter Baugruppen auf die Summe ii + 12 der Längen 11 und 12 der Stützbolzen 4 und 5 festgelegt ist. Der zur Einhaltung von Sicherheitsvorschriften erforderliche Isolationsabstand zwischen Bauelementen 2 und/oder Leiterbahnen 3a benachbarter Baugruppen ist damit mit sehr geringen Toleranzgrenzen vorgegeben und diese vorgegebenen Isolierstrecken bleiben auch bei Rüttelbeanspruchung ohne weitere Massnahmen unverändert. Figur 2 zeigt schematisch eine Draufsicht auf einen Baugruppenträger, der mit Baugruppen 6 bis 9 bestückt ist, die entsprechend Figur 1 ausgeführt sind. Der Baugruppenträger besteht aus zwei Seitenteilen 10 und 11, die über Verbindungsstege 12 und 13 miteinander verbunden sind. Jeder Verbindungssteg 12 bzw. 13 besitzt eine Reihe von Löchern 12a bzw. 13a mit dem genormten Teilungsmass T. Durch die Mittellinie zwischen jeweils zwei Löchern der Lochreihen 12a und 13a ist jeweils eine Trennungslinie bzw. Trennungsebene 14 festgelegt, die ebenfalls der Norm entspricht. In den Löchern 12a und 13a sind Flihrungsleisten 15 für die Baugruppen 6 bis 9 befestigt. In diese Führungs- leisten werden die Baugruppen eingeschoben. Für jede Baugruppe ist ein Einbauplatz vorgesehen, dessen Breite durch Teilungsebenen 14 begrenzt ist. Als Standard Einbauplatz ist durch die Normung ein Einbauplatz definiert, dessen Breite 3 x T beträgt. Die Breite des benötigten Einbauplatzes wird von der Höhe der elektronischen Bauelemente bestimmt, mit denen die Leiterplatte 1 einer bestimmten Baugruppe bestückt ist. Die Breite der Frontplatte 6a bis 9a jeder Baugruppe entspricht dann der Breite des Einbauplatzes, um eine frontseitige Abdeckung des bestückten Baugruppenträgers zu gewährleisten. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 sind Einbauplätze mit unterschiedlicher Breite gezeigt. Um die Übersichtlichkeft zu wahren, sind bei den Baugruppen 6 bis 9 der Figur 2 die elektronischen Bauelemente weggelassen, mit denen die Leiterplatten 1 bestückt sind und auch die Leiterbahnen sind nicht gezeigt, mit denen die elektronischen Bauelemente elektrisch leitend verbunden sind. Ausserdem sind die Federleisten und Steckverbinder nicht gezeigt, die an der Rückseite des Baugruppenträgers und der Baugruppen vorzusehen sind. Der Figur 2 ist zu entnehmen, dass bei den eingeschobenen Baugruppen 6. bis 9 die Auflageflächen 4a und 5a der Stützbol- zen 4 und 5 sich gegenseitig abstUtzen. Wie oben bereits näher erläutert, werden damit Schwingungen weitgehend unterdrückt bzw. gedämpft, die bei einer Rüttel- oder Schockbeanspruchung auftreten können. Zusätzlich sind bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 die Seitenteile 10 und 11 des Baugruppenträgers mit Stützbolzen 16 und 17 versehen, deren Auflageflächen 16a und 17a in der jeweils benachbarten ersten Teilungsebene 14 liegen und gegen die sich der Stützbolzen der benachbarten Baugruppe 6 bzw. 9 abstützt. Damit sind alle Leiterplatten über den durchgehenden Steg von Stützbolzen 4 und 5 und die Stützbolzen 16 und 17 zwischen die Seitenteile 10 und 11 des Baugruppenträgers eingeklemmt, womit Rüttelsicherheit auch bei gröBeren Beanspruchungen gewährleistet ist. 2 Figuren 5 Patentansprüche

Claims: PatentansPrUche 1. Baugruppe zum Einschieben in einen Baugruppenträger, mit einer rechteckigen Leiterplatte, bei der wenigstens eine Seitenfläche mit elektronischen Bauelementen bestockt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an einer vorgegebenen Stelle auf beiden Seitenflächen (1a, 1b) der Leiterplatte (1) je ein Stützbolzen (4 bzw. 5)befestigt ist, dass die freie Stirnfläche Je- des Stützbolzens (4 bzw. 5) als ebene Auflagefläche (4a bzw. 5a) ausgebildet ist und dass die Gesamtlänge beider Stützbolzen (4, 5) zusammen mit der Dicke (d) der Leiterplatte (1) einem ganzzahligen Vielfachen (n x T) des Teilungsmasses (T) des Baugruppenträgers entspricht und die Länge (11 bzw. 12) jedes Stützbolzens (4 bzw. 5) so gewählt ist, dass seine Auflagefläche (4a bzw. 5a) in einer durch das Teilungsmass (T) des Baugruppenträgers gegebenen Teilungsebene (14) liegt. 2. Baugruppe nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n- z e i c h n e t, dass das freie Ende jedes Stützbolzens (4 bzw. 5) eine schräge Anlauffläche (4b bzw. 5b) besitzt. 3. Baugruppe nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, dass die Stützbolzen (4, 5) etwa im Schnittpunkt der Diagonalen der Leiterplatte (1) befestigt sind. 4. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Stütz- bolzen (4, 5) aus einem Kunststoff hergestellt sind. 5. Baugruppenträger zur Aufnahme von Baugruppen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jedes Seitenteil (10, 11) mit einem ins Innere des Baugruppenträgers abstehenden Stützbolzen (16, 17) versehen ist, der mit den Stütz- bolzen (4, 5) der Leiterplatten (1) der Baugruppen (6 bis 9) fluchtet und dass Jeder StUtzbolzen (16, 17) des Baugruppenträgers mit einer ebenen Auflage#läche (16a, 17a) versehen ist, die in der ersten den zugehörigen Seitenteil benachbarten Teilungsebene (14) liegt, die durch das Teilungsmass (T) des Baugruppenträgers gegeben ist.

Inventors: KELLER, ROMAN
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1980
Main classification: H05K7
IPC codes: H05K7