ГЕРМЕТИЧНЫЙ ПРИБОР Российский патент 1997 года по МПК H05K5/06 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных генераторах (НЧ, ВЧ, импульсных сигналов и сигналов сложной формы), работающих в жестких условиях эксплуатации и требующих герметизации корпуса. В таких приборах необходимо с передней панели переключать режимы работы и под диапазоны устанавливаемых параметров, а также регулировать эти параметры (частота, амплитуда, фаза, длительность импульсов, длительность пачки, начальная фаза колебаний в пачке, смещение постоянной составляющей, частота модуляции, задержка и т.п.).

Известен герметичный прибор, в котором оси органов управления выводятся непосредственно (без дополнительных осей) на переднюю панель прибора. Такие органы управления устанавливаются на внутренней стороне передней панели прибора. Здесь речь идет о галетных или кнопочных переключателях, потенциометрах и конденсаторах переменной емкости для объемного монтажа. Т.е. в данном случае органы управления соединяются с блоками в центре и на периферии прибора при помощи жгутов проводников различной длины. К таким приборам, в частности, относится генератор Г-123 [1]
Из-за объемного монтажа в этих приборах возникают большие паразитные емкости и индуктивности и нет повторяемости параметров от прибора к прибору. Этот принципиальный недостаток не позволяет использовать эти генераторы в широком диапазоне частот и для генерирования сигналов сложной формы с широким спектром. Поэтому генератор ГЗ-123 генерирует сигналы только синусоидальной формы в диапазонах частот до 2 МГц.

Обсуждаемый принципиальный недостаток преодолен в известном генераторе с печатным монтажом органов управления типа Г6-37. Г6-37 генерирует, помимо синусоидального, сигналы с широким спектром (прямоугольный, пилообразно-импульсный, треугольный), причем в диапазоне частот до 20 МГц. Устройство для вывода осей органов управления генератора Г6-37 по максимальному числу сходных признаков является ближайшим прототипом заявляемого устройства. Известный генератор содержит плату печатного монтажа, в которую своими выводами впаяны специальные малогабаритные галетные переключатели (типа ПГ43), оси которых удлинены и выведены на переднюю панель прибора [2]
Недостатком известного прибора является то, что между основной и дополнительной осями каждого органа управления должен быть введен узел компенсации несоосности и переноса дополнительной и основной осей (роль таких узлов выполняют карданные соединения, "плавающие" муфты и др.). Необходимость применения узлов компенсации объясняется следующими обстоятельствами. Вначале необходимо органы управления установить и впаять в "печать", а затем - уплотнить их дополнительные оси в передней панели прибора. Т.е. происходит стыковка двух различных конструкций передней панели прибора и плиты печатного монтажа с расположенными на ней органами управления. Однако при этом имеет место несовпадение геометрических осей соответствующих деталей различных конструкций из-за наличия технологических допусков на их установку, что и требует обязательного применения узлов компенсации. Все это усложняет и удорожает конструкцию герметизированного прибора, а также вызывает появление люфтов, недопустимых при плавном изменении параметров прибора.

Задачей изобретения является упрощение конструкции герметичного прибора.

Указанный технический результат достигается за счет того, что герметичный прибор, содержащий переднюю панель, плату печатного монтажа с установленными на ней органами управления, основные оси которых жестко соединены с одними концами соосных им дополнительных осей, размещенных в соответствующих отверстиях передней панели, свободные концы которых расположены с внешней стороны передней панели, он снабжен кронштейном, выполненным с отверстиями, диаметр, число и расположение которых соответствует диаметру, числу и расположению дополнительных осей, и с кольцевыми выступами, расположенными вокруг каждого из этих отверстий, при этом кронштейн жестко закреплен на плате печатного монтажа, его кольцевые выступы герметично соединены с внутренней поверхностью передней панели прибора в местах расположения соответствующих отверстий, а дополнительные оси установлены в соответствующих отверстиях кронштейна и герметично уплотнены внутри кольцевого выступа.

На чертеже показан герметичный прибор в двух ортогональных проекциях.

Герметичный прибор содержит плату печатного монтажа 1, органы управления 2, основные оси 3 органов управления 2, дополнительные оси 4 органов управления 2, литой кронштейн 5 с отверстиями 6 и кольцевыми выступами 7, переднюю панель прибора 8, сальниковый уплотнитель 9, уплотнительное кольцо 10 и стягивающие болты 11.

Плата печатного монтажа 7 выполнена из листового фольгированного пластика (в частности стеклотекстолита). Она имеет отверстия для печатного монтажа устанавливаемых на ней органов управления 2 и электрорадиоэлементов, а также отверстия для крепления кронштейна 5.

Органы управления 2 распаяны, как отмечалось, в плате печатного монтажа 1. На чертеже изображены, в частности, переключатели печатного монтажа типа ПГ 43 (АГО.360.041.ТУ).

Основные оси 3 органов управления 2 выведены в сторону передней панели 8 прибора параллельно одни относительно других.

Дополнительные оси 4 органов управления 2 являются удлиняющими. Они выполнены, в частности, из стали и имеют длину, необходимую для выхода на переднюю панель 8. На концах этих осей сделано утолщение для жесткого крепления к основным осям 3 органов управления 2 (например, при помощи стопорных винтов).

Кронштейн 5 выполнен способом литья из алюминиевого сплава, что обеспечивает низкую трудоемкость его изготовления. Он установлен на краю платы печатного монтажа 1 вдоль передней панели 8. В отверстия 6 кронштейна пропущены и уплотнены оси органов управления 2. Торцевые части кольцевых выступов 7 уплотнены в местах их прилегания к передней панели 8 прибора при помощи эластичных (в частности резиновых) колец 10. Центральные части кольцевых выступов 7 кронштейна 5 с элементами сальниковых уплотнителей 9 (содержащих, в частности, резиновое кольцо, шайбу и гайку) располагаются напротив отверстий в передней панели 8.

Передняя панель 8 герметизированного прибора изготавливается, как правило, способом литья из алюминиевого сплава, что значительно упрощает процесс ее изготовления и обеспечивает удобство крепления к ней различных конструкций (шасси, крепежных изделий и других элементов) без нарушения герметизации. Вместе с тем, передняя панель 8 герметизированного прибора может иметь конфигурацию и отличающуюся от изображенной на чертеже.

Принцип работы заключается в следующем. Вращательное (в нашем случае) или поступательное движение от соответствующей ручки передается на дополнительную ось 4, которая свободно движется в отверстии передней панели 8 и уплотнена в кронштейне 5. Далее это движение передается непосредственно основной оси 3 органа управления 2 без применения узла компенсации несоосности и перекоса осей и без сопутствующего этому узлу люфта. Все это обеспечивает как дискретное, так и плавное регулирование параметров простейшим путем с высокой точностью и надежностью установки параметров.

Группа органов управления 2, основные оси 3 которых удлинены дополнительными осями 4, установлена на плате печатного монтажа 1, уплотнена в отверстиях 6 кронштейна 5 и распаяна на упомянутой плате 1, размещенной внутри прибора вблизи его передней панели 8. Поскольку распайка в "печать" производится после уплотнения в кронштейне 5 осей органов управления 2, обеспечивается нормальный режим механического управления со стороны осей. При этом, в принципе, отсутствует несовпадение геометрических осей указанных выше деталей, имеющее место при общеизвестном способе установки органов управления 2 в герметизированные приборы, когда есть система из двух валиков (осей) на один орган управления, закрепленных на разных конструктивных базах передней панели прибора и плате печатного монтажа. Установка и герметизация платы с кронштейном производится с применением кольцевых уплотнителей 10 из эластичного материала (в частности резины), которые устанавливаются между выступами кронштейна и внутренней стороной передней панели 8. Для повышения надежности такой герметизации используют болты 11 (фиг. 1,б), притягивающие кронштейн 5 с платой 1 к передней панели 8. Высоких точностей обработки мест уплотнения деталей здесь не требуется. Уплотнение вполне обеспечивается существующей технологией изготовления литых деталей.

С внешней стороны передней панели 8 на оси органов управления 2 обычно устанавливают ручки различной конфигурации (круглые, типа "клювик" и др.), либо ручки со шкалами при вводе вращательного движения в герметизированный прибор. При вводе поступательного движения применяют кнопки (клавиши).

Использование: в измерительных генераторах НЧ, ВЧ, импульсных сигналов и сигналов сложной формы. Сущность изобретения: для герметизации корпуса прибора без использования узлов компенсации несоосности и перекоса осей 3 (например, карданных соединений) на плате печатного монтажа 1 у передней панели 8 прибора жестко закреплен литой кронштейн 5, который имеет отверстия 6, диаметр, число и расположение которых соответствуют диаметру, числу и расположению осей 3 органов управления 2, и кольцевые выступы 7 в сторону передней панели 8 прибора вокруг каждого отверстия 6. Каждая дополнительная ось 4 в своем отверстии 6 кронштейна 5 герметически уплотнена внутри кольцевых выступов 7, кольцевые выступы 7 кронштейна 5 герметически уплотнены с передней панелью 8 прибора. 1 ил.

Герметичный прибор, содержащий переднюю панель, плату печатного монтажа с установленными на ней органами управления, основные оси которых жестко соединены с одними концами соосных им дополнительных осей, размещенных в соответствующих отверстиях передней панели, свободные концы которых расположены с внешней стороны передней панели, отличающийся тем, что он снабжен кронштейном, выполненным с отверстиями, диаметр, число и расположение которых соответствуют диаметру, числу и расположению дополнительных осей, и с кольцевыми выступами, расположенными вокруг каждого из этих отверстий, при этом кронштейн жестко закреплен на плате печатного монтажа, его кольцевые выступы герметично соединены с внутренней поверхностью передней панели прибора в местах расположения соответствующих отверстий, а дополнительные оси установлены в соответствующих отверстиях кронштейна и герметично уплотнены внутри кольцевого выступа.