КОРОБКА ЭЛЕКТРОННОГО ПРИБОРА Российский патент 2010 года по МПК H01R9/24 

Область техники

Настоящее изобретение касается коробки электронного прибора, с которой при помощи штыревых контактных разъемов соединена, по меньшей мере, одна печатная плата. В частности, оно касается соединяемой при помощи штыревых контактных разъемов коробки электронного прибора, которая установлена съемной на шасси и снабжена, по меньшей мере, на одной из своих сторон, по меньшей мере, одним соединителем, предназначенным для соединения с объединительной задней панелью шасси для обеспечения электрических соединений электронных приборов коробки с внешним оборудованием, которое они должны обслуживать. Этот тип коробки широко распространен в авиации, например, для бортовых электронно-счетных устройств.

Предшествующий уровень техники

Коробки электронных приборов с штыревыми контактными разъемами облегчают обслуживание и устранение неисправностей электронной системы, элементы которой распределены между несколькими коробками, что облегчает стандартные операции замены на уровне коробок. Шасси и коробка могут подвергаться механическим или термическим воздействиям. Соединители, обеспечивающие соединение между шасси и коробкой, установлены на задней панели шасси и содержат сквозные электрические контакты, соединяющие внутреннее пространство коробки с внешней средой. Эти соединители могут подвергаться тем же воздействиям. Существуют общепринятые стандарты, которые гарантируют стойкость стандартных соединителей по отношению к таким внешним воздействиям. Производители шасси руководствуются этими стандартами, чтобы соединители, которыми оборудуют шасси, выдерживали сложные условия работы, например, при установке коробки в зоне с ограниченным доступом. В данном случае стандартным соединителем называют соединитель, который отвечает существующим стандартам стойкости по отношению к внешним воздействиям и концы контактов которого, находящиеся внутри коробки, выполнены с возможностью их неразъемного соединения. Для соединения коробки с шасси при помощи штыревых контактных разъемов необходимо, чтобы коробка соответствовала соединителю, который устанавливают на задней панели шасси и который отвечает тем же стандартам стойкости по отношению к внешним воздействиям. Однако среди соединителей, отвечающих этим стандартам, можно указать только компоненты, концы электрических контактов которых, находящиеся внутри коробки, выполнены для неразъемного соединения. Под неразъемным соединением следует понимать соединение, которое невозможно разъединить без специального инструмента, например, соединение накруткой, соединение запрессовкой или соединение пайкой. Соединение накруткой осуществляют путем намотки оголенного металлического однонитевого провода вокруг конца электрического контакта, как правило, квадратного сечения. Кроме того, печатные платы с штыревыми контактными разъемами облегчают обслуживание и устранение неисправностей электронных систем, элементы которых распределены между несколькими печатными платами, что облегчает операции замены путем стандартной смены на уровне печатных плат. Предпочтительно используют коробки, соединяемые при помощи штыревых контактных разъемов с шасси, с которым при помощи штыревых контактных разъемов можно соединять печатные платы.

Первое решение для выполнения таких коробок состоит в создании нового соединителя, предназначенного для оборудования коробок. Соединитель содержит сквозные электрические контакты и отвечает стандартам стойкости по отношению к внешним воздействиям, соблюдаемым производителями шасси. Его особенностью является то, что концы контактов, которые находятся внутри коробки, выполнены с возможностью непосредственного соединения печатных плат при помощи штыревых контактных разъемов; это решение является очень дорогим с учетом рассматриваемых количеств соединителей.

Второе решение состоит в создании промежуточного соединительного модуля, содержащего электрические контакты, при этом каждый контакт содержит два конца. Один из таких концов контактов неразъемно соединяется с соединителем коробки, например, путем пайки на печатной схеме модуля. Другой конец контактов соединяют разъемно с контактами печатной платы. Иначе говоря, печатная плата соединяется с другим концом контактов промежуточного соединительного модуля. Габариты промежуточного соединительного модуля становятся слишком большими, как только число содержащихся в нем контактов оказывается больше сотни, и пространство, которое он занимает в коробке, ограничивает в этом случае площадь печатной платы.

Краткое изложение существа изобретения

Настоящее изобретение позволяет устранить недостатки двух вышеуказанных решений.

Технической задачей настоящего изобретения является создание коробки, задняя панель которой снабжена стандартным соединителем без использования какого-либо промежуточного соединительного модуля для соединения печатной платы с коробкой при помощи штыревых контактных разъемов.

Объектом настоящего изобретения является электронная приборная коробка, содержащая первый соединитель, установленный на одной стороне коробки, при этом первый соединитель содержит электрические контакты, каждый из которых содержит внутренний конец и наружный конец относительно коробки, при этом наружные концы выполнены с возможностью разъемного соединения с шасси, внутренние концы выполнены с возможностью соединения пайкой, накруткой или запрессовкой, при этом коробка дополнительно содержит, по меньшей мере, одну соединенную при помощи штыревых контактных разъемов печатную плату, которая электрически соединена с внутренними концами, характеризующаяся тем, что содержит второй соединитель, жестко соединенный с печатной платой и заходящий при помощи штыревых контактных разъемов во внутренние концы.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания предпочтительного варианта выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает схематично коробку согласно изобретению;

фиг.2 - общий вид соединителя, предназначенного для крепления на печатной плате, согласно изобретению;

фиг.3 - две печатные платы, соединенные при помощи штыревых контактных разъемов с задней панелью коробки, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

На фиг.1 показана часть коробки электронного прибора, имеющая форму параллелепипеда. Коробка 1 содержит отверстие 2, выполненное на стороне 3 коробки 1, и соединитель 4, установленный в отверстии 2. Коробка 1 предназначена для соединения с шасси (не показано) при помощи штыревых контактных разъемов. Шасси содержит соединитель задней панели, в который заходит соединитель 4.

Предпочтительно соединитель 4 отвечает спецификации из следующего списка: ARINC 404a, ARINC 600, MIL 83 527.

В коробке 1 находятся один или несколько электронных приборов, элементы которых установлены на одной или двух печатных платах 7 и 9, расположенных параллельно самым большим сторонам коробки 1.

Электронный прибор или электронные приборы, элементы которых установлены на печатных платах 7 и 9, обмениваются электрическими сигналами с другими электронными приборами, установленными в других коробках (не показаны), и поэтому соединены с ними электрически с внешней стороны коробки 1.

Соединитель 4 соединяет внутреннее пространство и внешнее пространство коробки 1 при помощи сквозных электрических контактов. Каждый контакт содержит два конца 5 и 6. Конец 5, находящийся снаружи коробки 1, обеспечивает функцию электрического соединения с внешним пространством коробки на переходе между коробкой 1 и шасси, с которым при помощи штыревых контактных разъемов соединена коробка. Конец 6, находящийся внутри коробки 1, обеспечивает функцию электрического соединения с печатной платой или печатными платами 7 и 9, находящимися внутри коробки 1. Концы 6 выполнены с возможностью неразъемного соединения или соединения, не разъединяемого без специальных инструментов, например, путем пайки, накрутки или запрессовки.

Соединитель 8, жестко закрепленный на одной из двух сторон платы 7, обеспечивает электрическое соединение между концами 6 контактов соединителя 4 и печатной платой 7. Печатная плата 7 непосредственно соединена при помощи штыревых контактных разъемов с концами 6.

Как и плата 7, плата 9 содержит на одной из своих двух сторон соединитель 10, который соединен при помощи штыревых контактных разъемов с концами 6 контактов того же соединителя 4. Это позволяет соединять одновременно две печатные платы в одной коробке и способствует заполнению коробки электронными приборами.

Предпочтительно на каждой из плат 7 и 9 находится дочерняя печатная плата 11 и 12, установленная в виде мезонина на стороне платы, содержащей соединитель 8 и 10. Это также позволяет увеличить плотность заполнения коробки 1 электронными приборами.

На фиг.2 показан соединитель 8, содержащий корпус 16, имеющий форму параллелепипеда, и электрические контакты. Каждый электрический контакт имеет два конца: конец 13, выполненный с возможностью разъемного соединения с одним из концов 6 контактов соединителя 4 (фиг.1), и конец 14, соединяемый пайкой с печатной платой, например платой 7. Концы 13 выполнены на одной из сторон корпуса 16 соединителя 8, например, через равномерные промежутки в горизонтальном и вертикальном направлениях. Концы 14 контактов соединены пайкой с печатной платой 7 с равномерным шагом, и они имеют изогнутую форму.

Предпочтительно соединитель 8 содержит средство 15 позиционирования на печатной плате, на которой его крепят. Средство позиционирования облегчает операцию сборки соединителя 8 на печатной плате, в частности, что касается соединения концов 14 на плате 7. В описываемом примере выполнения средство позиционирования содержит несколько выступов прямоугольного сечения, которые заходят в отверстия, выполненные на плате 7.

Предпочтительно концы 13 контактов соединителя 8 заходят в концы 6 контактов соединителя 4 при поступательном движении; направление этого движения является нормалью к стороне 3 коробки, на которой установлен соединитель 4. В коробке доступ к печатной плате облегчается за счет того, что направление, позволяющее концам 13 контактов заходить в концы 6 соединителя 4, является также направлением, вдоль которого плату вставляют в коробку 1.

Существует множество разновидностей соединителей 4, предназначенных для соединения коробок с шасси при помощи штыревых контактных разъемов. Различные соединители имеют общие типы контактов и общие расположения контактов и отличаются друг от друга только числом содержащихся в них контактов. Вместо того, чтобы использовать соединитель, соответствующий каждому существующему соединителю 4, предпочтительно используют один модульный соединитель 16, содержащий меньшее, на зато правильно выбранное число контактов. При помощи соединения друг с другом модульных соединителей выполняют, таким образом, различные соединители 8, корпус которых не является монолитным. Различные комбинации соединения модульных соединителей 16 позволяют создать категорию соединителей 8, соответствующих всем возможным типам известных соединителей 4. Число контактов, которые должен содержать модульный соединитель 16, определяют, например, наименьшим общим кратным числа контактов используемых соединителей 4. На фиг.2 показаны два модульных соединителя 16.

На фиг.3 (вид сбоку) показан соединитель 4 коробки 1, соединяемой при помощи штыревых контактных разъемов с задней панелью шасси. Соединитель 4 содержит корпус, имеющий форму параллелепипеда, и сквозные электрические контакты, соединяющие внутреннее пространство коробки с внешним пространством и выполненные в девять рядов. Каждый из контактов содержит два конца: конец 5, направленный наружу коробки и предназначенный для разъемного соединения с соединителем задней панели шасси (не показан), и конец 6, направленный внутрь коробки и предназначенный для обеспечения соединения с печатными платами 18 и 19, установленными в коробке параллельно друг другу. Концы 6 выполнены с возможностью соединения пайкой, накруткой или запрессовкой.

Соединители 20 и 21 закреплены на одной из двух сторон плат 18 и 19. Они содержат электрические контакты, расположенные рядами, при этом каждый ряд содержит несколько контактов. Каждый контакт содержит два конца: один конец выполнен с возможностью соединения пайкой с платой 18 и 19 и имеет изогнутую форму, а другой конец выполнен с возможностью разъемного соединения с внутренними концами 6 соединителя 4. Число рядов контактов ограничено возможностью выполнения изогнутых концов контактов. При числе рядов более четырех, изогнутые контакты должны быть слишком длинными, и их выполнение становится сложным.

На фиг.3 каждый из соединителей 20 и 21 содержит четыре ряда контактов. Из девяти имеющихся в наличии рядов концов 6 показан только неиспользованный ряд 22.

Предпочтительно в модульном соединителе 18 число контактов в каждом ряде равно наименьшему кратному числа контактов на ряд, определенному наиболее распространенными конструкциями, предусмотренными спецификациями, относящимися к устанавливаемым соединителям 4.

Например, спецификации ARINC 600 и MIL 83 527 предусматривают конструкции из десяти или пятнадцати контактов на ряд, при этом контакты предназначены для соединения пайкой с проводами 22. Для этих случаев модульный соединитель 16 содержит по пять контактов на ряд. Модульный соединитель 16, соединяемый попарно или по три, позволяет использовать все контакты одного ряда, независимо от выбранной конструкции соединителя 4. Таким образом, возможно использовать только один новый соединитель, в данном случае модульный соединитель 16, который позволит производить разъемное соединение печатных плат с различными конструкциями стандартных соединителей 4.

Настоящее изобретение касается коробки электронного прибора, с которой при помощи штыревых контактных разъемов соединена, по меньшей мере, одна печатная плата. Коробка (1) содержит первый соединитель (4), установленный на одной стороне (3) коробки (1), при этом первый соединитель (4) содержит электрические контакты, каждый из которых имеет внутренний конец (6) и наружный конец (5) относительно коробки. Наружные концы (5) выполнены с возможностью разъемного соединения с шасси, внутренние концы (6) выполнены с возможностью соединения пайкой, накруткой или запрессовкой. Коробка (1) дополнительно содержит, по меньшей мере, одну соединенную при помощи штыревых контактных разъемов печатную плату (7, 9), которая электрически соединена с внутренними концами (6). Согласно изобретению электронная приборная коробка (1) содержит второй соединитель (8, 10), жестко соединенный с печатной платой (7, 9) и заходящий при помощи штыревых контактных разъемов во внутренние концы (6). Соединитель печатной платы заходит во внутренние концы электрических контактов соединителя коробки в одном направлении, которое является нормалью к стороне кробки, на которой установлен соединитель коробки. Техническим результатом является отсутствие необходимости использования какого-либо промежуточного соединительного модуля для соединения печатной платы с коробкой при помощи штыревых контактных разъемов. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Коробка электронного прибора, содержащая соединитель (4) коробки, установленный на одной стороне (3) коробки (1) и содержащий электрические контакты, каждый из контактов содержит конец (6), внутренний относительно коробки, и конец (5), наружный относительно коробки, при этом наружные концы (5) указанных контактов выполнены с возможностью разъемного соединения с шасси с возможностью отсоединения, внутренние концы (6) выполнены с возможностью соединения пайкой, накруткой или запрессовкой без возможности отсоединения, при этом коробка (1) дополнительно содержит, по меньшей мере, одну соединенную при помощи штыревых контактных разъемов печатную плату (7), которая электрически соединена с внутренними концами (6) указанных электрических контактов соединителя коробки посредством соединителя (8) печатной платы, который жестко соединен с печатной платой (7), при этом соединитель (8) печатной платы вставляется посредством штыревых контактных разъемов во внутренние концы (6) соединителя (4) коробки.

2. Коробка по п.1, отличающаяся тем, что соединитель (8) печатной платы заходит во внутренние концы (6) электрических контактов соединителя (4) коробки в одном направлении, которое является нормалью к стороне (3) коробки (1), на которой установлен соединитель (4) коробки.

3. Коробка по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит две печатные платы (7, 9), т.е. дополнительную печатную плату (9), при этом каждая из печатных плат (7, 9) содержит соответствующий соединитель (8, 10) печатной платы, жестко прикрепленный к своей соответствующей печатной плате (7, 9), при этом оба соединителя (8, 9) печатной платы могут быть одновременно вставлены в соединитель (4) коробки.

4. Коробка по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна печатная плата (7) имеет две стороны, при этом на одной из двух сторон установлен и жестко прикреплен к ней соединитель (8) печатной платы, а также установлена дополнительно дочерняя печатная плата (11) первого уровня.

5. Коробка по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что соединитель (8) печатной платы (7) содержит средство (15) позиционирования на печатной плате (7).

6. Коробка по п.1, отличающаяся тем, что указанный соединитель (8) печатной платы выполнен путем соединения друг с другом модульных соединителей (16).

7. Коробка по п.6, отличающаяся тем, что контакты модульных соединителей (16) размещены рядами, при этом число контактов в ряду равно пяти.