АВИАЦИОННОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Российский патент 2013 года по МПК H05K7/02 H05K7/10 H05K1/18 H05K1/11 

Предлагаемое изобретение относится к авиационному электронному оборудованию. Это изобретение применяется, в частности, к бортовым вычислительным устройствам.

В процессе разработки бортовых вычислительных устройств, предназначенных для летательных аппаратов больших размеров, вибрационные ограничения являются особенно существенными.

Сборка донных плат кассеты в некоторых вариантах применения, например в соответствии с ARINC 600, осуществляется при помощи простых распорок, которые связывают материнскую плату с донной платой кассеты и которые связывают донный узел кассеты с задней стороной оборудования.

Существуют два крупных семейства технических решений для проектирования оборудования, содержащего в одном корпусе материнскую плату и дочерние платы. В первом семействе используются не блокируемые направляющие: дочерняя плата скользит в направляющей, связанной с корпусом, и она неподвижно фиксируется отчасти за счет усилия удержания контактов соединителей материнской платы и, в случае необходимости, при помощи элементов удержания на передней стороне (пенный уплотнитель, винты и т.п.). Эти технические решения адаптированы к не очень жестким вибрационным условиям окружающей среды.

Во втором семействе технических решений используют направляющие с блокировкой: плата скользит в направляющей, связанной с корпусом, и неподвижно фиксируется при помощи механической системы, которая жестко скрепляет эту плату с корпусом. Эти технические решения адаптированы к более жестким вибрационным условиям окружающей среды. Однако поскольку платы жестко скреплены в верхней части и в нижней части оборудования, при возникновении вибраций усилия, порождаемые собственной массой этих плат, передаются через наружную стенку оборудования и воспринимаются соединителем типа "Arinc" (акроним выражения "Aeronautical Radio Incorporated", что представляет собой зарегистрированный товарный знак), который реализует крепление оборудования на самолете. Поскольку стенки не являются абсолютно жесткими, вся задняя зона оборудования деформируется (в частности, его задняя сторона), что создает относительное движение между блоком, образованным электронными платами, и донной частью кассеты. К этим недостаткам добавляются существенные деформации внутри самой этой донной части кассеты.

Однако соединители, которые представляют собой элементы, реализующие электрическое соединение между подузлами, являются чувствительными к этим деформациям. Поскольку подузлы перемещаются друг относительно друга, создаются микроперемещения между охватывающими и охватываемыми частями соединителей, что приводит к опасности механического износа, известного под названием "Fretting corosion".

Классический способ решения этих проблем состоит в использовании технологии электрических соединений, устойчивых к вибрациям. Эта технология электрических соединений, заимствованная на рынке военной техники и происходящая из достаточно узкого рынка, является весьма дорогостоящей.

Предлагаемое изобретение имеет целью устранить эти недостатки и, в частности, ограничить относительное движение между дочерними платами и материнской платой и ограничить деформацию задней части оборудования.

Для решения этой задачи объектом предлагаемого изобретения является авиационное электронное оборудование, содержащее материнскую плату, по меньшей мере одну дочернюю плату и для каждой дочерней платы два держателя в форме направляющих, закрепленных непосредственно на материнской плате и удерживающих упомянутую дочернюю плату.

Благодаря этим техническим решениям удается уменьшить относительные движения на уровне соединителей между материнской платой и каждой дочерней платой. В соответствии с частными признаками авиационное электронное оборудование, которое вкратце было представлено выше, содержит две механические детали, верхнюю и нижнюю соответственно, каждая из которых содержит один из держателей в форме направляющей для каждой дочерней платы.

Благодаря этим техническим решениям жесткость монтажа усиливается в еще большей степени.

В соответствии с частными признаками, авиационное электронное оборудование, которое вкратце было представлено выше, содержит по меньшей мере одну механическую деталь соединения между материнской платой и донной платой кассеты, связанной с соединителем авиационной электроники. Здесь следует отметить, что этот соединитель авиационной электроники в целом известен под названием соединитель типа "Arinc".

В соответствии с частными признаками по меньшей мере одна механическая деталь соединения между материнской платой и донной платой кассеты дополнительно содержит средства крепления задней стороны авиационного электронного оборудования.

В соответствии с частными признаками, по меньшей мере одна механическая деталь соединения между материнской платой и донной платой кассеты дополнительно содержит средства крепления соединителя авиационной электроники.

В соответствии с частными признаками, по меньшей мере одна механическая деталь соединения между материнской платой и донной платой кассеты дополнительно содержит средства крепления задней стороны авиационного электронного оборудования и средства крепления соединителя авиационной электроники.

В соответствии с частными признаками, авиационное электронное оборудование, которое вкратце было представлено выше, содержит по меньшей мере одну механическую деталь соединения между материнской платой и соединителем авиационной электроники.

В соответствии с частными признаками, по меньшей мере одна механическая деталь соединения между материнской платой и соединителем авиационной электроники дополнительно содержит средства крепления задней стороны авиационного электронного оборудования.

В соответствии с частными признаками, авиационное электронное оборудование, которое вкратце было представлено выше, содержит по меньшей мере одну механическую деталь соединения между материнской платой и задней стороной авиационного электронного оборудования.

Благодаря каждому из этих технических решений удается существенно уменьшить перемещения в донной зоне кассеты.

Другие преимущества, цели и признаки предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже пояснительного и не являющегося ограничительным описания, где даются ссылки на приведенные в приложении чертежи, среди которых:

- фиг.1 представляет перспективный вид частного способа реализации авиационного электронного оборудования, являющегося объектом предлагаемого изобретения;

- фиг.2 представляет перспективный вид детали частного способа реализации авиационного электронного оборудования, показанного на фиг.1;

- фиг.3 представляет, в разрезе, авиационное электронное оборудование, показанное на фиг.1;

- фиг.4 представляет увеличенный вид части авиационного электронного оборудования, показанного на фиг.1-3;

- фиг.5А и 5В представляют два перспективных вида с противоположных сторон частной формы реализации верхнего средства крепления частного способа реализации, показанного на фиг.1-4;

- фиг.6 представляет перспективный вид частной формы реализации нижнего средства крепления частного способа реализации, показанного на фиг.1-4.

На приведенных в приложении фигурах можно видеть авиационное электронное оборудование 102, содержащее нижнюю сторону 104, заднюю сторону 106, материнскую плату 108, места 110 для размещения семи дочерних плат 150 (только одна из которых представлена на фиг.1) и донную плату 112 кассеты, связанную с соединителем 124 авиационной электроники.

В целях ясности чертежа другие стороны авиационного электронного оборудования 102, то есть его боковые стороны, а также его задняя и верхняя стороны, не представлены на фигурах.

На фигурах также можно видеть нижний держатель 114В для дочерних плат 150, содержащий, для каждой дочерней платы, направляющую 116, зону держателя U-образной формы, который принимает дочернюю карту 150, и, в случае необходимости, раму платы, которая удерживает направляющую с блокировкой (расширяющаяся механическая деталь сложной формы), выполняющую функцию блокировки.

Как это более детально можно видеть на фиг.4, держатель 114В непосредственно закреплен на нижней части 118 материнской платы 108 и каждый из них адаптирован для удержания дочерних карт 150 авиационного электронного оборудования 102.

В целях ясности чертежа на фиг.2 и 3 не представлен верхний держатель 114А, симметричный нижнему держателю 114В, причем этот верхний держатель 114А связан с верхней частью 120 материнской платы 108 таким же образом, как и держатель 114В. Этот верхний держатель 114А также содержит, для каждой дочерней платы 150, направляющую 116. Верхний держатель 114А адаптирован, таким образом, для удержания каждой из дочерних плат авиационного электронного оборудования 102.

В способе реализации, проиллюстрированном на фигурах, используются, таким образом, только два держателя, верхний и нижний соответственно, каждый из которых содержит одну из направляющих 116, предназначенных для удержания каждой дочерней платы. В вариантах реализации несколько верхних держателей и несколько нижних держателей, все закрепленные непосредственно на материнской плате 108, содержат, каждый, по меньшей мере одну направляющую 116 удержания дочерней платы.

На фиг.1 и 2 можно видеть соответственно две или три механических детали с 122А по 122С соединения между материнской платой 108 и донной платой 112 кассеты. Четвертая механическая деталь 122D находится в нижней части 118 материнской платы 108, но не показана на фигурах. На фигурах эти механические детали с 122А по 122D соединения принимают форму прямых распорок. Эти механические детали с 122А по 122D дополнительно содержат средства крепления к задней стороне 106 авиационного электронного оборудования 102.

На фиг.1 также можно видеть элемент 126 усиления задней стороны 106, вытянутый в горизонтальном направлении на внутренней поверхности этой задней стороны 106 в ее верхней части и имеющий поперечное сечение L-образной формы.

На фигурах можно видеть верхние средства 128А и нижние средства 128В крепления соединителя 124 авиационной электроники. Эти средства 128А и 128В крепления, проиллюстрированные на фиг.5А, 5В и 6, имеют форму изогнутых распорок.

Предпочтительным образом каждое из средств 128А и 128В крепления представляет собой единую деталь, которая осуществляет соединение между следующими элементами: материнской платой, второй донной платой кассеты, соединителем типа Arinc авиационной электроники (приоритетным образом, поскольку он обеспечивает связь с самолетом) и задней стороной.

Также предпочтительным образом, как это имеет место в способах реализации, проиллюстрированных на фигурах, такие же механические детали с 122А по 122D обеспечивают соединение между материнской платой и донной платой кассеты, соединение материнской платы с задней стороной авиационного электронного оборудования и соединение донной платы кассеты с задней стороной авиационного электронного оборудования. Однако в других способах реализации эти различные функции реализуются при помощи нескольких различных механических деталей в соответствии с различными возможными комбинациями этих функций и/или эти детали дополнительно обеспечивают функцию крепления соединителя авиационной электроники.

Как это проиллюстрировано на фиг.3, нижний держатель 114В располагается на одной линии с каждой нижней распоркой 122С и 122D и с нижним средством 128В крепления, причем нижняя часть 118 материнской платы 108 удерживается между держателем 114В, с одной стороны, и нижними распорками 122С и 122D и нижним средством 128В крепления, с другой стороны, при помощи болтов 109. Здесь следует отметить, что на фиг.3 верхний держатель 114А не представлен.

Как это проиллюстрировано на фиг.4, верхний держатель 114А располагается на одной линии с каждой верхней распоркой 122А и 122В и с верхним средством 128А крепления, причем верхняя часть 120 материнской платы 108 удерживается между держателем 114А, с одной стороны, и верхними распорками 122А и 122В и верхним средством 128А крепления, с другой стороны, при помощи болтов 109.

Кроме того, как это проиллюстрировано на фиг.4, 5А, 5В и 6, верхние и нижние распорки с 122А по 122D и средства 128А и 128В крепления содержат плоские поверхности 130А и 130В, перпендикулярные главному удлинению этих деталей для того, чтобы удерживать, с одной стороны, материнскую плату 108, как об этом уже было сказано выше, а с другой стороны, донную плату 112 кассеты, причем каждый болт 109 проходит сквозь две эти платы 108 и 112, и между ними две части средств 128 крепления.

Как это должно быть понятно из приведенного выше описания, применение предлагаемого изобретения позволяет обеспечить использование так называемой "промышленной" технологии электрических соединений, обладающей высокими эксплуатационными характеристиками с точки зрения устойчивости к вибрациям, с точки зрения плотности точек крепления и с точки зрения ее стоимости. Это изобретение позволяет ограничить относительное движение между дочерними платами и материнской платой. Это изобретение также позволяет ограничить деформацию задней части оборудования, придавая дополнительную жесткость соединению между материнской платой и донной платой кассеты, а также соединению между этим узлом и соединителем типа Arinc авиационной электроники.

В частности, непосредственный монтаж держателей дочерних плат в форме направляющей на материнской плате существенно ограничивает относительные движения на уровне элементов электрического соединения дочерних плат с материнской платой.

Изобретение относится к авиационному электронному оборудованию, в частности к бортовым вычислительным устройствам, предназначенным для летательных аппаратов больших размеров, с вибрационными ограничениями. Технический результат - ограничение относительного движения между дочерними платами и материнской платой, ограничение деформации задней части оборудования. Достигается тем, что авиационное электронное оборудование содержит материнскую плату (108), по меньшей мере одну дочернюю плату (150) и, для каждой дочерней платы, два держателя (116) в форме направляющей, закрепленных непосредственно на материнской плате и удерживающих упомянутую дочернюю плату. Это авиационное электронное оборудование дополнительно содержит по меньшей мере одну механическую деталь (с 122А по 122D, 128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и по меньшей мере одним из: донной платой (112) кассеты, связанной с соединителем (124) авиационной электроники, соединителем (124) авиационной электроники и задней стороной (106) авиационного электронного оборудования. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Авиационное электронное оборудование, содержащее материнскую плату (108), по меньшей мере одну дочернюю плату (150) и, для каждой дочерней платы, два держателя (116) в форме направляющей, закрепленные непосредственно на материнской плате и удерживающие упомянутую дочернюю плату, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит по меньшей мере одну механическую деталь (128А, 128В) соединения, причем каждая обеспечивает соединение между материнской платой (108) и:
с одной стороны, донной платой (112) кассеты, связанной с соединителем (124) авиационной электроники,
и с другой стороны, соединителем (124) авиационной электроники, причем упомянутый соединитель авиационной электроники реализует крепление оборудования на самолете.

2. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что оно содержит две механические детали (114А, 114В), верхнюю и нижнюю соответственно, каждая из которых содержит один из держателей (116) в форме направляющей для каждой дочерней платы (150).

3. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (с 122А по 122D, 128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и донной платой (112) кассеты дополнительно содержит средства крепления задней стороны (106) авиационного электронного оборудования.

4. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и донной платой (112) кассеты дополнительно содержит средства крепления соединителя (124) авиационной электроники.

5. Авиационное электронное оборудование по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и донной платой (112) кассеты дополнительно содержит средства крепления соединителя (124) авиационной электроники.

6. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и донной платой (112) кассеты дополнительно содержит средства крепления задней стороны (106) авиационного электронного оборудования и средства крепления соединителя (124) авиационной электроники.

7. Авиационное электронное оборудование по любому из пп.3-5, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и донной платой (112) кассеты дополнительно содержит средства крепления задней стороны (106) авиационного электронного оборудования и средства крепления соединителя (124) авиационной электроники.

8. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере одна механическая деталь (128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и соединителем (124) авиационной электроники дополнительно содержит средства крепления задней стороны (106) авиационного электронного оборудования.

9. Авиационное электронное оборудование по п.1, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одну механическую деталь (с 122А по 122D, 128А, 128В) соединения между материнской платой (108) и задней стороной (106) авиационного электронного оборудования.