БЛОК ВЫЧИСЛИТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК G12B9/00 H02B1/32 H02B1/36 H05K7/14 H05K7/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в аппаратуре системы железнодорожной автоматики, к которой предъявляются высокие требования по защите от влаги и пыли.

Известен блок автоматики и радиосвязи и каркас блока автоматики и радиосвязи (патент РФ на изобретение №2362279 от 21.03.08 г., изготовитель ОАО «Ижевский радиозавод»), в котором каркас, содержащий верхнюю, нижнюю поверхности, заднюю стенку и вертикальные перегородки, обеспечивающие жесткость конструкции, верхняя и нижняя поверхности снабжены направляющими для позиционирования и крепления функциональных модулей и перфорацией, выполненной для теплоотвода от функциональных модулей.

Недостатком известного устройства является отсутствие защиты от влаги и пыли и недостаточно эффективный теплоотвод от функциональных модулей.

Известен многофункциональный вставной модуль (патент РФ на полезную модель №120310 от 10.04.12 г., изготовитель ОАО «Ижевский радиозавод»), содержащий функциональные блоки, соединенные посредством объединительной платы и защищенные корпусом, который разделен хотя бы на две секции, в каждую из которых установлены монтажные платы, между объединительными платами соседних секций устанавливают экран, защищающий от электромагнитного излучения.

Недостатками этого устройства являются: неэффективные теплоотвод и защита от влаги и пыли.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности защиты блока от: электромагнитного излучения, воздействия внешних вибраций, проникновения влаги и пыли и обеспечение эффективного теплоотвода от наиболее тепловыделяющих электронных компонентов.

Технический результат достигается тем, что блок вычислителя содержит функциональные ячейки в виде печатных плат с электронными элементами, устанавливаемые по направляющим и соединяемые посредством электрических соединителей на их торцах с объединительной платой и защищенные корпусом, который состоит из боковых стенок, передней и задней рам, образующих каркас, к которому крепятся крышка, основание, передняя и задняя панели. На внутренней стороне боковых стенок имеются ребра жесткости, вдоль верхних краев которых выполнены канавки, с торцов отверстия для крепления передней и задней рам, а сбоку к ним примыкают выступы, к которым крепятся рейки, а перпендикулярно к ним направляющие. По внутреннему периметру передней и задней рам выполнены стыковочные поверхности, на которых с внешней стороны выполнены канавки под эластичные прокладки, по углам отверстия для крепления к ребрам жесткости боковых стенок, а с внутренней стороны вдоль верхнего и нижнего краев горизонтальные выступы, образующие канавки, которые при сборке каркаса образуют замкнутый контур из канавок на его верхней и нижней поверхностях под эластичные прокладки. Функциональные ячейки вставляются в каркас и одним торцом закрепляются за установочную поверхность передней рамы, а другим подключаются к объединительной плате, установленной поперек каркаса и прикрепленной к задним рейкам, при этом на функциональные ячейки с высокой теплоотдачей установлены теплоотводы. Передняя панель выполнена с радиаторами и функциональные ячейки с теплоотводами устанавливаются под радиаторы. На внутренней стороне передней панели по контуру отверстий под соединители выполнены канавки для установки эластичных прокладок.

После соединения передней панели с каркасом специальными винтами подтягивают функциональные ячейки с теплоотводами вплотную к радиаторам.

Задняя панель корпуса выполнена в виде функциональной ячейки, подключаемой к объединительной плате.

Изобретение поясняется чертежами, где:

Фиг.1 - общий вид каркаса (разнесенный).

Фиг.2 - чертеж блока вычислителя вид спереди, вид сзади, вид слева.

Фиг.3 - чертеж блока вычислителя, разрез, вид сверху.

Фиг.4 - чертеж блока вычислителя, общий вид сзади (разнесенный).

Корпус блока вычислителя состоит из каркаса, образованного жестким соединением боковых стенок 1 и передней и задней рам 2 и 3 (см. фиг.1). На внутренней стороне боковых стенок 1 выполнены ребра жесткости 4, вдоль внешних краев которых выполнены канавки 5, на торцах отверстия 6 для крепления рам 2 и 3. К ребрам жесткости 4 примыкают горизонтальные выступы 7, к которым по верхней и нижней плоскости каркаса прикрепляют рейки 8 и 9, а перпендикулярно к ним направляющие 10 для позиционирования и крепления функциональных ячеек. Конструкция боковых стенок 1 с ребрами жесткости 4 позволяет использовать корпус блока вычислителя в условиях воздействия вибрационных нагрузок, встречающихся на железной дороге.

По внутреннему периметру рам 2 и 3 выполнены установочные поверхности 11, по углам которых расположены отверстия 12 для крепления винтами 13 к ребрам жесткости 4 на боковых стенках 1. С внешних сторон рам 2 и 3 на установочных поверхностях 11 выполнены канавки: 14 на передней раме 2 под прокладку 15 и на задней раме 3 канавка 16 (фиг.2) под эластичную прокладку 17. С внутренней стороны рам 2 и 3 выполнены горизонтальные выступы 18, расположенные вдоль их верхних и нижних краев, на которых выполнены канавки 19. После сборки каркаса, на верхней и нижней поверхностях которого образуются замкнутые контуры из канавок 5 на ребрах жесткости 4 и канавок 19 на рамах 2 и 3 в виде прямоугольника под эластичные прокладки 20 на верхнюю поверхность каркаса и 21 на нижнюю.

Передняя панель 22 выполнена с радиаторами 23 и ее присоединяют к раме 2 (фиг.2), а заднюю панель 24 к раме 3, сверху устанавливают крышку 25, а снизу основание 26. Задняя панель 24, крышка 25 и основание 26 выполняют в виде прямоугольных пластин для лучшей защиты корпуса от проникновения влаги и пыли.

Внутрь каркаса (фиг.3) по направляющим 10 вставляют функциональные ячейки 27, выполненные в виде печатных плат с электронными элементами, которые одними торцами крепятся к стыковочной поверхности 11 на передней раме 2, а другими торцами с электрическими соединителями к объединительной плате 28, закрепленной поперек каркаса за рейки 9. Функциональные ячейки 27 с высокой теплоотдачей снабжены теплоотводами 29 и размещаются под радиаторами 23 передней панели 22 и после сборки корпуса специальными винтами 30 подтягиваются вплотную к радиаторам 23, обеспечивая хороший тепловой контакт между ними. Кронштейны 31 предназначены для крепления блока вычислителя на месте эксплуатации.

На внутренней стороне передней панели 22 (фиг.4) по контуру отверстий под соединители выполнены канавки 32 под эластичные прокладки 33.

В рассматриваемом исполнении (фиг.4) задняя панель 24 корпуса представлена как самостоятельная функциональная ячейка, включающая печатную плату с электронными элементами, которую подключают к объединительной плате 28.

Сборку блока вычислителя начинают с соединения боковых стенок 1, передней 2 и задней 3 рам в каркас, при этом на его верхней и нижней поверхностях образуются замкнутые контуры из канавок 5 на ребрах жесткости 4 боковых стенок 1 и 19 на рамах 2 и 3, в которые устанавливаются эластичные прокладки 20 и 21 под крышку 25 и основание 26. Затем внутрь каркаса устанавливают рейки 8 и 9, которые крепят к выступам 7 ребер жесткости 4 на боковых стенках 1, а направляющие 10 к рейкам 8 и 9. По направляющим 10 вставляют в каркас функциональные ячейки 27, которые одними торцами крепятся к установочной поверхности 11 передней рамы 2, а другими торцами с электрическими соединителями к объединительной плате 28, установленной поперек каркаса и закрепленной за рейки 9. Крышку 25 и основание 26 жестко крепят к каркасу. На внутреннюю поверхность передней панели 22 в канавки 32, повторяющие форму отверстий, устанавливают эластичные прокладки 33 и прикрепляют к передней раме 2, предварительно установив по ее периметру в канавку 14 эластичную прокладку 15. Заднюю панель 23 прикрепляют к задней раме 3, предварительно установив по ее периметру в канавку 16 эластичную прокладку 17. После сборки корпуса специальными винтами 30 подтягивают функциональные ячейки с теплоотводами 29 к радиаторам 23 на передней панели 22, а для лучшей теплоотдачи на теплоотводы 29 наносят теплопроводящую пасту.

Задняя панель 23 может быть выполнена в виде самостоятельной функциональной ячейки, которую подключают к объединительной плате 28 и закрепляют за заднюю раму 3.

Наличие, конфигурация и расположение канавок и эластичных прокладок обеспечивает защиту блока вычислителя от воздействия внешних факторов - влаги и пыли.

Корпус обеспечивает также защиту от воздействия внешнего электромагнитного излучения, часто возникающего во время эксплуатации. Это исключает также создание электронной аппаратурой внутри корпуса помех аппаратуре, расположенной снаружи корпуса.

Изобретение может быть использовано в аппаратуре системы железнодорожной автоматики, к которой предъявляются высокие требования по защите от влаги и пыли. Технический результат - повышение надежности защиты блока от электромагнитного излучения, воздействия внешних вибраций, проникновения влаги и пыли и обеспечение эффективного теплоотвода от наиболее тепловыделяющих электронных компонентов. Достигается тем, что блок вычислителя содержит функциональные ячейки в виде печатных плат с электронными элементами, устанавливаемые по направляющим и соединяемые посредством электрических соединителей на их торцах с объединительной платой и защищенные корпусом. Корпус состоит из боковых стенок, передней и задней рам, которые в сборе образуют каркас, к которому крепятся крышка, основание, передняя и задняя панели. На внутренней стороне боковых стенок имеются ребра жесткости, вдоль верхних краев которых выполнены канавки, с торцов - отверстия для крепления передней и задней рам, а сбоку к ним примыкают выступы, к которым крепятся рейки, а перпендикулярно к ним направляющие. По внутреннему периметру передней и задней рам выполнены стыковочные поверхности, на которых с внешней стороны выполнены канавки под эластичные прокладки, по углам отверстия для крепления к ребрам жесткости боковых стенок, а с внутренней стороны вдоль верхнего и нижнего краев горизонтальные выступы, образующие канавки, которые при сборке каркаса образуют замкнутый контур из канавок на его верхней и нижней поверхностях под эластичные прокладки. Функциональные ячейки вставляются в каркас и одним торцом закрепляются за стыковочную поверхность передней рамы, а другим подключаются к объединительной плате, установленной поперек каркаса и прикрепленной к задним рейкам. На функциональные ячейки с высокой теплоотдачей установлены теплоотводы. Передняя панель выполнена с радиаторами и функциональные ячейки с теплоотводами устанавливаются под радиаторы. С внутренней стороны передней панели по контуру отверстий под соединители выполнены канавки под эластичные прокладки. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Блок вычислителя, содержащий функциональные ячейки в виде печатных плат с электронными элементами, устанавливаемые по направляющим и соединяемые посредством электрических соединителей на их торцах с объединительной платой и защищенные корпусом, отличающийся тем, что корпус состоит из боковых стенок, передней и задней рам, которые в сборе образуют каркас, к которому крепятся крышка, основание, передняя и задняя панели, при этом на внутренней стороне боковых стенок имеются ребра жесткости, вдоль верхних краев которых выполнены канавки, с торцов отверстия для крепления передней и задней рам, а сбоку к ним примыкают выступы, к которым крепятся рейки, а перпендикулярно к ним направляющие, по внутреннему периметру передней и задней рам выполнены стыковочные поверхности, на которых с внешней стороны выполнены канавки под эластичные прокладки, по углам отверстия для крепления к ребрам жесткости боковых стенок, а с внутренней стороны вдоль верхнего и нижнего краев горизонтальные выступы, образующие канавки, которые при сборке каркаса образуют замкнутый контур из канавок на его верхней и нижней поверхностях под эластичные прокладки, функциональные ячейки вставляются в каркас и одним торцом закрепляются за стыковочную поверхность передней рамы, а другим подключаются к объединительной плате, установленной поперек каркаса и прикрепленной к задним рейкам, при этом на функциональные ячейки с высокой теплоотдачей установлены теплоотводы, передняя панель выполнена с радиаторами и функциональные ячейки с теплоотводами устанавливаются под радиаторы, с внутренней стороны передней панели по контуру отверстий под соединители выполнены канавки под эластичные прокладки.

2. Блок вычислителя по п. 1, отличающийся тем, что на передней панели имеются винты для подтягивания функциональных ячеек с теплоотводами к радиаторам.

3. Блок вычислителя по п. 1, отличающийся тем, что задняя панель корпуса выполнена в виде функциональной ячейки, подключаемой к объединительной плате.