Устройство электрических соединений электронного блока

Полезная модель относится к области радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и может использоваться при конструировании малогабаритных электронных блоков с применением электрических соединений многоконтактных разъемов внешнего ввода-вывода с гибко-жесткой печатной платой многофункциональных устройств различных объектов.
Из уровня техники известен многоконтактный электрический соединитель (Авторское свидетельство SU №1008827, МПК: H01R 13/00, опубликовано 30.03.1983), содержащий корпус, в полости которого установлен изолятор с контактами, и прямоугольный монтажный фланец с крепежными отверстиями, жестко установленный на корпусе, снабженный съемным фланцем, выполненным с выступом на торцевой поверхности, форма которого соответствует форме фланца корпуса, и центральным монтажным отверстием, при этом на фланце, на осях симметрии боковых граней выступа, соосно отверстиям фланца корпуса выполнены крепежные отверстия.
Известно устройство электрических соединений (Патент РФ №161458, МПК: H01R 12/00, опубликован 20.04.2016), содержащее, по крайней мере, один многоконтактный разъем с хвостовиками контактов, монтажные проводники, подключенные к хвостовикам контактов разъема, и печатную плату аппаратуры с малогабаритным разъемом. Также устройство дополнительно содержит переходную печатную плату с малогабаритным разъемом, на которую подключены другие концы монтажных проводников, при этом малогабаритный разъем переходной печатной платы соединен с малогабаритным разъемом печатной платы аппаратуры. Габариты и геометрия поперечного сечения переходной печатной платы в части малогабаритного разъема вписаны в круг окна в стенке корпуса для размещения многоконтактного разъема, диаметр окна выполнен соразмерным диаметру многоконтактного разъема.
Известен многоконтактный электрический соединитель (Патент РФ №27973, МПК: H01R 13/73, опубликован 27.02.2003), содержащий корпус, в полости которого установлен изолятор с контактами, монтажный фланец с крепежными отверстиями, жестко установленный на корпусе, и съемный фланец с центральным монтажным отверстием и крепежными отверстиями, соосными с отверстиями во фланце корпуса. Съемный фланец, форма которого соответствует форме фланца корпуса, выполнен со сквозным пазом, соединяющим центральное монтажное отверстие с краем фланца, а толщина фланца S определяется из соотношения
L≥S≥N,
где N - нормальная длина свинчивания для данного шага резьбы;
L - мах длина свинчивания,
при этом ширина сквозного паза удовлетворяет условию
D≥Н≥d,
где d - диаметр монтажного кабеля;
D - диаметр центрального монтажного отверстия.
К недостаткам вышеперечисленных устройств можно отнести сложность конструкции и наличие дополнительной номенклатуры переходных деталей и узлов. Кроме этого монтаж многоконтактного электрического соединителя изнутри корпуса блока РЭА возможен при наличии значительного внутреннего объема блока.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам к предлагаемому техническому решению является устройство электрических соединений (Патент РФ №132625, МПК: H01R 12/00, опубликован 20.09.2013), содержащее многоконтактные разъемы с трубчатыми хвостовиками контактов, монтажные проводники, подключенные на одном конце к хвостовикам контактов каждого разъема, а на другом конце - к печатной плате аппаратуры. Монтажные проводники выполнены в виде печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением, сгруппированных для каждого разъема в плоский печатный шлейф, подключенный к трубчатым хвостовикам контактов разъемов через металлические стержни, закрепленные в хвостовиках.
Техническая проблема, решаемая созданием данной полезной модели, заключается в сложности конструкции прототипа в части применения дополнительной номенклатуры переходных деталей в виде металлических стержней, закрепленных в трубчатых хвостовиках контактов, подключенных к ним монтажных проводников в виде плоских печатных шлейфов, соединенных также с контактами печатной платы аппаратуры, что исключает возможность оперативного демонтажа многоконтактных разъемов из-за наличия пайки монтажных проводников с многоконтактными разъемами и контактами печатной платы аппаратуры.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, заключается в возможности применения многоконтактных разъемов с непосредственной запайкой хвостовиков контактов в печатные платы без дополнительных промежуточных элементов, а также в обеспечении монтажа многоконтактных разъемов с возможностью их оперативного демонтажа, исключающего пайку монтажных проводников с многоконтактных разъемов и контактов печатной платы аппаратуры.
Технический результат достигается тем, что заявляемое устройство электрических соединений электронного блока содержит многоконтактные разъемы с хвостовиками контактов, монтажные проводники, выполненные в виде печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением, сгруппированных в плоский печатный шлейф. При этом оно отличается от прототипа тем, что содержит корпус, выполненный, по крайней мере, из двух секций, с линией стыковки по периметру корпуса с образованием общих стенок корпуса блока, в одной из которых симметрично по линии стыковки секций выполнены окна, в которых размещены многоконтактные разъемы, причем геометрия и размеры окон соответствуют геометрии и размерам взаимодействующих с ними частей многоконтактных разъемов. Кроме этого в устройство введена переходная гибко-жесткая печатная плата, выполненная с двумя жесткими частями, соединенными плоским печатным шлейфом, являющимся общим для всех многоконтактных разъемов, а монтажные проводники в плоском печатном шлейфе сгруппированы с разделением по принадлежности к конкретному многоконтактному разъему. При этом посредством одной жесткой части гибко-жесткой печатной платы монтажные проводники соединены с хвостовиками контактов каждого разъема, а посредством другой ее жесткой части через коммутирующий разъем соединены с печатной платой аппаратуры, размещенной внутри одной из секций корпуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - общий вид электронного блока с размещенными на общей стенке его корпуса многоконтактными разъемами по линии стыковки секций;
фиг. 2 - общий вид модуля блока с гибко-жесткой печатной платой с многоконтактными разъемами;
фиг. 3 - общий вид гибко-жесткой печатной платы с многоконтактными разъемами, соединенной с печатной платой аппаратуры, размещенной внутри одной из секций корпуса.
фиг. 4 - общий вид корпуса блока;
фиг. 5 - секция блока с ложементами;
фиг. 6 - общий вид гибко-жесткой печатной платы;
фиг. 7 - общий вид гибко-жесткой печатной платы с многоконтактными разъемами;
фиг. 8 - вид А фиг. 7;
фиг. 9 - вид Б фиг. 8.
Устройство электрических соединений электронного блока содержит корпус 1 (фиг. 1), выполненный, по крайней мере, из двух секций 2, 3 (фиг. 4) с линией стыковки 4 (фиг. 4) по периметру корпуса 1 с образованием общих стенок с размещением на поверхности одной из этих стенок 5 (фиг. 1, 4) многоконтактных разъемов 6, 7, 8 (фиг. 1, 2, 7, 8) и размещением печатной платы/плат 9 (фиг. 2, 3) аппаратуры внутри секции/секций 2, 3 корпуса 1.
В общей стенке 5 корпуса 1 с симметричным расположением по линии стыковки 4 выполнены окна 10 (фиг. 4) для размещения многоконтактных разъемов 6, 7, 8. При этом количество окон 10 соответствует количеству многоконтактных разъемов 6, 7, 8.
Геометрия окон 10 и их размеры соответствуют геометрии и размерам взаимодействующих с ними частей многоконтактных разъемов 6, 7, 8. Окна 10 могут быть выполнены, например, цилиндрической формы.
Окна 10 в секциях 2, 3 корпуса 1 образуют ложементы 11 (фиг. 5), взаимодействующие с многоконтактными разъемами 6, 7, 8.
Симметрично окнам 10 выполнены резьбовые отверстия 12 (фиг. 5), для крепежных элементов 13 (фиг. 1) в виде винтов для крепления многоконтактных разъемов 6,7, 8.
Соединение многоконтактных разъемов 6, 7, 8 с печатной платой/платами 9 аппаратуры осуществляется посредством переходной гибко-жесткой печатной платы 14 (фиг. 2), выполненной с двумя жесткими частями 15, 16 (фиг. 3, 6, 7, 9), соединенными гибкой частью 17 (фиг. 3, 6,7, 9). При этом гибкая часть 17 представляет собой плоский печатный шлейф с монтажными проводниками, который является общим для всех многоконтактных разъемов.
Жесткие части 15, 16 имеют металлизированные сквозные переходные (условно не показаны) и монтажно-коммутационные отверстия 18, 19 (фиг. 6). В монтажно-коммутационные отверстия 18 распаяны хвостовики контактов 20 (фиг. 8) многоконтактных разъемов 6, 7, 8, а в монтажно-коммутационные отверстия 19 распаяны контакты 21 (фиг. 7) коммутирующего разъема 22 (фиг. 8, 9).
Монтажные проводники (условно не показаны) гибкой части 17 гибко-жесткой печатной платы 14 выполнены в виде печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением и сгруппированы с разделением по принадлежности к конкретному многоконтактному разъему 6, 7, 8 и коммутирующему разъему 22 и подключены посредством жестких частей 15, 16 к хвостовикам контактов 20, 21 каждого разъема. При этом коммутирующий разъем 22 соединен с печатной платой/платами 9 (фиг. 3) аппаратуры, размещенной внутри секции/секций 2, 3 корпуса 1.
Сборка устройства электрических соединений электронного блока осуществляется следующим образом.
Многоконтактные разъемы 6, 7, 8 и коммутирующий разъем 22 распаивают в монтажно-коммутационные отверстия 18, 19 (фиг. 6) жестких частей 15,16 гибко-жесткой печатной платы 14 соответственно.
После этого многоконтактные разъемы 6, 7, 8 размещают в ложементах 11 (фиг. 5), например, секции 2 корпуса 1 и фиксируют крепежными элементами 13 (фиг. 1) в виде винтов через резьбовые отверстия 12 секции 2.
Коммутирующий разъем 22 подключают к печатной плате/платам 9 (фиг. 2, 3), размещенной внутри секции 2 корпуса 1.
После этого устанавливают секцию 3 на секцию 2, совмещая ее ложементы 11 с взаимодействующими с ними частями многоконтактных разъемов 6,7, 8 и фиксируют крепежными элементами 13 в виде винтов через резьбовые отверстия 12 секции 3.
Таким образом, создано электрическое соединение многоконтактных разъемов 6, 7, 8 внешнего ввода-вывода, выполненное на основе гибко-жесткой печатной платы, включающей печатные проводники, сгруппированные в гибкой части в общий плоский печатный шлейф с разделением по принадлежности к конкретному многоконтактному разъему, с подключением посредством одной жесткой части 15 к хвостовикам контактов 20 каждого многоконтактного разъема, а посредством другой жесткой части 16 через коммутирующий разъем 22 к печатной плате/платам 9 аппаратуры, размещенной внутри одной из секций 2, 3 корпуса 1. Такая конструкция обеспечивает возможность применения многоконтактных разъемов с непосредственной запайкой хвостовиков контактов в печатные платы без дополнительных промежуточных элементов, а также упрощает монтаж многоконтактных разъемов и обеспечивает возможность их оперативного демонтажа, исключающего пайку монтажных проводников с многоконтактных разъемов и контактов печатной платы аппаратуры. При этом предлагаемое устройство электрических соединений может применяться в многофункциональных устройствах РЭА различных объектов с размещением в малогабаритном корпусе, с обеспечением стабильного электрического контакта при любых климатических и механических воздействиях.