Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля

 

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим соединителям, и может быть использовано при разработке различных устройств для соединения и разъединения электрических цепей (проводов, кабелей, модулей, узлов, блоков). Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля содержит плоский печатный кабель, плату, соединитель с электрическими контактами и кожух. Соединитель выполнен цилиндрическим, на кожухе которого смонтирована плата. На плате одной стороной неподвижно закреплен плоский печатный кабель, на противоположной его стороне к оголенным участкам печатных проводников присоединены монтажные провода, подключенные к контактам соединителя. В устройстве могут быть выполнены различные варианты соединения печатного кабеля с платой. Изобретение позволяет осуществлять соединение электрических цепей посредством печатных кабелей при помощи цилиндрических соединителей, тем самым обеспечивать электрические связи, которые обладают надежностью и минимальными габаритно-массовыми характеристиками. 11 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим соединителям, и может быть использовано при разработке различных устройств для соединения и разъединения электрических цепей (кабелей, модулей, узлов, блоков) в различных видах аппаратуры.

Известны устройства, предназначенные для механического соединения и разъединения электрических цепей различных видов аппаратуры и кабелей с использованием цилиндрических и прямоугольных соединителей и плоских кабелей, к которым относятся: ленточные провода, проводники которых выполнены прямоугольной или круглой токопроводящей жилой с пленочной изоляцией; ленточные провода, проводники которых выполнены круглой токопроводящей жилой и изоляцией, выполненной методом экструзии; тканые плоские кабели, выполненные в виде тканой полосы, основой которой являются монтажные провода; плоские печатные кабели, проводники которых выполнены печатным способом из тонкой медной фольги на изоляционной основе.

Известна конструкция устройства для соединения электрических цепей (см. ОСТ 92-1725-81 "Провода ленточные. Технические требования при монтаже в соединители и на печатные платы", приложение 2, л.20, черт.5), содержащая цилиндрический соединитель, защитный кожух и ленточный кабель с экструдированной изоляцией, в которых допускается разделение изолированных токопроводящих жил из ленты на отдельные проводники. В этом случае электромонтаж ленточного кабеля в круглый разъем осуществляется практически как обычными монтажными проводами.

Такие устройства позволяют обеспечить электрический монтаж тканых и ленточных кабелей в цилиндрические соединители, распаивая проводники проводов в произвольном порядке без дополнительных деталей.

К недостаткам таких устройств относится невозможность электромонтажа ленточных кабелей с пленочной изоляцией, а также печатных кабелей в цилиндрические соединители, что не позволяет повысить плотность компоновки кабельных сборок и улучшить их габаритно-массовые характеристики.

Таким образом, задачей данного технического решения являлось создание устройства, обеспечивающего соединение электрических цепей с использованием цилиндрических соединителей и ленточных кабелей с экструдированной изоляцией.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией устройства и заявляемого объекта является наличие плоского кабеля, цилиндрического соединителя с электрическими контактами и кожуха.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату является конструкция устройства для электросоединения плоских кабелей (см. ОСТ 92-1725-81 "Провода ленточные. Технические требования при монтаже в соединители и на печатные платы", приложение 2, л.21, черт.7а), принятая авторами за прототип, содержащая прямоугольный соединитель с электрическими контактами, плоский кабель, плату и кожух. В конструкции устройства используется переходная печатная плата, на одном конце которой зачищенные от изоляции концы плоских жил ленточного кабеля распаиваются на контактные площадки, а на другом - на хвостовики контактов соединителя.

Такая конструкция устройства обеспечивает снижение объема и массы (устройств для электросоединения) кабельных сборок.

Таким образом, задачей данного технического решения являлось создание устройства соединения электрических цепей при помощи прямоугольного соединителя с плоским ленточным кабелем.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства для электросоединения плоского кабеля, принятого авторами за прототип, относится невозможность применения цилиндрических соединителей, а также необходимость однозначного соответствия при распайке контактов соединителя каждому проводнику плоского кабеля.

Общими признаками с предлагаемой авторами конструкцией устройства для электросоединения плоского печатного кабеля являются наличие плоского кабеля, платы, соединителя с электрическими контактами и кожуха.

В отличие от прототипа, в предлагаемом авторами устройстве для электросоединения плоского печатного кабеля соединитель выполнен цилиндрическим, на кожухе соединителя смонтирована плата с неподвижно закрепленным одной стороной плоским печатным кабелем, на противоположной его стороне к оголенным участкам печатных проводников присоединены монтажные провода, подключенные к электрическим контактам соединителя.

В частных случаях, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:

- плоский печатный кабель скреплен с платой на длине не менее длины оголенных участков печатных проводников;

- длина оголенных печатных проводников выполнена более длины крепления плоского печатного кабеля к плате;

- ширина платы выполнена не менее ширины плоского печатного кабеля;

- плата снабжена одним или более прямоугольными отверстиями, шириной не менее толщины плоского печатного кабеля, длиной не менее его ширины;

- на кожухе соединителя смонтированы две или более платы;

- на плате установлена прокладка;

- на плате смонтирована крышка;

- плата выполнена жесткой;

- устройство или его часть снабжено защитным покрытием;

- плата снабжена отверстием для монтажных проводов;

- над платой образована монтажная полость.

Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.

Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны, во всех случаях достаточны.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для электросоединения плоского печатного кабеля при помощи цилиндрического соединителя, обеспечивающего надежное соединение электрических цепей с минимальными габаритно-массовыми характеристиками и возможностью соединения в произвольной последовательности контактов соединителя с проводниками плоского кабеля.

При осуществлении изобретения указанный технический результат достигается тем, что в отличие от известного устройства (прототипа) для электросоединения плоского кабеля, содержащего плоский кабель, плату, соединитель с электрическими контактами и кожух, особенность заключается в том, что соединитель выполнен цилиндрическим, на кожухе соединителя смонтирована плата, с неподвижно закрепленным одной стороной плоским печатным кабелем, на противоположной его стороне к оголенным участкам печатных проводников присоединены монтажные провода, подключенные к контактам соединителя.

Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяют, в частности, за счет:

- выполнения соединителя цилиндрическим использовать кабельные сборки в составе цилиндрического соединителя и плоского печатного кабеля в существующих межблочных связях, использующих цилиндрические соединители, улучшить габаритно-массовые характеристики, повысить надежность электросоединения в изделиях, подвергающихся внешним воздействиям, т.к. цилиндрические соединители имеют наиболее высокие эксплуатационные характеристики;

- монтажа на кожухе соединителя платы, с неподвижно закрепленным одной стороной плоским печатным кабелем, повысить жесткость конструкции соединителя и надежность устройства в целом;

- присоединения на противоположной стороне плоского печатного кабеля к оголенным участкам печатных проводников монтажных проводов и подключения их к контактам соединителя обеспечить электрическое соединение между печатными проводниками плоского кабеля и контактами цилиндрического соединителя в произвольной последовательности контактов соединителя и проводников плоского кабеля.

Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах выполнения позволяют, в частности, за счет:

- скрепления плоского печатного кабеля с платой на длине не менее длины оголенных участков печатных проводников обеспечить надежность крепления печатного кабеля к плате при значительных токовых нагрузках в коммутируемых цепях;

- выполнения длины оголенных печатных проводников более длины крепления плоского печатного кабеля к плате обеспечить распайку на печатный проводник монтажного провода большего сечения без увеличения переходного сопротивления в месте распайки;

- выполнения ширины платы не менее ширины плоского печатного кабеля обеспечить надежность крепления кабеля к плате и мест паек;

- снабжения платы одним или более прямоугольными отверстиями, шириной не менее толщины плоского печатного кабеля, длиной не менее его ширины, через которые проходит печатный кабель, надежнее закрепить плоский печатный кабель от возможных перемещений;

- монтажа на кожухе соединителя двух или более плат использовать цилиндрические соединители с большим числом контактов без увеличения нормированной ширины печатного кабеля;

- установки на плате прокладки обеспечить герметизацию соединителя от воздействия внешней среды;

- монтажа на плате крышки обеспечить защиту места паек от посторонних механических воздействий;

- выполнения платы жесткой сделать конец печатного кабеля с оголенными проводниками способным обеспечить надежную распайку монтажных проводов на печатные проводники;

- снабжения устройства или его части защитным покрытием обеспечить защиту пайки от влаги при климатических воздействиях;

- снабжения платы отверстием для монтажных проводов произвести подвод монтажных проводов от контактов соединителя к оголенным участкам печатного кабеля;

- образования над платой монтажной полости обеспечить размещение и монтаж проводов, повысить технологичность конструкции соединителя.

Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизны".

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для электросоединения плоского печатного кабеля, содержащем плоский кабель, плату, соединитель с электрическими контактами и кожух, в отличие от прототипа, согласно изобретению соединитель выполнен цилиндрическим, на кожухе соединителя смонтирована плата с неподвижно закрепленным одной стороной плоским печатным кабелем, на противоположной его стороне к оголенным участкам печатных проводников присоединены монтажные провода, подключенные к контактам соединителя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для электросоединения плоского печатного кабеля, на фиг.2 - вид устройства сверху со снятой крышкой, на фиг.3 - плата с печатным кабелем, на фиг.4 - устройство для электросоединения нескольких печатных кабелей, на фиг.5 - устройство для электросоединения печатных кабелей, выполненное с бескорпусной заливкой.

Предлагаемое устройство для электросоединения плоского печатного кабеля содержит кожух 1, цилиндрический соединитель 2, плату 3, на которой на участке А закреплен плоский печатный кабель 4, например с помощью клея, при этом для фиксации печатный кабель 4 проходит через отверстия 6, тем самым обеспечивая надежное крепление от возможных перемещений.

В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения в устройстве для электросоединения плоского печатного кабеля - плоский печатный кабель скреплен с платой на длине Б не менее длины оголенных участков печатных проводников А, ширина платы К выполнена не менее ширины В плоского печатного кабеля, плата снабжена одним или более прямоугольными отверстиями 6, шириной Д не менее толщины Е плоского печатного кабеля, длиной Г не менее его ширины В, на кожухе 1 соединителя 2 смонтированы две или более платы 3 (фиг.4), на плате смонтирована крышка 8, плата 3 выполнена жесткой, устройство или его часть снабжено защитным покрытием в виде бескорпусной заливки 11, плата снабжена отверстием 10 для монтажных проводов 5, между платой 3 и крышкой 8 расположена прокладка 7, над платой 3 образована монтажная полость 9 (фиг.1).

Вышеописанное устройство для электросоединения плоского печатного кабеля работает следующим образом.

При сочленении цилиндрического соединителя с ответной частью, установленной на электронном блоке, электрическая связь обеспечивается за счет взаимодействия контактов соединителя. При этом электрическая связь контактов соединителя 2 с проводниками печатного кабеля 4, неподвижно закрепленного одной стороной на плате 3, осуществляется монтажными проводами 5, которые одним концом присоединены к контактам соединителя 2, а другим - к оголенным участкам длиной А печатного кабеля 4.

Выполнение устройства для электросоединения плоского печатного кабеля в соответствии с изобретением позволяет осуществлять соединение электрических цепей посредством печатных кабелей при помощи цилиндрических соединителей, тем самым обеспечивать гибкие электрические связи, которые обладают надежностью и минимальными габаритно-массовыми характеристиками.

Изобретение может быть использовано при разработке различных устройств для соединения и разъединения электрических цепей (проводов, кабелей, модулей, узлов, блоков) в различных видах аппаратуры.

Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями опытных образцов устройства для электросоединения плоского печатного кабеля, выполненных в соответствии с изобретением.

В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, намечено серийное производство.

Формула изобретения

1. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля, содержащее плоский кабель, плату, соединитель с электрическими контактами и кожухом, отличающееся тем, что соединитель выполнен цилиндрическим, на кожухе соединителя смонтирована плата, с неподвижно закрепленным одной стороной плоским печатным кабелем, на противоположной его стороне к оголенным участкам печатных проводников присоединены монтажные провода, подключенные к контактам соединителя.

2. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что плоский печатный кабель скреплен с платой на длине не менее длины оголенных участков печатных проводников.

3. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что длина оголенных печатных проводников выполнена более длины крепления плоского печатного кабеля к плате.

4. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что ширина платы выполнена не менее ширины плоского печатного кабеля.

5. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что плата снабжена одним или более прямоугольными отверстиями, шириной не менее толщины плоского печатного кабеля, длиной не менее его ширины.

6. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что на кожухе соединителя смонтированы две или более платы.

7. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что на плате установлена прокладка.

8. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что на плате смонтирована крышка.

9. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что плата выполнена жесткой.

10. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что устройство или его часть снабжено защитным покрытием.

11. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что плата снабжена отверстием для монтажных проводов.

12. Устройство для электросоединения плоского печатного кабеля по п.1, отличающееся тем, что над платой образована монтажная полость.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5