Соединительный элемент для соединения со схемной платой, соединительное устройство и способ дистанцированного соединения схемных плат с таким соединительным элементом
Изобретение относится к соединительному элементу для соединения со схемной платой, а также к соединительному устройству и к способу дистанцированного (т.е. с обеспечением заданного зазора) соединения схемных плат с таким соединительным элементом. Технический результат – создание соединительного элемента, который обеспечивал бы простое и автоматическое соединение со схемной платой, в частности, электрически изолированное соединение между схемными платами. Достигается тем, что соединительный элемент (4) имеет первую, соединительную, секцию (6) для соединения с дистанцирующим элементом (5) и вторую, фиксирующую, секцию (7) для фиксации со схемной платой (3). Между упомянутыми первой, соединительной, секцией (6) и второй, фиксирующей, секцией (7) расположена центральная секция (8), которая служит для образования первого упора (11) для дистанцирующего элемента (5) и второго упора (12) для схемной платы (3). Упомянутый соединительный элемент (4) соединен с соответствующим дистанцирующим элементом (5) с образованием соединительного устройства (1). Дистанцирующий элемент (5) соединяют с первой схемной платой (2). Затем с соединительным элементом (4) фиксируют вторую схемную плату (3). Оконечный участок второй, фиксирующей, секции (7) соединительного элемента выполнен с образованием области сборки (А), служащей в качестве зоны разрежения для пневматического удержания соединительного элемента (4). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 6 ил.
Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
Для предлагаемого изобретения испрашивается приоритет по заявке на патент Германии DE 102014222951.0, содержание которой включается в настоящую заявку по ссылке.
Предлагаемое изобретение относится к соединительному элементу для соединения со схемной платой. Кроме того, предлагаемое изобретение относится к соединительному устройству и к способу дистанцированного (т.е. с обеспечением заданного зазора) соединения схемных плат с таким соединительным элементом.
Предпосылки создания предлагаемого изобретения
Соединение схемных плат, в котором одна (первая) схемная плата соединена с другой (второй) схемной платой с помощью дистанцирующих деталей, с обеспечением электрического соединения, известно из публикации DE 102007035794 А1. В упомянутых дистанцирующих деталях, выполненных из пластика, вмонтированы контактные штырьки. К первой схемной плате с помощью пайки с обеспечением электропроводности прикреплен изогнутый контактный штырек, а еще один контактный штырек проведен через сборочное отверстие во второй схемной плате и припаян там с помощью припоя. Недостаток такого решения состоит в том, что производство узла схемных плат является сложным, и особенно в том, что не обеспечивается электрически изолированное соединение.
Из публикации ЕР 0357362 А2 известен корпус для электронных компонентов. В этом корпусе расположена базовая пластина, содержащая приподнятые над ее поверхностью участки для прикрепления схемной платы.
Для целей крепежа использованы соединительные элементы, фиксирующие упомянутые приподнятые участки, и схемная плата.
Цель предлагаемого изобретения
Поэтому цель предлагаемого изобретения состоит в создании соединительного элемента, который обеспечивал бы простое соединение со схемной платой. В частности, этот соединительный элемент должен обеспечивать между схемными платами электрически изолированное соединение.
Краткое описание предлагаемого изобретения
Указанная выше цель предлагаемого изобретения достигается созданием соединительного элемента согласно п. 1 формулы изобретения. Этот соединительный элемент выполнен с возможностью соединения его с дистанцирующим элементом, служащим для простого и автоматического соединения с первой схемной платой, с помощью своей первой, соединительной, секции. Кроме того, соединительный элемент выполнен с возможностью дополнительной простой и автоматической фиксации его со второй схемной платой с помощью своей второй, фиксирующей, секции, так что обеспечено дистанцированное соединение схемных плат между собой. Предусмотрена центральная секция, которая расположена между упомянутыми соединительной секцией и фиксирующей секцией соединительного элемента и служит для создания первого упора для соединения первой, соединительной, секции соединительного элемента с соответствующим дистанцирующим элементом, а также для создания второго упора для соединения или фиксации и (или) вмещения второй схемной платы со второй, фиксирующей, секцией соединительного элемента или на второй, фиксирующей, секции соединительного элемента. Для образования упомянутых соединительной секции и фиксирующей секции этот соединительный элемент может быть выполнен, в частности, из эластичного материала, такого как пластик.
Зона сборки гарантирует простое автоматическое присоединение соединительного элемента. В зоне сборки, образованной на конце его второй, фиксирующей, секции соединительный элемент может удерживаться и устанавливаться простым образом и автоматически. Например, соединительный элемент может быть автоматически соединен с соответствующим дистанцирующим элементом. Кроме того, соединительный элемент может автоматически удерживаться в соединении с упомянутым дистанцирующим элементом, чтобы было обеспечено простое автоматическое соединение дистанцирующего элемента с первой схемной платой. В частности, зона сборки служит в качестве зоны разрежения для пневматического удержания соединительного элемента.
Соединительный элемент согласно п. 2 формулы изобретения гарантирует простую автоматическую сборку. Соединительный элемент может простым образом удерживаться только что образованной зоной сборки. Это удержание может быть осуществлено, например, с помощью пневматических средств. К зоне сборки, в частности, применимо следующее: площадь зоны сборки А≥3 мм2, предпочтительно - А≥4,5 мм2, более предпочтительно - А≥6 мм2. Представляется предпочтительным такое решение, при котором зона сборки имеет форму круга. Представляется предпочтительным такое решение, при котором зона сборки простирается практически перпендикулярно относительно центральной продольной оси соединительного элемента. При таком решении простым образом обеспечена возможность перемещения соединительного элемента для соединения с дистанцирующим элементом и (или) для соединения дистанцирующего элемента с первой схемной платой в направлении центральной продольной оси.
Соединительный элемент согласно п. 3 формулы изобретения обеспечивает фиксацию второй, фиксирующей, секции соединительного элемента со второй схемной платой простым образом. Признак, согласно которому вторая, фиксирующая, секция соединительного элемента имеет предварительно заданную зону деформации, в частности, предварительно заданную зону разрушения в области зоны сборки, обеспечивает простое введение второй, фиксирующей, секции соединительного элемента в соответствующую полость во второй схемной плате. Поскольку зона сборки больше не нужна в процессе фиксации второй, фиксирующей, секции соединительного элемента со второй схемной платой, деформация или разрушение зоны сборки не является недостатком.
Соединительный элемент согласно п. 4 формулы изобретения гарантирует фиксацию второй, фиксирующей, секции соединительного элемента со второй схемной платой простым образом. Признак, согласно которому концы имеющихся по меньшей мере двух фиксирующих консолей соединены стенкой, значит, во-первых, что вторая, фиксирующая, секция соединительного элемента образует зону сборки. Во-вторых, упомянутые по меньшей мере две фиксирующие консоли, расположенные на расстоянии друг от друга, могут быть смещены благодаря предварительно заданной зоне деформации, в частности, предварительно заданной зоне разрушения простым образом радиально к центральной продольной оси соединительного элемента. Поскольку упомянутые фиксирующие консоли выполнены с возможностью гибкого смещения, обеспечена возможность фиксации второй, фиксирующей, секции соединительного элемента со второй схемной платой простым образом. Представляется предпочтительным такое решение, при котором упомянутые по меньшей мере две фиксирующие консоли выполнены из пластического материала.
Соединительный элемент согласно п. 5 формулы изобретения гарантирует фиксацию соединительной секции соединительного элемента, выполненной как первая фиксирующая секция соединительного элемента, с дистанцирующим элементом простым образом. По меньшей мере один фиксирующий выступ простирается в радиальном направлении, начинаясь от опорного стержня. Упомянутый по меньшей мере один фиксирующий выступ может быть выполнен, например, в виде ламели, нити, или пластины.
Соединительный элемент согласно п. 6 формулы изобретения гарантирует надежное закрепление соединительного элемента на соответствующем дистанцирующем элементе простым образом.
Соединительный элемент согласно п. 7 формулы изобретения гарантирует простое автоматическое соединение соединительного элемента с соответствующим дистанцирующим элементом. Признак, согласно которому соединительная секция соединительного элемента выполнена с сужением на ее свободном конце, означает, что она может быть просто и надежно введена в соответствующую полость в дистанцирующем элементе.
Соединительный элемент согласно п. 8 формулы изобретения гарантирует простое автоматическое соединение второй схемной платы со второй, фиксирующей, секцией соединительного элемента. Признак, согласно которому имеющийся по меньшей мере один второй фиксирующий выступ выполнен с сужением по направлению к одному свободному концу, означает, что этот второй фиксирующий выступ может быть введен в соответствующую полость во второй схемной плате простым и надежным образом.
Соединительный элемент согласно п. 9 формулы изобретения гарантирует простое и автоматическое соединение с первой схемной платой. Представляется предпочтительным такое решение, при котором дистанцирующий элемент, соединенный с соединительным элементом, припаян к первой схемной плате. При таком решении дистанцирующий элемент подвергается действию высокой температуры. Поскольку дистанцирующий элемент находится в контакте с соединительным элементом, эта высокая температура может подействовать также на соединительный элемент. Термостойкий пластический материал предотвращает повреждение соединительного элемента. Признак «термостойкий» в данном случае значит, что до достижения некоторой минимальной температуры не происходит размягчения этого пластического материала. Представляется предпочтительным такое решение, при котором соединительный элемент выполнен из такого выдерживающего высокие температуры пластического материала, как, например, жидкокристаллический полимер (LCP: Liquid Crystal Polymer).
Соединительный элемент согласно п. 10 формулы изобретения обеспечивает электрически изолированное соединение между двумя схемными платами.
Соединительный элемент согласно п. 11 формулы изобретения гарантирует надежное соединение простым образом. Кроме того, такой соединительный элемент прост в изготовлении. Соединительная секция соединительного элемента и (или) фиксирующая секция соединительного элемента выполнена (выполнены) таким образом, чтобы соответствующее соединение с дистанцирующим элементом или со схемной платой было постоянным или неразъемным.
Кроме того, предлагаемое изобретение направлено на создание соединительного устройства, обеспечивающего возможность дистанцированного соединения схемных плат автоматически, простым и гибким образом.
Эта цель достигнута созданием соединительного устройства, охарактеризованного в пункте 12. Достоинства этого соединительного устройства согласно предлагаемому изобретению те же, что и у описанного выше соединительного элемента согласно предлагаемому изобретению. Первая, соединительная, секция соединительного элемента соединена с дистанцирующим элементом. Соединение между соединительной секцией соединительного элемента и дистанцирующим элементом может быть соединением с принудительной блокировкой, соединением с фрикционной блокировкой и (или) соединением прочной связью (сваркой или пайкой), винтовым соединением, компаундным соединением, клеевым соединением и (или) соединением, полученным литьем под давлением. Представляется предпочтительным такое решение, при котором соединительная секция соединительного элемента введена в полость в дистанцирующем элементе и закреплена в ней. Упомянутая полость может быть выполнена, например, в виде сквозного отверстия или глухого отверстия. Двухкомпонентная конструкция предлагаемого соединительного устройства обеспечивает возможность регулирования расстояния между схемными платами, подлежащими соединению простым и гибким образом с помощью участка дистанцирующего элемента. Для этого конкретный дистанцирующий элемент может быть выбран, например, из нескольких сходных дистанцирующих элементов разной длины в зависимости от желаемого расстояния между схемными платами и соединен с соединительным элементом. Дистанцирующий элемент выполнен отдельно от первой схемной платы, то есть, не выполнен как одно целое с этой первой схемной платой. Дистанцирующий элемент присоединен к первой схемной плате с помощью соответствующего соединительного элемента. Затем с помощью упомянутого соединительного элемента может быть зафиксирована вторая схемная плата.
Соединительное устройство согласно п. 13 формулы изобретения гарантирует соединение дистанцирующего элемента с первой схемной платой простым и надежным образом. Признак, согласно которому дистанцирующий элемент выполнен из металла, означает, что соединительное устройство образует компонент устройства поверхностного монтажа (SMD: Surface Mounted Device), который может быть, например, припаян к первой схемной плате вместе с другими компонентами устройства поверхностного монтажа. В качестве упомянутого металла может быть выбрана, например, сталь или латунь.
Кроме того, предлагаемое изобретение направлено на создание способа, обеспечивающего дистанционированное соединение схемных плат автоматически, простым и гибким образом.
Эта цель достигнута созданием способа, охарактеризованного в пункте 14 формулы изобретения. Достоинства этого способа согласно предлагаемому изобретению те же, что и у описанного выше соединительного элемента согласно предлагаемому изобретению, а также описанного выше соединительного устройства согласно предлагаемому изобретению. Надлежащий соединительный элемент может быть соединен с соответствующим дистанцирующим элементом как до, так и после присоединения или припаивания дистанцирующего элемента к первой схемной плате. Представляется предпочтительным такое решение, при котором надлежащий соединительный элемент сначала соединяют с соединительным устройством вместе с соответствующим дистанцирующим элементом, после чего дистанцирующий элемент присоединяют или припаивают к первой схемной плате. Способ согласно предлагаемому изобретению может быть далее развит с использованием признаков пп. 12 и 13 формулы изобретения.
Другие признаки, преимущества и характеристики предлагаемого изобретения станут понятны из последующего подробного описания нескольких вариантов его осуществления со ссылками на прилагаемые графические материалы.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
На фиг. 1 изображено в разрезе соединительное устройство согласно первому варианту осуществления предлагаемого изобретения, обеспечивающее дистанцированное соединение двух схемных плат между собой.
На фиг. 2 соединительное устройство, показанное на фиг. 1, изображено в аксонометрии.
На фиг. 3 в аксонометрии показан соединительный элемент соединительного устройства, изображенного на фиг. 2.
На фиг. 4 в аксонометрии показан дистанцирующий элемент соединительного устройства, изображенного на фиг. 2.
На фиг. 5 показано в разрезе соединительное устройство согласно второму варианту осуществления предлагаемого изобретения, обеспечивающее дистанцированное соединение двух схемных плат между собой.
На фиг. 6 показано в разрезе соединительное устройство согласно третьему варианту осуществления предлагаемого изобретения, обеспечивающее дистанцированное соединение двух схемных плат между собой.
Подробное описание предлагаемого изобретения
Первый вариант осуществления предлагаемого изобретения будет описан со ссылками на прилагаемые чертежи с фиг. 1 по фиг. 4. Соединительное устройство 1 служит для дистанцированного соединения первой схемной платы 2 со второй схемной платой 3. Соединительное устройство 1 содержит соединительный элемент 4, который соединен с соответствующим дистанцирующим элементом 5 с принудительной блокировкой.
Упомянутый соединительный элемент 4 имеет соединительную секцию, выполненную как первая фиксирующая секция 6 и вторая фиксирующая секция 7, между которыми расположена центральная секция 8. Упомянутые фиксирующие секции 6 и 7 соединительного элемента расположены на упомянутой центральной секции 8 соединительного элемента таким образом, что соединительный элемент 4 имеет центральную продольную ось 9.
Фиксирующие секции 6 и 7 соединительного элемента и центральная секция 8 соединительного элемента выполнены из пластического материала, который выдерживает температуру по меньшей мере 240°С, предпочтительно - по меньшей мере 260°С, более предпочтительно - по меньшей мере 280°С. Этот пластический материал является электрически изолирующим. В качестве этого пластического материала может быть использован, например, жидкокристаллический полимер.
Центральная секция 8 соединительного элемента образована круглым диском 10, которым создан первый упор 11 для торцевой поверхности дистанцирующего элемента 5, обращенной к первой фиксирующей секции 6 соединительного элемента для первой схемной платы 2, и второй упор 12 для торцевой поверхности дистанцирующего элемента 5, обращенной ко второй фиксирующей секции 7 соединительного элемента для второй схемной платы 3. Центральная секция 8 соединительного элемента простирается практически перпендикулярно относительно упомянутой центральной продольной оси 9.
Предусмотрен опорный стержень 13, который начинается от центральной секции 8 соединительного элемента и простирается концентрично ей по центральной продольной оси 9. Упомянутый опорный стержень 13 имеет базовое цилиндрическое тело 14, на одном конце которого расположена головка 15 опорного стержня, при этом опорный стержень 13 сужается в направлении свободного конца 16. На базовом цилиндрическом теле 14 опорного стержня предусмотрены перемычки 17, расположенные друг напротив друга относительно центральной продольной оси 9 и простирающиеся вдоль последней, соединяя упомянутую головку 15 опорного стержня с центральной секцией 8 соединительного элемента. Между упомянутыми перемычками 17 опорного стержня на обеих сторонах базового цилиндрического тела 14 расположено несколько первых фиксирующих выступов 18, которые расположены вдоль центральной продольной оси 9 на расстояниях друг от друга. Упомянутые первые фиксирующие выступы 18 выполнены в виде ламелей или пластинок. В альтернативном варианте эти первые фиксирующие выступы 18 могут быть выполнены в виде резьбы. Первые фиксирующие выступы 18 простираются по существу по полукругу базового цилиндрического тела 14 опорного стержня. Опорный стержень 13 и связанные с ним первые фиксирующие выступы 18 образуют первую фиксирующую секцию 6.
Вторая фиксирующая секция 7 начинается от центральной секции 8 соединительного элемента и простирается концентрично ей вдоль центральной продольной оси 9. Эта вторая фиксирующая секция 7 имеет две фиксирующих консоли 19 и 20, которые выполнены на центральной секции 8 соединительного элемента и расположены на расстоянии друг от друга, образуя между собой ограниченное ими прорезеобразное незаполненное пространство 21. Благодаря расположению этих фиксирующих консолей 19 и 20 на расстоянии друг от друга обеспечена возможность их гибкого смещения в радиальном направлении. Концы фиксирующих консолей 19 и 20 соединены стенкой 22, ограничивающей упомянутое незаполненное пространство 21. Упомянутая стенка 22 является достаточно тонкой для того, чтобы образовывать предварительно заданную зону деформации, благодаря чему обеспечена возможность смещения фиксирующих консолей 19 и 20 в радиальном направлении. Представляется предпочтительным такое решение, при котором толщина стенки 22 такова, что последняя образует зону разрушения, так что стенка 22 при радиальном смещении фиксирующих консолей 19 и 20 разрушается.
Фиксирующие консоли 19 и 20 выполнены только на свободном конце 30 второй фиксирующей секции 7. Признак, состоящий в том, что стенка 22 простирается заподлицо между концами фиксирующих консолей 19 и 20, значит, что конец фиксирующей секции 7 образует плоскую зону сборки А. Эта зона сборки А простирается практически перпендикулярно относительно центральной продольной оси 9. Представляется предпочтительным такое решение, при котором зона сборки А имеет форму круга. Представляется предпочтительным такое решение, при котором площадь зоны сборки А≥3 мм2, предпочтительно - А≥4,5 мм2, более предпочтительно - А≥6 мм2. Поэтому предварительно заданная зона деформации или предварительно заданная зона разрушения образована в области зоны сборки А.
Каждая из фиксирующих консолей 19 и 20 имеет базовое тело 23 и расположенный на нем оконечный участок 24. Поперечное сечение упомянутого базового тела 23 и связанного с ним оконечного участка 24 имеет форму сегмента круга. Базовое тело 23 фиксирующей консоли 19 или 20 имеет постоянный радиус относительно центральной продольной оси 9, так что это базовое тело 23 имеет по существу форму полуцилиндра. В отличие от базового тела 23, оконечный участок 24 фиксирующей консоли 19 или 20 по центральной продольной оси 9 сужается по направлению к свободному концу 30 фиксирующей консоли, так что вторая фиксирующая секция 7 сужается в направлении к зоне сборки А. Признак, состоящий в том, что оконечный участок 24 соответствующей фиксирующей консоли сразу за соединенным с ним базовым телом 23 имеет радиус, больший чем радиус этого базового тела 23, означает, что оконечный участок 24 фиксирующей консоли образует относительно этого базового тела 23 соответствующий второй фиксирующий выступ 25. Упомянутый второй фиксирующий выступ 25 на торцевой стороне, обращенной к центральной секции 8, образует третий упор 26. Упомянутый третий упор 26 имеет форму секции кольца.
Дистанцирующий элемент 5 имеет дистанцирующую секцию 27 и [выполненную с возможностью введения в первую схемную плату 2] вводимую секцию 28, которые выполнены как одно целое. Упомянутые дистанцирующая секция 27 и вводимая секция 28 выполнены в виде полых цилиндров и образуют фиксирующую полость 29. Упомянутая фиксирующая полость 29 простирается вдоль центральной продольной оси 9' дистанцирующего элемента 5. Внутри дистанцирующего элемента 5 на его внутренней поверхности, обращенной к упомянутой фиксирующей полости 29, выполнена внутренняя резьба 31, предназначенная для фиксации упоминавшихся ранее первых фиксирующих выступов 18. Радиус дистанцирующей секции 27 дистанцирующего элемента 5 превышает радиус его вводимой секции 28, так что дистанцирующий элемент 5 образует кольцеобразный упор 32, ограничивающий введение дистанцирующего элемента 5 в первую схемную плату 2. Кроме того, дистанцирующая секция 27 образует кольцеобразный упор 33 на ее торцевой поверхности, обращенной в сторону, противоположную вводимой секции 28. Дистанцирующий элемент 5 выполнен из металла, в частности, из стали или латуни, так что обеспечена возможность припаивания его к первой схемной плате 2.
Дистанцированное соединение схемных плат 2 и 3 будет подробно описано далее. Упомянутые схемные платы 2 и 3 соединены друг с другом с помощью нескольких соединительных устройств дистанционированным образом. Далее в качестве примера описывается соединение схемных плат 2 и 3 с помощью только одного соединительного устройства 1.
Сначала из соединительного элемента 4 и дистанцирующего элемента 5 собирают соединительное устройство 1. Для этого первую фиксирующую секцию 6 соединительного элемента вводят в фиксирующую полость 29 в дистанцирующем элементе, так чтобы первые фиксирующие выступы 18 соединительного элемента зафиксировались на внутренней резьбе 31 дистанцирующего элемента. Процесс введения облегчается благодаря головке 15 опорного стержня соединительного элемента. Процесс введения стопорится, когда упоры 11 и 33 упираются друг в друга.
Дистанцирующий элемент 5 поставляется как отдельный компонент конструкции. Представляется предпочтительным такое решение, при котором обеспечено наличие нескольких дистанцирующих элементов 5 разной длины L, так чтобы была обеспечена возможность выбрать дистанцирующий элемент 5 желаемой длины в зависимости от желаемого расстояния между соединяемыми схемными платами 2 и 3. Прикрепление соединительного элемента 4 к соответствующему дистанцирующему элементу 5 может быть осуществлено как вручную, так и автоматически. Автоматическое прикрепление может быть осуществлено, например, в отношении нескольких соединительных элементов 4, собранных в пучок, при этом соответствующие дистанцирующие элементы подают полностью автоматически. Кроме того, автоматическое прикрепление может быть осуществлено, например, при пневматическом удержании соединительного элемента 4 на плоской зоне сборки А и введении его в фиксирующую полость 29 с помощью подходящей системы манипулирования первой фиксирующей секцией 6. При таком решении дистанцирующий элемент 5 может удерживаться, например, механически с помощью системы манипулирования.
Затем первую схемную плату 2 соединяют с соединительным устройством 1. Для этого соединительное устройство 1 пневматически удерживают на зоне сборки А и с помощью системы манипуляции вводимой секции 28 дистанцирующего элемента 5 вводят в соответствующее отверстие 34, выполненное в первой схемной плате 2. Процесс введения стопорится упором 32. Затем выполненный из металла дистанцирующий элемент 5 припаивают к первой схемной плате с использованием припоя 35 согласно технологии поверхностного монтажа. При выполнении этого процесса пайки к первой схемной плате 2 могут припаиваться также другие монтируемые на поверхности компоненты. Припой 35 позволяет создать постоянное соединение между выполненным из металла дистанцирующим элементом 2 и первой схемной платой 2. Признак, состоящий в том, что соединительный элемент 4 выполнен из пластического материала, выдерживающего высокую температуру, означает, что соединительный элемент 4 в процессе выполнения пайки не повреждается.
После этого с соединительным элементом 4 соединяют вторую схемную плату 3. Для этого вторую схемную плату 3 захватывают вручную или автоматически и перемещают в направлении к центральной продольной оси 9 таким образом, чтобы вторая фиксирующая секция 7 была введена в отверстие 36, выполненное во второй схемной плате 3. В процессе этого введения фиксирующие консоли 19 и 20 смещаются радиально к центральной продольной оси 9, так что происходит деформирование или разрушение стенки 22, так как она предварительно создана как зона деформации или зона разрушения. При этом оконечные участки 24 фиксирующих консолей 19 и 20 легко проходят через упомянутое отверстие 36. Перемещение второй схемной платы 3 вдоль центральной продольной оси 9 прекращается, когда эта схемная плата упирается во второй упор 12. Осевая длина базовых тел 23 фиксирующих консолей 19 и 20 выбрана таким образом, что проведение оконечных участков 24 фиксирующих консолей 19 и 20 через отверстие 36 до упора, так что третьи упоры 26 образуют для второй схемной платы 3 защелки. Для этого осевую длину базовых тел 23 фиксирующих консолей 19 и 20 выбирают таким образом, чтобы приблизительно равной толщине второй схемной платы 3. Как только оконечные участки 24 фиксирующих консолей 19 и 20 оказываются полностью проведены через отверстие 36, выполненные из эластичного материала фиксирующие консоли 19 и 20 снова смещаются в радиальном направлении, но на этот раз в направлении от центральной продольной оси 9. Радиус базовых тел 23 по существу равен радиусу отверстия 36, так что вторая схемная плата 3 упирается в базовые тела 23 диагонально под прямым углом к центральной продольной оси 9 и ее удержание является надежным. При таком решении вторая фиксирующая секция 7 надежно соединена со второй схемной платой 3 как в осевом, так и в радиальном направлениях.
Если вторая схемная плата 3 выполнена таким образом, что отверстие 36' простирается в направлении торцевой поверхности, обращенной в сторону, противоположную первой схемной плате 2, то вторая схемная плата 3 упирается во второй упор 12 и фиксируется от радиального смещения. В аксиальном же направлении удержание второй схемной платы 3 обеспечено за счет силы тяжести. Это альтернативное решение в отношении второй схемной платы 3 и отверстия 36' на фиг. 1 показано пунктиром.
Далее со ссылками на фиг. 5 будет описан еще один (второй) вариант осуществления предлагаемого изобретения. В отличие от варианта, рассмотренного перед этим, в этом варианте вторая фиксирующая секция 7 содержит базовое тело 37 цилиндрической формы и оконечный участок 38, имеющий круговое поперечное сечение. На конце упомянутого оконечного участка 38 выполнена плоская зона сборки А. Кроме того, оконечный участок 38 образует второй фиксирующий выступ 25 с третьим упором 26. Соединительный элемент 4 выполнен из эластичного материала, в частности, из эластичного пластика или резины, так что для второй фиксирующей секции 7 обеспечена возможность введения через отверстие 36 во второй схемной плате 3. Что касается прочих элементов конструкции и работы соединительного устройства, они такие же, что и в ранее рассмотренном варианте осуществления предлагаемого изобретения.
Далее со ссылками на фиг. 6 будет описан еще один (третий) вариант осуществления предлагаемого изобретения. В отличие от вариантов, рассмотренных перед этим, в этом варианте соединительная секция 6 соединена с дистанцирующим элементом 5 фрикционной блокировкой и (или) соединением прочной связью (сваркой или пайкой). Для этого соединительная секция 6 соединительного элемента снабжена соединительным стержнем 39, который соединен с ее центральной секцией 8. Упомянутый соединительный стержень 39 установлен в полости 40, выполненной в дистанцирующем элементе 5. Соединительный стержень 39 может быть выполнен сужающимся на своем свободном конце 16, как и в вариантах, рассмотренных ранее. В альтернативном варианте конец соединительного стержня 39 может быть выполнен плоским. Упомянутая полость 40 может быть выполнена как в виде сквозного канала, так и в виде глухого канала. На фиг. 6 показана полость 40, выполненная в виде глухого канала. Соединительный стержень 39 может быть соединен с дистанцирующим элементом 5 с помощью прессовой посадки (фрикционная блокировка), с использованием клеящих веществ, или же литьем под давлением. В последнем случае дистанцирующий элемент 5 используется в качестве матрицы формовочного устройства, при этом соединительный элемент 4 соединяют с дистанцирующим элементом 5 путем литья под давлением непосредственно в процессе производства соединительного устройства согласно предлагаемому изобретению. Что касается прочих элементов конструкции и работы соединительного устройства, они такие же, что и в ранее рассмотренном варианте осуществления предлагаемого изобретения.
Таким образом, способ дистанцированного соединения схемных плат 2 и 3 согласно предлагаемому изобретению гарантирует высокую надежность соединения и высокую степень автоматизации при соединении этих схемных плат на заданном расстоянии друг от друга. Зона сборки обеспечивает возможность использования встроенного пневматического средства и гарантирует возможность автоматической установки соединительного устройства 1 на первой схемной плате 2. При этом нет необходимости затем удалять упомянутое встроенное пневматическое средство. В зоне сборки предусмотрена предварительно заданная зона деформации или зона разрушения, так что обеспечена фиксация второй фиксирующей секции 7 соединительного элемента путем защелкивания или захвата. Благодаря тому, что соединительное устройство образует компонент устройства поверхностного монтажа на первой схемной плате 2, и благодаря фиксации со второй схемной платой 3 путем защелкивания или захвата становится не нужным использование винтовых соединений, так что гарантирована высокая надежность крепления. Поэтому с помощью соединительного устройства 1 согласно предлагаемому изобретению для схемных плат 2 и 3 обеспечена возможность гибкого и надежного дистанционированного соединения друг с другом легко и быстро.
1. Соединительный элемент для соединения со схемной платой, включающий:
- первую, соединительную, секцию (6) для соединения с дистанцирующим элементом (5),
- вторую, фиксирующую, секцию (7) для фиксации со схемной платой (3) и
- центральную секцию (8), расположенную между упомянутыми соединительной секцией (6) и фиксирующей секцией (7) и образующую первый упор (11) для дистанцирующего элемента (5) и второй упор (12) для схемной платы (3), характеризующийся тем, что оконечный участок второй, фиксирующей, секции (7) соединительного элемента выполнен с образованием области сборки (А), служащей в качестве зоны разрежения для пневматического удержания соединительного элемента (4).
2. Соединительный элемент по п. 1, характеризующийся тем, что упомянутая зона сборки (А) выполнена плоской и предпочтительно простирающейся перпендикулярно центральной продольной оси (9) соединительного элемента (4).
3. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что упомянутая вторая, фиксирующая, секция (7) соединительного элемента в области упомянутой зоны сборки (А) имеет предварительно заданную зону деформации, предпочтительно, предварительно заданную зону разрушения.
4. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что упомянутая вторая, фиксирующая, секция (7) соединительного элемента содержит по меньшей мере две фиксирующие консоли (19, 20), расположенные на расстоянии друг от друга и соединенные на их концах стенкой (22), в которой предпочтительно выполнена предварительно заданная зона деформации.
5. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что упомянутая первая, соединительная, секция (6) соединительного элемента выполнена в виде первой фиксирующей секции, содержащей опорный стержень (13), расположенный концентрично центральной продольной оси (9) и на котором выполнен, по меньшей мере, один первый фиксирующий выступ (18).
6. Соединительный элемент по п. 5, характеризующийся тем, что на опорном стержне (13) выполнено несколько первых фиксирующих выступов (18), расположенных вдоль центральной продольной оси (9).
7. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что его первая, соединительная, секция (6) выполнена сужающейся к ее свободному концу (16).
8. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что его вторая, фиксирующая, секция (7) снабжена по меньшей мере одним вторым фиксирующим выступом (25) и выполнена сужающейся по направлению к своему свободному концу, начинаясь от упомянутого по меньшей мере одного второго фиксирующего выступа (25).
9. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что его соединительная секция (6), фиксирующая секция (7) и центральная секция (8) выполнены из пластичного материала, выдерживающего температуру по меньшей мере 240°С, предпочтительно по меньшей мере 260°С, более предпочтительно по меньшей мере 280°С.
10. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что его соединительная секция (6), фиксирующая секция (7) и центральная секция (8) выполнены из электрически изолирующего пластического материала.
11. Соединительный элемент по любому из пп. 1 или 2, характеризующийся тем, что его соединительная секция (6), фиксирующая секция (7) и центральная секция (8) выполнены как одно целое.
12. Соединительное устройство для дистанцированного соединения со схемными платами, включающее:
- дистанцирующий элемент (5) для соединения с первой схемной платой (2),
- соединительный элемент (4) по любому из пп. 1-11 для соединения со второй схемной платой (3), при этом его соединительная секция (6) соединена с упомянутым дистанцирующим элементом (5).
13. Соединительное устройство по п. 12, характеризующееся тем, что для обеспечения возможности припаивания к первой схемной плате (2) дистанцирующий элемент (5) выполнен из металла.
14. Способ дистанцированного соединения схемных плат, в котором выполняют следующие операции:
- обеспечивают наличие первой схемной платы (2) и предназначенной для соединения с нею второй схемной платы (3),
- обеспечивают наличие нескольких дистанцирующих элементов (5) и соединенных с ними соответствующих соединительных элементов (4) по любому из пп. 1-11,
- соединяют дистанцирующие элементы (5) с первой схемной платой (2) предпочтительно путем припаивания этих дистанцирующих элементов (5) к первой схемной плате (2) и
- накладывают вторую схемную плату (3) на соединительные элементы (4) таким образом, чтобы вторые, фиксирующие, секции (7) этих соединительных элементов (4) были зафиксированы со второй схемной платой (3).
