专利名称：具有可拆卸互连和锁定的元件电路基板的多部分电子电路组件的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电子电路基板领域，更具体地，涉及具有两个或者多个可拆卸地彼此互连和锁定的元件基板的电子电路组件。
背景技术：
电子设备通常包括外壳，例如包含电子电路的盒形壳体。在某些实例中，这种壳体的一面是开放的，以便可以使用架子，每一个架子都可以配置有接收位置，用于采用并排或者层叠关系固定电子电路单元或者电路组。典型地，这样的单元包括至少一个电路基板，例如载有多个电子元件的印刷电路板或者插件。当一个或者多个这种单元被安装在这样的壳体内时，它们可以与装配在壳体内的电连接器连接。每个电子电路单元可以向终端用户提供特定的或者专用的功能，并且这可以允许用户以模块或者定制的方式配置给定的壳体。
在某些类型的电子设备中，例如在电信网络设备中，需要有一种机构，其允许两个或者更多的电路基板(如印刷电路板)可拆卸地互连在一起。为此，这样的装置将考虑在给定外壳中将彼此互换的印刷电路板的各种结构。此外，还需要有一种机构，其允许两个或者更多的元件电路基板(如印刷电路板)在多部分电路组件中可拆卸地互连在一起，因此允许其中一个电路板从给定外壳中拆除，而其它电路板保持安装和工作在该外壳中。此外，还需要有一种机构，其允许所述两个或者更多的元件电路基板从给定外壳中拆除，这些元件电路基板或者作为互连的单元或者其中一个元件电路基板可以独立地从其所附着的可拆卸元件电路基板中拆除。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种机构，其允许两个或者更多的元件电路基板可拆卸地互连在一起，这样至少一个所述元件电路基板可以从外壳中拆除，独立于该可拆卸的元件基板连接的其它元件基板。
通过下面本发明的说明，本发明的这些和其它目的将变得清楚。
根据本发明的第一个主要方面，提供一种可拆卸互连的电路基板的组件，该组件包括(a)第一和第二电路基板，每一个电路基板分别提供用于在第一和第二电路基板之间配合电气接合的第一和第二电连接器；(b)在第一位置和第二位置之间操作的双位置锁，其中第一和第二电路基板根据第一位置处于彼此锁定的互连，第一和第二电路基板根据第二位置相互分离。
为了更好地理解本发明和更清楚地示出本发明是如何有效实施的，现在只是通过举例而不是限制的方式参考附图，其中图1是设备壳体的架子的透视图，其中已经配置了根据本发明的说明性实施例的多部分互连电路组件(为清楚起见，已经从壳体中拆除了与互连电路组件邻接的面板)；图2是图1的壳体架子的正视图，其中配置有图1的多部分互连电路组件；图3是图1的壳体架子的另一个横切于图2视图的正视图，其中还没有配置根据本发明的多部分互连电路组件；图4是图1的壳体架子的另一个与图2视图方向相同的正视图，其中多部分电路组件的第一元件基板已经可拆卸地从它的第二元件电路基板上拆除，而第二元件电路基板保持与架子电连接；图5是根据本发明的实施例的多部分互连电路组件的第一元件电路基板的透视图，其中示出了第一元件电路基板从第二元件电路基板上拆除并分开；图6是图5的第一元件电路基板的侧视图；图7是图5和图6的第一元件电路基板的端视图；图8是根据本发明的实施例的多部分互连电路组件的第二元件电路基板的透视图，其中示出了第二元件电路基板从图5、6和7的第一元件电路基板上拆除并分开；图9是图8的第二元件电路基板的端视图，示出了其与图5、6和7的第一元件电路基板电气配合的一端；图10是图8和9的第二元件电路基板的侧视图；图11是图8、9和10的第二元件电路基板的另一个端视图，示出了其与图1到4的壳体架子电气配合的一端；图12是图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板的分解透视图，其中没有示出第一元件电路基板的子插件，以便突出图1的多部分互连电路组件的互连特征；图13是图12的第一和第二元件电路基板的另一个透视图，其中示出了所述基板彼此互连；图14是在图13的互连配置中的第一和第二元件电路基板的侧视图，其中为了说明，将第一元件电路基板具有的锁定机构的一部分虚化；图15是图1的多部分互连电路组件的侧视图，其中示出了图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板互连在一起，并且没有示出某些元件和部分以突出其互连特征；图15a是示出在图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板之间的互连的细节的横截面端视图，即第一元件电路基板的引导边和在第二元件电路基板上提供的导向槽的接合；图15b是示出在图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板之间的互连的另一细节的横截面端视图，即在第一元件电路基板上提供的导向框架和在第二元件电路基板上提供的导向臂的接合；图16a是图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板的分解透视图，其中没有示出某些元件和部分以突出图1的多部分互连电路组件的互连特征；图16b分别是图5到图7的第一元件电路基板和图8到图11的第二元件电路基板的另一个分解透视图，其中这些电路基板一般横切地对准于图16a中的对准方向；图17是图1的多部分互连电路组件的侧视图，其中示出图5到7的第一元件电路基板和图8到11的第二元件电路基板互连在一起，并且没有示出某些元件和部分以突出其锁定机构的特征；图18是图5到图7的第一元件电路基板的局部分解透视图，示出了图1的多部分互连电路组件的锁定机构的细节；图19和图20分别是在互连配置中的图5到图7的第一元件电路基板和图8到图11的第二元件电路基板的每一个局部侧视图，并进一步示出了图1的多部分互连电路组件的锁定机构的细节。
具体实施例方式
下面的描述和这里描述的实施例是通过特定实施例的实例方式提供的，其反映了本发明的原理。这些例子用于说明那些原理而不是限制本发明。在下面的说明中，相同的部分在整个说明书和附图中用相同的参考标记标注。
参考图1，示出了电气壳体30，其可以是已知类型的壳体，用于电信交换设备中。壳体30一般是具有外侧面板32、34和36的矩形外壳。外侧面板32、34和36的每一个都附着在底板38上，底板将在后面详细描述。附加的外侧面板(为了清楚没有示出)从底板38延伸出来，例如在其边40处。壳体30在一面是开放的，采用架子42的形式提供一个或多个电路基板的接收位置。采用传统方式，每个架子42包括一组第一和第二纵向导杆44和46，其通常放置成彼此对置的关系。
在该说明性实施例中，每一对对置的导杆44和46通常是共面的，每个架子42从第一导杆44到第二导杆46的尺寸大约是20英寸。第一和第二导杆44和46通常在横切于壳体30的底板38的方向延伸，并用于引导电子电路单元或电路组的插入和拆除，例如多部分互连电路组件2或其可分离的元件电路基板2A和2B，所有都将在下面进行更详细的解释。
一旦元件电路基板2A和2B以下面所述的方式安装，就和底板38具有的各自的电连接器54和56(图3)电气互连。电连接器54和56可以是已知的具有压入配合头的插头式连接器。此外，底板38可具有已知的采用电源插头58(图3)形式的连接器。当安装的元件基板2B从电源插头58上分离时，电源插头58向安装的多部分互连电路组件2和元件基板2B提供电接地或电倾卸接地EDG(electrical dumping ground)，以防止静电浪涌。
底板38具有刚性部件或条48，其延伸穿过底板中央，并有助于阻止其中的挠曲，这样可以获得与多部分互连电路组件2或它的元件电路基板2A和2B的适当电连接。同样，刚性条48担任对准功能，并提供用于元件电路基板2B的紧固点，如下所述。壳体30还具有第一和第二横梁50和52，其在两个对置的外侧面板(例如外侧面板32和36)的自由端边之间延伸。横梁50和52提供附着点，在将多部分互连电路组件2安装到壳体30内的过程中，可以将组件2紧固在附着点上。
现在转到图5，接下来介绍根据本发明的实施例的多部分互连电路组件2的第一元件电路基板2A。在此所述的实施例中，多部分互连电路组件2提供两个互连的元件电路基板2A和2B，但是本领域技术人员都明白本发明适用于具有超过两个这样的部分的多部分互连电路组件2。第一元件电路基板2A包括印刷电路板或插件4，其上可以装配多个电子元件(未示出)，还包括横向连结板，例如面板6，其与印刷电路插件4的边相邻，这样当第一元件电路基板被安装在壳体30内工作时，面板6对于用户在外面观看。
除了印刷电路插件4，第一元件电路基板2A还提供与印刷电路插件4间隔分开(例如以基本平行的关系)的子插件10。正如图12所示，作为例子，子插件10可以通过限位销3和导向框架5附着到电路板4。导向框架5通常从与其一个终端邻接的面板6横切地延伸，并提供附着边缘5a(图15b)，其通常平行于印刷电路插件4延伸，并且子卡10可以用适当的紧固件7或类似物(图5和图6)固定到该附着边缘。下面将介绍导向框架5的另一个功能。
子插件10具有与面板6的终端邻接的引导边9(图5和图6)。当多部分互连电路组件2被安装到壳体30内时，引导边9一般横切于底板38。子插件10的引导边9与壳体30的一个导杆46采用滑动接合配合。在远端，印刷电路插件4的引导边11(图5和图6)与壳体30的一个导杆44采用滑动接合配合。尽管引导边9和11一般是相互平行的，但是在该说明性实施例中，当一起考虑与它们各自配合的壳体30的导杆46和44时，它们并不共面。换句话说，子插件10的引导边9和壳体30的导杆46配合，而导杆46与同印刷电路插件4的引导边11配合的壳体30的导杆44不是直接的对置共面关系。
正如图12到14中所示的，印刷电路插件4一般是L型的。第一元件电路基板2A还包括至少一个电连接器8，其邻接基板2A的一个和多个边安装，用于与壳体30的底板38的电连接器54电气互连。在该说明性实施例中，安装电连接器8的第一元件电路基板2A的边远离面板6附着的边。如图18所示，第一元件电路基板2A还提供至少另一个电连接器12，用于配合与第二元件电路基板2B的电接合。在本说明性实施例中，第一元件电路电路基板2A的电连接器12面向一般平行于电连接器8的连接方向，除了当第一元件电路基板2A安装在壳体30内时从底板38拆除。
第一元件基板2A的面板6具有一对插件插入执行器或插件弹出器，例如采用邻接面板6的每个终端安装的杠杆14的形式。每个杠杆14绕轴15转动，轴15一般横切于印刷电路插件4的平面表面，并一般平行于面板6的表面。如本领域技术人员已知的，杠杆14在开启位置(没有示出)和闭合位置之间是活动的。每个杠杆14都具有远端或自由端，可以抓住该端使杠杆14在如前面所述的开启位置和闭合位置之间动作。与每个杠杆14的远端相对的是一对间隔分开的插片16和17。在杠杆14的闭合位置，插片16和17一般在平行于面板6的纵向方向凸出。当杠杆14从其各自的开启位置向其各自的闭合位置动作时，造成每个杠杆14的插片16和17以本领域人员已知的方式与适用的横梁50和52的一部分接合。当杠杆14在其各自的开启和闭合位置之间活动时，推动元件电路基板2A进一步朝着底板38向架子42内前进。当杠杆14处于它们各自的闭合位置时，第一元件电路基板2A的连接器8与其对应的底板38的电连接器54电连接。采用类似的方式，当杠杆14处于它们各自的闭合位置时，第一元件电路基板2A的连接器12与第二元件电路基板2B的对应电连接器18电配合，接下来将进行介绍。
现在转到图8到图11，第二元件电路基板2B包括印刷电路板或插件19，其上可以安装多个电子元件(未示出)。第二元件电路基板2B提供至少一个电连接器20，其沿着印刷电路插件的至少一个边19(图16a和图16b)附着在印刷电路插件19上，并用于和底板38的电连接器56电连接。如前所述，与电连接器20相邻的是定位和对准导向插头24，其用于与底板38的刚性条48中提供的对应接收孔或类似物的配合接合。在本说明性实施例中，同样如前所述，在第二元件电路基板2B上与连接器20附着的相同的边19上提供另一个电连接器22，用于和底板38的电源插头58配合电连接。第二元件电路基板2B可具有至少另一个电连接器18，用于和前面讨论的第一元件电路基板2A的对应电连接器12配合电接合。
与第一元件电路基板2A的子插件10的引导边9相同，第二元件电路基板2B的引导边21也和壳体30的一个导杆46采用滑动接合配合。但是，在本说明性实施例中，与第二元件基板2B的引导边21配合的导杆46和与第一元件电路基板的子插件10的引导边9配合的导杆46不一样。相反，在这种情况下，第二元件基板2B的导杆46一般和完全相同的与第一元件电路基板的引导边11配合的导杆44对置并且共面。同样，在本说明性实施例中，与第二元件基板2B的引导边21配合的导杆46接下来直接和与第一元件电路基板的子插件10的引导边9配合的导杆46邻接。
第二元件电路基板2B还提供至少一个闩锁臂，例如一对闩锁臂66，其中每一个在平行方向和与第二元件电路基板2B的引导边21相同的总方向上延伸。闩锁臂66构成第一和第二元件电路基板2A和2B的锁或锁定机构的一部分，如下面更全面的描述。
具体参考图15到16b，现在详细描多部分互连电路组件2的元件电路基板2A和2B的互连。第二元件电路基板2B提供沿其印刷电路插件18的边的导向槽26(如图8到11所示)，其远离元件电路基板2B的引导边21，并与之平行。正如图15a所示，导向槽26和第一元件电路基板2A的边28(图16a和16b)滑动地接合。而且，第二元件电路基板2B具有导向臂60，其与引导边21的长度邻接。正如图12到14和图15b所示，如前所述，导向臂60用于与第一元件电路基板2A的导向框架5配合并滑动接合。
除了导向槽26和边28的配合以及导向臂60和导向框架5的配合以外，可以在元件电路基板2A或2B上提供定位和对准插销62(图16a和图16b)，例如第一元件电路基板2A上所示的。定位和对准插销62用于与在元件电路基板2A或2B的另一个上提供的配合接收孔64(图16a和16b)配对接合，例如第二元件电路基板2B上所示的。
参考图17到20，接下来将介绍前面提到的第一和第二元件电路基板2A和2B的锁或锁定机构。在本说明性实施例中，锁定机构是如闩锁的双位置锁。但是，本领域技术人员明白，其它用于可拆卸地互连第一和第二元件电路基板2A和2B的锁定机构也是适用的。除了上面讨论的闩锁臂66以外，锁定机构还包括具有把手68的滑动开关，其通过适当的紧固件71固定附着到底板70。如下面马上要更具体描述的，把手68在两个位置之间活动。通过插销74控制把手68的活动，其中每个插销74被附着到底板70，并且滑动地保持在对应槽75中，为此，槽75的长度限定把手68的预期活动范围。
底板70中具有两个槽72，用于分别接收闩锁臂66的终端。闩锁臂66通过面板6中提供的各自的孔80延伸穿过面板6。闩锁臂66的每个终端都具有槽口74，当正如图19中所示的将把手68移动到锁定位置时，槽口和它对应的底板70中的槽72的终端接合。在该锁定位置中，闩锁臂66如上所述地与其各自在底板70中的槽72的终端接合，这样第一元件电路基板2A从其架子42中拆除还将导致互连的第二元件电路基板2B的拆除。当正如图20所示将把手68移动到开锁位置时，闩锁臂66没有如上所述地与其各自在底板70中的槽72的终端接合。于是，在开锁位置，第一元件电路基板2A可以从架子42中拆除，并且每个闩锁臂66都从底板70的槽72中毫无阻挡地缩回，留下第二元件电路基板2B电连接并且机械静止在架子42中，如图4所示。
如果需要，可以提供如上所述的锁定机构，以在位于图19的锁定位置或位于图20的开锁位置时显示某些形式的阻力，以便缓和任何偶然的或者不小心离开所述位置的一个或者两个的运动。例如，在图18到20所示的实施例中，提供定位器，用于阻止该机构离开其锁定和开锁位置的运动。定位器可以包括附着到把手68的图钉76，以便挤入面板6的表面。图钉76是本领域技术人员公知的，是包含例如弹簧(未示出)的偏压装置和球面支座或类似物(未示出)的中空圆柱体。弹簧将球面支座推向上述面板6的表面。在面板6中提供两个用于支座的接收锁销槽78，并且基本上以限定把手68的活动预期范围的距离间隔分开。当把手68被推向锁定位置或开锁位置的一个时，图钉76的支座将自己固定在适用的锁销槽中，从而对把手68离开当前选择位置的活动提供阻力。本领域技术人员明白保持把手68在锁定和开锁位置的一个或两个中的许多其它方法也可以适用于本发明的该说明性实施例。
在本说明性实施例中，壳体30可以是由安大略省Kanata的Alcatel Canada有限公司生产的350集成通用服务节点(ISVN)(商标)，或任何其它用于电信交换设备的类似壳体。本发明可以有利地允许多部分互连电路组件2的第一元件电路基板2A从壳体30中拆除，同时留下第二元件电路基板2B安装并运行在其中。这可以有助于例如第一元件电路基板2A的热冗余交换(hot redundantswapping)的应用，其中保持已经拆除第一元件电路基板2A的第二元件电路基板2B的继续操作。因此，同样地，本发明可以配置为考虑在给定外壳中彼此交换的印刷电路插件的各种结构。
尽管上面已经参考具有电信交换设备性质的设备进行了描述，但是本领域技术人员明白，其它类型的电气或电子设备也可以与本发明的各种实施例结合。本领域技术人员同样可理解，前面是参考本发明的说明性实施例进行的描述，并且可以设想使用本发明原理的其它实施例，所有这些全都落入本发明精神和范围内。
权利要求
1.一种可拆卸互连的电路基板的组件，该组件包括(a)第一和第二电路基板，每一个电路基板分别提供用于在所述第一和第二电路基板之间配合电气接合的第一和第二电连接器；(b)在第一位置和第二位置之间操作的双位置锁，其中所述第一和第二电路基板根据所述第一位置处于彼此锁定的互连，所述第一和第二电极基板根据所述第二位置相互分离。
2.根据权利要求1的组件，其中，所述第一和第二电路基板安装在外壳中，所述外壳提供至少一个纵向导杆，用于接收所述第一和第二电路基板之一的引导边。
3.根据权利要求2的组件，其中，所述外壳提供至少两个纵向导杆，每个纵向导杆接收所述第一和第二电路基板的各自的引导边。
4.根据权利要求3的组件，其中，所述第一和第二电路基板沿着各自基本平行于各自每个引导边的对置边滑动地互连在一起。
5.根据权利要求4的组件，其中，所述双位置锁还包括用于阻止所述锁离开所述第一和第二位置的运动的定位器。
6.根据权利要求5的组件，其中，所述定位器阻止所述锁离开所述第一和第二位置的每一个的运动。
7.根据权利要求6的组件，其中，当所术第一电路基板安装在所述外壳中时，提供向外面对所述外壳的并从那里操作所述锁的一部分。
8.根据权利要求7的组件，其中，所述第一电路基板的一部分是沿着所述第一电路基板的边延伸的连结板，其横切于所述第一电路基板的所述引导边和所述对置边。
9.根据权利要求4的组件，其中，所述锁通过滑动移动在所述第一和第二位置之间操作。
10.根据权利要求8的组件，其中，所述锁通过滑动移动在所述第一和第二位置之间操作。
11.根据权利要求10的组件，其中，所述锁还包括至少一个闩锁臂，其在基本上平行于所述第二电路基板的所述引导边和所述对置边的方向从所述第二电路基板垂下，所述每个闩锁臂延伸穿过在所述第一电路基板的所述连结板中提供的孔，用于与安装在所述连结板的把手配合，所述把手在所述锁的所述第一和第二位置之间操作，以分别接合与脱离每个所述闩锁臂。
12.根据权利要求11的组件，其中，所述锁包括两个闩锁臂，每个闩锁臂提供邻近其终端的槽口，用于当所述把手接合所述闩锁臂时，接收所述把手的对应配合部分。
13.根据权利要求12的组件，其中，所述定位器包括提供给所述把手的支座，其挤向所述连结板，并用所述连结板上的两个锁销固定，所述锁销对应所述锁的所述第一和第二位置设置。
14.根据权利要求13的组件，其中，所述第二电路基板具有邻近其对置边的纵向槽，用于接收所述第一电路基板的对置边。
15.根据权利要求14的组件，其中，所述第一电路基板具有纵向导杆，用于接收所述第二电路基板的对应导向臂，所述导向臂设置在所述第二电路基板上邻近其引导边。
16.根据权利要求15的组件，其中，所述第一电路基板还提供具有引导边的附加基板，所述基板在所述外壳的对应纵向导杆中接收，所述导杆不同于接收所述第二电路基板的引导边的纵向导杆。
全文摘要
提供一种可拆卸互连的电路基板的组件。该组件具有第一和第二电路基板。每个基板提供用于配合第一和第二基板电连接的电连接器。该组件还具有在第一和第二位置之间可操作的双位置锁。在该锁的第一位置中，第一和第二电路基板处于彼此锁定的互连。在该锁的第二位置中，第一和第二电路基板相互分离。
文档编号H05K3/36GK1791324SQ20051008174
公开日2006年6月21日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者N·邦德扎, F·莱图尔诺, G·W·切希尔 申请人:阿尔卡特公司