专利名称：模数组合插箱及型材面板插件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电力自动化产品、电气、电子产品中广泛使用的横插式插箱以及相应使用的插件。
现有的插箱一般有三种构成方式1、是前后框为整体结构，两侧用2－4根横条连接成箱框，上下复以盖板和侧盖板。该种插箱需采用铸造、焊接加工成形后为整体结构，显得粗笨；2、是全部用不同截面的铝型材，由12根基条构成框架，上下和侧面复以盖板。该种插箱铝材使用量大，且箱体形状和精度不易保证，拆装亦较困难；3、是在宽度方向上用铝型材，高度方向上用整侧板，上下复以盖板。插箱无精确定位。仅依靠侧面螺钉固定横向铝型材，箱体装配后调校工作量大，要求高。上述三种方式，皆无统一的基模，一般按产品进行专业设计，未考虑系列化和通用化，致使插箱设计过于烦复。
现有的插件一般有两种构成方式1、是双面板有框架(或无框架)结构。插件面板由两层组合而成，面板安装电气元器件，表板为装饰件，两层板由螺钉或粘接办法连接，这种方法造成两层连接时重复性差，或有螺钉头裸露，造型不美观；2、是单面板有框架(或无框架)结构。该插件面板虽然为单层，但都因为是板材，电器元器件直接安装在面板上，所有安装螺钉头均裸露在外，此类插件面板布置困难，对整机的外表美观影响极大。
以上已有的插箱、插件，不但组合零件多、费工、费料，尤其是组装后各部分相对精度低，插件不能互换，或者互换性差，而相对提高了线路板的接插部位精度，这样对印制板的插头部分精度要求高，加工难度大。而且在表面涂复上，由于大都采用平光油漆，或喷砂氧化，故表面耀光眩目，易于使操作运行人员产生疲劳。
本实用新型的任务是建立一种新的结构，它克服上述已知的缺陷，具有下列优点1、符合国际和国家标准以5.08mm为基本模数，结构尺寸采用国际电工委员会IEC297－3标准，插箱宽为482.6mm(19ln)，高度进制为4u［u＝44.45mm(1.75ln)］，深度为180mm和240mm两种，也符合国家标准GB3047.4〈高度进制为44.45mm的插箱、插件的基本尺寸系列〉。与国际上通用的19ln面板的插箱兼容，便于电力系统中各类产品组屏或进柜组合时的协调和统一。
2、结构简单、重量轻模数组合插箱，结构简单，宽度上由五根特定形状的铝型材和具有定位点定位的整侧板，通过螺钉连接构成箱体框架，上下复以盖板及后盖，前面两侧备有安装条。重量轻、省料。相对老插箱省料60％；省工60％。
3、采用成套的接插件，性能可靠印制板的接插区选用了3CH－48成组针型插头座，插座出线采用绕接工艺、插头、座，接插准确、可靠，降低印制板的制造难度，提高印制板的合格率为100％。
4、调整方便、互换性好采用具有定位点的整侧板，及加工精度较高的系列排孔的前、后型材和用印制板两侧边做导向，以及使用了接插准确可靠的插头插座，插箱组装后，形状精确、精度高。为提高互换性能，调整插件位置创造良好的条件。同类型插件可以做到完全互换。
5、零件通用性好该插箱除两侧板因高度变化而更换零件外，组成系列插箱的其余零件，均为通用件，零件的通用系数达到96％。
6、插件的型材面板造型合理、省工插件采用型材面板，简化加工，提高外观造型，通用性好，在现有技术资料中使用铝型材作为插件面板的尚属首次。在相同外观造型的情况下，铝型材面板可节省工时60％。
7、漆色柔和、结合力强本实用新型的外表涂复，采用结合力好，无眩目耀光的聚脂桔纹漆，色泽采用国际流行色。米色和驼色，色彩柔和，为操作运行人员提供了良好的色彩环境。
本实用新型的结构特点1、模数组合插箱与型材面板插件所有的组合(包括内部的安装件、导轨、接插头的安装尺寸等)，设计时均按基模5.08mm进行，使结构件实现了通用化和系列化。
2、模数组合插箱，宽度上以五根型材与箱体高度不同而加工有定位点的左、右侧板配合，用M5的柱头螺钉组装成框架。这既有螺钉固紧，又有根据型材截面形状而设计的定位点定位(见图7)。保证箱体组装方便，精确度高。基本达到一次组装，勿需调校。
3、模数组合插箱可以同时兼容插件高度3u、4u两种板面宽度为100mm和144.45mm的印制电路板。(见
图1)，插箱侧板高度有三种，深度有两种，可组装成具有三种高度层次(4u 8u 12u)和两种深度(180mm 240mm)的不同的五个尺寸系列的插箱(见表1)。
表 1 mm
4、插箱前、后型材加工有精度较高的5.08mm(0.2ln)等距离的84个排孔，后型材还有与排孔移位0.73mm的84个M3丝孔(见图4)，使导轨与插座安装有一系列孔。只要按模数合理选择插件的宽度，插件位置可根据需要任意组合，并能方便地保证互换和达到装配要求，为电气的通用模块化设计提供了良好的条件。
5、插件与插箱的接插选用了3CH－48成组针型插头座，插座外接连线采用了绕接工艺，接触较印制线路插头可靠。
6、插件设计采用铝型材 面板，使面板的外观、尺寸精度都得到了提高。通过面板的内侧边安装印制线路板和其它应安装在面板的电气元器件。该型材面板(图5、图6)也适用于插箱高度3u或4u的二种印制线路板宽度尺寸的插件。印制线路板上下两侧边同时作为插入导轨的导向，保证了插头与插座的接插位置。在可知技术资料中，以型材作为插件面板的插件结构尚属首次。
7、插件由不同宽度铝型材面板组合，有6种宽度尺寸，配合插箱深度又分为二种尺寸，在宽度大于12×5.08mm的插件，可安装变压器及电源盒等，插件后端除可装插头外，尚可安装大电流电路连接转换器。插件规格见表2。
8、插件的拨出器(图2－5)为聚碳酸脂塑料件，由铜铆钉与型材面板和印制电路板铆合，插入插箱后可利用前横条铝型材端面凸起台阶为支点，将插件的拔出。
9、由铝型材面板、印制电路板、拔出器及3CH－48插头组成的直流插件和由铝型材面板，印制电路板、把手、3CH－48插头和大电流电路转换器等所组成的交流插件，这样可以根据电气功能的需要进行模块化插件设计，然后按产品需要组合插入插箱。
10、直流插件型材面板上所使用的拔出器为聚碳酸脂塑料成型，而后由铜铆钉与型材面板、印制电路板铆合，插入插箱后可利用前横条铝型材的凸起台阶为支点，将插件拨出。
11、插箱、插件的接插选用了3CH－48成组针形插头座，插座外接的连线采用7圈以上绕接工艺。
12、本实用新型的外表面涂复采用了聚脂桔形烘漆，该新漆种有比一般油漆较强的附着力，漆面无眩目耀光、色彩柔和，为操作运行人员提供了良好的色彩环境。
本实用新型的细部和特征，用下列图例表示图1 模数组合插箱图2 型材面板插件图3 型材面板交流插件图4 后型材系列孔分布图5 铝型材面板图6 交流插件铝型材面板图7 左(右)侧板定位点本实用新型由下列具体结构组成图1为模数组合插箱，在宽度上采用特定形状的铝型材前型材(4、13)和后型材(7、11)，在高度进制上选用加工有定位点的左、右侧板(8、9)，以凸出的定位点，限定前、后型材位置，用柱头螺钉M5(15)固紧，构成箱体框架。正面两侧有左、右侧条(1、5)，供插箱安装在屏面或机柜上。箱体上、下复以具有通风槽孔的盖板(12)和后盖(6)，正面插入插件(2)及与插件配套的导轨(14)和成组的接插件3CH－48插座(3)，构成插件插入时位置准确，插头与插座接插可靠。通过锁条(10)将同一层次的插件锁紧在插箱上，保证产品运输和运行时，插件无松动现象。
图2为型材面板插件，由铝型材面板(16)、印制线路板(17)、接插件3CH－48插头(3)、标签(18)和拔出器(19)组成，根据电气功能和模数需要设计的专用插件或模块化插件，按产品需要组合插入插箱。
图3为型材面板交流插件，由铝型材面板(20)、印制线路板(17)、接插件3CH－48插头(3)、标签(22)和把手(23)，还具有安装变压器、干簧继电器、电源等的左、右安装板(24、25)构成框架，插件上下装有带孔板(26)，实现电磁屏蔽，后部还备有安装大电流电路连接转换器(21)，供插件在插拔行程中，自动变更两种电路的连接。
图4，表示后型材系列孔的布置，展出导轨安装圆孔与插座固定丝孔的关系，备有系孔，供插件任意组合时适用，能极好的保证互换要求。
图5，表示铝型材面板截面，图5适用于宽度8×5.08mm以内的插件。
图6，表示另一类铝型材面板截面它适用于宽度12×5.08mm及以外的插件，图形右侧的凸台供安装印制板用，左侧的凸台供固定左侧安装板用。
图7，表示左(右)侧板定位点的分布情况，按前、后型材的截面，设置相应的定位凸出来，控制和固定型材的位置，方便装配，保证了型材装配的位置准确。
权利要求1.一种用于电力自动化产品及其它电子产品中广泛使用的模数组合插箱及型材面板插件，其特征是模数组合插箱与型材面板插件所有的组合(包括内部的安装件、导轨、接插头的安装尺寸等)，设计时均按基模5.08mm进行。
2.根据权利要求1所述的模数组合插箱及型材面板插件，其特征是插箱内可以同时兼容3u、4u两种不同高度的印制电路板插件(印制电路板高度为100mm和144.45mm)，这样根据插箱侧板高度和深度的变化可以组成三个高度系列(4u、8u、12u)和两种深度系列(180mm，240mm)的五种不同尺寸系列的插箱。
3.根据权利要求1、2所述的模数组合插箱及型材面板插件，其特征是由铝型材面板，印制电路板，拔出器及3CH－48插头组成的直流插件和由铝型材面板，印制电路板，把手、3CH－48插头和大电流电路转换器等所组成的交流插件，这样可以根据电气功能的需要进行模块化插件设计，然后按产品需要组合插入插箱。
专利摘要模数组合插箱及型材面板插件适用于电力自动化产品及其它电子产品中广泛使用的横插式插箱及其相应使用的插件。它以5.08mm为基本模数，尺寸符合IEC国际标准和GB3047.4国家标准，便于各类产品的组并和兼容；它结构简单，比原用插箱省工、省料均为60％；它装配调整方便、互换性好，零件通用系数达96％；采用的新型接插件，接插准确可靠，使印制板的接插部分合格率提高到100％；插件面板采用铝型材，开创了插件面板成型的新结构。
文档编号H05K7/10GK2089233SQ8921925
公开日1991年11月20日 申请日期1989年12月14日 优先权日1989年12月14日
发明者张克刚, 胡树秀, 张开国, 邱越, 郭荣康 申请人:水利电力部南京电力自动化设备厂