一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱的制作方法

本发明涉及电路和结构联合设计领域，尤其是一种航空电子机箱。

背景技术：

现有航空电子机箱内部功能都是通过矩形连接器、锁紧装置固定到母板上，功能模块上的矩形连接器(对插高度25mm)、母板(厚度2.5mm)、母板下面焊线预留空间(10mm)等会占用机箱37.5mm的空间，锁紧装置的设置会占用功能模块7mm的宽度空间，进而机箱内功能模块印制板有效排布器件面积会浪费很多。而安装在飞机挂架内的航空电子机箱受安装空间限制外形尺寸就不大，如果内部功能模块采用现有方式印制板有效排布器件面积难以满足功能、性能使用要求。急需一种新的航空电子机箱内部功能模块连接固定形式来解决现有问题满足要求。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明针对现有航空电子机箱结构形式的不足，提供一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱，以实现挂架内部空间内机箱内部模块印制板上有效排布器件面积的最大化进而实现机箱外形尺寸的最小化、机箱箱体一体成形满足高强度振动需求等。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱，安装在飞机上方管型材挂架内，航空电子机箱内部的功能模块采用堆栈结构形式进行连接，相邻的功能模块之间的通信采用微矩形连接器，功能模块与前面板的插座后印制板间通信采用双头电缆，各功能模块的印制板与机箱盖板为平行布置，功能模块印制板与微距形连接器对插开口平行，各功能模块直接固定在机箱箱体的安装凸台上，所述安装凸台位于机箱箱体的顶部和底部，功能模块与母板对插矩形连接器空间，锁紧装置安装固定空间；

所述航空电子机箱的机箱箱体的顶部布置一个三角形窗口，打开三角形窗口的盖板后，功能模块的调试插座可外接调试设备，实现功能模块的在线调试和软件升级；

所述航空电子机箱的电源功能模块内元器件表面粘贴导热垫后直接和电源功能模块壳体接触。

所述机箱箱体采用铝合金2a12-t4gb/t3880-1997一体成型。

所述机箱箱体的4个安装耳处设置有减震器安装孔，在减震器安装孔的外径上设置有金属丝网块，减震器利用金属丝网块的整体变形提供刚度。

本发明的有益效果在于：

第一、可实现机箱内模块印制板上有效排布器件面积的最大化，进而实现机箱外形尺寸的最小化；

第二、机箱箱体一体成形、设置金属丝网减震器满足机上振动强度要求；

第三、机箱箱体上布置一个窗口，打开后模块d上的调试插座可外接调试设备，实现模块d的在线调试和软件升级；

第四、电源功能模块和盖板功能集成，散热效率高。

附图说明

图1为本发明内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱外观图。

图2为本发明去掉机箱箱体后的航空电子机箱三维效果图。

图3为本发明航空电子机箱视图。

图4为本发明航空电子机箱剖视图。

图5为本发明去掉左盖板后的航空电子机箱视图。

图6为本发明去掉左盖板后的航空电子机箱爆炸图。

图7为本发明去掉左盖板、内部模块后的航空电子机箱视图。

图8为本发明机箱箱体视图(一)。

图9为本发明机箱箱体视图(二)。

图10为本发明去掉调试窗口盖板后的航空电子机箱视图。

图11为本发明去掉印制板、侧盖板后的电源模块视图。

图12为本发明电源模块视图。

其中，1-机箱箱体，2-左盖板，3-调试窗口盖板，4-搭铁线，5-电源模块，6-减震器，8-微距形连接器，9-模块b，10-m3×8螺钉，11-m2.5×8螺钉，12-m2.5×10螺钉，13-模块c，14-模块d，15-m3×10螺钉,16-缺口，17-凸台，18-圆形连接器a，19-圆形连接器b，20-圆形连接器c，21-圆形连接器d，22-印制板，23-微距形插座b，24-微距形插座a,25-电源模块插座，26-微距形插座c，27-微距形插座d，28-安装耳，29-减震器安装孔，30-调试窗口，31-调试插座，32-电源功能模块壳体，33-产热元器件，34-散热翅片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

参见图1至图12，本发明的航空电子机箱安装在飞机方管型材制成的挂架内，鉴于安装空间尺寸小、振动量级大、用户需求功能多等，如果采用传统的螺钉拼接/真空钎焊拼接机箱箱体、印制板滑块锁紧器固定、母板通信结构形式无法满足使用要求。

本发明提出一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱，以实现机箱内模块印制板上有效排布器件面积的最大化进而实现机箱外形尺寸的最小化、机箱箱体一体成形满足高强度振动需求、功能模块d的在线调试和软件升级、电源功能模块的有效快速散热需求。

本发明的技术方案为：

一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱，在航空电子机箱内部的功能模块采用堆栈结构形式进行连接，相邻的功能模块之间的通信采用微矩形连接器，功能模块与前面板的插座后印制板间通信采用双头电缆，以满足机箱内模块印制板上有效排布器件面积的最大化，进而实现机箱外形尺寸的最小化来满足安装空间要求，现有方式各功能模块印制板与机箱盖板是垂直布置，功能模块印制板与矩形连接器对插开口垂直，本发明航空电子机箱各功能模块印制板与机箱盖板为平行布置，各功能模块直接固定在机箱箱体的安装凸台上，所述安装凸台位于机箱箱体的顶部和底部，相邻功能模块之间通信通过微距形连接器，功能模块印制板与微距形连接器对插开口平行，功能模块与前面板的插座后印制板间通信采用双头电缆，安装时相比现有固定连接方式省去了母板及其下面焊线预留空间、模块与母板对插矩形连接器空间，锁紧装置安装固定空间，在机箱高度一定的情况下，可以实现机箱内模块印制板上有效排布器件面积的最大化，来满足一定安装空间下功能要求；

由于挂架内振动量级大，用高强度铝合金2a12-t4gb/t3880-1997去除多余材料实现机箱箱体的一体成形保证其强度和刚度；本发明安装在机上方管型材挂架内，机箱面板上无调试插座布置控制，为了解决模块d的调试和升级问题，在机箱箱体顶部布置一个三角形窗口，打开三角形窗口的盖板后，功能模块d上的调试插座可外接调试设备，实现模块d的在线调试和软件升级，电源功能模块内元器件热耗高，元器件表面粘贴导热垫后直接和盖板接触，盖板兼具机箱三防密封、电磁兼容密封和电源模块内元器件散热功能，利于航空电子机箱散热，提高产品的工作可靠性。

一种内部模块堆栈结构形式连接的航空电子机箱，功能模块a(7)通过4个螺钉(10)安装固定在机箱箱体(1)上、功能模块b(9)通过4个螺钉(11)安装固定在机箱箱体(1)上、模块c(13)通过4个螺钉(15)安装固定在机箱箱体(1)上、模块d(14)通过4个螺钉(12)安装固定在机箱箱体(1)上，功能模块安装时，印制板上预留螺钉固定孔，且螺钉固定孔和机箱箱体凸台(17)上预留的螺纹孔同轴；四个功能模块采用堆栈结构形式连接，功能模块间通信采用微矩形连接器(8)，在装配时堆栈连接的功能模块b(9)和功能模块c(13)要先装配，由于功能模块要安装固定在凸台(17)上，凸台将机箱箱体内空间分成两部分，功能模块b(9)和功能模块c(13)位于两个部分的最里面，四个功能模块安装时需要有顺序，并且功能模块b(9)从左盖板(2)侧放入机箱箱体(1)，功能模块c(13)从电源模块(5)侧放入机箱箱体(1)，功能模块b(9)上设置微矩形连接器插头，功能模块c(13)上设置微矩形连接器插座，功能模块b(9)和功能模块c(13)对接到位后功能模块和机箱箱体上设置的安装凸台(17)贴合，用螺钉(11)固定安装功能模块b(9)，用螺钉(15)固定安装模块c(13)，功能模块b(9)在装入过程中为了不和机箱箱体(1)上固定的功能模块a(7)的安装凸台(17)干涉，功能模块b(9)印制板上设置有缺口(16)，位置在印制板上与对应功能模块a(7)在机箱箱体上的安装凸台(17)位置处，缺口是为了避免干涉。功能模块印制板除预留设置焊线连接区域外，印制板顶部、印制板底部和印制板侧面三个方向与机箱箱体(1)距离为0.5mm，可保证机箱内模块印制板上有效排布器件面积的最大化进而实现机箱外形尺寸的最小化来满足安装飞机挂架内狭小的空间要求。

机箱箱体前面板上设有圆形连接器a(18)、圆形连接器b(19)、圆形连接器c(20)，且圆形连接器a(18)、圆形连接器b(19)、圆形连接器c(20)分别和印制板(22)焊接，印制板(22)内部通过信号整合后通过微矩形插座a(24)和微矩形插座b(23)输出，圆形连接器d(21)由于要走大电流信号无法通过印制板整合，圆形连接器d(21)焊线电的一端为一个矩形插座，微矩形插座a(24)通过双插头电缆和微距形插座c(26)通信连接，微矩形插座b(23)通过双插头电缆和微距形插座d(27)连接，圆形连接器d(21)焊线电缆的矩形插座和内部模块端电源模块插座(25)连接，实现内部模块与前面板圆形连接器的通信连接。

机箱机上安装位置振动量级大，用高强度铝合金2a12-t4gb/t3880-1997去除多余材料后机箱箱体(1)一体成型，保证其强度和刚度。

所述机箱箱体4个安装耳(28)处设置有减震器安装孔(29)，在减震器安装孔(29)的外径上设置有金属丝网块，减震器(6)利用金属丝网块的整体变形提供刚度，金属丝间的滑移摩擦提供阻尼达到减震器缓冲的目的。

本发明安装在飞机上方管型材挂架内，且产品与飞机上其他设备交联信号多，机箱箱体前面板上无调试插座设置空间，为了解决功能模块d(14)的调试和升级问题，在机箱箱体(1)上布置一个调试窗口(30)，打开调试窗口盖板(3)后，功能模块d(14)上的调试插座(31)可外接调试设备，实现功能模块d(14)的在线调试和软件升级。

电源模块(5)内产热元器件(33)数量多且热功率高，产热元器件直接与电源功能模块壳体(32)贴合，热量通过热传导传递到电源功能模块壳体(32)后，通过电源功能模块壳体(32)上的散热翅片(34)传递到机箱箱体(1)周围的空气中，电源功能模块壳体(32)兼具盖板的功能。