用于电子线束的可重新配置的互连设备

摘要

本发明涉及一种电子线束互连设备(20)，所述设备包括用于电子线束的多个可接插连接和交叉连接卡(34－38)，所述设备的特征在于，它还包括一个配有设计或设置成接受所述可接插卡的连接器或槽(29－33)的主印刷电路(28，28b)，所述印刷电路具有多个平行印刷线(46)，每一印刷线使得分别设置在插入所述主印刷电路的连接器的两个不同的可接插卡上的两个印刷线(61－63，68)或印刷线启动器(70－72)置于相同的电位，这些平行印刷线(46)中每一个与所述主印刷电路的多个连接器中的相应引脚(50，150)相接触。

说明书

技术领域

本发明涉及用于电子线束、电缆或线束的可重新配置的互连设备。

本发明的技术领域属于为旋翼飞机中的电子线束提供接线盒。

背景技术

能匹配(修改)飞机中的部件或设备(特别是传感器、致动器和计算机)之间的电连接很重要，特别是为了便于安装和维护可选的设备。

为了避免为每一设备配置制造专用的线札或线束，提供了标准线札或线束，并通过可配置/可匹配的线束互连设备用它们各自的线束将多个设备连接成飞机的不同设备配置。

这种设备可包括引脚的矩阵，特别是并置连接器的引脚的矩阵，以及多个电线束，每一根电线或“带”与两个引脚互连。特别是为了确保多个设备可相互交换，适于线札或线束的连接器的引脚不必与任何特定电信号相“关联”。因此，这种设备具有大量引脚和带。

可以通过缠绕实现电线或带的一段的末端与设备的引脚中的一个之间的电和机械连接。

如果这种连接必须能适应高振动级并且这种连接需要必要的可靠度，则手工或自动将带的一端缠绕在引脚周围的动作必须非常小心地进行，然后进行核实。

另外，引脚或带端必须电绝缘，例如，通过沉积或“注入”一层绝缘塑料。

实际上，这种设备必须使得能互连几百根线束导线。

美国专利号5,348,482描述了一种线束接线盒，它包括：底板、可插入底板的电子卡以及一个或多个可重新配置的可用通过缠绕或通过柔性电路制成的带或接头接插的卡；底板由接受可接插卡的壁支持连接器构成，所述连接器的引脚通过柔性电路与出入口连接器的引脚连接，所述出入口连接器与适于线束的连接器相匹配。

那些可通过缠绕在引脚上的带重新配置的设备出现在需要修改、去除或增加带时需要去除绝缘覆盖物的缺点；在已修改带配置后，必须沉积新的绝缘覆盖层，并必须重新测试所有缠绕的连接；这种操作费时并且昂贵。

在法国专利号2,822,130中提出了一种互连模块，它包括一个壁，在其第一面上提供了用于连接软电线的连接器，而在其第二面上提供了接受三种类型的可接插卡的连接器：

·交叉连接卡，每一张卡包括具有提供与软电线的端对端连接的印刷线的印刷电路；

·具有与线束的端连接器匹配的连接器的连接和交叉连接卡；以及

·能通过人工安装带进行修改的连接和交叉连接卡。

这种设备不适于不需要通过相同的软电线与互连模块连接的旋翼飞机。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种易于修改且紧凑的线束互连系统。

本发明的一个目的在于提供一种至少部分地改善和/或弥补了已有技术的互连设备的缺点的电子线束互连设备。

在本发明的第一方面，提供了一种电子线束互连设备，它包括用于电子线束的多个可接插连接和交叉连接卡；该设备还包括一个配有设计或设置成接受可接插卡的连接器或槽的“主”(或“分布”)印刷电路，该印刷电路具有多个平行的绝缘(分布)印刷线，每一绝缘印刷线使得能将分别设置在两个不同的可接插卡上的两个印刷线或印刷线启动器置于同一电位。

各连接和交叉连接卡包括(或被固定于)与要连接的线束之一的端连接器匹配的出入口连接器。

适于印刷电路并接受连接和交叉连接卡的连接器最好包括至少一行(例如四行)相对于印刷电路的分布印刷线横向延伸的引脚；引脚中至少有一些与相应的分布印刷线接触。

最好在印刷电路的多个层上，最好在用于直升飞机或其它飞机的四个或四个以上的层上分布这些分布印刷线；在这种特定环境下，印刷电路具有数十或成百个平行分布印刷线。

各连接和交叉连接卡具有最好是相对且基本上平行的两个边：通过第一边将卡连接，接插或插入印刷电路的连接器或槽之一，通过与第一边不同的第二边将卡连接至或包括至少一个与线束的端连接器匹配的出入口连接器。

这些卡中的每一个通常还包括多个将第一边与通常和多个印刷线启动器相关联的第二边连接的分支连接印刷线或将第一边的至少两个不同点或区域互连的交叉连接印刷线。

为了更易于修改设备，各连接印刷线包括或接触至少一个或最好两个支路连接元件(例如引脚或印刷线的放大部分(例如以焊盘的形式))。

根据本发明的其它较佳特性，主印刷电路的平行印刷线相互绝缘，成直线且断面相同。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于连接配有端连接器的电子线束的设备，所述设备包括：

·配有多个连接器的主印刷电路和底板；以及

·多个副印刷电路或子卡，每一电路或卡被插入或可插入主印刷电路的连接器并被连接至或包括与线束的端连接器互补的连接器。

主印刷电路包括多个平行印刷线，每一印刷线与主印刷电路的多个连接器的相应引脚接触以互连，即，将固定于主印刷电路的两个不同连接器中插(或插入)的两个相应副印刷电路上的两个印刷线或印刷线启动器维持在同一电位。

在较佳实施例中，主印刷电路的每一平行印刷线与安装于主印刷电路的各连接器的相应引脚接触。

在这种环境下，主印刷电路或底板具有从相互平行地延伸并形成一行连接器的底板连接器组的一端伸向另一端的基本相同长度的平行印刷线的阵列。

连接器最好是直的，基本相同的，并各具有至少一行(例如四行)引脚。

在特定实施例中，连接器之一的各引脚与它接受的子卡的印刷线或印刷线启动器接触。

在较佳实施例中，副印刷电路的印刷线分布在多个层上，特别分布在两层上。

附图说明

下面将结合附图不限制特征地说明本发明的实施例的其它特征和优点。

图1为本发明的设备的第一实施例中的底板的图解平面图。

图2为本发明的设备的第二实施例中的底板的图解平面图。

图3为本发明的设备的第三实施例中的底板的图解平面图。

图4和5示出与柔性连接电路连接的四层主印刷电路；图4为配有5个连接器的印刷电路的图解纵截面图；图5为示出连接器的位置的印刷电路的图解透视图。

图6为包括一个主印刷电路、三个子卡和附加交叉连接电路的本发明的另一实施例中的系统的一部分的图解透视图。

图7-10示出本发明的设备的较佳实施例；图7和9分别为配有十个与用于与设备连接的线束的终端连接器(未示出)互补的连接器的接线盒的底视图、侧视图和顶视图；图10为图解地示出如何将该盒的主要元件进行机械组装的分解透视图。

图11为图12的底板电路的图解平面图。

图12为接受五个子卡并通过带状电缆与交叉连接电路连接的底板的图解侧视图，如图10中的设备。

图13为本发明的设备的副印刷电路的图解平面图。

具体实施方式

特别参考图7-10，设备20包括具有由五个开口23穿透的底盘22的大致矩形盒21。

该设备还包括通过带状电缆26互连的底板24和交叉电路25。五个一样的连接器27被安装在电路25的底面上；这些连接器与线束的终端连接器(未示出)一起用于与设备20连接；开口23的形状与连接器27的形状相匹配，该连接器27在组装的位置中延伸通过开口并从盒的底部突出，特别如图8中所示。

特别参见图4、6、10和12，底板24包括具有固定于其顶面的连接器29-33(图4和10)并设计成接受(以可解开的方式)相应数量的副印刷电路或“子”卡34-38的主印刷电路28。

子卡中每一个与相应底板连接器的机械和电连接能通过接插或插入来实现；接插的第一个例子如图10中所示，其中各子卡，例如标号34的卡，沿其底边39提供了所选择的连接器40以能与底板24的相应连接器29接插接合。

插入的第二个例子如图13中所示，其中卡34呈现从卡的底边39延伸的部分41，所述部分的形状和尺寸与设置在底板的各连接器中的槽的形状和尺寸相匹配，所述连接器适于良好地接受所述部分。

在图7-10的实施例中，各子卡形成可从设备移除的模块42的一部分；除了卡34-38及它们用于与底板连接的相关联的连接器40之外，各模块42包括安装板44和延伸通过相应板的出入口连接器43。板44用于通过两个螺丝钉45将形成其一部分的模块42固定于盒21。各子卡34具有图13中所示的印刷线；连接器40的引脚(设置连接器处)与卡上的印刷线的端部接触；同样的情况适用于与用于与设备连接的线束的终端连接器(未示出)互补的出入口连接器43。

图1中的主印刷电路38具有6个相互均匀地隔开的直线印刷线46，它们具有相同的长度和相同的截面，沿轴47延伸；电路28接受被类似地均匀隔开的具有相同长度并平行地延伸到垂直于轴47的轴49的六个连接器29-33和48；这些连接器中的每一个沿轴49具有6个以与印刷线46的面间距相同的间距均匀隔开的6个相同的引脚50；每一连接器的所有引脚与相应的印刷线46相接触，因此各印刷线用于在6个连接器29-33的相应引脚之间提供等电位连接。

在图3中所示的变型中，底板24的连接器中的一个连接器51呈现比其它连接器29-33少一个引脚；另外，各连接器29-33和51的两个引脚150不与四个平行印刷线46的阵列中的印刷线相连，不象连接器的其它引脚50。

在图2所示的变型中，各印刷线46具有与轴47平行的两个直线部分46a和46c以及与部分46a和46c互连的部分46b。通常，印刷线46形成一个平行且无分支的等电位的阵列，该阵列将用于接受子卡的底板的连接器29-33和51互连(引脚对引脚)。

在图4、5和10-12中所示的实施例中，出入口(信号传输)连接器形成两个不同的组：

固定并连接于打印电路25的5个连接器27的第一组；和

分别通过卡34和38固定于印刷电路28的5个连接器43的第二组。

电路25和28相互面对地设置并通过带26互连。

能例如通过将飞机上的标准设备和装置的线束(未示出)与设备20的连接器27连接，并通过将这些可选设备的线束(未示出)与子卡的连接器43连接，使用这一配置；特别是在这样的环境下，可以将印刷电路25设计成在由标准设备线束运载的信号之间提供交叉连接，而首先把电路28设计成通过平行印刷线的阵列在任选设备之间共享信号，然后在任选设备和标准设备之间分配(共享)信号。

在图4、5和11中所示的配置中，平行等电位印刷线46的阵列占用电路28的第一部分，而其它印刷线将底板的连接器29-32的某些引脚连接至带状电缆26的导体：

·第一组印刷线52将连接器29与带26连接；

·第二组印刷线53将连接器30与带26连接；

·第三组印刷线54将连接器31与带26连接；以及

·第四组印刷线55将连接器32与带26连接。

如图4中所示，这些印刷线52和55分布在电路28的四个重叠的层上。

用与144引脚连接器(标号29-33，51)相对应的底板，例如可以将各连接器的2/3的引脚(例如100个引脚)与等电位阵列的印刷线46(例如100个印刷线)连接，并将各连接器的剩余引脚(约1/3)连接至与用于出入口信号的交叉电路25(出现在连接器27的引脚上)相连的带状电缆26的导体。

特别参见图6和13，各卡34具有在其用于插入底板的槽中的边39和其相对边60之间延伸的多个分支印刷线。

特别参见图13，印刷线61-63中每一个呈现从边39向相对边60延伸的“干线”以及从“干线”延伸至边60的三个“分支”64-67。

类似地，印刷线68包括只通过两个分支69延伸的干线。

印刷线63的两个标号为66的分支在电路34的第一面或层上延伸，而其第三个分支67在电路34的第二面或层上延伸。

这些分支印刷线中每一个用于将沿卡34的边60固定或插入的第一连接器(例如图10的标号43的连接器之一)的至少两个引脚以及沿卡34的边39固定的或接受边39的连接器的一个引脚置于相同的电位。

电路34还具有多个印刷线启动器(70-72)，其中一些从边39延伸而另一些从与边39相对的边60延伸，但未达到相对边；这些印刷线启动器中每一个终止于形成盘或“焊盘”的放大部分80；印刷线61-63和68中每一个还具有两个这样放大的部分或焊盘。

印刷线及其焊盘通常被绝缘物覆盖，特别是电绝缘覆盖物或薄膜。

在已移除它们的绝缘覆盖物后，放大的部分80使其能通过将导线段(90-92)的端部焊接至相应的焊盘，在卡34的两个印刷线或印刷线启动器之间建立连接；具体在图13中，可以看到一个将无分支印刷线启动器70的焊盘80与分支印刷线启动器72的焊盘80连接的带90；相同的情况适用于带91和92。

因此，设置在从卡边之一向相对边延伸的各长/完整印刷线61-63、68上的两个放大部分80和设置在各印刷线部分/启动器上的放大部分80使得更易于通过安装合适的带来修改各子卡34的交叉连接配置。

同样将理解将本身设有等电位印刷线(其中一些可能未使用，即未与任何出入口连接器的任何引脚连接)的底板与这种子卡一起使用，使得更易于修改和维护用于交叉连接电子线束的设备20。关于这一主题，可以观察到能通过破坏位于两个放大部分80之间的印刷线的一部分100(例如通过钻孔)，将诸如图13中的印刷线68之类的印刷线迅速转变成两个孤立的印刷线启动器。

在一个变型中，可以用具有与适合带状电线段的端部的连接元件互补的形状的凸等电位连接元件(例如引脚或接线柱)或凹连接元件(例如夹)来替换放大部分80。

在本发明的系统中，可以用简单而快捷的方式修改、添加或移除子卡；另外，可以在底板中至少提供一个空闲槽用于临时接受通过设备20维护或诊断线束和/或互连的设备而专门设计的卡。

在图6中所示的实施例中，主印刷电路28具有配有将接受子卡34-36的连接器连接在一起的平行等电位阵列46的第一部分28b，和配有出入口连接器(未示出)的第二部分28a；由连接电路28a的引脚98的带与用于将部分28a的印刷线99和部分28b的等电位印刷线46中的一些连接的连接97供交叉连接。