專利名稱：模數組合插箱及型材面板插件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及到電力自動化產品、電氣、電子產品中廣泛使用的橫插式插箱以及相應使用的插件。
現有的插箱一般有三種構成方式1、是前后框為整體結構，兩側用2－4根橫條連接成箱框，上下復以蓋板和側蓋板。該種插箱需采用鑄造、焊接加工成形后為整體結構，顯得粗笨；2、是全部用不同截面的鋁型材，由12根基條構成框架，上下和側面復以蓋板。該種插箱鋁材使用量大，且箱體形狀和精度不易保證，拆裝亦較困難；3、是在寬度方向上用鋁型材，高度方向上用整側板，上下復以蓋板。插箱無精確定位。僅依靠側面螺釘固定橫向鋁型材，箱體裝配后調校工作量大，要求高。上述三種方式，皆無統(tǒng)一的基模，一般按產品進行專業(yè)設計，未考慮系列化和通用化，致使插箱設計過于煩復。
現有的插件一般有兩種構成方式1、是雙面板有框架(或無框架)結構。插件面板由兩層組合而成，面板安裝電氣元器件，表板為裝飾件，兩層板由螺釘或粘接辦法連接，這種方法造成兩層連接時重復性差，或有螺釘頭裸露，造型不美觀；2、是單面板有框架(或無框架)結構。該插件面板雖然為單層，但都因為是板材，電器元器件直接安裝在面板上，所有安裝螺釘頭均裸露在外，此類插件面板布置困難，對整機的外表美觀影響極大。
以上已有的插箱、插件，不但組合零件多、費工、費料，尤其是組裝后各部分相對精度低，插件不能互換，或者互換性差，而相對提高了線路板的接插部位精度，這樣對印制板的插頭部分精度要求高，加工難度大。而且在表面涂復上，由于大都采用平光油漆，或噴砂氧化，故表面耀光眩目，易于使操作運行人員產生疲勞。
本實用新型的任務是建立一種新的結構，它克服上述已知的缺陷，具有下列優(yōu)點1、符合國際和國家標準以5.08mm為基本模數，結構尺寸采用國際電工委員會IEC297－3標準，插箱寬為482.6mm(19ln)，高度進制為4u［u＝44.45mm(1.75ln)］，深度為180mm和240mm兩種，也符合國家標準GB3047.4〈高度進制為44.45mm的插箱、插件的基本尺寸系列〉。與國際上通用的19ln面板的插箱兼容，便于電力系統(tǒng)中各類產品組屏或進柜組合時的協(xié)調和統(tǒng)一。
2、結構簡單、重量輕模數組合插箱，結構簡單，寬度上由五根特定形狀的鋁型材和具有定位點定位的整側板，通過螺釘連接構成箱體框架，上下復以蓋板及后蓋，前面兩側備有安裝條。重量輕、省料。相對老插箱省料60％；省工60％。
3、采用成套的接插件，性能可靠印制板的接插區(qū)選用了3CH－48成組針型插頭座，插座出線采用繞接工藝、插頭、座，接插準確、可靠，降低印制板的制造難度，提高印制板的合格率為100％。
4、調整方便、互換性好采用具有定位點的整側板，及加工精度較高的系列排孔的前、后型材和用印制板兩側邊做導向，以及使用了接插準確可靠的插頭插座，插箱組裝后，形狀精確、精度高。為提高互換性能，調整插件位置創(chuàng)造良好的條件。同類型插件可以做到完全互換。
5、零件通用性好該插箱除兩側板因高度變化而更換零件外，組成系列插箱的其余零件，均為通用件，零件的通用系數達到96％。
6、插件的型材面板造型合理、省工插件采用型材面板，簡化加工，提高外觀造型，通用性好，在現有技術資料中使用鋁型材作為插件面板的尚屬首次。在相同外觀造型的情況下，鋁型材面板可節(jié)省工時60％。
7、漆色柔和、結合力強本實用新型的外表涂復，采用結合力好，無眩目耀光的聚脂桔紋漆，色澤采用國際流行色。米色和駝色，色彩柔和，為操作運行人員提供了良好的色彩環(huán)境。
本實用新型的結構特點1、模數組合插箱與型材面板插件所有的組合(包括內部的安裝件、導軌、接插頭的安裝尺寸等)，設計時均按基模5.08mm進行，使結構件實現了通用化和系列化。
2、模數組合插箱，寬度上以五根型材與箱體高度不同而加工有定位點的左、右側板配合，用M5的柱頭螺釘組裝成框架。這既有螺釘固緊，又有根據型材截面形狀而設計的定位點定位(見圖7)。保證箱體組裝方便，精確度高?；具_到一次組裝，勿需調校。
3、模數組合插箱可以同時兼容插件高度3u、4u兩種板面寬度為100mm和144.45mm的印制電路板。(見

圖1)，插箱側板高度有三種，深度有兩種，可組裝成具有三種高度層次(4u 8u 12u)和兩種深度(180mm 240mm)的不同的五個尺寸系列的插箱(見表1)。
表 1 mm
4、插箱前、后型材加工有精度較高的5.08mm(0.2ln)等距離的84個排孔，后型材還有與排孔移位0.73mm的84個M3絲孔(見圖4)，使導軌與插座安裝有一系列孔。只要按模數合理選擇插件的寬度，插件位置可根據需要任意組合，并能方便地保證互換和達到裝配要求，為電氣的通用模塊化設計提供了良好的條件。
5、插件與插箱的接插選用了3CH－48成組針型插頭座，插座外接連線采用了繞接工藝，接觸較印制線路插頭可靠。
6、插件設計采用鋁型材 面板，使面板的外觀、尺寸精度都得到了提高。通過面板的內側邊安裝印制線路板和其它應安裝在面板的電氣元器件。該型材面板(圖5、圖6)也適用于插箱高度3u或4u的二種印制線路板寬度尺寸的插件。印制線路板上下兩側邊同時作為插入導軌的導向，保證了插頭與插座的接插位置。在可知技術資料中，以型材作為插件面板的插件結構尚屬首次。
7、插件由不同寬度鋁型材面板組合，有6種寬度尺寸，配合插箱深度又分為二種尺寸，在寬度大于12×5.08mm的插件，可安裝變壓器及電源盒等，插件后端除可裝插頭外，尚可安裝大電流電路連接轉換器。插件規(guī)格見表2。
8、插件的撥出器(圖2－5)為聚碳酸脂塑料件，由銅鉚釘與型材面板和印制電路板鉚合，插入插箱后可利用前橫條鋁型材端面凸起臺階為支點，將插件的拔出。
9、由鋁型材面板、印制電路板、拔出器及3CH－48插頭組成的直流插件和由鋁型材面板，印制電路板、把手、3CH－48插頭和大電流電路轉換器等所組成的交流插件，這樣可以根據電氣功能的需要進行模塊化插件設計，然后按產品需要組合插入插箱。
10、直流插件型材面板上所使用的拔出器為聚碳酸脂塑料成型，而后由銅鉚釘與型材面板、印制電路板鉚合，插入插箱后可利用前橫條鋁型材的凸起臺階為支點，將插件撥出。
11、插箱、插件的接插選用了3CH－48成組針形插頭座，插座外接的連線采用7圈以上繞接工藝。
12、本實用新型的外表面涂復采用了聚脂桔形烘漆，該新漆種有比一般油漆較強的附著力，漆面無眩目耀光、色彩柔和，為操作運行人員提供了良好的色彩環(huán)境。
本實用新型的細部和特征，用下列圖例表示圖1 模數組合插箱圖2 型材面板插件圖3 型材面板交流插件圖4 后型材系列孔分布圖5 鋁型材面板圖6 交流插件鋁型材面板圖7 左(右)側板定位點本實用新型由下列具體結構組成圖1為模數組合插箱，在寬度上采用特定形狀的鋁型材前型材(4、13)和后型材(7、11)，在高度進制上選用加工有定位點的左、右側板(8、9)，以凸出的定位點，限定前、后型材位置，用柱頭螺釘M5(15)固緊，構成箱體框架。正面兩側有左、右側條(1、5)，供插箱安裝在屏面或機柜上。箱體上、下復以具有通風槽孔的蓋板(12)和后蓋(6)，正面插入插件(2)及與插件配套的導軌(14)和成組的接插件3CH－48插座(3)，構成插件插入時位置準確，插頭與插座接插可靠。通過鎖條(10)將同一層次的插件鎖緊在插箱上，保證產品運輸和運行時，插件無松動現象。
圖2為型材面板插件，由鋁型材面板(16)、印制線路板(17)、接插件3CH－48插頭(3)、標簽(18)和拔出器(19)組成，根據電氣功能和模數需要設計的專用插件或模塊化插件，按產品需要組合插入插箱。
圖3為型材面板交流插件，由鋁型材面板(20)、印制線路板(17)、接插件3CH－48插頭(3)、標簽(22)和把手(23)，還具有安裝變壓器、干簧繼電器、電源等的左、右安裝板(24、25)構成框架，插件上下裝有帶孔板(26)，實現電磁屏蔽，后部還備有安裝大電流電路連接轉換器(21)，供插件在插拔行程中，自動變更兩種電路的連接。
圖4，表示后型材系列孔的布置，展出導軌安裝圓孔與插座固定絲孔的關系，備有系孔，供插件任意組合時適用，能極好的保證互換要求。
圖5，表示鋁型材面板截面，圖5適用于寬度8×5.08mm以內的插件。
圖6，表示另一類鋁型材面板截面它適用于寬度12×5.08mm及以外的插件，圖形右側的凸臺供安裝印制板用，左側的凸臺供固定左側安裝板用。
圖7，表示左(右)側板定位點的分布情況，按前、后型材的截面，設置相應的定位凸出來，控制和固定型材的位置，方便裝配，保證了型材裝配的位置準確。
權利要求1.一種用于電力自動化產品及其它電子產品中廣泛使用的模數組合插箱及型材面板插件，其特征是模數組合插箱與型材面板插件所有的組合(包括內部的安裝件、導軌、接插頭的安裝尺寸等)，設計時均按基模5.08mm進行。
2.根據權利要求1所述的模數組合插箱及型材面板插件，其特征是插箱內可以同時兼容3u、4u兩種不同高度的印制電路板插件(印制電路板高度為100mm和144.45mm)，這樣根據插箱側板高度和深度的變化可以組成三個高度系列(4u、8u、12u)和兩種深度系列(180mm，240mm)的五種不同尺寸系列的插箱。
3.根據權利要求1、2所述的模數組合插箱及型材面板插件，其特征是由鋁型材面板，印制電路板，拔出器及3CH－48插頭組成的直流插件和由鋁型材面板，印制電路板，把手、3CH－48插頭和大電流電路轉換器等所組成的交流插件，這樣可以根據電氣功能的需要進行模塊化插件設計，然后按產品需要組合插入插箱。
專利摘要模數組合插箱及型材面板插件適用于電力自動化產品及其它電子產品中廣泛使用的橫插式插箱及其相應使用的插件。它以5.08mm為基本模數，尺寸符合IEC國際標準和GB3047.4國家標準，便于各類產品的組并和兼容；它結構簡單，比原用插箱省工、省料均為60％；它裝配調整方便、互換性好，零件通用系數達96％；采用的新型接插件，接插準確可靠，使印制板的接插部分合格率提高到100％；插件面板采用鋁型材，開創(chuàng)了插件面板成型的新結構。
文檔編號H05K7/10GK2089233SQ8921925
公開日1991年11月20日 申請日期1989年12月14日 優(yōu)先權日1989年12月14日
發(fā)明者張克剛, 胡樹秀, 張開國, 邱越, 郭榮康 申請人:水利電力部南京電力自動化設備廠