專利名稱：用于電氣部件物理防護(hù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于電氣部件的防護(hù)罩，且特別涉及用于保護(hù)數(shù)據(jù)記錄設(shè)備免
受交通工具撞毀影響的方法和裝置。
背景技術(shù)：
用于飛行數(shù)據(jù)記錄器(FDR)的至少某些已知防撞毀的記錄器(CPM)裝甲利用了金 屬?gòu)?fù)合物，例如但不限于鋼，鈦和合金，以便在諸如交通工具撞毀的滲漏和撞毀事件時(shí)提供 對(duì)隔絕和記憶組件的保護(hù)。然而，金屬通常相對(duì)較重且由于其相對(duì)高的熱傳導(dǎo)性，因而在起 火時(shí)僅能提供有限的保護(hù)。除此之外，金屬?gòu)?fù)合物具有的熱膨脹系數(shù)明顯不同于在固態(tài)CPM 中典型找到的隔絕材料的熱膨脹系數(shù)。在火災(zāi)中，金屬裝甲罩和隔絕材料之間具有顯著不 同的熱膨脹系數(shù)會(huì)導(dǎo)致罩和隔絕材料之間的間隙。這樣的間隙會(huì)影響隔絕材料保護(hù)CPM裝 甲內(nèi)存儲(chǔ)器部件的能力。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，一種用來(lái)保護(hù)熱敏性部件免受高溫、機(jī)械沖擊和濕氣影響的罩
包括環(huán)繞構(gòu)造成在其中容納熱敏性部件的內(nèi)腔的外殼，構(gòu)造成配合地結(jié)合該外殼以便將該
內(nèi)腔對(duì)罩的外部環(huán)境密封的蓋，其中外殼和蓋中的至少一個(gè)由陶瓷材料形成。 在另一個(gè)實(shí)施例中，一種部件撞毀保護(hù)方法包括形成第一陶瓷材料的殼體，該殼
體包括構(gòu)造成容納部件的空腔，形成第二陶瓷材料的蓋，該蓋構(gòu)造成配合地接合該殼體，以
便空腔被陶瓷材料密封地環(huán)繞，將部件定位在空腔內(nèi)，以及接合殼體和蓋，使得殼體和蓋的
配合接合將空腔對(duì)該殼體和蓋的外部環(huán)境密封隔離。 在又一實(shí)施例中，一種用于交通工具的撞毀可生存罩包括形成空腔的陶瓷殼體， 其中該殼體包括至少部分地限定空腔的邊界的密封邊緣。該罩還包括陶瓷蓋，該陶瓷蓋包 括密封邊緣的互補(bǔ)邊緣，在組裝之后，該殼體和蓋形成環(huán)繞空腔的防火罩。


圖1-2示出了本文所述的方法和裝置的示范性實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例的撞毀可生存罩的透視圖；以及
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的部件撞毀保護(hù)方法的示范性方法的流程圖。 部件列表100 罩102 外殼104 內(nèi)腔106
密封邊緣108 蓋IIO 邊緣112 隔熱層114
內(nèi)表面116 電插塞118 電力端子120 數(shù)據(jù)端子
121 部件122,124,126層200 方法202 形成殼體
204 形成蓋206 放置部件208 連接殼體和蓋
具體實(shí)施例方式
以下具體實(shí)施方式
通過(guò)例示而非限制的方式說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施例。預(yù)期本發(fā)明 對(duì)用于保護(hù)部件免受工業(yè)、商業(yè)和住宅應(yīng)用中的嚴(yán)苛環(huán)境影響的設(shè)備和方法具有普遍的應(yīng) 用。 如本文所用，以單數(shù)形式敘述和前接用詞"一"或"一個(gè)"的構(gòu)件或步驟應(yīng)被理解為 并不排除復(fù)數(shù)構(gòu)件或步驟，除非明確敘述了這種排除。此外，對(duì)本發(fā)明的"一個(gè)實(shí)施例"的 引用并不意在被解釋為排除也結(jié)合了所述特征的其它實(shí)施例的存在。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例的撞毀可生存罩100的透視圖。在該示范 性實(shí)施例中，罩100構(gòu)造成攜帶在交通工具上并保護(hù)部件，該部件例如但不限于如用于飛
行數(shù)據(jù)記錄器的固態(tài)存儲(chǔ)器。預(yù)期罩ioo將被用在如飛行器或航天器的交通工具上，在撞
毀期間，罩100會(huì)面臨火災(zāi)和沖擊的極端情況。罩100包括形成空腔104的陶瓷殼體102。 殼體102包括至少部分地限定空腔104的邊界的密封邊緣106。罩100還包括陶瓷蓋108， 該陶瓷蓋包括與密封邊緣106互補(bǔ)的邊緣110。在組裝之后，殼體102和蓋108形成環(huán)繞空 腔104的防火罩。 罩100還包括環(huán)繞空腔104且鄰近殼體102的內(nèi)表面114以及蓋108的隔熱層 112。在該示范性實(shí)施例中，隔熱層112的熱膨脹系數(shù)被選擇成約等于殼體102和蓋108中 的至少一個(gè)的熱膨脹系數(shù)。典型地，殼體102和蓋108由具有大致相等的熱膨脹系數(shù)的相 似材料形成。在一個(gè)備選實(shí)施例中，殼體102和蓋108由具有不同熱膨脹系數(shù)的材料形成。 殼體102、蓋108和隔熱層112之間的不同熱膨脹會(huì)導(dǎo)致殼體102、蓋108和隔熱層112之 間的間隙。在一個(gè)備選實(shí)施例中，隔熱層112與殼體102和/或蓋108隔開(kāi)，以便殼體102 和/或蓋108以及隔熱層112之間的間隙是所期望的。 在該示范性實(shí)施例中，殼體102和/或蓋108由碳化硼基體形成。碳化硼陶瓷可 鑄造以形成殼體102和/或蓋108，并可在形成過(guò)程中包括各種數(shù)量的粘合劑。此外，碳化 硼可與增塑劑混和以便于降低脆性或增加形成并固化的殼體102和/或蓋108的斷裂韌 度。在各種備選實(shí)施例中，碳化硼陶瓷被熔紡以形成陶瓷纖維，陶瓷纖維形成殼體102和/ 或蓋108。在一個(gè)備選實(shí)施例中，陶瓷材料由多個(gè)層122， 124和126形成。在各種實(shí)施例 中，層122,124和126包括各種材料，它們被形成和/或粘附在一起形成可加工的薄片，或 可形成可嵌套的形狀，以便一層可以套進(jìn)另一層中，然后再套入另一層中，以此類推。各種 嵌套形狀之后可被接合或聯(lián)接在一起以形成殼體102和/或蓋108。例如，多個(gè)層122， 124， 126中的一層可包含金屬，另一層可包含具有第一成分的第一陶瓷材料，而又一層則可包含 具有第二成分的第二陶瓷材料。層122， 124， 126的順序基于罩100的預(yù)期使用而選擇，例 如將在其中部署罩100的交通工具的類型。層122， 124， 126的順序還可基于所需的防滲透 等級(jí)，或期望的火焰溫度和暴露持續(xù)時(shí)間來(lái)選擇。 罩IOO還包括電插塞116，其通過(guò)罩IOO進(jìn)入空腔104并穿過(guò)殼體102和/或蓋 108，以便維持空腔104和殼體102和蓋108外部的環(huán)境之間的密封。電插塞116包括構(gòu)造 成分別傳導(dǎo)電力和數(shù)據(jù)信號(hào)到定位于空腔104內(nèi)的部件121的電力端子118和數(shù)據(jù)端子 120。在該示范性實(shí)施例中，部件121為數(shù)據(jù)記錄器的存儲(chǔ)器。在各種其他實(shí)施例中，部件 121可包括另一種電氣部件，如處理器或?qū)?、震?dòng)和/或濕氣敏感的物品。
在各種實(shí)施例中，陶瓷罩100的厚度大于等效金屬罩的厚度，然而由于陶瓷材料的重量比金屬的重量約輕70 % ，使用陶瓷材料可以實(shí)現(xiàn)總重量降低。此外，陶瓷材料表現(xiàn)出比金屬更低的熱傳導(dǎo)性，從而提供了相對(duì)金屬形成的罩附加的絕熱優(yōu)勢(shì)。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的部件撞毀保護(hù)方法的示范性方法200的流程圖。在該示范性實(shí)施例中，方法200包括在步驟202形成第一陶瓷材料的殼體，其中該殼體包括構(gòu)造成容納部件的空腔；以及在步驟204形成第二陶瓷材料的蓋，其中該蓋構(gòu)造成配合地接合該殼體，以便空腔被陶瓷材料密封環(huán)繞。方法200還包括在步驟206將部件放置在空腔內(nèi)，以及在步驟208連接殼體和蓋，使得殼體和蓋的配合接合將空腔與該殼體和蓋的外部環(huán)境密封隔離。 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"處理器"指中央處理單元，微處理器，微控制器，精簡(jiǎn)指令集電路(RISC)，專用集成電路(ASIC)，邏輯電路，和能夠執(zhí)行本文所述功能的任何其它電路或處理器。 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"存儲(chǔ)器"可包括RAM存儲(chǔ)器，ROM存儲(chǔ)器，EPOM存儲(chǔ)器，EEPROM存儲(chǔ)器，以及非易失RAM存儲(chǔ)器(NVRAM)。上述的存儲(chǔ)器類型僅為示例性的，因此并不限制為可在罩100內(nèi)使用的存儲(chǔ)器類型。 用于部件撞毀保護(hù)的方法和裝置的上述實(shí)施例提供了一種經(jīng)濟(jì)而可靠的手段來(lái)
保護(hù)熱敏性部件免受高溫、震動(dòng)和濕氣的影響。更具體地，本文所述的方法和裝置便于降低
例如撞毀保護(hù)部件的罩的重量。此外，上述方法和裝置便于在撞毀期間以及撞毀之后將部
件與周圍環(huán)境隔離，其中機(jī)械沖擊、火災(zāi)和/或濕氣會(huì)損壞部件。因此，本文所述的方法和
裝置便于以經(jīng)濟(jì)而可靠的方式保護(hù)熱敏性部件免受高溫、震動(dòng)和濕氣的影響。 盡管已經(jīng)關(guān)于各種特定實(shí)施例對(duì)本公開(kāi)進(jìn)行了描述，但將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本公開(kāi)可以
以在權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的更改來(lái)實(shí)施。
權(quán)利要求
一種用于保護(hù)熱敏性部件免受高溫、震動(dòng)和濕氣影響的罩(100)，所述罩包括外殼(102)，其環(huán)繞構(gòu)造成在其中容納熱敏性部件(121)的內(nèi)腔(104)；蓋(108)，其構(gòu)造成配合地接合所述外殼，使得將所述內(nèi)腔對(duì)所述罩的外部環(huán)境密封；其中，所述外殼和所述蓋中的至少一個(gè)由陶瓷材料形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罩(IOO)，其特征在于，所述陶瓷材料包括碳化硼基體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罩(IOO)，其特征在于，所述陶瓷材料包括包含由纖維形成的 陶瓷的碳化硼。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罩(IOO)，其特征在于，所述外殼(102)是陶瓷材料的鑄件。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罩(IOO)，其特征在于，所述陶瓷材料由多個(gè)層(122,124， 126)形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的罩(IOO)，其特征在于，所述多個(gè)層(122,124,126)包括至少一層金屬。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的罩(100)，其特征在于，所述罩還包括環(huán)繞所述內(nèi)腔(104)的 隔熱層(112)，所述隔熱層包括具有大約等于所述陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)的熱膨脹系數(shù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩(100)，其特征在于，所述罩還包括 通過(guò)所述殼體(102)和所述蓋(108)中的至少一個(gè)的孔；以及電插塞(116)，其覆蓋所述孔，以便維持所述內(nèi)腔(104)和所述罩的外部環(huán)境之間的密封，所述電插塞構(gòu)造成穿過(guò)所述罩和所述蓋中的至少一個(gè)來(lái)傳導(dǎo)電力和電信號(hào)中的至少一 個(gè)。
9. 一種用于交通工具的撞毀可生存罩(100)，所述罩包括形成空腔(104)的陶瓷殼體(102)，所述殼體包括至少部分地限定所述空腔的邊界的 密封邊緣(106);以及包括與所述密封邊緣互補(bǔ)的邊緣(110)的陶瓷蓋(108)，組裝后所述殼體和所述蓋形 成環(huán)繞所述空腔的防火罩。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的罩(100)，其特征在于，所述罩還包括環(huán)繞所述空腔(104) 并鄰近所述殼體(102)的內(nèi)表面(114)以及所述蓋(108)的隔熱層(112)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于電氣部件物理防護(hù)的方法和裝置，具體而言，涉及一種用于保護(hù)熱敏性部件免受高溫、震動(dòng)和濕氣影響的罩(100)。該罩包括環(huán)繞構(gòu)造成在其中容納熱敏性部件(121)的內(nèi)腔(104)的外殼(102)，以及蓋(108)，該蓋構(gòu)造成配合地接合該外殼，以便該內(nèi)腔對(duì)該罩的外部環(huán)境密封，其中外殼和蓋中的至少一個(gè)由陶瓷材料形成。
文檔編號(hào)G07C5/00GK101784174SQ200910165829
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者J·B·斯特夫勒 申請(qǐng)人:通用電氣航空系統(tǒng)有限責(zé)任公司