專利名稱：用于電氣部件物理防護的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及用于電氣部件的防護罩，且特別涉及用于保護數據記錄設備免
受交通工具撞毀影響的方法和裝置。
背景技術：
用于飛行數據記錄器(FDR)的至少某些已知防撞毀的記錄器(CPM)裝甲利用了金 屬復合物，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提供 對隔絕和記憶組件的保護。然而，金屬通常相對較重且由于其相對高的熱傳導性，因而在起 火時僅能提供有限的保護。除此之外，金屬復合物具有的熱膨脹系數明顯不同于在固態(tài)CPM 中典型找到的隔絕材料的熱膨脹系數。在火災中，金屬裝甲罩和隔絕材料之間具有顯著不 同的熱膨脹系數會導致罩和隔絕材料之間的間隙。這樣的間隙會影響隔絕材料保護CPM裝 甲內存儲器部件的能力。

發(fā)明內容
在一個實施例中，一種用來保護熱敏性部件免受高溫、機械沖擊和濕氣影響的罩
包括環(huán)繞構造成在其中容納熱敏性部件的內腔的外殼，構造成配合地結合該外殼以便將該
內腔對罩的外部環(huán)境密封的蓋，其中外殼和蓋中的至少一個由陶瓷材料形成。 在另一個實施例中，一種部件撞毀保護方法包括形成第一陶瓷材料的殼體，該殼
體包括構造成容納部件的空腔，形成第二陶瓷材料的蓋，該蓋構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，以及接合殼體和蓋，使得殼體和蓋的
配合接合將空腔對該殼體和蓋的外部環(huán)境密封隔離。 在又一實施例中，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施例。
圖1是根據本發(fā)明的一個示范性實施例的撞毀可生存罩的透視圖；以及
圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的部件撞毀保護方法的示范性方法的流程圖。 部件列表100 罩102 外殼104 內腔106
密封邊緣108 蓋IIO 邊緣112 隔熱層114
內表面116 電插塞118 電力端子120 數據端子
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
具體實施例方式
以下具體實施方式
通過例示而非限制的方式說明了本發(fā)明的實施例。預期本發(fā)明 對用于保護部件免受工業(yè)、商業(yè)和住宅應用中的嚴苛環(huán)境影響的設備和方法具有普遍的應 用。 如本文所用，以單數形式敘述和前接用詞"一"或"一個"的構件或步驟應被理解為 并不排除復數構件或步驟，除非明確敘述了這種排除。此外，對本發(fā)明的"一個實施例"的 引用并不意在被解釋為排除也結合了所述特征的其它實施例的存在。 圖1是根據本發(fā)明的一個示范性實施例的撞毀可生存罩100的透視圖。在該示范 性實施例中，罩100構造成攜帶在交通工具上并保護部件，該部件例如但不限于如用于飛
行數據記錄器的固態(tài)存儲器。預期罩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會面臨火災和沖擊的極端情況。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的內表面114以及蓋108的隔熱層 112。在該示范性實施例中，隔熱層112的熱膨脹系數被選擇成約等于殼體102和蓋108中 的至少一個的熱膨脹系數。典型地，殼體102和蓋108由具有大致相等的熱膨脹系數的相 似材料形成。在一個備選實施例中，殼體102和蓋108由具有不同熱膨脹系數的材料形成。 殼體102、蓋108和隔熱層112之間的不同熱膨脹會導致殼體102、蓋108和隔熱層112之 間的間隙。在一個備選實施例中，隔熱層112與殼體102和/或蓋108隔開，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，并可在形成過程中包括各種數量的粘合劑。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。在一個備選實施例中，陶瓷材料由多個層122， 124和126形成。在各種實施例 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接在一起以形成殼體102和/或蓋108。例如，多個層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，或期望的火焰溫度和暴露持續(xù)時間來選擇。 罩IOO還包括電插塞116，其通過罩IOO進入空腔104并穿過殼體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包括構造 成分別傳導電力和數據信號到定位于空腔104內的部件121的電力端子118和數據端子 120。在該示范性實施例中，部件121為數據記錄器的存儲器。在各種其他實施例中，部件 121可包括另一種電氣部件，如處理器或對熱、震動和/或濕氣敏感的物品。
在各種實施例中，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現總重量降低。此外，陶瓷材料表現出比金屬更低的熱傳導性，從而提供了相對金屬形成的罩附加的絕熱優(yōu)勢。
圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的部件撞毀保護方法的示范性方法200的流程圖。在該示范性實施例中，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，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，術語"處理器"指中央處理單元，微處理器，微控制器，精簡指令集電路(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，術語"存儲器"可包括RAM存儲器，ROM存儲器，EPOM存儲器，EEPROM存儲器，以及非易失RAM存儲器(NVRAM)。上述的存儲器類型僅為示例性的，因此并不限制為可在罩100內使用的存儲器類型。 用于部件撞毀保護的方法和裝置的上述實施例提供了一種經濟而可靠的手段來
保護熱敏性部件免受高溫、震動和濕氣的影響。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，其中機械沖擊、火災和/或濕氣會損壞部件。因此，本文所述的方法和
裝置便于以經濟而可靠的方式保護熱敏性部件免受高溫、震動和濕氣的影響。 盡管已經關于各種特定實施例對本公開進行了描述，但將會認識到，本公開可以
以在權利要求的精神和范圍之內的更改來實施。
權利要求
一種用于保護熱敏性部件免受高溫、震動和濕氣影響的罩(100)，所述罩包括外殼(102)，其環(huán)繞構造成在其中容納熱敏性部件(121)的內腔(104)；蓋(108)，其構造成配合地接合所述外殼，使得將所述內腔對所述罩的外部環(huán)境密封；其中，所述外殼和所述蓋中的至少一個由陶瓷材料形成。
2. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求l所述的罩(IOO)，其特征在于，所述陶瓷材料由多個層(122,124， 126)形成。
6. 根據權利要求5所述的罩(IOO)，其特征在于，所述多個層(122,124,126)包括至少一層金屬。
7. 根據權利要求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的熱膨脹系數。
8. 根據權利要求1所述的罩(100)，其特征在于，所述罩還包括 通過所述殼體(102)和所述蓋(108)中的至少一個的孔；以及電插塞(116)，其覆蓋所述孔，以便維持所述內腔(104)和所述罩的外部環(huán)境之間的密封，所述電插塞構造成穿過所述罩和所述蓋中的至少一個來傳導電力和電信號中的至少一 個。
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. 根據權利要求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的方法和裝置，具體而言，涉及一種用于保護熱敏性部件免受高溫、震動和濕氣影響的罩(100)。該罩包括環(huán)繞構造成在其中容納熱敏性部件(121)的內腔(104)的外殼(102)，以及蓋(108)，該蓋構造成配合地接合該外殼，以便該內腔對該罩的外部環(huán)境密封，其中外殼和蓋中的至少一個由陶瓷材料形成。
文檔編號G07C5/00GK101784174SQ200910165829
公開日2010年7月21日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2008年7月31日
發(fā)明者J·B·斯特夫勒 申請人:通用電氣航空系統(tǒng)有限責任公司