CN101873781B - 插拔机构、具有该插拔机构的成品板和插框 - Google Patents
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Abstract
本发明实施方式公开了一种插拔机构，用于设在一载板和一待插板之间，所述插拔机构包括：齿轮扳手，铰接在载板上，所述齿轮扳手具有手柄和驱动齿部；摆动齿轮，铰接在载板上且与待插板相连接，所述摆动齿轮具有与所述驱动齿部相啮合的传动齿部，所述摆动齿轮通过连动结构与所述待插板相连接，由所述摆动齿轮连动所述待插板。本发明实施方式也公开了一种包括前述插拔机构的成品板。本发明实施方式还公开了包括前述成品板的插框。本发明所揭示的插框、成品板，其插拔机构结构简单、可靠性高、操作性好、不占用高度空间、运动阻力小、适用于插拔力大的板件插接。
Description
技术领域
本发明有关一种运动机构，尤其有关一种插拔机构、具有该插拔机构的成品板和插框。
背景技术
传统设备中，将背板平置于插框的下部，再使PCB板从插框的前面竖直插入插框后再向下动作插入背板中，就能消除背板对插框后侧的阻挡和限制，使插框形成前后直通风道，实现前后直通风的散热形式，提高散热能力。为使PCB板实现前后插入插框、再上下插入或拔离背板的二维动作，通常采用插拔机构来驱动。发明人在实现本发明的过程中，发现常见的插拔机构至少存在以下缺点：
1、结构较复杂，传动环节多，动作可靠性不足。
2、占用高度空间。
3、运动阻力大，操作费力，可操作性不好，特别不适于较大插拔力的PCB板。
发明内容
本发明实施方式所要解决的技术问题是提供一种插拔机构、具有该插拔机构的成品板和插框，插拔机构结构简单、可靠性高、操作性好、不占用高度空间、动作阻力小、适用于插拔力大的板件插接。
本发明实施方式提供的一种插拔机构，用于设在一载板和一待插板之间，所述插拔机构包括：齿轮扳手，铰接在载板上，所述齿轮扳手具有手柄和驱动齿部；摆动齿轮，铰接在载板上且与待插板相连接，所述摆动齿轮具有与所述驱动齿部相啮合的传动齿部，所述摆动齿轮通过连动结构与所述待插板相连接，由所述摆动齿轮连动所述待插板。
本发明实施方式也提供了一种包括所述插拔机构的成品板，包括载板、待插板，所述插拔机构位于所述载板和待插板之间。
本发明实施方式还提供了一种包括前述成品板的插框，包括有框体，所述成品板滑动地插置于所述框体内。
根据上述方案，本相对于现有结构的效果是显著的：本发明实施方式提供的插拔机构、成品板及插框，插拔机构结构简单、动作可靠性高；该插拔机构设在载板和待插板之间，不占用高度空间；施加在齿轮板手的手柄的转动力在其回转平面内直接驱动摆动齿轮上下摆动，插拔机构的运动阻力小、操作性好，适用于连接器多、插拔力大的板件插接。
附图说明
图1为本发明实施方式1的插框的示意图。
图2为本发明实施方式1的成品板的示意图。
图3为本发明实施方式1的插拔机构的放大原理图。
图4为本发明实施方式1中插拔机构的锁定装置未锁定状态的放大图。
图5为本发明实施方式1中插拔机构的锁定装置锁定状态的放大图。
图6为本发明实施方式2的插框、成品板及插拔机构的示意图。
图7为本发明实施方式3的插框、成品板及插拔机构的示意图。
图8为本发明实施方式4的插框、成品板及插拔机构的示意图。
图9为本发明实施方式5的插框、成品板及插拔机构的示意图。
图10为本发明实施方式6的插框、成品板及插拔机构的示意图。
具体实施方式
实施方式1
如图1所示，本发明实施方式提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2。因插拔机构100的实施方式包含于成品板1的实施方式中，成品板1的实施方式包含于插框2的实施方式中，因此不再单独一一描述成品板1和插拔机构100的实施方式。
插框2包括框体21及滑动地插置于框体21内的成品板1，背板例如设在框体21的底部，能使插框2实现前后直通风道，散热效果好，此状态下，成品板1需竖直状态，以与背板相插接。在框体21的底部设有滑道22，成品板1底部滑动地插置在滑道22内，而背板则设在滑道22的下方。
如图2、3所示，成品板1包括载板11、待插板12(例如PCI卡等各类PCB板)以及位于所述载板11和待插板12之间的插拔机构100，成品板1还可包括面板13，面板13例如可一体设在载板11上。
本发明实施方式的插拔机构100，设在成品板1的载板11和待插板12之间，不占用成品板1和插框2的高度空间。该插拔机构100包括：
齿轮扳手3，齿轮板手3通过转动铰链31铰接在载板11上，齿轮扳手3具有分别位于转动铰链31铰接点两侧的手柄32和驱动齿部33；
摆动齿轮4，通过转动铰链41铰接在载板11上且与待插板12相连接，摆动齿轮4具有与驱动齿部33相啮合的传动齿部42；
在将成品板1沿插框2的滑道22插入框体21到位后，转动齿轮扳手3的手柄32，使驱动齿部33绕转动铰链31向下转动，从而驱动摆动齿轮4的传动齿部42绕转动铰链41的向上摆动，摆动齿轮4的另一端会向下摆运动，连动与其相连接的待插板12向下动作以插入背板；反转手柄32，则待插板12从背板中拔出。
可以想到的，在本发明实施方式中，背板也可以设于插框2的顶部，插拔机构100的动作方向将与背板设在插框2底部时插拔机构100的动作方向相反，使待插板12向上动作插入背板；当然也可以使背板竖直安装在插框2的侧壁，在成品板1水平插入插框2后，再由插拔机构100带动待插板12水平左右动作插入背板，不作限制。
本发明实施方式的插拔机构100结构简单、可靠性高，因施加在齿轮板手3的手柄32的转动力在其回转平面内直接驱动摆动齿轮4绕转动铰链41作小角度的上下摆动，转动力的施力方向与摆动齿轮4的动作方向是一致的，力损耗小，插拔机构100的运动阻力小、操作性好，适用于连接器多、插拔力大的板件插接。
本发明优选实施方式中，摆动齿轮4可通过连动结构5与待插板12相连接，连动结构5设于摆动齿轮4上与传动齿部42相对的转动铰链41铰接点的另一侧，且处于待插板12的中心部位，使待插板12受力平稳。连动结构5包括水平导槽51和设于水平导槽51内能在其内滑动的连动销52，在本实施方式中，水平导槽51设在摆动齿轮4上，连动销52设在待插板12的背面。
插拔机构100还可包括导向结构6，导向结构6包括导向槽61和在导向槽61内滑动的导向销62，导向槽61的延伸方向与水平导槽51的延伸方向相垂直。在成品板1呈竖直状态插入插框2的实施方式中，导向槽61呈竖直状；而在成品板1呈水平状态插入插框2的实施方式中，导向槽61是在成品板1所在平面内延伸的，非竖直状，但与水平导槽51垂直。导向结构6包括两组以上相配合的导向槽61和导向销62，每组导向槽61和导向销62位于待插板12的不同角落处。在本实施方式中，包括四组导向槽61和导向销62，分布在待插板12的四个角落处，使导向力更均匀，导向顺畅；具体使导向槽61设在载板11上，导向销62设在待插板12的背面；可以想到的，根据对称替换原理，导向槽61也可以设在待插板12上，而导向销62设在载板11上，也能起到导向作用。
在转动齿轮扳手3的手柄32时，驱动齿部33驱动与其啮合的摆动齿轮4摆动，从而使连动结构5的水平导滑51做上下的弧线运动。水平导槽51在上下摆动的同时，驱动连动销52带动待插板12上下运动，同时待插板12上的导向销62受导向槽61的限制，这样连动销52在水平导槽51和导向槽61的共同限制下实现竖直的上下运动，同时带动待插板12做竖直方向的上下运动。
在本发明实施方式中，在手柄32靠近齿轮扳手3的转动铰链31铰接点的近端和自由端分别具有锁定装置34例如为弹性锁钩，在面板13上开设两个对应的锁定孔131，如图4、5所示，从而在驱动齿部33与传动齿部42啮合的两个极限角度位置进行锁定。在成品板1沿插框2的滑道22插入和拔出的过程中，待插板12需要处于竖直方向的上面位置，这个位置是上极限位置，在该位置锁定装置34能将待插板12保持在上部，防止待插板12连接器和背板连接器碰撞。而在待插板12插入背板到位后是下极限角度位置，由锁定装置34将插拔机构100锁定在该位置，能防止待插板12因误动作从背板中脱出。
实施方式2
如图6所示，本发明该实施方式提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2，主要结构、原理和效果与实施方式1均相同，不再重述。为清楚和简明起见，图式中并没有绘示完整的成品板1和插框2，仅显示差别之处，其中成品板1中的待插板12已拆除，以使插拔机构100可见。该实施方式与实施方式1的不同之处是：连动结构5的水平导槽51设在待插板12上，而连动销52设在摆动齿轮4上。
实施方式3
如图7所示，本发明该实施方式提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2，主要结构、原理和效果与实施方式1均相同，不再重述。为清楚和简明起见，图式中仅绘示成品板1，未绘示插框2。该本实施方式与实施方式1中的连动结构相同，水平导槽51设在摆动齿轮4上，连动销52设在待插板12的背面，不同之处是：
插拔机构100包括一个齿轮扳手3和两个摆动齿轮4，摆动齿轮4的传动齿部42和连动结构5位于摆动齿轮4的转动铰链41铰接点的同一侧，在摆动齿轮4未设置传动齿部42的另一端设有过渡齿部43，两个摆动齿轮4依两个过渡齿部43在待插板12的中心部位相啮合、两个传动齿部42位于待插板12两侧的方式布置。该实施方式中，插拔机构100采用两个摆动齿轮4而由两个连动结构5实现两点驱动待插板12运动，且待插板12的两个受力点分布在两侧，受力更均衡，单板插拔顺畅。同时，齿轮扳手3与一个摆动齿轮4的传动齿部42相啮合时因齿轮渐开线压力角作用产生的横向分力，可与两个摆动齿轮4的过渡齿部43相啮合时产生的横向分力完全抵消，整个插拔机构100无水平分力，操作性好，特别适用于对连接器多、插拔力大的板件插接。
导向结构6包括两组导向槽61和导向销62，分布在待插板12远离面板13的右边的上下两个角落处，可使机构更加简化。
实施方式4
如图8所示，本发明该实施方式中提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2，主要结构、原理和效果与实施方式2均相同，不再重述。为清楚和简明起见，图式中并没有绘示完整的成品板1和插框2，成品板1中的待插板12已拆除，以使主要介绍的插拔机构100可见。相对于实施方式2中两个导向结构5的两个水平导槽51设在两个摆动齿轮4上，连动销52设在待插板12上，该实施方式的差别之处是：两个连动结构5的两个水平导槽51均设在待插板12上，而两个连动销52设在两个摆动齿轮4上。
实施方式5
如图9所示，本发明该实施方式中提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2，主要结构、原理和效果与实施方式3、4均相同，不再重述。在实施方式1～4中，面板13固定在载板13上从而相对于待插板12有相对运动，因此当单板需要在面板13出连接器的时候，就需要在面板13的相应位置开一个较长的开口，从而存在EMC0电磁静电屏蔽)的问题。本实施方式的特别之处是：将成品板1的面板13与载板11分离成独立的两部分，并将面板13固定在待插板12上，从而面板13会随待插板12动作，可与载板11产生相对运动，待插板12可方便地从面板13引出连接器。
实施方式6
如图10所示，本发明该实施方式中提供一种插拔机构100及具有该插拔机构100的成品板1及插框2，主要结构、原理和效果与实施方式1～5均相同，不再重述。相对于实施方式1～5中成品板1通过滑道22插入插框2而言，该实施方式中的不同之处是：由设于待插板12上部相配合的T形横梁和T形槽来代替滑道22。
详细结构是：成品板1的载板11包括定板体111和动板体112两个部分，定板体111和动板体112上分别固定有面板13。插拔机构100设在定板体111和待插板12之间，插拔机构100通过转动铰链41铰接固定在定板体111上，导向结构6的两组导向槽61设在定板体111上，两个导向销62设在待插板12上。动板体112通过固定销7固定在待插板12上，导向结构6的另两组导向槽81设在动板体112上，导向销82设在定板体111上。在定板体111的顶部设有T形横梁113，插框2顶部设有与T形横梁113相配合的T形槽(未图示)，代替插框2底部的滑道22。在插拔机构100带动待插板12上下动作时，动板体112可随待插板12沿导向销62、82相对定板体111上下运动，从而动板体112上的面板13因与载板11的定板体111有相对位移，可在该部分面板13出待插板12的对外接口例如如连接器等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，当然不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明的内容所作的等同变化与修饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种插拔机构，其特征在于，所述插拔机构用于设在一载板和一待插板之间，所述插拔机构包括：
齿轮扳手，铰接在载板上，所述齿轮扳手具有手柄和驱动齿部；
摆动齿轮，铰接在载板上且与待插板相连接，所述摆动齿轮具有与所述驱动齿部相啮合的传动齿部，所述摆动齿轮通过连动结构与所述待插板相连接，由所述摆动齿轮连动所述待插板。
2.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，所述连动结构包括水平导槽和能在所述水平导槽内滑动的连动销。
3.根据权利要求2所述的插拔机构，其特征在于，所述水平导槽设在摆动齿轮上，所述连动销设在待插板上；或者，所述水平导槽设在待插板上，所述连动销设在摆动齿轮上。
4.根据权利要求2所述的插拔机构，其特征在于，还包括导向结构，所述导向结构包括导向槽和在所述导向槽内滑动的导向销，所述导向槽的延伸方向与所述水平导槽的延伸方向相垂直。
5.根据权利要求4所述的插拔机构，其特征在于，所述导向槽设在载板上，所述导向销设在待插板上；或者，所述导向槽设在待插板上，所述导向销设在载板上。
6.根据权利要求5所述的插拔机构，其特征在于，所述导向结构包括两组以上相配合的导向槽和导向销，每组导向槽和导向销位于待插板的不同角落处。
7.根据权利要求6所述的插拔机构，其特征在于，所述传动齿部与所述连动结构位于所述摆动齿轮的铰接点的两侧，所述连动结构位于所述待插板的中心部位。
8.根据权利要求6所述的插拔机构，其特征在于，所述摆动齿轮包括两个，各摆动齿轮的传动齿部与连动结构位于所述摆动齿轮的铰接点的同一侧，在所述摆动齿轮未设置传动齿部的相对端设有过渡齿部，所述两个摆动齿轮依两个过渡齿部在待插板的中心部位相啮合、两个传动齿部位于待插板两侧的方式布置。
9.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，在所述手柄靠近齿轮扳手的铰接点的近端和自由端分别具有锁定装置，在驱动齿部与传动齿部啮合的两个极限位置进行锁定。
10.一种包括权利要求1～9中任意一项所述的插拔机构的成品板，包括载板、待插板，其特征在于，所述插拔机构位于所述载板和待插板之间。
11.根据权利要求10所述的成品板，其特征在于，还包括面板，所述面板固定在待插板上，从而能相对载板运动。
12.一种包括权利要求10的成品板的插框，包括有框体，其特征在于，所述成品板滑动地插置于所述框体内。
13.根据权利要求12所述的插框，其特征在于，所述成品板包括面板，所述面板固定在待插板上，从而能相对载板运动。
14.根据权利要求12所述的插框，其特征在于，所述成品板的所述载板包括定板体和与动板体两部分，所述插拔机构设在待插板和定板体之间，而所述待插板与动板体相固定；所述定板体的顶部设有T形横梁，在插框顶部设有与T形横梁相配合的T形槽；在所述动板体上固定有面板，所述面板能相对定板体运动。
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