CN102709793B

CN102709793B - 一种pcb板的插拔机构、成品板及插框

Info

Publication number: CN102709793B
Application number: CN201210151496.3A
Authority: CN
Inventors: 李爽; 白磊; 苏燕
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-05-16
Also published as: WO2013170602A1; US9370118B2; CN102709793A; US20150070866A1

Abstract

本发明实施例公开了一种PCB板的插拔机构，用于实现PCB板的热插拔，包括可在外力作用下沿第一方向运动的输入端，以及在所述输入端运动过程中，沿与所述第一方向具有夹角的第二方向运动的输出端，所述输出端上设有连接待插拔PCB板的连接器，在所述输出端沿第二方向运动过程中，能够带动PCB板做相应的热插拔动作。本发明能够保证在系统在不断电不断业务的前提下，直接在面板处实现热插拔操作。具体热插拔操作时，可驱动输入端沿相应方向运动，在输入端运动过程中，将会推动输出端沿输入端移动方向的垂直方向运动，输出端将会带动PCB板做相应的热插拔动作。本发明实施例还公开了一种具有上述插拔机构的成品板和插框。

Description

一种PCB板的插拔机构、成品板及插框

技术领域

本发明PCI-E卡技术领域，特别涉及一种PCB板的插拔机构。

背景技术

PCI(Peripheral Component Interconnect)Express卡是用来互联如计算机或通信平台应用中外围设备的总线接口板，普遍应用于服务器等产品中。PCIExpress的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。

PCI-E卡（PCI Express卡）具有其系列标准，包括外形及尺寸，使用时可直接采购。为增加系统的可维护性，以及装配等需要，在服务器等产品中，经常有对PCI-E卡热插拔的需求，而PCI-E卡的电路自身也支持热插拔。

PCI-E卡的连接器又叫金手指，在面板所在面的相邻边，而非常规板子在面板所在面相对边，因此为解决面板处热插拔的需要，必须采用二维运动机构实现。由于PCI-E卡的特殊形态，使得其无法直接在面板处插拔，按照常规安装方式则是需要拿出机箱，打开机箱盖后从上部拔出，从而无法实现设备不断电不断业务的热插拔需要。

因此，如何开发一种PCB板的插拔机构，以保证PCI-E卡在不断电不断业务的前提下，能够直接在面板处实现热插拔操作，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种PCB板的插拔机构，以保证系统在不断电不断业务的前提下，能够直接在面板处实现热插拔操作。

本发明的另一目的在于提供一种具有上述PCB板的插拔机构的成品板。

本发明的再一目的在于提供一种具有上述成品板的插框。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种PCB板的插拔机构，用于实现PCB板的热插拔，包括可在外力作用下沿第一方向运动的输入端，以及在所述输入端运动过程中，沿与所述第一方向具有夹角的第二方向运动的输出端，所述第二方向为PCB板的插拔方向，所述输出端上设有连接待插拔PCB板的连接器，在所述输出端沿第二方向运动过程中，通过所述连接器带动PCB板做相应的热插拔动作。

一种成品板，包括底板和待插拔PCB板，还包括：

可滑动地设置于所述底板上的载板，所述待插拔PCB板设置于所述载板上；

推动所述载板沿其滑动方向滑动的插拔机构，所述插拔机构为如权利要求1所述的PCB板的插拔机构，所述插拔机构的输入端位于所述底板的外侧，所述插拔机构的输出端与所述载板相连。

一种插框，包括插框本体、设置于所述插框本体的底板上的滑道，以及与所述滑道滑动配合的成品板，所述成品板为如上所述的成品板。

从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的PCB板的插拔机构，能够保证在保证系统在不断电不断业务的前提下，直接在面板处实现热插拔操作。具体热插拔操作时，可驱动输入端沿相应方向运动，在输入端运动过程中，将会推动输出端沿输入端移动方向的垂直方向运动，输出端将会带动PCB板做相应的热插拔动作。本发明实施例通过将输入端和输出端的运动方向相垂直，因此输入方向可避开PCB板的运动方向，使得插拔机构更容易设置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的PCB板的插拔机构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的PCB板的插拔机构安装于底板上的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的底板上安装有插拔机构和锁紧机构的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的载板安装于底板上的结构示意图；

图5为图3中A的局部放大图；

图6为本发明实施例提供的成品板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的插框的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心在于提供了一种PCB板的插拔机构，以保证系统在不断电不断业务的前提下，能够直接在面板处实现热插拔操作。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的PCB板的插拔机构，用于实现PCB板的热插拔，包括输入端和输出端。

其中，输入端可在外力作用下沿第一方向运动，在具体安装该插拔机构时，可将输入端位于设备之外，以便于驱动该插拔机构实现PCI-E卡的插拔。输出端在输入端运动过程中，可沿与所述第一方向具有夹角的第二方向运动，第二方向为PCB板的插拔方向，输出端上设有连接待插拔PCB板的连接器，通过该连接器可将PCB板与输出端相连接，在所述输出端沿第二方向运动过程中，能够带动PCB板做相应的热插拔动作。本发明实施例将输入端和输出端的运动方向设计为相互垂直的方向，目的在于便于插拔机构的布置，以及保证机构的运行更加稳定。

本发明实施例提供的PCB板的插拔机构，能够保证在系统在不断电不断业务的前提下，直接在面板处实现热插拔操作。具体热插拔操作时，可驱动输入端沿相应方向运动，在输入端运动过程中，将会推动输出端沿输入端移动方向的垂直方向运动，输出端将会带动PCB板做相应的热插拔动作。本发明实施例通过将输入端和输出端的运动方向相垂直，因此输入方向可避开PCB板的运动方向，使得插拔机构更容易设置。

本发明实施例提供的PCB板的插拔机构，可为斜楔机构，即包括斜面接触的三角形结构的第一运动推板和第二运动推板。本领域技术人员可以理解的是，在水平推动其中第一运动推板时，第二运动推板将完成竖直运动。即若想实现PCB板竖直方向的插拔动作，可推动水平第一运动推板以实现。为了实现在水平回拉第一运动推板时，第二运动推板可完成复位的动作（第二运动推板可与PCB板相连，第二运动推板复位过程中，将实现PCB板拔出插槽的动作），可在第二运动推板上设置复位弹簧，或者在第一运动推板和第二运动推板相接触的斜面上设置咬合滑轨。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的PCB板的插拔机构的结构示意图。

本发明另一实施例提供的PCB板的插拔机构为连杆机构，具体包括拉杆1、摆动杆2和限位杆3。

其中，拉杆1上设有第一导向机构，拉杆1的一端形成输入端，第一导向机构的延导方向与待插拔PCB板的插拔方向垂直，该第一导向机构用于保证拉杆1仅能沿着与待插拔PCB板的插拔方向垂直的方向移动。

摆动杆2的一端通过第一铰链6与拉杆1的另一端铰接，摆动杆2的另一端形成输出端201，输出端201用于与PCB板相连。限位杆3的一端通过第二铰链7铰接于摆动杆2上，限位杆3的另一端通过第一固定销5形成安装端，第一铰链6与第二铰链7之间的距离a、第二铰链7与输出端201之间的距离b，以及第二铰链7与第一固定销5之间的距离c相等。

如图1所示，拉动拉杆1的输入端时拉杆1在导向机构的限位作用下沿水平方向运动，摆动杆2在拉杆1和限位杆3的双向限制下运动，摆动杆3的输出端201随之运动。当距离a、距离b与距离c相等的时候，则动杆3的输出端201实现沿竖直方向的运动，即能够带动PCB板实现竖直移动。同理，若期望PCB板水平运动，只需将拉杆1的导向机构竖直设置即可。

在本实施例中，第一导向机构可包括开设于拉杆1上的第一导槽101，以及设于第一导槽101内，且可相对第一导槽101滑动的第二固定销4。若期望PCB板做竖直运动，则根据需要，将第一导槽101水平延伸，本发明实施例通过第一导槽101和第二固定销4的相对运动实现导向的作用，具体设置时，可将第二固定销4固定于一固定不动的板材上。

为了防止拉杆1上的第一导槽101沿第二固定销4转动，可采用型面连接的方式，或者将第一导槽101设计为至少为平行设置的两段，通过将第一导槽101设置为相互平行的两段或两段以上，可限制第一导槽101沿第二固定销4转动。摆动杆3的输出端201在本实施例中可为固定孔，通过固定销和固定孔的配合将PCB板连接于摆动杆3上。

请参阅图2-图6，图2为本发明实施例提供的PCB板的插拔机构安装于底板上的结构示意图；图3为本发明实施例提供的底板上安装有插拔机构和锁紧机构的结构示意图；图4为本发明实施例提供的载板安装于底板上的结构示意图；图5为图3中A的局部放大图；图6为本发明实施例提供的成品板的结构示意图。

本发明实施例提供的成品板，包括底板8和待插拔PCB板12，除此之外还包括载板11和插拔机构。

其中，载板11可滑动地设置于底板8上，待插拔PCB板12设置于载板11上，载板11用于承载待插拔PCB板12。插拔机构用于推动载板11沿其滑动方向滑动，插拔机构为如上实施例公开的PCB板的插拔机构，插拔机构的输入端位于底板8的外侧，以便于在外部进行操作，插拔机构的输出端与载板11相连。

在本发明一具体实施例中，插拔机构具体包括拉杆1、摆动杆2和限位杆3。

其中，拉杆1上设有第一导向机构，拉杆1的一端形成输入端，第一导向机构的延导方向与待插拔PCB板12的插拔方向垂直，该第一导向机构用于保证拉杆1仅能沿着与待插拔PCB板12的插拔方向垂直的方向移动。

摆动杆2的一端通过第一铰链6与拉杆1的另一端铰接，摆动杆2的另一端形成输出端201，输出端201通过第三固定销202与载板11铰接。限位杆3的一端通过第二铰链7铰接于摆动杆2上，限位杆3的另一端通过第一固定销5铰接于底板8上，第一铰链6与第二铰链7之间的距离a、第二铰链7与输出端201之间的距离b，以及第二铰链7与第一固定销5之间的距离c相等。

如图3所示，由于限位杆3的另一端通过第一固定销5铰接于底板8上，因此限位杆3不能做水平和竖直方向的移动，仅能沿着第一固定销5转动。拉动拉杆1位于底板8外部的输入端时，拉杆1在导向机构的限位作用下沿水平方向运动，摆动杆2在拉杆1和限位杆3的双向限制下运动，摆动杆3的输出端201随之运动。当距离a、距离b与距离c相等的时候，则动杆3的输出端201实现沿竖直方向的运动，即能够带动载板11实现竖直移动。同理，若期望待插拔PCB板12水平运动，只需将拉杆1的导向机构竖直设置即可。

在本实施例中，第一导向机构可包括开设于拉杆1上的第一导槽101，以及设于第一导槽101内，且可相对第一导槽101滑动的第二固定销4，第二固定销4固定于底板8上。若期望待插拔PCB板12做竖直运动，则根据需要，将第一导槽101水平延伸，本发明实施例通过第一导槽101和第二固定销4的相对运动实现导向的作用。

为了防止拉杆1上的第一导槽101沿第二固定销4转动，可采用型面连接的方式，或者将第一导槽101至少为平行设置的两段，通过将第一导槽101设置为相互平行的两段或两段以上，可限制第一导槽101沿第二固定销4转动。摆动杆3的输出端201在本实施例中可为固定孔，通过固定销和固定孔的配合将待插拔PCB板12连接于摆动杆3上。

如图4所示，为了实现载板11沿待插拔PCB板12的移动方向移动，也需要配置导向机构，该导向机构在本实施例中为开设于载板11上的第二导槽111，底板8上设有若干第四固定销9，第四固定销9与载板11上的第二导槽111配合，第二导槽111的延伸方向与待插拔PCB板12的插拔方向相同。在推动载板11移动时，第二导槽111和第四固定销9发生相对移动。

为了防止载板11发生旋转，在本实施例中，第二导槽111为平行设置的多个。本实施例中，需要实现待插拔PCB板12沿竖直方向的插拔运动，因此第二导槽111的延伸方向为竖直方向。

在本实施例中，载板11上设有若干PCB板卡槽112，待插拔PCB板12通过PCB板卡槽112卡设于载板11上。

在成品板沿滑道插入和拔出的过程中，装有待插拔PCB板12的载板11需要在竖直方向的上面位置（本实施例以与待插拔PCB板12热插拔的插槽在竖直方向的下面位置），以防止载板11和待插拔PCB板12和背板连接器碰撞，本实施例还包括设置于底板8上，用于防止载板11自动滑落的锁紧机构10。

在本实施例公开的锁紧机构10处于锁紧状态时，载板11锁紧于底板8的上部位置，只有到达需要插拔的位置时，载板11才可解锁以实现竖直方向的插拔移动。

本发明一具体实施例公开的锁紧机构10包括锁杆1001和卡簧1003。

其中，锁杆1001铰接于底板8上，锁杆1001一端为卡勾端1001b，锁杆1001另一端为外伸于底板8的旋转驱动端1001a，旋转驱动端1001a的作用为可在外力作用下旋转锁杆1001，以保证卡勾端1001b脱离锁紧状态。

卡簧1003的一端设置于底板8上，另一端与锁杆1001的卡勾端1001b相抵，在卡簧1003弹力作用下，卡勾端1001b与拉杆1的固定端102相扣合。卡簧1003的作用为保证卡勾端1001b与固定端102始终相扣合，以处于锁紧状态，只有在驱动旋转驱动端1001a旋转时，才可压缩卡簧1003，使卡勾端1001b脱离与固定端102的扣合状态。

底板8上设有凸包1004，卡簧1003的一端通过穿过凸包1004上的固定孔，设置底板8上。即在本实施例中，卡簧1003的一端是通过凸包1004固定在底板8上的。凸包的固定方式，更加便于拆装，本发明实施例也可为其它的固定方式，在此不做限定。

请参阅图7，图7为本发明实施例提供的插框的结构示意图。

本发明实施例提供的插框，包括插框本体1a、设置于插框本体1a的底板上的滑道2a，以及与滑道2a滑动配合的如上述实施例公开的成品板。本实施例公开的插框采用上述实施例公开的成品板，因此兼具上述成品板所有的技术效果，本案在此不再赘述。

在本实施例中，插框本体1a设有与锁紧机构10的旋转驱动端1001a触控配合的触控凸台（触控凸台可为插框本体1a或滑道2a），在成品板沿滑道2a安装到位后，旋转驱动端1001a与触控凸台接触受力，并使卡勾端1001b旋转至脱离拉杆1的固定端102。

在成品板装入滑道2a时，锁杆1001的卡勾端1001b卡装在拉杆1的固定端102处，此时拉杆1无法水平运动，当成品板继续装入时，锁杆1001的旋转驱动端1001a与触控凸台接触并受力，锁杆1001绕铰接点（铰轴1002）摆动，使卡勾端1001b逐步与拉杆1的固定端102脱离，当完全安装到位后，卡勾端1001b与固定端102完全脱离，此时推动拉杆1，拉杆1做水平运动，在拉杆1的带动和限位杆3的限位作用下摆动杆2绕铰接点摆动，安装有待插拔PCB板12的载板11通过第四固定销9的带动下竖直向下运动，最终使待插拔PCB板12插装于背板，反之则可取出成品板。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种PCB板的插拔机构，用于实现PCB板的热插拔，其特征在于，包括：

拉杆（1），其上设有第一导向机构，所述拉杆（1）的一端形成可在外力作用下沿第一方向运动的输入端，所述第一导向机构的延导方向与待插拔PCB板的插拔方向垂直，所述第一导向机构的延导方向为所述第一方向；

摆动杆（2），所述摆动杆（2）的一端通过第一铰链（6）与所述拉杆（1）的另一端铰接，所述摆动杆（2）的另一端形成在所述输入端运动过程中，沿与所述第一方向具有夹角的第二方向运动的输出端（201），所述输出端上设有连接PCB板的连接器，所述第二方向为PCB板的插拔方向；

限位杆（3），所述限位杆（3）的一端通过第二铰链（7）铰接于所述摆动杆（2）上，所述限位杆（3）的另一端通过第一固定销（5）形成安装端，所述第一铰链（6）与所述第二铰链（7）之间的距离、所述第二铰链（7）与所述输出端（201）之间的距离，以及所述第二铰链（7）与所述第一固定销（5）之间的距离相等。

2.如权利要求1所述的PCB板的插拔机构，其特征在于，所述第一导向机构包括开设于所述拉杆（1）上的第一导槽（101），以及设于所述第一导槽（101）内，且可相对所述第一导槽（101）滑动的第二固定销（4）。

3.如权利要求2所述的PCB板的插拔机构，其特征在于，所述第一导槽（101）至少为平行设置的两段。

4.一种成品板，包括底板（8）和待插拔PCB板（12），其特征在于，还包括：

可滑动地设置于所述底板（8）上的载板（11），所述待插拔PCB板（12）设置于所述载板（11）上；

推动所述载板（11）沿其滑动方向滑动的插拔机构，所述插拔机构为如权利要求1所述的PCB板的插拔机构，所述插拔机构的输入端位于所述底板（8）的外侧，所述插拔机构的输出端与所述载板（11）相连。

5.如权利要求4所述的成品板，其特征在于，所述输出端（201）通过第三固定销（202）与所述载板（11）铰接。

6.如权利要求5所述的成品板，其特征在于，所述第一导向机构包括开设于所述拉杆（1）上的第一导槽（101），以及设于所述第一导槽（101）内，且可相对所述第一导槽（101）滑动的第二固定销（4），所述第二固定销（4）固定于所述底板（8）上。

7.如权利要求6所述的成品板，其特征在于，所述第一导槽（101）至少为平行设置的两段。

8.如权利要求4-7任一项所述的成品板，其特征在于，所述底板（8）上设有若干第四固定销（9），所述载板（11）设有与所述第四固定销（9）配合的第二导槽（111），所述第二导槽（111）的延伸方向与所述待插拔PCB板（12）的插拔方向相同。

9.如权利要求4-7任一项所述的成品板，其特征在于，所述载板（11）上设有若干PCB板卡槽（112），所述待插拔PCB板（12）通过所述PCB板卡槽（112）卡设于所述载板（11）上。

10.如权利要求4-7任一项所述的成品板，其特征在于，还包括设置于所述底板（8）上，用于防止所述载板（11）自动滑落的锁紧机构（10）。

11.如权利要求10所述的成品板，其特征在于，所述锁紧机构（10）具体包括：

铰接于所述底板（8）上的锁杆（1001），所述锁杆（1001）一端为卡勾端（1001b），所述锁杆（1001）另一端为外伸于所述底板（8）的旋转驱动端（1001a）；

卡簧（1003），其一端设置于所述底板（8）上，另一端与所述锁杆（1001）的卡勾端（1001b）相抵，在所述卡簧（1003）弹力作用下，所述卡勾端（1001b）与所述拉杆（1）的固定端（102）相扣合。

12.如权利要求11所述的成品板，其特征在于，所述底板（8）上设有凸包（1004），所述卡簧（1003）的一端通过穿过所述凸包（1004）上的固定孔，设置所述底板（8）上。

13.一种插框，包括插框本体（1a）、设置于所述插框本体（1a）的底板上的滑道（2a），以及与所述滑道（2a）滑动配合的成品板，其特征在于，所述成品板为如权利要求4-10任一项所述的成品板。

14.一种插框，包括插框本体（1a）、设置于所述插框本体（1a）的底板上的滑道（2a），以及与所述滑道（2a）滑动配合的成品板，其特征在于，所述成品板为如权利要求11或12所述的成品板。

15.如权利要求14所述的插框，其特征在于，所述插框本体（1a）设有与所述旋转驱动端（1001a）触控配合的触控凸台，在所述成品板沿所述滑道（2a）安装到位后，所述旋转驱动端（1001a）与所述触控凸台接触受力，并使所述卡勾端（1001b）旋转至脱离所述拉杆（1）的固定端（102）。