CN102781194B - 一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板，涉及动力机构，利用杠杆助力作用和齿轮的传动作用，实现快速可靠的插拔。本发明实施例提供的插拔机构：用于设置在一子载框和一母载框之间，实现所述子载框在所述母载框中的插拔，所述插拔机构包括驱动部分和传动部分，其中，所述驱动部分，包括扳手；所述传动部分，包括依次啮合的至少一个齿轮，且处于一端的齿轮与所述扳手连接，每一个所述齿轮分别通过转动轴固定在所述子载框上，且至少一个所述齿轮通过连动结构和所述母载框连接。

Description

一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板

技术领域

本发明涉及动力机构，尤其涉及一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板。

背景技术

随着人们对高端服务器性能要求的日益提高，单节点内需要的中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)及双列直插式存储模块(Dual-Inline-Memory-Modules，简称DIMM)数量越来越多。由于机箱尺寸对印制电路板(PrintedCircuitBoard，简称PCB)的大小有限制，所以提高硬件密度成为业内努力的方向，现有的一种方法是在传统单层主板布置CPU及DIMM的基础上，采用主板和扣板结合的方式，在主板、扣板上都布置CPU及DIMM，然后将主板扣板间通过连接器连接。

现有技术采用的扣板和主板的安装方式一般是在主板上安装螺柱，将扣板上连接器与主板上连接器配合后，利用螺钉将扣板和螺柱连接起来，实现主板与扣板的固定。

但是，现有技术采用的扣板和主板的安装方式至少存在下述缺陷：

1、容易造成的各角的螺柱力度不一，导致扣板不平衡或者安装不牢靠，进而引起扣板局部变形甚至断裂；

2、在拆卸扣板的时需要很大力量才能将连接器分离，容易导致扣板损坏。

3.拆卸扣板需要螺丝刀等额外工具，更换时间长，不能实现免螺钉安装.

发明内容

本发明的实施例提供一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板，利用杠杆助力作用和齿轮的传动作用，实现快速可靠的插拔。

为达到上述目的，本发明实施例采用的技术方案是，

一方面，本发明实施例提供一种插拔机构，所述插拔机构用于设置在一子载框和一母载框之间，实现所述子载框在所述母载框中的插拔，所述插拔机构包括驱动部分和传动部分，其中，

所述驱动部分，包括扳手；

所述传动部分，包括至少一个依次啮合的齿轮，且处于一端的齿轮与所述扳手连接，所述至少一个依次啮合的齿轮分别通过转动轴固定在所述子载框上，且所述至少一个依次啮合的齿轮中的全部或者部分齿轮分别通过连动结构和所述母载框连接。

一方面，本发明实施例提供一种插框，包括，子载框和母载框，所述子载框相对的两侧和所述母载框对应的两侧分别设置有上述的插拔机构。

一方面，本发明实施例提供一种成品板，其特征在于，包括扣板、主板以及上述的插框，所述扣板和主板分别设置在所述子载框和母载框中，所述子载框在所述母载框中的插拔实现所述扣板和主板的连接和分离。

本发明实施例提供的一种插拔机构、包含该插拔机构的插框和成品板。利用杠杆助力作用和齿轮的传动作用，实现快速可靠的插拔。克服了采用螺柱和螺钉连接时造成的各角的铜螺柱力度不一，扣板不平衡或者安装不牢靠，进而引起扣板局部变形甚至断裂的问题；以及在拆卸扣板的时需要很大力量才能将连接器分离，容易导致扣板损坏；以及拆卸扣板需要螺丝刀等额外工具，更换时间长，不能实现免螺钉安装的问题。

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一种成品板的结构示意图；

图2为图1所示成品板的连接器连接前的状态图；

图3为图1所示成品板的连接器开始连接的状态图；

图4为图1所示成品板的连接器连接过程中的状态图；

图5为图1所示成品板的连接器有效连接后的状态图。

具体实施方式

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。

参见图1，本发明实施例提供一种插拔机构100、包含该插拔机构100的插框1和成品板2，因为插拔机构100的实施例包含在插框1的实施例中，插框2的实施例包含在成品板2的实施例中，所以，不再单独对插拔机构100和插框1的实施例进行说明。

成品板2包括插框1及扣板21、主板22，其中插框1包含子载框11和母载框12，以及设置在母载框12和子载框11之间的插拔机构100，通过插拔机构100可实现子载框11在母载框12中的插拔。扣板21和主板22分别设置在子载框11和母载框12中，例如，主板22设置在子载框11的底部，扣板21设置在母载框12的底部，或者，主板22设置在母载框12的底部，扣板21设置在子载框11的底部。其中，主板22和扣板21与子载框11和母载框12之间可以用螺钉固定方式连接，优选的，为了拆卸方便，也可以采用卡接方式连接，例如，可以采用龟背卡接方式连接。扣板21和主板22上分别布置CPU及DIMM，扣板21和主板22分别设置有连接器23，且设置在扣板21的连接器23的自由端和设置在主板22的连接器23的自由端能够插接，例如，设置在扣板21的连接器23的自由端和设置在主板22的连接器23的自由端上分别布置有多个插孔和插针，扣板21上的连接器23的自由端的插孔位置对应主板22上的连接器23的自由端的插针位置，扣板21的连接器23的自由端的插针位置对应主板22上的连接器23的自由端的插孔位置，从而可以实现连接器23的插接。

下面以主板22设置在母载框12的底部，扣板21设置在子载框11的底部为例，对插拔机构100的结构和扣板21与主板22的安装拆卸过程进行说明。

插框2在相对的两侧的分别设置有插拔机构100，这样保证插拔过程中整个机构的平稳，防止扣板变形。

其中，每一侧的插拔机构100包括驱动部分3和传动部分4，其中，

所述驱动部分3，包括扳手31；

所述传动部分4，包括齿轮41，所述齿轮41与所述扳手31连接，所述齿轮41通过转动轴42固定在所述子载框11上，且所述齿轮41通过连动结构5和所述母载框12连接。

示例性的，参见图1，子载框11的外形尺寸略小于母载框12的内部尺寸，保证子载框11能够插入母载框12，可以在母载框12的内侧壁和子载框11的外侧壁设置相互配合的滑道，通过滑道子载框11可以滑入母载框12。

参见图2-图5，示意扣板21与主板22的安装拆卸过程；其中图2扣板21与主板22的连接器23连接前的状态图；图3为扣板21与主板22的连接器23开始连接的状态图；图4为扣板21与主板22的连接器23连接过程中的状态图；图5为扣板21与主板22的连接器23有效连接后的状态图。

如图2所示，首先将扣板21和母板22分别安装到子载框11和母载框12，扣板21和母板22上的连接器23未连接；如图3所示，母载框12水平朝上放置，将子载框11水平朝下沿滑道滑入母载框12到位；如图4所示，向下扳动扳手31，扳手31带动齿轮41向上转动，齿轮41通过连动结构5带给母载框12向上的力，同时受到母载框12向下的反作用力，因为母载框12是固定的，所以，在母载框12的向下的反作用力的带动下子载框11向下运动插入母载框12，子载框11内的扣板21随子载框11向下运动，扣板21和母板22上的连接器23开始连接；如图5所示，扣板21与主板22的连接器23有效连接，完成扣板21和母板22的安装。相反，向上扳动扳手31，齿轮41通过连动结构5带动子载框11向上运动，扣板21和母板22上的连接器23分离，完成扣板21和母板22的拆卸。

当然，也可以将母载框12竖直放置，然后将子载框11水平沿滑道滑入母载框12到位后，扳动扳手31，使子载框11沿水平方向插入母载框12，完成扣板21和母板22的安装，沿相反方向扳动扳手31，使子载框11沿水平方向拔出母载框12，完成扣板21和母板22的拆卸。

当母板22设置在子载框11中，扣板21设置在母载框11中时，原理和实现方式相同。

优选的，参见图2-图5，所述连动结构5可以包括水平槽51和能够在所述水平槽51中滑动的连动销柱52，这种结构的连动结构5结构简单，操作方便，其中，连动销柱52可以设置在齿轮41上，水平槽51设置在母载框12上，或者，连动销柱52可以设置在母载框12上，水平槽51设置在齿轮41上，其中优选的方式为，连动销柱52设置在齿轮41上，水平槽51设置在母载框12上，由于齿轮41带有一定的厚度，所以可以提高连动销柱52的安装强度，有效防止连动销柱52的脱落，提高机构的可靠性。采用这种结构的连动结构5的连动过程为：齿轮41在扳手31的作用下向上转动时，固定在齿轮41上的连动销柱52应随齿轮41向上做相应的弧线转动，因为受到固定的母载框12上的水平槽51的限制，所以，最终齿轮41上的连动销柱52沿水平槽51做水平运动，连动销柱52对水平槽51产生向上的作用力，同时受到水平槽51向下的反作用力，在水平槽51向下的反作用力下，连动销柱52带动子载框11向下运动，完成扣板21和母板22的安装，当反方向扳动扳手31时，完成扣板21和母板22的拆卸。

优选的，传动部分4可以包含两个及以上依次啮合的齿轮41，每一个齿轮41分别通过转动轴42固定在子载框11上，且至少一个齿轮41通过连动结构5和母载框12连接。示例性的，当连动结构5采用上述方式时，相邻的两个齿轮41上的连动销柱52对应的母载框12上的水平槽51的开口方向相反。以传动部分4包含依次啮合的三个齿轮为例进行说明，参见图2-图5，以下称与扳手31连接的齿轮为第一齿轮411，与第一齿轮啮合的齿轮为第二齿轮412，与第二齿轮啮合412的另一个齿轮为第三齿轮413。第一齿轮411、第二齿轮412、第三齿轮413上分别固定有连动销柱52，母载框12上对应设置有水平槽51。采用这种结构的传功部分4的传动过程为：向下扳动扳手31后，扳手31带动第一齿轮411顺时针转动，第一齿轮411带动第二齿轮412逆时针转动，第二齿轮412带动第三齿轮413顺时针转动，相应的，第一齿轮411上的连动销柱52在第一齿轮411和水平槽51的合力作用下沿水平槽51做水平运动，同时水平槽51对第一齿轮411上的连动销柱52产生向下的作用力，第二齿轮412上的连动销柱52在第二齿轮412和水平槽52的合力作用下沿水平槽51做水平运动，原理和第一齿轮411上连动注销52相同，只是因为第二齿轮412的转动方向不同，所以造成第二齿轮412上连动注销52的运动方向与第一齿轮411上连动注销52相反，同时水平槽51对第二齿轮412上的连动销柱52产生向下的作用力，同理，第三齿轮413上的连动销柱52也沿水平槽51做水平运动，运动方向与第一齿轮411上的连动注销52相同，同时水平槽51对第三齿轮413上的连动销柱52产生向下的作用力，这就相当于母载框12对子载框11产生了三个向下的施力点，带动子载框向下运动，完成扣板21与母板22的安装；再向上扳动扳手31时，过程正好相反，传动部分4和连动结构5带动子载框11向上运动，完成扣板21与母板22的拆卸。

传动部分4采用包含多个依次啮合的齿轮41的效果是，在插拔过程中产生多个施力点，使插拔过程的操作更加稳定牢靠，也使每一个施力点需要的力更小，使操作更简单省力，还能延长连动销柱52的使用寿命。尤其在连接器23多、需要插拔的力大的情况下，更能凸显更好的效果。

优选的，该插拔机构100还可以包含导向结构6，导向结构6的作用是在子载框11的运动过程中起到导向作用，协助扣板21和母板22上的连接器23准确插接。导向结构6可以包括导向槽61和在所述导向槽61内滑动的导向销柱62，导向槽61的延伸方向与水平槽51的延伸方向相互垂直，即导向槽61的延伸方向与子载框11在母载框12中插拔时的运动方向一致。例如，在子载框11成竖直状态插入母载框12的情况下，导向槽61成竖直状，而在子载框11呈水平状态插入母载框12的状态下，导向槽61沿水平方向延伸，但是与水平槽61的延伸方向垂直。导向结构6可以包括四组以上的相配合的导向槽61和导向销柱62，分别对称的设置在插拔机构100所在载框1的侧面上。在本实施例中，包括四组导向槽61和导向销柱62，分布在设置插拔机构100所在载框1的两个侧面的角落处，使导向力更加均匀，导向顺畅，具体是导向槽61设置在母载框12上，导向销柱62设置在子载框11上；当然，导向槽61也可以设在子载框11上，导向销柱62设置在子在母载框12上。

示例性，导向结构6的可选结构还可以为，包含导向杆63和能供导向杆插入的导向孔64。在子载框11插入母载框12的过程中，导向杆63的端部相应的插入导向孔64，同样能起到导向作用。导向结构6可以包含多组相配合的导向杆63和导向孔64，当多组相配合的导向杆63和导向孔64对称分布或均匀分布时的导向力更均匀，导向效果更好。具体的，导向杆63可以固定设置在母板22上，导向孔64对应的设置在扣板21上，或者，导向杆63可以固定设置在扣板21上，导向孔64对应的设置在母板22上，固定的方式可以选用铆接等，导向杆63也可以直接选用较长的铆钉。

优选的，在子载框11上靠近扳手31的一端还设置有限位部分7，用于在子载框11插入到位后锁定扳手31的位置。限位部分7可以为弹性锁钩结构或者突起结构，当扣板21和主板22上的连接器23有效连接后，扳手31被限位部分7卡住。防止连接器23被压坏。实际应用中，可根据扣板21与主板22上连接器23的初始位置与到有效连接后的距离和齿轮41的大小来计算扳手31应该转动的角度，进而确定限位部分7的具体位置。

优选的，位于载框1两侧的插拔机构100的扳手31通过一个连杆32连接，可以实现载框1两侧的插拔机构100的联动，使得插拔过程中整个机构更平稳。

本发明实施例提供的插拔机构，利用杠杆助力作用和齿轮的传动作用，实现快速可靠的插拔。克服了采用螺柱和螺钉连接时造成的各铜螺柱力度不一，扣板不平衡或者安装不牢靠，进而引起扣板局部变形甚至断裂的问题；以及在拆卸扣板的时需要很大力量才能将连接器分离，容易导致扣板损坏；以及拆卸扣板需要螺丝刀等额外工具，更换时间长，不能实现免螺钉安装的问题。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种插拔机构，其特征在于，所述插拔机构用于设置在一子载框和一母载框之间，实现所述子载框在所述母载框中的插拔，所述插拔机构包括驱动部分和传动部分，其中，

所述驱动部分，包括扳手；

所述传动部分，包括至少两个相互平行的转动连杆，每一个所述转动连杆的一端分别通过转动轴固定在所述子载框上，相邻的两个所述转动连杆的另一端通过平移连杆连接，且处于一侧的所述转动连杆与所述扳手连接，且至少一个所述转动连杆通过连动结构和所述母载框连接。

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槽和能够在所述水平槽中滑动的连动销柱。

3.根据权利要求2所述的插拔机构，其特征在于，所述连动销柱设置在所述转动连杆上，所述水平槽设置在所述母载框上。

4.根据权利要求2或3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柱，所述导向槽的延伸方向与所述水平槽的延伸方向相互垂直。

5.根据权利要求4所述的插拔机构，其特征在于，所述导向槽设置在所述母载框上，所述导向销柱设置在所述子载框上；或者所述导向槽设置在所述子载框上，所述导向销柱设置在所述母载框上。

6.根据权利要求1所述的插拔机构，其特征在于，所述插拔机构还包括，限位部分，所述限位部分设置在所述子载框上靠近所述扳手的一端，用于在所述子载框插入到位后锁定所述扳手的位置。

7.一种插框，其特征在于，包括，子载框和母载框，所述子载框相对的两侧和所述母载框对应的两侧分别设置有插拔机构；

其中，每一侧的插拔机构分别设置在所述子载框和母载框之间，实现所述子载框在所述母载框中的插拔，所述插拔机构包括驱动部分和传动部分，其中，

所述驱动部分，包括扳手；

所述传动部分，包括至少两个相互平行的转动连杆，每一个所述转动连杆的一端分别通过转动轴固定在所述子载框上，相邻的两个所述转动连杆的另一端通过平移连杆连接，且处于一侧的所述转动连杆与所述扳手连接，且至少一个所述转动连杆通过连动结构和所述母载框连接。

8.根据权利要求7所述的一种插框，其特征在于，所述两侧的插拔机构的扳手通过一个连杆连接，用于实现所述两侧的插拔机构的联动。

9.一种成品板，其特征在于，包括扣板、主板以及插框，

其中，所述插框包括，子载框和母载框，所述子载框相对的两侧和所述母载框对应的两侧分别设置有插拔机构；每一侧的插拔机构分别设置在所述子载框和母载框之间，实现所述子载框在所述母载框中的插拔，所述插拔机构包括驱动部分和传动部分，其中，所述驱动部分，包括扳手；所述传动部分，包括至少两个相互平行的转动连杆，每一个所述转动连杆的一端分别通过转动轴固定在所述子载框上，相邻的两个所述转动连杆的另一端通过平移连杆连接，且处于一侧的所述转动连杆与所述扳手连接，且至少一个所述转动连杆通过连动结构和所述母载框连接；

所述扣板和主板分别设置在所述子载框和母载框中，所述子载框在所述母载框中的插拔实现所述扣板和主板的连接和分离。

10.根据权利要求9所述的成品板，其特征在于，所述扣板和主板分别设置有连接器，且设置在所述扣板连接器的自由端和设置在所述主板的连接器的自由端能够插接。