CN105900539B - 可拆卸的曲柄滑块电路板顶出器 - Google Patents
可拆卸的曲柄滑块电路板顶出器 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于连接第一物体(比如机架和/或主板)和第二物体(比如面板和/或子板)的机构。第一连接件可以连接到所述第一物体,并且第二连接件可以连接到所述第二物体。所述第二连接件可具有狭槽并且所述第一连接件可具有销,该销可释放地连接到所述狭槽以形成连接所述第一连接件和所述第二连接件的枢轴。在所述枢轴的行程的第一点,所述销可以从所述狭槽释放出来;并且在所述枢轴的行程的第二点,所述销无法从所述狭槽释放出来。所述第一连接件可包括第一定位凸角,并且所述第二连接件可包括用于设置为与所述第一定位凸角互锁的第二定位凸角。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年12月20日提交的申请号为No.61/919,429的美国临时专利申请以及于2014年07月30日提交的申请号为No.14/447,219的美国非临时专利申请的权益,在此通过引用合并其全部内容。
技术领域
本发明一般涉及一种锁止机构。具体地,本发明涉及一种曲柄滑块式嵌入和顶出机构。
背景技术
在计算机硬件和其他电子应用中,一般可以提供模块化电路元件以便于升级和维修。例如,一台标准的个人电脑通常可以包括拥有各种各样的系统元件的主板,主板可连接有子板,子板可包括额外的用于提升内存、图形处理能力或者其他功能的硬件。子板一般使用边缘连接器通过手动嵌入连接到母板。
其他类型的计算电子设备,比如说刀片式服务器和断路器面板(circuit breakerpanels),也可以通过提供模块化元件而具有模块性,比如通过将刀片、电路板或断路器嵌入外壳中(比如服务器附件或者机架)。这些模块化元件可以通过边缘连接器、销连接器或者其他适当的电连接器连接起来。
然而由于摩擦力的原因,嵌入多销数连接器(high pin count connectors) 会比较困难而且不正确的嵌入还可能损坏到脆弱的元件。
发明内容
一种连接第一物体(比如机架和/或主板)和第二物体(比如面板和/或子板)的机构。第一连接件可以连接到所述第一物体,第二连接件可以连接到所述第二物体。第二连接件可具有狭槽并且第一连接件可具有销,销可释放地连接到所述狭槽以形成连接所述第一连接件和所述第二连接件的枢轴。在所述枢轴的行程中的的第一点时,所述销可以从狭槽中释放,在所述枢轴的行程中的第二点时,所述销不可以从所述狭槽中释放。所述第一连接件可包括第一定位凸角(retaining lobe),所述第二连接件包括用来与所述第一定位凸角互锁的第二定位凸角。
附图说明
图1是用于连接机架板和面板的实例机构的侧视图;
图2是图1中所示的实例机构在其他位置的侧视图;
图3是图1和图2中所示的实例机构在其他位置的侧视图;
图4是图1-3中所示的实例机构在其他位置的侧视图;
图5是图1-4中所示的实例机构在图4中的位置的进一步显示元件的立体视图;
图6是图1-5中所示的实例机构在图4-5中所示的位置的局部剖面立体图;
图7是图1-6中所示的实例机构在图2中所示的位置的局部剖面立体图;
图8是图1-7中所示的实例机构在图3中所示的位置的局部剖面立体图;
图9是图1-8中所示的实例机构在图4中所示的位置的局部剖面立体图;
图10A和图10B是显示了图1-9中所示机构中的力的示意图;
图11是显示了图1-10B中所示机构中的力的图表;
图12是显示了与图1-11中所示机构相似并且配置为自保持的机构的力的示意图;
图13是图12中所示机构在另一个位置的力的另一个示意图;
图14是图12-13中所示机构在另一个位置的力的另一个示意图;
图15是图1-11中的机构进一步显示元件的侧视图。
具体实施方式
图1显示了用于连接机架板110和面板120的实例机构100。例如,机架板110可以为用来固定基架或者主板190的机架、外壳或者机箱的一部分,例如,面板120可以为电路卡、电路板或者子板195的载体或者元件。需要说明的是,机构100不仅限于这些用途,也可以被用来连接其他类型的元件。
在一些实施方式中,电路卡、电路板或者子板195的销或者边缘连接器 195’可以随着机架板110与面板120连接而嵌入到基架或者主板190上的销配对件或者边缘连接器190’。需要说明的是,在一些实施方式中可以使用其他类型的连接件,或者机架板110和面板120可以不通过这样的额外的电子或者其他的连接件连接。
面板120和/或子板195关于机架板110和/或主板190的相对移动可以通过嵌入导向件、狭槽、轨道或者其他适合的结构(未显示)被限制在沿着箭头199的方向单一的平面运动,因此,元件保持适当的对齐以用于连接并且可以彼此之间相对滑动。
臂130通过枢轴140与机架板110连接。臂130包括枢轴销150和在枢轴140与枢轴销150之间的连接件130’。杠杆160通过枢轴170与面板120 连接。杠杆160包括枢轴狭槽180和在枢轴170与枢轴狭槽180之间的连接件160’。图1中所示的元件可以在图1所示的平面中适当地移动、滑动或者旋转,而且这里所描述的力可以在图1所示的平面对机构100起作用。
需要说明的是,在一些实施方式中,枢轴140和/或枢轴170可以包括铰链、柔性轴承、活动铰链或者其他铰链或者其他枢轴机构。
图2所示的是机构100位于面板120和子板195沿着箭头199的方向朝着机架板110和主板190恰好移动到枢轴销150位于枢轴狭槽180中的点的位置。杠杆160显示为位于机构100可释放的全开位置,在该全开位置,枢轴销150可以从枢轴狭槽180上拆除并且面板120保持为可以从机架110拆卸。
图3所示的是机构100处在杠杆160已从图2所示的位置沿着箭头300 的方向绕着枢轴170部分地旋转的位置。枢轴销150和枢轴狭槽180的接合将杠杆160与臂130可旋转地连接,从而面板120可以随着杠杆160沿着箭头300的方向旋转而被驱使着沿着箭头199的方向进一步朝着机架110。杠杆160沿着箭头300的方向使得连接件160’绕着枢轴170旋转的运动可以被描述为可滑动移动机架板110的曲柄,也可以被描述为通过连接件130’的滑动器,也可以被描述为连接杆。
需要说明的是,除了枢轴销150和枢轴狭槽180的几何结构,支撑枢轴销150和枢轴狭槽180的接合而防止无意中分离的额外的元件(为清楚而进行了省略)将进一步后述。接合的枢轴销150和枢轴狭槽180这里被称为枢轴150/180。
图4所示的是机构100处在杠杆160已从图2所示的位置沿着箭头300 的方向旋转至最大程度的位置。杠杆160可以通过面板120或者止挡件,比如扣环(tab)、棘爪或者其他适当的配件(未显示)来防止在箭头300的方向上进一步的移动。在这个位置,面板120被驱使着沿着箭头199的方向最大程度地朝着机架板110。在该实例中,电路卡、电路板或者子板195的销或者边缘连接器195’随着机架板110与面板120的完全连接而完全嵌入到基架或者主板190的销配对件或者边缘连接器190’中。
图1-4按顺序地显示了一种机构100的操作方法,机构100可具有允许大量的利用实用的机构在一个特定的方向为了将面板120连接到机架板110 和连接器195’和190’而施加的力并且可以避免在各元件上产生不必要的压力的优点。这样可以有利于克服在装配有严格的公差的元件或者拥有多销数的电连接器时产生的摩擦力。
可以通过沿着与箭头300所示方向相反的方向操纵杠杆160以便按照图 4-3-2-1的顺序来对操作机构100来使面板120和/或主板195从机架板110 和主板190上释放出来。
图5是机构100在图4中所示的位置时的立体图,并显示了可防止枢轴销150和枢轴狭槽180无意中的分离的额外的元件。
零件500和500’连接在连接件130’上或者与连接件130’一体形成,零件510和510’连接在连接件160’上或者与连接件160’一体形成。零件 500和500’、510和510’的几何结构,将在这里更进一步的描述,位于显示了它们彼此缠绕或者互锁的位置,从而枢轴销150和枢轴狭槽180不能彼此分离开来,因此枢轴销150和枢轴狭槽180形成连接连接件130’和连接件160’的枢轴150/180。这样可以有利于在不分离枢轴150/180或者不把机架板110从面板120分离开的情况下施加要被施加到机构100的机架板110、面板120或者其他部分上的力。
图6是机构100在图4和图5中所示位置的局部立体图,该局部立体图分别进一步示出了零件500’和510’的凸角600和610。凸角600和610 可与零件500’和510’一体形成。
在所示位置,凸角600和610彼此缠绕,因此在枢轴销150、连接件130’或者机架板110上的力,例如沿箭头650的方向,不能把枢轴销150从枢轴狭槽180中分离出来。在这个位置,由于与枢轴销150连接的或者与枢轴销 150一体形成的零件510’的凸角610阻挡了零件500’的凸角600,枢轴销 150不能从枢轴狭槽180中分离。当凸角600和610如显示地那样彼此缠绕时,枢轴销150不能从枢轴狭槽180上移除出来,除非通过转动杠杆160直到机构100处在凸角610不在阻挡凸角600的位置。在多种实施方式中,凸角600和610配置为以便它们可以在杠杆160的行程范围内的所需的部分彼此始终缠绕。
图7-9是机构100的立体图,该立体图进一步显示了凸角600和610的缠绕。图7对应图2的位置,图9对应图3的位置,图9还对应机构100在图2和图3中所示的位置之间的位置。
在图7中,枢轴销150可以在不转动杠杆160的情况下从枢轴狭槽180 上移除,因为在该位置凸角600没有阻挡凸角610。在图8和图9中,枢轴销150无法在不将杠杆160转动到图7所示位置的情况下从枢轴狭槽180上移除,因为在这些位置凸角610阻挡了凸角600。图5,对上述内容进一步说明的是,与图4中所示的机构100的位置对应,并示出了处在杠杆160已经沿着箭头300的方向旋转到其最大程度的位置的机构100。在这个位置,面板120已经沿着箭头199的方向朝着机架板拉到其最大程度,并枢轴销150 无法在不将杠杆160转动到图7所示位置的情况下从枢轴狭槽180上移除,因为在这些位置凸角610阻挡了凸角600,如图8和图9中所示的情况一样。
图10A和图10B是显示了机构100中的力和尺寸的示意图。在图10A 中,枢轴140被表示为固定枢轴,枢轴150/180被表示为可在图10A和图10B 的平面中移动,并且枢轴170被表示为可沿箭头1000的正反两个方向滑动地滑动枢轴。
枢轴170可通过嵌入导向件、狭槽、轨道或者其他类似的特征(未显示) 来被驱使而只沿着箭头1000的方向移动,从而在枢轴140和枢轴170的行程1010的平面之间的距离“e”被固定。连接件130’拥有在枢轴140和枢轴150之间的长度“r2”。连接件160’拥有在枢轴170和枢轴150之间的长度“r3”。
图10B示出了施加在杠杆160和连接件160’上的合力“Fuser”。需要说明的是,合力Fuser也可以被施加在连接件160上,例如通过用户操作机构100。合力Fuser表示为以距离枢轴170的距离“Ruser”施加。
通过对连接件160施加合力Fuser,转轴170(和因此面板120)被一个取决于e、r2、r3、Ruser和Fuser的值的力1030在平面1010内沿箭头1000的方向所驱动。
图11是显示了力1030对于e、r2、r3、Fuser和Ruser的依赖性的图表,力 1030显示为距离碰撞的距离的函数,距离碰撞的距离即为距离机架板110 和面板120完全锁闭位置的距离(例如,如图4、5和6中所示)。在图11 中,力1030显示为R3在e,r2,Ruser和Fuser固定时的几个实例值。在这个实例中,e=15mm,r2=40mm,Ruser=127mm,Fuser=30lbf,并且r3所示的值分别为2.5mm,5mm,7.5mm,10mm,15mm,和20mm。值得说明的是,这些数值中的任意一个或者全部可以适当地改变以改变力1030所依赖的距离碰撞的距离的函数。
在一些实施方式中,机构100可由此提供会随着距离碰撞的距离结束的实质且递增的力,该力可以具有使机架板110牢固地固定到面板120的优点。这样也可以有利于提供足够的力使固定边缘或者销连接器连接在机架板110 和面板120上,机构100的尺寸可选择以提供充足的力来克服由例如多销数连接器产生的摩擦力。
图12、13和14是力的示意图,该示意图连续地显示了实例机构1200 随着力1210施加在连接件1600’上使连接件1600’绕着枢轴1700旋转的同时使枢轴1700沿箭头1220的方向滑动而从图12所示的“预闭锁”位置到图14所示的“后闭锁”位置。力1210可以通过利用杠杆(未显示)来施加。
机构1200可以包括上述机构100的全部元件,除了机构1200的尺寸能够使机构1200“自保持(self-retaining)”在如图2所示的后闭锁位置。
图12显示了位于“预锁闭”位置的机构1200,该“预锁闭”位置与在图3中所示的机构100所处的位置类似。在这个锁闭之前的位置,施加在连接件1600’上的合力1210可使枢轴1700沿箭头1220的方向滑动。图3显示了机构1200处在接近机构的锁闭完成位置的位置,当超过该位置时,机构1200自保持在最终锁闭位置。这里,施加在枢轴170上的合力1210也可使枢轴170沿箭头1220的方向滑动。图14显示了机构1200位于经过完全闭锁点后的位置。机构1200的这个位置与图4中所示的机构100的位置类似,除了枢轴150/180的相对位置导致机构1200保留在这个位置。由于枢轴 150/180沿箭头1260方向的旋转将会在其旋转的最远的点停止,因此力1250 不会使枢轴1700沿箭头1220的方向滑动。需要说明的是,当机构1200处在如图14所示的完全闭锁位置时,枢轴1500/1800沿箭头1260方向的旋转将通过连接件1600’与枢轴1700连接到的物体的接触而变为相反,比如面板(未显示)或者其他适合的特征或者机构,比如停止件、扣环、棘爪或者其他的(未显示)。
图15是机构100的侧视图,该侧视图示出了额外的元件同时为了清晰表达而省略了一些元件。设置在面板120上的停止件1500可以防止杠杆160 和连接件160’沿箭头1510方向上的旋转超过所示的最大未闭锁位置。臂 130通过弹性装置1540(例如弹簧)和枢轴1550连接到固定枢轴1530,以将臂130和连接件130’偏置为返回所示未闭锁位置。这些特征可有利于将枢轴销150与枢轴180对齐以便于枢轴150/180的装配。
虽然上述的特征和要素为特定的组合,但是本领域技术人员可以意识到每个特征和要素可以被单独使用或者以与其他任何特征和要素任意组合的方式使用。
Claims (10)
1.一种用于连接第一物体和第二物体的机构,包括:
第一连接件,该第一连接件与所述第一物体连接;
第二连接件,该第二连接件与所述第二物体连接;
狭槽,该狭槽设置在所述第二连接件上;
销,该销设置在所述第一连接件上且能够与所述狭槽可释放地连接以形成连接所述第一连接件和所述第二连接件的枢轴;
杠杆,所述杠杆设置在所述第二连接件上,所述杠杆配置为在第一力施加到所述杠杆的情况下使所述第二连接件绕所述第二连接件枢轴枢转;
其中,在所述枢轴的行程的第一点,所述销能够从所述狭槽释放;并且
其中,在所述枢轴的行程的第二点,所述销无法从所述狭槽释放。
2.根据权利要求1所述的机构,其中,所述第一连接件通过第一连接件枢轴与所述第一物体连接,所述第二连接件通过第二连接件枢轴与所述第二物体连接。
3.根据权利要求2所述的机构,其中,所述第一物体和第二物体在所述狭槽连接于所述销并且所述第一连接件沿着第一方向绕所述第一连接件枢轴枢转的情况下通过闭锁机构强制连接在一起。
4.根据权利要求1所述的机构,其中,所述第一连接件包括第一定位凸角,并且所述第二连接件包括配置为与所述第一定位凸角互锁的第二定位凸角。
5.根据权利要求4所述的机构,其中,所述第一定位凸角配置为在行程的所述第二点与所述第二定位凸角互锁,从而所述销无法在行程的所述第二点从所述狭槽释放。
6.一种用于连接第一物体和第二物体的方法,包括:
连接第一连接件和所述第一物体;
连接第二连接件和所述第二物体;
在所述第二连接件上设置狭槽;
在所述第一连接件上设置销,该销能够与所述狭槽可释放地连接以形成连接所述第一连接件和所述第二连接件的枢轴;
在所述第二连接件上设置杠杆,所述杠杆配置为在第一力施加到所述杠杆的情况下使所述第二连接件绕所述第二连接件枢轴枢转;
其中,在所述枢轴的行程的第一点,所述销能够从所述狭槽释放;并且其中,在所述枢轴的行程的第二点,所述销无法从所述狭槽释放。
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一连接件通过第一连接件枢轴与所述第一物体连接,所述第二连接件通过第二连接件枢轴与所述第二物体连接。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,所述第一物体和第二物体在所述狭槽连接于所述销并且所述第一连接件沿着第一方向绕所述第一连接件枢轴枢转的情况下通过闭锁机构强制连接在一起。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,所述第一连接件包括第一定位凸角,并且所述第二连接件包括配置为与所述第一定位凸角互锁的第二定位凸角。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述第一定位凸角配置为在行程的所述第二点与所述第二定位凸角互锁,从而所述销无法在行程的所述第二点从所述狭槽释放。
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