CN107580441A - 双向插拔电子模块插件的旋转插箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种双向插拔电子模块插件的旋转插箱，旨在提供一种尺寸范围广，插拔方便,易维护，可以双向插拔电子模块插件的旋转插箱。本发明通过下述技术方案予以实现：在左侧板(3)的前部固联一块能够与机柜(18)的铰链座(20)的转轴连接实现插箱(17)旋转的铰链板(1)，前后导轨插槽(12、13)从插箱前后两个方向，按电子模块的厚度间隔排列，前插电子模块(15)和后插电子模块(16)分别通过前后导轨插槽与PCB背板(14)对插；插箱通过插入铰链板的插销铰接在机柜柜腔一侧的立板上，围绕插销实现旋转；前插电子模块沿前导轨插槽从前面板(2)前方拔出或插入，进行电子模块更换，后插电子模块通过插箱的旋转完成拔出或插入进行更换。
Description
技术领域
本发明涉及一种为各类工业控制柜、控制箱、高品质不锈钢控制柜及控制箱、户外高防护等级机柜13、19"标准机柜13、19"EMC机柜13、19"标准插箱、CompctPCI系统插箱、VME、VXI、VPX系统插箱、及仪器仪表机箱等，各种不同类型通用电设备机柜13上，易于使用维护的、可以双向插拔电子模块插件的旋转插箱。
背景技术
电子设备在组装过程中，根据组装单元的尺寸和复杂程度的不同，将电子设备的组装分成不同的等级。第一级为元件级，它是最低的、不可分割的结构等级；第二级是电子模块插件级，用于组装和互联第一级元器件；第三级是插箱级，用于安装和互联第二级组装的模块或印制电路部件；第四级及更高层次的是柜级或系统级，它主要是通过电缆或连接器互联第二、第三级组装，并以电源馈电构成独立的有一定用途的仪器或设备。模块化插箱是实现电子产品标准化、通用化、系列化等三化的一种途径。模块插箱一般安装在机柜上共同组成一个机柜系统。
插箱一般通常由横梁、两侧板、手柄(把手)、插拔器、前面板、后面板、背板、导轨和盖板等所组成的框架箱体。前面板装有手柄、螺钉等。后面板装有各种接口连接器，以及电源输入器件等。两侧板装有导轨组件实现在机柜中的插入与拖出过程。插箱高度尺寸和宽度尺寸通常需要符合GB/T3047.2-92《高度进制为44.45mm的面板、机架和机柜基本尺寸系列》。此标准使得不同业务类型的产品得以相互兼容，缩短产品的研发周期。
插箱内部单元的组成方式一般有多种，常见的是散件单元安装式和电子器件电子模块插件(以下简称电子模块插件)式。散件单元安装式是指一个个单独的小单元通过螺钉水平安装在插箱的底板上，单元之间通过电缆连接。电子模块插件式是指一个个插件竖直插入插箱，模块之间通过背板(印制板)实现互联。电子模块插件式具有综合化集成度高、体积小、效率高等诸多优点。插件本身还可安装多个不同类型的小单元。电子模块插件式插箱一般装有背板，电子模块插件框在背部装有连接器，插箱上装有定位和支承印制板或各类插件的导轨，元器件安装在插件印制板的右侧。插件通过导轨插入插箱，插件连接器插入背板连接器中，插件面板通过螺钉锁紧在插箱上，上述过程为插件在插箱中的插入过程。
插箱在机柜上的安装方式也有多种，常见的是固定式和导轨式。固定式插箱主要通过前面板的螺钉和机柜两侧螺纹块连接，后部可以通过机柜的其它附件进行支撑。导轨式插箱通过安装在两侧的导轨内外组件实现插箱与机柜的连接，再通过面板螺钉与机柜螺纹块固定在机柜上。两者前面板的螺钉都可以采用普通螺钉、松不脱螺钉或者弹簧松不脱螺钉。
插箱的维护方式依赖于插箱的安装方式。固定式插箱的维护通常要将整个插箱从机柜上取下，如果仅需维护后面板，假设机柜后部还有维护空间的话，维护人员可以在机柜后面进行维护，如果机柜后部没有空间，就必须将整个插箱完全取下才能维护。固定式插箱维护费时费力，占用空间大。导轨式插箱由于采用了滑动导轨，取出较为方便，但要维护后面板，也要像固定式插箱的维护一样，较为不便。
传统插件式插箱由于后维护不便，所以一般都不在插箱的后面板方向装配电子模块插件，仅在前面板方向装配电子模块插件，这也导致了插箱在内部空间的利用上一定程度的浪费。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的不足之处，提供一种尺寸范围广，插拔方便,易维护，可以双向插拔电子模块插件的旋转插箱。
本发明的技术方案如下：一种双向插拔电子模块插件的旋转插箱，包括：箱型结构的箱体，箱体中后部安装的PCB背板14，固定在中横梁11上，对前后面双向插拔电子模块进行精确定位和插拔导向的前导轨插槽12和后导轨插槽13，其特征在于：在左侧板3的前部固联有一块能够与机柜铰链座20转轴连接实现插箱17旋转的铰链板1，前后导轨插槽12、13从插箱17前后两个方向，按电子模块的厚度间隔排列，前插电子模块15和后插电子模块16通过前后导轨插槽12、13与PCB背板14对插；插箱17通过插入铰链板1的插销铰接在机柜18柜腔一侧的立板上，围绕插销实现旋转；前插电子模块15沿前导轨插槽12从前面板2前方拔出或插入，进行电子模块更换，后插电子模块通过插箱17的旋转完成拔出或插入进行更换。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
尺寸空间利用最大化。本发明在传统的固定式、电子模块插件式插箱的基础上改进而成的易维护的可双面插拔模块的旋转插箱，去掉传统安装于左右侧板上的导轨，采用双面安装电子模块插件共用背板的形式，不仅实现了更多功能模块的电气互联，而且插箱(17)空间利用得到最大化。尤其与传统固定插箱相比，节省了从后面维护时所需的空间。
尺寸范围广，装配方便。本发明采用前后导轨插槽12、13从插箱17前后两个方向，按电子模块的厚度间隔排列，前插电子模块15和后插电子模块16通过前后导轨插槽12、13与PCB背板14对插；虽然是基于高度尺寸为6U的符合VPX模块标准的插箱17，但可以根据该思路扩展出其他高度系列的插箱。本发明各个结构部件都是采用螺纹连接，装配方便。
易维护。本发明采用双面安装电子模块插件的插箱，将一体化电子模块插件依次插入插箱17内相应的位置，前插件可以从前方插拔，后插电子模块经插箱17旋转，将插箱17后部旋转至机柜18的前侧面，从前侧面方向进行插拔。安装维修简单。
适用范围广，且耐环境适应性好。通过多处的螺纹连接及铰链板1、后上横梁7、后下横梁8与机柜铰链座20、机柜安装附件19的插销配合，可靠性高。横梁两端不仅由两颗螺钉与侧板固定，而且与上板5、下板6下均有多个螺钉连接，结构强度大大提高。机箱组装后，所有接缝处都可通过加装屏蔽材料形成良好导电连续性，大大提高了机箱的屏蔽性能。安装母板的中横梁材质为不锈钢，避免了之前在铝型材上攻丝的滑扣现象。铰链板1、后横梁7/8都由不锈钢制成，耐振动冲击能力强。使得各种应用于复杂的电磁兼容环境、高振动环境得以实现。
成本低。由于铰链的使用，减少了左侧前面板安装的松不脱螺钉、螺套、弹簧等安装附件，从而减少了插箱17固定螺钉及螺母损坏的几率和人为过失因素对插箱17固定螺钉及螺母损坏的几率，降低了人为差错所带来的负面影响；插箱17维修更换更加快捷，设备通用化难度得到降低。经实践验证，设备通用化难度得到降低，可靠性、维修性得到了提高。
本发明结构简单；特别适用于电子器件电子模块插件数量多，机柜18后部没有维修空间的环境。
附图说明
图1是本发明双向插拔电子模块插件的旋转插箱的前视轴侧图。
图2是图1的爆炸图。
图3是图1的后视轴侧图。
图4是插箱17安装在机柜18中的示意图。
图5是插箱17按照在机柜柜腔中的位置状态及其旋转状态示意图。
图6是图4的A-A向视图下，图5所示A状态下前插电子模块(15)的拔出示意图。
图7是图4中A-A向视图下，图5所示C状态下后插电子模块(16)的拔出示意图。
图中：1铰链板，2前面板，3左侧板，4右侧板，5上板，6下板，7后上横梁，8后下横梁，9前上横梁，10前下横梁，11中横梁，12前导轨插槽，13后导轨插槽，14PCB背板，15前插电子模块、16后插电子模块，17插箱,18机柜，19机柜安装附件，20机柜铰链座。
为了使本发明的目的和技术方案更加清楚明白，以下结合实施实例示意图对本发明进行进一步详细说明，应该理解，此处所描述的具体实施实例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
具体实施方式
参阅图1-图4。在以下描述实施例中，一种双向插拔电子模块插件的旋转插箱，具有一个整体安装在机柜18上，通过铰链实现旋转的插箱17。插箱17主要包括：由上板5、下板6、左侧板3、右侧板4和后上横梁7、后下横梁8、前上横梁9、前下横梁10、中横梁11构成的箱型结构。箱型结构主体框架由左侧板3、右侧板4、上板5及对称的下板6、后上横梁7、后下横梁8、前上横梁9、前下横梁10、中横梁11，对前后面双向插拔电子模块进行精确定位和插拔导向的前导轨插槽12和后导轨插槽13构成。箱体中后部安装的PCB背板14，固定在中横梁11上。在左侧板3的前部固联有一块能够与机柜18铰链座转轴20连接实现插箱17旋转的铰链板1。横梁都为重载横梁，连同左右侧板3、4成为插箱17的承力部件。在左侧板3的前部固联有一块能够与机柜18的铰链座转轴20连接实现插箱17旋转的铰链板1。前后导轨插槽12、13从插箱17前后两个方向，按电子模块的厚度间隔排列分布，并固定在上板5和下板6内壁的横梁上。上板5、下板6分别通过与后上横梁7、后下横梁8、前上横梁9、前下横梁10、中横梁11上的螺钉固定；前插电子模块15的前面板上下端分别通过松不脱螺钉与插箱17的前上下横梁9、10固定。后插电子模块16的前面板上下端分别通过松不脱螺钉与插箱17的后上下横梁7、8固定。前插电子模块15和后插电子模块16分别沿导轨插入插箱17，实现与背板14的前后对插。更换电子模块时，前插电子模块15沿前导轨插槽12从前面板2前方拔出后更换再插入，后插电子模块的更换则需要插箱17的旋转才能完成，首先，插箱17整体绕铰链板1与机柜18上的铰链座20相互配合后形成的中心线朝远离机柜18的方向旋转至少90度，后插电子模块16然后沿后导轨插槽13从插箱17后方向拔出后更换再插入。
参阅图5、图6。插箱17可以按要求装在机柜18柜腔中上下适当的位置。插箱17的铰链板1与机柜18的铰链座20通过销轴相互配合支撑。前面板2通过松不脱螺钉紧固在机柜18的右侧螺纹板上，左侧板3的后部设置销孔板与机柜安装附件19通过销轴相互配合支撑，后上横梁设置销孔板与机柜安装附件19通过销轴相互配合支撑。这几处的共同作用使得插箱17在机柜18上的安装牢固可靠。图5中，A状态指插箱17在机柜中的固定状态，B状态为插箱17相对机柜旋转出45度的状态，C状态为插箱17旋转90度后的状态。
插箱17在机柜18上的安装使用过程为：先将前插电子模块15、后插电子模块16装入插箱17，再将铰链板1与机柜18的铰链座20配合后安上销轴，然后将插箱17旋转至前面板2接触机柜18的位置，装入固定后上下横梁7、后下横梁8和左侧板3的销轴，拧紧面板上的螺钉，插箱17安装完成。
参阅图7。图7中箭头1指步骤1，箭头2指步骤2，插箱17的前插电子模块15、后插电子模块16更换维护过程为：对于前插电子模块15，拧出图1所示前插电子模块15的前面板上的松不脱螺钉，前插电子模块15沿前导轨插槽12从前面板2前方拔出后更换再插入(如图6俯视图所示的箭头方向)。对于后插电子模块16，将图2所示前面板2上的松不脱螺钉拧出，取出固定插箱17后上横梁7、后下横梁8和左侧板3的销轴，以铰链板1与机柜18铰链座20配合形成的中心线为旋转轴，手持前面板2上的把手，按图5图7所示从A状态到B、C状态的步骤1将插箱17朝远离机柜18的方向旋转90度以上的位置，再按图7所示步骤2，将后插电子模块16沿后导轨插槽13从插箱17后方向拔出后更换再插入。
本说明书，包括任何附加权利要求、摘要和附图中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。
Claims (6)
1.一种双向插拔电子模块插件的旋转插箱，包括：箱型结构的箱体，箱体中后部安装的PCB背板(14)，固定在中横梁(11)上，对前后面双向插拔电子模块进行精确定位和插拔导向的前导轨插槽(12)和后导轨插槽(13)，其特征在于：在左侧板(3)的前部固联有一块能够与机柜铰链座(20)的转轴连接实现插箱(17)旋转的铰链板(1)，前后导轨插槽(12、13)从插箱(17)前后两个方向，按电子模块的厚度间隔排列，前插电子模块(15)和后插电子模块(16)分别通过前后导轨插槽(12、13)与PCB背板(14)对插；插箱(17)通过插入铰链板(1)的插销铰接在机柜(18)柜腔一侧的立板上，围绕插销实现旋转；前插电子模块(15)沿前导轨插槽(12)从前面板(2)前方拔出或插入，进行电子模块更换，后插电子模块(16)通过插箱(17)的旋转完成拔出或插入进行更换。
2.如权利要求1所述的双向插拔电子模块插件的旋转插箱，其特征在于：箱型结构主体框架由左侧板(3)、右侧板(4)、上板(5)及对称的下板(6)、后上横梁(7)、后下横梁(8)、前上横梁(9)、前下横梁(10)、中横梁(11)，对前后面双向插拔电子模块进行精确定位和插拔导向的前导轨插槽(12)和后导轨插槽(13)构成。
3.如权利要求1所述的双向插拔电子模块插件的旋转插箱，其特征在于：横梁都为重载横梁，连同左右侧板(3、4)成为插箱(17)的承力部件。
4.如权利要求1所述的双向插拔电子模块插件的旋转插箱，其特征在于：前插电子模块(15)的前面板上下端分别通过松不脱螺钉与插箱(17)的前上下横梁(9、10)固定。
5.如权利要求1所述的双向插拔电子模块插件的旋转插箱，其特征在于：后插电子模块(16)的前面板上下端分别通过松不脱螺钉与插箱(17)的后上下横梁(7、8)固定。
6.如权利要求1所述的双向插拔电子模块插件的旋转插箱，其特征在于：前面板(2)通过松不脱螺钉紧固在机柜(18)的右侧螺纹板上，左侧板(3)的后部设置销孔板与机柜安装附件(19)通过销轴相互配合支撑，后上下横梁(7、8)设置销孔板与机柜安装附件(19)通过销轴相互配合支撑，铰链板(1)与机柜(18)铰链座(20)通过销轴相互配合支撑。
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