CN109951987B - 一种紧凑的可插拔控制单元结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于光通信技术领域，公开了一种紧凑的可插拔控制单元结构,包括：控制单元、插箱；控制单元插接在插箱上；控制单元包括控制单元结构件、上层印制板、下层印制板；上层印制板、下层印制板分别固定安装在控制单元结构件上，上层印制板与下层印制板通过板件连接器进行电气连接。本发明能够最大限度的利用插箱的高度空间，有效提高产品集成度。

Description

一种紧凑的可插拔控制单元结构

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种紧凑的可插拔控制单元结构。

背景技术

随着通信技术不断发展，数据业务迅猛发展，通信产品集成度越来越高，功耗密度越来越大。为了维护方便，通信产品各种功能单元多设计成插卡结构。通常，一个通信产品包括的功能单元有：业务单元、控制单元、电源模块、风扇组件。业务单元和控制单元尽可能前置，便于设备使用和控制维护。业务单元由于业务需要，集成度会要求尽可能大，空间会占用尽量的多，设备前面板余下的空间会非常有限。产品控制单元由于有比较多的元器件和体积较大的芯片，几乎很难放置于设备的前面板，尤其是1U设备，产品总高度44.45mm。如果需要控制单元可插拔，那就面临的挑战更大了。

鉴于以上面临的实际问题，在现有技术方案中，虽然能在一定程度上满足要求，但仍然存在一些缺陷，表现在：

1.将1U设备增高到2U，这样尽管设备前面板留给控制单元的宽度空间增加了，但高度空间增大一倍，虽然能解决控制单元的空间问题，但是当设备增大到2U，有些使用环境中业务盘插卡不会满配，有时甚至出现空置槽位比业务槽位还要多，造成空间浪费，配置不够灵活。

2.将控制单元不做成插拔结构，节省空间，这样处理的弊端显而易见，控制单元一旦出现问题，更换极不方便，可维护性差。

3.控制单元做成一个独立的插卡，如放置在产品前端，会影响设备业务盘空间，如在产品后部，占用风扇盘的空间，降低整机的散热能力。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种紧凑的可插拔控制单元结构，在保证设备前面板空间业务集成度最大化的情况下实现控制单元可插拔。

本申请实施例提供一种紧凑的可插拔控制单元结构，包括：控制单元、插箱；

所述控制单元插接在所述插箱上；

所述控制单元包括控制单元结构件、上层印制板、下层印制板；所述上层印制板、所述下层印制板分别固定安装在所述控制单元结构件上，所述上层印制板与所述下层印制板通过板件连接器进行电气连接。

优选的，所述控制单元还包括：四联RJ45接口；所述四联RJ45接口设置在所述下层印制板上。

优选的，所述控制单元还包括：电连接器；所述电连接器设置在所述上层印制板上。

优选的，所述控制单元结构件包括：底座、第一压铆柱、第二压铆柱、半围框、拉手、弹性卡扣；

所述半围框、所述拉手、所述弹性卡扣设置于所述底座的前端，所述底座与所述半围框装配后形成的空间区域用于放置所述四联RJ45接口；

所述第一压铆柱、所述第二压铆柱设置在所述底座上，所述第一压铆柱用于固定所述上层印制板，所述第二压铆柱用于固定所述下层印制板。

优选的，所述底座包括：侧壁凸缘、半围框固定孔、拉手固定孔、散热孔、第一缺口、第二缺口、弹性卡扣固定孔；

所述侧壁凸缘设置于所述底座的两侧，所述侧壁凸缘用于固定所述半围框、所述弹性卡扣；

所述侧壁凸缘的一侧设置有所述半围框固定孔，所述侧壁凸缘的另一侧设置有所述弹性卡扣固定孔；

所述弹性卡扣的手柄从所述第一缺口伸出，所述弹性卡扣的锁舌从所述第二缺口伸出；

所述散热孔、所述拉手固定孔分别设置于所述底座的前端面上。

优选的，所述半围框设置有半围框沉头孔、第三缺口、第四缺口；所述第三缺口、所述第四缺口用于与所述底座贴合。

优选的，所述弹性卡扣设置有铆接孔、台阶缺口、锁舌、手柄；

所述弹性卡扣通过所述铆接孔与所述底座固定，所述手柄可绕所述铆接孔旋转；所述锁舌、所述手柄分别从所述底座伸出；所述台阶缺口用于使所述弹性卡扣与所述下层印制板之间形成间隙。

优选的，所述半围框与所述四联RJ45接口形成的缝隙之间填充有屏蔽材料。

优选的，所述插箱包括：挂耳、盖板、导向板、支撑板、底板；

所述导向板设置在靠近所述挂耳的一侧，所述支撑板设置在远离所述挂耳的一侧，所述导向板和所述支撑板构成的空间区域用于插接所述控制单元。

优选的，所述盖板设置有限位缺口；所述盖板的前端设置有U形折弯，所述限位缺口设置在所述U形折弯的下部。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

在本申请实施例中，在标准1U通信机箱设备中，充分利用宝贵的空间资源，将印制板分层布局，上下两层印制板通过接插件实现通信，双层印制板可将空间分为三个区域：上层区域、板间区域以及下层区域，充分利用有限空间布局更多电子元器件。即本发明能够最大限度的利用插箱的高度空间，放置更多的电子元器件，以便占用最小的插箱面板宽度，为业务盘节省出更多的空间，提高产品集成度。

附图说明

为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，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紧凑的可插拔控制单元结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中插箱的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中控制单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中控制单元结构件的装配示意图；

图5为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中底座的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中半围框的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构中弹性卡扣的结构示意图。

其中，1-控制单元；

11-控制单元结构件、12-电连接器、13-下层印制板、14-上层印制板、15-紧固螺钉、16-四联RJ45接口；

111-底座、112-第一压铆柱、113-第二压铆柱、114-半围框、115-拉手、116-护套、117-弹性卡扣；

1111-侧壁凸缘、1112-半围框固定孔、1113-底座前端面、1114-拉手固定孔、1115-散热孔、1116-第一缺口、1117-第二缺口、1118-底座沉头孔、1119-弹性卡扣固定孔；

1141-半围框沉头孔、1142-第三缺口、1143-第四缺口；

1171-铆接孔、1172-台阶缺口、1173-锁舌、1174-手柄；

2-插箱；

21-挂耳、22-盖板、23-导向板、24-支撑板、25-底板；

221-限位缺口；

231-避位孔、232-安装孔。

具体实施方式

本实施例提供了一种紧凑的可插拔控制单元结构，包括：控制单元、插箱；所述控制单元插接在所述插箱上。

其中，所述控制单元包括控制单元结构件、上层印制板、下层印制板；所述上层印制板、所述下层印制板分别固定安装在所述控制单元结构件上，所述上层印制板与所述下层印制板通过板件连接器进行电气连接。

本发明能够最大限度的利用插箱的高度空间，放置更多的电子元器件，以便占用最小的插箱面板宽度，为业务盘节省出更多的空间，提高产品集成度。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

如图1-图7所示，本发明提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构包括控制单元1、插箱2，所述控制单元1插接在所述插箱2上。

所述控制单元1包括控制单元结构件11、电连接器12、下层印制板13、上层印制板14、紧固螺钉15、四联RJ45接口16。所述上层印制板14、所述下层印制板13分别由所述紧固螺钉15固定安装在所述控制单元结构件11上，所述上层印制板14与所述下层印制板13通过板件连接器进行电气连接。所述四联RJ45接口16设置在所述下层印制板13上。所述电连接器12设置在所述上层印制板14上。

其中，所述控制单元结构件11包括：底座111、第一压铆柱112、第二压铆柱113、半围框114、拉手115、护套116、弹性卡扣117。

所述半围框114、所述拉手115、所述弹性卡扣117设置于所述底座111的前端，所述底座111与所述半围框114装配后形成的空间区域用于放置所述四联RJ45接口16。所述第一压铆柱112、所述第二压铆柱113设置在所述底座111上，所述第一压铆柱112用于固定所述上层印制板14，所述第二压铆柱113用于固定所述下层印制板13。

其中，所述底座111包括：侧壁凸缘1111、半围框固定孔1112、底座前端面1113、拉手固定孔1114、散热孔1115、第一缺口1116、第二缺口1117、底座沉头孔1118、弹性卡扣固定孔1119。

所述侧壁凸缘1111设置于所述底座111的两侧，所述侧壁凸缘1111用于固定所述半围框114、所述弹性卡扣117。所述侧壁凸缘1111的一侧设置有所述半围框固定孔1112，所述侧壁凸缘1111的另一侧设置有所述弹性卡扣固定孔1119。所述弹性卡扣117的手柄从所述第一缺口1116伸出，所述弹性卡扣117的锁舌从所述第二缺口1117伸出。所述散热孔1115、所述拉手固定孔1114分别设置于所述底座前端面1113上。所述底座沉头孔1118用来安装双面平头铆钉，起到加强底座结构件强度的作用。

其中，所述半围框114设置有半围框沉头孔1141、第三缺口1142、第四缺口1143。所述第三缺口1142、所述第四缺口1143用于与所述底座111贴合。所述半围框沉头孔1141用来安装沉头螺钉，将所述半围框114与所述底座111固定；当要拆卸印制板时，取下沉头螺钉，拆下所述半围框114，印制板可取出。

其中，所述弹性卡扣117设置有铆接孔1171、台阶缺口1172、锁舌1173、手柄1174。所述弹性卡扣117通过所述铆接孔1171与所述底座111固定，所述手柄1174可绕所述铆接孔1171旋转；所述锁舌1173、所述手柄1174分别从所述底座111伸出；所述台阶缺口1172用于使所述弹性卡扣117与所述下层印制板13之间形成间隙。

优选的情况，所述半围框114与所述四联RJ45接口16形成的缝隙之间填充有屏蔽材料。

所述插箱2包括：挂耳21、盖板22、导向板23、支撑板24、底板25。

其中，所述导向板23设置在靠近所述挂耳21的一侧，所述支撑板24设置在远离所述挂耳21的一侧，所述导向板23和所述支撑板24构成的空间区域用于插接所述控制单元1。

所述盖板22设置有限位缺口221；所述盖板22的前端设置有U形折弯，所述限位缺口221设置在所述U形折弯的下部。

所述导向板23设置有避位孔231、安装孔232。

下面对本发明做进一步的说明。

如图1、图2所示，所述控制单元1位于所述插箱2的一侧，在靠近所述挂耳21的一侧设置所述导向板23，另一侧设置所述支撑板24。所述导向板23与所述支撑板24构成的区域为所述控制单元1的运动空间。充分利用所述挂耳21安装所必需的螺钉空间，所述导向板23贴合插箱侧壁安装，所述导向板23上设置所述安装孔232和挂耳螺钉的所述避位孔231。在所述插箱2的所述盖板22的前端设置U形折弯，折弯下部设置所述限位缺口221，使所述控制单元1完全插入所述插箱2时，确保所述控制单元1不能从所述插箱2脱落。所述支撑板24起支撑所述盖板22及导向所述控制单元1的作用，所述支撑板24一端向所述插箱2的内部缩一段距离，节省面板一个板厚的空间，同时对所述控制单元1起到一个止位作用，防止所述控制单元1过度插拔，损伤电连接器12。

如图3、图4所示，所述控制单元1可以由所述控制单元结构件11、所述上层印制板14、所述下层印制板13、所述紧固螺钉15、印制板上的所述电连接器12、所述四联RJ45接口16以及其他电子元器件组成。所述控制单元结构件11包括所述底座111、所述第一压铆柱112、所述第二压铆柱113、所述半围框114、所述拉手115、所述弹性卡扣117以及所述护套116。所述第一压铆柱112和所述第二压铆柱113分别用来固定所述下层印制板13和所述上层印制板14，所述第一压铆柱112和所述第二压铆柱113设置成不同的直径，是为了生产中防止不同高度的压铆件装错位置。所述控制单元1设置所述上层印制板14、所述下层印制板13，是为了最大限度的利用所述插箱2的高度空间，放置更多的电子元器件，以便占用最小的插箱面板宽度，为业务盘节省出更多的空间，提高产品集成度。所述下层印制板13在所述控制单元1的位置设置需要综合考虑所述四联RJ45接口16的高度以及所述拉手115安装所需空间。所述控制单元1的所述下层印制板13上设置所述四联RJ45接口16，所述上层印制板14位于所述插箱2内部的一端设置所述电连接器12，与所述插箱2的背板进行通讯。所述上层印制板14与所述下层印制板13通过板件连接器进行电气连接，所述上层印制板14与所述下层印制板13将所述控制单元1的空间分成3个区域：上层区域、板间区域以及下层区域，充分利用有限空间布局更多电子元器件。

如图4、图5所示，所述底座111的两侧设置所述侧壁凸缘1111，一方面增加结构件强度，另一方面有利于所述控制单元1导向，同时所述弹性卡扣117、所述半围框114可以固定于所述侧壁凸缘1111上。一侧的所述侧壁凸缘1111上设置所述半围框固定孔1112，另一侧的所述侧壁凸缘1111上设置所述弹性卡扣固定孔1119。所述底座前端面1113设置有所述散热孔1115和所述拉手固定孔1114。所述底座前端面1113和所述侧壁凸缘1111上分别开有所述第一缺口1116和所述第二缺口1117，所述弹性卡扣117的所述手柄1174从所述第一缺口1116伸出，所述弹性卡扣117的所述锁舌1173从所述第二缺口1117伸出。所述侧壁凸缘1111与所述底座前端面1113折弯重叠处设置所述底座沉头孔1118，用双面平头铆钉将所述侧壁凸缘1111与所述底座前端面1113折弯铆接成一体，提高所述控制单元结构件11的强度，避免所述拉手115拔出所述控制单元1导致所述底座前端面1113产生受力变形。

如图4、图6、图7所示，所述半围框114上设置有所述半围框沉头孔1141、所述第三缺口1142以及所述第四缺口1143。考虑到双层印制板的装配便捷性，所述半围框114与所述底座111采用分离式结构，用螺钉安装，可拆卸固定。由于所述弹性卡扣117设置在所述控制单元1的一侧，所述半围框114采用单侧螺钉方式固定，所述半围框114在所述弹性卡扣117的一侧不设置固定孔，有利于所述弹性卡扣117有效限位和顺畅解锁。为提高所述半围框114一侧在不上螺钉情况下的安装可靠性，所述半围框114上设置的所述第三缺口1142、所述第四缺口1143与所述底座111贴合，所述底座111对所述半围框114既起到支撑作用，同时避免所述半围框114在一侧固定的情况下旋转，避免在所述控制单元1的插入过程中所述半围框114向外侧扭转变形。所述半围框114与所述底座111装配后，与所述底座111的所述侧壁凸缘1111相差一个壁厚，该处壁厚在所述控制单元1装配到位时与所述插箱2的所述支撑板24贴合，避免所述控制单元1过度插入所述插箱2，损伤所述电连接器12。所述半围框114与所述四联RJ45接口16的周围形成的缝隙之间可填充导电泡棉等屏蔽材料，满足所述控制单元1对屏蔽的要求。所述弹性卡扣117设置有所述铆接孔1171、所述台阶缺口1172、所述锁舌1173以及所述手柄1174，所述护套116装入所述手柄1174，在拔出所述控制单元1的过程中，设置所述护套116可有效避免人手与所述手柄1174直接接触，所述护套116能够增强用户的使用体验。所述弹性卡扣117通过所述铆接孔1171与所述底座111固定，所述弹性卡扣117的所述手柄1174端可绕所述铆接孔1171旋转，当用手压住所述护套116到与所述拉手115接触时，旋转达到一极限位置，所述锁舌1173实现解锁。当插入单盘时，所述弹性卡扣117的所述锁舌1173遇到所述盖板22发生弹性变形，当所述控制单元1再插入直到所述半围框114与所述插箱2的所述支撑板24贴合时，此时，所述控制单元1的所述电连接器12与背板连接器接触良好，所述锁舌1173恢复到自然状态，卡入所述插箱的所述盖板的所述限位缺口221中，使所述控制单元1与所述插箱2保持正常连接状态，不会脱出。所述弹性卡扣117设置所述台阶缺口1172可与所述下层印制板13形成一间隙，避免所述弹性卡扣117绕所述铆接孔1171旋转时受到来自印制板的阻力。

综上，本发明在标准1U通信机箱设备中，充分利用宝贵的空间资源，具体包括将印制板分层布局，上下两层通过接插件实现通信，双层印制板将空间分为3个区域；设置可拆卸半围框结构，有利于印制板的安装，有利于控制单元面板缝隙处的电磁屏蔽实现；控制单元底座结构前端设置拉手、散热孔、弹性卡片，保证控制单元插拔方便，满足散热要求；底座与半围框装配后形成的空间区域放置四联RJ45接口，可以满足业务盘控制、设备测试和设备级联作用；利用设备安装挂耳的螺钉头所需要的侧壁空间，在1U通信设备盖板上设置控制单元限位缺口，保证设备在正常使用情况下控制单元不脱落，同时，该空间设置导向板，对控制单元插拔过程中起到导向作用，并且控制单元不与挂耳安装螺钉头发生干涉；控制盘的另一侧设置支撑板，既起到支撑盖板作用，同时对控制单元进行导向和止位，防止业务盘过度插拔，损伤电连接器。

本发明能够在保证设备前面板空间业务集成度最大化的情况下，在前面板异常狭小的空间，实现控制单元可插拔，同时解决控制单元所需满足的散热、缝隙屏蔽要求。

本发明实施例提供的一种紧凑的可插拔控制单元结构至少包括如下技术效果：

(1)实现控制单元前置，并且可以插拔，维护方便；

(2)结构紧凑，最大限度提高业务盘集成度；

(3)解决控制单元对散热、缝隙屏蔽的要求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，包括：控制单元、插箱；

所述控制单元插接在所述插箱上；

所述控制单元包括控制单元结构件、上层印制板、下层印制板、底座、半围框；所述上层印制板、所述下层印制板分别固定安装在所述控制单元结构件上，所述上层印制板与所述下层印制板通过板件连接器进行电气连接；所述半围框可拆卸地固定在所述底座的前端。

2.根据权利要求1所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述控制单元还包括：四联RJ45接口；所述四联RJ45接口设置在所述下层印制板上。

3.根据权利要求1所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述控制单元还包括：电连接器；所述电连接器设置在所述上层印制板上。

4.根据权利要求2所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述控制单元结构件包括：第一压铆柱、第二压铆柱、拉手、弹性卡扣；

所述拉手、所述弹性卡扣设置于所述底座的前端，所述底座与所述半围框装配后形成的空间区域用于放置所述四联RJ45接口；

所述第一压铆柱、所述第二压铆柱设置在所述底座上，所述第一压铆柱用于固定所述上层印制板，所述第二压铆柱用于固定所述下层印制板。

5.根据权利要求4所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述底座包括：侧壁凸缘、半围框固定孔、拉手固定孔、散热孔、第一缺口、第二缺口、弹性卡扣固定孔；

所述侧壁凸缘设置于所述底座的两侧，所述侧壁凸缘用于固定所述半围框、所述弹性卡扣；

所述侧壁凸缘的一侧设置有所述半围框固定孔，所述侧壁凸缘的另一侧设置有所述弹性卡扣固定孔；

所述弹性卡扣的手柄从所述第一缺口伸出，所述弹性卡扣的锁舌从所述第二缺口伸出；

所述散热孔、所述拉手固定孔分别设置于所述底座的前端面上。

6.根据权利要求4所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述半围框设置有半围框沉头孔、第三缺口、第四缺口；所述第三缺口、所述第四缺口用于与所述底座贴合。

7.根据权利要求4所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述弹性卡扣设置有铆接孔、台阶缺口、锁舌、手柄；

所述弹性卡扣通过所述铆接孔与所述底座固定，所述手柄可绕所述铆接孔旋转；所述锁舌、所述手柄分别从所述底座伸出；所述台阶缺口用于使所述弹性卡扣与所述下层印制板之间形成间隙。

8.根据权利要求4所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述半围框与所述四联RJ45接口形成的缝隙之间填充有屏蔽材料。

9.根据权利要求1所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述插箱包括：挂耳、盖板、导向板、支撑板、底板；

所述导向板设置在靠近所述挂耳的一侧，所述支撑板设置在远离所述挂耳的一侧，所述导向板和所述支撑板构成的空间区域用于插接所述控制单元。

10.根据权利要求9所述的紧凑的可插拔控制单元结构，其特征在于，所述盖板设置有限位缺口；所述盖板的前端设置有U形折弯，所述限位缺口设置在所述U形折弯的下部。

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