CN110213899B

CN110213899B - 一种双重抗过载冲击的pcb板灌封装置

Info

Publication number: CN110213899B
Application number: CN201910567252.5A
Authority: CN
Inventors: 谢志涛; 彭雪明; 张志彦; 刘宇鹏; 李佳辉
Original assignee: Beijing Machinery Equipment Research Institute
Current assignee: Beijing Machinery Equipment Research Institute
Priority date: 2019-06-27
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2039-06-27
Also published as: CN110213899A

Abstract

本发明涉及一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，属于灌封装置技术领域，解决了现有PCB板稳定性及可靠性差、体积大、结构复杂、无法满足PCB板的抗过载冲击问题。灌封装置包括底板、盖板和框架，底板与盖板之间设有框架，框架通过缓冲件与底板连接；框架包括筒状主体和支撑部，PCB板设于筒状主体的上端面；支撑部高于筒状主体的上端面，盖板设于支撑部的顶端；筒状主体的外壁设有连接部，支撑部通过连接部与筒状主体连接；筒状主体内部为第一灌封胶空间，支撑部与盖板围成的空间为第二灌封胶空间。本发明结构简单、体积小、稳定性及可靠性高，解决了PCB板的抗过载冲击问题。

Description

一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置

技术领域

本发明涉及灌封装置技术领域，尤其涉及一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置。

背景技术

现有的PCB板装置一般都是使用橡胶垫在直接固定在电气设备产品，PCB板的稳定性和可靠性较差。尤其在一些数据记录应用领域等特殊场合，由于现有PCB板的高可靠性有限导致记录数据易丢失，现有这种PCB板装置不能应用，因此有必要设计一种体积小、操作简单的PCB板装置就能实现稳定可靠的结构，满足设计的多种需求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，用以解决现有PCB板稳定性及可靠性差、体积大、结构复杂、无法满足PCB板的抗过载冲击问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，包括底板、盖板和框架，底板与盖板之间设有框架，框架通过缓冲件与底板连接；框架包括筒状主体和支撑部，PCB板设于筒状主体的上端面；支撑部高于筒状主体的上端面，盖板设于支撑部的顶端；筒状主体的外壁设有连接部，支撑部通过连接部与筒状主体连接；筒状主体内部为第一灌封胶空间，支撑部与盖板围成的空间为第二灌封胶空间。

进一步地，还包括向PCB板供电的电池，电池设于第一灌封胶空间内。

进一步地，缓冲件为泡沫铝板。

进一步地，PCB板通过连接件固定于筒状主体的上端面。

进一步地，连接件包括螺钉和垫圈。

进一步地，底板设有凹槽，凹槽两侧为凸台，筒状主体的下部能够伸入凹槽；筒状主体下部的外径小于凹槽的内径。

进一步地，缓冲件设于凸台与连接部之间，筒状主体的下端与凹槽底面之间设置有间隙。

进一步地，缓冲件均匀铺设于凹槽内，缓冲件的上表面与筒状主体的下表面接触，凸台与连接部之间存在间隙。

进一步地，盖板设有沉头孔，框架的支撑部设有通孔，底板设有螺纹孔，螺栓穿过沉头孔、通孔和螺纹孔将盖板、框架和底板固定连接。

进一步地，沉头孔、通孔和螺纹孔的数量均为2～4个。

与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

a)本发明提供的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，框架通过缓冲件与底板连接；筒状主体内充填有灌封胶，PCB板位于灌封胶内，灌封装置的结构简单，设计紧凑，安装操作方便，缓冲件具有一次抗过载冲击功能，灌封胶具有抗二次过载冲击功能，缓冲件和灌封胶的结构耦合，实现了PCB板产品的双重抗过载冲击性能，尤其在数据记录等电气设备采用本发明的技术方案能够有效降低PCB板的抗过载功能的设计风险，使数据记录存储内容保存完整，有利于试验结果的精确分析，显著提高PCB板产品的高可靠性。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为实施例中双重抗过载冲击的PCB板灌封装置的主视图；

图2为实施例中双重抗过载冲击的PCB板灌封装置的俯视图；

图3为实施例中双重抗过载冲击的PCB板灌封装置的A-A剖视图；

图4为实施例中双重抗过载冲击的PCB板灌封装置的框架剖面结构示意图。

附图标记：

1-PCB板；2-框架；3-盖板，4-缓冲件；5-底板；6-第一螺钉；7-第一垫圈；8-第二垫圈；9-第二螺钉；10-第三垫圈；11-第一螺栓；12-第二灌封胶；13-第四垫圈；14-第二螺栓；15-电池；16-筒状主体；17-连接部；18-支撑部；19-第一灌封胶。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，公开了一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，如图1至图4所示，包括底板5和盖板3，底板5与盖板3之间设有框架2，框架2通过缓冲件4与底板5连接，缓冲件4起到一次抗过载冲击的作用；框架2包括筒状主体16和支撑部18，PCB板1设于筒状主体16的上端面；支撑部18高于筒状主体16的上端面，盖板3设于支撑部18的顶端；筒状主体16的外壁设有连接部17，连接部17为环形结构，环绕设置于筒状主体16的外壁，支撑部18通过环接部17与筒状主体16连接；筒状主体16内部为第一灌封胶空间，第一灌封胶空间内充填有第一灌封胶19，支撑部18与盖板3围成的空间为第二灌封胶空间，第二灌封胶空间内充填有第二灌封胶12。还包括向PCB板供电的电池15，电池15安装在框架2内，电池15设于第一灌封胶空间内，电池15被第一灌封胶19包裹。打开盖板3，将第一灌封胶19和第二灌封胶12灌进框架2内，形成抗二次过载冲击的作用。

实施时，先将缓冲件4置于底板5上指定位置，再将框架2置于缓冲件上，框架2与底板5之间通过缓冲件4连接，框架2不与底板5直接接触；将电池15置于框架2内，并充填第一灌封胶19，电池15被包裹在第一灌封胶19内，第一灌封胶19的上表面与筒状主体16的顶端持平，将PCB板1安装在筒状主体16的顶端，第一灌封胶19的用量保证PCB板1的下表面与第一灌封胶19接触；将PCB板1固定在筒状主体16后，充填第二灌封胶12，第二灌封胶12的用量至少超过PCB板1的上表面，即PCB板1被第一灌封胶19和第二灌封胶12包裹。使用时，将PCB板灌封装置通过底板5安装在电气设备中，PCB板1在大过载、强冲击的振动环境下，缓冲件4在一次抗过载冲击的有效缓冲作用基础上，第一灌封胶19和第二灌封胶12给PCB板的抗二次过载冲击功能，此结构的PCB板灌封装置的双重抗过载冲击可以有效降低冲击过载95％以上。

与现有技术相比，本实施例提供的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，结构简单，设计紧凑，安装操作方便，能够保证PCB板产品的抗过载冲击性能；缓冲件4具有一次抗过载冲击功能，灌封胶具有抗二次过载冲击功能，缓冲件和灌封胶的结构耦合，实现了PCB板产品的双重抗过载冲击性能。尤其在数据记录等电气设备采用本发明的技术方案可以有效降低PCB板的抗过载功能的设计风险，能够显著提高PCB板产品的高可靠性。

本实施例中，缓冲件4包括但不限定于泡沫板、弹性层和弹簧等具有一定缓冲功能的部件，泡沫板尽可能采取抗震性能高的材料，也可选取区域局部减震的材料。弹簧优选采用碟簧结构，减震性能效果更好。优选地，缓冲件4为泡沫铝板，泡沫铝板采用铝合金经发泡工艺制作而成，此结构的泡沫铝板兼有金属和气泡特征，具有密度小、高吸收冲击能力强。

本实施例中，PCB板1通过连接件固定于筒状主体16的上端面。其中，连接件为卡扣件，也可以为螺栓或螺钉组件，优选采用螺钉组件将PCB板1固定，具体的，连接件为螺钉组件，螺钉组件包括螺钉和垫圈，PCB板1通过第一螺钉6、第一垫圈7、第二垫圈8和第二螺钉9安装，固定在框架2的筒状主体16的上端面上。

本实施例中，盖板3、框架2和底板5固定安装，固定安装方式包括但不限定于以下方式：盖板3设有沉头孔，框架2的支撑部18设有通孔，底板5设有螺纹孔，沉头孔、通孔和螺纹孔的数量均为2～4个，螺栓穿过沉头孔、通孔和螺纹孔将盖板3、框架2和底板5固定连接。示例性的，盖板3设有2个沉头孔，框架2设有2个通孔，缓冲件4设有2个通孔，底板5有2个螺纹孔，盖板3的沉头孔内安装有第三垫圈10和第四垫圈13，第一螺栓11和第二螺栓14分别穿过第三垫圈10和第四垫圈13，再穿过盖板3的2个沉头孔、框架的2个通孔、缓冲件的2个通孔和底板5的2个螺纹孔固定。

本实施例中，底板5设置在灌封装置的底部，缓冲件4设置于底板5上，框架2安装在缓冲件4上，盖3安装在框架2上。其中，框架2由铝材铣加工成，整体呈筒状结构，如图4所示。

为了提升装置的通用性，底板5可以为规则的平板结构，也可以为凹槽结构。底板5可以为和缓冲件4中间通孔大小相同的平板结构，这样在安装时，缓冲件4设置于底板5上，同时可以更换另外一种形式即底板5设置于缓冲件4上。优选地，底板5为凹槽结构，具体的，底板5设有凹槽，凹槽两侧为凸台，筒状主体16的下部能够伸入凹槽中；筒状主体16下部的外径小于凹槽的内径。

根据底板5的凹槽结构，缓冲件4至少包括以下两种设置方式：第一种方式，缓冲件4设于凸台与连接部17之间，筒状主体16的下端与凹槽底面之间设置间隙；第二种方式，缓冲件4均匀铺设于凹槽内，缓冲件4的上表面与筒状主体16的下表面接触，凸台与连接部17之间存在间隙。在第一种方式中，缓冲件4同样可以设置有通孔，螺栓穿过沉头孔、支撑部18和缓冲件的通孔以及底板5螺纹孔将盖板3、框架2缓冲件4和底板5固定。具有间隙结构的灌封装置，上述间隙作为纵向安全缓冲距离，在震动环境中能够避免筒状主体16与底板5直接撞击，提升了装置的工作可靠性。灌封装置的间隙结构可以有效的保护，并使电池和PCB板的纵向震动免受损伤，这在强振动、大冲击的试验中数据记录存储的安全性尤为重要。

考虑到过小的安全缓冲距离会减弱缓冲效果，如在强震动冲击下，底板5与框架2偶有接触，将会导致缓冲件4作为一次抗过载冲击功能纵向减震性能大大减弱，甚至起到作为抵制灌封胶具有抗二次过载冲击功能的反作用，因此，本实施例中灌封装置的上述结构间隙，也即安全缓冲距离在5mm以上，优选的，安全缓冲距离5～10mm，该参数设置能够保证缓冲作用的同时，还能保证灌封装置的结构更加紧凑，体积更小。

在灌封过程中，灌封胶中会产生气泡，而气泡危害灌封的效果，灌封工艺直接影响灌封效果，例如，灌封胶的密度直接影响到灌封胶的流速，而流速的快慢直接导致灌封过程气泡产生量多少，灌封胶的气泡危害灌封的效果，使灌封胶的减震效能大大减弱。本实施例中，第一灌封胶19与第二灌封胶12的密度可以相同，也可以不同。灌封时，采用灌封胶的密度为0.2～0.5g/cm³，灌封胶的流速为0.35～0.6ml/s，采用上述密度的灌封胶及灌封速度，能够大大减少灌封胶中的气泡，显著提升灌封效果，进而保证了灌封胶的减震效能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，包括底板(5)、盖板(3)和框架(2)，所述底板(5)与盖板(3)之间设有框架(2)，所述框架(2)通过缓冲件(4)与底板(5)连接；

所述框架(2)包括筒状主体(16)和支撑部(18)，PCB板(1)设于筒状主体(16)的上端面；

所述支撑部(18)高于所述筒状主体(16)的上端面，所述盖板(3)设于所述支撑部(18)的顶端；

所述筒状主体(16)的外壁设有连接部(17)，所述支撑部(18)通过连接部(17)与所述筒状主体(16)连接；

所述筒状主体(16)内部为第一灌封胶空间，所述支撑部(18)与所述盖板(3)围成的空间为第二灌封胶空间；

所述底板(5)设有凹槽，凹槽两侧为凸台，所述筒状主体(16)的下部能够伸入所述凹槽；

所述筒状主体(16)下部的外径小于所述凹槽的内径；

所述缓冲件(4)设于所述凸台与连接部(17)之间，所述筒状主体(16)的下端与凹槽底面之间设置有间隙；

或者，所述缓冲件(4)均匀铺设于凹槽内，所述缓冲件(4)的上表面与所述筒状主体(16)的下表面接触，所述凸台与连接部(17)之间存在间隙。

2.根据权利要求1所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，还包括向所述PCB板供电的电池(15)，所述电池(15)设于第一灌封胶空间内。

3.根据权利要求1所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，所述缓冲件(4)为泡沫铝板。

4.根据权利要求1所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，PCB板(1)通过连接件固定于所述筒状主体(16)的上端面。

5.根据权利要求4所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，所述连接件包括螺钉和垫圈。

6.根据权利要求1至5任一所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，所述盖板(3)设有沉头孔，所述框架(2)的支撑部(18)设有通孔，所述底板(5)设有螺纹孔，螺栓穿过所述沉头孔、通孔和螺纹孔将所述盖板(3)、框架(2)和底板(5)固定连接。

7.根据权利要求6所述的双重抗过载冲击的PCB板灌封装置，其特征在于，所述沉头孔、通孔和螺纹孔的数量均为2～4个。