CN114390842A - 一种机载电子设备的锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
一种机载电子设备的锁紧装置，包括固定在电子设备模块上的安装底盘，安装底盘上滑动套设有导套，导套的滑动方向与模块的插拔方向相同；导套外部套设有锁舌，锁舌上设置凸起方向与模块的插拔方向垂直的弧形凸起，弧形凸起在锁舌转动到特定位置后插装在模块所在机匣内壁的锁紧孔内，同时导套限位在锁舌上；安装底盘上转动设置驱动轴，驱动轴与导套螺纹连接，驱动轴旋入导套的同时推动安装底盘。本发明可以根据实际规格需要进行选型，提高了扁平架构飞机中机载电子设备安装的可靠性；锁紧装置固定在所安装的模块上，并通过锁舌与机匣限位，解决了原有机载电子设备封装接口中高重心、单侧锁止的缺陷问题，有利于提高机载电子设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备安装设备领域，具体涉及一种机载电子设备的锁紧装置。
背景技术
现有的机载电子设备锁紧主要采用A类、B类、C类锁紧装置。
如图2a所示为A类锁紧装置：使用时，用A类锁紧装置将机箱I固定到电子设备的安装架(或减振架、机柜等)上时，需与铰链座、锁钩、销轴和开口销共同完成，它们之间的接口关系如图所示。A类锁紧装置的轴线应过图中点C，并与机箱底面成夹角18.5°±1.5°。此时锁紧力方向与机箱底面成夹角42°±3°。
如图2b所示为B类锁紧装置：使用时，用B类锁紧器将机箱固定到电子设备的安装架(或减振架、机柜等)上时，应先将紧定器组件固定到设备安装架上，然后将B类锁紧装置安装在机箱留好的安装孔上，握住B类锁紧装置外壳，推动机箱插合到位，压下锁紧装置，锁紧装置的锁钩与紧定器组件的销轴扣合，从而锁住机箱。拔出机箱时，扳动扳键，释放锁紧装置，扳动锁紧装置，锁紧装置的锁钩另一边顶住紧定器组件，通过杠杆作用，可将机箱拔出。
如图2c、2d所示为C类锁紧装置：使用时，用C类锁紧器将机箱II 固定到电子设备的安装架(或减振架、机柜等)上时，应先将铰链座固定到设备安装架上，调整锁紧器位置，使压紧螺帽与锁钩啮合，顺时针拧动中心壳体，直到打滑为止；若机箱上安装有2个锁紧器时，应保证2个锁紧器同步动作，锁紧机箱，锁紧状态见图2c。拔出机箱时，反向拧动中心壳体，从而带动插拔轴拔出机箱，若有2个锁紧器，保证2个锁紧器同步动作，拔出过程见图2d。
上述A类、B类、C类锁紧装置仅适合于ARINC404A和ARINC600中所列的电子设备，如图2e所示为ARINC600的电子设备接口的示意图，下表1 为图2e所示电子设备接口的规格尺寸表格。
表1
A类、B类、C类锁紧装置均安装于电子设备的前端底部，仅能起到单侧锁止的功能，当电子设备重心较高时，此类锁紧器构型将使振动量级得到放大，影响电子设备的使用寿命，以B类锁紧装置为例，如图2f所示， B类锁紧装置仅能单侧锁止。
发明内容
为解决新型扁平构型飞机中电子设备锁紧与插拔问题，解决高超音速机型中电子设备谐振大的问题，解决原封装接口标准重心高、单侧锁止的问题，本发明提供一种机载电子设备的锁紧装置。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种机载电子设备的锁紧装置，包括固定在电子设备模块上的安装底盘，安装底盘上滑动套设有导套，导套的滑动方向与模块的插拔方向相同；导套外部套设有锁舌，锁舌上设置凸起方向与模块的插拔方向垂直的弧形凸起，弧形凸起在锁舌转动到特定位置后插装在模块所在机匣内壁的锁紧孔内，同时导套限位在锁舌上；安装底盘上转动设置驱动轴，驱动轴与导套螺纹连接，驱动轴旋入导套的同时推动安装底盘。
进一步的，所述安装底盘在插拔方向上设置方形凸起，导套上设置与方形凸起匹配的方孔。
进一步的，所述导套与锁舌之间设置弹性件，弹性件一端抵在安装底盘上，另一端抵在锁舌内壁的台阶上，弹性件提供锁舌与导套卡紧的预紧力。
进一步的，所述弹性件为波纹簧II。
进一步的，所述导套外壁设置滑槽，滑槽包括相互连通的周向滑槽、纵向滑槽，锁舌内壁设置在滑槽中滑动的销，周向滑槽相对纵向滑槽的延伸方向与驱动轴旋入导套的方向相反，使得驱动轴旋入时，锁舌的销不从滑槽中脱出。
进一步的，所述锁舌外壁分布设置便于操作的弧形凸起。
进一步的，所述导套与驱动轴之间设置棘齿卡圈、防转卡圈，棘齿卡圈、防转卡圈套设在驱动轴上，在锁紧过程中，起防震作用。
进一步的，所述驱动轴靠近安装底盘位置处套设有圆柱滚珠、缓冲塑料片、弹簧稳定片，用于减小驱动轴转动时与安装底盘之间的阻力。
进一步的，所述导套与驱动轴之间设置弹性件，弹性件套设在驱动轴上，对锁紧装置起减震作用。
进一步的，所述弹性件为为波纹簧I。
进一步的，所述驱动轴另一端部套设有中心壳体，中心壳体与驱动轴之间周向分布有不锈钢轴承钢球，驱动轴上套设固定有传动片，不锈钢轴承钢球压紧在传动片上；中心壳体内壁周向分布轴向开设的凹槽，不锈钢轴承钢球的一部分位于凹槽中；转动中心壳体，带动不锈钢轴承钢球、传动片、驱动轴转动，转动中心壳体的力超过不锈钢轴承钢球与传动片之间的摩擦力时发生打滑，进而保护锁紧装置及模块。
进一步的，所述驱动轴上套设有滚珠挡片II、滚珠挡片I、定位柱、碟形弹簧，滚珠挡片I抵在不锈钢轴承钢球的另一侧，滚珠挡片II抵在传动片的另一侧，滚珠挡片II另一侧抵在固定设置的定位柱，滚珠挡片I的另一侧设置蝶形弹簧，蝶形弹簧预紧设置在驱动轴的台阶上开设的环形槽中并抵在滚珠挡片II上。
与现有技术相比，该发明的有益之处在于：本发明可以根据实际规格需要进行选型，先推入模块，再限位锁舌及导套，最后拧入驱动轴，使模块与机匣连接，提高了扁平架构飞机中机载电子设备安装的可靠性；锁紧装置固定在所安装的模块上，并通过锁舌与机匣限位，解决了原有机载电子设备封装接口中高重心、单侧锁止的缺陷问题，有利于提高机载电子设备的使用寿命。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1a为本发明一种机载电子设备的锁紧装置的一个实施例的剖视图；
图1b为图1的结构分解图；
图1c为本发明安装时的示意图；
图2a为现有机载电子设备的A类锁紧装置的示意图；
图2b为现有机载电子设备的B类锁紧装置的示意图；
图2c为现有机载电子设备的C类锁紧装置锁紧时的示意图；
图2d为现有机载电子设备的C类锁紧装置拔出时的示意图；
图2e为ARINC600电子设备接口示意图；
图2f为现有机载电子设备的B类锁紧装置单侧锁止时的示意图。
【附图标记】
1-传动片，2-滚珠挡片I，3-蝶形弹簧，4-棘齿卡圈，5-波纹簧I，6- 锁舌，601-弧形凸起，602-球形凸起，销603，7-导套，701-滑槽，8-六角自锁高螺母，9-波纹簧II，10-圆柱滚珠，11-安装底盘，1101-方形凸起， 12-缓冲塑料片，13-弹簧稳定片，14-防转卡圈，15-驱动轴，1501-一级圆形凸起I，1502-二级圆形凸起I，1503-一级圆形凸起II，1504-二级圆形凸起II，1505-三级圆形凸起，1506-环形槽，16-滚珠挡片II，17-不锈钢轴承钢球，18-尾端壳体，19-中心壳体，20-定位柱，21-单高锁紧装置， 22-双高锁紧装置，23-大扭矩锁紧装置，24-A类锁紧装置，2401-锁紧装置轴线，2402-锁紧力方向，2403-铰链座，2404-锁钩，2405-机箱I，2406- 开口销，2407-销轴，2408-安装架，25-B类锁紧装置，2501-机箱II，2502- 托架，2503-紧定器组件，26-C类锁紧装置，2601-紧定钩，2602-自由位置， 2603-锁定位置，27-电子设备，28-后插拔连接器，29-机匣，2901-导向槽， 2902-锁紧孔。
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。
本发明一种机载电子设备的锁紧装置的一个实施例，如图1a至图1c 所示。该锁紧装置用于将电子设备的模块安装固定在机匣内。
该锁紧装置一端设置安装底盘11，安装底盘11上设置六角自锁高螺母 8，安装底盘11的一端面紧靠在模块的外端面上，然后使用六角自锁高螺母8从安装底盘11的另一端面拧入，使安装底盘11固定在模块上。
安装底盘11另一端面设置方形凸起1101，方形凸起1101套设有导套7，导套7外部套设有锁舌6。导套7上设置与方形凸起1101匹配的方孔，方孔与方形凸起1101匹配后，两者在周向上限位，实现防转。在导套7与锁舌6之间，靠近安装底盘11的一侧留有空腔，空腔内设置有波纹簧II9，波纹簧II9套设在导套7上，其一端抵在安装底盘11上，另一端抵在锁舌6内壁的台阶上。锁舌6靠近安装底盘11一端的外圆周面设置两个向相反方向延伸的弧形凸起601，另一端的外端面分布设置球形凸起602。机匣靠近开口的上下端面设置锁紧孔，锁紧孔为长条形的孔，宽度大于弧形凸起 601的厚度。在初始状态下，锁舌6的弧形凸起水平设置，推动锁舌6向机匣内移动，此时波纹簧II9被压缩，待弧形凸起601移动至锁紧孔对应位置处，转动锁舌6，使弧形凸起601插入锁紧孔，在波纹簧II9恢复力的作用下，弧形凸起601卡紧在锁紧孔内。在推动、转动锁舌6时，球形凸起 602方便用手握紧操作。导套7另一端部的外表面设置滑槽701，滑槽701 包括相互连通的周向开设的周向滑槽以及纵向开设的纵向滑槽，锁舌6内壁设置可以在滑槽701中滑动的销603，在初始状态下，锁舌6在波纹簧 II9的弹力作用下，销603抵在纵向滑槽的端部，推动锁舌6，销到达周向滑槽时，转动锁舌6，使销603到达周向滑槽的端部，松开锁舌6，在波纹簧II9的弹力作用下，销603抵在周向滑槽内，此时弧形凸起601卡紧在锁紧孔内。在本实施例中，滑槽701为L形，周向滑槽与纵向滑槽为L形的两边。
导套7远离安装底盘11的一端内腔中螺纹连接有驱动轴15，驱动轴 15的外圆周面设置有螺纹，转动驱动轴15，可以使驱动轴15在导套7内移动。驱动轴15旋入导套7的方向与滑槽701上的轴向滑槽延伸方向相反。驱动轴15的一端端面设置两个圆形凸起，包括一级圆形凸起I1501、二级圆形凸起I1502，二级圆形凸起I1502设置在驱动轴15的端面上，一级圆形凸起I1501的直径小于二级圆形凸起I1502。一级圆形凸起I1501的端部插装并轴向限位在方向凸起1101端部的孔中，并且一级圆形凸起I1501的外圆周面上套设有弹簧稳定片13、缓冲塑料片12、圆柱滚珠10。转动驱动轴15，由于驱动轴15与方形凸起1101之间设置了圆柱滚珠10以及弹簧稳定片13、缓冲塑料片12，可以减少驱动轴16转动时的阻力。二级圆形凸起I1502的外圆周上套设有棘齿卡圈4、防转卡圈14、波纹簧I5。棘齿卡圈4卡在二级圆形凸起I1502的外圆周上并抵在驱动轴15的端面上，随驱动轴15转动。防转卡圈14与棘齿卡圈4连接固定，防转卡圈14的另一侧设置波纹簧I5，波纹簧I5的另一侧抵在弹簧稳定片13上。随着驱动轴15 的转动，带动棘齿卡圈14、防转卡圈14转动，并且随着驱动轴15的转动推进。棘齿卡圈4、防转卡圈14设置在导套7与二级圆形凸起I1502之间，在驱动轴15转动时起防震作用，防止驱动轴15在冲击力作用下松动。驱动轴15推动安装底盘11移动，此时，方形凸起1101与导套7之间相对位移，进而推动安装底盘11、模块向机匣内移动。波纹簧I5与二级圆形凸起 I1502间隙配合，驱动轴15转动的同时，波纹簧I5不随驱动轴转动，波纹簧I5对该锁紧装置内的部件起缓冲作用，进而对锁紧装置起保护作用。
驱动轴15的另一端端面设置三个圆形凸起，从驱动轴15的端面依次为一级圆形凸起II1503、二级圆形凸起II1504、三级圆形凸起1505，且直径逐渐减小，一级圆形凸起II1503设置在驱动轴15的端面上。一级圆形凸起II1503周围的驱动轴端面上开设有环形槽1506，环形槽1506内嵌套有蝶形弹簧3。环形槽1506外的一级圆形凸起II1503套设滚珠挡片I2。在二级圆形凸起II1504上套设传动片1，在传动片1与滚珠挡片I2之间设置多个不锈钢轴承钢球17。在传动片1另一侧的三级圆形凸起1505上套设滚珠挡片II16，滚珠挡片II16另一侧的三级圆形凸起1505上套设定位柱 20，定位柱20固定在三级圆形凸起1505上，定位柱20另一侧面抵在滚珠挡片II16上。在驱动轴15的该端部套设有中心壳体19，滚珠挡片I2、传动片1、不锈钢轴承钢球17、滚珠挡片II16、定位柱20均套设在驱动轴 15的三个圆形凸起与中心壳体19之间，在中心壳体19的端部设置尾部壳体18，用于密封中心壳体19。中心壳体19内壁沿中心线分布设置纵向的凹槽，不锈钢轴承钢球17一部分位于凹槽内。蝶形弹簧3的一端预紧并抵在滚珠挡片I2上，滚珠挡片I2抵在不锈钢轴承钢球17上，不锈钢轴承钢球17抵在传动片1上。传动片1与二级圆形凸起II1504固定连接，转动中心壳体19，带动不锈钢轴承钢球17转动，由于不锈钢轴承钢球17抵紧在传动片1上，传动片1在与不锈钢轴承钢球1之间摩擦力的带动下转动，进而带动二级圆形凸起II1504转动，从而使驱动轴转动。不锈钢轴承钢球 17在蝶形弹簧3的作用下，对传动片1有一定的压力，因此在不锈钢轴承钢球17围绕中心线转动时，能够产生一定的摩擦力，在初始设置蝶形弹簧 3时，可以选择蝶形弹簧3的预紧力，进而决定不锈钢轴承钢球17与传动片1之间的摩擦力，从而限制驱动轴15受到的驱动力，进而保护该锁紧装置及其锁紧的模块。当对中心壳体19施加过大的力时，不锈钢轴承钢球17 与传动片1之间发生打滑，从而使得力无法传到驱动轴15上。
该锁紧装置适用于扁平架构的电子设备，规格分为SWSH、DWSH、SWDH、 DWDH，共4种规格的模块及对应安装的机匣，规格尺寸如下表2所示。其中，SWSH规格的模块尺寸为115.5*105*33mm，DWSH规格的模块尺寸为 115.5*217*33mm，SWDH规格的模块尺寸为115.5*105*75mm，DWDH的模块尺寸为115.5*217*75mm。
| 模块规格 | 长(mm) | 宽(mm) | 高(mm) |
| SWSH | 115.5 | 105 | 33 |
| DWSH | 115.5 | 217 | 33 |
| SWDH | 115.5 | 105 | 75 |
| DWDH | 115.5 | 217 | 75 |
表2
根据各个模块插合力大小共设置三种不同规格的锁紧装置，设计原理均采用“注射器”原理，如图1c所示。单高锁紧装置21用于SWSH和DWSH 模块的锁紧与插拔，双高锁紧装置22用于SWDH模块的锁紧与插拔，大扭矩锁紧装置23用于DWDH模块的锁紧与插拔。
将对应的锁紧装置固定在对应的模块上，当模块插入相应规格的机匣 29时，第一步，借助锁紧装置的中心壳体19外圆周的把手处推动模块沿机匣29的导向槽2901向内行进，当模块后部的EN4165插座与机匣EN4165 插头接触时，插合阻力使模块停滞；第二步，从锁紧装置的外侧推动锁舌6，使弧形凸起601沿轴向移动至行进至机匣29上下内壁的锁紧孔2902位置，然后逆时针旋转锁舌90°，使弧形凸起601旋入锁紧孔2902，最后松开锁舌6使其抵在导套7上及锁紧孔2902内；第三步，顺时针扭转中心壳体19，使驱动轴15沿导套7的内螺纹向内行进，驱动轴15推动安装底盘11，安装底盘11带动模块克服EN4165插合力向内行进，在插合过程中，波纹簧 II9时刻抵紧锁舌6，导套7由于锁舌6的限位作用保持不动，最终EN4165 的插头、插座插合到位，模块与机匣保持锁紧状态。
当模块从相应规格的机匣拔出时，第一步，逆时针扭转驱动轴15使其沿导套的内螺纹向外脱出，驱动轴15带动安装底盘11，安装底盘11带动模块克服EN4165插合力向外脱出，在拔出过程中，波纹簧II9时刻抵紧锁舌6，锁舌6由于限位作用保持不动，最终EN4165的插头、插座脱离，模块停留在机匣滑槽上；第二步，从锁紧装置的外侧使锁舌6顺时针旋转90°，使弧形凸起601脱离锁紧孔，并在波纹簧II9的弹力作用下，使锁舌6恢复至初始状态；第三步，借助锁紧装置的中心壳体19的把手处拉动模块沿机匣滑槽向外脱出，使模块与机匣分离。
本发明的机载电子设备的锁紧装置，可以根据实际规格需要进行选型。通过机载电子设备锁紧装置的设计，提高了扁平架构飞机中机载电子设备安装的可靠性；解决了原有机载电子设备封装接口中高重心、单侧锁止的缺陷问题，有利于提高机载电子设备的使用寿命。
尽管已经展示和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (12)
1.一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：包括固定在电子设备模块上的安装底盘(11)，安装底盘(11)上滑动套设有导套(7)，导套(7)的滑动方向与模块的插拔方向相同；导套(7)外部套设有锁舌(6)，锁舌(6)上设置凸起方向与模块的插拔方向垂直的弧形凸起(601)，弧形凸起(601)在锁舌(6)转动到特定位置后插装在模块所在机匣(29)内壁的锁紧孔(2902)内，同时导套(7)限位在锁舌(6)上；安装底盘(11)上转动设置驱动轴(15)，驱动轴(15)与导套(7)螺纹连接，驱动轴(15)旋入导套(7)的同时推动安装底盘(11)。
2.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述安装底盘(11)在插拔方向上设置方形凸起(1101)，导套(7)上设置与方形凸起(1101)匹配的方孔。
3.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述导套(7)与锁舌(6)之间设置弹性件，弹性件一端抵在安装底盘(11)上，另一端抵在锁舌(6)内壁的台阶上，弹性件提供锁舌与导套(7)卡紧的预紧力。
4.根据权利要求3所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述弹性件为波纹簧II(9)。
5.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述导套(7)外壁设置滑槽(701)，滑槽(701)包括相互连通的周向滑槽、纵向滑槽，锁舌(6)内壁设置在滑槽(701)中滑动的销，周向滑槽相对纵向滑槽的延伸方向与驱动轴(15)旋入导套(7)的方向相反，使得驱动轴(15)旋入时，锁舌的销不从滑槽(701)中脱出。
6.根据权利要求5所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述锁舌(6)外壁分布设置便于操作的弧形凸起(602)。
7.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述导套(7)与驱动轴(15)之间设置棘齿卡圈(4)、防转卡圈(14)，棘齿卡圈(4)、防转卡圈(14)套设在驱动轴上，在锁紧过程中，起防震作用。
8.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述驱动轴(15)靠近安装底盘(11)位置处套设有圆柱滚珠(10)、缓冲塑料片(12)、弹簧稳定片(13)，用于减小驱动轴(15)转动时与安装底盘(11)之间的阻力。
9.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述导套(7)与驱动轴(15)之间设置弹性件，弹性件套设在驱动轴(15)上，对锁紧装置起减震作用。
10.根据权利要求9所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述弹性件为为波纹簧I(5)。
11.根据权利要求1所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述驱动轴(15)另一端部套设有中心壳体(19)，中心壳体(19)与驱动轴(15)之间周向分布有不锈钢轴承钢球(17)，驱动轴(15)上套设固定有传动片(1)，不锈钢轴承钢球(17)压紧在传动片(1)上；中心壳体(19)内壁周向分布轴向开设的凹槽，不锈钢轴承钢球(17)的一部分位于凹槽中；转动中心壳体(19)，带动不锈钢轴承钢球(17)、传动片(1)、驱动轴(15)转动，转动中心壳体(19)的力超过不锈钢轴承钢球(17)与传动片(1)之间的摩擦力时发生打滑，进而保护锁紧装置及模块。
12.根据权利要求11所述的一种机载电子设备的锁紧装置，其特征在于：所述驱动轴(15)上套设有滚珠挡片II(16)、滚珠挡片I(2)、定位柱(20)、碟形弹簧(3)，滚珠挡片I(2)抵在不锈钢轴承钢球(17)的另一侧，滚珠挡片II(16)抵在传动片(1)的另一侧，滚珠挡片II(16)另一侧抵在固定设置的定位柱(20)，滚珠挡片I(2)的另一侧设置蝶形弹簧(3)，蝶形弹簧(3)预紧设置在驱动轴(15)的台阶上开设的环形槽(1506)中并抵在滚珠挡片II(16)上。
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