CN205284010U - 拔出式pcb板锁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种拔出式PCB板锁，中间楔块为空心立方体，轴向两端面均为斜面，顶面沿轴向开有通槽，轴向中部开有方形槽；前楔块和后楔块均为空心立方体，轴向一端面为斜面，与中间楔块的斜面配合；衬套为空心圆柱，一端有收口；螺杆的一端涂有红色标记，且端面开有六方型槽，螺杆将弹簧压紧在衬套内，且依次贯穿弹簧、衬套、前楔块、中间楔块通槽和后楔块；螺杆的中间沿径向突出一凸台作为力矩止动块，力矩止动块能够在方形槽内沿中间楔块的轴向运动。本实用新型降低了锁紧力矩，提高了抗冲击及振动性能，有效保护了端子。

Description

拔出式PCB板锁

技术领域

本发明涉及一种PCB板锁。

背景技术

目前，在航空、航天领域等结构中，经常使用PCB板锁将PCB板固定在机箱内。之前PCB板锁结构和连接结构如图1所示，包括螺钉1、弹性垫圈2、平垫圈3、前楔块4、中间楔块5、后楔块6、弹性圆柱销7、轴8、机箱导轨槽12、PCB板13、PCB板上的端子14和机箱上的端子15。该结构存在如下缺点：

1)使用力矩扳手进行锁紧，成本较大，且无法保障准确判断是否锁紧，容易导致PCB板锁过紧或过松，过紧会使PCB板或PCB板锁发生变形，过松时PCB板在持续冲击和振动下容易发生松动；

2)楔块斜面夹角45°的选取使得PCB板锁锁紧时需要较大的力来克服摩擦力，造成无用功的增加。且由于需要的力达到一定程度会使操作人员误以为已经锁紧，导致操作人员对锁紧状态的误判；

3)各楔块与轴之间间隙较小，易产生热堆积；

4)在旋紧螺杆进行锁紧时，两端的小楔块驱动中间的大楔块纵向运动从而达到锁紧状态，比较费力；

5)在持续的冲击和振动下，螺杆容易振松；

6)PCB板锁松开后从机箱导轨槽中拆卸PCB板时，板底部的端子由于板的倾斜或晃动较容易产生变形。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种拔出式PCB板锁，无需工作人员人手一个力矩扳手，降低了锁紧力矩，提高了抗冲击及振动性能，有效保护了端子。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括衬套、弹簧、螺杆、前楔块、中间楔块和后楔块；

所述的中间楔块为空心立方体，轴向两端面均为斜面，顶面的长度小于底面的长度，顶面沿轴向开有通槽，轴向中部开有朝向顶面的方形槽；所述的前楔块和后楔块均为空心立方体，轴向一端面为斜面，与中间楔块的斜面配合，能够沿中间楔块的斜面运动；所述的衬套为空心圆柱，一端有收口；所述螺杆的一端涂有红色标记，且端面开有六方型槽，螺杆将弹簧压紧在衬套内，且依次贯穿弹簧、衬套、前楔块、中间楔块通槽和后楔块；所述螺杆与衬套收口螺纹配合；所述螺杆的中间沿径向突出一凸台作为力矩止动块，力矩止动块能够在方形槽内沿中间楔块的轴向运动。

本发明还包括弹性垫圈和平垫圈，安装于衬套收口与前楔块之间。

所述中间楔块的斜面角度为40°～45°。

所述中间楔块的通槽与螺杆过隙配合。

所述螺杆的材质为不锈钢17-4PH，弹性垫圈和平垫圈的材质为不锈钢2Cr13，衬套的材质为不锈钢304，弹簧的材质为17-7PH，前楔块、中间楔块、后楔块的材质为铝合金6061-T6。

所述中间楔块的底面通过螺钉固定在PCB板上，插入机箱导轨槽中，用力矩扳手驱动螺杆对PCB板锁进行锁紧，PCB板随之固定在机箱中。

本发明的有益效果是：

1)在PCB板锁左侧有红色视觉锁定指示器，如图2所示，在PCB板锁松开未锁紧时，可以看到螺杆头部红色视觉锁定指示器，当PCB板锁锁紧时，视觉指示器全部藏于衬套内，红色消失。

2)衬套内部装有弹簧，如图3所示，提高防松能力。

3)楔块接触面倾斜角度的选取上，选取了40°～45°的角度，受力情况分析如图4所示。楔块相互作用力为F，可分解为轴向的F₁和纵向力F₂。楔块接触面倾斜角度α越小，则轴向力F₁越小，纵向力F₂越大。而轴向力作为锁紧的驱动力，越小越省力。且略小的角度避免了应力集中以及提高了耐疲劳性，使得PCB板锁的工作寿命得以提高。

4)中间楔块与螺杆的配合为过隙配合，散热性好，不会产生热堆积。

5)在驱动螺杆对PCB板锁进行锁紧时，中间楔块驱动前后楔块运动从而锁紧，较省力。

6)此PCB板锁在中间楔块开有一个方形槽，在螺杆中间设计有力矩止动块，其可在方形槽内左右移动。在锁紧时，力矩止动块紧贴方形槽右壁，前后楔块的顶面接触到机箱导轨槽面的时候，机箱导轨槽给予前后楔块向下的反弹力，通过斜面传递给力矩止动块，从而中间楔块与力矩止动块的相互作用力起到预紧力的作用，使得螺杆在持续冲击和振动下不易松开。

7)在驱动螺杆拆卸PCB板锁时，随着螺杆向左旋出，圆柱紧贴方形槽左壁，驱动中间楔块向外拔出，后楔块右侧被螺杆顶到机箱壁上。随着螺杆继续向左旋出，PCB板随PCB板锁平行于机箱导轨槽平稳地向左运动，有效地保护了PCB板端部的端子不受到破坏。

附图说明

图1是现有技术的装配示意图，其中(a)为未锁紧状态的俯视图，(b)为未锁紧状态的主视图，(c)为锁紧状态的主视图，(d)为PCB板锁应用装配图；

图2是本发明的装配示意图，其中(a)为未锁紧状态的俯视图，(b)为未锁紧状态的主视图，(c)为锁紧状态的主视图；

图3是螺杆头部装配局部剖视图；

图4是楔块受力分析示意图；

图5是中间楔螺杆配合剖面图

图6是PCB板拆卸示意图，(a)为锁紧示意图，(b)为拆卸示意图；

图7是本发明的装配流程示意图；

图中，1-螺杆，2-弹性垫圈，3-平垫圈，4-前楔块，5-中间楔块，6-后楔块，7-弹性圆柱销，8-楔轴，9-螺钉安装孔，10-弹簧，11-衬套，12-机箱导轨槽，13-PCB板，14-PCB板端子，15-机箱端子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

如图2所示，本发明的实施例包括螺杆1，弹性垫圈2，平垫圈3，前楔块4，中间楔块5，后楔块6，弹簧10和衬套11，通过旋紧螺杆对PCB板锁进行锁紧。

所述的衬套为薄壁空心圆柱结构，一端有收口，弹簧装配在衬套内侧收口端，垫圈安装于衬套收口外侧；所述的螺杆为长条形结构，头部开有六方型槽且涂有红色标记，头部装配衬套内部，螺杆能够贯穿弹簧、衬套、垫圈和三个楔块，螺杆中间有一力矩止动圆柱薄片；所述的前楔块为四方空心柱体，一侧为40°～45°的斜面；所述的中间楔块亦为四方空心柱体，顶面沿轴向开有通槽，通槽与螺杆的配合为过隙配合，底面开有两个螺纹孔，轴向两端面均为斜面，可与前楔块后楔块配合，中间处开有方形槽，螺杆的力矩止动圆柱块可在槽内沿轴向活动；所述的后楔块为四方空心柱体，其中一侧为40°～45°斜面，可与中间楔斜面配合。

所述螺杆的材质为不锈钢17-4PH，弹性垫圈和平垫圈的材质为不锈钢2Cr13，衬套的材质为不锈钢304，弹簧为17-7PH，前楔块、中间楔块、后楔块的材质为铝合金6061-T6。

如图2所示，本发明螺杆头部设计有红色锁钉视觉指示器，可以准确判断PCB板锁的锁紧状态；螺杆上的止动圆柱的设计使锁紧过程中中间楔驱动前后楔，以大带小，减小了锁紧力矩并提供了预紧力；如图3所示，螺杆头部的弹簧可以提高PCB板锁的防松能力；如图4所示，40°～45°楔块夹角的选取减小了锁紧力矩，提高了疲劳寿命；如图5所示，中间楔与螺杆的过隙配合加强了PCB板锁的散热性能，不易产生热堆积；如图6所示，拔出式结构可以保证PCB板可以在不破坏端子的情况下拔出机箱导轨槽。

本发明的装配使用过程如图7所示，首先放置PCB板锁到PCB板13上；然后用螺钉将PCB板锁固定到PCB板13上；然后将PCB板13插入到机箱导轨槽12中，此时端子14与端子15匹配；然后利用力矩扳手将螺杆1旋紧，直至红色视觉锁定指示器完全藏于衬套中，此时PCB板13亦已固定于机箱导轨槽12中，装配已完成。当PCB板13需要拆卸时，使用力矩扳手将螺杆1拧松，拔出PCB板。

Claims (6)

1.一种拔出式PCB板锁，包括衬套、弹簧、螺杆、前楔块、中间楔块和后楔块，其特征在于：所述的中间楔块为空心立方体，轴向两端面均为斜面，顶面的长度小于底面的长度，顶面沿轴向开有通槽，轴向中部开有朝向顶面的方形槽；所述的前楔块和后楔块均为空心立方体，轴向一端面为斜面，与中间楔块的斜面配合，能够沿中间楔块的斜面运动；所述的衬套为空心圆柱，一端有收口；所述螺杆的一端涂有红色标记，且端面开有六方型槽，螺杆将弹簧压紧在衬套内，且依次贯穿弹簧、衬套、前楔块、中间楔块通槽和后楔块；所述螺杆与衬套收口螺纹配合；所述螺杆的中间沿径向突出一凸台作为力矩止动块，力矩止动块能够在方形槽内沿中间楔块的轴向运动。

2.根据权利要求1所述的拔出式PCB板锁，其特征在于：还包括弹性垫圈和平垫圈，安装于衬套收口与前楔块之间。

3.根据权利要求1所述的拔出式PCB板锁，其特征在于：所述中间楔块的斜面角度为40°～45°。

4.根据权利要求1所述的拔出式PCB板锁，其特征在于：所述中间楔块的通槽与螺杆过隙配合。

5.根据权利要求1所述的拔出式PCB板锁，其特征在于：所述螺杆的材质为不锈钢17-4PH，弹性垫圈和平垫圈的材质为不锈钢2Cr13，衬套的材质为不锈钢304，弹簧的材质为17-7PH，前楔块、中间楔块、后楔块的材质为铝合金6061-T6。

6.根据权利要求1所述的拔出式PCB板锁，其特征在于：所述中间楔块的底面通过螺钉固定在PCB板上，插入机箱导轨槽中，用力矩扳手驱动螺杆对PCB板锁进行锁紧，PCB板随之固定在机箱中。