舰载和地面电子模块自锁起拔器的制作方法

1.本发明涉及舰载和地面电子通信信息技术领域，尤其涉及一种应用于具有大插拔力和高精度要求的高速信号连接器模块上的快速插拔及锁紧的起拔器具体为一种舰载和地面电子模块自锁起拔器。


背景技术：

2.目前在舰载和地面电子通信设备行业中，模块的插拔和锁紧大多应用起拔器来实现。行业发展趋势对于电子通信模块的集成度以及高速信号连接器的传输速率要求也越来越高，这样就会导致模块应用的高速信号连接器密度变大，且高速信号连接器的公母端配合精度变的更高。如何解决连接器如此大的插拔力，方便快速省力的插拔维护模块，以及提高高速连接器公、母端有效连接距离变得更为重要了。
3.目前，以舰载和地面应用的vpx模块为例， 1）整个模块的插拔力为702n，传统塑胶起拔器的人手操作起拔力臂与虎口力臂比为2.5:1，这样人手操作的力需要702/（2.5*2）=140.4n，正常舒适的起拔操作力范围为60~70n，此140.4n的操作力带来模块的插拔维护非常困难；2）vpx模块连接器公、母端有效连接距离为0.85mm，通过前插模块、后插模块、插箱和背板尺寸链计算此公、母端连接器公差如下：（1）极值法计算公差为
±
1mm；（2）概率法计算公差为
±
0.75mm。传统塑胶起拔器没有间隙行程和过压行程设计，存在造成连接器概率性接触不良、公母端过盈配合受到挤压力而损坏的风险。


技术实现要素：

4.本发明针对现有舰载和地面电子模块起拔器插拔困难，公母端高速连接器配合存在接触不良及过压损坏的问题，提供一种具有插拔模块操作省力、维护快捷同时能够针对公母端连接器配合距离进行动态补偿的舰载和地面电子模块自锁起拔器。
5.本发明提供如下技术方案：一种舰载和地面电子模块自锁起拔器，包括起拔器操作手柄、锁舌压簧和锁舌通过解锁滑块铆接安装到起拔器操作手柄中，组成操作手柄自锁装置；起拔器基座通过轴销和扭簧与起拔器操作手柄组成完整电子模块自锁起拔器主体，且扭簧实现起拔器操作手柄的旋转，锁舌与起拔器基座上插槽的槽壁配合达到锁定；起拔器操作手柄的前端设置虎口，起拔器操作手柄的长度设置依据人手操作力臂h与虎口力臂l形成5.16:1的比例关系；锁舌前端定义为插入端，插入端为契块，契块插入起拔器基座的插槽内，且契块相对于起拔器基座的插槽设有间隙行程。
6.本发明技术方案中，起拔器主体设计了间隙行程，起拔器可以过压旋转角度为1.5度，传递到模块水平位移过压量为0.3mm，补偿模块因加工和装配公差导致的连接器公母端配合间隙至其有效配合间隙0.85mm之内，从而提高高速连接器信号传输可靠性。
7.本发明技术方案中，为解决模块插拔力大、操作困难、节约维护时间成本，将起拔
器人手操作起拔力臂与虎口力臂比设计为5.16:1，操作手柄至起拔器转轴距离为65mm，起拔虎口至起拔器转轴距离为12.6mm，这样人手操作的力需要702/（5.16*2）=68n，符合人机工程学舒适操作力，能够方便快捷的完成模块插，克服了现有起拔器操作困难，耗费时间的缺陷，同时能够节约模块更换和维护时间成本。
8.对本发明技术方案的优选，起拔器基座上的插槽为三角沟槽；契块与插槽接触的面为上限位截止配合面和下限位截止配合面；契块插入插槽时，契块的上限位截止配合面和下限位截止配合面与插槽的槽壁之间有间隙。本发明技术方案中，契块的上限位截止配合面和下限位截止配合面与插槽的槽壁之间有间隙为间隙行程，也就是过压行程，起拔器可以反向间隙旋转角度为1.5度，传递到模块水平位移间隙量为0.3mm，降低模块因加工和装配公差导致的连接器公母端过盈配合挤压损坏的风险。解决了高速连接器公母端因加工和装配公差导致的接触不良和挤压损坏问题，同时为更大尺寸的模块设计和长尺寸链模块设计，提供了有效的连接保障，降低设计和加工难度。
9.对本发明技术方案的优选，所述舰载和地面电子模块自锁起拔器还包括松不脱螺钉，松不脱螺钉设置在起拔器基座上，松不脱螺钉为外购件，直接购买获得；松不脱螺钉的设计避免了安装时到处寻找螺钉的困难。
10.对本发明技术方案的优选，起拔器基座上外凸设置长度不同的销轴，销轴的设置，在插入电子模块机箱时，起到辅助定位的作用。
11.本发明与现有技术相比的有益效果是：1、本发明的舰载和地面电子模块自锁起拔器，解决模块插拔力大、操作困难、节约维护时间成本。本发明将起拔器人手操作起拔力臂与虎口力臂比设计为5.16:1，参阅图4，操作手柄至起拔器转轴距离为65mm，起拔虎口至起拔器转轴距离为12.6mm，这样人手操作的力需要702/（5.16*2）=68n，符合人机工程学舒适操作力，能够方便快捷的完成模块插，克服了现有起拔器操作困难，耗费时间的缺陷，同时能够节约模块更换和维护时间成本。
12.2、本发明的舰载和地面电子模块自锁起拔器，提高了高速信号连接器公母端配合的连接可靠性，降低了连接器因过盈配合导致的公母端挤压损坏的风险。本发明为起拔器设计了间隙行程，三维模型模拟转换间隙角度为1.5度，传递模块水平位移过压量为0.3mm，补偿模块因加工和装配公差导致的连接器公母端配合间隙至其有效配合间隙8.5mm之内，从而提高高速连接器信号传输可靠性。本发明为起拔器设计了过压行程，三维模型模拟转换间隙角度为1.5度，传递模块水平位移间隙量为0.3mm，降低模块因加工和装配公差导致的连接器公母端过盈配合挤压损坏的风险；解决了高速连接器公母端因加工和装配公差导致的接触不良和挤压损坏问题，同时为更大尺寸的模块设计和长尺寸链模块设计，提供了有效的连接保障，降低设计和加工难度。
附图说明
13.图1为本实施例的舰载和地面电子模块自锁起拔器的结构示意图。
14.图2为本实施例的舰载和地面电子模块自锁起拔器的第一剖切视图（图中锁舌的上限位截止配合面与插槽的槽壁接触）。
15.图3为图2中锁舌的下限位截止配合面与插槽的槽壁接触的示意图。
16.图4为本实施例的舰载和地面电子模块自锁起拔器的第二剖切视图。
17.图5为本实施例的舰载和地面电子模块自锁起拔器的爆炸视图。
18.图6为本实施例的起拔器的主视图（图中示意出人手操作力臂与虎口力臂）。
19.图7为本实施例的使用自锁起拔器主体组装的电子模块与机箱插入操作的状态图。
20.图8为本实施例的使用自锁起拔器主体组装的电子模块与机箱拔出操作的状态图。
21.图9为本实施例的起拔器间隙行程旋转角度和过压行程旋转角度的示意图。
具体实施方式
22.下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
23.为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图9和具体实施方式做进一步的描述。
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.如图1和2所示，本实施例的一种舰载和地面电子模块自锁起拔器封装结构，包括起拔器操作手柄1、锁舌压簧3和锁舌4通过解锁滑块2铆接安装到起拔器操作手柄1中，组成操作手柄自锁装置；起拔器基座6通过轴销7和扭簧8与起拔器操作手柄1组成完整电子模块自锁起拔器主体，且扭簧8实现起拔器操作手柄的旋转，锁舌4与起拔器基座6上插槽的槽壁配合达到锁定。
26.如图1和5所示，舰载和地面电子模块自锁起拔器还包括松不脱螺钉5，松不脱螺钉5设置在起拔器基座6上。松不脱螺钉5用于与机箱固定；起拔器基座6上外凸设置长度不同的销轴6-1。长度不同的销轴，销轴的设置，在插入电子模块机箱时，起到辅助定位的作用。
27.如图1和6所示，起拔器操作手柄1的前端设置虎口，起拔器操作手柄1的长度设置依据人手操作力臂h与虎口力臂l形成5.16:1的比例关系。使用本实施例的自锁起拔器主体组装的模块与机箱插入操作过程中，起拔器操作手柄1的上虎口与机箱起拔槽9起拔面贴合，按压起拔器操作手柄1的尾端，人手操作力臂与虎口力臂形成5.16:1的比例关系。
28.如图7所示，本实施例中，使用本实施例的自锁起拔器主体组装的电子模块与机箱插入操作过程，起拔器操作手柄1的上虎口与机箱起拔槽9起拔面贴合，按压起拔器操作手柄1的尾端，人手操作力臂与虎口力臂形成5.16:1的比例关系，此时人手操作力为68n，符合人机工程学舒适操作力，此时锁舌4在锁舌压簧3的作用下，弹入基座6的槽口内，形成锁定，保障模块插拔到位。达到了快速便捷的完成模块的插入和拔出的效果，节省操作时间。
29.如图6和7所示，本实施例中，将起拔器人手操作起拔力臂与虎口力臂比设计为5.16:1，操作手柄至起拔器转轴距离，即人手操作力臂h为65mm，起拔虎口至起拔器转轴距离，即虎口力臂l为12.6mm，这样人手操作的力需要702/（5.16*2）=68n，符合人机工程学舒适操作力，能够方便快捷的完成模块插，克服了现有起拔器操作困难，耗费时间的缺陷，同时能够节约模块更换和维护时间成本。
30.如图7所示，本实施例的人手操作力臂h为65mm，在人手操作力臂的末端向后延伸
设置一段供操作者手指握持段h，本实施例中优选h=10mm。
31.如图8所示，本实施例中，使用自锁起拔器主体组装的模块与机箱拔出操作过程，滑动解锁滑块2，将锁舌4从起拔器基座6的槽口中分离，在扭簧8的作用下自动旋转至下虎口与机箱起拔槽9起拔面贴合，外拉起拔器操作手柄1，人手操作力臂与虎口力臂形成5.16:1的比例关系，模块高速连接器分离力为140n，此时人手操作力为13.6n，符合人机工程学舒适操作力，拔出模块即可。
32.如图2和3所示，锁舌4前端定义为插入端，插入端为契块，契块插入起拔器基座6的插槽内，且契块相对于起拔器基座6的插槽设有间隙行程。
33.如图2和3所示，起拔器基座6上的插槽为三角沟槽；契块与插槽接触的面为上限位截止配合面4-1和下限位截止配合面4-2；契块插入插槽时，契块的上限位截止配合面4-1和下限位截止配合面4-2与插槽的槽壁之间有间隙。此间隙的设计，使得本实施例的起拔器自身存在一个正转和反转的角度。
34.如图9所示，本实施例中，契块的上限位截止配合面4-1和下限位截止配合面4-2与插槽的槽壁之间有间隙，此间隙行程，在三维模型模拟转换间隙角度为1.5度，传递模块水平位移过压量为0.3mm。
35.如图2、3和9所示。本实施例的技术方案中，契块的上限位截止配合面和下限位截止配合面与插槽的槽壁之间有间隙为间隙行程，起拔器可以过压旋转角度为1.5
°
，传递到模块水平位移过压量为0.3mm，补偿模块因加工和装配公差导致的连接器公母端配合间隙至其有效配合间隙0.85mm之内，从而提高高速连接器信号传输可靠性。
36.如图2、3和9所示，本实施例为起拔器设计了过压行程，契块的上限位截止配合面和下限位截止配合面与插槽的槽壁之间有间隙，起拔器可以反向间隙旋转角度为1.5度，传递到模块水平位移间隙量为0.3mm，降低模块因加工和装配公差导致的连接器公母端过盈配合挤压损坏的风险。解决了高速连接器公母端因加工和装配公差导致的接触不良和挤压损坏问题，同时为更大尺寸的模块设计和长尺寸链模块设计，提供了有效的连接保障，降低设计和加工难度。
37.本实施例的舰载和地面电子模块自锁起拔器，插拔模块操作省力、维护快捷同时能够针对公母端连接器配合距离进行动态补偿。
38.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。