一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器的制作方法

本实用新型属于楔形锁紧器技术领域，具体涉及一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器。

背景技术：

随着电子设备，尤其是军用电子设备应用范围越来越广，其所处环境越来越复杂和恶劣，为了提高作战效能，军用电子设备已经朝着模块化、小型化、高度集成化发展，带来了热流密度高，散热困难，维护不便等一系列问题。楔形锁紧器作为设备内各模块可靠锁紧及有效导热的产品起着至关重要的作用，为设备模块化、小型化、高度集成化奠定了坚实的基础，成为了不可或缺的重要件之一，但是目前市面上的楔形锁紧器还存在很多不足和问题，无法有效的满足军用设备的发展趋势，不仅极大的限制了设备可靠性，维护性，往往为了解决这些问题需要耗费巨大的精力和成本，严重影响了设备的作战效能。

正丝螺纹锁紧在模块锁紧后拆卸时，经常存在楔形块卡死无法回退的问题，有些带簧片回弹的楔形锁紧器由于力度较小也无法根本解决该问题。

目前市面上采用的一级螺纹结构，无法完全保证在楔形锁紧器松开回退时防止螺钉脱出，一旦脱出轻则锁紧失效，重则因零件散落于设备内部造成短路，稍微设备或者危害人身安全，存在极大的安全风险。

由于楔形锁紧器尺寸较小，一般采用M3及以下的正丝螺纹，其螺距较小，为了达到需要的涨起高度需要旋转非常多的圈数，进而限制了涨起高度的范围，适应设备需求范围也比较窄，用户体验也不好。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器，包括主干槽体、防脱块、螺钉、定楔形块和动楔形块组；

所述定楔形块固定连接于主干槽体长度方向的一端，动楔形块组连接在主干槽体长度方向上，动楔形块组的一端与定楔形块配合；

所述动楔形块组包括相互配合的动楔形块和滑动楔形块，动楔形块和滑动楔形块均为一个以上且依次连接在主干槽体长度方向上，至少一个滑动楔形块连接于主干槽体长度方向的另一端并沿主干槽体的长度方向滑动，动楔形块沿主干槽体的长度方向滑动和沿主干槽体的高度方向移动，防脱块固定连接于主干槽体长度方向的另一端端部，螺钉同时与防脱块和设于主干槽体长度方向的另一端的滑动楔形块螺纹连接；

所述螺钉包括两段螺纹，一段螺纹为右旋正丝，另一段为左旋反丝，相应地，滑动楔形块和防脱块设有与螺钉位置对应的右旋正丝或左旋反丝。

在上述技术方案的基础上，所述定楔形块通过开口销与主干槽体固定连接，相应地，定楔形块和主干槽体均设有销孔。

当动楔形块和滑动楔形块均为两个以上时，动楔形块和滑动楔形块依次交错连接在主干槽体长度方向上，动楔形块的顶面大于底面且顶面朝向主干槽体外。

在上述技术方案的基础上，所述主干槽体为U形槽体，主干槽体长度方向的两侧槽壁槽口处均设有第一限位装置；

所述滑动楔形块长度方向的两侧外壁下端均设有第二限位装置，滑动楔形块的下端连接于主干槽体内，主干槽体的第一限位装置与滑动楔形块的第二限位装置接触并限制滑动楔形块相对于主干槽体跳动；

所述动楔形块长度方向的两侧外壁下端均设有第三限位装置，动楔形块的下端连接于主干槽体内，主干槽体的第一限位装置与动楔形块的第三限位装置接触使动楔形块的下端限位于主干槽体内。

在上述技术方案的基础上，所述第一限位装置为设于主干槽体长度方向的两侧槽壁槽口的内沿；

所述第二限位装置为设于滑动楔形块长度方向的两侧外壁下端的第二下外沿，主干槽体的内沿与滑动楔形块的第二下外沿接触并限制滑动楔形块相对于主干槽体跳动；

所述第三限位装置为设于动楔形块长度方向的两侧外壁下端的第三下外沿，主干槽体的内沿与动楔形块的第三下外沿接触使动楔形块的下端限位于主干槽体内。

在上述技术方案的基础上，所述滑动楔形块长度方向的两侧外壁上端还设有第二上外沿；

所述动楔形块长度方向的两侧外壁上端还设有第三上外沿。

在上述技术方案的基础上，所述定楔形块长度方向的两侧外壁下端均设有第四限位装置，定楔形块的下端固定连接于主干槽体内，主干槽体的第一限位装置与定楔形块的第四限位装置接触并限制定楔形块相对于主干槽体跳动。

在上述技术方案的基础上，所述第四限位装置为设于定楔形块长度方向的两侧外壁下端的第四下外沿，主干槽体的内沿与定楔形块的第四下外沿接触并限制定楔形块相对于主干槽体跳动，定楔形块长度方向的两侧外壁上端还设有第四上外沿。

在上述技术方案的基础上，所述动楔形块底面与主干槽体之间形成相对密封的空腔，在空腔内填充有导热填充层。

在上述技术方案的基础上，所述动楔形块的第三下外沿与主干槽体的内壁贴合/和主干槽体的内沿与动楔形块外壁贴合。

在上述技术方案的基础上，所述主干槽体底面和动楔形块顶面均设有柔性导热垫。

在上述技术方案的基础上，所述螺钉采用M3以上螺钉。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型创新性的正反丝设计，使滑动楔形块与螺钉旋转形成了来回移动的连接关系，完全解决了目前市面上楔形锁紧器锁紧后可能存在的卡死问题，解决了设备在维护更换模块过程中可能无法或者很难取出更换的问题，从实际出发提高了设备的可维护性，有效降低了设备的平均故障修复时间；两级防脱出设计，完全杜绝了因螺钉脱出零件散落造成的安全隐患，保证人身安全，提高经济效益；止动设计及旋转次数的减少使操作更加直接，大大提高了用户体验；涨起高度的突破也大大提高了楔形锁紧器的应用范围，为模块锁紧的尺寸空间提供了更多的选择和可能性。

2、本实用新型在保证楔形锁紧器常规能力的前提下，兼顾楔形块的防脱防转功能，兼顾多种板卡多种尺寸的插入锁紧要求，同时楔形锁紧器本身结构强度大幅提升，锁紧破坏扭力矩提升2倍，能提供的锁紧力也成倍提升；导热能力大幅提升，楔形锁紧器顶面到主干槽体底面的温差降低到5℃左右。

3、本实用新型通过楔形锁紧器的结构设计，配合灌入导热填充层能使该楔形锁紧器在相对较低的生产成本、生产控制下和装配要求下，大幅降低楔形锁紧器的内部热阻，使楔形锁紧器本身成为性能优良的锁紧导热产品；楔形锁紧器的结构设计还能很好的将导热填充层封锁在楔形锁紧器内，不易造成溢流污染，在降低内部热阻的同时并未降低其操作实用性；本实用新型在主干槽体底面和动楔形块顶面设置柔性导热垫，不仅将原来需要三个零部件(产品)控制集中到楔形锁紧器一个产品上，从工程应用角度大大提高了操作的便利性，降低了控制成本，还从原来对各个面粗糙度的精密控制转换为常规加工即可，更是大幅提高了良品率，极大程度的降低了生产成本；本实用新型不仅能使楔形锁紧器的内部热阻成倍降低，甚至能将散热系统(模块级、设备级)的热阻成倍降低，现有的方式中，此种降低的幅度往往需要相当大的精力和费用的投入，本实用新型简化集中于楔形锁紧器本身的更换即可实现，在人力、物力、财力上的降低不可估量，并且由于楔形锁紧器在模块化的趋势下正在普遍使用，因此推广性极强。

附图说明

图1是本实用新型-实施例的结构示意图。

图2是本实用新型-实施例的爆炸结构示意图。

图3是本实用新型-实施例的局部剖面结构示意图。

图4是本实用新型-实施例主干槽体与滑动楔形块配合的横截面结构示意图。

图5是本实用新型-实施例主干槽体与动楔形块配合的横截面结构示意图。

图6是本实用新型-实施例主干槽体与定楔形块配合的横截面结构示意图。

图7是本实用新型-实施例主干槽体的结构示意图。

图8是本实用新型-实施例导热材料安装位置示意图。

图中：1-主干槽体；101-内沿；102-内沉头孔；103-内螺纹孔；2-防脱块；3-螺钉；4-定楔形块；401-第四下外沿；402-第四上外沿；5-动楔形块；501-第三下外沿；502-第三上外沿；6-滑动楔形块；601-第二下外沿；602-第二上外沿；7-开口销；8-垫圈；9-导热填充层；10-柔性导热垫；11-模块；12-箱体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

实施例：

如图1-8所示，本实施例的一种正反丝传动锁紧方式的楔形锁紧器，包括主干槽体1、防脱块2、螺钉3、定楔形块4和动楔形块组；

定楔形块4通过开口销7固定连接于主干槽体1长度方向的一端，动楔形块组连接在主干槽体1长度方向上，动楔形块组的一端与定楔形块4配合；

动楔形块组包括相互配合的动楔形块5和滑动楔形块6，动楔形块5和滑动楔形块6均为一个以上且依次连接在主干槽体1长度方向上，至少一个滑动楔形块6连接于主干槽体1长度方向的另一端并沿主干槽体1的长度方向滑动，动楔形块5沿主干槽体1的长度方向滑动和沿主干槽体1的高度方向移动，防脱块2固定连接于主干槽体1长度方向的另一端端部，设于主干槽体1长度方向的另一端的滑动楔形块6和防脱块2均设有内螺纹，螺钉3穿过防脱块2同时与设于主干槽体1长度方向的另一端的滑动楔形块6和防脱块2螺纹连接。

当动楔形块5和滑动楔形块6均为两个以上时，动楔形块5和滑动楔形块6依次交错连接在主干槽体1长度方向上，动楔形块5的顶面大于底面且顶面朝向主干槽体1外。

以下举例说明两种楔形锁紧器的结构：

第一种：动楔形块5和滑动楔形块6的数量均为一个，动楔形块5的一端与定楔形块4配合且另一端与滑动楔形块6的一端配合，滑动楔形块6的另一端用于螺纹连接螺钉3。

第二种：动楔形块5和滑动楔形块6的数量均为两个，第一个动楔形块5的一端与定楔形块4配合且另一端与第一个滑动楔形块6的一端配合，第一个滑动楔形块6的另一端与第二个动楔形块5的一端配合，第二个动楔形块5的另一端与第二个滑动楔形块6的一端配合，第二个滑动楔形块6的另一端用于螺纹连接螺钉3。

工作过程如下：

上述任意一种楔形锁紧器装配好后，顺时针旋转螺钉3，螺钉3和滑动楔形块6向定楔形块4方向移动，动楔形块5逐渐升起，实现涨起锁紧功能；

逆时针旋转螺钉3，螺钉3和滑动楔形块6向远离定楔形块4方向移动，动楔形块5逐渐下降，实现松开功能。

本实施例中，开口销7为弹性开口销，相应地，定楔形块4和主干槽体1均设有销孔。

本实施例中，螺钉3采用内六角头螺钉，辅助旋转操作。

本实施例中，螺钉3还套有垫圈8。

本实用新型的螺钉3采用两级正反丝螺纹结构，螺钉3包括两段螺纹，一段螺纹为右旋正丝，另一段为左旋反丝，相应地，滑动楔形块6和防脱块2设有与螺钉3位置对应的右旋正丝或左旋反丝。

螺钉3采用两级正反丝螺纹结构具有如下效果：

1、在滑动楔形块6回退到与防脱块2接触时，将无法再通过螺钉3旋转回退，完全止动，保证了该楔形锁紧器一经装配完成，完全防脱出，杜绝了一切因脱出失效造成的安全隐患。

2、能通过螺钉3旋转将滑动楔形块6推动从而实现横向移动，可靠且有效实现了锁紧和防卡死的功能。

3、将螺钉3旋转一周时能将正反丝螺纹同时旋转一周，即在推动行程不变的情况下，实现了原来旋转两周才能涨起的高度，大大增加了同样长度下的涨起高度，理论可以达到两倍以上，这种高度的增加不仅拓宽了楔形锁紧器的尺寸使用范围，拓宽了用户的尺寸匹配及选择，同时也提高了该楔形锁紧器的可靠性。

4、能有效的控制涨起及松开时的止动位置，根据用户要求快速有效调整，并且由于旋转次数的减少进一步提高了用户的使用体验。

综上，本实用新型可以实现如下有益效果：

本实用新型创新性的正反丝设计，使滑动楔形块与螺钉旋转形成了来回移动的连接关系，完全解决了目前市面上楔形锁紧器锁紧后可能存在的卡死问题，解决了设备在维护更换模块过程中可能无法或者很难取出更换的问题，从实际出发提高了设备的可维护性，有效降低了设备的平均故障修复时间；两级防脱出设计，完全杜绝了因螺钉脱出零件散落造成的安全隐患，保证人身安全，提高经济效益；止动设计及旋转次数的减少使操作更加直接，大大提高了用户体验；涨起高度的突破也大大提高了楔形锁紧器的应用范围，为模块锁紧的尺寸空间提供了更多的选择和可能性。

本实用新型的主干槽体1为U形槽体，主干槽体1长度方向的两侧槽壁槽口处均设有第一限位装置。

滑动楔形块6长度方向的两侧外壁下端均设有第二限位装置，滑动楔形块6的下端连接于主干槽体1内，主干槽体1的第一限位装置与滑动楔形块6的第二限位装置接触并限制滑动楔形块6相对于主干槽体1跳动。

动楔形块5的长度方向的两侧外壁下端均设有第三限位装置，动楔形块5的下端连接于主干槽体1内，主干槽体1的第一限位装置与动楔形块5的第三限位装置接触使动楔形块5的下端限位于主干槽体1内。

第一限位装置为设于主干槽体1长度方向的两侧槽壁槽口的内沿101。第二限位装置为设于滑动楔形块6长度方向的两侧外壁下端的第二下外沿601，主干槽体1的内沿与滑动楔形块6的第二下外沿601接触并限制滑动楔形块6相对于主干槽体1跳动，滑动楔形块6长度方向的两侧外壁上端还设有第二上外沿602。

第三限位装置为设于动楔形块5长度方向的两侧外壁下端的第三下外沿501，主干槽体1的内沿与动楔形块5的第三下外沿501接触使动楔形块5的下端限位于主干槽体1内，动楔形块5长度方向的两侧外壁上端还设有第三上外沿502。

为了方便固定连接定楔形块4，定楔形块4长度方向的两侧外壁下端均设有第四限位装置，定楔形块4的下端固定连接于主干槽体1内，主干槽体1的第一限位装置与定楔形块4的第四限位装置接触并限制定楔形块4相对于主干槽体1跳动。

第四限位装置为设于定楔形块4长度方向的两侧外壁下端的第四下外沿401，主干槽体1的内沿与定楔形块4的第四下外沿401接触并限制定楔形块4相对于主干槽体1跳动，定楔形块4长度方向的两侧外壁上端还设有第四上外沿402。

本实施例中，主干槽体1采用铝合金制成。

本实施例中，主干槽体1的厚度为5-6mm，主干槽体1的槽底厚度为2-3mm。

本实施例中，主干槽体1的槽底设有内沉头孔102和内螺纹孔103。

本实用新型通过主干槽体1与定楔形块4、动楔形块5和滑动楔形块6的连接与配合关系可以实现如下有益效果：

1、主干槽体与动楔形块和滑动楔形块采用凹凸型公母卡槽咬合式滑道结构创新设计，占用极小的尺寸空间便实现了主干槽体与动楔形块和滑动楔形块的导向、定位。公母卡槽咬合式滑道结构还实现了动楔形块和滑动楔形块与主干槽体间防转、防脱功能。

2、强度：本楔形锁紧器在高度方向节省出约1.5mm的尺寸加强到主干槽体的槽底；在宽度方向节省出约1mm尺寸，可以采用M3以上的螺钉作为锁紧轴，锁紧轴破坏扭力矩提升2倍；楔形锁紧器整体强度大幅增加，从而楔形锁紧器能提供的锁紧力也成倍提升。

3、导热：由于主干槽体的槽底厚度，大幅提升第一接触面(模块接触面)的均温能力，再加上铝合金制成的主干槽体的侧包围结构以及动楔形块和滑动楔形块的实体设计，楔形锁紧器的导热能力大幅提升。

4、主干槽体同时开有内沉头孔和内螺纹孔，同时满足印制板单独插入、印制板带冷板插入和屏蔽盒插入等不同方式插入机箱插槽时不同的尺寸要求。

综上，本实用新型还可以实现如下有益效果：

本实用新型在保证楔形锁紧器常规能力的前提下，兼顾楔形块的防脱防转功能，兼顾多种板卡多种尺寸的插入锁紧要求，同时楔形锁紧器本身结构强度大幅提升，锁紧破坏扭力矩提升2倍，能提供的锁紧力也成倍提升；导热能力大幅提升，楔形锁紧器顶面到主干槽体底面的温差降低到5℃左右。

由于现有技术中还存在如下缺陷：

楔形锁紧器在导热性能提升速度无法跟上设备功耗及热流密度增加的速度，楔形锁紧器作为重要的导热产品不仅直接影响着各器件温度、效率、寿命，甚至影响着设备的整体可靠性。

楔形锁紧器作为导热的重要产品，必须要为热源到热沉提供低热阻的通路，从具体情况看，分为楔形锁紧器自身的内部热阻以及通过楔形锁紧器连接锁紧的两个面的接触热阻；

1)内部热阻现状：

a.楔形锁紧器采用的是推动楔形块产生的横向移动转化为若干楔形块的涨起锁紧，由于各楔形块，各楔形块与主干之间都是各自活动的，因此必将存在间隙，目前市面上主要是通过减小各楔形块，以及各楔形块与主干的接触配合间隙来减小热阻，但是无论怎么减小都会存在间隙，由于空气热阻较大，这个间隙对导热性能有重大影响；

b.此外目前还有通过降低接触面的粗糙度，来增大接触面积，减小热阻，但是由于对面的加工要求较高，工艺控制要求及生产成本都会提高，经济效益性较低；

c.在全密封结构下灌封更是存在生产难度大，装配难度高，成本极高的问题。

2)连接锁紧面接触热阻现状：

a.目前这个面的接触热阻主要通过将连接锁紧零件(模块11，箱体12)的两个接触面，以及楔形锁紧器与此两面的接触面粗糙度尽量的减小，存在的问题：一方面是粗糙度的控制，会提高生产难度，降低良品率，增加生产成本；第二，需要控制的环节除了楔形锁紧器还有模块和箱体，但是实际研发生产项目中，这些零部件往往不是同一单位生产，控制力度薄弱，所需精力较大，控制效果不好。

由于上述所述的楔形锁紧器结构，定楔形块4、动楔形块5和滑动楔形块6与主干槽体1连接后，动楔形块5底面与主干槽体1之间形成相对密封的空腔，本实用新型为了进一步降低楔形锁紧器的内部热阻，因此本实施例在空腔内填充有导热填充层9，导热填充层9可以在空腔内随着动楔形块5的移动而流动不溢出，填充空隙，极大降低内部热阻。说明：相对密封并非绝对密封，动楔形块5的侧壁与主干槽体1的槽壁具有缝隙。

进一步为了减少导热填充层9溢出的可能性，动楔形块5的第三下外沿501与主干槽体1的内壁贴合/和主干槽体1的内沿与动楔形块5外壁贴合。

说明：A/和B表示三种含义，即单独A，单独B，同时具有A和B。

导热填充层9为导热硅脂或者石墨粉，导热填充层9的导热系数为空气的数十倍甚至百倍，可以大大降低楔形锁紧器内部的热阻。

为了进一步降低楔形锁紧器的接触热阻，主干槽体1底面和动楔形块5顶面均设有柔性导热垫10。

柔性导热垫10由硅胶和导热粉末混合制成，柔性导热垫10作为良好的导热缝隙填充材料，具有导热系数高(是空气的几十倍)，不流动，韧性好，压缩填充性好等优点，在楔形锁紧器涨起锁紧的同时能良好的将导热接触面中的缝隙填满，挤出空气，极大程度的降低了接触热阻，提高楔形锁紧器的导热性能。

综上，本实用新型还可以实现如下有益效果：

1、本实用新型通过楔形锁紧器的结构设计，配合灌入导热填充层能使该楔形锁紧器在相对较低的生产成本、生产控制下和装配要求下，大幅降低楔形锁紧器的内部热阻，使楔形锁紧器本身成为性能优良的锁紧导热产品；楔形锁紧器的结构设计还能很好的将导热填充层封锁在楔形锁紧器内，不易造成溢流污染，在降低内部热阻的同时并未降低其操作实用性。

2、本实用新型在主干槽体底面和动楔形块顶面设置柔性导热垫，不仅将原来需要三个零部件(产品)控制集中到楔形锁紧器一个产品上，从工程应用角度大大提高了操作的便利性，降低了控制成本，还从原来对各个面粗糙度的精密控制转换为常规加工即可，更是大幅提高了良品率，极大程度的降低了生产成本。

3、本实用新型不仅能使楔形锁紧器的内部热阻成倍降低，甚至能将散热系统(模块级、设备级)的热阻成倍降低，现有的方式中，此种降低的幅度往往需要相当大的精力和费用的投入，本实用新型简化集中于楔形锁紧器本身的更换即可实现，在人力、物力、财力上的降低不可估量，并且由于楔形锁紧器在模块化的趋势下正在普遍使用，因此推广性极强。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。