专利名称：一种具有总线结构的机箱的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及进总线型机箱，具体涉及一种具有总线结构的机箱。
背景技术：
现在的电子设备功能越来越完备，内部结构越来越复杂化，由于空间及携带便利等缘故，要求向着小型化发展，这就对电子设备的内部结构设计提出了更高的要求。将包含最多功能的器件放入最小的体积内，是现代电子设备设计的目标。而传统的电子设备结构安装都是通过螺钉连接，这种连接方式优点是可靠稳定；缺点是安装耗费工时，螺钉孔螺母等结构占用空间多，过于紧凑的结构不太适用。
传统的塑料卡勾可使仪器结构紧凑，但是存在很多缺点1.由于普通塑料的耐疲劳性不佳，多次拆装后会发生断裂或失效。2.安装强度不高。3.模具结构复杂。为了克服传统连接方式的上述弊端，国内对此进行了一些相关研究实验中国科学院自动化研究所于2007-12-19申请的申请号为200720187279. 4的“一种道路交通信号控制器”，其由主控机箱、输入机箱、输出机箱和电源机箱固定在机柜中组成，主控机箱由主控板、串行通信板、远程通信板和故障监测板插接于主控背板组成；输入机箱由输入接口板、车辆检测器和手动/行人检测板插接于输入背板组成；输出机箱由输出接口板、输出驱动板和电压电流检测板插接于输出背板组成；电源机箱包括滤波器、保险、开关、交流/直流变换器、指示灯、继电器、插座和闪烁控制板；主控机箱与输入机箱、输出机箱间通过总线连接；电源机箱引出电源线至主控机箱、输入机箱和输出机箱背板上的电源插座；该申请通过各电路板插接组成机箱，再通过机箱组装而成，结构清晰，易于扩展、升级和维护。但上述申请的结构方案适用于安装在机柜上的较大型总线型机箱，体积较大，结构不紧凑，并不适用于桌面操作类仪器的结构方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种解决空间紧凑仪器设计难点的具有总线结构的机箱，该机箱的内部主要结构件及PCB板均采用插装、卡勾等自锁结构装配，结构紧凑，装配效率高。所述的PCB板不限于主控板，如某些仪器的电源板、信号采集板等也可用此结构方案。所以这里统称为PCB板。本发明采用以下技术方案一种具有总线结构的机箱，包括套筒、仪器框架、主控板、所述套筒内设置仪器框架，该仪器框架后端壁设有模块卡入口，内部设置模块卡导轨和主控板，所述主控板设置在模块卡导轨的侧壁，所述仪器框架由前框和后框插合固定连接；所述前框内侧纵向设有总线背板，所述模块卡导轨分别与后框和前框卡勾连接。进一步地，所述模块卡导轨可以采用整体成型，也可以拼接而成。进一步地，所述模块卡导轨整体成型，无论是从装配方便性还是生产时的质量控制方面，都是优于拼接装配的。因为拼接装配需要调整导轨平行度，位置等，而整体成型方式，只需一次性把注塑模具加工到位，后期的量产零件均是符合安装要求的。进一步地，所述模块卡导轨拼接而成，包括两导轨盖板和两导轨支撑板，所述导轨盖板的两侧设有卡勾和狭缝，所述导轨支撑板设置与卡勾对应的孔，所述两导轨支撑板纵向对称插接在两导轨盖板两侧的狭缝内并通过卡勾和孔卡接。其中，所述狭缝由模塑的凹槽形成或通过设置限位装置形成。进一步地，所述导轨盖板的一侧水平设有伸出的限位块，纵向设有凸起挡块；所述主控板对应限位块设有长条孔，对应凸起挡块设有L形缺口，该L形缺口形成小弹片，该小弹片与凸起挡块配合。进一步地，所述导轨盖板的两端纵向设有限位槽，横向设有挂钩；所述总线背板的上下两端设有凸起，该凸起与限位槽配合；所述前框和后框分别对应挂钩水平设有凹口，该凹口与挂钩卡勾连接。进一步地，总线背板的内侧垂直设有母头接头，该母头接头分别与模块卡和主控板上设置的公头接头对接。·进一步地，所述前框设有弹片，总线背板对应弹片设有方孔，所述弹片穿过方孔与模块卡的金属外壳接触，起到接地的作用。进一步地，所述前框还设有夹片，主控板设有铺铜皮的小片，所述夹片夹住铺铜皮的小片，起到接地的作用。进一步地，所述主控板上下两边分别设有四个长条孔，该长条孔分别与上下两导轨盖板对应设置的八个限位块配合；所述主控板一侧的公头接头与总线背板侧边设有的母头接头对接；所述主控板上下边的中部分别设有一 L形缺口，该L形缺口形成小弹片，所述小弹片分别顶在上下两导轨盖板中部的凸起挡块上。进一步地，所述仪器框架由前框和后框插合通过螺钉连接。进一步地，所述模块卡导轨内设有若干模块卡，导轨盖板对应设置多个导槽。进一步地，该机箱还包括后端盖和前面板。本发明具有以下优点I)本发明的内部零件及PCB板基本都包含插装结构和自锁结构，主要通过插装连接，避免螺钉装配和排线连接，通过对插、卡位等操作，使装配一台仪器的工时大大缩小，且仪器内部零件分布更紧凑，减小整体体积，并有效地提高装配效率，通过试验验证，安装可靠度满足要求。2)本发明中PCB板不再只承担电路方面功能，PCB上加工一些开槽，可改善PCB板的装配方式，不再仅仅局限于螺钉安装。螺钉安装是最保守的PCB板安装方式，优点是可靠牢固，但安装耗费工时，耗费螺钉，与其装配的结构件上还必须铆接螺母。通过计算，预留足够的安装强度，通过限位块，卡勾等方式即可节约物料成本，也大大方便装配减少安装工时。由此，PCB板作为特殊形状后也可具有卡勾的功能，从而增加了结构装配的功能。此夕卜，电路板上的长条孔用来固定电路板；L形缺口形成的小弹片用来作为自锁的卡勾结构，由此，结构更加紧凑、安全稳固。3)本发明中PCB板的材质一般为环氧树脂玻纤，只要小弹片的尺寸设计合理，这种材料的抗疲劳性和弹性，是大大优于一般工程塑料的比如ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)和PC(聚碳酸酯Polycarbonate)。4)本发明中导轨盖板的材料为POM工程塑料(聚甲醛)，作为模块卡的导轨和内部结构的主要组成。其上有限位块和倒槽等凸起，针对两板模设计，无任何侧抽，模具结构简单，进一步降低了成本。5)本发明主要通过卡勾连接，且卡勾不局限于塑料件。6)由于排线连接需要多设置排线、增加成本，每多一组接插口，就增加了接触不良的几率及安装工时，为了解决上述问题，本发明的模块卡与总线背板以及主控板与总线背板均通过排母对插，省掉了排线连接，降低成本，结构简单，安全方便。
图I为本发明的结构示意图；图2为本发明的分解结构示意图；图3为仪器框架及内部导轨等的分解结构示意图；图4为导轨盖板和导轨支撑板的连接关系示意图；图5为导轨支撑板与导轨盖板插合的安装结构示意图；
图6为导轨支撑板与导轨盖板插合的结构示意图；图7为总线背板的安装结构示意图；图8为上部导轨盖板的安装结构示意图；图9为导轨盖板上设置主控板的位置的示意图；图10为主控板的结构示意图；图11为主控板的安装示意图；图12为主控板与总线背板连接示意图；图13为模块卡导轨安装后仪器框架的结构示意图；图14为模块卡与弹片的连接关系示意图；图15为仪器框架插合的结构示意图；图16为本发明的使用状态参考图。
具体实施例方式实施例I如图1、2所示，本实施例提供一种具有总线结构的机箱，包括后端盖I、套筒8、仪器框架30、模块卡3、主控板10、电源模块9、前面板7，所述套筒8内设置仪器框架30，该仪器框架30后端壁设有模块卡入口 27，侧壁设有电源模块插口 28，内部设置模块卡导轨29、主控板10和总线背板5，所述主控板10设置在模块卡导轨29的侧壁与电源模块9连接，该电源模块9设置在电源模块插口 28上。如图2、3所示，所述前框6内侧纵向设有总线背板5，所述模块卡3通过模块卡入口 27插入模块卡导轨29与总线背板5通过母头接头51插接；所述模块卡导轨29包括两导轨盖板4和两导轨支撑板11，如图4所示，所述导轨盖板4的两侧设有卡勾12和狭缝14，该狭缝14可通过设置限位块与导轨盖板4侧边形成，所述模块卡导轨内设有5个模块卡3，导轨盖板4的底部对应设置5个导槽41 ;所述导轨支撑板11上有12个方孔13，这些方孔13是与导轨盖板4上的方形卡勾12配合的，把导轨支撑板11按图4、图5的箭头所示的方向对齐相应的方孔13与卡勾12后，使劲按下，使卡勾12陷入到孔13中，可听到卡勾回弹所发出的清脆的咔哒声，表示已装配到位。如图5、6所示，下插的过程中，导轨支撑板11插入导轨盖板4上限位块的狭缝14中；卡勾12发生形变，向两边裂开，插到位后，卡勾12回弹入孔13内，约束住导轨支撑板11使之固定住。其中导轨支撑板11左右一模一样，导轨盖板4上下一模一样。可由同一副模具作出，既节省模具成本也可保证装配精度。导轨盖板4是工程塑料POM(聚甲醛)经过注塑制成。导轨支撑板11、后框6、前框2的材料为铝板，由冲压模具制成。如图7所示，所述导轨盖板4的两端纵向设有限位槽15，所述总线背板5的上下两端设有凸起16，按箭头方向对准槽位后按下，该凸起16与限位槽15配合，将总线背板5设置在导轨盖板4和导轨支撑板11之间。如图8所示，按箭头所示的方向，将上部的导轨盖板4分别与两导轨支撑板11和总线背板5插接，使上部的导轨盖板4上的限位槽15和总线背板5上的凸起16对齐，使导 轨支撑板11上的孔13与导轨盖板4上的卡勾12对齐后，使劲按下，使卡勾12陷入到孔13中，可听到卡勾回弹所发出的清脆的咔哒声，表示已装配到位。这样总线背板5就被固定在导轨支撑板11和导轨盖板4所组成的框架中了。如图9所示，所述导轨盖板4的一侧水平设有伸出的限位块19，纵向设有凸起挡块20 ;如图10所示，所述主控板10对应限位块19设有8个长条孔17，对应凸起挡块20设有2个L形缺口，该缺口形成小弹片18，安装时，如图11所示，8个限位块19与8个长条孔17配合，长条孔17与限位块19配合时小弹片18翘起搭在凸起挡块20上面。然后按如图12所示的箭头方向滑动主控板10，使主控板10 —侧设有的公头接头与总线背板5侧边的母头接头51对接；插到位后主控板10上的L形孔所形成的一段小弹片18会顶在导轨盖板4中间部位的凸起挡块20内侧，起到进一步的固定限位作用。如此，通过长条孔17与限位块19以及小弹片18与凸起挡块20的配合，主控板10设置在模块卡导轨29靠近电源模块9的一侧。如图13所示，所述导轨盖板4的两端横向设有挂钩22 ;所述前框6和后框2分别对应挂钩22水平设有凹口 21，所述导轨盖板4通过凹口 21与挂钩22分别与后框2和前框6卡勾连接。其中，所述前框6还设有夹片24，主控板10设有铺铜皮的小片25，所述夹片24夹住铺铜皮的小片25，安装到位后，两个夹片24夹住主控板10上铺铜皮的小片25起到接地的作用。其中，主控板10与前框6的接地连接，仪器装配好后不再分开。进一步地，所述前框6铆接了 5个弹片23，总线背板5对应弹片23设有方孔，所述弹片23穿过方孔与5个模块卡3的外壳分别接触，如图14所示，当插入模块卡3后，模块卡3的金属外壳会与弹片23接触起到接地的作用。然后，按图13中箭头的方向，先把前框6安装到位，然后把后框2按箭头方向安装到位。如图15所示，将仪器框架30的前框6和后框2插合，两侧各用2颗螺钉26紧固。最后，按图I的箭头方向安装电源模块9、后防滑套I、套筒8和仪器前面板7，仪器基本安装完毕得到图16所示的机箱。安装过程中大部分为无螺钉安装。通过对插、卡位等操作，使装配一台仪器的工时大大缩小。进过试验验证，安装可靠度满足要求。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人 员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1.一种具有总线结构的机箱，包括套筒(8)、仪器框架(30)、主控板(10)，所述套筒(8)内设置仪器框架(30)，该仪器框架(30)后端壁设有模块卡入口(27)，内部设置模块卡导轨(29)和主控板(1 0)，所述主控板(10)设置在模块卡导轨(29)的侧壁，其特征在于所述仪器框架(30)由前框(6)和后框⑵插合固定连接；所述前框(6)内侧纵向设有总线背板(5)，所述模块卡导轨(29)分别与后框(2)和前框(6)卡勾连接。
2.根据权利要求I所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述模块卡导轨(29)包括两导轨盖板(4)和两导轨支撑板(11)，所述导轨盖板(4)的两侧设有卡勾(12)和狭缝(14)，所述导轨支撑板(11)设置与卡勾(12)对应的孔(13)，所述两导轨支撑板(11)纵向对称插接在两导轨盖板⑷两侧的狭缝(14)内并通过卡勾(12)和孔(13)卡接。
3.根据权利要求2所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述狭缝(14)由通过设置限位装置形成或由凹槽形成。
4.根据权利要求2所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述导轨盖板(4)的一侧水平设有伸出的限位块(19)，纵向设有凸起挡块(20);所述主控板(10)对应限位块(19)设有长条孔(17)，对应凸起挡块(20)设有L形缺口，该L形缺口形成小弹片(18)，该小弹片(18)与凸起挡块(20)配合。
5.根据权利要求4所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述导轨盖板(4)的两端纵向设有限位槽(15);所述总线背板(5)的上下两端设有凸起(16)，该凸起(16)与限位槽(15)配合。
6.根据权利要求4所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述导轨盖板(4)的两端横向设有挂钩(22)，所述前框(6)和后框(2)分别对应挂钩(22)设有凹口(21)，该凹口(21)与挂钩(22)卡勾连接。
7.根据权利要求2或4所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于总线背板(5)的内侧垂直设有母头接头(51)。
8.根据权利要求I所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述前框(6)设有夹片(24)，主控板(10)设有铺铜皮的小片(25)，所述夹片(24)夹住铺铜皮的小片(25)。
9.根据权利要求8所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述前框(6)还设有弹片(23)，总线背板(5)对应弹片(23)设有方孔。
10.根据权利要求1、4、7或8所述的一种具有总线结构的机箱，其特征在于所述主控板(10)上下两边分别设有四个长条孔(17)，该长条孔(17)分别与上下两导轨盖板(4)对应设置的八个限位块(19)配合；所述主控板(10) —侧的公头接头与总线背板(5)侧边设有的母头接头(51)对接；所述主控板(10)上下边的中部分别设有一 L形缺口，该L形缺口形成小弹片(18)，所述小弹片(18)分别顶在上下两导轨盖板(4)中部的凸起挡块(20)上。
全文摘要
本发明涉及一种具有总线结构的机箱，包括套筒、仪器框架、主控板，所述套筒内设置仪器框架，该仪器框架后端壁设有模块卡入口，侧壁设有电源模块插口，内部设置模块卡导轨和主控板，所述主控板设置在模块卡导轨的侧壁与电源模块连接，该电源模块设置在电源模块插口上，所述仪器框架由前框和后框插合固定连接；所述前框内纵向设有总线背板，所述模块卡通过模块卡入口插入模块卡导轨与总线背板插接；所述模块卡导轨分别与后框和前框卡勾连接。本发明解决空间紧凑仪器设计难点，内部主要结构件及主控板均采用插装、卡勾等自锁结构装配，装配效率高，结构紧凑，安装可靠度高。
文档编号H05K7/14GK102770002SQ20111011634
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月6日 优先权日2011年5月6日
发明者李维森, 王悦, 王铁军 申请人:北京普源精电科技有限公司