一种端面自密封盒式插件单元的制作方法

本发明属于电子设备技术领域，具体涉及一种端面自密封盒式插件单元。

背景技术：

现有的用于箱式电子设备的插件单元常见以下两种结构：(1)带接插元件的印制板，即板式插件单元，见图1；(2)具有插入式连接的框架或盒式插件单元，见图2。这两种结构的共同特点是箱体上应设计独立的密封结构，在安装和拆卸插件单元时，必须打开箱体进行，由此给使用、维修造成不便，也降低了整机可靠性。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何提供一种简化密封结构，方便操作维护的插件单元。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种端面自密封盒式插件单元，其包括：壳体1、矩形法兰3、i/o电连接器8、把手6；

所述壳体1为长方体盒式结构，其前部设置所述矩形法兰3，所述矩形法兰3的上下两端设置为超出长方体盒式结构的上下端面，在矩形法兰3上下两端的超出部位处，开有贯通矩形法兰3的安装孔5，当插件单元插装到安装基体内之后，通过安装件插入安装孔5实现插件单元与安装基体之间的固定互连；

所述矩形法兰3前面的中部位置设置所述把手6；

所述长方体盒式结构的后部设置所述i/o电连接器8，长方体盒式结构内部内装电路板，与i/o电连接器8联通，i/o电连接器8作为整机电气接口。

其中，所述安装件为螺钉。

其中，所述矩形法兰3的背面沿边缘内侧开有矩形截面凹槽，凹槽首尾相连形成连续完整的环状结构，在所述环状结构内嵌设有密封条7。

其中，所述凹槽设置为矩形截面，且所述环状结构同样为矩形截面。

其中，所述矩形截面的四个角设置为圆角。

其中，所述安装基体为半封闭式机架箱体。

其中，所述长方体盒式结构上下两个端面处，均设置有一个楔形锁紧装置2，在安装件实现插件单元与安装基体之间的固定互连的基础上，提供附加锁紧力。

其中，所述楔形锁紧装置2基于电子行业军用标准sj20382-2007制备。

其中，所述矩形法兰3上下两端还开设有操作孔4，所述操作孔4的位置设置为对应楔形锁紧装置2的位置；

所述楔形锁紧装置2上设有锁紧螺杆，所述操作孔4设置为与所述锁紧螺杆同轴的螺纹孔，其螺纹用于安装操作孔堵头；将螺丝刀或专用扳手通过操作孔4顶入锁紧螺杆头部对应卡槽中，逆时针转动可完成楔形锁紧装置的锁紧，顺时针转动为解锁；在通过操作孔完成锁紧或解锁操作后，装上操作孔堵头对操作孔4进行密封。

其中，所述操作孔堵头设置为：标准螺钉和密封垫片的组合结构，将带有密封垫片的螺钉旋入操作孔内螺纹即可。

(三)有益效果

本发明提供一种模块化结构的盒式插件单元,在与安装基体对接装配后即可构成耐环境、高可靠的一体化电子箱结构，达到简化密封结构，方便操作维护的目的。

与现有技术相比较，本发明的端面自密封盒式插件单元，在与安装基体(通常为半封闭式机架列或具有类似结构的机箱箱体)对接安装的同时可实现对接口周边部位的密封，即具备自体密封的功能，可应用于对可靠性、维修性等方面有较高要求的模块化箱体类组合式电子设备中。

附图说明

图1是板式插件单元结构示意图。其中，11：壳体；12：锁紧装置；13：i/o电连接器。

图2是盒式插件单元结构示意图。其中，11：壳体；12：锁紧装置；13：i/o电连接器。

图3-1及图3-2是本发明的端面自密封盒式插件单元结构示意图。其中，1：壳体；2：楔形锁紧装置；3：矩形法兰；4：堵头与操作孔；5：连接螺钉与安装孔；6：把手；7：密封条；8：i/o电连接器。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

为解决现有技术问题，本发明提供一种端面自密封盒式插件单元，如图3-1及图3-2所示，其包括：壳体1、矩形法兰3、i/o电连接器8、把手6；

所述壳体1为长方体盒式结构，其前部设置所述矩形法兰3，所述矩形法兰3的上下两端设置为超出长方体盒式结构的上下端面，在矩形法兰3上下两端的超出部位处，开有贯通矩形法兰3的安装孔5，当插件单元插装到安装基体内之后，通过安装件插入安装孔5实现插件单元与安装基体之间的固定互连；

所述矩形法兰3前面的中部位置设置所述把手6；

所述长方体盒式结构的后部设置所述i/o电连接器8，长方体盒式结构内部内装电路板，与i/o电连接器8联通，i/o电连接器8作为整机电气接口。

其中，所述安装件为螺钉。

其中，所述矩形法兰3的背面沿边缘内侧开有矩形截面凹槽，凹槽首尾相连形成连续完整的环状结构，在所述环状结构内嵌设有密封条7；在将插件单元后部的长方体盒式结构装入安装基体内，并使用安装件通过安装孔5将插件单元与安装基体固连后，位于矩形法兰3背面的密封条也被压紧从而实现对接口部位的密封，即在与安装基体对接安装的同时也完成了自体密封。

其中，所述凹槽设置为矩形截面，且所述环状结构同样为矩形截面。

其中，所述矩形截面的四个角设置为圆角。

其中，所述安装基体为半封闭式机架箱体。

其中，所述长方体盒式结构上下两个端面处，均设置有一个楔形锁紧装置2，在安装件实现插件单元与安装基体之间的固定互连的基础上，提供附加锁紧力。

其中，所述楔形锁紧装置2基于电子行业军用标准sj20382-2007制备。

其中，所述矩形法兰3上下两端还开设有操作孔4，所述操作孔4的位置设置为对应楔形锁紧装置2的位置；

所述楔形锁紧装置2上设有锁紧螺杆，所述操作孔4设置为与所述锁紧螺杆同轴的螺纹孔，其螺纹用于安装操作孔堵头；将螺丝刀或专用扳手通过操作孔4顶入锁紧螺杆头部对应卡槽中，逆时针转动可完成楔形锁紧装置的锁紧，顺时针转动为解锁；在通过操作孔完成锁紧或解锁操作后，装上操作孔堵头对操作孔4进行密封。

其中，所述操作孔堵头设置为：标准螺钉和密封垫片的组合结构，将带有密封垫片的螺钉旋入操作孔内螺纹即可。

实施例1

本实施例提供一种用于模块化组合式电子设备的端面自密封盒式插件单元，其整体采用前部带矩形法兰、后部为长方体结构主体的盒式结构,前部矩形法兰平面上开设螺钉安装孔，在将所述的插件单元主体结构装入安装基体内部，并使用螺钉将其与安装基体固连后，位于接触安装面之间即矩形法兰背面与安装基体安装面之间的弹性密封材料被压紧从而构成密封结构，即在对接安装的同时可完成端面自体密封功能。

其中，在插件单元两侧各安装一个楔形锁紧装置，在插件单元前部矩形法兰面上对应开有楔形锁紧装置操作孔，该操作孔是与楔形锁紧装置的锁紧螺杆同轴的螺纹孔，通过操作孔可完成对楔形锁紧装置的锁紧与解锁，并配备专用堵头实现对操作孔的密封。

实施例2

为解决上述技术问题，本实施例的插件单元包括壳体、内装电路板、i/o电连接器、把手和其他指示标识件，整体外形为前部带有矩形法兰的长方体盒式结构，前部矩形法兰面上开有安装孔，当通过螺钉将插件单元与安装基体固连后，位于矩形法兰背面与安装基体安装面之间的弹性密封材料也被压紧，即在对接安装的同时可完成端面自体密封。插件单元两侧各安装一个楔形锁紧装置，在前述螺钉固连之外提供附加锁紧力，增强了结构整体刚度并提高了固定锁紧的可靠性。为正常操作楔形锁紧装置，需要在插件单元前部矩形法兰面上对应位置设置操作孔，同时还需设计专用堵头在非操作状态下对操作孔进行密封。

实施例3

本实施例如图3所示，插件单元包括壳体、内装电路板、i/o电连接器、楔形锁紧装置、把手和其他指示、标识件，其整体外形为前部带有矩形法兰、后部为长方体结构主体的盒式结构。把手和指示、标识件安装于前部矩形法兰作为人、机交互操作界面，电路板封装于后部盒体内部，i/o电连接器位于后部端面作为整机电气接口，楔形锁紧装置则位于后部盒体两侧。前部矩形法兰面上开设螺钉安装孔，法兰背面沿边缘内侧开有矩形截面凹槽，凹槽首尾相连形成一个连续完整的圆角矩形环状结构并内嵌安装密封条。在将插件单元后部结构主体装入安装基体(通常为半封闭式机架列或具有类似结构的机箱箱体)内，并使用螺钉将其与安装基体固连后，位于插件单元矩形法兰背面的密封条也被压紧从而实现对接口部位的密封，即在与安装基体对接安装的同时也完成了自体密封。在插件单元两侧各安装一个楔形锁紧装置(图3中上、下各一个)，在前述螺钉固连之外提供附加锁紧力，能够增强结构整体刚度并提高固定锁紧的可靠性，同时在对接过程中楔形锁紧装置兼具导向功能。楔形锁紧装置是已经商品化的标准零件，电子行业军用标准sj20382-2007是其详细规范。

为解决插件单元前部矩形法兰与楔形锁紧装置操作空间相冲突导致无法操作的问题，在矩形法兰面上开设操作孔，操作孔是与楔形锁紧装置的锁紧螺杆同轴的螺纹孔，其螺纹用于安装操作孔堵头。将螺丝刀或专用扳手通过操作孔顶入锁紧螺杆头部对应卡槽中，逆时针转动可完成楔形锁紧装置的锁紧，顺时针转动为解锁。在通过操作孔完成锁紧或解锁操作后，应装上专用堵头对操作孔进行密封。专用堵头的一种简单的实现方式是使用标准螺钉和密封垫片的组合结构,将带有密封垫片的螺钉旋入操作孔内螺纹即可。本插件单元采用独立模块化设计，从整机拆下时不影响其他结构单元，在安装后也无需额外操作即可完成自体密封，达到了简化密封结构、方便操作维护的目的。

利用插件单元前端矩形法兰实现自体密封，在保证密封性的同时兼顾了维修方便性，但也带来了前端密封面定位与后部i/o电连接器插头/插座的可靠对接相冲突的技术问题，即结构设计既要保证i/o电连接器插头(位于插件单元上)与插座(位于安装基体上)对接时的插合长度要求，又要保证插箱单元矩形法兰面与基体安装面的可靠接触与密封。为此，采用下述技术手段解决：设前端接触配合面(插件单元前端矩形法兰背面与安装基体安装面)与后部接触配合面(插件单元上电连接器插头与安装基体上插座的插接定位面)之间距离为l，电连接器插头与插座间插接长度的允许变动量为a(该数据可由电连接器选型手册查得，为电连接器基本参数之一),则一种可行的尺寸链公差分配方案是插件单元前端矩形法兰背面至其后部i/o电连接器插头插接定位面尺寸定为安装基体前安装面至其内部i/o电连接器插座插接定位面尺寸定为将上述两尺寸作为封闭环(设计输入)用于插件单元和安装基体各自的内部尺寸链设计与计算中，即可在保证密封性要求的同时完成对电连接器插头和插座的精准定位。

本发明所涉及的插件单元采用模块化结构，可单独使用，也可成组使用，具有结构紧凑，应用灵活，适用面广等优点，在与安装基体对接装配后即可构成耐环境、高可靠的一体化电子箱结构，简化了箱体密封结构，实现了插件单元的快速安装和拆卸，可应用于对可靠性、维修性有较高要求的各类模块化组合式电子设备中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。