CN113038706B - 一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置及电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置及电路板。所述装置包括：第一套筒，贯穿并与第一电路板固定连接；螺柱，纵向贯穿第一套筒并在远离第二电路板的一端设置有螺柱帽；弹簧，设在螺柱上并夹持在螺柱帽与第一电路板之间，且弹簧靠近第一电路板的一端位于第一套筒内部；第二套筒，与第一套筒靠近第二电路板的一端滑动套接以遮蔽或露出螺柱的端部；螺母，固定在第二电路板上，用于与螺柱配合，并且外径小于第二套筒的内径。本发明的方案可有效降低电路板撞件风险，降低产品开发成本，提高电路板间的连接器的稳定度，加快产品开发的周期，具有较佳的通用性。

Description

一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置及电路板
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其涉及一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置及电路板。
背景技术
随着服务器性能要求的提高以及客户需求的多样性，服务器的设计局限性越来越大，可利用的空间也越来越小，器件布局空间也越来越密集。因此经常性的会遇到零件模组等部件的运维难度加大，潜在的撞件损毁风险不断加剧。尤其是在双层或多层印刷电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)卡背靠背互插的场景下，因为空间等原因经常性的发生PCB板间的盲插问题。
目前行业内的常用解决办法主要集中在修改定制互插连接器(如在连接器上增加定位导向特征)或者是在互插的PCB板上增加导向针脚(pin)等特征。然而现有的解决办法多半属于后期优化的情况，经常性的会出现连接器厂商配合程度较差，PCB板的布局空间需要进行大范围的调整等问题，进而会直接影响整个产品的上市进度，提高产品的研发成本。
发明内容
有鉴于此，有必要针对以上问题提供一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置及电路板。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置，所述装置包括：
第一套筒，所述第一套筒贯穿并与第一电路板固定连接；
螺柱，所述螺柱纵向贯穿第一套筒并在远离第二电路板的一端设置有螺柱帽；
弹簧，所述弹簧套设在所述螺柱上并夹持在所述螺柱帽与第一电路板之间；
第二套筒，所述第二套筒与第一套筒靠近第二电路板的一端滑动套接以遮蔽或露出所述螺柱的端部；
螺母，所述螺母固定在第二电路板上，用于与螺柱配合，并且外径小于所述第二套筒的内径。
在其中一个实施例中，所述装置还包括第三套筒；
所述第三套筒套设在所述螺柱上，所述第三套筒夹持在所述螺柱帽与第一电路板之间，所述第一套筒远离所述第二电路板的一端位于所述第三套筒内部。
在其中一个实施例中，所述螺柱远离所述第二电路板的一端为光滑的柱体，所述螺柱靠近所述第二电路板的一端开设螺纹。
在其中一个实施例中，所述第一套筒中部的外壁设置有环形的第一限位台；
所述第一电路板上开设贯穿的通孔，所述第一限位台的直径大于所述通孔的直径。
在其中一个实施例中，所述第一套筒远离所述第二电路板的一端的直径大于所述第一套筒靠近所述第二电路板的一端的直径。
在其中一个实施例中，所述第一套筒中部的内壁中部设置有环形的第二限位台，所述第二限位台的边缘设置有与所述螺柱的螺纹配合的攻牙，所述弹簧位于第一套筒内的一端抵靠在所述第二限位台上。
在其中一个实施例中，所述第一套筒靠近第二电路板的端部设置有环形的第三限位台；
所述第二套筒靠近所述第一电路板的一端开口直径小于所述第三限位台的直径，所述第二套筒靠近所述第二电路板的一端开口直径大于所述第三限位台的直径。
在其中一个实施例中，所述第一套筒为金属材质，所述第二套筒为塑料材质。
在其中一个实施例中，还包括设置在所述第一电路板靠近所述第二电路板的一侧的连接器公头，以及设置在所述第二电路板上与所述连接器公头配合的连接器母头，所述第二套筒的远端距第一电路板的最大距离大于连接器公头伸出所述第一电路板的长度。
根据本发明的第二方面，还提供了一种电路板，所述电路板采用至少一个以上所述的装置。
上述一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置，通过在第一电板上固定设置贯穿厚度方向的第一套筒，将螺柱从第一套筒的一端伸入并从另一端伸出，螺柱远离第二电路板的一端设置有螺柱帽，还将弹簧夹持在螺柱帽与第一电路板之间，以及在第一套筒靠近第二电路板的一端滑动套接第二套筒，通过第一套筒和第二套筒配合为螺柱与第二电路板上的螺母连接提供导向，可有效降低电路板撞件损毁的风险，降低产品开发成本，提高电路板间的连接器的稳定度，加快产品开发的周期，具有较佳的通用性。
此外，本发明还提供了一种电路板，同样能实现上述技术效果，这里不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1为本发明一个实施例提供的一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置的盲插应用场景示意图；
图2为本发明又一个实施例提供的第一电路板的底部结构示意图；
图3A为本发明另一个实施例提供的一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置的主视图；
图3B为图3A沿B-B的截面图；
图3C为图3B中IV区域的局部方大图；
图4A为本发明又一个实施例提供的所述装置的部分结构装配状态示意图；
图4B为图4A的***图。
【附图标记说明】
1：第一套筒；11：第一限位台；12：第二限位台；13：第三限位台；
2螺柱；21：螺柱帽；22：柱体；
3：弹簧；
4：第二套筒；
5：螺母；
6：第一电路板；
7：第二电路板：
8：第三套筒；
91：连接器公头；92：连接器母头。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
在一个实施例中，请结合图1、图2和图3A-图3C所示所示，本发明提供了一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置，所述装置包括：
第一套筒1，所述第一套筒1沿第一电路板6厚度方向贯穿并与所述第一电路板6固定连接；
螺柱2，所述螺柱2从第一套筒1的一端伸入并从另一端伸出，所述螺柱2远离所述第二电路板7的一端设置有螺柱帽21；
弹簧3，所述弹簧3套设在所述螺柱2上并夹持在所述螺柱帽21与第一电路板6之间，例如，所述弹簧3靠近所述第一电路板6的一端可位于所述第一套筒1内部；
第二套筒4，所述第二套筒4与第一套筒1靠近第二电路板7的一端滑动套接，且所述第二套筒4滑动至第一套筒1的端部时所述螺柱2不伸出所述第二套筒4；
螺母5，所述螺母5固定在第二电路板7上，螺母5外径小于第二套筒4的内径，所述第二套筒4远离所述第一套筒1的一端套在所述螺母5的周向。
上述一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置，通过在第一电板上固定设置贯穿厚度方向的第一套筒，将螺柱从第一套筒的一端伸入并从另一端伸出，螺柱远离第二电路板的一端设置有螺柱帽，还将弹簧夹持在螺柱帽与第一电路板之间，以及在第一套筒靠近第二电路板的一端滑动套接第二套筒，通过第一套筒和第二套筒配合为螺柱与第二电路板上的螺母连接提供导向，可有效降低电路板撞件损毁的风险，降低产品开发成本，提高电路板间的连接器的稳定度，加快产品开发的周期，具有较佳的通用性。
在又一个实施例中，请结合与4A和图4B所示，所述装置还包括第三套筒8；
所述第三套筒8套设在所述螺柱2上，所述第三套筒8夹持在所述螺柱2的螺柱帽21与第一电路板6之间，所述第一套筒1远离所述第二电路板7的一端位于所述第三套筒8内部。
在又一个实施例中，请再次参照图4B所示，螺柱帽21向一侧延伸形成柱体22，所述螺柱2远离所述第二电路板7的一端为光滑的柱体，所述螺柱2靠近所述第二电路板7的一端开设螺纹。举例来说，柱体22留置在第一电路板6上的部分为光滑的柱体，柱体22的下半部分开设外螺纹，螺母5内开设有内螺纹。
在又一个实施例中，请参照图3C和图4B所示，所述第一套筒1中部的外壁设置有环形的第一限位台11；
所述第一电路板6上开设贯穿的通孔，所述第一限位台11的直径大于所述通孔的直径。较佳的，第一电路板上的通孔可以是现有电路板上的露铜的Pad孔或者将Pad孔略微加大即可。
在又一个实施例中，请参照图4B所示，所述第一套筒1远离所述第二电路板7的一端的直径大于所述第一套筒1靠近所述第二电路板7的一端的直径。
在又一个实施例中，请再次参照图3C所示，所述第一套筒1中部的内壁中部设置有环形的第二限位台12，所述第二限位台12的边缘设置有与所述螺柱2的螺纹配合的攻牙，所述弹簧位于第一套筒内的一端抵靠在所述第二限位台上。
在又一个实施例中，请再次参照图3C和图4B所示，所述第一套筒1靠近第二电路板7的端部设置有环形的第三限位台13；
所述第二套筒4靠近所述第一电路板6的一端开口直径小于所述第三限位台13的直径，所述第二套筒4靠近所述第二电路板7的一端开口直径大于所述第三限位台13的直径。
举例来说，请结合图4B所示，第一套筒1的下方是一圆筒形结构，在圆筒外部有一下沉的圆环的结构和略微突出圆环部分的突出环状物，该下沉的环状物主要是给下方的第二套筒4提供一个活动区域，突出的环状物的直径为一下方倒大C角且直径略微小于下方的第二套筒小开口一侧内径的结构，此位置处的大C角可以方便第二套筒安装，略小的环状突出物直径可以保证第二套筒固定安装在套筒内后，不易掉落滑出。
优选地，所述第一套筒1为金属材质，所述第二套筒4为塑料材质。第一套筒为金属材质时采用焊接的方式即可实现其与第一电路板之间的固定，焊接的方式拆装都较为方便；此外，第二套筒是直接与第二电路板接触的布局，采用材料材质更容易包含电路板上的器件，并且拆装较为方便，通过适当力度的挤压变形即可实现与第三限位台的卡合。
优选地，装置还包括设置在所述第一电路板6靠近所述第二电路板7的一侧的连接器公头91，以及设置在所述第二电路板7上与所述连接器公头91配合的连接器母头92，第二套筒4的远端距第一电路板6的最大距离大于连接器公头91伸出第一电路板6的长度，也即是说，所述第二套筒4滑动至所述第一套筒1靠近所述第二电路板7的端部时，所述第二套筒4靠近所述第二电路板7的一端至第一电路板6的距离大于连接器公头91伸出所述第一电路板6的长度。
在又一个实施例中，请再次参照图1、图3和图4B所示，下面以该装置的固定以及具体的实现导向的原理进行详细说明，假如第一电路板为小PCB小卡，第二电路板为服务器的主板，
安装时，首先将第一套筒1焊在PCB小卡1上，注意螺柱2的方向以连接器公头91均PCB小卡的同侧；将螺柱2、弹簧3以及第三套筒8按照图4B的方式组合后再通过旋转顶部螺柱帽21拧进已经焊好第一套筒上；再将第二套筒4推进焊在PCB小卡的第一套筒1的端部，并卡合在第三限位台13与PCB小卡之间，使得第二套筒4可以在和PCB小卡底部间自由滑动。
进一步地，再将组装好的PCB小卡放在主板上方，略微对齐连接器位置。然后直接将PCB小卡从上往下放下，这时PCB小卡上的第二套筒4会由于自身重力原因，滑落到远离PCB小卡底部的远端。在PCB小卡下降过程中，第二套筒4会优先接触到焊在主板上的螺母5，由于第二套筒4为一内空结构，且内部直径大于主板上螺母5外径，所以在第二套筒4会随着PCB小卡下降将主板上的螺母5套住，并且此时由于弹簧3的对螺柱的支撑作用螺柱螺留置在第二套筒4内部不会碰触到主板及其上的器件；当第二套筒接触到主板时可以确保后续下降过程中，PCB小卡会一直沿着主板上螺母5的轴向方向运动。待第二套筒底部顶到主板上的螺母5后，由于第二套筒仍然有沿着轴向方向的自由度，这样就不会影响PCB小卡后续的继续下降过程，且可以保证PCB小卡不会发生移动，直到PCB小卡上螺柱的螺纹部分(例如热熔螺钉)顶到了主板上的螺母后，可以通过螺丝刀将热熔螺钉沿着轴向方向锁紧固定。然后再将其余几处用螺钉紧固。
PCB小卡与主板拆除更换时，首先将普通的螺钉依次松开，再用螺丝刀将PCB小卡上的螺柱松开，再将整个PCB小卡往上抬起，直至PCB小卡上的第二套筒4离开主板上的螺母即可，此时可以将PCB小卡和主板分别单独放置在一处即可。
优选地，PCB小卡上螺柱2主要是分为PCB小卡上方和下方两部分的，PCB小卡上方的部分是一圆筒形的结构，圆筒内部有一两面倒大C角的平台，且平台的边缘有攻牙，主要目的是便于柱体22可以通过螺牙拧紧第一套筒1内部，这样可以使得螺柱2不会掉落或遗失。另外第一套筒1内部的倒大C角的平台还可以提供给弹簧3支撑，这样可以限定内部弹簧的活动范围。具体来说，螺柱2松开后收到弹簧弹力作用下，可以回弹，省去人工操作动作。
本发明的装置可以有效降低PCB上的撞件损毁的风险，降低产品开发成本，提高PCB板间的连接器的稳定度，加快产品开发的周期，加速产品上市的脚步，提升公司的新产品研发速度。此外，需要说明的是该装置不局限于在服务器行业内的双层或多层PCB板间的盲插范围，还可以是其他的双电路板互插的场景。
根据本发明的又一方面，还提供了一种电路板，所述电路板采用至少一个以上所述的装置。
具体举例来说，通常双层电路板在固定时为了保证固定效果稳固通常在电路板的四角都进行固定，例如使用多组螺丝和螺母在PCB小卡四角进行固定，可以采用该装置替换PCB小卡一组对角线上的两组螺丝和螺母替换为所述装置，假如PCB小卡上的布局空间足够大还可以替换全部的螺丝和螺钉，此时方式固定更加稳固，极大的降低双层电路板的连接器盲插时器件碰撞的可能性。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于双层电路板连接器盲插的导向装置，其特征在于，所述装置包括：
第一套筒，所述第一套筒贯穿并与第一电路板固定连接；
螺柱，所述螺柱纵向贯穿所述第一套筒并在远离第二电路板的一端设置有螺柱帽；
弹簧，所述弹簧套设在所述螺柱上并夹持在所述螺柱帽与第一电路板之间；
第二套筒，所述第二套筒与第一套筒靠近第二电路板的一端滑动套接以遮蔽或露出所述螺柱的端部；
螺母，所述螺母固定在第二电路板上，用于与所述螺柱配合，并且外径小于所述第二套筒的内径。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述装置还包括第三套筒；
所述第三套筒套设在所述螺柱上，所述第三套筒夹持在所述螺柱帽与第一电路板之间，所述第一套筒远离所述第二电路板的一端位于所述第三套筒内部。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺柱远离所述第二电路板的一端为光滑的柱体，所述螺柱靠近所述第二电路板的一端开设螺纹。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一套筒中部的外壁设置有环形的第一限位台；
所述第一电路板上开设贯穿的通孔，所述第一限位台的直径大于所述通孔的直径。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一套筒远离所述第二电路板的一端的直径大于所述第一套筒靠近所述第二电路板的一端的直径。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一套筒中部的内壁中部设置有环形的第二限位台，所述第二限位台的边缘设置有与所述螺柱的螺纹配合的攻牙，所述弹簧位于第一套筒内的一端抵靠在所述第二限位台上。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一套筒靠近第二电路板的端部设置有环形的第三限位台；
所述第二套筒靠近所述第一电路板的一端开口直径小于所述第三限位台的直径，所述第二套筒靠近所述第二电路板的一端开口直径大于所述第三限位台的直径。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一套筒为金属材质，所述第二套筒为塑料材质。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括设置在所述第一电路板靠近所述第二电路板的一侧的连接器公头，以及设置在所述第二电路板上与所述连接器公头配合的连接器母头，所述第二套筒的远端距第一电路板的最大距离大于连接器公头伸出所述第一电路板的长度。
10.一种电路板，其特征在于，所述电路板采用至少一个权利要求1-9任意一项所述的装置。
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