一种楔形锁紧装置技术领域
本发明涉及一种印制电路板的楔形锁紧装置。
背景技术
目前，印制电路板通常采用楔形锁紧装置与机箱进行固定，以实现对印制电路板
的快速、可靠的安装、维护等。图1是楔形锁紧装置的一种形式，包括左短件1(楔块)、弹性圆
柱销2、左右长件3(楔块)、中间件4(楔块)、右短件5(楔块)、芯子6(横截面如图4(b))、平垫
圈7、弹性垫圈8、衬套9、弹簧10和紧固螺钉11。印制电路板与芯子6通过两个螺纹孔进行固
连，紧固螺钉11与芯子6通过螺纹连接，当楔形锁紧装置外形处于松开状态时(见图1(b))，
其自由高度为h，将印制板与楔形锁紧装置的固连件放入机箱后，使用标准外六方扳手拧紧
固螺钉11，右短件5的斜面推动左右长件3、中间件4而展开，当紧固螺钉11的视觉指示器完
全进入到衬套9中时，展开高度达到规定的高度H，此时达到锁紧状态(见图1(a))。但是，这
种楔形锁紧装置存在一个缺点：当楔形锁紧装置沿重力方向g进行安装印制电路板时，在拆
卸过程中，由于楔形锁紧装置的楔块受到重力g的作用，即使完全松开紧固螺钉11，楔形锁
紧装置的楔块还处于展开状态，使印制电路板不能顺利从机箱中拔出(见图1(c))。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有拔出功能的楔形锁紧装置，在固
定印制电路板时，不受重力方向g的影响。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种楔形锁紧装置，包括若干楔块、
钩子、挡圈、开槽紧固螺钉、U型件和圆柱销。
所述的U型件上有U型槽，U形槽开口宽度小于U形槽内部宽度；若干楔块沿开槽方
向依次安装在U形槽内，楔块的总数为奇数，其中，U形槽内的楔块由U形槽一端向另一端紧
密贴合，依次编号1～N，相邻楔块的贴合面与U形槽底部存在夹角，夹角交替为锐角和钝角，
其中1号楔块上与2号楔块贴合的侧面与U形槽底部夹角呈锐角；1号楔块固定在U形槽内，其
余奇数楔块能够在U形槽内往复运动，偶数楔块在奇数楔块的运动挤压下凸出U型槽开口；N
号楔块上沿U形槽方向开有螺纹孔，与开槽紧固螺钉组合形成螺母丝杠副；所述的开槽紧固
螺钉侧壁开槽，固定在U形槽上的挡圈与开槽配合，限定了开槽紧固螺钉在U形槽中的往复
运动位置；2～N号楔块相邻一端均有圆柱销，相邻两个楔块的相邻圆柱销通过钩子连接，开
槽紧固螺钉朝向U形槽内部转动前进时，偶数楔块在奇数楔块的运动挤压下凸出U型槽开口
时，连接奇数楔块的钩子与偶数楔块的圆柱销脱离，开槽紧固螺钉远离U形槽内部转动前进
时，连接N号至3号楔块的钩子逐一拉动相邻楔块的圆柱销，使得偶数楔块回复到U形槽内。
所述的2～N号楔块相邻一端不设置圆柱销和钩子，而是在相邻的端面上开孔，弹
簧片安装在相邻端面的两个开孔中。
本发明的有益效果是：提高了楔形锁紧装置的环境适应性，在固定印制电路板时，
楔形锁紧装置不受重力方向g的影响。
附图说明
图1是现有技术的重直安装装配示意图，其中，(a)为楔形锁紧装置锁紧时的状态
图，(b)为楔形锁紧装置松开时的理想状态图，(c)为楔形锁紧装置松开时楔块还处于展开
状态的示意图，即实际使用时的状态示意图；
图2是本发明的重直安装装配示意图，其中，(a)为楔形锁紧装置锁紧时的剖视图，
(b)为楔形锁紧装置时松开的剖视图，(c)为楔形锁紧装置时松开的俯视图；
图3为本发明的U型件示意图，其中，(a)为主视图，(b)为左视图，(c)为俯视图；
图4为本发明的楔块示意图，其中，(a)为纵向剖视图，(b)为横向剖视图；
图5为本发明的装配示意图，其中，(a)为用螺钉将处于松开位置的楔形锁紧装置
紧固到印制电路板之前与机箱装配位置对齐时的附视图，(b)为用螺钉将处于松开位置的
楔形锁紧装置紧固到印制电路板之前的主视图，(c)为用螺钉将处于松开位置的楔形锁紧
装置紧固到印制电路板后的附视图，(d)楔形锁紧装置紧固到印制电路板并插入机箱、拧紧
紧固螺钉前，楔形锁紧装置处于松开时与机箱的附视图，(e)楔形锁紧装置紧固到印制电路
板后插入机箱、拧紧紧固螺钉前，楔形锁紧装置处于松开态状时局部剖右视图，体现钩子的
作用及楔形锁紧装置处于松开状态时视觉指示所处的位置，(f)楔形锁紧装置紧固到印制
电路板并插入机箱、拧紧紧固螺钉后，楔形锁紧装置处于锁紧时与机箱的附视图，(g)楔形
锁紧装置紧固到印制电路板上并插入机箱、拧紧紧固螺钉后，楔形锁紧装置处于锁紧时与
机箱的局部剖右视图，体现楔形锁紧装置处于锁紧状态时视觉指示所处的位置；
图6为改进后的装配示意图；
图7为弹簧片的结构示意图；
图8为左短件的结构示意图；
图9为左长件的结构示意图；
图10为中间件的结构示意图；
图11为右短件的结构示意图；
图中，1-左短件，2-弹性圆柱销，3-左右长件，4-中间件，5-右短件，6-芯子，7-平垫
圈，8-弹性垫圈，9-衬套，10-弹簧，11-紧固螺钉，12-弹性圆柱销，13-左短件，14-左长件，
15-钩子，16-中间件，17-右长件，18-右短件，19-挡圈，20-平垫圈，21-衬套，22-开槽紧固螺
钉，23-U型件，24-圆柱销，25-弹簧片，26-左短件，27-左长件，28-中间件，29-右短件，30-楔
形锁紧装置，31-印制电路板，32-螺钉，33-机箱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施
例。
本发明提供一种楔形锁紧装置，包括弹性圆柱销12、左短件13(楔块)、左长件14
(楔块)、钩子15(3件)、中间件16(楔块)、右长件17(楔块)、右短件18(楔块)、挡圈19、平垫圈
20、衬套21、开槽紧固螺钉22、U型件23、圆柱销24(如图2(a)所示)。
所述的U型件上有U型槽，U形槽开口宽度小于U形槽内部宽度；若干块楔块安装在U
形槽内，楔块的总数为奇数，其中，U形槽内的楔块由U形槽一端向另一端紧密贴合，依次编
号1～N，相邻楔块的贴合面与U形槽底部存在夹角，夹角交替为锐角和钝角，其中1号楔块上
与2号楔块贴合的侧面与U形槽底部夹角呈锐角；1号楔块固定在U形槽内，其余奇数楔块能
够U形槽内往复运动，偶数楔块在奇数楔块的运动挤压下凸出U型槽开口；N号楔块上沿U形
槽方向开有螺纹孔，与开槽紧固螺钉组合形成螺母丝杠副；所述的开槽紧固螺钉侧壁开槽，
固定在U形槽上的挡圈与开槽配合，限定了开槽紧固螺钉在U形槽中的往复运动位置；2～N
号楔块相邻一端均有圆柱销，相邻两个楔块的相邻圆柱销通过钩子连接，开槽紧固螺钉朝
向U形槽内部转动前进时，偶数楔块在奇数楔块的运动挤压下凸出U型槽开口时，连接奇数
楔块的钩子与偶数楔块的圆柱销脱离，开槽紧固螺钉远离U形槽内部转动前进时，连接N号
至3号楔块的钩子逐一拉动相邻楔块的圆柱销，使得偶数楔块回复到U形槽内。
另外，左短件13(楔块)、中间件16(楔块)、右长件17(楔块)、右短件18(楔块)与左
长件14(楔块)的左视图形状、尺寸相同，斜面方向不同。
本发明通过U型件23的两只螺钉孔将印制电路板与楔形锁紧装置固连后，一起放
入机箱固定位置，再使用标准外六方扳手拧紧固螺钉22，将螺钉22的旋转运动转化为楔块
18的直线运动，楔块18推动其余楔块沿斜面做直线运动，从而使楔块14、楔块17展开，当楔
块14、楔块17的上表面与机箱面贴紧时，机箱对楔块14、楔块17的作用力使开槽紧固螺钉22
后退，当挡圈19的左端面与开槽螺钉22的槽左端面贴紧时，紧固螺钉22的视觉指示器从衬
套21中全部露出，此时达到锁紧状态，如图2(a)所示。
本发明主要零件楔块、U型件以及芯子的材质为6061或7075、开槽固定螺钉材质为
17-4PH、衬套材质为304A。
本发明提供的楔形锁紧装置展开高度为8.26≤H≤8.60mm。
本发明的装配使用过程如图5所示：
如图5(a)所示，将一块印制电路板31与处于松开状态时的两件楔形锁紧装置30的
螺钉孔中心线及螺钉轴线对齐放置在机箱上方；
如图5(b)所示，将一块印制电路板31与处于松开状态时的两件楔形锁紧装置30的
螺钉孔中心线及螺钉轴线对齐放置；
如图5(c)所示，用4只M2的螺钉32将电路板与处于松开状态时的楔形锁紧装置固连；
如图5(d)所示，将固连后的组件放入机箱33待固定位置后，螺钉头部的视觉指示
器位于衬套内部，用标准的外六方扳手拧开槽螺钉22，对扳手施加扳拧力矩为68N·cm。当
开槽螺钉头部的视觉指示器全部露出衬套21(图5(g))，楔形锁紧装置展开高度H满足8.26
≤H≤8.60mm(图5(d))，装配完毕。夹紧力实测平值为2005N，大于标准值1779N。
振动满足试验条件：
(a)方式：随机振动；
(b)振动频率：20-2000HZ；
(c)功率谱：W0＝0.327g2/Hz；
(d)方向：水平和垂直；
(e)时间：30分钟。
冲击满足试验条件：
(a)最大冲击等级为60g/ms；
(b)冲击曲线按半正弦波；
(c)水平垂直各3次。
本发明的拆卸后的状态如图5(c)所示。拆卸过程是用标准的外六方扳手松开槽螺
钉22，开槽螺钉22旋转带动楔块18向右直线运动，相邻楔块18、17、16、14彼此通过钩子15连
接。即使有重力g作用，也能顺利拆卸。
上述的新结构楔形锁紧装置解决了电路板不受重力的影响而将其从机箱的固定
位置顺利拔出的问题，但是加工比较复杂。于是，对其方案进行改进。改进后的装配示意图
如图6。图中的零件12、19、20、21、22、23与图2相同，少了零件圆柱销24及钩子15，增加零件
弹簧片25，并将13、14、16、17、18分别改进为零件26、27、28、27、29。25-弹簧片(材料为铍表
铜)，如图7所示。
改进后的零件26、27、28、29分别如图8、图9、图10、图11所示。
将弹簧片25的U型端放入固定楔块13的矩形槽中，另一端放楔形块27的矩形斜槽
中，当拧动紧固螺钉时，通过弹簧片25的弹力使楔块恢复到松开状态。从而降低加工难度，
提高效率。
楔形锁紧装置处松开状态，弹簧片25基本没有变形，紧固螺钉22的视觉指示器进
入到衬套21内。楔形锁紧装置处于锁紧状态，弹簧片25发生变形，紧固螺钉22的视觉指示器
退出到衬套21外。