[发明专利]一种具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板

说明书

技术领域

本发明属于机械结构设计领域，涉及一种具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板。

背景技术

电子设备在进行结构设计时通常有散热要求，最常见的散热方法是热传导+风冷对流散热。在某些特定的安装环境下，一些发热模块自身有安装配合要求，同时该模块自身有频繁拆卸要求，而特定的散热风道面与该模块之间有一定间隙，需采用高导热、低热阻的填充措施实现热量的传递。

传统ATR机箱是航空、航天以及航海常用的电子设备结构，其内安装多个标准的CPCI/VPX印制板插件，这些印制板插件通过安装在机箱底部的母板进行彼此之间的数据传输。机箱的左右两侧壁钎焊有铝箔叠制的散热翅片，机箱内部印制板插件的热量通过柔性导热衬垫、自身冷板与插件两端的楔形块锁紧器传递到机箱左、右侧壁，通过安装在机箱尾部的轴流风机采取向外抽风的方法与外界对流换热。此时冷却流的入风口在机箱前部，出风口在机箱后部。散热翅片为连通机箱前后方向，与冷却流路径方向一致。在这种机箱的散热传输路径中，由于沿冷板平面方向热阻较大，并且楔形块锁紧器自身也存在较大的热阻，整个热传递路径的后期效率不高。

在某具有多个标准模块独立散热风道的密封机箱中，多个标准CPCI/VPX模块在与母板插接后，同样采用楔形块锁紧器靠摩擦力与机箱左、右侧壁的锁紧安装槽固定。该密封机箱的散热方法不同于传统的标准ATR机箱，各个标准的模块插件的热量传递到模块自身冷板后，靠铜箔+柔性导热垫将热量传递到与之临近的各独立风道外表面。具有多个标准模块独立散热风道的密封机箱设计有针对每个模块插件的独立散热风道，风道占用机箱内的空间与各模块插件类似，风道的出风口和入风口分别位于机箱的左、右侧壁。风道的内表面沿出/入风口方向设计有一维阵列的散热翅片。通过对流风冷将传递到翅片上的热量带走。由于标准模块插件要频繁的拆卸和插接，所以在其冷板与各独立风道外表面之间需留有安装间隙，当模块插接到位后，需采用高导热的措施填充该间隙以方便热量传递。一种较简单的方法是采用柔性导热垫和铜箔配合使用的方法，使用铜箔的原因是导热垫在平面方法抗剪力较弱，多次插入后会造成导热垫沿径向撕裂，并且由于导热垫表面的摩擦力较大，多次插入会造成导热垫的固定位置移动，铜箔的表面较光滑，耐磨性较好，可以解决上述问题。对应标准电源这些不频繁拆卸的模块，导热垫+铜箔配合使用的方法即简洁又方便。由于柔性导热垫的自身的回弹性较差，针对频繁拆卸的模块而言，多次的挤压已经不能确保插件自身冷板与密封风道缝隙的良好填充。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板。

技术方案

本发明的目的是标准印制板模块上芯片的热量以较低的热阻传递到具有多个独立散热风道的密封机箱的各个独立风道表面后，通过风冷进行散热。这种具备楔形块滑动接触行程的冷板填充在传统标准3U/6U模块冷板与机箱风道外表面之间，可以适应通用的标准模块插件频繁与母板安装于拆卸。

由具备接触斜面的冷板上滑块、冷板下滑块以及具备产生接触与锁紧力的锁紧螺钉组成。冷板盒体不仅预留与标准3U/6U模块冷板安装的平面与接口，同时还起到冷板上滑块、冷板下滑块与锁紧螺钉的安装固定于运动限位的功能。通过冷板盒体前、后端的转动固定孔与轴端挡圈，锁紧螺钉仅能在冷板盒体内转动，通过与冷板下滑块的螺旋副配合，圆周转动转换为冷板下滑块的水平直线运动，该水平直线运动通过冷板上滑块、冷板下滑块的楔形端面倾斜滑移后转换为冷板接触所需的竖直方向的移动。通过采用弹性带的预拉伸力将冷板下滑块始终保持在螺纹副的预紧防松状态，从而使冷板使滑块在接触行程范围内的任意位置始终保持锁紧防松状态，以抵抗来着外界的振动或冲击。

一种具有楔形块滑动接触行程的低热阻散热冷板，其特征在于包括冷板盒体、冷板下滑块、锁紧螺钉、冷板上滑块、弹性带、上封板和弹性轴端挡圈；冷板下滑块位于冷板盒体内，冷板上滑块位于冷板下滑块上，冷板上滑块与冷板下滑块为楔形块，两者的接触端面为斜面，冷板上滑块与散热模块接触的平面的窄边两端设有下沉的凹台阶，上封板位于凹台阶上；具有两端定位轴、中间螺纹轴的结构的锁紧螺钉首先穿过冷板盒体一端的定位销孔后，再与冷板下滑块螺纹副配合，然后再通过弹性轴端挡圈将其末端轴固定在冷板盒体另一端的定位销孔，冷板上滑块底端滑动斜面处预留有锁紧螺钉转动空间所需的半圆通槽；弹性带两端设计为薄板片结构，弹性带的一端靠卡槽内嵌在冷板盒体内侧端面内，另一端靠卡槽内嵌在冷板下滑块楔形斜面的窄端面内。