隔振風扇緊固件的製作方法

2023-10-08 19:08:49 1

專利名稱：隔振風扇緊固件的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於連接兩個部件的緊固件，更具體地說，涉及一種由鎖銷和隔振套管組成的，將計算機冷卻風扇連接到計算機機殼的塑料緊固件。隔振套管預置在風扇外罩內。鎖銷穿過機殼插入隔振套管便完成裝配。
連接帶孔的工件的緊固件在現有技術中是公知的，通常是用金屬或塑料製造的。螺釘螺母和螺絲是常用金屬緊固件的例子，而塑料緊固件的例子示於美國專利2,882,780號和2,941,439號。
但在將計算機的冷卻風扇外罩連接到計算機機殼時，許多現有技術的緊固件已經證明是不令人滿意的。關於金屬緊固件，由於其彈性模數一般較高而對風扇運行時產生的振動的隔離性很差，經常會引起煩人的難以忍受的噪音。其次，金屬緊固件與塑料緊固件相比安裝時相對較難，常常需要使用工具，如扳手或改錐，第三，金屬緊固件是導電的，因此如果掉在計算機內可能引起危險。
關於塑料緊固件，許多種塑料緊固件已被證明不令人滿意，其原因和金屬緊固件一樣，對風扇運轉所產生的振動隔離不好。另一些塑料緊固件裝配拆除困難，然而其它的緊固件在風扇外罩和機殼之間不能提供牢固的連接。
因此本發明的目的是提供一種將風扇外罩緊固到計算機機殼的塑料緊固件，它比現行使用的緊固件安靜。本發明的另一目的是提供一種塑料緊固件，它在外罩和機殼之間提供牢固的連接。本發明還有一個目的是提供一種緊固件，它裝配和拆卸很方便。其它目的可從以下討論中看出。
根據本發明所述的隔振風扇緊固件是通過提供一種帶有一鎖銷和一個中間有軸向孔穿過的單獨的隔振套管的塑料緊固件，來達到上述的和另外有利目的。鎖銷有頭部和杆部。杆部有第一接合段、第二接合段、第三接合段和第四接合段。這四個接合段的直徑是各不相同的，而且如下所述，它們與隔振套管內壁的相應部分可作摩擦接合。
隔振套管有頭部、杆部、環形凸緣和軸向孔，該孔的孔徑是變化的用於接納鎖銷。孔分四部分第一內壁部分，用於接納鎖銷杆部的第一接合段，作可分離的摩擦連接；第二內壁部分，用於接納鎖銷杆部的第二接合段，作可分離的摩擦連接；第三內壁部分，用於接納鎖銷杆部的第三接合段，作可分離的摩擦連接；以及第四內壁部分，用於接納鎖銷杆部的第四接合段，作可分離的摩擦連接。
使用時，隔振套管的杆部插入風扇外罩的孔中，使風扇外罩的壁介於隔振套管的頭部和凸緣之間，且此頭部和凸緣分別貼住外罩的外表面和內表面。製造過程中隔振套管的尺寸加工成與預定厚度的風扇外罩相匹配，即風扇外罩的厚度等於套管上頭部與凸緣之間的距離。
然後將套管中的孔與計算機機殼上的孔對準，同時隔振套管的頭部緊靠在機殼內側。鎖銷插入套管中直到鎖銷頭部貼住機殼外側表面為止。製造過程中鎖銷的尺寸加工成與計算機機殼的預定厚度相適應。當鎖銷完全插進機殼內時，鎖銷杆部的第一接合段與套管的第一內壁部分成可分離的摩擦連接，鎖銷杆部的第二接合段與套管的第二內壁部分成可分離的摩擦連接，鎖銷杆部的第三接合段與套管的第三內壁部分成可分離的摩擦連接，鎖銷杆部的第四接合段與套管的第四內壁部分成可分離的摩擦連接。
此時，風扇外罩便與機殼作緊密又可拆開的連接。隔振套管用軟塑料製成，因而能隔絕大部分的風扇振動，從而減少噪音水平。反之，鎖銷用硬塑料製造，以確保與隔振套管連接的可靠性，從而使風扇的外罩與機殼牢牢固定。
根據本發明所述的隔振風扇緊固件較之現有技術具有很多優點。首先，風扇運轉引起的噪音與許多現有技術的緊固件相比要低。其次，鎖銷與隔振套管的摩擦接合能確保牢固連接。第三，風扇外罩與計算機機殼的附著或拆離不必花很大力氣或用專用工具，只要簡單地將鎖銷插進或拔離隔振套管即可。其它優點可從以下討論中看出。
在附圖中

圖1是鎖銷的正視圖；圖2是隔振套管的正視圖；圖3是緊固件組裝時將風扇外罩與計算機機殼相連的橫截面視圖。
在上述表示隔振風扇緊固件的諸圖中，同一數碼代表同一部件。
參看圖1，數碼10代表根據本發明優選實施例所述的緊固件的鎖銷。該鎖銷有頭部12、墊圈14、錐形肩部16和杆部18。杆部還包括圓柱形的第一接合段20、錐形的第二接合段22、球形的第三接合段24和圓柱形的第四接合段26。鎖銷10是一橫截面為圓形的部件，由硬質抗衝擊塑料，如尼龍6/6或硬的森託普倫(santoprene)模壓而成。
第一接合段20和第四接合段26的直徑相同。與第一接合段20相鄰的第二接合段22變細到一最小直徑的圓弧形成頸部28。與第二接合段22相鄰的第三接合段24從上述最小直徑成球形變大到最大直徑然後變小到與第一接合段20和第四接合段26的直徑相同的直徑。
參看圖2，數碼30表示根據本發明優選實施例所述的隔振套管。隔振套管30是一橫截面為圓形的部件，有頭部32、杆部33、向頭部方向伸出的柔性環狀外凸緣34和可插進鎖銷10的圓形孔36。孔36的直徑是變化的，有一喇叭口38可接納鎖銷的錐形肩部16、有一與杆部第一接合段20等長並作可分離摩擦連接的圓柱形的第一內壁部分40、有一與杆部第二接合段22等長並作可分離摩擦連接的錐形的第二內壁部分42、有一與接納的杆部第三接合段24等長並作可分離摩擦連接的擴大的第三內壁部分44、和有一與接納的杆部第四接合段26作可分離摩擦連接的圓柱形第四內壁部分46。第四內壁部分46一般應當至少與杆部第四接合段26等長。但實際上通常做得更長些，因為這樣可用拉力使隔振套管定位在風扇外罩上。第二內壁部分42和第三內壁部分44形成一縮頸48，其中接納杆的頸部28。
第一內壁部分40和第四內壁部分46直徑相同，該直徑略小於杆部第一、第四接合段20、26的直徑，因此在它們之間形成摩擦配合。一般，第一和第四內壁部分40、46的直徑比杆部第一和第四接合段20、26的直徑經小14％。同樣，錐形的第二內壁部分42與杆的第二接合段22形狀上互相配合，其最小直徑比杆的第二接合段22的最小直徑小。一般，第二內壁部分42的最小直徑比杆的第二接合段22的最小直徑小21％。擴張形的第三內壁部分44的最大直徑比杆的第三接合段24的最大直徑約小26％。比較圖1與圖2可見，第三內壁部分44的形狀與杆的第三接合段24不相配，即第三內壁部分44不是球形。這樣的形狀除了可確保摩擦緊配合外，還能為杆的頸部28與套管縮頸48的接合提供另外的保持力，以防鎖銷10被拔出，因為杆的球形第三接合段24必須通過縮頸48形成的狹道。
隔振套管30的製造材料是軟而有彈性的可變形塑料，如熱塑性彈性材料(TPE)或軟的森託普倫(santoprene)，因而可起隔振作用並產生形變以便與鎖銷10作摩擦連接。
使用時，緊固件的用法如下。圖3示出連接風扇外罩50與計算機機殼52的裝配好的緊固件。隔振套管30插在風扇外罩50的孔中。該工序的完成是通過將杆部33的末端54插進孔中並將此末端拉到環形凸緣34發生彎曲且風扇外罩50位於頭部32和環形凸緣34之間為止，使表面51貼住頭部32的底面、表面52貼住環形凸緣34，如圖3所示那樣。由於頭部32與凸緣34之間的距離等於風扇外罩的厚度，所以加工的隔振套管30用在預定厚度的風扇外罩上。然後將套管孔36與計算機機殼52的孔對準，以致套管頭部32的頂面貼住機殼52的底面53。然後將鎖銷10插入隔振套管30，直到墊圈14貼住機殼52的外表面54。由於鎖銷10和隔振套管30都是用塑料製造的，所以只需較小的軸向力即可完成相互連接，甚至用手也可完成。
為了使鎖銷10與隔振套管30配合，錐形肩部16的長度在製造過程中控制在適合機殼52的厚度，即錐形肩部16的軸向長度等於機殼52的厚度加上套管喇叭口38的軸向長度。因此，鎖銷10和隔振套管30加工成可用在預定厚度的風扇外罩和機殼上。
當鎖銷10完全插入隔振套管30中時，緊固件即鎖住，風扇外罩50被牢牢固定到機殼52上。由於鎖銷杆部18的直徑處處大於套管孔36的內徑，所以鎖銷10插入隔振套管30會引起隔振套管30內壁的擴大，從而使鎖銷10和隔振套管30產生摩擦連接。這樣，第一內壁部分40擴大，以接納杆的第一接合段20；第二內壁部分42擴大，以接納杆的第二接合段22；第三內壁部分44擴大，以接納杆的第三接合段24；第四內壁部分46擴大，以接納杆的第四接合段26。於是，鎖銷杆部18處處與隔振套管30作摩擦連接。此外，杆的頸部28與縮頸48的接合提供額外的保持力，因為球形的杆部第三接合段24必須穿過縮頸48形成的狹道才能拔出鎖銷10。
緊固件於是作可拆卸地鎖定，同時風扇外罩緊固到機殼上作可拆卸連接。如果人們想拆除風扇外罩，以相對較小的軸向力即可使鎖銷10從隔振套管30中方便地拔出。鎖銷墊圈14提供一個介於鎖銷頭部12和機殼52的外表面54之間的空隙。因而有助於使用拆卸工具，如夾鉗、改錐、甚至藉助人的手。
應用軟塑料的隔振套管與硬塑料鎖銷的連接可獲得緊固件先進的聲學特性。隔振套管直接與風扇外罩接觸，因而能隔離很大一部分風扇振動。另一方面，硬塑料的應用確保與隔振套管的緊密連接並使風扇外罩緊固到機殼上。
雖然本隔振風扇緊固件適用於冷卻風扇外罩和計算機機殼，但應明白，本緊固件不局限於這種用途，它能用於連接任何有孔的部件。
權利要求
1．一種將第一部件固定到第二部件上的塑料緊固件，該緊固件包括一鎖銷，其橫截面為圓形；所述鎖銷的最近端是頭部，與此頭部相鄰的是同軸線的肩部，與此肩部相鄰的是同軸線的杆部；所述杆部有一與肩部相連的第一接合段；一與第一接合段相連的第二接合段；一與第二接合段相連的第三接合段；以及與第三接合段相連的第四接合段；一隔振套管，其橫截面為圓形，用於接納所述鎖銷，兩者作可拆開的摩擦連接；所述隔振套管具有一近端和一遠端，在所述近端是頭部，該套管有杆部，在此杆部上有一可變形的環形凸緣，還有從中穿過的軸向圓孔，所述頭部與凸緣之間的間距等於所述一個部件的厚度，而所述軸向圓孔是變直徑的；所述圓孔具有一喇叭口，可供接納鎖銷的肩部；一第一內壁部分，可與鎖銷杆部第一接合段作可拆開的摩擦連接；一第二內壁部分，可與鎖銷杆部第二接合段作可拆開的摩擦連接；一第三內壁部分，可與鎖銷杆部第三接合段作可拆開的摩擦連接；一第四內壁部分，可與鎖銷杆部第四接合段作可拆開的摩擦連接；所述鎖銷肩部的軸向長度等於所述套管喇叭口軸向長度加上另一部件的厚度。
2．根據權利要求1所述的緊固件，其特徵在於所述杆部的第一及第四接合段具有相同直徑，該杆的第二接合段直徑漸漸縮小到最小直徑以形成一頸部，所述第三接合段是從此最小直徑擴大到最大直徑然後再漸漸變小到和第四接合段的直徑相等；所述的第一和第四內壁部分直徑不變且小於所述杆部的第一和第四接合段的直徑，該第一內壁部分與杆部第一接合段同長度而第四內壁部分至少與杆部第四接合段等長；所述第二內壁部分與杆部第二接合段同長且漸漸變細到一最小直徑以形成縮頸，此最小直徑小於杆部第二接合段的最小直徑；以及所述第三內壁部分與杆部第三接合段同長度且從所述第二內壁部分最小直徑擴大到第四內壁部分的直徑值。
3．根據權利要求1所述的緊固件，其特徵在於，所述的鎖銷是用硬質抗衝擊塑料製成的。
4．根據權利要求1所述的緊固件，其特徵在於，所述隔振套管是用軟的可彈性變形的塑料製成的。
5．根據權利要求1所述的緊固件，其特徵在於，還包括一墊圈，位於鎖銷頭部與肩部之間。
全文摘要
公開一種用於將冷卻風扇外罩固定到計算機內部機殼用的隔振風扇緊固件。該緊固件由硬質抗衝擊塑料做的鎖銷和軟的可彈性變形的塑料做的隔振套管組成。鎖銷與隔振套管作摩擦連接。使用時隔振套管預先裝入風扇外罩內。鎖銷穿過機殼插入隔振套管便完成裝配。根據本發明所述的隔振風扇緊固件比現有技術的緊固件有好的聲學特性。
文檔編號F16B5/06GK1225423SQ9910052
公開日1999年8月11日 申請日期1999年2月4日 優先權日1998年2月5日
發明者小弗蘭克·V·普林 申請人:伊利諾斯工具公司