CN102192228A - 固定件及使用该固定件的固定装置和电子装置 - Google Patents
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Abstract
一种固定件，包括一头部及从头部延伸的一螺杆，该螺杆于靠近头部的一端从外表面向外径向延伸形成一凸缘，该凸缘和头部之间设有一颈部，凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化。由于所述凸缘的设置，通过该固定件将一物件连接于另一物件时，该固定件不需借助于垫圈等额外的元件而先预组装于一物件上，组装时只需将固定件与另一物件螺合即可，因而安装方便，节约了材料成本和组装成本。本发明还提供一种采用该固定件的固定装置和电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种固定件及使用该固定件的固定装置和电子装置。
背景技术
随着计算机产业的快速发展，中央处理器等电子元件的运行能力不断提高，其发热量也越来越大，散热成为这些发热电子元件在应用时必须要解决的问题。当前，业界普遍采取的解决方案是在电子元件上安装散热器来进行散热，该散热器安装时需要借助固定装置将其固定于电子元件上，此固定装置效果的好坏将直接影响散热器与电子元件之间的热交换效率，进而影响散热效果。
其中，螺钉是固定装置中常用的连接、紧固件。螺钉包括一具有外螺纹的螺杆、位于螺杆一端的头部及套设于螺杆上的一垫圈(又称华司)。该固定装置包括一抵压于散热器上方的扣件，该扣件上设有穿孔，该螺杆从上往下穿过扣件，垫圈卡设在螺杆穿出扣件的一端，使得螺钉预组装在扣件上。该垫圈用于防止固定装置在运输过程中螺钉自扣件上脱落。当需要将散热器固定于电子元件上时，通过将螺杆穿出扣件的一端与被连接件，如定位于电子元件***的固定柱内的螺纹孔相互螺合而将散热器与电子元件相互固定。其中，该种螺钉使用时，垫圈需要通过特定工具或人工来组装，如此增加了生产成本。且螺钉预组装在扣件后，固定装置在运输的过程中可能存在较大的振动而使得垫圈变形而脱落，造成不便。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种安装便捷、成本较低的固定件及使用该固定件的固定装置和电子装置。
一种固定件，包括一头部及从头部延伸的一螺杆，该螺杆于靠近头部的一端从外表面向外径向延伸形成一凸缘，该凸缘和头部之间设有一颈部，凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化。
一种固定装置，包括一连接件、一被连接件及用于将连接件和被连接件连接的至少一固定件，该连接件上形成有可供固定件穿设的穿孔，该固定件包括一头部及从头部延伸的一螺杆，该螺杆于靠近头部的一端从外表面向外径向延伸形成一凸缘，该凸缘和头部之间设有一颈部，凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化，该固定件在倾斜一角度并施加一外力时凸缘穿过穿孔，将所述连接件配合于该固定件的颈部。
一种电子装置，包括一外壳，该外壳包括一底板及与底板连接的一顶板，该底板上设有固定柱，顶板于正对底板上的固定柱的地方设有可供固定件穿设的穿孔，该固定件包括一头部及从头部延伸的一螺杆，该螺杆于靠近头部的一端从外表面向外径向延伸形成一凸缘，该凸缘和头部之间设有一颈部，凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化，该固定件在倾斜一角度并施加一外力时凸缘穿过穿孔，将所述顶板配合于该固定件的颈部。
与现有技术相比，固定件的螺杆上于靠近头部的一端形成凸缘，凸缘和头部之间形成颈部，且凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化。因此，采用该固定件将一物件与另一物件连接时，将该固定件竖直放置时其凸缘不能穿过一物件上设置的穿孔，而将该固定件倾斜一角度并施加一外力时其凸缘可以穿过穿孔，从而可使该固定件不需借助于垫圈等额外的元件而预组装于一物件上，组装时只需将固定件与另一物件螺合即可，因而安装方便，节约了材料成本和组装成本。
附图说明
图1是一实施例中电子装置的立体组装示意图。
图2是图1中电子装置的立体分解图。
图3是图2中螺钉的正视图。
图4至图6是螺钉预装设于顶板的示意图。
图7是图1中圈VII部分的剖视图。
图8是图2中散热装置的分解图。
图9是本发明第二实施例所提供的螺钉。
主要元件符号说明
| 电子装置 | 10 |
| 顶板 | 11 |
| 板体 | 110 |
| 穿孔 | 112、515 |
| 裂槽 | 114 |
| 底板 | 12 |
| 外壳 | 13 |
| 固定柱 | 14 |
| 螺纹孔 | 140、520 |
| 散热装置 | 20 |
| 散热器 | 21 |
| 热管 | 22 |
| 吸热板 | 23 |
| 螺钉 | 30、60 |
| 头部 | 31 |
| 螺杆 | 32 |
| 平滑段 | 321 |
| 螺纹段 | 322 |
| 凸缘 | 33 |
| 顶面 | 331 |
| 侧面 | 334、634 |
| 凹槽 | 34 |
| 颈部 | 35 |
| 电子元件 | 40 |
| 固定装置 | 50 |
| 弹片 | 51 |
| 抵压部 | 511 |
| 扣合臂 | 513 |
| 支撑板 | 52 |
| 底面 | 631 |
| 上底 | a |
| 下底 | b |
| 腰 | c |
| 对角线 | ab |
具体实施方式
请参阅图1和图2，为本发明一实施例所提供的一种电子装置10，其包括一外壳13、收容于该外壳13内部的一散热装置20和一用于将该散热装置20固定于外壳13内部的固定装置50。
该外壳13包括一矩形的底板12及与该底板12相对的一顶板11。该顶板11与底板12相互平行。该底板12的一角向顶板11所在方向垂直延伸形成一固定柱14。该固定柱14的中央设有一螺纹孔140，其内表面设有若干内螺纹。该顶板11的角部处于正对固定柱14的地方设有一圆形的凹陷。该顶板11于凹陷内的板体110的厚度较小，该板体110的中央设有一穿孔112及从穿孔112的外周缘向外放射状延伸的若干细小的裂槽114。该顶板11通过螺钉30与底板12连接。
请同时参阅图3，该螺钉30包括一头部31、从该头部31的一侧垂直向外延伸的一螺杆32及从该螺杆32靠近头部的一端的外表面向外辐射延伸的一凸缘33。该螺杆32包括一靠近头部31的平滑段321及一远离该头部31的螺纹段322。该平滑段321的外表面光滑。该螺纹段322的外表面形成有若干外螺纹。该头部31呈圆盘状，该头部31与螺杆32相对的一侧的中央形成有一“十”字形的凹槽34。该头部31的外径大于穿孔112的直径。该凸缘33形成于该平滑段321靠近头部31的一端。该平滑段321除凸缘33之外的部分的外径和螺纹段322的外径均小于穿孔112的直径，因而螺杆32的螺纹段322和平滑段321于凸缘33和螺纹段322之间的部分可从上往下穿设于穿孔112内。该凸缘33包括一环形的顶面331及连接所述顶面331的外周缘和平滑段321的外表面之间的一渐缩形的侧面334。凸缘33的顶面331与头部31相互间隔且平行，顶面331和头部31之间形成一颈部35，该颈部35的长度略大于板体110的厚度。该凸缘33的外径于侧面334与顶面331相交的顶端处最大，且大于穿孔112的直径，并沿螺杆32的延伸方向从上往下逐渐减小，直至侧面334与平滑段321的外表面相交的底端处最小。当该螺钉30竖直放置时，该凸缘33的投影为一等边梯形，其中，顶面331投影后为梯形的上底a，侧面334投影后为梯形的腰c，而侧面334的底端与平滑段321的外表面的相交线投影为梯形的下底b。
如图4所示，由于凸缘33的顶端的外径大于穿孔112的直径，因此将螺钉30竖直放置从上往下穿设板体110时，螺杆32的螺纹段322和平滑段321于凸缘33和螺纹段322之间的部分可顺利穿设于穿孔112内，而凸缘33沿垂直于螺杆32的水平方向，即沿穿孔112的直径方向的最大尺寸大于穿孔112的直径而不能穿过穿孔112。然而，由于凸缘33的外径从顶端向外逐渐减小，因此将螺钉30倾斜时可以减小凸缘33沿穿孔112直径方向的最大尺寸，如图5和图6所示，将螺钉30倾斜一定角度θ，可使得凸缘33沿穿孔112直径方向的最大尺寸等于或者略小于螺钉30竖直放置时凸缘33沿穿孔112直径方向的最大外径，此时施加一外力下压该螺钉30的头部31，使得螺钉30克服凸缘33的侧面334与穿孔112内表面之间的摩擦力，从而使凸缘33可以顺利穿过穿孔112，待螺钉30的凸缘33穿过穿孔112后再将其竖直放置，从而将板体110夹持于头部31和凸缘33的顶面331之间，使得螺钉30预组装于顶板11上。其中，将螺钉30倾斜放置并下压的过程中，穿孔112周围的裂槽114的设置，可以方便凸缘33更顺利穿过穿孔112。若要将螺钉30从穿孔112反向拔出，需要同时满足将螺钉30倾斜角度θ以及施加足以克服凸缘33的侧面334与穿孔112内表面之间的摩擦力的向上的外力两个条件，而这两个条件在非人为的情况下很难同时满足，因此，在非人为的情况下，预组装于顶板11上的螺钉30很难从穿孔112中脱落。
设计该螺钉30时，假设该凸缘33的最大外径为D，最小外径为d，凸缘33的高，即顶端和底端之间的最小高度为H，该螺钉30制造过程中凸缘33的最大外径的尺寸公差为δ1，最小外径的尺寸公差为δ2，高的尺寸公差为δ3，因此，凸缘33实际的最大外径为D±δ1，最小外径为d±δ2，高为H±δ3，该螺钉30穿设穿孔112时倾斜的角度θ的大小可经由以下公式获得：
该角度θ的大小与凸缘33正投影后所形成的等边梯形中对角线ab与下底b之间的夹角的大小相等。穿孔112的直径的大小略大于或者等于该螺钉30倾斜该角度θ后凸缘33沿水平方向的最大尺寸，且小于凸缘33实际的最大外径D±δ1。如图7所示，组装该外壳13时，将顶板11盖设于底板12上方并使得螺钉30的螺纹段322对准固定柱14的螺纹孔140，再将螺纹段322旋入固定柱14内即可。
该散热装置20包括一散热器21、一热管22及一吸热板23。该吸热板23贴设于一电子元件40上，其用于吸收电子元件40工作时产生的热量。热管22一端贴设于吸热板23的上表面，另一端与散热器21热性接触，其用于将吸热板23从电子元件40处吸收的热量迅速传递至散热器21，从而通过散热器21将热量迅速散发至外部环境中。
该固定装置50用于将散热装置20固定于电子元件40的上方，其包括抵压于吸热板23上表面的两个弹片51、位于电子元件40下方的支撑板52及连接弹片51与支撑板52的若干固定件。所述固定件即采用上述连接外壳13的顶板11和底板12的螺钉30。每一弹片51包括一与吸热板23的上表面贴合的条形的抵压部511及两分别从抵压部511的两端向外倾斜延伸的扣合臂513，每一扣合臂513远离抵压部511的末端形成一可供螺钉30穿设的穿孔515。该支撑板52上形成分别与螺钉30相对应的螺纹孔520。该螺纹孔520的内表面设有若干内螺纹。使用时，首先通过如图4至图6所示的方法将螺钉30预装设于弹片51上，组装时只要将螺钉53旋入支撑板52上对应的螺纹孔520内，便可将吸热板23与电子元件40紧密连接。
上述实施例中，顶板11和底板12、弹片51和支撑板52分别为通过螺钉30相互固定的连接件和被连接件。只需在螺钉30的螺杆32上于靠近头部31的一端形成凸缘33，使得螺钉30竖直放置时其凸缘33沿连接件，如顶板11和弹片51上穿孔112、515的直径方向的最大外径大于穿孔112、515的直径，且螺钉30倾斜一定角度θ时其凸缘33沿连接件上穿孔112、515的直径方向的最大尺寸等于或者略小于穿孔112、515的直径，便可将螺钉30不需借助于垫圈等额外的元件而预组装于连接件上。由于凸缘33穿过穿孔112时其侧面334和穿孔112的内表面之间存在一定摩擦力，在将螺钉30预组装于连接件上，不在人为地将螺钉30倾斜角度θ并施加足以克服凸缘33的侧面334与穿孔112内表面之间的摩擦力的向上的外力的情况下，螺钉30不会从穿孔112中脱落。组装时，再将螺钉30与被连接件，如底板12和支撑板52上的螺纹孔140、520螺合即可，安装方便，从而节约了材料成本和组装成本。
图9所示为本发明第二实施例所提供的螺钉60，其与上述第一实施例中的螺钉30的不同在于：凸缘63包括一环形的底面631及连接所述底面631的外周缘和平滑段321的外表面之间的一渐缩形的侧面634。该凸缘63的外径于侧面634与底面631相交的底端处最大，并沿螺杆32的延伸方向从下往上逐渐减小，直至侧面634与平滑段321的外表面相交的顶端处最小。当该螺钉60竖直放置时，该凸缘63的投影与螺钉30竖直放置时其凸缘33的投影的方向呈倒向。
Claims (11)
1.一种固定件，包括一头部及从头部延伸的一螺杆，其特征在于：该螺杆于靠近头部的一端从外表面向外径向延伸形成一凸缘，该凸缘和头部之间设有一颈部，凸缘的外径沿螺杆的延伸方向变化。
2.如权利要求1所述的固定件，其特征在于：该凸缘包括一环形的顶面及一连接顶面的外周缘和螺杆的外表面的渐缩形的侧面，该凸缘的外径沿螺杆的延伸方向从靠近头部的一端向下逐渐减小，于侧面与顶面相交处的外径最大。
3.如权利要求2所述的固定件，其特征在于：该顶面与头部相互平行。
4.如权利要求1所述的固定件，其特征在于：该凸缘包括一环形的底面及一连接底面的外周缘和螺杆的外表面的渐缩形的侧面，该凸缘的外径沿螺杆的延伸方向从远离头部的一端向上逐渐减小，于侧面与底面相交处的外径最大。
5.如权利要求1所述的固定件，其特征在于：该螺杆包括靠近头部的平滑段及远离头部的螺纹段，该螺纹段的外表面上设有若干外螺纹，该凸缘形成于平滑段上。
6.一种固定装置，包括一连接件、一被连接件及用于将连接件和被连接件连接的至少一固定件，该连接件上形成有可供固定件穿设的穿孔，其特征在于：该固定件为上述权利要求1-5中任意一项所述的固定件，该固定件在倾斜一角度并施加一外力时凸缘穿过穿孔，将所述连接件配合于该固定件的颈部。
7.如权利要求6所述的固定装置，其特征在于：该固定件竖直放置时凸缘的正面投影为一等边梯形。
8.如权利要求7所述的固定装置，其特征在于：该倾斜的角度的大小经由以下公式获得：其中D为等边梯形的上底长度，d为等边梯形的下底长度，H为等边梯形的高，δ1、δ2、δ3分别为上底长度、下底长度和高的尺寸公差。
9.如权利要求6所述的固定装置，其特征在于：该连接件为一弹片，该被连接件为设置于弹片下方的支撑板，该支撑板上设有与螺杆螺合的螺纹孔。
10.一种电子装置，包括一外壳，该外壳包括一底板及与底板连接的一顶板，该底板上设有固定柱，顶板于正对底板上的固定柱的地方设有可供固定件穿设的穿孔，其特征在于：该固定件为上述权利要求1-5中任意一项所述的固定件，该固定件在倾斜一角度并施加一外力时凸缘穿过穿孔，将所述顶板配合于该固定件的颈部。
11.如权利要求10所述的电子装置，其特征在于：该穿孔的周围呈放射状向外延伸形成若干裂槽。
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