用于组装服务器的铰链的制作方法

本申请涉及一种塔式服务器的挡板铰链。本申请还涉及一种或多种制造、使用、安装、修改、维修和拆卸挡板铰链的方法。挡板铰链可被简单地称为铰链。

背景技术：

塔式服务器也被称为服务器、计算机、计算服务器或塔式计算服务器，其提供方便的可扩展性和冷却。然而，塔式服务器倾向于对于操作而言体积大且沉重，使得在生产线上组装它们的任务特别困难。例如，紧凑型5U双处理器塔式服务器的机架(ThinkServer TS440^TM)大约是28千克(61.8磅)并具有194.81mm×594.86mm×429.76mm的尺寸(7.67"×23.42"×16.92")，这难以由单个操作者迅速且安全地翻转或旋转。塔式服务器的已知接合结构或铰链防止塔式服务器的机架和盖在直立位置中被组装，因而迫使操作员费力地将沉重的机架翻转以用于小心地且缓慢地将盖附接到机架。该有问题的方法会导致安全性、生产力和成本的问题。

技术实现要素：

本申请的必要特征由独立权利要求提供，同时重要的或有利的特征由从属权利要求给出。

根据第一个方面，本申请提供了用于组装包括机架和挡板的服务器的铰链。铰链包括轴、用于连接到机架的第一构件以及被耦合到轴的第二构件。第二构件被配置为被连接到或固定到挡板上。轴包括施力装置。在服务器从第一位置到第二位置的组装期间，第二构件相对于第一构件围绕第一构件的纵向轴线可旋转，在第一位置中施力装置靠着第一构件施力以防止第二构件移动远离第一构件的纵向轴线，在 第二位置中第二构件相对于第一构件被紧固。

铰链的第一构件可以另外被称为铰链的第一叶，而第二构件可以被替换地称为第二叶。取决于用于固定到机架或挡板上的适用性，第一构件和第二构件可以被互换地使用或命名。轴可以被命名为栓或杆，其将第一构件和第二构件接合在一起，使得第一构件、第二构件或两者可以围绕轴的纵向轴线旋转。取决于观察的方向，围绕轴的第一旋转方向可以是用于挡板打开(即，打开前面板或盖件)的顺时针方向，围绕轴的第二旋转方向可以是用于挡板关闭(即，反时针)的逆时针。铰链的第一位置可以提供服务器的组装的位置，使得机架和挡板被接合在一起，由此挡板被打开。与此相反，铰链的第二位置可以提供服务器的另一组装的位置，使得机架和挡板被接合在一起，由此挡板被关闭。

铰链在挡板与机架之间提供了可拆卸和可靠的连接。特别地，施力装置防止轴移动远离第一构件的纵向轴，使得第一构件、第二构件和轴被集成在一起形成将挡板牢固地保持到机架的具有鲁棒性的组装。施力装置可以包括弹簧柱塞或偏压器件以用于控制或确定第一构件和第二构件的一个或多个旋转位置。施力装置可以进一步包括通过摩擦推向第一构件或第二构件的一个或多个零件的突出末端，使得轴不容易脱落第一构件或第二构件。

第一构件可以包括从第一叶延伸以用于保持轴的第一关节，并且第一关节可以包括横向开口以用于从轴的横向侧接受轴。第一构件的纵向轴线提供了用于围绕纵向轴线旋转第一构件、第二构件或两者的旋转中心。因此，第一构件的纵向轴线与轴的纵向轴线重合。与此相反，轴的横向方向垂直于第一构件的纵向轴线，由此横向侧涉及轴的圆柱形表面。该轴沿纵向轴线具有均匀的横截面面积或不同的横截面形状。横向开口允许轴从该轴的横向侧插入到第一关节，使得铰链的安装变得快速和简单。在被安装到第一关节中之后，第一关节可以通过第一关节的弹性部分地或完全地扣住、抓取或包围轴。第一关节的弹性进一步向轴提供恒定的保持力和支撑，也不要求附加的固定装 置、工具或通过手动或者机器的外部功率。在生产线上，操作者可以简单地保持具有第二构件和轴的挡板，并且将轴安装到在机架上的第一构件中，由此快速地组装塔式服务器。

轴的施力装置可以被配置为抵靠第一构件以用于使得阻力防止轴远离第一构件的纵向轴线移动。在施力装置和其它零件之间的物理接触产生了在施力装置、第一构件或第二构件之间的摩擦力，使得轴和第一构件不能被容易地分开。如果在第一构件或第二构件上设置有合适的接受器，施力装置可以良好地部分或完全匹配到该接受器中，从而停止或抑制第一构件、第二构件或两个构件相对于轴的纵向移动。在一个实施例中，施力装置包括弹簧柱塞，其使得其末端(例如，钉)被推向第一构件或第二构件。

轴的施力装置可以包括被布置在轴的横向或纵向侧并且从轴的壳体以内延伸的一个或多个弹簧。一个或多个弹簧提供了确保施力装置与第一构件的物理接触的一个或多个弹性体。因为弹簧被推向第一构件，第一构件因而与轴经历恒定的摩擦。弹簧可以包括张/拉弹簧、压缩弹簧、扭力弹簧、恒力弹簧和可变弹簧。该弹簧可以替代地包括螺旋弹簧、片弹簧和机械加工弹簧。该弹簧还可以包括悬臂弹簧、螺旋弹簧、游丝(摆轮游丝)、板簧和V型弹簧。该弹簧被容易地、便宜地及丰富地以多种尺寸、材料和形状提供用以实施。

施力装置在弹簧的末端处可以进一步包括球体以用于在服务器的组装期间抵靠第一构件。球体在轴与第一构件之间提供了滚动摩擦(即，滚动阻力或滚动拖拽)。由于球体被弹簧支撑，该球体如果被外部物体按压则可以收回，从而有效地减小施力装置的长度。球体与弹簧一起的弹性使得轴易于安装到第一构件中。球体与弹簧以延长的时间段一起可靠地操作而不要求维护。

弹簧可以进一步包括限制器(例如，颈部、阻挡件或限制)以用于限制球体或弹簧的长度的移动。限制器保持弹簧、球体或两者在预定义的移动范围以内。限制器可以进一步限制弹簧、球体或两者在预定的位置。例如，限制器保持球体、弹簧或两者到轴上，使得轴、球 体和弹簧成为一个集成组件，其易于处理或存储。

限制器可以包括具有与球体的过盈配合的开口。当被具有精确度地制作或加工时，该开口可以在强的外部力下接受球体，但防止球体在被弹簧施力时离开。例如，开口具有4.85±0.10mm(毫米)的直径，而球体具有5.10±0.1mm的直径，使得该开口可以暴露出球体的一部分以用于接触第一构件，但防止球体离开该开口或轴。

轴可以包括非圆形柱状部以用于配合到第一关节的横向开口中。例如，该轴的中心部分可以包括三角形柱、方柱或椭圆柱，使得非圆形柱状部可以与关节或构件之一匹配，提供挡板的偏置位置。当使用椭圆柱以用于匹配有弹性材料(例如，弹簧钢)制成的第一关节时，轴提供了挡板打开的第一偏置位置以及挡板关闭的第二偏置位置。

非圆形柱状部可以包括平坦区域。轴上的平坦区域使得轴是非圆形的，从而挡板在利用轴被固定时具有用于打开或关闭的多个偏置位置。平坦区域易于加工或模塑。第一关节的横向开口在服务器的组装期间可以是面朝上的。因此，操作者可以利用轴保持挡板，并且将轴在轴的横向方向上向下插入到第一关节，这是不费力且简单的。

第一关节可以包括用于保持轴的一个或多个条部。条部可以由金属片被独立地制作或与构件(例如，叶)一起制作。因此，第一构件、第二构件、第一关节或第二关节可以从常用的金属片以低成本且具有准确度的被切割或冲压。

一个或多个条纹可以包括符合轴的形状以用于引导轴的旋转移动的弯曲的内面。符合的内面提供了向轴的稳定保持，提供了用于挡板打开或关闭的一个或多个偏置或稳定位置。例如，铰链的一个偏置位置导致挡板靠着机架挤压，避免了在运输期间的摆动或噪声。

该一个或多个条部可以包括用于将条部中的一个分成第一区域和第二区域的脊部，第一区域用于与施力装置在服务器的组装(即装配)期间协作以便于提供第一位置(例如，挡板打开位置)，第二区域用于与施力装置协作以便于提供第二位置(例如，挡板关闭位置)。脊部可以将一个条部分成多个部分，使得这些部分中的每个部分在与 轴的中心部分协作时提供挡板的稳定位置或偏置位置。

第一关节可以包括第一条部和第二条部。第一条部和第二条部在轴的纵向方向上被彼此间隔开。代替在单个部分上，第一条部和第二条部以材料消耗和更好地刚性保持轴的远离的部分(例如，相反末端)。第一条部和第二条部进一步提供其间空的空间，使得第二关节或第二构件也可以包围轴的一个或多个部分。

第一关节可以进一步包括介于第一条部与第二条部之间的中间条部以在服务器的组装期间紧靠施力装置。中间条部可以与金属片相似地制作，使得第一构件和第二构件可以从相同的材料(注入金属片)制成。材料和制造的成本被显著降低，而不妥协构建的质量以及它们尺寸的准确度。

在一个实施例中，第一关节、第二关节或两者与它们相应的叶一起被整体地制造、制作或冲压。构件(叶或多个叶)的一个或多个延伸或条部随后可以被折成用于提供关节的期望的形状。没有附加的材料或制造步骤可以是必须的以用于提供简单的且具有鲁棒性的构件或关节。

在进一步的实施例中，轴、第一关节、第二关节或这些中的任意的组合由一个或多个弹性材料(例如，弹簧钢)制成。弹性材料提供了向轴的强的保持力、轴到关节中的柔性的插入以及在服务器的延长使用期间耐用的性能。

本申请进一步提供计算机或计算服务器(例如，塔式服务器)，其包括用于保持计算机的计算部件的机架；用于可移动地覆盖机架的一部分的盖件；以及铰链。铰链被固定在机架与盖件之间以用于关闭或打开盖件。铰链可以在挡板与机架之间提供可拆卸连接，使得挡板可以在生产线上被快速安装，在维修该计算机时被易于拆卸。

根据另一方面，本申请提供了使用用于组装计算机的铰链的方法。该方法包括提供具有铰链的第一构件的机架的第一步骤，提供具有铰链的第二构件的盖件的第二步骤。第二构件保持铰链的轴。该方法进一步包括将轴从轴的横向方向插入到第一构件中的第三步骤以 用于将机架与盖件接合在一起。代替将组装的铰链的构件(具有叶或构件)相应地接合到机架和挡板，该方法允许构件被拆卸并被固定到计算机的分立部件(例如机架、挡板)。计算机的连接或组装可以通过将构件中的一个与轴耦接而被简单地执行，这是简单且快速的。操作者不再需要旋转庞大且笨重的机架以用于固定铰链，这可导致对操作者的应变和安全问题。计算机的组装时间因而被大为减少。

根据又一个方面，本申请提供了挡板铰链，其包括用于引导围绕轴的纵向轴线的旋转移动的轴；第一叶，具有从第一叶延伸的第一关节以用于保持轴；以及第二叶，具有从第二叶延伸的第二关节以用于包围轴。第一关节包括用于从轴的横向侧接受轴的横向开口。纵向方向由轴的纵向轴线提供，其提供了第一叶和第二叶的轴线的旋转中心。相应地，挡板铰链或轴的横向方向基本上垂直于轴的纵向方向或轴线。挡板铰链可替代地被称为铰链。

传统地，为了提供可靠的旋转接合，第一关节、第二关节或两者具有完全的圆形包围，使得轴不能在横向方向上移动，从而促进第一叶和第二叶的同心旋转移动。然而，完整的包围导致难以组装挡板铰链，因为第一叶、第二叶或两者可能必须被四处移动以用于固定。当在生产线上组装塔式服务器时，传统的铰链迫使操作者极力移位沉重的机架，从而消耗显著量的时间和精力以用于将挡板到机架上的正确组装。与此相反，当使用根据本申请的挡板铰链时，第一叶被预安装到机架上，同时第二叶被预固定到挡板上。轴被第二关节保持。由于第一关节具有横向开口，操作者仅需要承载挡板并且将柄横向地推到第一关节中以用于快速安装。当使用挡板铰链时不需要附加的努力或工具。

在本申请中，铰链的部件(例如，第一关节、第二关节)、挡板和机架可以包括铁磁材料，使得它们的相应的零件之间的磁力提供用于组装的牢固的附着。施力构件可以进一步由铁磁材料提供，使得铰链可以被容易地组装、拆卸、安装或移除，需要更少的紧固件或不需要紧固件。

附图说明

附图被包括以提供本发明的进一步理解，并且被并入且构成本说明书的一部分。附图示出本公开的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1图示了组装的塔式服务器的一部分；

图2图示了组装的挡板铰链；

图3图示了挡板铰链的分解图；

图4图示了被固定至挡板的挡板铰链的第二叶；

图5图示了被附接至机架的挡板铰链的第一叶；

图6图示了具有挡板铰链的组装的塔式服务器；

图7图示了使得挡板打开在一个位置处的组装的塔式服务器；

图8图示了使得挡板打开在另一个位置处的组装的塔式服务器；

图9图示了挡板铰链的剖视图；

图10图示了挡板铰链的另一个剖视图；

图11图示了第二叶处于正在与第一叶组装的过程中；

图12图示了被关闭在0(零)度的挡板铰链的侧视图；

图13图示了被打开在九十(90)度的挡板铰链的另一侧视图；

图14图示了被打开在一百二十(120)度的挡板铰链的进一步侧视图；

图15图示了在被组装之前的挡板铰链的侧视图；以及

图16图示了在被组装之后的挡板铰链的侧视图。

具体实施方式

本申请的示例性、非限制性的实施例现在将参考以上提及的附图进行描述。

图1至16涉及本发明的实施例。特别地，图1图示了组装的塔式服务器20的一部分。组装的塔式服务器20(也被称为塔式服务器或服务器)包括机架22和挡板24，其从根据图1的顶部被观看。机 架22包括侧面板26，电源单元托架、外部3.5"驱动器托架、后风扇、扩展槽、内部3.5"驱动器托架和其它零件。挡板24包含前面板28和3.5"屏蔽。

机架22和挡板24通过挡板铰链30被接合在一起。挡板铰链30的第一叶32被铆接到侧面板26，而挡板铰链30的第二叶34被固定至前面板28。挡板铰链30引导挡板24围绕其轴36的旋转移动，使得挡板24可以被翻转打开或者关闭到机架22上，相似于门的打开或关闭。图1示出了挡板24被打开在相对于机架22的大约45°。

图2图示了被组装的挡板铰链30。挡板铰链30包括第一叶32、第二叶34和轴36。第一叶32进一步包括抱住轴36的第一关节38。类似地，第二叶34附加地包括包裹轴36的第二关节40。

图3图示了挡板铰链30的分解图。根据图3，第一叶32是弹簧钢材料的基本上平坦的板，具有平均分布的三个通过安装孔42。第一叶32进一步包括从平坦的板的边缘延伸的第一关节44。第一关节44包括三个条部，即沿着第一关节44的边缘相继分布的第一条部46、中间条部48和第二条部50。第一条部46和第二条部50两者向下延伸并且具有带有圆形轮廓的部分，其符合轴36的圆柱末端52、54。与此相反，中间条部48向上延伸并且基本上是直的。条部46、48、50的尖端提供了横向开口56，其比轴36的直径略宽。然而，中间条部48具有向内弯曲的脊部，由此通过第一条部46、第二条部50和脊部58的尖端形成的开口比轴36的直径更窄。

第一条部46和第二条部50两者向下延伸并且具有带有圆形轮廓的部分，其符合轴36的圆柱末端52、54。与此相反，中间条部48向上延伸并且基本上是直的。条部46、48、50的尖端提供了横向开口56，其比轴36的直径略宽。然而，中间条部48具有向内弯曲的脊部，由此通过第一条部46、第二条部50和脊部58的尖端形成的开口比轴36的直径更窄。附加地，条部46、48、50还定义了第一关节38的纵向轴线91。

轴36具有第一圆柱末端52、中间部分60和第二圆柱部分54， 其沿着轴36的纵向轴线92被相继地对准。特别地，中间部分60包括形成平坦区域64的横向凹进。盲圆柱孔66被定位在平坦区域64的中心处，使得盲圆柱孔66的纵向轴线与轴36的纵向轴线92垂直且相交。轴36附加地包括螺旋弹簧68和钢球70。盲圆柱孔66的开口直径72比钢球70的直径略小，使得在盲圆柱孔68的开口与钢球70之间存在小的过盈配合。

第二叶34是弹簧钢材料的大致平坦的板，具有三个通过安装孔76。第二叶34进一步包括从平坦的板的边缘延伸的第二关节40。第二关节40具有条部80。条部80在中间包括窗78，使得在将轴36安装到第二叶34之后暴露出钢球70。条部80通过具有圆柱轮廓而被弯曲，使得条部80可以在被组装时紧紧抓住轴36。图3进一步指示轴36的纵向轴线92，其也是挡板铰链30的旋转轴线92。纵向轴线92由第二叶34共享，该第二叶可以被称为挡板铰链30或只是铰链30的第二构件。轴的横向方向94垂直于如由箭头92所指示的纵向轴线。横向方向94指向轴36的圆柱表面96。

图4至图8表示在组装塔式服务器20之后挡板铰链30的各种打开或关闭位置。具体地，图4图示了被固定至挡板24的挡板铰链30的第二叶34。图5图示了被附接至机架22的挡板铰链30的第一叶32。图6图示了具有挡板铰链30的组装的塔式服务器20，其提供了挡板铰链30的位置或第一位置。图7图示了使得挡板24被打开在一个位置的组装的塔式服务器20，该位置被称为挡板铰链30的另一位置或者第二位置。图8图示了使得挡板24被打开在挡板铰链30的进一步的位置的组装的塔式服务器20。应当理解的是，挡板铰链30允许挡板铰链30的轴36在如图8所示的位置处被布置到第一关节44的第一和第二条部46、50。在该位置处，挡板铰链30开始第二叶34到第一叶32的耦合。此后，轴36沿着第一关节44的纵向轴线91旋转，直到第二叶被布置在如图6所示的其中第二叶34相对于第一叶32被紧固的位置处，该位置被称为挡板铰链30的附加位置或可选位置。

图9至16表示挡板铰链30的不同示图。特别地，图9图示了挡板铰链30的剖视图。图10图示了挡板铰链30的另一个剖视图。图11图示了第二叶34处于正在与第一叶32组装的过程中。图12图示了被关闭在零度(0°)的挡板铰链30的侧视图。图13图示了被打开在九十度(90°)的挡板铰链30的另一侧视图。图14图示了被打开在一百二十度(120°)的挡板铰链30的进一步侧视图。图15图示了在被组装之前的挡板铰链30的侧视图。图16图示了在被组装之后的挡板铰链30的侧视图。

当制作挡板铰链30时，第一叶32和第二叶34两者均从弹簧钢片被冲压，使得它们的安装孔42、76被冲孔到它们预定的大小。第一叶32进一步在固定装置上被切割以及弯曲，使得第一条部46、中间条部48和第二条部50被成形为形成横向开口56。脊部58被形成在中间条部48的中心地方，使得中间条部48被分为第一平坦区域82和第二平坦区域84。两个平坦区域82、84相应地与轴36上的平坦区域64匹配良好。

盲圆柱孔66被钻孔，同时平坦部分64被铣削。螺旋弹簧68被插入到盲圆柱孔66中，并且钢球70被定位在螺旋弹簧68的顶上。限制环(未示出)进一步被固定至盲圆柱孔66的开口74以用于限制钢球70，因为限制环具有小于钢球70的直径的内径。

第二叶34也在固定装置上被切断以及弯曲，使得窗78在条部80之前被制成。当弯曲条部80时，轴36被附接到第二叶34。在弯曲之后，轴36被固定到第二关节40，使得轴36的平坦区域64由窗78暴露。

在组装塔式服务器20之前，第一叶32经由三个安装孔42被铆接到侧面板26上。相似地，第二叶34也在三个通过安装孔76处被实心柳钉固定到前面板28上。特别地，轴36已经被固定到第二关节40中，使得螺旋弹簧68和钢球70两者均被安装。在塔式服务器组装线上，操作者提升具有第二叶34的挡板24，并且将轴36推到横向开口56中，使得轴36越过脊部58，被保持在中间条部48与两个末端 条部46、50之间。钢球70被螺旋弹簧68推向中间条部48，使得挡板24被防止在轴36的纵向方向上移动，但仍可以围绕轴36的纵向轴线顺时针或反时针(即，逆时针)旋转。

轴36在其纵向轴线上支撑挡板24和第二叶34的重量。当被安装及组装时，塔式服务器20处于直立位置，挡板的重量经由第二叶34、第一叶32和前面板28被传递至机架22。附加地，轴36促进挡板24相对于机架22的旋转移动，因为轴36的中间部分60可以沿着中间条部48平滑地移动。

中间条部48和两个末端条部46、50从相反的侧面保持轴36，使得它们48、46、50提供部分圆柱形壳体以用于保持轴36。事实上，当挡板24移动时，轴36的圆柱形末端52、54可以相应地沿着两个末端条部46、50滑动。三个条部46、48、50的协作向挡板24提供了简单、可靠且强的支撑，也允许挡板24通过操作者的单次插入的安装。

螺旋弹簧68和钢球70提供了纵向弹性的组装。如果钢球70被外部力按压，诸如被中间条部48按压，螺旋68被压缩。钢球70被进一步推向在中间条部48上的脊部58，使得轴36提供挡板24的双稳态位置，一个用于关闭挡板到机架22上，另一个用于保持挡板打开。脊部58利用钢球70将中间条部48分成两个接触区域，其提供了双稳态位置。

机架22和挡板24可以通过挡板铰链30中的一个或多个被接合在一起。这些挡板铰链30可以共享单个纵向轴线，使得挡板24可以既被挡板铰链30可靠地保持又围绕挡板铰链30旋转。

因为第一叶32可以开放其条部46、48、50以用于接受、保持或释放轴36，条部46、48、50中的一个或多个可以由具有弹性的任意材料制成。例如，第一叶或第二叶的部分可以相应地与机架22和挡板24由塑料材料一起模塑，使得不再需要额外的紧固件以用于将叶32、34固定到机架22或挡板24。