专利名称：隔振风扇紧固件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于连接两个部件的紧固件，更具体地说，涉及一种由锁销和隔振套管组成的，将计算机冷却风扇连接到计算机机壳的塑料紧固件。隔振套管预置在风扇外罩内。锁销穿过机壳插入隔振套管便完成装配。
连接带孔的工件的紧固件在现有技术中是公知的，通常是用金属或塑料制造的。螺钉螺母和螺丝是常用金属紧固件的例子，而塑料紧固件的例子示于美国专利2,882,780号和2,941,439号。
但在将计算机的冷却风扇外罩连接到计算机机壳时，许多现有技术的紧固件已经证明是不令人满意的。关于金属紧固件，由于其弹性模数一般较高而对风扇运行时产生的振动的隔离性很差，经常会引起烦人的难以忍受的噪音。其次，金属紧固件与塑料紧固件相比安装时相对较难，常常需要使用工具，如扳手或改锥，第三，金属紧固件是导电的，因此如果掉在计算机内可能引起危险。
关于塑料紧固件，许多种塑料紧固件已被证明不令人满意，其原因和金属紧固件一样，对风扇运转所产生的振动隔离不好。另一些塑料紧固件装配拆除困难，然而其它的紧固件在风扇外罩和机壳之间不能提供牢固的连接。
因此本发明的目的是提供一种将风扇外罩紧固到计算机机壳的塑料紧固件，它比现行使用的紧固件安静。本发明的另一目的是提供一种塑料紧固件，它在外罩和机壳之间提供牢固的连接。本发明还有一个目的是提供一种紧固件，它装配和拆卸很方便。其它目的可从以下讨论中看出。
根据本发明所述的隔振风扇紧固件是通过提供一种带有一锁销和一个中间有轴向孔穿过的单独的隔振套管的塑料紧固件，来达到上述的和另外有利目的。锁销有头部和杆部。杆部有第一接合段、第二接合段、第三接合段和第四接合段。这四个接合段的直径是各不相同的，而且如下所述，它们与隔振套管内壁的相应部分可作摩擦接合。
隔振套管有头部、杆部、环形凸缘和轴向孔，该孔的孔径是变化的用于接纳锁销。孔分四部分第一内壁部分，用于接纳锁销杆部的第一接合段，作可分离的摩擦连接；第二内壁部分，用于接纳锁销杆部的第二接合段，作可分离的摩擦连接；第三内壁部分，用于接纳锁销杆部的第三接合段，作可分离的摩擦连接；以及第四内壁部分，用于接纳锁销杆部的第四接合段，作可分离的摩擦连接。
使用时，隔振套管的杆部插入风扇外罩的孔中，使风扇外罩的壁介于隔振套管的头部和凸缘之间，且此头部和凸缘分别贴住外罩的外表面和内表面。制造过程中隔振套管的尺寸加工成与预定厚度的风扇外罩相匹配，即风扇外罩的厚度等于套管上头部与凸缘之间的距离。
然后将套管中的孔与计算机机壳上的孔对准，同时隔振套管的头部紧靠在机壳内侧。锁销插入套管中直到锁销头部贴住机壳外侧表面为止。制造过程中锁销的尺寸加工成与计算机机壳的预定厚度相适应。当锁销完全插进机壳内时，锁销杆部的第一接合段与套管的第一内壁部分成可分离的摩擦连接，锁销杆部的第二接合段与套管的第二内壁部分成可分离的摩擦连接，锁销杆部的第三接合段与套管的第三内壁部分成可分离的摩擦连接，锁销杆部的第四接合段与套管的第四内壁部分成可分离的摩擦连接。
此时，风扇外罩便与机壳作紧密又可拆开的连接。隔振套管用软塑料制成，因而能隔绝大部分的风扇振动，从而减少噪音水平。反之，锁销用硬塑料制造，以确保与隔振套管连接的可靠性，从而使风扇的外罩与机壳牢牢固定。
根据本发明所述的隔振风扇紧固件较之现有技术具有很多优点。首先，风扇运转引起的噪音与许多现有技术的紧固件相比要低。其次，锁销与隔振套管的摩擦接合能确保牢固连接。第三，风扇外罩与计算机机壳的附着或拆离不必花很大力气或用专用工具，只要简单地将锁销插进或拔离隔振套管即可。其它优点可从以下讨论中看出。
在附图中
图1是锁销的正视图；图2是隔振套管的正视图；图3是紧固件组装时将风扇外罩与计算机机壳相连的横截面视图。
在上述表示隔振风扇紧固件的诸图中，同一数码代表同一部件。
参看图1，数码10代表根据本发明优选实施例所述的紧固件的锁销。该锁销有头部12、垫圈14、锥形肩部16和杆部18。杆部还包括圆柱形的第一接合段20、锥形的第二接合段22、球形的第三接合段24和圆柱形的第四接合段26。锁销10是一横截面为圆形的部件，由硬质抗冲击塑料，如尼龙6/6或硬的森托普伦(santoprene)模压而成。
第一接合段20和第四接合段26的直径相同。与第一接合段20相邻的第二接合段22变细到一最小直径的圆弧形成颈部28。与第二接合段22相邻的第三接合段24从上述最小直径成球形变大到最大直径然后变小到与第一接合段20和第四接合段26的直径相同的直径。
参看图2，数码30表示根据本发明优选实施例所述的隔振套管。隔振套管30是一横截面为圆形的部件，有头部32、杆部33、向头部方向伸出的柔性环状外凸缘34和可插进锁销10的圆形孔36。孔36的直径是变化的，有一喇叭口38可接纳锁销的锥形肩部16、有一与杆部第一接合段20等长并作可分离摩擦连接的圆柱形的第一内壁部分40、有一与杆部第二接合段22等长并作可分离摩擦连接的锥形的第二内壁部分42、有一与接纳的杆部第三接合段24等长并作可分离摩擦连接的扩大的第三内壁部分44、和有一与接纳的杆部第四接合段26作可分离摩擦连接的圆柱形第四内壁部分46。第四内壁部分46一般应当至少与杆部第四接合段26等长。但实际上通常做得更长些，因为这样可用拉力使隔振套管定位在风扇外罩上。第二内壁部分42和第三内壁部分44形成一缩颈48，其中接纳杆的颈部28。
第一内壁部分40和第四内壁部分46直径相同，该直径略小于杆部第一、第四接合段20、26的直径，因此在它们之间形成摩擦配合。一般，第一和第四内壁部分40、46的直径比杆部第一和第四接合段20、26的直径经小14％。同样，锥形的第二内壁部分42与杆的第二接合段22形状上互相配合，其最小直径比杆的第二接合段22的最小直径小。一般，第二内壁部分42的最小直径比杆的第二接合段22的最小直径小21％。扩张形的第三内壁部分44的最大直径比杆的第三接合段24的最大直径约小26％。比较图1与图2可见，第三内壁部分44的形状与杆的第三接合段24不相配，即第三内壁部分44不是球形。这样的形状除了可确保摩擦紧配合外，还能为杆的颈部28与套管缩颈48的接合提供另外的保持力，以防锁销10被拔出，因为杆的球形第三接合段24必须通过缩颈48形成的狭道。
隔振套管30的制造材料是软而有弹性的可变形塑料，如热塑性弹性材料(TPE)或软的森托普伦(santoprene)，因而可起隔振作用并产生形变以便与锁销10作摩擦连接。
使用时，紧固件的用法如下。图3示出连接风扇外罩50与计算机机壳52的装配好的紧固件。隔振套管30插在风扇外罩50的孔中。该工序的完成是通过将杆部33的末端54插进孔中并将此末端拉到环形凸缘34发生弯曲且风扇外罩50位于头部32和环形凸缘34之间为止，使表面51贴住头部32的底面、表面52贴住环形凸缘34，如图3所示那样。由于头部32与凸缘34之间的距离等于风扇外罩的厚度，所以加工的隔振套管30用在预定厚度的风扇外罩上。然后将套管孔36与计算机机壳52的孔对准，以致套管头部32的顶面贴住机壳52的底面53。然后将锁销10插入隔振套管30，直到垫圈14贴住机壳52的外表面54。由于锁销10和隔振套管30都是用塑料制造的，所以只需较小的轴向力即可完成相互连接，甚至用手也可完成。
为了使锁销10与隔振套管30配合，锥形肩部16的长度在制造过程中控制在适合机壳52的厚度，即锥形肩部16的轴向长度等于机壳52的厚度加上套管喇叭口38的轴向长度。因此，锁销10和隔振套管30加工成可用在预定厚度的风扇外罩和机壳上。
当锁销10完全插入隔振套管30中时，紧固件即锁住，风扇外罩50被牢牢固定到机壳52上。由于锁销杆部18的直径处处大于套管孔36的内径，所以锁销10插入隔振套管30会引起隔振套管30内壁的扩大，从而使锁销10和隔振套管30产生摩擦连接。这样，第一内壁部分40扩大，以接纳杆的第一接合段20；第二内壁部分42扩大，以接纳杆的第二接合段22；第三内壁部分44扩大，以接纳杆的第三接合段24；第四内壁部分46扩大，以接纳杆的第四接合段26。于是，锁销杆部18处处与隔振套管30作摩擦连接。此外，杆的颈部28与缩颈48的接合提供额外的保持力，因为球形的杆部第三接合段24必须穿过缩颈48形成的狭道才能拔出锁销10。
紧固件于是作可拆卸地锁定，同时风扇外罩紧固到机壳上作可拆卸连接。如果人们想拆除风扇外罩，以相对较小的轴向力即可使锁销10从隔振套管30中方便地拔出。锁销垫圈14提供一个介于锁销头部12和机壳52的外表面54之间的空隙。因而有助于使用拆卸工具，如夹钳、改锥、甚至借助人的手。
应用软塑料的隔振套管与硬塑料锁销的连接可获得紧固件先进的声学特性。隔振套管直接与风扇外罩接触，因而能隔离很大一部分风扇振动。另一方面，硬塑料的应用确保与隔振套管的紧密连接并使风扇外罩紧固到机壳上。
虽然本隔振风扇紧固件适用于冷却风扇外罩和计算机机壳，但应明白，本紧固件不局限于这种用途，它能用于连接任何有孔的部件。
权利要求
1．一种将第一部件固定到第二部件上的塑料紧固件，该紧固件包括一锁销，其横截面为圆形；所述锁销的最近端是头部，与此头部相邻的是同轴线的肩部，与此肩部相邻的是同轴线的杆部；所述杆部有一与肩部相连的第一接合段；一与第一接合段相连的第二接合段；一与第二接合段相连的第三接合段；以及与第三接合段相连的第四接合段；一隔振套管，其横截面为圆形，用于接纳所述锁销，两者作可拆开的摩擦连接；所述隔振套管具有一近端和一远端，在所述近端是头部，该套管有杆部，在此杆部上有一可变形的环形凸缘，还有从中穿过的轴向圆孔，所述头部与凸缘之间的间距等于所述一个部件的厚度，而所述轴向圆孔是变直径的；所述圆孔具有一喇叭口，可供接纳锁销的肩部；一第一内壁部分，可与锁销杆部第一接合段作可拆开的摩擦连接；一第二内壁部分，可与锁销杆部第二接合段作可拆开的摩擦连接；一第三内壁部分，可与锁销杆部第三接合段作可拆开的摩擦连接；一第四内壁部分，可与锁销杆部第四接合段作可拆开的摩擦连接；所述锁销肩部的轴向长度等于所述套管喇叭口轴向长度加上另一部件的厚度。
2．根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于所述杆部的第一及第四接合段具有相同直径，该杆的第二接合段直径渐渐缩小到最小直径以形成一颈部，所述第三接合段是从此最小直径扩大到最大直径然后再渐渐变小到和第四接合段的直径相等；所述的第一和第四内壁部分直径不变且小于所述杆部的第一和第四接合段的直径，该第一内壁部分与杆部第一接合段同长度而第四内壁部分至少与杆部第四接合段等长；所述第二内壁部分与杆部第二接合段同长且渐渐变细到一最小直径以形成缩颈，此最小直径小于杆部第二接合段的最小直径；以及所述第三内壁部分与杆部第三接合段同长度且从所述第二内壁部分最小直径扩大到第四内壁部分的直径值。
3．根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述的锁销是用硬质抗冲击塑料制成的。
4．根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，所述隔振套管是用软的可弹性变形的塑料制成的。
5．根据权利要求1所述的紧固件，其特征在于，还包括一垫圈，位于锁销头部与肩部之间。
全文摘要
公开一种用于将冷却风扇外罩固定到计算机内部机壳用的隔振风扇紧固件。该紧固件由硬质抗冲击塑料做的锁销和软的可弹性变形的塑料做的隔振套管组成。锁销与隔振套管作摩擦连接。使用时隔振套管预先装入风扇外罩内。锁销穿过机壳插入隔振套管便完成装配。根据本发明所述的隔振风扇紧固件比现有技术的紧固件有好的声学特性。
文档编号F16B5/06GK1225423SQ9910052
公开日1999年8月11日 申请日期1999年2月4日 优先权日1998年2月5日
发明者小弗兰克·V·普林 申请人:伊利诺斯工具公司