专利名称：电子元件安装组件及其部分的制作方法
技术领域：
和
背景技术：
许多电子设备具有模块型元件，它们被安装在电子设备的安装托架上。这种电子设备的一个例子是“机架安装”计算机系统，其中被安装在一对轨道上的各种电子元件被滑动进入机架单元中，该机架单元支承着该元件，并使该元件接地，此外，还使该元件和计算机系统的其余部分电气相连。另一个例子是汽车电气系统，其具有可更换的立体声设备、CD盘驱动器，以及磁带卡座装置。这些单元被安装在轨道上，并且滑入滑出安装在汽车仪表板上的托架。当单元被完全插入时，则其和汽车电气系统电气相连。
连附于电子元件上的轨道一般由被接纳在电子元件侧壁内的螺纹孔中的螺丝固定。用于把轨道固定到电子元件上的其它装置在Sacherman的1996，12，24公告的美国专利5587889和Johnson的1998，9，15公告的美国专利5806949中描述了，这两个专利文件被包括在此作为参考。
发明内容
在一个实施例中，本发明包括一种电子设备，包括电子元件；和该电子元件相邻设置的轨道部件；细长的弹性部件，其通过该轨道部件延伸，并具有一个中间部分，并具有第一和第二端部，该端部和该电子元件接合，并对该电子元件施加相反的指向外的力。
在另一个实施例中，本发明包括一种用于把机架安装滑动轨道连附于电子元件上的装置，该电子元件的一侧上具有一对分开的孔，该装置包括一个整体的丝状部件，其具有第一端部和第二端部，这些端部的尺寸使得能够被接纳在分开的孔中；该丝状部件具有未受力的操作状态，此时第一和第二端部被分开的距离大于孔之间的距离，并具有弹性变形操作状态，此时第一和第二端部被分开的距离基本上等于该孔之间的距离。
在另一个实施例中，本发明包括一种导轨组件，用于把电子元件安装在电子设备内，该组件包括细长的弹性导轨部件，其中具有第一和第二孔；基本上呈U形的丝状部件，具有细长的中心本体部分和向外张开的臂部，该臂部被接纳在该第一和第二孔中。
在另一个实施例中，本发明包括一种用于把机架安装滑动轨道安装到电子元件上的方法，包括对该滑动轨道连附细长的弹性部件；使该弹性部件的相对的端部弹性地向内移动；把弹性地向内移动的弹性部件的端部插入电子元件的孔中。
在另一个实施例中，本发明包括一种用于把电子元件安装到电子系统的方法，包括对滑动轨道连附细长的弹性部件；施加一个变形力使该弹性部件的相对的端部弹性地向内移动；把弹性部件的向内移动的端部插入电子元件的孔中；释放该变形力，使得该端部向外偏转，并接合孔的侧壁，从而对该侧壁施加指向外的力。
在另一个实施例中，本发明包括一种电子设备，包括用于在其中接纳至少一个电子元件的装置；用于可滑动地支承被接纳在接纳装置中的电子元件的装置；用于以张力方式和该电子元件接合的装置，以便把该元件连附于用于滑动地支承该元件的装置上。
在附图中示出了本发明的实施例，其包括目前实施本发明的最好的方式，其中图1是一个电子元件的透视图；图2是轨道部件的透视图；图3是轨道部件的侧视图；图4是细长的弹性部件的透视图；图5是在未受力状态下的细长的弹性部件的示意的侧视图；图6是在第一受力状态下的细长的弹性部件的示意图；图7是在第二受力状态下的细长的弹性部件的示意图；图8是细长的弹性部件的详细的端视图；图9是轨道部件的部分、细长的弹性部件和电子元件的详细截面图；图10是细长的弹性部件和电子元件的部分的详细示意图；图11是轨道部件的前方透视图，其上安装有细长的弹性部件；图12是轨道部件的另一个透视图，其上安装有细长的弹性部件；图13是电子元件的透视图，其上具有利用细长的弹性部件安装的轨道部件；
图14是图13的组件的顶视平面图；图15是图13的组件的正侧视图；图16图13的组件的后视图；图17是电子元件安装托架的透视图，其具有一个被部分地插入其中的电子元件和一个被完全插入其中的电子元件；图18是被安装在安装托架内的电子元件的详细的截面示意图；图19是一个电子设备的透视图，具有被安装在其托架单元中的电子元件；图20是电子元件的示意的截面图，具有借助于细长的弹性部件安装在其上的轨道部件；以及图21是被接纳在安装托架中的图20的轨道部件的示意的侧视图。
具体实施例方式
电子元件10图1所示的电子元件10具有顶壁12，底壁14，前壁16，后壁18，左壁20和右壁22。右壁可以是左壁20的镜像。左壁和右壁的每一个中具有至少一对孔24，26，其可以是一般的螺纹孔，用于利用螺丝固定轨道部件，或者可以是其它类型的孔。每个侧壁20，22可以具有内表面21和外表面23，如图9所示。电子元件可以具有安装在后壁18上的电连接器11。应当理解，前、后、左、右、顶面、和底面的指定是任意的，这些只用于帮助说明本发明的实施例。电子元件10可以是要安装到轨道上的任何类型的电子元件，例如计算机硬盘驱动器，DVD驱动器，收音机，CD播放器或者磁带卡座。
轨道部件40，42图2和图3表示轨道部件40，42，在这个特定的实施例中，它们是镜像轨道部件。每个轨道部件具有前端部分44，后端部分46，顶部48，底部50，面向侧部52的托架和面向侧部54的电子元件，如图12所示。每个轨道部件40，42可以具有一个细长的高度较小的部分58和一个与部分58形成一个整体的长度较短的高度较大的部分60。高度较小的部分58可以包括一个有斜面的后末端62，其具有向后逐渐减小的顶面、底面和前面。高度较小的部分58还可以包括和第一向上拱起的区域66相连的第一平顶区域64，该区域66又和第二平顶区域68相连。区域68和第二向上拱起的区域70相连。包括拱起的区域66，70的部分58的部段比包括平顶区域64，68的部段具有略大的总高度。较小高度的部分58包括纵向延伸的肋部72，74和76，它们在侧部50中限定槽78和80。每个槽具有两个侧壁71，73，它们在底壁75和远边77之间延伸。在槽78内具有切口部分82，84，它们位于每个拱起区域66，70的下方。槽80包括一个加大槽宽的区域86，其具有从中延伸的切口88。在减少槽宽的区域90，设置有侧壁71，73，它们在其远边77比在其和底壁75相连的边沿距离较近地一起定位。槽80包括减少的槽宽区域90，其也包括从中延伸的切口91。槽80还包括加大的槽宽区域92和正常的槽宽区域94，区域94终止在加大的槽宽区域96，该区域96又和减少的槽宽区域98相连，区域98被设置在轨道部件的较大高度的部分60内。切口99通过减少的槽宽区域98延伸。在区域98中，和区域90中一样，槽侧壁71，73在其开口的边沿比在其和底部75相连的边沿距离较近。区域98和槽开口区域100相连，该区域100包括从中延伸的切口102。每个轨道部件的较大高度的部分60可以包括横向的后肋106和横向的前肋108，它们在其间限定一个保持槽110。较大高度的部分60还包括终止在横向的前唇部114的前接片112。每个轨道部件40，42可以是被整体地构成的轨道部件，并且可以由高强度的、相当硬的弹性材料例如高强度塑料例如PC，ABS或者PC和ABS的共混物构成。
细长的柔性部件130图4表示细长的柔性部件130。图5-图7是细长的柔性部件130的示意图，其表示的特定弯曲、角度、长度等被夸大了，以便于说明。在一个实施例中，细长的柔性部件130是一种大尺寸的，例如直径为2mm的钢线元件。不过，任何相当硬的同时又是电的良导体的弹性材料都可以使用，例如钛或铍铜线。细长的柔性部件130可以是基本上呈U形的元件，其具有中心本体部分132，该本体部分具有由肩部138、140相连的第一、第二臂部134，136。该肩部以角度“a”和“b”把臂部连接到中心本体部分上，这些角度优选是钝角，即大于90度。在所示的实施例中，第一臂部134具有平坦的端部142，其具有基本上呈矩形的具有平行的边沿部分146，148的外表面144，如图8所示。第二臂部136可以终止在一个圆柱状的端部152，其具有和丝状部件的其余部分相同的直径。虽然在所述的实施例中示出了圆柱状的端部和平的端部，但是应当理解，许多其它的形状，例如有螺纹的或者粗糙表面形状的端部都可以用作任一个端部或两个端部。中心本体部分132包括弯曲呈弓形的部分156。该弯曲呈弓形的部分可以包括直的中心部分158，具有在其任一端整体地连接的弓形部分160，162。弯曲呈弓形的部分156可以和直的部分164，166相连，它们又和肩部138，140相连。
图5-7表示当元件被支承在直的部分164，166的下表面时，例如由在平面×××内的轨道部件40或42的槽的底壁75支承在该直的部分的下表面时，对柔性部件130的弯曲呈弓形的部分156施加不同的力的结果。图5表示在未受力状态下的部件130，其中直的中心部分158的下表面和平面×××之间的距离是h1，并且端部142，152之间的距离是d1。图6是在受力状态下的部件130，其中方向为离开平面×××的力170被施加于弯成弓形的部分的直的中心部分158。通过例如由元件40或42的槽侧壁71，73施加于部分164，166的相反方向的力171，173，部件130的端部142，152被阻止沿力170的方向运动。作为施加这些力的结果，使弯成弓形的部分156比图5更多地弯曲，并且在中心部分158和平面×××之间的距离h2大于距离h1。此外，在端部142，152之间的距离d2小于距离d1。图7表示对直的中心部分158施加一个和力170方向相反的力172的结果，此时部件130被固定的表面×××例如槽底壁75支承在直的部分164，166的下表面上。端部142，152由于力172而被向外推动，但是借助于被略小于d1的距离d3分开的固定表面141，151约束而防止沿方向143，153移动。弯成弓形的部分156的弯曲程度小于图5或图6，并且该弓形略微变平，因而高度h3小于h1或h2。作为施加力172的结果，端部142，152被分别沿方向143，153向外推，因而对表面141，151施加一个方向向外的力。
安装托架180图17示出了一种机架安装型安装托架180。所示的安装托架包括平行的侧壁，在所示的实施例中它们是镜像的板状金属侧壁182，184。该侧壁内具有相对设置的轨道接纳部分186，188，190等，在侧壁184内的轨道接纳部分是在侧壁182内的轨道接纳部分的镜像。轨道接纳部分适合于把插入的电子元件定位成与被安装在后壁202上的相关的电连接器194，196，198等对准。在所示的实施例中的每个轨道接纳部分由相对的一组上凸缘212，214，216与下凸缘218，220，222限定。不过，应当理解，具有许多不同的结构可用于在托架中提供轨道接纳部分，包括但不限于在壁柱中形成的槽，以及相对的、平行的和固定的接纳轨道。在所示的实施例中，每个轨道接纳部分186，188等具有位于其前端部的横向保持凸缘230，232等。
轨道部件40，42在电子元件10上的安装下面说明利用细长的柔性部件130进行的轨道部件40，42在电子元件10上的安装方式。首先，细长的柔性部件130被安装在轨道部件40，42上。安装可以通过把细长的柔性部件130的一个端部例如142插入切口102中，并把另一个端部152插入轨道切口88中来实现。在把端部插入孔中之后，部件130可被朝向轨道部件40或42推动，直到直的部分164，166和轨道部件的槽80的底壁75接触。槽80的减少宽度的区域90，98可被这样构成和布置，使得其侧壁71，73以搭扣配合的方式接纳柔性部件，其间呈弹性保持关系。在切口88和102之间的距离是这样的，使得细长的柔性部件130，当其被完全插入轨道部件40或42中时，处于图5所示的基本上不受力的状态。肋部74，76的高度和弯成弓形的部分156的弓形高度的距离h1使得弯成弓形的部分的直的中心部分158稍微离开肋74，76的外表面而突出，因而使得操作者能够容易地在直的中心部分158的表面和肋的相邻表面之间插入工具、指甲或其类似物。由于因而和工具等接合的直的中心部分158，沿图6所示的方向170拉动直的中心部分离开肋部，使得通过与槽80的减少槽宽的区域90，98实现的夹持接触，或者通过沿方向171，173施加外力，使直的部分164，166被保持在槽中。细长的柔性部件130因而弹性变形而成为图6所示的形状，其端部142，152之间的距离是d2，其稍微小于电子元件中的孔24，26的外侧之间的距离。
利用这样弯曲的细长的柔性部件130，端部142，152被插入孔24，26内，并且此后，整个轨道部件和柔性部件的组件40/130被朝向电子元件10推动，直到轨道部件的侧部54和电子元件10的侧壁表面20或22实现贴靠接触，并且端部142，152的末端位于元件10的侧壁20或22的内表面21的下方。此后，由工具或指甲对柔性部件的直的中心部分158施加的力被释放。结果，端部142，152稍微向外运动，直到接合孔24，26的外圆周，如图9所示。当柔性部件处于未受力状态时，可以使孔24，26之间的距离比柔性部件的端部142，152之间的距离d1更近一些，例如更近2mm。结果，柔性部件130施加一个方向向外的力，即分别沿着方向143，153，顶住每个孔24，26的外壁，如图7，9和10所示。
因为端部142，152倾斜向外，并因为孔24，26的壁基本上垂直于元件10的表面，并且因为元件10的壁相当薄，所以端部142，144可以通过电子元件壁20向外延伸，如图9所示，借以阻止脱离，这是因为在孔的底部和壁20的内表面21呈楔状的干涉接触。此外，和在有螺纹的孔与端部142，152之间的表面接触相关的摩擦也阻止端部142，152从孔24，26中脱离。
使用具有和圆形孔例如孔34相关的平的或矩形的表面144的端部，例如端部142，可以产生两个支承边沿146，148，如图8和10所示，这增加了在孔壁上的“咬合”，并防止端部从孔中脱离。(在另一个实施例中，未示出，一个保持块被设置在柔性部件端部142，152的末端，使得当柔性部件被插入时该保持块在电子元件壁表面21的下方略微向外突出，从而产生防止脱离的另一个阻力)。为了从电子元件10除去轨道部件，要进行相反的处理，即，细长的柔性部件被弯曲，使得端部152，154靠近，并呈稍微更加平行的关系，因而能够使柔性部件从孔24，26中除去。
图13-16说明具有通过利用细长的柔性部件130安装在其上的轨道部件42，44的电子元件10。柔性部件40，42被平行地设置，与元件10的左右侧壁20，22对准。结果，通过柔性部件的端部142，152对孔的外壁施加方向向外的力143，153。使得轨道部件牢固地保持在元件10上，因而该元件和轨道部件形成的整个组件可以通过轨道部件40，42的夹持接片部分112拾起。
元件10在安装托架180中的安装下面说明连附有轨道40，42的元件10在安装托架180中的安装方式。当轨道被安装在元件10上时，安装托架180的侧壁182，184之间的距离略大于轨道40，42的外表面之间的距离。在平行侧壁182，184之间的距离略小于和每个轨道40，42相连的细长的柔性部件130的直的中心部分158的外表面之间的距离，使得当元件轨道组件被安装在托架平行的侧向轨道182，184之间时，借助于相应的侧壁182，184，细长的柔性部件130稍微向内发生弹性变形，如图7所示。
为了开始插入处理，每个轨道40，42的有斜面的后末端部62首先被推入一个选择的轨道接纳部分，例如186，188。然后，元件和轨道部件组件被推入托架元件，轨道接纳部分186，188用于使轨道部件和元件组件与相关的电连接器194对准，使得当元件和轨道的组件被完全插入安装托架180中时，在元件的后壁18上的相应的电连接器11被电气连接。在将近结束插入操作时，在每个托架元件上的后肋106在托架元件上的相关的保持凸缘230，232上方通过，使托架元件的较大高度部分60首先向外弯曲，然后快速返回，使得保持凸缘230，232位于在轨道部件上的肋106，108之间的保持槽110中。保持槽110因而用于把电子元件和轨道组件保持在安装托架180内，阻止其被拉出托架，直到前接片112被抓住并侧向向内弯曲，以便从槽110中释放相关的保持凸缘230或232。
图18表示当元件和轨道部件组件被安装在安装托架180中时，轨道部件42、柔性部件130以及安装托架侧壁182的各个部分的相对位置。每个轨道部件40，42的拱起的区域66，70被这样构成和布置，使得当组件10/40/42被完全插入托架时，它们位于托架的相应的一个上凸缘212，216的下方。在相对的上下凸缘例如212，218之间的间距使得上下相关的拱起区域66被稍微压缩，借以并仍然使凸缘212，218的位置被足够远地分开，使得平的顶部区域64，68不被压缩，借以使得在插入期间它们能够在凸缘212，218之间滑动。结果，使得元件轨道组件能够相当容易地滑动进入托架180中，并且仍然使得其一旦就位，便被牢固地保持在原位，防止在轨道部件40，42和托架180之间的任何上下运动。
仍然如图18所示，细长的柔性部件130直的中心部分158已被相应于图7所示的操作状态的侧壁186稍微向内推入槽80中。因而细长的柔性部件130和托架180的板状金属壁表面实现压力接触，并和电子元件10的壁实现压力接触。该压力接触在细长的柔性部件和托架180之间以及在柔性部件和电子元件10之间提供良好的电连接。实际上，在和托架180中的安装相关的在细长的柔性部件130上的压缩力用于增加和电子元件接触的压力，使得该压力超过在元件轨道组件在托架180中安装之前存在的压力。因而使得元件10和导电的安装托架180呈导电关系，使得元件10能够在电子设备240的相关的底板等上实现接地，该安装托架在该电子设备240上接地，如图19所示。此外，在电子元件10的每侧上的细长的柔性部件130的这种压缩使得保持元件10和托架180呈稳定的侧向关系。施加在细长的柔性部件上的压缩力还增加了施加于元件10上的向外的力，把位于孔24，26之间的元件10的部分置于增加的张力之下。这个向外方向的力的增加也增加了元件10的孔和内壁以及部件130之间的楔紧力和摩擦力，因而当把元件10安装在托架180中时，确保轨道部件40，42被保持牢固地连附于元件10。
其它实施例图20和21表示细长的柔性部件300的另一个实施例，其具有端部302，304和拱起的部分306，把其中具有细长槽312，314的基本上呈盒形的轨道部件310连附到具有孔318，320的电子元件316上。细长的柔性部件300的端部对孔318，320的侧壁施加向外的力330，332。在这个实施例中，细长的柔性部件300可以是直的元件，其发生弹性变形而成拱起的形状，如图20所示。在这个实施例中，元件轨道310被接纳在安装托架内，该安装托架具有连附于托架侧壁350的相对平行的接纳轨340，342。
显然，在本领域内，阅读过上述的说明的技术人员能够作出导电的细长的柔性部件的许多不同的结构。例如，可以使用一种具有多个拱起部分的部件代替部件130或300，当弹性展平时，该部件对电子元件的接合孔提供方向向外的力。
虽然详细说明了本发明目前的优选实施例，应当理解，本发明的构思可以具有许多不同的实施方法和使用方法，所附的权利要求旨在覆盖除去现有技术限定的方案之外的这些改型。
权利要求
1.一种电子设备，包括电子元件(10)；与所述电子元件(10)相邻定位的轨道部件(40)；细长的弹性部件(130)，其通过所述轨道部件(40)延伸，并具有一中间部分(132)，并具有第一和第二端部(142，152)，所述端部与所述电子元件(10)按合，并对所述电子元件施加相反的指向外的力。
2.如权利要求1所述的电子设备，还包括元件安装托架(180)，其具有轨道接纳部分(186)，其中所述第一轨道部件(40)被接纳在所述轨道接纳部分(186)中；以及其中所述细长的弹性部件(130)具有定位成与所述元件安装托架(180)贴靠接触的所述中间部分(132)。
3.如权利要求2所述的电子设备，其中所述细长的弹性部件(130)是一导电部件，其与所述电子元件(10)以及所述元件安装托架(180)的导电部分电接触。
4.如权利要求1-3中任何一项所述的电子设备，其中所述电子元件(10)具有第一和第二孔(24，26)；以及所述细长的弹性部件(130)的第一和第二端部(142，152)被接纳在所述第一和第二孔(24，26)中。
5.如权利要求1-4中任何一项所述的电子装置，其中所述细长的弹性部件(130)的所述第一和第二端部(142，152)相对于所述中间部分(132)向外突出。
6.如权利要求1、4和5中任何一项所述的电子设备，还包括具有轨道接纳部分(186)的元件安装托架(180)，其中所述第一轨道部件(40)被接纳在所述轨道接纳部分(186)中；以及其中所述细长的弹性部件(130)是一导电部件，并且所述细长的弹性部件(130)具有一中间的拱起部分(156)，所述拱起部分定位成与所述元件安装托架(180)导电地压缩接触。
7.一种导轨组件，用于把电子元件安装在电子设备上，包括细长的弹性导轨部件(130)，其中具有第一和第二孔(88，102)；基本上呈U形的丝状部件(130)，具有细长的中心本体部分(132)和向外张开的臂部(134，136)，所述臂部被接纳在所述第一和第二孔(88，102)中。
8.如权利要求7所述的导轨组件，其中所述丝状部件中心本体部分(132)包括至少一个拱起的部分(156)。
9.一种用于把电子元件安装到电子系统中的方法，包括将细长的弹性部件(130)连附到滑动轨道(40)；施加一变形力以便使该弹性部件(130)的相对的端部(142，152)弹性地向内移动；把该弹性部件的向内移动的端部(142，152)插入电子元件(10)的孔(24，26)中；释放该变形力，使得该端部(142，152)向外偏转，并与孔(24，26)的侧壁接合，从而对所述侧壁施加指向外的力。
10.如权利要求9所述的方法，还包括把所述滑动轨道(40)滑动进入电子系统的机架部分(180)，而在机架部分(180)和电子元件(10)之间压缩细长的弹性部件(130)，从而对该孔(24，26)的侧壁施加附加的指向外的力。
全文摘要
本发明披露了一种电子设备及其部分，包括电子元件(10)；轨道部件(40)；和用于把所述轨道部件连附于所述电子元件上的细长的弹性部件(130)。
文档编号G06F1/18GK1441634SQ03102760
公开日2003年9月10日 申请日期2003年1月16日 优先权日2002年1月16日
发明者M·D·费尔德梅耶 申请人:惠普公司