TWI789224B

TWI789224B - 扣合系統

Info

Publication number: TWI789224B
Application number: TW111103488A
Authority: TW
Inventors: 張鈞; 莊凱淵; 陳偉賓; 侯爵
Original assignee: 廣達電腦股份有限公司
Priority date: 2021-08-24
Filing date: 2022-01-27
Publication date: 2023-01-01
Also published as: CN115720425B; US11675398B2; TW202310704A; CN115720425A; US20230060228A1

Abstract

一種扣合系統，包括一計算系統、一扣合鉚釘和一印刷電路板組件 (PCBA)。計算系統包括一框架。扣合鉚釘包括一鉚釘和一帽，帽固定至框架。印刷電路板組件包括一銷基座。銷基座具有一墊圈部分，墊圈部分具有一孔。銷基座被配置以通過孔接收帽。帽突出通過孔，且機械地嵌合鉚釘以固定印刷電路板組件至框架。扣合鉚釘提供無需工具的安裝和拆卸方法，從計算系統的框架中安裝和拆卸印刷電路板組件。

Description

扣合系統

本發明總體上有關於用於將印刷電路板組件固定在計算系統的外殼內的扣合系統和方法，且更特定地係，有關於扣合鉚釘，用於無需工具地固定印刷電路板組件。

計算系統(例如，桌上型電腦、刀鋒型伺服器、機架式伺服器等)在各種應用中被大量地採用。計算系統包括一個或多個帶有電子部件(例如，電阻、電容、電感器、電晶體、積體電路、變壓器等)的印刷電路板(printed circuit boards, PCB)。這些帶有組裝部件的印刷電路板被稱為印刷電路板組件(printed circuit board assemblies, PCBAs)。印刷電路板組件是計算系統(例如伺服器)的一重要部分。印刷電路板組件通常使用螺釘固定到伺服器的框架或主機板托盤上。在維護或組裝伺服器期間，使用者經常會丟失固定印刷電路板組件的螺釘。丟失印刷電路板組件螺絲等固定部件會導致伺服器在運輸過程中的損壞。指捻螺釘已被提出作為典型螺釘的替代，但與螺釘相比，指捻螺釘較昂貴。

實施例的用語以及相似的用語（例如，實施方式、配置、特點、示例、以及選項）意在廣義地泛指所有本揭露之標的以及以下申請專利範圍。數個包含這些用語的陳述項應被理解為不限制在此所述的標的或限制以下申請專利範圍的含義或範圍。在此所涵蓋本揭露的實施例由以下申請專利範圍定義，而非本發明內容。此發明內容是本揭露多種特點的上位（high-level）概述，且介紹以下的實施方式段落中所更描述的一些概念。此發明內容非意在確認申請專利範圍標的的關鍵或必要特徵，也非意在被獨立使用以決定申請專利範圍標的的範圍。本標的經由參考本揭露的完整說明書的適當部分、任何或所有附圖以及每一申請專利範圍，應當被理解。

根據本揭露的某些特點，揭露一種扣合系統，包括一計算系統、一扣合鉚釘和一印刷電路板組件(PCBA)。所述計算系統包括一框架。所述扣合鉚釘包括一鉚釘和一帽，此帽被固定至框架。所述印刷電路板組件包括一銷基座。此銷基座具有一墊圈部分，此墊圈部分具有一孔。所述銷基座被配置以通過此孔承接所述帽。此帽突出通過此孔，且機械地嵌合所述鉚釘以固定所述印刷電路板組件至框架。

在一實施方式中，所述鉚釘使用一可撓性臂，附接至銷基座。在一實施方式中，所述銷基座包括一個或多個環部分，自墊圈部分延伸，一個或多個環部分被配置以接收一螺釘，以將所述銷基座附接至印刷電路板組件。在一實施方式中，此墊圈部分之一高度大於一個或多個環部分之一高度。在一實施方式中，所述銷基座包括一個或多個墊片，此等墊片提供一表面區域，用於將此銷基座膠合至印刷電路板組件。在一實施方式中，此墊圈部分包括一坡度，使得所述銷基座之此墊圈部分內的孔之直徑，隨著此墊圈部分之高度變化。

在一實施方式中，所述帽包括複數個結構構件。此等結構構件各自具有一桿、一脊、一槽、以及一末端。當所述印刷電路板組件被固定至框架時，此印刷電路板組件被配置以固定於此等結構構件之桿，並且此等結構構件的脊防止印刷電路板組件自所述帽移出。在一實施方式中，所述鉚釘包括複數個鉤，此等鉤嵌合至所述結構構件之槽，使得此等結構構件之末端防止所述鉚釘自此等結構構件之槽移出。在一實施方式中，此等複數鉤係，圍繞所述鉚釘的一縱向構件之一主軸佈置。在一實施方式中，所述鉚釘包括一縱向構件，被配置以在複數個結構構件中，嵌合各自之結構構件，此等縱向構件防止各自之結構構件彎曲。在一實施方式中，所述鉚釘包括一圓柱形頭端以及一圓柱形鉤基座，連接一圓柱形過渡部分，且此圓柱形過渡部分之一直徑小於此圓柱形頭端以及此圓柱形鉤基座之直徑。在一實施方式中，所述帽係為一金屬部件或一塑膠部件。在一實施方式中，所述銷基座使用鉤或膠，被固定至所述印刷電路板組件。

根據本揭露的某些特點，揭露一種扣合鉚釘，包括一鉚釘和一帽，用於具有一框架之一計算系統。所述鉚釘具有一縱向構件。所述帽具有複數個結構構件，此等複數個結構構件各自具有一桿、一脊、一槽、以及一末端，所述縱向構件嵌合各自之結構構件，使得此縱向構件防止各自之結構構件彎曲。

在一實施方式中，所述結構構件各自被間距分離，並自所述帽之一主幹延伸。在一實施方式中，所述結構構件被配置以由於間距而彎曲，以促使所述印刷電路板組件固定至所述帽，和自此帽移出。在一實施方式中，當所述縱向構件嵌合各自之結構構件，所述帽突出通過所述印刷電路板組件上所設置之一孔。在一實施方式中，所述鉚釘包括複數個鉤。此鉚釘透過此等鉤，固定到所述帽之至少所述槽之一。在一實施方式中，所述鉚釘使用一可撓性臂連接至一印刷電路板組件之一部分。在一實施方式中，所述鉚釘或所述帽，至少其一為金屬。

以上發明內容並非意在呈現本揭露的每一實施例或每個特點。而是，前述發明內容僅提供在此闡述的一些新穎特點以及特徵的示例。當結合附圖以及所附申請專利範圍時，從用以進行實施本發明的代表性實施例以及模式的以下詳細描述，本揭露的以上特徵以及優點以及其他特徵以及優點將變得顯而易見。鑑於參考附圖、以下所提供的符號簡單說明對各種實施例的詳細描述，本揭露的附加的特點對於本領域具有通常知識者將是顯而易見的。

本揭露的實施例提供用以在計算系統中固定印刷電路板組件的扣合鉚釘。扣合鉚釘透過防止與螺釘相關的問題(例如，丟失螺釘、用於固定螺釘的工具依賴性等)，提高實用性。與指捻螺釘相比，扣合鉚釘也具有成本效益。根據本揭露的一些實施方式，一扣合鉚釘被配置以嵌合一帽。此扣合鉚釘與帽緊密配合以固定印刷電路板組件至計算系統的一框架。與指捻螺釘相比，如此可導致無需工具地維護並降低成本。

多種實施例被參照附圖描述，在整個附圖中相似的參考符號被用來指定相似或均等元件。附圖並未按比例繪製，且提供附圖僅用以顯示本揭露之特點和特徵。應當理解許多具體細節、關係以及方法被闡述以提供全面的理解。然而，該領域具有通常知識者將容易的想到，多種實施例可在沒有一個或多個特定細節之下或在其他方法下實踐。在一些情況下，為了說明性的目的，未詳細顯示公知的結構或操作。多種實施例不受限於動作或事件的顯示順序，如一些動作可以不同的順序及/或與其他動作或事件同時發生。此外，並非全部所顯示的動作或事件都是實施本揭露之某些特點和特徵所需的。

為了本實施方式的目的，除非明確地說明並非如此，單數包括複數且反之亦然。用語「包括」意為「包括而不限於」。此外，近似詞如「大約（about, almost, substantially, approximately）」以及其相似詞，可在此意為例如「在（at）」、「近於（near , nearly at）」、「在3%到5%之內（within 3-5% of）」、「在可接受的製造公差內（within acceptable manufacturing tolerances）」或任何其邏輯組合。類似地，術語「垂直」或「水平」旨在分別另外包括垂直或水平方向的「3-5%內」。此外，例如「頂部」、「底部」、「左方」、「右方」、「上方」和「下方」等方向詞意在相關於參考圖示中描寫的等效方向；從參考對象或元件上下文中理解，例如從對象或元件的常用位置；或如此的其他描述。

參照第1圖，根據本揭露之一些實施方式，設置一印刷電路板組件(PCBA)100。印刷電路板組件100包括一印刷電路板(PCB)102，具有兩個連接器108和110，裝配在印刷電路板102上。印刷電路板組件100可包括微控制器、積體電路、電阻、表面裝配之電容等，連接器108和110僅提供做為示例。印刷電路板組件100更包括一銷基座106。銷基座106使用螺釘104被固定至印刷電路板組件100。可用其他方法(例如，膠、鉤等)將銷基座106固定至印刷電路板組件100，螺釘104僅提供做為示例。

參照第2圖，根據本揭露之一些實施方式，設置一銷基座106。銷基座106包括至少一環部分204，具有至少一孔202，用以承接螺釘104(第1圖)以將銷基座106固定至印刷電路板102。環部分204自銷基座106之一墊圈部分208延伸。墊圈部分208具有一高度214，大於環部分204之一高度216，如第2圖所顯示。銷基座106包括提供結構支撐的過渡平面206，在環部分204和墊圈部分208之間增加額外的接觸。過渡平面206具有一高度218，少於墊圈部分208的高度214。墊圈部分208具有一孔210，用以接收一帽(未顯示)。墊圈部分208可包括一坡度212，使得由墊圈部分208所形成之孔210的一直徑，隨著墊圈部分208之高度214變化。孔210可為一埋頭孔。

在一些實施方式中，自墊圈部分208延伸之環部分204具有相同高度。在此實施方式中，過渡平面206被省略。在一些實施方式中，銷基座106只包括一個環部分204。在一些實施方式中，設置多於兩個之環部分204(例如，三個環部分、四個環部分等)。在一些實施方式中，一墊片(未顯示)自墊圈部分208延伸，取代環部分204。此墊片不具有孔，且可提供一更大的表面區域(與環部分204比較)，用以將銷基座106膠合至印刷電路板102。與墊圈部分208之外徑比較，環部分204具有一較小的外徑。與墊圈部分208之最小內徑比較，環部分204可具有一較大的內徑。

參照第3圖，設置一計算系統之一框架300，具有一安裝至框架300的帽304。框架300也可包括一止動部302。在一些實施方式中，帽304係為金屬，壓至(pressed on)框架300。在一些實施方式中，帽304係為一塑膠部件，膠合至框架300。

第4圖提供帽304之一立體圖。帽304包括一平底404、一主幹406、以及自主幹406延伸之至少一結構構件402。平底404可具有一六邊形之形狀，以使帽304更容易壓至框架300(第3圖)。如第4圖所顯示，連接至平底404之主幹406可為圓筒狀；然而在一些實施方式中，主幹406可為一矩形角柱。主幹406提供一厚基座，用以附接各個結構構件402。各個結構構件402完全相同，並包括一桿408、一脊410、一槽412、以及一末端414。

結構構件402圍繞帽304之一中心軸416佈置。在一些實施方式中，每個結構構件402之間存在一間距，使得結構構件402不觸碰彼此。此間距允許沿著結構構件402之長度稍微彎曲，使得至少一結構構件402之末端414被拉近至另一結構構件402之末端414。此彎曲允許結構構件402之末端414所形成之一圓圈半徑的改變。

儘管第4圖中設置四個結構構件402，在一些實施方式中，結構構件之數量可為一、二、三、四、五、六等。在一個結構構件的情況中，為了適應由結構構件之末端形成的圓圈半徑的變化，應使用可壓縮或可變形的材料。結構構件402之桿408提供可固定一印刷電路板(未顯示)之一區域。主幹406和脊410防止印刷電路板(未顯示)從桿408上移出。類似地，結構構件402之槽412提供一鉚釘(未顯示) 可嵌合帽304之一區域。末端414和脊410防止鉚釘(未顯示)自帽304移出。末端414可以傾斜以促使印刷電路板(未顯示)滑動至桿408上。

參照第5圖，印刷電路板102使用銷基座106被嵌合至帽304。銷基座106被壓至框架300，如第3圖所繪示。在印刷電路板102上之銷基座106匹配至帽304，使得帽304之結構構件402與銷基座106之孔210(第2圖) 嵌合。自帽304之觀點，孔210(第2圖) 自一較小直徑過渡到一較大直徑。從而當印刷電路板102安裝至框架300上時，帽304之結構構件402最初被擠壓在一起，接著一旦銷基座106通過脊410，結構構件402就被釋放。脊410可座落於孔210(第2圖)的較大直徑部分中，而結構構件402不會被擠壓在一起。印刷電路板102被支撐在結構構件402的桿408上，並且脊410防止印刷電路板102自桿408移出。

帽304於銷基座106的位置，承接印刷電路板102之後，第6圖繪示一鉚釘600，可嵌合帽304以更加防止印刷電路板102自帽304移出。帽304以及鉚釘600構成一扣合鉚釘。鉚釘600包括一個或多個鉤602，閂鎖至帽304上之至少一結構構件402(第4圖)的槽412區域上。第7圖繪示鉚釘600之一立體圖。

鉚釘600包括一縱向構件708和一頭端702。頭端702通過一過渡部分704與一鉤基座706連接。過渡部分704、頭端702以及鉤基座706在性質上可為圓柱型，過渡部分704在其中具有最小直徑。頭端702具有一相較於過渡部分704更大的一直徑，用以促使鉚釘600於帽304上之放置以及移除(第6圖)。頭端702之外伸部分，可被人手或機器工具輕易地掌控以輕易地自帽304上移除鉚釘600(第6圖)。在鉚釘600上之鉤602延伸自一鉤基座706。縱向構件708也延伸自鉤基座706。縱向構件708可具有一變窄的末端710，以促使縱向構件708與帽304之嵌合。鉤602圍繞縱向構件708之一主軸排列。

第8圖為根據本揭露的一些實施方式，鉚釘600嵌合至帽304的剖面圖。帽304附接至框架300。帽304通過印刷電路板102。螺釘104固定銷基座106至印刷電路板102。鉚釘600之縱向構件708防止帽304之結構構件402(第4圖)彎曲，從而確保鉤602(第6圖)保留在槽412內(第6圖)，並且脊410防止印刷電路板102沿著帽304之長度滑動。

第9圖繪示一鉚釘以及銷基座組合900，可被安裝至一印刷電路板(例如，第1圖之印刷電路板102)。在一些實施方式中，一可撓性臂902可用以配對鉚釘600和銷基座106，以防止鉚釘600的丟失。在印刷電路板組件的移除過程中，配對之鉚釘將保留於印刷電路板組件，而不是分別地放置。第10圖為根據本揭露之某些特點，鉚釘以及銷基座組合900被使用於固定印刷電路板102至框架300之剖視圖。

儘管已關於一個或多個實施方式示出和描述本揭露之實施例，本領域具有通常知識者經閱讀和理解本說明書和附圖後，將想到均等物和修改。另外，雖然可能已經關於幾種實施方式的僅一種實施方式揭露本揭露的特定特徵，對於任何給予或特定的應用，這種特徵如可能有需求和有利的可與其他實施方式的一個或多個其他特徵組合。

雖然本揭露的多種實施例已由以上所描述，應當理解其僅以示例且非限制的方式呈現。在不脫離本揭露的精神或範圍下，可根據本揭露在此所揭露的實施例進行多種改變。因此，本揭露的廣度和範圍不應受到任何上述實施例的限制。相反的，本揭露的範圍應根據以下申請專利範圍及其均等物所界定。

100:印刷電路板組件 102:印刷電路板 104:螺釘 106:銷基座 108, 110:連接器 202:孔 204:環部分 206:過渡平面 208:墊圈部分 210:孔 212:坡度 214, 216, 218:高度 300:框架 302:止動部 304:帽 402:結構構件 404:平底 406:主幹 408:桿 410:脊 412:槽 414:末端 416:中心軸 600:鉚釘 602:鉤 702:頭端 704:過渡部分 706:鉤基座 708:縱向構件 710:末端 900:鉚釘以及銷基座組合 902:可撓性臂

從以下示例性實施例的描述並結合參考附圖，將更好地理解本揭露及其優點以及附圖。這些附圖僅描繪了示例性實施例，且因此不應被視為對各種實施例或申請專利範圍的限制。第1圖為根據本揭露的某些特點，一印刷電路板組件(PCBA)之立體圖。第2圖為根據本揭露的某些特點，一銷基座之立體圖。第3圖為根據本揭露的某些特點，壓至一計算系統之一框架上的一帽之立體圖。第4圖為根據本揭露的某些特點，第3圖之帽之立體圖。第5圖為根據本揭露的某些特點，第1圖之印刷電路板組件安裝於第3圖之計算系統之框架上的立體圖。第6圖為根據本揭露的某些特點，一鉚釘嵌合第3圖之帽之立體圖。第7圖為根據本揭露的某些特點，第6圖之鉚釘之立體圖。第8圖為根據本揭露的某些特點，第6圖之鉚釘嵌合第6圖之帽之剖視圖。第9圖為根據本揭露的某些特點，一鉚釘和銷基座組合之立體圖。第10圖為根據本揭露的某些特點，第9圖之鉚釘和銷基座組合被用以固定一印刷電路板之剖視圖。

102:印刷電路板

104:螺釘

106:銷基座

304:帽

412:槽

600:鉚釘

602:鉤

Claims

一種扣合系統，包括：一計算系統，包括一框架；一扣合鉚釘，包括一鉚釘和一帽，該帽被固定在該框架上；以及一印刷電路板組件，包括一銷基座，該銷基座具有一墊圈部分，該墊圈部分具有一孔，該銷基座被配置以通過該孔承接該帽，該帽突出通過該孔，且機械地嵌合該鉚釘以固定該印刷電路板組件至該框架；其中該帽包括複數個結構構件，該等結構構件各自具有一脊，其中當該印刷電路板組件被固定至該框架時，該等結構構件的該等脊防止該印刷電路板組件從該帽上移出。
如請求項1所述的扣合系統，其中該鉚釘使用一可撓性臂，附接至該銷基座。
如請求項1所述的扣合系統，其中該銷基座包括一個或多個環部分，自該墊圈部分延伸，該等環部分被配置以承接一螺釘，以將該銷基座附接至該印刷電路板組件。
如請求項3所述的扣合系統，其中該墊圈部分之一高度大於該等環部分之一高度。
如請求項1所述的扣合系統，其中該銷基座包括一個或多個墊片，該等墊片提供一表面區域，用於將該銷基座膠合至該印刷電路板組件。
如請求項1所述的扣合系統，其中該墊圈部分包括一坡度，使得該銷基座之該墊圈部分內之該孔直徑，隨著該墊圈部分之高度變化。
如請求項1所述的扣合系統，其中該等結構構件更各自具有一桿、一槽、以及一末端，其中當該印刷電路板組件被固定至該框架時，該印刷電路板組件被配置以固定於該等結構構件之該等桿。
如請求項7所述的扣合系統，其中該鉚釘包括複數個鉤，該等鉤嵌合至該等結構構件之該等槽，使得該等結構構件之該等末端防止該鉚釘從該等結構構件之該等槽中移出。
如請求項8所述的扣合系統，其中該等複數鉤係，圍繞該鉚釘的一縱向構件之一主軸佈置。
如請求項7所述的扣合系統，其中該鉚釘包括一縱向構件，被配置以在該等複數個結構構件中，嵌合各自之該等結構構件，該等縱向構件防止各自之該等結構構件彎曲。