KR20120037510A

KR20120037510A - 방진 체결 조립체

Info

Publication number: KR20120037510A
Application number: KR1020127005417A
Authority: KR
Inventors: 용 헝 조우
Original assignee: 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-04-19
Also published as: EP2462354A4; EP2462354A2; WO2011017228A3; WO2011017228A2; US20110033259A1; US8137041B2

Abstract

본 명세서에는 제1 작업편과 제2 작업편 사이의 방진을 제공하는 방식으로 제1 및 제2 작업편을 서로 고정하기 위해 사용될 수 있는 체결 조립체가 개시된다. 체결 조립체는 함께 일체로 고정되는 긴 강성 체결구와 탄성중합체성 부싱을 포함한다.

Description

방진 체결 조립체{VIBRATION-ISOLATING FASTENING ASSEMBLY}

운동하는 부품(예컨대, 냉각 팬 등)을 갖는 물품이 흔히 전자 장비(예컨대, 컴퓨터, 서버, 프로젝터 등)에 부착된다. 그러한 물품은 바람직하지 않은 진동을 야기할 수 있어서, 장치로부터 전자 장비로 전달되는 임의의 진동을 최소화하는 방식으로 그러한 물품을 전자 장비에 부착하는 것이 바람직할 수 있다.

본 명세서에는 제1 작업편(workpiece)과 제2 작업편 사이의 방진(vibration isolation)을 제공하는 방식으로 제1 및 제2 작업편을 서로 고정하기 위해 사용될 수 있는 체결 조립체가 개시된다. 체결 조립체는 함께 일체로 고정되는 긴 강성 체결구(rigid fastener)와 탄성중합체성 부싱(elastomeric bushing)을 포함한다.

따라서, 일 태양에서, 본 명세서에는 작업편들 사이의 방진을 유지하면서 제1 및 제2 작업편을 함께 고정하기 위한 체결 조립체가 개시되며, 체결 조립체는, 반경방향으로 확대된 헤드(head) - 상기 헤드는 헤드로부터 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지(flange)를 포함함 -, 및 헤드로부터 축방향으로 연장하는 섕크(shank) - 상기 섕크의 적어도 일부분은 체결 수단을 포함함 - 를 포함하는 축방향으로 긴 강성 체결구; 및 긴 체결구의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸며, 긴 체결구의 장축과 대체로 정렬되는 원통 축을 갖는 탄성중합체성 부싱 - 상기 부싱은 부싱과 체결구를 함께 일체로 고정하도록 체결구 헤드의 플랜지를 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulate)하는 반경방향으로 확대된 헤드를 포함함 - 을 포함하고; 부싱은 축방향으로 연장하고 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 편향가능한 탭(deflectable tab)을 포함하며, 각각의 탭은 탭의 종결 단부에서의 탭 헤드, 및 실질적으로 반경방향으로 탭 헤드보다 얇고 부싱의 탭 헤드와 확대된 헤드 사이에 축방향으로 위치되는 탭 목부(neck)를 포함하고; 탭 목부에서의 굽힘에 의해, 각각의 탭은 적어도, 축방향으로 연장된 제1 위치로부터, 탭 헤드가 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린(curled) 제2 위치로 편향될 수 있다.

따라서, 다른 태양에서, 본 명세서에는 작업편들 사이의 방진을 제공하는 방식으로 제1 및 제2 작업편을 함께 고정하는 방법이 개시되며, 방법은, 서로로부터 이격되고, 정렬된 개구들을 내부에 갖는 제1 및 제2 작업편을 제공하는 단계; 체결 조립체를 제공하는 단계 - 상기 체결 조립체는, 반경방향으로 확대된 헤드 - 상기 헤드는 헤드로부터 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지를 포함함 - , 및 헤드로부터 축방향으로 연장하는 섕크 - 상기 섕크의 적어도 일부분은 체결 수단을 포함함 - 를 포함하는 축방향으로 긴 강성 체결구, 및 긴 체결구의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸며, 긴 체결구의 장축과 대체로 정렬되는 원통 축을 갖는 탄성중합체성 부싱 - 상기 부싱은 부싱과 체결구를 함께 일체로 고정하도록 체결구 헤드의 플랜지를 적어도 부분적으로 캡슐화하는 반경방향으로 확대된 헤드를 포함함 - 을 포함하고, 부싱은 축방향으로 연장하고 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 편향가능한 탭을 포함하며, 각각의 탭은 탭의 종결 단부에서의 탭 헤드, 및 실질적으로 반경방향으로 탭 헤드보다 얇고 부싱의 탭 헤드와 확대된 헤드 사이에 축방향으로 위치되는 탭 목부를 포함함 - ; 적어도 체결 수단을 포함하는 긴 체결구의 섕크의 부분 및 적어도 부싱의 탭 헤드를, 제2 작업편 내의 개구로 통과시키는 단계; 및 체결구 섕크의 체결 수단을 제1 작업편에 체결하고, 그럼으로써, 2개의 작업편이 서로에 대해 보다 근접하게 당겨지게 하고 각각의 부싱 탭의 종결 단부가 제1 작업편 내의 개구에 인접한 제1 작업편의 표면과 접촉하게 하며, 그에 따라 각각의 탭이 탭 목부에서 굽혀지게 하여 각각의 탭이 축방향으로 연장된 제1 위치로부터, 탭 헤드가 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린 제2 위치로 편향되게 하고, 제2 작업편이 부싱의 탭 헤드와 부싱의 확대된 헤드 사이에 견고하게 유지되게 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이들 및 다른 태양은 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도 상기 개요는 청구된 요지에 대한 제한으로서 해석되어서는 안 되며, 그 요지는 절차의 수행 동안 보정될 수 있는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

<도 1>
도 1은 본 명세서에 개시된 예시적인 체결 조립체의 사시도.
<도 2>
도 2는 도 1의 체결 조립체의 분해 사시도.
<도 3>
도 3은 도 1의 체결 조립체의 볼트의 사시도.
<도 4>
도 4는 도 3의 선 4-4를 따라 취한, 도 3의 볼트의 측단면도.
<도 5>
도 5는 도 1의 체결 조립체의 탄성중합체성 부싱의 사시도.
<도 6a>
도 6a는 도 5의 탄성중합체성 부싱의 평면도.
<도 6b>
도 6b는 도 6a의 선 6b-6b를 따라 취한, 도 6a의 탄성중합체성 부싱의 측단면도.
<도 7>
도 7은 함께 체결되는 제1 및 제2 작업편에 대해 도시된, 도 1의 체결 조립체의 측단면도.
<도 8>
도 8은 도 1의 체결 조립체에 의해 함께 체결된 2개의 작업편의 측단면도.
다양한 도면들에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다. 소정의 요소는 동일한 다수로 존재할 수 있으며, 그러한 경우 단지 단일의 대표적인 요소만이 도면 부호로 표시될 수 있지만, 그러한 도면 부호는 그러한 동일한 모든 요소에 적용된다는 것을 이해할 것이다. 달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 내의 모든 도면은 축척대로 도시된 것이 아니며 본 발명의 상이한 실시 형태들을 예시하는 목적을 위해 선택된다. 특히, 다양한 구성요소들의 치수는 단지 예시적인 관점으로 도시되며, 다양한 구성요소들의 치수들 사이의 관계는 그와 같이 지시되지 않는 한 도면으로부터 추론되어서는 안 된다. "상단", "하단", "상부", "하부", "아래", "위", "전방", "후방", "외향", "내향", "상방" 및 "하방", 및 "제1" 및 "제2"와 같은 용어들이 본 개시 내용에 사용될 수 있지만, 이들 용어는 달리 언급되지 않는 한 단지 그들의 상대적 의미로만 사용된다는 것을 이해하여야 한다.

도 1 및 도 2는 본 명세서에 개시된 바와 같이, 함께 일체로 고정되는 체결구(20) 및 부싱(50)을 포함하는 체결 조립체(1)를 도시한다. 체결구(20)는 강성 재료로 구성된다(그러나, 예컨대 버섯-헤드(mushroom-head) 유형의 체결 수단으로서 역할하도록 체결구(20)의 일부분이 충분하게 편향가능한 것을 배제하지 않음). 체결구(20)는 금속(예컨대, 강철, 알루미늄 등), 세라믹, 강성 플라스틱 등으로 제조될 수 있다. 도 3 및 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 체결구(20)는 축방향으로 길고 반경방향으로 확대된 헤드(22)를 포함하며, 헤드는 헤드로부터 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지(23)를 포함한다. 체결구(20)는 헤드(22)로부터 축방향으로 연장하는 섕크(30)를 추가로 포함한다. 섕크(30)의 적어도 일부분이 체결 수단을 포함한다. 도 3 및 도 4에 도시된 예시적인 실시 형태에서, 체결 수단은 작업편과 나사결합 가능하게 맞물려서 작업편에 체결될 수 있는 섕크(30)의 나사형성된 부분(31)(하나 이상의 개별 나사산(32)을 내부에 포함함)을 포함한다. 나사결합 가능한 맞물림 대신에, 또는 그에 추가하여, 예컨대 리벳(rivet), 버섯-헤드 체결구, 또는 다른 유형의 스냅 끼워맞춤(snap-fit) 체결구; 간섭 끼워맞춤(interference fit) 체결구; 베이요닛 커넥터(bayonet connector); 후크 및 루프(hook and loop) 체결 시스템의 일부로서 역할할 수 있는 후크 또는 루프 패치(patch) 등을 포함하는 다른 체결 수단이 채용될 수 있다. 그러한 기계식 체결 수단 대신에, 또는 그에 추가하여, 체결구(20)는 접착제 체결 수단을 포함할 수 있다. 이는, 예컨대 체결구(20)의 표면 상의 접착제를 포함할 수도 있고(접착제에 의해 체결구(20)가 작업편에 접착식으로 부착될 수 있음), 또는 체결구(20)의 표면이 작업편 상에 존재하는 접착제에 접합되도록 구성될 수도 있다.

언급된 바와 같이, 체결구(20)의 반경방향으로 확대된 헤드(22)는 그로부터 대체로 반경방향 외향으로 연장하는 적어도 하나의 플랜지(23)를 포함한다. 가장 넓은 관점에서, 플랜지(들)(23)는 체결구 헤드(22)의 반경방향 외부 표면(34)으로부터 대체로 반경방향 외향으로 연장하는 임의의 적합한 돌출 특징부 또는 특징부들의 형태를 취할 수 있다. 적합한 플랜지는 포스트(post), 스터드(stud), 리브(rib), 빔(beam), 후크 등을 포함할 수 있다. 그러한 플랜지는 체결구 헤드(22)의 표면(34)으로부터 대체로 수직하게 연장할 수 있고, 또는 이들은 임의의 편리한(예를 들어, 수직이 아닌) 각도로 연장할 수 있다. 그러한 플랜지들 모두는 동일한 형상, 반경방향 두께, 및/또는 각도를 포함할 수 있고, 또는 다양한 상이한 형상, 크기, 또는 각도의 돌출부가 사용될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 유형의 특정 실시 형태에서, 플랜지(23)는 대체로 원주방향으로 연속적인 환형 디스크를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 환형 디스크 플랜지(23)는 대체로 섕크(30)로 향하는 축방향으로 향하는 제1 표면(24), 및 대체로 섕크(30)로부터 멀리 향하는 반대의 축방향으로 향하는 제2 표면(35)을 포함할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 플랜지(23)(디스크 형상이든지 다른 형상이든지 간에)는 불연속부, 개구 등을 포함할 수 있다. (당업자는, 예컨대 불연속부를 내부에 갖는 환형 디스크로 구성된 하나의 플랜지와 개별 스포크(spoke)를 각각 포함하는 다수의 플랜지 간을 구분하는 명확한 경계가 없을 수 있음을 인식할 것이다.) 일부 실시 형태에서, 플랜지(23)는 다수의 환형 디스크, 나선형 나사산 등을 포함할 수 있다.

체결구(20)의 헤드(22)는 섕크(30)가 그로부터 축방향으로 연장할 수 있는 축방향으로 향하는 표면(28)(섕크(30)의 직경이 반경방향으로 확대된 헤드(22)의 직경보다 작을 때 존재할 수 있음)을 포함할 수 있다. 체결구(20)는 체결구 헤드(22)의 표면(34)과 표면(28)이 만나는 견부(shoulder)(29)를 추가로 포함할 수 있다. 체결구(20)의 헤드(22)는 섕크(30)가 헤드(22)로부터 연장하는 방향과 반대인 방향으로, 플랜지(23)를 지나 축방향으로 연장하는 부분(25)을 포함할 수 있다. 헤드 부분(25)의 직경은 (예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이) 헤드(22)의 나머지 부분의 직경과 약간 상이할 수 있다(예컨대, 더 큼). 체결구(20)의 헤드(22)는, 예컨대 체결구를 작업편에 나사결합 가능하게 체결시키도록 체결구(20)를 회전시키기 위해, 스크루드라이버(screwdriver) 또는 드릴 비트(drill bit)의 종결 단부를 수용하도록 구성된 개방 단부형 공동(open-ended cavity)(27)(예를 들어, 슬롯, 육각형, 또는 별 형상의 보어(bore))을 포함할 수 있다. 이에 대해 대안적으로 또는 추가하여, 헤드(22)의 적어도 일부분(예컨대, 부분(25))이 그러한 회전을 수행하도록 파지 공구에 의해 파지가능할 수 있다. 원통형 형상이 그러한 파지를 허용할 수 있지만(예를 들어, 플라이어(plier) 등에 의함), 일부 경우에, 헤드(22)의 부분(25)을 렌치(wrench) 등에 의해 쉽게 파지되도록 특정한 형상(예컨대, 정사각형 또는 육각형 형상)으로 제공하는 것이 유리할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 부싱(50)은 체결구(20)의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸고, 긴 체결구(20)의 장축과 대체로 정렬되는 원통 축을 갖는다. 부싱(50)은 본 명세서에서 후술되는 바와 같이 부싱(50)의 탭(55)이 편향되도록 하기 위한 원하는 가요성 및 탄성을 제공하는 임의의 탄성중합체성 재료로 제조될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 부싱(50)은 고형화된 때 탄성중합체성인 열가소성 또는 열경화성 성형 수지의 성형에 의해 제조될 수 있다. 부싱(50)에 적합한 성형 수지는 천연 고무, 합성 중합체성 재료, 예컨대 아이소프렌 고무, 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 실리콘 고무, 니트릴 고무, 폴리우레탄, 가소화된 PVC 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 적합한 탄성중합체성 성형 재료는 약 77 미만, 약 67 미만, 또는 약 57 미만의 쇼어 A 경도(Shore A hardness)를 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 적합한 탄성중합체성 성형 재료는 약 14 이상, 약 24 이상, 또는 약 34 이상의 쇼어 A 경도를 포함할 수 있다. 특히 적합한 탄성중합체성 성형 재료는 비교적 높은 진동 감쇠 특성(예컨대, 비교적 높은 손실 탄성률(loss modulus)을 가짐에 의함)을 갖도록 선택된 것들을 포함할 수 있다. 적합한 재료는, 예컨대 쓰리엠 컴퍼니(3M Company)(미국 미네소타주 세인트 폴 소재)의 에어로 이-에이-알 디비젼(Aearo E-A-R division)으로부터 상표명 "아이소댐프(ISODAMP)", "버사댐프(VERSADAMP)", 및 "아이소로스(ISOLOSS)"로 입수가능한 것들을 포함할 수 있다.

다양한 실시 형태에서, 부싱(50)은, 체결구(20)가 성형 공동 내로 적어도 부분적으로 삽입되고 성형 수지가 체결구(20)의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸도록 공동 내로 사출되고 이어서 부싱(50)을 형성하도록 고형화되는, 소위 오버몰딩(overmolding) 또는 인서트 몰딩(insert molding) 공정에 의해 제조될 수 있다. 따라서, 부싱(50)의 반경방향 내부 표면(68)은 체결구(20)의 확대된 헤드(22)의 반경방향 외부 표면(34)의 상당한 부분과 접촉할 수 있다(예를 들어, 반경방향으로 위에 놓임). 그러한 접촉은 체결 조립체(1)를 형성하도록 부싱(50)과 체결구(20)를 함께 일체로 고정하는 것을 보조할 수 있다. 이러한 관계에서, 일체로 고정하는 것은, 부싱(50)과 체결구(20)를 이들이 단일 유닛으로서 취급될 수 있도록 함께 고정하여, 이들이 특별한 공구의 사용 없이 및/또는 부싱(50) 및/또는 체결구(20)의 손상 또는 파괴 없이 서로로부터 분리될 수 없게 하고, 분리된 경우에 이들이 다시 함께 쉽게 고정될 수 없게 하는 것을 의미한다.

체결구(20)와 부싱(50)을 서로에 대해 일체로 고정하는 것을 달성함에 있어서, 체결구(20)의 플랜지(23)는 특히 유리할 수 있다. 즉, 부싱(50)에는, 체결구(20)와 부싱(50)을 함께 견고하게 일체로 유지시키도록 적어도 부분적으로 플랜지(들)(23)를 캡슐화하는 반경방향으로 확대된 헤드(52)가 제공될 수 있다. 도 1 내지 도 8에 도시된 유형의 특정 실시 형태에서, 플랜지(23)는 대체로 원주방향으로 연속적인 환형 디스크를 포함할 수 있으며, 이때 부싱(50)의 반경방향으로 확대된 헤드(52)는 디스크 플랜지(23)가 그 내부에 유지되는 환형의 내향으로 향하는 홈(72)을 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 재료는 플랜지(23)의 반경방향 외향으로 향하는 표면(36) 및 축방향으로 향하는 제1 및 제2 표면(24, 35)의 적어도 일부분과 접촉할 것이다. 특정 실시 형태에서, 플랜지(23)의 반경방향 외향으로 향하는 표면(36) 및 축방향으로 향하는 제1 및 제2 표면(24, 35)의 모든 부분이 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 재료와 접촉할 것이다(예컨대, 도 7에 도시된 바와 같음).

도 5, 도 6a, 도 6b, 및 도 7에 더욱 상세히 도시된 바와 같이, 부싱(50)은, 언급된 바와 같이 반경방향으로 확대된 헤드(52)를 포함하고 반경방향 외부 표면(64) 및 반경방향 내부 표면(68)을 포함하는, 실질적으로 중공형이고 대체로 튜브형인 주 본체(51)를 포함할 수 있다. 부싱(50)의 주 본체(51)는, 부싱 헤드(52)로부터 멀리 부싱(50)의 대체로 축방향을 따라 연장하는 적어도 2개의 탭(55)을 포함할 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 부싱(50)은 적어도 4개의 그러한 탭(55)을 포함할 수 있다. 탭들(55)은 축방향으로 배향된 노치(56)에 의해 서로로부터 원주방향으로 이격된다. 각각의 탭(55)은 반경방향 두께 L1을 갖는 탭 헤드(66) 및 탭 헤드(66)의 반경방향 두께 L1보다 실질적으로 반경방향으로 더 얇은 반경방향 두께 L4를 갖는 탭 목부(70)를 포함한다. 이러한 관계에서, 실질적으로 반경방향으로 더 얇은 것은 탭 목부(70)의 반경방향 두께 L4가 탭 헤드(66)의 반경방향 두께의 70% 이하라는 것을 의미한다. 추가의 실시 형태에서, 탭 목부(70)의 반경방향 두께는 탭 헤드(66)의 반경방향 두께의 약 60%, 50%, 또는 40% 미만이다.

각각의 탭 헤드(66)는 반경방향 외향으로 향하는 표면(58), 반경방향 내향으로 향하는 표면(59), 및 축방향으로 향하는 표면(57)(부싱 헤드(52)에 대해 말단에 있는 탭(55)의 축방향 종결 단부를 한정함)을 포함할 수 있다. 부싱(50)의 축방향을 따라 볼 때, 탭 헤드(66)는, 그의 외경 D2(도 7에 도시된 바와 같음)가 탭 헤드(66)의 외부 표면(58)에 의해 한정되는, 단속적인 환형체(도 6a에서 가장 쉽게 알 수 있음)의 형태를 취할 수 있다. 도 5에서 가장 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 일부 실시 형태에서, 탭 헤드(66)는 탭 서브헤드(tab subhead)들(67)로 (예컨대, 축방향으로 배향된 탭 홈(65)에 의해) 나눠질 수 있으며, 이 탭 서브헤드들은 탭 서브헤드보다 실질적으로 반경방향으로 더 얇은(즉, 탭 서브헤드의 반경방향 두께의 70% 이하의 반경방향 두께를 갖는) 탭 부분에 의해 서로 원주방향으로 결합되어 있다. 그러한 경우에, 각각의 탭 서브헤드는 반경방향 외향으로 향하는 표면(58), 반경방향 내향으로 향하는 표면(59), 및 축방향으로 향하는 표면(57)을 가질 수 있다. 탭 헤드(66)의 또는 탭 서브헤드(67)의 원주방향 에지는 탭 헤드(66)가 축방향으로 테이퍼지도록 모따기되거나, 둥글게 되거나, 기타 등등으로 될 수 있다(예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같음). 탭(55), 및 탭 헤드(66)를 포함하는 그의 부분은 부싱(50)의 원통 축을 따라 볼 때 대체로 아치형 형상일 수 있다(예컨대, 도 5 및 도 6a에 도시된 바와 같음). 대안적으로, 개별 탭(55) 및 그의 부분은, 비록 이들이 도 5에 도시된 일반적인 방식으로 단속적인 환형체를 형성하도록 여전히 원주방향으로 이격되어 있을 수 있지만, 형상이 비교적 선형일 수도 있다.

부싱(50)이 제조되는 탄성중합체성 재료와 조합하여, (예컨대, 상대적으로 반경방향으로 두꺼운 탭 헤드(66) 및 상대적으로 반경방향으로 얇은 탭 목부(70)를 갖는) 탭(55)의 설계는 유리하게도, 본 명세서에서 이하 논의되는 바와 같이, 탭(55)의 축방향 종결 단부(예컨대, 탭(55)의 축방향으로 향하는 표면(57))가 (예컨대, 작업편의) 표면과 접촉할 때 탭 헤드(66)가 (적어도 탭 목부(70)의 굽힘에 의해) 반경방향 외향으로 편향되게 할 수 있다.

부싱(50)의 반경방향으로 확대된 헤드(52)는 축방향으로 향하는 표면(54)을 포함할 수 있다. 일부 실시 형태에서, 표면(54)은 체결 조립체(1)가 사용될 때, 작업편의 표면과 맞닿고 및/또는 접촉할 수 있다. 대안적인 실시 형태에서, 복수의 탄성 돌출부가 부싱 헤드(52)로부터 축방향으로 돌출할 수 있어서, 체결 조립체(1)가 사용될 때 탄성 돌출부들 중 하나 이상이 작업편의 표면과 맞닿고 및/또는 접촉한다. 그러한 돌출부는, 예컨대 부싱(50)의 나머지와 동일한 탄성중합체성 재료로 형성됨으로써 탄성으로 제조될 수 있다(예컨대, 이때 돌출부를 포함한 부싱(50)의 모든 구성요소는 단일 성형 작업으로 단일 유닛으로서 형성됨). 그러한 탄성 돌출부는 유리하게도, 후술하는 바와 같이, 다양한 두께의 작업편을 수용하는 능력을 부싱(50)에 제공할 수 있다.

특정 실시 형태에서, 부싱 헤드(52)의 탄성 돌출부는 도 5에 도시된 바와 같이, 축방향으로 돌출하고 반경방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 리브(60)를 포함할 수 있다. 부싱(50)의 주 본체(51)가 또한, 예컨대 반경방향으로 돌출하고 축방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 리브를 포함할 수 있다. 그러한 리브는, 도 5의 예시적인 설계로 도시된 바와 같이, 축방향으로 돌출하고 반경방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 리브(60A)의 연속부(60B)로서 형성될 수 있다.

일부 실시 형태에서, 리브(60B)는 탭 헤드(66)와 원주방향으로 정렬될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 리브(60B)는 탭 헤드(66)의 반경방향 두께와 실질적으로 동일한(즉, +/- 10% 이내) 반경방향 두께를 포함할 수 있다. (도 5에 도시된 바와 같은) 특정 실시 형태에서, 리브(60B)는 탭 서브헤드(67)와 대체로 원주방향으로 정렬될 수 있으며, 탭 서브헤드(67)의 반경방향 두께와 실질적으로 동일한 반경방향 두께를 포함할 수 있다.

체결구(20) 상의 부싱(50)의 위치설정이 도 6b 및 도 7을 참조하여 더욱 상세히 논의된다. 언급된 바와 같이, 부싱(50)은 체결구(20)의 적어도 일부를 원주방향으로 둘러싸고, 체결구 헤드(22)의 플랜지(23)를 적어도 부분적으로 캡슐화하는 반경방향으로 확대된 헤드(52)를 갖는다. 부싱(50)은 체결구 헤드(22)의 부분(25)을 원주방향으로 둘러싸는 부분(53)을 추가로 포함할 수 있어서, 예컨대 부싱(50)의 부분(53)이 체결구 헤드(22)의 표면(26)과 같은 높이의 지점에서 축방향으로 종결되게 한다(도 7에 도시된 바와 같음). 다양한 실시 형태에서, 부싱(50) 및 체결구(20)는 체결구(20)의 견부(29)가 부싱(50)의 탭 목부(70)의 축방향 범위 내에 축방향으로 위치되도록 설계될 수 있다(도 7에 도시된 바와 같음). 그러한 실시 형태에서, 역시 도 7에 도시된 바와 같이, 탭 헤드(66)는 체결구(20)의 나사형성된 영역(31)과 부분적으로 반경방향으로 중첩하도록 축방향으로 연장할 수 있다.

체결 조립체(1)는 작업편들 사이에서 방진을 제공하는 방식으로(즉, 작업편들 사이의 강성 연결 또는 경로가 존재하지 않도록) 제1 및 제2 작업편(80, 90)을 함께 체결하기 위해 사용될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 체결구(20)는 적어도 체결구(20)의 섕크(30) 및 부싱(50)의 탭(55)이 제2 작업편(90)의 개구(92)로 통과할 수 있어서 체결구(20)의 섕크(30)의 체결 수단이 제1 작업편(80)에 체결될 수 있도록 설계될 수 있다. 상세하게는, 탭 헤드(66)의 외부 표면(58)에 의해 한정되는 환형체의 직경 D2는 작업편(90)의 개구(92)의 직경 D4보다 작도록 선택될 수 있어서, 부싱(50)의 탭 헤드(66)가 개구(92)로 통과할 수 있다(작업편(90) 내의 개구(92)와, 체결구(20) 및 부싱(50)이 일반적으로 본 명세서에서 대체로 원형인 관점으로 설명되지만, 이러한 설명은 편의의 목적을 위한 것이고 다른 기하학적 형상이 사용될 수 있는 것으로 이해되며, 이 경우 용어 "직경"은 사용되는 작업편 개구 및 체결 조립체의 특정한 기하학적 형상에 적용가능한 치수로 이해되어야 한다).

체결구(20)의 섕크(30) 및 부싱(50)의 탭 헤드(66)는, 탭 헤드(66)의 표면(57)이 제1 작업편(80)의 표면(81)과 접촉하게 될 때까지, 제2 작업편(90)의 개구(92)로 통과될 수 있다. (도 7에 도시된 예시적인 실시 형태에서, 이러한 과정 동안, 체결구(20)의 섕크(30)는 제1 작업편(80)의 개구(82) 내로 적어도 부분적으로 통과될 수 있다. 따라서, 그러한 실시 형태에서, 체결구(20)의 섕크(30)의 최대 직경 D3는 섕크(30)의 최대 직경 부분(31)이 개구(82) 내에 끼워질 수 있도록 선택될 수 있다. (도 7에 도시된 특정 실시 형태에서, 섕크(30)의 부분(31)은 작업편(80)의 개구(82) 내에 끼워지도록 나사형성되어 그 내로 나사결합 가능하게 체결될 수 있다.))

탭 표면(57)이 제1 작업편(80)의 접촉하게 되는 것을 용이하게 하도록, 탭 헤드(66)의 외부 표면(58)에 의해 한정되는 전술된 직경 D2는 탭 헤드(66)의 표면(57)이, 개구(82)에 인접하여 그로부터 반경방향 외향에 있는 영역(81a)에서 작업편(80)의 표면(81)과 접촉하도록 선택된다. 탭 표면(57)의 제1 작업편(80)과의 접촉은 작업편(80)의 표면(81a)에 의해 탭 헤드(66)에 가해지는 힘을 생성한다. 그러한 힘이 대체로 부싱(50)의 축방향 치수를 따라 가해지지만, 탭(55)의 "헤드 및 목부" 설계는, 그러한 힘이 탭(55)의 적어도 탭 목부(70)의 굽힘에 의해 탭 헤드(66)를 그 원래의 축방향으로 연장된 위치(예컨대, 도 7에 도시된 위치)로부터 반경방향 외향으로 편향되게 하는 것을 제공한다. 이러한 과정을 계속하면(즉, 체결구(20)를 제1 작업편(80)에 체결시키는 작용에 의함, 예컨대 체결구(20)의 부분(31)을 작업편(80)의 개구(82) 내로 더 안으로 나사결합 가능하게 맞물리게 함에 의함), 탭(55)은, 이 과정에서 탭 헤드(66)가 부싱 헤드(52)를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린 위치로 말리게 된다. 결과적으로, 탭 헤드(66)의 표면(예컨대, 표면(58))은 제2 작업편(90)의 제2 주 표면(94)과 접촉할 것이고 작업편(90)을 부싱(50)의 확대된 헤드(52)를 향해 체결구(20)의 축방향 치수를 따라 압박할 것이며, 이로써 작업편(90)의 제1 주 표면(91)이 부싱(50)의 확대된 헤드(52)와 접촉하게 된다. 따라서, 제2 작업편(90)은 이어서 도 8에 도시된 바와 같이, 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 표면과 탭 헤드(66)의 표면(예컨대, 표면(58)) 사이에서 구속될 것이다. 따라서, 제2 작업편(90)은 작업편(90)의 어떠한 부분도 제1 작업편(80)의 임의의 부분 또는 강성 체결구(20)의 임의의 부분과 접촉하게 되지 않고서 정위치로 견고하게 유지될 수 있다.

당업자는, 강성 체결구(20)의 강성 플랜지(23)가 (부싱(50)을 체결구(20)에 일체로 고정하는 것의 전술된 향상에 더하여), 강성 플랜지(23)가 부싱(50)의 탄성중합체성 재료의 층 아래에 격리됨으로 인해 방진이 제공되는 상태에서, 작업편(90)을 정위치로 견고하게 유지하는 것을 향상시키도록 역할할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 당업자는 또한, 탭 헤드(66)의 반경방향 외향으로의 편향과, 작업편(90)을 부싱 헤드(52)를 향해 압박하고 작업편(90)을 탭 헤드의 표면과 부싱 헤드의 표면 사이에서 견고하게 유지하기 위한 탭(55)의 부분적인 말림이 본 명세서에서 편향/말림 과정을 개시하고 및/또는 보조하기 위해 어떠한 유형의 강성 슬리브도 사용하지 않고서 달성된다는 것에 주목할 것이다.

제2 작업편(90)이 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 표면에 대항하여 구속되도록 하기 위해, 체결 조립체(1)는 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 최대 직경 D1이 제2 작업편(90)의 개구(92)의 직경 D4보다 크도록 설계될 수 있다. 그러한 구성은 개구(92)에 반경방향 외향으로 인접한 작업편(90)의 표면(91a)이 부싱 헤드(52)의 일부 부분과 접촉할 수 있게 하는 것을 제공한다. 일부 실시 형태에서, 작업편의 표면(91a)의 그러한 접촉은 부싱 헤드(52)의 축방향으로 향하는 표면(54)과 이루어질 수 있다. 다른 실시 형태에서, 전술된 복수의 탄성 돌출부는 그러한 접촉이 돌출부들 중 적어도 일부의 표면과 이루어지도록 부싱 헤드(52)로부터 제공될 수 있다. 그러한 돌출부의 사용은 부싱 헤드(52)의 증가된 순응성(compliance) 및/또는 부싱 헤드(52)에 대한 작업편 표면(91a)의 증가된 이동 범위를 제공할 수 있으며, 그에 따라 체결 조립체(1)가 다양한 두께의 작업편(90)과 함께 사용되도록 할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 복수의 돌출부는 복수의 리브를 포함하며, 이때 제2 작업편(90)의 표면(91a)은 도 8에 도시된 바와 같이, 부싱 탭 헤드(66)의 표면(58)과 리브(60A)의 표면(62) 사이에서 견고하게 유지된다. 작업편(90)이 이와 같이 유지될 때, 제2 작업편(90)의 개구(92)의 반경방향 내향으로 향하는 표면(93)은 부싱(50)의 주 본체(51)의 외부 표면(64)과, 및/또는 부싱(50)의 리브(60B)의 표면(63)과 접촉하게 되거나 그렇지 않을 수도 있다.

작업편(80, 90)이 본 명세서에 개시된 방법에 의해 함께 견고하게 체결될 때, 이들은 적어도 탭 헤드(66)의 반경방향 두께 L1에 대체로 대응하는 거리만큼 분리되어 유지될 수 있다. 따라서, 탭 헤드(66)의 반경방향 두께 L1은, 예컨대 부싱(50)의 다른 구성요소의 치수와 관련하여 유리하도록 선택될 수 있다. 탭 목부(70)의 반경방향 두께에 대한 탭 헤드(66)의 반경방향 두께의 관계는 이미 앞서 논의되었다. 또한, 탭 헤드(66)의 반경방향 두께 L1은 탭 목부(70)의 축방향 범위(길이) L5의 약 110% 이상, 약 120% 이상, 또는 약 130% 이상이 되도록 선택될 수 있다. (본 명세서에서 이하 더욱 상세히 논의되는 바와 같이, 탭 헤드(66)는 당연히 작업편(80, 90)이 함께 고정될 때 약간 압축될 수 있다. 본 명세서에 개시된 수치적 관계는, 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이, 비편향, 비압축 상태의 부싱(50)에 관한 것이다.)

부싱 헤드(52)로부터의 임의의 돌출부의 축방향 최외측 표면(예컨대, 어떠한 돌출부도 존재하지 않는 경우 부싱 헤드(52)의 표면(54)으로부터이고, 또는 리브가 존재하는 경우 리브(60A)의 표면(62)으로부터임)과 부싱(50)의 주 본체(51)와의 탭 목부(70)의 접합부 사이의 축방향 거리 L2가 또한 유리하도록 선택될 수 있다. 상세하게는, 그러한 거리는 탭(55)이 탭 목부(70)에서 굽혀지도록 하기에 충분한 공간을 허용하면서 제2 작업편(90)의 두께 L3를 수용하기에 충분하여야 한다. 다양한 실시 형태에서, 거리 L2는 약 0.5 mm 내지 약 1.5 mm의 범위일 수 있다. 추가의 실시 형태에서, 거리 L2는 작업편(90)의 두께 L3의 약 70% 내지 약 130%의 범위일 수 있다.

상기 논의된 파라미터들은 작업편(80, 90)을 함께 부착함에 있어서 탄성중합체성 부싱(50)의 소정의 구성요소의 최적량의 (축방향) 압축이 쉽게 얻어질 수 있도록 조합하여 선택될 수 있다. 그러한 최적량의 압축은, 너무 높아서 탭 헤드(66)(및/또는 부싱(50)의 다른 구성요소)의 탄성중합체성 재료의 진동 감쇠 특성이 부정적인 영향을 받지 않도록 하면서도, 작업편(90)이 충분히 확고하게 유지되도록 하기에 충분히 높을 수 있다. 본 명세서에 개시된 적어도 일부 실시 형태의 이점은, 이러한 최적량의 압축이 체결구(20)의 헤드(22)의 축방향 면(28)이 작업편(80)의 면(81a)과 접촉하게 될 때(즉, 작업편(80)의 개구(82) 내로의 체결구(20)의 추가의 삽입이 거의 또는 전혀 가능하지 않은 때의 "하드-스톱(hard-stop)" 지점에서) "자동적으로" 얻어질 수 있다는 것이다. 이는 작업편(80)의 개구(82) 내로의 체결구(20)의 특정 삽입 정도가 충분한지의 여부에 대한 체결 조립체(1)의 사용자측에서의 임의의 불확실성을 최소화하거나 제거할 수 있다.

이는 부싱 헤드(52)의 축방향으로 향하는 표면(작업편(90)의 표면(91)이 이에 대항하여 맞닿을 것임)으로부터 체결구 헤드(22)의 표면(28)(작업편(90)의 표면(81)이 이에 대항하여 맞닿을 것임)까지의 축방향 거리 L6를, 탭 헤드 반경방향 두께 L1 및 작업편(90)의 두께와 조합하여 선택함으로써 달성될 수 있다. 즉, 거리 L6(이는 도 7의 예시적인 실시 형태에서, 리브(60)의 표면(62)으로부터 체결구 헤드(22)의 표면(28)까지의 거리일 것임)는, 주어진 두께 L3의 작업편(90)이 거리 L6의 일부분을 점유할 때, 탭 헤드(66)에 의해 점유되도록 이용가능한 거리 L6의 나머지 부분이 탭 헤드(66)의 (압축되지 않은) 두께 L1보다 약간 작도록 선택될 수 있다. 따라서, 거리 L6의 이러한 부분을 점유하기 위해, 탭 헤드(66)는 약간 압축되어야 한다.

실제로, 탭 헤드(66), 및 부싱(50)의 확대된 헤드(52)의 축방향으로 향하는 부분(예컨대, 축방향으로 향하는 리브(60)) 둘 모두는 어느 정도의 축방향 압축을 겪을 수 있다. 따라서, 설명의 용이함을 위해, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 압축의 수치 값은, 부싱 헤드(52)로부터의 임의의 돌출부의 축방향 최외측 표면으로부터(예컨대, 어떠한 돌출부도 존재하지 않는 경우 부싱 헤드(52)의 표면(54)으로부터, 또는 리브가 존재하는 경우 리브(60)의 표면(62)으로부터) 부싱(50)의 주 본체(51)와의 탭 목부(70)의 접합부까지의 축방향 거리(이때, 부싱(50) 및 그의 탭(55)은 연장된 비압축 상태에 있음)인 거리 L2와 관련하여 한정된다. 체결 조립체(1)가 도 8에 도시된 고정된 위치에 있을 때, 거리 L2의 일부는 탭 헤드(66)의 일부분에 의해 점유될 것이며(전형적으로, 그러한 점유 부분은 탭 헤드 두께 L1에서 탭 목부 두께 L4를 뺀 것과 대략 동일한 두께를 가질 것임), 이때 거리 L2의 나머지 부분은 작업편(90)의 두께 L3에 의한 점유에 이용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 압축은 작업편(90)의 실제 두께에 대한, 탭(55)과 비압축 치수 L2에 의해 결정되는 바와 같은 작업편(90)에 대해 이론적으로 이용가능한 축방향 거리의 비로서 정의된다. 따라서, 그러한 압축은, 예컨대 리브(60A)의 압축뿐만 아니라 탭 헤드(66)의 압축 모두를 고려할 수 있다. 이러한 방식으로 정의되는 압축에 있어서, 본 발명자는 대체로 대략 10%의 범위 내의 압축이 적합하다는 것을 확인하였다. 다양한 실시 형태에서, 그러한 압축은 약 8% 이상 내지 약 12% 이하의 범위일 수 있다. 그리고, 상기 논의된 바와 같이, 거리 L6는 이러한 압축이 작업편(80) 내로의 체결구(20)의 삽입의 하드 스톱에서 달성되도록 선택될 수 있다.

수치 예로서, 약 1.5 mm의 거리 L2가 사용될 수 있다. 1.2 mm의 두께의 탭 헤드 두께 L1이 0.6 mm의 탭 목부 두께 L4와 조합하여 사용될 수 있다. 따라서, 체결 조립체가 도 8에 도시된 바와 같이 고정될 때, 거리 L2는 약 0.6 mm 폭(즉, 1.2 mm의 탭 헤드 두께에서 0.6 mm의 탭 목부 두께를 뺌)의 탭 헤드(66)의 일부분에 의해 (부분적으로) 점유될 것이다. 이는 작업편(90)에 의해 점유되도록 이론적으로 이용가능한, 1.5 mm에서 0.6 mm를 뺀, 또는 약 0.9 mm의 공간을 남긴다. 작업편(90)이 1.0 mm의 실제 두께를 갖는 경우, 이로 인해 (1.0 - 0.9)/1.0, 또는 약 10%의 압축이 생성되며, 이는 탭 헤드(66) 및/또는 리브(60)가 작업편(90)의 실제 두께를 수용하기 위해 약간의 압축을 겪어야 한다는 사실을 나타낸다. 물론, 이들 숫자는 단지 특정한 예를 제공하기 위해 제공되는 것이며, 당업자는 상기 논의된 파라미터들이, 예컨대 상이한 두께의 작업편(90)을 수용하는 등을 위해 변동될 수 있다는 것을 이해할 것이다.

작업편(80, 90)은 이들 사이에 적어도 어느 정도의 방진을 제공하면서 서로에 대해 고정되는 것이 바람직한 임의의 작업편을 포함할 수 있다. 예를 들어, 작업편(80)은 운동하는 부품(예컨대, 회전하거나 왕복하는 부품)의 구성요소, 이 부품을 위한 하우징 등을 포함할 수 있고, 한편 작업편(90)은 적어도 얼마간 진동을 차단하는 것이 바람직한 구성요소에 연결될 수 있다(예컨대, 이 구성요소를 위한 하우징 등일 수 있음). 또는, 반대의 경우도 가능할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 하나의 작업편은 냉각 팬의 구성요소를 포함할 수 있으며, 이때 다른 작업편은 냉각 팬이 방진을 제공하는 방식으로 그에 부착되는 것이 바람직한 전자 장비의 구성요소를 포함한다. 필요에 따라, 다수의 체결 조립체(1)(예컨대, 2개, 3개, 4개 또는 그 이상)가 사용될 수 있다.

제2 작업편(90) 내의 개구(92)는 전술된 바와 같이, 섕크(30) 및 탭 헤드(66)가 그를 관통할 수 있는 관통 구멍through-hole)일 수 있다. 제1 작업편(80) 내의 개구(82)는 관통 구멍 또는 끝이 막힌 구멍(dead-end hole)일 수 있다. 도 7에 도시된 특정 실시 형태에서, 개구(82)는 나사형성된 관통 구멍이다. (도 7 및 도 8의 예시적인 실시 형태에서, 작업편(80)은 나사형성된 개구(82)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 체결구(20)의 나사형성된 부분(31)은 작업편(80) 내의 개구(82)가 반드시 나사산을 필요로 하지 않을 수도 있도록 자체-탭핑(self-tapping) 능력을 포함할 수 있다.) 그러한 실시 형태에서, 체결구(20)의 섕크(30)는 나사형성된 부분(31)의 직경보다 작은 직경을 포함하는 나사형성되지 않은 종결 단부(33)를 포함할 수 있다. 그러한 특징은 섕크(30)의 나사형성된 부분(31)이 작업편 내의 나사형성된 개구 내로 보다 쉽게 안내되도록 하는 데 유용할 수 있다.

실시예

도 3 및 도 4에서 일반적으로 설명된 유형의 강성 금속 체결구를 당업계에 잘 알려진 금속-성형 방법을 통해 제조하였다. 체결구는 대략 6.2 mm 길이의 확대된 헤드 및 대략 7.1 mm 길이의 섕크를 포함하여, 대략 13.3 mm의 전체 축방향 길이를 가졌다. 확대된 헤드는 대략 6.5 mm 직경을 가졌으며, 확대된 헤드로부터 반경방향 외향으로 돌출하고 대략 10 mm의 외경 및 대략 0.7 mm의 축방향 두께를 가진 연속적인 환형 디스크를 포함하였다. 별-점 비트(star-point bit)를 수용하도록 구성된 개방 단부형 공동이 확대된 헤드의 종결 단부에 존재하였다. 섕크는 자체-탭핑 나사산을 갖는 (대략 4.2 mm의 축방향 길이의) 나사형성된 부분을 포함하였으며, 이때 대략 3.0 mm의 축방향 길이의 (직경이 나사형성된 부분보다 약간 작은) 나사형성되지 않은 부분이 섕크의 종결 단부에 존재하였다.

도 5에 도시된 일반적인 설계의 부싱을 형성하도록 형상화한 성형 공동을 제공하였다. 전술된 금속 체결구를 성형 공동 내에 배치하였고, 용융된 열가소성 탄성중합체 성형 수지를 확대된 헤드 및 이로부터 반경방향으로 돌출하는 환형 디스크의 외부 표면 위로 유동하도록 공동 내로 사출하였다. 성형 수지를 냉각시켰고, 완성된 부품을 성형 공동으로부터 제거하였다. 2개의 상이한 성형 수지(쓰리엠 컴퍼니(미국 미네소타주 세인트 폴 소재)의 에어로 이-에이-알 디비젼으로부터 상표명 아이소댐프 C-1002 및 아이소댐프 C-8002로 입수가능한 것들)를 사용하여 샘플을 제조하였다.

이러한 공정에 의해, 도 1 및 도 2에 도시된 일반적인 설계의 체결 조립체를 제공하였다. 탄성중합체성 부싱 및 금속 체결구는 서로 일체로 고정되는 것으로 확인되었고, 부싱을 파괴하지 않고서는 쉽게 분리될 수 없었다. 부싱은 대략 11.2 mm의 (체결구의 환형 디스크를 원주방향으로 둘러싸는 부싱의 확대된 헤드의) 최대 직경을 포함하였다. 부싱 탭의 반경방향 최외측 표면에 의해 한정된 단속적인 환형체의 직경은 대략 9.0 mm였다. 탭 서브헤드의 반경방향 두께는 대략 1.2 mm였으며, 이때 탭 목부의 반경방향 두께는 대략 0.6 mm였다. 축방향으로 배향된 리브의 반경방향 두께는 대략 0.6 mm였다.

제1 및 제2 작업편(적절한 크기의 개구가 내부에 형성된 금속 패널)을 함께 고정하는 데 사용될 때, 체결구를 제1 작업편에 나사결합 가능하게 고정하는 과정은, 본 명세서에서 앞서 설명된 것과 유사한 방식으로, 탭 헤드가 반경방향 외향으로 편향되게 하였고 탭이 부싱의 확대된 헤드를 향해 축방향으로 부분적으로 말리게 하였으며, 그에 따라 제2 작업편이 탭 헤드의 표면과 부싱 헤드 리브의 표면 사이에서 견고하게 유지되게 하였음을 확인하였다. 체결구의 확대된 헤드의 축방향으로 향하는 표면이, 체결구가 나사결합 가능하게 부착되는 작업편의 표면에 대항하여 하드 스톱에 도달한 지점까지 체결구를 나사결합 가능하게 맞물리게 하는 것은 대략 10%의 원하는 범위 내의 (본 명세서에서 정의된 바와 같은) 압축을 제공하는 것으로 나타났다.

또한, 통상적으로 개인용 데스크톱 컴퓨터에서 발견되는 유형의 냉각 팬을 전형적인 컴퓨터의 하우징의 후방 금속 패널에 부착하기 위해 전술한 방식으로 체결구를 사용하였다. 이를 행하기 위해, (통상의 팬 하우징 내의) 팬을 컴퓨터 하우징 내측에 위치시켰고, 체결 조립체를 컴퓨터 하우징의 후방 금속 패널의 관통 구멍으로 부분적으로 통과시켰으며, 금속 체결구를 팬 하우징의 나사형성된 보어 내로 안내하였다. 체결구를 팬 하우징의 나사형성된 보어와 나사결합 가능하게 맞물리게 하였으며, 그 결과 관통 구멍에 반경방향 외향으로 바로 인접한 컴퓨터 하우징의 금속 패널의 부분이 하드 스톱에 도달한 때까지 탄성중합체성 부싱의 탭 헤드와 부싱 헤드 리브 사이에 견고하게 유지되었다. 4개의 그러한 체결 조립체를 팬 하우징과 컴퓨터 하우징의 4개의 정렬된 구멍 내에 장착하였으며, 그에 따라 컴퓨터 하우징 내의 냉각 팬의 견고한 부착이 이루어졌다.

가속도계를 팬으로부터 수 인치에서, 컴퓨터 하우징의 금속 측면 패널 상에 장착하였다. 팬을 대략 3000의 팬 RPM에 대응하는 대략 8 V로 작동시켰다(팬이 장착된 컴퓨터 후방 패널의 영역은 전형적으로 행해지는 바와 같이 공기 유동을 가능하게 하도록 천공시켰다). 가속도계는 컴퓨터 측면 패널의 진동을 측정하기 위해 사용하였으며, 이때 결과는 G (중력) 레벨로 보고되었다. 결과는 20 Hz 내지 1500 Hz의 주파수 범위에서 기록되었다.

표 1에, 가장 높은 G 레벨을 나타낸 2개의 ("피크(peak)") 주파수에서의 G 레벨이 보고되어 있다. 표는 종래의 강성 금속 체결 나사의 사용에 의해 부착된 팬과 비교하여, 본 명세서에 설명된 바와 같은 탄성중합체성 부싱을 포함하는 체결 조립체의 사용에 의해 컴퓨터 하우징에 부착된 팬에 대한 데이터를 제시한다. 본 명세서에 설명된 탄성중합체성 부싱을 포함하는 체결 조립체를 통해 팬을 장착한 때, 컴퓨터 하우징의 측면 패널의 진동의 현저한 감소를 일어나는 것을 알 수 있다.

전술된 시험 및 시험 결과들은 예언적이라기 보다는 단지 예시적인 것으로 의도되며, 시험 절차에서의 변화는 상이한 결과를 생성할 것으로 예상될 수 있다. 실시예 단락에서의 모든 정량적 값들은 사용된 절차에 수반된 일반적으로 알려진 허용오차의 측면에서 근사치로 이해된다. 상기 상세한 설명 및 예들은 단지 명확한 이해를 위해 주어졌다. 어떠한 불필요한 제한도 그로부터 이해되지는 않는다.

본 명세서에 개시된 특정한 예시적인 구조, 특징, 상세 사항, 구성 등이 다수의 실시 형태에서 변형 및/또는 조합될 수 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 그러한 모든 변형 및 조합은 본 발명자에 의해 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본 발명의 범주는 본 명세서에 설명된 특정한 예시적인 구조가 아니라, 오히려 특허청구범위의 언어로 설명되는 구조 및 이들 구조의 등가물에 의해 제한되어야 한다.

Claims

작업편(workpiece)들 사이의 방진(vibration-isolation)을 유지하면서 제1 및 제2 작업편을 함께 고정하기 위한 체결 조립체로서,
반경방향으로 확대된 헤드(head) - 상기 헤드는 헤드로부터 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지(flange)를 포함함 - , 및 헤드로부터 축방향으로 연장하는 섕크(shank) - 상기 섕크의 적어도 일부분은 체결 수단을 포함함 - 를 포함하는 축방향으로 긴 강성 체결구(rigid fastener); 및
긴 체결구의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸며, 긴 체결구의 장축과 대체로 정렬되는 원통 축을 갖는 탄성중합체성 부싱(elastomeric bushing) - 상기 부싱은 부싱과 체결구를 함께 일체로 고정하도록 체결구 헤드의 플랜지를 적어도 부분적으로 캡슐화(encapsulate)하는 반경방향으로 확대된 헤드를 포함함 - 을 포함하고;
부싱은 축방향으로 연장하고 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 편향가능한 탭(deflectable tab)을 포함하며, 각각의 탭은 탭의 종결 단부에서의 탭 헤드, 및 실질적으로 반경방향으로 탭 헤드보다 얇고 부싱의 탭 헤드와 확대된 헤드 사이에 축방향으로 위치되는 탭 목부(neck)를 포함하고,
탭 목부에서의 굽힘에 의해, 각각의 탭은 적어도, 축방향으로 연장된 제1 위치로부터, 탭 헤드가 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린(curled) 제2 위치로 편향될 수 있는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 체결 조립체는 개구를 내부에 갖는 제1 및 제2 작업편을 함께 고정하도록 구성되며, 긴 체결구의 체결 수단은 제1 작업편에 체결되도록 구성되고, 체결 조립체는 또한, 긴 체결구의 섕크의 일부분이 제2 작업편 내의 개구로 통과되고 긴 체결구의 체결 수단이 제1 작업편에 체결될 때, 각각의 탭의 종결 단부가 제1 작업편의 표면과 접촉하여 각각의 탭이 탭 목부에서 굽혀지게 하여 각각의 탭이 축방향으로 연장된 제1 위치로부터, 탭 헤드가 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린 제2 위치로 편향되게 하고, 그에 따라 제2 작업편이 부싱의 탭 헤드와 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드 사이에 견고하게 유지되게 하도록 구성되는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드는 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드로부터 부싱 탭의 종결 단부를 향해 축방향으로 돌출하는 복수의 순응성 돌출부(compliant projection)를 포함하여, 긴 체결구의 체결 수단이 제1 작업편에 체결될 때, 제2 작업편이 부싱 탭의 탭 헤드와 부싱 헤드의 순응성 돌출부 사이에 견고하게 유지되도록 하는 체결 조립체.
제3항에 있어서, 복수의 순응성 돌출부는 축방향으로 돌출하고 반경방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 복수의 리브(rib)인 체결 조립체.
제1항에 있어서, 부싱은 반경방향으로 돌출하고 축방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 복수의 리브를 추가로 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 각각의 부싱 탭의 탭 목부는 축방향 길이를 포함하며, 적어도 하나의 부싱 탭은 적어도 하나의 부싱 탭의 탭 목부의 축방향 길이의 110% 이상인 반경방향 두께를 갖는 탭 헤드를 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 부싱의 탭 헤드들 중 적어도 하나는 2개의 탭 서브헤드(tab subhead)를 포함하며, 탭 서브헤드들은 실질적으로 반경방향으로 탭 서브헤드보다 얇은 탭 부분에 의해 원주방향으로 연결되는 체결 조립체.
제7항에 있어서, 부싱은 반경방향으로 돌출하고 축방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 복수의 리브를 추가로 포함하며, 반경방향으로 돌출하고 축방향으로 연장하며 원주방향으로 이격된 리브들 중 적어도 하나는 탭 서브헤드와 원주방향으로 정렬되는 체결 조립체.
제8항에 있어서, 적어도 하나의 리브는 리브가 원주방향으로 정렬되는 탭 서브헤드의 반경방향 두께와 실질적으로 동일한 반경방향 두께를 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 긴 체결구의 반경방향으로 확대된 헤드와 섕크, 및 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드는 원통형인 체결 조립체.
제10항에 있어서, 부싱 탭들의 탭 헤드들은 탭 헤드들 각각의 반경방향 최외측 표면에 의해 조합하여 한정되는 외경을 갖는 원주방향으로 단속적인 환형체(annulus)를 조합하여 한정하며, 체결 조립체는,
부싱의 탭 헤드들에 의해 한정된 단속적인 환형체의 외경보다 직경이 크고, 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드의 직경보다 직경이 작은 대체로 원형인 개구를 갖는 제2 작업편; 및
체결구 섕크의 적어도 일부분을 수용하기에 충분히 크지만, 부싱의 탭 헤드들에 의해 한정된 단속적인 환형체의 외경보다 작은 직경을 갖는 대체로 원형인 개구를 갖는 제1 작업편과 함께 사용하도록 구성되는 체결 조립체.
제11항에 있어서, 체결구 섕크는 제1 작업편 내의 개구와 정합하도록 구성되는 부분을 포함하며, 체결구 섕크의 상기 부분이 제1 작업편 내의 개구와 정합되고 체결구의 체결 수단이 제1 작업편에 체결될 때, 부싱의 각각의 탭의 종결 단부는 제1 작업편 내의 개구에 인접한 제1 작업편의 표면과 접촉하여 각각의 탭이 탭 목부에서 굽혀지게 하는 체결 조립체.
제12항에 있어서, 체결 수단은 체결구 섕크의 나사형성된 부분을 포함하며, 제1 작업편의 개구는 체결구 섕크의 나사형성된 부분의 적어도 일부분을 나사결합 가능하게 수용하도록 구성되는 체결 조립체.
제13항에 있어서, 체결구 섕크는, 체결구 헤드에 대해 말단에 있고 섕크의 나사형성된 부분보다 작은 직경을 포함하는 나사형성되지 않은 종결 부분을 추가로 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 체결구 헤드는 비트(bit)를 수용하기 위한 개방 단부형 공동(open-ended cavity)을 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 체결구 헤드는, 제1 및 제2 축방향 단부를 갖고 체결구 헤드의 제2 축방향 단부로부터 연장하는 체결구 섕크를 갖는 원통을 포함하며, 체결구 헤드의 제1 축방향 단부는 파지 공구에 의해 파지되도록 구성되는 형상화된 부분을 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 반경방향으로 확대된 체결구 헤드 및 헤드로부터 축방향으로 연장되는 섕크의 접합부에 의해 한정되는 긴 체결구의 견부(shoulder)가 탄성중합체성 부싱의 탭의 탭 목부의 축방향 범위 내에서 대체로 축방향으로 정렬되는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 체결구 헤드의 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지는 원주방향으로 연속적인 환형 디스크이며, 탄성 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드는 체결구 헤드의 환형 디스크가 그 내부에 유지되는 환형의 내향으로 향하는 홈을 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 탄성중합체성 부싱은 긴 체결구의 적어도 일부의 축방향 부분을 완전하게 원주방향으로 둘러싸도록 긴 체결구의 부분 위로 성형 수지를 오버몰딩(overmolding)함으로써 형성되는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 체결구의 반경방향으로 확대된 헤드는, 제1 및 제2 축방향 단부와 반경방향 외부 표면을 갖고 체결구 헤드의 제2 축방향 단부로부터 연장하는 체결구 섕크를 갖는 원통을 포함하며, 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드는, 체결구 헤드의 반경방향 외부 표면의 적어도 축방향 부분을 완전하게 원주방향으로 둘러싸고 체결구 헤드의 제1 축방향 단부에서 축방향으로 종결되는 원통형 부분을 포함하는 체결 조립체.
제1항에 있어서, 강성 슬리브(rigid sleeve)를 포함하지 않는 체결 조립체.
작업편들 사이의 방진을 제공하는 방식으로 제1 및 제2 작업편을 함께 고정하는 방법으로서,
서로로부터 이격되고, 정렬된 개구들을 내부에 갖는 제1 및 제2 작업편을 제공하는 단계;
체결 조립체를 제공하는 단계 - 상기 체결 조립체는,
반경방향으로 확대된 헤드 - 상기 헤드는 헤드로부터 반경방향 외향으로 연장하는 플랜지를 포함함 - , 및 헤드로부터 축방향으로 연장하는 섕크 - 상기 섕크의 적어도 일부분은 체결 수단을 포함함 - 를 포함하는 축방향으로 긴 강성 체결구, 및
긴 체결구의 적어도 일부분을 원주방향으로 둘러싸며, 긴 체결구의 장축과 대체로 정렬되는 원통 축을 갖는 탄성중합체성 부싱 - 상기 부싱은 부싱과 체결구를 함께 일체로 고정하도록 체결구 헤드의 플랜지를 적어도 부분적으로 캡슐화하는 반경방향으로 확대된 헤드를 포함함 - 을 포함하고,
부싱은 축방향으로 연장하고 원주방향으로 이격된 적어도 2개의 편향가능한 탭을 포함하며, 각각의 탭은 탭의 종결 단부에서의 탭 헤드, 및 실질적으로 반경방향으로 탭 헤드보다 얇고 부싱의 탭 헤드와 확대된 헤드 사이에 축방향으로 위치되는 탭 목부를 포함함 - ;
적어도 체결 수단을 포함하는 긴 체결구의 섕크의 부분 및 적어도 부싱의 탭 헤드를, 제2 작업편 내의 개구로 통과시키는 단계; 및
체결구 섕크의 체결 수단을 제1 작업편에 체결하고,
그럼으로써, 2개의 작업편이 서로에 대해 보다 근접하게 당겨지게 하고 각각의 부싱 탭의 종결 단부가 제1 작업편 내의 개구에 인접한 제1 작업편의 표면과 접촉하게 하며, 그에 따라 각각의 탭이 탭 목부에서 굽혀지게 하여 각각의 탭이 축방향으로 연장된 제1 위치로부터, 탭 헤드가 부싱의 반경방향으로 확대된 헤드를 향한 축방향으로 되게 하는 부분적으로 말린 제2 위치로 편향되게 하고, 제2 작업편이 부싱의 탭 헤드와 부싱의 확대된 헤드 사이에 견고하게 유지되게 하는 단계를 포함하는 방법.
제22항에 있어서, 제1 작업편 내의 개구는 대체로 원형인 관통 구멍(through-hole) 또는 끝이 막힌 구멍(dead-end hole)이며, 제2 작업편의 개구는 제1 작업편 내의 개구보다 직경이 큰 대체로 원형인 관통 구멍인 방법.
제23항에 있어서, 체결구의 체결 수단은 제1 작업편 내의 개구 내로 나사결합 가능하게 삽입될 수 있는 섕크의 나사형성된 부분을 포함하며, 부싱의 탭 헤드들은 탭 헤드들 각각의 반경방향 최외측 표면에 의해 조합하여 한정되는 외경을 갖는 원주방향으로 단속적인 환형체를 조합하여 한정하고, 외경은 체결구 섕크의 나사형성된 부분이 제1 작업편 내의 개구 내로 나사결합 가능하게 삽입될 때, 각각의 탭의 종결 단부가 제1 작업편 내의 개구의 반경방향 외향으로 위치되는 제1 작업편의 표면과 접촉하도록 크기설정되는 방법.
제24항에 있어서, 체결구의 반경방향으로 확대된 헤드는 체결구 섕크로 향하는 축방향으로 향하는 표면을 포함하며, 상기 방법은 체결구의 확대된 헤드의 축방향으로 향하는 표면이 제1 작업편의 표면과 접촉하도록 체결구 섕크의 나사형성된 부분을 제1 작업편 내의 개구 내로 나사결합 가능하게 삽입하는 단계를 포함하는 방법.
제25항에 있어서, 체결구의 확대된 헤드의 축방향으로 향하는 표면이 제1 작업편의 표면과 접촉할 때, 약 8% 이상 내지 약 12% 이하의 압축이 달성되는 방법.
제22항에 있어서, 제1 및 제2 작업편이 함께 고정될 때, 탭 헤드들 중 적어도 일부는 적어도 제1 작업편의 표면의 일부분과 제2 작업편의 표면의 일부분 사이에 위치되어, 제1 및 제2 작업편이 서로 직접 접촉하지 않는 방법.
제22항에 있어서, 작업편들 중 하나는 전자 장치의 패널을 포함하고, 다른 작업편은 잠재적인 진동 발생(vibration-emitting) 장치의 패널을 포함하는 방법.
제28항에 있어서, 전자 장치는 컴퓨터 또는 프로젝터를 포함하며, 잠재적인 진동 발생 장치는 통풍 팬(ventilation fan)을 포함하는 방법.