TWI479977B - 散熱結構組合及其彈性固定組件 - Google Patents

Description

散熱結構組合及其彈性固定組件

本發明乃是關於一種散熱結構組合及其彈性固定組件，特別是指一種具有散熱器以散發電子裝置的餘熱的散熱結構組合，及用以固定散熱器以接觸於電子裝置的彈性固定組件。

為著散發電子元件產生的熱量，例如中央處理器，通常採用一散熱器置於該電子元件上，以透過熱傳導的方式將熱量從電子元件散發出去，以避免電子元件的過熱問題。

現行的散熱器常藉由螺絲及彈簧，以固定於電路板上並且彈性地抵接於該電子元件。其大多以金屬製的固定環，如O形環或E形環，利用干涉及變形的原理，將彈簧及螺絲固定於散熱器上。

上述現行的固定方式存在一些問題：

一、成本的問題：當組裝固定環於彈簧及螺絲時，需要使用治具，將螺絲穿過彈簧並施加壓力，以使彈簧預壓一段距離，並使螺絲穿過散熱器的底板，然後再將固定環組裝於該螺絲的底端。因此需要額外的治具成本，並且組裝費工。

二、組裝的問題：當利用治具迫使固定環變形以組裝於螺絲時，由於螺絲與固定環之間相互的磨損，會產生鐵屑。鐵屑掉入主機板上，將造成短路的問題。此外，當將裝配好的散熱器、螺絲及彈簧，在主機板上組裝或拆卸時。散熱器的底板與螺絲、或固定環，還會因為磨損再次產生鐵屑，也會造成主機板的短路。

緣是，本發明人有感上述問題之可改善，乃潛心研究並配合學理之運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題之本發明。

本發明所要解決的技術問題，在於提供一種散熱結構組合及其彈性固定組件，省略治具，並簡化組裝的程序；此外，沒有固定環因干涉磨損而產生鐵屑的問題，避免固定環產生的金屬屑造成電路板的短路。

為了解決上述技術問題，根據本發明之其中一種方案，提供一種彈性固定組件，固定於一散熱器的一底板，該底板形成數個組裝孔，該彈性固定組件包括一連接桿及一彈簧。上述連接桿具有一頭部及一由該頭部延伸的桿身，該桿身的外表面設有一外螺紋，且對應地穿過該些組裝孔。上述彈簧具有一環繞部係套設於該桿身的外圍、一夾持部係由該環繞部的底端向外且向下彎折地延伸、及一固定部係由該夾持部延伸至該環繞部的下方，該固定部夾持固定於該桿身的該外螺紋。

為了解決上述技術問題，本發明還提供一種散熱結構組合，係用以散發一電子裝置所產生的熱，包括一散熱器及數個彈性固定組件。上述散熱器具有一底板，該底板形成數個組裝孔，該底板的底面抵接於該電子裝置。該些彈性固定組件對應地設於該些組裝孔。每一該彈性固定組件包括一連接桿及一彈簧。該連接桿具有一頭部及一由該頭部延伸的桿身，該桿身的外表面設有一外螺紋，該桿身穿過該對應的組裝孔。該彈簧具有一環繞部係套設於該桿身的外圍、一夾持部係由該環繞部的底端向外且向下彎折地延伸至該底板的底面、及一固定部係由該夾持部延伸至該環繞部的下方，該固定部夾持固定於該桿身的該外螺紋。

本發明至少具有以下有益效果：本發明藉由旋轉連接桿即可將彈簧固定於散熱器上，可省略組裝治具，並簡化組裝手續。此外，本發明利用彈簧本身的固定部夾持於連接桿的外螺紋，以固定彈簧於散熱器，不需要固定環，減少零件數量，且可避免產生鐵屑。此外，彈簧可以符合中央處理單元所規範的壓合力磅數。

為了能更進一步瞭解本發明為達成既定目的所採取之技術、方法及功效，請參閱以下有關本發明之詳細說明、圖式，相信本發明之目的、特徵與特點，當可由此得以深入且具體之瞭解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。

請參考圖1至圖3，為本發明之散熱結構組合結合於電路板的立體組合圖及分解圖。本發明之散熱結構組合包括一散熱器20及數個彈性固定組件10，用以散發一電子裝置30所產生的熱。本實施例中，電子裝置30為一中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)，其藉由一電連接器42固定且電性連接於一電路板40。電路板40設有數個螺鎖件46在電子裝置30的周圍。螺鎖件46包括一螺桿462以及一螺帽464，該螺桿462穿過一墊片44及該電路板40，該螺帽464將螺桿462鎖固該電路板40。該些彈性固定組件10的底端連接於該些螺鎖件46，以使散熱器20鎖固於電路板40。特別說明的，本發明之散熱結構組合並不限制應用中央處理單元，可以應用於需要散發餘熱的電子裝置。

上述散熱器20具有一底板22及數片設於該底板22上的散熱鰭片24。該底板22形成數個組裝孔220於其角落，該底板22的底面抵接於該電子裝置30。

請參閱圖2，該些彈性固定組件10對應地設於該底板22的該些組裝孔220。每一彈性固定組件10包括一連接桿11、及一彈簧12。每一連接桿11具有一頭部111及一由該頭部111延伸的桿身112。該頭部111的頂端形成配合螺絲起子的凹槽113，該桿身112的外表面設有一外螺紋114，該桿身112穿過該底板22上對應的組裝孔220。該些連接桿11的底端，也就是桿身112的底端，對應地連接固定於該些螺鎖件46。在本實施例，每一該連接桿11的底端凹設有一內螺紋116，用以配合螺鎖於該螺鎖件46的螺桿462。

然而，本發明也可以是另一種變化的實施方式，其中連接桿11的底端可以設一延伸螺桿，延伸螺桿的直徑小於該桿身112，相對應的，螺鎖件46的頂端可以設一內螺紋以鎖固於該連接桿11的延伸螺桿。同樣的，可使連接桿11鎖固於螺鎖件46。

請參閱圖3，本實施例的該桿身112的該外螺紋114進一步形成一水平螺槽1142，該水平螺槽1142連通於該外螺紋114且距離該桿身112底端一預定距離。

該彈簧12具有一環繞部122係套設於該桿身112的外圍、一夾持部124係由該環繞部122的底端向外且向下彎折地延伸至該底板22的底面、及一固定部126係由該夾持部124延伸至該環繞部122的下方。該固定部126夾持固定於該水平螺槽1142。本發明利用彈簧12本身所形成的夾持部124夾持固定於該底板20的邊緣，並利用固定部126以夾持固定於該桿身112的該外螺紋114，因此不需要額外的金屬環片，例如O形環(O-ring)或E形環(E-ring)。以下分別細部描述彈簧12的各部位。

請參閱圖4至圖6，分別為本創作之彈性固定組件的立體分解圖及側視圖。本發明的該環繞部122之圈數可視散熱器20與電子裝置30之間所規範的接觸壓力而設計，並且可視散熱器20的尺寸而改變其尺寸。原則上，該環繞部122的內徑大於該桿身112的直徑，該桿身112的直徑小於該組裝孔220的內徑。值得一提的，如圖4及圖7所示，該環繞部122的頂端抵接於該連接桿11的該頭部111，且具有一傾斜段1221朝著遠離該頭部111的底面傾斜地延伸。此種設計，可避免彈簧10頂部的末端與該連接桿11的該頭部111括擦而產生金屬碎屑，進而避免金屬碎屑掉入電連接器42內而造成短路。

該夾持部124垂直地連接於該環繞部122的底端，沿著該水平螺槽1142的切線方向朝外延伸，且呈U形彎折。或者說，該夾持部124位於平行於該環繞部122的切線方向上。由另一角度描述，如圖4所示，該夾持部124包括由該環繞部122的底端向外彎折的一上水平段124a、由該上水平段124a向下彎折且呈弧狀的一連接段124c及由該連接段124c朝向該環繞部122水平延伸的一下水平段124b。

該夾持部124位於一垂直於該底板22的垂直面上。該夾持部124的內部間距，亦即如圖7所示，該上、下水平段124a之間的距離D1，大體等於該散熱器20的該底板22邊緣之厚度。藉此本實施例的該夾持部124直接夾持固定於該底板22，可方便快速地將彈簧12固定於該散熱器20的底板22上。

如圖4所示，該固定部126夾持固定於該桿身112的水平螺槽1142。更仔細的說，本實施例的該固定部126位於一平行於該底板22的水平面上，且呈U形彎折。由另一角度描述，固定部126包括一由該夾持部124的下水平段124b延伸的第一側段126a、由該第一側段126a彎折延伸的連接段126c、及由該連接段126c彎折延伸的第二側段126b。連接段126c平行於環繞部122的切線方向。如圖8所示，本實施例的固定部126之內部間距D2，亦即第一側段126a與第二側段126b之間的距離，大體等於桿身112在水平螺槽1142內的直徑，小於該環繞部122的內徑。

請參閱圖9及圖10，為本發明之散熱結構組合結合於電路板的側視圖。本發明組裝時，先將彈簧12的夾持部124由散熱器20外側夾住底板22的側緣，亦即位於該些散熱鰭片24的外圍。藉由夾持部124即可限制彈簧12在圖式的垂直方向，或稱為Y軸上，的位移。接著，將連接桿11由上而下插入該彈簧12的環繞部122內，並穿過底板22的組裝孔220。然後，旋轉連接桿11即可使桿身112旋入該彈簧12的固定部126，直到使固定部126進入該水平螺槽1142。如圖所示，此時，該桿身112的水平螺槽1142位於底面22的底面，連接桿11將彈簧12固定於散熱器20的底板22上。

藉由上述過程，即完成本發明之散熱結構組合的組裝程序。之後，將散熱結構組合的連接桿11對準螺鎖件46的螺桿462，再旋轉連接桿11，即可使散熱器20固定於電路板40上，並抵接於電子裝置30(參圖2)。

由上述的描述得知，本發明至少具有下列的優點：

一、簡化組裝手續：利用彈簧本身的結構取代先前技術的彈簧及固定環，藉由旋轉連接桿11即可固定於將彈簧12固定於散熱器20上。

二、減少零件數量：本發明利用在連接桿的外螺紋以固定彈簧於散熱器，不需要O形環或E形環的零件，也不需要組裝治具，進而減少零件數量及降低成本。

三、節省生產成本：本發明將連接桿旋轉即可固定彈簧於散熱器，組裝更有效率並節省時間，節省人力及組裝成本。

四、避免產生鐵屑：本發明利用彈簧的U形夾持部夾持固定於連接桿的外螺紋，而將彈簧固定於散熱器上。沒有固定環因干涉磨損而產生鐵屑的問題，避免固定環產生的金屬屑造成電路板的短路。

五、符合設計規範：藉由掌握連接桿的桿身、彈簧的直徑、圈數、及材料等，可以設計出符合中央處理單元所規範的壓合力磅數。此外，也可利用彈簧彎折出符合散熱器的尺寸設計，不用變更散熱器的設計。

以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10．．．彈性固定組件

11．．．連接桿

111．．．頭部

112．．．桿身

113．．．凹槽

114．．．外螺紋

1142．．．水平螺槽

116．．．內螺紋

12．．．彈簧

122．．．環繞部

1221．．．傾斜段

124．．．夾持部

124a．．．上水平段

124b．．．下水平段

124c．．．連接段

126．．．固定部

126a．．．第一側段

126b．．．第二側段

126c．．．連接段

20．．．散熱器

22．．．底板

220．．．組裝孔

24．．．散熱鰭片

30．．．電子裝置

40．．．電路板

42．．．電連接器

44．．．墊片

46．．．螺鎖件

462．．．螺桿

464．．．螺帽

D1、D2．．．間距

圖1為本發明之散熱結構組合結合於電路板的立體組合圖。

圖2及圖3為本發明之散熱結構組合結合於電路板的立體分解圖。

圖4及圖5為本發明之彈性固定組件的立體分解圖。

圖6為本發明之彈性固定組件的側視圖。

圖7為本發明之彈性固定組件的彈簧之側視圖。

圖8為本發明之彈性固定組件的彈簧之俯視圖。

圖9及圖10為本發明之散熱結構組合結合於電路板的側視圖。

10．．．彈性固定組件

11．．．連接桿

111．．．頭部

112．．．桿身

113．．．凹槽

114．．．外螺紋

12．．．彈簧

122．．．環繞部

124．．．夾持部

126．．．固定部

20．．．散熱器

22．．．底板

220．．．組裝孔

24．．．散熱鰭片

30．．．電子裝置

40．．．電部板

42．．．電連接器

44．．．墊片

46．．．螺鎖件

462．．．螺桿

464．．．螺帽

Claims (13)

1. 一種彈性固定組件，包括：一連接桿，具有一頭部及一由該頭部延伸的桿身，該桿身的外表面設有一外螺紋；及一彈簧，具有一環繞部係套設於該桿身的外圍、一夾持部係由該環繞部的底端沿著垂直於該連接桿的縱長方向向外延伸且向下彎折地延伸、及一固定部係由該夾持部延伸至該環繞部的下方，該固定部夾持固定於該桿身的該外螺紋，其中該夾持部垂直地連接於該環繞部的底端，沿著該桿身之外螺紋之一水平螺槽的切線方向朝外延伸，且U形彎折。
2. 如申請專利範圍第1項所述之彈性固定組件，每一該連接桿的底端凹設有一內螺紋。
3. 如申請專利範圍第1項所述之彈性固定組件，其中該水平螺槽連通於該外螺紋且距離該桿身底端一預定距離，該彈簧的該固定部夾持固定於該水平螺槽。
4. 如申請專利範圍第1項所述之彈性固定組件，其中該環繞部的內徑大於該桿身的直徑。
5. 如申請專利範圍第1項所述之彈性固定組件，其中該環繞部的頂端抵接於該連接桿的該頭部，且具有一傾斜段朝著遠離該頭部的底面傾斜地延伸。
6. 如申請專利範圍第1項所述之彈性固定組件，其中該固定部位於一平面上，且呈U形彎折。
7. 一種散熱結構組合，用以散發一電子裝置所產生的熱量，該散熱結構組合包括：一散熱器，具有一底板，該底板形成數個組裝孔， 該底板的底面抵接於該電子裝置；及數個彈性固定組件，對應地設於該些組裝孔，每一該彈性固定組件包括：一連接桿，具有一頭部及一由該頭部延伸的桿身，該桿身的外表面設有一外螺紋，該桿身穿過該對應的組裝孔；及一彈簧，具有一環繞部係套設於該桿身的外圍、一夾持部係由該環繞部的底端沿著垂直於該連接桿的縱長方向向外延伸且向下彎折地延伸至該底板的底面、及一固定部係由該夾持部延伸至該環繞部的下方，該固定部夾持固定於該桿身的該外螺紋，其中該夾持部垂直地連接於該環繞部的底端，沿著該桿身之外螺紋之一水平螺槽的切線方向朝外延伸，且U形彎折。
8. 如申請專利範圍第7項所述之散熱結構組合，其中該電子裝置設置於一電路板上，該電路板設有數個位於該電子裝置周圍的螺鎖件，該些連接桿的底端對應地連接於該些螺鎖件。
9. 如申請專利範圍第8項所述之散熱結構組合，其中每一該螺鎖件具有一外螺紋，每一該連接桿的底端凹設有一內螺紋，以螺鎖於該螺鎖件的該外螺紋。
10. 如申請專利範圍第7項所述之散熱結構組合，其中該水平螺槽連通於該外螺紋且外露於該底板的底面，該彈簧的該固定部夾持固定於該水平螺槽。
11. 如申請專利範圍第7項所述之散熱結構組合，其中該環繞部的內徑大於該桿身的直徑，該桿身的直徑小於該組裝孔的內徑。
12. 如申請專利範圍第7項所述之散熱結構組合，其中該環繞部的頂端抵接於該連接桿的該頭部，且具有一傾斜段朝著遠離該頭部的底面傾斜地延伸。
13. 如申請專利範圍第7項所述之散熱結構組合，其中該固定部位於一平行於該底板的水平面上，且呈U形彎折。