專利名稱：具有氣流冷卻通道的電子設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有氣流冷卻通道的電子設備。
電子設備產生熱并要求有除去熱的裝置。詳細地說，某些種電子設備包括有用于安裝印刷電路板或攜帶印刷電路板的電路組件的擱架，印刷電路板連接在擱架的底板內。在這種裝置中，冷卻空氣通過或豎向強行穿過各個擱架。用于此目的風扇結構可以定向為繞著直立的或橫向的軸轉動。在某些結構中最好將風扇結構安裝在電子設備后部的氣流通道內。對于安裝在讓空氣流過的擱架之上的這些風扇，則空氣被抽吸向上穿過擱架然后沿著設備從前到后的方向在擱架上部流過。因為這樣的安排，風扇結構是安置成使風扇繞著橫向軸轉動的而在擱架上面的氣流通道部分是直立地從一個狹窄的前端逐漸加寬至一個較寬廣的后端。這樣的通道形狀有利于減少空氣擾動并且也可消除停滯空氣氣窩。然而，這里所遇到的問題是不能將風扇結構從設備的前部取出以便更換或修理。
本發(fā)明就是尋求提供一種可以避免上述問題的電子設備。
因此，本發(fā)明所提供的電子設備包括一個限定一個氣流通道的殼體，一個設置在氣流通道內在工作位置時處于直立定向的風扇結構，氣流通道在殼體的前部和處于工作位置的風扇結構的前方有一個為風扇結構設置的狹窄出入孔，風扇可樞轉地裝在一個向前伸展直至出入孔作為一個風扇除卸件的支架上，風扇除卸件可向前移動穿過出入孔，以便除卸風扇結構，在向前移動中風扇結構被促使朝著水平方向傾側，以使其能夠通過狹窄的出入孔被拆除，以及當風扇結構向后移動至其工作位置時使傾斜的風扇結構再采取其直立的定向的裝置。
在上述的設備中，可能位于殼體后部的風扇結構可以容易地被移出和更換而不必涉及殼體，即不需要移動設備來獲得通過殼體后部的出入口。在一種實用的結構中，風扇除卸件可以在一導軌上滑動，以確保將風扇結構導入其工作位置。此外，電子設備包括一個在殼體后部的底板，并且，為了風扇的工作，支架上裝有一個連接器，當風扇結構移動至其工作位置時，連接器與底板電連接。
最好是，使風扇結構采取其直立定向的裝置是一個將風扇結構向直立定向位置偏壓的彈性裝置。在另一種布置中，殼體設置有導軌，它使傾斜的風扇結構移向直立定向位置，或者是該結構由一個自由樞轉的風扇抬起件所咬合，該抬起件與風扇結構形成一個鉸接連接。風扇結構朝著其工作位置的移動引起相互咬合的風扇抬起件與風扇結構的相對樞轉運動直至風扇成為直立時為止。
本發(fā)明的實施例將通過舉例并參照附圖予以描述，附圖中

圖1是截自第一實施例的電子設備一部分的垂直截面圖；圖2是用以形成第一實施例的設備中一個氣流通道一部分的殼體的部件分解后視等距圖(大于圖1的比例)；圖3是結合在圖2中殼體內的風扇結構組合件的后視等距圖(大于圖2的比例)；圖4是類似于圖3的風扇結構組合件的視圖，圖中顯示的風扇結構處于與圖3中不同的位置；圖5是類似于圖3但比例較大的部分風扇結構組合件的視圖；圖6是類似于圖2，顯示出處于等距分解狀態(tài)的部分殼體和一個單獨的風扇結構組合件的視圖；圖7是風扇結構組合件前端的前視等距圖；圖8是截自圖6中VIII-VIII線的放大截面圖；圖9和10是圖2中殼體的縮小示意側視直立截面圖，顯示出風扇結構組合件插入到殼體的各個不同階段；和圖11和12是類似于圖9和10的一個第二實施例的視圖。
如圖1中所示，在第一個實施例中，電子設備10包括有多個成對疊置的擱架12，相鄰的成對擱架由一個氣流通道殼體14所分開。擱架12設置成尋常的方式以便通過擱架的前端16滑動接受并排直立排列的印刷電路板(未顯示)，該電路板在完全插入到它們相應的擱架時，與擱架后部的底板18形成電連接?？諝獗辉O置在設備后部并安置在相應的殼體14內的風扇結構20垂直地抽吸穿過每一對擱架，如箭頭所示，下面將對此作說明。
如圖2中所示，每個殼體14都有從前部至后部的側邊22，在側邊之間伸展著一個傾斜的頂板24，頂板終止在殼體的后端形成一個狹窄的水平頂板部分26。如在圖1中能更清楚地看到，在殼體的前端，頂板24在其下前端伸展至殼體的前部形成一個下水平頂板部分28。一個由側邊22和頂板24之間限定的氣流通道就在高度上從殼體14的前部逐漸增大至后部以便在這通道內如尋常那樣減少空氣擾動以及減少或消除停滯空氣窩?？諝鈴臄R架12(圖1)內穿過殼體14的開口底部30被吸入而由風扇結構20通過風扇結構位置所示的殼體背部散發(fā)出去。
每外殼體14具有四個風扇結構20并排地安裝橫跨其開口的后部(圖2中僅顯示出這樣的風扇結構20中之一個)。特別如圖3，4和5所示，每個風扇結構包括一個能轉動地安裝在一個風扇結構34內的風扇32，風扇殼體由一個樞軸36沿著一條底邊樞轉地裝在一個由一根風扇除卸件38構成的支座的前端上。風扇除卸件38和風扇結構20形成一個風扇結構組合件39的一部分。風扇除卸件38是一條頂部開口的槽條，伸展在一個端頭的風扇結構20和另一端頭的操動結構40之間。操動結構40在前視圖中呈長方形以便能在由殼體14限定的出入孔41內適配在殼體的頂板部分28下面。出入孔41略大于操動結構40，以便留出一個間隙，供空氣進入殼體內的空氣通道。風扇結構20通常由一個從殼體34上的一個適當位置至沿著除卸件38長度上的一個固定位置延伸的拉力彈簧43(特別參看圖4)將其保持在一個直立的定向位置上，即垂直于除卸件38的長度，如圖3所示。風扇結構20可克服彈簧的拉力從其直立的定向樞轉至水平的定向，如圖4所示，但一旦下壓的壓力消除后就會自動地恢復至其直立的定向位置。
如圖2中所示，殼體14上設置有一塊伸展在兩側邊22之間的直立狹窄底板42。這底板42具有四組接頭44以備各自連接至一個相應的連接器46上，而連接器安裝在固定在除卸件38上的臺板50所帶有的印刷電路板48上(同時參看圖5)。每個連接器46的位置被安置在處于直立定向的風扇殼體34的下面(圖3和5)并且在風扇結構處于其如圖1和2所示的后部工作位置時可以連接到底板42上相應的接頭44上。在各種情況下連接器46由一根短的撓性電纜(未顯示)連接到其風扇32上以便操動。此外，一根另外的電纜52(圖7和8)在除卸件38內延伸至一個裝在操動結構40內的印刷電路板54上，設置印刷電路板54至少一部分是為了控制裝在操動結構40前部的發(fā)光二極管(LED)裝置56的操作。使用發(fā)光二極管56的目的至少是為了指示何時與其相連的風扇已停止運作。電纜52由除卸件38的縮聚的側邊所固定就位(圖8)。
如從圖1和2中看到，在殼體14后部處于工作位置的風扇結構20其直立高度基本上填滿殼體頂板部分26下面的空間。在電子設備10被安置成這樣一種位置時使任何一只風扇32都不能從設備的背部接觸到，那么每個風扇結構必須向下樞轉至圖4的位置才能從前部出入孔41中取出。在圖4的水平定向位置，殼體34的高度需使風扇結構能夠通過其出入孔41被取出。
在使用這設備時，每個風扇結構組合件39是通過除卸件38沿著由從殼體的前部伸展至后部并橫過開口底部30的固定的導軌元件58(圖2和8)設置成的殼體導軌的滑動接納被安裝在其處在殼體14后部的相應工作位置上。將每個組合件39插入時，風扇結構20需克服彈簧43的影響被向下壓至圖4中的定向位置，然后被送入殼體14的前部，如圖9中所示。當插入工作繼續(xù)進行中，風扇結構20在從殼體的頂板部分28之下通過時仍舊維持其水平定向的位置。然而，當風扇結構在傾斜頂板24之下在風扇殼體的頂角嚙合頂板24的下表面上的情況下繼續(xù)向前推進時，它被允許在其拉力彈簧43的影響下向上樞轉。這在圖10中以風扇結構20的虛線位置顯示，其中風扇結構已經(jīng)部分地朝著其在殼體后部的實線輪廓所示的最后的工作位置移動。當風扇結構移動得足夠遠到達后部處在頂板部分26的下面時，它立刻被安置成其直立的定向位置而連接器46就與接頭44形成電連接。如果風扇32停止運作，(這是通過發(fā)光二極管56的警告信號所指示)，于是操動結構40就被用來通過從圖10至圖9的反向行動將整個組合件從殼體14內拉出。這個行動通過風扇結構與殼體14的傾斜頂板24相接觸伴以將風扇結構向下傾斜至其水平的定向位置。
在風扇結構處于工作位置時，操動結構40具有一個從其向下延伸進入殼體14內的一個卡銷接納口的銷定卡銷(未顯示)。通過將一根橫桿60用手壓下使卡銷從其接納口中脫出從而釋放操動結構40則其可以被拉出。在杠桿60的上方，一個前方開口64設置在操動結構40上以便在風扇32的抽吸力下使額外的空氣進入殼體14的空氣通道內，從而確保通過開口底部30吸入的空氣的完全排出，并避免任何局部的停滯空氣窩或空氣擾動。
如上述實施例所示，直立工作的風扇結構通過設備上一個狹窄的前部開口的退出和插入使得在無法接觸到設備后部的情況下成為一個簡單又快速的操作。這種構造還能保證當風扇結構被推動進入其工作位置時自動地與設備的電路系統(tǒng)進行電連接。
在如圖11和12中所示的第二個實施例中，不需要使用一個彈性裝置將風扇結構20移動至直立的位置。
在第二實施例中，相似結構部件的標號與第一實施例中的相同，每個風扇結構20當其趨近其工作位置時由一個自由樞轉的風扇抬起件將其向上樞轉的。這個風扇抬起件可以是單獨的相隔開的連接件形式，或者是如圖所示的向下的自由樞轉板70的形式。板70的下端具有一定的形狀，用以在風扇結構被推入殼體14內時與風扇結構的上邊緣相咬合，以便在風扇插入時與其保持咬合狀態(tài)。為此目的，板70的下邊緣可以向前彎曲，如在72處所示，以便咬合在風扇結構的上前邊緣74下面。當風扇結構以其向下傾斜至水平的定向插入到圖11的左側時，它被向前推動直至板70的邊緣72咬合在風扇結構頂角74的下面時為止。這以虛線的輪廓顯示在圖12中。當風扇結構繼續(xù)向后移動，板和風扇結構一起維持一個鉸接連接的形式，使板以反時鐘方向向上樞轉而在此同時將風扇結構的前端繞著板的樞轉點向上拉動。這個向上的運動一直繼續(xù)到風扇結構樞轉至其直立定向的位置時為止，形成如圖12右方實線輪廓所示的風扇結構的最后工作位置。然后，板70從其樞轉點向后伸展至頂角74，以此它與頂角仍舊保持著咬合關系。當風扇結構從殼體內被拉出時，操動結構40將風扇結構從其工作位置上拉開，使風扇結構朝著其水平定向向下傾斜同時將其與板70拉開，而板70在重力下重新回至其直立的自由樞轉懸掛位置。
權利要求
1.一種電子設備包括一個限定一個氣流通道的殼體，一個設置在氣流通道內在工作位置時處于直立定向的風扇結構，氣流通道在殼體的前部和處于工作位置的風扇結構的前方有一個為風扇結構設置的狹窄出入孔，風扇樞轉地裝在一個向前伸展直至出入孔作為一個風扇除卸件的支架上，風扇除卸件可向前移動穿過出入孔以便除卸風扇結構，在向前移動中風扇結構被促使朝著水平方向傾側，以使其能夠通過狹窄的出入孔被拆除，以及當風扇結構向后移動至其工作位置時使傾斜的風扇結構再采取其直立定向的裝置。
2.如權利要求1所述的電子設備，其特征在于其中風扇除卸件可滑動地安裝在一個由殼體提供的導軌上，以保證風扇結構的被異引至其工作位置。
3.如權利要求2所述的電子設備，其特征在于該設備設置有橫跨殼體后部的底板，而支座上帶有一個連接器，當風扇結構移動至其工作位置時，連接器與底板形成電連接。
4.如權利要求2所述的電子設備，其特征在于其中使風扇結構采取直立定向位置的裝置是一個彈性裝置，它將風扇結構朝著直立定向偏壓。
5.如權利要求2的所述的電子設備，其特征在于其中使風扇結構采取直立定向位置的裝置是由一個在空氣通道中裝在殼體上的自由樞轉風扇抬起件充當?shù)?，當風扇結構向后朝著風扇工作位置移動時，風扇抬起件即與其相咬合，從而形成一個與風扇結構的鉸接連接，風扇結構朝著工作位置繼續(xù)向后推進，造成作為鉸接連接的風扇結構和風扇抬起件的相對樞轉運動，直至風扇結構達到其直立定向位置時為止。
6.位于電子設備內的風扇結構組合件包括一個風扇結構，該風扇結構包括一個可轉動地安裝在一個風扇殼體內的風扇，該風扇殼體可樞轉地裝在一根細長的支座上，以便在風扇結構的一個第一樞轉位置和一個第二樞轉位置之間進行樞轉活動，在處于第二樞轉位置時風扇結構在支座上具有一個比在第一樞轉位置時更低的型狀，和一個裝在細長支座上與風扇結構相隔開的操動結構。
7.如權利要求6所述的組合件，其特征在于它包括一個促使風扇結構進入其第一位置的彈性裝置。
8.如權利要求6所述的組合件，其特征在于它包括一個裝在支座上的電連接器，連接器的定向可以在風扇結構移至在電子設備中的工作位置時與電子設備的底板相連接。
全文摘要
電子設備具有一個風扇冷卻裝置，一個風扇結構裝在殼體的后部。風扇結構在工作位置是直立地安裝的。在殼體前部的一個出入孔略低于風扇結構的高度，但最好能通過這狹窄的出入孔將風扇結構從殼體中拉出。為此目的，風扇結構被樞轉地安裝在一個支座上。風扇結構靠彈力達到其直立的位置并且是在支座上通過出入孔被拉出的。在被拉出時，風扇結構自動地對抗彈力向下樞轉，以便在水平的位置而不是直立的位置被拉出。
文檔編號H05K7/20GK1157548SQ9611793
公開日1997年8月20日 申請日期1996年12月20日 優(yōu)先權日1995年12月20日
發(fā)明者P·D·科克蘭, L·J·拉西奧特, M·S·麥肯齊 申請人:北方電訊有限公司