一种弹簧及具有其的紧固装置和板卡及通讯设备

技术领域

本公开涉及一种机械零件，具体涉及一种弹簧及具有其的紧固装置和板卡及通讯设备。

背景技术

弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状。紧固件是作紧固连接用且应用极为广泛的一类机械零件。紧固装置中的弹簧螺钉，多用于电源技术、开关、机箱机柜等多种行业领域。

相关技术中，弹簧是通过其在轴向上的大变形量来提供较大弹力，不能够满足在轴向变形量较小情况下，提供较大弹力的需求。比如在通讯设备中，比如板卡的采用，通常的紧固件就很难满足需求弹力的需求。

公开内容

鉴于此，本公开提供一种弹簧及具有其的紧固装置和板卡及通讯设备。该弹簧可以在轴向变形量较小的情况下，提供较大弹力。具体的：

本发明提供一种弹簧，由具有碟簧断面的带状基材在轴向空间螺旋绕成；在不受压状态下，弹簧整体呈塔状，具有圆形水平横截面；在受压状态下，弹簧面可被压平，弹簧整体呈锥台状；弹簧整体呈塔状使得弹簧在整个平面压平过程中，具有缓慢增加弹力的效果，可以减少突然加大弹力不易控制情况的发生，同时在弹簧平面快要被压平时候，碟簧断面结构使弹簧能在较短的形成内，产生较大的弹力，具有弹力快速放大的效果。

进一步可选的，带状基材的横断面为近似矩形断面，可以使得弹簧的生产工艺简单、较易实现，且该断面具有相对水平面为40°-65°的倾角β，以进一步优化弹簧的强度和轴向变形量。

进一步可选的，所述弹簧每一圈的主视方向投影具有倒置碟状的型线。

进一步可选的，所述倒置碟状的型线的高度H与带状基材厚度h的比例为1.5-2.5。

进一步可选的，在不受压状态下的弹簧整体高度S为6mm-10mm,旋度θ为5°-45°。

进一步可选的，所述弹簧的圈数大于或等于2圈，且每一圈弹簧的俯视方向投影不重叠，这样，可以保证弹簧在受压状态下，弹簧面可被压平，整体呈锥台状。

本发明提供一种紧固装置，包括一紧固件和设置在紧固件上的弹簧，所述弹簧为上述任一项所述的弹簧。

进一步可选的，所述紧固件为螺钉，所述弹簧套设在螺钉杆部上，弹簧小头端固定在螺钉头部上。

进一步可选的，所述紧固装置用于有限轴向空间的场景。

进一步可选的，所述紧固装置用于芯片和散热器之间。

本发明提供还一种板卡，具有上述任一项所述的弹簧和/或上述任一项所述的紧固装置。

本发明还提供了一种具有上述任一项所述的板卡的一种通讯设备。

本公开提供一种弹簧由具有碟簧断面的带状基材在轴向空间螺旋绕成；在不受压状态下，弹簧整体呈塔状，具有圆形水平横截面；在受压状态下，弹簧面可被压平，弹簧整体呈锥台状。这种设计使弹簧在有限的轴向空间内，能够在较小轴向空间内，产生相对比传统方式更大的力的；具有该弹簧的紧固装置利用有限的形变产生相对大的应力，能够有效地将两个或两个以上零件(或构件)紧固连接成为一件整体，应用到芯片和散热器之间能够达到很好的散热效果，从而使具有其的通讯设备正常工作。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开一实施例弹簧立体示意图；

图2是本公开一实施例弹簧俯视方向投影图；

图3是本公开一实施例带状基材断面结构示意图；

图4是本公开一实施例倒置碟的型线示意图；

图5是本公开一设有图1-3弹簧实施例的紧固装置示意图；

图6是图4实施例俯视图。

图中：

1-弹簧；11-弹簧小端头；12-带状基材；121-近似矩形断面；2-螺钉；21-螺钉头部；22-螺钉杆部；

倒置碟状的型线的高度H；

带状基材厚度h；

带状基材的横断面相对水平面的倾斜角β；

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

在本公开实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

本公开实施例提供一种弹簧，由具有碟簧断面的带状基材在轴向空间螺旋绕成；在不受压状态下，弹簧整体呈塔状，具有圆形水平横截面；在受压状态下，弹簧面可被压平，弹簧整体呈锥台状。

当整个弹簧平面压平过程中，本公开实施例的弹簧整体呈塔状结构使得弹簧具有缓慢增加弹力的效果，可以减少突然加大弹力不易控制情况的发生。在弹簧平面快要被压平时候，碟簧断面结构使弹簧能在较短的形成内，产生较大的弹力，具有弹力快速放大的效果。这样，弹簧能够在轴向变形量较小的情况下，通过一定轴向空间扩展，产生相对传统方式更大的力，从而使得本公开实施例的弹簧适用于有限的轴向空间，使具有其的紧固件能够提供更大的拧紧力。

为了更好的阐述本公开方案，本实施例提供一种弹簧示例，如图1-5本实施例弹簧由具有碟簧断面的带状基材12在轴向空间螺旋绕成；在不受压状态下，弹簧1整体呈塔状(从塔顶向塔底看具有渐开的形状)，具有圆形水平横截面；在受压状态下，弹簧面可被压平，弹簧1整体呈锥台状。

在上述发明构思下，为了使弹簧在轴向变形量较小的情况下，能够产生相对传统方式更大的力这种性能得到更好的发挥，对弹簧以及带状基材的形状和参数进行示例性说明。

优选的，带状基材12可具有近似矩形断面121。这样，可以使得弹簧的生产工艺简单、较易实现。应理解，带状基材21还可以具有其他形状断面，例如，近似半圆断面等，本发明对此不做限制。优选的，带状基材12断面具有相对水平面为40°-65°的倾角β，以进一步优化弹簧的强度和轴向变形量。

优选的，所述弹簧1每一圈的主视方向投影具有倒置碟状的型线。

优选的，倒置碟状的型线的高度H与带状基材12厚度h的比例为1.5-2.5。

优选的，在不受压状态下的弹簧1整体高度S为6mm-10mm,旋度θ为5°-45°。本参数值是优选参数，但应理解，倒置碟状的型线的高度H、带状基材12厚度h的具体数值与比例、不受压状态下的弹簧1整体高度S、旋度θ的具体数值均可以根据应用场景进行尺寸调整，本公开的优选并不意味着必须对此进行限制。

优选的，弹簧1的圈数大于或等于2圈，且每一圈弹簧1的俯视方向投影不重叠。这样，可以保证弹簧在受压状态下，弹簧面可被压平，整体呈锥台状，本公开对弹簧的圈数不做限制。

优选的，通过改造上述所述的参数，上述所述的弹簧可以应用到需要在有限空间内，逐步产生较大弹力的领域，例如抗冲击减震器，轴向小空间的压紧弹簧等场景，本公开对弹簧的适用场景、使用方式等不做限制。

本实施例的弹簧，能够在有限的轴向空间内，利用有限的形变产生相对大的应力。当整个弹簧平面压平过程中，首先是弹簧整体呈塔状结构使弹簧具有缓慢增加弹力的效果，避免突然加大弹力不易控制的问题。在弹簧平面快要被压平时候，碟簧断面结构使弹簧能在非常短的形成内，产生非常大的弹力，具有弹力快速放大的效果。因此弹簧能够在轴向变形量较小的情况下，通过一定轴向空间扩展，产生相对传统方式更大的力。

本公开实施例提供一种紧固装置，包括一紧固件和设置在紧固件上的上述任一实施例的弹簧。

如图5-6，将上述所述任一弹簧1设置在紧固件上可构成一种性能优越的紧固装置。优选的，紧固件可为螺钉2，螺钉2可包括螺钉杆部22和螺钉头部21，其中螺钉杆部22设有弹簧套，螺钉头部21固定有弹簧小头端11。紧固装置用于有限轴向空间的场景。这样，可以在较小轴向空间内，提供较大的拧紧力，从而能够有效地将两个或两个以上零件(或构件)紧固连接成为一体。本公开对紧固件的型号、规格以及弹簧和紧固件的固定方式等不做限制。

本公开实施例提供一种板卡，包括上述任一实施例的弹簧或上述任一实施例的紧固装置。

举例来说，板卡可以为高速串行计算机扩展总线标准(Peripheral ComponentInterconnect Express，PCIE)板卡。例如，可将本公开实施例的弹簧和螺钉用于PCIE板卡的芯片和散热器加固，例如，可在PCIE板卡正面或背面进行安装，以实现对芯片和散热器加固。

这样，可在有限的轴向空间内，提供较大的拧紧力，减小弹簧和螺钉占用的空间，提高板卡空间利用率。在保证芯片和散热器之间的有效贴合的同时，提供更多的散热空间用于芯片(例如，人工智能芯片)的散热，提高板卡的整体散热效率和性能。在保证同等散热效率的情况下，可以减小板卡的尺寸。

本公开实施例提供一种板卡，包括上述任一实施例的弹簧或上述任一实施例的紧固装置。使用上述任一弹簧1或紧固装置用于芯片和散热器加固，能够实现通讯设备更好的散热效果和更高的加固可靠性。

本实施例中的紧固装置，在轴向变形量较小的情况下，能够提供更大的拧紧力，能够有效地将芯片与散热器紧固连接。使用上述所述任一弹簧或紧固装置的通讯设备具有更高效的热传导和更高的可靠性连接，能保证整个设备的正常工作。其中本实施例中提到的紧固件螺钉还可以替换成螺栓应用到相关的领域。

综上，本公开提供了一种弹簧，由具有碟簧断面的带状基材在轴向空间扩展绕成；在不受压状态下，弹簧整体呈塔状，具有圆形横截面；在受压状态下，弹簧面可被压平，弹簧整体呈锥台状。这种结构设计能够解决较小轴向空间内，实现较大弹力的问题。同时本公开还提供一种具有其的紧固装置，紧固装置能在有限的形变产生相对大的应力，从而提供更大的拧紧力有效地将两个或两个以上零件(或构件)紧固连接成为一件整体。同时本公开提供的弹簧及具有其结构的紧固件，可以需要在有限空间内，逐步产生较大弹力的领相对于传统方式，能够提供更大的拧紧力，使具有其的板卡或通讯装置有更好的散热效果和更高的加固可靠性。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。