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TWI731778B - 浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置 - Google Patents

浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置 Download PDF

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TWI731778B
TWI731778B TW109129348A TW109129348A TWI731778B TW I731778 B TWI731778 B TW I731778B TW 109129348 A TW109129348 A TW 109129348A TW 109129348 A TW109129348 A TW 109129348A TW I731778 B TWI731778 B TW I731778B
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黃百捷
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緯穎科技服務股份有限公司
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Abstract

一種浮動式樞軸機構，其包含有一基座、一連接件以及一插銷。該基座具有一長條型狹槽。該連接件具有一軸孔。該插銷可滑動地穿設該長條型狹槽且可轉動地通過該軸孔。該連接件係利用該插銷相對該基座旋轉和/或移動。一種往復卡合機構，其包含有一樞軸、一轉盤、一第一卡合件以及一連桿模組。該轉盤可旋轉地設置在該樞軸上。該連桿模組連接在該轉盤與該第一卡合件之間。該連桿模組係隨著該轉盤之旋轉驅動該第一卡合件在一鎖扣模式與一釋鎖模式之間切換移動。浮動式樞軸機構與往復卡合機構可應用在具有殼體及蓋板能相對開闔的氣密裝置。

Description

浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置
本發明係提供一種浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置，尤指一種可提供較佳氣密效果的浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置。
傳統的氣密設備係在槽體內的容置空間擺放待冷卻物件，再將上蓋安裝在槽體以覆蓋其容置空間，利用氣密設備內的水冷裝置進行冷卻降溫；然而水冷裝置的冷卻液體會因加熱而氣化，故氣密設備的上蓋需提供穩定壓附力結合於槽體，以避免氣體散逸。上蓋具有相對的第一側與第二側。第一側係靠近樞軸機構，利用樞軸機構將上蓋可旋轉地設置在槽體；第二側則遠離樞軸機構，使用者可施力於第二側、或施力於上蓋之第一側以外的區段來開啟或閉合上蓋。上蓋閉合於槽體時，會先壓到環型墊圈之靠近樞軸機構的那一區段；待上蓋的第二側關上時才會壓到環型墊圈之遠離樞軸機構的另一區段。因此，環型墊圈的受力不均，造成壓縮量不一致。傳統氣密設備在關閉上蓋的過程可能發生環型墊圈掉出槽體之安裝槽、或上蓋受力彎曲變形等缺點，從而影響氣密設備的氣密效果。
本發明係提供一種可提供較佳氣密效果的浮動式樞軸機構及其相關用來減少氣體散逸的氣密裝置，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種浮動式樞軸機構，其包含有一基 座、一連接件以及一插銷。該基座具有一狹槽。該連接件具有一軸孔。該插銷可滑動地穿設該狹槽且可轉動地通過該軸孔。該連接件利用該插銷在該軸孔與該狹槽內之作動而能相對於該基座產生多維度之浮動式運動。
本發明之申請專利範圍另揭露該狹槽為一長條型狹槽，該長條型狹槽之一槽方向與該插銷之一結構縱向相交，該插銷係沿著該槽方向在該長條型狹槽內滑行。
本發明之申請專利範圍另揭露該基座包含二板部，該二板部分別具有該長條型狹槽，該連接件係夾持在該二板部之間。
本發明之申請專利範圍另揭露該浮動式樞軸機構，另包含有一拘束件，設置在該基座與該連接件之間。該拘束件之兩相對表面可滑移地分別抵接該基座與該連接件。
本發明之申請專利範圍另揭露一種用來減少氣體散逸的氣密裝置，其包含有一殼體、一蓋板以及一浮動式樞軸機構。該蓋板以可相對活動方式連結該殼體。該浮動式樞軸機構連接該殼體與該蓋板。該浮動式樞軸機構包含一基座、一連接件以及一插銷。該基座具有一狹槽。該連接件具有一軸孔。該插銷可滑動地穿設該狹槽且可轉動地通過該軸孔。該連接件利用該插銷在該軸孔與該狹槽內之作動而能相對於該基座產生多維度之浮動式運動，讓該蓋板能覆蓋該殼體，以減少該殼體內的氣體散逸。
本發明之申請專利範圍另揭露一種往復卡合機構，其包含有一樞軸、一轉盤、一第一卡合件以及一連桿模組。該轉盤可旋轉地設置在該樞軸上。該連桿模組連接在該轉盤與該第一卡合件之間。該連桿模組係隨著該轉盤之旋轉驅動該第一卡合件在一鎖扣模式與一釋鎖模式之間切換移動。
本發明之申請專利範圍另揭露該往復卡合機構另包含有一第二卡合件，設置在對應該鎖扣模式的位置。該第一卡合件係插入該第二卡合件以切換 到該鎖扣模式，並會分離該第二卡合件以切換到該釋鎖模式。
本發明之申請專利範圍另揭露該連桿模組包含一第一牽引桿件以及一橋接桿件。該第一牽引桿件之一端連接該第一卡合件，用來牽引該第一卡合件切換到該鎖扣模式或該釋鎖模式。該橋接桿件設置在該轉盤與該第一牽引桿件之間。
本發明之申請專利範圍另揭露該連桿模組另包含一限位元件，覆蓋該第一牽引桿件以限制該第一牽引桿件沿著一特定方向移動。
本發明之申請專利範圍另揭露該連桿模組另包含一轉接元件以及一第二牽引桿件。該轉接元件連接該第一牽引桿件之另一端。該第二牽引桿件設置在該轉接元件與該橋接桿件之間。
本發明之申請專利範圍另揭露該第一牽引桿件之數量為複數，第一卡合件之數量對應於該第一牽引桿件之該數量。
本發明之申請專利範圍另揭露一種用來減少氣體散逸的氣密裝置，其包含有一殼體、一蓋板以及一往復卡合機構。該蓋板以可相對活動方式連結該殼體。該往復卡合機構用來限制該蓋板相對於該殼體之作動。該往復卡合機構包含一樞軸、一轉盤、一第一卡合件、一第二卡合件以及一連桿模組。該轉盤可旋轉地設置在該樞軸上。該連桿模組連接在該轉盤與該第一卡合件之間。該連桿模組係隨著該轉盤之旋轉驅動該第一卡合件在一鎖扣模式與一釋鎖模式之間切換移動，讓該蓋板能緊密覆蓋該殼體，以減少該殼體內的氣體散逸。
本發明之氣密裝置係在殼體內放置電子設備，再由蓋板闔上殼體以密封其容置空間，並由浮動式樞軸機構與往復卡合機構提供蓋板產生多維度之浮動式運動。為了提高蓋板與殼體之氣密效果，本發明將浮動式樞軸機構連結在蓋板與殼體之間。蓋板相對於殼體的旋轉開闔過程中，可利用插銷在基座之長條型狹槽與連接件之軸孔內的可旋轉且可滑移特性，讓蓋板能夠相對殼體水 平抬昇或下降。以本發明為例，彈性墊圈可分成彼此相連的前後左右四區段，其形狀係相應於容置空間的開口。蓋板的水平下降能同時施壓在彈性墊圈的各區段，意即彈性墊圈各區段的壓縮變形量一致，彈性墊圈不會受力不均被擠出殼體溝槽，蓋板也不會在閉合過程因擠壓到部分脫離溝槽的彈性墊圈而造成彎曲變形。
本發明可在蓋板與殼體之間設置往復卡合機構。往復卡合機構在蓋板各側邊設置一個或多個第一卡合件，且在殼體對應第一卡合件之位置設置一個或多個第二卡合件。使用者可通過手把驅動連桿模組之轉盤旋轉，再進一步通過橋接桿件、牽引桿件與轉接元件帶動第一卡合件平移以切換成鎖扣模式或釋鎖模式。轉盤的旋轉作動範圍較佳可設計為四十五度，然實際應用不限於此。第一與第二卡合件、第一與第二牽引桿件、橋接桿件與轉接元件的數量可為複數，實際數字係依設計需求而定。本發明係利用連桿模組的小幅度轉度，同時驅動多個卡合件相互結合，以省力且快速的方式氣密結合殼體與蓋板。
10:氣密裝置
12:殼體
14:蓋板
16:浮動式樞軸機構
18,18’,18”:往復卡合機構
20:容置空間
22:基座
24:連接件
26:插銷
28:拘束件
281,282:拘束件的表面
30:板部
32:長條型狹槽
34:軸孔
36:穿孔
38:固定元件
40:拘束件的底部
42:拘束件的側部
44:拘束件的側部
46:彈性墊圈
48:樞軸
50:轉盤
52,52’:第一卡合件
521:第一斜導面
54,54’:第二卡合件
541:第二斜導面
56,56’:連桿模組
58:手把
60:第一牽引桿件
601:第一端
602:第二端
62:橋接桿件
64:限位元件
66:轉接元件
68:第二牽引桿件
70:電動推桿
D1:狹槽的槽方向
D2:插銷的結構縱向
D3:垂直方向
Ds:特定方向
R1:逆時針方向
R2:順時針方向
第1圖為本發明實施例之氣密裝置之外觀示意圖。
第2圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構之元件爆炸圖。
第3圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構之組裝示意圖。
第4圖至第6圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構在不同操作階段之示意圖。
第7圖與第8圖為本發明第一實施例之往復卡合機構在不同操作階段之示意圖。
第9圖為本發明第二實施例之往復卡合機構之示意圖。
第10圖為本發明第三實施例之往復卡合機構之示意圖。
請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之氣密裝置10之外觀示意圖。 氣密裝置10可包含殼體12、蓋板14、浮動式樞軸機構16以及往復卡合機構18。浮動式樞軸機構16與往復卡合機構18可分別設置在殼體12和蓋板14之間。蓋板14通過浮動式樞軸機構16以可旋轉且可平移方式連結殼體12，意即蓋板14具有可上下浮動的開闔機制；蓋板14另能通過往復卡合機構18提供氣密封裝的功能，往復卡合機構18可同步壓迫蓋板14的各側邊，讓使用者快速地打開或鎖住蓋板14。殼體12具有容置空間20，容置空間20可放置需冷卻的電子設備(沒有繪製在圖式中)。蓋板14會相對殼體12上下移動且翻轉以覆蓋或露出容置空間20。
請參閱第2圖與第3圖，第2圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構16之元件爆炸圖，第3圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構16之組裝示意圖。浮動式樞軸機構16可包含基座22、連接件24、插銷26以及拘束件28。基座22可設置在殼體12，選擇性具有單個或多個板部30；本實施例係具有兩個板部30。每一個板部30可具有狹槽，例如長條型狹槽32。連接件24的一側可連接於蓋板14，另一相對側則可具有軸孔34。拘束件28可以耐磨材料製作，設置在基座22與連接件24之間。拘束件28可具有兩相對表面281與282，於組裝過程中分別可滑動地抵接基座22與連接件24。
插銷26係可滑動地穿設基座22之長條型狹槽32，且同時可轉動地通過連接件24之軸孔34與拘束件28之穿孔36。連接件24可利用插銷26與軸孔34相對基座22旋轉，並利用插銷26在長條型狹槽32內滑動而能相對基座22線性移動。長條型狹槽32的槽方向D1可相交於插銷26的結構縱向D2，以使插銷26裝入長條型狹槽32後能沿著槽方向D1滑動；本實施例的槽方向D1較佳可垂直於結構縱向D2，然實際應用不限於此。插銷26係沿著結構縱向D2組裝進入長條型狹槽32、軸孔34與穿孔36，並隨著蓋板14翻轉所帶動的連接件24牽引插銷26在長條型狹槽32內移動。
本實施例中，基座22具有兩個板部30，連接件24夾持在兩個板部30 之間，確保連接件24可穩定結合基座22而不致脫離；此時拘束件28可為U型結構，U型結構的底部40利用固定元件38鎖固在連接件24，U型結構的兩側部42及44自底部40往外延伸，分別插入連接件24與對應板部30之間。側部42和44可分別具有表面281與282。固定元件38可為螺釘或螺拴。在其它可能的變化態樣，基座22會具有單個板部30，連接件24可側向抵靠板部30，再利用插銷26將連接件24與基座22以可活動方式組裝在一起；此變化態樣沒有繪製在圖式裡。
請參閱第4圖至第6圖，第4圖至第6圖為本發明實施例之浮動式樞軸機構16在不同操作階段之示意圖。如第4圖所示，蓋板14欲進行開闔而相對殼體12旋轉時，插銷26承載了蓋板14重量，故會落在長條型狹槽32的底部，此時蓋板14尚未壓附到殼體12溝槽(沒有標示在圖式中)內的彈性墊圈46。如第5圖所示，若蓋板14完全放平，蓋板14的重量可完全由整圈的彈性墊圈46均勻支撐；這時插銷26不需承載蓋板14，插銷26之位置會從長條型狹槽32的底部略微提高。最後，如第6圖所示，氣密裝置10利用往復卡合機構18將蓋板14往下壓迫以鎖附於殼體12，蓋板14可保持水平、並且沿著垂直方向D3向下移動進行施壓，蓋板14均勻向下施壓造成彈性墊圈46發生彈性變形；相應地，插銷26會落到長條型狹槽32的底部。總結來說，氣密裝置10係利用浮動式樞軸機構16提供蓋板14可垂直上下的平移及相對殼體12進行旋轉的自由度，而蓋板14之垂直移動則是由往復卡合機構18驅動，蓋板14之旋轉作動則是由電動推桿70驅動。
請參閱第7圖與第8圖，第7圖與第8圖為本發明第一實施例之往復卡合機構18在不同操作階段之示意圖。往復卡合機構18可包含樞軸48、轉盤50、第一卡合件52、第二卡合件54以及連桿模組56。樞軸48係可設置在蓋板14，轉盤50則可旋轉地設置在樞軸48上。第一卡合件52可經由連桿模組56而連接於轉盤50，第二卡合件54則可設置在殼體12。連桿模組56可包含第一牽引桿件60、橋接桿件62與限位元件64。第一牽引桿件60的第一端601連接第一卡合件52。橋 接桿件62設置在轉盤50與第一牽引桿件60的第二端602之間。限位元件64可設置在蓋板14且覆蓋第一牽引桿件60。第一牽引桿件60穿設限位元件64的內狹槽641，因此第一牽引桿件60係沿著特定方向Ds平移以帶動第一卡合件52。
樞軸48可連結手把58，如第1圖所示。使用者可施壓手把58來操作往復卡合機構18帶動轉盤50開始旋轉。轉盤50之旋轉可帶動橋接桿件62，驅使第一牽引桿件60利用限位元件64沿特定方向Ds直線移動。若轉盤50朝逆時針方向R1轉動，連桿模組56可推動第一卡合件52從第7圖之釋鎖模式切換到第8圖之鎖扣模式，意即第一卡合件52從遠離第二卡合件54的位置移到插入第二卡合件54的位置。若轉盤50往順時針方向R2轉動，連桿模組56可帶動第一卡合件52從第8圖之鎖扣模式切換到第7圖之釋鎖模式，故第一卡合件52會分離於第二卡合件54；此時蓋板14可相對殼體12自由翻轉。
值得一提的是，第一卡合件52可具有第一斜導面521，第二卡合件54則具有第二斜導面541。第一卡合件52插入第二卡合件54時，第一斜導面521係相對於第二斜導面541滑移，可使第一卡合件52受到的水平推力經由第一斜導面521與第二斜導面541之相對滑移組合轉換為垂直推力，第一卡合件52可受到第二卡合件54施壓的壓力而小幅度垂直下移，帶動蓋板14均勻下壓，壓迫彈性墊圈46造成彈性變形。彈性變形的彈性墊圈46充填在殼體12與蓋板14之間縫隙，達到氣密效果。
請參閱第9圖，第9圖為本發明第二實施例之往復卡合機構18’之示意圖。第二實施例中，與第一實施例具有相同編號的元件具有相同的結構與功能，於此不再重複說明。往復卡合機構18’的連桿模組56’可進一步包含轉接元件66以及第二牽引桿件68。轉接元件66可連接於第一牽引桿件60的第二端602，第二牽引桿件68可設置在轉接元件66與橋接桿件62之間。橋接桿件62可直接連結第二牽引桿件68，也可透過類似轉接元件66的構件連結第二牽引桿件68。限位元件 64可覆蓋第一牽引桿件60與第二牽引桿件68的其中之一或兩者，因此限位元件64之數量端視設計需求而定。
轉接元件66可能是滑塊或滑桿形式，只要能提供第一牽引桿件60與第二牽引桿件68之間、或第二牽引桿件68與橋接桿件62之間的力傳遞功能，都屬於本發明之設計範疇，於此不再對其他可能形狀變化詳加說明。若蓋板14的尺寸較大，第二實施例的連桿模組56’會利用轉接元件66連結第一牽引桿件60與第二牽引桿件68，形成多層次的力傳遞機構，可有效避免牽引桿件因長度過長而容易受力彎曲的缺陷。往復卡合機構18’的第一牽引桿件60、限位元件64、轉接元件66與第二牽引桿件68之數量與連結位置不限於第二實施例所示變化態樣，係依設計需求而能有對應調整。
請參閱第10圖，第10圖為本發明第三實施例之往復卡合機構18”之示意圖。第三實施例中，與前揭實施例具有相同編號的元件具有相同的結構與功能，於此不再重複說明。第一實施例和第二實施例的各個第一牽引桿件60係連結單個第一卡合件52；與前揭實施例之差異在於，第三實施例的往復卡合機構18”係增加第一卡合件52’的寬度，並將多個第一牽引桿件60連結到同一個第一卡合件52’。相應地，第二卡合件54’也需增加寬度以配合第一卡合件52’之尺寸。在其他可能的變化態樣中，也可以選擇性藉由增加第一牽引桿件和/或第二牽引桿件的寬度來減少其數量。
綜上所述，本發明的氣密裝置係在殼體內放置電子設備，再由蓋板闔上殼體以密封其容置空間，並由浮動式樞軸機構與往復卡合機構提供蓋板產生多維度之浮動式運動。為了提高蓋板與殼體之氣密效果，本發明將浮動式樞軸機構連結在蓋板與殼體之間。蓋板相對於殼體的旋轉開闔過程中，可利用插銷在基座之長條型狹槽與連接件之軸孔內的可旋轉且可滑移特性，讓蓋板能夠相對殼體水平抬昇或下降。以本發明為例，彈性墊圈可分成彼此相連的前後左 右四區段，其形狀係相應於容置空間的開口。蓋板的水平下降能同時施壓在彈性墊圈的各區段，意即彈性墊圈各區段的壓縮變形量一致，彈性墊圈不會受力不均被擠出殼體溝槽，蓋板也不會在閉合過程因擠壓到部分脫離溝槽的彈性墊圈而造成彎曲變形。
再者，本發明可在蓋板與殼體之間設置往復卡合機構。往復卡合機構在蓋板各側邊設置一個或多個第一卡合件，且在殼體對應第一卡合件之位置設置一個或多個第二卡合件。使用者可通過手把驅動連桿模組之轉盤旋轉，再進一步通過橋接桿件、牽引桿件與轉接元件帶動第一卡合件平移以切換成鎖扣模式或釋鎖模式。轉盤的旋轉作動範圍較佳可設計為四十五度，然實際應用不限於此。第一與第二卡合件、第一與第二牽引桿件、橋接桿件與轉接元件的數量可為複數，實際數字係依設計需求而定。本發明係利用連桿模組的小幅度轉度，同時驅動多個卡合件相互結合，以省力且快速的方式氣密結合殼體與蓋板。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，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:氣密裝置
12:殼體
14:蓋板
16:浮動式樞軸機構
18:往復卡合機構
20:容置空間
58:手把
70:電動推桿

Claims (6)

  1. 一種浮動式樞軸機構，其包含有：一基座，具有一狹槽；一連接件，具有一軸孔；一插銷，可滑動地穿設該狹槽且可轉動地通過該軸孔，該連接件利用該插銷在該軸孔與該狹槽內之作動而能相對於該基座產生多維度之浮動式運動；以及一拘束件，設置在該基座與該連接件之間，該拘束件之一表面可平移地抵接該基座。
  2. 如請求項1所述之浮動式樞軸機構，其中該狹槽為一長條型狹槽，該長條型狹槽之一槽方向與該插銷之一結構縱向相交，該插銷係沿著該槽方向在該長條型狹槽內滑行。
  3. 如請求項1所述之浮動式樞軸機構，其中該基座包含二板部，該二板部分別具有該狹槽，該連接件係夾持在該二板部之間。
  4. 一種用來減少氣體散逸的氣密裝置，其包含有：一殼體；一蓋板，以可相對活動方式連結該殼體；以及一浮動式樞軸機構，連接該殼體與該蓋板，該浮動式樞軸機構包含：一基座，設置在該殼體，該基座具有一狹槽；一連接件，連接該蓋板，該連接件具有一軸孔；一插銷，可滑動地穿設該狹槽且可轉動地通過該軸孔，該連接件利用該插銷在該軸孔與該狹槽內之作動而能相對於該基座產生多維度之浮動式運動，讓該蓋板能覆蓋該殼體，以減少該殼體內的氣體散逸；以及一拘束件，設置在該基座與該連接件之間，該拘束件之一表面可平移地抵 接該基座。
  5. 如請求項4所述之氣密裝置，其中該狹槽為一長條型狹槽，該長條型狹槽之一槽方向與該插銷之一結構縱向相交，該插銷係沿著該槽方向在該長條型狹槽內滑行。
  6. 如請求項4所述之氣密裝置，其中該基座包含二板部，該二板部分別具有該狹槽，該連接件係夾持在該二板部之間。
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