CN114412904B - 螺母构件与包含螺母构件的电子装置 - Google Patents

螺母构件与包含螺母构件的电子装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种螺母构件与包含螺母构件的电子装置，其中螺母构件适用于供一锁固件锁固。螺母构件包含一内螺母件、一缓冲件以及一外螺母件。内螺母件具有一螺孔部，用于供锁固件锁固。缓冲件套设于内螺母件上。外螺母件套设于缓冲件上，使得缓冲件衔接于内螺母件与外螺母件之间，使内螺母件可活动地连接于外螺母件，本发明能够通过螺母构件与包含螺母构件的电子装置的设置，有效地提高感测装置对外力冲击的缓冲能力。

Description

螺母构件与包含螺母构件的电子装置
技术领域
本发明是关于一种固定装置，特别是一种螺母构件与包含螺母构件的电子装置。
背景技术
对于一些在精密/精准度方面具有高度要求的感测装置来说，除了实现感测的基本功能之外，在设计上仍有各种其他的需求，包含在符合成本效益的同时需要兼顾轻薄小的整体尺寸以及对感测单元的解热等，综合这些要求，装置的壳体有时需要兼具散热的功能。
举例来说，传统上具有景深信息撷取功能的影像感测装置，由于整体体积轻巧而使得内部空间紧凑，在此情况下，常见的解热手段是透过装置后方的背板，设计者通常会将感测单元热接触地固定于背板，以透过背板的热传导将热能排出于外。但，这样的作法却会产生其他疑虑。
具体来说，传统的背板上并没有减缓冲击的能力，因此，若不慎摔落地面时，感测单元直接对背板产生的巨大推力，很容易使背板锁固于机壳的部分产生变形，导致感测单元永久性地偏离预定位置，从而产生感测误差增加及校正次数增加等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种螺母构件与包含螺母构件的电子装置，可有效地提高对外力冲击的缓冲能力。
根据本发明的一个实施例所揭露的一种螺母构件，适用于供一锁固件锁固。螺母构件包含一内螺母件、一缓冲件以及一外螺母件。内螺母件具有一螺孔部，用于供锁固件锁固。缓冲件套设于内螺母件上。外螺母件套设于缓冲件上，使得缓冲件衔接于内螺母件与外螺母件之间，使内螺母件可活动地连接于外螺母件。
根据本发明的一个实施例所揭露的一种电子装置，适用于对至少一锁固件进行组装。电子装置包含一机壳、一板体以及至少一螺母构件。板体具有至少一穿孔，用于供至少一锁固件穿设。螺母构件适于供锁固件锁固。螺母构件包含一内螺母件、一缓冲件以及一外螺母件。内螺母件具有一螺孔部，用于供锁固件锁固。缓冲件套设于内螺母件上。外螺母件套设于缓冲件上，使得缓冲件衔接于内螺母件与外螺母件之间，使内螺母件可活动地连接于外螺母件。外螺母件固定于机壳上，且板体可经由锁固件锁入内螺母件的螺孔部进而固定于机壳上。
根据本发明实施例所揭露的螺母构件与包含螺母构件的电子装置，由于供锁固件锁固的内螺母件与外螺母件之间衔接有缓冲件而使内螺母件能经由缓冲件可活动地连接于外螺母件，藉此，将此螺母构件应用于具有将板体锁固于机壳的需求的电子装置时，螺母构件能提供板体相对于机壳进行小幅度且多方向的活动裕度，从而能有效分散外部冲击对板体产生的影响，进而能避免靠近锁固板体的区域产生变形的问题发生。
举例来说，在前述的电子装置为影像感测装置的应用中，与板体固定的影像撷取单元对板体的冲击能被缓冲件吸收/减缓，从而能避免板体因外力产生永久性变形而导致影像撷取单元永久性位移的问题，藉此，能有效降低影像撷取单元因板体变形而产生感测误差的机率。
以上的关于本发明揭露内容的说明及以下的实施方式的说明，是用于示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的专利申请范围更进一步的解释。
附图说明
图1是依据本发明的一个实施例的电子装置的立体示意图。
图2是图1的电子装置的局部分解示意图。
图3是图1的电子装置以线3-3为视角的局部放大侧视示意图。
图4是图3的电子装置的剖面图。
图5是图1的固定构件的分解示意图。
图6是图4的电子装置响应于外力冲击时的动作示意图。
附图符号说明：
1.螺母构件；
2.锁固件；
3.固定构件；
9.电子装置；
10.外螺母件；
20.缓冲件；
21.头部；
23.螺纹部；
30.内螺母件；
110.第一通孔部；
130.齿；
211.驱动槽；
210.第二通孔部；
230.齿；
250.齿；
310.螺孔部；
330.齿；
910.机壳；
930.板体；
931.穿孔；
CL.中心线；
G.可变间隙；
S.容置空间；
SG.涡卷状间隙。
具体实施方式
以下将以实施方式详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟习相关技艺者了解本发明的技术内容并据以实施，但非以任何观点限制本发明的范畴。
以下实施例将搭配图式进行说明，为达图面整洁的目的，一些习知惯用的结构与组件在图式可能会以简单示意的方式绘示之。并且，图式中部份的特征可能会略为放大或改变其比例或尺寸，以达到便于理解与观看本发明的技术特征的目的，但这并非用于限定本发明。此外，为便于观看，部分图式中的某些结构线可能以虚线表示。
此外，下文中可能会使用“端”、“部”、“部分”、“区域”、“处”等术语来描述特定组件与结构或是其上或其之间的特定技术特征，但这些组件与结构并不受这些术语所限制。以下文中也可能使用诸如“实质上”、“约”及“大致上”等术语，用于描述所修饰的情况或事件可能存在的合理或可接受的偏差量，但仍可达到所预期的结果。
另外，下文中可能使用“至少一”来描述所指组件的数量，但除非另有明确说明，其不应仅限于数量为“仅有一”的情况。下文中也可能使用“及/或”的术语，其应被理解为包括所列出项目中的任一者及一或多者的所有组合。
首先，请参阅图1～图2，本发明的一个实施例提出了一种电子装置9，其中，图1是电子装置9的立体示意图，而图2是电子装置9的局部分解示意图。需先说明的是，为达图面简洁及便于观看的目的，图式可能简化或省略了例如走线以及容置于电子装置9中的电子/非电子组件等与本发明的精神非直接关联的组件。
于本实施例中，所述的电子装置9例如可以但不限于是一种具有影像感测功能的感应装置，可依据实际需求与情境被悬挂于墙上或适于手持使用。但需先说明的是，本发明并非以图1所示的电子装置9为限，于此所示的电子装置9仅是便于介绍本发明精神之用，非用于任何方面限制本发明。例如，本发明其他实施例的电子装置也可以是各种其他形式或用途的交互式电子装置或手持式电子装置。
如图所示，电子装置9至少可包含一机壳910、一板体930以及至少一螺母构件1。机壳910可指电子装置9中主要用于容置并承载能实现所需功能的电子组件的箱体结构，其一侧可向外开通，以作为将这些组件置入机壳910的容置空间S或从容置空间S内取出的通道。在电子装置9为影像感测装置的应用中，前述的电子组件例如可以但不限于包含具有能撷取景深数据等环境影像扫描功能的影像撷取单元(未标号，如图1所示位于板体930下方的示意性块体)。螺母构件1固定于机壳910上且适于与一锁固件2搭配使用。板体930能经由将锁固件2锁入螺母构件1所共同构成的一固定构件3而组装于机壳910上。于一些实际应用中，板体930可作为将机壳910的通道封闭的阻隔及/或作为能与内部电子元件热接触以将热能排除于外的散热片(heat dissipation plate)，因此，于一些实施例中，板体也可以称之为散热片。
举例来说，在电子装置9为影像感测装置的应用中，机壳910内的影像撷取单元具有散热的需求，因此，板体930除了作为背板之外，还需要作为热接触影像撷取单元的散热片，以将影像撷取单元运作时所产生的热排除于外。在板体930直接接触影像撷取单元的情况下，可理解地，任何施加于电子装置9的外力或冲击，将会经由影像撷取单元直接传递给板体930，从而对板体930产生一定程度推力。例如，若电子装置9不慎摔落于地面，撞击地面的巨大冲击力将经由影像撷取单元直接传至板体930。
为了避免板体930受到过大的推力而产生变形，特别是避免靠近锁固板体930的区域产生变形而改变与之相连的组件(如前述的影像撷取单元)的预定位置，本发明其中一个实施例提出了具特殊设计的螺母构件1。详细请接续参阅图3～图5，其中，图3是电子装置9的局部放大侧视示意图，图4是电子装置9的剖面图，而图5是螺母构件1的分解示意图。
如图所示，于本实施例中，螺母构件1可包含一外螺母件10、一缓冲件20以及一内螺母件30，且相应于螺母构件1的设置，板体930可具有至少一穿孔931。大致上，外螺母件10固定于机壳910上并套设于缓冲件20外侧，而缓冲件20套设于内螺母件30外侧，且内螺母件30能经由缓冲件20连接于外螺母件10。锁固件2可穿设板体930的穿孔931并锁入内螺母件30，藉此，锁固件2能依序经由内螺母件30、缓冲件20及外螺母件10连接机壳910，从而将所穿设的板体930固定于机壳910上，并且，缓冲件20允许内螺母件30连同其上的锁固件2改变与外螺母件10的相对位置关系。详细说明如下。
于本实施例中，锁固件2例如可以但不限于是螺丝(screw)，其可包含彼此相连接的一头部(head)21以及一螺纹部(thread)23。头部21可具有一驱动槽(drive)211，驱动槽211例如可为六角形凹槽、十字形凹槽或一字形凹槽等螺丝驱动槽，得以用合适的螺丝起子或电钻等工具来转动锁固件2。螺纹部23的外径小于头部21的外径，且其外表面上具有螺纹(threads)而能锁入内螺母件30的螺孔部310。但，本发明并非以锁固件2的尺寸与构型及驱动槽的槽型为限。
外螺母件10为螺母构件1中用于直接固定于机壳910的部分，其外形略呈筒状，且可以但不限于以金属材质所构成，并能透过任何合适的方式(如热熔、焊接或黏着剂等)固定于机壳910，例如，插入机壳910上的孔位。或者，于其他实施例中，外螺母件也可与机壳为一体成型的结构，从而可视为是机壳的一部分。此外，外螺母件10可具有一第一通孔部110，以将内螺母件30与缓冲件20容置于内。
缓冲件20的外形略呈柱状，其例如可由具有弹性回复力的单片金属所卷绕而成的涡卷状结构，从而可构成一涡卷弹簧(volute spring)。缓冲件20可在中心处形成一第二通孔部210，以将内螺母件30容置于内。如图所示，缓冲件20中最外层的部分可透过任何合适的方式(热熔、焊接或黏着剂)固定于外螺母件10的内表面，而缓冲件20中最内层的部分可透过任何合适的方式(热熔、焊接或黏着剂)固定在内螺母件30的外表面。也就是说，缓冲件20为夹设于外螺母件10的内表面与内螺母件30的外表面之间。在未受外力影响时，缓冲件20可以用内螺母件30的一中心线(central line)CL为中心卷绕于内螺母件30上。
更进一步来说，如图4～图5所示，缓冲件20可在其涡卷状结构的实体范围内围绕出一个介于外螺母件10与内螺母件30之间的涡卷状间隙SG，从而让缓冲件20上相邻的实体结构在其截面方向上以多个可变间隙G相间隔开，这些可变间隙G实质上相互平行且沿着垂直于内螺母件30的中心线CL的方向排列而介于外螺母件10与内螺母件30之间。
在此配置下，缓冲件20具有沿内螺母件30的中心线CL的方向及/或沿垂直于中心线CL的方向产生形变的能力。藉此，内螺母件30能经由缓冲件20而相对外螺母件10进行沿内螺母件30的中心线CL的方向及/或沿垂直于中心线CL的方向的运动，从而可改变中心线CL与外螺母件10的相对位置关系。换句话说，缓冲件20提供了内螺母件30相对于外螺母件10在多方向活动的自由度。或者说，藉由缓冲件20，内螺母件30、用于锁固的锁固件2以及被锁固件2固定的板体930等能在缓冲件20受力产生弹性变形时相对于外螺母件10及机壳910呈现可浮动的状态。
此外，为了加强外螺母件10与缓冲件20之间的组装强度，于本实施例中，外螺母件10还可设有多个齿130，而缓冲件20亦可设有多个齿230，齿130形成于外螺母件10其中一端缘且彼此相间隔，而齿230自缓冲件20最外层结构的一端缘径向地向外突出且彼此相间隔，藉此配置，当外螺母件10套设于缓冲件20上时，齿130与齿230能相啮合，藉以增加外螺母件10与缓冲件20之间热熔、焊接或使用黏着剂的面积，从而能提升这两者的组装强度。补充说明的是，本发明并非以齿130与齿230的位置为限，例如于其他实施例中，齿130与齿230的位置也可交换，在此情况下，齿130可设置于缓冲件20的端缘，而齿230可设置于外螺母件10的内缘而向内延伸，同样可在外螺母件10套设于缓冲件20上时达到相互啮合的效果。
相似地，为了加强缓冲件20与内螺母件30之间的组装强度，于本实施例中，缓冲件20还可设有多个齿250，而内螺母件30亦可设有多个齿330。齿250自缓冲件20最内层结构的一端缘径向地向内突出且彼此相间隔，而齿330形成于内螺母件30其中一端缘且彼此相间隔，藉此配置，当缓冲件20套设于内螺母件30上时，齿250与齿330能相啮合，藉以增加缓冲件20与内螺母件30之间热熔、焊接或使用黏着剂的面积，从而能提升这两者的组装强度。补充说明的是，本发明并非以齿250与齿330的位置为限，例如于其他实施例中，齿250与齿330的位置也可交换，在此情况下，齿250可设置于内螺母件30的外缘而向外延伸，而齿330可设置于缓冲件20的端缘，同样可在缓冲件20套设于内螺母件30上时达到相互啮合的效果。
接着，请一并同图1、图4再参阅图6，以介绍当电子装置9响应于外力冲击时的动作示意图。详细来说，图6绘示了当电子装置9掉落地面或受到其他外力冲击时的情况，此时，直接固定于板体930的内部组件(如图所示的影像撷取单元)会将所接收到的冲击力直接传递给板体930，板体930经由锁固件2驱使螺母构件1由图4变化至图6的。此冲击力的传递可能以多方向进行，如图6箭头所示，但，由于与锁固件2锁固的内螺母件30与固定于机壳910上的外螺母件10之间衔接有缓冲件20，因此，缓冲件20能响应于板体930与锁固件2对内螺母件30的拉扯而变形，从而达到吸收/减缓内部组件对板体930的冲击的效果。
具体来说，如前所介绍，呈涡卷状的缓冲件20具有沿内螺母件30的中心线CL的方向及沿垂直于中心线CL的方向的活动自由度，也就是说，缓冲件20实质上具有全方向自由度，能有效地响应于锁固件2在任何方向的位移。外部冲击力可经由机壳910传递至外螺母件10或经由板体930及锁固件2传递给缓冲件20，如图6的箭头所示，可为往图面左上方的拉力，此时，左侧的可变间隙G可变小，右侧的可变间隙G可变大，缓冲件20可产生略为偏左上方的变形而呈锥状。缓冲件20的变形使得板体930能往相对远离螺母构件1的方向位移，过程中，缓冲件20的弹性力能有效减缓/缓冲此冲击力，进而避免板体930产生形变而扭曲变形。于此需说明的是，为达便于理解的目的，缓冲件20的变形量于图6被绘示地略微放大，在实际情况中，缓冲件20在预设冲击力道下所产生的变形量及板体930的相对偏离量可以更小。此外，图6的箭头也仅是冲击力方向的示意，非用于限制缓冲件20的形变能力。
待冲击消失后，缓冲件20的恢复力则能自动地将锁固件2与板体930拉回初始位置。影像撷取单元也能因此回复到所默认的位置。
由此可知，藉由螺母构件1的缓冲件20，能在将板体930锁固于机壳910的同时，提供板体930能相对机壳910进行小幅度且多方向的活动裕度(movement allowance)，从而能有效地分散外部冲击对板体930的影响，进而能避免靠近锁固板体930的区域产生变形的问题发生。在电子装置9为影像感测装置的应用中，螺母构件1能避免板体930产生永久性变形，从而能有效降低影像撷取单元产生永久性偏移而影响感测误差的机率。
于此，补充说明的是，前述实施例的缓冲件的构型为本发明的其中一示例，在其他实施例中，缓冲件也可改为其他衔接于内螺母件与外螺母件之间的弹性材料，例如，可为填充于内螺母件与外螺母件之间的橡胶圈。
此外，前述用于加强外螺母件10、缓冲件20与内螺母件30之间的组装强度的齿等设计可为选用，在一些其他实施例中，若外螺母件、缓冲件与内螺母件的组装强度已符合需求，则可取消前述的这些齿。
另外，前述电子装置9中所使用的固定构件3的数量仅是示意的作用，本发明并非以此为限。于其他实施例中，板体也可仅以一个固定构件而固定于机壳。
虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，为了使其更动与润饰的内容，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的申请专利范围。

Claims (7)

1.一种螺母构件，其特征在于，适用于供一锁固件锁固，所述螺母构件包含：
一内螺母件，具有一螺孔部，用于供所述锁固件锁固；
一缓冲件，套设于所述内螺母件上；以及
一外螺母件，套设于所述缓冲件上，使得所述缓冲件衔接于所述内螺母件与所述外螺母件之间，使所述内螺母件可活动地连接于所述外螺母件；
所述缓冲件在所述内螺母件与所述外螺母件之间形成一涡卷状间隙；
所述缓冲件为一涡卷弹簧；
一电子装置的板体经由所述锁固件锁入所述螺母构件而组装于所述电子装置的机壳上，其中所述锁固件与板体的一端面抵接，板体的另一端面与机壳抵接。
2.如权利要求1所述的一种螺母构件，其特征在于，所述外螺母件设有形成于所述外螺母件的一端缘且彼此相间隔的多个齿，所述缓冲件设有从所述缓冲件的一端缘径向地向外突出且彼此相间隔的多个齿，所述外螺母件的所述多个齿与所述缓冲件的所述多个齿相啮合。
3.如权利要求1所述的一种螺母构件，其特征在于，所述缓冲件设有从所述缓冲件的一端缘径向地向内突出且彼此相间隔的多个齿，所述内螺母件设有形成于所述内螺母件的一端缘且彼此相间隔的多个齿，所述缓冲件的所述多个齿与所述内螺母件的所述多个齿相啮合。
4.一种电子装置，其特征在于，适用于对至少一锁固件进行组装，所述电子装置包含：
一机壳；
一板体，具有至少一穿孔，用于供所述至少一锁固件穿设；以及
至少一螺母构件，适于供所述至少一锁固件锁固，所述至少一螺母构件包含：
一内螺母件，具有一螺孔部，用于供所述至少一锁固件锁固；
一缓冲件，套设于所述内螺母件上；以及
一外螺母件，套设于所述缓冲件上，使得所述缓冲件衔接于所述内螺母件与所述外螺母件之间，使所述内螺母件可活动地连接于所述外螺母件；
其中所述外螺母件固定于在所述机壳上，且所述板体可经由所述至少一锁固件锁入所述内螺母件的所述螺孔部进而固定于所述机壳上；
所述缓冲件在所述内螺母件与所述外螺母件之间形成一涡卷状间隙；
所述缓冲件为一涡卷弹簧；
其中所述锁固件与板体的一端面抵接，板体的另一端面与机壳抵接。
5.如权利要求4所述的一种电子装置，其特征在于，所述板体为一散热片。
6.如权利要求4所述的一种电子装置，其特征在于，所述外螺母件设有形成于所述外螺母件的一端缘且彼此相间隔的多个齿，所述缓冲件设有自所述缓冲件的一端缘径向地向外突出且彼此相间隔的多个齿，所述外螺母件的所述多个齿与所述缓冲件的所述多个齿相啮合。
7.如权利要求4所述的一种电子装置，其特征在于，所述缓冲件设有从所述缓冲件的一端缘径向地向内突出且彼此相间隔的多个齿，所述内螺母件设有形成于所述内螺母件的一端缘且彼此相间隔的多个齿，所述缓冲件的所述多个齿与所述内螺母件的所述多个齿相啮合。
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