TWI566078B - 限位裝置 - Google Patents

Description

限位裝置

本發明是有關於一種限位裝置，且特別是有關於一種可以防止電子設備的殼體變形翹曲的限位裝置。

在目前的電子設備，例如筆記型電腦，其殼體是由上機殼110、下機殼120所組成，再由螺絲130進行夾持鎖固。由於筆記型電腦輕薄短小的設計，因此使用者常常因應需求而將筆記型電腦攜帶運行。有時候使用者貪圖方便，在較為短程的移動，例如會議室及會議室之間的轉移，便可能在顯示螢幕相對鍵盤主體開啟的狀態下，用單手拿著鍵盤主體就移動。

但是筆記型電腦中設置有如主機板、顯示卡、光碟機、硬碟等等具重量的多種電子零件，加之使用者用單手拿著鍵盤主體而移動時所提供給筆記型電腦的力並不平均，所以形成扭矩，造成殼體扭曲，進而使螺絲130更深入地鎖入上機殼110的凸柱112之中，且螺絲130可能傾斜，如圖1示。

然而，由於螺絲130的螺帽132與下機殼120之間的靜摩擦力過大，所以螺絲130並無法自行地回復至適當的鎖附位置以消弭位移量，因此電子設備整機從外觀看起來會有變形翹曲的現象。

本發明提供一種限位裝置，使用所述限位裝置的電子設備可以避免殼體的變形翹曲。

本發明的一種限位裝置，包括第一元件、第二元件、限位環以及鎖附件。第一元件具有第一V形限位結構；第二元件具有第二V形限位結構，其中第一V形限位結構的稜線的延伸方向不同於第二V形限位結構的稜線的延伸方向；限位環設置於第一元件以及第二元件之間，具有第三V形限位結構以及第四V形限位結構，第一V形限位結構與第三V形限位結構彼此適形且互相抵靠，且第二V形限位結構與第四V形限位結構彼此適形且互相抵靠；以及鎖附件，從第一元件以及第二元件的其中之一穿過限位環鎖入第一元件以及第二元件的其中另一。

在本發明的一實施例中，上述的第一元件為電子設備的第一殼體，而第二元件為電子設備的第二殼體。

在本發明的一實施例中，上述的第一V形限位結構的稜線的延伸方向垂直於第二V形限位結構的稜線的延伸方向，其中第三V形限位結構的稜線的延伸方向垂直於第四V形限位結構的稜線的延伸方向。

在本發明的一實施例中，上述的第一元件具有一對限位凸肋，設置在第一V形限位結構的稜線的相對兩側，而限位環具有一對限位凹槽，設置在第三V形限位結構的稜線的兩側，且限位凸肋對應嵌入限位凹槽中，其中第一元件具有一對抵靠凸肋，抵靠凸肋抵靠於限位環朝向第一元件的表面。

在本發明的一實施例中，上述的第二元件具有一對限位凸肋，設置在第二V形限位結構的稜線的相對兩側，而限位環具有一對限位凹槽，設置在第四V形限位結構的稜線的兩側，且限位凸肋對應嵌入限位凹槽中，其中限位凸肋的高度高於第二V形限位結構的稜線的高度。

在本發明的一實施例中，上述的第二元件相對遠離限位環的表面具有容置槽，以使鎖附件內藏於容置槽中。

在本發明的一實施例中，上述的第三V形限位結構以及第四V形限位結構皆是凹向限位環的內部。

基於上述，在本發明的限位裝置中，第一元件、限位環以及第二元件彼此間利用V形限位結構互相適形及抵靠以消弭公差，同時利用稜線的方向不同而達到限制第一元件、限位環以及第二元件彼此間在軸向上的相對位移量，進而達到防止電子設備的殼體翹曲變形。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖2為限位裝置的組合示意圖，其中為了圖式簡潔因此省略了鎖附件。圖3為圖2的限位裝置的分解示意圖。請同時參考圖2及圖3，限位裝置200包括第一元件210、第二元件220、限位環230以及鎖附件240。第一元件210具有第一V形限位結構212；第二元件220具有第二V形限位結構222，而第一V形限位結構212的稜線212a的延伸方向不同於第二V形限位結構222的稜線222a的延伸方向。限位環230設置於第一元件210以及第二元件220之間，限位環230具有第三V形限位結構232以及第四V形限位結構234，其中第一V形限位結構212與第三V形限位結構232彼此適形且互相抵靠，而第二V形限位結構222與第四V形限位結構234彼此適形且互相抵靠。鎖附件240從第一元件210以及第二元件220的其中之一穿過限位環230鎖入第一元件210以及第二元件220的其中另一。

詳細而言，第一元件210例如為電子設備的第一殼體，其中電子設備為筆記型電腦，而第二元件220例如為電子設備的第二殼體，而第一V形限位結構212以及第二V形限位結構222形成在自第一殼體及第二殼體長出的凸柱上，且V形的尖端朝向限位環230凸出。相對應地，與第一V形限位結構212適形且互相抵靠的第三V形限位結構232自朝向第一元件210的表面凹向限位環230的內部，且與第二V形限位結構222適形且互相抵靠的第四V形限位結構234自朝向第二元件220的表面凹向限位環230的內部。此處的適形是指兩個結構間的形狀及尺寸互相對應配合以使兩個結構可以彼此嵌合，例如當其中一個結構為凸的情況下，另一個則是可以容納凸的凹。以本實施例來說，第一V形限位結構212及第二V形限位結構222為凸，而第三V形限位結構232及第四V形限位結構234為凹，因此第一V形限位結構212及第三V形限位結構232可以彼此堆疊且互相抵靠，而第二V形限位結構222及第四V形限位結構234可以彼此堆疊且互相抵靠。雖然此處是以第一V形限位結構212、第二V形限位結構222的尖端朝外(朝向限位環230)凸出而第三V形限位結構232、第四V形限位結構234為凹陷說明，但通常知識者亦可使第一V形限位結構212、第二V形限位結構222與第三V形限位結構232、第四V形限位結構234的形狀設計為相反。例如，第一V形限位結構212凹向第一元件210內部且第二V形限位結構222凹向第二元件220內部，而第三V形限位結構232凸向第一V形限位結構212且第四V形限位結構234凸向第二V形限位結構222。

此外，前述記載了第一V形限位結構212的稜線212a的延伸方向不同於第二V形限位結構222的稜線222a的延伸方向，詳細地說，即是將第一V形限位結構212的稜線212a正投影於XY平面上的線與第二V形限位結構222的稜線222a正投影於XY平面上的線是彼此垂直的。通常知識者可以知道，使第一V形限位結構212的稜線212a的延伸方向不同於第二V形限位結構222的稜線222a的延伸方向即可以達到本發明對於此設計所欲達成的目的，但吾人認為使第一V形限位結構212的稜線212a及第二V形限位結構222的稜線222a以正交的方式呈現，更是能將此設計的功能最佳化的表現且設計上亦較為簡單。而有關於使第一V形限位結構212的稜線212a的延伸方向垂直於第二V形限位結構222的稜線222a的延伸方向的功能及功效將描述於後。

相應地，對應於第一V形限位結構212的第三V形限位結構232的稜線的延伸方向也垂直於對應於第二V形限位結構222的第四V形限位結構234的稜線的延伸方向。

圖4A為圖2的限位裝置的前視圖及其剖視圖。圖4B為圖2的限位裝置的右側視圖及其剖視圖。請同時參考圖2、圖4A及圖4B，當組裝第一元件210、限位環230以及第二元件220時，將例如為螺絲的鎖附件240從第二元件220穿入限位環230並且鎖入第一元件210中，其中第二元件220相對遠離限位環230的表面220a可設置容置槽224，以將鎖附件240內藏於容置槽224中而不會凸出於第二元件220的表面220a。

由圖4B可以看出，第二元件220的第二V形限位結構222與限位環230的第二V形限位結構222彼此適形且互相抵靠，而藉由為螺絲的鎖附件240鎖入，使第二V形限位結構222與第四V形限位結構234互相緊密嵌合，進而消弭因為製造公差或組裝容差而引發的間隙。

而由圖4A可以看出，在為螺絲的鎖附件240更穿過限位環230而鎖入第一元件210中，第一元件210的第一V形限位結構212與限位環230的第三V形結構彼此適形而互相抵靠並且緊密嵌合，進而消弭因為製造公差或組裝容差而引發的間隙。

因此，在第一元件210、限位環230以及第二元件220組裝在一起後，藉由限位環230的第三V形限位結構232與第一元件210的第一V形限位結構212的彼此嵌合，以及藉由限位環230的第四V形限位結構234與第二元件220的第二V形限位結構222的彼此嵌合，還有第一元件210以及第二元件220的夾置，限位環230在X方向、Y方向或Z方向上都被限制住。

特別的是，當外力施加於電子設備而形成扭力造成整機機殼扭轉變形，在習知的電子設備中，螺絲130會沿著其軸向產生位移，例如更深入地鎖入殼體中(如圖1示)，使得螺帽132與機殼的表面更緊密地接觸而產生極大的靜摩擦力，因此即使在外力停止施加於電子設備之後，受到螺帽132與機殼間的靜摩擦力的影響，即使藉由殼體自身的彈性恢復力，螺絲130仍無法恢復至原位，因此電子設備的機殼會保持在扭曲變形的狀態。

相較之下，當外力施加於電子設備而形成扭力造成整機機殼扭轉變形時，於本發明的限位裝置200中，限位環230會受到殼體變形的擠壓而相對第一元件210偏轉變形而有所偏移，因此機殼的扭轉變形的力量大部分由限位環230承受，大大地減少了變形機殼的扭轉力量對鎖附件240的影響，因此鎖附件240相對於第一元件210(或第二元件220)所產生的軸向(即Z方向)位移量極小(如圖5示)。而在停止施加外力於電子設備時，機殼回復到原始狀態，而由於鎖附件240鎖入第一元件210以及第二元件220的位置(深度)不變，因此鎖附件240對偏移的限位環230施加力量同時藉由第三V形限位結構232與第一元件210的第一V形限位結構212彼此導引而促使偏移或偏轉的限位環230回復至原位。

此外，第一元件210還具有設置在第一V形限位結構212的稜線212a的相對兩側的一對限位凸肋214，而限位環230具有設置在第三V形限位結構232的稜線的兩側的一對限位凹槽236。當第一元件210與限位環230組裝在一起時，限位凸肋214會對應嵌入限位凹槽236中，以限制第一元件210與限位環230在Y方向上的可移動量。另外，第一元件210還具有一對抵靠凸肋216，抵靠凸肋216在第一元件210與限位環230組裝在一起時用以抵靠於限位環230朝向第一元件210的表面，可防止因為鎖附件240的鎖合而使第一元件210與限位環230的組裝過於緊密。

再者，第二元件220具有設置在第二V形限位結構222的稜線222a的相對兩側的一對限位凸肋226，而限位環230具有設置在第四V形限位結構234的稜線的兩側的一對限位凹槽238，且限位凸肋226對應嵌入限位凹槽238中，以限制第二元件220與限位環230在X方向上的可移動量，其中在Z方向上，限位凸肋226的高度高於第二V形限位結構222的稜線222a的高度。

綜上所述，本發明的限位裝置至少具有下列優點： 一、  第一元件、限位環以及第二元件彼此間利用V形限位結構互相適形及抵靠以消弭公差，增進組裝良率。 二、  利用稜線的方向不同而達到限制第一元件、限位環以及第二元件彼此間在軸向上的相對位移量，進而達到防止電子設備的殼體翹曲變形。 三、  只要在殼體上設計相對應的V形限位結構，限位環可以通用於各種機型電子設備中，因此不需要因應個別機型設計其他結構，可以有效控制成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

110‧‧‧上機殼
112‧‧‧凸柱
120‧‧‧下機殼
130‧‧‧螺絲
132‧‧‧螺帽
200‧‧‧限位裝置
210‧‧‧第一元件
212‧‧‧第一V形限位結構
212a、222a‧‧‧稜線
214、226‧‧‧限位凸肋
216‧‧‧抵靠凸肋
220‧‧‧第二元件
220a‧‧‧表面
222‧‧‧第二V形限位結構
224‧‧‧容置槽
230‧‧‧限位環
232‧‧‧第三V形限位結構
234‧‧‧第四V形限位結構
236、238‧‧‧限位凹槽
240‧‧‧鎖附件

圖1為習知的電子設備的上、下機殼經由螺絲鎖附且螺絲傾斜的應力分布分析示意圖。 圖2為限位裝置的組合示意圖，其中為了圖式簡潔因此省略了鎖附件。 圖3為圖2的限位裝置的分解示意圖。 圖4A為圖2的限位裝置的前視圖及其剖視圖。 圖4B為圖2的限位裝置的右側視圖及其剖視圖。 圖5為限位裝置受力後鎖附件些微軸向移動的應力分布模擬結果。

200‧‧‧限位裝置

210‧‧‧第一元件

212‧‧‧第一V形限位結構

214、226‧‧‧限位凸肋

216‧‧‧抵靠凸肋

220‧‧‧第二元件

220a‧‧‧表面

222‧‧‧第二V形限位結構

230‧‧‧限位環

232‧‧‧第三V形限位結構

234‧‧‧第四V形限位結構

236、238‧‧‧限位凹槽

Claims (10)

1. 一種限位裝置，包括： 第一元件，具有第一V形限位結構； 第二元件，具有第二V形限位結構，其中所述第一V形限位結構的稜線的延伸方向不同於所述第二V形限位結構的稜線的延伸方向； 限位環，設置於所述第一元件以及所述第二元件之間，具有第三V形限位結構以及第四V形限位結構，所述第一V形限位結構與所述第三V形限位結構彼此適形且互相抵靠，且所述第二V形限位結構與所述第四V形限位結構彼此適形且互相抵靠；以及 鎖附件，從所述第一元件以及所述第二元件的其中之一穿過所述限位環鎖入所述第一元件以及所述第二元件的其中另一。
2. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第一元件為電子設備的第一殼體，而所述第二元件為所述電子設備的第二殼體。
3. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第一V形限位結構的稜線的延伸方向垂直於所述第二V形限位結構的稜線的延伸方向。
4. 如申請專利範圍第3項所述的限位裝置，其中所述第三V形限位結構的稜線的延伸方向垂直於所述第四V形限位結構的稜線的延伸方向。
5. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第一元件具有一對限位凸肋，設置在所述第一V形限位結構的稜線的相對兩側，而所述限位環具有一對限位凹槽，設置在所述第三V形限位結構的稜線的兩側，且所述限位凸肋對應嵌入所述對限位凹槽中。
6. 如申請專利範圍第5項所述的限位裝置，其中所述第一元件具有一對抵靠凸肋，所述抵靠凸肋抵靠於所述限位環朝向所述第一元件的表面。
7. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第二元件具有一對限位凸肋，設置在所述第二V形限位結構的稜線的相對兩側，而所述限位環具有一對限位凹槽，設置在所述第四V形限位結構的稜線的兩側，且所述限位凸肋對應嵌入所述限位凹槽中。
8. 如申請專利範圍第7項所述的限位裝置，其中所述限位凸肋的高度高於所述第二V形限位結構的稜線的高度。
9. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第二元件相對遠離所述限位環的表面具有容置槽，以使所述鎖附件內藏於所述容置槽中。
10. 如申請專利範圍第1項所述的限位裝置，其中所述第三V形限位結構以及所述第四V形限位結構皆是凹向所述限位環的內部。