TWI620491B - 卡榫機構 - Google Patents

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TWI620491B
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陳朝榮
叢耀宗
郭承堅
崔瑋麟
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廣達電腦股份有限公司
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    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1485—Servers; Data center rooms, e.g. 19-inch computer racks
    • H05K7/1487—Blade assemblies, e.g. blade cases or inner arrangements within a blade
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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Abstract

一卡榫機構包含一具有一容納部的卡榫滑動件，用於將一零件耦接一伺服器機殼。一卡榫斜面設置於容納部的一第一端上，一釋放斜面設置於容納部的一第二端上，且當在卡榫滑動件鎖上位置時，一偏壓元件施加偏壓於卡榫滑動件。卡榫斜面用於導引一銷進入容納部，且釋放斜面用於導引銷遠離容納部。當卡榫滑動件移動至鎖上位置時，銷收納於容納部中並耦合於卡榫斜面，以使卡榫滑動件滑動並壓縮前述偏壓元件。當卡榫斜面從鎖上位置移動至解鎖位置時，偏壓元件受到壓縮，且使銷卡合於釋放斜面並沿一垂直方向移動零件。

Description

卡榫機構
本發明係有關於一卡榫機構，特別係有關於用於輔助一零件安裝於一零件容納模組或從其拆卸下來之卡榫機構。
電子裝置往往需要將零件耦接至對應的零件容納模組以進行正常運作。該些零件包含硬碟、資料卡、網路卡、風扇、視訊卡或其他零件。這些零件在其壽命期間可能會損壞與/或需要更換。通常在一密閉或緊密的環境下，要將零件耦接至零件容納模組或將其釋放時需要施加一可觀的力，惟施加此力可能會造成零件、零件容納模組或電子裝置損壞，甚至會造成技術人員受傷。
本發明提供一種卡榫機構，包括一卡榫滑動件，耦接將一零件至一伺服器機殼，其中該卡榫滑動件可於一鎖上位置和一解鎖位置之間移動，且該卡榫滑動件具有一容納部，用於收納一銷；一卡榫斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第一端上；一釋放斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第二端上；以及一偏壓元件，當該卡榫滑動件在該鎖上位置時，該偏壓元件施加一偏壓 於該卡榫滑動件；其中，該卡榫斜面導引該銷進入該容納部，且該釋放斜面導引該銷遠離該容納部；其中，當該卡榫滑動件從該解鎖位置移動至該鎖上位置時，該卡榫滑動件收納該銷於該容納部中，且該銷卡合於該卡榫斜面，以使該卡榫滑動件滑動並壓縮該偏壓元件；其中，當該卡榫斜面從該鎖上位置移動至該解鎖位置時，該偏壓元件受到壓縮，且該銷卡合於該釋放斜面並沿一垂直方向移動該零件。
本發明提供一種卡榫機構，用於將一零件鎖附於一零件容納模組或從該零件容納模組上釋放該零件，包括一卡榫滑動件，可於一鎖上位置和一解鎖位置之間移動，且該卡榫滑動件具有一容納部，用於容納一銷；一卡榫斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第一端上一釋放斜面，設置該卡榫滑動件之該容納部的一第二端上；以及一偏壓元件，當該卡榫滑動件在該鎖上位置時，該偏壓元件施加一偏壓於該卡榫滑動件；其中，該卡榫斜面導引該銷進入該容納部，且該釋放斜面導引該銷遠離該容納部；其中，當該卡榫滑動件從該解鎖位置移動至該鎖上位置時，該卡榫滑動件收納該銷於該容納部中，且該銷卡合於該卡榫斜面，以使該卡榫滑動件滑動並壓縮該偏壓元件；其中，當該卡榫斜面從該鎖上位置移動至該解鎖位置時，該偏壓元件受到壓縮，且該銷卡合於該釋放斜面並沿一垂直方向移動該零件。
本發明附加的特徵及優點闡述於下列的說明 中，且部分的特徵及優點是顯而易見的，或可以透過本發明所公開之原理實現而得。本發明的特徵及優點可特別地藉由在所附的權利要求所指出之儀器間的組合時獲得且實現。本發明的這些及其他特徵將更顯而易見地成為下列描述以及所附的權利要求，或可透過本發明所闡述的原理實現而得。
100‧‧‧伺服器機殼
102‧‧‧印刷電路板組件
104‧‧‧印刷電路板
106‧‧‧零件容納模組
108‧‧‧零件
110‧‧‧側壁
200‧‧‧卡榫機構
202‧‧‧卡榫滑動件
204‧‧‧容納部
205‧‧‧第二容納部
206‧‧‧銷
208‧‧‧卡榫斜面
209‧‧‧第二卡榫斜面
210‧‧‧釋放斜面
211‧‧‧第二釋放斜面
212‧‧‧偏壓元件
214、215‧‧‧固定部
216‧‧‧槓桿裝置
218、220‧‧‧齒輪單元
300‧‧‧耦接力
302、304‧‧‧第一、第二方向
306‧‧‧釋放力
308‧‧‧釋放方向
本發明之各種實施方式將在此描述，透過僅作為示範例的方式，參考所附之附圖，其中：第1圖係表示本發明一實施例之電子裝置具有一卡榫機構之爆炸圖；第2圖係表示本發明一實施例之卡榫機構位於一解鎖位置且耦接一零件至一零件容納模組之局部立體圖；第3圖係表示本發明一實施例之卡榫機構位於一鎖上位置之局部立體圖；第4圖係表示本發明一實施例之卡榫機構位於一部分鎖上位置之局部立體圖；第5圖係表示本發明一實施例之卡榫機構位於解鎖位置且零件從零件容納模組上釋放之局部立體圖；第6圖係表示本發明另一實施例之卡榫機構位於一解鎖位置並具有一槓桿裝置之局部立體圖；以及第7圖係表示本發明又一實施例之卡榫機構位於一解鎖位置並具有包含齒輪單元的槓桿裝置之局部立體圖。
應理解的是，為了簡單及清楚的說明，在適當的情形下，參考標號在不同的圖示中重複出現以指出對應或類似的元件。除此之外，許多具體的細節將被闡述，藉以全面地理解此處所描述之實施例。然而，在本領域中之熟知此技藝者可在沒有這些具體細節的情況下理解以實現這裡所描述之實施例。在其他實施例中，方法、程序與元件沒有被仔細地描述，以避免模糊所描述之相關特徵。此外，圖示不一定按照比例繪製，且某些元件的比例可能被放大以便更佳地顯示出細節與特徵。上述描述不應被認為是限制在本發明所述之實施例的範圍內。
以下將呈現應用於本發明之數個定義。
用語「耦接」(coupled)被定義為連接，無論是直接連接或透過中間元件之間接連接，且不一定限於物理性之連接。上述連接可為永久性地連接或是可拆卸地連接。用語「大致上」被定義為基本上符合特定尺寸、形狀或其他用字之基本上的修改，使得上述部分不需精確。舉例而言，大致上為圓柱體意味著物體類似於圓柱體，但可與一個真正的圓柱體有一或多個偏差。用語「包括」是指「包括，但不一定僅限於」，其特別係指上述描述之組合、組件、系列等諸如此類的組合中的開放式包容物或組件物。
電子裝置已成為人們生活的一部份，電子裝置係依靠數個零件耦接至零件容納模組。當該些零件需更換時，在緊密的情況下從零件容納模組釋放(decouple)該些零件常會需要施加很大的力量。零件容納模組可設置在一伺 服器或其他電子裝置的印刷電路板組件(printed circuit board assembly,PCBA)裡。當本發明描述關於伺服器機殼(chassis)時，需要了解的是，任何電子元件和零件可與本發明的卡榫機構實施。
本發明的重點在於提升拆卸/組裝零件至電子裝置的零件容納模組的容易度。電子裝置具有耦接至零件容納模組的複數個零件。每一個零件可耦接一卡榫機構，以用來將零件鎖附於零件容納模組上或將其釋放。一卡榫機構具有一卡榫滑動件，以用來將零件耦接至一伺服器的機殼。卡榫滑動件可在一鎖上位置與一解鎖位置之間作移動，且卡榫滑動件具有一容納部用以收納一銷。一卡榫斜面(ramp)設置於卡榫滑動件上，並位於容納部的一第一端，且一釋放斜面亦設置於於卡榫滑動件上，並位於容納部的一第二端。一偏壓元件係用來家偏壓於卡榫滑動件在鎖上位置時。卡榫斜面係用來將銷引至容納部中，釋放斜面則用來將銷抽離容納部。當卡榫滑動件從解鎖位置移動至鎖上位置時，卡榫滑動件的容納部收納銷，且銷卡合於卡榫斜面以滑動卡榫滑動件並加壓偏壓元件。當卡榫滑動件從鎖上位置移動至解鎖位置時，偏壓元件被加壓，且銷卡合於釋放斜面以使零件於垂直方向上移動。
零件可為一快捷外設互聯標準卡(Peripheral Component Interconnect Express card,PCI-e card，PCI-e卡)，並收納於電子裝置的一PCI-e介面。電子裝置可為一伺服器、電腦、筆記型電腦或其他電子裝置，當在此描述 之示範性實施例所使用之一PCI-e卡與介面時，本發明係關於任何零件和對應的零件介面，像是快捷外設互聯標準卡、SATA Express(Serial AT Attachment Express)和其他零件，像是網路卡、風扇、主機板、處理器、記憶卡或其他電子裝置零件。
當描繪一零件耦接卡榫滑動件與一銷耦接一電子裝置或反之時，本發明包含將卡榫機構嵌入以下將討論之任何組合，特別是有關於卡榫滑動件和銷的位置。
第1圖係表示一實施例之伺服器機殼100。伺服器機殼100具有一印刷電路板組件102，其設置於伺服器機殼100內。印刷電路板組件102可具有一或多個與其耦接的印刷電路板104。一或多個印刷電路板104可具有與其耦接的一或多個零件容納模組106。每一個零件容納模組106可用來容納設置於其中的一零件108。前述零件108可具有與其耦接的一卡榫機構200，前述卡榫機構200可輔助零件108耦接零件容納模組106或自零件容納模組106釋放。
伺服器機殼100可具有一側壁110。在至少一實施例中，側壁110可鄰接至少一個零件容納模組106，用以輔助卡榫機構200和伺服器機殼100之間的卡合。在其他實施例中，零件容納模組106可鄰接分隔器(partial divider)或其組合。
卡榫機構200可在鎖上位置(latched position)與解鎖位置(unlatched position)之間移動。在鎖上位置時，銷206被固定在一卡榫滑動件202的一容納部204中，零件 108被固定在伺服器機殼100內並耦接零件容納模組106。在解鎖位置時，銷206從卡榫滑動件202的容納部204上解開或釋放。卡榫機構200在非固定位置時，或在從零件容納模組106釋放的過程中，零件108係從零件容納模組106被釋放。
伺服器機殼100亦可具有其他相關的零件，包括(但並不限定)風扇、儲存裝置、電源供應器、網路卡或圖像處理單元。這些相關的零件係耦接伺服器機殼100，並在本發明當中可與卡榫機構200一起實施。
第2圖係表示零件108具有之卡榫機構200且該卡榫機構200耦接一零件容納模組106的局部示意圖。卡榫機構200可包括一卡榫滑動件202，用來耦接伺服器機殼100和零件108。卡榫滑動件202可具有一容納部204，容納部204係用來收納一銷206。
卡榫滑動件202具有設置於容納部204的一側之一卡榫斜面208與設置於容納部204另一相反側的一釋放斜面210。卡榫斜面208具有用以引導銷206進入容納部204之形狀，且釋放斜面210具有用以引導銷206遠離容納部204之形狀。
在本實施例中，卡榫滑動件202耦接零件容納模組106，且銷206耦接伺服器機殼100。卡榫斜面208和釋放斜面210呈一傾斜角度並形成大致上為一V形之表面，並用來允許銷206滑進與遠離容納部204。卡榫斜面208具有大致上呈負斜率的傾斜面，釋放斜面210則具有大致上呈正斜率的傾斜面。在其他實施例中，卡榫斜面208和釋放斜面210 可為曲形、弧形或其他任何形狀，用以導引銷206。
從第2圖可清楚地理解，卡榫滑動件202可具有一第二容納部205。第二容納部205可大致上為容納部204相對於縱軸的一鏡射影像。第二容納部205可具有一第二卡榫斜面209和一第二釋放斜面211。第二卡榫斜面209和第二釋放斜面211的斜率可分別地大致上與卡榫斜面208和釋放斜面210相反，換句話說，第二卡榫斜面209具有大致上呈正斜率的傾斜面，第二釋放斜面211則具有大致上呈負斜率的傾斜面。在本實施例中，第二容納部205、第二卡榫斜面209和第二釋放斜面211係使用於卡榫滑動件202耦接伺服器機殼100且銷206耦接零件容納模組106之時。
卡榫滑動件202可具有一偏壓元件212，係用於當卡榫滑動件202在鎖上位置時，施加偏壓於卡榫滑動件202。偏壓元件212輔助卡榫滑動件202在鎖上位置和解鎖位置之間的移動，並固定零件108於零件容納模組106中。偏壓元件212可設置於卡榫機構200內的任何地方，用以使卡榫滑動件202施加偏壓於銷206並使其遠離釋放斜面210。
卡榫斜面202可包含相反於容納部204且鄰接卡榫斜面208的一固定部214。當卡榫滑動件202位在鎖上位置時，偏壓元件212可用以驅使卡榫滑動件202滑動，使得銷206容納於固定部214。在本實施例中，固定部214和卡榫斜面208形成大致向下延伸且具有鉤形狀(hooked shaped)之一凸部。
第3圖係表示一實施例之卡榫機構在鎖上位置 時的示意圖。從第2-3圖可清楚地了解，藉由一使用者或技術人員施加一耦接力(coupling force)300，零件108耦接零件容納模組106。耦接力300使得零件108收納於零件容納模組106中，且當偏壓元件212施加壓力以使銷206卡合於卡榫斜面208時，耦接力300使卡榫滑動件202沿第一方向302產生位移。當零件108耦接零件容納模組106時，銷206到達卡榫斜面208的一端，偏壓元件212被釋放，因此當銷206收納於固定部214內時，可使卡榫滑動件202沿一第二方向304滑動至鎖上位置。在至少一實施例中，前述第二方向304可大致上垂直於第一方向302。
第4圖係表示一實施例之卡榫機構200在局部鎖上位置的示意圖。藉由施加一釋放力(delatching force)306，卡榫滑動件202沿著第一方向302產生位移，使得偏壓元件212受到壓縮，且銷206從固定部214上脫離。卡榫滑動件202的位移造成銷206卡合於釋放斜面210。
第5圖係表示一實施例之卡榫機構200在解鎖位置的示意圖。當卡榫滑動件202沿著第一方向302位移且藉由釋放力306施加壓力於偏壓元件212時，銷206沿著釋放斜面210遠離容納部204，因而將零件108從零件容納部106上釋放。沿著釋放斜面210移動的銷206迫使零件108沿大致垂直於釋放力306之一釋放方向308移動，並遠離零件收納模組106。
在本實施例中，釋放斜面210具有一正斜率的斜面。在其他實施例中，釋放斜面210可為一曲面、圓形面、 傾斜面或其他用於引導銷206遠離容納部204的表面，以使零件108從零件收納模組106上釋放。
第6圖係表示另一實施例之卡榫機構200具有一槓桿裝置216。卡榫滑動件202耦接槓桿裝置216，係用於致動卡榫滑動件202於鎖上位置和解鎖位置之間移動。槓桿裝置216可使卡榫滑動件202於鎖上、解鎖位置移動，因此當卡榫滑動件202在鎖上、解鎖位置之間移動時，偏壓元件212受到壓縮。
從第6圖可清楚地了解，卡榫滑動件202設置於伺服器機殼100的側壁110上，且銷206設置於零件108上。於此裝置中，卡榫斜面209具有一正斜率，釋放斜面211具有一負斜率，且銷206可沿卡榫斜面209向下移動並可沿釋放斜面211向上移動。一容納部205位於卡榫斜面209的一上部分，當銷206沿卡榫斜面209向下移動以加壓偏壓元件212於第一方向302並將零件108耦接零件容納模組106時，容納部205容納銷206沿一朝下方向。當零件108耦接零件容納模組106時，銷206係被收納於一固定部215。在本實施例中，卡榫斜面209和固定部215形成一大致上為向上延伸的鉤形凸部。
雖然相對於前述槓桿裝置216，卡榫滑動件202設置在伺服器機殼100上，且銷206設置在零件108上，然而前述卡榫滑動件202也可設置於零件108上，且銷206可設置於伺服器機殼100上。
第7圖係表示又一實施例之一卡榫機構200具 有一槓桿裝置216。槓桿裝置216可包含一齒輪單元218，用於卡合一位於卡榫滑動件202上的對應的卡合裝置220。當槓桿裝置216被致動以使卡榫滑動件202在鎖上、解鎖位置之間移動時，齒輪單元218耦合於對應的齒輪單元220，以使卡榫滑動件202沿第一、第二方向302、304移動。當槓桿裝置216從鎖上位置(關閉位置)移動到解鎖位置(打開位置)時，卡榫滑動件202沿第一方向302移動以加壓偏壓元件212。當槓桿裝置216從解鎖位置移動到鎖上位置時，卡榫滑動件202沿第二方向304移動以釋放偏壓元件212。
本發明與其優點已詳述於上，可理解的是，在不脫離本發明定義之專利範圍之精神和範疇內，或不犧牲其所有優點的情形下，本發明可進行多種變化。本發明先前所述之實施例僅為本發明之優先選擇或示範性的公開實施例。

Claims (9)

  1. 一種卡榫機構，包括：一卡榫滑動件，耦接將一零件至一伺服器機殼，其中該卡榫滑動件可於一鎖上位置和一解鎖位置之間移動，且該卡榫滑動件具有一容納部，用於收納一銷；一卡榫斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第一端上；一釋放斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第二端上；以及一偏壓元件，當該卡榫滑動件在該鎖上位置時，該偏壓元件施加一偏壓於該卡榫滑動件；其中，該卡榫斜面導引該銷進入該容納部，且該釋放斜面導引該銷遠離該容納部；其中，當該卡榫滑動件從該解鎖位置移動至該鎖上位置時，該卡榫滑動件收納該銷於該容納部中，且該銷卡合於該卡榫斜面，以使該卡榫滑動件滑動並壓縮該偏壓元件；其中，當該卡榫斜面從該鎖上位置移動至該解鎖位置時，該偏壓元件受到壓縮，且該銷卡合於該釋放斜面並沿一垂直方向移動該零件；其中，該卡榫滑動件耦接該零件，且該銷耦接該伺服器機殼。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之卡榫機構，其中該卡榫斜面和該釋放斜面具有一斜面。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之卡榫機構，其中該卡榫 斜面和該釋放斜面具有一曲形面。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之卡榫機構，其中該卡榫滑動件具有相反於該容納部的一固定部，鄰接該卡榫斜面，且該偏壓元件使該卡榫滑動件滑動，以使該銷收納於該固定部。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之卡榫機構，其中該卡榫機構更包括一槓桿裝置，該槓桿裝置可由一打開位置移動到一關閉位置，且該槓桿裝置施加壓力於該偏壓元件，並將該卡榫滑動件從一鎖上位置移動至一解鎖位置。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之卡榫機構，其中該槓桿裝置具有一齒輪單元，當該槓桿裝置於該打開位置和該關閉位置之間移動時，該齒輪單元耦合設置於卡榫滑動件上之另一對應的齒輪單元。
  7. 一種卡榫機構，包括：一卡榫滑動件，耦接將一零件至一伺服器機殼，其中該卡榫滑動件可於一鎖上位置和一解鎖位置之間移動，且該卡榫滑動件具有一容納部，用於收納一銷；一卡榫斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第一端上；一釋放斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第二端上；以及一偏壓元件，當該卡榫滑動件在該鎖上位置時，該偏壓元件施加一偏壓於該卡榫滑動件；其中，該卡榫斜面導引該銷進入該容納部，且該釋放斜 面導引該銷遠離該容納部；其中，當該卡榫滑動件從該解鎖位置移動至該鎖上位置時，該卡榫滑動件收納該銷於該容納部中，且該銷卡合於該卡榫斜面，以使該卡榫滑動件滑動並壓縮該偏壓元件；其中，當該卡榫斜面從該鎖上位置移動至該解鎖位置時，該偏壓元件受到壓縮，且該銷卡合於該釋放斜面並沿一垂直方向移動該零件；其中，該卡榫滑動件耦接該伺服器機殼，且該銷耦接該零件。
  8. 一種卡榫機構，用於將一零件鎖附於一零件容納模組或從該零件容納模組上釋放該零件，包括：一卡榫滑動件，可於一鎖上位置和一解鎖位置之間移動，且該卡榫滑動件具有一容納部，用於容納一銷；一卡榫斜面，設置於該卡榫滑動件之該容納部的一第一端上；一釋放斜面，設置該卡榫滑動件之該容納部的一第二端上；以及一偏壓元件，當該卡榫滑動件在該鎖上位置時，該偏壓元件施加一偏壓於該卡榫滑動件；其中，該卡榫斜面導引該銷進入該容納部，且該釋放斜面導引該銷遠離該容納部；其中，當該卡榫滑動件從該解鎖位置移動至該鎖上位置時，該卡榫滑動件收納該銷於該容納部中，且該銷卡合於該卡榫斜面，以使該卡榫滑動件滑動並壓縮該偏壓元件； 其中，當該卡榫斜面從該鎖上位置移動至該解鎖位置時，該偏壓元件受到壓縮，且該銷卡合於該釋放斜面並沿一垂直方向移動該零件。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之卡榫機構，該卡榫機構更包括一槓桿裝置，該槓桿裝置可於一打開位置和一關閉位置之間移動，且該槓桿裝置施加壓力於該偏壓元件，並將該卡榫滑動件從一鎖上位置移動至一解鎖位置。
TW105110858A 2015-08-07 2016-04-07 卡榫機構 TWI620491B (zh)

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