TWI748873B - 螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件 - Google Patents

Abstract

一種螺柱和承載板之結合方法包含以下步驟：備一承載板；將承載板沿一結合方向擠出而形成一凸台；在凸台開設一結合貫孔；備一螺柱；將螺柱之一螺身部沿結合方向穿過結合貫孔；將螺柱之一底座部擠壓凸台內部，藉以使部分的凸台變形而填入螺柱之一外環槽而與螺柱彼此結合固定，進而提升螺柱可承受的推力值與扭力值。一種承載板組件係利用如上述螺柱和承載板之結合方法加以製造而成亦揭露於本發明。

Description

螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件

本發明係有關於一種方法及組件，尤其是指一種螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件。

隨著科技的發展，各式薄型電子產品也越來越普及，例如：筆記型電腦、手機、廣告機、面板、顯示器、螢幕、電子相框、電子看板等。一般來說，薄型電子產品內部都會有一薄型鐵件支架。舉例來說，筆記型電腦的鍵盤、電路板、電池、散熱系統等都是依靠薄型鐵件支架上的鉚釘來固定，通常會有10組以上的鉚釘。因為每組鉚釘鎖固的元件不同，故每組鉚釘可承受的推力值與扭力值的要求也有所不同。

然而，生產線使用電動起子鎖固以及做好成品進行摔落測試時，都有可能因為每組鉚釘可承受的推力值與扭力值不同或是不足，進而造成鉚釘斷裂，嚴重者可能造成薄型鐵件支架報廢。再者，隨著薄型電子產品的體積越來越小、重量越來越輕，薄型鐵件支架的厚度已從0.5公釐（mm）縮小成0.3公釐，上述鉚釘斷裂或是薄型鐵件支架報廢的情形就更加嚴重。因此，先前技術中的薄型鐵件支架存在改善的空間。

有鑒於在先前技術中，鉚釘可承受的推力值與扭力值因為不同或是不足，所造成的斷裂問題、薄型鐵件支架的報廢問題及其衍生出的種種問題。本發明之一主要目的係提供一種螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件，用以解決先前技術中的至少一個問題。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為提供一種螺柱和承載板之結合方法，係包含以下步驟：備一承載板，且承載板具有一第一表面與一第二表面；將承載板沿一結合方向擠出，使承載板形成一自第一表面沿結合方向凸伸出之凸台，並使凸台內部形成一結合空間；在凸台開設一結合貫孔以連通結合空間；備一螺柱，螺柱具有一底座部與一自底座部沿結合方向延伸出之螺身部，開設有一自底座部沿結合方向貫穿螺身部之螺紋貫孔，並在螺身部鄰近於底座部處開設有一外環槽；將螺身部沿結合方向穿過結合貫孔；使底座部進入結合空間後擠壓凸台，藉以使部分之凸台變形填入外環槽而與螺柱彼此結合固定。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使螺柱和承載板之結合方法，更包含以下步驟：使凸台受底座部擠壓而在結合方向上形成一凸出部，且凸出部係對應底座部之一外輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使螺柱和承載板之結合方法中之步驟之前更包含以下步驟：將一治具抵頂並放置於第一表面，用以禁止凸台往結合方向變形，其中，治具係開設有一對準結合貫孔之治具貫孔。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使螺柱和承載板之結合方法中之底座部，係具有一外輪廓，且外輪廓係一非圓形邊界輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使螺柱和承載板之結合方法中之外輪廓，係一六邊形輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使螺柱和承載板之結合方法中之外輪廓，係一齒輪形輪廓。

本發明為解決先前技術之問題，所採用之必要技術手段為另外提供一種承載板組件，係利用如上述之螺柱和承載板之結合方法加以製造而成，並包含螺柱與承載板。螺柱開設有螺紋貫孔與外環槽，並包含底座部與螺身部。底座部具有一外輪廓。螺身部自底座部沿結合方向延伸出。承載板具有凸台，在凸台形成結合空間，並開設有結合貫孔，且部分之承載板係填入外環槽而結合固定於螺柱。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使承載板組件中之外輪廓，係一非圓形邊界輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使承載板組件中之外輪廓，係一六邊形輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使承載板組件中之外輪廓，係一齒輪形輪廓。

在上述必要技術手段的基礎下，本發明所衍生之一附屬技術手段為使承載板組件中之承載板，相對於結合空間更具有一凸出部，且凸出部係對應底座部之外輪廓。

承上所述，本發明所提供之螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件，利用凸台、凸台所形成的結合空間、部分的凸台會往螺柱變形而填入外環槽內以及螺柱的底座部的外輪廓會擠壓進凸台的內部，相較於先前技術，本發明可以提升承載板與螺柱結合並固定後所形成的承載板組件可承受的推力值與扭力值。此外，因為螺柱的底座部的外輪廓可以成非圓形邊界輪廓並擠壓進凸台的內部，因此，承載板與螺柱也無法相對轉動，故可以提升鎖固元件鎖固於螺柱的螺紋貫孔內的鎖固力。

下面將結合示意圖對本發明的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請一併參閱第一圖與第二圖，其中，第一圖係顯示本發明第一實施例之螺柱與承載板之立體分解圖；以及，第二圖係顯示本發明第一實施例之螺柱與承載板之另一角度之立體分解圖。如圖所示，一種螺柱和承載板之結合方法，用以將一承載板1與一螺柱2結合固定，並包含以下步驟內容。

準備上述的承載板1。承載板1具有一第一表面A1與一第二表面A2。承載板1受操作地沿一結合方向D1擠出，使承載板1自第一表面A1沿結合方向D1凸伸出凸台11。凸台11內部會形成一結合空間S1。承載板1在凸台11上開設有一結合貫孔H1。先前技術中的薄型鐵件支架中，並沒有如本發明的凸台11及結合空間S1。

準備上述的螺柱2。螺柱2包含一底座部21與一螺身部22。底座部21具有一外輪廓C1，在本實施例中，外輪廓C1為一齒輪形輪廓。螺身部22自底座部21沿結合方向D1延伸出，其中，承載板1的結合貫孔H1會對應螺身部22而開設，用以供螺身部22穿過。螺柱2開設有一螺紋貫孔H2與一外環槽T1（標示於第四圖）。螺紋貫孔H2貫穿底座部21與螺身部22。外環槽T1則是開設在螺身部22鄰近於底座部21的位置，也可以視為是螺身部22與底座部21交界之處。

接著，請一併參閱第三圖至第六圖，其中，第三圖係顯示本發明第一實施例之螺柱接觸承載板之立體圖；第四圖係顯示第三圖之A─A剖面圖；第五圖係顯示本發明第一實施例之螺柱擠壓承載板形成承載板組件之立體圖；以及，第六圖係顯示第五圖之B─B剖面圖。如圖所示，螺柱2沿結合方向D1往承載板1移動，並且使螺身部22穿過結合貫孔H1。

螺身部22穿過結合貫孔H1後，螺柱2的底座部21會進入結合空間S1，並在結合空間S1內與凸台11的內部接觸，如第四圖所示。可以注意的是，此時，承載板1尚未變形，故也沒有填入螺柱2的外環槽T1內。外環槽T1所指附近的線條為外環槽T1的輪廓線，並非剖面線，特此說明。

螺柱2會持續沿結合方向D1移動，並且藉由底座部21在結合空間S1內沿結合方向D1擠壓凸台11。因為承載板1的材質的剛性與硬度會小於螺柱2的材質的剛性，且承載板1的材質的延展性高於螺柱2，因此，螺柱2持續沿結合方向D1移動時，底座部21會擠壓凸台11，並且造成凸台11變形。此外，螺柱2擠壓承載板1之後，螺柱2相較於承載板1幾乎等同於沒有變形。一般可採用鋁合金、鋁鎂合金、含碳量低的鐵合金或銅合金等材質作為承載板1。

更詳細的說明，因為底座部21沿結合方向D1擠壓凸台11，因此，部分的凸台11會沿結合方向D1變形而形成凸出部111。凸出部111具有一凸伸輪廓C2，其中，凸伸輪廓C2會對應底座部21的外輪廓C1，也就是說，凸出部111的凸伸輪廓C2會與底座部21的外輪廓C1大致相同。在本實施例中，凸伸輪廓C2也會是齒輪形輪廓。同時，部分的凸台11也會沿一徑向D2變形而填入螺柱2的外環槽T1內，如第六圖所示。需說明的是，在此是以徑向D2說明部分的凸台11會往螺柱2變形而填入外環槽T1內，但是並非限制為只能沿徑向D2變形。此外，因為凸台11上並沒有其他結構的限制，因此也會有部分的凸台11會背向螺紋貫孔H2而向外變形。承載板1的凸台11經由上述變形後，在圖式標示成凸台11’與承載板1’藉以區別。

此時，承載板1’會與螺柱2結合並固定，進而形成本發明第一實施例所提供的利用上述螺柱和承載板之結合方法加以製造而成的承載板組件100。

因為凸台11所形成的結合空間S1、部分的凸台11會往螺柱2變形而填入外環槽T1內以及螺柱2的底座部21的外輪廓C1（齒輪形輪廓）會擠壓進凸台11’的內部，因此，可以提升承載板1’與螺柱2結合並固定後所形成的承載板組件100可承受的推力值與扭力值。因為螺柱2有不同的規格與型號，不同的螺柱2所形成的承載板組件100可承受的推力值與扭力值也不同，而本發明可以使承載板組件100可承受的最大推力值與最大扭力值都會大於螺柱2。

舉例說明，當螺柱2為M2螺柱時，螺柱2與承載板1’藉由上述方法所形成的承載板組件100，經申請人的測試，其承受的最大扭力值約提升至6公斤（先前技術約為3公斤），最大推力值約提升至14公斤（先前技術約為8公斤）。此外，因為螺柱2的底座部21的外輪廓C1會擠壓進凸台11’的內部，因此，承載板1’與螺柱2也無法相對轉動，故可以提升一鎖固元件鎖固於螺柱2的螺紋貫孔H2內的鎖固力以及可承受的電動起子的破壞力。上述僅為針對螺柱2為M2螺柱時，所進行測試的數據，用以證明本發明確實有提升承載板組件100的最大推力值與最大扭力值的功效。當螺柱2為其他規格與型號時，例如：M1.6、M2.5、M3、M4、M5，其最大推力值與最大扭力值也會有所不同。

實際操作上，螺柱2的底座部21的厚度約為0.45公釐（mm），承載板1’的厚度約為0.3公釐（與先前技術的大型遮蔽鍵盤鐵件支架的厚度相同），外環槽T1沿徑向D2上的深度約為0.15公釐，但不以此為限。本發明也可通用於厚度0.5公釐以下的承載板1’。

需說明的是，圖式的承載板1的尺寸僅為示意，用以明確說明承載板1與螺柱2的結合關係。實際上，承載板1的尺寸可與先前技術中的大型遮蔽鍵盤鐵件支架的尺寸一樣大，約略等同於筆記型電腦的大小。而且，承載板組件100用於固定筆記型電腦的鍵盤、電路板、電池、散熱系統，故通常包含多個螺柱2。

請一併參閱第七圖至第十圖，其中，第七圖係顯示本發明第二實施例之螺柱、承載板與治具之立體分解圖；第八圖係顯示本發明第二實施例之螺柱、承載板與治具之立體圖；第九圖係顯示本發明第二實施例之螺柱與承載板之立體圖；以及，第十圖係顯示第九圖之C─C剖面圖。如圖所示，另外一種螺柱和承載板之結合方法，用以將一承載板1與一螺柱2結合固定，並包含以下步驟內容。需說明的是，本實施例的承載板1與螺柱2和第一實施例相同，故不多加贅述。

在本實施例中，係額外利用一治具F抵頂並放置於承載板1的第一表面A1，且治具F開設有一對應結合貫孔H1的治具貫孔HF。而上述步驟僅需要在底座部21開始在結合空間S1擠壓凸台11之前完成即可。治具F的剛性會大於承載板1的剛性。

因為治具F抵頂並放置於承載板1的第一表面A1，因此，當螺柱2持續沿結合方向D1移動，並且藉由底座部21在結合空間S1內沿結合方向D1擠壓凸台11時，治具F會禁止凸台11沿結合方向D1變形。也就是說，凸台11在結合方向D1上受到治具F的抵頂，因此，凸台11受到螺柱2擠壓時，僅會往螺柱2的外環槽T1（標示於第四圖）以及背離外環槽T1變形。承載板1的凸台11經由上述變形後，在圖式標示成凸台11a與承載板1a藉以區別。本實施例中的凸台11a與第一實施例的凸台11’的差異在於沒有凸出部111。

此時，承載板1a會與螺柱2結合並固定，進而形成本發明第二實施例所提供的利用上述螺柱和承載板之結合方法加以製造而成的承載板組件100a。本實施例與第一實施例的差異僅在於凸台11a沒有凸出部111，並不會影響提升推力值與扭力值的功效，因此，本實施例與第一實施例相同，仍然可以提升承載板組件100可承受的推力值與扭力值，也可以提升鎖固元件鎖固於螺紋貫孔H2內的鎖固力。

請一併參閱第十一圖與第十二圖，其中，第十一圖係顯示本發明第三實施例所提供之承載板組件之立體圖；以及，第十二圖係顯示第十一圖之D─D剖面圖。如圖所示，一種承載板組件100b包含一承載板1b與一螺柱2b。

本實施例中的承載板1b與螺柱2b和第一實施例的差異，在於承載板1b的凸台11b與螺柱2b的底座部21b，其餘部分皆相同，故採用相同標號且不予以贅述。在本實施例中，螺柱2b的底座部21b的外輪廓C1b為六邊形輪廓。因此，螺柱2b的底座部21b在結合空間S1內沿結合方向D1移動擠壓後，承載板1b的凸台11b會形成凸出部111b，其中，凸出部111b的凸伸輪廓C2b會對應底座部21b的外輪廓C1b而呈六邊形輪廓。

因為凸台11b所形成的結合空間S1、部分的凸台11b會往螺柱2b變形而填入外環槽T1（標示於第四圖）內以及螺柱2b的底座部21b的外輪廓C1b（六邊形輪廓）會擠壓進凸台11b的內部，因此，可以提升承載板1b與螺柱2b結合並固定後所形成的承載板組件100b可承受的推力值與扭力值。因為螺柱2b有不同的規格與型號，不同的螺柱2b所形成的承載板組件100b可承受的推力值與扭力值也不同，而本發明可以使承載板組件100b可承受的最大推力值與最大扭力值都會大於螺柱2b。

舉例說明，當螺柱2b為M2螺柱時，螺柱2b與承載板1b藉由上述方法所形成的承載板組件100b，經申請人的測試，其可承受的最大扭力值提升至約6公斤，最大推力值甚至可以提升至約18公斤。此外，因為螺柱2b的底座部21b的外輪廓C1b（六邊形輪廓）會擠壓進凸台11b的內部，因此，承載板1b與螺柱2b也無法相對轉動，故可以提升一鎖固元件鎖固於螺柱2b的螺紋貫孔H2內的鎖固力以及可承受的電動起子的破壞力。上述僅為針對螺柱2b為M2螺柱時，所進行測試的數據，用以證明本發明確實有提升最大推力值與最大扭力值的功效。當螺柱2b為其他規格與型號時，例如：M1.6、M2.5、M3、M4、M5，其最大推力值與最大扭力值也會有所不同。

相較於第一實施例，本實施例的承載板組件100b可以承受更大的側向（左右）破壞力。也因為本實施例可承受的側向破壞力大，也使得本實施例更可以應用於鎖固較重的元件，例如：電池。

實際操作上，螺柱2b的底座部21b的厚度約為0.45公釐（mm），承載板1b的厚度約為0.3公釐，外環槽T1沿徑向D2（請參閱第六圖）上的深度約為0.15公釐，但不以此為限。本發明也可通用於厚度0.5公釐以下的承載板1b。

雖然本實施例繪製外輪廓C1b為六邊形輪廓，但不以此為限。在本發明其他實施例中，底座部21b的外輪廓C1b也可為三角形輪廓、四邊形輪廓、五邊形輪廓或是其他非圓形邊界輪廓。

另外，雖然本實施例中的承載板組件100b係繪製利用如第一實施例（沒有治具F）中的步驟製造而成作為示意，但不以此為限。本實施例也可以利用如第二實施例（利用治具F）中的步驟製造而成，此時的凸台11b便會受到治具F的抵頂與限制，而無法沿結合方向D1變形，進而不會形成凸出部111b。

最後，請一併參閱第十三圖與第十四圖，其中，第十三圖係顯示本發明第四實施例所提供之承載板組件之立體圖；以及，第十四圖係顯示第十一圖之E─E剖面圖。如圖所示，一種承載板組件100c包含一承載板1c與一螺柱2c。

本實施例中的承載板1c與螺柱2c和第一實施例的差異，在於承載板1c的凸台11c與螺柱2c的底座部21c，其餘部分皆相同，故採用相同標號且不予以贅述。在本實施例中，螺柱2c的底座部21c的外輪廓C1c為圓形輪廓。因此，螺柱2c的底座部21c在結合空間S1內沿結合方向D1移動擠壓後，承載板1c的凸台11c會形成凸出部111c，其中，凸出部111c的凸伸輪廓C2c會對應底座部21c的外輪廓C1c而呈圓形輪廓。

因為凸台11c所形成的結合空間S1、部分的凸台11c會往螺柱2c變形而填入外環槽T1(標示於第四圖)內，因此，可以提升承載板1c與螺柱2c結合並固定後所形成的承載板組件100c可承受的推力值與扭力值。

另外，雖然本實施例中的承載板組件100c係繪製利用如第一實施例(沒有治具F)中的步驟製造而成作為示意，但不以此為限。本實施例也可以利用如第二實施例(利用治具F)中的步驟製造而成，此時的凸台11c便會受到治具F的抵頂與限制，而無法沿結合方向D1變形，進而不會形成凸出部111c。

綜上所述，本發明所提供之螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件，利用凸台、凸台所形成的結合空間、部分的凸台會往螺柱變形而填入外環槽內以及螺柱的底座部的外輪廓會擠壓進凸台的內部，相較於先前技術，本發明可以提升承載板與螺柱結合並固定後所形成的承載板組件可承受的推力值與扭力值，進而避免先前技術中的斷裂問題及報廢問題。此外，因為螺柱的底座部的外輪廓可以成非圓形邊界輪廓並擠壓進凸台的內部，因此，承載板與螺柱也無法相對轉動，故可以提升鎖固元件鎖固於螺柱的螺紋貫孔內的鎖固力。而本發明所提供之螺柱和承載板之結合方法及其製造而成的承載板組件，可以應用於各式薄型電子產品，例如：筆記型電腦、手機、廣告機、面板、顯示器、螢幕、電子相框、電子看板，並取代薄型電子產品內部的薄型鐵件支架，用以解決先前技術中的薄型鐵件支架所存在的問題。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100,100a,100b,100c:承載板組件 1,1’,1a,1b,1c:承載板 11,11’,11a,11b,11c:凸台 111,111b,111c:凸出部 2,2b,2c:螺柱 21,21b,21c:底座部 22:螺身部 A1:第一表面 A2:第二表面 C1,C1b,C1c:外輪廓 C2,C2b,C2c:凸伸輪廓 D1:結合方向 D2:徑向 F:治具 H1:結合貫孔 H2:螺紋貫孔 HF:治具貫孔 S1:結合空間 T1:外環槽

第一圖係顯示本發明第一實施例之螺柱與承載板之立體分解圖； 第二圖係顯示本發明第一實施例之螺柱與承載板之另一角度之立體分解圖； 第三圖係顯示本發明第一實施例之螺柱接觸承載板之立體圖； 第四圖係顯示第三圖之A─A剖面圖； 第五圖係顯示本發明第一實施例之螺柱擠壓承載板形成承載板組件之立體圖； 第六圖係顯示第五圖之B─B剖面圖； 第七圖係顯示本發明第二實施例之螺柱、承載板與治具之立體分解圖； 第八圖係顯示本發明第二實施例之螺柱、承載板與治具之立體圖； 第九圖係顯示本發明第二實施例之螺柱與承載板之立體圖； 第十圖係顯示第九圖之C─C剖面圖； 第十一圖係顯示本發明第三實施例所提供之承載板組件之立體圖； 第十二圖係顯示第十一圖之D─D剖面圖； 第十三圖係顯示本發明第四實施例所提供之承載板組件之立體圖；以及 第十四圖係顯示第十一圖之E─E剖面圖。

100:承載板組件

1’:承載板

11’:凸台

111:凸出部

2:螺柱

21:底座部

22:螺身部

C1:外輪廓

C2:凸伸輪廓

D1:結合方向

D2:徑向

H2:螺紋貫孔

S1:結合空間

Claims (8)

1. 一種螺柱和承載板之結合方法，係包含以下步驟：(a)備一承載板，且該承載板具有一第一表面與一第二表面；(b)將該承載板沿一結合方向擠出，使該承載板形成一自該第一表面沿該結合方向凸伸出之凸台，並使該凸台內部形成一結合空間；(c)在該凸台開設一結合貫孔以連通該結合空間；(d)備一螺柱，該螺柱具有一底座部與一自該底座部沿該結合方向延伸出之螺身部，開設有一自該底座部沿該結合方向貫穿該螺身部之螺紋貫孔，並在該螺身部鄰近於該底座部處開設有一外環槽；(e)將該螺身部沿該結合方向穿過該結合貫孔；(f)使該底座部進入該結合空間後擠壓該凸台，藉以使部分之該凸台變形填入該外環槽而與該螺柱彼此結合固定；(g)使該凸台受該底座部擠壓而在該結合方向上形成一凸出部，且該凸出部係對應該底座部之一外輪廓。
2. 如請求項1所述之螺柱和承載板之結合方法，其中，該底座部係具有一外輪廓，且該外輪廓係一非圓形邊界輪廓。
3. 如請求項2所述之螺柱和承載板之結合方法，其中，該外輪廓係一六邊形輪廓。
4. 如請求項2所述之螺柱和承載板之結合方法，其中，該外輪廓係一齒輪形輪廓。
5. 一種承載板組件，係利用如請求項1所述之螺柱和承載板之結合方法加以製造而成，並包含：該螺柱，係開設有該螺紋貫孔與該外環槽，並包含：該底座部，係具有一外輪廓；以及該螺身部，係自該底座部沿該結合方向延伸出；以及該承載板，係具有該凸台與該凸出部，在該凸台形成該結合空間，並開設有該結合貫孔，部分之該承載板係填入該外環槽而結合固定於該螺柱，且該凸出部係對應該底座部之該外輪廓。
6. 如請求項5所述之承載板組件，其中，該外輪廓係一非圓形邊界輪廓。
7. 如請求項6所述之承載板組件，其中，該外輪廓係一六邊形輪廓。
8. 如請求項6所述之承載板組件，其中，該外輪廓係一齒輪形輪廓。

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