TWI760002B - 固定裝置 - Google Patents

Abstract

一種固定裝置用以在一波峰焊製程中將一電路板固定於一載具，包含一固定本體、一螺絲與一彈性元件。固定本體開設有一貫孔，貫孔具有一上貫孔區、一頸部區與一下貫孔區。螺絲配合貫孔的形狀而穿設過貫孔，並自下貫孔區凸伸出而鎖固於載具之一鎖固孔。彈性元件設置於固定本體與該螺絲之間，並位於上貫孔區。當螺絲穿設過貫孔後，受到頸部區限位，使螺絲卡合於固定本體，且螺絲鎖固於鎖固孔後，係壓縮彈性元件以抵頂固定本體，藉以使固定本體抵頂電路板而將電路板固定於載具。

Description

固定裝置

本發明係有關於一種裝置，尤其是指一種固定裝置。

早期的電路板組裝幾乎都要經過波峰焊（Wave Soldering）製程，藉以將電子元件焊接於電路板上，其中，上述電子元件主要為雙排標準封裝（Dual In-line Package；DIP）元件。而隨著表面貼著元件（Surface Mount Device；SMD）的盛行，大部分的電路板會先固定在一載具（Carrier）上後才去過錫爐，藉以避免表面貼著元件重新融錫或是掉落的問題。

請一併參閱第一圖至第三A圖，其中，第一圖係顯示先前技術中的塑膠件、螺絲與彈簧之立體圖；第二圖係顯示先前技術中電路板固定於載具之示意圖；第三圖係顯示第二圖之A─A剖面圖；以及，第三A圖係顯示第三圖圈B所示之局部放大圖。如圖所示，一電路板P會利用塑膠件PA1、螺絲PA2與彈簧PA3而固定於一載具C上。塑膠件PA1開設有一貫孔PAH1。

載具C通常會開設有一用以容置電路板P的凹槽，並且開設有複數個對應電路板P上需要焊錫的電子元件的焊錫孔，因屬於所屬技術領域中的通常知識，故不多加贅述，圖式也僅為示意。

因為過錫爐的過程中，有可能會產生振動，故需要利用塑膠件PA1、螺絲PA2與彈簧PA3將電路板P固定於載具C上。螺絲PA2會穿過塑膠件PA1的貫孔PAH1而鎖固於載具C的一鎖固孔H。彈簧PA3會設置在塑膠件PA1與螺絲PA2之間。當螺絲PA2鎖固於鎖固孔H後，會壓縮彈簧PA3以抵頂塑膠件PA1，藉以使塑膠件PA1抵頂電路板P而將電路板P固定於載具C。

然而，塑膠件PA1、螺絲PA2與彈簧PA3為三個獨立的元件，螺絲PA2與彈簧PA3又並非磁性的材質，無法彼此相吸附，故在組裝至載具C容易造成不便。而且，當過完錫爐完成波峰焊製程後，若要將螺絲PA2自載具C拆卸時，又需要格外小心，因為螺絲PA2脫離載具C的瞬間，受壓縮的彈簧PA3的彈性恢復力會瞬間釋放，造成彈簧PA3與螺絲PA2彈開散落的情形，進而增加元件短缺、找尋的困擾。此外，在溫度極高的錫爐附近讓上述元件無方向性的亂彈飛，也可能衍生出安全性的問題。因此，先前技術具有改進的空間。

有鑒於在先前技術中，塑膠件、螺絲與彈簧在組裝與拆卸時所存在及其衍生出的種種問題。本發明之一主要目的係提供一種固定裝置，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固定裝置，用以在一波峰焊製程中將一電路板固定於一載具，固定裝置包含一固定本體、一螺絲與一彈性元件。固定本體開設有一貫孔，貫孔具有一上貫孔區、一頸部區與一下貫孔區。螺絲配合貫孔的形狀而穿設過貫孔，具有一螺頭段與一鎖固段，鎖固段具有一螺紋結構並自下貫孔區凸伸出而鎖固於載具的一鎖固孔。彈性元件設置於固定本體與螺絲之間，並位於上貫孔區。其中，當螺絲穿設過貫孔後，係受到頸部區限位，使螺絲卡合於固定本體，且鎖固段鎖固於鎖固孔後，係帶動螺頭段壓縮彈性元件以抵頂固定本體，藉以使固定本體抵頂電路板而將電路板固定於載具。

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固定裝置中之上貫孔區之一第一孔徑，係大於下貫孔區之一第二孔徑。

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固定裝置中之螺絲，對應頸部區係具有一內縮段，內縮段係具有一內縮直徑，且內縮直徑係小於頸部區的一頸部孔徑。

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固定裝置中之鎖固段，係具有一鎖固直徑，且鎖固直徑係大於內縮直徑。

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固定裝置中之內縮段，係具有一上表面、一內縮面與一下表面，內縮面自上表面延伸至下表面，且上表面與下表面用以限位頸部區，藉以使螺絲與固定本體相互卡合。

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固定裝置中之頸部區，係具有一頸部結構，頸部結構係具有一頸部上表面、一延伸面與一頸部下表面，延伸面自頸部上表面延伸至頸部下表面，且部分之頸部上表面以及部分之頸部下表面分別與部分之上表面以及部分之下表面接觸限位，藉以使螺絲與固定本體相互卡合。

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固定裝置中之鎖固段，係可拆卸地組裝於內縮段。

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固定裝置中之固定本體，係可開合地圍構出貫孔，藉以供螺絲穿設。

承上所述，本發明所提供之固定裝置，利用固定本體的頸部區對螺絲進行限位，相較於先前技術，本發明的固定本體與螺絲係相互卡合，藉以提升組裝與拆卸時的便利性，也可以避免彈性元件的彈性恢復力造成固定本體、螺絲與彈性元件彼此彈開分離的情形，進而避免元件彈開後的風險。

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。

請參閱第四圖至第六A圖，其中，第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之立體圖；第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置；第六圖係顯示第五圖之D─D剖面圖；以及，第六A圖係顯示第六圖圈E所示之局部放大圖。如圖所示，一種固定裝置1用以在一波峰焊製程中將一電路板P固定於一載具C上，並包含一固定本體11、一螺絲12與一彈性元件13。

固定本體11開設有一貫孔H1，其中，貫孔H1具有一上貫孔區A1、一頸部區A2與一下貫孔區A3。上貫孔區A1的一第一孔徑會大於下貫孔區A3的一第二孔徑，且頸部區A2的一頸部孔徑會小於第一孔徑與第二孔徑。螺絲12配合貫孔H1的形狀而穿設貫孔H1，並且受到頸部區A2的限位。彈性元件13則是設置於螺絲12與固定本體11之間，並且位於上貫孔區A1。

更詳細的說明，螺絲12具有一螺頭段121、一鎖固段122與一內縮段123。內縮段123位於螺頭段121與鎖固段122之間，且具有一上表面S1、一內縮面與一下表面S2。因為螺絲12配合貫孔H1的形狀，因此，內縮段123的一內縮直徑會小於螺頭段121的一螺頭孔徑與鎖固段122的一鎖固孔徑。而且，內縮直徑也會小於頸部孔徑。另外，鎖固孔徑會小於第二孔徑。

固定本體11在貫孔H1具有一頸部結構111，其中，頸部結構111具有一頸部上表面S3、一延伸面與一頸部下表面S4。當螺絲12穿設過貫孔H1後，上表面S1會在部分情況下抵頂頸部上表面S3，使得螺絲12與固定本體11相互卡合；下表面S2也會在部分情況下抵頂頸部下表面S4，使得螺絲12與固定本體11相互卡合，因此，螺絲12穿設過貫孔H1後，便會受到頸部區A2的限位，而卡合於固定本體11。需注意的是，頸部區A2與螺絲12之間存在部分緩衝空間，因此，螺絲12在貫孔H1內可以有限制地移動，但不會自貫孔H1脫離。

在本實施例中，頸部區A2的延伸面上具有一斜向導引面，將有助於螺絲12穿設過貫孔H1，但不以此為限。

因為固定裝置1中的螺絲12與固定本體11相互卡合，故在組裝時可以提升便利性。舉例來說，依使用者可以一手拿著固定本體11，另一手將螺絲12鎖固於載具C上的一鎖固孔H。在鎖固的過程中，螺絲12的螺頭段121會壓縮彈性元件13，即便此時使用者因故沒有將螺絲12鎖固於鎖固孔H，使得彈性元件13產生彈性恢復力而推開固定本體11或螺絲12時，也會因為固定本體11與螺絲12相互卡合，進而避免了元件彈開亂飛的情形。

實務上，螺絲12會利用鎖固段122上刻有一螺紋結構1221而鎖固於鎖固孔H。當螺絲12鎖固於鎖固孔H後，螺頭段121會壓縮彈性元件13，彈性元件13的彈性恢復力會抵頂固定本體11，藉以使固定本體11抵頂電路板P而將電路板P固定於載具C。另外，實務上通常會利用複數個上述之固定裝置1、1a、1b、1c將電路板P固定於載具C。

最後，請一併參閱第四圖至第八圖，其中，第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之螺絲往鎖固孔內鎖固之示意圖；以及，第八圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之螺絲自鎖固孔卸除之示意圖。

當使用者覺得固定力道不夠時，便可以將螺絲12沿一組裝方向D1繼續往鎖固孔H內鎖固，如第七圖所示，藉以提升螺頭段121壓縮彈性元件13的壓縮量，進而提升彈性元件13抵頂固定本體11的彈性恢復力。需說明的是，此時，內縮段123的上表面S1已經抵頂於頸部區A2部分的頸部上表面S3，螺絲12無法再往鎖固孔H內鎖固，故此時的彈性恢復力即為本發明所能提供的最大值。

另一方面，當使用者覺得固定力道過大時，便可將螺絲12往鎖固孔H的反方向移動，藉以減少螺頭段121壓縮彈性元件13的壓縮量，進而減少彈性元件13抵頂固定本體11的彈性恢復力。

而當完成波峰焊製程後，需將固定裝置1自載具C與電路板P時，使用者會將螺絲12自載具C的鎖固孔H沿一卸除方向D2卸除。當螺絲12自鎖固孔H脫離的瞬間，如第八圖所示，此時的彈性元件13的彈性恢復力會瞬間釋放並施加於螺絲12與固定本體11。然而，本發明的螺絲12與固定本體11係相互卡合，因此，螺絲12與固定本體11並不會受到彈性恢復力的影響而彼此彈開分離，而位於螺絲12與固定本體11之間的彈性元件13自然也不會有彈開脫離的問題。

綜上所述，本發明所提供之固定裝置，利用固定本體的頸部區對螺絲進行限位，相較於先前技術，本發明的固定本體與螺絲係相互卡合，藉以提升組裝與拆卸時的便利性，也可以避免彈性元件的彈性恢復 力造成固定本體、螺絲與彈性元件彼此彈開分離的情形，進而避免元件彈開後的風險。

在本發明的一實施例中，本發明之固定裝置係用於伺服器的主板的製程上，該伺服器係可用於人工智慧(Artificial Intelligence，簡稱AI)運算、邊緣運算(Edge Computing)，亦可當作5G伺服器、雲端伺服器或車聯網伺服器使用。

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。

PA1:塑膠件

PA2:螺絲

PA3:彈簧

PAH1:貫孔

1,1a,1b,1c:固定裝置

11:固定本體

111:頸部結構

12:螺絲

121:螺頭段

122:鎖固段

1221:螺紋結構

123:內縮段

13:彈性元件

A1:上貫孔區

A2:頸部區

A3:下貫孔區

C:載具

D1:組裝方向

D2:卸除方向

H:鎖固孔

H1:貫孔

P:電路板

S1:上表面

S2:下表面

S3:頸部上表面

S4:頸部下表面

第一圖係顯示先前技術中的塑膠件、螺絲與彈簧之立體圖； 第二圖係顯示先前技術中電路板固定於載具之示意圖； 第三圖係顯示第二圖之A─A剖面圖； 第三A圖係顯示第三圖圈B所示之局部放大圖； 第四圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之立體圖； 第五圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置； 第六圖係顯示第五圖之D─D剖面圖； 第六A圖係顯示第六圖圈E所示之局部放大圖； 第七圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之螺絲往鎖固孔內鎖固之示意圖；以及 第八圖係顯示本發明較佳實施例所提供之固定裝置之螺絲自鎖固孔卸除之示意圖。

1:固定裝置

11:固定本體

12:螺絲

121:螺頭段

122:鎖固段

123:內縮段

13:彈性元件

A1:上貫孔區

A2:頸部區

A3:下貫孔區

C:載具

H:鎖固孔

H1:貫孔

P:電路板

S1:上表面

S2:下表面

Claims (5)

1. 一種固定裝置，係用以在一波峰焊製程中將一電路板固定於一載具，該固定裝置包含：一固定本體，係開設有一貫孔，該貫孔具有一上貫孔區、一頸部區與一下貫孔區；一螺絲，係配合該貫孔的形狀而穿設過該貫孔，具有一螺頭段、一鎖固段與一對應該頸部區之一內縮段，該內縮段係具有一內縮直徑，且該內縮直徑係小於該頸部區之一頸部孔徑，該鎖固段係可拆卸地組裝於該內縮段，並具有一螺紋結構並自該下貫孔區凸伸出而鎖固於該載具之一鎖固孔；以及一彈性元件，係設置於該固定本體與該螺絲之間，並位於該上貫孔區；其中，當該螺絲穿設過該貫孔後，係受到該頸部區限位，使該螺絲卡合於該固定本體，且該鎖固段鎖固於該鎖固孔後，係帶動該螺頭段壓縮該彈性元件以抵頂該固定本體，藉以使該固定本體抵頂該電路板而將該電路板固定於該載具。
2. 如請求項1所述之固定裝置，其中，該上貫孔區之一第一孔徑係大於該下貫孔區之一第二孔徑。
3. 如請求項1所述之固定裝置，其中，該鎖固段係具有一鎖固直徑，且該鎖固直徑係大於該內縮直徑。
4. 如請求項1所述之固定裝置，其中，該內縮段具有一上表面、一內縮面與一下表面，該內縮面係自該上表面延伸至該下表面，且該上表面與該下表面係用以限位該頸部區，藉以使該螺絲與該固定本體相互卡合。
5. 如請求項4所述之固定裝置，其中，該頸部區係具有一頸部結構，該頸部結構係具有一頸部上表面、一延伸面與一頸部下表面，該延伸面係自該頸部上表面延伸至該頸部下表面，且部分之該頸部上表面以及部分之該頸部下表面係分別與部分之該上表面以及部分之該下表面接觸限位，藉以使該螺絲與該固定本體相互卡合。

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