TWI866768B

TWI866768B - 自動插拔線路機構

Info

Publication number: TWI866768B
Application number: TW113103902A
Authority: TW
Inventors: 黃崇鵬; 林芳毅; 陳冠霖; 郭俊慶; 顏子淵
Original assignee: 家崎科技股份有限公司
Priority date: 2024-02-01
Filing date: 2024-02-01
Publication date: 2024-12-11
Also published as: TW202533470A; US20250253574A1

Abstract

一種自動插拔線路機構，包含：一基座，具有一壓縮室連通一致動導槽及一直槽，一副導槽鄰於該直槽；一致動滑塊，具有一延伸段位於一致動段上方，並具有一推抵部位於該致動段與該延伸段之間，該致動段位於該致動導槽中，該延伸段位於該直槽中，該推抵部位於該壓縮室中；一第一導塊，樞接於該延伸段；一彈性伸縮模組，位於該壓縮室中且底部抵接該推抵部；一第二導塊，連接該彈性伸縮模組並具有一導引部位於該副導槽中；及一擺臂，具有一第一樞接部位於一第二樞接部與一接線部之間，該第一樞接部樞接該第一導塊，該第二樞接部樞接該第二導塊。

Description

自動插拔線路機構

本發明係關於一種自動插拔線路機構，尤指一種可自動執行插接頭與電子裝置線路之電連接關係的中斷或恢復的自動插拔線路機構。

一般而言，電子裝置的線路與對應的插接頭相接時，可以產生電連接關係，以通過該插接頭對該電子裝置傳送或接收電訊號。

然而，目前對裝設於一設備中的電子裝置進行維護或替換該電子裝置的作業時，大多是採用人工或人工半自動模式進行，但人力作業存在有許多問題，例如失誤率高、作業效率差及人力成本高等。

有鑑於上述習知技術之缺憾，發明人有感其未臻於完善，遂竭其心智悉心研究克服，並已成功研發出一種自動插拔線路機構，可鄰於電子裝置裝設，並在需要維護或替換該電子裝置時，自動執行該電子裝置所對應的插接頭之插拔。

本發明全文所述方向性或其近似用語，例如「前」、「後」、「左」、「右」、「上（頂）」、「下（底）」、「內」、「外」、「側面」等，主要係參考附加圖式的方向，各方向性或其近似用語僅用以輔助說明及理解本發明的各實施例，非用以限制本發明。

本發明全文所記載的元件及構件使用「一」或「一個」之量詞，僅是為了方便使用且提供本發明範圍的通常意義；於本發明中應被解讀為包括一個或至少一個，且單一的概念也包括複數的情況，除非其明顯意指其他意思。

本發明全文所述「結合」、「組合」或「組裝」等近似用語，主要包含連接後仍可不破壞構件地分離，或是連接後使構件不可分離等型態，係本領域中具有通常知識者可以依據欲相連之構件材質或組裝需求予以選擇者。

為達上述目的及其他目的，本發明係提供一種自動插拔線路機構，其包含：一基座，具有一壓縮室連通一致動導槽及一直槽，一副導槽鄰於該直槽；一致動滑塊，具有一延伸段位於一致動段的上方，並具有一推抵部位於該致動段與該延伸段之間，該致動段位於該致動導槽中，該延伸段位於該直槽中，該推抵部位於該壓縮室中；一第一導塊，該第一導塊的第一端樞接於該延伸段，該第一導塊的第二端穿出該基座；一彈性伸縮模組，位於該壓縮室中，該彈性伸縮模組的底部抵接該推抵部；一第二導塊，該第二導塊的第一端連接該彈性伸縮模組，該第二導塊的第二端穿出該基座，一導引部位於該第一端與該第二端之間並位於該副導槽中；及一擺臂，具有一第一樞接部、一第二樞接部及至少一接線部，該第一樞接部位於該第二樞接部與該接線部之間，該第一樞接部樞接該第一導塊的第二端，該第二樞接部樞接該第二導塊的第二端。

上述的自動插拔線路機構中，該基座可以具有一基板與一保護盒，該壓縮室、該致動導槽、該直槽及該副導槽設於該基板，該致動滑塊、該第一導塊、該彈性伸縮模組及該第二導塊各可以完全或局部容置於該保護盒內。

上述的自動插拔線路機構中，該彈性伸縮模組可以具有一滑塊及一彈性體，該彈性體可以抵接該滑塊，該滑塊的彈性變形係數遠小於該彈性體。

上述的自動插拔線路機構中，該第二導塊可以呈直棒狀並具有凸出的該導引部，該第二導塊呈直棒狀的部位可以位於該基板後側，該導引部可以穿入該副導槽。

上述的自動插拔線路機構中，該第一導塊可以呈直棒狀並可以位於該基板前側。

上述的自動插拔線路機構中，該直槽中可以具有至少一狹窄部，該狹窄部的槽寬可以小於該直槽的其他部位，且該狹窄部的槽寬約略大於該延伸段的寬度。

據此，本發明的自動插拔線路機構，只要致動該致動滑塊往單一軸向位移，即可連動該擺臂完成二個軸向上的複合動作，使該擺臂不僅能被平舉，還能往側邊翻起；且只要反向致動該致動滑塊，就能使該擺臂執行先翻回再下移的動作，以將該擺臂上的插接頭插回對應的電子裝置。因此，裝有該自動插拔線路機構的設備，可十分快速且便利地操作電子裝置的維護或替換，實用性極佳。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

請參考圖1及圖2，其係本發明自動插拔線路機構的一較佳實施例，其包含有一基座1、一致動滑塊2、一第一導塊3、一彈性伸縮模組4、一第二導塊5及一擺臂6，該致動滑塊2及該彈性伸縮模組4設於該基座1，該第一導塊3樞接該致動滑塊2及該擺臂6，該第二導塊5樞接該彈性伸縮模組4及該擺臂6。

該基座1具有一壓縮室11連通一致動導槽12及一直槽13，一副導槽14鄰於該直槽13。該致動滑塊2具有一延伸段21位於一致動段22的上方，並具有一推抵部23位於該致動段22與該延伸段21之間，該致動段22位於該致動導槽12中，該延伸段21位於該直槽13中，該推抵部23位於該壓縮室11中。該第一導塊3的第一端31樞接於該延伸段21，該第一導塊3的第二端32穿出該基座1。該彈性伸縮模組4位於該壓縮室11中，該彈性伸縮模組4的底部抵接該推抵部23。該第二導塊5的第一端51連接該彈性伸縮模組4，該第二導塊5的第二端52穿出該基座1，一導引部53位於該第一端51與該第二端52之間，且該導引部53位於該副導槽14中。該擺臂6具有一第一樞接部61、一第二樞接部62及至少一接線部63，該第一樞接部61位於該第二樞接部62與該接線部63之間，該第一樞接部61樞接該第一導塊3的第二端32，該第二樞接部62樞接該第二導塊5的第二端52。

請參考圖3，本實施例的自動插拔線路機構可以安裝於一設備中的預定位置，並位於該設備中的至少一電子裝置E的側端。舉例而言，本實施例的擺臂6，其接線部63的數量可以為三個，故該自動插拔線路機構可以對應管理三個電子裝置E的電連接狀態。該電子裝置E可例如但不限制為介面卡或硬碟等，該三個電子裝置E可以呈直線狀相間隔地架設於位在該設備中的一支架F，故各該接線部63可依據所對位的電子裝置E而有對應型態的插接頭P（標示於圖7）。此外，該設備中另安裝有一致動器（圖未繪示），該致動器可以直接或間接地連接該致動滑塊2的致動段22。

據此，請參考圖2及圖4，當本實施例的自動插拔線路機構於一閉合狀態時，該致動滑塊2的致動段22位於該致動導槽12中的第一位置，該延伸段21位於該直槽13中的第一位置，該推抵部23位於該壓縮室11中的第一位置。該擺臂6的第一樞接部61位於第一位置，並對位於該直槽13的上方，使該第一導塊3可以形成直立狀態。該彈性伸縮模組4尚未受到致使其彈性變形的作用力。該第二導塊5的導引部53位於該副導槽14中的第一位置。該擺臂6呈平置狀，使安裝於該接線部63的插接頭P可以與對應的電子裝置E電連接。

請參考圖2及圖5，欲使用本實施例的自動插拔線路機構，執行自動解除相對應的插接頭P與電子裝置E的電連接關係時，該致動器可以帶動該致動段22向上位移，使該延伸段21位移至該直槽13中的第二位置，該推抵部23及該彈性伸縮模組4位移至該壓縮室11中的第二位置，同時連動該第二導塊5的導引部53位移至該副導槽14中的第二位置。其中，該延伸段21可以藉由該直槽13的導引，帶動該第一導塊3直線抬升；該第二導塊5則可以藉由該副導槽14導引該導引部53直線抬升，使整體第二導塊5也維持直線抬升。如此，該第一導塊3的第二端32及該第二導塊5的第二端52可同步向上位移，從而將該擺臂6維持平置狀地抬起，例如抬升約15 mm，使該自動插拔線路機構切換至一抬升狀態，並使安裝於該接線部63的插接頭P與對應的電子裝置E相分離，以解除電連接關係。

請參考圖6及圖7，當該自動插拔線路機構切換至該抬升狀態後，該致動器仍可持續帶動該致動段22向上位移。在該推抵部23上升的過程中，該推抵部23可以在使該彈性伸縮模組4抵接該壓縮室11的頂面111後，持續向上抬升，從而致使該彈性伸縮模組4產生彈性變形以儲能。另一方面，持續上升的致動段22亦連動該第一導塊3持續向上位移，但該第二導塊5會在該彈性伸縮模組4產生彈性變形的過程中停止向上位移，而該第一導塊3的第二端32及該第二導塊5的第二端52又樞接於該擺臂6，故持續上升的致動段22將致使該第一導塊3相對於該基座1產生樞轉，並連動該擺臂6以該第二導塊5的第二端52所樞接的該第二樞接部62為軸心樞轉，而產生使該擺臂6往一側翻起的動作。如此，該自動插拔線路機構可以切換至一開啟狀態，使該擺臂6不遮蔽於該電子裝置E上方，以便從該支架F上抽出該電子裝置E作維護或替換。

當該電子裝置或新的電子裝置再度被安裝回該支架F後，該致動器只要反向運作，帶動該致動段22向下位移，該自動插拔線路機構即可從該開啟狀態切換至該抬升狀態，再切換回該閉合狀態；並於切換回該閉合狀態時，使安裝於該接線部63的插接頭P可以插入對應的電子裝置E，以自動完成電連接。

綜上，本實施例的自動插拔線路機構，只要致動該致動滑塊2往單一軸向位移，即可連動該擺臂6完成二個軸向上的複合動作，使該擺臂6不僅能被平舉，還能往側邊翻起；且只要反向致動該致動滑塊2，就能使該擺臂6執行先翻回再下移的動作，以將插接頭P插回對應的電子裝置E。因此，裝有該自動插拔線路機構的設備，可十分快速且便利地操作電子裝置E的維護或替換，實用性極佳。

值得一提的是，隨著電腦計算相關電子元件的發熱部件功率及熱流密度的快速提高，為快速降低電子運算元件產生的熱量，浸沒式冷卻方法是目前有效的冷卻技術之一。其中，兩相浸沒式冷卻方法，係在機櫃的封閉空間內進行相變化熱傳遞，使液態的冷卻液（例如perfluoro-ketone全氟酮，趨近沸點50℃）沸騰變為氣態的冷卻液，而氣態的冷卻液透過上方冷凝管進行冷凝，變回液態並回到下方空間，藉此達到冷卻液循環的效果，且無須提供額外資源或幫浦動力來進行散熱。故因應全球提出節能減碳之目標，兩相浸沒式冷卻方法可有效降低相關產業之用電與碳排放。

其中，在前述的兩相浸沒式冷卻裝置進行維護或是替換元件時，需氣密的冷卻裝置的開關或上蓋必須開啟，此時原先在裝置內的氣態冷卻液容易擴散至機房、廠區或進一步逸散至外界空氣中，從而造成作業人員的職安危害甚或環境危害。為此，發明人已成功研發出一種自動維修裝置，使用機器手臂搭配自走車（Automated Guided Vehicle, AGV），以完全自動化之維護或替換元件作業。現在，更進一步地於本發明中提供前述的自動插拔線路機構，且可以將該自動插拔線路機構裝設於兩相浸沒式冷卻裝置的機櫃中，並在開啟開關或上蓋後，由該自動插拔線路機構自動執行拔除插接頭P與電子裝置E的電連接關係，以搭配前述的自動維修裝置，更加提升自動化維護或替換兩相浸沒式冷卻裝置內電子裝置E的作業效率，並可完全避免作業人員之化學品暴露危害或風險。

請參考圖1及圖2，除上述實施例外，於本發明之一實施例中，該基座1可以具有一基板1a與一保護盒1b，該壓縮室11、該致動導槽12、該直槽13及該副導槽14各可以凹陷於該基板1a或穿透該基板1a。該致動滑塊2、該第一導塊3、該彈性伸縮模組4及該第二導塊5則各可以完全或局部容置於該保護盒1b內，以由該保護盒1b保護該等構件，使各構件不易受碰撞而能維持順暢的連動關係。其中，本發明不限制該基板1a及該保護盒1b的型態，此二者都可配合所欲組接的設備內空間配置需求而變更型態，且該基板1a可以如圖所示穿出該保護盒1b一側，或者在其他實施例中，該基板1a也可以完全位於該保護盒1b內，本發明均不加以限制。

除上述實施例外，於本發明之一實施例中，該彈性伸縮模組4具有一滑塊41及一彈性體42，該彈性體42可例如為至少一彈簧或彈性塊（例如橡膠或矽膠塊等），該滑塊41的彈性變形係數則遠小於該彈性體42。該彈性體42可以抵接於該滑塊41的上方或下方；本實施例中以該彈性體42抵接於該滑塊41的下方為例進行說明，但也可相反設置。如此，該自動插拔線路機構從圖5所示的抬升狀態切換至圖6所示的開啟狀態的過程中，持續向上抬升的推抵部23可以在該滑塊41抵接該壓縮室11的頂面111後，使該彈性體42在該滑塊41與該推抵部23之間產生彈性變形；若該彈性體42抵接於該滑塊41的上方，則是在該壓縮室11的頂面111與該滑塊41之間產生彈性變形。故本實施例的彈性伸縮模組4可藉由簡易的結構達成動作傳遞所需的功能，並具有易於製造及組裝的功效。

請參考圖1及圖2，於本發明之一實施例中，該第二導塊5可以呈直棒狀並具有凸出的該導引部53，該第二導塊5呈直棒狀的部位可以位於該基板1a後側，而由該導引部53穿入該副導槽14；該第二導塊5的的第一端51及第二端52則位於該基板1a後側，並分別連接該彈性伸縮模組4的滑塊41及該擺臂6的第二樞接部62。如此，本實施例的第二導塊5可藉由簡易的結構達成動作傳遞所需的功能，並具有易於製造及組裝的功效。

於本發明之一實施例中，該第一導塊3可以呈直棒狀，並可以位於該基板1a前側。如此，本實施例的第一導塊3可藉由簡易的結構達成動作傳遞所需的功能，且樞轉時不會與該基板1a或該第二導塊5發生干涉，故具有易於製造及組裝，以及可提升運作順暢度等功效。

請參考圖2及圖7，除上述實施例外，於本發明之一實施例中，該直槽13中可以具有至少一狹窄部131，該狹窄部131的槽寬小於該直槽13的其他部位，且該狹窄部131的槽寬約略大於該致動滑塊2的延伸段21寬度。如此，本實施例的致動滑塊2可藉由該狹窄部131，維持該延伸段21在該直槽13中更穩定地直線向上或向下位移而不易歪斜，從而能更順暢地連動該第一導塊3依預期的路徑位移或翻轉。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準，並所附請求項之範圍應採最廣義解釋，以將所有諸如修改、相似的安排以及流程等包含於其中。

1:基座 1a:基板 1b:保護盒 11:壓縮室 111:頂面 12:致動導槽 13:直槽 131:狹窄部 14:副導槽 2:致動滑塊 21:延伸段 22:致動段 23:推抵部 3:第一導塊 31:第一端 32:第二端 4:彈性伸縮模組 41:滑塊 42:彈性體 5:第二導塊 51:第一端 52:第二端 53:導引部 6:擺臂 61:第一樞接部 62:第二樞接部 63:接線部 E:電子裝置 F:支架 P:插接頭

[圖1] 係本發明一實施例的立體示意圖。 [圖2] 係本發明一實施例的立體分解示意圖。 [圖3] 係本發明一實施例呈閉合狀態以與電子裝置相接的立體示意圖。 [圖4] 係本發明一實施例呈閉合狀態時的局部前視示意圖，其中省略繪示基座的保護盒。 [圖5] 係本發明一實施例呈抬升狀態時的局部前視示意圖，其中省略繪示基座的保護盒。 [圖6] 係本發明一實施例呈開啟狀態時的局部前視示意圖，其中省略繪示基座的保護盒。 [圖7] 係圖6的局部放大圖。

1a:基板

11:壓縮室

12:致動導槽

13:直槽

131:狹窄部

14:副導槽

2:致動滑塊

21:延伸段

22:致動段

23:推抵部

3:第一導塊

31:第一端

32:第二端

4:彈性伸縮模組

41:滑塊

42:彈性體

5:第二導塊

52:第二端

53:導引部

6:擺臂

61:第一樞接部

62:第二樞接部

63:接線部

E:電子裝置

F:支架

P:插接頭

Claims

一種自動插拔線路機構，其包含：一基座，具有一壓縮室連通一致動導槽及一直槽，一副導槽鄰於該直槽；一致動滑塊，具有一延伸段位於一致動段的上方，並具有一推抵部位於該致動段與該延伸段之間，該致動段位於該致動導槽中，該延伸段位於該直槽中，該推抵部位於該壓縮室中；一第一導塊，該第一導塊的第一端樞接於該延伸段，該第一導塊的第二端穿出該基座；一彈性伸縮模組，位於該壓縮室中，該彈性伸縮模組的底部抵接該推抵部；一第二導塊，該第二導塊的第一端連接該彈性伸縮模組，該第二導塊的第二端穿出該基座，一導引部位於該第一端與該第二端之間並位於該副導槽中；及一擺臂，具有一第一樞接部、一第二樞接部及至少一接線部，該第一樞接部位於該第二樞接部與該接線部之間，該第一樞接部樞接該第一導塊的第二端，該第二樞接部樞接該第二導塊的第二端。
如請求項1所述之自動插拔線路機構，其中，該基座具有一基板與一保護盒，該壓縮室、該致動導槽、該直槽及該副導槽設於該基板，該致動滑塊、該第一導塊、該彈性伸縮模組及該第二導塊各完全或局部容置於該保護盒內。
如請求項2所述之自動插拔線路機構，其中，該彈性伸縮模組具有一滑塊及一彈性體，該彈性體抵接該滑塊，該滑塊的彈性變形係數遠小於該彈性體。
如請求項3所述之自動插拔線路機構，其中，該第二導塊呈直棒狀並具有凸出的該導引部，該第二導塊呈直棒狀的部位位於該基板後側，該導引部穿入該副導槽。
如請求項4所述之自動插拔線路機構，其中，該第一導塊呈直棒狀並位於該基板前側。
如請求項1至5中任一項所述之自動插拔線路機構，其中，該直槽中具有至少一狹窄部，該狹窄部的槽寬小於該直槽的其他部位，且該狹窄部的槽寬略大於該延伸段的寬度。