CN112825379B - 电池组件 - Google Patents

Abstract

电池组件包含电池固定座及可拆卸地设置于电池固定座的电池单元。电池单元包含电池、第一卡合部及第二卡合部，第一卡合部及第二卡合部设置于电池的端部，且第二卡合部可相对于端部活动。电池固定座包含卡止件，卡止件与第一卡合部卡合以定位电池单元于第一位置，卡止件与第二卡合部卡合以定位电池单元于第二位置。当卡止件与第一卡合部沿解锁方向相对移动解除卡合时，电池单元沿脱离方向自第一位置移动至第二位置，并容许第二卡合部相对于端部活动以解除与卡止件的卡合，使得电池单元沿脱离方向再次移动以脱离电池固定座。本发明的电池组件在第一位置的卡合解除后，仍可在第二位置保持卡合，有效避免电池单元直接掉落以降低电池单元的损伤。

Description

电池组件

技术领域

本发明涉及一种电池组件，尤指一种具有两段式卡合机制的电池组件。

背景技术

一般电动自行车利用电池作为电动马达的动力来源，而电池通常附挂在自 行车的车架上。为了避免电池受震脱离车架，通常会藉由锁定机制加强电池的 固定。然而，当使用者拆卸电池时，通常需要用一只手扶住电池，再用另一只 手解除锁定。因此，如果一只手解除锁定后，另一只手没有及时扶住电池，电 池会直接自车架掉落，造成电池损伤及操作上的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有两段式的卡合机制的电池组件以避免拆卸 电池单元时，电池单元直接与电池固定座脱离。

为达到上述的目的，本发明提供一种电池组件，包含：

电池单元，包含电池、第一卡合部及第二卡合部，该第一卡合部及该第二 卡合部设置于该电池的端部，且该第二卡合部可相对于该端部活动；以及

电池固定座，该电池单元可拆卸地设置于该电池固定座，电池固定座包含 卡止件，该卡止件与该第一卡合部卡合以定位该电池单元于第一位置，该卡止 件与该第二卡合部卡合以定位该电池单元于第二位置；

当该卡止件与该第一卡合部沿解锁方向相对移动解除卡合时，该电池单元 沿脱离方向自该第一位置移动至该卡止件与该第二卡合部卡合的该第二位置， 并容许该第二卡合部相对于该端部活动以解除与该卡止件的卡合，使得该电池 单元沿该脱离方向再次移动以脱离该电池固定座。

作为可选的技术方案，该电池组件还包含锁具，其中该锁具设置于该电池 固定座以耦接该卡止件，该锁具于锁定状态时，限制该卡止件与该第一卡合部 相对移动而保持卡合，该锁具于解锁状态时，带动该卡止件沿该解锁方向移动， 以解除该卡止件与该第一卡合部的卡合。

作为可选的技术方案，该电池单元包含活动板，该第一卡合部及该第二卡 合部沿该脱离方向间隔设置于该活动板，且该电池单元定位于该第一位置时， 该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第一卡合部的外侧。

作为可选的技术方案，该活动板可转动地设置于该电池的该端部且具有操 作部，该第一卡合部设置于该第二卡合部及该操作部之间，该操作部受力驱使 该活动板转动，而带动该第二卡合部远离该卡止件以解除卡合。

作为可选的技术方案，该操作部可转动地耦接该活动板于邻近该第一卡合 部的一端。

作为可选的技术方案，该电池单元还包含作用件，该作用件可活动地设置 于该电池的侧边，在外力的作用下，该作用件推抵该操作部以带动该第二卡合 部远离该卡止件而解除卡合，该外力的施加方向垂直于该解锁方向及/或该脱离 方向。

作为可选的技术方案，其特征在于，该作用件受该外力可变形或可转动以 推抵该操作部。

作为可选的技术方案，该第二卡合部可相对于该第一卡合部移动，该电池 单元定位于该第一位置时，该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第 一卡合部的外侧，且该当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡合部 相对于该第一卡合部向该电池内侧移动，以解除与该卡止件的卡合。

作为可选的技术方案，该第二卡合部可相对于该第一卡合部移动，该电池 单元定位于该第一位置时，该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第 一卡合部的外侧，且该当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡合部 相对于该第一卡合部向该电池侧向移动，以使该第二卡合部与该卡止件错位而 解除卡合。

作为可选的技术方案，该第二卡合部侧向移动的方向垂直于该脱离方向及 该解锁方向。

作为可选的技术方案，该电池单元还包含操作部，该操作部对应该第二卡 合部设置，该操作部受力以驱使该第二卡合部相对于该第一卡合部向该电池侧 向移动，使该第二卡合部沿该脱离方向的投影与该卡止件不重叠。

作为可选的技术方案，该电池组件还包含锁具，其中该锁具设置于该电池 单元以耦接该第一卡合部，该锁具于锁定状态时，限制该卡止件与该第一卡合 部相对移动而维持卡合，且该锁具于解锁状态时，带动该第一卡合部沿该解锁 方向移动，以解除该卡止件与该第一卡合部的卡合。

作为可选的技术方案，当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡 合部相对于该卡止件向该电池内侧移动，以解除与该卡止件的卡合。

作为可选的技术方案，该电池单元还包含弹性件，该弹性件设置于该活动 板及该电池的该端部之间，该弹性件提供回复力以使该第二卡合部沿该脱离方 向的投影保持至少部分在该第一卡合部的外侧。

作为可选的技术方案，该卡止件具有卡止部及挡止面，该卡止件藉由该卡 止部选择性与该第一卡合部或该第二卡合部卡合，以定位该电池单元于该第一 位置或该第二位置，且当该电池单元定位于该第一位置时，该挡止面与该第二 卡合部对应。

作为可选的技术方案，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座， 该基座具有挡止面，当该电池单元定位于该第一位置时，该挡止面与该第二卡 合部对应。

作为可选的技术方案，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座， 且该电池的该端部具有导槽，该基座沿该导槽相对移动，以导引该电池单元相 对于该电池固定座移动。

作为可选的技术方案，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座， 该电池单元于该端部具有凹陷部，该基座的外壁沿该凹陷部的侧壁相对移动以 导引该电池单元相对于该电池固定座移动。

作为可选的技术方案，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座， 该基座于面对该电池单元的一侧具有导引面，该电池单元于该端部具有导引壁， 该导引壁沿该导引面相对移动以导引该电池单元相对于该电池固定座移动。

作为可选的技术方案，该解锁方向垂直于该脱离方向。

本发明的电池组件包含电池固定座及可拆卸地设置于电池固定座的电池单 元。电池单元包含电池、第一卡合部及第二卡合部，第一卡合部及第二卡合部 设置于电池的端部，且第二卡合部可相对于端部活动。电池固定座包含卡止件， 选择性与第一卡合部或第二卡合部卡合，卡止件与第一卡合部卡合以定位电池 单元于第一位置，卡止件与第二卡合部卡合以定位电池单元于第二位置。当卡 止件与第一卡合部沿解锁方向相对移动解除卡合时，电池单元沿脱离方向自第 一位置移动至卡止件与第二卡合部卡合的第二位置，并容许第二卡合部相对于 端部活动以解除与卡止件的卡合，使得电池单元沿脱离方向再次移动以脱离电 池固定座。相较于习知技术，本发明的电池组件藉由电池单元与电池固定座的两段式卡合机制，不仅加强电池单元与电池固定座的锁定效果，电池组件在第 一位置的卡合解除后，电池单元与电池固定座仍可在第二位置保持卡合，以提 供使用者充裕的时间进行第二段卡合的解除，有效避免电池单元直接掉落以降 低电池单元的损伤，并增进操作上的便利性。

附图说明

图1为本发明一实施例的电池组件的示意图。

图2为图1的电池单元的局部放大分解示意图。

图3为图1的电池固定座的分解示意图。

图4A及图4B分别为电池固定座将电池单元定位于第一位置及第二位置的 剖面示意图。

图5A及图5B为本发明不同实施例的电池组件的局部剖面示意图。

图6A及图6B为本发明不同实施例的电池组件的局部示意图。

图7A至图7E为本发明一实施例的电池组件的作动示意图。

图8A至图8E为本发明另一实施例的电池组件的作动示意图。

图9A至图9E为本发明另一实施例的电池组件的作动示意图。

图10A至图10J为本发明另一实施例的电池组件的剖面及仰视的作动示意 图。

图11A至图11E为本发明另一实施例的电池组件的作动示意图。

图12A为本发明另一实施例的电池组件的示意图。

图12B及图12C为本发明一实施例的操作部与作用件的作动示意图。

图13A为本发明另一实施例的电池组件的示意图。

图13B及图13C为本发明另一实施例的操作部与作用件的作动示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施 例详细说明如下。

本发明提供一种电池组件，其可应用于电动自行车，但不以此为限。本发 明的电池组件可应用于任何需要两段式拆卸操作的装置，以提供安全、便利的 方式拆卸电池组件。

图1为本发明一实施例的电池组件1的示意图。如图1所示，电池组件1 包含电池单元10及电池固定座20。电池单元10可拆卸地设置于电池固定座20。 电池单元10包含电池110、第一卡合部122及第二卡合部124。第一卡合部122 及第二卡合部124设置于电池110的端部112，且第二卡合部124可相对于端部 112活动。电池固定座20包含卡止件210。卡止件210可选择性地与第一卡合 部122或第二卡合部124卡合，卡止件与第一卡合部卡合以定位电池单元于第 一位置，卡止件与第二卡合部卡合以定位电池单元于第二位置，形成两段式的 卡合机制。当卡止件210与第一卡合部122沿解锁方向D1(标示于图3)相对移 动解除卡合时，电池单元10沿脱离方向D2(标示于图2)自第一位置移动至卡止 件210与第二卡合部124卡合的第二位置，并容许第二卡合部124相对于端部 112活动以解除与卡止件210的卡合，使得电池单元10脱离电池固定座20。

请同时参考图1及图2，其中图2为图1的电池单元10的局部放大分解示 意图。具体而言，电池110于长轴方向具有相对的两端部112及114，其中端部112邻近电池固定座20，且端部114远离电池固定座20。电池单元10包含活动 板120，活动板120可转动地设置于电池110的端部112，且第一卡合部122及 第二卡合部124沿脱离方向D2间隔设置于活动板120。于一实施例中，第一卡 合部122及第二卡合部124为卡勾形式，电池单元10定位于该第一位置时，且 在脱离方向D2上，第二卡合部124的卡勾顶点较佳位于第一卡合部122外侧。 换句话说，第二卡合部124沿脱离方向D2的投影至少部分在第一卡合部122的 外侧(或第二卡合部124的投影至少部分不与第一卡合部122重叠)，亦即第二 卡合部124比第一卡合部122更朝电池固定座20突出。

于一实施例，电池110于端部112设置有电池盖130，且电池盖130与活动 板120之间可具有枢接机构(例如轴孔及枢轴)，以使得活动板120与电池盖130 可转动地连接而可相对于端部112转动。举例而言，电池盖130具有轴孔132， 活动板120具有相应的轴部128，且轴部128插入轴孔132，以使得活动板120 可相对于电池盖130(或端部112)转动。于一实施例，轴部128可与活动板120 一体成形，轴部128为自活动板120侧向延伸而出的凸柱，但不以此为限。于 另一实施例，轴部128与活动板120可为可拆卸分离的部件，例如活动板120可具有对应轴孔132的通孔，轴部128可为贯穿通孔且两端突出于活动板120 的轴杆。

活动板120还具有操作部126，且第一卡合部122设置于第二卡合部124及 操作部126之间。具体而言，第二卡合部124、第一卡合部122及操作部126沿 电池单元10自电池固定座20的脱离方向D2依序设置，亦即第二卡合部124、 第一卡合部122及操作部126分别位于脱离方向D2的上游、中游及下游。换句 话说，当脱离方向D2为向下脱离时，第二卡合部124、第一卡合部122及操作 部126依序由上往下设置。操作部126受力驱使活动板120转动，例如供使用 者推压，以驱使活动板120转动，且第二卡合部124相应移动而远离卡止件210以解除卡合。于一实施例，操作部126为自第一卡合部122朝远离第二卡合部 124的方向延伸的板体或杆体，且操作部126较佳地朝电池固定座10的方向倾 斜。

再者，电池单元10还包含弹性件140。弹性件140设置于活动板120及电 池110的端部112之间。弹性件140提供回复力，以使第二卡合部124沿脱离 方向D2的投影保持至少部分在第一卡合部122的外侧。弹性件140可为压缩或 拉伸弹簧，且可对应第二卡合部124或操作部126设置，以提供对应的回复力 使第二卡合部124向外保持突出于第一卡合部122。于一实施例，如图2所示， 弹性件140对应第二卡合部124设置于活动板120及电池110的端部112之间， 且弹性件140提供回复力以朝电池固定座20的方向推抵第二卡合部124。举例而言，弹性件140可实施为压缩弹簧，且其两端分别抵接电池盖130与活动板 120。于一实施例，如图2所示，活动板120在相对于第二卡合部124的一侧， 即面向电池盖130的一侧，开设有定位孔(未图示)，用来定位弹性件140。即， 弹性件140可部分容置于定位孔(未图示)，而定位于电池盖130与活动板120 之间，但不此为限。定位孔(未图示)的个数可以为一个也可以为多个，以供 设置于活动板120及电池110的端部112之间一个或多个弹性体140使用。于另一实施例(未绘示)，活动板120或电池盖130可具有定位柱，弹性件140可 套设于定位柱而被定位。如图5B所示，于另一实施例，弹性件140对应操作部 126设置于活动板120及电池110的端部112之间，且弹性件140可实施为拉伸 弹簧，以提供回复力将操作部126拉向电池110的端部112，而让第二卡合部 124保持突出于第一卡合部122或维持在卡合状态。

请同时参考图1及图3，其中图3为图1所示的电池固定座20的分解示意 图。于一实施例，电池固定座20还包含锁具220、基座230及弹性件240。锁 具220设置于电池固定座20以耦接卡止件210。具体而言，锁具220及卡止件 210分别设置于基座230的相对两侧，且弹性件240设置于锁具220及卡止件 210之间。随着锁具220的锁定及解锁，可限制或容许卡止件210沿解锁方向 D1移动。举例而言，锁具220于锁定状态时，限制卡止件210与第一卡合部122 沿解锁方向D1相对移动而保持卡合；锁具220于解锁状态时，带动卡止件210 沿解锁方向D1移动，以解除卡止件210与第一卡合部122的卡合。

卡止件210具有卡止部212，卡止部212朝外突出，即朝电池单元10的方 向突出。卡止部212可为具有对应第一卡合部122及第二卡合部124的形状的 卡勾形式，以与第一卡合部122或第二卡合部124卡合。卡止件210还具有耦 接孔214，用以与锁具220耦接。于一实施例，耦接孔214具有相互连通的第一 孔部214a及第二孔部214b，且第一孔部214a的孔径大于第二孔部214b的孔径， 以形成葫芦形耦接孔214。

锁具220包含锁本体222及驱动轴224。驱动轴224连接锁本体222，且对 应于锁本体222的锁定及解锁，驱动轴224相对于锁本体222伸长或回缩，即 沿解锁方向D1伸长或回缩。举例而言，锁本体222可为钥匙锁或号码锁，并藉 由钥匙或密码设定而处于锁定状态或解锁状态。当锁本体222处于锁定状态时， 驱动轴224相对于锁本体222为伸长状态。当锁本体222处于解锁状态时，驱 动轴224相对于锁本体222为回缩状态。亦即，驱动轴224为伸长状态时相对 于锁本体222伸出的长度大于驱动轴224为回缩状态时相对于锁本体222伸出的长度。驱动轴224沿长轴方向包含颈部段226及头部段228，且颈部段226垂 直于长轴方向(或伸缩方向)的宽度(或径向直径)小于头部段228的垂直于长轴 方向(或伸缩方向)的宽度(或径向直径)。亦即，颈部段226相对于头部段228 内缩。

基座230较佳为中空壳体形式，以容许卡止件210在基座230中相对于基 座230移动。于一实施例，基座230包含第一侧板232、座体234及第二侧板 236。座体234为内部具有容置空间2342的框体，且第一侧板232及第二侧板 236相对于容置空间2342分别设置于座体234的相对两侧，以构成内部具有容 置空间2342的壳体。第一侧板232及第二侧板236可藉由锁固、卡合、黏着、 焊接等方式与座体234连接，但不以此为限。于另一实施例，第一侧板232及/ 或第二侧板236可与座体234一体成形而形成内部具有容置空间2342的壳体。 第一侧板232邻近锁具220，而第二侧板236邻近卡止件210。第一侧板232具 有通孔2322，且第二侧板236具有开口2364，通孔2322及开口2364与容置空 间2342连通。通孔2322的尺寸对应驱动轴224，以容许驱动轴224通过，且开 口2364的尺寸对应卡止件210，以容许卡止部212伸出。

锁具220设置于第一侧板232的外侧，且驱动轴224穿过通孔2322及容置 空间2342。弹性元件240设置于第一侧板232及卡止件212之间，并套设于驱 动轴224。第一孔部214a的孔径对应驱动轴224的头部段228，且第二孔部214b 的孔径对应颈部段226，以容许驱动轴224自第一孔部214a通过耦接孔214， 使得头部段228位于卡止件210邻近第二侧板236的一侧，且颈部段226位于 耦接孔214的第一孔部214a中。藉此，组装时，可朝第二孔部214b移动驱动 轴224，以使颈部段226与第二孔部214b卡合，使得驱动轴224稳固地耦接卡止件210而形成连动机构，且卡止部212从开口2364露出。

请参考图4A及图4B，图4A及图4B分别为电池固定座20将电池单元10定 位于第一位置及第二位置的剖面示意图。如图4A所示，当卡止件210与第一卡 合部122卡合时，电池固定座20将电池单元10定位于第一位置。第一位置为 电池单元10与电池固定座20结合且被锁定的位置。举例而言，在第一位置时， 锁具220可进行锁定或解锁的操作。当锁具220处于锁定状态时，驱动轴224 为伸长状态且无法相对于锁本体222移动，使得卡止件210与第一卡合部122 无法沿解锁方向D1相对移动保持卡合状态，而将电池单元10锁定于电池固定座20。于此实施例，基座230可具有挡止面2362。当电池单元10定位于第一 位置时，挡止面2362与第二卡合部124对应，可更进一步限制活动板120的移 动，以强化卡止件210与第一卡合部122的卡合。

如图4B所示，当锁具220由锁定状态变成解锁状态时，驱动轴224朝锁本 体222移动(即回缩)，以带动卡止件210沿解锁方向D1移动远离第一卡合部122 而解除卡合状态，电池单元10沿脱离方向D2自第一位置移动至卡止件210与 第二卡合部124卡合的第二位置。举例而言，当卡止件210与第一卡合部122 解除卡合时，电池单元10可藉由重力相对于电池固定座20向下移动，而藉由 第二卡合部124与卡止件210卡合定位于第二位置。电池单元10定位于第二位 置时，活动板120容许相对于端部112活动以解除第二卡合部124与卡止件210 的卡合，使得电池单元10可沿脱离方向D2相对于电池固定座20再次移动而脱 离电池固定座20。于此实施例，解锁方向D1垂直于脱离方向D2，亦即解锁方 向D1及脱离方向D2为正交的两方向，但不以此为限。于其他实施例，解锁方 向D1及脱离方向D2之间的夹角可大于或小于90度。

图5A为本发明另一实施例的电池组件1的局部剖面示意图。于此实施例中， 挡止面2362可选替地设置于卡止件210。如图5A所示，卡止件210具有卡止部 212及挡止面2362，且卡止部212及挡止面2362分别位于卡止件210的相对两 端。具体而言，卡止部212及挡止面2362沿电池单元10的脱离方向设置，且 挡止面2362位于上游，卡止部212位于下游。于图4A及图5A的实施例中，挡 止面2362对应卡勾形式的第二卡合部124，可为由上向下朝基座230内侧倾斜 的斜面，但不以此为限。于其他实施例中，挡止面2362亦可为直立面。在电池固定座20具有挡止面2362，且电池单元10具有弹性件140的实施例中，电池 单元10定位于第一位置时，挡止面2362可压抵活动板120(或第二卡合部124) 及弹性件140，使得第二卡合部124不一定较第一卡合部122朝卡止件210突出。 在卡止件210与第一卡合部122解除卡合，且第二卡合部124脱离挡止面2362 后，弹性件140可提供回复力使得第二卡合部124朝卡止件210移动而形成较 第一卡合部122朝卡止件210突出或更加突出的状态，进而可与卡止件210卡 合。

较佳地，电池单元10与电池固定座20之间具有导引结构的设计，以导引 电池单元10相对于电池固定座20移动。图6A及图6B为本发明不同实施例的 电池组件1的局部示意图。如图6A所示，电池110的端部112具有导槽134， 且基座230沿导槽134相对移动，以导引电池单元10相对于电池固定座20移 动。举例而言，电池盖130可藉由表面结构设计于活动板120的两侧形成导槽 134，且导槽134的延伸方向平行于电池单元10的脱离方向D2。对应于导槽134 的设计，基座230可于第二侧板236的两侧形成导块2366。当电池单元10相对 于电池固定座20移动，导块2366于导槽134中相对移动，以达到导引作用。 电池单元10与电池固定座20之间的导引结构不限于导槽及导块，可藉由导引 壁及导引面的导引。于另一观点中，电池单元10于端部112可具有凹陷部(例 如134所指位置)，基座230的外壁2367沿凹陷部的侧壁135相对移动，以导 引电池单元10相对于电池固定座20移动。举例而言，电池盖130可依据第二 侧板236的宽度设计凹陷部，使得凹陷部平行于电池单元10的脱离方向的两侧 壁135形成导引面，以对应第二侧板236的外壁2367。藉此，当电池单元10相 对于电池固定座20移动，基座230的外壁2367沿凹陷部的侧壁135相对移动， 以达到导引作用。

如图6B所示，基座230的导引面2368可为形成于第二侧板236的侧壁内 表面，而电池单元10的导引壁136可为电池盖130’对应导引面2368的突出侧 壁。于此实施例，两导引壁136之间的距离等于或略小于两导引面2368之间的 距离。藉此，当电池单元10相对于电池固定座20移动，导引壁136沿导引面 2368相对移动，以达到导引作用。

于后参考图7A至图7E说明本发明一实施例的电池组件1的作动示意图。 如图7A所示，电池单元10完全安装于电池固定座20，且藉由锁具220的锁定 限制卡止件210的移动，而使卡止部212与电池单元10的第一卡合部122保持 卡合，以限制电池单元10相对于电池固定座20移动而定位于第一位置，即无 法拆卸的位置。

如图7B所示，锁具220由锁定状态改变成解锁状态，驱动轴224回缩带动 卡止件210朝容置空间2342内移动远离第一卡合部122而解除卡合。此时，电 池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于电池固 定座20移动，例如藉由重力向下移动。由于第二卡合部124较第一卡合部122 朝卡合件210突出，使得电池单元10相对于电池固定座20移动至卡止部212 与第二卡合部124卡合而定位于第二位置，如图7C所示。亦即，锁具220由锁 定状态改变成解锁状态，带动卡合件210沿解锁方向D1移动以使卡止部212远离第一卡合部122，但是卡合件210的卡止部212仍维持在第二卡合部124沿脱 离方向D2的移动路径上，因此，电池单元10沿脱离方向D2移动时，卡止部212 会与第二卡合部124发生干涉(或卡合)，电池单元10停止移动而被定位在第二 位置。

如图7C所示，当电池单元10定位于第二位置时，由于第二卡合部124可 相对于电池110的端部112移动，使用者可施加外力F于操作部126，例如朝电 池固定座20推压操作部126，使得活动板120以轴部128为转动中心沿顺时钟 方向R转动，进而带动第二卡合部124转动脱离卡合部212，如图7D所示。此 时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于 电池固定座20沿脱离方向D2再次移动，例如藉由重力向下移动，而自电池固 定座20拆卸，如图7E所示。

再者，将锁具220设定于解锁状态，依据图7A至图7E所示的顺序反向操 作，可将电池单元10安装于电池固定座20。在电池单元10安装于电池固定座 20的过程中，在解除外力F后，弹性件140(于此未绘示)可提供回复力于活动 板120，使得活动板120反向旋转而使第二卡合部124朝电池固定座20的方向 移动。可选地，藉由第二卡合部124及卡止部212的卡勾斜面设计，无须施加 外力F于操作部126，可直接朝安装方向(即脱离方向D2的反方向)推压电池单 元10，而使电池单元10安装于电池固定座20。

图8A至图8E为本发明另一实施例的电池组件1的作动示意图。如图8A所 示，于此实施例，操作部126可转动地耦接活动板120’于邻近第一卡合部122 的一端，操作部126受力(例如供使用者推压)以驱使活动板120’转动，进而解 除第二卡合部124及卡止件120的卡合。具体而言，操作部126与活动板120’ 为两个相互耦接的部件。活动板120'具有间隔设置于相对两端的第一卡合部122 及第二卡合部124，且操作部126可转动地耦接活动板120’，使得第二卡合部 124、第一卡合部122及操作部126具有类似前述实施例的配置。于此实施例， 操作部126可具有例如弓形的弯折状。操作部126于弯折点藉由转轴160可转 动地耦接电池盖130(或端部112)，且操作部126的一端藉由转轴150可转动地 耦接活动板120’，使得操作部126相对于端部112转动时带动活动板120’转 动。

于后参考图8A至图8E着重说明操作部126的作动，电池组件1的其余操 作可参考前述实施例的相关说明。如图8A所示，电池单元10完全安装于电池 固定座20，且藉由锁具220的锁定限制卡止件210的移动，而使卡止部212与 电池单元10的第一卡合部122保持卡合，以限制电池单元10相对于电池固定 座20移动而定位于第一位置，即无法拆卸的位置。此时，操作部126朝电池固 定座20的方向弯曲，即操作部126的自由端较其转轴160接近电池固定座20。

如图8B所示，锁具220由锁定状态改变成解锁状态，驱动轴224回缩带动 卡止件210沿解锁方向D1朝容置空间2342内移动远离第一卡合部122而解除 卡合。此时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元 10沿脱离方向D2相对于电池固定座20移动，例如藉由重力向下移动。由于第 二卡合部124较第一卡合部122朝卡合件210突出，使得电池单元10相对于电 池固定座20移动至卡止部212与第二卡合部124卡合而定位于第二位置，如图8C所示。

如图8C所示，当电池单元10定位于第二位置时，由于第二卡合部124可 相对于电池110的端部112移动，使用者可施加外力F于操作部126，例如朝远 离电池固定座20的方向推压操作部126，使得操作部126以转轴160为中心转 动，进而使连接活动板120’邻近第一卡合部122的一端朝接近电池固定座20 的方向移动，而带动活动板120’以轴部128为转动中心沿顺时钟方向R转动， 进而带动第二卡合部124转动脱离卡合部212，如图8D所示。此时，电池单元 10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于电池固定座20沿脱离方向D2再次移动，例如藉由重力向下移动，而自电池固定座20拆卸， 如图8E所示。此外，本实施例的电池单元10可具有前述实施例说明的弹性件 140(于此未绘示)，在解除外力F后，弹性件140可提供回复力于活动板120’， 使得活动板120’反向旋转而使第二卡合部124朝电池固定座20的方向移动， 进而带动操作部126回到其自由端较其转轴160接近电池固定座20的位置。

图9A至图9E为本发明另一实施例的电池组件1的作动示意图。如图9A所 示，于此实施例，第一卡合部122及第二卡合部124分别设置于电池110的端 部112，亦即第一卡合部122及第二卡合部124可为分离的两个部件，而非整合 于前述的活动板120、120’。举例而言，第一卡合部122可为形成于电池盖130 的卡勾或卡合面，而第二卡合部124为可移动地设置于电池盖130的部件。于 此实施例，电池盖130较佳具有通道部138，第二卡合部124可于通道部138中 以相对于第一卡合部122移动。举例而言，第二卡合部124的中间部分位于通 道部138中，且两端分别突出于电池盖130，以作为与卡止件210卡合的部分及 供使用者操作的操作部126。于此实施例，第二卡合部124相对于电池盖130(或 端部)为水平移动(或侧向移动)，即移动方向与电池单元10的脱离方向D2垂直。

于后参考图9A至图9E着重说明第二卡合部124的作动，电池组件1的其 余操作可参考前述实施例的相关说明。如图9A所示，电池单元10完全安装于 电池固定座20，且藉由锁具220的锁定限制卡止件210的移动，而使卡止部212 与电池单元10的第一卡合部122保持卡合，以限制电池单元10相对于电池固 定座20移动而定位于第一位置，即无法拆卸的位置。此时，第二卡合部124沿 脱离方向D2的投影至少部分在第一卡合部122端部的外侧，亦即第二卡合部124 较第一卡合部122朝卡止件210突出。

如图9B所示，锁具220由锁定状态改变成解锁状态，驱动轴224回缩带动 卡止件210沿解锁方向D1朝容置空间2342内移动远离第一卡合部122而解除 卡合。此时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元 10相对于电池固定座20沿脱离方向D2移动，例如藉由重力向下移动。由于第 二卡合部124较第一卡合部122朝卡合件210突出，使得电池单元10相对于电 池固定座20移动至卡止部212与第二卡合部124卡合而定位于第二位置，如图 9C所示。

如图9C所示，当电池单元10定位于第二位置时，容许第二卡合部124相 对于第一卡合部122向电池110的内侧移动，以解除与卡止件210的卡合。具 体而言，使用者可施加外力F于第二卡合部124的操作部126，例如朝远离电池 固定座20的方向推移操作部126，使得第二卡合部124在通道部138中沿施力 方向(或平行于卡止件210的移动方向)移动而脱离卡合部212，如图9D所示。 亦即，第二卡合部124朝电池110的内侧回缩，而使第二卡合部124相对于电 池盖130朝卡止件210突出的长度减少。此时，电池单元10与电池固定座20 之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于电池固定座20沿脱离方向D2再次 移动，例如藉由重力向下移动，而自电池固定座20拆卸，如图9E所示。此外， 本实施例的电池单元10可具有前述实施例说明的弹性件140(于此未绘示)，在 解除外力F后，弹性件140可提供回复力于第二卡合部124，使得第二卡合部 124反向移动而回到第二卡合部124较第一卡合部122接近电池固定座20的位 置。

图10A至图10J为本发明另一实施例的电池组件1于脱离方向D2的剖面及 仰视的作动示意图,其中图10A、图10C、图10E、图10G及图10I为电池组件1 于脱离方向D2的剖面作动示意图,图10B、图10D、图10F、图10H及图10J为 电池组件1于脱离方向D2仰视的作动示意图。如图10A及图10B所示，于此实 施例，第一卡合部122及第二卡合部124为分离的两个部件，且第二卡合部124 侧向移动的方向与图9A所示的实施例不同。类似于图9A的实施例，第一卡合 部122可为形成于电池盖130的卡勾或卡合面，且第二卡合部124可相对于电 池盖130侧向移动。电池单元10还包含操作部170，操作部170对应第二卡合 部124设置。操作部170受力(例如供使用者推压)以驱使第二卡合部124相对 于第一卡合部122向电池110侧向移动。具体而言，第二卡合部124的移动方 向较佳与电池单元10的脱离方向D2及卡止件210的解锁方向D1垂直，亦即第 二卡合部124的移动方向、卡止件210的解锁方向D1及电池单元10的脱离方 向D2可分别代表XYZ三维空间的X轴、Y轴及Z轴的方向。

于后参考图10A至图10J着重说明第二卡合部124的作动，电池组件1的 其余操作可参考前述实施例的相关说明。如图10A及图10B所示，电池单元10 完全安装于电池固定座20，且藉由锁具220的锁定限制卡止件210的移动，而 使卡止部212与电池单元10的第一卡合部122保持卡合，以限制电池单元10 相对于电池固定座20移动而定位于第一位置，即无法拆卸的位置。此时，第二 卡合部124沿脱离方向D2的投影至少部分在第一卡合部122端部的外侧，亦即 第二卡合部124较第一卡合部122朝卡止件210突出。

如图10C及图10D所示，锁具220由锁定状态改变成解锁状态，驱动轴224 回缩带动卡止件210沿解锁方向D1朝容置空间2342内移动远离第一卡合部122 而解除卡合。此时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电 池单元10相对于电池固定座20沿脱离方向D2移动，例如藉由重力向下移动。 由于第二卡合部124较第一卡合部122朝卡合件210突出，使得电池单元10相 对于电池固定座20移动至卡止部212与第二卡合部124卡合而定位于第二位置， 如图10E及图10F所示。

如图10E及图10F所示，当电池单元10定位于第二位置时，容许第二卡合 部124相对于第一卡合部122向电池110侧向移动，以使第二卡合部124与卡 止件210错位而解除卡合。具体而言，使用者可施加外力F于操作部170，例如 沿电池110的短轴方向朝电池110内侧推移操作部170，使得第二卡合部124沿 施力方向移动而与卡合部212发生错位，如图10G及图10H所示。亦即，第二 卡合部124相对于电池盖130朝卡止件210突出的长度并未改变，而是位置改 变，以与卡合件210形成错位，例如第二卡合部124沿脱离方向D2的投影与卡止件210不重叠。于此实施例，第二卡合部124侧向移动的方向垂直于脱离方 向D1及解锁方向D2。此时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制， 容许电池单元10相对于电池固定座20沿解锁方向D2再次移动，例如藉由重力 向下移动，而自电池固定座20拆卸，如图10I及图10J所示。此外，本实施例 的电池单元10可具有前述实施例说明的弹性件140(于此未绘示)，在解除外力 F后，弹性件140可提供回复力于第二卡合部124，使得第二卡合部124反向移 动而回到原本位置。

图11A至图11E为本发明另一实施例的电池组件1的作动示意图。如图11A 所示，于此实施例，电池组件1的锁具180设置于电池单元10内且耦接第一卡 合部122。锁具180于锁定状态时，限制卡止件210与第一卡合部122相对移动 而维持卡合。锁具180于解锁状态时，带动第一卡合部122移动，以解除卡止 件210与第一卡合部122的卡合。换句话说，于此实施例，卡止件210可为固 定件，第一卡合部122及第二卡合部124为活动件。具体而言，锁具180可具 有与锁具220类似的结构，本实施例中的第一卡合部122类似锁具220的驱动 轴224，使得第一卡合部122可依据锁具180的锁定状态或解锁状态而适应性低 伸长或回缩，以改变相对于卡止件210的位置而形成卡合或解除卡合。举例而 言，第二卡合部124可具有类似图9A的结构，以容许第二卡合部124相对于电 池110的端部前后移动，但不以此为限。第二卡合部124亦可具有类似图10A 的结构，以容许第二卡合部124相对于电池110的端部侧向移动。

于后参考图11A至图11E着重说明电池组件1的操作。如图11A所示，电 池单元10完全安装于电池固定座20，且藉由锁具180的锁定限制第一卡合部 122的移动，而使电池单元10的第一卡合部122与卡止件210的卡止部212保 持卡合，以限制电池单元10相对于电池固定座20移动而定位于第一位置，即 无法拆卸的位置。此时，第二卡合部124与第一卡合部122在脱离方向D2上的 投影彼此至少部分重叠，并各与卡止件210的卡止部212至少部分重叠。

如图11B所示，锁具180由锁定状态改变成解锁状态，第一卡合部122沿 解锁方向D1回缩朝电池110的内侧移动远离卡合部212而解除卡合。此时，电 池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于电池固 定座20沿脱离方向D2移动，例如藉由重力向下移动，直到第二卡合部124与 卡止部212卡合而使电池单元10定位于第二位置，如图11C所示。亦即，锁具 180由锁定状态改变成解锁状态，带动第一卡合部122远离第二卡合部124沿脱 离方向D2的移动路径，因此，电池单元10沿脱离方向D2移动时，卡止部212 会与第二卡合部124发生干涉(或卡合)，电池单元10停止移动而被定位在第二 位置。

如图11C所示，当电池单元10定位于第二位置时，容许第二卡合部124相 对于卡止件210向电池110的内侧移动，以解除与卡止件210的卡合。具体而 言，使用者可施加外力F于第二卡合部124的操作部126，例如朝远离电池固定 座20的方向推移操作部126，使得第二卡合部124在通道部138中沿施力方向(或 平行于第一卡合部122的移动方向)移动而脱离卡合部212，如图11D所示。此 时，电池单元10与电池固定座20之间缺乏卡合机制，容许电池单元10相对于 电池固定座20沿脱离方向D2再次移动，例如藉由重力向下移动，而自电池固 定座20拆卸，如图11E所示。此外，本实施例的电池单元10可具有前述实施 例说明的弹性件140(于此未绘示)，在解除外力F后，弹性件140可提供回复力 于第二卡合部124，使得第二卡合部124反向移动而回到原本位置。

此外，于上述的实施例中，可藉由其他连动机构与操作部耦接，以改变施 力以控制操作部的作用方向。图12A为本发明另一实施例的电池组件1的示意 图。于此实施例，电池单元10还包含作用件190。作用件190可活动地设置于 电池110的侧边，且在外力F的作用下，作用件190推抵操作部126以带动第 二卡合部124远离卡止件210而解除卡合，外力F的施加方向垂直于解锁方向 D1及/或脱离方向D2。举例而言，作用件190的一端可耦接图7A的操作部126， 且作用件190的另一端可连接于电池单元10的电池盖130(或电池110)。作用件190至少局部裸露于电池单元10的外侧，以供使用者施加外力F，进而带动 操作部126的移动。于后，参考图12B及图12C，说明操作部126与作用件190 的作动关系。

如图12B所示，作用件190较佳为设置于电池单元10两侧的可变形驱动板 或弹片，且作用件190的两端分别耦接操作部126及电池盖130(或电池110)。 于此实施例，作用件190可受力弹性变形，以推抵操作部126，使得操作部126 相对于参考面P沿移动方向D3移动至如图12C所示的位置。举例而言，当脱离 方向D2为向下时，藉由作用件190的设置，使用者可在单手支撑住电池单元10 的状况下，同时运用拇指及食指施力于设置在电池单元10侧边的作用件190， 使得作用件190活动(例如变形伸长)而朝电池固定座20推抵操作部126，进而 带动第二卡合部124转动远离卡止件210而解除卡合。当外力F释放时，藉由 作用件190的回复力可使操作部126及作用件190回到图12B所示的位置。换 言之，于图12A的实施例中，移动方向D3与图7C的外力F的施力方向相同， 藉由作用件190的设置，使得施加于作用件190的外力F的施加方向垂直于解 锁方向D1及脱离方向D2，以增加操作的便利性。作用件190不以实施例所示的 可变形驱动板或弹片为限，且作用件190的活动也不以变形为限。于其他实施 例，作用件可实施为任何合宜的连动机构，例如与操作部126可转动耦接的一或多个连动件，以藉由连动件的转动及/或移动控制操作部126的移动，进而增 进操作的便利性。图13A为本发明另一实施例的电池组件1的示意图；图13B 及图13C显示操作部126与作用件190’的作动关系，其中图13B及图13C为沿 电池单元10脱离方向D2观看的平面示意图。如图13A至图13B所示，于此实 施例，作用件190’包含多个连动件192、194及弹性件196，以构成与操作部 126一同作用的连动构件。举例而言，连动件192、194可实施为连杆形式，且 弹性件196可实施为扭簧。于此实施例，两组作用件190’较佳分别设置于电池 单元10的两侧。其中，连动件192自电池单元10侧边朝操作部126延伸并枢 接连动件194，扭簧式的弹性件196设置于连动件192及194的枢接处，且连动 件194相对于连动件192的另一侧耦接操作部126。作用件190’可枢接于电池 110的壳体或电池盖130，扭簧的两延伸臂分别靠抵连动件192、194。如图13B 及图13C所示，当作用件190’受力时，例如使用者施加外力F于连动件192的 自由端，以扭簧枢接处旋转并压缩扭簧，作用件190’的连动件194转动进而相 对于参考面沿移动方向D3推抵操作部126，以使活动板120相应旋转，带动第 二卡合部124移动脱离卡止件210而解除卡合，以容许电池单元10完全脱离电 池固定座20。当外力F释放时，藉由扭簧(即弹性件196)的回复力可使操作部 126及作用件190’回到图13B所示的位置。

本发明的电池组件包含电池固定座及可拆卸地设置于电池固定座的电池单 元。电池单元包含电池、第一卡合部及第二卡合部，第一卡合部及第二卡合部 设置于电池的端部，且第二卡合部可相对于端部活动。电池固定座包含卡止件， 于第一位置时，卡止件与第一卡合部卡合；于第二位置时，卡止件与第二卡合 部卡合。当卡止件与第一卡合部沿解锁方向相对移动解除卡合时，电池单元沿 脱离方向自第一位置移动至卡止件与第二卡合部卡合的第二位置，并容许第二 卡合部相对于端部活动以解除与卡止件的卡合，使得电池单元沿脱离方向再次 移动以脱离电池固定座。相较于习知技术，本发明的电池组件藉由电池单元与 电池固定座的两段式卡合机制，不仅加强电池单元与电池固定座的锁定效果， 电池组件在第一位置的卡合解除后，，电池单元与电池固定座仍可在第二位置保 持卡合，以提供使用者充裕的时间进行第二段卡合的解除，有效避免电池单元 直接掉落以降低电池单元的损伤，并增进操作上的便利性。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的 范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不 脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (18)

1.一种电池组件，其特征在于，包含：

电池单元，包含电池、第一卡合部及第二卡合部，该第一卡合部及该第二卡合部设置于该电池的端部，且该第二卡合部可相对于该端部活动；以及

电池固定座，该电池单元可拆卸地设置于该电池固定座，电池固定座包含卡止件，该卡止件与该第一卡合部卡合以定位该电池单元于第一位置，该卡止件与该第二卡合部卡合以定位该电池单元于第二位置；

当该卡止件与该第一卡合部沿解锁方向相对移动解除卡合时，该电池单元沿脱离方向自该第一位置移动至该卡止件与该第二卡合部卡合的该第二位置，并容许该第二卡合部相对于该端部活动以解除与该卡止件的卡合，使得该电池单元沿该脱离方向再次移动以脱离该电池固定座；该第一卡合部与该第二卡合部沿该脱离方向排列；该电池组件还包含锁具；

其中，该锁具设置于该电池固定座以耦接该卡止件，该锁具于锁定状态时，限制该卡止件与该第一卡合部相对移动而保持卡合，该锁具于解锁状态时，带动该卡止件沿该解锁方向移动，以解除该卡止件与该第一卡合部的卡合；或者，该锁具设置于该电池单元以耦接该第一卡合部，该锁具于锁定状态时，限制该卡止件与该第一卡合部相对移动而维持卡合，且该锁具于解锁状态时，带动该第一卡合部沿该解锁方向移动，以解除该卡止件与该第一卡合部的卡合。

2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该锁具设置于该电池固定座时，该电池单元包含活动板，该第一卡合部及该第二卡合部沿该脱离方向间隔设置于该活动板，且该电池单元定位于该第一位置时，该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第一卡合部的外侧。

3.如权利要求2所述的电池组件，其特征在于，该活动板可转动地设置于该电池的该端部且具有操作部，该第一卡合部设置于该第二卡合部及该操作部之间，该操作部受力驱使该活动板转动，而带动该第二卡合部远离该卡止件以解除卡合。

4.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，该操作部可转动地耦接该活动板于邻近该第一卡合部的一端。

5.如权利要求3所述的电池组件，其特征在于，该电池单元还包含作用件，该作用件可活动地设置于该电池的侧边，在外力的作用下，该作用件推抵该操作部以带动该第二卡合部远离该卡止件而解除卡合，该外力的施加方向垂直于该解锁方向及/或该脱离方向。

6.如权利要求5所述的电池组件，其特征在于，该作用件受该外力可变形或可转动以推抵该操作部。

7.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该锁具设置于该电池固定座时，该第二卡合部可相对于该第一卡合部移动，该电池单元定位于该第一位置时，该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第一卡合部的外侧，且该当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡合部相对于该第一卡合部向该电池内侧移动，以解除与该卡止件的卡合。

8.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该锁具设置于该电池固定座时，该第二卡合部可相对于该第一卡合部移动，该电池单元定位于该第一位置时，该第二卡合部沿该脱离方向的投影至少部分在该第一卡合部的外侧，且该当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡合部相对于该第一卡合部向该电池侧向移动，以使该第二卡合部与该卡止件错位而解除卡合。

9.如权利要求8所述的电池组件，其特征在于，该第二卡合部侧向移动的方向垂直于该脱离方向及该解锁方向。

10.如权利要求8所述的电池组件，其特征在于，该电池单元还包含操作部，该操作部对应该第二卡合部设置，该操作部受力以驱使该第二卡合部相对于该第一卡合部向该电池侧向移动，使该第二卡合部沿该脱离方向的投影与该卡止件不重叠。

11.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该锁具设置于该电池单元时，当该电池单元定位于该第二位置时，容许该第二卡合部相对于该卡止件向该电池内侧移动，以解除与该卡止件的卡合。

12.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该锁具设置于该电池固定座时，该电池单元还包含弹性件，该弹性件设置于该活动板及该电池的该端部之间，该弹性件提供回复力以使该第二卡合部沿该脱离方向的投影保持至少部分在该第一卡合部的外侧。

13.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该卡止件具有卡止部及挡止面，该卡止件藉由该卡止部选择性与该第一卡合部或该第二卡合部卡合，以定位该电池单元于该第一位置或该第二位置，且当该电池单元定位于该第一位置时，该挡止面与该第二卡合部对应。

14.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座，该基座具有挡止面，当该电池单元定位于该第一位置时，该挡止面与该第二卡合部对应。

15.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座，且该电池的该端部具有导槽，该基座沿该导槽相对移动，以导引该电池单元相对于该电池固定座移动。

16.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座，该电池单元于该端部具有凹陷部，该基座的外壁沿该凹陷部的侧壁相对移动以导引该电池单元相对于该电池固定座移动。

17.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该电池固定座还包含基座，该卡止件设置于该基座，该基座于面对该电池单元的一侧具有导引面，该电池单元于该端部具有导引壁，该导引壁沿该导引面相对移动以导引该电池单元相对于该电池固定座移动。

18.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，该解锁方向垂直于该脱离方向。

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