CN204856312U - 模块化电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化电子装置。该模块化电子装置包含框架，以及设置于框架中的模块。框架具有插槽以及位于插槽中的卡槽。模块容置于插槽的中。模块包含壳体、设置于壳体中且具有导槽的轨道组件、在导槽内滑动的推杆、与推杆连动的承载件、设置于承载件上的磁铁组，以及位于壳体内的卡栓。磁铁组包含磁性方向相反的第一磁铁与第二磁铁。卡栓由磁性体材料所制成，其中，壳体面对框架的表面设置有开口，推杆沿轨道组件滑动时，带动磁铁组相对于卡栓移动，并借由磁铁组提供斥力使卡栓外露于开口与卡槽卡合或是提供吸力将卡栓收回至壳体内。本实用新型便提供的一种模块化电子装置，符合定制化的需求，并且可以提升模块化电子装置组装的可靠性。

Description

模块化电子装置

技术领域

本实用新型是关于一种电子装置，且特别是关于一种模块化的电子装置。

背景技术

随着智慧型产业的发展，有越来越多的人会使用便携式电子装置(portableelectricaldevice)作为生活中的辅助工具，举例而言，如智能手机或平板电脑等。这些手持装置的体积轻巧，携带方便，功能亦随着发展而逐渐完备，因此使用的人数越来越多，已成为现代人生活中不可或缺的辅助工具。

然而，由于不同的使用者对于所欲的功能不尽相同，又由于科技的发展日新月异，厂商往往需要不停地推出不同规格或是不同主打功能的产品，此种现象不仅不利于厂商备货，亦不符合定制化或是环保的趋势。

实用新型内容

因此，本实用新型便提供了一种模块化电子装置，符合定制化的需求，并且可以提升模块化电子装置组装的可靠性。

本实用新型的一实施方式提供了一种模块化电子装置，包含框架，以及设置于框架中的模块。框架具有插槽以及位于插槽中的卡槽。模块容置于插槽之中，其中模块包含壳体、设置于壳体中且具有导槽的轨道组件、在导槽内滑动的推杆、与推杆连动的承载件、设置于承载件上的磁铁组，以及位于壳体内的卡栓。磁铁组包含磁性方向相反的第一磁铁与第二磁铁。卡栓由磁性体材料所制成，其中壳体面对框架的表面设置有开口，推杆沿轨道组件滑动时，带动磁铁组相对于卡栓移动，并借由磁铁组提供斥力使卡栓外露于开口与卡槽卡合或是提供吸力将卡栓收回至壳体内。

在本实用新型的一或多个实施例中，壳体的剖面形状为上窄下宽，而插槽的侧壁的剖面形状为上宽下窄，使壳体嵌合于侧壁。

在本实用新型的一或多个实施例中，框架还包含磁力感应元件，设置于卡槽下方，磁力感应元件检测卡栓的磁力线分布密度变化。

在本实用新型的一或多个实施例中，第一磁铁提供斥力给卡栓，第二磁铁提供吸力给卡栓，第二磁铁提供的吸力大于第一磁铁提供的斥力。

在本实用新型的一或多个实施例中，壳体包含相互嵌合的上盖与下盖，开口设置于下盖，壳体还包含围绕开口的挡墙。

在本实用新型的一或多个实施例中，开口与挡墙之间形成侧缘，侧缘支撑卡栓而避免卡栓自开口脱离。

在本实用新型的一或多个实施例中，卡栓的底端具有斜边，侧缘具有导角，借由导角与斜边导引卡栓进入开口。

在本实用新型的一或多个实施例中，卡栓的剖面形状为T形、梯形或楔形。

在本实用新型的一或多个实施例中，壳体还包含另一开口，设置于上盖，其中推杆与导槽外露于该上盖。

在本实用新型的一或多个实施例中，轨道组件包含设置于上盖且具有导槽的弹性体，以及设置于导槽中的弹臂。

本实用新型提供了一种模块化电子装置，让使用者可以依照自身需求选配模块并且组装于框架上，满足定制化的需求。模块化电子装置透过磁力控制卡栓提起或是落下，以借由卡栓与框架的卡槽卡合的方式，让模块得以稳固地固定于框架上，而不会因外力碰撞或是推挤而自框架脱离。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本实用新型的模块化电子装置一实施例的上视示意图。

图2A为本实用新型的模块化电子装置中的框架一实施例立体图。

图2B与图2C分别为本实用新型的模块化电子装置中的模块一实施例的不同视角的立体图。

图3为图2B的模块一实施例的爆炸图。

图4A至图4E分别绘示本实用新型的模块化电子装置中，模块拆装于框架的不同阶段的剖面图。

图5A至图5C，其分别绘示本实用新型的模块化电子装置中的轨道组件不同实施例的上视图。

符号说明：

100：模块化电子装置

200：框架

210：插槽

212：连接器

214：卡槽

216：侧壁

218：磁力感应元件

220：处理器

300、300a、300b、300c：模块

310：壳体

311、316、318：开口

312：上盖

313：挡墙

314：下盖

315：侧缘

317：导角

320：推杆

330：接触端子

332：连接器

340：卡栓

342：底端

344：顶端

346：斜边

350：主板

360：轨道组件

362：弹性体

364：弹臂

366：导槽

368：颈部区域

370：承载件

380：磁铁组

382：第一磁铁

384：第二磁铁

具体实施方式

以下将以图式及详细说明清楚说明本实用新型的精神，任何所属技术领域中具有通常知识者在了解本实用新型的较佳实施例后，当可由本实用新型所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本实用新型的精神与范围。

参照图1，其为本实用新型的模块化电子装置一实施例的上视示意图。模块化电子装置100包含有框架200以及多个可插拔式地组装于框架200的一侧或两侧的模块300。框架200上包含有多种不同尺寸的插槽210，插槽210以及对应的模块300的尺寸可以透过设计规范的，例如大尺寸规格的模块300a、中尺寸规格的模块300b，或是小尺寸规格的模块300c，为了便于说明起见，在以下的揭示内容中，模块300即涵盖以上或是更多的尺寸选择。

不同的模块300分别具有不同的功能，且不同功能的模块300可以根据设计需求选用不同的尺寸规格。例如电源模块，如电池，需要较大的体积，因此其可以被设计为大尺寸的规格。由于模块300为可插拔地组合于框架200上，因此，使用者在购买电子产品，如智慧型手机或是平板电脑时，可以根据自身的需求选配需要的模块300，如此一来，可以节约成本并可以符合定制化的需求。

举例而言，框架200的一侧可以设置有显示模块或是触控显示模块，其可以为固定或是插拔地组合于框架200上。而框架200的另一侧具有多个插槽210，模块300为可插拔地组合于插槽210之中。

框架200中的基本元件可以包含但不限于通讯模块和备用电池。屏幕、电池、镜头等其他的元件都由模块化的形式提供。如此一来，除了提供不同等级或规格的元件选配之外，当电子装置的组成元件可以模块化了之后，很多较为罕见的功能就可以按照需求选配。比如家中有病患或是长者，则可以购买健康监测模块；或是搭配3D相机模块，借以捕捉立体的画面等。

然而，模块化电子装置100因为需要随身携带的关系，其在体积或是重量上均会受到限制。因此，如何能在有限的空间里让这些模块300稳固地固定在框架200上，而不会因碰撞或是挤压而滑脱于框架200，便是本实用新型所欲解决的问题。

参照第2A至图2C，其中图2A为本实用新型的模块化电子装置中的框架一实施例立体图，图2B与图2C分别为本实用新型的模块化电子装置中的模块一实施例的不同视角的立体图。框架200上具有多个尺寸相同或是不同的插槽210，插槽210上设有连接器212以及卡槽214。模块300包含有壳体310、外露于壳体310的上表面的推杆320，以及外露于壳体310的下表面的接触端子330以及卡栓340。当使用者欲将模块300与框架200组装时，可将模块300推动至定位，使得卡栓340落入卡槽214中，让模块300不易与框架200分离。此时，模块300的接触端子330可以与框架200的连接器212进行连接，以实现信号交流及/或电力传输的目的。

模块300可为具有单一功能或是整合功能的模块，模块300的尺寸以及接触端子330的位置可根据规范进行设计。模块300举例而言可为处理器模块、镜头模块、生理信号监控模块、电池模块等，但不限于此。

参照图3，其为图2B的模块一实施例的爆炸图。模块300的壳体310包含有上盖312以及下盖314，上盖312与下盖314相互组合以构成壳体310，并在其中定义出容置空间。模块300更包含有设置在容置空间内的推杆320、连接器332、卡栓340、主板350、轨道组件360、承载件370以及磁铁组380。

主板350包含有电路基板以及设置于电路基板上的处理器或是其他的电子元件。连接器332设置在主板350上，并位于主板350与下盖314之间。下盖314上具有开口318，以让连接器332的接触端子330外露于下盖314，让接触端子330可以透过开口318与框架200上的连接器212连接，进而让主板350与框架200连接。

承载件370位于上盖312与主板350之间。承载件370可为硬质基板，例如为塑胶基板。磁铁组380设置在承载件370面对主板350的表面上，磁铁组380包含有磁性方向相反(极性方向相反)的第一磁铁382与第二磁铁384。推杆320则是设置在承载件370面对上盖312的表面上，推杆320与承载件370之间可以利用卡合，粘接或是锁固等方式结合。上盖312上具有至少一开口316，以让推杆320或其他的电子元件，如镜头，可以外露于开口316。

轨道组件360组装于上盖312面对主板350的表面上，并设置于开口316处，其包含有弹性体362以及弹臂364，弹性体362上具有导槽366，弹臂364组装于导槽366中。导槽366的路径大致上与开口316重叠，以让推杆320可以在开口316中沿着导槽366移动，此时推杆320会带动与其连动的承载件370以及磁铁组380在壳体310内移动。

卡栓340的材料为可受磁力吸引或是排斥的磁性体，如具有固定极性的磁铁。卡栓340位于磁铁组380与下盖314之间。更具体地说，下盖314上具有对应于推杆320的位置的另一开口311，以及直立于下盖314且围绕开口311的挡墙313，其中开口311与挡墙313之间保留有些微的距离，以形成侧缘315于挡墙313内。卡栓340为设置于挡墙313内缘，并可透过侧缘315支撑。卡栓340的形状为上宽下窄的形状，例如T字形、梯形或是楔形。卡栓340的底端342的尺寸小于开口311的尺寸，而卡栓340的顶端344的尺寸则是大于开口311的尺寸，以让卡栓340的底端342可以伸出开口311而不会让卡栓340从开口311滑脱。

模块300与框架200之间的组合方式，请参照图4A至图4E，其分别绘示本新型的模块化电子装置中，模块拆装于框架的不同阶段的剖面图。为了便于说明，以下的图式中将只绘示单一一个模块300拆装于框架200的插槽210的情形。

请先参照图4A，模块300沿着框架200的插槽210滑动。更具体地说，模块300是沿着插槽210，由外向内地滑入插槽210的中。此时，推杆320的位置位于导槽366的一端，让磁铁组380中的第二磁铁384吸引磁性体材料的卡栓340，让卡栓340保留在壳体310内侧，而不会凸出于壳体310。

接着参照图4B，模块300继续沿着插槽210滑动，直至模块300的一端抵靠于插槽210的一端。模块300的壳体310的剖面形状大致上具有上窄下宽的外形，而插槽210的底端的侧壁216的剖面形状则是上宽下窄的外形，以让模块300的壳体310与插槽210的侧壁216相互嵌合，避免模块300相对于框架200产生垂直方向的位移，但模块300的壳体310的剖面形状与插槽210的底端的侧壁216的剖面形状不限于此。

此时，外露于模块300下方的连接器332的接触端子330(见图2C)会与框架200的插槽210中的连接器212接触，以实现模块300与框架200中的元件或是其他模块300之间的电性连接。而当模块300滑动至预定位置时，卡栓340、开口311以及卡槽214大致位于同一直线上。

框架200中更包含有设置于卡槽214下方的磁力感应元件218，磁力感应元件218可用以检测磁力线变化，具体而言，用以检测磁性体的卡栓340为接近或是远离磁力感应元件218，并借由有线或无线的方式传递信号至主板350或是框架200中的处理器220，以判断模块300的位置。

接着，如图4C所示，推动外露于开口316的推杆320，让推杆320从导槽366的一端移动至另一端，并且带动与其连动的承载件370以及磁铁组380一并移动。此时，变成第一磁铁382位于卡栓340上方。由于第一磁铁382与第二磁铁384的磁性方向相反，因此，原本受到磁力吸引的卡栓340将会被磁力所排斥，使得卡栓340向下掉落而让卡栓340的底端342伸出开口311而与卡槽214卡合。如此一来，模块300在水平方向的位移也被限制住，配合前述框架200的侧壁216嵌合壳体310，便可以模块300固定于插槽210的中，而不会让模块300因碰撞或是挤压而脱离插槽210。

当磁力感应元件218感应到磁力线分布密度从弱变强时，便表示模块300已经组装于框架200中，并且可以使用模块300了，此时，框架200中的处理器220便可以发出信号启动模块300。

接着，请参照图4D，当需要取出模块300时，使用者可以再一次地扳动推杆320，让推杆320从导槽366的一端回到另一端。推杆320将会再一次地带动与其连动的承载件370以及磁铁组380相对于卡栓340移动，而让第二磁铁384位于卡栓340的上方。由于第二磁铁384会吸引卡栓340，因此会让卡栓340被向上拉起，让卡栓340与卡槽214分离而被收回至壳体310内。

此时，位于框架200中的磁力感应元件218所感应到磁力线分布密度将会由强转弱，对应发出的信号便可以告知模块300或是框架200中的处理器220此模块300将要移除，可以先将模块300断电，以保护可能不具有热插拔功能的模块300。

最后，如图4E所示，模块300便可以再一次由内向外的沿着插槽210滑动，让模块300的壳体310与插槽210的侧壁216分离，便可以将模块300从框架200中取出。

模块300拆装于框架200的插槽210的具体流程已经说明如上，接着，请配合图4E与图3，以对模块300中的元件作更细节的介绍。

轨道组件360的弹性体362的材料较佳地为可产生些微变形的材料，如橡胶。导槽366的形状可为一端较宽且另一端较为细长的形状，而导槽366在中段的位置具有宽度被限缩的颈部区域368，以让推杆320在越过颈部区域368产生顿挫的手感，并且颈部区域368的位置亦可被设计来提示磁铁组380目前的位置。举例而言，当推杆320越过颈部区域368，则表示卡栓340上方的第一磁铁382被切换至第二磁铁384，或是相反。设置在导槽366中的弹臂364可用以进一步地固定推杆320的位置，避免推杆320在导槽366中任意滑动。

磁铁组380中的第一磁铁382与第二磁铁384除了磁性方向相反之外，两者的尺寸也不尽相同。具体而言，用以吸引卡栓340的第二磁铁384具有较大的尺寸，而用以排斥卡栓340的第一磁铁382具有较小的尺寸，以让吸力大于斥力，使得磁铁组380足够的吸力吸住卡栓340，并且避免卡栓340同时受到吸力与斥力而动弹不得的情况。

卡栓340除了具有上宽下窄的外形之外，其在底端342具有斜边346，而下盖314的侧缘315亦具有对应的导角317，以让卡栓340与开口311之间即便产生些许的位置偏差时，仍能借由斜边346与导角317的导引让卡栓340顺着导引而伸出开口311。

位于下盖314的挡墙313则可用以定义卡栓340的活动范围，让卡栓340不会跟着磁铁组380一起沿水平方向移动，只会在挡墙313内部上下移动。除此之外，挡墙313可以进一步地防止当卡栓340接收到的磁力方向转换时，卡栓340跟着翻转的问题。

在其它的实施例中，为了维持模块300外观的完整性，推杆320以及轨道组件360甚至可以隐藏于壳体310的中，例如透过直接以另一个外部磁铁吸引磁铁组380的方式，牵引磁铁组380在壳体310内移动，借以切换磁铁组380的位置。推杆320以及轨道组件360同样可以提供定位的功效。

参照图5A至图5C，其分别绘示本实用新型的模块化电子装置中的轨道组件不同实施例的上视图。如图5A所示，弹性体362中的导槽366为一端较宽另一端较细长的形状，弹臂364可以设置在导槽366宽度较宽的一端，弹臂364的形状大致呈C字形，弹臂364的开口大致与导槽366的颈部区域368切齐。

或者，如图5B所示，弹臂364为设置在导槽366较为细长的一端，颈部区域368可以配置在弹臂364上。又或者，在其他的实施例中，如图5C所示，弹性体362可以选用硬度较高的材料，此时弹臂可被省略，而是透过在导槽366对应于颈部区域368的位置的两侧开有狭缝369，以让颈部区域368提供推杆通过时顿挫的手感，并且让狭缝369提供颈部区域368变形所需的空间。

综上所述，本实用新型提供了一种模块化电子装置，让使用者可以依照己身需求选配模块并且组装于框架上，满足定制化的需求。模块化电子装置透过磁力控制卡栓提起或是落下，以借由卡栓与框架的卡槽卡合的方式，让模块得以稳固地固定于框架上，而不会因外力碰撞或是推挤而自框架脱离。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种模块化电子装置，其特征在于，包含：

一框架，具有一插槽以及位于该插槽中的一卡槽；以及

一模块，容置于该插槽之中，其中，该模块包含：

一壳体；

一轨道组件，设置于该壳体中，具有一导槽；

一推杆，在该导槽内滑动；

一承载件，与该推杆连动；

一磁铁组，设置于该承载件上，包含磁性方向相反的一第一磁铁与一第二磁铁；以及

一卡栓，由磁性体材料所制成，位于该壳体内，其中，该壳体面对该框架的表面设置有一开口，该推杆沿该轨道组件滑动时，带动该磁铁组相对于该卡栓移动，并借由该磁铁组提供斥力使该卡栓外露于该开口与该卡槽卡合或是提供吸力将该卡栓收回至该壳体内。

2.如权利要求1所述的模块化电子装置，其特征在于，该壳体的剖面形状为上窄下宽，而该插槽的一侧壁的剖面形状为上宽下窄，使该壳体嵌合于该侧壁。

3.如权利要求1所述的模块化电子装置，其特征在于，该框架还包含一磁力感应元件，设置于该卡槽下方，该磁力感应元件检测该卡栓的磁力线分布密度变化。

4.如权利要求1所述的模块化电子装置，其特征在于，该第一磁铁提供斥力给该卡栓，该第二磁铁提供吸力给该卡栓，该第二磁铁提供的吸力大于该第一磁铁提供的斥力。

5.如权利要求1所述的模块化电子装置，其特征在于，该壳体包含相互嵌合的一上盖与一下盖，该开口设置于该下盖，该壳体还包含一挡墙，围绕该开口。

6.如权利要求5所述的模块化电子装置，其特征在于，该开口与该挡墙之间形成一侧缘，该侧缘支撑该卡栓而避免该卡栓自该开口脱离。

7.如权利要求6所述的模块化电子装置，其特征在于，该卡栓的一底端具有一斜边，该侧缘具有一导角，借由该导角与该斜边导引该卡栓进入该开口。

8.如权利要求1所述的模块化电子装置，其特征在于，该卡栓的剖面形状为T形、梯形或楔形。

9.如权利要求5所述的模块化电子装置，其特征在于，该壳体还包含另一开口，设置于该上盖，其中，该推杆与该导槽外露于该上盖。

10.如权利要求9所述的模块化电子装置，其特征在于，该轨道组件包含设置于该上盖且具有该导槽的一弹性体，以及设置于该导槽中的一弹臂。