TW201431463A - 蓋板開合模組 - Google Patents

Abstract

一種蓋板開合模組，適用於配合一具有磁性物質的第一電子組件使用。蓋板開合模組包含一殼體、一蓋板單元、一磁性件、一彈性件，及一限位單元。殼體孔設一連通殼體內外的連接孔。蓋板單元設於殼體內鄰近連接孔處，且可在一封閉連接孔的關閉位置與一開啟連接孔的開啟位置間移動，並包括一遮板及一連動件。磁性件在第一電子組件靠近連接孔時被吸引產生位移，並連動蓋板單元至開啟位置。彈性件連接連動件而用以提供蓋板單元一向關閉位置移動的彈性偏移力。限位單元包括一第一限位機構以限制磁性件的移動方向。

Description

蓋板開合模組

本發明是有關於一種蓋板開合模組，特別是指一種具有自動開關功能的蓋板開合模組。

現有電子設備的連接器裝置通常包含一裝設於電子設備殼體內的插座連接器，及一能配合由殼體外插接於該插座連接器的插頭連接器。插頭連接器透過一開設於殼體的連接孔而可拔除地插入插座連接器。為了避免殼體外的灰塵經由連接孔進入殼體內造成電子設備損壞，常會在殼體上裝設一個可開啟地封閉該連接孔的防塵蓋模組，僅在要將插頭連接器插接於插座連接器時才開啟該連接孔，藉此達到防止灰塵進入殼體及保持殼體美觀的功效。

然而，現有的防塵蓋模組在使用上仍具有以下不便之處：首先，防塵蓋模組需要以手動操作來開啟或關閉，因此，當使用者要連結連接器裝置時，需先空出手來開啟防塵蓋模組，才能再抓取插頭連接器進行插設，不但耗時也相當不便。此外，在使用者開啟防塵蓋模組前，需要先以視覺確認防塵蓋模組供手扳動的位置，因此必然要移動視線使正在進行的電子設備操作動作被迫中斷。

再者，電子設備的殼體常是設置在例如桌面下等狹窄昏暗的空間，因此使用者常要深入放置殼體的空間才能確認防塵蓋模組的位置以將其開啟。由此可知，現有的防塵蓋模組顯然還有許多待改善的缺點。

因此，本發明之一目的，即在提供一種具有自動開關功能的蓋板開合模組。

於是，本發明蓋板開合模組裝設於一電子裝置上，當一具有為磁性物質之金屬殼的第一電子組件靠近該蓋板開合模組，該蓋板開合模組會開啟。該蓋板開合模組包含一殼體、一蓋板單元、一設於該殼體內的磁性件、一彈性件，及一限位單元。殼體孔設有一連通殼體內部與外部的連接孔。蓋板單元設置於殼體內鄰近連接孔處，且可在一封閉連接孔的關閉位置與一開啟連接孔的開啟位置間移動。蓋板單元包括一遮蔽連接孔的遮板，及一連接於遮板的連動件。

該磁性件在第一電子組件的金屬殼靠近連接孔時與金屬殼相互磁性吸引，而沿一朝向連接孔的第一方向位移，同時推抵該蓋板單元的連動件以驅動該蓋板單元由關閉位置沿一第二方向移動至開啟位置。該彈性件設於殼體內而連接殼體與蓋板單元的連動件，並用以提供蓋板單元一相反於第二方向而朝向關閉位置移動的彈性偏移力。

該限位單元固定於該殼體內並包括一第一限位機構。第一限位機構具有多個第一限位板。該等第一限位板沿該第一方向延伸並配合夾置該磁性件，以限制該磁性件只沿該第一方向移動。

本發明之功效在於：藉由設置可移動的磁性件，讓第一電子組件的金屬殼在接近連接孔時磁性吸引磁性件產生 位移，並利用磁性件帶動蓋板單元移動至該開啟位置。另外，藉由連接該蓋板單元的彈性件，使蓋板單元在第一電子組件的金屬殼遠離連接孔時受到彈性件的彈性偏移力推動而自動回復至該關閉位置，以達到第一電子組件在接近及遠離連接孔時蓋板開合模組分別自動開啟及關閉的便利功效。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖4，為本發明蓋板開合模組2之第一較佳實施例。該蓋板開合模組2裝設於一電子裝置上作為一防塵蓋模組，當一具有為磁性物質之金屬殼的第一電子組件靠近該蓋板開合模組2時，該蓋板開合模組2會開啟，在本實施例中該第一電子組件為一插頭連接器1，該第一電子組件的金屬殼為一插頭金屬殼11。該蓋板開合模組2包含一殼體21、一蓋板單元22、一設於殼體21內的磁性件23、一彈性件24、一限位單元25、一電路板3，及一用以供第一電子組件可分離地插置的第二電子組件。在本實施例中該第二電子組件為一插座連接器4。

殼體21孔設一連通該殼體21內部與外部的連接孔211，用以供插頭連接器1的插頭金屬殼11通過而從殼體21外 部進入殼體21內。蓋板單元22設置於殼體21內鄰近連接孔211處，且可在一封閉連接孔211的關閉位置(見圖5)與一開啟連接孔211的開啟位置(見圖6)間移動，並包括一用以遮蔽連接孔211的遮板221，及一概呈平板狀而垂直連接於遮板221的連動件222。連動件222在相對於該磁性件23的一側形成一個斜面223，並在相反於該磁性件23的一側形成一向外延伸的桿部224。

磁性件23在殼體21內可沿一朝向連接孔211的第一方向X₁往返位移，並能推抵蓋板單元22的連動件222使蓋板單元22沿一垂直該第一方向X₁的第二方向X₂由關閉位置移動至開啟位置。其中，第一方向X₁與插頭連接器1拔出連接孔211的方向為同向。

彈性件24設於殼體21內且連接殼體21與蓋板單元22的連動件222，並用以提供蓋板單元22一相反於第二方向X₂而朝向關閉位置移動的彈性偏移力。在本實施例中，彈性件24為一個套設於桿部224的壓縮彈簧，且連接殼體21的一端是抵靠於一塊形成於殼體21內的彈簧擋板212。該彈簧擋板212垂直於桿部224，並具有一相對於彈性件24以供彈性件24之一端抵靠的固定面213，及一供連動件222的桿部224可移動地穿設的穿孔214。

限位單元25固定於殼體21內，並包括一第一限位機構251及一第二限位機構252。第一限位機構251具有三個沿第一方向X₁延伸的第一限位板253，及一個垂直該第一方向X₁的第一擋止板254。該等第一限位板253與殼體21 配合夾置磁性件23，以限制磁性件23只沿該第一方向X₁往返移動。第一擋止板254位於磁性件23遠離連接孔211的一側，用以擋止磁性件23以避免磁性件23過於遠離連接孔211。第二限位機構252具有兩個沿第二方向X₂延伸的第二限位板255，及一個垂直第二方向X₂的第二擋止板256。該等第二限位板255配合殼體21夾置連動件222，使連動件222受限制而只能沿第二方向X₂往返移動。第二擋止板256設於連動件222遠離連接孔211的一側，用以擋止連動件222以避免連動件222過於遠離連接孔211。

該電路板3裝設於蓋板開合模組2的殼體21內以供插座連接器4固定並電連接。插座連接器4位於該殼體21內鄰近該連接孔211處，用以供插頭連接器1穿過連接孔211而可拔除地插設。其中，插座連接器4包括一插座金屬殼41。插座金屬殼41圍繞形成一插接空間(圖未示)以供插頭連接器1的插頭金屬殼11插接時容置。

參閱圖3與圖5，當插頭連接器1未連接插座連接器4而遠離連接孔211時，蓋板單元22位於關閉位置並以遮板221封閉殼體21的連接孔211，藉此達到防止灰塵或異物進入殼體21內部的保護功效。如圖6所示，欲將插頭連接器1插接於插座連接器4時，插頭連接器1靠近連接孔211，而使磁性件23受插頭連接器1的插頭金屬殼11磁性吸引沿第一方向X₁朝向連接孔211位移，並且在移動過程中推抵連動件222的斜面223使連動件222沿第二方向X₂移動，而讓連動件222連動遮板221一起移動至開啟位置 ，藉此將連接孔211打開以供插頭連接器1的插頭金屬殼 11能順利地由連接孔211進入殼體21而與插座連接器4相互連接。

連動件222位於開啟位置時抵靠於第二擋止板256，並配合彈簧擋板212將彈性件24壓縮。當插頭連接器1拔離插座連接器4而遠離連接孔211後，磁性件23不再受到插頭金屬殼11的磁性吸引而解除對連動件222施力，同時連動件222也解除對彈性件24的壓力。彈性件24解除壓力後因復位彈力的作用由壓縮狀態回復至非壓縮狀態，並推動連動件222朝向第二方向X₂的相反方向位移，同時連動遮板221一起由開啟位置回復至關閉位置(見圖5)。亦即，彈性件24用以提供蓋板單元22一朝向關閉位置移動的彈性偏移力，藉此達成蓋板開合模組2自動關閉的功效。在連動件222受彈性件24推抵移動回復原位的過程中，連動件222的斜面223也頂抵於磁性件23，使磁性件23朝向第一方向X₁的相反方向移動，進而回復到磁性件23受插頭金屬殼11吸引前的初始位置而抵靠於第一擋止板254。藉此提供下一次插頭連接器1插接時重複相同的作動。

參閱圖4至圖6，以下說明一種本較佳實施例中的元件參數的設計理論基礎。當插頭金屬殼11靠近連接孔211而吸引磁性件23時，根據庫侖磁力定律，磁性件23所受的磁性引力F=K_m．M₁．M₂/L²，其中K_m代表庫侖磁力定律的比例常數，M₁與M₂分別代表磁性件23與插頭金屬殼11的磁極強度，L則代表磁性件23與插頭金屬殼11的磁力作用距離 。若磁性件23與插頭金屬殼11之磁力作用方向與第一方向X₁的夾角為a，則磁性件23在第一方向X₁所受到的磁力分量F_h=F．cos(a)。令連動件222之斜面223與第一方向X₁的夾角為b，則磁性件23沿第一方向X₁位移而推抵斜面223時，會使連動件222在第二方向X₂受到分力F_y=F_h．sin(b)．cos(b)；而當磁性件23沿第一方向X₁位移D_m時將會透過斜面223推抵連動件222沿第二方向X₂同時產生位移D_s=D_m．tan(b)連動件222沿第二方向X₂的位移量D_s即等同於彈性件24的壓縮量，故連動件222在位移時會受到彈性件24的彈性偏移力F_s=K_s．D_s，其中K_s代表彈性件24的彈力常數。因此，若要讓磁性件23推抵連動件222的力量足以使蓋板單元22到達開啟位置，在蓋板單元22到達開啟位置之前須滿足F_y>F_s的條件；代入前述推導可得K_m．M₁．M₂．cos(a)．cos(b)²/L²>K_s．D_m，此即為本較佳實施例在假定摩擦力可忽略之理想條件下的參數設計要求。

須強調地，在本較佳實施例中插座金屬殼41是由非磁性物質(例如部分的不銹鋼)所製成，因此，磁性件23不會受到插座金屬殼41的磁性吸引，而在被插頭金屬殼11磁性吸引位移時不會受到額外的磁力干擾。此外，本實施例中限位單元25部分與殼體21一體地連接，並與殼體21相配合夾持磁性件23與連動件222以達成限制磁性件23與連動件222位移方向的效果。易於理解地，限位單元25可依據殼體21的形狀變化，設置不同數量與形狀的第一限位板253及第二限位板255，藉此和殼體21配合使磁性件23與 連動件222受到限位；當然，限位單元25也可設計為不與殼體21配合而獨立夾持限位磁性件23與連動件222，只須能使磁性件23與連動件222分別被限位在第一方向X₁與第二方向X₂往返位移即可。

參閱圖7至圖9，為本發明蓋板開合模組2之第二較佳實施例。與前述第一較佳實施例大致相同，惟在第二較佳實施例中，磁性件23位移的第一方向X₁與連動件222位移的第二方向X₂為同向，且與插頭連接器1的進出連接孔211的方向互相垂直。另外，連動件222相對於磁性件23的一側則改以一個貼合於磁性件23的平面取代斜面223而和磁性件23相互抵靠。

在要將插頭連接器1插入連接孔211時，先把插頭連接器1移動至殼體21外部一鄰近磁性件23的位置，再逐漸將插頭連接器1沿第一方向X₁移動至該連接孔211處，藉此使磁性件23受到插頭金屬殼11的磁性吸引帶動而沿第一方向X₁朝向連接孔211位移，同時推動連動件222同向位移讓蓋板單元22由關閉位置移動至開啟位置，達到開啟連接孔211供插頭連接器1插入的功效。

在前述兩個較佳實施例中，彈性件24皆為套設於桿部224的壓縮彈簧；然而，彈性件24也可改採用其他具有彈性偏移力的等效元件。參閱圖10，即為一種彈性件24呈一壓縮彈片的態樣，因此，彈性件24的型態不以前述實施例的態樣為限，只要是能提供蓋板單元22一個由開啟位置回復至關閉位置的復位力者，皆為本發明中彈性件24的等效 實施態樣。另外，在上述實施例中第一電子組件及第二電子組件的態樣分別為一插頭連接器1及插座連接器4，但在其他變化態樣中第一電子組件也可是一記憶卡、磁碟片等，該第二電子組件也可配合第一電子組件為一讀卡機、磁碟機等，僅須使第一電子組件在鄰近連接孔211時能吸引磁性件23而帶動蓋板開合模組2開啟即可。

綜上所述，利用磁性件23在插頭連接器1靠近連接孔211時被磁性吸引移動，同時推動蓋板單元22移動至開啟位置將連接孔211開啟以供插頭連接器1插入。在插頭連接器1拔離連接孔211後，蓋板單元22透過彈性件24的彈性偏移力推動而回復至關閉位置以遮蔽連接孔211。藉此，達到蓋板開合模組2自動開關的功效，不再需要空出手來進行蓋板開合模組2的開關動作，也不用移動視線來確認蓋板開合模組2操作開啟的位置，更不須深入狹窄昏暗的電子設備放置空間來操作蓋板開合模組2，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧插頭連接器

11‧‧‧插頭金屬殼

2‧‧‧蓋板開合模組

21‧‧‧殼體

211‧‧‧連接孔

212‧‧‧彈簧擋板

213‧‧‧固定面

214‧‧‧穿孔

22‧‧‧蓋板單元

221‧‧‧遮板

222‧‧‧連動件

223‧‧‧斜面

224‧‧‧桿部

23‧‧‧磁性件

24‧‧‧彈性件

25‧‧‧限位單元

251‧‧‧第一限位機構

252‧‧‧第二限位機構

253‧‧‧第一限位板

254‧‧‧第一擋止板

255‧‧‧第二限位板

256‧‧‧第二擋止板

3‧‧‧電路板

4‧‧‧插座連接器

41‧‧‧插座金屬殼

X₁‧‧‧第一方向

X₂‧‧‧第二方向

圖1 是一組合圖，說明本發明蓋板開合模組之第一較佳實施例；圖2 是一分解圖，說明該第一較佳實施例的組成元件 ；圖3 是一立體圖，說明該第一較佳實施例的元件連結關係，其中一插座連接器及一電路板未示出；圖4 是一側視剖視圖，說明一限位單元的內部；圖5 是一俯視圖，說明一蓋板單元位於一關閉位置；圖6 是一類似圖5的視圖，說明該蓋板單元位於一開啟位置；圖7 是一立體圖，說明本發明蓋板開合模組之第二較佳實施例；圖8 是一俯視圖，說明該第二較佳實施例一蓋板單元位於一關閉位置；圖9 是一類似圖8的視圖，說明該蓋板單元位於一開啟位置；及圖10 是一俯視圖，說明一種彈性件的等效實施態樣。

1‧‧‧插頭連接器

11‧‧‧插頭金屬殼

2‧‧‧蓋板開合模組

21‧‧‧殼體

211‧‧‧連接孔

212‧‧‧彈簧擋板

22‧‧‧蓋板單元

221‧‧‧遮板

222‧‧‧連動件

223‧‧‧斜面

224‧‧‧桿部

23‧‧‧磁性件

24‧‧‧彈性件

25‧‧‧限位單元

253‧‧‧第一限位板

254‧‧‧第一擋止板

255‧‧‧第二限位板

256‧‧‧第二擋止板

X₁‧‧‧第一方向

X₂‧‧‧第二方向

Claims (14)

1. 一種蓋板開合模組，裝設於一電子裝置上，當一具有為磁性物質之金屬殼的第一電子組件靠近該蓋板開合模組，該蓋板開合模組會開啟，該蓋板開合模組包含：一殼體，孔設一連通該殼體內部與外部的連接孔；一蓋板單元，設置於該殼體內鄰近該連接孔處，且可在一封閉該連接孔的關閉位置與一開啟該連接孔的開啟位置間移動，該蓋板單元包括一遮蔽該連接孔的遮板，及一連接於該遮板的連動件；一磁性件，設於該殼體內，並在該第一電子組件的金屬殼靠近該連接孔時與該金屬殼相互磁性吸引，而沿一朝向該連接孔的第一方向位移，同時推抵該蓋板單元的連動件以驅動該蓋板單元由該關閉位置沿一朝向該開啟位置的第二方向移動至該開啟位置；一彈性件，設於該殼體內而連接該殼體與蓋板單元的連動件，並用以提供該蓋板單元一相反於該第二方向而朝向該關閉位置位移的彈性偏移力；及一限位單元，固定於該殼體內並包括一第一限位機構，該第一限位機構具有多個第一限位板，該等第一限位板沿該第一方向延伸並配合夾置該磁性件，以限制該磁性件只沿該第一方向移動。
2. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，該蓋板開合模組還包含一第二電子組件；該第二電子組件位於該殼體內鄰近該連接孔處，用以供該第一電子組件穿過該連接 孔而可拔除地插設。
3. 根據申請專利範圍第2項所述的蓋板開合模組，其中，該第一電子組件為一插頭連接器，該第一電子組件的金屬殼為一插頭金屬殼；該第二電子組件為一插座連接器，該插座連接器包括一由非磁性物質製成的插座金屬殼。
4. 根據申請專利範圍第2項所述的蓋板開合模組，還包含一電路板；該電路板裝設於該殼體內並與該第二電子組件電連接。
5. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該連動件在相對於該磁性件的一側形成一用以供該磁性件推抵的斜面。
6. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該第一限位機構還具有一固定於該殼體的第一擋止板；該第一擋止板位於該磁性件遠離該連接孔的一側，且垂直該第一方向設置以擋止該磁性件進一步遠離該連接孔。
7. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該第二方向垂直於該第一方向；該蓋板單元是沿該第二方向在該關閉位置與該開啟位置間移動；該限位單元還包括一第二限位機構；該第二限位機構具有多個第二限位板；該等第二限位板沿該第二方向延伸並配合夾置該連動件，以限制該連動件只沿該第二方向移動。
8. 根據申請專利範圍第7項所述的蓋板開合模組，其中，該第二限位機構還具有一固定於該殼體的第二擋止板；該第二擋止板位於該連動件遠離該連接孔的一側，且垂直該第 二方向設置以擋止該連動件進一步遠離該連接孔。
9. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該限位單元的一部分與該殼體一體地連接。
10. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該連動件概呈一平板狀，並與該遮板相互垂直。
11. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該第一方向與該插頭連接器拔出該連接孔的方向為同向。
12. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該連動件在相反於該磁性件的一側形成一向外延伸的桿部；該彈性件為一套設於該桿部的壓縮彈簧。
13. 根據申請專利範圍第12項所述的蓋板開合模組，其中，該殼體內側還形成一垂直該桿部的彈簧擋板；該彈簧擋板具有一相對於該彈性件以供該彈性件之一端抵靠的固定面，及一供該連動件之桿部可移動地穿設的穿孔。
14. 根據申請專利範圍第1項所述的蓋板開合模組，其中，該蓋板開合模組為一防塵蓋模組。