TW202010194A - 防水外殼及具有其防水外殼的防水電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種防水外殼，包括一第一殼體、一第二殼體、一熔接件以及一防水單元。第一殼體包含一側壁以及一凹槽。側壁配置於第一殼體的外周緣。凹槽配置於側壁上。第二殼體與第一殼體對應設置，且第二殼體包含第一內壁，配置於第二殼體的內側，第一內壁與側壁為相互對應設置。熔接件與第一殼體及第二殼體對應設置，且熔接件的接合方向不同於凹槽的一開口方向。防水單元配置於凹槽內且部分突出於側壁。其中，第一殼體與第二殼體藉由熔接件而相互接合，防水單元與第一內壁相互抵靠，以密合第一殼體與第二殼體。

Description

防水外殼及具有其防水外殼的防水電子裝置
本發明是有關於一種防水外殼及具有其的防水電子裝置，且特別是有關於一種避免膠熔現象的防水外殼。
現有具備防水功能的電子適配器的製作方法是在電子適配器的上蓋或下蓋的表面上形成一個容置槽，再將防水膠圈置入容置槽。接著透過鎖固或超音波熔接的方式，將上蓋與下蓋連接並相互抵靠以達到防水的目的。
然而，現有的電子適配器存在以下問題：上蓋或下蓋需容置防水膠圈，致使上蓋或下蓋需預留較寬的壁厚，將耗費較多的材料。由於防水膠圈受到上蓋與下蓋的擠壓，在上蓋與下蓋進行超音波熔接時，易產生局部的膠熔現象，造成密合度降低、良率下降。防水膠圈設置在上下蓋之間，使整體產品高度增加。
詳細而言，上下蓋的超音波熔接區與防水膠圈為相互平行且方向相同。在熔接過程中，施加外部垂直方向應力於上下蓋以緊壓熔接區，同時防水膠圈也被上下蓋壓縮，致使上蓋及下蓋與防水膠圈之間的摩擦力增加。當超音波振動外力傳遞至防水膠圈時，防水膠圈與上下蓋的摩擦隨之增加，造成局部防水膠圈與上下蓋因摩擦生熱產生膠熔現象，進而降低防水膠圈的密封程度及防水功效。
本發明提供一種防水外殼及具有其防水外殼的防水電子裝置，可改善熔接過程中的膠熔現象，避免防水外殼的防水密合度不足、產品良率下降等問題。
本發明的防水電子裝置，包括一防水外殼以及一電源轉換單元。防水外殼包括一第一殼體、一第二殼體、一熔接件以及一防水單元。第一殼體包含一側壁以及一凹槽。側壁配置於第一殼體的外周緣。凹槽配置於側壁上。第二殼體與第一殼體對應設置，且第二殼體包含第一內壁，配置於第二殼體的內側，第一內壁與側壁為相互對應設置。熔接件與第一殼體及第二殼體對應設置，且熔接件的接合方向不同於凹槽的一開口方向。防水單元配置於凹槽內且部分突出於側壁。電源轉換單元配置於第一殼體與第二殼體內。其中，第一殼體與第二殼體藉由熔接件而相互接合，且第一殼體與第二殼體共同構成一容置空間，電源轉換單元配置在容置空間內，且防水單元與第一內壁相互抵靠，以密合第一殼體與第二殼體。
本發明的防水外殼，包括一第一殼體、一第二殼體、一熔接件以及一防水單元。第一殼體包含一側壁以及一凹槽。側壁配置於第一殼體的外周緣。凹槽配置於側壁上。第二殼體與第一殼體對應設置，且第二殼體包含第一內壁，配置於第二殼體的內側，第一內壁與側壁為相互對應設置。熔接件與第一殼體及第二殼體對應設置，且熔接件的接合方向不同於凹槽的一開口方向。防水單元配置於凹槽內且部分突出於側壁。其中，第一殼體與第二殼體藉由熔接件而相互接合，防水單元與第一內壁相互抵靠，以密合第一殼體與第二殼體。
基於上述，本發明的防水外殼，將防水單元設置在第一殼體位在側壁的凹槽中。由於熔接件的接合方向不同於凹槽的開口方向，當熔接件進行超音波振動熔接時，使得作用在防水單元的超音波振動外力較小，可改善防水單元與第一、第二殼體之間因摩擦生熱而產生膠熔現象。因此，本發明將防水單元側向配置在第一殼體與第二殼體之間，減少超聲波振動與上下壓合外力的影響，以達到較長使用壽命以及較佳產品良率的目的。
此外，第一殼體的凹槽設置在外側壁上，此第一殼體的凹槽型式可降低第二殼體的厚度尺寸以節省材料，亦可減少現有技術之上蓋與下蓋之間的應力壓合痕跡。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
請參考圖1A至圖2B，本發明的防水電子裝置100具備防水功能而適用於水面下或是溼度較高的環境中。簡單說明，防水電子裝置100可避免水氣的侵入，而造成內部電子零件的受潮以及損壞等情形。防水電子裝置100例如是傳輸線、電器產品的電流轉換適配器，用以連接於插座或其它外部電源，將外部電源經由變壓及整流後，轉換適當數值的電壓電流，以供應於相應的電器產品。
本發明的防水電子裝置100，包括一防水外殼200以及一電源轉換單元300。防水外殼200包括一第一殼體210、一第二殼體220、一熔接件230以及一防水單元240。
於本實施例中，第一殼體210為連接電源轉換單元300的蓋體，且第一殼體210包含一側壁SW以及一凹槽G。側壁SW配置於第一殼體210的外周緣。凹槽G配置於側壁SW上，進一步而言，凹槽G環繞凹陷於側壁SW上且垂直於一軸向AD。
第二殼體220與第一殼體210對應設置，即兩者可相互連接固定，且第二殼體220為容納電源轉換單元300以及其它電子零件的環狀殼體。
第二殼體220包含第一內壁W1及第二內壁W2。第一內壁W1配置於第二殼體220的內側。第一內壁W1與第一殼體210的側壁SW為相互對應設置，詳細而言，第一內壁W1環繞位在側壁SW外且相互間隔。第二內壁W2連接於第一內壁W1的下緣且相對遠離第一殼體，且第二內壁W2的內徑小於第一內壁W1的內徑。此處，第二內壁W2的內徑遠離第一內壁W1漸縮。
熔接件230與第一殼體210及第二殼體220對應設置，且熔接件230的接合方向JD不同於凹槽的一開口方向OD。防水單元240配置於凹槽G內且部分突出於第一殼體210的側壁SW。進一步而言，防水單元240例如是採用橡膠環或是其它具備彈性及防潮特性的材質。
於本實施例中，接合方向JD平行於軸向AD且開口方向OD垂直於軸向AD，此說明接合方向JD與開口方向OD為相互垂直。於其它實施例中，接合方向與開口方向的夾角例如是大於0度且小於180度，此處，本發明並未加以限制。原因在於接合方向只需與開口方向存在差異，即可有效地減少沿軸向AD傳遞的超音波振動外力作用於防水單元上，以此減少防水單元與第一殼體、第二殼體的摩擦。
電源轉換單元300配置於第一殼體210與第二殼體220內。簡言之，第一殼體210與第二殼體220藉由熔接件230(透過超音波熔接技術)而相互接合，且第一殼體210與第二殼體220共同構成一容置空間AS。電源轉換單元300配置在容置空間AS內且連接第一殼體210的底面BS，且電源轉換單元300的兩插頭310穿透並突伸在第一殼體210外。
其中，防水單元240與第二殼體220的第一內壁W1沿開口方向OD而相互抵靠，以密合第一殼體210與第二殼體220並達到防水功效。
圖2C是圖2A的防水電子裝置的D部放大示意圖。圖2D是圖1A的防水電子裝置的沿B-B線段的剖面示意圖。
參考圖2A至圖2D，第一殼體210具有一第一熔接面S1，設置在側壁SW的底部且朝向第二殼體220。第二殼體220具有一第二熔接面S2，設置在第一內壁W1的底部且對位於第一熔接面S1。熔接件230配置在第一熔接面S1與第二熔接面S2之間，且透過超音波U熔接使熔接件230受熱熔化並接合第一熔接面S1與第二熔接面S2。其中，熔接件230例如是採用熱塑性材料。
進一步而言，第一熔接面S1與側壁SW之間具有一第一夾角 (圖2B以大於90度為例)，且第二熔接面S2與第一內壁W1具有一第二夾角(圖2B以大於90度為例)。其中，第一夾角與第二夾角的實際角度可視製程或結構需求而定，本發明未加以限制。
進一步而言，第一殼體210的底面BS形成有一定位塊211。定位塊211朝向第二殼體220垂直延伸並突出於第一熔接面S1。第二殼體220具有一定位槽PG，設置於第二殼體220內且位在第一內壁W1下方，定位槽PG對應容納定位塊211，以定位第一殼體。
詳細而言，定位槽PG由兩個成形在第二內壁W2上的凸塊221所構成，兩凸塊221用以限制定位塊211的移動，以確保第一殼體210與第二殼體220之間不會產生相對樞轉。
參考圖1B、1C及2A，第二殼體220具有至少一肋條222(圖1B以多個肋條222為例)。各個肋條222配置在第二內壁W2上，且各個肋條222於第二內壁W2上沿軸向AD延伸，使各個肋條222的兩端分別鄰近第一內壁W1的一邊緣EG與第二殼體的一底面BT。
多個肋條222與第一內壁W1的邊緣EG之間具有一容槽AG。容槽AG的長度尺寸對應於(例如是大於)電源轉換單元300的電路板320的厚度尺寸，使得容槽AG可完全容納並支撐電路板320。當第一殼體210與第二殼體220相互接合後，多個肋條222與第一殼體210上下夾固電源轉換單元300的電路板320。此處電路板320懸空於容置空間AS中。
參考圖2A及圖2B，進一步而言，熔接件230相對於第一殼體210頂面TS的軸向長度L1大於凹槽G相對於第一殼體210頂面TS的軸向長度L2。此處，確保熔接件230的位置位在防水單元240下方，即防水單元240鄰近第一殼體210與第二殼體220之間的縫隙。當外部水氣自縫隙進入防水外殼200時，會受到防水單元240的阻擋而無法接觸至熔接件230，避免水氣累積於熔接件230使熔接特性因受潮而衰退。
圖3是依據本發明另一實施例的一種防水電子裝置的部分元件示意圖。
請配合參考圖1B及圖3，本實施例的防水電子裝置100A與圖1B的防水電子裝置100相近。差別在於，防水電子裝置100A的第二殼體220a具有至少一肋條222a(圖3以多個肋條222a為例)，配置在第二內壁W2上且沿軸向AD延伸。電源轉換單元300A的電路板320a具有多個卡合槽FG，且電路板320a的多個卡合槽FG分別對應容納多個肋條222a。使得電源轉換單元300A沿著多個肋條222a於容置空間AS中朝下移動，而定位於第二殼體220a的底部。
綜上所述，本發明的防水外殼，將防水單元設置在第一殼體位在側壁的凹槽中。由於熔接件的接合方向不同於凹槽的開口方向，當熔接件進行超音波振動熔接時，使得作用在防水單元的超音波振動外力較小，可改善防水單元與第一、第二殼體之間因摩擦生熱而產生膠熔現象。因此，本發明將防水單元側向配置在第一殼體與第二殼體之間，減少超音波振動與上下壓合應力的影響，以達到較長使用壽命以及較佳產品良率的目的。
進一步而言，本發明將熔接件的接合方向沿防水殼體的軸向配置，且容納防水單元之凹槽的開口方向不平行於接合方向。故，當熔接件進行超音波振動熔接時，可排除部分之軸向的摩擦應力作用於防水單元。相較於現有技術，可避免產生膠熔現象。
此外，第一殼體的凹槽設置在外側壁上，此第一殼體的凹槽型式可降低第二殼體的厚度尺寸以節省材料，亦可減少現有技術之上蓋與下蓋之間的應力壓合痕跡。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100、100A‧‧‧防水電子裝置200‧‧‧防水外殼210‧‧‧第一殼體211‧‧‧定位塊220、220a‧‧‧第二殼體221‧‧‧凸塊222、222a‧‧‧肋條230‧‧‧熔接件240‧‧‧防水單元300、300A‧‧‧電源轉換單元310‧‧‧插頭320、320a‧‧‧電路板G‧‧‧凹槽U‧‧‧超音波AD‧‧‧軸向AG‧‧‧容槽AS‧‧‧容置空間BS‧‧‧底面BT‧‧‧底面EG‧‧‧邊緣FG‧‧‧卡合槽JD‧‧‧接合方向L1、L2‧‧‧軸向長度OD‧‧‧開口方向PG‧‧‧定位槽SW‧‧‧側壁S1‧‧‧第一熔接面S2‧‧‧第二熔接面TS‧‧‧頂面W1‧‧‧第一內壁W2‧‧‧第二內壁
圖1A是依據本發明一實施例的一種防水電子裝置的立體示意圖。 圖1B是圖1A的防水電子裝置的元件分解示意圖。 圖1C是圖1A的防水電子裝置的另一方向元件分解示意圖。 圖2A是圖1A的防水電子裝置沿A-A剖面線的剖面示意圖。 圖2B是圖2A的防水電子裝置的C部放大示意圖。 圖2C是圖2A的防水電子裝置的D部放大示意圖。 圖2D是圖1A的防水電子裝置的沿B-B剖面線的剖面示意圖。 圖3是依據本發明另一實施例的一種防水電子裝置的部分元件示意圖。
100‧‧‧防水電子裝置
200‧‧‧防水外殼
210‧‧‧第一殼體
220‧‧‧第二殼體
300‧‧‧電源轉換單元
310‧‧‧插頭
A-A‧‧‧剖面線
B-B‧‧‧剖面線

Claims (20)

  1. 一種防水電子裝置，包括： 一防水外殼，包括： 一第一殼體，包含： 一側壁，配置於該第一殼體的外周緣；以及 一凹槽，配置於該側壁上； 一第二殼體，與該第一殼體對應設置，且該第二殼體包含： 一第一內壁，配置於該第二殼體的內側，該第一內壁與該側壁為相互對應設置； 一熔接件，與該第一殼體及該第二殼體對應設置，且該熔接件的一接合方向不同於該凹槽的一開口方向；以及 一防水單元，配置於該凹槽內且部分突出於該側壁；以及 一電源轉換單元，配置於該第一殼體與該第二殼體內； 其中，該第一殼體與該第二殼體藉由該熔接件而相互接合，且該第一殼體與該第二殼體共同構成一容置空間，該電源轉換單元配置在該容置空間內，且該防水單元與該第一內壁相互抵靠，以密合該第一殼體與該第二殼體。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之防水電子裝置，其中該第一殼體具有一第一熔接面，設置在該側壁的底部且朝向該第二殼體，該第二殼體具有一第二熔接面，設置在該第一內壁的底部且對位於該第一熔接面。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之防水電子裝置，其中該熔接件配置在該第一熔接面與該第二熔接面之間，透過超音波熔接使該熔接件接合該第一熔接面與該第二熔接面。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之防水電子裝置，其中該第一熔接面與該側壁之間具有一第一夾角，且該第二熔接面與該第一內壁具有一第二夾角。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之防水電子裝置，其中該第一殼體的底面形成有一定位塊，該定位塊朝向該第二殼體垂直延伸並突出於該第一熔接面。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之防水電子裝置，其中該第二殼體具有一定位槽，設置於該第二殼體內且位在該第一內壁下方，該定位槽對應容納該定位塊，以定位該第一殼體。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之防水電子裝置，其中該第二殼體具有一第二內壁，該第二內壁連接於該第一內壁且相對遠離該第一殼體，且該第二內壁的內徑小於該第一內壁的內徑。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之防水電子裝置，其中該第二殼體具有至少一肋條，配置在該第二內壁上，該至少一肋條於第二內壁上沿一軸向延伸，使各該至少一肋條的兩端分別鄰近該第一內壁的一邊緣與該第二殼體的一底面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之防水電子裝置，其中各該至少一肋條與該第一內壁的該邊緣之間具有一容槽，該容槽的長度尺寸對應於該電源轉換單元的一電路板的厚度尺寸，當該第一殼體與該第二殼體相互接合後，該肋條與該第一殼體上下夾固該電源轉換單元的該電路板。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之防水電子裝置，其中該第二殼體具有至少一肋條，配置在該第二內壁上且沿一軸向延伸。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之防水電子裝置，其中該電源轉換單元具有至少一卡合槽，該電源轉換單元的該至少一卡合槽對應容納該至少一肋條，使得該電源轉換單元沿著該至少一肋條而定位於該第二殼體的底部。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之防水電子裝置，其中該熔接件相對於該第一殼體頂面的軸向長度大於該凹槽相對於該第一殼體頂面的軸向長度。
  13. 一種防水外殼，包括： 一第一殼體，包含： 一側壁，配置於該第一殼體的外周緣；以及 一凹槽，配置於該側壁上； 一第二殼體，與該第一殼體對應設置，且該第二殼體包含： 一第一內壁，配置於該第二殼體的內側，該第一內壁與該側壁為相互對應設置； 一熔接件，與該第一殼體及該第二殼體對應設置，且該熔接件的一接合方向不同於該凹槽的一開口方向；以及 一防水單元，配置於該凹槽內且部分突出於該側壁； 其中，該第一殼體與該第二殼體藉由該熔接件而相互接合，該防水單元與該第一內壁相互抵靠，以密合該第一殼體與該第二殼體。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之防水外殼，其中該第一殼體具有一第一熔接面，設置在該側壁的底部且朝向該第二殼體，該第二殼體具有一第二熔接面，設置在該第一內壁的底部且對位於該第一熔接面。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之防水外殼，其中該熔接件配置在該第一熔接面與該第二熔接面之間，透過超音波熔接使該熔接件接合該第一熔接面與該第二熔接面。
  16. 如申請專利範圍第14項所述之防水外殼，其中該第一熔接面與該側壁之間具有一第一夾角，且該第二熔接面與該第一內壁具有一第二夾角。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之防水外殼，其中該第一殼體的底面形成有一定位塊，該定位塊朝向該第二殼體垂直延伸並突出於該第一熔接面。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之防水外殼，其中該第二殼體具有一定位槽，設置於該第二殼體內且位在該第一內壁下方，該定位槽對應容納該定位塊，以定位該第一殼體。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之防水外殼，其中該第二殼體具有一第二內壁，該第二內壁連接於該第一內壁且相對遠離該第一殼體，且該第二內壁的內徑小於該第一內壁的內徑。
  20. 如申請專利範圍第13項所述之防水外殼，其中該熔接件相對於該第一殼體頂面的軸向長度大於該凹槽相對於該第一殼體頂面的軸向長度。
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