TWI482383B - 電源轉接器 - Google Patents

Description

電源轉接器

本發明係提供一種電源轉接器，尤指一種自動抽取式的電源轉接器。

隨著科技的進步，現今的可攜式電子裝置不再需要替換電池以延長使用時間，而是可對安裝在可攜式電子裝置內的電池直接進行充電。一般來說，充電器係包含一電壓轉換元件以及二個轉接頭。兩個轉接頭分別可為通用序列匯流排介面接頭和傳統多片式插頭，電壓轉換元件設置在兩個轉接頭之間。通用序列匯流排介面接頭通常以一凹槽結構的形式設置在充電器之外殼。傳統多片式插頭則以可轉動收納方式設置在外殼，讓消費者可視使用需求將多片式插頭轉出外殼以插入插座進行充電，或是將多片式插頭轉入外殼內以切換到收納模式。然而，傳統充電器係以手動方式將多片式插頭轉出或轉入外殼內，常會因施力不足或其轉動機構缺陷造成難以控制多片式插頭為充電模式或收納模式，故如何設計出一種便於控制多片式插頭之旋轉角度的充電用轉接器，即為相關產業的發展目標之一。

本發明係提供一種自動抽取式的電源轉接器，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種電源轉接器，其包含有一殼體、一第一接頭、一旋轉機構以及一第二接頭。該第一接頭以可轉動方式設置於該殼體之底部。該殼體具有一第一開口與一第二開口。該旋轉機構設置於該殼體與該第一接頭之間。該第二接頭以可活動方式設置於該殼體內且連接該旋轉機構。該第二接頭另電連接該第一接頭。一外部連接器插入該第二開口以連結該第二接頭，該第二接頭被該外部連接器推擠而驅使該旋轉機構轉動該第一接頭，使得部分的該第一接頭自該殼體內突出於該第一開口。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一接頭為一多片式插頭，該第二接頭為一通用序列匯流排插槽。

本發明之申請專利範圍另揭露該電源轉接器另包含有一彈性元件，設置於該旋轉機構。該彈性元件係驅動該旋轉機構將該第一接頭轉入該殼體內。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉機構包含一轉軸以及一致動件。該轉軸樞接於該殼體，該致動件與該第一接頭設置在該轉軸上，且該第二接頭滑動地連接該致動件。

本發明之申請專利範圍另揭露該致動件之一端具有一斜導部，該第二接頭係相對該斜導部滑動以帶動該轉軸旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該致動件之一結構方向實質平行於該第一接頭之一結構方向，且該斜導部為一多邊形結構。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉機構包含一齒輪軸以及一齒條結構。該齒輪軸樞接於該殼體，該第一接頭設置在該齒輪軸上，該齒條結構嚙合於該齒輪軸且連接該第二接頭。

本發明之申請專利範圍另揭露該第二接頭推動該齒條結構以嚙合牽引方式驅使該齒輪軸自轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該齒條結構相對該齒輪軸之一移動距離實質相等於該齒輪軸之四分之一的外直徑長度。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉機構包含一轉軸以及一連桿組。該轉軸樞接於該殼體，該第一接頭設置在該轉軸上，該連桿組之兩端分別連接該轉軸與該第二接頭。

本發明之申請專利範圍另揭露該連桿組包含有一第一桿部以及一第二桿部。該第一桿部設置在該轉軸之表面。該第二桿部以可轉動方式分別連接於該第二接頭與該第一桿部之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該第二桿部係為一豎直桿或一曲型桿。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉機構包含一轉軸以及一板部。該轉軸樞接於該殼體，該第一接頭與該板部設置在該轉軸之不同弧面上，該第二接頭係推動該板部以驅使該轉軸旋轉。

本發明之申請專利範圍另揭露該板部之一平面法向量 實質平行於該第一接頭之一結構方向。

本發明之申請專利範圍另揭露該旋轉機構包含一轉軸、一致動件以及一導引件。該轉軸樞接於該殼體，該致動件連接該轉軸，且以可移動方式設置於該導引件內。

本發明之申請專利範圍另揭露該導引件具有一導引槽，且該導引槽係為一弧形槽。

本發明之申請專利範圍另揭露該導引件具有一導引弧部，且該導引弧部係為一半圓形凹陷結構。

本發明之電源轉接器具有自動彈出第一接頭的功能。外部連接器接合電源轉接器之第二接頭時，第二接頭滑動地設置在殼體內，故可被外部連接器推壓而產生微幅移動，進而驅動前述實施例之各型態的旋轉機構轉動，牽引第一接頭突出殼體外部以進行接電。當外部連接器移除後，旋轉機構可被彈性元件驅動而將第一接頭和第二接頭回復到初始狀態。相較先前技術，本發明之電源轉接器具有結構簡單、成本低廉且操作容易的優點，電源轉接器可隨著外部連接器的安裝及卸除自動收縮接頭，可有效解決傳統轉接器使用不變之缺點。

請參閱第1圖至第3圖，第1圖為本發明第一實施例之一電源轉接器10之元件爆炸示意圖，第2圖與第3圖分別為本發明第一實施例之電源轉接器10於不同操作狀態之示意圖。電源轉接器10包含有一殼體12、一第一接頭14、一 旋轉機構16以及一第二接頭18。殼體12用來包覆電源轉接器10之其它零組件，提供保護與美觀功能。殼體12具有一第一開口121以及一第二開口123。第一接頭14可被旋轉機構16帶動而伸出第一開口121。一外部連接器20可經由第二開口123插入殼體12而連結至第二接頭18。第一接頭14以可轉動方式設置於殼體12的底部，第二接頭18以可活動方式設置於殼體12內部，且第一接頭14係電連接第二接頭18。旋轉機構16樞接於殼體12內，第一接頭14和第二接頭18皆連結於旋轉機構16，因此外部連接器20可藉由連結到第二接頭18而驅使旋轉機構16轉動第一接頭14。

一般來說，第一接頭14為一多片式插頭，如二片式插頭或三片式插頭；第二接頭18為一通用序列匯流排插槽。具通用序列匯流排(USB)介面的外部連接器20欲電力連接至不同介面的110V或220V插座時，可將外部連接器20插入本發明之電源轉接器10，以利用第一接頭14電力連接到傳統插座。如第2圖所示，在未使用電源轉接器10時，第一接頭14可收納於殼體12之第一開口121內。如第3圖所示，使用者可將外部連接器20經由第二開口123插入第二接頭18，第二接頭18受推擠而驅使旋轉機構16轉動第一接頭14，使得部分的第一接頭14可自殼體12內突出第一開口121。此外，電源轉接器10另可包含有一彈性元件22，設置於旋轉機構16上。當外部連接器20退出第二開口123，第二接頭18不再被外力施壓，彈性元件22便可用來驅動旋轉 機構16反向轉動第一接頭14，以將第一接頭14收回殼體12內。

請參閱第4圖與第5圖，第4圖與第5圖分別為第2圖與第3圖之部分結構示意圖。旋轉機構10可包含一轉軸24以及一致動件26。轉軸24樞接於殼體12之底部。致動件26和第一接頭14分別設置在轉軸24的不同位置，且第二接頭18以可相對滑動方式連接致動件26。如第4圖所示，第二接頭18位於初始位置，外部連接器20未插入第二接頭18，第一接頭14係收納於殼體12內。如第5圖所示，致動件26鄰近第二接頭18之一端可具有一斜導部28。斜導部28可為一多邊形結構，用來抵接於第二接頭18之邊緣。

當外部連接器20插入第二接頭18而帶動第二接頭18平移，第二接頭18之一端為斜面端部，會推動致動件26之斜導部28，斜導部28可被牽引抬昇(或反向下降)，使得致動件26可同步地帶動轉軸24旋轉，當旋轉到達所需角度可卡合固定，此邊設計將第一接頭14轉動九十度以將部分的第一接頭14轉到殼體12外面用來連接到傳統插座上。如此一來，本發明之電源轉接器10便可於插入外部連接器20時將第一接頭14同步伸出殼體12；並於外部連接器20分離電源轉接器10時，利用彈性元件22(例如扭簧)之彈性恢復力將第一接頭14收回殼體12內，達到自動伸縮之目的。其中，致動件26之一結構方向V1可實質平行第一接頭14之一結構方向V2，藉此有效縮減電源轉接器10之體積厚度。

另介紹數個不同型態的電源轉接器。在以下實施例中，凡與前述實施例具有相同編號之元件係具有相同的結構與功能，於後不再敘明。請參閱第6圖與第7圖，第6圖與第7圖分別為本發明第二實施例之電源轉接器30於不同操作狀態之部分結構示意圖。旋轉機構16另可包含一齒輪軸32以及一齒條結構34。齒輪軸32樞接於殼體12。第一接頭14設置在齒輪軸32上隨其轉動。齒條結構34係嚙合齒輪軸32且連接第二接頭18。齒條結構34可為一板狀物體且沿著平行於殼體12之底部的方向移動。

如第6圖所示，齒條結構34以前端嚙合於齒輪軸32，此時第一接頭14收納於殼體12內。接著，如第7圖所示，外部連接器20插入殼體12而連結第二接頭18時，第二接頭18可推動齒條結構34平移並帶動齒輪軸32同步產生自轉運動。隨著齒輪軸32之自轉，部分的第一接頭14便可被轉到殼體12外面，以將電源轉接器30切換到使用狀態。其中，齒條結構34相對齒輪軸32之一移動距離可實質相等於齒輪軸32之外直徑長度的四分之一，意即無論齒條結構34嚙合於齒輪軸32的何處位置，齒條結構34都可驅動齒輪軸32轉動四分之一的圓周長，將第一接頭14轉動九十度以伸出殼體12外。

請參閱第8圖與第9圖，第8圖與第9圖分別為本發明第三實施例之電源轉接器40於不同操作狀態之部分結構示意圖。旋轉機構16另可包含一轉軸42以及一連桿組44。轉 軸42樞接於殼體12，且第一接頭14設置在轉軸42上。連桿組44之兩端分別連接轉軸42和第二接頭18，連桿組44可被第二接頭18施壓而驅動轉軸42。連桿組44可包含有一第一桿部46以及一第二桿部48。第一桿部46設置於轉軸42之表面。第二桿部48則以可轉動方式分別連接第二接頭18與第一桿部46，舉例來說，第二桿部48之兩端可配置萬向接頭，提高第二接頭18推擠連桿組44時帶動轉軸42產生自轉運動的流暢性。

如第8圖所示，第一桿部46係延伸設置於轉軸42之表面，且微幅地斜傾向第二接頭18。此時第二接頭18未被外部連接器20驅使，第一接頭14收納於殼體12內。接著，如第9圖所示，外部連接器20插入殼體12而連結第二接頭18時，第二接頭18相對殼體12之底部移動而推壓連桿組44。連桿組44之第二桿部48可利用兩端的萬向接頭驅動第一桿部46和轉軸42旋轉，以將第一接頭14伸出殼體12外。第三實施例所述之第二桿部48雖為一豎直桿，但為了強化連桿組44的牽引效能，第二桿部48另可設計為帶有弧度的曲型桿，其設計態樣端視實際需求而定，故此不再詳述。

請參閱第10圖與第11圖，第10圖與第11圖分別為本發明第四實施例之電源轉接器50於不同操作狀態之部分結構示意圖。旋轉機構16另可包含一轉軸52以及一板部54。轉軸52樞接於殼體12。第一接頭14與板部54分別連接在轉軸52的不同弧面上。如第10圖所示，板部54未被第二 接頭18推擠，旋轉機構16維持在初始狀態，第一接頭14係收納於殼體12內。如第11圖所示，第二接頭18被外部連接器20推得更深入殼體12內部，使得第二接頭18可推動板部54翻轉，驅動轉軸52將部分的第一接頭14旋出殼體12外。板部54在外端可選擇性設置一抵接部56，用來止擋第二接頭18以避免第二接頭18相對板部54過度滑行。其中，板部54之一平面法向量V3可實質平行於第一接頭14之結構方向V2，以確保旋轉機構16可驅動第一接頭14旋轉九十度而垂直伸出殼體12外。

請參閱第12圖與第13圖，第12圖為本發明第五實施例之電源轉接器60之部分結構示意圖，第13圖為本發明第六實施例之電源轉接器70之部分結構示意圖。旋轉機構16另可包含一轉軸62、一致動件64以及一導引件66。轉軸62樞接於殼體12。致動件64連接轉軸62，並以可移動方式設置在導引件66內。如第12圖所示，導引件66可具有一弧形導引槽661，且導引槽661為一半環型結構。第一接頭14在收納狀態時，致動件64之一端係位於導引槽661的底端。若第二接頭18受擠壓而帶動導引件66移近轉軸62，則致動件64之該端便會沿著導引槽661自底端滑行到頂端，使得轉軸62可產生自轉而牽引部分的第一接頭14伸出殼體12外。

在第六實施例中，與第五實施例相同編號之元件具有相同的結構與功能，於此不再加以說明。如第13圖所示，電 源轉接器70之導引件66另可具有一導引弧部663，且導引弧部663為一半圓形凹陷結構。當致動件64之一端抵接於導引弧部663的下端時，第一接頭14收納於殼體12內。另一方面，當第二接頭18被推擠而驅動導引件66接近轉軸62，致動件64之該端可由導引弧部663的下端向上滑行。於到達導引弧部663之上端時，第一接頭12可被轉軸62之自轉牽引旋轉九十度，以部分伸出殼體12外，達到自收納模式切換為使用模式之目的。

綜上所述，本發明之電源轉接器具有自動彈出第一接頭的功能。外部連接器接合電源轉接器之第二接頭時，第二接頭滑動地設置在殼體內，故可被外部連接器推壓而產生微幅移動，進而驅動前述實施例之各型態的旋轉機構轉動，牽引第一接頭突出殼體外部以進行接電。當外部連接器移除後，旋轉機構可被彈性元件驅動而將第一接頭和第二接頭回復到初始狀態。相較先前技術，本發明之電源轉接器具有結構簡單、成本低廉且操作容易的優點，電源轉接器可隨著外部連接器的安裝及卸除自動收縮接頭，可有效解決傳統轉接器使用不變之缺點。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧電源轉接器

12‧‧‧殼體

121‧‧‧第一開口

123‧‧‧第二開口

14‧‧‧第一接頭

16‧‧‧旋轉機構

18‧‧‧第二接頭

20‧‧‧外部連接器

22‧‧‧彈性元件

24‧‧‧轉軸

26‧‧‧致動件

28‧‧‧斜導部

30‧‧‧電源轉接器

32‧‧‧齒輪軸

34‧‧‧齒條結構

40‧‧‧電源轉接器

42‧‧‧轉軸

44‧‧‧連桿組

46‧‧‧第一桿部

48‧‧‧第二桿部

50‧‧‧電源轉接器

52‧‧‧轉軸

54‧‧‧板部

56‧‧‧抵接部

60‧‧‧電源轉接器

62‧‧‧轉軸

64‧‧‧致動件

66‧‧‧導引件

661‧‧‧導引槽

663‧‧‧導引弧部

70‧‧‧電源轉接器

V1‧‧‧結構方向

V2‧‧‧結構方向

V3‧‧‧平面法向量

第1圖為本發明第一實施例之電源轉接器之元件爆炸示意圖。

第2圖與第3圖分別為本發明第一實施例之電源轉接器於不同操作狀態之示意圖。

第4圖與第5圖分別為第2圖與第3圖之部分結構示意圖。

第6圖與第7圖分別為本發明第二實施例之電源轉接器於不同操作狀態之部分結構示意圖。

第8圖與第9圖分別為本發明第三實施例之電源轉接器於不同操作狀態之部分結構示意圖。

第10圖與第11圖分別為本發明第四實施例之電源轉接器於不同操作狀態之部分結構示意圖。

第12圖為本發明第五實施例之電源轉接器之部分結構示意圖。

第13圖為本發明第六實施例之電源轉接器之部分結構示意圖。

10‧‧‧電源轉接器

12‧‧‧殼體

121‧‧‧第一開口

14‧‧‧第一接頭

16‧‧‧旋轉機構

18‧‧‧第二接頭

22‧‧‧彈性元件

24‧‧‧轉軸

26‧‧‧致動件

28‧‧‧斜導部

V1‧‧‧結構方向

V2‧‧‧結構方向

Claims (17)

1. 一種電源轉接器，其包含有：一殼體，該殼體具有一第一開口與一第二開口；一第一接頭，以可轉動方式設置於該殼體之底部；一旋轉機構，設置於該殼體與該第一接頭之間；以及一第二接頭，以可活動方式設置於該殼體內且連接該旋轉機構，該第二接頭另電連接該第一接頭，一外部連接器插入該第二開口以連結該第二接頭，該第二接頭被該外部連接器推擠而驅使該旋轉機構轉動該第一接頭，使得部分的該第一接頭自該殼體內突出於該第一開口。
2. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該第一接頭為一多片式插頭，該第二接頭為一通用序列匯流排插槽。
3. 如請求項1所述之電源轉接器，其另包含有：一彈性元件，設置於該旋轉機構，該彈性元件係驅動該旋轉機構將該第一接頭轉入該殼體內。
4. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該旋轉機構包含一轉軸以及一致動件，該轉軸樞接於該殼體，該致動件與該第一接頭設置在該轉軸上，且該第二接頭滑動地連接該致動件。
5. 如請求項4所述之電源轉接器，其中該致動件之一端具有一斜導部，該第二接頭係相對該斜導部滑動以帶動該 轉軸旋轉。
6. 如請求項5所述之電源轉接器，其中該致動件之一結構方向實質平行於該第一接頭之一結構方向，且該斜導部為一多邊形結構。
7. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該旋轉機構包含一齒輪軸以及一齒條結構，該齒輪軸樞接於該殼體，該第一接頭設置在該齒輪軸上，該齒條結構嚙合於該齒輪軸且連接該第二接頭。
8. 如請求項7所述之電源轉接器，其中該第二接頭推動該齒條結構以嚙合牽引方式驅使該齒輪軸自轉。
9. 如請求項7所述之電源轉接器，其中該齒條結構相對該齒輪軸之一移動距離實質相等於該齒輪軸之四分之一的外直徑長度。
10. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該旋轉機構包含一轉軸以及一連桿組，該轉軸樞接於該殼體，該第一接頭設置在該轉軸上，該連桿組之兩端分別連接該轉軸與該第二接頭。
11. 如請求項10所述之電源轉接器，其中該連桿組包含有一第一桿部以及一第二桿部，該第一桿部設置在該轉軸之表面，該第二桿部以可轉動方式分別連接於該第二接頭與該第一桿部之間。
12. 如請求項11所述之電源轉接器，其中該第二桿部係為一豎直桿或一曲型桿。
13. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該旋轉機構包含一轉軸以及一板部，該轉軸樞接於該殼體，該第一接頭與該板部設置在該轉軸之不同弧面上，該第二接頭係推動該板部以驅使該轉軸旋轉。
14. 如請求項13所述之電源轉接器，其中該板部之一平面法向量實質平行於該第一接頭之一結構方向。
15. 如請求項1所述之電源轉接器，其中該旋轉機構包含一轉軸、一致動件以及一導引件，該轉軸樞接於該殼體，該致動件連接該轉軸，且以可移動方式設置於該導引件內。
16. 如請求項15所述之電源轉接器，其中該導引件具有一導引槽，且該導引槽係為一弧形槽。
17. 如請求項15所述之電源轉接器，其中該導引件具有一導引弧部，且該導引弧部係為一半圓形凹陷結構。