TWI502824B - 卡合機構及其相關電子裝置 - Google Patents

Description

卡合機構及其相關電子裝置

本發明係提供一種卡合機構及其相關電子裝置，尤指一種以可拆卸方式固定平板電腦之螢幕的卡合機構及其相關電子裝置。

隨著科技的進步，平板電腦逐漸取代桌上型電腦與筆記型電腦成為市場的主流。平板電腦係利用觸控螢幕作為輸入介面，並為了達到輕薄化外型設計，平板電腦的觸控螢幕直接安裝在機殼表面，以有效降低產品的厚度。傳統的製作方式係將觸控螢幕以背膠貼附在殼體上，但背膠的黏性相當強，若進行維修時欲分離觸控螢幕與殼體，係使用工具在觸控螢幕與殼體之間撬開一縫隙，然後再強行破壞背膠將觸控螢幕自殼體扳開，此種方式不但操作困難，且會在觸控螢幕或殼體留下殘膠。若殘膠大量地留在觸控螢幕，則此片觸控螢幕即毀損必需廢棄，相應地提高了維修成本與困難度。因此，如何設計一種能穩定地固定觸控螢幕，並具有快速簡單拆卸特點的固定機構，即為電腦產業亟需努力的發展課題。

本發明係提供一種以可拆卸方式固定平板電腦之螢幕的卡合機構及其相關電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種固定一面板模組於 一底殼的卡合機構，該面板模組黏著於一框架上。該卡合機構包含有一第一卡勾部、一基座、一第一閂扣件以及一彈性元件。該第一卡勾部設置於該框架。該基座設置於該底殼。該第一閂扣件以可滑動方式設置於該基座。該第一閂扣件包含一第一主體、一第二卡勾部以及一斜導結構。該第二卡勾部設置於該第一主體。該第二卡勾部扣接該第一卡勾部，以限制該框架相對該底殼之移動。該斜導結構設置於該第一主體且鄰近該第二卡勾部。該第一卡勾部另於脫離該第二卡勾部後沿著該斜導結構相對滑行，以帶動該框架遠離該底殼。該彈性元件之兩端分別連接於該第一閂扣件與該基座，該彈性元件係驅動該第二卡勾部扣接該第一卡勾部。

本發明之申請專利範圍另揭露該卡合機構另包含一推鈕，該推鈕設置於該第一主體上。

本發明之申請專利範圍另揭露該第二卡勾部與該斜導結構之一間距實質大於該第一卡勾部之一寬度。

本發明之申請專利範圍另揭露該卡合機構另包含一限位件，以可拆卸方式設置於該基座與該第一閂扣件之間。該限位件穿設該基座與該第一閂扣件，以限制該第一閂扣件相對該基座之移動。

本發明之申請專利範圍另揭露該卡合機構另包含一第一卡合部以及至少一第二閂扣件。該第一卡合部設置於該框架相異該第一卡勾部之一端邊。該第二閂扣件以可滑動方式設置於該基座相異該第一閂扣件之一端邊。該第二閂扣件包 含一第二主體以及一第二卡合部。該第二卡合部設置於該第二主體，用以扣接該第一卡合部。

本發明之申請專利範圍另揭露該卡合機構另包含一致動件，連接於該第一閂扣件與該第二閂扣件。該第一閂扣件相對該基座滑動時，係利用該致動件牽引該第二閂扣件相對該基座滑動。

本發明之申請專利範圍另揭露該第一閂扣件相對該基座之一滑行方向實質垂直該第二閂扣件相對該基座之一滑行方向。

本發明之申請專利範圍另揭露該致動件包含有一第一齒條、一第二齒條以及一齒輪。該第一齒條與該第二齒條分別設置於該第一閂扣件和該第二閂扣件。該齒輪以可轉動方式設置於該基座。該齒輪分別嚙合於該第一齒條與該第二齒條。

本發明之申請專利範圍另揭露該致動件包含有一第一斜塊以及一第二斜塊。該第一斜塊與該第二斜塊分別設置於該第一閂扣件和該第二閂扣件。該第二斜塊以可滑行方式貼附該第一斜塊。

本發明之申請專利範圍另揭露一種電子裝置，其包含有一框架、一面板模組、一底殼以及一卡合機構。該面板模組黏著於該框架。該底殼用來承載至少一電子元件。該卡合機構設置於該框架與該底殼之間。該卡合機構包含有一第一卡勾部、一基座、一第一閂扣件以及一彈性元件。該第一卡勾 部設置於該框架。該基座設置於該底殼。該第一閂扣件以可滑動方式設置於該基座。該第一閂扣件包含一第一主體、一第二卡勾部以及一斜導結構。該第二卡勾部設置於該第一主體。該第二卡勾部扣接該第一卡勾部，以限制該框架相對該底殼之移動。該斜導結構設置於該第一主體且鄰近該第二卡勾部。該第一卡勾部另於脫離該第二卡勾部後沿著該斜導結構相對滑行，以帶動該框架遠離該底殼。該彈性元件之兩端分別連接於該第一閂扣件與該基座，該彈性元件係驅動該第二卡勾部扣接該第一卡勾部。

本發明之申請專利範圍另揭露該底殼具有一第一嵌合部，設置於相對該基座之一端邊。該框架具有一第二嵌合部，設置於相對該第一卡勾部之一端邊。該第二嵌合部用以嵌合該第一嵌合部。

本發明之卡合機構使用多個限位機構，例如第一卡勾部與第二卡勾部之組合、第一卡合部與第二卡合部之組合、以及第一嵌合部與第二嵌合部之組合，平穩地限制框架相對底殼之移動。若要拆卸面板模組，使用者可移動推鈕來解除第一卡勾部與第二卡勾部的拘束，此時第一閂扣件還會透過致動件之牽引驅動第二閂扣件，進而同步解除第一卡合部與第二卡合部的拘束。如此一來，電子裝置的框架與底殼間有三個端邊為鬆脫狀態，使用者可翻轉框架，輕鬆地將框架連同面板模組分離於底殼。相較於先前技術，欲對底殼承載的電子元件進行維修時，使用本發明之卡合機構移除面板模組完 全不會破壞面板模組的結構，可較佳地應用於市售的平板電腦，取代傳統以背膠黏貼面板與殼體的接合技術。本發明之卡合機構具有體積輕便、操作容易且成本低廉的優點，適於裝設在薄型平板電腦，無論在生產製程端或售後維修端皆有利於提高產品的良率。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之一電子裝置10之元件爆炸圖。電子裝置10包含有一框架12、一面板模組14、一底殼16以及一卡合機構18。一般來說，電子裝置10可為一平板電腦或一智慧型手機，故面板模組14可為一觸控螢幕，並黏著於框架12上。底殼16用來承載複數個電子元件17，如電子裝置10所需的硬碟、處理器、記憶體等等。卡合機構18係設置在框架12與底殼16之間，使用者可利用本發明之卡合機構18快速拆裝框架12，以將面板模組14自底殼16分離出來。

如第1圖所示，卡合機構18包含有複數個第一卡勾部20、一基座22、一第一閂扣件24以及一彈性元件26。第一卡勾部20設置於框架12的一端邊(第一端邊121)。基座22固定在底殼16的一端邊(第一端邊161)。基座22可具有數個滑軌，第一閂扣件24便以可滑動方式設置於基座22。為了固定及退出第一卡勾部20，第一閂扣件24包含有第一主體28、複數個第二卡勾部30以及複數個斜導結構32。第二卡勾部30與斜導結構32之數量係相應於第一卡勾部20之 數量。第二卡勾部30設置於第一主體28上，且分別對應到各個各第一卡勾部20。各斜導結構32則設置在第一主體28上鄰近相應第二卡勾部30的位置。彈性元件26之兩端分別連接第一閂扣件24與基座22。彈性元件26之一彈性恢復力用來移動第一閂扣件24，驅使第二卡勾部30扣接第一卡勾部20，以啟動卡合機構18的拘束機制。

此外，卡合機構18另可包含有一推鈕34以及一限位件36。推鈕34係穿過底殼16以設置於第一主體28。第一主體28上可形成一導槽281。限位件36之一端插入導槽281，第一主體28可以短行程方式相對限位件36移動。其中短行程之一長度正比於導槽281之一長度。限位件36以可拆卸方式設置於基座22與第一閂扣件24之間。限位件36係同時穿設基座22及第一閂扣件24，利用結構干涉來限制第一閂扣件24相對基座22之移動，以避免使用者因誤碰推鈕34而觸發卡合機構18。推鈕34另可覆蓋在限位件36上方，以展現電子裝置10的美觀外型。使用者可先移動推鈕34露出限位件36，並待限位件36移除後，續行移動推鈕34以解除卡合機構18的拘束機制。

請參閱第1圖至第4圖，第2圖至第4圖分別為本發明實施例之電子裝置10於不同操作階段的結構剖視圖。如第2圖所示，彈性元件26驅動第二卡勾部30扣接第一卡勾部20，可避免框架12沿著一第一方向D1相對底殼16分離；限位件36穿透底殼16鎖附在第一閂扣件24，可防止框架 12沿著垂直第一方向D1之一第二方向D2相對底殼16移動。此時推鈕34位於一初始位置，覆蓋於限位件36之上方。接著，如第3圖所示，使用者沿著第二方向D2移動推鈕34到第一位置P1，帶動第一閂扣件24亦沿著第二方向D2相對基座22滑行，直至導槽281的一端(左端)抵接於限位件36才停止第一閂扣件24之滑動。此時第一卡勾部20恰脫離第二卡勾部30，且抵接在斜導結構32的底端。

最後，如第4圖所示，使用者將限位件36移除後，可進一步沿著第二方向D2移動推鈕34以前往第二位置P2。斜導結構32會沿著第一卡勾部20相對滑行，驅使第一卡勾部20帶動框架12上升，藉此將面板模組14與框架12分離於底殼16。其中第二卡勾部30之前端與斜導結構32的一間距D可實質大於第一卡勾部20的一寬度W，以使第一卡勾部20脫離第二卡勾部30後，第一卡勾部20可立即相對斜導結構32滑行而被牽引抬高。如此一來，本發明之卡合機構18可在解除卡勾部之拘束後同步抬昇框架12與面板模組14，以達到便利拆卸之目的。

如第1圖所示，底殼16可具有複數個第一嵌合部38，設置於底殼16上相對基座22的另一端邊(第二端邊162)。框架12可具有一第二嵌合部40，設置在框架12上相對第一卡勾部20的另一端邊(第二端邊122)。欲結合框架12與底殼16時，使用者係先將第二嵌合部40嵌合於第一嵌合部38，接著以嵌合部為軸心帶動框架12旋轉，以將框架12的 端邊(第一端邊121)對齊貼附至底殼16的相應端邊(第一端邊161)，使得卡合機構18可提供拘束力，意即將第二卡勾部30扣接第一卡勾部20，以限制框架12相對底殼16之移動。

除此之外，本發明之卡合機構18另可包含複數個第一卡合部42以及二個第二閂扣件44。複數個第一卡合部42分別設置於框架12上相異第一卡勾部20的其他端邊(第三端邊123與第四端邊124)。二個第二閂扣件44以可滑動方式設置於基座22，並分別對應到底殼16上相異第一閂扣件24的其他端邊(第三端邊163與第四端邊164)。各第二閂扣件44包含有一第二主體46以及複數個第二卡合部48，各第二卡合部48設置於第二主體46，且對應到各個第一卡合部42。其中，第一閂扣件24相對基座22的滑行方向A1較佳地實質垂直第二閂扣件44相對基座22的滑行方向A2。因此，使用者可利用第一嵌合部38與第二嵌合部40之組合，及卡合機構18之拘束機制快速簡單地接合框架12和底殼16的四個端邊。

再者，卡合機構18另可包含一致動件50，連接第一閂扣件24和第二閂扣件44。致動件50可作為一橋接元件。當第一閂扣件24相對基座22滑行時，第一閂扣件24透過致動件50之牽引同步帶動第二閂扣件44相對基座22滑行。如此一來，第二卡勾部30和第二卡合部48可同時扣接或脫離於第一卡勾部20與第一卡合部42，達到便利拆裝框架12 及其面板模組14之目的。

請參閱第1圖、第5圖與第6圖，第5圖與第6圖分別為本發明第一實施例之致動件50在不同操作狀態之示意圖。致動件50可包含一第一齒條52、一第二齒條54以及一齒輪56。第一齒條52與第二齒條54分別設置在第一閂扣件24和第二閂扣件44上。齒輪56則以可轉動方式設置在基座22的一凸座62，且齒輪56分別嚙合第一齒條52及第二齒條54。致動件50用來帶動第一閂扣件24與第二閂扣件44同步地相對基座22滑行。

如第5圖至第6圖所示，第一閂扣件24沿著滑行方向A1移動時，第二卡勾部30遠離第一卡勾部20。第一閂扣件24透過第一齒條52驅動齒輪56沿著順時鐘方向R1旋轉，齒輪56再帶動第二齒條54牽引第二閂扣件44沿著滑行方向A2移動，以使第二卡合部48遠離第一卡合部42。另一方面，如第6圖至第5圖所示，當第一閂扣件24相反滑行方向A1移動，第二卡勾部30回扣到第一卡勾部20。齒輪56可沿著逆時鐘方向R2旋轉，以帶動第二閂扣件44相反滑行方向A2移動，亦使得第二卡合部48回扣到第一卡合部42。換句話說，致動件50可驅動第二卡勾部30與第二卡合部48同時扣接或同時脫離第一卡勾部20及第一卡合部42。

請參閱第7圖，第7圖為本發明第二實施例之致動件50’之示意圖。致動件50’另可包含一第一斜塊58以及一第二斜塊60。第一斜塊58與第二斜塊60分別設置在第一閂扣件 24和第二閂扣件44上，且第二斜塊60以可相對滑行方式貼附第一斜塊58。當第一閂扣件24相對基座22移動時，第一斜塊58與第二斜塊60會相對移動產生錯位，因此卡合機構18可利用致動件50’，同步牽引第一閂扣件24和第二閂扣件44相對基座22移動，以解除及啟動拘束機制，其作動過程如第一實施例所述，於此不再敘明。此外，本發明之致動件的應用態樣可不限於前述二個實施例所述，另可利用其它牽引拖拉機構，端視設計需求而定。

綜上所述，本發明之卡合機構使用多個限位機構，例如第一卡勾部與第二卡勾部之組合、第一卡合部與第二卡合部之組合、以及第一嵌合部與第二嵌合部之組合，平穩地限制框架相對底殼之移動。若要拆卸面板模組，使用者可移動推鈕來解除第一卡勾部與第二卡勾部的拘束，此時第一閂扣件還會透過致動件之牽引驅動第二閂扣件，進而同步解除第一卡合部與第二卡合部的拘束。如此一來，電子裝置的框架與底殼間有三個端邊為鬆脫狀態，使用者可翻轉框架，輕鬆地將框架連同面板模組分離於底殼。相較於先前技術，欲對底殼承載的電子元件進行維修時，使用本發明之卡合機構移除面板模組完全不會破壞面板模組的結構，可較佳地應用於市售的平板電腦，取代傳統以背膠黏貼面板與殼體的接合技術。本發明之卡合機構具有體積輕便、操作容易且成本低廉的優點，適於裝設在薄型平板電腦，無論在生產製程端或售後維修端皆有利於提高產品的良率。

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‧‧‧電子裝置

12‧‧‧框架

121‧‧‧第一端邊

122‧‧‧第二端邊

123‧‧‧第三端邊

124‧‧‧第四端邊

14‧‧‧面板模組

16‧‧‧底殼

161‧‧‧第一端邊

162‧‧‧第二端邊

163‧‧‧第三端邊

164‧‧‧第四端邊

17‧‧‧電子元件

18‧‧‧卡合機構

20‧‧‧第一卡勾部

22‧‧‧基座

24‧‧‧第一閂扣件

26‧‧‧彈性元件

28‧‧‧第一主體

281‧‧‧導槽

30‧‧‧第二卡勾部

32‧‧‧斜導結構

34‧‧‧推鈕

36‧‧‧限位件

38‧‧‧第一嵌合部

40‧‧‧第二嵌合部

42‧‧‧第一卡合部

44‧‧‧第二閂扣件

46‧‧‧第二主體

48‧‧‧第二卡合部

50‧‧‧致動件

50’‧‧‧致動件

52‧‧‧第一齒條

54‧‧‧第二齒條

56‧‧‧齒輪

58‧‧‧第一斜塊

60‧‧‧第二斜塊

62‧‧‧凸座

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

P1‧‧‧第一位置

P2‧‧‧第二位置

A1‧‧‧滑行方向

A2‧‧‧滑行方向

R1‧‧‧順時鐘方向

R2‧‧‧逆時鐘方向

D‧‧‧間距

W‧‧‧寬度

第1圖為本發明實施例之電子裝置之元件爆炸圖。

第2圖至第4圖分別為本發明實施例之電子裝置於不同操作階段的結構剖視圖。

第5圖與第6圖分別為本發明第一實施例之致動件在不同操作狀態之示意圖。

第7圖為本發明第二實施例之致動件之示意圖。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧框架

14‧‧‧面板模組

16‧‧‧底殼

20‧‧‧第一卡勾部

24‧‧‧第一閂扣件

26‧‧‧彈性元件

281‧‧‧導槽

30‧‧‧第二卡勾部

32‧‧‧斜導結構

34‧‧‧推鈕

36‧‧‧限位件

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

Claims (19)

1. 一種固定一面板模組於一底殼的卡合機構，該面板模組黏著於一框架，該卡合機構包含有：一第一卡勾部，設置於該框架；一基座，設置於該底殼；以及一第一閂扣件，以可滑動方式設置於該基座，該第一閂扣件包含有：一第一主體；一第二卡勾部，設置於該第一主體，該第二卡勾部扣接該第一卡勾部，以限制該框架相對該底殼之移動；以及一斜導結構，設置於該第一主體且鄰近該第二卡勾部，該第一卡勾部另於脫離該第二卡勾部後沿著該斜導結構相對滑行，以帶動該框架遠離該底殼；以及一彈性元件，該彈性元件之兩端分別連接於該第一閂扣件與該基座，該彈性元件係驅動該第二卡勾部扣接該第一卡勾部。
2. 如請求項1所述之卡合機構，其另包含有：一推鈕，該推鈕設置於該第一主體上。
3. 如請求項1所述之卡合機構，其中該第二卡勾部與該斜導結構之一間距實質大於該第一卡勾部之一寬度。
4. 如請求項1所述之卡合機構，其另包含有：一限位件，以可拆卸方式設置於該基座與該第一閂扣件之間，該限位件穿設該基座與該第一閂扣件，以限制該第一閂扣件相對該基座之移動。
5. 如請求項1所述之卡合機構，其另包含有：一第一卡合部，設置於該框架相異該第一卡勾部之一端邊；以及至少一第二閂扣件，以可滑動方式設置於該基座相異該第一閂扣件之一端邊，該第二閂扣件包含有：一第二主體；以及一第二卡合部，設置於該第二主體，該第二卡合部係扣接該第一卡合部。
6. 如請求項5所述之卡合機構，其另包含有：一致動件，連接於該第一閂扣件與該第二閂扣件，該第一閂扣件相對該基座滑動時，係利用該致動件牽引該第二閂扣件相對該基座滑動。
7. 如請求項5或6所述之卡合機構，其中該第一閂扣件相對該基座之一滑行方向實質垂直該第二閂扣件相對該基座之一滑行方向。
8. 如請求項6所述之卡合機構，其中該致動件包含有：一第一齒條，設置於該第一閂扣件；一第二齒條，設置於該第二閂扣件；以及一齒輪，以可轉動方式設置於該基座，該齒輪分別嚙合 於該第一齒條與該第二齒條。
9. 如請求項6所述之卡合機構，其中該致動件包含有：一第一斜塊，設置於該第一閂扣件；以及一第二斜塊，設置於該第二閂扣件，該第二斜塊以可滑行方式貼附該第一斜塊。
10. 一種電子裝置，其包含有：一框架；一面板模組，黏著於該框架；一底殼，用來承載至少一電子元件；以及一卡合機構，設置於該框架與該底殼之間，該卡合機構包含有：一第一卡勾部，設置於該框架；一基座，設置於該底殼；以及一第一閂扣件，以可滑動方式設置於該基座，該第一閂扣件包含有：一第一主體；一第二卡勾部，設置於該第一主體，該第二卡勾部扣接該第一卡勾部，以限制該面板模組相對該底殼之移動；以及一斜導結構，設置於該第一主體且鄰近該第二卡勾部，該第一卡勾部另於脫離該第二卡勾部後沿著該斜導結構相對滑行，以帶動該面板模組遠離該底殼；以及 一彈性元件，該彈性元件之兩端分別連接於該第一閂扣件與該基座，該彈性元件係驅動該第二卡勾部扣接該第一卡勾部。
11. 如請求項10所述之電子裝置，其中該卡合機構另包含有：一推鈕，該推鈕設置於該第一主體上。
12. 如請求項10所述之電子裝置，其中該第二卡勾部與該斜導結構之一間距實質大於該第一卡勾部之一寬度。
13. 如請求項10所述之電子裝置，其中該卡合機構另包含有：一限位件，以可拆卸方式設置於該基座與該第一閂扣件之間，該限位件穿設該基座與該第一閂扣件，以限制該第一閂扣件相對該基座之移動。
14. 如請求項10所述之電子裝置，其中該卡合機構另包含有：一第一卡合部，設置於該框架相異該第一卡勾部之一端邊；以及至少一第二閂扣件，以可滑動方式設置於該基座相異該第一閂扣件之一端邊，該第二閂扣件包含有：一第二主體；以及一第二卡合部，設置於該第二主體，該第二卡合部係扣接該第一卡合部。
15. 如請求項14所述之電子裝置，其中該卡合機構另包含 有：一致動件，連接於該第一閂扣件與該第二閂扣件，該第一閂扣件相對該基座滑動時，係利用該致動件牽引該第二閂扣件相對該基座滑動。
16. 如請求項14或15所述之電子裝置，其中該第一閂扣件相對該基座之一滑行方向實質垂直該第二閂扣件相對該基座之一滑行方向。
17. 如請求項15所述之電子裝置，其中該致動件包含有：一第一齒條，設置於該第一閂扣件；一第二齒條，設置於該第二閂扣件；以及一齒輪，以可轉動方式設置於該基座，該齒輪分別嚙合於該第一齒條與該第二齒條。
18. 如請求項15所述之電子裝置，其中該致動件包含有：一第一斜塊，設置於該第一閂扣件；以及一第二斜塊，設置於該第二閂扣件，該第二斜塊以可滑行方式貼附該第一斜塊。
19. 如請求項10所述之電子裝置，其中該底殼具有一第一嵌合部，設置於相對該基座之一端邊，該框架具有一第二嵌合部，設置於相對該第一卡勾部之一端邊，該第二嵌合部用以嵌合該第一嵌合部。