TWI599293B - 接合模組 - Google Patents

Description

接合模組

本發明是有關於一種接合模組，且特別是有關於一種接合強度較佳的接合模組。

目前，消費性電子產品傾向輕薄及多元的方向設計。以輕薄的設計而言，通常將內部各電子元件、機構結構及外殼的厚度和尺寸縮小，以縮減產品的外觀厚度。然而，隨之而來要面對的問題就是當產品厚度縮減，其整體的結構剛性也隨之衰落，不但影響產品的可靠度，也令產品的強度及壽命跟著下降。

常見的解決方案是將產品的結構或外殼以金屬材質或是碳纖維材質取代塑膠材質，以增加剛性，但替換材料又必須面對成本增加、重量變重、天線收訊受阻等問題。

多元設計則是將原本單一功能的產品設計規劃為多功能合一，例如平板電腦接上鍵盤組合則可以成為筆記型電腦的使用模式。當輕薄及多元設計結合時，遇到新的問題是兩殼體水平對接時無法準確對位，且由於其連結處的強度不足，容易有變形翹曲的狀況發生。

本發明提供一種接合模組，可有效的改善並加強兩殼體水平對接時，連結處的剛性強度。

本發明提出一種接合模組，包括一第一殼體及一第二殼體。第一殼體包括一第一本體、一容置槽、一軌道及一頂推件。容置槽及軌道外露於第一本體內。軌道連通於容置槽，軌道沿一軸向的深度大於容置槽沿軸向的深度。頂推件固定於容置槽。第二殼體包括一第二本體、一連動件、一齒輪組及一接合臂。連動件包括一第一齒條，接合臂包括一第二齒條，第一齒條與該第二齒條分別嚙合於樞接在第二本體之齒輪組。當部分之第二殼體沿軸向伸入第一殼體之容置槽時，第一殼體之頂推件推動連動件，第一齒條移動以帶動齒輪組轉動，第二齒條對應地移動而使接合臂伸入第一殼體之軌道內。

為讓本發明之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。

圖1A是依照本發明之一實施例之一種接合模組組裝完成的外觀示意圖。請參閱圖1A，本實施例之接合模組100包括一第一殼體110及一第二殼體120。在本實施例中，第一殼體110可為擴充基座，第一殼體110包括一第一連接埠116a、一輸入輸出埠116b。輸入輸出埠116b電性連接至第一連接埠116a，可供使用者插入一外接裝置(未繪示)。第二殼體120可為擴充模組，例如是鍵盤模組、手寫板或是影音模組(例如是揚聲器等)等。

第二殼體120包括對應於第一連接埠116a之一第二 連接埠126，當第二殼體120與第一殼體110接合時，第一連接埠116a連接於第二連接埠126。一轉軸座10設置於第一殼體110且可相對第一殼體110轉動。轉軸座10可供例如是平板電腦等的一第三殼體(未繪示)插入，以將平板電腦與擴充模組透過擴充基座組合成輕薄型的筆記型電腦或是多功能的影音設備。當然，第一殼體110、第二殼體120與第三殼體的種類並不以此為限制。

第一殼體110與第二殼體120接合時，由於兩輕薄的物件水平接合，其接合處容易彎曲而造成接合不緊密的狀況，在本實施例中，透過下面的結構可有效地增加第一殼體110與第二殼體120之間的接合強度。

圖1B是圖1A之接合模組的第一殼體的局部透視示意圖。請參閱圖1B，第一殼體110包括一第一本體111、一容置槽112、一軌道113及一頂推件114。容置槽112及軌道113外露於第一本體111，且軌道113連通於容置槽112。在本實施例中，軌道113沿一軸向A的深度大於容置槽112沿軸向A的深度。頂推件114固定於容置槽112內，本實施例之頂推件114透過鎖固的方式固定於容置槽112內。頂推件114包括至少一第一磁吸件114a。在本實施例中，頂推件114包括兩個磁向相反的磁鐵，但第一磁性件114a的個數與種類不以此為限制。

圖1C是圖1A之接合模組的第二殼體的局部透視示意圖。請參閱圖1C，第二殼體120包括一第二本體121、一連動件122、一齒輪組123、一接合臂124及一彈性件125。 連動件122包括至少一第二磁吸件122a及一第一齒條122b，接合臂124包括一第二齒條124a。第一齒條122b與該第二齒條124a分別嚙合於樞接在第二本體121之齒輪組123，且第一齒條122b與第二齒條124a平行於軸向A。當部分之第二殼體120沿軸向A伸入第一殼體110之容置槽112時，第一殼體110之頂推件114推動連動件122，第一齒條122b移動以帶動齒輪組123轉動，嚙合於齒輪組123之第二齒條124a對應地移動而使接合臂124伸入第一殼體110之軌道113內。

在本實施例中，連動件122包括兩個對應於第一磁性件114a且磁向相反的磁鐵，但第二磁性件122a的個數與種類不以此為限制。當第二殼體120靠近第一殼體110時，第一磁吸件114a與第二磁吸件122a互相吸引以使第二殼體120之連動件122對位於第一殼體110之頂推件114。彈性件125包括相對之一第一端125a及一第二端125b，第一端125a抵靠於第二本體121，第二端125b抵靠於連動件122。

圖1D至圖1F是圖1A之接合模組的第一殼體與第二殼體的接合過程示意圖。請先參閱圖1D，當欲將第二殼體120之一部分沿軸向A伸入第一殼體110之容置槽112時，將第二殼體120靠近第一殼體110，由於第一殼體110之第一磁吸件114a與第二殼體120之第二磁吸件122a互相吸引以使第二殼體120之連動件122對位於第一殼體110之頂推件114(如圖1E所示)。

接著，施力將第二殼體120沿軸向A往第一殼體110推去，此時，第一殼體110之頂推件114會推動第二殼體120之連動件122。如圖1E所示，連動件122往圖面的下方滑動。在連動件122被頂推件114向下推動的過程中，第一齒條122b隨之向下移動，由於第一齒條122b與第二齒條124a分別嚙合於齒輪組123，第一齒條122b的移動會帶動齒輪組123轉動，轉動的齒輪組123又會帶動第二齒條124a向上移動。第二齒條124a固定於接合臂124上，因此，接合臂124便會沿軸線A向上進入第一殼體110之軌道113內。

在本實施例中，第一殼體110之容置槽112用以供第二殼體120的一部分容置並且可拆卸地固定於其內，由於軌道113沿軸向的深度大於容置槽112沿軸向的深度，也就是說，第一殼體110中可供接合臂124伸入的長度大於可讓第二本體121可伸入容置槽112內的長度。因此，本實施例之接合模組100透過較為深入第一殼體100之接合臂124來增加第一殼體110與第二殼體120之間的接合強度。

此外，由於彈性件125設置於連動件122與第二本體121之間，在連動件122被下壓的過程中，彈性件125被壓縮而蓄積彈性位能。之後若使用者欲將第二殼體120分離於第一殼體110時，只要將第二殼體120與第一殼體110的卡合解除，彈性件125之彈性位能便可被釋放而將第二殼體120推出於第一殼體110。因此，使用者不需手動將 第二殼體120拔出，使用上相當方便。

本實施例中，齒輪組123包括一第一齒輪123a，第一齒條122b與第二齒條124a分別嚙合於第一齒輪123a。由於第一齒條122b與第二齒條124a均嚙合於第一齒輪123a，第一齒條122b與第二齒條124a與第一齒輪123a之中心距離相等。第一齒輪123a轉動時會帶動第一齒條122b與第二齒條124a移動相同的距離。也就是說，第二殼體120的連動件122被下壓所走的路徑長度與接合臂124被齒輪組123上推所走的路徑長度會相同。當然，在其他實施例中，製造者可視第一殼體110與第二殼體120的種類自行選擇適當的齒輪組123，將第一齒條122b與第二齒條124a分別嚙合於齒輪組123中同軸且輪徑不同的齒輪，以改變連動件122與接合臂124所移動之長度的比例。

圖2是依照本發明之另一實施例之一種接合模組的局部透視示意圖。請參閱圖2，圖2之接合模組200與圖1A之接合模組100的主要差異在於在圖1A中齒輪組123僅具有一個第一齒輪123a，第一齒條122b與第二齒條124a均嚙合於第一齒輪123a。在圖2中，齒輪組223包括同軸之一第一齒輪223a及一第二齒輪223b，第一齒輪223a之輪徑小於第二齒輪223b之輪徑，第一齒條222b與嚙合於第一齒輪223a，第二齒條224a嚙合於第二齒輪223b。

在本實施例中，第一齒輪223a與第二齒輪223b的比例為1：2，但第一齒輪223a與第二齒輪223b的比例不以此為限制。由於第一齒輪223a與第二齒輪223b為同軸， 其轉動的角度相同，第一齒輪223a與第二齒輪223b的輪徑則是影響第一齒條222b與第二齒條224a的移動路徑的主要原因。也就是說，當齒輪組223轉動時，第二齒輪223b所轉動的路徑長度是第一齒輪223a所轉動的路徑長度的兩倍，第二齒條224a移動的距離也會是第一齒條222b移動的距離的兩倍。如此一來，接合臂224被齒輪組230上推所走的路徑長度便會大於連動件222被下壓所走的路徑長度。接合臂224可更深入地伸到第一殼體210內，以提高接合強度。

請回到圖1A之實施例，將第二殼體120的一部份以及接合臂124伸入第一殼體110內之後，還需將第二殼體120固定於第一殼體110，在本實施例中，透過卡合的方式固定第一殼體110與第二殼體120，下面將介紹詳細的卡合過程。

圖1G至圖1H是圖1A之接合模組的卡合過程的剖面示意圖。請先參閱圖1G，在本實施例中，第一殼體110包括連通於容置槽112之一開孔115，第二殼體120包括一按鈕組件127。按鈕組件127包括一彈性件127a及設置於彈性件127a上之一按鈕127b。在本實施例中，按鈕127b呈一斜面。在第二殼體120插入第一殼體110之容置槽112的過程中，按鈕127b之斜面靠近底部的位置由於未被第一本體111阻擋而可進入容置槽112。接著，在第二殼體120持續進入容置槽112的過程中，按鈕127b之斜面會被第一本體111下壓，承載按鈕127b的彈性件127a被壓縮而使 按鈕組件127可進入容置槽112。當第一殼體110之按鈕組件127移動到第一殼體110的開孔115位置時，由於彈性件127a受到的擠壓解除，彈性件127a恢復而將按鈕127b往上推，第二殼體120之按鈕127b便外露於開孔115並且卡合於第一殼體110(如圖1H所示)。當然，第一殼體110與第二殼體120的卡合方式並不以此為限制。

圖3A是依照本發明之再一實施例之一種接合模組的第一殼體的第一卡合組件的示意圖。圖3B是圖3A之接合模組之第一殼體的第一卡合組件與第二殼體的第二卡合組件的卡合示意圖。請參閱圖3A及圖3B，圖3A之接合模組300與圖1A之接合模組100的主要差異在於第一殼體110、310與第二殼體120、320的卡合方式。

在本實施例中，第一殼體310包括一第一卡合組件317、一開孔318及一彈性件319，第一卡合組件317包括外露於開孔318之一推鈕317a及連動於推鈕317a之一卡勾317b。卡勾317b位於容置槽312內且包括一第一斜面317c，彈性件319連接於第一本體311與第一卡合組件317之間。第二殼體320包括一第二卡合組件327，第二卡合組件327包括對應第一斜面317c之一第二斜面327a及對應卡勾317b之一卡槽327b。

在部分之第二殼體320沿軸向A進入第一殼體310的過程中，第一卡合組件317之卡勾317b的第一斜面317c接觸第二卡合組件327之第二斜面327a，而使第一卡合組件317略為往圖3B之右方移動。由於彈性件319設置於 第一卡合組件317與第一本體311之間，第一卡合組件317在向右移動的過程中，彈性件319被拉伸。在卡勾317b之第一斜面317c滑動到第二斜面327a的末端之後，由於卡勾317b不受到第二斜面327a的阻擋，彈性件319所蓄積的彈性位能便會將卡勾317b向圖面的左方拉動，而使第一殼體310的卡勾317b卡入第二殼體320的卡槽327b。

若欲解除第一殼體310與第二殼體320之間的卡合，則可用手向右扳動外露於第一殼體310之開孔318之推鈕317a，卡勾317b向右移動即可退出於卡槽327b，第一殼體310與第二殼體320之間的卡合即被解除。此時，卡勾317b與第一本體311之間的彈性件319被拉伸。當第一殼體310與第二殼體320之間的卡合解除時，設置在第二殼體320之連動件(未繪示)與第二本體321之間之彈性件(未繪示)的彈性位能可被釋放而將第二殼體320沿軸向A退出於第一殼體310，卡勾317b便會相對於第二殼體320朝圖面的上方移動。並且，在此過程中，卡勾317b與第一本體310之間的彈性件319會恢復而將卡勾317b往圖面的左方移動。因此，卡勾317b的第一斜面317c便會沿著第二卡合組件327的第二斜面327a往圖面的左上方移動而回到原來的位置。當然，第一殼體310與第二殼體320的卡合方式並不以上述為限制。

綜上所述，本發明之接合模組在第二殼體插入第一殼體的過程中，第一殼體之頂推件推動連動件，第一齒條移動帶動齒輪組轉動，以使第二齒條對應地移動，接合臂隨 之伸入第一殼體之軌道內。由於軌道沿軸向的深度大於容置槽的深度，相對於第二本體伸入於容置槽的深度，接合臂可更深入地伸入軌道內，以增加第一殼體與第二殼體之間的接合強度。此外，製造者可根據所需設計不同輪徑且同軸的齒輪組，藉由將第一齒條嚙合於輪徑較小的齒輪，第二齒條嚙合於輪徑較大的齒輪，以增加接合臂伸入第一殼體之軌道內的長度。另外，當第二殼體要插入第一殼體時，第二殼體之連動件與第一殼體之頂推件互相磁吸，使用者不需自行對位，當第二殼體解除與第一殼體之間的卡合時，由於彈性件設置於第二本體與連動件之間，彈性件之彈力可使第二殼體自動退出於第一殼體。因此，本發明之接合模組在操作上相當方便。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

A‧‧‧軸向

10‧‧‧轉軸座

20‧‧‧習知的第一殼體

30‧‧‧習知的第二殼體

100、200、300‧‧‧接合模組

110、210、310‧‧‧第一殼體

111、311‧‧‧第一本體

112、312‧‧‧容置槽

113‧‧‧軌道

114‧‧‧頂推件

114a‧‧‧第一磁吸件

115‧‧‧開孔

116a‧‧‧第一連接埠

116b‧‧‧輸入輸出埠

120、320‧‧‧第二殼體

121、321‧‧‧第二本體

122、222‧‧‧連動件

122a‧‧‧第二磁吸件

122b、222b‧‧‧第一齒條

123、223‧‧‧齒輪組

123a、223a‧‧‧第一齒輪

124、224‧‧‧接合臂

124a、224a‧‧‧第二齒條

125‧‧‧彈性件

125a‧‧‧第一端

125b‧‧‧第二端

126‧‧‧第二連接埠

127‧‧‧按鈕組件

127a‧‧‧彈性件

127b‧‧‧按鈕

223b‧‧‧第二齒輪

317‧‧‧第一卡合組件

317a‧‧‧推鈕

317b‧‧‧卡勾

317c‧‧‧第一斜面

318‧‧‧開孔

319‧‧‧彈性件

327‧‧‧第二卡合組件

327a‧‧‧第二斜面

327b‧‧‧卡槽

圖1A是依照本發明之一實施例之一種接合模組組裝完成的外觀示意圖。

圖1B是圖1A之接合模組的第一殼體的局部透視示意圖。

圖1C是圖1A之接合模組的第二殼體的局部透視示意圖。

圖1D至圖1F是圖1A之接合模組的第一殼體與第二殼體的接合過程示意圖。

圖1G至圖1H是圖1A之接合模組的卡合過程的剖面示意圖。

圖2是依照本發明之另一實施例之一種接合模組的局部透視示意圖。

圖3A是依照本發明之再一實施例之一種接合模組的第一殼體的第一卡合組件的示意圖。

圖3B是圖3A之接合模組之第一殼體的第一卡合組件與之第二殼體的第二卡合組件的卡合示意圖。

A‧‧‧軸向

100‧‧‧接合模組

110‧‧‧第一殼體

111‧‧‧第一本體

112‧‧‧容置槽

113‧‧‧軌道

114‧‧‧頂推件

114a‧‧‧第一磁吸件

120‧‧‧第二殼體

121‧‧‧第二本體

122b‧‧‧第二齒條

123‧‧‧齒輪組

123a‧‧‧第一齒輪

124‧‧‧接合臂

124a‧‧‧第二齒條

125‧‧‧彈性件

125a‧‧‧第一端

125b‧‧‧第二端

Claims (10)

1. 一種接合模組，包括：一第一殼體，包括一第一本體、一容置槽、一軌道及一頂推件，該容置槽及該軌道外露於該第一本體，該軌道連通於該容置槽，該軌道沿一軸向的深度大於該容置槽沿該軸向的深度，該頂推件固定於該容置槽內；以及一第二殼體，包括一第二本體、一連動件、一齒輪組及一接合臂，該連動件包括一第一齒條，該接合臂包括一第二齒條，該第一齒條與該第二齒條分別嚙合於樞接在該第二本體之該齒輪組，其中：在一狀態下時，該第一殼體完全分離於該第二殼體，當部分之第二殼體從與該第一殼體分離處沿該軸向伸入該第一殼體之該容置槽時，該第一殼體之該頂推件推動該連動件，該第一齒條移動以帶動該齒輪組轉動，該第二齒條對應地移動而使該接合臂伸入該第一殼體之該軌道內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該第二殼體更包括一彈性件，該彈性件包括相對之一第一端及一第二端，該彈性件之該第一端抵靠於該第二本體，該彈性件之該第二端抵靠於該連動件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該頂推件包括一第一磁吸件，該連動件包括一第二磁吸件，當該第二殼體靠近該第一殼體時，該第一磁吸件與該第二磁吸件互相吸引以使該第二殼體之該連動件對位於該第一殼體之該頂推件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該齒輪組包括一第一齒輪，該第一齒條與該第二齒條分別嚙合於該第一齒輪。
5. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該齒輪組包括同軸之一第一齒輪及一第二齒輪，該第一齒輪之輪徑小於該第二齒輪之輪徑，該第一齒條與嚙合於該第一齒輪，該第二齒條嚙合於該第二齒輪。
6. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該第一齒條與該第二齒條平行於該軸向。
7. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該第一殼體包括連通於該容置槽之一開孔，該第二殼體包括一按鈕組件，該按鈕組件包括一彈性件及設置於該彈性件上之一按鈕，當該第二殼體與該第一殼體接合時，該第二殼體之該按鈕外露於該開孔以卡合該第一殼體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該第一殼體包括一第一卡合組件、一開孔及一彈性件，該第一卡合組件包括外露於該開孔之一推鈕及連動於該推鈕之一卡勾，該卡勾位於該容置槽內且包括一第一斜面，該彈性件連接於該第一本體與該第一卡合組件之間，該第二殼體包括一第二卡合組件，該第二卡合組件包括對應該第一斜面之一第二斜面及對應該卡勾之一卡槽。
9. 如申請專利範圍第1項所述之接合模組，其中該第一殼體更包括一第一連接埠，該第二殼體包括對應於該第一連接埠之一第二連接埠，當該第二殼體與該第一殼體接 合時，該第一連接埠連接於該第二連接埠。
10. 如申請專利範圍第9項所述之接合模組，其中該第一殼體更包括一輸入輸出埠，該輸入輸出埠電性連接至該第一連接埠。