TWI755118B - 門鈴裝置 - Google Patents

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Abstract

一種門鈴裝置，包括外殼、被動件、電池模組及熱膨脹件。外殼包括安裝板，安裝板包括通孔、內表面及外表面。被動件可活動地設置於外殼內部，被動件包括第一側面與第二側面，第一側面朝向安裝板。電池模組設置於第一側面並對應於通孔。熱膨脹件設置於被動件的第二側面與該外殼之間。其中，熱膨脹件的溫度在第一溫度時，被動件使電池模組與外表面之間保持間隙，熱膨脹件的溫度在第二溫度時，熱膨脹件帶動被動件，使電池模組的至少一部分位於通孔內並與外表面位於同一平面。

Description

門鈴裝置
本發明係關於一種開關裝置，特別是指一種門鈴裝置。
門鈴為一般居家或辦公場所常見的裝置，用以供訪客提醒室內人員應門。目前門鈴主要的類別有傳統有線門鈴、無線門鈴及智慧門鈴，其中傳統有線門鈴是透過線路連接交流電源供電，無線門鈴與智慧門鈴則大多使用通訊模組進行控制，故常會配置獨立的電池進行供電。
對於內部配置有電池的門鈴來說，由於電池具有預定的可充放電溫度區間（例如0℃～60℃），因此，當環境溫度過高或過低時，很難將電池的溫度維持在上述溫度區間。此外，電池受熱或多次充放電後也容易產生膨脹而擠壓周遭部件，造成電池損壞的問題。
鑒於上述，於一實施例中，提供一種門鈴裝置，包括外殼、被動件、電池模組及熱膨脹件。外殼包括安裝板，安裝板包括通孔、內表面及外表面，通孔貫穿內表面與外表面。被動件可活動地設置於外殼內部，被動件包括彼此相對的第一側面與第二側面，第一側面朝向安裝板。電池模組設置於第一側面並對應於通孔。熱膨脹件設置於被動件的第二側面與外殼之間。其中，熱膨脹件的溫度在第一溫度時，被動件使電池模組與外殼的外表面之間保持間隙，熱膨脹件的溫度在第二溫度時，熱膨脹件帶動被動件，使電池模組的至少一部分位於通孔內並與外表面位於同一平面，其中第一溫度不同於第二溫度。
綜上，本發明實施例之門鈴裝置透過熱膨脹件之熱脹冷縮的特性改變被動件的位置，使電池模組在低溫時能與外殼的外表面之間保持間隙而避免電池模組的熱能散失，以及使電池模組在高溫時能與外殼的外表面所安裝的物體（例如牆壁）接觸而達到散熱的作用。此外，電池模組受熱或因多次充放電而膨脹時，也不會擠壓門鈴裝置的其他部件而造成損壞。
需說明的是，在各個實施例的說明中，所謂的「第一」、「第二」係用以描述不同的元件，這些元件並不因為此類謂辭而受到限制。在各個實施例的說明中，所謂的「耦接」或「連接」，其可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，而「耦接」或「連接」還可指二或多個元件相互操作或動作。此外，為了說明上的便利和明確，圖式中各元件的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，且每個元件的尺寸並未完全為其實際的尺寸，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均仍應落在本發明所揭示之技術內容涵蓋之範圍內。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。
圖1為本發明門鈴裝置第一實施例之立體圖，圖2為本發明門鈴裝置第一實施例之另一立體圖，圖3為本發明門鈴裝置第一實施例之分解立體圖，圖4為圖1沿4-4線段之剖視圖。如圖1至圖4所示，門鈴裝置1包括外殼10、被動件20、電池模組30及熱膨脹件40，被動件20、電池模組30及熱膨脹件40安裝於外殼10的內部。在一些實施例中，門鈴裝置1可為無線門鈴或智慧門鈴並透過電池模組30進行供電，門鈴裝置1可安裝於居家住宅、辦公場所或商業大廈的出入口處，以作為室內與室外的溝通媒介。
如圖1至圖4所示，外殼10為中空殼體且包括一安裝板11，外殼10是透過安裝板11安裝固定於出入口處的目標物上，在此，目標物是以壁面W為例，但此並不侷限。安裝板11包括通孔12、內表面13及外表面14，其中內表面13與外表面14為安裝板11位於相對側之二個表面，內表面13朝向外殼10的內部，外表面14則朝向外殼10的外部，且當外殼10透過安裝板11安裝固定於壁面W時，外表面14朝向壁面W，外表面14接觸於壁面W而使二者位於同一平面上。通孔12貫穿內表面13與外表面14以連通於外殼10的內部空間。
在一些實施例中，安裝板11可具有至少一個安裝部111，安裝板11可透過安裝部111安裝固定於壁面W，例如安裝部111可為鎖孔、掛鉤或固定架等。如圖1至圖4所示，在本實施例中，安裝板11具有多個安裝部111，各安裝部111為鎖孔並分別鄰近於安裝板11的角落處，以分別透過螺絲穿入各安裝部111與壁面W，達到安裝板11與壁面W彼此固定並使外表面14接觸於壁面W。
如圖1至圖4所示，在本實施例中，外殼10包括有前板15，安裝板11與前板15為外殼10位於相對側的二板體，其中前板15上可設有提供使用者操作之功能組件，例如功能組件可包括按壓開關16（如圖1所示）、麥克風、顯示螢幕、攝影機或補光燈等。
如圖1至圖4所示，被動件20可活動地設置於外殼10內部，被動件20包括彼此相對的第一側面21與第二側面22，第一側面21朝向安裝板11，第二側面22則朝向前板15。在本實施例中，被動件20為一懸臂且包括固定端23與自由端24，固定端23固定於外殼10（例如固定端23可透過黏固、鉚合、鎖固或焊接等方式固定於外殼10），自由端24未受到固定且鄰近於通孔12。藉此，當被動件20靠近自由端24的部位受力時，被動件20能以固定端23為支點進行旋擺活動，使自由端24接近或遠離安裝板11。
再如圖3與圖4所示，在本實施例中，被動件20是透過對一基板26進行加工而形成，例如對基板26進行局部切割而形成懸臂型態之被動件20，加工完成後，基板26再組裝固定於外殼10內部，使被動件20的固定端23間接固定於外殼10。在其他實施例中，被動件20亦可為獨立的元件，並以固定端23直接固定於外殼10。
在一些實施例中，上述被動件20亦可透過其他方式可活動地設置於外殼10內部，例如被動件20可透過滑軌可滑動地設置於外殼10內部，使被動件20受力時能相對於外殼10進行滑動以接近或遠離安裝板11。
如圖1至圖4所示，電池模組30設置於被動件20的第一側面21並對應於通孔12，在本實施例中，電池模組30更鄰近於被動件20的自由端24，且通孔12的尺寸大於電池模組30的尺寸，例如通孔12的長度與寬度大於電池模組30的長度與寬度。藉此，當被動件20以固定端23為支點旋擺活動時，可同步帶動電池模組30在通孔12內移動以接近或遠離安裝板11的外表面14，但本實施例並不侷限，通孔12的尺寸亦可小於或等於電池模組30的尺寸，當被動件20以固定端23為支點旋擺活動時，僅部分的電池模組30在通孔12內移動以接近或遠離安裝板11的外表面14。在一些實施例中，電池模組30包括有電池31，其中電池31可為鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池或鋰聚合物電池等可充電電池，以具有充電與放電之功能。
如圖1至圖4所示，熱膨脹件40設置於被動件20的第二側面22與外殼10之間，進一步來說，熱膨脹件40可設置於被動件20的第二側面22與外殼10的前板15之間。在本實施例中，熱膨脹件40固定於第二側面22上且鄰近於自由端24，但本實施例並不侷限，熱膨脹件40亦可固定於外殼10內的其他元件並鄰近或接觸於第二側面22，以透過熱膨脹件40之熱脹冷縮的特性改變被動件20的位置。在一些實施例中，熱膨脹件40的熱膨脹係數（Coefficient of thermal expansion, CTE）可大於被動件20之熱膨脹係數，舉例來說，熱膨脹件40可為高熱膨脹係數之材料所製成，例如材料可為聚氯乙烯（PVC，熱膨脹係數為80×10 -6/K）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，熱膨脹係數為85×10 -6/K）或尼龍（Nylon，熱膨脹係數為120×10 -6/K）。被動件20可為低熱膨脹係數之材料所製成之擺臂，例如材料可為鋁合金（熱膨脹係數為23.2×10 -6/K）、鐵（熱膨脹係數為12.2×10 -6/K）或不銹鋼（熱膨脹係數為14.4×10 -6/K），然而上述材料僅為舉例，並不用以限制本發明。
再如圖1至圖4所示，在本實施例中，熱膨脹件40為一塊體，外殼10內部設有一固定板50，例如固定板50可透過黏固、鉚合、鎖固或焊接等方式固定於外殼10內部，在此，固定板50為電路板，但此並不侷限。固定板50介於被動件20與前板15之間，熱膨脹件40固定於被動件20的第二側面22與固定板50面向熱膨脹件40的表面51之間，例如熱膨脹件40可透過黏膠黏固於第二側面22與固定板50的表面51。在一些實施例中，熱膨脹件40亦可僅固定在固定板50的表面51而不固定於被動件20的第二側面22，此並不侷限。藉此，當熱膨脹件40隨著溫度升高而體積逐漸膨脹擴大時，由於固定板50受到固定而被動件20的自由端24未受固定，故熱膨脹件40可抵推被動件20的自由端24以帶動電池模組30朝安裝板11之外表面14移動接近。
一般來說，各種類型之電池模組30皆具有預定的可充放電溫度區間（例如0℃～60℃、-20℃～50℃或-10℃～45℃等），本發明實施例之門鈴裝置1是透過熱膨脹件40之熱脹冷縮的特性改變被動件20與電池模組30的位置，以使電池模組30的溫度能夠維持在上述可充放電溫度區間內。具體而言，熱膨脹件40的溫度在一第一溫度時，被動件20使電池模組30與外殼10的外表面14之間保持一間隙。如圖4所示，在本實施例中，當天氣寒冷（例如天氣溫度低於0℃）而使熱膨脹件40的溫度（即上述第一溫度）小於或等於一第一條件溫度時（第一條件溫度可為接近天氣寒冷時的環境溫度，例如5℃、10℃、15℃或20℃等），熱膨脹件40的體積會遇冷收縮以帶動被動件20位於第一位置，其中第一位置為使電池模組30與外殼10的外表面14之間保持間隙的位置。藉此，透過電池模組30與外表面14之間保持間隙，使電池模組30在低溫時不會與安裝板11所安裝之壁面W接觸而達到阻隔的效果，避免電池模組30的熱能傳導至壁面W而散失，以維持電池模組30的溫度在可充放電溫度區間內。在本實施例中，第一溫度小於或等於第一條件溫度。
在一些實施例中，如圖4所示，門鈴裝置1更包括電熱件60（例如電熱管或電熱片），電熱件60連接於電池模組30，當電池模組30在低溫時，電熱件60可對電池模組30進行加熱，以確保電池模組30的溫度能夠維持在可充放電溫度區間內。此外，由於被動件20於第一位置時，電池模組30不會與安裝板11所安裝之壁面W接觸而避免熱能傳導至壁面W，因此，電熱件60能更快速的加熱電池模組30達到預定溫度，從而有效提高電熱件60之加熱效率。
圖5為本發明門鈴裝置第一實施例之作動圖。當熱膨脹件40的溫度在一第二溫度時，熱膨脹件40帶動被動件20，使電池模組30的至少一部分位於通孔12內並與外表面14位於同一平面。如圖5所示，在本實施例中，當天氣炎熱（例如天氣溫度高於35℃）而使熱膨脹件40的溫度（即上述第二溫度）大於或等於一第二條件溫度時（第二條件溫度可接近天氣炎熱時的環境溫度並大於上述第一條件溫度，例如25℃、28℃、30℃或32℃等），熱膨脹件40會受熱膨脹而擴大體積，以抵推並帶動被動件20的自由端24由上述第一位置朝安裝板11移動至第二位置，其中第二位置為使電池模組30的至少一部分位於通孔12內並與外表面14位於同一平面的位置，也就是說，電池模組30至少部分區域與外表面14共平面，例如在本實施例中，電池模組30鄰近外表面14的局部表面與外表面14位於同一平面上而能與壁面W彼此接觸。藉此，電池模組30在高溫時可將熱能傳導至壁面W而達到散熱的作用，以將電池模組30的溫度維持在可充放電溫度區間內。此外，如圖4與圖5所示，由於電池模組30固定在被動件20的第一側面21以隨著被動件20一起活動，故電池模組30受熱或因多次充放電而膨脹時，可透過被動件20的活動，不會擠壓門鈴裝置1的其他部件（例如外殼10）而造成損壞。在本實施例中，第二溫度大於第二條件溫度。
在一些實施例中，在熱膨脹件40的溫度小於或等於一條件溫度（所述條件溫度例如為20℃、25℃、30℃或35℃等）的情況，被動件20使電池模組30與外殼10的外表面14之間保持一間隙；在熱膨脹件40的溫度大於此條件溫度的情況，熱膨脹件40帶動被動件20，使電池模組30的至少一部分位於通孔12內並與外表面14位於同一平面。也就是說，上述第一溫度小於或等於所述條件溫度，上述第二溫度大於所述條件溫度。舉例來說，如圖4所示，上述條件溫度可為30℃，當熱膨脹件40的溫度小於或等於30℃時，被動件20使電池模組30與外殼10的外表面14之間保持間隙，使電池模組30不會與安裝板11所安裝之壁面W接觸而達到阻隔的效果。如圖5所示，當熱膨脹件40的溫度大於30℃時，熱膨脹件40會受熱膨脹以帶動被動件20，使電池模組30的至少一部分位於通孔12內並與外表面14位於同一平面而能與壁面W彼此接觸。
在一些實施例中，如圖4所示，由於熱膨脹件40受熱膨脹的體積變化有限，故被動件20於上述第一位置時，電池模組30的至少一部分也是位於通孔12內，使電池模組30與外殼10的外表面14之間的間隙不致過大，確保被動件20移動至第二位置時，電池模組30的至少一部分能夠與外表面14共平面而與壁面W接觸。
如圖4與圖5所示，在本實施例中，電池模組30包括導熱外罩32，且導熱外罩32包覆於電池31外部，其中導熱外罩32可為導熱性佳的材料所製成，例如金屬或陶瓷等高導熱係數的材料，使電池模組30與壁面W彼此接觸時，導熱外罩32能夠將電池31的熱能加速傳導至壁面W而進一步提高散熱的效果。在一些實施例中，電池模組30的導熱外罩32與被動件20可為一體成型之結構（如圖4與圖5所示），或者導熱外罩32與被動件20亦可為組裝式結構，例如導熱外罩32透過黏固、鉚合、鎖固或焊接等方式組接於被動件20的第一側面21。在一些實施例中，電池模組30亦可僅包括電池31，電池31直接固定於被動件20的第一側面21。
如圖4與圖5所示，在本實施例中，電熱件60設置於導熱外罩32的內部，且電熱件60接觸於電池31與導熱外罩32的表面，使電熱件60發熱時能夠經由導熱外罩32的傳導而更均勻地加熱電池31，提高加熱效率。
圖6為本發明門鈴裝置第二實施例之剖視圖，圖7為本發明門鈴裝置第二實施例之作動圖。如圖6與圖7所示，本實施例與上述第一實施例的差異至少在於，本實施例之門鈴裝置2的熱膨脹件40’呈長形，在此，被動件20與熱膨脹件40’皆為長形板體且彼此疊置，並使熱膨脹件40’的第一端41鄰近於被動件20的固定端23，熱膨脹件40’的第二端42則鄰近於被動件20的自由端24，此外，熱膨脹件40’的熱膨脹係數大於被動件20之熱膨脹係數。
藉此，如圖7所示，當天氣炎熱時而使熱膨脹件40’的溫度在第二溫度時，熱膨脹件40’受熱之膨脹量會大於被動件20受熱之膨脹量，且因被動件20與熱膨脹件40’彼此疊置並固定組接，膨脹量大之熱膨脹件40’朝膨脹量小之被動件20方向彎曲，以帶動被動件20的自由端24同步彎曲移動，使電池模組30的至少一部分位於通孔12內並與外表面14位於同一平面，從而電池模組30在高溫時可將熱能傳導至壁面W而達到散熱的作用。
如圖6所示，當天氣寒冷而使熱膨脹件40’的溫度在第一溫度時，膨脹量小之被動件20則會朝膨脹量大之熱膨脹件40’的方向彎曲，使電池模組30與外殼10的外表面14之間保持間隙，故電池模組30在低溫時不會與安裝板11所安裝之壁面W接觸而達到阻隔的效果，避免電池模組30的熱能傳導至壁面W而散失。
如圖6與圖7所示，在本實施例中，被動件20的第二側面22更設有容置槽25，熱膨脹件40’固定於容置槽25中以提高組接後的穩固性。
綜上，本發明實施例之門鈴裝置透過熱膨脹件之熱脹冷縮的特性改變被動件的位置，同時帶動電池模組移動，使電池模組在低溫時能與外殼的外表面之間保持間隙而避免電池模組的熱能散失，以及使電池模組在高溫時能與外殼的外表面所安裝的物體（例如牆壁）接觸而達到散熱的作用，讓電池模組能在預定的可充放電溫度區間正常運作。再者，更可避免電池模組在膨脹的情況擠壓門鈴裝置的其他部件而造成其他部件損壞。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此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。
1,2:門鈴裝置 10:外殼 11:安裝板 111:安裝部 12:通孔 13:內表面 14:外表面 15:前板 16:按壓開關 20:被動件 21:第一側面 22:第二側面 23:固定端 24:自由端 25:容置槽 26:基板 30:電池模組 31:電池 32:導熱外罩 40,40’:熱膨脹件 41:第一端 42:第二端 50:固定板 51:表面 60:電熱件 W:壁面
[圖1]係本發明門鈴裝置第一實施例之立體圖。 [圖2]係本發明門鈴裝置第一實施例之另一立體圖。 [圖3]係本發明門鈴裝置第一實施例之分解立體圖。 [圖4]係圖1沿4-4線段之剖視圖。 [圖5]係本發明門鈴裝置第一實施例之作動圖。 [圖6]係本發明門鈴裝置第二實施例之剖視圖。 [圖7]係本發明門鈴裝置第二實施例之作動圖。
10:外殼
11:安裝板
111:安裝部
12:通孔
15:前板
16:按壓開關
20:被動件
22:第二側面
23:固定端
24:自由端
26:基板
40:熱膨脹件
50:固定板

Claims (11)

  1. 一種門鈴裝置，包括：一外殼，包括一安裝板，該安裝板包括一通孔、一內表面及一外表面，該通孔貫穿該內表面與該外表面；一被動件，可活動地設置於該外殼內部，該被動件包括彼此相對的一第一側面與一第二側面，該第一側面朝向該安裝板；一電池模組，設置於該第一側面並對應於該通孔；以及一熱膨脹件，設置於該被動件的該第二側面與該外殼之間；其中，該熱膨脹件的溫度在一第一溫度時，該被動件使該電池模組與該外殼的該外表面之間保持一間隙；其中，該熱膨脹件的溫度在一第二溫度時，該熱膨脹件受熱膨脹使該被動件朝該安裝板移動，使該電池模組的至少一部分位於該通孔內並與該外表面位於同一平面；其中該第二溫度大於該第一溫度。
  2. 如請求項1所述之門鈴裝置，其中該熱膨脹件之熱膨脹係數大於該被動件之熱膨脹係數。
  3. 如請求項1所述之門鈴裝置，其中該熱膨脹件的溫度在該第一溫度時，該被動件使該電池模組的至少一部分位於該通孔內。
  4. 如請求項1所述之門鈴裝置，其中該第一溫度小於或等於一第一條件溫度，該第二溫度大於一第二條件溫度，該第一條件溫度不同於該第二條件溫度。
  5. 如請求項1所述之門鈴裝置，其中該第一溫度小於或等於一條件溫度，該第二溫度大於該條件溫度。
  6. 如請求項1所述之門鈴裝置，其中該被動件為一懸臂且包括一固定端與一自由端，該固定端固定於該外殼，該自由端鄰近於該通孔，該電池模組與該熱膨脹件鄰近於該自由端。
  7. 如請求項6所述之門鈴裝置，其中該電池模組包括一電池與一導熱外罩，該導熱外罩包覆於該電池外部。
  8. 如請求項6所述之門鈴裝置，更包括一固定板，該固定板固定於該外殼內部，該熱膨脹件固定於該被動件的該第二側面與該固定板之間。
  9. 如請求項6所述之門鈴裝置，其中該熱膨脹件呈長形而包括一第一端與一第二端，該第一端鄰近於該固定端，該第二端鄰近於該自由端。
  10. 如請求項6所述之門鈴裝置，其中該被動件的該第二側面設有一容置槽，該熱膨脹件固定於該容置槽中。
  11. 如請求項1所述之門鈴裝置，更包括一電熱件，該電熱件連接於該電池模組。
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