TW201327100A - 電子裝置之擴充座及其連接器機構 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種電子裝置之擴充座及其連接器機構。該擴充座包含一基座、一鉸鏈、一支架及該連接器機構。該支架經由該鉸鏈與該基座樞接。該連接器機構包含一角傳動機構及一連接模組。該角傳動機構設置於該基座並包含一傳動元件及一轉動件，該傳動元件連接該鉸鏈之一樞軸及該轉動件使得該樞軸能經由該傳動元件驅動該轉動件轉動。該連接模組固定於該轉動件並包含一連接器，透過該基座之一窗口露出。當一電子裝置與該連接器電連接時，該支架支撐該電子裝置。因此，使用者可同時調整該支架及該連接器，縮短將該電子裝置連接至該擴充座上的時間。

Description

電子裝置之擴充座及其連接器機構

本發明關於一種連接器機構及擴充座，尤指一種用於電子裝置之擴充座及用於此擴充座之連接器機構。

基於對可攜式電子裝置輕量化及薄形化的要求，目前可攜式電子裝置多將較為笨重的裝置或不常用的連接埠改為外接設計，例如光碟機、鍵盤、傳統的串列埠及並列埠等。這些裝置通常整合於一擴充座中，為增加該擴充座的功能性，其通常還具有供電的功能。當使用者需使用前述外接裝置時，即將可攜式電子裝置與該擴充座銜接，此時，該可攜式電子裝置即可使用該擴充座所提供的裝置或功能。傳統擴充座通常僅提供擴充連接的功能，故對該可攜式電子裝置僅提供簡單的支撐，以使該可攜式電子裝置能穩固地與該擴充座電連接，至於使用者對已銜接至該擴充座上之可攜式電子裝置的操作方便性需求，則不在考慮之列。隨著平板電腦的日益普及，有些擴充座已具有鍵盤功能並能提供平板電腦適當角度的支撐，期以方便使用者操作，但這些擴充座多僅提供單一角度支撐，無法滿足不同使用者的需求，仍有不便。例如，這些擴充座用以與平板電腦連接的連接器常是固定角度設置，而限制了平板電腦插接組合後之操作角度；或者雖有部份的擴充座產品的連接器可以轉動，但其必需另設有一轉動支架讓連接器安裝其上，該轉動支架再樞接於擴充座上，但此種連接器可自由轉動的方式在平板電腦無適當的其它支撐下，其與擴充座的組接結合是較不穩固的，特別是當平板電腦後仰的傾角過大時可能就會有脫落的危險。當然也有部份的擴充座產品是採用無線傳輸方式與平板電腦連線，因此只需要使用簡單的支撐結構即可供平板電腦安置，惟畢竟利用例如藍牙等無線傳輸方式受限於頻寬等因素而使得傳輸速度、品質與傳輸量皆受限而不如實體藉連接器接觸傳輸的方式，因此傳統的擴充座皆有改進的必要性以真正貼近消者費的使用需求。

鑑於先前技術中的問題，本發明的目的之一在於提供一種用於電子裝置擴充座之連接器機構，利用角傳動機構使連接器能隨擴充座的支架的轉動而轉動，以便於使用者同時調整支架的支撐角度及連接器的銜接方向。

本發明之連接器機構設置於一擴充座，該擴充座包含一基座、一鉸鏈及一支架，該支架經由該鉸鏈與該基座樞接，該鉸鏈包含一樞軸，該支架與該樞軸一起旋轉，該支架可支撐與該連接器機構電連接之一電子裝置。該連接器機構包含一角傳動機構及一連接模組。該角傳動機構設置於該基座並包含一傳動元件及一轉動件，該傳動元件連接該樞軸及該轉動件使得該樞軸能經由該傳動元件驅動該轉動件轉動。該連接模組固定於該轉動件上並包含一連接器，露出於該基座並能與該電子裝置電連接。藉此，當使用者轉動該支架時，該轉動件即為該傳動元件驅動而旋轉，使得該連接器的銜接方向獲得同步調整，使用者無需配合該支架之支撐角度另行調整該連接器之銜接方向，解決習知擴充座需分別調整的問題。此外，本發明可藉由旋轉調整該支架以提供該電子裝置多種支撐角度。

本發明之另一目的在於提供一種電子裝置之擴充座，具有本發明之連接器機構，故可提供使用者同步調整支架的支撐角度及連接器的銜接方向的功能。

本發明之擴充座包含一基座、一鉸鏈、一支架及一連接器機構。該基座具有一窗口，該鉸鏈包含一樞軸，該支架經由該鉸鏈與該基座樞接並與該樞軸一起旋轉。該連接器機構包含一角傳動機構及一連接模組，該角傳動機構設置於該基座並包含一傳動元件及一轉動件，該傳動元件連接該樞軸及該轉動件使得該樞軸能經由該傳動元件驅動該轉動件轉動，該連接模組固定於該轉動件上並包含一連接器，透過該窗口露出於該基座，其中當一電子裝置與該連接器電連接時，該支架支撐該電子裝置。同樣地，使用者可藉由調整該支架之支撐角度，即可獲得該連接器的銜接方向的同步調整，簡化使用者將該電子裝置連接至該擴充座之操作。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖為根據本發明之一較佳具體實施例之電子裝置之擴充座1之示意圖，第2圖為擴充座1於使用狀態下之示意圖，其中一電子裝置2(例如平板電腦，以虛線繪示於第2圖中)銜接並支撐於擴充座1。擴充座1包含一基座12、二鉸鏈14a、14b(隱藏部分以虛線繪示於第1圖中)、一支架16及一連接器機構18(隱藏部分以虛線繪示於第1圖中)。支架16經由鉸鏈14a、14b與基座12樞接。連接器機構18設置於基座12內並包含一角傳動機構182及一連接模組184，角傳動機構182連接鉸鏈14a及連接模組184。當支架16藉由鉸鏈14a、14b相對基座12旋轉時，連接模組184透過角傳動機構182亦同步旋轉，使得連接模組184之連接器1842的銜接方向可配合支架16的支撐角度調整，電子裝置2即可直接與連接器1842銜接並被支架16支撐。

請併參閱第3圖，其為擴充座1局部之內部放大視圖，其視角與第2圖相同。鉸鏈14a包含一樞軸142，當支架16旋轉時，樞軸142與支架16一起旋轉；例如樞軸142之一端部固定於支架16上。角傳動機構182設置於基座12並包含一傳動元件及一轉動件1824及二軸支架1826，於本實施例中，該傳動元件係一齒輪組1822(為簡化圖面，其齒形未予繪示)。轉動件1824係一轉軸，軸支架1826固定於基座12以支承該轉軸之二端部。可另配合第4圖一同參閱，樞軸142包含一第一齒輪部1422，轉動件1824包含一第二齒輪部1824a，齒輪組1822分別與第一齒輪部1422及第二齒輪部1824a嚙合，藉此達到齒輪組1822連接樞軸142及轉動件1824之目的，並使得樞軸142能經由齒輪組1822驅動轉動件1824轉動。連接模組184包含一電路板1844，固定於轉動件1824上，連接器1842則固定於電路板1844上，藉此，連接器1842的銜接方向可隨樞軸142的旋轉而獲得調整。

請參閱第4圖，其為支架16、樞軸142、角傳動機構182及連接模組184之作動機構示意圖，其視角為側視方向。於本實施例中，齒輪組1822主要由奇數個齒輪組成(例如三個)，故轉動件1824與樞軸142之旋轉方向相同，每個構件的旋轉方向以粗實線箭頭表示。當第一齒輪部1422之半徑(即節圓半徑)與第二齒輪部1824a之半徑相同時，轉動件1824旋轉的角度將與樞軸142旋轉的角度相同，連接器1842與支架16之轉動示例如第4圖中虛線所示；換言之，樞軸142與轉動件1824係以等角度速同步轉動，連接器1842與支架16間之相對夾角可保持不變。例如，當支架16平躺時，連接器1842亦呈平躺狀態，不會突出基座12，如第1圖所示；此時，擴充座1適於收納。又當支架16旋轉升起時，連接器1842亦隨之旋轉升起相同角度，並透過基座12之一窗口122露出於基座12；此時，電子裝置2即可插上擴充座1而與連接器1842銜接並被支架16支撐，如第2圖所示。

於本實施例中，基座12其上定義一操作平面124，基座12於操作平面124包含一操作輪入模組126及一凹槽結構128，窗口122位於凹槽結構128，連接器1842即露出於凹槽結構128，亦露出於操作平面124。當電子裝置2與連接器1842銜接時，凹槽結構128含住電子裝置2之一側邊22，如第2圖所示。於本實施例中，操作輪入模組126係一鍵盤，其鍵帽露出於操作平面124，以供使用者操作。於實作上，操作輪入模組126亦可為一觸控板或鍵盤與觸控板之組合等，本發明不以鍵盤為限。當電子裝置2與連接器1842銜接後，視電子裝置2與擴充座1之銜接條件，使用者可透過操作輪入模組126對電子裝置2進行操作。

補充說明的是，於本實施例中，支架16與連接器1842之傾斜角度相同，其平行間距隨傾斜角度變化而變化，如擴充座1於收納狀態下，該平行距離可視為零，此時不利於電子裝置2插上擴充座1。原則上電子裝置2插上擴充座1後與連接器1842傾斜角度相同，即電子裝置2與支架16間之距離亦隨連接器1842傾斜角度變化，可能造成僅於支架16部分的傾斜角度範圍內始可有效支撐電子裝置2，惟若考慮連接器1842與電子裝置2間之可容許的銜接公差(包含連接器本身結構的可容許彈性變形)，則前述可有效支撐的傾斜角度範圍可再擴大。又若連接模組184採可容許些許彈性的方式固定於轉動件1824上時，例如於連接模組184與轉動件1824間設置橡膠片或其他彈性物，則連接器1842與電子裝置2間之可容許的銜接公差可再擴大，前述可有效支撐的傾斜角度範圍可再進一步擴大。

另外，於本實施例中，連接器1842之銜接方向與支架16平行，但本發明不以此為限。請參閱第5圖，其為根據另一實施例之擴充座之連接模組184與支架16之作動機構示意圖，其中為便於說明，齒輪組1822以鏈線圓圈表示於圖中。於本實施例中，連接器1842之銜接方向相對支架16傾斜而非平行，當支架16平躺時，連接器1842雖相對水平線略微下沉，但仍可適當地容置於基座12(以虛線繪示於第5圖中)內且不會突出於基座12。當支架16旋轉升起至適當支撐角度時，連接器1842亦旋轉升起而適於電子裝置2(以虛線繪示於第5圖中)插入並被支架16支撐。

於前述各實施例中，均以正齒輪組實作齒輪組1822為例說明，於實作上，齒輪組1822亦可採用其他結構更複雜的齒輪組，但本發明仍不以此為限。請參閱第6圖，其為根據另一實施例之擴充座之支架16、樞軸142、傳動元件、轉動件1824及連接模組184之作動機構示意圖。於本實施例中，傳動元件係一皮帶齒輪3822，其同樣可使樞軸142與轉動件1824同向旋轉。請參閱第7圖，其為根據另一實施例之擴充座之支架16、樞軸142、傳動元件、轉動件1824及連接模組184之作動機構示意圖。於本實施例中，傳動元件係一齒條4822，其同樣可使樞軸142與轉動件1824同向旋轉。

補充說明的是，於前述各實施例中，若需使樞軸142與轉動件1824產生不同的角度旋轉量，可使第一齒輪部1422與第二齒輪部1824a之半徑不相同。例如當第一齒輪部1422之半徑小於第二齒輪部1824a之半徑時，連接器1842之角度旋轉量小於支架16之角度旋轉量，故縱使雖然支架16與連接器1842於收納狀態下時平行設置，於支架16旋轉至適當支撐角度後，連接器1842之銜接方向即不再與支架16平行，而可適於電子裝置2插入並被支架16支撐，同樣可達到第5圖之功效。

另外，於前述各實施例中，樞軸142與轉動件1824之同步旋轉均採齒輪結構，但本發明不以此為限。請參閱第8圖，其為根據另一實施例之擴充座之支架16、樞軸142、傳動元件、轉動件1824及連接模組184之作動機構示意圖。於本實施例中，傳動元件係一環狀傳動帶5822，同時圈套於樞軸142及轉動件1824上，其同樣可使樞軸142與轉動件1824同向旋轉。於實作上，此環狀傳動帶可藉由摩擦力驅動，亦可採其他固定方式，例如釘子(如圖中粗實線所示)或膠黏以分別與樞軸142及轉動件1824結合，均能達到傳動效果。請參閱第9圖，其為根據另一實施例之擴充座之支架16、樞軸142、傳動元件、轉動件1824及連接模組184之作動機構示意圖。於本實施例中，傳動元件係一傳動帶6822，其二端部分別纏繞並固定於樞軸142及轉動件1824上，前述固定方式亦可採釘子(如圖中粗實線所示)或膠黏實施。補充說明的是，於本實施例中，傳動帶6822原則上僅能單向傳動(以粗實線箭頭表示於第9圖中)，當支架16升起時，轉動件1824可被帶動，而當支架16降下時，因傳動帶的可撓特性，傳動帶6822無法帶動轉動件1824，此時於實作上，可於轉動件1824上另外設置一扭簧，使其可自動轉回原位。

補充說明的是，於第9圖中，樞軸142及轉動件1824被傳動帶6822纏繞處均為正圓且半徑相同，故在不考慮傳動帶厚度的影響，樞軸142及轉動件1824以相同的角度變化量旋轉，即以等角度速同步轉動，但本發明不以此為限。請參閱第10圖，其為根據另一實施例之擴充座之支架16、樞軸142、傳動帶6822、轉動件1824及連接模組184之作動機構示意圖。於本實施例中，傳動帶6822即傳動帶之二端部係分別纏繞於樞軸142之一第一軸部1424(其位置大致相當於第一齒輪部1422)及轉動件1824之一第二軸部1824b(其位置大致相當於第二齒輪部1824a)，第一軸部1424之截面為一正圓，第二軸部1824b之截面為一凸輪輪廓，其旋轉中心以十字標記表示於圖中，藉由第二軸部1824b之凸輪輪廓於不同角度下對應不同弧長的特性，使得轉動件182與樞軸142之角度旋轉量不同，即樞軸142與轉動件1824以不等角度速轉動。透過對此角度旋轉量差異變化的設計，可使支架16與連接器1842之銜接方向於大部分的範圍內均適合電子裝置2銜接、支撐，以滿足不同使用者對電子裝置2之銜接、支撐的實際需要。原則上，僅需第一軸部1424與第二軸部1824b之截面不同即可產生轉動件1824與樞軸142之角度旋轉量不同的效果，故於實作上，第一軸部1424之截面可改為一凸輪輪廓，第二軸部1824b之截面則為一正圓，抑或第一軸部1424與第二軸部1824b之截面均設計成凸輪輪廓。

再補充說明的是，於前述各實施例中，連接器1842均裸露於基座12鏤空的窗口122中，但本發明不以此為限。請參閱第11圖，其為根據另一實施例之具有一門蓋123之擴充座12之局部放大視圖。門蓋123設置於窗口122處，可被開啟而露出連接器1842，而當連接器1842翻轉降至窗口122內時，門蓋123可被閉闔以封閉與隱藏連接器1842。於本實施例中，門蓋123為手動撥推式設計，但本發明不以此為限。於實作上，門蓋亦可為依靠扭力彈簧而可以隨連接器1842之進出而自動被連接器頂開或是受扭力彈簧復歸而封閉窗口122。

如前述說明，本發明利用角傳動機構使連接器能隨擴充座的支架的轉動而轉動，以便於使用者同時調整支架的支撐角度及連接器的銜接方向，使用者無需配合該支架之支撐角度另行調整該連接器之銜接方向，簡化使用者將該電子裝置連接至該擴充座之操作，避免習知擴充座與電子裝置銜接的繁瑣操作。此外，本發明可藉由旋轉調整擴充座支架之傾斜角度，提供多種支撐電子裝置的角度，解決習知採固定式連接器設計之擴充座多僅能提供單一支撐角度的問題，並能滿足不同使用者對銜接後擴充座之電子裝置的操作視角的需求。

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。

1．．．擴充座

2．．．電子裝置

12．．．基座

14a、14b．．．鉸鏈

16．．．支架

18．．．連接器機構

22．．．側邊

122．．．窗口

124．．．操作平面

126．．．操作輪入模組

128．．．凹槽結構

142．．．樞軸

182．．．角傳動機構

184．．．連接模組

1422．．．第一齒輪部

1424．．．第一軸部

1822．．．齒輪組

1824．．．轉動件

1824a．．．第二齒輪部

1824b．．．第二軸部

1826．．．軸支架

1842．．．連接器

1844．．．電路板

3822．．．皮帶齒輪

4822．．．齒條

5822．．．環狀傳動帶

6822．．．傳動帶

第1圖為根據本發明之一較佳具體實施例之電子裝置之擴充座之示意圖。

第2圖為第1圖中擴充座於使用狀態下之示意圖。

第3圖為第2圖中擴充座局部之內部放大視圖。

第4圖為第2圖中擴充座之支架、樞軸、角傳動機構及連接模組之作動機構示意圖。

第5圖為根據另一實施例之擴充座之連接模組與支架之作動機構示意圖。

第6圖為根據另一實施例之擴充座之支架、樞軸、皮帶齒輪、轉動件及連接模組之作動機構示意圖。

第7圖為根據另一實施例之擴充座之支架、樞軸、齒條、轉動件及連接模組之作動機構示意圖。

第8圖為根據另一實施例之擴充座之支架、樞軸、環狀傳動帶、轉動件及連接模組之作動機構示意圖。

第9圖為根據另一實施例之擴充座之支架、樞軸、傳動帶、轉動件及連接模組之作動機構示意圖。

第10圖為根據另一實施例之擴充座之支架、樞軸、傳動帶、轉動件及連接模組之作動機構示意圖。

第11圖為根據另一實施例之具有門蓋之擴充座之局部放大視圖。

12．．．基座

14a、14b．．．鉸鏈

16．．．支架

18．．．連接器機構

142．．．樞軸

182．．．角傳動機構

184．．．連接模組

1422．．．第一齒輪部

1822．．．齒輪組

1824．．．轉動件

1824a．．．第二齒輪部

1826．．．軸支架

1842．．．連接器

1844．．．電路板

Claims (23)

1. 一種用於電子裝置擴充座之連接器機構，該擴充座包含一基座、一鉸鏈及一支架，該支架經由該鉸鏈與該基座樞接，該鉸鏈包含一樞軸，該支架與該樞軸一起旋轉，該支架可支撐與該連接器機構電連接之一電子裝置，該連接器機構包含：一角傳動機構，設置於該基座並包含一傳動元件及一轉動件，該傳動元件連接該樞軸及該轉動件使得該樞軸能經由該傳動元件驅動該轉動件同向轉動；以及一連接模組，固定於該轉動件上並包含一連接器，至少於需要時可適時露出於該基座並能與該電子裝置電連接。
2. 如請求項1所述之連接器機構，其中該樞軸包含一第一齒輪部，該轉動件包含一第二齒輪部，該傳動元件係選自於一齒輪組、一皮帶齒輪或一齒條其中之一，與該第一齒輪部及該第二齒輪部分別嚙合。
3. 如請求項2所述之連接器機構，其中該第一齒輪部之半徑小於該第二齒輪部之半徑。
4. 如請求項1所述之連接器機構，其中該傳動元件係一傳動帶，該傳動帶之二端部分別纏繞並固定於該樞軸及該轉動件上。
5. 如請求項4所述之連接器機構，其中該傳動帶纏繞於該樞軸之一第一軸部且纏繞於該轉動件之一第二軸部，該第一軸部或該第二軸部之截面具有一凸輪輪廓。
6. 如請求項1所述之連接器機構，其中該傳動元件係一環狀傳動帶，同時圈套於該樞軸及該轉動件上。
7. 如請求項1所述之連接器機構，其中該轉動件係一轉軸，該角傳動機構包含一軸支架，固定於該基座以支承該轉軸。
8. 如請求項7所述之連接器機構，其中該連接模組包含一電路板，固定於該轉軸上，該連接器固定於該電路板上。
9. 如請求項1所述之連接器機構，其中藉由該傳動元件連動之該樞軸與該轉動件係以等角度速同步轉動。
10. 如請求項1所述之連接器機構，其中藉由該傳動元件連動之該樞軸與該轉動件係以不等角度速轉動。
11. 一種電子裝置之擴充座，包含：一基座，具有一窗口；一鉸鏈，包含一樞軸；一支架，經由該鉸鏈與該基座樞接並與該樞軸一起旋轉；以及一連接器機構，包含；一角傳動機構，設置於該基座並包含一傳動元件及一轉動件，該傳動元件連接該樞軸及該轉動件使得該樞軸能經由該傳動元件驅動該轉動件轉動；以及一連接模組，固定於該轉動件上並包含一連接器，至少於需要時可適時透過該窗口露出於該基座，其中當一電子裝置與該連接器電連接時，該支架可同時支撐該電子裝置，且當該支架轉動時，該連接器會隨之一併轉動。
12. 如請求項11所述之擴充座，其中該樞軸包含一第一齒輪部，該轉動件包含一第二齒輪部，該傳動元件係選自一齒輪組、一皮帶齒輪或一齒條其中之一，與該第一齒輪部及該第二齒輪部分別嚙合。
13. 如請求項12所述之擴充座，其中該第一齒輪部之半徑小於該第二齒輪部之半徑。
14. 如請求項11所述之擴充座，其中該傳動元件係一傳動帶，該傳動帶之二端部分別纏繞並固定於該樞軸及該轉動件上。
15. 如請求項14所述之擴充座，其中該傳動帶纏繞於該樞軸之一第一軸部且纏繞於該轉動件之一第二軸部，該第一軸部或該第二軸部之截面為一凸輪輪廓。
16. 如請求項11所述之擴充座，其中該傳動元件係一環狀傳動帶，同時圈套於該樞軸及該轉動件上。
17. 如請求項11所述之擴充座，其中該轉動件係一轉軸，該角傳動機構包含一軸支架，固定於該基座以支承該轉軸。
18. 如請求項17所述之擴充座，其中該連接模組包含一電路板，固定於該轉軸上，該連接器固定於該電路板上。
19. 如請求項11所述之擴充座，其中該基座具有一凹槽結構，該連接器露出於該凹槽結構，當該電子裝置與該連接器連接時，該凹槽結構可含住該電子裝置之一側邊。
20. 如請求項11所述之擴充座，其中該基座其上定義一操作平面，該基座包含一操作輪入模組，該連接器與該操作輸入模組均露出於該操作平面。
21. 如請求項11所述之連接器機構，其中藉由該傳動元件連動之該樞軸與該轉動件係以等角度速同步轉動。
22. 如請求項11所述之連接器機構，其中藉由該傳動元件連動之該樞軸與該轉動件係以不等角度速轉動。
23. 如請求項11所述之連接器機構，其中該基座於該窗口另設有一門蓋，可被開啟而露出該連接器或是可被閉闔而遮蔽該連接器。