TWM509369U - 模組化電子裝置 - Google Patents

Description

模組化電子裝置

本新型是關於一種電子裝置，且特別是關於一種模組化的電子裝置。

隨著智慧型產業的發展，有越來越多的人會使用可攜式電子裝置(portable electrical device)作為生活中的輔助工具，舉例而言，如智慧型手機或平板電腦等。這些手持裝置之體積輕巧，攜帶方便，功能亦隨著發展而逐漸完備，因此使用的人數越來越多，已成為現代人生活中不可或缺的輔助工具。

然而，由於不同的使用者對於所欲的功能不盡相同，又由於科技的發展日新月異，廠商往往需要不停地推出不同規格或是不同主打功能的產品，此種現象不僅不利於廠商備貨，亦不符合客制化或是環保的趨勢。

因此，本新型便提供了一種模組化電子裝置，符合客制化的需求，並且可以提升模組化電子裝置組裝的可靠性。

本新型之一實施方式提供了一種模組化電子裝置，包含框架，以及設置於框架中之模組。框架具有插槽以及位於插槽中之卡槽。模組容置於插槽之中，其中模組包含殼體、設置於殼體中且具有導槽的軌道組件、在導槽內滑動的推桿、與推桿連動的承載件、設置於承載件上的磁鐵組，以及位於殼體內之卡栓。磁鐵組包含磁性方向相反的第一磁鐵與第二磁鐵。卡栓由磁性體材料所製成，其中殼體面對框架之表面設置有開口，推桿沿軌道組件滑動時，帶動磁鐵組相對於卡栓移動，並藉由磁鐵組提供斥力使卡栓外露於開口與卡槽卡合或是提供吸力將卡栓收回至殼體內。

於本新型之一或多個實施例中，殼體的剖面形狀為上窄下寬，而插槽之側壁的剖面形狀為上寬下窄，使殼體嵌合於側壁。

於本新型之一或多個實施例中，框架更包含磁力感應元件，設置於卡槽下方，磁力感應元件偵測卡栓之磁力線分布密度變化。

於本新型之一或多個實施例中，第一磁鐵提供斥力給卡栓，第二磁鐵提供吸力給卡栓，第二磁鐵提供的吸力大於第一磁鐵提供的斥力。

於本新型之一或多個實施例中，殼體包含相互嵌合之上蓋與下蓋，開口設置於下蓋，殼體更包含圍繞開口之擋牆。

於本新型之一或多個實施例中，開口與擋牆之間形成側緣，側緣支撐卡栓而避免卡栓自開口脫離。

於本新型之一或多個實施例中，卡栓之底端具有斜邊，側緣具有導角，藉由導角與斜邊導引卡栓進入開口。

於本新型之一或多個實施例中，卡栓之剖面形狀為T形、梯形或楔形。

於本新型之一或多個實施例中，殼體更包含另一開口，設置於上蓋，其中推桿與導槽外露於該上蓋。

於本新型之一或多個實施例中，軌道組件包含設置於上蓋且具有導槽之彈性體，以及設置於導槽中之彈臂。

本新型提供了一種模組化電子裝置，讓使用者可以依照己身需求選配模組並且組裝於框架上，滿足客制化的需求。模組化電子裝置透過磁力控制卡栓提起或是落下，以藉由卡栓與框架之卡槽卡合的方式，讓模組得以穩固地固定於框架上，而不會因外力碰撞或是推擠而自框架脫離。

100‧‧‧模組化電子裝置

200‧‧‧框架

210‧‧‧插槽

212‧‧‧連接器

214‧‧‧卡槽

216‧‧‧側壁

218‧‧‧磁力感應元件

220‧‧‧處理器

300、300a、300b、300c‧‧‧模組

310‧‧‧殼體

311、316、318‧‧‧開口

312‧‧‧上蓋

313‧‧‧擋牆

314‧‧‧下蓋

315‧‧‧側緣

317‧‧‧導角

320‧‧‧推桿

330‧‧‧接觸端子

332‧‧‧連接器

340‧‧‧卡栓

342‧‧‧底端

344‧‧‧頂端

346‧‧‧斜邊

350‧‧‧主板

360‧‧‧軌道組件

362‧‧‧彈性體

364‧‧‧彈臂

366‧‧‧導槽

368‧‧‧頸部區域

370‧‧‧承載件

380‧‧‧磁鐵組

382‧‧‧第一磁鐵

384‧‧‧第二磁鐵

為讓本新型之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖為本新型之模組化電子裝置一實施例的上視示意圖。

第2A圖為本新型之模組化電子裝置中的框架一實施例立體圖

第2B圖與第2C圖分別為本新型之模組化電子裝置中之模組一實施例的不同視角的立體圖。

第3圖為第2B圖之模組一實施例的爆炸圖。

第4A圖至第4E圖分別繪示本新型之模組化電子裝置中，模組拆裝於框架之不同階段的剖面圖。

第5A圖至第5C圖，其分別繪示本新型之模組化電子裝置中的軌道組件不同實施例的上視圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本新型之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本新型之較佳實施例後，當可由本新型所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本新型之精神與範圍。

參照第1圖，其為本新型之模組化電子裝置一實施例的上視示意圖。模組化電子裝置100包含有框架200以及多個可插拔式地組裝於框架200之一側或兩側的模組300。框架200上包含有多種不同尺寸的插槽210，插槽210以及對應之模組300的尺寸可以透過設計規範之，例如大尺寸規格的模組300a、中尺寸規格的模組300b，或是小尺寸規格的模組300c，為了便於說明起見，於以下的揭露內容中，模組300即涵蓋以上或是更多的尺寸選擇。

不同的模組300分別具有不同的功能，且不同功能的模組300可以根據設計需求選用不同的尺寸規格。例如電源模組，如電池，需要較大的體積，因此其可以被設計為大尺寸的規格。由於模組300為可插拔地組合於框架200上，因此，使用者在購買電子產品，如智慧型手機或是平板電腦時，可以 根據自身的需求選配需要的模組300，如此一來，可以節約成本並可以符合客制化的需求。

舉例而言，框架200之一側可以設置有顯示模組或是觸控顯示模組，其可以為固定或是插拔地組合於框架200上。而框架200之另一側具有多個插槽210，模組300為可插拔地組合於插槽210之中。

框架200中的基本元件可以包含但不限於通訊模組和備用電池。螢幕、電池、鏡頭等其他的元件都由模組化的形式提供。如此一來，除了提供不同等級或規格的元件選配之外，當電子裝置的組成元件可以模組化了之後，很多較為罕見的功能就可以按照需求選配。比如家中有病患或是長者，則可以購買健康監測模組；或是搭配3D相機模組，藉以捕捉立體的畫面等。

然而，模組化電子裝置100因為需要隨身攜帶的關係，其在體積或是重量上均會受到限制。因此，如何能在有限的空間裡讓這些模組300穩固地固定在框架200上，而不會因碰撞或是擠壓而滑脫於框架200，便是本新型所欲解決的問題。

參照第2A至第2C圖，其中第2A圖為本新型之模組化電子裝置中的框架一實施例立體圖，第2B圖與第2C圖分別為本新型之模組化電子裝置中之模組一實施例的不同視角的立體圖。框架200上具有多個尺寸相同或是不同的插槽210，插槽210上設有連接器212以及卡槽214。模組300包含有殼體310、外露於殼體310之上表面的推桿320，以及外露於 殼體310之下表面的接觸端子330以及卡栓340。當使用者欲將模組300與框架200組裝時，可將模組300推動至定位，使得卡栓340落入卡槽214中，讓模組300不易與框架200分離。此時，模組300之接觸端子330可以與框架200之連接器212進行連接，以實現訊號交流及/或電力傳輸的目的。

模組300可為具有單一功能或是整合功能的模組，模組300的尺寸以及接觸端子330的位置可根據規範進行設計。模組300舉例而言可為處理器模組、鏡頭模組、生理訊號監控模組、電池模組等，但不限於此。

參照第3圖，其為第2B圖之模組一實施例的爆炸圖。模組300之殼體310包含有上蓋312以及下蓋314，上蓋312與下蓋314相互組合以構成殼體310，並在其中定義出容置空間。模組300更包含有設置在容置空間內的推桿320、連接器332、卡栓340、主板350、軌道組件360、承載件370以及磁鐵組380。

主板350包含有電路基板以及設置於電路基板上之處理器或是其他的電子元件。連接器332設置在主板350上，並位於主板350與下蓋314之間。下蓋314上具有開口318，以讓連接器332的接觸端子330外露於下蓋314，讓接觸端子330可以透過開口318與框架200上的連接器212連接，進而讓主板350與框架200連接。

承載件370位於上蓋312與主板350之間。承載件370可為硬質基板，例如為塑膠基板。磁鐵組380設置在承載件370面對主板350的表面上，磁鐵組380包含有磁性方向相反 (極性方向相反)的第一磁鐵382與第二磁鐵384。推桿320則是設置在承載件370面對上蓋312的表面上，推桿320與承載件370之間可以利用卡合，黏接或是鎖固等方式結合。上蓋312上具有至少一開口316，以讓推桿320或其他的電子元件，如鏡頭，可以外露於開口316。

軌道組件360組裝於上蓋312面對主板350的表面上，並設置於開口316處，其包含有彈性體362以及彈臂364，彈性體362上具有導槽366，彈臂364組裝於導槽366中。導槽366之路徑大致上與開口316重疊，以讓推桿320可以在開口316中沿著導槽366移動，此時推桿320會帶動與其連動的承載件370以及磁鐵組380在殼體310內移動。

卡栓340的材料為可受磁力吸引或是排斥的磁性體，如具有固定極性的磁鐵。卡栓340位於磁鐵組380與下蓋314之間。更具體地說，下蓋314上具有對應於推桿320之位置的另一開口311，以及直立於下蓋314且圍繞開口311的擋牆313，其中開口311與擋牆313之間保留有些微的距離，以形成側緣315於擋牆313內。卡栓340為設置於擋牆313內緣，並可透過側緣315支撐。卡栓340的形狀為上寬下窄的形狀，例如T字形、梯形或是楔形。卡栓340的底端342的尺寸小於開口311的尺寸，而卡栓340的頂端344的尺寸則是大於開口311的尺寸，以讓卡栓340的底端342可以伸出開口311而不會讓卡栓340從開口311滑脫。

模組300與框架200之間的組合方式，請參照第4A圖至第4E圖，其分別繪示本新型之模組化電子裝置中，模 組拆裝於框架之不同階段的剖面圖。為了便於說明，以下的圖式中將只繪示單一一個模組300拆裝於框架200之插槽210的情形。

請先參照第4A圖，模組300沿著框架200之插槽210滑動。更具體地說，模組300是沿著插槽210，由外向內地滑入插槽210之中。此時，推桿320的位置位於導槽366之一端，讓磁鐵組380中的第二磁鐵384吸引磁性體材料的卡栓340，讓卡栓340保留在殼體310內側，而不會凸出於殼體310。

接著參照第4B圖，模組300繼續沿著插槽210滑動，直至模組300的一端抵靠於插槽210的一端。模組300之殼體310的剖面形狀大致上具有上窄下寬的外形，而插槽210之底端的側壁216的剖面形狀則是上寬下窄的外形，以讓模組300的殼體310與插槽210的側壁216相互嵌合，避免模組300相對於框架200產生垂直方向的位移，但模組300之殼體310的剖面形狀與插槽210之底端的側壁216的剖面形狀不限於此。

此時，外露於模組300下方之連接器332的接觸端子330(見第2C圖)會與框架200之插槽210中的連接器212接觸，以實現模組300與框架200中的元件或是其他模組300之間的電性連接。而當模組300滑動至預定位置時，卡栓340、開口311以及卡槽214大致位於同一直線上。

框架200中更包含有設置於卡槽214下方的磁力感應元件218，磁力感應元件218可用以偵測磁力線變化，具體而言，用以偵測磁性體之卡栓340為接近或是遠離磁力感應 元件218，並藉由有線或無線的方式傳遞訊號至主板350或是框架200中的處理器220，以判斷模組300的位置。

接著，如第4C圖所示，推動外露於開口316之推桿320，讓推桿320從導槽366的一端移動至另一端，並且帶動與其連動的承載件370以及磁鐵組380一併移動。此時，變成第一磁鐵382位於卡栓340上方。由於第一磁鐵382與第二磁鐵384的磁性方向相反，因此，原本受到磁力吸引的卡栓340將會被磁力所排斥，使得卡栓340向下掉落而讓卡栓340的底端342伸出開口311而與卡槽214卡合。如此一來，模組300在水平方向的位移也被限制住，配合前述框架200之側壁216嵌合殼體310，便可以模組300固定於插槽210之中，而不會讓模組300因碰撞或是擠壓而脫離插槽210。

當磁力感應元件218感應到磁力線分布密度從弱變強時，便表示模組300已經組裝於框架200中，並且可以使用模組300了，此時，框架200中的處理器220便可以發出訊號啟動模組300。

接著，請參照第4D圖，當需要取出模組300時，使用者可以再一次地扳動推桿320，讓推桿320從導槽366的一端回到另一端。推桿320將會再一次地帶動與其連動的承載件370以及磁鐵組380相對於卡栓340移動，而讓第二磁鐵384位於卡栓340的上方。由於第二磁鐵384會吸引卡栓340，因此會讓卡栓340被向上拉起，讓卡栓340與卡槽214分離而被收回至殼體310內。

此時，位於框架200中的磁力感應元件218所感應到磁力線分布密度將會由強轉弱，對應發出之訊號便可以告知模組300或是框架200中的處理器220此模組300將要移除，可以先將模組300斷電，以保護可能不具有熱插拔功能的模組300。

最後，如第4E圖所示，模組300便可以再一次由內向外的沿著插槽210滑動，讓模組300的殼體310與插槽210的側壁216分離，便可以將模組300從框架200中取出。

模組300拆裝於框架200之插槽210的具體流程已經說明如上，接著，請配合第4E圖與第3圖，以對模組300中的元件作更細節的介紹。

軌道組件360之彈性體362的材料較佳地為可產生些微變形的材料，如橡膠。導槽366的形狀可為一端較寬且另一端較為細長的形狀，而導槽366在中段的位置具有寬度被限縮的頸部區域368，以讓推桿320在越過頸部區域368產生頓挫的手感，並且頸部區域368的位置亦可被設計來提示磁鐵組380目前的位置。舉例而言，當推桿320越過頸部區域368，則表示卡栓340上方的第一磁鐵382被切換至第二磁鐵384，或是相反。設置在導槽366中的彈臂364可用以進一步地固定推桿320的位置，避免推桿320在導槽366中任意滑動。

磁鐵組380中的第一磁鐵382與第二磁鐵384除了磁性方向相反之外，兩者的尺寸也不盡相同。具體而言，用以吸引卡栓340的第二磁鐵384具有較大的尺寸，而用以排斥卡栓340的第一磁鐵382具有較小的尺寸，以讓吸力大於斥 力，使得磁鐵組380足夠的吸力吸住卡栓340，並且避免卡栓340同時受到吸力與斥力而動彈不得的情況。

卡栓340除了具有上寬下窄的外形之外，其在底端342具有斜邊346，而下蓋314之側緣315亦具有對應的導角317，以讓卡栓340與開口311之間即便產生些許的位置偏差時，仍能藉由斜邊346與導角317的導引讓卡栓340順著導引而伸出開口311。

位於下蓋314的擋牆313則可用以定義卡栓340的活動範圍，讓卡栓340不會跟著磁鐵組380一起沿水平方向移動，只會在擋牆313內部上下移動。除此之外，擋牆313可以進一步地防止當卡栓340接收到的磁力方向轉換時，卡栓340跟著翻轉的問題。

於其他的實施例中，為了維持模組300外觀的完整性，推桿320以及軌道組件360甚至可以隱藏於殼體310之中，例如透過直接以另一個外部磁鐵吸引磁鐵組380的方式，牽引磁鐵組380在殼體310內移動，藉以切換磁鐵組380的位置。推桿320以及軌道組件360同樣可以提供定位的功效。

參照第5A圖至第5C圖，其分別繪示本新型之模組化電子裝置中的軌道組件不同實施例的上視圖。如第5A圖所示，彈性體362中的導槽366為一端較寬另一端較細長的形狀，彈臂364可以設置在導槽366寬度較寬的一端，彈臂364的形狀大致呈C字形，彈臂364的開口大致與導槽366的頸部區域368切齊。

或者，如第5B圖所示，彈臂364為設置在導槽366較為細長的一端，頸部區域368可以配置在彈臂364上。又或者，在其他的實施例中，如第5C圖所示，彈性體362可以選用硬度較高的材料，此時彈臂可被省略，而是透過在導槽366對應於頸部區域368的位置的兩側開有狹縫369，以讓頸部區域368提供推桿通過時頓挫的手感，並且讓狹縫369提供頸部區域368變形所需的空間。

綜上所述，本新型提供了一種模組化電子裝置，讓使用者可以依照己身需求選配模組並且組裝於框架上，滿足客制化的需求。模組化電子裝置透過磁力控制卡栓提起或是落下，以藉由卡栓與框架之卡槽卡合的方式，讓模組得以穩固地固定於框架上，而不會因外力碰撞或是推擠而自框架脫離。

雖然本新型已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧模組化電子裝置

200‧‧‧框架

210‧‧‧插槽

214‧‧‧卡槽

216‧‧‧側壁

218‧‧‧磁力感應元件

220‧‧‧處理器

300‧‧‧模組

310‧‧‧殼體

311、316‧‧‧開口

320‧‧‧推桿

340‧‧‧卡栓

342‧‧‧底端

366‧‧‧導槽

370‧‧‧承載件

380‧‧‧磁鐵組

382‧‧‧第一磁鐵

384‧‧‧第二磁鐵

Claims (10)

1. 一種模組化電子裝置，包含：一框架，具有一插槽以及位於該插槽中之一卡槽；以及一模組，容置於該插槽之中，其中該模組包含：一殼體；一軌道組件，設置於該殼體中，具有一導槽；一推桿，在該導槽內滑動；一承載件，與該推桿連動；一磁鐵組，設置於該承載件上，包含磁性方向相反的一第一磁鐵與一第二磁鐵；以及一卡栓，由磁性體材料所製成，位於該殼體內，其中該殼體面對該框架之表面設置有一開口，該推桿沿該軌道組件滑動時，帶動該磁鐵組相對於該卡栓移動，並藉由該磁鐵組提供斥力使該卡栓外露於該開口與該卡槽卡合或是提供吸力將該卡栓收回至該殼體內。
2. 如請求項1所述之模組化電子裝置，其中該殼體的剖面形狀為上窄下寬，而該插槽之一側壁的剖面形狀為上寬下窄，使該殼體嵌合於該側壁。
3. 如請求項1所述之模組化電子裝置，其中該框架更包含一磁力感應元件，設置於該卡槽下方，該磁力感應元件偵測該卡栓之磁力線分布密度變化。
4. 如請求項1所述之模組化電子裝置，其中該第一磁鐵提供斥力給該卡栓，該第二磁鐵提供吸力給該卡栓，該第二磁鐵提供的吸力大於該第一磁鐵提供的斥力。
5. 如請求項1所述之模組化電子裝置，其中該殼體包含相互嵌合之一上蓋與一下蓋，該開口設置於該下蓋，該殼體更包含一擋牆，圍繞該開口。
6. 如請求項5所述之模組化電子裝置，其中該開口與該擋牆之間形成一側緣，該側緣支撐該卡栓而避免該卡栓自該開口脫離。
7. 如請求項6所述之模組化電子裝置，其中該卡栓之一底端具有一斜邊，該側緣具有一導角，藉由該導角與該斜邊導引該卡栓進入該開口。
8. 如請求項1所述之模組化電子裝置，其中該卡栓之剖面形狀為T形、梯形或楔形。
9. 如請求項5所述之模組化電子裝置，其中該殼體更包含另一開口，設置於該上蓋，其中該推桿與該導槽外露於該上蓋。
10. 如請求項9所述之模組化電子裝置，其中該軌道組件包含設置於該上蓋且具有該導槽之一彈性體，以及設置於該導槽中之一彈臂。