CN104517075B - 切换机构及其相关电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可防止储电元件短路的切换机构，其包含有基座、电路板、连接器以及盖板。基座包含容置空间，用来容置具有第一连接端子的储电元件。电路板设置于基座上，并具有第二连接端子。连接器活动地设置于基座且可在第一位置和第二位置间来回移动。连接器在第一位置不接触第一连接端子或第二连接端子。盖板以可拆卸方式设置于基座。盖板具有致动部。致动部在盖板组装于基座时驱动连接器从第一位置移到第二位置，使连接器同时接触第一连接端子和第二连接端子，以导通储电元件与电路板。

Description

切换机构及其相关电子装置
技术领域
本发明涉及一种可替换储电元件的电子装置，尤其是涉及一种利用切换机构来提高储电元件的安全性能的电子装置。
背景技术
为了延长可携式电子装置的使用时间，可携式电子装置通常会配置可充电且可替换的储电元件。储电元件以可拆卸方式装设在电子装置的壳体内，并另设计覆盖件遮蔽储电元件以使电子装置具有美观外型。储电元件若没有正确安装，使用时可能因意外断电造成可携式电子装置的数据遗失或损毁。传统的覆盖件仅提供基本遮蔽功能，没有提醒使用者储电元件是否正确安装于壳体的辅助作用，若在覆盖件尚未完全封闭壳体前储电元件就已导通于可携式电子装置的主机板，可能因液体渗入导致储电元件潮湿短路。因此，如何设计出一种可确保储电元件在安全环境下才导通主机板的固定机构，变为现今相关产业的发展目标之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用切换机构来提高储电元件的安全性能的电子装置，以解决上述的问题。
为解决上述问题，本发明公开一种可防止储电元件短路的切换机构，其包含有一基座、一电路板、一连接器以及一盖板。该基座包含一底部与多个侧壁，该多个侧壁围绕连接该底部以形成一容置空间。该容置空间用来容置一储电元件，且该储电元件具有一第一连接端子。该电路板设置于该基座上，并具有一第二连接端子。该连接器活动地设置于该基座且可在一第一位置和一第二位置间来回移动。该连接器在该第一位置不接触该第一连接端子或该第二连接端子。该盖板以可拆卸方式设置于该基座。该盖板具有一致动部。该致动部在该盖板组装于该基座时驱动该连接器从该第一位置移到该第二位置，使该连接器同时接触该第一连接端子和该第二连接端子以导通该储电元件与该电路板。
本发明另公开该多个侧壁的其中一侧壁形成一开口。该储电元件容置于该容置空间时该第一连接端子对齐该开口，且该第二连接端子设置在该电路板上邻近该开口的位置。
本发明另公开该连接器滑动地设置在该底部。该连接器在该第一位置位于该侧壁相对该容置空间的外侧，该连接器在该第二位置则部分穿过该侧壁的该开口以伸入该容置空间内。
本发明另公开该连接器包含二导电端，用来接触该第一连接端子与该第二连接端子。该导电端为一弹片形式或一插头形式。
本发明另公开该致动部为一斜导结构。该斜导结构施压于该连接器以驱动该连接器相对该基座的移动。
本发明另公开该连接器滑动地设置在该多个侧壁的其中一侧壁上，且位于该侧壁面对该容置空间的内侧。
本发明另公开该连接器在该第一位置分离于该第二连接端子，该连接器在该第二位置则抵接该第二连接端子且位于该侧壁与该储电元件之间。
本发明另公开该切换机构另包含有一弹性元件。该弹性元件的两端分别连接该基座与该连接器，用以驱动该连接器从该第二位置移到该第一位置。
本发明另公开该切换机构另包含有一防水件，以可压缩变形方式设置于该盖板的周围。
本发明另公开该盖板覆盖于该容置空间以利用该致动部驱使该连接器移到该第二位置，且让该防水件紧密填充于该盖板和该容置空间的缝隙。
本发明另公开一种电子装置，其包含有一储电元件、一壳体以及一切换机构。该储电元件具有一第一连接端子。该切换机构设置于该壳体。该切换机构包含有一基座、一电路板、一连接器以及一盖板。该基座包含一底部与多个侧壁，该多个侧壁围绕连接该底部以形成一容置空间。该容置空间用来容置该储电元件。该电路板设置于该基座上，并具有一第二连接端子。该连接器活动地设置于该基座且可在一第一位置和一第二位置间来回移动。该连接器在该第一位置不接触该第一连接端子或该第二连接端子。该盖板以可拆卸方式设置于该基座。该盖板具有一致动部。该致动部在该盖板组装于该基座时驱动该连接器从该第一位置移到该第二位置，使该连接器同时接触该第一连接端子和该第二连接端子以导通该储电元件与该电路板。
本发明的切换机构可根据盖板结合状态来切换(导通或断掉)储电元件和电路板的连结状态。储电元件刚装入基座的容置空间时无法提供电力给电子装置的其它电子元件，须待盖板正确组装后电子装置才能得到储电元件输出的电力。本发明的设计以未正确组装就无法供电的方式提醒使用者，确保电子装置在特定状态(例如防水模式)下才可开机操作，由此提高产品的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的电子装置的示意图；
图2与图3分别为本发明第一实施例的电子装置在不同操作阶段的部分结构剖视图；
图4与图5分别为本发明第二实施例的电子装置在不同操作阶段的部分结构剖视图；
图6与图7分别为本发明第三实施例的电子装置在不同操作阶段的部分结构剖视图。
符号说明
10、10’、10” 电子装置
12 储电元件
14 壳体
16 切换机构
18 基座
20 电路板
22 连接器
24 盖板
26 底部
28 侧壁
30 容置空间
32 第一连接端子
34 第二连接端子
36 致动部
38 开口
40 导电端
42 弹性元件
44 防水件
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明实施例的一电子装置10的示意图。电子装置10包含有储电元件12、壳体14以及切换机构16。储电元件12为可充电电池。壳体14用来承载电子装置10的多个电子元件，例如主机板、记忆体、处理器等。切换机构16设置在壳体14上。切换机构16可根据储电元件12的相关遮蔽保护机制是否启动来切换储电元件12的供电通路，确保储电元件12正确安装于壳体14内且遮蔽保护机制启动后，才开始供电给电子装置10，以避免储电元件12因安装不确实的意外脱落而造成电子装置10的数据遗失，或避免遮蔽保护机制未即时启动使得储电元件12因短路而损坏。
请参阅图1至图3，图2与图3分别为本发明第一实施例的电子装置10在不同操作阶段的部分结构剖视图。切换机构16包含基座18、电路板20、连接器22以及盖板24。基座18包含底部26以及多个侧壁28，侧壁28围绕连接于底部26以形成容置空间30。容置空间30即为储电元件12组装在壳体14内的位置。电路板20设置在基座18上。储电元件12与电路板20分别具有第一连接端子32和第二连接端子34。连接器22活动地设置在基座18，盖板24以可拆卸方式设置在基座18。切换机构16根据盖板24的位置来切换储电元件12和电路板20的导通状态，例如：盖板24分离于基座18时，连接器22不导通储电元件12与电路板20；盖板24结合基座18以遮蔽容置空间30时，盖板24的致动部36驱动连接器22导通储电元件12与电路板20。
多个侧壁28的其中一个侧壁28可形成开口38。第二连接端子34设置在电路板20上邻近开口38的位置；或是电路板20设置在基座18上使第二连接端子34贴近开口38。储电元件12容置在容置空间30时，第一连接端子32会对齐开口38。此外，连接器22可包含两个导电端40。导电端40由导电材质组成，分别可为弹片形式或插头形式。当盖板24组装于基座18时，致动部36驱使连接器22相对基座18移动，使连接器22的两个导电端40同时接触储电元件12的第一连接端子32和电路板20的第二连接端子34。
切换机构16另可包含弹性元件42及防水件44。弹性元件42的两端分别连接基座18与连接器22。弹性元件42的弹性恢复力用来驱动连接器22相对基座18的移动。弹性元件42为一选择性配件，使用者也可手动调整连接器22从第二位置移到第一位置。防水件44可由橡胶材质组成。防水件44可以是形状对应于盖板24的环型结构，并以可压缩变形方式设置在盖板24周围。当盖板24覆盖于容置空间30时，防水件44受压变形而紧密填充在盖板24与容置空间30(或基座18的侧壁28)之间的缝隙，由此防止液体渗入壳体14造成电子元件损毁。
如图2所示，连接器22位于第一位置；此时连接器22的导电端40不接触第一连接端子32或第二连接端子34，弹性元件42未受外力施压无弹性变形，储电元件12与电路板20之间处于断路状态。如图3所示，盖板24阖上时，盖板24的致动部36可牵引连接器22水平移动到第二位置，弹性元件42因弹性变形而储存弹性恢复力；此时连接器22的其中一个导电端40(例如插头形式)穿过侧壁28的开口38而接触储电元件12的第一连接端子32，连接器22的另一个导电端40(例如弹片形式)则接触电路板20的第二连接端子34，以导通储电元件12与电路板20。其中，致动部36可为斜导结构。盖板24下压时，致动部36利用下压分力施压于连接器22相对基座18平移，从图2所示的第一位置移动到图3所示的第二位置。盖板24移除后，弹性元件42释放弹性恢复力以驱动连接器22从第二位置回复到第一位置。
在本发明第一实施例中，连接器22滑动地设置在基座18的底部26，且位于侧壁28相对容置空间30的外侧。换句话说，连接器22在第一位置时位于容置空间30外，如图2所示；而连接器22在第二位置时，部分的连接器22(其中一个导电端40)会***开口38，如图3所示，此时连接器22的主体仍在容置空间30外，但两个导电端40可分别接触到第一连接端子32与第二连接端子34来导通储电元件12和电路板20。
请参阅图4与图5，图4与图5分别为本发明第二实施例的电子装置10’在不同操作阶段的部分结构剖视图。第二实施例中，与第一实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。如图4所示，弹性元件42可选择性用来支撑连接器22使其悬设在基座18上，或是弹性元件42以悬吊方式让连接器22停留在第一位置。图4所示连接器22的两个导电端40都没有接触储电元件12的第一连接端子32与电路板20的第二连接端子34。如图5所示，使用者阖上盖板24，盖板24的致动部36施压连接器22，连接器22会相对基座18下降(或同时稍微平移)而移动到第二位置。上导电端40可为弹片形式。连接器22位于第一位置时，上导电端40抵接侧壁28并存储弹性恢复力。当连接器22移到第二位置，上导电端40对齐于开口38，弹性恢复力驱动上导电端40穿过开口38以接触第一连接端子32。下导电端40可为插头形式，在连接器22移到第二位置时***第二连接端子34，由此导通储电元件12和电路板20。在第二实施例中，导电端40可不限于前述的弹片形式或插头形式，端视设计需求而定。
请参阅图6与图7，图6与图7分别为本发明第三实施例的电子装置10”在不同操作阶段的部分结构剖视图。第三实施例中，与前述实施例具有相同编号的元件具有相同的结构与功能，于此不再重复说明。如图6所示，连接器22滑动设置在侧壁28，且较佳地位于侧壁28面对容置空间30的内侧。连接器22在图6所示的第一位置时，两个导电端40皆分离于第一连接端子32与第二连接端子34。如图7所示，随着盖板24的闭合，致动部36推动连接器22相对侧壁28下移到第二位置，此时两个导电端40可同时接触第一连接端子32与第二连接端子34来导通储电元件12和电路板20。
第三实施例与前述实施例的差异在于，第三实施例的连接器22位于侧壁28与储电元件12之间。连接器22的导电端40较佳使用弹片形式，当连接器22移动到第二位置时，位于连接器22两相对端的导电端40分别紧密抵接第一连接端子32与第二连接端子34，不但能产生电路导通，还能利用弹片形式的导电端40所产生弹性恢复力辅助固定储电元件12，有效提升储电元件12及盖板24固定在基座18的结合强度。
本发明提供了一种可随着盖板开阖来切换储电元件与电路板之间连结状态的切换机构及其相关电子装置。盖板未阖上前，切换机构的连接器可以手动方式或弹性元件的驱动停留在第一位置。在第一位置的连接器可以仅不接触第一连接端子、或仅不接触第二连接端子、或同时不接触第一连接端子与第二连接端子，意在阻绝储电元件和电路板之间的电性连结。接着，盖板组装于基座时，致动部可随着盖板的移动驱使连接器移动到第二位置。在第二位置的连接器的两个导电端可同时接触第一连接端子与第二连接端子，以导通储电元件和电路板，电子装置可开机使用。特别一提的是，电子装置利用防水件在基座与盖板之间形成防水层，切换机构在盖板组装于基座后才导通储电元件和电路板，意即电子装置在盖板阖上后才能得到储电元件的电力供应，确保电子装置在储电元件和盖板都正确组装完成才能开机使用。若盖板没有正确组装到基座上，切换机构将连接器的导电端与第一连接端子及第二连接端子分离，储电元件和电路板的连结状态切换成断路，此时电子装置无法开机，避免因外部液体渗入壳体造成内部电子元件短路。
相较于先前技术，本发明的切换机构可根据盖板结合状态来切换(导通或断掉)储电元件和电路板的连结状态。储电元件刚装入基座的容置空间时无法提供电力给电子装置的其它电子元件，须待盖板正确组装后电子装置才能得到储电元件输出的电力。本发明的设计以未正确组装就无法供电的方式提醒使用者，确保电子装置在特定状态(例如防水模式)下才可开机操作，由此提高产品的安全性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种可防止储电元件短路的切换机构，其包含有：
基座，包含一底部与多个侧壁，该多个侧壁围绕连接该底部以形成一容置空间，该容置空间用来容置一储电元件，且该储电元件具有第一连接端子；
电路板，设置于该基座上，该电路板具有第二连接端子；
连接器，活动地设置于该基座且可在一第一位置和一第二位置间来回移动，该连接器在该第一位置不接触该第一连接端子或该第二连接端子；以及
盖板，以可拆卸方式设置于该基座，该盖板具有致动部，该致动部在该盖板组装于该基座时驱动该连接器从该第一位置移到该第二位置，使该连接器同时接触该第一连接端子和该第二连接端子以导通该储电元件与该电路板。
2.如权利要求1所述的切换机构，其中该多个侧壁的其中一侧壁形成一开口，该储电元件容置于该容置空间时该第一连接端子对齐该开口，且该第二连接端子设置在该电路板上邻近该开口的位置。
3.如权利要求2所述的切换机构，其中该连接器滑动地设置在该底部，该连接器在该第一位置位于该侧壁相对该容置空间的外侧，该连接器在该第二位置则部分穿过该侧壁的该开口以伸入该容置空间内。
4.如权利要求1所述的切换机构，其中该连接器包含二导电端，用来接触该第一连接端子与该第二连接端子，该导电端为一弹片形式或一插头形式。
5.如权利要求1所述的切换机构，其中该致动部为一斜导结构，该斜导结构施压于该连接器以驱动该连接器相对该基座的移动。
6.如权利要求1所述的切换机构，其中该连接器滑动地设置在该多个侧壁的其中一侧壁上，且位于该侧壁面对该容置空间的内侧。
7.如权利要求6所述的切换机构，其中该连接器在该第一位置分离于该第二连接端子，该连接器在该第二位置则抵接该第二连接端子且位于该侧壁与该储电元件之间。
8.如权利要求1所述的切换机构，其另包含有：
弹性元件，该弹性元件的两端分别连接该基座与该连接器，用以驱动该连接器从该第二位置移到该第一位置。
9.如权利要求1所述的切换机构，其另包含有：
防水件，以可压缩变形方式设置于该盖板的周围。
10.如权利要求9所述的切换机构，其中该盖板覆盖于该容置空间以利用该致动部驱使该连接器移到该第二位置，且让该防水件紧密填充于该盖板和该容置空间的缝隙。
11.一种电子装置，其包含有：
储电元件，该储电元件具有第一连接端子；
壳体；以及
切换机构，设置于该壳体，该切换机构包含有：
基座，包含底部与多个侧壁，该多个侧壁围绕连接该底部以形成一容置空间，该容置空间用来容置该储电元件；
电路板，设置于该基座上，该电路板具有第二连接端子；
连接器，活动地设置于该基座且可在一第一位置和一第二位置间来回移动，该连接器在该第一位置不接触该第一连接端子或该第二连接端子；以及
盖板，以可拆卸方式设置于该基座，该盖板具有一致动部，该致动部在该盖板组装于该基座时驱动该连接器从该第一位置移到该第二位置，使该连接器同时接触该第一连接端子和该第二连接端子以导通该储电元件与该电路板。
12.如权利要求11所述的电子装置，其中该多个侧壁的其中一侧壁形成一开口，该储电元件容置于该容置空间时该第一连接端子对齐该开口，且该第二连接端子设置在该电路板上邻近该开口的位置。
13.如权利要求12所述的电子装置，其中该连接器滑动地设置在该底部，该连接器在该第一位置位于该侧壁相对该容置空间的外侧，该连接器在该第二位置则部分穿过该侧壁的该开口以伸入该容置空间内。
14.如权利要求11所述的电子装置，其中该连接器包含二导电端，用来接触该第一连接端子与该第二连接端子，该导电端为一弹片形式或一插头形式。
15.如权利要求11所述的电子装置，其中该致动部为一斜导结构，该斜导结构施压于该连接器以驱动该连接器相对该基座的移动。
16.如权利要求11所述的电子装置，其中该连接器滑动地设置在该多个侧壁的其中一侧壁上，且位于该侧壁面对该容置空间的内侧。
17.如权利要求16所述的电子装置，其中该连接器在该第一位置分离于该第二连接端子，该连接器在该第二位置则抵接该第二连接端子且位于该侧壁与该储电元件之间。
18.如权利要求11所述的电子装置，其中该切换机构另包含有：
弹性元件，该弹性元件的两端分别连接该基座与该连接器，用以驱动该连接器从该第二位置移到该第一位置。
19.如权利要求11所述的电子装置，其中该切换机构另包含有：
防水件，以可压缩变形方式设置于该盖板的周围。
20.如权利要求19所述的电子装置，其中该盖板覆盖于该容置空间以利用该致动部驱使该连接器移到该第二位置，且让该防水件紧密填充于该盖板和该容置空间的缝隙。
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