CN107437595B - 用于保护电池的壳体与电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种用于保护电池的壳体与电子装置。壳体包括主体、环形壁与防水件。主体包括第一侧面，环形壁连接第一侧面且朝远离第一侧面的第一方向延伸。环形壁包括环形凹槽，环形凹槽环绕环形壁且凹设于环形壁的外壁面。防水件包括环形基部与环形凸部，环形基部配置于环形凹槽中，环形凸部位于环形基部相对于环形凹槽的外表面。环形凸部包括相对的第一段与第二段，其中第一段相对于第二段靠近第一侧面。利用本发明的用于保护电池的壳体与电子装置，其壳体可以通过精简的制造程序成型，从而降低了人力与材料成本。除此之外，本发明所提出的电子装置，通过防水件的设计，可以达到良好的防水效果。

Description

用于保护电池的壳体与电子装置

【技术领域】

本发明是关于一种壳体，且特别是关于一种用于保护电池的壳体与电子装置。

【背景技术】

使用者通常会随身携带可携式电子装置(例如平板电脑或智慧型手机)并在各式各样的环境下使用，因此，可携式电子装置相对于固定式或家用电子装置(例如桌上型电脑)来说，发生液体渗入其中而导致故障的可能性较高(例如在雨天户外使用或在戏水时使用)。为了避免这样的情况，有愈来愈多可携式电子装置具备防水功能。

可携式电子装置都会设有电池，一般来说，可携式电子装置的电池可分为内建式或分离式两种。内建式电池是整合在可携式电子装置的内部，所以可减少易让液体渗入的电性连接结构，在防水设计上较为简单。不过内建式电池无法更换，因此会造成使用上的不便。分离式电池则显露在可携式电子装置的外观，一般来说，可携式电子装置的背面设有电池容置槽，电池容置槽中则设有插口，分离式电池可安装于电池容置槽中，且分离式电池的插头可***插口中。借此，分离式电池可电性连接可携式电子装置中的电子组件。分离式电池通常是可更换的，因此在使用上更加方便。但是，采用分离式电池的可携式电子装置，其电池的插头与电池容置槽的插口属于易让液体渗入的电性连接结构。因此，若此种可携式电子装置需要具备更高等级的防水功能，则还需针对插头与插口设计额外的防水结构。

【发明内容】

采用分离式电池设计但又需兼具更高等级的防水功能的可携式电子装置，需要针对插头与插口设计额外的防水结构，因此制造程序较为繁杂，且无论人力或材料的成本也会较高。有鉴于此，本发明提出一种用于保护电池的壳体与电子装置，以解决前述制造程序繁杂的问题，并期能降低生产成本。

在本发明一实施例中，用于保护电池的壳体包括主体、环形壁与防水件。主体包括第一侧面，环形壁连接第一侧面且朝远离第一侧面的第一方向延伸。环形壁包括环形凹槽，环形凹槽环绕环形壁且凹设于环形壁的外壁面。防水件包括环形基部与环形凸部，环形基部配置于环形凹槽中，环形凸部位于环形基部相对于环形凹槽的外表面。环形凸部包括相对的第一段与第二段，其中第一段相对于第二段靠近第一侧面。

在本发明一实施例中，所述环形凸部还包括相对的两第三段，各第三段的一端连接第一段并沿第二方向延伸使另一端连接至第二段。第一方向与第二方向夹有一角度，且所述角度大于0度且小于90度。

第一段与第二段实质上彼此平行，且第三段呈弧状。此外，第一段的路径长等于第二段的路径长，且第一段的路径长大于第三段的路径长。

在本发明一实施例中，所述第一段包括相对的第一陡坡侧与第一缓坡侧，第一陡坡侧相对于第一缓坡侧靠近第一侧面。所述第二段包括相对的第二陡坡侧与第二缓坡侧，且第二缓坡侧相对于第二陡坡侧靠近第一侧面。

在本发明一实施例中，所述环形基部包括相对的第一段与第二段。环形基部的第一段相对于环形基部的第二段靠近第一侧面，环形凸部的第一段设置于环形基部的第一段，且环形凸部的第二段设置于环形基部的第二段。

在本发明一实施例中，所述环形基部的第一段沿第一方向具有第一宽度，环形基部的第二段沿第一方向具有第二宽度，且第一宽度大于第二宽度。

在本发明一实施例中，所述防水件材质的弹性大于环形壁材质的弹性。

在本发明一实施例中，所述环形壁与防水件为双料射出件，且防水件通过双料射出成型制程而形成于环形壁上。

在本发明一实施例中，所述电子装置包括装置本体与电池模块。装置本体包括电子组件与外壳，电子组件设置于外壳内。外壳界定出电池容置槽，电池容置槽包含环形封闭的槽壁，槽壁的一部分被定义出连接口。连接口包含第一边与第二边，第一边相对于第二边靠近电池容置槽的槽底。电池模块可拆卸地设置于电池容置槽中，电池模块包括所述壳体与电池，电池位于壳体内。电池包括连接单元，环形壁围绕连接单元。环形壁穿设于连接口中，使得连接单元可电性连接电子组件。其中防水件位于连接口与环形壁之间，环形凸部的第一段抵接连接口的第一边，且环形凸部的第二段抵接连接口的第二边。

在本发明一实施例中，所述环形基部的外表面切齐环形壁的外壁面。

综上所述，本发明一实施例所提出的用于保护电池的壳体，其防水件与壳体可以通过精简的制造程序同时成型，从而降低了人力与材料成本。除此之外，本发明一实施例所提出的电子装置，通过防水件的设计，使电子装置的电池模块可以很方便地拆装，并且当电池模块安装到电子装置上时，可以达到良好的防水效果。

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技艺者暸解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及图式，任何熟习相关技艺者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

【附图说明】

图1为本发明一实施例的用于保护电池的壳体的示意图。

图2为图1的环形壁与防水件的局部放大示意图。

图3为防水件自环形壁分离的示意图。

图4为图2的防水件与环形壁于另一视角的示意图。

图5为防水件与环形壁的正视图。

图6为防水件与环形壁的侧视图。

图7为图5在线段7-7处的剖视图。

图8为本发明一实施例的电子装置的示意图。

图9为电池模块与装置本体为分离状态的示意图。

图10为电池模块安装至装置本体的过程的剖视图，其中环形壁倾斜地进入连接口。

图11为图10的电池模块已安装至装置本体的剖视图。

【具体实施方式】

请参照图1，图1为本发明一实施例的用于保护电池的壳体100的示意图。在本实施例中，壳体100的内部可设置电池(图未示)。壳体100包括主体110、环形壁120与防水件130。在本实施例中，主体110为六面体，但不限于此。主体110包括第一侧面111与第二侧面112，第一侧面111与第二侧面112为主体110上相邻且互相垂直的两面。环形壁120连接第一侧面111且朝远离第一侧面111的第一方向O1延伸。电池可设置于主体110的内部，而电池的电连接端子(图未示)则可穿出主体110的第一侧面111并定位于环形壁120之中(即环形壁120会围绕所述电连接端子)。

请再参照图2与图3，图2为图1的环形壁120与防水件130的放大示意图，图3为防水件130自环形壁120分离的示意图。环形壁120定义有外壁面122，且环形壁120包括环形凹槽121，环形凹槽121凹设于外壁面122且环绕环形壁120。防水件130包括环形基部131与环形凸部132，环形基部131配置于环形凹槽121中，环形凸部132位于环形基部131相对于环形凹槽121的外表面1314上。在本实施例中，环形壁120与防水件130为双料射出(DoubleInjection)件。换言之，防水件130通过双料射出成型制程而形成于环形壁120上。例如，在射出成型的过程中，主体110与环形壁120的原料可于第一阶段注入模具，主体110、环形壁120与环形凹槽121会在第一阶段中成型。接着，在主体110与环形壁120未脱模的情况下，防水件130的原料会于第二阶段注入模具，并且环形基部131会直接形成于环形凹槽121中。而在脱模后，主体110、环形壁120与防水件130即可成型。如此一来，不但可简化生产程序，并且还能提高防水件130与环形壁120之间的连接强度。防水件130材质的弹性大于环形壁120材质的弹性；或者，防水件130材质的杨氏模数(Young's Modulus)小于环形壁120材质的杨氏模数。例如，防水件130为橡胶材质，而环形壁120为聚苯乙烯材质，但不限于此。

请同时参照图2至图4，图4为图2的防水件130与环形壁120于另一视角的示意图。环形基部131包括第一段1311、第二段1312与两第三段1313，环形基部131的第一段1311与第二段1312彼此相对，环形基部131的两第三段1313彼此相对，且第三段1313位于第一段1311与第二段1312之间。环形基部131的第一段1311、第二段1312与两第三段1313共同形成完整的环形结构。环形凸部132包括第一段1321、第二段1322与两第三段1323，其中第一段1321与第二段1322彼此相对，环形凸部132的两第三段1323彼此相对，且第三段1323位于第一段1321与第二段1322之间。环形凸部132的第一段1321、第二段1322与两第三段1323共同形成完整的环形结构。环形凸部132的第一段1321设置于环形基部131的第一段1311上，环形凸部132的第二段1322设置于环形基部131的第二段1312上，而环形凸部132的两第三段1323分别设置于环形基部131的两第三段1313上。

请同时参照图5至图7，图5为防水件130与环形壁120的正视图，图6为防水件130与环形壁120的侧视图，图7为图5在线段7-7处的剖视图。在本实施例中，如图5所示，环形凸部132的第一段1321与第二段1322实质上彼此平行，且环形凸部132的第三段1323呈弧状。也就是说，以环形壁120的正视角度(参照图5)来看，环形凸部132概呈长圆形，但不限于此。如图6与图7所示，环形凸部132的第一段1321相对于第二段1322靠近第一侧面111，且环形凸部132的各第三段1323的一端连接第一段1321，并沿第二方向O2延伸(参照图6)，使另一端连接至第二段1323。第一方向O1与第二方向O2夹有一角度θ，且所述角度θ大于0度且小于90度。也就是说，以环形壁120的侧视角度(参照图6)来看，环形凸部132相对于环形壁120是倾斜的。

如图2至图5所示，环形凸部132的第一段1321与第二段1322的路径长定义为其于两第三段1323之间的直线长度，环形凸部132的第三段1323的路径长定义为其于第一段1321与第二段1322之间的弧长，则在本实施例中，环形凸部132的第一段1321的路径长等于第二段1322的路径长，并且环形凸部132的第一段1321的路径长大于第三段1323的路径长。此外，如图6所示，环形基部131的外表面1314切齐环形壁120的外壁面122。

如图6与图7所示，环形凸部132的第一段1321包括相对的第一陡坡侧1324与第一缓坡侧1325，其中第一陡坡侧1324相对于第一缓坡侧1325而靠近第一侧面111。环形凸部132的第二段1322包括相对的第二陡坡侧1326与第二缓坡侧1327，且第二缓坡侧1327相对于第二陡坡侧1326靠近第一侧面111。第一陡坡侧1324与第二陡坡侧1326表示其表面形成较陡峭(或斜率变化较大)的坡度，第一缓坡侧1325与第二缓坡侧1327表示其表面具有较和缓(或斜率变化较小)的坡度。

具体而言，环形基部131的第一段1311沿第一方向O1具有第一宽度W1，环形基部131的第二段1312沿第一方向O1具有第二宽度W2，且第一宽度W1大于第二宽度W2。环形凸部132的第一段1321位于环形基部131的第一段1311靠近第一侧面111的一边，而环形凸部132的第二段1322位于环形基部131的第二段1312远离第一侧面111的一边。

请参照图8与图9，图8为本发明一实施例的电子装置10的示意图，图9为电池模块300与装置本体200为分离状态的示意图。在本实施例中，电子装置10为平板电脑，但不限于此。电子装置10包括装置本体200与电池模块300，而装置本体200包括电子组件(图未示)与外壳210，电子组件设置于外壳210的内部空间。所述电子组件例如是主机板、设置于主机板上的晶片与记忆体以及电性连接主机板的显示模块与硬碟等。电池模块300为分离式，其可安装到装置本体200上，并与装置本体200形成整体性的外观。当电池模块300适当地安装到装置本体200时，电池模块300会电性连接电子组件并可供电给电子组件。

如图9所示，外壳210界定出电池容置槽211，电池容置槽211包含环形封闭的槽壁2111与槽底2112。槽壁2111的一部分被定义出连接口212，连接口212连通电池容置槽211与外壳210的内部空间。连接口212包含相对的第一边2121与第二边2122，第一边2121相对于第二边2122靠近电池容置槽211的槽底2112。电池模块300可拆卸地设置于电池容置槽211中，电池模块300包括如图1至图7所示的壳体100与电池(图未示)，电池位于壳体100内。如图9所示的电池模块300，其壳体100相对于电池容置槽211为倾斜的态样，是为了便于将电池模块300安装到装置本体200，或是由装置本体200上拆卸下来，详述如后。

请再参照图10与图11，图10为电池模块300安装至装置本体200的过程的剖视图，其中环形壁120倾斜地进入连接口212，图11为图10的电池模块300已安装至装置本体200的剖视图。需留意的是，图8至图11所示的电池模块300的壳体100，相对于图1至图7所示的壳体100，为上下颠倒的，也即图8至图11所示的壳体100的第二侧面112与环形凸部132的第一段1321是位在图式的下方。电池包括连接单元310，连接单元310由第一侧面111穿出且位于环形壁120之中，即环形壁120会围绕连接单元310。连接单元310例如是彼此间隔的若干金属针脚或间隔排列于舌板上的若干金属片。

当使用者要将电池模块300安装到装置本体200时，如图10所示，需先将电池模块300相对于电池容置槽211倾斜，让环形壁120对齐连接口212并稍微进入连接口212。此时，电池模块300的第二侧面112与槽底2112会夹有一锐角，并且环形凸部132的第一段1321会靠近连接口212的第一边2121，而环形凸部132的第二段1322会靠近连接口212的第二边2122。在此状况下，由于第二段1322相对于第一段1321较远离第一侧面111，因此第二段1322会比第一段1321还深入连接口212。接着，将旋转电池模块300(以图10来看为逆时针旋转)并同时使环形壁120继续进入连接口212，而在环形壁120进入连接口212的过程中，电池模块300的第二侧面112与槽底2112的夹角逐渐缩小，也就是说，电池模块300相对于电池容置槽211的倾斜程度逐渐缩小。随着环形壁120逐渐进入连接口212且电池模块300相对于电池容置槽211的倾斜程度逐渐缩小，环形凸部132的第二段1322会先碰到连接口212的第二边2122，直到当第二侧面112与槽底2112的夹角缩小至特定幅度(如小于30度)时，环形凸部132的第一段1321才会碰到连接口212的第一边2121，此时，由于环形凸部132的第一段1321与第一边2121彼此接触，两者之间的相对移动才会产生摩擦力。当第一段1321碰到第一边2121后，环形壁120再稍微进入连接口212且电池模块300再稍微旋转后，即如图11所示，第二侧面112就会贴齐槽底2112，且第一侧面111会贴齐槽壁2111。此时，电池模块300已适当地安装至装置本体200上，而环形壁120则适当地穿设于连接口212中，且连接单元310会电性连接电子组件。

在电池模块300已适当地安装至装置本体200的状况下，环形凸部132会夹于环形壁120与连接口212的内壁面之间而达到防水的效果。具体而言，环形凸部132的第一段1321会抵接于连接口212的第一边2121，第二段1322会抵接于第二边2122，而第三段1323则会抵接于连接口212的其余部份，借此形成防水结构。再者，由于防水件130材质的弹性大(相较于环形壁120与连接口212的材质而言)，使得环形凸部132会因为受压而稍微变形，从而更紧密地贴合连接口212的内壁面，以填满连接口212与环形壁120之间的缝隙，达到更好的防水效果。

如前所述，在将电池模块300安装至装置本体200的过程中，环形凸部132的第二段1322与连接口212的第二边2122彼此接触且相对移动的行程较少(因为当第二段1322碰到第二边2122时，第二段1322已深入连接口212)；并且，第一段1321与第一边2121彼此接触且相对移动的行程也较少(因为第一段1321较靠近第一侧面111，所以第一段1321在结构上不会像第二段1322一样深入连接口212)。整体而言，将电池模块300装入装置本体200时，环形凸部132与连接口212之间产生的摩擦力愈少，对使用者来说，这也意味着安装电池模块300时的阻力也愈少。如此一来，使用者将电池模块300安装至装置本体200的过程会更加顺畅，也更加省力。

除此之外，如图10与图11所示，在电池模块300安装至装置本体200的过程中，当环形凸部132的第一段1321与连接口212的第一边2121彼此接触且相对移动时，第一缓坡侧1325会先接触到第一边2121并与第一边2121相对移动，而由于第一缓坡侧1325的坡度较缓，因此有助于减少第一段1321与第一边2121相对移动时的摩擦力，从而增加电池模块300在安装时的顺畅度。

当使用者要将电池模块300由装置本体200上拆卸下来时，则可参照前述的过程逆向操作。在逆向操作的过程中，同样地，环形凸部132的第二段1322与连接口212的第二边2122彼此接触且相对移动的行程较少，且第一段1321与第一边2121彼此接触且相对移动的行程也较少。整体而言，将电池模块300由装置本体200拆卸下来时，环形凸部132与连接口212之间产生的摩擦力较少，对使用者来说，这也意味着拆卸电池模块300时的阻力也较少。如此一来，使用者将电池模块300由装置本体200拆卸下来的过程会更加顺畅，也更加省力。

除此之外，如图10与图11所示，在电池模块300由装置本体200拆卸下来的过程中，当电池模块300的第二侧面112相对于槽底2112顺时针旋转(旋转的方向参照图10与图11)时，环形凸部132的第二段1322也会在抵接连接口212的第二边2122的情况下随之顺时针旋转，此时，由于第二缓坡侧1327的坡度较缓，因此第二段1322在顺时针旋转时的阻力较小，从而增加电池模块300在拆卸时的顺畅度。

虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰，皆应涵盖于本发明的范畴内，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims (15)

1.一种用于保护电池的壳体，其特征在于，包括：

一主体，包括一第一侧面；

一环形壁，连接该第一侧面且朝远离该第一侧面的一第一方向延伸，该环形壁包括一环形凹槽，该环形凹槽环绕该环形壁且凹设于该环形壁的一外壁面；以及

一防水件，包括一环形基部与一环形凸部，该环形基部配置于该环形凹槽中，该环形凸部位于该环形基部相对于该环形凹槽的一外表面，该环形凸部包括相对的一第一段与一第二段，其中该第一段相对于该第二段靠近该第一侧面，该环形基部包括相对的一第一段与一第二段，该环形基部的该第一段相对于该环形基部的该第二段靠近该第一侧面，该环形凸部的该第一段设置于该环形基部的该第一段，且该环形凸部的该第二段设置于该环形基部的该第二段，该环形基部的该第一段沿该第一方向具有一第一宽度，该环形基部的该第二段沿该第一方向具有一第二宽度，且该第一宽度大于该第二宽度。

2.如权利要求1所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该环形凸部还包括相对的两第三段，各该第三段的一端连接该第一段并沿一第二方向延伸使另一端连接至该第二段，该第一方向与该第二方向夹有一角度，且该角度大于0度且小于90度。

3.如权利要求2所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该第一段与该第二段实质上彼此平行，且该第三段呈弧状。

4.如权利要求2所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该第一段的路径长等于该第二段的路径长，且该第一段的路径长大于该第三段的路径长。

5.如权利要求1所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该第一段包括相对的一第一陡坡侧与一第一缓坡侧，该第一陡坡侧相对于该第一缓坡侧靠近该第一侧面；以及该第二段包括相对的一第二陡坡侧与一第二缓坡侧，且该第二缓坡侧相对于该第二陡坡侧靠近该第一侧面。

6.如权利要求1所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该防水件材质的弹性大于该环形壁材质的弹性。

7.如权利要求1所述的用于保护电池的壳体，其特征在于，该环形壁与该防水件为双料射出件，且该防水件通过双料射出成型制程而形成于该环形壁上。

8.一种电子装置，其特征在于，包括：

一装置本体，包括一电子组件与一外壳，该电子组件设置于该外壳内，该外壳界定出一电池容置槽，该电池容置槽包含环形封闭的一槽壁，该槽壁的一部分被定义出一连接口，该连接口包含一第一边与一第二边，该第一边相对于该第二边靠近该电池容置槽的一槽底；以及

一电池模块，可拆卸地设置于该电池容置槽中，该电池模块包括如权利要求1所述的用于保护一电池的壳体与该电池，该电池位于该壳体内，该电池包括一连接单元，该环形壁围绕该连接单元，该环形壁穿设于该连接口中，使得该连接单元可电性连接该电子组件，其中该防水件位于该连接口与该环形壁之间，该环形凸部的该第一段抵接该连接口的该第一边，且该环形凸部的该第二段抵接该连接口的该第二边。

9.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该环形凸部还包括相对的两第三段，各该第三段的一端连接该第一段并沿一第二方向延伸使另一端连接至该第二段，该第一方向与该第二方向夹有一角度，且该角度大于0度且小于90度。

10.如权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该第一段与该第二段实质上彼此平行，且该第三段呈弧状。

11.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该第一段包括相对的一第一陡坡侧与一第一缓坡侧，该第一陡坡侧相对于该第一缓坡侧靠近该第一侧面；以及该第二段包括相对的一第二陡坡侧与一第二缓坡侧，且该第二缓坡侧相对于该第二陡坡侧靠近该第一侧面。

12.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该环形基部包括相对的一第一段与一第二段，该环形基部的该第一段相对于该环形基部的该第二段靠近该第一侧面，该环形凸部的该第一段设置于该环形基部的该第一段，且该环形凸部的该第二段设置于该环形基部的该第二段。

13.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该防水件材质的弹性大于该环形壁材质的弹性。

14.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该环形壁与该防水件为双料射出件，且该防水件通过双料射出成型制程而形成于该环形壁上。

15.如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该外表面切齐该外壁面。

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