TWI511388B - 具有防水與避震功能之連接器的電子裝置 - Google Patents

Description

具有防水與避震功能之連接器的電子裝置

本發明係提供一種具有連接器的電子裝置，尤指一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置。

傳統的通用序列匯流排連接器係將接頭設置於電路板上，例如以焊接方式固定，並於容置通用序列匯流排連接器及電路板的殼體表面形成一開孔，將通用序列匯流排連接器穿設開孔，使得外部連接器可***開孔以連結至通用序列匯流排連接器進行訊號傳輸。由此可知，傳統的通用序列匯流排連接器係固定在電路板上，若殼體遇到重摔或撞擊時，傳統通用序列匯流排連接器可能會因為電路板晃動而與殼體碰撞，容易導致傳統通用序列匯流排連接器與電路板之間產生錫裂。此外，殼體之開孔沒有防護措施，液體容易自殼體與傳統通用序列匯流排連接器之間的縫隙滲入，造成殼體內部的電子元件，如電路板或其它導電元件，因短路而損毀。傳統的防水技術係在殼體上增設一個密封蓋，用以塞入開孔內。但密封蓋會破壞殼體的造型美觀，且在使用時需先將密封蓋自殼體移除才可***外部連接器進行連結與訊號傳輸，其使用亦較為不便。因此，如何設計出一種具有可防水防摔連接器且外觀一致的電子裝置，即為機構產業的重點發展課題。

本發明係提供一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置，以解決上述之問題。

本發明之申請專利範圍係揭露一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置，其包含有一殼體、一電路板、一連接器以及一防水件。該殼體具有一開口結構。該電路板設置於該殼體內。該連接器設置於該殼體與該電路板之間。該連接器包含有一第一接頭、一第二接頭以及一軟性連接線。該第一接頭穿設該開口結構。該第二接頭設置於該電路板上。該軟性連接線之兩端分別電連接於該第一接頭與該第二接頭。該軟性連接線之一長度實質大於該第一接頭與該第二接頭之一間距及該第一接頭之一震動幅度的總和。該防水件設置於該殼體與該連接器之間，用來填充該第一接頭與該開口結構之間的縫隙。該殼體所承受之震動係經由該防水件與該第一接頭傳遞至該軟性連接線，且利用該軟性連接線之結構變形而消散。

本發明之申請專利範圍另揭露該防水件係以可拆卸方式套接於該第一接頭，或以一體成型方式設置於該殼體之該開口結構上。

本發明之申請專利範圍另揭露該軟性連接線係為一彈性元件。該彈性元件之一彈性變形量實質大於該第一接頭或該第二接頭之該震動幅度。

本發明之申請專利範圍另揭露該軟性連接線係為一可 扭曲元件。該可扭曲元件之一扭曲變形量實質大於該第一接頭或該第二接頭之該震動幅度。

本發明之申請專利範圍另揭露該防水件由彈性材質組成，該防水件係以擠壓變形方式設置於該第一接頭與該開口結構之間。

本發明之申請專利範圍另揭露該防水件之一厚度實質大於該第一接頭與該開口結構之間的縫隙尺寸。

本發明之申請專利範圍另揭露該防水件具有一穿孔，該第一接頭係***該穿孔以組合於該防水件。該穿孔之一孔徑實質小於該第一接頭之尺寸。

本發明之申請專利範圍另揭露該防水件包含一環繞部以及一抵接部。該環繞部設置於該第一接頭與該開口結構之一內壁之間。該抵接部連接該環繞部之一端，且該抵接部係抵接在該開口結構相鄰該內壁之一壁面。

本發明之申請專利範圍另揭露該抵接部之外徑實質大於該開口結構之孔徑。

本發明之申請專利範圍另揭露該環繞部係沿著一第一方向彈性變形，該抵接部係沿著相異該第一方向之一第二方向彈性變形，且該第一方向實質相交於該第二方向。

本發明之申請專利範圍另揭露該電子裝置另包含有一固定件，設置於該第一接頭且固定在殼體上。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定件以螺絲鎖附方式或熱熔結合方式固定於殼體。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定件係與該殼體夾持該防水件，以擠壓該防水件產生彈性變形。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定件包含一底座以及一頂部。該底座設置於該殼體鄰近該開口結構之一側壁，該頂部設置於該殼體鄰近該開口結構且相對該底座之另一側壁。該頂部與該底座係分別夾持該第一接頭之兩端面。

本發明之申請專利範圍另揭露該底座具有一容置槽，該第一接頭係設置於該容置槽內。

本發明之申請專利範圍另揭露該底座與該頂部係為分離構件。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定件包含一覆蓋部以及一限位部。該覆蓋部設置於該第一接頭之一端面上。該限位部連接該覆蓋部，且該限位部抵靠於該第一接頭連結該軟性連接線之一側。

本發明之申請專利範圍另揭露該固定件包含一支撐部，連接於該覆蓋部。該支撐部係設置於該殼體之一凸座。

本發明利用軟性連接線作為連通兩接頭的媒介，可有效避免殼體的震動傳遞到電路板，防止焊接在電路板之元件脫落且提高其運轉效能。本發明另設置防水件以輔助軟性連接線吸收殼體震動，並防堵液體滲入殼體內。因此，本發明之電子裝置可兼顧防水及防震需求，另提供較佳的操作便利性。

請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之一電子裝置10之元件***示意圖。電子裝置10可為一可攜式設備，例如手持電話、平板電腦或個人數位助理。電子裝置10具有可插拔的連接埠，其係為通用序列匯流排介面或音源介面，以供外部連接器連結。本發明之電子裝置10具有防水及避震功能，可有效防止液體經由可插拔連接埠滲漏進入電子裝置10內造成短路，且還可避免電子裝置10的內部電子結構因撞擊震動而損毀。

如第1圖所示，電子裝置10包含有一殼體12、一電路板14、一連接器16以及一防水件18。電路板14設置於殼體12內。連接器16可為一防水型連接器，由數個構件組成且分設在殼體12和電路板14之間。連接器16包含一第一接頭20、一第二接頭22以及一軟性連接線24。第一接頭20係穿設殼體12之一開口結構26，以供外部連接器連結。第二接頭22可利用焊接方式設置在電路板14上。軟性連接線24可隨意彎曲變形，軟性連接線24之兩端則分別電連接第一接頭20與第二接頭22，使得外部連接器可透過連接器16傳遞訊號至電路板14。

當電子裝置10被外力撞擊時，殼體12所承受的震動會經由第一接頭20傳遞到軟性連接線24上。由於軟性連接線24之一長度(如第1圖所示的L型彎折結構)可實質大於第一接頭20和第二接頭22之間距D與第一接頭20之震動幅度(未示於圖中，相當於第一接頭20因震動所造成的位移量) 的總和，因此軟性連接線24可在殼體12與電路板14間的空隙搖晃擺動，藉由結構變形而抵消及散逸掉第一接頭20傳來的震動，以避免震動傳遞至第二接頭22，有效防止第二接頭22與電路板14因震動而造成***破壞。

詳細來說，軟性連接線24可為一彈性元件，例如拉伸彈簧，且彈性元件的最大彈性變形量係設計為實質大於第一接頭20之震動幅度、第二接頭22之震動幅度、或第一接頭20與第二接頭22之震動幅度的總和。或者軟性連接線24還可為一可扭曲元件，例如軟性電路板，可扭曲元件的最大扭曲變形量亦實質大於第一接頭20之震動幅度、第二接頭22之震動幅度、或第一接頭20與第二接頭22之震動幅度的總和。如此一來，第一接頭20所接收的來自殼體12的震動便無法通過軟性連接線24傳遞到第二接頭22。

此外，防水件18另設置於殼體12與連接器16之間。防水件18由可防水的彈性材質組成，填充在第一接頭20與開口結構26之間。為了防止液體滲漏，防水件18之厚度T實質大於第一接頭20和開口結構26之間的縫隙尺寸，使得防水件18可以擠壓變形方式裝設在第一接頭20及開口結構26之間。換句話說，防水件18為一環狀結構，其具有一穿孔28。第一接頭20係***穿孔28才裝設至殼體12之開口結構26內。穿孔28之孔徑A1(不限於長度或寬度)可實質小於第一接頭20之尺寸，以促使殼體12、防水件18與第一接頭20之間可緊密地無縫貼合。除了將防水件18以可拆卸方 式套接在第一接頭20的形式外，另可在製作殼體12時便將防水件18以雙料射出技術一體成型於開口結構26的周緣，其應用態樣可不限於前述實施例所述，端視實際需求而定。

請參閱第1圖至第3圖，第2圖為本發明實施例之防水件18之示意圖，第3圖為本發明實施例之電子裝置10於組裝前的部分結構剖視圖。防水件18包含一環繞部30以及一抵接部32。防水件18結合第一接頭20時，環繞部30係設置在第一接頭20與開口結構26的內壁261之間。抵接部32則抵接在開口結構26相鄰內壁261之一壁面263上。環繞部30與抵接部32分別接觸的內壁261及壁面263可為兩個相鄰且實質互相垂直的側壁。防水件18之厚度T實質大於第一接頭20與開口結構26之間的縫隙尺寸G，當第一接頭20***開口結構26時，防水件18係產生兩方向的彈性壓縮。

如第3圖所示，環繞部30可被第一接頭20及開口結構26之內壁261夾持而沿著第一方向D1擠壓變形，抵接部32可被第一接頭20及開口結構26之壁面263夾持而沿著第二方向D2擠壓變形。再者，抵接部32之外徑W可實質大於開口結構26的孔徑A2，且第一方向D1可實質相交於第二方向D2，環繞部30與抵接部32以包覆形式設置在開口結構26上，因此防水件18可有效堵塞在殼體12與第一接頭20之間以防止液體滲漏。

請參閱第3圖與第4圖，第4圖為本發明實施例之電子裝置10組裝後的部分結構剖視圖。電子裝置10另可包含一 固定件34，其係設置於第一接頭20且固定在殼體12上。固定件34可選擇以螺絲鎖附方式或熱熔結合方式固定於殼體12，意即元件36可為螺絲釘、螺栓或熱熔柱等，其應用態樣可不限如前所述，於此不再詳加敘明。固定件34除了將第一接頭20固定在殼體12防止其脫落的功能外，還可用來配合殼體12共同夾持防水件18，擠壓防水件18之抵接部32沿著第二方向D2彈性變形(因防水件18之厚度T實質大於縫隙尺寸G，環繞部30亦沿著第一方向D1被擠壓變形)，確保防水件18可維持預設壓縮量以實現穩定的防水功能。

請參閱第4圖與第5圖，第5圖為本發明實施例之電子裝置10的部分結構示意圖。固定件34可包含一底座38以及一頂部40。底座38設置於殼體12鄰近開口結構26之下側壁，底座38具有一容置槽42，第一接頭20穿出開口結構26時可恰好收納在容置槽42內以提供穩定的承載力。頂部40與底座38為兩個分離構件。頂部40係設置在殼體12鄰近開口結構26且相對底座38之上側壁，因此頂部40覆蓋於第一接頭20上方，頂部40與底座38可分別夾持第一接頭20之上下兩端面，將第一接頭20固定在殼體12上。一般來說，固定件34之結構設計係根據連接器16之外型及殼體12內部的可用空間而設計。舉例來說，連接器16可為音源介面(Audio jack)連接器。

請參閱第6圖，第6圖為本發明另一實施例之電子裝置10的部分結構示意圖。於此實施例中，第一接頭20可置放 在殼體12之一承載件44上，承載件44可為矩形或圓形立柱。固定件34’係相應承載件44設置在第一接頭20上方，使得固定件34’與承載件44可施加夾持力於第一接頭20的上下兩端面。固定件34’可包含一覆蓋部46、二支撐部48以及一限位部50。覆蓋部46用來抵靠在第一接頭20的上端面。兩個支撐部48分別連接覆蓋部46的兩端邊，意即各支撐部48係抵靠在第一接頭20的側端面，且設置在殼體12之一凸座52上，使得U型結構的固定件34’可恰好扣住第一接頭20以提供限位。

除此之外，限位部50係連接於覆蓋部46相異支撐部48之端邊。限位部50用來抵靠在第一接頭20連結軟性連接線16之一側，因此，限位部50與殼體12可夾持第一接頭20的前後端，限制第一接頭20沿著X方向之移動；支撐部48可抵靠在第一接頭20的左右端，限制第一接頭20沿著Y方向之移動；覆蓋部46與凸座52可夾持第一接頭20的上下端，限制第一接頭20沿著Z方向之移動，確保第一接頭20穩定設置在殼體12上。其中，連接器16可為通用序列匯流排介面(micro USB)連接器，且固定件34’與殼體12之結合可不限於前述實施例以凸座52配合螺絲鎖附方式，例如還可使用卡合結構或扣接結構安裝固定件34’，其實施態樣端視設計需求而定。

綜上所述，本發明之電子裝置係利用特殊型式的連接器來提供防震功能。本發明之連接器由兩接頭與一軟性連接線 組成，兩個接頭分別固定在殼體與電路板上。當電子裝置被外力撞擊時，殼體所承受之震動會傳遞到軟性連接線，軟性連接線可透過彈性變形或扭曲變形散逸震動能量，防止震動傳遞到電路板而造成電路板與相應接頭的結構損裂；相應地，電路板所承受之震動亦會傳遞到軟性連接線，而由其結構變形散逸震動能量，有效避免接頭自殼體之開口結構脫離。除此之外，接頭與開口結構之間係設置可沿著兩相異方向擠壓變形的防水件，不但具有吸收震動的緩衝功能，還可充分地填塞在接頭和開口結構之間的縫隙以防止液體滲漏，故本發明之電子裝置不需使用額外的密封蓋即可達到嚴苛的防水及落摔測試安全規範。

相較於先前技術，本發明利用軟性連接線作為連通兩接頭的媒介，可有效避免殼體的震動傳遞到電路板，防止焊接在電路板之元件脫落且提高其運轉效能。本發明另設置防水件以輔助軟性連接線吸收殼體震動，並防堵液體滲入殼體內。因此，本發明之電子裝置可兼顧防水及防震需求，另提供較佳的操作便利性。

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。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧殼體

14‧‧‧電路板

16‧‧‧連接器

18‧‧‧防水件

20‧‧‧第一接頭

22‧‧‧第二接頭

24‧‧‧軟性連接線

26‧‧‧開口結構

261‧‧‧內壁

263‧‧‧壁面

28‧‧‧穿孔

30‧‧‧環繞部

32‧‧‧抵接部

34‧‧‧固定件

34’‧‧‧固定件

36‧‧‧元件

38‧‧‧底座

40‧‧‧頂部

42‧‧‧容置槽

44‧‧‧承載件

46‧‧‧覆蓋部

48‧‧‧支撐部

50‧‧‧限位部

52‧‧‧凸座

W‧‧‧外徑

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D‧‧‧間距

T‧‧‧厚度

A1‧‧‧孔徑

A2‧‧‧孔徑

G‧‧‧縫隙尺寸

第1圖為本發明實施例之電子裝置之元件***示意圖。

第2圖為本發明實施例之防水件之示意圖。

第3圖為本發明實施例之電子裝置於組裝前的部分結構剖視 圖。

第4圖為本發明實施例之電子裝置於組裝後的部分結構剖視圖。

第5圖為本發明實施例之電子裝置在另一視角的部分結構示意圖。

第6圖為本發明另一實施例之電子裝置的部分結構示意圖。

10‧‧‧電子裝置

12‧‧‧殼體

14‧‧‧電路板

16‧‧‧連接器

18‧‧‧防水件

20‧‧‧第一接頭

22‧‧‧第二接頭

24‧‧‧軟性連接線

26‧‧‧開口結構

261‧‧‧內壁

263‧‧‧壁面

28‧‧‧穿孔

30‧‧‧環繞部

32‧‧‧抵接部

T‧‧‧厚度

W‧‧‧外徑

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

A1‧‧‧孔徑

A2‧‧‧孔徑

G‧‧‧縫隙尺寸

Claims (19)

1. 一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置，其包含有：一殼體，該殼體具有一開口結構；一電路板，設置於該殼體內；一連接器，設置於該殼體與該電路板之間，該連接器包含有：一第一接頭，穿設該開口結構；一第二接頭，設置於該電路板上；以及一軟性連接線，該軟性連接線之兩端分別電連接於該第一接頭與該第二接頭，該軟性連接線之一長度實質大於該第一接頭與該第二接頭之一間距及該第一接頭之一震動幅度的總和；以及一防水件，設置於該殼體與該連接器之間，用來填充該第一接頭與該開口結構之間的縫隙，該殼體所承受之震動係經由該防水件與該第一接頭傳遞至該軟性連接線，且利用該軟性連接線之結構變形而消散，該防水件包含一環繞部以及一抵接部，該環繞部設置於該第一接頭與該開口結構之一內壁之間，該抵接部連接該環繞部之一端，且該抵接部係抵接在該開口結構相鄰該內壁之一壁面。
2. 如請求項1所述之電子裝置，其中該防水件係以可拆卸 方式套接於該第一接頭，或以一體成型方式設置於該殼體之該開口結構上。
3. 如請求項1所述之電子裝置，其中該軟性連接線係為一彈性元件，該彈性元件之一彈性變形量實質大於該第一接頭或該第二接頭之該震動幅度。
4. 如請求項1所述之電子裝置，其中該軟性連接線係為一可扭曲元件，該可扭曲元件之一扭曲變形量實質大於該第一接頭或該第二接頭之該震動幅度。
5. 如請求項1所述之電子裝置，其中該防水件由彈性材質組成，該防水件係以擠壓變形方式設置於該第一接頭與該開口結構之間。
6. 如請求項1所述之電子裝置，其中該防水件之一厚度實質大於該第一接頭與該開口結構之間的縫隙尺寸。
7. 如請求項6所述之電子裝置，其中該防水件具有一穿孔，該第一接頭係***該穿孔以組合於該防水件，該穿孔之一孔徑實質小於該第一接頭之尺寸。
8. 如請求項1所述之電子裝置，其中該抵接部之外徑實質大於該開口結構之孔徑。
9. 如請求項1所述之電子裝置，其中該環繞部係沿著一第一方向彈性變形，該抵接部係沿著相異該第一方向之一第二方向彈性變形，且該第一方向實質相交於該第二方向。
10. 如請求項1所述之電子裝置，其中該電子裝置另包含有： 一固定件，設置於該第一接頭且固定在殼體上。
11. 如請求項10所述之電子裝置，其中該固定件以螺絲鎖附方式或熱熔結合方式固定於殼體。
12. 如請求項10所述之電子裝置，其中該固定件係與該殼體夾持該防水件，以擠壓該防水件產生彈性變形。
13. 如請求項10所述之電子裝置，其中該固定件包含一底座以及一頂部，該底座設置於該殼體鄰近該開口結構之一側壁，該頂部設置於該殼體鄰近該開口結構且相對該底座之另一側壁，該頂部與該底座係分別夾持該第一接頭之兩端面。
14. 如請求項13所述之電子裝置，其中該底座具有一容置槽，該第一接頭係設置於該容置槽內。
15. 如請求項13所述之電子裝置，其中該底座與該頂部係為分離構件。
16. 如請求項10所述之電子裝置，其中該固定件包含一覆蓋部以及一限位部，該覆蓋部設置於該第一接頭之一端面上，該限位部連接該覆蓋部，且該限位部抵靠於該第一接頭連結該軟性連接線之一側。
17. 如請求項16所述之電子裝置，其中該固定件包含一支撐部，連接該覆蓋部，該支撐部係設置於該殼體之一凸座。
18. 一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置，其包含有：一殼體，該殼體具有一開口結構； 一電路板，設置於該殼體內；一連接器，設置於該殼體與該電路板之間，該連接器包含有：一第一接頭，穿設該開口結構；一第二接頭，設置於該電路板上；以及一軟性連接線，該軟性連接線之兩端分別電連接於該第一接頭與該第二接頭，該軟性連接線之一長度實質大於該第一接頭與該第二接頭之一間距及該第一接頭之一震動幅度的總和；一防水件，設置於該殼體與該連接器之間，用來填充該第一接頭與該開口結構之間的縫隙，該殼體所承受之震動係經由該防水件與該第一接頭傳遞至該軟性連接線，且利用該軟性連接線之結構變形而消散；以及一固定件，設置於該第一接頭且固定在殼體上，該固定件包含一底座以及一頂部，該底座設置於該殼體鄰近該開口結構之一側壁，該頂部設置於該殼體鄰近該開口結構且相對該底座之另一側壁，該頂部與該底座係分別夾持該第一接頭之兩端面。
19. 一種具有防水與避震功能之連接器的電子裝置，其包含有：一殼體，該殼體具有一開口結構；一電路板，設置於該殼體內；一連接器，設置於該殼體與該電路板之間，該連接器包含有：一第一接頭，穿設該開口結構； 一第二接頭，設置於該電路板上；以及一軟性連接線，該軟性連接線之兩端分別電連接於該第一接頭與該第二接頭，該軟性連接線之一長度實質大於該第一接頭與該第二接頭之一間距及該第一接頭之一震動幅度的總和；以及一防水件，設置於該殼體與該連接器之間，用來填充該第一接頭與該開口結構之間的縫隙，該殼體所承受之震動係經由該防水件與該第一接頭傳遞至該軟性連接線，且利用該軟性連接線之結構變形而消散；一固定件，設置於該第一接頭且固定在殼體上，該固定件包含一覆蓋部以及一限位部，該覆蓋部設置於該第一接頭之一端面上，該限位部連接該覆蓋部，且該限位部抵靠於該第一接頭連結該軟性連接線之一側。