TWI683496B - 定位結構與儲能裝置 - Google Patents

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Abstract

一種定位結構包括第一定位件與第二定位件。第一定位件包括第一弧形定位部，且第一弧形定位部具有第一弧形定位面。第二定位件設置於第一定位件的一側，其中第二定位件包括第二弧形定位部，且第二弧形定位部具有第二弧形定位面。第二定位件配置用以相對於第一定位件旋轉，以使第二弧形定位部移至第一弧形定位部的一側。第二弧形定位面與第一弧形定位面相抵貼，使得第二定位件在一方向上的移動自由度被第一定位件限制。另提出一種儲能裝置。

Description

定位結構與儲能裝置
本發明是有關於一種定位結構與儲能裝置，且特別是有關於一種定位結構與使用此定位結構的儲能裝置。
常見的儲能裝置例如可攜電池或手提電池，因便於使用者隨身攜帶，以即時且隨處取用所需電能，故逐漸受到青睞。然而，在可攜電池或手提電池持續使用一段時間後，其電量會逐漸耗盡。遂有能與可攜電池或手提電池的主電源組相結合的備用電源組(擴充電源組)被提出，藉此，使用者可攜帶至少一個備用電源組(擴充電源組)，以在主電源組的電量不足時將備用電源組(擴充電源組)結合至主電源組，從而由備用電源組(擴充電源組)傳送電能至主電源組，再由主電源組將電能傳送至外部裝置。
一般而言，主電源組設有第一卡勾，而備用電源組(擴充電源組)設有對應於第一卡勾的第二卡勾，藉由第一卡勾與第二卡勾的卡合，以將備用電源組(擴充電源組)固定於主電源組。然而，長久使用下來，受磨損的第一卡勾與第二卡勾會影響到卡合固定的強度與可靠度。另一方面，雖有設置於主電源組與備用電源組(擴充電源組)的其中一者的旋轉式懸臂卡勾被提出，用以與設置於主電源組與備用電源組(擴充電源組)的另一者的卡勾結構配合，但旋轉式懸臂卡勾與卡勾結構的卡合處的接觸面積過小，且相對於旋轉式懸臂卡勾的旋轉軸線偏移，因此容易產生卡勾鬆脫或卡勾斷裂等情形。
本發明提供一種定位結構與儲能裝置，不僅便於操作，且具有良好的可靠度。
本發明的儲能裝置包括主電源組、第一定位件、擴充電源組以及第二定位件。第一定位件設置於主電源組內，其中第一定位件包括第一弧形定位部，且第一弧形定位部具有第一弧形定位面。擴充電源組配置用以組裝至主電源組。第二定位件樞設於擴充電源組，其中第二定位件包括第二弧形定位部，且第二弧形定位部具有第二弧形定位面。第二定位件配置用以相對於擴充電源組旋轉，以使第二弧形定位部移入主電源組內，並且移至第一弧形定位部的一側，其中第二弧形定位面的輪廓與第一弧形定位面的輪廓互補，且第二弧形定位面與第一弧形定位面相抵貼，使得第二定位件在一方向上的移動自由度被第一定位件限制。
在本發明的一實施例中，上述的第一弧形定位面的曲率中心與第二弧形定位面的曲率中心相同。
在本發明的一實施例中，上述的第一弧形定位面的曲率中心與第二弧形定位面的曲率中心落在第二定位件的樞轉軸線上。
在本發明的一實施例中，上述的第一弧形定位面為凸弧面，且第二弧形定位面為凹弧面。
在本發明的一實施例中，上述的第二弧形定位面施加於第一弧形定位面的正向力延伸通過第二定位件的樞轉軸線。
在本發明的一實施例中，上述的第二弧形定位面與第一弧形定位面的接觸面積佔第一弧形定位面的表面積至少40%。
在本發明的一實施例中，上述的儲能裝置更包括開關，設置於主電源組內，且位於第一弧形定位部的一側。開關配置用以受第二弧形定位部觸發。
在本發明的一實施例中，上述的第二定位件還包括旋鈕與延伸部。旋鈕樞設於擴充電源組，且延伸部連接旋鈕與第二弧形定位部。延伸部配置用以隨旋鈕相對於擴充電源組旋轉，以使延伸部的至少部分移入主電源組內。
在本發明的一實施例中，上述的第二定位件還包括第一限位部，位於擴充電源組內。擴充電源組包括兩第二限位部，對應於第一限位部設置。第一限位部配置用以與任一第二限位部相卡合，以限制第二定位件相對於擴充電源組旋轉的自由度。
在本發明的一實施例中，上述的第二定位件還包括第三限位部，位於擴充電源組內。擴充電源組還包括第四限位部。第三限位部滑設於第四限位部，以決定第二定位件相對於擴充電源組旋轉的行程。
在本發明的一實施例中，上述的擴充電源組具有收容槽，配置用以收容第二定位件的至少部分。
在本發明的一實施例中，上述的主電源組包一第一電連接埠，且擴充電源組包括第二電連接埠。第一電連接埠與第二電連接埠配置用以彼此結合，以電性連接主電源組與擴充電源組。
在本發明的一實施例中，上述的主電源組包括第一導引部，且擴充電源組包括第二導引部。第一導引部與第二導引部配置用以彼此配合，以引導組裝主電源組與擴充電源組。
本發明的定位結構包括第一定位件與第二定位件。第一定位件包括第一弧形定位部，且第一弧形定位部具有第一弧形定位面。第二定位件設置於第一定位件的一側，其中第二定位件包括第二弧形定位部，且第二弧形定位部具有第二弧形定位面。第二定位件配置用以相對於第一定位件旋轉，以使第二弧形定位部移至第一弧形定位部的一側，其中第二弧形定位面的輪廓與第一弧形定位面的輪廓互補，且第二弧形定位面與第一弧形定位面相抵貼，使得第二定位件在一方向上的移動自由度被第一定位件限制。
基於上述，本發明的儲能裝置包括主電源組與擴充電源組，並能透過定位結構固定彼此。基於定位結構中的第一定位件與第二定位件的弧形輪廓的設計與配合，能夠避免相卡抵的第一定位件與第二定位件鬆脫開來，以提高主電源組與擴充電源的組裝可靠度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1是本發明一實施例的儲能裝置的***示意圖。圖2是圖1的儲能裝置的組合示意圖。圖3A是圖2的儲能裝置的局部放大側視圖。圖3B是圖2的儲能裝置的局部放大立體剖面示意圖。特別說明的是，圖3A與圖3B分別是對應於圖2中的區域A的局部放大側視圖與局部放大立體剖面示意圖，且為求清楚表示與便於說明，圖3A與圖3B分別以兩不同視角呈現出第一定位件110與第二定位件120的配置與狀態。
請參考圖1、圖2、圖3A以及圖3B，在本實施例中，儲能裝置10包括主電源組101與擴充電源組102，其中儲能裝置10設有定位結構100，且主電源組101與擴充電源組102能透過定位結構100在鎖定狀態與解鎖狀態之間的切換，以固定彼此或使彼此分離。在圖2、圖3A以及圖3B所示的狀態下，定位結構100處於解鎖狀態，主電源組101僅放置於擴充電源組102上，使用者能輕易地將兩者分離。進一步而言，定位結構100包括第一定位件110與第二定位件120，其中第一定位件110設置於主電源組101內，且第二定位件120樞設於擴充電源組102。
定位結構100的數量可以是至少兩個，且對稱地設置於儲能裝置10。如圖1所示，兩第二定位件120對稱地設置於擴充電源組102，其中擴充電源組102用以承載主電源組101的承載面1021開設有至少兩收容槽1022，在解鎖狀態下，每一第二定位件120的至少部分收容於對應的收容槽1022內，且不會外凸於承載面1021，以維持外觀的完整性。進一步而言，每一收容槽1022實質上被對應的第二定位件120的至少部分所填滿，且每一第二定位件120暴露於收容槽1022的部分例如是與承載面1021齊平，因此外界的水氣、灰塵或其他異物不易自前述兩收容槽1022進入到擴充電源組102的內部。
另一方面，主電源組101的底部1011開設有對應於前述兩收容槽1022的兩穿槽1012，且每一穿槽1012的上方對應設有一個第一定位件110。因此，在將主電源組101放置於擴充電源組102上，以使主電源組101的底部1011與擴充電源組102的承載面1021相抵接後，每一穿槽1012對準於對應的收容槽1022，同時，每一第一定位件110對準於對應的第二定位件120，如圖1、圖2以及圖3B所示。為提高使用者組裝上的便利性，主電源組101的底部1011設有第一導引部1013(示意地繪示出四個)，且擴充電源組102的承載面1021設有第二導引部1023(示意地繪示出四個)。這些第一導引部1013分別對應於這些第二導引部1023設置，配置用以彼此配合，以引導組裝主電源組101與擴充電源組102。舉例來說，這些第一導引部1013與這些第二導引部1023可為凹凸結構的組合。
另一方面，主電源組101的底部1011設有第一電連接埠1014，且擴充電源組102的承載面1021設有第二電連接埠1024。第一電連接埠1014對應於第二電連接埠1024設置，在將主電源組101放置於擴充電源組102上，以使主電源組101的底部1011與擴充電源組102的承載面1021相抵接後，第一電連接埠1014與第二電連接埠1024彼此結合，以電性連接主電源組101與擴充電源組102。舉例來說，第一電連接埠1014與第二電連接埠1024可為公頭電連接器與母頭電連接器的組合。特別說明的是，處於圖2、圖3A以及圖3B所示的解鎖狀態下，擴充電源組102的電能尚未能傳送至主電源組101。
以下針對其中一組第一定位件110與第二定位件120進行說明，請參考圖3A與圖3B，第二定位件120設置於第一定位件110的一側，配置用以相對於擴充電源組102與第一定位件110旋轉。進一步而言，第二定位件120依樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)樞設於擴充電源組102，而能沿著樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)相對於擴充電源組102與第一定位件110旋轉。
在本實施例中，第一定位件110包括第一弧形定位部111，其中第一弧形定位部111的數量可為兩個，且並列於穿槽1012的相對兩側。每一第一弧形定位部111具有第一弧形定位面1111，其中每一第一弧形定位面1111可為凸弧面，且每一第一弧形定位面1111的曲率中心落在第二定位件120的樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)上。另一方面，第二定位件120包括第二弧形定位部121，其中第二弧形定位部121的數量可為兩個，分別對應於前述兩第一弧形定位部111設置。每一第二弧形定位部121具有第二弧形定位面1211，其中每一第二弧形定位面1211可為凹弧面，且每一第二弧形定位面1211的曲率中心落在第二定位件120的樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)上。也就是說，每一第二弧形定位面1211的曲率中心與對應的第一弧形定位面1111的曲率中心相同。
圖4A是圖3A的儲能裝置處於另一狀態下的局部放大側視圖。圖4B是圖3B的儲能裝置處於另一狀態下的局部放大立體剖面示意圖。請參考圖3A至圖4B，在本實施例中，第二定位件120還包括旋鈕122與延伸部123，其中旋鈕122依樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)樞設於擴充電源組102，且延伸部123連接旋鈕122與前述兩第二弧形定位部121。旋鈕122的至少部分外露於擴充電源組102的側面1025，以便於使用者操作，其中圖3A所示的旋鈕122處於解鎖狀態，且使用者能使旋鈕122沿著旋轉方向R相對於擴充電源組102旋轉而切換至圖4A所示的鎖定狀態。
為避免旋鈕122輕易地受外力作用而旋動，第二定位件120還包括第一限位部124，位於擴充電源組102內，且例如是成型於旋鈕122位於擴充電源組102內的部分。另一方面，擴充電源組102包括兩第二限位部1026、1027，對應於第一限位部124設置，且例如是成型於擴充電源組102的內部。進一步而言，第一限位部124與兩第二限位部1026、1027的任一可為卡凸與卡槽的組合，第一限位部124配置用以與兩第二限位部1026、1027的任一相卡合，以限制第二定位件120相對於擴充電源組102旋轉的自由度。當第一限位部124卡合於第二限位部1026時，定位結構100處於解鎖狀態，如圖3A所示。後續，使用者須施力於旋鈕122以解除第一限位部124與第二限位部1026的卡合關係，並使第二定位件120沿著旋轉方向R相對於擴充電源組102旋轉。此時，第一限位部124朝向第二限位部1027移動，在第一限位部124卡合於第二限位部1027後，第二定位件120停止相對於擴充電源組102旋轉，而使定位結構100轉換至鎖定狀態，如圖4A所示。
為避免第二定位件120旋轉過度，第二定位件120還包括第三限位部125，位於擴充電源組102內，且例如是成型於旋鈕122位於擴充電源組102內的部分。另一方面，擴充電源組102還包括第四限位部1028，其中第三限位部125例如是滑塊，且第四限位部1028例如是滑槽。第三限位部125滑設於第四限位部1028，其中第四限位部1028的相對兩死點，用以決定第二定位件120相對於擴充電源組102旋轉的行程。也就是說，第二定位件120相對於擴充電源組102的旋轉會在第三限位部125抵接到第四限位部1028的任一死點後停止。在其他實施例中，第三限位部可為滑槽，且第四限位部可為滑塊，本發明對此不加以限制。
請參考圖3B與圖4B，前述兩第二弧形定位部121與延伸部123對準於穿槽1012，當旋鈕122受力而沿著旋轉方向R相對於擴充電源組102旋轉時，前述兩第二弧形定位部121與延伸部123隨旋鈕122相對於擴充電源組102旋轉，並經由穿槽1012移入主電源組101內。在第二定位件120旋轉到定位後，延伸部123的至少部分穿過穿槽1012，且位於並列的兩第一弧形定位部111之間。自延伸部123的相對兩側分別向外凸伸的兩第二弧形定位部121移至第一定位件110的一側，進一步而言，每一第二弧形定位部121移至對應的第一弧形定位部111的一側(例如是第一弧形定位部111的上方)，並以第二弧形定位面1211抵貼第一弧形定位部111的第一弧形定位面1111。
因每一第二弧形定位面1211的輪廓與對應的第一弧形定位面1111的輪廓互補，每一第二弧形定位面1211與對應的第一弧形定位面1111可完全契合，且每一第二弧形定位面1211與對應的第一弧形定位面1111的接觸面積佔第一弧形定位面1111的表面積至少40%。藉由提高每一第二弧形定位面1211與對應的第一弧形定位面1111的接觸面積，可使第二定位件120施加於第一定位件110上的作用力(例如是擴充電源組102的重量)分散，避免因作用力過度集中而造成第二定位件120與第一定位件110斷裂。另一方面，因每一第二弧形定位面1211施加於對應的第一弧形定位面1111的正向力F延伸通過第二定位件120的樞轉軸線AX(或稱旋轉軸線)，每一第二弧形定位面1211能穩固地承靠於對應的第一弧形定位面1111上，而不會輕易地自對應的第一弧形定位面1111脫離。
在圖4B所示的鎖定狀態下，因每一第二弧形定位面1211受對應的第一弧形定位面1111的止擋，第二定位件120無法沿著方向D相對於第一定位件110移動，也就是說，第二定位件120在方向D上的移動自由度被第一定位件110限制。此時，擴充電源組102無法沿著方向D自主電源組101拆離。另一方面，儲能裝置100更包括開關103，設置於主電源組101內，且位於第一弧形定位部111的一側。進一步而言，開關103設置於穿槽1012的一側，其中穿槽1012具有用以讓第二弧形定位部121進出主電源組101的出入口1015，且開關103相對於出入口1015設置。在開關103受第二弧形定位部121觸發後，開關103發出訊號並經由第二電連接埠1024(繪示於圖1)與第一電連接埠1014(繪示於圖1)傳送至主電源組101。在主電源組101接收到前述訊號後，開啟電能傳輸的功能，以由擴充電源組102傳送電能至主電源組101，再由主電源組101將電能傳送至外部裝置。
特別說明的是，雖然本實施例的第二弧形定位部121的第二弧形定位面1211並未與第一弧形定位部111的第一弧形定位面1111完全抵貼，但在其他實施例中，可加大第二弧形定位部的第二弧形定位面的面積與長度，以使第二弧形定位部的第二弧形定位面與第一弧形定位部的第二弧形定位面完全抵貼，本發明對此不加以限制。
綜上所述，本發明的儲能裝置包括主電源組與擴充電源組，並能透過定位結構固定彼此。基於定位結構中的第一定位件與第二定位件的弧形輪廓的設計與配合，能夠避免相卡抵的第一定位件與第二定位件鬆脫開來，以提高主電源組與擴充電源的組裝可靠度。進一步而言，第二定位件的第二弧形定位面與第一定位件的第一弧形定位面可完全契合，且第二弧形定位面與對應的第一弧形定位面的接觸面積佔第一弧形定位面的表面積至少40%。藉由提高第二弧形定位面與第一弧形定位面的接觸面積，可使第二定位件施加於第一定位件上的作用力(例如是擴充電源組的重量)分散，避免因作用力過度集中而造成第二定位件與第一定位件斷裂。另一方面，因第二弧形定位面施加於對應的第一弧形定位面的正向力延伸通過第二定位件的樞轉軸線(或稱旋轉軸線)，第二弧形定位面能穩固地承靠於對應的第一弧形定位面上，而不會輕易地自第一弧形定位面脫離。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧儲能裝置100‧‧‧定位結構101‧‧‧主電源組1011‧‧‧底部1012‧‧‧穿槽1013‧‧‧第一導引部1014‧‧‧第一電連接埠1015‧‧‧出入口102‧‧‧擴充電源組1021‧‧‧承載面1022‧‧‧收容槽1023‧‧‧第二導引部1024‧‧‧第二電連接埠1025‧‧‧側面1026、1027‧‧‧第二限位部1028‧‧‧第四限位部103‧‧‧開關110‧‧‧第一定位件111‧‧‧第一弧形定位部1111‧‧‧第一弧形定位面120‧‧‧第二定位件121‧‧‧第二弧形定位部1211‧‧‧第二弧形定位面122‧‧‧旋鈕123‧‧‧延伸部124‧‧‧第一限位部125‧‧‧第三限位部A‧‧‧區域AX‧‧‧樞轉軸線D‧‧‧方向F‧‧‧正向力R‧‧‧旋轉方向
圖1是本發明一實施例的儲能裝置的***示意圖。 圖2是圖1的儲能裝置的組合示意圖。 圖3A是圖2的儲能裝置的局部放大側視圖。 圖3B是圖2的儲能裝置的局部放大立體剖面示意圖。 圖4A是圖3A的儲能裝置處於另一狀態下的局部放大側視圖。 圖4B是圖3B的儲能裝置處於另一狀態下的局部放大立體剖面示意圖。
10‧‧‧儲能裝置
101‧‧‧主電源組
1011‧‧‧底部
1012‧‧‧穿槽
1013‧‧‧第一導引部
1014‧‧‧第一電連接埠
102‧‧‧擴充電源組
1021‧‧‧承載面
1022‧‧‧收容槽
1023‧‧‧第二導引部
1024‧‧‧第二電連接埠
1025‧‧‧側面
120‧‧‧第二定位件
121‧‧‧第二弧形定位部
1211‧‧‧第二弧形定位面
122‧‧‧旋鈕
123‧‧‧延伸部

Claims (19)

  1. 一種儲能裝置，包括： 一主電源組； 一第一定位件，設置於該主電源組內，其中該第一定位件包括一第一弧形定位部，且該第一弧形定位部具有一第一弧形定位面； 一擴充電源組，配置用以組裝至該主電源組；以及 一第二定位件，樞設於該擴充電源組，其中該第二定位件包括一第二弧形定位部，且該第二弧形定位部具有一第二弧形定位面， 該第二定位件配置用以相對於該擴充電源組旋轉，以使該第二弧形定位部移入該主電源組內，並且移至該第一弧形定位部的一側，其中該第二弧形定位面的輪廓與該第一弧形定位面的輪廓互補，且該第二弧形定位面與該第一弧形定位面相抵貼，使得該第二定位件在一方向上的移動自由度被該第一定位件限制。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第一弧形定位面的曲率中心與該第二弧形定位面的曲率中心相同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第一弧形定位面的曲率中心與該第二弧形定位面的曲率中心落在該第二定位件的樞轉軸線上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第一弧形定位面為凸弧面，且該第二弧形定位面為凹弧面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第二弧形定位面施加於該第一弧形定位面的正向力延伸通過該第二定位件的樞轉軸線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第二弧形定位面與該第一弧形定位面的接觸面積佔該第一弧形定位面的表面積至少40%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，更包括： 一開關，設置於該主電源組內，且位於該第一弧形定位部的一側，該開關配置用以受該第二弧形定位部觸發。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第二定位件還包括一旋鈕與一延伸部，該旋鈕樞設於該擴充電源組，且該延伸部連接該旋鈕與該第二弧形定位部，該延伸部配置用以隨該旋鈕相對於該擴充電源組旋轉，以使該延伸部的至少部分移入該主電源組內。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該第二定位件還包括一第一限位部，位於該擴充電源組內，且該擴充電源組包括兩第二限位部，對應於該第一限位部設置，該第一限位部配置用以與任一該第二限位部相卡合，以限制該第二定位件相對於該擴充電源組旋轉的自由度。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的儲能裝置，其中該第二定位件還包括一第三限位部，位於該擴充電源組內，且該擴充電源組還包括一第四限位部，該第三限位部滑設於該第四限位部，以決定該第二定位件相對於該擴充電源組旋轉的行程。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該擴充電源組具有一收容槽，配置用以收容該第二定位件的至少部分。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該主電源組包括一第一電連接埠，且該擴充電源組包括一第二電連接埠，該第一電連接埠與該第二電連接埠配置用以彼此結合，以電性連接該主電源組與該擴充電源組。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的儲能裝置，其中該主電源組包括一第一導引部，且該擴充電源組包括一第二導引部，該第一導引部與該第二導引部配置用以彼此配合，以引導組裝該主電源組與該擴充電源組。
  14. 一種定位結構，包括： 一第一定位件，包括一第一弧形定位部，且該第一弧形定位部具有一第一弧形定位面；以及 一第二定位件，設置於該第一定位件的一側，其中該第二定位件包括一第二弧形定位部，且該第二弧形定位部具有一第二弧形定位面，該第二定位件配置用以相對於該第一定位件旋轉，以使該第二弧形定位部移至該第一弧形定位部的一側，其中該第二弧形定位面的輪廓與該第一弧形定位面的輪廓互補，且該第二弧形定位面與該第一弧形定位面相抵貼，使得該第二定位件在一方向上的移動自由度被該第一定位件限制。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的定位結構，其中該第一弧形定位面的曲率中心與該第二弧形定位面的曲率中心相同。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的定位結構，其中該第一弧形定位面的曲率中心與該第二弧形定位面的曲率中心落在該第二定位件的旋轉軸線上。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的定位結構，其中該第一弧形定位面為凸弧面，且該第二弧形定位面為凹弧面。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的定位結構，其中該第二弧形定位面施加於該第一弧形定位面的正向力延伸通過該第二定位件的旋轉軸線。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的定位結構，其中該第二弧形定位面與該第一弧形定位面的接觸面積佔該第一弧形定位面的表面積至少40%。
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