专利名称：电子装置的扩展座及其连接器机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种连接器机构及扩展座，尤其涉及一种用于电子装置的扩展座及用于此扩展座的连接器机构。
背景技术：
基于对可携式电子装置轻量化及薄形化的要求，目前可携式电子装置多将较为笨重的装置或不常用的连接端口改为外接设计，例如光碟机、键盘、传统的串行口及并行口等。这些装置通常整合于一扩展座中，为增加该扩展座的功能性，其通常还具有供电的功能。当使用者需使用前述外接装置时，即将可携式电子装置与该扩展座衔接，此时，该可携式电子装置即可使用该扩展座所提供的装置或功能。传统扩展座通常仅提供扩展连接的功能，故对该可携式电子装置仅提供简单的支撑，以使该可携式电子装置能稳固地与该扩展座电连接，至于使用者对已衔接至该扩展座上的可携式电子装置的操作方便性需求，则不在考虑之列。随着平板电脑的日益普及，有些扩展座已具有键盘功能并能提供平板电脑适当角度的支撑，期以方便使用者操作，但这些扩展座多仅提供单一角度支撑，无法满足不同使用者的需求，仍有不便。例如，这些扩展座用以与平板电脑连接的连接器常是固定角度设置，而限制了平板电脑插接组合后的操作角度；或者虽有部分的扩展座产品的连接器可以转动，但其必需另设有一转动支架让连接器安装其上，该转动支架再枢接于扩展座上，但此种连接器可自由转动的方式在平板电脑无适当的其它支撑下，其与扩展座的组接结合是较不稳固的，特别是当平板电脑后仰的倾角过大时可能就会有脱落的危险。当然也有部分的扩展座产品是采用无线传输方式与平板电脑连线，因此只需要使用简单的支撑结构即可供平板电脑安置，然而毕竟利用例如蓝牙等无线传输方式受限于频宽等因素而使得传输速度、品质与传输量皆受限而不如实体借连接器接触传输的方式，因此传统的扩展座皆有改进的必要性以真正贴近消者费的使用需求。
发明内容
鉴于现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种用于电子装置扩展座的连接器机构，利用角传动机构使连接器能随扩展座的支架的转动而转动，以便于使用者同时调整支架的支撑角度及连接器的衔接方向。本发明的连接器机构设置于一扩展座，该扩展座包含一基座、一铰链及一支架，该支架经由该铰链与该基座枢接，该铰链包含一枢轴，该支架与该枢轴一起旋转，该支架可支撑与该连接器机构电连接的一电子装置。该连接器机构包含一角传动机构及一连接模块。该角传动机构设置于该基座并包含一传动元件及一转动件，该传动元件连接该枢轴及该转动件使得该枢轴能经由该传动元件驱动该转动件转动。该连接模块固定于该转动件上并包含一连接器，露出于该基座并能与该电子装置电连接。借此，当使用者转动该支架时，该转动件即为该传动元件驱动而旋转，使得该连接器的衔接方向获得同步调整，使用者无需配合该支架的支撑角度另行调整该连接器的衔接方向，解决现有扩展座需分别调整的问题。此外，本发明可借由旋转调整该支架以提供该电子装置多种支撑角度。本发明的另一目的在于提供一种电子装置的扩展座，具有本发明的连接器机构，故可提供使用者同步调整支架的支撑角度及连接器的衔接方向的功能。本发明的扩展座包含一基座、一铰链、一支架及一连接器机构。该基座具有一窗口，该铰链包含一枢轴，该支架经由该铰链与该基座枢接并与该枢轴一起旋转。该连接器机构包含一角传动机构及一连接模块，该角传动机构设置于该基座并包含一传动元件及一转动件，该传动元件连接该枢轴及该转动件使得该枢轴能经由该传动元件驱动该转动件转动，该连接模块固定于该转动件上并包含一连接器，通过该窗口露出于该基座，其中当一电子装置与该连接器电连接时，该支架支撑该电子装置。同样地，使用者可借由调整该支架的支撑角度，即可获得该连接器的衔接方向的同步调整，简化使用者将该电子装置连接至该扩展座的操作。关于本发明的优点与精神可以借由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
图1为根据本发明的一较佳具体实施例的电子装置的扩展座的示意图。图2为图1中扩展座于使用状态下的示意图。图3为图2中扩展座局部的内部放大视图。图4为图2中扩展座的支架、枢轴、角传动机构及连接模块的作动机构示意图。图5为根据另一实施例的扩展座的连接模块与支架的作动机构示意图。图6为根据另一实施例的扩展座的支架、枢轴、皮带齿轮、转动件及连接模块的作动机构示意图。图7为根据另一实施例的扩展座的支架、枢轴、齿条、转动件及连接模块的作动机构示意图。图8为根据另一实施例的扩展座的支架、枢轴、环状传动带、转动件及连接模块的作动机构示意图。图9为根据另一实施例的扩展座的支架、枢轴、传动带、转动件及连接模块的作动机构示意图。图10为根据另一实施例的扩展座的支架、枢轴、传动带、转动件及连接模块的作动机构示意图。图11为根据另一实施例的具有门盖的扩展座的局部放大视图。其中，附图标记说明如下:I扩展座2电子装置
12基座14a、14b铰链
16支架18连接器机构 22侧边122窗口 124操作平面126操作轮入模块
128凹槽结构142枢轴
182角传动机构184连接模块 1422第一齿轮部1424第一轴部
1822齿轮组1824转动件1824a第二齿轮部1824b第二轴部 1826轴支架1842连接器 1844电路板3822皮带齿轮 4822齿条5822环状传动带 6822传动带
具体实施例方式请参阅图1及图2，图1为根据本发明的一较佳具体实施例的电子装置的扩展座I的示意图，图2为扩展座I于使用状态下的示意图，其中一电子装置2(例如平板电脑，以虚线绘示于图2中)衔接并支撑于扩展座I。扩展座I包含一基座12、二铰链14a、14b(隐藏部分以虚线绘示于图1中)、一支架16及一连接器机构18 (隐藏部分以虚线绘示于图1中)。支架16经由铰链14a、14b与基座12枢接。连接器机构18设置于基座12内并包含一角传动机构182及一连接模块184，角传动机构182连接铰链14a及连接模块184。当支架16借由铰链14a、14b相对基座12旋转时，连接模块184通过角传动机构182亦同步旋转，使得连接模块184的连接器1842的衔接方向可配合支架16的支撑角度调整，电子装置2即可直接与连接器1842衔接并被支架16支撑。请并参阅图3，其为扩展座I局部的内部放大视图，其视角与图2相同。铰链14a包含一枢轴142，当支架16旋转时，枢轴142与支架16 —起旋转；例如枢轴142的一端部固定于支架16上。角传动机构182设置于基座12并包含一传动元件及一转动件1824及二轴支架1826，于本实施例中，该传动元件为一齿轮组1822 (为简化图面，其齿形未予绘示)。转动件1824为一转轴，轴支架1826固定于基座12以支承该转轴的二端部。可另配合图4一同参阅，枢轴142包含一第一齿轮部1422,转动件1824包含一第二齿轮部1824a,齿轮组1822分别与第一齿轮部1422及第二齿轮部1824a啮合，借此达到齿轮组1822连接枢轴142及转动件1824的目的，并使得枢轴142能经由齿轮组1822驱动转动件1824转动。连接模块184包含一电路板1844， 固定于转动件1824上，连接器1842则固定于电路板1844上，借此，连接器1842的衔接方向可随枢轴142的旋转而获得调整。
请参阅图4，其为支架16、枢轴142、角传动机构182及连接模块184的作动机构示意图，其视角为侧视方向。于本实施例中，齿轮组1822主要由奇数个齿轮组成(例如三个)，故转动件1824与枢轴142的旋转方向相同，每个构件的旋转方向以粗实线箭头表示。当第一齿轮部1422的半径(即节圆半径)与第二齿轮部1824a的半径相同时，转动件1824旋转的角度将与枢轴142旋转的角度相同，连接器1842与支架16的转动示例如图4中虚线所示；换言之，枢轴142与转动件1824是以等角度速同步转动，连接器1842与支架16间的相对夹角可保持不变。例如，当支架16平躺时，连接器1842亦呈平躺状态，不会突出基座12，如图1所示；此时，扩展座I适于收纳。又当支架16旋转升起时，连接器1842亦随之旋转升起相同角度，并通过基座12的一窗口 122露出于基座12 ;此时，电子装置2即可插上扩展座I而与连接器1842衔接并被支架16支撑，如图2所示。于本实施例中，基座12其上定义一操作平面124，基座12于操作平面124包含一操作轮入模块126及一凹槽结构128，窗口 122位于凹槽结构128，连接器1842即露出于凹槽结构128，亦露出于操作平面124。当电子装置2与连接器1842衔接时，凹槽结构128含住电子装置2的一侧边22，如图2所示。于本实施例中，操作轮入模块126为一键盘，其键帽露出于操作平面124，以供使用者操作。于实作上，操作轮入模块126亦可为一触控板或键盘与触控板的组合等，本发明不以键盘为限。当电子装置2与连接器1842衔接后，视电子装置2与扩展座I的衔接条件，使用者可通过操作轮入模块126对电子装置2进行操作。补充说明的是，于本实施例中，支架16与连接器1842的倾斜角度相同，其平行间距随倾斜角度变化而变化，如扩展座I于收纳状态下，该平行距离可视为零，此时不利于电子装置2插上扩展座I。原则上电子装置2插上扩展座I后与连接器1842倾斜角度相同，即电子装置2与支架16间的距离亦随连接器1842倾斜角度变化，可能造成仅于支架16部分的倾斜角度范围内始可有效支撑电子装置2，然而若考虑连接器1842与电子装置2间的可容许的衔接公差(包含连接器本身结构的可容许弹性变形)，则前述可有效支撑的倾斜角度范围可再扩大。又若连接模块184采可容许些许弹性的方式固定于转动件1824上时，例如于连接模块184与转动件1824间设置橡胶片或其他弹性物，则连接器1842与电子装置2间的可容许的衔接公差可再扩大，前述可有效支撑的倾斜角度范围可再进一步扩大。另外，于本实施例中，连接器1842的衔接方向与支架16平行，但本发明不以此为限。请参阅图5，其为根据另一实施例的扩展座的连接模块184与支架16的作动机构示意图，其中为便于说明，齿轮组1822以链线圆圈表示于图中。于本实施例中，连接器1842的衔接方向相对支架16倾斜而非平行，当支架16平躺时，连接器1842虽相对水平线略微下沉，但仍可适当地容置于基座12(以虚线绘示于图5中)内且不会突出于基座12。当支架16旋转升起至适当支撑角度时，连接器1842亦旋转升起而适于电子装置2 (以虚线绘示于图5中)插入并被支架16支撑。于前述各实施例中，均以正齿轮组实作齿轮组1822为例说明，于实作上，齿轮组1822亦可采用其他结构更复杂的齿轮组，但本发明仍不以此为限。请参阅图6，其为根据另一实施例的扩展座的支架16、枢轴142、传动元件、转动件1824及连接模块184的作动机构示意图。于本实施例中，传动元件为一皮带齿轮3822，其同样可使枢轴142与转动件1824同向旋转。请参阅图7，其为根据另一实施例的扩展座的支架16、枢轴142、传动元件、转动件1824及连接模块184的作动机构示意图。于本实施例中，传动元件为一齿条4822，其同样可使枢轴142与转动件1824同向旋转。补充说明的是，于前述各实施例中，若需使枢轴142与转动件1824产生不同的角度旋转量，可使第一齿轮部1422与第二齿轮部1824a的半径不相同。例如当第一齿轮部1422的半径小于第二齿轮部1824a的半径时，连接器1842的角度旋转量小于支架16的角度旋转量，故纵使虽然支架16与连接器1842于收纳状态下时平行设置，于支架16旋转至适当支撑角度后，连接器1842的衔接方向即不再与支架16平行，而可适于电子装置2插入并被支架16支撑，同样可达到图5的功效。另外，于前述各实施例中，枢轴142与转动件1824的同步旋转均采齿轮结构，但本发明不以此为限。请参阅图8，其为根据另一实施例的扩展座的支架16、枢轴142、传动元件、转动件1824及连接模块184的作动机构示意图。于本实施例中,传动元件为一环状传动带5822，同时圈套于枢轴142及转动件1824上，其同样可使枢轴142与转动件1824同向旋转。于实作上，此环状传动带可借由摩擦力驱动，亦可采其他固定方式，例如钉子(如图中粗实线所示)或胶粘以分别与枢轴142及转动件1824结合，均能达到传动效果。请参阅图9，其为根据另一实施例的扩展座的支架16、枢轴142、传动元件、转动件1824及连接模块184的作动机构示意图。于本实施例中，传动元件为一传动带6822，其二端部分别缠绕并固定于枢轴142及转动件1824上，前述固定方式亦可采钉子(如图中粗实线所示)或胶粘实施。补充说明的是，于本实施例中，传动带6822原则上仅能单向传动(以粗实线箭头表示于图9中)，当支架16升起时，转动件1824可被带动，而当支架16降下时，因传动带的可挠特性，传动带6822无法带动转动件1824，此时于实作上，可于转动件1824上另外设置一扭簧，使其可自动转回原位。补充说明的是，于图9中，枢轴142及转动件1824被传动带6822缠绕处均为正圆且半径相同，故在不考虑传动带厚度的影响，枢轴142及转动件1824以相同的角度变化量旋转，即以等角度速同步转动，但本发明不以此为限。请参阅图10，其为根据另一实施例的扩展座的支架16、枢轴142、传动带6822、转动件1824及连接模块184的作动机构示意图。于本实施例中，传动带6822即传动带的二端部为分别缠绕于枢轴142的一第一轴部1424(其位置大致相当于第一齿轮部1422)及转动件1824的一第二轴部1824b (其位置大致相当于第二齿轮部1824a)，第一轴部1424的截面为一正圆，第二轴部1824b的截面为一凸轮轮廓，其旋转中心以十字标记表示于图中，借由第二轴部1824b的凸轮轮廓于不同角度下对应不同弧长的特性，使得转动件182与枢轴142的角度旋转量不同，即枢轴142与转动件1824以不等角度速转动。通过对此角度旋转量差异变化的设计，可使支架16与连接器1842的衔接方向于大部分的范围内均适合电子装置2衔接、支撑，以满足不同使用者对电子装置2的衔接、支撑的实际需要。原则上，仅需第一轴部1424与第二轴部1824b的截面不同即可产生转动件1824与枢轴142的角度旋转量不同的效果，故于实作上，第一轴部1424的截面可改为一凸轮轮廓，第二轴部1824b的截面则为一正圆，抑或第一轴部1424与第二轴部1824b的截面均设计成凸轮轮廓。再补充说明的是，于前述各实施例中，连接器1842均裸露于基座12镂空的窗口122中，但本发明不以此为限。请参阅图11，其为根据另一实施例的具有一门盖123的扩展座12的局部放大视图。门盖123设置于窗口 122处，可被开启而露出连接器1842，而当连接器1842翻转降至窗口 122内时，门盖123可被闭阖以封闭与隐藏连接器1842。于本实施例中，门盖123为手动拨推式设计，但本发明不以此为限。于实作上，门盖亦可为依靠扭力弹簧而可以随连接器1842的进出而自动被连接器顶开或是受扭力弹簧复归而封闭窗口122。如前述说明，本发明利用角传动机构使连接器能随扩展座的支架的转动而转动，以便于使用者同时调整支架的支撑角度及连接器的衔接方向，使用者无需配合该支架的支撑角度另行调整该连接器的衔接方向，简化使用者将该电子装置连接至该扩展座的操作，避免现有扩展座与电子装置衔接的繁琐操作。此外，本发明可借由旋转调整扩展座支架的倾斜角度，提供多种支撑电子装置的角度，解决现有采固定式连接器设计的扩展座多仅能提供单一支撑角度的问题，并能满足不同使用者对衔接后扩展座的电子装置的操作视角的需求。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种用于电子装置扩展座的连接器机构，该扩展座包含一基座、一铰链及一支架，该支架经由该铰链与该基座枢接，该铰链包含一枢轴，该支架与该枢轴一起旋转，该支架能够支撑与该连接器机构电连接的一电子装置，其特征在于，该连接器机构包含: 一角传动机构，设置于该基座并包含一传动元件及一转动件，该传动元件连接该枢轴及该转动件使得该枢轴能经由该传动元件驱动该转动件同向转动；以及 一连接模块，固定于该转动件上并包含一连接器，至少于需要时能够适时露出于该基座并能与该电子装置电连接。
2.如权利要求1所述的连接器机构，其中该枢轴包含一第一齿轮部，该转动件包含一第二齿轮部，该传动元件选自于一齿轮组、一皮带齿轮和一齿条其中之一，该传动元件与该第一齿轮部及该第二齿轮部分别啮合。
3.如权利要求2所述的连接器机构，其中该第一齿轮部的半径小于该第二齿轮部的半 径。
4.如权利要求1所述的连接器机构，其中该传动元件为一传动带，该传动带的二端部分别缠绕并固定于该枢轴及该转动件上。
5.如权利要求4所述的连接器机构，其中该传动带缠绕于该枢轴的一第一轴部且缠绕于该转动件的一第二轴部，该第一轴部或该第二轴部的截面具有一凸轮轮廓。
6.如权利要求1所述的连接器机构，其中该传动元件为一环状传动带，同时圈套于该枢轴及该转动件上。
7.如权利要求1所述的连接器机构，其中该转动件为一转轴，该角传动机构包含一轴支架，固定于该基座以支承该转轴。
8.如权利要求7所述的连接器机构，其中该连接模块包含一电路板，固定于该转轴上，该连接器固定于该电路板上。
9.如权利要求1所述的连接器机构，其中借由该传动元件连动的该枢轴与该转动件是以等角度速同步转动。
10.如权利要求1所述的连接器机构,其中借由该传动元件连动的该枢轴与该转动件是以不等角度速转动。
11.一种电子装置的扩展座，其特征在于，包含: 一基座，具有一窗口 ； 一铰链，包含一枢轴； 一支架，经由该铰链与该基座枢接并与该枢轴一起旋转；以及 一连接器机构，包含； 一角传动机构，设置于该基座并包含一传动元件及一转动件，该传动元件连接该枢轴及该转动件使得该枢轴能经由该传动元件驱动该转动件转动；以及 一连接模块，固定于该转动件上并包含一连接器，至少于需要时能够适时通过该窗口露出于该基座，其中当一电子装置与该连接器电连接时，该支架能够同时支撑该电子装置，且当该支架转动时，该连接器会随之一并转动。
12.如权利要求11所述的扩展座，其中该枢轴包含一第一齿轮部，该转动件包含一第二齿轮部，该传动兀件选自一齿轮组、一皮带齿轮和一齿条其中之一，该传动兀件与该第一齿轮部及该第二齿轮部分别啮合。
13.如权利要求12所述的扩展座，其中该第一齿轮部的半径小于该第二齿轮部的半径。
14.如权利要求11所述的扩展座，其中该传动元件为一传动带，该传动带的二端部分别缠绕并固定于该枢轴及该转动件上。
15.如权利要求14所述的扩展座，其中该传动带缠绕于该枢轴的一第一轴部且缠绕于该转动件的一第二轴部，该第一轴部或该第二轴部的截面为一凸轮轮廓。
16.如权利要求11所述的扩展座，其中该传动元件为一环状传动带，同时圈套于该枢轴及该转动件上。
17.如权利要求11所述的扩展座，其中该转动件为一转轴，该角传动机构包含一轴支架，固定于该基座以支承该转轴。
18.如权利要求17所述的扩展座，其中该连接模块包含一电路板，固定于该转轴上，该连接器固定于该电路板上。
19.如权利要求11所述的扩展座，其中该基座具有一凹槽结构，该连接器露出于该凹槽结构，当该电子装置与该连接器连接时，该凹槽结构能够含住该电子装置的一侧边。
20.如权利要求11所述的扩展座，其中该基座其上定义一操作平面，该基座包含一操作轮入模块，该连接器与该操作输入模块均露出于该操作平面。
21.如权利要求11所述的扩展座，其中借由该传动元件连动的该枢轴与该转动件是以等角度速同步转动。
22.如权利要求11所述的扩展座，其中借由该传动元件连动的该枢轴与该转动件是以不等角度速转动。
23.如权利要求11所述的扩展座，其中该基座于该窗口还设有一门盖，所述门盖能够被开启而露出该连接器或是能够被闭阖而遮蔽该连接器。
全文摘要
本发明提出一种电子装置的扩展座及其连接器机构。该扩展座包含一基座、一铰链、一支架及该连接器机构。该支架经由该铰链与该基座枢接。该连接器机构包含一角传动机构及一连接模块。该角传动机构设置于该基座并包含一传动元件及一转动件，该传动元件连接该铰链的一枢轴及该转动件使得该枢轴能经由该传动元件驱动该转动件转动。该连接模块固定于该转动件并包含一连接器，通过该基座的一窗口露出。当一电子装置与该连接器电连接时，该支架支撑该电子装置。因此，使用者可同时调整该支架及该连接器，缩短将该电子装置连接至该扩展座上的时间。
文档编号G06F1/16GK103186184SQ20121000460
公开日2013年7月3日 申请日期2012年1月9日 优先权日2011年12月28日
发明者颜嘉良 申请人:纬创资通股份有限公司