可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的製作方法
2023-10-29 04:22:12
專利名稱：可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的製作方法
技術領域：
本發明關於一種卡合裝置，尤其是關於一種用於可攜式計算機擴展塢的卡合裝置。
背景技術：
隨著集成電路技術、半導體技術、材料技術的發展，計算機的發展亦是日新月異。最初的計算機體積龐大，結構複雜；而如今的計算機，如筆記本電腦、掌上電腦、PDA等，其結構細緻精巧，體積變得越來越小。
相較於不可移動的臺式機，可攜式計算機因其所具有的出色的移動性能而變得越來越受歡迎。然而，可攜式計算機也會有可能給使用者帶來一些不便之處例如，為了減小體積，可攜式計算機的鍵盤比臺式機的鍵盤一般要小；可攜式計算機還使用推頂杆、觸摸板、軌跡球等來取代臺式機的滑鼠。
因此，在很多場合需要為這種可攜式計算機提供一種擴展塢，以便使用者可以不受到上述諸多限制。典型的擴展塢通常包括電源供應器、擴展插槽、網絡連接等。當使用者將可攜式計算機從一地攜帶到另一地時，只需要將可攜式計算機與擴展塢進行連接即可，而擴展塢已經將電源、驅動設備、網絡連接等準備就緒，從而使用者可以省去連接一大堆設備的步驟。此外，擴展塢還可以提供一些計算機外圍設備的連接，例如外部顯示器、印表機以及完全尺寸的鍵盤與滑鼠等。
使用擴展塢時，使用者通常希望擴展塢應提供一種具有可靠性能的連接結構，以使得可攜式計算機可以和擴展塢輕鬆地相連接。在可攜式計算機和擴展塢的配合工作時，為保證可攜式計算機和擴展塢之間具有可靠的電氣連接，二者不應輕易分開脫落。並且，使用完畢後即可很容易地將可攜式計算機與擴展塢分離。
圖1所示為一種現有的可攜式計算機擴展塢的卡合結構示意圖。該擴展塢10包括一殼體102、一活動臂104、一卡鎖臂106、一退勾臂108以及一彈簧110。該活動臂104的兩端分別設有一手柄112及一凸軸滑動面114，中間設有一轉軸116。活動臂104大致收容於殼體102內，並且其手柄112伸出殼體102外以提供使用者操作。轉軸116與退勾臂108的一端相連，並且活動臂104和退勾臂108均可以轉軸116為中心轉動。
卡鎖臂106的相對兩端分別設有一凸軸118和一卡勾120，中部設有一轉軸122。凸軸118可與活動臂104的凸軸滑動面114滑動配合；卡勾120具有一傾斜設置的入勾面128。
彈簧110的一端固定於殼體102上，另一端固定於卡鎖臂106上並與凸軸118相鄰。
可攜式計算機130的一側邊緣設有一卡鎖孔132，該卡鎖孔132具有一配合入勾面134。當該可攜式計算機130與擴展塢10配合時，擴展塢10的卡勾120伸入並卡合於卡鎖孔132中。
當可攜式計算機130與擴展塢10相互卡合時，卡勾120的入勾面128與卡鎖孔132的配合入勾面134相抵滑動，對卡鎖臂106施加一力矩，克服彈簧110對卡鎖臂106所施加的反方向力矩入勾。入勾後，在彈簧110的力矩作用下，卡勾120與卡鎖孔132緊密接觸，保持卡鎖穩定。
當可攜式計算機130與擴展塢10相對脫離時，對手柄112施加一沿圖標A方向的力矩，使得凸軸滑動面114與凸軸118相對滑動，凸軸滑動面114對凸軸118施加一與彈簧110的拉力矩相反方向的力矩，卡鎖臂106上相對於轉軸122的另一端的卡勾120遂沿脫勾方向相對轉動；同時，退勾臂108也相對於轉軸116轉動，將可攜式計算機130向外推頂，實現脫勾。
這種擴展塢之卡合裝置可以將可攜式計算機與擴展塢連接並且保持相對固定。然而，此種裝置結構複雜，整個卡合結構所佔用空間較大，在脫勾的時候需要扳動手柄方可脫勾，會造成使用上的不便。
發明內容有鑑於此，有必要提供一種結構簡單、緊湊且易於插拔的可攜式計算機擴展塢的卡合裝置。
此外，還有必要提供一種使用該卡合裝置的可攜式計算機擴展塢。
此外，還有必要提供一種使用該卡合裝置的計算機系統。
一種可攜式計算機擴展塢的卡合裝置，包括一卡勾及至少一彈簧。所述卡勾包括一勾合部及至少一轉軸部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動；所述轉軸部設於所述勾合部的一側；所述彈簧包括一彈性繞組、一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成。所述彈性繞組裝設於所述卡勾的所述轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉。所述彈簧的所述施力臂與所述卡勾的所述勾合部相抵接。
一種可攜式計算機擴展塢，包括一殼體及一卡合裝置，所述卡合裝置收容於所述殼體內。所述卡合裝置包括一卡勾及至少一彈簧，所述卡勾包括一勾合部及至少一轉軸部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動，所述轉軸部設於所述勾合部的一側。所述彈簧固定於所述殼體內，且包括一彈性繞組及一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成。所述彈性繞組裝設於所述卡勾的所述轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉；所述彈簧的所述施力臂與所述卡勾的所述勾合部相抵接。
上述可攜式計算機擴展塢的進一步改進所述勾合部設有相互連接的一接觸部及一樞接部，所述轉軸部設於所述樞接部的一側，所述接觸部可與可攜式計算機滑動接觸。所述接觸部設有相交的一入勾面及一脫勾面，所述擴展塢的所述殼體設有一可與可攜式計算機相配合的配合面，所述接觸部伸出所述配合面之外。所述入勾面、脫勾面與所述配合面的垂直方向之間之間分別呈一第一角度及一第二角度設置。
一種計算機系統，包括一可攜式計算機擴展塢與一可攜式計算機，所述可攜式計算機可與所述擴展塢相互配合卡接。所述擴展塢包括一殼體、一卡合裝置，所述卡合裝置收容於所述殼體中，所述可攜式計算機包括一卡滑部；所述卡滑部可與所述卡合裝置相配合滑動卡接及脫離。所述卡合裝置包括一卡勾及至少一彈簧，所述卡勾包括至少一轉軸部及一勾合部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動；所述轉軸部設於所述勾合部的一側。所述彈簧包括一彈性繞組、一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成。所述彈性繞組裝設於所述卡勾的所述轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉；所述彈簧的所述施力臂與所述卡勾的所述勾合部相抵接。
相較於現有技術，所述用於可攜式計算機擴展塢的卡合裝置將彈簧與卡合結構進行整合，因此結構簡單、所佔用空間較小。
進一步地，所述可攜式計算機擴展塢結構簡單、緊湊，其中設置了合理的入勾角度和脫勾角度，可以使得可攜式計算機與擴展塢之入勾連接輕鬆，在脫勾分離時，使用者不需要額外的動作，直接將可攜式計算機提起便可將其分離，易於插拔，操作簡易方便。
圖1為一現有的可攜式計算機擴展塢的卡合裝置示意圖；圖2為含本發明較佳實施方式之可攜式計算機擴展塢與可攜式計算機配合側面視圖；圖3為本發明可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的第一較佳實施方式分解視圖；圖4為本發明可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的第一較佳實施方式之組合視圖；圖5為本發明可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的第二較佳實施方式分解視圖；圖6為本發明可攜式計算機擴展塢的卡合裝置的第三較佳實施方式分解視圖。
具體實施方式圖2所示為一可攜式計算機擴展塢30及一可攜式計算機40示意圖。擴展塢30可與該可攜式計算機40卡合連接以提供電源、網絡連接、驅動裝置等擴展功能。
可攜式計算機40具有一底面401，該底面401包括一第一平面402及一第一曲面404，其中該第一曲面404是由第一平面402向上彎曲延伸而成。可攜式計算機40在底面401之上還設有一卡滑部406。卡滑部406由兩平滑表面相交構成，用於可攜式計算機40與擴展塢30配合時與擴展塢30之間的相對滑動。
該擴展塢30包括一殼體300以及收容於其中的一卡合裝置20和一固定結構306。殼體300設有一配合面301，該配合面301設有一第二平面302和一第二曲面304，第二曲面304是由第二平面302彎曲延伸而成，以分別與可攜式計算機40的第一平面402、第一曲面404相對應。
如圖3所示，本發明第一較佳實施方式之卡合裝置20包括一卡勾22及一彈簧24，彈簧24套設於卡勾22上。
卡勾22包括一勾合部222及二轉軸部224、226。勾合部222包括相互連接的一樞接部228及一接觸部230。勾合部222的接觸部230伸出擴展塢30的配合面301之外以與可攜式計算機40相抵壓，其設有相對的入勾面228及脫勾面230，二者相交且相互間有一預定夾角。接觸部230的入勾面230和脫勾面234與擴展塢30之第二平面302呈一定角度設置。二轉軸部224、226分別自該樞接部228的兩側垂直延伸。卡勾22可以上述二轉軸部224、226為中心軸轉動。
彈簧24包括二支撐臂241、242，二彈性繞組243、244及一U形施力臂246。二彈性繞組243、244同軸設置，其向一方延伸形成支撐臂241、242，向相反方向延伸並連接形成U形施力臂246。
如圖4所示，彈性繞組243、244分別套設於卡勾22的轉軸部224、226上，並且轉軸部224、226可在彈簧繞組243、244中樞轉。彈簧24的U形施力臂246的肩部抵設於勾合部226上。彈簧24的支撐臂241、242固定於擴展塢30的固定結構306上(如圖2所示)。從而，彈簧24通過施力臂246對勾合部222施力。
當可攜式計算機40需固定於擴展塢30上時，可攜式計算機40沿著與第二平面302垂直的入勾方向A正對置入擴展塢30。卡滑部406先與接觸部230之入勾面232相抵，入勾面232與入勾方向A之間有一定夾角α。此時，卡滑部406會對接觸部230施加一沿A方向的力，迫使勾合部222以轉軸部224、226為軸轉動並相對於卡滑部406後退。使得卡滑部406進一步推進，並帶動彈簧24施力臂246相對彈簧24的彈性繞組243、244轉動，彈簧24受力發生彈性形變，產生彈性回復力。
勾合部226相對於卡滑部406後退至二者相抵接觸點到達入勾面232的邊緣後，卡滑部406與入勾面232不再相抵接觸，接觸部230不再受到卡滑部406所施加的相對後退方向作用力。此時勾合部222在彈簧24的施力臂246的彈性回復力作用下，沿原路轉回，並扣住卡滑部406，卡滑部406與接觸部230的脫勾面234相抵，且勾合部222在彈簧24的彈性力作用下對卡滑部406施力，以固定可攜式計算機40。
入勾面232與入勾方向A之間的夾角α優選為84.1°，以此角度作為入勾面的相對傾斜角度，可較易入勾。但是，該α角度為84.1°並非本發明的唯一選擇。由圖4可見，只要入勾角度α在0°～90°範圍，均可實現入勾；從製造公差及實際應用的需求考慮，本發明人認為該角度α在84.1°的基礎上上下浮動1.5°，即在82.6°～85.6°範圍內較為合適。
可攜式計算機40與擴展塢30相對分離時，通過一外力作用於可攜式計算機40上，使得可攜式計算機40沿著與入勾方向A相反的方向移動。卡滑部406與接觸部230的脫勾面234相抵並相對滑動，脫勾面234與脫勾方向之間有一定夾角β。此時，卡滑部406會對接觸部230施加一沿脫勾方向的力以迫使勾合部222繞轉軸部224、226轉動並相對卡滑部406後退。當可攜式計算機40移動到使得卡滑部406與脫勾面234相抵的位置到達脫勾面234的邊緣之後，可攜式計算機40與擴展塢遂分離。
脫勾面234與脫勾方向之間的夾角β優選為40°，以此角度作為脫勾面之相對傾斜角度，一方面可以保證卡勾與卡合件的卡接保持穩定牢靠，另一方面在卡合件脫勾時，可使施加於卡勾之外力得到更為有效的利用，脫勾較為方便。但是，該β角度為40°並非本發明的唯一選擇。由圖4可見，只要脫勾角度β在0°～90°範圍內，均可實現脫勾；但脫勾角度β過小會導致卡勾與卡合件的卡合接觸不夠緊密、容易脫落，脫勾角度β過大則會導致卡勾脫勾不易，造成使用的不便，從實際應用考慮，本發明人認為該角度β在40°的基礎上上下浮動3°，即在37°～43°範圍內較為合適。
如圖5所示，其揭示卡合裝置的第二個較佳實施方式。一卡合裝置50包括一卡勾52及二彈簧54、56。卡勾52包括一勾合部524及二轉軸部522、526；彈簧54、56包括一支撐臂542、562、一彈性繞組544、564及一L形施力臂546、566，支撐臂542、546及L形施力臂546、566分別為彈性繞組544、564的兩端向相反方向延伸形成。彈性繞組544、564分別裝設於轉軸部522、526上，轉軸部522、526可繞彈性繞組544、564樞轉。卡勾524的相對二側面分別設有收容孔525、527，彈簧54的L形施力臂546、566的末端插入該收容孔525、527內。該卡合裝置使用時，二支撐臂542、562固定，彈簧54通過對應的L形施力臂546、566對勾合部524施力。
如圖6所示，其為卡合裝置的第三個較佳實施方式。與第二個較佳實施方式類似，該卡合裝置設有一卡勾62及彈簧64、66。該卡勾62上設有一收容槽622，彈簧64的L形施力臂646或者彈簧66的L形施力臂666置於該收容槽622內。該卡合裝置62的彈簧亦可以是第一較佳實施方式中所示的彈簧24，其U形施力臂246的肩部置於收容槽622內。
在本發明的各個實施方式中，卡合裝置的卡勾亦可只設一個轉軸部，並且在相應的轉軸部上設一個彈簧或一個彈性繞組，該彈簧的彈性繞組裝設於相應轉軸部上，且該轉軸部可以繞該彈性繞組樞轉。
權利要求
1.一種可攜式計算機擴展塢的卡合裝置，包括一卡勾及至少一彈簧，所述卡勾包括一勾合部及至少一轉軸部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動；所述轉軸部設於所述勾合部的一側；所述彈簧包括一彈性繞組、一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成；其特徵在於所述彈性繞組裝設於所述卡勾的轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉；所述彈簧的施力臂與所述卡勾的勾合部相抵接。
2.如權利要求1所述的卡合裝置，其特徵在於所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸彎曲後形成一「U」形，該「U」形施力臂具有一可與所述勾合部相抵接的肩部。
3.如權利要求1所述的卡合裝置，其特徵在於所述勾合部設有一凹陷的收容部，所述施力臂部分伸入所述收容部中。
4.如權利要求1所述的卡合裝置，其特徵在於所述勾合部設有相互連接的一接觸部及一樞接部，所述轉軸部設於所述樞接部的一側；所述接觸部設有相交的一入勾面及一脫勾面，所述入勾面、脫勾面可與可攜式計算機滑動接觸。
5.一種可攜式計算機擴展塢，包括一殼體及一卡合裝置，所述卡合裝置收容於所述殼體內；所述卡合裝置包括一卡勾及至少一彈簧，所述卡勾包括一勾合部及至少一轉軸部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動；所述轉軸部設於所述勾合部的一側；所述彈簧固定於所述殼體內，且包括一彈性繞組及一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成，其特徵在於所述彈性繞組裝設於所述卡勾的轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉；所述彈簧的施力臂與所述卡勾的勾合部相抵接。
6.如權利要求5所述的擴展塢，其特徵在於所述勾合部設有相互連接的一接觸部及一樞接部，所述轉軸部設於所述樞接部的一側；所述接觸部設有相交的一入勾面及一脫勾面，所述入勾面、脫勾面可與可攜式計算機滑動接觸。
7.如權利要求6所述的擴展塢，其特徵在於所述殼體設有一可與可攜式計算機相配合的配合面；所述接觸部可伸出所述配合面外；所述入勾面與所述配合面的垂直方向之間呈一第一角度設置，所述第一角度的範圍為82.6°～85.6°。
8.如權利要求6所述的擴展塢，其特徵在於所述脫勾面與所述配合面的垂直方向之間呈一第二角度設置，所述第二角度的範圍為37°～43°。
9.一種計算機系統，包括一擴展塢與一可攜式計算機，所述可攜式計算機可與所述擴展塢相互配合卡接；所述擴展塢包括一殼體、一卡合裝置，所述卡合裝置收容於所述殼體中，所述可攜式計算機包括一卡滑部，所述卡滑部可與所述卡合裝置相配合滑動卡接及脫離；所述卡合裝置包括一卡勾及至少一彈簧，所述卡勾包括至少一轉軸部及一勾合部，所述勾合部可以所述轉軸部為中心軸轉動；所述轉軸部設於所述勾合部的一側；所述彈簧包括一彈性繞組、一施力臂，所述施力臂自所述彈性繞組的一端延伸而成，其特徵在於所述彈性繞組裝設於所述卡勾的轉軸部上，所述轉軸部可在所述彈性繞組中樞轉；所述彈簧的施力臂與所述卡勾的勾合部相抵接。
10.如權利要求9所述的計算機系統，其特徵在於所述可攜式計算機的卡滑部由二平滑面相交構成；所述可攜式計算機還設有一底面，所述殼體還設有一配合面，所述配合面相應於所述底面設置，所述底面可與所述配合面相互配合。
11.如權利要求9所述的計算機系統，其特徵在於所述勾合部設有相互連接的一接觸部及一樞接部，所述轉軸部設於所述樞接部的一側，所述接觸部伸出所述配合面之外，所述接觸部設有相對的一入勾面及一脫勾面，所述入勾面、脫勾面可與所述可攜式計算機滑動接觸。
12.如權利要求11所述的計算機系統，其特徵在於所述入勾面與所述配合面的垂直方向之間呈一第一角度設置，所述第一角度的範圍為82.6°～85.6°。
13.如權利要求11所述的計算機系統，其特徵在於所述脫勾面與所述配合面的垂直方向之間呈一第二角度設置，所述第二角度的範圍為37°～43°。
全文摘要
一種可攜式計算機擴展塢的卡合裝置，包括一卡勾及至少一彈簧，卡勾包括一勾合部及至少一轉軸部，勾合部可以轉軸部為中心軸轉動；轉軸部設於勾合部的一側；彈簧包括一彈性繞組、一施力臂，施力臂自彈性繞組的一端延伸而成；彈性繞組裝設於卡勾的轉軸部上，轉軸部可在彈性繞組中樞轉；彈簧的施力臂與卡勾的勾合部相抵接。卡勾設有一入勾面與一脫勾面。入勾面、脫勾面與擴展塢與可攜式計算機的配合面的垂直方向之間分別呈一第一角度和一第二角度設置。本發明還提供一種使用該卡合裝置的可攜式計算機擴展塢以及使用該可攜式計算機擴展塢的計算機系統。
文檔編號G06F1/16GK1940810SQ20051010008
公開日2007年4月4日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者簡志緯, 陳章玄 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司