TWI466391B - 外接模組、電子裝置以及驅動外接模組的方法 - Google Patents

Description

外接模組、電子裝置以及驅動外接模組的方法

本發明是有關於一種外接模組，且特別是有關於一種具有移動式連接器的外接模組。

隨著科技的進步，現代人使用電腦變的越來越普遍，且電腦的功能也越來越多樣化。為了讓使用者能快速且方便地提升電腦效能或是增加其功能，電腦的主機上都具有匯流排擴充部(bus expansion portion)，例如AGP匯流排擴充插槽(AGP bus slot)、PCI匯流排擴充插槽、通用串列匯流排擴充接腳組(USB expansion pin set)或Thunderbolt匯流排擴充插槽。

一般而言，主機上原本就已經設置有多個匯流排連接器，以連接至周邊設備，例如滑鼠、印表機、掃描器或外接式硬碟。然而並非所有的匯流排連接器皆符合使用者當下的需求，因此常會面臨到隨著支援電腦之周邊設備的多樣化，原本設置的匯流排連接器的數量已不敷使用，亦或是原設置在主機上的匯流排連接器不被使用而造成浪費。因此，如何充分利用匯流排連接器，或是讓匯流排連接器隨著需求而改變，將是值得努力的方向。

本發明提供一種外接模組，可彼此自由串聯並電性連接至一電子裝置。

本發明提出一種外接模組，適於可拆卸地連接至一電子裝置。外接模組包括一本體、一第一連接器、一運動組件以及一第二連接器。本體具有多個連接埠，第一連接器固設在連接埠的其中之一。電子裝置適於電性連接至第一連接器以提供電力至外接模組。運動組件配置在本體內，第二連接器組裝至運動組件且電性連接第一連接器，其中運動組件驅動第二連接器在連接埠之間轉換，且連接埠異於第一連接器所在的連接埠。

本發明提出一種電子裝置，包括一主機以及多個外接模組。外接模組與主機相互串接在一起，各外接模組包括一本體、一第一連接器、一運動組件以及一第二連接器。第一連接器設置在本體內且電性連接至主機或另一外接模組，運動組件設置在本體內，第二連接器設置在運動組件上且電性連接第一連接器，主機傳送電力至外接模組，以驅動運動組件使第二連接器移動至一位置後連接至另一外接模組的第一連接器。

本發明提出一種外接模組的驅動方法，外接模組適於外接至一電子裝置。外接模組包括一本體、一運動組件、一第一連接器與一第二連接器，本體具有多個連接埠，第一連接器設置在連接埠的其中之一處，運動組件驅動第二連接器在連接埠之間轉換，且第二連接器所在之連接埠異於第一連接器所在之連接埠。外接模組的驅動方法包括當第一連接器連接至電子裝置後，電子裝置提供電力至運動組件，從電子裝置輸入連接埠的其中之一位置，以驅動運動組件轉動第二連接器至連接埠。

在本發明之一實施例中，上述之運動組件包括一轉軸、一懸臂以及一驅動單元。轉軸設置在本體內，懸臂其一端連接至轉軸的中心，而第二連接器配置在懸臂的另一端，驅動單元連接轉軸以帶動轉軸及懸臂轉動。

在本發明之一實施例中，上述之轉軸為一齒輪，驅動單元包括一電磁鐵組以及一齒條。電磁鐵組由一可動磁性件與環繞其上的多個線圈所構成，齒條連接可動磁性件並嚙合於轉軸，線圈獲得電力而驅動可動磁性件來回推動齒條，以使轉軸與懸臂轉動。

在本發明之一實施例中，上述之本體具有兩個相異的容置空間，第一連接器位在容置空間的其中之一，懸臂與第二連接器在容置空間的其中之另一中轉動。

在本發明之一實施例中，上述之外接模組還包括一電路板，其與第一連接器位在同一容置空間，電路板電性連接第一連接器、第二連接器與驅動單元。

在本發明之一實施例中，上述之電路板具有半圓形輪廓，且其邊緣位在容置空間的交界處，而轉軸位在電路板的圓心處。

在本發明之一實施例中，上述之運動組件還包括一止擋件，配置在懸臂上，當懸臂轉動至電路板的邊緣時，止擋件干涉於電路板。

在本發明之一實施例中，上述之電路板位在止擋件所在的轉動平面上。

在本發明之一實施例中，上述之本體還具有多個可撓性定位件，分別位在連接埠旁且位在第二連接器的轉動路徑上，以將第二連接器分別定位於各連接埠處。

在本發明之一實施例中，上述之運動組件具有相互連接的一驅動單元與一連動組件，驅動單元包括一電磁鐵組，第二連接器配置在連動組件上，外接模組的驅動方法還包括電子裝置依據所輸入之連接埠的位置，而傳送對應之電流至電磁鐵組，以驅動連動組件轉動一角度而將第二連接器移動至連接埠。

基於上述，本發明運用一運動組件設置於一具有多個連接埠之外接模組的本體內，使其驅動一可轉動之第二連接器於多個連接埠之間做轉換，外接模組更具有一固設於其上的第一連接器，可與電子裝置連接以提供電力驅動外接模組。如此，由於外接模組的第二連接器的位置可自由轉換，增加了外接模組使用上的方便度以及使用上的自由度，更由於本發明可利用第一連接器以及第二連接器同時串連多個不同功能的外接模組於一電子裝置上，解決了電子裝置的連接埠數量不敷使用的問題。

為讓本發明之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為本發明一實施例之電子裝置的示意圖，請參考圖1，本實施例之電子裝置200包括一主機210以及多個外接模組100。電子裝置200可為筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦或是任一具有獨立運算及顯示功能的主機系統，各外接模組100為具有一特定功能之電子模組，以作為電子裝置200的延伸套件，例如：電視盒、藍光播放器、音響等，並讓電子裝置200能藉由外接模組100而擴充其周邊功能，且提高電子裝置200對使用者的可利用價值與方便性。

在此僅以一筆記型電腦為例說明，其藉由與外接模組100相互串接在一起，而形成一電性串連路徑C1，其中各外接模組100可依使用者需求而自行更動及變換。

圖2為圖1之外接模組的透視圖，以更清楚地顯示外接模組100的內部結構。請參考圖2，本實施例之外接模組100包括一本體110、一第一連接器120、一運動組件130、一第二連接器140以及一電路板150。第一連接器120以及第二連接器140分別可為插頭或插座，在本實施例中，第一連接器120為插頭，而第二連接器140為插座。本體110具有一第一容置空間114、一第二容置空間116、一第一連接埠112以及多個第二連接埠112a、112b，其中第一連接埠112與第一連接器120設置於第一容置空間114內且第一連接器120固設在第一連接埠112上。在此，電子裝置200適於電性連接至第一連接器120以提供電力至外接模組100。

運動組件130配置在本體110內，第二連接器140組裝至運動組件130並與第一連接器120電性連接，其中運動組件130在第二容置空間116中轉動，而驅動第二連接器140在第二連接埠112a、112b之間轉換。電路板150設置於第一容置空間114中，且電性連接在第一連接器120與第二連接器140之間。在本實施例中，電路板150的形狀呈一半圓形，且其邊緣152位在第一容置空間114以及第二容置空間116的交界處，以與運動組件130搭配而使其在本體110的內部有較佳的空間利用率。在此，圖2中與邊緣152相鄰之第二連接埠之標號以112a繪示，而不與邊緣152相鄰之第二連接埠之標號則以112b繪示。惟本發明並未限制本體之第二連接埠的數量，其可依據本體之外型輪廓而加以適當地變更。

圖3a為圖2之驅動單元的示意圖，圖3b為圖2之驅動單元於另一狀態的示意圖。請同時參考圖3a以及圖3b，詳細而言，運動組件130包括一轉軸132、一懸臂134以及一驅動單元136。轉軸132具有環齒輪廓(即轉軸132實質上為一齒輪)，其位於電路板150的一圓心154上，懸臂134之一端連接至轉軸132的中心，而第二連接器140配置在懸臂134的另一端(圖未示)。驅動單元136包括一電磁鐵組136a以及一齒條136b，電磁鐵組136a由一可動磁性件162與環繞其上的多個線圈164所構成，其中可動磁性件162連接至齒條136b，而齒條136b嚙合於轉軸132。

基於上述，驅動單元136與電路板150電性連接，藉以將主機210的電力傳送至線圈164。如此，線圈164上的電流C2便因電磁效應而產生驅動可動磁性件162移動的磁力F1，進而推動齒條136b以帶動轉軸132沿一轉動路徑P1旋轉。如此一來，使用者便可利用線圈164上電流C2方向以及電流C2大小來控制第二連接器140之轉動方向與轉動角度，而使第二連接器140在不同的第二連接埠112a、112b之間轉換。

圖3c是本發明另一實施例的一種外接模組中驅動單元的示意圖。請參考圖3c，與上述實施例不同的是，驅動單元336包括一彈性件336a(例如是具有導電性的伸縮彈簧)與齒條136b，其中齒條136b與上述實施例類似，其嚙合於轉軸132，在此便不再贅述，但不同的是，彈性件336a的一端是連接至齒條136b，且彈性件336a適於接收電流而沿一軸向A1伸縮。據此，藉由提供電流至彈性件336a，便能使其因伸縮而帶動齒條136b來回移動，進而達到與上述實施例相同，讓齒條136b驅動轉軸132而產生來回轉動的效果。

圖4為圖2沿A-A線之剖面圖。請同時參考圖2及圖4，詳細而言，運動組件130更包括一止擋件138，其配置在懸臂134上。當懸臂134轉動至電路板150的邊緣152時，止擋件138與電路板150產生結構干涉而阻擋懸臂134繼續往電路板150方向轉動，藉以讓第二連接器140定位於圖2中所示的第二連接埠112a。此外，本體110更具有多個可撓性定位件118，其例如是以橡膠所製成，且可撓性定位件118分別位在未與邊緣相鄰之第二連接埠112b兩側且位在第二連接器140的轉動路徑P1上，以將第二連接器140定位於第二連接埠112b。

圖5為本發明一實施例之外接模組的驅動方法流程圖。請參考圖5，當使用者欲驅動外接模組100時，首先在步驟S510中先將外接模組100電性連接至主機210，此時主機210可提供電力至電路板150。接著，在步驟S520中，使用者需從主機210輸入其中之一第二連接埠112a或112b的位置。在步驟S530中，主機210依據所輸入之位置判斷運動組件130所需轉動之角度及方向，而提供對應之電流至運動組件130，以驅動第二連接器140移動至第二連接埠112a或112b。此外，使用者還能於步驟S540中，電性連接另一外接模組100至位在此第二連接埠112a或112b的第二連接器140，即可驅動彼此串接之外接模組100，以供與其連接之電子裝置200使用。

在本發明之另一未繪示之實施例中，第二連接器的位置亦可由手動的方式控制。例如可於懸臂上設置一手控鈕，且其至少部分之手控鈕暴露於本體的底面之外，而底面設有一轉動軌道，環繞輪軸設置，以供手控鈕沿著轉動軌道隨著懸臂轉動。當使用者欲轉換第二連接器的位置時，僅需按壓手控鈕並沿著轉動軌道移動至欲連接之第二連接埠位置，使第二連接器與第二連接埠形成電性連接即可。

綜上所述，本發明利用一運動組件設置於一具有多個連接埠之外接模組內，使其驅動一可轉動之第二連接器於多個連接埠之間轉換，外接模組更具有一固定的第一連接器，可與電子裝置連接以提供電力於外接模組。外接模組利用電子裝置提供之電力驅動運動組件之電磁鐵組，使其帶動輪軸以及連接第二連接器之懸臂轉動，以將第二連接器轉動至欲連接之連接埠並形成電性連接。由於外接模組之第二連接器的位置可自由轉換，多個不同功能的外接模組便可自由排列組合而進行串聯，再將其連接至電子裝置上，以作其擴充套件之用。不但增加了外接模組使用上的方便度以及組合上的可變性，由於本發明只需利用一個連接器與電子裝置連接，即可同時串連多個外接模組於電子裝置上，充分解決了電子裝置的連接埠數量供不應求的問題。

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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．外接模組

110．．．本體

112．．．第一連接埠

112a．．．第二連接埠

112b．．．第二連接埠

114．．．第一容置空間

116．．．第二容置空間

118．．．可撓性定位件

120．．．第一連接器

130．．．運動組件

132．．．轉輪

134．．．懸臂

136、336．．．驅動單元

136a．．．電磁鐵組

136b．．．齒條

138．．．止擋件

140．．．第二連接器

150．．．電路板

152．．．邊緣

154．．．圓心

162．．．可動磁性件

164．．．線圈

200．．．電子裝置

210．．．主機

336a．．．彈性件

P1．．．轉動路徑

C1．．．電性串連路徑

C2．．．電流

圖1為本發明一實施例之電子裝置的示意圖

圖2為圖1之外接模組的透視圖。

圖3a為圖2之驅動單元的示意圖。

圖3b為圖2之驅動單元於另一狀態的示意圖。

圖3c是本發明另一實施例的一種外接模組中驅動單元的示意圖。

圖4為圖2於A-A切線之剖面示意圖。

圖5為本發明一實施例之外接模組的驅動方法流程圖。

100．．．外接模組

110．．．本體

112．．．第一連接埠

112a．．．第二連接埠

112b．．．第二連接埠

114．．．第一容置空間

116．．．第二容置空間

118．．．可撓性定位件

120．．．第一連接器

130．．．運動組件

134．．．懸臂

140．．．第二連接器

150．．．電路板

152．．．邊緣

154．．．圓心

P1．．．轉動路徑

Claims (18)

1. 一種外接模組，適於可拆卸地連接至一電子裝置，該外接模組包括：一本體，具有多個連接埠；一第一連接器，固設在該些連接埠的其中之一；一運動組件，配置在該本體內；以及一第二連接器，配置至該運動組件上且電性連接該第一連接器，其中，該電子裝置適於電性連接至該第一連接器以提供電力至該外接模組，並驅動該運動組件使該第二連接器在該些連接埠之間轉換，且該第二連接器所在的該連接埠異於該第一連接器所在的該連接埠。
2. 如申請專利範圍第1項所述的外接模組，其中該運動組件包括：一轉軸，設置在該本體內；一懸臂，其一端連接至該轉軸的中心，而該第二連接器配置在該懸臂的另一端；以及一驅動單元，連接該轉軸以帶動該轉軸及該懸臂轉動。
3. 如申請專利範圍第2項所述的外接模組，其中該轉軸為一齒輪，該驅動單元包括：一電磁鐵組，由一可動磁性件與環繞其上的多個線圈所構成；以及一齒條，連接該可動磁性件並嚙合於該轉軸，該些線圈獲得電力而驅動該可動磁性件來回推動該齒條，以使該轉軸與該懸臂轉動。
4. 如申請專利範圍第2項所述的外接模組，其中該轉軸為一齒輪，該驅動單元包括：一彈性件；以及一齒條，嚙合於該轉軸且連接在該彈性件的一端，該彈性件適於獲得電力而伸縮，以來回帶動齒條，並讓該齒條驅動該轉軸與該懸臂轉動。
5. 如申請專利範圍第2項所述的外接模組，其中該本體具有兩個相異的容置空間，而該外接模組還包括一電路板，電性連接該第一連接器、該第二連接器與該驅動單元，該電路板與該第一連接器同位在該些容置空間的其中之一，而該懸臂與該第二連接器在該些容置空間的其中之另一中轉動。
6. 如申請專利範圍第5項所述的外接模組，其中該運動組件還包括一止擋件，配置在該懸臂上，當該懸臂轉動至該電路板的邊緣時，該止擋件干涉於該電路板。
7. 如申請專利範圍第1項所述的外接模組，其中該本體還具有多個可撓性定位件，分別位在該些連接埠旁且位在該第二連接器的轉動路徑上，以將該第二連接器分別定位於各該連接埠處。
8. 一種電子裝置，包括：一主機；多個外接模組，與該主機相互串接在一起，各該外接模組包括：一本體；一第一連接器，設置在該本體內且電性連接至該主機或另一外接模組；一運動組件，設置在該本體內；以及一第二連接器，設置在該運動組件上且電性連接該第一連接器，該主機傳送電力至該些外接模組，以驅動該運動組件使該第二連接器移動至一位置後連接至另一外接模組的該第一連接器。
9. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該本體具有多個連接埠，該第一連接器固設在該些連接埠的其中之一，該第二連接器在其餘該些連接埠之間轉換。
10. 如申請專利範圍第8項所述的電子裝置，其中該運動組件包括：一轉軸，設置在該本體內；一懸臂，其一端連接至該轉軸的中心，而該第二連接器配置在該懸臂的另一端；以及一驅動單元，連接該轉軸以帶動該轉軸及該懸臂轉動。
11. 如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該轉軸為一齒輪，該驅動單元包括：一電磁鐵組，由一可動磁性件與環繞其上的多個線圈所構成；以及一齒條，連接該可動磁性件並嚙合於該轉軸，該些線圈獲得電力而驅動該可動磁性件來回推動該齒條，以使該轉軸與該懸臂轉動。
12. 如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該轉軸為一齒輪，該驅動單元包括：一彈性件；以及一齒條，嚙合於該轉軸且連接在該彈性件的一端，該彈性件適於獲得電力而伸縮，以來回帶動齒條，並讓該齒條驅動該轉軸與該懸臂轉動。
13. 如申請專利範圍第10項所述的電子裝置，其中該本體具有兩個相異的容置空間，而該外接模組還包括一電路板，電性連接該第一連接器、該第二連接器與該驅動單元，該電路板與該第一連接器同位在該些容置空間的其中之一，該懸臂與該第二連接器在該些容置空間的其中之另一中轉動。
14. 如申請專利範圍第13項所述的電子裝置，其中該運動組件還包括一止擋件，配置在該懸臂上，當該懸臂轉動至該電路板的邊緣時，該止擋件干涉於該電路板。
15. 如申請專利範圍第9項所述的外接模組，其中該本體還具有多個可撓性定位件，分別位在該些連接埠旁且位在該第二連接器的轉動路徑上，以將該第二連接器分別定位於各該連接埠處。
16. 一種外接模組的驅動方法，該外接模組適於外接至一電子裝置，該外接模組包括一本體、一運動組件、一第一連接器與一第二連接器，該本體具有多個連接埠，該第一連接器設置在該些連接埠的其中之一處，該運動組件驅動該第二連接器在該些連接埠之間轉換，且該第二連接器所在之該連接埠異於該第一連接器所在之該連接埠，該外接模組的驅動方法包括：當該第一連接器連接至該電子裝置後，該電子裝置提供電力至該運動組件；以及從該電子裝置輸入該些連接埠的其中之一位置，以驅動該運動組件轉動該第二連接器至該連接埠。
17. 如申請專利範圍第16項所述的外接模組的驅動方法，其中該運動組件包括：一轉軸，設置在該本體內且具有環齒輪廓；一懸臂，其一端連接至該轉軸的中心，而該第二連接器配置在該懸臂的另一端；以及一驅動單元，連接該轉軸以帶動該轉軸及該懸臂轉動，包括：一電磁鐵組，由一可動磁性件與環繞其上的多個線圈所構成；以及一齒條，連接該可動磁性件並嚙合於該轉軸，該些線圈獲得電力而驅動該可動磁性件來回推動該齒條，以使該轉軸與該懸臂轉動，該外接模組的驅動方法還包括：該電子裝置依據所輸入之該連接埠的位置，而傳送對應之電流至該電磁鐵組，以驅動該懸臂轉動一角度而將第二連接器移動至該連接埠。
18. 如申請專利範圍第16項所述的外接模組的驅動方法，其中該運動組件包括：一轉軸，設置在該本體內且具有環齒輪廓；一懸臂，其一端連接至該轉軸的中心，而該第二連接器配置在該懸臂的另一端；以及一驅動單元，連接該轉軸以帶動該轉軸及該懸臂轉動，包括：一彈性件；以及一齒條，嚙合於該轉軸且連接在該彈性件的一端，該彈性件適於獲得電力而收縮，以來回帶動齒條，並讓該齒條驅動該轉軸與該懸臂轉動，該外接模組的驅動方法還包括：該電子裝置依據所輸入之該連接埠的位置，而傳送對應之電流至該彈性件，該彈性件接受電流而伸縮帶動該齒條，以驅動該懸臂轉動一角度而將第二連接器移動至該連接埠。