CN103368216A - 充电装置 - Google Patents

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周哲宇
黄群
朱泰山
蓝文智
江涛
葛海欠
余巍巍
石智军
郭纪炳
王华勇
陈州
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Abstract

本发明提供一种充电装置，包括壳体、电源接口与自动弹出结构，电源接口显露于该壳体外表面，自动弹出机构收容于该壳体中，以将外部设备自该电源接口上推离。自动弹出机构包括承载本体与弹出机构。电源接口与弹出机构设置于承载本体上，弹出机构弹性固定于承载本体上且能够伸出壳体，该弹出机构上设置有卡钩，该承载本体上设置有限位部。当卡钩与该限位部卡合时，弹出机构位于相对于壳体低于电源接口的高度的位置；当卡钩在外力作用下与限位部脱离时，弹出机构运动且施加一远离该电源接口方向的推力于外部设备，使外部设备与电源接口分离。

Description

充电装置
技术领域
本发明涉及一种用于为其他电子设备提供电源的充电装置。
背景技术
目前，电子科技的迅速发展，视听娱乐类电子产品的功能处于不断更新的状态，以符合大众的需求。并且随着人们生活水平的提高，除了对电子产品本身的质量提出更高要求外，电子产品整体操作的便捷性已成为消费性电子产品的重要评价指标。
大多数消费性电子设备均需要采用充电装置对其进行充电，然而，目前的充电装置在完成对其他电子设备的充电后，需要人为使用外力分开该电子设备与充电装置，并且当充电装置并未固定于其他承载物上时，则需要双手用力分别握住充电装置与电子设备，才能够将电子设备与充电装置分离，明显，此种分离方法给使用者的使用带来较大不便。
发明内容
为解决现有技术中充电装置与通过其充电的外部设备分离不便的问题，本发明提供一种能够较为方便地将外部设备与充电装置分离的充电装置。
一种充电装置，其包括一壳体与一用于与外部设备连接并且向该外部设备提供电源的电源接口，该壳体包括一收容体与一封闭盖，该封闭盖和该收容体配合形成一容置空间，该电源接口显露于该封闭盖外表面。该充电装置包括一用于将该外部设备推离该电源接口的自动弹出机构，该自动弹出机构收容于该壳体中，该自动弹出机构包括一承载本体和一弹出机构，该电源接口和该弹出机构设置于该承载本体上，该承载本体包括一与该承载本体一体成型的限位部，该弹出机构弹性固定于该承载本体上且能够相对于该封闭盖作伸缩运动，该弹出机构包括一具有一卡钩的滑块，该卡钩用于与该限位部配合限定该弹出机构相对于该封闭盖的距离，当该卡钩卡合于该限位部时，该弹出机构设置在相对于该封闭盖小于该电源接口相对于该封闭盖的高度的位置上；当该卡钩在外力作用下与该限位部脱离不相卡合时，该弹出机构改变伸缩量，以升高该弹出机构相对于该封闭盖的高度，从而施加一远离该电源接口方向的推力于该外部设备，使该外部设备与该电源接口分离。
相较于现有技术，充电装置能够在外部设备需要与充电装置分离时，通过弹出机构自动驱动外部设备与充电装置分离，从而轻松、方便地将外部设备与充电装置分离。
附图说明
图1是本发明一实施方式中充电装置的整体结构示意图。
图2是如图1所示充电装置的分解示意图。
图3是如图1所示充电装置中承载基体的结构示意图。
图4是图1所示承载基体中限位部沿IV线的放大结构示意图。
图5至图8为如图1所示充电装置的操作示意图。
主要元件符号说明
充电装置 10
电源接口 11
弹簧 111
卡位部 112
外部设备 12
壳体 13
收容体 131
封闭盖 133
通孔 134
自动弹出机构 20
承载本体 21
承载基体 211
定位盖体 218
第一定位槽 212
侧壁 213
第二定位槽 214
弹出机构 23
滑块 231
本体 232
第一弹性件 234
凹槽 2311
上限位面 2311a
下承载面 2311b
连接壁 2311c
卡块 2313
卡钩 2315
第一限位块 215
第二限位块 216
限位部 217
导入限位块 2171
第一导引面 2171a
第二导引面 2171b
第一凸块 2171c
第二凸块 2171d
第一限位面 2172
第一棱 2172a
第二棱 2172b
导出元件 2173
第一表面 2173a
侧面 2173b
导出凹槽 2174
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，其为本发明充电装置一实施方式的主体结构示意图。充电装置10用于为外部设备12提供充电用的电源接口11，该电源接口11可以依据实际使用过程中外部设备所采用的充电接口不同而不同，例如USB接口、PS/2接口、串行接口或者并行接口等，在本实施方式中，电源接口11主要以USB接口为例进行说明。
为便于说明，设定两两之间相互垂直的第一、第二、第三方向。该第一、第二、第三方向可以分别是坐标系中的X轴正反方向、Y轴正反方向和Z轴正反方向。
充电装置10包括壳体13与自动弹出机构20，该壳体13包括一基本封闭的容置空间，电源接口11与自动弹出机构20自该壳体13内部沿第一方向（Z轴正方向）延伸出壳体13外表面，以便于该电源接口11与外部设备12的电连接。该自动弹出机构20用于响应一外部作用力，并沿Z轴正方向推出与电源接口11连接的外部设备12，使外部设备12与电源接口11相分离。
请参阅图2，其为本发明充电装置10一实施方式的分解示意图。壳体13包括一具有开口的收容体131与封闭盖133，该封闭盖133能够扣合于收容体131的开口处从而与收容体131配合形成一第一容置空间（未标示）。自动弹出机构20收容于壳体13的第一容置空间内，并且封闭盖133包括有多个通孔134，以便于自动弹出机构20以及电源接口11的接口能够部分显露于壳体13的外表面。进一步，该壳体13还包括一自封闭盖133延伸的定位壁（未标示），用于固定外部设备12于壳体13上。本实施例中，该定位壁形成一半包围的收容空间，外部设备12至少部分收容于该收容空间内。
自动弹出机构20包括有承载本体21与弹出机构23，其中，弹出机构23设置于承载本体21上，承载本体21承载并且定位该弹出机构23。
在本实施方式中，该承载本体21也用于承载该电源接口11。
弹出机构23贯穿封闭盖133上的通孔134，相对于封闭盖133作伸缩运动，从而使弹出机构23相对于封闭盖133位于不同的高度上,即弹出机构23的顶端距离封闭盖133的高度。
弹出机构23包括有滑块231与第一弹性件234。其中，滑块231可滑动地固定于承载本体21上，其一端能够自封闭盖133上相应设置的通孔134伸出或退回该第一容置空间，从而改变滑块231延伸出封闭盖133的长度，即改变弹出机构23相对于封闭盖133的高度。第一弹性件234用于提供驱动滑块231伸出该第一容置空间的弹性力。
滑块231包括一柱状的本体232、一凹槽2311、卡块2313与卡钩2315。该凹槽2311为贯穿该本体232厚度的开口，从而在剩余的本体232上定义一上限位面2311a、一下承载面2311b及一连接该上限位面2311a、下承载面2311b的连接壁2311c。该卡块2313与卡钩2315设置于该凹槽2311内。
卡块2313用于对滑块231伸出该第一容置空间的距离进行限定，卡块2313与承载本体21配合以将滑块231锁定在第一高度，当滑块231锁定在第一高度时，第一弹性件234未发生弹性形变，电源接口11与外部设备12处于分离状态。
具体地，卡块2313为自该连接壁2311c沿X轴方向延伸的凸块。上限位面2311a为位于该滑块231邻近封闭盖133一端且平行于X轴方向的平面，下承载面2311b为滑块231远离封闭盖133一端也平行于X轴方向的平面。
卡钩2315与承载本体21配合以将滑块231锁定在第二高度，其中，第一高度大于第二高度，当滑块231锁定在第二高度时，第一弹性件234发生弹性形变以存储用于产生弹性力的弹性势能，卡钩2315也处于弹性形变并蓄积弹性势能的状态，电源接口11与外部设备12处于可靠电连接状态。该第一高度与第二高度均以滑块231邻近外部设备12的顶端与收容体131底部在Z轴方向的距离。在本实施方式中，弹出机构23的数量为二，且分别对称设置在电源接口11的两侧。具体地，卡钩2315设置于凹槽2311下承载面2311b上，且为在X轴方向与Y轴方向均具有弹性的钩体结构。
在本实施方式中，两个滑块231中凹槽2311的开口方向相反，也即是右侧的滑块231上凹槽2311的开口方向为X轴正方向，左侧滑块231上凹槽2311的开口方向为X轴负方向。卡块2313与卡钩2315分别设置于滑块231的相对两侧，也即是二者均自连接壁2311c沿开口方向延伸。在本实施方式中，卡块2313距离滑块231邻近外部设备12的顶端的长度以滑块231延伸出该第一容置空间并推动外部设备12与电源接口11相脱离的距离为宜，例如等于或者大于需推离外部设备12时滑块231移动的距离。
本体232的底端设有固定部（未标示标号），第一弹性件234一端固定于该固定部上。本实施例中，该固定部为凸柱，第一弹性件234套设于该凸柱上。
在本实施方式中，滑块231与电源接口11分离设置，其滑块231与电源接口11通过封闭盖133的不同通孔134中延伸出。且滑块231通过其顶端抵接外部设备12偏离与电源接口11所连接的接口（未标示）的壳体或者盖体等位置。
承载本体21包括有承载基体211和定位盖体218，承载基体211与定位盖体218相互紧固配合定义一第二容置空间（未标示），弹出机构23以及电源接口11均设置于该第二容置空间内。定位盖体218可以通过螺钉及螺孔的方式与承载基体211相固定。
承载基体211还包括有第一定位槽212以及第二定位槽214，其中，第一定位槽212用于收容及承载弹出机构23，第二定位槽214用于支撑并定位电源接口11。第一定位槽212以及第二定位槽214均由自承载基体211垂直延伸的侧壁213组成。
第一定位槽212邻近封闭盖133的顶端具有开口，优选地，第一定位槽212远离封闭盖133的底端封闭。弹出机构23的滑块231可以在第一定位槽212内滑动，且滑块231的顶端可以自该开口伸出该第一定位槽212外。第一弹性件234固定于第一定位槽212的底端与滑块231的底端之间以支撑滑块231。
第一定位槽212中还包括有设置于承载基体211的第一限位块215以及设置于侧壁213及承载基体211上的限位部217，第一限位块215与限位部217与该承载基体211一体成型，且收容于该滑块231的凹槽2311内。当第一限位块215与卡块2313卡合抵接时，实现将滑块231限定在第一高度，从而以防止弹出机构23自开口整体滑出第一定位槽212，同时配合限定滑块231相对于封闭盖133的移动范围。当限位部217与卡钩2315卡合抵接时，实现将滑块231限定在第二高度。
第一限位块215为自承载基体211沿Y轴负方向延伸的挡墙。
请一并参阅图3和图4，是如图1所示充电装置中承载基体211的结构示意图以及限位部沿IV线的放大示意图，限位部217设置在该第一定位槽212邻近卡钩2315的内壁上，在本实施例中，可设置在侧壁213的内侧上，限位部217包括导入限位块2171与导出元件2173。导入限位块2171与导出元件2173在相邻接的位置共同界定一凹陷的限位空间（未标示），以用于限定卡钩2315的位置。导入限位块2171用于将卡钩2315导入至该限位空间中，并使得卡钩2315嵌入并限位于该限位空间中。导出元件2173用于引导卡钩2315移出并脱离该限位空间，并引导卡钩2315相对于限位部217移动。
导出元件2173为自侧壁213沿X轴方向延伸的挡板，该挡板与该侧壁213形成一第一阶梯结构。该导入限位块2171为自该导出元件2173在邻近封闭盖133的一端沿Z轴正方向以及Y轴负方向延伸的凸块结构。
该导出元件2173包括垂直连接侧壁213的第一表面2173a，一与该侧壁213相对设置的侧面2173b及一导出凹槽2174。该导出凹槽2174设置在该导出元件2173与该导入限位块2171相邻接处，并与该第一表面2173a形成一第二阶梯结构。在该第二阶梯结构中，用于连接该导出凹槽2174的底面与该第一表面2173a的连接面呈一光滑的曲面，该光滑曲面的一端与该侧面2173b相连，另一端与该导入限位块2171相连，且该曲面与该侧面2173b相连的部分形成一导角，以便进入该导出凹槽2174内的卡钩2315能够沿该导角滑出该导出凹槽2174，并移动至该侧面2173b。优选地，该导出凹槽2174的底面与该第二侧面2173b均为光滑的。
导入限位块2171包括自导出凹槽2174临近封闭盖133的承载基体211上延伸的第一凸块2171c、自该第一表面2173a延伸的第二凸块2171d，一第一导引面2171a、一第二导引面2171b及第一限位面2172。在本实施方式中，该限位空间由该第一限位面2172、第二导引面2171b以及导出凹槽2174围成。
第一限位面2172为该第一凸块2171c与该导出凹槽2174相接的表面。该第二凸块2171d与该第一凸块2171c相接，同时与该第一凸块2171c共用该第一限位面2172的一条棱，定义该棱为第二棱2172b。该第一限位面2172进一步包括与该第二棱2172b相接且相互垂直的第一棱2172a。第一导引面2171a设置在该第一凸块2171c上，该第二导引面2171b设置在第二凸块2171d上，该第一导引面2171a用于使卡钩2315在外力作用下沿该第一导引面2171a滑动至该第二凸块2171d的正下方。该第二导引面2171b用于在外力释放时，使得卡钩2315沿该第二导引面2171b滑入该限位空间内。在本实施例中，该第一导引面2171a为自第一棱2172a沿Z轴正方向与Y轴正方向延伸至承载基体211上的弧面。第二导引面2171b为自第一限位面2172的第二棱2172b沿Z轴负方向以及X轴正方向延伸至侧壁213上的弧面。
第二定位槽214也包括有至少一第二限位块216，第二限位块216为对应第二定位槽214内承载基体211和侧壁（未标示）延伸的凸块，以用于对电源接口11相对于封闭盖133移入该第一容置空间的距离及移动方向进行限定。
在本实施方式中，电源接口11通过弹簧111固定于第一容置空间内，并且电源接口11在弹簧111的作用下能够改变显露于壳体13外表面的长度。
优选地，电源接口11包括有卡位部112，该卡位部112为自电源接口11外壳体延伸的凸缘。该卡位部112与封闭盖133中的通孔134配合而限定电源接口11移出壳体13的第一容置空间的距离。
在本发明其他变更实施方式中，电源接口11也可以直接固定于承载本体21上，而并不需要通过弹簧111弹性固定于承载本体上。
下面结合图4~7具体说明充电装置10的运作过程。
请参阅图5，其为外部设备12与充电装置10充电时的示意图。外部设备12采用充电装置10充电时，电源接口11与外部设备12相插接，滑块231处于第二高度，卡钩2315抵接于第一限位面2172，并在X轴方向和Y轴方向上发生一定量的弹性形变，第一弹性件234处于压缩状态。
进一步地，与电源接口11连接的弹簧111此时也处于压缩状态。
请参阅图6，其为外部设备12与电源接口11分离过程中充电装置10的结构示意图。当需自充电装置10上取用外部设备12时，外部设备12沿Z轴负方向受外力作用，滑块231在外部设备12下压力作用下沿Z轴负方向进一步压缩第一弹性件234。同时，电源接口11在沿Z轴负方向下压弹簧111。
卡钩2315随着滑块231在导出凹槽2174内沿Z轴负方向滑动，与第一限位面2172分离，滑动至导出元件2173的侧面2173b，卡钩2315在X轴方向被压缩而进一步发生弹性形变蓄积弹性势能，并且Y轴方向上完全恢复形变，从而抵靠在侧面2173b邻近承载基体211的一侧，以便于可靠地在侧面2173b上滑动。
对于设置有凹槽2311的充电装置而言，卡块2313与凹槽2311的上限位面2311a卡合抵接，使得滑块231停止于此位置。
请参阅图7，图7为外部设备12在滑块231的推动下与电源接口11在分离后充电装置10的结构示意图，当施加在外部设备12的外力作用消失后，第一弹性件234恢复弹性形变，推动滑块231沿Z轴正方向滑动，卡钩2315同步沿Z轴正方向在侧面2173b上滑动直至与限位部217脱离，并沿X轴方向恢复弹性形变，并位于限位部217中导入限位块2171正上方，也即是位于导入限位块2171邻近封闭盖133的一侧。
滑块231上升使得第一限位块215与卡块2313卡合抵接，滑块231停止滑动并位于该第二高度，而将外部设备12推离该充电装置10。
由于外部设备12自电源接口11分离开，电源接口11不受外力抵压，弹簧111恢复弹性形变推动电源接口11。
请参阅图8，图8为充电装置10与外部设备12插接过程中充电装置10的结构示意图。当外部设备12沿Z轴负方向运动而与电源接口11进行插接时，滑块231受力压缩第一弹性件234，卡钩2315沿Z轴负方向移动至导入限位块2171的第一导引面2171a，并沿着第一导引面2171a滑动，此时卡钩2315在Y轴方向被拉伸而发生弹性形变。当卡钩2315与第一导引面2171a脱离而移动至第一表面2173a，卡钩2315恢复一定量的弹性形变，从而位于第二导引面2171b正下方，直至滑块231完全滑入第一容置空间内。
外部设备12被释放且施加的外力作用消失后，第一弹性件234恢复弹性形变，推动滑块231沿Z轴正方向滑动，卡钩2315在第一表面2173a上移动至第二导引面2171b，并沿第二导引面2171b移动直至与导出凹槽2174对应的第一限位面2172抵接。
对于设置有凹槽2311的充电装置而言，上限位面2311a与第一限位块215抵接，使得滑块231停止于此位置。
相较于现有技术，充电装置10能够在外部设备12充电完毕后，通过弹出机构自动驱动外部设备与充电装置10分离，从而轻松、方便地将外部设备12与充电装置10分离。进一步，由于弹出机构23对称设置于电源接口11的两侧，由此使得充电装置10推动外部设备12时的作用力更加均匀，而不易损坏电源接口11和外部设备12。
可变更地，弹出机构23的数量也可以为一个，对应地，弹出机构23设置于较易推动外部设备12与电源接口11的位置。

Claims (10)

1.一种充电装置，其包括一壳体与一用于与外部设备连接并且向该外部设备提供电源的电源接口，该壳体包括一收容体与一封闭盖，该封闭盖和该收容体配合形成一容置空间，该电源接口显露于该封闭盖外表面，其特征在于，该充电装置包括一用于将该外部设备推离该电源接口的自动弹出机构，该自动弹出机构收容于该壳体中，该自动弹出机构包括一承载本体和一弹出机构，该电源接口和该弹出机构设置于该承载本体上，该承载本体包括一与该承载本体一体成型的限位部，该弹出机构弹性固定于该承载本体上且能够相对于该封闭盖作伸缩运动，该弹出机构包括一具有一卡钩的滑块，该卡钩用于与该限位部配合限定该弹出机构相对于该封闭盖的距离，当该卡钩卡合于该限位部时，该弹出机构设置在相对于该封闭盖小于该电源接口相对于该封闭盖的高度的位置上；当该卡钩在外力作用下与该限位部脱离不相卡合时，该弹出机构改变伸缩量，以升高该弹出机构相对于该封闭盖的高度，从而施加一远离该电源接口方向的推力于该外部设备，使该外部设备与该电源接口分离。
2.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，该卡钩为一具有弹性的钩体结构。
3.根据权利要求2所述的充电装置，其特征在于，该滑块固定于该承载本体上且能够相对于封闭盖作伸缩运动，该滑块设置有一卡块，该卡块用于与该承载本体配合以限定该滑块相对于该封闭盖的位置。
4.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，该滑块通过一第一弹性件连接于该承载本体上，该滑块在该第一弹性件的带动下能够相对于该承载本体移动，并且该滑块的顶端用于抵接该外部设备。
5.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，该承载本体包括一承载基体与第一定位槽，该第一定位槽为自该承载基体垂直延伸的侧壁组成，该第一定位槽用于收容该滑块，该限位部对应设置于该第一定位槽中，该承载基体对应该第一定位槽设置有第一限位块，该第一限位块用于与该卡块卡合，以防止该滑块滑出第一定位槽，并限定该滑块相对于该封闭盖的移动范围。
6.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，该限位部包括一导入限位块与导出元件，该导入限位块与该导出元件相邻接，且在相邻接的位置共同界定一凹陷的限位空间，以用于限定该卡钩的位置，该导入限位块用于将该卡钩导入至该限位空间，并使得该卡钩嵌入且限位于该限位空间内，使该卡钩卡合于该限位部；该导出元件用于引导该卡钩移出该限位空间，并引导该卡钩相对于限位部移动并脱离该限位部。
7.根据权利要求6所述的充电装置，其特征在于，该导出元件自该第一定位槽的侧壁沿平行于该承载基体的方向延伸的挡板，该导出元件包括第一表面，一侧面及一导出凹槽，该第一表面与该第一定位槽的侧边形成一第一阶梯结构，该侧面连接该第一表面与该承载基体，该导出凹槽设置于该导出元件与该导入限位块相邻接处延伸至该侧面，且与该第一表面形成一第二阶梯结构。
8.根据权利要求7所述的充电装置，其特征在于，该导入限位块为自该导出元件邻近该封闭盖的一端的该承载基体上延伸的凸块，该导入限位块包括一第一导引面与一第二导引面及一第一限位面，该第一限位面垂直于该承载基体，且该第一限位面与该导出凹槽相接，该第一导引面为自该第一限位面的第一棱延伸至该承载基体上的弧面，该第二导引面为自该第一限位面的第二棱延伸至侧壁的弧面，该第二棱与第一棱相互垂直且相交，该第一限位面、该第二导引面与该导出凹槽围成该限位空间。
9.根据权利要求3所述的充电装置，其特征在于，该承载主体包括一第二定位槽，该第二定位槽用于收容及承载该弹出机构，该第二定位槽还进一步包括一第二限位块，该第二限位块为对应第二定位槽内自承载基体延伸的凸块，以用于对该电源接口相对于该封闭盖移入该第一容置空间的距离及移动方向进行限定。
10.根据权利要求1所述的充电装置，其特征在于，该弹出机构的数量为两个，该两个弹出结构设置于该电源接口的相对两侧。
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