CN106463976B - 吸纳式充电装置 - Google Patents
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Abstract
吸纳式充电装置包括吸纳滚轮机构、充电机构、主控PCB（11），该吸纳滚轮机构包括第一电机（13）、与第一电机（13）动力连接的传动组件、与传动组件连接的一级滚轴组件（24），该一级滚轴组件（24）包括两个对设的滚轴，该第一电机（13）与主控PCB（11）电连接，该充电机构包括与主控PCB（11）连接的充电PCB（18）。由主控PCB（11）指令第一电机（13）驱动吸纳滚轮机构运作，用户在使用该吸纳式充电装置时，将电源置于该一级滚轴组件（24）的两个对设滚轴之间，即可由滚轴的滚动带动电源将电源吸纳进装置中，送至充电机构进行充电，充电完毕再由吸纳滚轮机构运送出来，用户操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种充电装置，尤其是一种吸纳式充电装置。
背景技术
目前移动设备迅猛发展，其功能也越来越多样化，但伴随功能多样化的发展的同时，移动设备的电池续航能力却始终未能有较大的改善，关键时候移动设备的断电成为了很多人的烦恼，现有技术还没有提供一种在公共场合对移动电源进行充电的设备，在公共场合设置充电设备有特定的要求，例如操作的方便、简易性，充电设备的防尘性能，充电设备的安全性，以及维护和使用寿命，用户在充电时使用的方便性，使用的安全性和安心放心使用，此外，如果在公共场合充电设备需要连接或长或短的充电线，则设备结构显得繁琐杂乱，电线容易损坏甚至导致漏电，设备还需特设一个平台容置电线及充电的移动电源，结构更加繁琐庞大杂乱，用户使用体验也不好，充电时还要守候在旁，造成诸多不便，众多移动电源一起充电时，造成拥挤混乱场面。因此，在公共场合提供移动电源充电的需要，在目前现有技术来说，未能得到很好的解决方案。
因此，提供一种操作简易方便、安全性高、用户体验好、结构简单整洁的电源充电装置实为必要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简易方便的吸纳式充电装置。
为实现本发明目的，提供以下技术方案：
本发明提供一种吸纳式充电装置，其包括吸纳滚轮机构、充电机构、主控PCB，该吸纳滚轮机构包括第一电机、与第一电机动力连接的传动组件、与传动组件连接的一级滚轴组件，该一级滚轴组件包括两个对设的滚轴，该第一电机与主控PCB电连接，该充电机构包括与主控PCB连接的充电PCB。本发明中由主控PCB指令第一电机驱动吸纳滚轮机构运作，用户在使用本发明吸纳式充电装置时，将电源置于该一级滚轴组件的两个对设滚轴之间，即可由滚轴的滚动带动电源将电源吸纳进装置中，送至充电机构进行充电，充电完毕再由吸纳滚轮机构运送出来，用户操作简单方便。本发明吸纳式充电装置可以用于移动电源的充电也可以给普通移动产品电源充电。
优选的，该传动组件包括第一皮带轮组，该第一皮带轮组包括连接第一电机驱动轴的皮带轮一、连接一级滚轴组件一侧的皮带轮二、连接皮带轮一与皮带轮二的齿形皮带一。该传动组件也可以采用其他实施方式，例如齿轮传动等。
优选的，该吸纳滚轮机构还包括与传动组件连接的二级滚轴组件，该二级滚轴组件也包括有两个对设的滚轴。一级滚轴组件与二级滚轴组件共同配合传送电源。相应地，该传动组件也可以分为两级，连接一级滚轴组件与二级滚轴组件，也可以有分别连接一级滚轴组件和二级滚轴组件的两组传动。该传动组件实施方式有多种，例如皮带轮组传动，或齿轮传动等。优选的，该传动组件包括第一皮带轮组、第二皮带轮组，该第一皮带轮组包括连接第一电机驱动轴的皮带轮一、连接一级滚轴组件一侧的皮带轮二、连接皮带轮一与皮带轮二的齿形皮带一，该第二皮带轮组包括连接一级滚轴组件另一侧的皮带轮三、连接二级滚轴组件一侧的皮带轮四、连接皮带轮三与皮带轮四的齿形皮带二。
优选的，该吸纳式充电装置还包括进出门机构，该进出门机构包括偏心轴、第二电机、导轨、可沿导轨上下滑动的门，该第二电机与主控PCB电连接，该偏心轴与第二电机连接，该门包括位于偏心轴上方并与偏心轴相抵触的横把。主控PCB指令第二电机驱动偏心轴转动，由偏心轴的转动推动与之抵触的门的横把，转化为门沿导轨的上下滑动，实现门的开启与关闭。该进出门机构也可以采用其他实施方式，例如手动开启的门机构、感应式开启的门机构等等。优选的，该门上设有定位柱，以限位门在导轨的运动，使其运动更稳定。
优选的，该进出门机构还设有用以导向电源进入的导向结构。一般该导向结构与需充电电源的外形相配合，使电源放入时更加轻松、方便。
优选的，该吸纳式充电装置还包括一个对射传感器，其设置在该吸纳式充电装置入口处，并与主控PCB连接。一般地，该对射传感器上下分布接收端及发送端，两端之间通过红外线形成通讯。该对射传感器可以检测电源的进出。当用户放入充电电源时，电源阻隔对射传感器之间的红外线，对射传感器形成脉冲信号，使主控PCB得知电源进入，开启第一电机运动，第一电机驱动传动组件，通过滚轴的摩擦力，使电源缓慢滚入机构；当电源退出时，也可以通过该对射传感器的检测得知电源是否已退出；还可以用于感应电源退出时是否被取走，若超时未取走则驱动传动组件，将电源吸入。
优选的，该吸纳式充电装置包括两个对射传感器，其分别设置在该一级滚轴组前、后位置，并与主控PCB连接。该优选实施方式除了具备前述一个对射传感器所有的功能之外，还可以检测得知电源进入的速度、位置，以及电源退出时的情况，防止人为强制拉出电源，若有检测到强行拉出，则驱动并吸入电源。
优选的，所述滚轴都分别在表面包覆有橡胶层，两个成对设置的滚轴表面之间形成可以容纳并推动电源的空间。橡胶材料具有一定的柔软性和耐磨性，当电源插入时，橡胶材料与电源直接接触，由滚动摩擦将电源吸入，并且可以保护电源不受磨损。优选的是，上下对设的滚轴的橡胶层之间距离略小于电源厚度，使电源吸入时的运动更稳定准确。
优选的，该吸纳式充电装置还包括有滑轨，该滑轨设置在对设的滚轴之间。滑轨可以用于电源吸入及退出时导向作用，其截面形状与需充电的电源的两端相配合，达到导向作用。另外，如有需要，也可以设置特定形状，用于特定的电源充电，而防止其他不同形状的电源进入。
优选的，该充电机构还包括PCB固定座，该充电PCB设置于PCB固定座上。
优选的，该充电PCB上设有与电源电极接触片相配的至少两个顶针，该顶针与充电PCB电连接。需充电电源的电极接触片与顶针接触后，形成通路，与该主控PCB之间形成数据传输，由该主控PCB读取电源各种内部信息，例如充电电量、温度、ID信息、电流等信息，可判断电源方向是否插反，是否为限定的特定允许充电的电源，等等；和/或该主控PCB可向电源输入电流，形成充电功能。优选的，该充电PCB上设有与电源电极接触片相配的四个顶针，其中两个用于充电，另外两个用于数据传输。若电源放入的方向不正确，用于数据传输的两个顶针检测到电源没有正确放入，则主控PCB驱动第一电机反转，将电源送出。
优选的，该顶针头部为可伸缩的弹针结构。
优选的，该PCB固定座上设置顶针导向结构，该顶针由顶针导向结构插入，提高位置精度。
优选的，该PCB固定座设有限定电源插入位置的限位结构。当电源插入到位后，可以减少对顶针的受力及提高使用寿命。
优选的，该吸纳式充电装置还包括设于PCB固定座上的触发开关，该触发开关与主控PCB连接。
优选的，该触发开关为弹片式机械触碰开关，可用于判断电源是否吸入到位，当充电电源插入并被吸纳到位，会压缩该弹片式触发开关，得到一个开关信号，输送到主控PCB，此触发开关起到位提醒作用，从而驱使第一电机停止动作。
优选的，其还包括左侧机架、右侧机架，该一级滚轴组件和二级滚轴组件设置在该左、右侧机架之间。左、右侧机架起到稳定结构并且方便设置其他元件的作用。
优选的，其还包括设置在该左、右侧机架之间的固定轴，该固定轴通过螺母锁紧。固定轴可以起到稳定左、右侧机架的作用。
对比现有技术，本发明具有以下优点：本发明吸纳式充电装置中由主控PCB指令第一电机驱动吸纳滚轮机构运作，用户在使用本发明吸纳式充电装置时，将电源置于该一级滚轴组件的两个对设滚轴之间，即可由滚轴的滚动带动电源将电源吸纳进装置中，传送至充电机构进行充电，充电完毕再由吸纳滚轮机构运送出来，用户操作简单方便。包覆有橡胶层的滚轴使电源的吸纳或送出运动稳定安全，对电源无损，提高用户体验，操作安全性好。电源在充电时置于该吸纳式充电装置中，不会有繁复凌乱的电源线，且防尘、安全性能高，用户体验好。
下面结合附图对本发明实施例作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明吸纳式充电装置的结构示意图。
图2为本发明吸纳式充电装置的结构爆炸图。
图3为本发明中进出门机构的导轨及导向机构的正面示意图。
图4为本发明中电源进入过程的示意图。
图5为本发明中电源进入到触及触发开关和顶针的示意图。
图6为本发明实施例的充电电源的结构示意图。
图7为本发明中充电部分的结构示意图。
图8为本发明中门打开电源吸入的示意图。
图9为本发明中电源吸入后门关闭的示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明提供一种吸纳式充电装置，其包括吸纳滚轮机构、充电机构、主控PCB11、进出门机构，该吸纳滚轮机构包括第一电机13、与第一电机动力连接的传动组件、与传动组件连接的一级滚轴组件24和二级滚轴组件25，该一级滚轴组件和二级滚轴组件分别包括两个成对设置的滚轴，该第一电机13与主控PCB11电连接，该充电机构包括与主控PCB11连接的充电PCB18，该充电PCB18设置于PCB固定座17上。该进出门机构连通吸纳滚轮机构。
该传动组件包括第一皮带轮组、第二皮带轮组，该第一皮带轮组包括连接第一电机13驱动轴的皮带轮一14、连接一级滚轴组件24一侧的皮带轮二16、连接皮带轮一14与皮带轮二16的齿形皮带一15，该第二皮带轮组包括连接一级滚轴组件24另一侧的皮带轮三7、连接二级滚轴组件25一侧的皮带轮四5、连接皮带轮三7与皮带轮四5的齿形皮带二6。
该进出门机构包括偏心轴2、第二电机4、左导轨3、右导轨22，以及可沿左右导轨3、22上下滑动的门1，该第二电机4与主控PCB11电连接，该偏心轴2与第二电机4连接。该门1包括位于偏心轴2上方并与偏心轴相抵触的横把102，以及设于两侧与左右导轨3、22相配合的定位柱101，左导轨3和右导轨22上均有导轨槽221和导向结构224，门1上的定位柱101放入导轨槽221后可对门1起到限位作用；导向结构224用于使电源27放入时更加轻松，方便。
在该一级滚轴组件24上下滚轴之间到该二级滚轴组件25上下滚轴之间设有滑轨222，可以用于电源27吸入及退出时导向作用。滑轨222的截面形状与电源27两端相配合，如图3所示。
在本实施例中，上述左、右导轨3、22以及滑轨222组合成一个整体元件，并以设置在滑轨222外侧的定位柱301固定在本发明吸纳式充电装置的左侧机架8、右侧机架12上。
请参阅图3，当左导轨3和右导轨22安装后，吸纳式充电装置的正面形成与电源27类似的形状，达到导向作用，另外，防止其他不同形状的电源进入。
该一级滚轴组件24中上下对设的两个滚轴以及二级滚轴组件25中上下对设的两个滚轴都分别在表面包覆有橡胶层26，两个成对设置的滚轴表面之间形成可以容纳并推动电源的空间。滚轴两端配合轴套23固定在左侧机架8和右侧机架12上。橡胶材料具有一定的柔软性和耐磨性，当电源插入时，橡胶材料与电源直接接触，由滚动摩擦将电源吸入，并且可以保护电源不受磨损。较佳实施例中，所述上下对设的滚轴的橡胶层之间距离略小于所需充电电源的厚度，使电源吸入时的运动更稳定准确。
请结合参阅图4和5，在该二级滚轴组25前、后位置分别设置两个对射传感器20、21，并与主控PCB11连接。该滑轨222上设置两个传感器安装座223，该对射传感器20、21设置在传感器安装座223上，该两个对设传感器可以检测电源的进出。该两个对射传感器20、21上下分别有接收端211及发送端212，两端之间通过红外线形成通讯。当用户放入充电电源时，电源27阻隔对射传感器之间的红外线，对射传感器形成脉冲信号，使主控PCB11得知电源进入，开启第一电机13运动，第一电机驱动传动组件，通过滚轴的摩擦力，使电源缓慢滚入机构；当电源退出时，也可以通过该对射传感器的检测得知电源是否已退出；还可以用于感应电源退出时是否被取走，若超时未取走则驱动传动组件，将电源吸入；还可以检测得知电源进入的速度、位置，以及电源退出时的情况，防止人为强制拉出电源，若有检测到强行拉出，则驱动并吸入电源。请参阅图6和图7，需充电的电源27的端面有电极接触片271，本实施例中，该电极接触片为铜质圆状的接触面，该充电PCB18上设有四个顶针28，其中两个用于充电，与该电源电极接触片271相匹配，另外两个用于数据传输。该顶针28与充电PCB18电连接。需充电电源的电极接触片271与顶针28接触后，形成通路进行充电。通过顶针28，主控PCB11可读取电源27各种内部信息，例如充电电量，温度，ID信息，电流等信息；且通过该接触，主控PCB11可向电源27输入电流，形成充电功能。另外，通过该触点是否可读出电源信息，可判断电源方向是否插反，是否为限定的特定允许充电的电源，是该装置是否智能化的重要结构实现。若电源放入的方向不正确，用于数据传输的两个顶针检测到电源没有正确放入，则主控PCB驱动第一电机反转，将电源送出。
请参阅图7，该顶针28头部结构281可伸缩，为弹针结构。该PCB固定座17上设置顶针导向结构172，当顶针28插入后，提高位置精度。该PCB固定座17设置限位结构171，当电源27滚入到位后，为了减少对顶针28的受力及提高使用寿命，设置该限位结构从而限定电源位置。
如图7所示，该吸纳式充电装置还包括设于PCB固定座17上的触发开关19，该触发开关19与主控PCB11连接。该触发开关为弹片式机械触碰开关，其具有弹片191，当充电电源27插入到位压缩该弹片式触发开关的弹片191后，会得到一个开关信号，输送到主控PCB11，此触发开关起到位提醒作用，主控PCB11接收到触发开关19输出的到位信号，从而驱使第一电机13停止动作。
在该左、右侧机架8、12之间设有固定轴9，该固定轴9通过螺母10锁紧。固定轴可以起到稳定左、右侧机架的作用。
请结合参阅图4、5和图8、9，本发明中由主控PCB指令第二电机14驱动进出门机构的偏心轴2运动，驱动门1向上(图8)打开，用户放入电源27时，电源27阻隔红外线，传感器21形成一个脉冲信号，使主控PCB11得知电源进入，开启第一电机13运动，第一电机13通过两级传动，驱动吸纳滚轮机构运作，吸纳滚轮机构的二级滚轴组件25和一级滚轴组件24运转，通过滚轴的摩擦力将电源27吸入，并在左导轨3及右导轨22的导向作用下，缓慢滚入机构，当电源27到达限定位置时，弹片191动作，触发开关19输出到位信号给主控PCB11，主控PCB11使第一电机13停止动作，此时，电源的电极接触片271与顶针28接触后，主控PCB11会读取电源信息，如果读取不到电源信息，则会指令吸纳滚轮机构反向运转退出电源。
用户在使用本发明吸纳式充电装置时，将电源置于该二级滚轴组件的两个对设滚轴之间，即可由滚轴的滚动带动电源将电源吸纳进装置中，电源经由二级滚轴组件、一级滚轴组件传送至充电机构进行充电，充电完毕再由吸纳滚轮机构的一级滚轴组件和二级滚轴组件运送出来，用户操作简单方便。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。
Claims (18)
1.一种吸纳式充电装置，其特征在于，其包括吸纳滚轮机构、充电机构、主控PCB，该吸纳滚轮机构包括第一电机、与第一电机动力连接的传动组件、与传动组件连接的一级滚轴组件，该一级滚轴组件包括两个对设的滚轴，两个对设的滚轴表面之间形成可以容纳并推动充电电源的空间，该第一电机与主控PCB电连接，该充电机构包括与主控PCB连接的充电PCB。
2.如权利要求1所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该传动组件包括第一皮带轮组，该第一皮带轮组包括连接第一电机驱动轴的皮带轮一、连接一级滚轴组件一侧的皮带轮二、连接皮带轮一与皮带轮二的齿形皮带一。
3.如权利要求1所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该吸纳滚轮机构还包括与传动组件连接的二级滚轴组件，该二级滚轴组件也包括有两个对设的滚轴。
4.如权利要求3所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该传动组件包括第一皮带轮组、第二皮带轮组，该第一皮带轮组包括连接第一电机驱动轴的皮带轮一、连接一级滚轴组件一侧的皮带轮二、连接皮带轮一与皮带轮二的齿形皮带一，该第二皮带轮组包括连接一级滚轴组件另一侧的皮带轮三、连接二级滚轴组件一侧的皮带轮四、连接皮带轮三与皮带轮四的齿形皮带二。
5.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该吸纳式充电装置还包括进出门机构，该进出门机构包括偏心轴、第二电机、导轨、可沿导轨上下滑动的门，该第二电机与主控PCB电连接，该偏心轴与第二电机连接，该门包括位于偏心轴上方并与偏心轴相抵触的横把。
6.如权利要求5所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该进出门机构还设有用以导向电源进入的导向结构。
7.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，其还包括一个对射传感器，其设置在该吸纳式充电装置入口处，并与主控PCB连接。
8.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，其还包括两个对射传感器，其分别设置在该一级滚轴组件前、后位置，并与主控PCB连接。
9.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，所述滚轴都分别在表面包覆有橡胶层。
10.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，其进一步包括有滑轨，该滑轨设置在对设的滚轴之间。
11.如权利要求1～4任一项所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该充电PCB上设有与电源电极接触片相配的至少两个顶针，该顶针与充电PCB连接。
12.如权利要求11所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该充电PCB上设有四个所述顶针。
13.如权利要求11所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该顶针头部为可伸缩的弹针结构。
14.如权利要求11所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该充电机构还包括PCB固定座，该充电PCB设置于PCB固定座上。
15.如权利要求14所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该PCB固定座上设有顶针导向结构，该顶针由顶针导向结构插入。
16.如权利要求14所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该PCB固定座上设有限定电源插入位置的限位结构。
17.如权利要求14所述的吸纳式充电装置，其特征在于，其还包括设于PCB固定座上的触发开关，该触发开关与主控PCB连接。
18.如权利要求17所述的吸纳式充电装置，其特征在于，该触发开关为弹片式机械触碰开关。
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