CN110556656A - 充电座 - Google Patents

Abstract

充电座包含充电台、垫高板及定位凹部，充电座设置于承载面且用于提供移动装置充电，移动装置包含底盘、设置于底盘的接点部及自底盘突出并带动移动装置移动的驱动轮。充电台具有台面及充电接点部，且充电接点部的高度高于底盘的高度；垫高板设置于移动装置朝充电台移动的移动路径，驱动轮移动至垫高板上时，底盘的高度高于充电接点部的高度，且底盘与充电接点部之间具有第一间隙；定位凹部设置于充电台及垫高板之间且位于移动装置朝充电台移动的移动路径上，驱动轮自垫高板朝充电台移动至定位凹部时，底盘的高度小于或等于充电接点部的高度，使底盘覆盖台面且接点部与充电接点部接触。

Description

充电座

技术领域

本发明涉及一种充电座，具体而言，本发明特别涉及一种用于移动装置的充电座。

背景技术

现有移动装置要充电时，通常是移动到充电座上，使得移动装置的接点与充电座的接点接触。然而，移动装置移动到充电座的过程中，移动装置的底盘常会撞到充电座的接点，容易造成接点松脱损坏，而无法有效进行充电。

再者，现有充电座一般利用弹片作为接点，以使得移动装置在移动过程中利用外型将弹片下压，而使得移动装置底部的金属接点与弹片接触来进行充电。然而，弹片式接点一般功率例如约45W而无法承受较大功率，因此不适合移动装置的快速充电应用。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种充电座，用于提供移动装置充电，其具有抬升设计以减少移动装置移动至充电位置的过程中撞击充电接点的机会，进而降低充电接点损坏的可能性。

本发明的另一个目的在于提供一种充电座，用于提供移动装置充电，其具有导引设计以导引移动装置移动至充电位置。

本发明的又一个目的在于提供一种充电座，用于提供移动装置充电，其通过弹性探针作为充电接点，提升高功率的承受性，适合于高功率的快速充电应用。

于一实施例，本发明提供一种充电座，设置于承载面且用于提供移动装置充电，其中移动装置包含底盘、设置于底盘的接点部及自底盘突出并带动移动装置移动的驱动轮。本发明的充电座包含充电台、垫高板及定位凹部，其中充电台具有台面及充电接点部，充电接点部突出于台面，且充电接点部与承载面之间具有的第一高度高于底盘与承载面之间的底盘高度；垫高板设置于移动装置朝充电台移动的移动路径上，垫高板与承载面之间具有第二高度，使驱动轮移动至垫高板上时，第二高度与底盘高度的总和大于第一高度，移动装置的底盘位于充电接点部上方，且底盘与充电接点部之间具有第一间隙；定位凹部设置于充电台及垫高板之间且位于移动装置朝充电台移动的移动路径上，定位凹部至承载面之间具有第三高度，驱动轮自垫高板朝充电台移动至定位凹部时，第三高度与底盘高度的总和小于或等于第一高度，使底盘覆盖台面且接点部与充电接点部接触。

于一实施例，移动装置通过驱动轮于承载面移动，且充电接点部的顶点与承载面之间具有第一高度，垫高板的顶面与承载面之间具有第二高度，且第二高度与底盘高度的总和大于第一高度。

于一实施例，移动装置还包含对位件，且充电座还包含导引部，导引部设置于垫高板及定位凹部的一侧，导引部用以供对位件对位以导引移动装置移动。

于一实施例，导引部为导引道，且导引道的宽度朝相对远离充电台的方向而增加。

于一实施例，移动装置还包含至少一惰轮，至少一惰轮自底盘突出，且当移动装置朝充电台移动时，导引道用以容许至少一惰轮于导引道中移动。

于一实施例，本发明的充电座还具有斜面，斜面设置于移动装置朝充电台移动的移动路径上且用以导引驱动轮移动至垫高板上。

于一实施例，底盘的端部与驱动轮的轴心之间具有第一水平距离，且斜面与充电接点部之间具有第二水平距离，第二水平距离实质大于第一水平距离。

于一实施例，定位凹部为充电台与垫高板之间的凹穴或开孔。

于一实施例，充电台还具有检测部，检测部邻近充电接点部并突出于台面，驱动轮移动至垫高板时，检测部与底盘之间具有第二间隙，第二间隙大于第一间隙；驱动轮移动至定位凹部时，检测部与底盘接触。

于一实施例，充电接点部包含弹性探针，且弹性探针的顶部设有滚珠。

于一实施例，充电座还包含挡板，挡板相对于垫高板设置于充电台的另一端，挡板用以挡止移动装置。

相对于现有技术，本发明的用于移动装置的充电座具有抬升设计，可有效减少移动装置移动至充电位置时撞击充电接点的机会，进而降低充电接点损坏的可能性。

附图说明

图1A及图1B为可使用本发明的充电座的移动装置的侧视及仰视图。

图2A至图2C为本发明一实施例的充电座的立体、俯视、及剖面图。

图3A至图3C为本发明的充电座与移动装置的动作关系图。

附图标记说明：

1：承载面

10：移动装置

110：底盘

112：端部

120：接点部

130：驱动轮

130a：轴心

140：对位件

151：第一惰轮

152：第二惰轮

160：指示部

20：充电座

210：充电台

212：台面

214：充电接点部

214a：滚珠

216：检测部

220：垫高板

222：斜面

224：顶面

230：定位凹部

240：导引部

242：侧壁

250：挡板

H1：第一高度

H2：第二高度

H3：第三高度

Hm：底盘高度

G1：第一间隙

G2：第二间隙

L1：第一水平距离

L2：第二水平距离

具体实施方式

本发明提供一种充电座，尤其是一种充电座，用于提供一移动装置充电。具体而言，本发明的充电座较佳应用于接点设置于底盘的任何移动装置，例如扫地机器人(吸尘器)、玩具车等，以实现移动装置自动充电的作用，但不以此为限。举例而言，如图1A及图1B所示，移动装置10较佳包含底盘110、接点部120及驱动轮130。接点部120设置于底盘130且邻近底盘110的端部112。接点部120较佳为与底盘110的底表面实质共平面的金属接点区，但不以此为限。驱动轮130自底盘110突出并带动移动装置10移动。再者，驱动轮130自底盘110突出的距离可视为底盘110的高度，亦即底盘110与支撑驱动轮130移动的承载面1之间的高度(即底盘高度Hm)。于此实施例，一对驱动轮130较佳自底盘110的两侧突出，且底盘110的端部112与驱动轮130的轴心130a之间具有第一水平距离L1。

此外，移动装置10选择性地还具有对位件140，用以校正移动装置10的移动路线。对位件140较佳自底盘110的中央区突出，且移动装置10通过驱动轮130于承载面1移动时，对位件140与承载面1之间具有预设间距。也就是说，对位件140自底盘110突出的距离较佳小于驱动轮130自底盘110突出的距离，因此移动装置10通过驱轮130于承载面1移动时，对位件140不与承载面1接触。移动装置10还可包含第一惰轮151及第二惰轮152，且第一惰轮151及第二惰轮152较佳分别设置于底盘110中央区的前后两端。第一惰轮151及第二惰轮152其中之一较佳具有避震设计，以与驱动轮130构成平稳的面移动。于此实施例，邻近接点部120(或端部112)的第二惰轮152较佳具有避震设计，但不以此为限。再者，移动装置10选择性还包含指示部160，用以指示进行充电。指示部160设置于底盘130，且指示部160较佳为与底盘110的底表面实质共平面的金属接点区，但不以此为限。指示部160较佳邻近接点部120，且位于远离端部112的一侧。

于后，参考附图详细说明本发明实施例的用于移动装置1的充电座20的细节。

本发明的充电座20较佳设置于承载面1。承载面1例如地面，但不以此为限。承载面1可为移动装置10移动所在的任何合宜平面。如图2A至图2C所示，于一实施例，充电座20包含充电台210、垫高板220及定位凹部230。充电台210具有台面212及充电接点部214。充电接点部214突出于台面212，且充电接点部214与承载面1之间具有的第一高度H1高于底盘110与承载面1之间的底盘高度Hm。举例而言，充电接点部214的顶点与承载面1之间具有第一高度H1，且第一高度H1高于底盘高度Hm。垫高板220相对于充电台210设置，且垫高板220设置于移动装置10朝充电台210移动的移动路径上。垫高板220与承载面1之间具有第二高度H2，举例而言，垫高板220的顶面224与承载面1之间具有第二高度H2，且第二高度H2与底盘高度Hm的总和大于第一高度H1(即H2+Hm>H1)。定位凹部230设置于充电台210及垫高板220之间，且位于移动装置10朝充电台210移动的移动路径上。定位凹部230与承载面1之间具有第三高度H3，第三高度H3与底盘高度Hm的总和小于或等于第一高度H1(即H3+Hm≦H1)。换言之，垫高板220的顶面224突出于定位凹部230，使得垫高板220的顶面224与定位凹部230之间具有段差。

具体而言，充电台210较佳为充电座20的充电主体，其包含用以提供充电所需的电路，且台面214较佳为充电台210的壳体上表面，充电台210的壳体下表面则置于承载面1上。于一实施例，充电接点部214较佳为弹性探针(pogo pin)，且充电接点部214更佳为顶部设有滚珠214a的弹性探针，但不以此为限。再者，充电接点部214可依据充电功率而设置有多个弹性探针，且弹性探针较佳能达到耐电压/电流为约30V/12A(功率约360W)，但不以此为限。本发明的用于移动装置的充电座通过弹性探针作为充电接点，提升高功率的承受性，适合于高功率充电应用。

垫高板220位于驱动轮130朝充电台210移动的移动路径上，例如位于充电接点部214的前方且在充电接点部214的相对两侧，以对应一对驱动轮130。于一实施例，垫高板220的顶面224较佳为平面，但不以此为限。于其他实施例，垫高板220的顶面224可为弧形凸面。再者，本发明的充电座20还可具有斜面222，斜面222设置于移动装置1朝充电台210移动的移动路径上，且斜面222用以导引驱动轮130移动至垫高板220上。于一实施例，斜面222较佳与垫高板220整合为具有直角梯形形状的板件，亦即垫高板220的顶面224较佳为平面，且斜面222自垫高板220的顶面224朝相对于定位凹部230远离充电台210的方向向下倾斜延伸。斜面222的斜率及长度依据移动装置10的驱动力变化，以使移动装置10的驱动轮130可平顺地沿斜面222移动至垫高板220的顶面224。于另一实施例(未示出)，斜面222与垫高板220可整合为具有两个相对斜面的梯形板，亦即除斜面222之外，垫高板220于邻近充电台210的一侧也可具有斜面朝接近充电台210的方向向下倾斜延伸，且依据实际应用，两个斜面的斜率及长度可相同或不同。再者，斜面222的低位处与充电接点部214之间具有第二水平距离L2，且第二水平距离L2实质大该第一水平距离L1。

定位凹部230对应垫高板220也设置于驱动轮130朝充电台210移动的移动路径上，且较垫高板220接近充电台210。于此实施例，定位凹部230较佳为充电台210与垫高板220之间的开孔，因此定位凹部230至承载面1的第三高度H3实质为零，但不以此为限。于其他实施例，定位凹部230可为充电台210与垫高板220之间的凹穴，使得定位凹部230至承载面1的第三高度H3不为零，且第三高度H3小于垫高板220至承载面1的第二高度H2。

再者，于一实施例，充电座210可还包含导引部240，用以供对位件140对位以导引移动装置10移动。具体而言，导引部240设置于垫高板220及定位凹部230的一侧。举例而言，导引部240较佳沿垫高板220及定位凹部230设置，且导引部240的延伸方向较佳平行于移动装置10的移动方向，以导引移动装置10的移动。于一实施例，导引部240为导引道，且当移动装置10朝充电台210移动时，导引道可用以容许移动装置10的惰轮(例如151、152)于导引道中移动。于一实施例，导引道的宽度较佳朝相对远离充电台210的方向而增加。换言之，导引部240邻近充电台210的一端具有较小的宽度，且导引部240远离充电台210的一端具有较大的宽度。举例而言，导引部240可为宽口窄底的倒U形槽道，且槽道两侧可为朝充电台210方向向上倾斜延伸的侧壁242，但不以此为限。于其他实施例，导引部240可为侧壁朝充电台210方向高度一致地延伸的沟槽。

此外，于一实施例，充电台210还具有检测部216，且检测部216邻近充电接点部214并突出于台面212。具体而言，检测部216对应移动装置10的指示部160设置，且检测部216与承载面1之间的高度较佳小于充电接点部214与承载面1之间的第一高度H1。举例而言，检测部216突出于台面212的距离较佳小于充电接点部214突出于台面212的距离。于一实施例，检测部216较佳为弹性探针，且更佳为顶部具有滚珠的弹性探针。

再者，充电座20可还包含挡板250，用以挡止移动装置10。具体而言，挡板250相对于垫高板220设置于充电台210的另一端，亦即位于移动装置10朝充电台210移动的移动路径尽头，用以挡止移动装置10并可供移动装置10定位。

于后参考图3A至图3C说明移动装置10移动至充电座20的动作关系。如图3A所示，由于自斜面222低端至充电接点部214的第二水平距离L2较佳大于底盘110的端部112与驱动轮130的轴心130a之间的第一水平距离L1。因此，当移动装置10以端部112为移动方向的前方并通过驱动轮130朝充电座20移动至接近斜面222的低端时(即驱动轮130位于斜面222低端的前方)，底盘110的端部112还不会碰触到充电接点部214，而可避免充电接点部214因碰撞损坏。换言之，在移动装置10通过垫高板220(及斜面222)抬升之前，底盘110的端部112尚未到达充电接点部214，而可避免底盘110正向或侧向撞击充电接点部214。再者，底盘110上邻近端部112的第二惰轮152及对位件140较佳位于导引部240的开口端(即位于导引道的入口端)。

如图3B所示，当驱动轮130移动至垫高板220上时，由于第二高度H2与底盘高度Hm的总和大于第一高度H1，因此底盘110所在的高度高于充电接点部214所在的高度，使移动装置10的底盘110位于充电接点部214上方，且底盘110与充电接点部214之间具有第一间隙G1。具体而言，当移动装置10的驱动轮130继续移动而沿斜面222逐渐爬升至垫高板220的顶面224时，由于垫高板220的顶面224与承载面1之间的第二高度H2与底盘高度Hm的总和大于充电接点部214的顶点与承载面1之间的第一高度H1，使得驱动轮130移动至垫高板220时，底盘110通过垫高板220的抬升而高于充电接点部214。在此需注意，在移动轮130离开垫高板220之前，移动装置10的底盘110的端部112较佳已达到或超过充电接点部214的正上方，且接点部120与充电接点部214之间较佳具有间隙而不会接触。亦即，移动装置10的底盘110通过垫高板220抬升而高于充电接点部214，因而在垫高板220的顶面224移动时可避免底盘110与充电接点部214发生碰撞。再者，由于检测部216与承载面1之间的高度低于充电接点部214与承载面1之间的高度，因此驱动轮130移动至垫高板220的顶面224时，检测部216与底盘110之间具有第二间隙G2，且第二间隙G2大于第一间隙G1。于此实施例，第一间隙G1实质为第二高度H2与底盘高度Hm的总和与第一高度H1的差值。

如图3C所示，当驱动轮130自垫高板220朝充电台210移动至定位凹部230时，由于第三高度H3与底盘高度Hm的总和小于或等于第一高度H1，因此底盘110所在的高度小于或等于充电接点部214所在的高度，使接点部140与充电接点部214接触。具体而言，当驱动轮130自垫高板220朝充电台210继续移动至定位凹部230时，底盘110的端部112已越过充电接点部214且接点部140较佳位于充电接点部214的正上方。再者，由于定位凹部230至承载面1之间的第三高度H3与底盘高度Hm的总和小于或等于充电接点部214的顶点与承载面1之间的第一高度H1，使得驱动轮130移动至定位凹部230时，接点部140与充电接点部214接触。换言之，移动装置10的底盘110因定位凹部230与垫高板220之间的段差而下降，使得接点部140压抵充电接点部214而形成接触，即底盘110的接点部140与充电接点部214之间无间隙。再者，由于底盘110下降且接点部140压抵充电接点部214，因此驱动轮130移动至定位凹部230时，检测部216与底盘110的指示部160也会形成接触，进而可产生触发信号，以表示接点部140与充电接点部214已适当地接触且指示充电座210对移动装置10进行充电。

在此需注意，当驱动轮130自垫高板220朝充电台210移动至定位凹部230后，底盘110可与充电接点部214接触，并相对于充电接点部214移动，以使接点部140移动至充电接点部214进而形成接触。此时，通过设置于充电接点部214的滚珠214a，可使得底盘110相对于充电接点部214的移动更加平顺而降低相对移动损坏充电接点部214的可能性。

此外，当移动装置10自图3A移动至图3C的位置时(即自垫高板220前方移动至定位凹部230)，移动装置10的对位件140以及第二惰轮152与第一惰轮251自导引部240的入口端进入导引部240并于导引部240中移动。导引部240的导引道侧壁242限制对位件140的侧向偏移，且对位件140通过导引部240渐缩的宽度修正移动路径，进而有效导引移动装置10朝充电台210的方向移动。

再者，当驱动轮130移动至定位凹部230后，移动装置10可通过挡板250调整在定位凹部230中的位置。具体而言，驱动轮130移动至定位凹部230后，驱动轮130可在定位凹部230中继续移动，直到移动装置10碰到挡板250而被挡板250挡止。移动装置10可借此调整在定位凹部230中的位置，例如朝垫高板220方向移动预设距离(即接点部120与移动装置10碰撞挡板250的部分之间的水平距离)，以定位移动装置10而使得接点部140与充电接点部214接触。

本发明已由上述实施例加以描述，然而上述实施例仅为示例目的而非用于限制。本领域技术人员当知在不悖离本发明精神下，于此特别说明的实施例可有示例实施例的其他修改。因此，本发明范畴亦涵盖此类修改且仅由所附权利要求限制。

Claims (11)

1.一种充电座，设置于一承载面且用于提供一移动装置充电，该移动装置包含一底盘、设置于该底盘的一接点部及自该底盘突出并带动该移动装置移动的一驱动轮，其特征在于，该充电座包含：

一充电台，具有一台面及一充电接点部，该充电接点部突出于该台面，且该充电接点部与该承载面之间具有的一第一高度高于该底盘与该承载面之间的一底盘高度；

一垫高板，设置于该移动装置朝该充电台移动的一移动路径上，该垫高板与该承载面之间具有一第二高度，使该驱动轮移动至该垫高板上时，该第二高度与该底盘高度的总和大于该第一高度，该移动装置的该底盘位于该充电接点部上方，且该底盘与该充电接点部之间具有一第一间隙；以及

一定位凹部，设置于该充电台及该垫高板之间且位于该移动装置朝该充电台移动的该移动路径上，该定位凹部至该承载面之间具有一第三高度，当该驱动轮自该垫高板朝该充电台移动至该定位凹部时，该第三高度与该底盘高度的总和小于或等于该第一高度，使该底盘覆盖该台面且该接点部与该充电接点部接触。

2.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，该移动装置通过该驱动轮于该承载面移动，且该充电接点部的一顶点与该承载面之间具有该第一高度，该垫高板的一顶面与该承载面之间具有该第二高度，且该第二高度与该底盘高度的总和大于该第一高度。

3.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，该移动装置还包含一对位件，且该充电座还包含一导引部，该导引部设置于该垫高板及该定位凹部的一侧，该导引部用以供该对位件对位以导引该移动装置移动。

4.如权利要求3所述的充电座，其特征在于，该导引部为一导引道，且该导引道的一宽度朝相对远离该充电台的方向而增加。

5.如权利要求4所述的充电座，其特征在于，该移动装置还包含至少一惰轮，该至少一惰轮自该底盘突出。

6.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，还具有一斜面，该斜面设置于该移动装置朝该充电台移动的该移动路径上且用以导引该驱动轮移动至该垫高板上。

7.如权利要求6所述的充电座，其特征在于，该底盘的一端部与该驱动轮的一轴心之间具有一第一水平距离，且该斜面与该充电接点部之间具有一第二水平距离，该第二水平距离实质大于该第一水平距离。

8.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，该定位凹部为该充电台与该垫高板之间的一凹穴或一开孔。

9.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，该充电台还具有一检测部，该检测部邻近该充电接点部并突出于该台面，该驱动轮移动至该垫高板时，该检测部与该底盘之间具有一第二间隙，该第二间隙大于该第一间隙；该驱动轮移动至该定位凹部时，该检测部与该底盘接触。

10.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，该充电接点部包含一弹性探针，且该弹性探针的一顶部设有一滚珠。

11.如权利要求1所述的充电座，其特征在于，充电座还包含一挡板，该挡板相对于该垫高板设置于该充电台的另一端，该挡板用以挡止该移动装置。