CN201584471U - 电子装置 - Google Patents

Abstract

一种电子装置，包括一充电座及一主机，充电座具有一第一电极与一第二电极，第一电极与第二电极之间具有一夹角，且主机具有一第三电极与一第四电极。当主机结合到充电座时，主机先以第四电极接触第二电极，再以第三电极接触该第一电极，使主机借由充电座进行充电。

Description

电子装置

技术领域

本实用新型关于一种电子装置，特别是一种具有充电座的电子装置。

背景技术

随着电子产业的快速发展，各种类型的电子产品已广泛的应用于人们的日常生活当中。在某些电子产品中，由于内部配置有电池模块(如充电电池)，因此在不需外加电源的情况下即可进行操作，进而增加电子产品使用上的便利性，例如移动电话、无线电话或是如自走式清洁装置(robot cleaner)等智能型家电等。

虽然这种类型的电子产品可借由其本身所具有的电池模块供应操作时所需的电源，然而受限于电池模块的电量有限，使电子产品在电池模块的电力耗尽后，必须借由一充电座对电池模块进行充电后，才能具有持续运作的能力。因此，这种电子产品均具有与其相对应的充电座，用以供电子产品进行充电。

在此以自走式清洁装置及其充电座为例，一般在自走式清洁装置内部设置有一控制模块、一驱动模块、一无线信号接收模块、一电池容量检测模块及一电池模块，控制模块分别电性连接到驱动模块、无线信号接收模块及电池容量检测模块，而电池模块则电性连接到电池容量检测模块及控制模块。并且于自走式清洁装置的外侧面或底面装设有一电性耦合于电池模块的充电端(recharging terminal)。

充电座则具有一充电控制模块及一无线信号发射模块，并且在充电座上具有一与充电端相对应的供电端(power terminal)。其中，充电座的无线信号发射模块可发射多个无线信号，用以确保自走式清洁装置能够确认前往充电座的路径。而充电控制模块则可控制充电座的输出电力规格或其他电气特性。

在自走式清洁装置的运作上，当自走式清洁装置的电池容量检测模块检测出电池模块的电量过低时，会将信息传送至控制模块，并且以无线信号接收模块检测来自无线信号发射模块所发射的无线信号。当无线信号接收模块接收无线信号后，自走式清洁装置即利用控制模块做定位校正，并利用驱动模块驶向充电座，并结合到充电座上。此时，自走式清洁装置以充电端接触充电座的供电端，借以形成电性导电状态，并通过充电座对自走式清洁装置进行充电作业。

其中，在充电端与供电端的结构设计上，均是由成对的正极导电片及负极导电片所组成，且正、负极导电片之间以间隔排列方式配置在同一平面上，并具有一定的尺寸大小。当充电端接触供电端时，以充电端的正、负极导电片分别接触供电端的正、负极导电片，使充电端与供电端之间呈电性导通状态。此时，由于正、负极导电片均位于同一平面上，因此当充电端的正极导电片接触于供电端的正极导电片时，充电端的负极导电片亦同时地接触于供电端的负极导电片。

这种正、负极导电片同时接触的瞬间，极容易在接触点造成火花并引起短路，进而使充电座及自走式清洁装置在使用上存在安全性的疑虑。并且，由于受限于正、负电极导电片的尺寸大小，使待充电的自走式清洁装置在结合到充电座时，往往需沿一预定方向完全对正，才能使两者间的充电端与供电端相互导接而进行充电作业，此种高精确的定位要求亦增加自动充电实际操作上的困难。

此外，除了充电端与供电端的正、负极导电片均位于同一平面外，充电端与供电端的设置位置分别的裸露在自走式清洁装置及充电座上，并且不具有预防误触的断电机制。因此，在充电端或供电端上具有水气或沾染有液体的情形下，当使用者在不知情的情形下触摸到充电端或供电端时，极容易造成使用者触电或受到电击而受伤。因此，传统具有充电座的电子装置在充电端与供电端的设置上，造成使用者在使用上存在有安全性疑虑的问题。

实用新型内容

鉴于以上的问题，本实用新型提供一种电子装置，借以改进传统电子装置及其充电座的充电端与供电端的由于在充电作业上以两者间的正、负极导电片同时接触的方式进行而容易在充电端与供电端的接触瞬间产生火花，所存在的安全性疑虑的问题。以及成对的正、负极导电片设置在同一平面上，容易让使用者同时误触充电端或供电端的正、负极导电片，而造成使用者因触电而受伤的问题。

本实用新型公开一种电子装置，包括一充电座及一主机。充电座具有一第一电极与一第二电极，且第一电极与第二电极之间具有一夹角，使第一电极与第二电极位于充电座的不同侧面上。主机以可拆卸的关系结合到充电座上或是与充电座分离。主机具有一第三电极与一第四电极，第三电极与充电座的第一电极相对应，且第四电极与充电座的第二电极相对应。当主机结合到充电座时，主机先以第四电极接触第二电极，之后，再以第三电极接触第一电极，使主机的第三电极与第四电极分别与充电座的第一电极与第二电极呈电性导通状态，而借由充电座对主机进行充电。

本实用新型的优点在于，本实用新型所公开的电子装置中，借由将充电座上的第一电极与第二电极设置在不同平面上，可让使用者同时误触第一电极与第二电极的机率降至最低，因此可避免使用者遭受触电或电击等意外事件的发生。并且，在充电座的第一电极与第二电极设置在不同平面的特性，让主机在结合到充电座的过程中，必须先以第四电极接触充电座的第二电极后，才能再以第三电极接触第一电极。可避免第三电极与第四电极在同一时间，分别地接触第一电极与第二电极。因此在主机结合到充电座时，可有效防止不同电极之间因瞬间接触而产生火花，进而大幅度地提升主机与充电座在使用上的安全性。

以上的关于本实用新型内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本实用新型的原理，并且提供本实用新型的更进一步的解释。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的立体分解示意图；

图2为本实用新型第一实施例的模块示意图；

图3为本实用新型第一实施例的侧视组合示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本实用新型第一实施例的控制流程图；

图6为本实用新型第一实施例的充电座具有导电开关的局部剖面示意图；

图7为本实用新型第一实施例的充电座具有导电开关的局部作动示意图；

图8为本实用新型第二实施例的立体分解示意图；

图9为本实用新型第二实施例的充电座的局部剖面示意图；以及

图10及图11为本实用新型第二实施例的充电座的作动示意图。

主要元件符号说明

10充电座

11载体

111表面

112底面

113第一电极

1131接触部

1132卡止部

1133导电部

114开孔

12座体

121第二电极

122无线信号发射器

123电源线

124变压器

125充电控制模块

13金属片

14导电开关

141簧片

142导电片

15导电开关

151第一导电片

152第一弹簧

153第二导电片

154第二弹簧

20主机

21本体

211第三电极

212第四电极

213无线信号接收器

214控制模块

215驱动模块

216电池容量检测模块

217电池模块

22滚轮

23磁铁

θ夹角

具体实施方式

本实用新型所公开的电子装置为内部装设有电池模块，并且须通过与其相对应的充电座进行充电的电子装置，例如为移动电话、无线电话或智能型家电等电子装置。在以下的详细说明中，是以自走式清洁装置做为本实用新型的举例说明，但并不以此为限。

如图1和图2所示，本实用新型第一实施例所公开的电子装置包括一充电座10及一主机20。充电座10具有一载体11及一座体12。载体11具有相对的一表面111及一底面112，载体11以底面112放置在地面上(图中未示)，载体11的表面111上设置有一极性为负极(negative electrode)的第一电极113。座体12竖立在载体11的表面111上，并与第一电极113保持一间距。座体12相邻第一电极113的一侧面，具有一极性为正极(positive electrode)的第二电极121与一无线信号发射器122，无线信号发射器122设置在第二电极121上方。其中，第一电极113与第二电极121的极性亦可为第一电极113为正极而第二电极121为负极的设置关系，在本实施例中是以第一电极113为负极，而第二电极121为正极做为举例说明，并非用以限定本实用新型。

由于第一电极113与第二电极121分别位于载体11的表面111以及座体12的侧面上，因此使第一电极113与第二电极121之间具有一夹角θ。无线信号发射器122可为一红外线、激光或蓝牙(blue tooth)发射器，用以在一定范围内发射一无线信号。座体12的另一侧面上具有一电源线123，并且在座体12内设置有一变压器124及一充电控制模块125(如图2所示)。第一电极113、第二电极121、无线信号发射器122及变压器124分别耦接到充电控制模块125，使第一电极113、第二电极121、无线信号发射器122及变压器124分别与充电控制模块125呈电性连接的关系。电源线123的一端穿设在座体12内并连接到变压器123，电源线123的另一端穿出到座体12外并导接到一外部插座(图中未示)，用以将插座所供应的交流电源传送至变压器124，并通过变压器124转换为适用于主机20的直流电源后，再通过充电控制模块125传送至第一电极113与第二电极121。

主机20具有一本体21及多个滚轮22，多个滚轮22设置在本体21底部，用以带动本体21在如地面的平面上进行如前进、后退及左右转动等运动。本体21上与充电座10的载体11及座体12相对应的二侧面上，分别具有一极性为负极的第三电极211与一极性为正极的第四电极212。其中，第三电极211的极性与第一电极113相同，第四电极212的极性与第二电极121相同，且第三电极211与第四电极212的极性相异。也就是说，当第一电极113为正极时，第三电极211也为正极，而第二电极121与第四电极212则为负极。本体21并具有一无线信号接收器213，无线信号接收器213与第四电极212位于本体21的同一侧面上，用以接收来自充电座10的无线信号发射器123所发射的无线信号。

本体21内并设置有一控制模块214、一驱动模块215、一电池容量检测模块216及一电池模块217。无线信号接收器213、驱动模块215及电池容量检测模块216分别耦接在控制模块214上，并与控制模块214呈电性连接关系。电池模块217分别耦接到电池容量检测模块216、第三电极211与第四电极212，电池模块217为如充电电池等具电能储存功能的装置，用以提供主机运作时所需的电能。而驱动模块215则与多个滚轮22相连接，用以驱动多个滚轮22转动，进而带动本体21进行前进、后退及左右转动等运动。

请参阅图1至图5，在主机20与充电座10之间的操作上，当主机20处于运作状态时(S101)，主机20的电池容量检测模块216持续对电池模块217的蓄电量进行监测。当电池容量检测模块216所测得电池模块217的蓄电量不足时(S102)，例如仅剩余10％或15％的蓄电量时，主机20的控制模块214(如中央处理器(CPU)等)即发送一信号致动无线信号接收器213。当无线信号接收器213被致动后，即通过无线信号找寻充电座10的位置(S103)。无线信号接收器213持续接收来自无线信号发射器123所发射的无线信号，并将无线信号数据传送至控制模块21。控制模块21即依据所接收的无线信号数据对主机20与充电座10相互间的方位进行定位校正，并发送一方向控制信号至驱动模块215，进而使驱动模块215控制多个滚轮22的转动方向，并导引主机20以设置有第三电极211与第四电极212的一侧朝充电座10设置有第一电极113与第二电极121的一侧靠拢(S104)。以上主机借由接收无线信号而自动朝向充电座移动、靠拢的技术已为大家所知，且并非本实用新型所强调的重点所在，因此其详细结构及作动原理在此便不再加以赘述。

由于充电座10的第一电极113与第二电极121之间具有一夹角θ而位于不同平面上，因此当主机20以设置有第三电极211与第四电极212的一侧朝充电座10设置有第一电极113与第二电极121的一侧靠拢时，主机20会先以第三电极211接触充电座10的第一电极113，也就是说使主机20与充电座10之间的负极先呈现电性导通状态(S105)。之后，随着主机20持续的靠拢充电座10，最终使主机20的第四电极212接触充电座10的第二电极121，进而使主机20结合到充电座10上(如图3和图4所示)。此时，主机20与充电座10之间的正极亦呈电性导通状态，因此主机20即可通过充电座10的充电控制模块125以外部电源对电池模块217进行充电作业(S106)。直至电池模块217的蓄电量回复后，即停止充电作业，并使主机20进入待机状态(S107)。

在此过程中，由于主机20与充电座10之间先完成负极的电性导通(即以第三电极211接触第一电极113)，然后再完成正极的电性导通(即以第四电极212接触第二电极121)。因此，当主机20结合到充电座10时，可避免两者间因正、负电极的瞬间接触而产生火花的情形发生。并且，借由将第一电极113与第二电极121设置在充电座10的不同平面上，可降低使用者同时误触第一电极113与第二电极121的机率，进而让使用者免于遭受到触电或电击等意外事件的伤害。

其中，虽然本实施例中是将充电座10的第一电极113与第二电极121设置在不同平面上，使主机20在与充电座结合的过程中，必须先以第三电极211接触第一电极113，再以第四电极212接触第二电极121。然而在本实用新型的其他实施例中，充电座10的第一电极113与第二电极121之间，也可为位于同一平面的设置方式，例如将第一电极113与第二电极121设置在充电座10的载体11的表面111上，并且使第一电极113与第二电极121之间具有一夹角，而呈相互交错设置的方式。

例如在载体11的表面111上，将第一电极113设置在远离座体12的一端，以及将第二电极121设置在靠近座体12的一端。并且将主机20上的第三电极211与第四电极212分别做相对应的设置。同样可达到使主机20在结合到充电座的过程中，先以第三电极211接触第一电极，然后再以第四电极212接触第二电极121的结合方式。在本实施例中是以充电座10的第一电极113与第二电极121位于不同平面作为举例说明，但并不以此为限。

此外，为了使主机20在结合到充电座10的过程中，能更加准确地以第三电极211接触第一电极113。借由第一电极113与第二电极121之间并非位于同一平面的特性，适度的增加第一电极113与第二电极121的表面积。让主机20的第三电极211与第四电极212在主机20的定位过程中更容易的分别接触第一电极113与第二电极121。或者，还可在主机20设置有第四电极212的一侧配置一磁铁23，并且在充电座10设置有第二电极121的一侧配置一与磁铁23相对应的金属片13(如图1)。当主机20靠拢充电座10时，借由磁铁23对金属片13的磁吸作用，以协助主机20的第四电极212与充电座10的第二电极121之间的导引定位(如图3和图4所示)。同样地，亦可将磁铁23配置到充电座10以及将金属片13配置到主机20上，均可达到通过磁铁23及金属片13协助定位的效果(图中未示)。

其中，如图1、图2、图6和图7所示，当主机20上配置有磁铁23时，可同时在充电座10的座体12内设置一导电开关14，导电开关14分别连接到充电控制模块125与第二电极121之间，使第二电极121必需通过导电开关14才能与充电控制模块125形成电性连接。导电开关14具有一金属材质的簧片141及一导电片142，簧片141的一端连接到第二电极121，簧片141的另一端悬置在导电片142上，并对应磁铁23在主机20上的设置位置。导电片142设置在充电座10内相邻第二电极121的一侧，并与第二电极121之间具有一间距。同时，导电片142的一端耦接到充电控制模块125。

当主机20尚未结合到充电座10时，充电座10的第二电极121与充电控制模块125之间呈现断路状态(如图6所示)。当主机20以第四电极212接触充电座10的第二电极121时，由于导电开关14的簧片141将受到主机20上的磁铁23的磁吸作用而弯折并抵靠在导电片142上，使第二电极121与充电控制模块125之间呈电性连关系，进而使第四电极212与第二电极121之间形成电性导通状态(如图7所示)。因此，借由导电开关14以类似继电器的作动原理的设置方式，确保充电座10在与主机20结合时才会呈现电路导通状态，可进一步的避免触电意外的发生。可以理解的是，这种磁铁23与导电开关14的对应设置关系，亦可应用到第一电极113、第三电极211及/或第四电极212上，或者将导电开关14置换为继电器(图中未示)的设置方式，同样可达到在主机20与充电座10结合前，使第一电极113、第三电极211及/或第四电极212呈电性断路状态的功能。

如图8和图9所示，为本实用新型所公开的第二实施例的局部剖面示意图。本实用新型所公开的第二实施例与第一实施例在结构上大致相同，以下仅就两者间的差异加以说明。

本实用新型第二实施例所公开的电子装置，其中充电座10还具有多个开孔114及一导电开关15，且第一电极113是以多个圆柱形结构对应穿设在每一开孔114内。第一电极113具有一接触部1131、一卡止部1132及一导电部1133。卡止部1132环设在接触部1131与导电部1133之间，且接触部1131的外径匹配开孔的孔径，而卡止部1132的外径则大于开孔114的孔径。因此，当第一电极113穿设在载体11的开孔114中时，第一电极113以接触部1131露出在载体11的表面111上，卡止部1132及导电部1133则容置在载体11内，并以卡止部1132抵靠在载体11相邻开孔114的边缘上，以防止第一电极113脱离载体11。

导电开关15设置在载体11内，导电开关15具有一第一导电片151、多个第一弹簧152、一第二导电片153及多个第二弹簧154。第一导电片151设置在第一电极113下方，多个第一弹簧152的一端分别抵靠在第一导电片151上，另一端则抵顶到第一电极113，并套设在第一电极113的导电部1133，使第一导电片151与第一电极113的导电部1133相隔一间距。多个第二弹簧154的弹性系数大于多个第一弹簧152的弹性系数。多个第二弹簧154的一端抵靠在载体底部的内侧面上，多个第二弹簧154的另一端则抵顶在第一导电片151上，使第一导电片151介于多个第一弹簧152与多个第二弹簧154之间。同时，第一导电片151受到多个第二弹簧154的抵顶而常态地接触第二导电片153，且第二导电片的一端耦接到座体12内的充电控制模块(图中未示)。

因此，第一导电片151可通过第二导电片153的连接，而常态的与充电控制模块呈电性连接的关系。并由于第一电极113与第一导电片153之间相隔一间距，使第一电极113常态地呈现电性断路状态。

请参阅图10，当主机20受到充电座10的无线信号发射器122的导引而结合到充电座10时，主机20先以第三电极211接触充电座10的第一电极113。此时，由于第三电极211与地面之间的高度为定值，并且为第一电极接触第一导电片时，第一电极的接触部与地面之间的高度。因此，当第三电极211压制在第一电极113上时，将一并地使多个第一弹簧152受到第一电极113的压缩而变形，并带动第一电极113的导电部接触第一导电片151。进而使第一电极113与第三电极211之间形成电性导通状态。

因此，借由导电开关15的设置，可确保充电座10在与主机20结合时才会呈现电路导通状态，可避免使用者在充电座的操作上发生触电或电击等意外。也就是说，当使用者误触充电座的第一电极113的力量不足以克服多个第一弹簧152的弹性力时，第一电极113将持续的呈现电性断路状态。并且，如图11所示，当使用者误触于第一电极113的力量过大时，将使多个第二弹簧154受到压缩变形，而一并地带动第一导电片151脱离第二导电片153，使第一电极113与充电控制模块之间缺乏电性连接关系，而呈现电性断路状态。因此，通过此导电开关15的设置方式，可进一步地提升充电座10在使用上的安全性。

本实用新型所公开的电子装置中，借由将充电座与主机之间相互接触的正、负电极设置在不同平面上，让主机在结合到充电座时，先使正极(或负极)呈电性导通后，再使负极(或正极)呈电性导通，因此，当主机与充电座彼此之间的正、负极相互接触时，可避免火花的产生而提高使用上的安全性。并借由正、负极位于不同平面的特性，让使用者同时误触正、负极而产生触电意外的风险降低最低。

虽然本实用新型的实施例公开如上所述，然并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，可对本实用新型的形状、构造、特征做些许的变更，因此本实用新型的范围以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种电子装置，其特征在于，包括：

一充电座，具有一第一电极与一第二电极，且该第一电极与该第二电极之间具有一夹角；以及

一主机，以可拆卸的关系结合到该充电座或与该充电座相分离，该主机具有一第三电极与一第四电极，该第三电极与该第一电极相对应，且该第四电极与该第二电极相对应，该主机结合到该充电座时，该主机先以该第四电极接触该第二电极，再以该第三电极接触该第一电极，以借由该充电座对该主机进行充电。

2.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第一电极与该第三电极具有相同的电极极性，该第二电极与该第四电极具有相同的电极极性，且该第一电极与该第二电极的电极极性相反。

3.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该主机还具有一磁铁，该充电座还具有一金属片，该主机结合到该充电座，该磁铁吸附到该金属片上。

4.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该充电座还具有一磁铁，该主机还具有一金属片，该主机结合到该充电座，该磁铁吸附到该金属片上。

5.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该主机还具有一磁铁，该充电座还具有一导电开关，该导电开关具有：

一簧片，该簧片的一端连接到该第二电极，该簧片的另一端悬置在该导电片的一侧面上并与该磁铁相对应；以及

一导电片，该导电片设置在该第二电极的一侧，并与该第二电极之间具有一间距，该主机结合到该充电座，该磁铁导引该簧片贴覆于该导电片，该第二电极通过该簧片电性连接到该导电片而呈一电性导通状态。

6.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该充电座还具有一磁铁，该主机还具有一导电开关，该导电开关具有：

一簧片，该簧片的一端连接到该第四电极，该簧片的另一端悬置在该导电片的一侧面上并与该磁铁相对应；以及

一导电片，该导电片设置在该第四电极的一侧，并与该第四电极之间具有一间距，该主机结合到该充电座，该磁铁导引该簧片贴覆于该导电片，该第四电极通过该簧片电性连接到该导电片而呈一电性导通状态。

7.根据权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该充电座还具有一座体及一载体，该座体设置在该载体上，该第一电极配置于该载体，且该第二电极配置于该座体。

8.根据权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该载体还具有一开孔及一导电开关，该第一电极穿设于该开孔，该导电开关设置在该载体内，该导电开关包括：

一第一导电片，设置在该第一电极下方；以及

至少一第一弹簧，该第一弹簧的一端抵靠于该第一导电片，该第一弹簧的另一端抵顶于该第一电极，该第一电极借由该第一弹簧露出于该开孔，并常态地与该第一导电片相分离；

其中，该主机结合到该充电座，该主机的该第三电极压制在该第一电极上，并借由该第一电极接触该第一导电片而呈一电性导通状态。

9.根据权利要求8所述的电子装置，其特征在于，该导电开关还包括至少一第二弹簧及一第二导电片，该第二弹簧的一端抵靠在该载体的一内侧面上，该第二弹簧的另一端抵顶于该第一导电片，该第一导电片介于该第一弹簧及该第二弹簧之间，并常态地接触该第二导电片，该第一电极通过该第一导电片电性连接到该第二导电片而呈该电性导通状态。

10.根据权利要求9所述的电子装置，其特征在于，该第二弹簧的弹性系数大于该第一弹簧的弹性系数。

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