TW201709864A - 充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置 - Google Patents

充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置 Download PDF

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Abstract

本發明係一種充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置，該充電站包括：一基座；一承載板，連結於該基座，該承載板上設有一滾動件，該滾動件與一待清潔表面保持滾動接觸；一承載板收放裝置，連結於該基座與該承載板間，設有動力源可驅動該承載板在該滾動件與該待清潔表面保持滾動接觸下進行位移；該自走式清潔裝置殼體上設有一定位部，該定位部受該充電站之一定位掛鉤伸入將該自走式清潔裝置定位在該承載板上。

Description

充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置
本發明係有關於一種充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置，尤指使用在待清潔表面上執行清潔工作之自走式清潔裝置上，自走式清潔裝置在返回充電站時可相對於待清潔表面立起，能有效減少自走式清潔裝置在待清潔表面所佔據之空間之充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置。
習用之自走式清潔裝置由於係以充電電池供應其運作電力，故當電池電力耗盡後，自走式清潔裝置即無法繼續運作而需進行充電程序，而目前之充電方式大致分為手動直立式充電與自動水平式充電兩種，手動直立式充電係如專利號第I481375號「自走式清潔設備導引、充電方法及充電裝置」所揭露，使用者將自走式清潔設備以人為方式移置到充電裝置上，並將自走式清潔設備以上表面與清潔表面呈垂直方向，且以自走式清潔設備後端朝下方式使自走式清潔設備之充電單元與充電裝置導電端子相互接觸使其電性連結後對自走式清潔設備內之電池進行充電，此係用於較低階之機種；而自動水平式充電係如專利號第I484309號「自走式移動設備回充導引方法」與專利號第M443496號「自走式清潔裝置之回充站構造」所揭露，使自走式移動設備自動沿著導引訊號返回回充站後使導電片與導電座對應接觸，在待清潔表面上進行充電，此係用於較高階之機種。
習知手動直立式充電方式，尚需依靠使用者將自走式清潔裝置以人為方式移動到充電站上，方能對自走式清潔裝置進行充電，需耗費使用者之人力，而自動水平式充電方式雖然自走式清潔裝置可自動回到充電站使導電片與導電座對應接觸而充電，但自走式清潔裝置與充電站皆位處待清潔表面之上，佔據了待清潔表面之使用空間，且此時自走式清潔裝置上之導電片與充電站上之導電座係僅輕微之接觸，在自走式清潔裝置與充電站皆位處待清潔表面之環境下，兩者容易遭受其它外力(例如被使用者踢到)而分離，自走式清潔裝置與充電站在充電時連接之穩固性稍嫌不足。
爰是，本發明之目的，在於提供一種可減少待清潔表面之使用空間之充電站。
本發明之另一目的，在於提供一種可提高與與充電站連接穩固性之自走式清潔裝置。
依據本發明目的之充電站，包括：一基座；一承載板，連結於該基座，該承載板上設有一滾動件，該滾動件與一待清潔表面保持滾動接觸；一承載板收放裝置，連結於該基座與該承載板間，設有動力源可驅動該承載板在該滾動件與待清潔表面保持滾動接觸下進行位移。
依據本發明另一目的之自走式清潔裝置，使用如申請專利範圍第5或6項所述充電站進行充電，該自走式清潔裝置殼體上設有一定位部，該定位部受該定位掛鉤伸入將該自走式清潔裝置定位在該承載板上。
本發明實施例之充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置，充電站之第一承載板與第二承載板可疊合收納於基座之承載板收納區內，不僅可減少充電站在待清潔表面之使用空間，亦讓充電站整體之體積可縮小；充電站之第二承載板之滾動件與待清潔表面保持滾動接觸，以滾動之方式降低了承載板收放裝置在展開或收合第一承載板與第二承載板時之磨擦阻力，在不需要較大功率之動力源之情形下，亦可輕易展開或收合第一承載板與第二承載板；而在收合第一承載板與第二承載板時，以充電站之定位掛鉤伸入自走式清潔裝置之定位部內鉤住自走式清潔裝置，並使自走式清潔裝置順著第一承載板與第二承載板之移動而相對於待清潔表面呈立起狀態，可使自走式清潔裝置在返回充電站時，離開待清潔表面以減少佔據待清潔表面之使用空間；且定位掛鉤之第一充電電極可在定位掛鉤鉤住第二充電電極時受第二充電電極壓抵而彎曲使兩充電電極相緊密接觸而對自走式清潔裝置進行充電，提高自走式清潔裝置與充電站連接之穩固性；此外，在使用者急需使用自走式清潔裝置時，因自走式清潔裝置係受重力落靠在定位掛鉤上，故充電站在收合狀態時，使用者可隨時將自走式清潔裝置手動取下或掛回充電站，省去了等待自動展開、收合之時間，提升了使用上之方便性。
請參閱圖1、2、3所示，本發明實施例之充電站，包括： 一基座A，該基座A之前側設有一前蓋板A1，該前蓋板A1略凹入於基座A前側，使基座A前側形成一承載板收納區A2，前蓋板A1上設有兩凹設狀基座樞接部A3與一基座訊號穿透區A4，該基座樞接部A3左右對稱於前蓋板A1前側底部且各設有一基座第一樞接部A31與一基座第二樞接部A32； 一承載板B，該承載板B設有一第一承載板B1與一第二承載板B2，該第一承載板B1，設於基座A前側並與基座A樞接連結，該第一承載板B1上表面設有一導輪導引槽B11，該導輪導引槽B11設有較寬之進入區B111與較窄之止位區B112，在第一承載板B1上開設有一第一訊號穿透區B12，該第一訊號穿透區B12設於該止位區B112內，第一承載板B1對應於基座A之後側設有兩凸設狀承載板第一樞接部B13，該承載板第一樞接部B13對應於基座樞接部A3之該基座第一樞接部A31並以一樞軸B14將兩者連結，第一承載板B1之前側設有數個左右對稱之凹設狀承載板第二樞接部B15； 該第二承載板B2，設於第一承載板B1前側並與第一承載板B1樞接連結，該第二承載板B2對應於第一承載板B1之後側設有數個凸設狀承載板第三樞接部B21，該承載板第三樞接部B21對應於該承載板第二樞接部B15並以一樞軸B22將兩者連結，在第二承載板B2之前側設有數個滾動件B23，第二承載板B2底部靠近該滾動件B23處設有一連結塊B24，在第二承載板B2上設有兩定位掛鉤B25，該定位掛鉤B25設有一第一充電電極B251、一第一掛鉤軸孔B252與一第二掛鉤軸孔B253，該第一充電電極B251呈片狀且具有受外力變形之彈性，定位掛鉤B25各設於一掛鉤開孔B26內，並以該樞軸B22穿經定位掛鉤B25之該第一掛鉤軸孔B252內，使定位掛鉤B25可在該掛鉤開孔B26處以樞軸B22為支點樞轉，並有一掛鉤連桿B27，一側以樞軸B254穿經定位掛鉤B25之該第二掛鉤軸孔B253與定位掛鉤B25相樞接連結，另一側與基座樞接部A3之基座第二樞接部A32以樞軸B271相樞接連結，第二承載板B2上設有兩驅動輪定位區B28與一第二訊號穿透區B29，該驅動輪定位區B28內設有一轉動板B281與一撐抵部B282，該轉動板B281以樞軸B283連結於該驅動輪定位區B28； 一承載板收放裝置A5，該承載板收放裝置A5連結於該基座A與該承載板B間，承載板收放裝置A5設有一動力源A51、一減速齒輪組A52與一連桿機構A53，該連桿機構A53為平行伸縮連桿機構，其一側連結於基座A內之該減速齒輪組A52，另一側伸經前蓋板A1下方並連結於第二承載板B2底部之連結塊B24； 一控制電路A6，設於基座A內並對外連結電力，該控制電路A6可操控充電站之所有操作，控制電路A6設有一導引訊號源A61與一電路板A62，該電路板A62與第一充電電極B251間有電線進行電性連結(圖未示)。
請參閱圖2、4所示，本發明實施例之充電站在實施上，第一承載板B1與第二承載板B2可相對於基座A進行收合或展開之動作，若要收合第一承載板B1與第二承載板B2時，承載板收放裝置A5之動力源A51與減速齒輪組A52驅動連桿機構A53縮回，此時第二承載板B2之滾動件B23在一待清潔表面F上與該待清潔表面F保持接觸並開始朝基座A方向滾動，此時第二承載板B2會受驅動相對於第一承載板B1以樞軸B22為支點樞轉開始進行位移，且第一承載板B1亦受第二承載板B2之連動而相對於基座A以樞軸B14為支點樞轉開始進行位移，使第一承載板B1與第二承載板B2之樞接處隆起，第一承載板B1之下表面、第二承載板B2之下表面與待清潔表面F所形成之夾角α、β角度逐漸增加，第一承載板B1之下表面與第二承載板B2之下表面所形成之夾角θ角度逐漸減少，使第一承載板B1與第二承載板B2趨向折疊狀態，第一承載板B1與第二承載板B2由約略水平於待清潔表面F之位置趨向約略垂直於待清潔表面F之位置並逐漸向基座A靠近，此時定位掛鉤B25受掛鉤連桿B27之力矩支撐，以樞軸B22為支點由掛鉤開孔B26處逐漸轉動凸出於第二承載板B2之上表面，第一承載板B1與第二承載板B2最後疊合在一起並收納至承載板收納區A2(圖5)，此時導引訊號源A61與基座訊號穿透區A4、第一訊號穿透區B12、第二訊號穿透區B29相對應，使一導引訊號A611可穿經基座訊號穿透區A4、第一訊號穿透區B12、第二訊號穿透區B29發射出充電站A外；而若要展開第一承載板B1與第二承載板B2時，則承載板收放裝置A5之動力源A51與減速齒輪組A52驅動連桿機構A53伸出，開始將第二承載板B2推向遠離基座A1方向，使滾動件B23與待清潔表面F保持接觸並朝基座A1反方向滾動。
請參閱圖6、7所示，本發明實施例之充電站係搭配一自走式清潔裝置C使用，該自走式清潔裝置C可受充電站之導引而返回到充電站進行充電，其中，該自走式清潔裝置C設有包括： 兩凹設狀定位部C1，設於自走式清潔裝置C之一殼體C2底部，定位部C1上設有一第二充電電極C11，該第二充電電極C11呈桿狀並跨架於定位部C1之開口C12處； 兩驅動輪C3，設於該殼體C2底部兩側，用於驅動自走式清潔裝置C在待清潔表面F行走； 一導輪C4，設於殼體C2底部前側，用於輔助自走式清潔裝置C在待清潔表面F行走； 一清潔部C5，設於殼體C2底部，在自走式清潔裝置C在待清潔表面F行走時，用以清潔待清潔表面F之汙塵； 一第三充電電極C6，設於殼體C2底部，用於使充電站確認自走式清潔裝置C是否順利返回到充電站之預設位置或是在不使用第二充電電極C11進行充電之情形下作為替代充電電極用，其中，充電站可設有對應該第三充電電極C6之第四充電電極(圖未示)，藉由兩者之接觸形成通電迴路而確認自走式清潔裝置C已返回到預設位置或對自走式清潔裝置C進行充電。
本發明實施例之自走式清潔裝置在使用於充電站上時，當自走式清潔裝置C離開充電站至待清潔表面F進行清潔作業時，充電站會收合第一承載板B1與第二承載板B2，以維持在待清潔表面F最小之空間佔用，請參閱圖7、8所示，在自走式清潔裝置C需返回充電站或需進行充電時，充電站在接收到自走式清潔裝置C將返回之訊號，會展開第一承載板B1與第二承載板B2，使第一承載板B1與第二承載板B2之上表面攤平形成可供自走式清潔裝置C行走上去之約略水平於待清潔表面F之平面，自走式清潔裝置C行走上去第一承載板B1與第二承載板B2後，自走式清潔裝置C之驅動輪C3與導輪C4會分別進入充電站之驅動輪定位區B28與導輪導引槽B11(圖1)內，此時驅動輪C3會下壓轉動板B281使轉動板B281旋轉至碰觸撐抵部B282為止，使驅動輪C3陷入驅動輪定位區B28；請參閱圖9、10所示，在充電站確認自走式清潔裝置C已順利返回到充電站預設位置後，充電站會收合第一承載板B1與第二承載板B2，使第一承載板B1與第二承載板B2在相對於基座A靠近並樞轉折疊時，定位掛鉤B25會由掛鉤開孔B26處凸出於第二承載板B2之上表面，並伸入自走式清潔裝置C之定位部C1內由下往上鉤住第二充電電極C11，防止自走式清潔裝置C由第二承載板B2滑落，此時第二充電電極C11會壓抵定位掛鉤B25之第一充電電極B251使彈性片狀之第一充電電極B251受外力而彎曲變形，此時兩充電電極相緊密接觸而對自走式清潔裝置C充電；本發明實施例在實施上，第二充電電極C11亦可僅作為定位掛勾B25勾住自走式清潔裝置C防止滑落之用，不作為充電之用途，或是不使用第二充電電極C11，而在定位部C1上設置對應定位掛勾B25之結構來防止自走式清潔裝置C滑落，並在自走式清潔裝置C與充電站上另設其它充電電極。
依本發明實施例之自走式清潔裝置進行充電之方法包括： 一回站步驟，當自走式清潔裝置C因預設排程、遙控指令或電池處低電壓狀態時，會開始尋找充電站之導引訊號A611，充電站在接收到自走式清潔裝置C將返回之訊號，會展開第一承載板B1與第二承載板B2至約略水平於待清潔表面F之位置，自走式清潔裝置C受導引訊號A611導引而返回充電站之第一承載板B1與第二承載板B2上； 一承載板升起步驟，使承載板收放裝置A5驅動第二承載板B2並連動第一承載板B1，使第二承載板B2之滾動件B23在待清潔表面F上與待清潔表面F保持接觸並開始朝充電站之基座A方向滾動，使第一承載板B1與第二承載板B2之樞接處隆起並趨向折疊狀態，第一承載板B1與第二承載板B2由約略水平於待清潔表面F之位置趨向約略垂直於待清潔表面F之位置並逐漸向基座A靠近； 一充電電極對接步驟，使定位掛鉤B25伸入自走式清潔裝置C之定位部C1內鉤住第二充電電極C11，將自走式清潔裝置C定位於第二承載板B2上，防止自走式清潔裝置C由第二承載板B2滑落，並使充電站之第一充電電極B251與自走式清潔裝置C之第二充電電極C11相接觸或係使第四充電電極(圖未示) 與自走式清潔裝置C之第三充電電極C6相接觸而對自走式清潔裝置C進行充電。
本發明實施例之充電站及使用該充電站之自走式清潔裝置，充電站之第一承載板B1與第二承載板B2可疊合收納於基座A之承載板收納區A2內，不僅可減少充電站在待清潔表面F之使用空間，亦讓充電站整體之體積可縮小；充電站之第二承載板B2之滾動件B23與待清潔表面F保持滾動接觸，以滾動之方式降低了承載板收放裝置A5在展開或收合第一承載板B1與第二承載板B2時之磨擦阻力，在不需要較大功率之動力源A51之情形下，亦可輕易展開或收合第一承載板B1與第二承載板B2；而在收合第一承載板B1與第二承載板B2時，以充電站之定位掛鉤B25伸入自走式清潔裝置C之定位部C1內鉤住自走式清潔裝置C，並使自走式清潔裝置C順著第一承載板B1與第二承載板B2之移動而相對於待清潔表面F呈立起狀態，可使自走式清潔裝置C在返回充電站A時，離開待清潔表面F以減少佔據待清潔表面F之使用空間；且定位掛鉤B25之第一充電電極B251可在定位掛鉤B25鉤住第二充電電極C11時受第二充電電極C11壓抵而彎曲變形使兩充電電極相緊密接觸而對自走式清潔裝置C進行充電，提高自走式清潔裝置C與充電站連接之穩固性；此外，在使用者急需使用自走式清潔裝置C時，因自走式清潔裝置C係受重力落靠在定位掛鉤B25上，故充電站在收合狀態時，使用者可隨時將自走式清潔裝置C手動取下或掛回充電站，省去了等待自動展開、收合之時間，提升了使用上之方便性。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
A‧‧‧基座
A1‧‧‧前蓋板
A2‧‧‧承載板收納區
A3‧‧‧基座樞接部
A31‧‧‧基座第一樞接部
A32‧‧‧基座第二樞接部
A4‧‧‧基座訊號穿透區
A5‧‧‧承載板收放裝置
A51‧‧‧動力源
A52‧‧‧減速齒輪組
A53‧‧‧連桿機構
A6‧‧‧控制電路
A61‧‧‧導引訊號源
A611‧‧‧導引訊號
A62‧‧‧電路板
B‧‧‧承載板
B1‧‧‧第一承載板
B11‧‧‧導輪導引槽
B111‧‧‧進入區
B112‧‧‧止位區
B12‧‧‧第一訊號穿透區
B13‧‧‧承載板第一樞接部
B14‧‧‧樞軸
B15‧‧‧承載板第二樞接部
B2‧‧‧第二承載板
B21‧‧‧承載板第三樞接部
B22‧‧‧樞軸
B23‧‧‧滾動件
B24‧‧‧連結塊
B25‧‧‧定位掛鉤
B251‧‧‧第一充電電極
B252‧‧‧第一掛鉤軸孔
B253‧‧‧第二掛鉤軸孔
B254‧‧‧樞軸
B26‧‧‧掛鉤開孔
B27‧‧‧掛鉤連桿
B271‧‧‧樞軸
B28‧‧‧驅動輪定位區
B281‧‧‧轉動板
B282‧‧‧撐抵部
B283‧‧‧樞軸
B29‧‧‧第二訊號穿透區
C‧‧‧自走式清潔裝置
C1‧‧‧定位部
C11‧‧‧第二充電電極
C12‧‧‧開口
C2‧‧‧殼體
C3‧‧‧驅動輪
C4‧‧‧導輪
C5‧‧‧清潔部
C6‧‧‧第三充電電極
F‧‧‧待清潔表面
α‧‧‧夾角
β‧‧‧夾角
θ‧‧‧夾角
圖1係本發明實施例中充電站之立體圖。 圖2係本發明實施例中充電站之立體分解圖。 圖3係本發明實施例中充電站之底部機構配置之示意圖。 圖4係本發明實施例中充電站之第一承載板與第二承載板收合過程之示意圖。 圖5係本發明實施例中充電站之第一承載板與第二承載板收納至充電站之示意圖。 圖6係本發明實施例中自走式清潔裝置返回到充電站之示意圖。 圖7係本發明實施例中自走式清潔裝置之底部機構配置之示意圖。 圖8係本發明實施例中充電站之第一承載板與第二承載板在展開狀態下自走式清潔裝置返回到充電站之示意圖。 圖9係本發明實施例中充電站之第一承載板與第二承載板收納進充電站內使自走式清潔裝置呈立起狀態之示意圖。 圖10係本發明實施例中定位掛鉤鉤住第二充電電極且第二充電電極壓抵第一充電電極之示意圖。
A‧‧‧基座
A2‧‧‧承載板收納區
A4‧‧‧基座訊號穿透區
B‧‧‧承載板
B1‧‧‧第一承載板
B11‧‧‧導輪導引槽
B111‧‧‧進入區
B112‧‧‧止位區
B12‧‧‧第一訊號穿透區
B2‧‧‧第二承載板
B23‧‧‧滾動件
B25‧‧‧定位掛鉤
B26‧‧‧掛鉤開孔
B28‧‧‧驅動輪定位區
B281‧‧‧轉動板
B29‧‧‧第二訊號穿透區

Claims (10)

  1. 一種充電站，包括： 一基座； 一承載板，連結於該基座，該承載板上設有一滾動件，該滾動件與一待清潔表面保持滾動接觸； 一承載板收放裝置，連結於該基座與該承載板間，設有動力源可驅動該承載板在該滾動件與該待清潔表面保持滾動接觸下進行位移。
  2. 如申請專利範圍第1項所述充電站，其中，該基座上設有一導引訊號源，可發射一導引訊號。
  3. 如申請專利範圍第1項所述充電站，其中，該承載板收放裝置包括一平行伸縮連桿機構，其一側連結於一設於基座中受動力源驅動的減速齒輪組，另一側連結於該承載板。
  4. 如申請專利範圍第1項所述充電站，其中，該承載板上設有一導輪導引槽與一驅動輪定位槽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述充電站，其中，該承載板上設有一定位掛鉤，該定位掛鉤在該承載板與該待清潔表面之該夾角角度增加時由一掛鉤開孔凸出。
  6. 如申請專利範圍第5項所述充電站，其中，該定位掛鉤上設有一第一充電電極，該第一充電電極呈片狀且具有受外力變形之彈性。
  7. 如申請專利範圍第1項所述充電站，其中，該承載板設有相互樞接的一第一承載板與一第二承載板，並以該第一承載板與基座樞接，該滾動件設於該第二承載板上，該動力源係驅動第二承載板位移。
  8. 如申請專利範圍第7項所述充電站，其中，該第一承載板上設有一第一訊號穿透區，該第二承載板上設有一第二訊號穿透區，在該第一承載板與該第二承載板呈疊合狀態時，該基座內之一導引訊號源發射之一導引訊號可經由該第一訊號穿透區與該第二訊號穿透區發射出充電站外。
  9. 一種自走式清潔裝置，使用如申請專利範圍第5或6項所述充電站進行充電，該自走式清潔裝置殼體上設有一定位部，該定位部受該定位掛鉤伸入將該自走式清潔裝置定位在該承載板上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述自走式清潔裝置，其中，該定位部上設有一第二充電電極，該第二充電電極呈桿狀且跨架於該定位部。
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