TW202218276A - 充電座 - Google Patents

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Abstract

一種充電座，適於與一移動式電子裝置對接以對移動式電子裝置進行充電，其中移動式電子裝置具有第一充電接頭，而充電座包括一本體、一第二充電接頭、一滑軌以及一滑蓋組件。本體具有一容置槽，其中容置槽用於容納部分移動式電子裝置。第二充電接頭設置於容置槽內，且第二充電接頭能夠與第一充電接頭電導通以進行充電。滑軌設置於容置槽，而滑蓋組件可移動地設置於滑軌，滑蓋組件用以遮蔽或暴露第二充電接頭，其中滑蓋組件受容納於容置槽的移動式電子裝置推移以相對滑軌移動而暴露出第二充電接頭。

Description

充電座
本發明是有關於一種充電座，且特別是有關於一種用於對移動式電子裝置進行充電的充電座。
隨著科技的進步，移動式電子裝置，例如掃地機器人、倉儲機器人、無人搬運車、迎賓機器人等已經在工作或是家庭中常態使用。而為了解決移動式電子裝置的電力消耗問題，通常會在定點放置用來對移動式電子裝置進行充電的充電座。
目前常見的充電座，通常是被固定在定點，且為了方便讓移動式電子裝置的充電接頭與充電座的充電接頭對接以進行充電，充電座的充電接頭通常是常態地被暴露在外。由於充電接點是以金屬製作而成，而長時間地暴露在大氣環境之中，容易因為環境中的氧氣及濕氣而氧化生鏽，影響充電效果。
本發明提供一種用於對移動式電子裝置進行充電的充電座。
本發明的一種充電座，適於與一移動式電子裝置對接以對移動式電子裝置進行充電，其中移動式電子裝置具有一第一充電接頭。充電座包括一本體、一第二充電接頭、一滑軌以及一滑蓋組件。本體具有一容置槽，其中容置槽用於容納部分移動式電子裝置。第二充電接頭設置於容置槽內，且第二充電接頭能夠與第一充電接頭電導通以進行充電。滑軌設置於容置槽，而滑蓋組件可移動地設置於滑軌，滑蓋組件用以遮蔽或暴露第二充電接頭，其中滑蓋組件受容納於容置槽的移動式電子裝置推移以相對滑軌移動而暴露出第二充電接頭。
在本發明的一實施例中，上述的容置槽具有相連的一底壁以及一側壁，且第二充電接頭設置於底壁上。
在本發明的一實施例中，上述的滑軌具有設置於底壁的一第一軌道以及設置於側壁的一第二軌道。
在本發明的一實施例中，上述的滑蓋組件包括一板件、一對第一滑塊以及一對第二滑塊。適於遮蔽第二充電接頭的板件具有位在相對應兩側的一第一端以及一第二端，其中板件的第一端樞接於第一滑塊，且第一滑塊對應設置於第一軌道以相對第一軌道滑動，而板件的第二端樞接於第二滑塊，且第二滑塊對應設置於第二軌道以相對第二軌道滑動。
在本發明的一實施例中，上述的移動式電子裝置推移板件，使板件帶動第一滑塊在第一軌道內滑動及第二滑塊在第二軌道內滑動的同時，板件以第一端為轉動軸心轉動而使第二端隨著第二滑塊的移動而抬高，以使板件暴露出第二充電接頭，而移動式電子裝置的第一充電接頭與第二充電接頭對接以進行充電。
在本發明的一實施例中，上述的滑蓋組件還包括一搖臂，搖臂具有一第三端以及一第四端，其中第三端樞接於板件，而第四端樞接於本體。
在本發明的一實施例中，上述的移動式電子裝置推移板件，使板件帶動第一滑塊在第一軌道內滑動及第二滑塊在第二軌道內滑動的同時，板件以第一端為轉動軸心轉動而使第二端隨著第二滑塊的移動而抬高，板件還帶動搖臂以第四端為轉動軸心而轉動使第三端抬高，以使板件暴露出第二充電接頭，而移動式電子裝置的第一充電接頭與第二充電接頭對接以進行充電。
在本發明的一實施例中，上述的滑蓋組件還包括一對扭簧，設置於搖臂的第四端處。
在本發明的一實施例中，上述的第二充電接頭為擺錘式充電接頭。
在本發明的一實施例中，上述的充電座還包括一固定件，而第二充電接頭包括一環部、一延伸部以及一導通端子。固定件穿過環部以將環部可轉動地設置於本體的容置槽內。延伸部連接於環部，延伸部具有相對遠離環部的一末端。導通端子設置於延伸部的末端。
在本發明的一實施例中，上述的移動式電子裝置接觸並推移滑蓋組件以使滑蓋組件暴露出第二充電接頭後，當移動式電子裝置接觸第二充電接頭並推移延伸部時，環部以固定件為轉動軸心而轉動以改變延伸部的末端的位置，以適應移動式電子裝置進入充電座的角度。
基於上述，在本發明的充電座中，通過滑蓋組件的設置，使得在移動式電子裝置並未接觸充電座時，滑蓋組件能夠遮蔽住第二充電接頭。而當移動式電子裝置接觸充電座時，可以將滑蓋組件推移開，以暴露出第二充電接頭，方便移動式電子裝置的第一充電接頭與第二充電接頭對接以進行充電。
圖1為本發明的一種充電座以及與充電座對接以進行充電的移動式電子裝置的示意圖，而圖2為圖1的充電座的局部放大圖。請同時參考圖1及圖2。
本實施例的充電座200適於放置在定點，而移動式電子裝置100，例如掃地機器人、倉儲機器人、無人搬運車、迎賓機器人等，能夠移動至充電座200處與充電座200對接，因此充電座200對移動式電子裝置100提供充電的功能。
具體地說，移動式電子裝置100具有第一充電接頭110。充電座200包括一本體210、一第二充電接頭220、一滑軌230以及一滑蓋組件240。本體210具有一容置槽212，其中容置槽212的輪廓可以設計成與移動式電子裝置100的輪廓適形，因此容置槽212能夠容納移動式電子裝置100的局部。此處的「適形」是指容置槽212與移動式電子裝置100的形狀為相對應的凹(容置槽212)、凸(移動式電子裝置100的外觀輪廓)的形狀。
承上述，容置槽212具有底壁212a以及與底壁212a相連的側壁212b，其中側壁212b大致與底壁212a垂直。在本實施例中，側壁212b環繞底壁212a的三個側邊而提供一個可供移動式電子裝置100進入的開口。在其他的實施例中，側壁212b也可以設置為僅環繞底壁212a的一個側邊或兩個側邊，以提供更大的角度或範圍供移動式電子裝置100進入充電座200。
第二充電接頭220設置於容置槽212的底壁212a，其中第二充電接頭220適於與移動式電子裝置100的第一充電接頭110對接以進行充電。第一充電接頭110具有導通端子112，其中導通端子112可內藏在第一充電接頭110具有的外殼(未標示)內，也可以暴露在第一充電接頭110具有的外殼(未標示)之外，依照實際需求而設計。通常來說，將第一充電接頭110的導通端子112設置在第一充電接頭110具有的外殼(未標示)之內的優點之一為可以防止在移動式電子裝置100移動時，第一充電接頭110的導通端子112與外部物品碰撞而造成損傷。而將第一充電接頭110的導通端子112設置在第一充電接頭110具有的外殼(未標示)之外的優點之一為方便第一充電接頭110的導通端子112與充電座200的第二充電接頭220所具有的導通端子226(詳述於後)接觸以進行充電。
圖3為第二充電接頭為擺錘式充電接頭的示意圖。請同時參考圖2及圖3，在本實施例中，第二充電接頭220被設計為擺錘式充電接頭，其好處在於：在移動式電子裝置100進入容置槽212後，擺錘式充電接頭受到移動式電子裝置100的推移會相對充電座200的本體210擺動而適應於移動式電子裝置100進入充電座200的方向，以使第二充電接頭220能夠確切地與第一充電接頭110對接。簡單地說，即是當移動式電子裝置100在進入容置槽212之後，移動式電子裝置100以及擺錘式充電接頭會彼此適應而調整相互之間的位置，以讓第二充電接頭220與第一充電接頭110確切地對接。
具體而言，如圖3所示的以擺錘式充電接頭呈現的第二充電接頭220包括一環部222、一延伸部224以及前述的導通端子226。延伸部224連接於環部222，且延伸部224具有相對遠離環部222的一末端，而導通端子226的數量為一對，可設置在延伸部224的末端的相對的兩個側面。在其他可能的未繪示的實施方式中，導通端子226也可以是以環繞在延伸部224的末端的側面的方式形成。
為了讓擺錘式充電接頭可轉動地設置在底壁212a上，充電座200還可包括一固定件250，例如是螺絲，且固定件250穿過第二充電接頭220的環部222而設置於底壁212a，以讓環部222能夠以固定件250做為轉動軸心而在XZ平面上轉動的方式設置在本體210的容置槽212的底壁212a上。
在另一個未繪示的實施方式中，第二充電接頭220可為固定式充電接頭。固定式充電接頭是指第二充電接頭220的位置、方向已經被固定住，且固定式充電接頭的位置及方向並不會隨著外力而改變。而為了達到良好的充電效果，因此需要主動調整及改變移動式電子裝置100進入充電座200的方向以適應位置及方向已經被固定住的第二充電接頭220。
滑軌230設置於容置槽212，其中滑軌230具有設置於底壁212a的一第一軌道232以及設置於側壁212b的一第二軌道234。
滑蓋組件240可移動地設置於滑軌230，用來遮蔽或暴露第二充電接頭220，且在移動式電子裝置100進入充電座200並容納在容置槽212中時，移動時電子裝置100持續的推移使滑蓋組件240相對滑軌230移動而暴露出第二充電接頭220。
具體而言，上述的滑蓋組件240包括一板件242、一對第一滑塊244以及一對第二滑塊246。板件242用來遮蔽第二充電接頭220，其中板件242具有位在相對應兩側的一第一端242a以及一第二端242b。板件242的第一端242a樞接於兩第一滑塊244，而各第一滑塊244對應設置於第一軌道232以能夠相對第一軌道232滑動。板件242的第二端242b樞接於兩第二滑塊246，且各第二滑塊246對應設置於第二軌道234以能夠相對第二軌道234滑動。
當沿著第一方向X施力推移板件242時，板件242帶動第一滑塊244相對第一軌道232滑動且第二滑塊246相對第二軌道234滑動。
為了讓板件242的移動過程更為順暢，滑蓋組件240可還包括一搖臂260，其中搖臂260具有一第三端260a以及一第四端260b，其中第三端260a樞接於板件242，而第四端260b樞接於本體210。確切地說，第三端260a樞接在板件242的第一端242a以及第二端242b之間。
圖4至圖7為移動式電子裝置接近並與充電座對接以進行充電的截面示意圖。請同時參考圖2及圖4，當移動式電子裝置100的電源低於一預設值時，移動式電子裝置100朝向充電座200前進以利用充電座200進行充電。在移動式電子裝置100接觸充電座200之前，板件242遮蔽住第二充電接頭220，以保護第二充電接頭220的導通端子226處免於積聚灰塵或因為接觸外物而損壞。
接著請參考圖5及圖6，上述的移動式電子裝置100朝第一方向X前進以靠近並接觸充電座200，其中移動式電子裝置100的前緣接觸並推移板件242。
須注意的是，板件242的第一端242a與第一滑塊244是樞接的關係，且板件242的第二端242b與第二滑塊246也是樞接關係。因此，當板件242受到移動式電子裝置100的前緣的推移而朝著第一方向X移動，會同時帶動第一滑塊244在第一軌道232內朝向第一方向X滑動。在此同時，又因為板件242的材質是硬的(即，不具備或具備較低的彈性變形能力)，因此板件242的長度固定，所以板件242以其第一端242a為轉動軸心而相對第一滑塊244轉動進而抬高板件242的第二端242b，且在此同時，第二滑塊246受到板件242的第二端242b的抬高而朝向第二方向Y移動。
附帶一提，沿著第一方向X，板件242的截面大致呈三角形，且板件242從其第一端242a至其第二端242b的厚度漸大。經由這樣的形狀設置，有利於移動式電子裝置100推動板件242時，板件242的第二端242b相對於第一端242a的抬升。或者，也可能是在本體210的容置槽212內設置傾斜的表面，以利於板件242在移動的同時使第二端242b相對第一端242a抬升。
此外，通過搖臂260的第三端260a樞接於板件242的第一端242a及第二端242b之間，且搖臂260的第四端260b樞接於本體210，因此在板件242受到移動式電子裝置100的推移而使第一滑塊244在第一軌道232內移動且第二滑塊246在第二軌道234內移動的同時，板件242還帶動搖臂260以第四端260b為轉動軸心而轉動，使搖臂260的第三端260a相對第四端260b抬高。而通過搖臂260的第三端260a樞接在板件242的第一端242a及第二端242b之間，搖臂260可以在板件242的移動及第二端242b相對第一端242a抬升過程中提供輔助的抬升功效，讓板件242的移動及抬升過程更為順暢。
圖8為充電座200的滑蓋組件240被移動式電子裝置100推移開的示意圖。請同時參考圖7及圖8，第一滑塊244在第一軌道232內滑動到底，板件242暴露出第二充電接頭220的導通端子226，而進入充電座200的移動式電子裝置100的第一充電接頭110的導通端子112接觸第二充電接頭220的導通端子226以形成電導通，因此充電座200對移動式電子裝置100進行充電。
請繼續參考圖8，為了讓移動式電子裝置100離開充電座200後，板件242會自動回復到原本的位置以遮蔽住第二充電接頭220，因此可在搖臂260的第四端260b處設置一對扭簧270。當移動式電子裝置100進入充電座200進行充電時，移動式電子裝置100推移板件242帶動搖臂260轉動，進而使扭簧270儲存一彈性恢復力；而當移動式電子裝置100離開充電座200後，板件242不再受移動式電子裝置100施加於其上的力，因此扭簧270釋放彈性恢復力，使搖臂260以其第四端260b為轉動軸心，第三端260a朝第二方向Y的反向下降，帶動板件242朝第一方向X的反向移動，以遮蔽住第二充電接頭220。
綜上所述，本發明的充電座中設置了滑蓋組件，因此在移動式電子裝置並未接觸充電座時，滑蓋組件能夠遮蔽住第二充電接頭而減少第二充電接頭與氧氣及濕氣而鏽蝕，同時還能避免積塵，且防止第二充電接頭的導通端子被外物碰撞而損壞。
此外，通過滑蓋組件的設置，只有在移動式電子裝置接觸並進入充電座時，才會將滑蓋組件推移開以暴露出第二充電接頭，方便移動式電子裝置的第一充電接頭與第二充電接頭對接以進行充電。
另外，第二充電接頭以擺錘式充電接頭呈現，使得移動式電子裝置進入容置槽後，擺錘式充電接頭受到移動式電子裝置的推移會相對充電座的本體擺動而適應於移動式電子裝置進入充電座的方向，讓第二充電接頭能夠確切地與第一充電接頭對接。
100:移動式電子裝置 110:第一充電接頭 112、226:導通端子 200:充電座 210:本體 212:容置槽 212a:底壁 212b:側壁 220:第二充電接頭 222:環部 224:延伸部 230:滑軌 232:第一軌道 234:第二軌道 240:滑蓋組件 242:板件 242a:第一端 242b:第二端 244:第一滑塊 246:第二滑塊 250:固定件 260:搖臂 260a:第三端 260b:第四端 270:扭簧 X:第一方向 Y:第二方向
圖1為本發明的一種充電座以及與充電座對接以進行充電的移動式電子裝置的示意圖。 圖2為圖1的充電座的局部放大圖。 圖3第二充電接頭為擺錘式充電接頭的示意圖。 圖4至圖7為移動式電子裝置接近並與充電座對接以進行充電的截面示意圖。 圖8為充電座的滑蓋組件被移動式電子裝置推移開的示意圖。
100:移動式電子裝置
110:第一充電接頭
200:充電座
210:本體
212:容置槽
212a:底壁
212b:側壁
220:第二充電接頭
230:滑軌
240:滑蓋組件

Claims (11)

  1. 一種充電座，其中一移動式電子裝置與該充電座對接以進行充電，其中該移動式電子裝置具有一第一充電接頭，該充電座包括： 一本體，具有一容置槽，其中該容置槽用於容納部分該移動式電子裝置； 一第二充電接頭，設置於該容置槽內，且該第二充電接頭能夠與該第一充電接頭電導通以進行充電； 一滑軌，設置於該容置槽；以及 一滑蓋組件，可移動地設置於該滑軌，該滑蓋組件用以遮蔽或暴露該第二充電接頭， 其中該滑蓋組件受容納於該容置槽的該移動式電子裝置推移以相對該滑軌移動而暴露出該第二充電接頭。
  2. 如請求項1所述的充電座，其中該容置槽具有一底壁以及一側壁，該側壁連接該底壁，且該第二充電接頭設置於該底壁上。
  3. 如請求項2所述的充電座，其中該滑軌具有一第一軌道以及一第二軌道，該第一軌道設置於該底壁，而該第二軌道設置於該側壁。
  4. 如請求項3所述的充電座，其中該滑蓋組件包括： 一板件，適於遮蔽該第二充電接頭，該板件具有位在相對應兩側的一第一端以及一第二端； 一對第一滑塊，該板件的該第一端樞接於該些第一滑塊，該些第一滑塊對應設置於該第一軌道，以相對該第一軌道滑動；以及 一對第二滑塊，該板件的該第二端樞接於該些第二滑塊，該些第二滑塊對應設置於該第二軌道，以相對該第二軌道滑動。
  5. 如請求項4所述的充電座，其中該移動式電子裝置能夠推移該板件，使該板件帶動該些第一滑塊在該第一軌道內滑動及該些第二滑塊在該第二軌道內滑動的同時，該板件以該第一端為轉動軸心轉動而使該第二端隨著該些第二滑塊的移動而抬高，以使該板件暴露出該第二充電接頭，而該移動式電子裝置的該第一充電接頭與該第二充電接頭對接以進行充電。
  6. 如請求項4所述的充電座，其中該滑蓋組件還包括一搖臂，具有一第三端以及一第四端，其中該第三端樞接於該板件，而該第四端樞接於該本體。
  7. 如請求項6所述的充電座，其中該移動式電子裝置推移該板件，使該板件帶動該些第一滑塊在該第一軌道內滑動及該些第二滑塊在該第二軌道內滑動的同時，該板件以該第一端為轉動軸心轉動而使該第二端隨著該些第二滑塊的移動而抬高，該板件還帶動該搖臂以該第四端為轉動軸心而轉動使該第三端抬高，以使該板件暴露出該第二充電接頭，而該移動式電子裝置的該第一充電接頭與該第二充電接頭對接以進行充電。
  8. 如請求項6所述的充電座，其中該滑蓋組件還包括一對扭簧，設置於該搖臂的該第四端處。
  9. 如請求項1所述的充電座，其中該第二充電接頭為擺錘式充電接頭。
  10. 如請求項9所述的充電座，還包括一固定件，而該第二充電接頭包括： 一環部，該固定件穿過該環部以將該環部可轉動地設置於該本體的該容置槽內； 一延伸部，連接於該環部，具有相對遠離該環部的一末端；以及 一導通端子，設置於該延伸部的該末端。
  11. 如請求項10所述的充電座，其中該移動式電子裝置接觸並推移該滑蓋組件以使該滑蓋組件暴露出該第二充電接頭後，當該移動式電子裝置接觸該第二充電接頭並推移該延伸部時，該環部以該固定件為轉動軸心而轉動以改變該延伸部的該末端的位置，以適應該移動式電子裝置進入該充電座的角度。
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