TWI531892B - Multi-supply plug-on charging device with ring-shaped electrical connection - Google Patents

Description

具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置

一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置。

現有充電裝置如電源供應器或行動電源，多將供電電路和連接線分離，使用時要把連接線插接至供電電路，使用完後也需要拔開收藏，操作使用和收藏都有所不便。另如商場所販售的車用充電連接器，為因應不同產品和廠牌需求，也多為套組包裝，內含各種規格與型號的介面，以便因應不同產品需求進行更換。目前，充電裝置的規格逐漸趨統一通用，其中尤以USB(通用序列匯流排Universal Serial Bus)規格的插頭、插座已成為市場的共識，許多電子產品皆採用USB規格作為電源、訊息傳輸的標準介面。不過，仍有一些並未採用上述USB規格的電子產品，須採用自有規格的充電插頭來進行傳輸電能或訊號，對消費者來說也是困擾。

尤其，近幾年風靡市場的iPad、iPhone、iPod皆採用蘋果獨家規格的介面，其獨樹一幟的作風，讓蘋果消費者們在使用蘋果商品時需用特殊規格的電連插頭進行充電與訊號傳輸。如上述所言，若消費者們同時使用USB規格的電子產品與蘋果產品時，需隨身攜帶兩種甚至更多規格的介面，如此一來，不但佔用消費者身上的空間，還因數量繁雜容易丟失，臨到用時才發現沒帶對應規格的插頭，勢必造成使用上的不便。

此外，即使許多可攜式電子裝置在利用USB接頭作為充電 埠時，僅需利用其正負電的腳位輸入電能，完全不需要用到訊號腳位；但例如蘋果公司的行動電話等，則不能單純從正負腳位輸入電能，還額外要導通訊號腳位，藉以確認自身規格而提供適當的電能輸入，這也造成相異的電子裝置間，充電模式的複雜化。

為了因應目前充電介面還未採用USB規格的蘋果陣營等特殊規格，本案試圖提供一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，透過樞轉夾持的方式，在同一個接頭端提供兩種不同規格的插頭(如USB規格與Apple規格)，使用者依據對應的傳輸介面以樞轉的動作來切換插頭，便可因應不同規格的需求，尤其供電電路和插頭都保持連接設置。如此一來，消費者只需要單一個充電裝置，便可因應常用的可攜式電子設備，提供充電的功能，提升使用與攜帶的便利性。

本發明之一目的在提供一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，可由單一的本體與供電電路提供兩種規格的供電插頭，縮減整體體積，提升使用的便利性。

本發明另一目的在提供一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，藉由一體設置連接線，降低使用者丟失零件的可能性，提升產品的實用性。

為達上述目的，本發明提供一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，包括一本體、一組供電電路、一受電接頭、一對彼此平行延伸自上述本體的夾持臂、及一受上述夾持臂夾持樞接的供電樞轉臂，該受電接頭供將一外部電源導接至上述供電電路，以及該供電樞轉臂 包括一電路板，該電路板兩端分別設置有兩個彼此規格相異的供電插頭，其特徵在於：上述兩夾持臂的相對內側共形成有至少四道分別導接至前述供電電路的環形電連接埠；及上述電路板在上述兩端的供電插頭間設置有複數組分別對應導電抵接上述環形電連接埠的導接埠，每一前述導接埠分別包括至少一個對應抵接上述環形電連接埠的導電伸縮彈片，使得每一上述環形電連接埠分別被導接至上述供電插頭。

在上述具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置的特徵中，至少四道分別導接至前述供電電路的環形電連接埠，可進一步順應諸如蘋果公司的產品規格，讓充電裝置除一般的正負電腳位外，還提供訊號傳輸腳位的導接，讓特殊規格的產品，可以驗證其規格而提供充電的功能，增加使用彈性。

因此，本案所揭露的一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，透過夾持臂內的環形電連接埠與供電樞轉臂內的導電伸縮彈片之間的導電功能將電流傳送至供電插頭(USB規格與Apple規格)，使蘋果使用者不必再為了攜帶多樣電子產品的零件卻有漏失一二的可能性而煩惱，且兩個供電插頭共用一個本體，進一步減縮充電裝置的體積與空間，增加攜帶使用時的便利性。

1‧‧‧本體

3‧‧‧行動電源

31‧‧‧受電接頭

32‧‧‧供電電路

5‧‧‧夾持臂

51、51’、51”‧‧‧環形電連接埠

510、510’‧‧‧內環

512、512’‧‧‧外環

52‧‧‧相對內側

7‧‧‧供電樞轉臂

71、71’、71”‧‧‧電路板

73‧‧‧兩端

75、75’、75”‧‧‧USB規格供電插頭

76、76’、76”‧‧‧Apple規格供電插頭

77‧‧‧導接埠

771、771”‧‧‧導電伸縮彈片

772’‧‧‧雙伸縮埠導電伸縮彈片

9、9’、9”‧‧‧柱軸

圖1為本發明具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置第一較佳實施例的立體圖；圖2為圖1實施例的方塊圖，說明各主要結構間的連結關係與運作情況； 圖3為圖1實施例的部分結構立體爆炸圖，說明上下對稱的四道同心金屬導電環、四個成對且對應的導電伸縮彈片，以及中心處柱軸的相關結構；圖4為圖1實施例的部份結構側視圖，說明圖3結構中，環形電連接埠與導電伸縮彈片相互抵靠的情形；圖5為圖3實施例的立體組合圖，說明本案產品在配合車用點煙器時的實施態樣；圖6為本發明具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置第二較佳實施例的部分結構立體爆炸圖，說明雙伸縮埠導電伸縮彈片的上下相對交叉結構，以及雙伸縮埠與柱軸間的共線關係；以及圖7為本發明具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置第三較佳實施例的俯視圖，描述本案至少四道環形電接埠與導電伸縮彈片在同一面上的單面四環結構。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之較佳實施例的詳細說明中，將可清楚呈現；此外，在各實施例中，相同元件將以相似的標號表示。

本發明具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置的第一較佳實施例請參考圖1和圖2所示，本例的結構是直接導接設置至一個市售的行動電源3中，行動電源3內設有至少一個電池芯(圖未示)，電池芯連接有受電接頭31，在本例中的受電接頭31是例釋為一個Micro-USB插座，供與外部的市電電源連接受電。電池芯並導接且受一個整流與變壓控制單元(圖未示)的控制，為便於說明，將上述電池芯和整流與變壓控制單元 共同定義為一個供電電路32，供電電路32亦具有正負極作為輸出端，電池芯儲存的電能可藉由上述正負極輸出直流電能。

本例的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置具有一個塑形的本體1，從本體1平行延伸一對夾持臂5，夾持臂5的相對內側52分別形成如圖3所示，上下合計四道導接至供電電路32的環形電連接埠51。介於夾持臂5之間的供電樞轉臂7則包括一塊硬質的電路板71，在電路板71的兩端73，分別是兩個相異的USB規格供電插頭75與Apple規格供電插頭76。當使用者在使用USB產品或Apple產品時，便可藉由夾持臂5與供電樞轉臂7之間的夾持樞接關係樞轉USB規格供電插頭75或Apple規格供電插頭76以切換選擇所需使用。當然，本案所述的USB規格，亦可為Mini-USB或Micro-USB規格的介面。

由於本例中的電路板71結構上下對稱，下半部與上半部相同，故在以下說明時，僅針對上半部進行敘述，下半部則不再重複贅述。上述環形電連接埠51分別由兩對同心金屬導電環組成，一個內環510與一個外環512，並以柱軸9為中心點，利用環圈方式向外排列。上述電路板71形成有一中央孔洞(未標號)可供柱軸9穿透，電路板71上、下兩側分別焊接有四個彼此獨立且位置兩兩相互對應的導電伸縮彈片771，而每一個環形電連接埠51會被兩個前述導電伸縮彈片771所抵接。在本例中，每一組成對的導電伸縮彈片771會分別在上述柱軸9的相對側，並且與柱軸9共一直線，故定義此結構特徵為柱軸9與四對導電伸縮彈片771的每一對都是呈「共線」狀態。

請一併參照圖4，由於供電樞轉臂7在硬質的電路板71上、 下，各設置有各兩組導電伸縮彈片771作為導接埠77，一方面讓供電樞轉臂7能經由環形電連接埠51電性導通至上述電池芯，另方面讓供電樞轉臂7藉由柱軸9的軸轉功能而被設置於夾持臂5之間進行樞轉，故定義夾持臂5夾持並供電予供電樞轉臂7的連接關係為「夾持樞接」。

在組裝過程中，會將夾持臂5向上下方向拉開，並且裝入供電樞轉臂7再釋放，夾持臂5上的環形電連接埠51會隨夾持臂5由上下方向內夾持，往導接埠77的兩個成對導電伸縮彈片771抵靠；其中，內環510與其中一導電伸縮彈片771相互抵靠，外環512則與另一導電伸縮彈片771相互抵靠。當使用者轉動供電轉樞臂7時，環形電連接埠51的內環510與外環512不僅可同時轉動、並與上述兩個成對導電伸縮彈片771緊貼而不相互干擾。此時，導電伸縮彈片771會因受到抵靠而呈現彎曲現象，並且產生彈性回復力，使得當夾持臂5與供電樞轉臂7相對樞轉時，導接埠77的導電伸縮彈片771與上、下各兩道環形電連接埠51會對應抵接，分別導電連接至設置在供電樞轉臂7兩端73、規格相異的USB規格供電插頭75與Apple規格供電插頭76，確保USB規格供電插頭75與Apple規格供電插頭76的致能和訊號不因樞轉而間斷。

本案中所提到的至少四道環形電連接埠51為至少兩道電源線與兩道訊號傳輸線，當Apple規格供電插頭76與蘋果產品的插座連結時，環形電連接埠51的至少兩道電源線與兩道訊號傳輸線會同時與蘋果產品的插座內中之電源線與訊號傳輸線互相匹配，進而提供蘋果產品充電或者傳輸訊號。當然，上述的Apple規格，亦可為30pin或Lightning 8pin規格的介面。

上述具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置結構亦可設置於汽車點煙器處，如圖5所示，本例中的本體1也可釋例為汽車點煙器連接器本體，而受電接頭31則可釋例為汽車點煙器連接器本體末梢金屬的汽車點煙器連接器接頭。受電接頭31一端供插接至車上的電連插槽，另一端則連接到供電電路，為防範汽車引擎啟動時產生大幅度電波落差破壞電子產品，供電電路中更設有一組變壓防突波迴路，提供電子產品一道防護措施。上述供電樞轉臂7與夾持臂5有樞轉USB規格供電插頭75與Apple規格供電插頭76的功能，一方面可方便使用者在使用時樞轉，另一面也不會造成使用者車上電子產品配備過多而零亂的情況。

當然，熟悉本技術領域人士可以輕易理解，上述導電伸縮彈片可以有不同的結構與選擇，本案第二較佳實施例如圖6所示，電路板71’上焊接有兩個雙伸縮埠導電伸縮彈片772’，每一個雙伸縮埠導電伸縮彈片772’的伸縮埠都和柱軸9’共線。且兩個雙伸縮埠導電伸縮彈片772’彼此電性獨立，因此其中一個雙伸縮埠導電伸縮彈片772’的相連埠為水平連接，另一個雙伸縮埠導電伸縮彈片772’的相連埠則為幅度較大的向上拱起連接，使得兩者相疊處是上下交錯，不會相互電性連接。同樣地，當環形電連接埠51’的內環510’與外環512’分別垂直向內抵靠雙伸縮埠導電伸縮彈片772’時，便可將電流導電接通傳送至USB規格供電插頭75’與Apple規格供電插頭76’。

此外，上述導電伸縮彈片和環形電連接埠並非侷限於上下兩側對稱形式，本案第三較佳實施例如圖7所示，所有導電伸縮彈片771”都是位於電路板71”的同一側面，所有環形電連接埠51”則分別對應於前述導 電伸縮彈片771”。本例中，上述環形電連接埠51”由四個平面由小至大的同心金屬導電環組成，並以柱軸9”為中心點，利用環圈方式向外排列。藉此，當上述環形電連接埠51”垂直抵靠導電伸縮彈片771”時，可將電流導電至USB規格供電插頭75”、Apple規格供電插頭76”。

綜上所述，本案的結構可供使用者靈活切換所需的供電插頭(USB規格與Apple規格)，且兩供電插頭共用一個本體與供電電路，節省所占用的體積提升便利性。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，不能以此限定本發明實施之範圍，凡係依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

51‧‧‧環形電連接埠

510‧‧‧內環

512‧‧‧外環

7‧‧‧供電樞轉臂

71‧‧‧電路板

75‧‧‧USB規格供電插頭

76‧‧‧Apple規格供電插頭

77‧‧‧導接埠

771‧‧‧導電伸縮彈片

9‧‧‧柱軸

Claims (9)

1. 一種具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，包括一本體、一組供電電路、一受電接頭、一對彼此平行延伸自上述本體的夾持臂、及一受上述夾持臂夾持樞接的供電樞轉臂，該受電接頭供將一外部電源導接至上述供電電路，以及該供電樞轉臂包括一電路板，該電路板兩端分別設置有兩個彼此規格相異的供電插頭，其特徵在於：上述兩夾持臂的相對內側共形成有至少四道分別導接至前述供電電路的環形電連接埠；及上述電路板在上述兩端的供電插頭間設置有複數組分別對應導電抵接上述環形電連接埠的導接埠，每一前述導接埠分別包括至少一個對應抵接上述環形電連接埠的導電伸縮彈片，使得每一上述環形電連接埠分別被導接至上述供電插頭。
2. 如申請專利範圍第1項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中上述環型電連接埠為兩對同心金屬導電環，每一對前述同心金屬導電環為圓環分別有一內環和一外環。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，更包括將上述供電樞轉臂夾持樞接於上述夾持臂間的柱軸。
4. 如申請專利範圍第3項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中每一前述導接埠分別包括兩個成對導電伸縮彈片，以及該對導電伸縮彈片和上述柱軸共線。
5. 如申請專利範圍第3項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中每一前述導接埠分別包括一個雙伸縮埠導電伸縮彈片，且 前述伸縮埠和上述柱軸共線。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中上述供電插頭中，至少其中之一為一USB、Mini-USB或Micro-USB規格供電插頭。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中上述受電接頭為一汽車點煙器連接器接頭，以及上述本體為一汽車點煙器連接器本體。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中上述供電電路包括一組變壓防突波迴路。
9. 如申請專利範圍第1或2項所述的具有環形電連接埠的多供電插頭致能充電裝置，其中上述供電電路包括一組電池芯。