吸納式充電裝置:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要

《吸納式充電裝置》是深圳來電科技有限公司於2015年2月12日申請的發明專利，該專利的申請號為2015201033182，公告號為CN204424974U，公告日為2015年6月24日，發明人是袁冰松、張鵬程、黃雲、余偉鉻、莊子敏、唐保明、葉小毅、李德明、劉朝勛、嚴觀生。

《吸納式充電裝置》包括吸納滾輪機構、充電機構、主控PCB，該吸納滾輪機構包括第一電機、與第一電機動力連線的傳動組件、與傳動組件連線的一級滾軸組件，該一級滾軸組件包括兩個對設的滾軸，該第一電機與主控PCB電連線，該充電機構包括與主控PCB連線的充電PCB。該實用新型中由主控PCB指令第一電機驅動吸納滾輪機構運作，用戶在使用該實用新型吸納式充電裝置時，將電源置於該一級滾軸組件的兩個對設滾軸之間，即可由滾軸的滾動帶動電源將電源吸納進裝置中，送至充電機構進行充電，充電完畢再由吸納滾輪機構運送出來，用戶操作簡單方便。

2018年12月20日，《吸納式充電裝置》獲得第二十屆中國專利銀獎。

（概述圖為《吸納式充電裝置》摘要附圖）

基本介紹

中文名：吸納式充電裝置
公告號：CN204424974U
公告日：2015年6月24日
申請號：2015201033182
申請日：2015年2月12日
專利權人：深圳來電科技有限公司
地址：廣東省深圳市前海深港合作區前灣一路1號A棟201室（入駐深圳市前海商務秘書有限公司）
發明人：袁冰松、張鵬程、黃雲、余偉鉻、莊子敏、唐保明、葉小毅、李德明、劉朝勛、嚴觀生
分類號：H02J7/00（2006.01）I
代理機構：深圳瑞天謹誠智慧財產權代理有限公司
類別：實用新型專利
代理人：張佳

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,

專利背景

2015年2月前，移動設備迅猛發展，其功能也越來越多樣化，但伴隨功能多樣化的發展的同時，移動設備的電池續航能力卻始終未能有較大的改善，關鍵時候移動設備的斷電成為了很多人的煩惱，習慣技術還沒有提供一種在公共場合對移動電源進行充電的設備，在公共場合設定充電設備有特定的要求，例如操作的方便、簡易性，充電設備的防塵性能，充電設備的安全性，以及維護和使用壽命，用戶在充電時使用的方便性，使用的安全性和安心放心使用，此外，如果在公共場合充電設備需要連線或長或短的充電線，則設備結構顯得繁瑣雜亂，電線容易損壞甚至導致漏電，設備還需特設一個平台容置電線及充電的移動電源，結構更加繁瑣龐大雜亂，用戶使用體驗也不好，充電時還要守候在旁，造成諸多不便，眾多移動電源一起充電時，造成擁擠混亂場面。因此，在公共場合提供移動電源充電的需要，在相關技術來說，未能得到很好的解決方案。

因此，提供一種操作簡易方便、安全性高、用戶體驗好、結構簡單整潔的電源充電裝置實為必要。

發明內容

專利目的

《吸納式充電裝置》的目的在於提供一種操作簡易方便的吸納式充電裝置。

技術方案

優選的，該傳動組件包括第一皮帶輪組，該第一皮帶輪組包括連線第一電機驅動軸的皮帶輪一、連線一級滾軸組件一側的皮帶輪二、連線皮帶輪一與皮帶輪二的齒形皮帶一。該傳動組件也可以採用其他實施方式，例如齒輪傳動等。

優選的，該吸納滾輪機構還包括與傳動組件連線的二級滾軸組件，該二級滾軸組件也包括有兩個對設的滾軸。一級滾軸組件與二級滾軸組件共同配合傳送電源。相應地，該傳動組件也可以分為兩級，連線一級滾軸組件與二級滾軸組件，也可以有分別連線一級滾軸組件和二級滾軸組件的兩組傳動。該傳動組件實施方式有多種，例如皮帶輪組傳動，或齒輪傳動等。優選的，該傳動組件包括第一皮帶輪組、第二皮帶輪組，該第一皮帶輪組包括連線第一電機驅動軸的皮帶輪一、連線一級滾軸組件一側的皮帶輪二、連線皮帶輪一與皮帶輪二的齒形皮帶一，該第二皮帶輪組包括連線一級滾軸組件另一側的皮帶輪三、連線二級滾軸組件一側的皮帶輪四、連線皮帶輪三與皮帶輪四的齒形皮帶二。

優選的，該吸納式充電裝置還包括進出門機構，該進出門機構包括偏心軸、第二電機、導軌、可沿導軌上下滑動的門，該第二電機與主控PCB電連線，該偏心軸與第二電機連線，該門包括位於偏心軸上方並與偏心軸相牴觸的橫把。主控PCB指令第二電機驅動偏心軸轉動，由偏心軸的轉動推動與之牴觸的門的橫把，轉化為門沿導軌的上下滑動，實現門的開啟與關閉。該進出門機構也可以採用其他實施方式，例如手動開啟的門機構、感應式開啟的門機構等等。優選的，該門上設有定位柱，以限位門在導軌的運動，使其運動更穩定。優選的，該進出門機構還設有用以導向電源進入的導向結構。一般該導向結構與需充電電源的外形相配合，使電源放入時更加輕鬆、方便。

優選的，該吸納式充電裝置還包括一個對射感測器，其設定在該吸納式充電裝置入口處，並與主控PCB連線。一般地，該對射感測器上下分布接收端及傳送端，兩端之間通過紅外線形成通訊。該對射感測器可以檢測電源的進出。當用戶放入充電電源時，電源阻隔對射感測器之間的紅外線，對射感測器形成脈衝信號，使主控PCB得知電源進入，開啟第一電機運動，第一電機驅動傳動組件，通過滾軸的摩擦力，使電源緩慢滾入機構；當電源退出時，也可以通過該對射感測器的檢測得知電源是否已退出；還可以用於感應電源退出時是否被取走，若逾時未取走則驅動傳動組件，將電源吸入。

優選的，該吸納式充電裝置包括兩個對射感測器，其分別設定在該一級滾軸組前、後位置，並與主控PCB連線。該優選實施方式除了具備前述一個對射感測器所有的功能之外，還可以檢測得知電源進入的速度、位置，以及電源退出時的情況，防止人為強制拉出電源，若有檢測到強行拉出，則驅動並吸入電源。

優選的，所述滾軸都分別在表面包覆有橡膠層，兩個成對設定的滾軸表面之間形成可以容納並推動電源的空間。橡膠材料具有一定的柔軟性和耐磨性，當電源插入時，橡膠材料與電源直接接觸，由滾動摩擦將電源吸入，並且可以保護電源不受磨損。優選的是，上下對設的滾軸的橡膠層之間距離略小於電源厚度，使電源吸入時的運動更穩定準確。優選的，該吸納式充電裝置還包括有滑軌，該滑軌設定在對設的滾軸之間。滑軌可以用於電源吸入及退出時導向作用，其截面形狀與需充電的電源的兩端相配合，達到導向作用。另外，如有需要，也可以設定特定形狀，用於特定的電源充電，而防止其他不同形狀的電源進入。優選的，該充電機構還包括PCB固定座，該充電PCB設定於PCB固定座上。

優選的，該充電PCB上設有與電源電極接觸片相配的至少兩個頂針，該頂針與充電PCB電連線。需充電電源的電極接觸片與頂針接觸後，形成通路，與該主控PCB之間形成數據傳輸，由該主控PCB讀取電源各種內部信息，例如充電電量、溫度、ID信息、電流等信息，可判斷電源方向是否插反，是否為限定的特定允許充電的電源，等等；和/或該主控PCB可向電源輸入電流，形成充電功能。優選的，該充電PCB上設有與電源電極接觸片相配的四個頂針，其中兩個用於充電，另外兩個用於數據傳輸。若電源放入的方向不正確，用於數據傳輸的兩個頂針檢測到電源沒有正確放入，則主控PCB驅動第一電機反轉，將電源送出。

優選的，該頂針頭部為可伸縮的彈針結構。優選的，該PCB固定座上設定頂針導向結構，該頂針由頂針導向結構插入，提高位置精度。優選的，該PCB固定座設有限定電源插入位置的限位結構。當電源插入到位後，可以減少對頂針的受力及提高使用壽命。優選的，該吸納式充電裝置還包括設於PCB固定座上的觸發開關，該觸發開關與主控PCB連線。優選的，該觸發開關為彈片式機械觸碰開關，可用於判斷電源是否吸入到位，當充電電源插入並被吸納到位，會壓縮該彈片式觸發開關，得到一個開關信號，輸送到主控PCB，此觸發開關起到位提醒作用，從而驅使第一電機停止動作。優選的，其還包括左側機架、右側機架，該一級滾軸組件和二級滾軸組件設定在該左、右側機架之間。左、右側機架起到穩定結構並且方便設定其他元件的作用。優選的，其還包括設定在該左、右側機架之間的固定軸，該固定軸通過螺母鎖緊。固定軸可以起到穩定左、右側機架的作用。

改善效果

該實用新型吸納式充電裝置中由主控PCB指令第一電機驅動吸納滾輪機構運作，用戶在使用該實用新型吸納式充電裝置時，將電源置於該一級滾軸組件的兩個對設滾軸之間，即可由滾軸的滾動帶動電源將電源吸納進裝置中，傳送至充電機構進行充電，充電完畢再由吸納滾輪機構運送出來，用戶操作簡單方便。包覆有橡膠層的滾軸使電源的吸納或送出運動穩定安全，對電源無損，提高用戶體驗，操作安全性好。電源在充電時置於該吸納式充電裝置中，不會有繁複凌亂的電源線，且防塵、安全性能高，用戶體驗好。

附圖說明

圖1為該實用新型吸納式充電裝置的結構示意圖；

圖2為該實用新型吸納式充電裝置的結構爆炸圖；

圖3為該實用新型中進出門機構的導軌及導向機構的正面示意圖；

圖4為該實用新型中電源進入過程的示意圖；

圖5為該實用新型中電源進入到觸及觸發開關和頂針的示意圖；

圖6為該實用新型實施例的充電電源的結構示意圖；

圖7為該實用新型中充電部分的結構示意圖；

圖8為該實用新型中門打開電源吸入的示意圖；

圖9為該實用新型中電源吸入後門關閉的示意圖。

權利要求

1.《吸納式充電裝置》其特徵在於，其包括吸納滾輪機構、充電機構、主控PCB，該吸納滾輪機構包括第一電機、與第一電機動力連線的傳動組件、與傳動組件連線的一級滾軸組件，該一級滾軸組件包括兩個對設的滾軸，該第一電機與主控PCB電連線，該充電機構包括與主控PCB連線的充電PCB。

2.如權利要求1所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，該傳動組件包括第一皮帶輪組，該第一皮帶輪組包括連線第一電機驅動軸的皮帶輪一、連線一級滾軸組件一側的皮帶輪二、連線皮帶輪一與皮帶輪二的齒形皮帶一。

3.如權利要求1所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，該吸納滾輪機構還包括與傳動組件連線的二級滾軸組件，該二級滾軸組件也包括有兩個對設的滾軸，該傳動組件包括第一皮帶輪組、第二皮帶輪組，該第一皮帶輪組包括連線第一電機驅動軸的皮帶輪一、連線一級滾軸組件一側的皮帶輪二、連線皮帶輪一與皮帶輪二的齒形皮帶一，該第二皮帶輪組包括連線一級滾軸組件另一側的皮帶輪三、連線二級滾軸組件一側的皮帶輪四、連線皮帶輪三與皮帶輪四的齒形皮帶二。

4.如權利要求1～3任一項所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，該吸納式充電裝置還包括進出門機構，該進出門機構包括偏心軸、第二電機、導軌、可沿導軌上下滑動的門，該第二電機與主控PCB電連線，該偏心軸與第二電機連線，該門包括位於偏心軸上方並與偏心軸相牴觸的橫把，該進出門機構還設有用以導向電源進入的導向結構。

5.如權利要求1～3任一項所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，其還包括至少一個對射感測器，其設定在該吸納式充電裝置入口處，並與主控PCB連線。

6.如權利要求1～3任一項所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，所述滾軸都分別在表面包覆有橡膠層。

7.如權利要求1～3任一項所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，其進一步包括有滑軌，該滑軌設定在對設的滾軸之間。

8.如權利要求1～3任一項所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，該充電PCB上設有與電源電極接觸片相配的至少兩個頂針，該頂針與充電PCB連線，該頂針頭部為可伸縮的彈針結構。

9.如權利要求8所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，該充電機構還包括PCB固定座，該充電PCB設定於PCB固定座上，該PCB固定座上設有頂針導向結構，該頂針由頂針導向結構插入，該PCB固定座上設有限定電源插入位置的限位結構。

10.如權利要求9所述的吸納式充電裝置，其特徵在於，其還包括設於PCB固定座上的觸發開關，該觸發開關與主控PCB連線，該觸發開關為彈片式機械觸碰開關。

實施方式

參閱圖1和圖2，《吸納式充電裝置》其包括吸納滾輪機構、充電機構、主控PCB11、進出門機構，該吸納滾輪機構包括第一電機13、與第一電機動力連線的傳動組件、與傳動組件連線的一級滾軸組件24和二級滾軸組件25，該一級滾軸組件和二級滾軸組件分別包括兩個成對設定的滾軸，該第一電機13與主控PCB11電連線，該充電機構包括與主控PCB11連線的充電PCB18，該充電PCB18設定於PCB固定座17上。該進出門機構連通吸納滾輪機構。

該傳動組件包括第一皮帶輪組、第二皮帶輪組，該第一皮帶輪組包括連線第一電機13驅動軸的皮帶輪一14、連線一級滾軸組件24一側的皮帶輪二16、連線皮帶輪一14與皮帶輪二16的齒形皮帶一15，該第二皮帶輪組包括連線一級滾軸組件24另一側的皮帶輪三7、連線二級滾軸組件25一側的皮帶輪四5、連線皮帶輪三7與皮帶輪四5的齒形皮帶二6。

該進出門機構包括偏心軸2、第二電機4、左導軌3、右導軌22，以及可沿左右導軌3、22上下滑動的門1，該第二電機4與主控PCB11電連線，該偏心軸2與第二電機4連線。該門1包括位於偏心軸2上方並與偏心軸相牴觸的橫把102，以及設於兩側與左右導軌3、22相配合的定位柱101，左導軌3和右導軌22上均有導軌槽221和導向結構224，門1上的定位柱101放入導軌槽221後可對門1起到限位作用；導向結構224用於使電源27放入時更加輕鬆，方便。

在該一級滾軸組件24上下滾軸之間到該二級滾軸組件25上下滾軸之間設有滑軌222，可以用於電源27吸入及退出時導向作用。滑軌222的截面形狀與電源27兩端相配合，如圖3所示。

在該實施例中，上述左、右導軌3、22以及滑軌222組合成一個整體元件，並以設定在滑軌222外側的定位柱301固定在該實用新型吸納式充電裝置的左側機架8、右側機架12上。

請參閱圖3，當左導軌3和右導軌22安裝後，吸納式充電裝置的正面形成與電源27類似的形狀，達到導向作用，另外，防止其他不同形狀的電源進入。

該一級滾軸組件24中上下對設的兩個滾軸以及二級滾軸組件25中上下對設的兩個滾軸都分別在表面包覆有橡膠層26，兩個成對設定的滾軸表面之間形成可以容納並推動電源的空間。滾軸兩端配合軸套23固定在左側機架8和右側機架12上。橡膠材料具有一定的柔軟性和耐磨性，當電源插入時，橡膠材料與電源直接接觸，由滾動摩擦將電源吸入，並且可以保護電源不受磨損。較佳實施例中，所述上下對設的滾軸的橡膠層之間距離略小於所需充電電源的厚度，使電源吸入時的運動更穩定準確。

結合參閱圖4和5，在該二級滾軸組25前、後位置分別設定兩個對射感測器20、21，並與主控PCB11連線。該滑軌222上設定兩個感測器安裝座223，該對射感測器20、21設定在感測器安裝座223上，該兩個對設感測器可以檢測電源的進出。該兩個對射感測器20、21上下分別有接收端211及傳送端212，兩端之間通過紅外線形成通訊。當用戶放入充電電源時，電源27阻隔對射感測器之間的紅外線，對射感測器形成脈衝信號，使主控PCB11得知電源進入，開啟第一電機13運動，第一電機驅動傳動組件，通過滾軸的摩擦力，使電源緩慢滾入機構；當電源退出時，也可以通過該對射感測器的檢測得知電源是否已退出；還可以用於感應電源退出時是否被取走，若逾時未取走則驅動傳動組件，將電源吸入；還可以檢測得知電源進入的速度、位置，以及電源退出時的情況，防止人為強制拉出電源，若有檢測到強行拉出，則驅動並吸入電源。請參閱圖6和圖7，需充電的電源27的端面有電極接觸片271，該實施例中，該電極接觸片為銅質圓狀的接觸面，該充電PCB18上設有四個頂針28，其中兩個用於充電，與該電源電極接觸片271相匹配，另外兩個用於數據傳輸。該頂針28與充電PCB18電連線。需充電電源的電極接觸片271與頂針28接觸後，形成通路進行充電。通過頂針28，主控PCB11可讀取電源27各種內部信息，例如充電電量，溫度，ID信息，電流等信息；且通過該接觸，主控PCB11可向電源27輸入電流，形成充電功能。另外，通過該觸點是否可讀出電源信息，可判斷電源方向是否插反，是否為限定的特定允許充電的電源，是該裝置是否智慧型化的重要結構實現。若電源放入的方向不正確，用於數據傳輸的兩個頂針檢測到電源沒有正確放入，則主控PCB驅動第一電機反轉，將電源送出。

參閱圖7，該頂針28頭部結構281可伸縮，為彈針結構。該PCB固定座17上設定頂針導向結構172，當頂針28插入後，提高位置精度。該PCB固定座17設定限位結構171，當電源27滾入到位後，為了減少對頂針28的受力及提高使用壽命，設定該限位結構從而限定電源位置。

如圖7所示，該吸納式充電裝置還包括設於PCB固定座17上的觸發開關19，該觸發開關19與主控PCB11連線。該觸發開關為彈片式機械觸碰開關，其具有彈片191，當充電電源27插入到位壓縮該彈片式觸發開關的彈片191後，會得到一個開關信號，輸送到主控PCB11，此觸發開關起到位提醒作用，主控PCB11接收到觸發開關19輸出的到位信號，從而驅使第一電機13停止動作。

在該左、右側機架8、12之間設有固定軸9，該固定軸9通過螺母10鎖緊。固定軸可以起到穩定左、右側機架的作用。

結合參閱圖4、5和圖8、9，該實用新型中由主控PCB指令第二電機14驅動進出門機構的偏心軸2運動，驅動門1向上（圖8）打開，用戶放入電源27時，電源27阻隔紅外線，感測器21形成一個脈衝信號，使主控PCB11得知電源進入，開啟第一電機13運動，第一電機13通過兩級傳動，驅動吸納滾輪機構運作，吸納滾輪機構的二級滾軸組件25和一級滾軸組件24運轉，通過滾軸的摩擦力將電源27吸入，並在左導軌3及右導軌22的導向作用下，緩慢滾入機構，當電源27到達限定位置時，彈片191動作，觸發開關19輸出到位信號給主控PCB11，主控PCB11使第一電機13停止動作，此時，電源的電極接觸片271與頂針28接觸後，主控PCB11會讀取電源信息，如果讀取不到電源信息，則會指令吸納滾輪機構反向運轉退出電源。

用戶在使用該實用新型吸納式充電裝置時，將電源置於該二級滾軸組件的兩個對設滾軸之間，即可由滾軸的滾動帶動電源將電源吸納進裝置中，電源經由二級滾軸組件、一級滾軸組件傳送至充電機構進行充電，充電完畢再由吸納滾輪機構的一級滾軸組件和二級滾軸組件運送出來，用戶操作簡單方便。

榮譽表彰