通過多個接觸點的有效充電的製作方法

2023-10-10 03:50:54 1

專利名稱：通過多個接觸點的有效充電的製作方法
技術領域：
本發明涉及機器人園林工具。具體地，本發明涉及一種用於連接機器人園林工具與充電裝置的充電稱合器(charging coupling,充電稱接件)。
背景技術：
機器人園林工具，例如但是不限於，機器人割草機廣泛地用於在草坪上的割草應用。典型地，機器人割草機是一個自治的機器人園林工具並且使用電池作為動力來源。基於運行負載和持續時間，機器人割草機的電池可能周期性地放完電。電池的功率電平可能被連續地監控，以識別出通過充電裝置給電池充電的需求。在運行期間，當電池的功率電平降至閾值功率電平以下時，可能需要給電池充電。典型地，用於機器人割草機電池充電的裝置包括金屬板以及板簧。該金屬板可能·安裝在機器人割草機上並且該板簧可能被附接至該充電裝置。進一步地，電流可能在金屬板的充電接觸件與板簧的充電接觸件之間被傳導，以給機器人割草機的電池充電。換言之，電流可能從充電裝置的板簧被傳導至機器人割草機的金屬板。然而，在這個裝置中，僅有單個用於電流傳導的接觸點。這導致了較小的接觸面積以及因此導致低效率的電池充電。進一步地，金屬板與板簧之間的較差接觸可能導致在組件上產生熱量並且損失能量。鑑於前面所述，需要一種為機器人園林工具充電的改進系統，其將克服低效率電流傳導和能量損失的缺點。

發明內容
鑑於以上所述，本發明的目的在於解決或者至少減少上面討論的問題。具體地，目的在於提供一種充電耦合器，以將機器人園林工具連接到充電裝置，從而使在機器人園林工具電池的充電期間的能量損失被最小化。通過如在權利要求I中所述的用於將機器人園林工具連接到充電裝置的充電耦合器實現上述目標。該充電稱合器包括第一充電接觸件(charging contact)和第二充電接觸件。介於第一充電接觸件與第二充電接觸件之間的接觸促進用於機器人園林工具的電池充電的電流的傳導。第二充電接觸件可能包括一排至少兩個彈性接觸杆(resilientcontact bar,彈性接觸條)，以便在第一充電接觸件與第二充電接觸件之間提供多個接觸點。此外，當彈性接觸杆受壓抵靠第一充電接觸件時，多個接觸點允許在第一充電接觸件與第二充電接觸件之間的電流的有效傳導。進一步地，由於較差接觸而引起的能量損失也被最小化。提供的也是包括簡單並且符合成本效益部件的充電耦合器。根據權利要求2，第二充電接觸件可能包括一排至少三個彈性接觸杆，優選地至少四個彈性接觸杆，並且更優選地至少六個彈性接觸杆。因此，由於增加了的接觸點數量，在第一充電接觸件與第二充電接觸件之間的電流的傳導可能變得更加高效。根據權利要求3,第二充電接觸件可能包括基板(base plate)。上述一排彈性接觸杆可能遠離基板伸出。因此，第二充電接觸件可能由單個衝壓板製成，使得其成為非常廉價的部件。根據權利要求4，第二充電接觸件中的基板可能被附接至充電裝置。特殊地，電流可經由多個接觸點從充電裝置傳導至第一充電接觸件。根據權利要求5，第一充電接觸件可能是充電板或者充電棒。充電板或者充電棒可能由導電材料製成。根據權利要求6，第一充電接觸件可能安裝在機器人園林工具上，並且第二充電接觸件可能安裝在充電裝置上。可選地，根據權利要求7，第一充電接觸件可能安裝在充電裝置上，並且第二充電接觸件可能裝置在機器人園林工具上。在本發明的各種實施例中，第二充電接觸件可能設置有兩個用來將其安裝在充電裝置上或者機器人園林工具上的孔。根據權利要求8，該充電耦合器可允許從充電裝置到機器人園林工具的電流傳導。特殊地，電流可能通過設置在第一充電接觸件與第二充電接觸件之間的多個接觸點進行傳導。
根據權利要求9，接觸杆的長度可能位於10-100毫米範圍內，優選地在30-60毫米的範圍內，以及更優選地在40-50毫米範圍內。進一步地，根據權利要求10，接觸杆的寬度可能位於3-20毫米的範圍內，優選地在4-8毫米範圍內，並且更優選地在5-6毫米範圍內。更進一步地，根據權利要求11，接觸杆的厚度可能是在O. 5-5毫米的範圍內，優選地在O. 5-2毫米的範圍內，並且更優選地在O. 7-1毫米的範圍內。進一步地,接觸杆可能適於當與第一充電接觸件電連接時發生彈移(spring,彈回，移位)。根據權利要求12，彈性接觸杆可適於彈移O. 5-5毫米範圍內，優選地在O. 7-3毫米的範圍內，並且更優選地在1-2毫米的範圍內。因此，可以更可靠地提供接觸杆與第一充電接觸件之間的緊密連接。


參照附圖，將在下文中更加具體地描述本發明，在附圖中圖I示出了根據本發明的實施例的用於將機器人園林工具連接到充電裝置的充電率禹合器；圖2示出了根據本發明的實施例的充電耦合器的第二充電接觸件的透視圖；以及圖3示出了根據本發明的實施例的充電耦合器的第二充電接觸件的另一個透視圖。
具體實施例方式參照附圖，將在下文中更加完整地描述本發明，在附圖中，示出了結合本發明的一個或者更多方面的本發明的實例實施例。然而，本發明可以被具體化為各種不同形式，並且不應被解釋為限制於本文中所闡述的實施方式；更確切地，提供這些實施方式從而使得本公開更加充分和完整，並且將本發明的範圍充分地傳達給本領域的技術人員。例如，本發明的一個或者更多方面能夠在其他實施方式中並且甚至在其他類型的裝置中使用。在附圖中，同樣的數字表示同樣的元件。機器人園林工具，例如但不限於，典型地，機器人割草機被用於在草坪上的割草應用。該機器人割草機是一個自治的機器人園林工具並且使用電池作為動力來源。基於運行負載和持續時間，機器人割草機的電池可能周期性地放完電。因此，在運行期間，當電池的功率電平降至閾值功率電平以下時，可能需要給電池充電。本發明涉及一種充電耦合器，其可能被用於將機器人園林工具連接至充電裝置。該充電耦合器促進機器人園林工具的電池的高效充電。儘管實例實施例被示出與機器人割草機一起使用，應該理解的是，本發明可能被結合至任何合適類型的機器人園林工具的，而不僅僅限於與機器人割草機一起使用，並且可能結合於不同類型的實施例。圖I示出了根據本發明的實施例的用於將機器人園林工具連接到充電裝置的充電耦合器100。機器人園林工具可能設置有動力源，用於在其運行期間吸取動力。在本發明的實施例中，電池可能被用作機器人園林工具的動力源。基於運行負載和持續時間，電池的功率電平可能降低，從而為了連續運行需要隨後充電。該充電耦合器100可允許為機器人園林工具的電池充電。在本發明的各種實施例中，該機器人園林工具可能是機器人割草機。電池的功率電平可能被監控，以此來決定電池是否需要充電。在本發明的一個實施例中，電池的功率電平可能與預定的閾值功率電平作比較。當功率電平降至低於預定的 閾值功率電平時，電池可被連接到用於充電的充電裝置。現在參照圖I，該充電耦合器100可能包括第一充電接觸件102和第二充電接觸件104。在本發明的實施例中，第一充電接觸件102可能是一個充電板。在本發明的替代實施例中，第一充電接觸件102可能是充電棒。在本發明的各種實施例中，第一充電接觸件102可能由導電材料製成，例如但不限於，金屬或者其他相似材料。進一步地，充電耦合器100的第二充電接觸件104可能包括一排至少兩個彈性接觸杆106。在本發明的實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排三個接觸杆106。在本發明的另一個實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排四個接觸杆106。在本發明的又一個實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排六個接觸杆106。參照圖I，第二充電接觸件104可能包括基板108。進一步地，接觸杆106可能遠離基板108伸出。在本發明的各種實施例中，第二充電接觸件104可能由單個衝壓板製成，該衝壓板由導電材料製成，例如但不限於，不鏽鋼或者其他相似材料。充電耦合器100允許機器人園林工具和充電裝置的連接。參照圖1，第一充電接觸件102和第二充電接觸件104的布置方式可能配置成彈性接觸杆106受壓抵靠充電板並且從而提供多個接觸點。特殊地，充電耦合器100的第一充電接觸件102和第二充電接觸件104可允許電流通過多個接觸點進行傳導。在本發明的各種實施例中，多個接觸點的存在可能促進第一充電接觸件102與第二充電接觸件104之間的電流的高效傳導。多個接觸點可被用於為機器人園林工具的電池充電的電流的傳導。在本發明的實施例中，第一充電接觸件102可安裝在機器人園林工具上，並且第二充電接觸件104可安裝在充電裝置上。在本發明的這個實施例中，通過將電流從接觸杆106經由多個接觸點傳導到充電板，可為機器人園林工具的電池充電。在本發明的替代實施例中，第一充電接觸件102可安裝在充電裝置上，並且第二充電接觸件104可安裝在機器人園林工具上。從而，在替代實施例中，通過將電流從充電板經由多個接觸點傳導到接觸杆106，可為機器人園林工具的電池充電。在本發明的各種實施例中，基板108可設置有兩個孔，這兩個孔用於將第二充電接觸件104安裝在機器人園林工具或者充電裝置上。圖2示出了根據本發明的實施例的充電耦合器100的第二充電接觸件104的透視圖。在這個示範性的實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排四個彈性接觸杆106。參照圖2，示出了第二充電接觸件104的展開圖，其中，第二充電接觸件104設置有兩個孔，用於方便將其安裝在充電裝置或者機器人園林工具上。在本發明的實施例中，第二充電接觸件104可安裝在機器人割草機上。接觸杆106在第一充電接觸件102與第二充電接觸件.104之間提供多個接觸點。接觸杆106可適於當與第一充電接觸件102電連接時發生彈移。在本發明的實施例中，接觸杆106可適於當與第一充電接觸件102連接時彈移大約O. 5-5毫米的範圍。在本發明的另一個實施例中，接觸杆106可適於彈移大約O. 7-3毫米的範圍。在本發明的又一個實施例中，接觸杆106可適於彈移大約1-2毫米的範圍。圖3示出了根據本發明的實施例的充電耦合器100的第二充電接觸件104的另一個透視圖。參照圖3，第二充電接觸件104可能包括一排四個彈性接觸杆106和基板108。進一步地，基板108可設置有兩個孔，這兩個孔用於將第二充電接觸件104安裝在機器人園林工具或者充電裝置上。基板108可相對於接觸杆106進一步地摺疊。基板108可與接觸杆106形成一個角度。該角度可能在大約85-95度的範圍內，優選地大約88-90度的範圍內。在本發明的實施例中，接觸杆106的長度可能在大約10-100毫米的範圍內變化。在本發明的另一個實施例中，接觸杆106的長度可能在大約30-60毫米的範圍內變化。在本發明的又一個實施例中，接觸杆106的長度可能在大約40-50毫米的範圍內變化。進一步地，在本發明的實施例中，接觸杆106的寬度可能在大約3-20毫米的範圍內變化。在本發明的另一個實施例中，接觸杆106的寬度可能在大約4-8毫米的範圍內變化。在本發明的另一個實施例中，接觸杆106的寬度可能在大約5-6毫米的範圍內變化。仍然進一步地，在本發明的實施例中，接觸杆106的厚度可能在大約O. 5-5毫米的範圍內變化。在本發明的另一個實施例中，接觸杆106的厚度可能在大約O. 5-2毫米的範圍內變化。在本發明的又一個實施例中，接觸杆106的厚度可能在大約O. 7-1毫米的範圍內變化。儘管上述發明關於機器人園林工具解釋了工作方式，本領域的技術人員應該知道這樣的系統在其他工具中可以輕鬆地實現，例如但不限於，自動真空吸塵器。在附圖和說明書中，已經公開了本發明的優選實施方式和實例，並且儘管採用了特定的術語，這些術語是以通用且描述性的意義被應用，並非用於限定的目的，在以下權利要求中闡述本發明的範圍。
權利要求
1.一種用於將機器人園林工具連接到充電裝置的充電耦合器(100)，包括第一充電接觸件(102)和第二充電接觸件(104)， 其特徵在於， 所述第二充電接觸件(104 )包括用於在所述第一充電接觸件與所述第二充電接觸件之間提供多個接觸點的一排至少兩個彈性接觸杆(106)。
2.根據權利要求1所述的充電耦合器，其中，所述第二充電接觸件(104)包括一排至少三個彈性接觸杆(106)，優選地至少四個彈性接觸杆，並且更優選地至少六個彈性接觸杆。
3.根據權利要求1或2所述的充電耦合器，其中，所述第二充電接觸件(104)包括基板(108)並且其中所述一排彈性接觸杆(106)遠離所述基板伸出。
4.根據權利要求3所述的充電耦合器，其中，所述第二充電接觸件(104)中的所述基板(108)被附接至所述充電裝置。
5.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述第一充電接觸件(102)是充電板或充電棒。
6.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述第一充電接觸件(102)安裝在所述機器人園林工具上，並且所述第二充電接觸件(104)安裝在所述充電裝置上。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的充電耦合器，其中，所述第一充電接觸件(102)安裝在所述充電裝置上，並且所述第二充電接觸件(104)安裝在所述機器人園林工具上。
8.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述充電耦合器(100)適於提供將電流從所述充電裝置通過所述多個接觸點傳導至所述機器人園林工具。
9.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述至少兩個彈性接觸杆(106)的長度介於10-100毫米之間，優選地長度介於30-60毫米之間，並且更優選地長度介於40-50毫米之間。
10.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述至少兩個彈性接觸杆(106)中的每一個的寬度介於3-20毫米之間，優選地寬度介於4-8毫米之間，並且更優選地寬度介於5-6毫米之間。
11.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述第二充電接觸件(104)具有的厚度介於O. 5-5毫米之間，優選地介於O. 5-2毫米之間，並且更優選地介於O. 7-1毫米之間。
12.根據前述權利要求中任一項所述的充電耦合器，其中，所述至少兩個彈性接觸杆(106)適於當與所述第一充電接觸件(102)連接時彈移O. 5-5毫米之間，優選地O. 7-3毫米之間，並且更優選地1-2毫米之間。
全文摘要
本發明涉及一種用於連接機器人園林工具與充電裝置的充電耦合器100。該充電耦合器100可促進機器人園林工具的電池的充電。該充電耦合器100可包括第一充電接觸件102和第二充電接觸件104。該第一充電接觸件102可能是充電板或充電棒。該第二充電接觸件104可設置有一排彈性接觸杆106。第一充電接觸件102和第二充電接觸件104的布置方式可配置成使得彈性接觸杆106受壓抵靠充電板以提供多個接觸點。
文檔編號A01D34/00GK102892282SQ201080066803
公開日2013年1月23日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者貢納爾·安德松, 派屈克·彼得森, 彼得·哈林, 派屈克·耶金斯泰特, 喬納森·比約恩 申請人:胡斯華納有限公司