專利名稱：通過多個接觸點的有效充電的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)器人園林工具。具體地，本發(fā)明涉及一種用于連接機(jī)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(shù)：
機(jī)器人園林工具，例如但是不限于，機(jī)器人割草機(jī)廣泛地用于在草坪上的割草應(yīng)用。典型地，機(jī)器人割草機(jī)是一個自治的機(jī)器人園林工具并且使用電池作為動力來源?；谶\(yùn)行負(fù)載和持續(xù)時間，機(jī)器人割草機(jī)的電池可能周期性地放完電。電池的功率電平可能被連續(xù)地監(jiān)控，以識別出通過充電裝置給電池充電的需求。在運(yùn)行期間，當(dāng)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，用于機(jī)器人割草機(jī)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(jī)器人割草機(jī)上并且該板簧可能被附接至該充電裝置。進(jìn)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(dǎo)，以給機(jī)器人割草機(jī)的電池充電。換言之，電流可能從充電裝置的板簧被傳導(dǎo)至機(jī)器人割草機(jī)的金屬板。然而，在這個裝置中，僅有單個用于電流傳導(dǎo)的接觸點。這導(dǎo)致了較小的接觸面積以及因此導(dǎo)致低效率的電池充電。進(jìn)一步地，金屬板與板簧之間的較差接觸可能導(dǎo)致在組件上產(chǎn)生熱量并且損失能量。鑒于前面所述，需要一種為機(jī)器人園林工具充電的改進(jìn)系統(tǒng)，其將克服低效率電流傳導(dǎo)和能量損失的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述，本發(fā)明的目的在于解決或者至少減少上面討論的問題。具體地，目的在于提供一種充電耦合器，以將機(jī)器人園林工具連接到充電裝置，從而使在機(jī)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(quán)利要求I中所述的用于將機(jī)器人園林工具連接到充電裝置的充電耦合器實現(xiàn)上述目標(biāo)。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。介于第一充電接觸件與第二充電接觸件之間的接觸促進(jìn)用于機(jī)器人園林工具的電池充電的電流的傳導(dǎo)。第二充電接觸件可能包括一排至少兩個彈性接觸桿(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(dāng)彈性接觸桿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(dǎo)。進(jìn)一步地，由于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并且符合成本效益部件的充電耦合器。根據(jù)權(quán)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桿，優(yōu)選地至少四個彈性接觸桿，并且更優(yōu)選地至少六個彈性接觸桿。因此，由于增加了的接觸點數(shù)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(dǎo)可能變得更加高效。根據(jù)權(quán)利要求3,第二充電接觸件可能包括基板(base plate)。上述一排彈性接觸桿可能遠(yuǎn)離基板伸出。因此，第二充電接觸件可能由單個沖壓板制成，使得其成為非常廉價的部件。根據(jù)權(quán)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(jīng)由多個接觸點從充電裝置傳導(dǎo)至第一充電接觸件。根據(jù)權(quán)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(dǎo)電材料制成。根據(jù)權(quán)利要求6，第一充電接觸件可能安裝在機(jī)器人園林工具上，并且第二充電接觸件可能安裝在充電裝置上。可選地，根據(jù)權(quán)利要求7，第一充電接觸件可能安裝在充電裝置上，并且第二充電接觸件可能裝置在機(jī)器人園林工具上。在本發(fā)明的各種實施例中，第二充電接觸件可能設(shè)置有兩個用來將其安裝在充電裝置上或者機(jī)器人園林工具上的孔。根據(jù)權(quán)利要求8，該充電耦合器可允許從充電裝置到機(jī)器人園林工具的電流傳導(dǎo)。特殊地，電流可能通過設(shè)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(jìn)行傳導(dǎo)。
根據(jù)權(quán)利要求9，接觸桿的長度可能位于10-100毫米范圍內(nèi)，優(yōu)選地在30-60毫米的范圍內(nèi)，以及更優(yōu)選地在40-50毫米范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，根據(jù)權(quán)利要求10，接觸桿的寬度可能位于3-20毫米的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在4-8毫米范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在5-6毫米范圍內(nèi)。更進(jìn)一步地，根據(jù)權(quán)利要求11，接觸桿的厚度可能是在O. 5-5毫米的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在O. 5-2毫米的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在O. 7-1毫米的范圍內(nèi)。進(jìn)一步地,接觸桿可能適于當(dāng)與第一充電接觸件電連接時發(fā)生彈移(spring,彈回，移位)。根據(jù)權(quán)利要求12，彈性接觸桿可適于彈移O. 5-5毫米范圍內(nèi)，優(yōu)選地在O. 7-3毫米的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在1-2毫米的范圍內(nèi)。因此，可以更可靠地提供接觸桿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(fā)明，在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將機(jī)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(fā)明，在附圖中，示出了結(jié)合本發(fā)明的一個或者更多方面的本發(fā)明的實例實施例。然而，本發(fā)明可以被具體化為各種不同形式，并且不應(yīng)被解釋為限制于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，并且將本發(fā)明的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。例如，本發(fā)明的一個或者更多方面能夠在其他實施方式中并且甚至在其他類型的裝置中使用。在附圖中，同樣的數(shù)字表示同樣的元件。機(jī)器人園林工具，例如但不限于，典型地，機(jī)器人割草機(jī)被用于在草坪上的割草應(yīng)用。該機(jī)器人割草機(jī)是一個自治的機(jī)器人園林工具并且使用電池作為動力來源?；谶\(yùn)行負(fù)載和持續(xù)時間，機(jī)器人割草機(jī)的電池可能周期性地放完電。因此，在運(yùn)行期間，當(dāng)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(fā)明涉及一種充電耦合器，其可能被用于將機(jī)器人園林工具連接至充電裝置。該充電耦合器促進(jìn)機(jī)器人園林工具的電池的高效充電。盡管實例實施例被示出與機(jī)器人割草機(jī)一起使用，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明可能被結(jié)合至任何合適類型的機(jī)器人園林工具的，而不僅僅限于與機(jī)器人割草機(jī)一起使用，并且可能結(jié)合于不同類型的實施例。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于將機(jī)器人園林工具連接到充電裝置的充電耦合器100。機(jī)器人園林工具可能設(shè)置有動力源，用于在其運(yùn)行期間吸取動力。在本發(fā)明的實施例中，電池可能被用作機(jī)器人園林工具的動力源。基于運(yùn)行負(fù)載和持續(xù)時間，電池的功率電平可能降低，從而為了連續(xù)運(yùn)行需要隨后充電。該充電耦合器100可允許為機(jī)器人園林工具的電池充電。在本發(fā)明的各種實施例中，該機(jī)器人園林工具可能是機(jī)器人割草機(jī)。電池的功率電平可能被監(jiān)控，以此來決定電池是否需要充電。在本發(fā)明的一個實施例中，電池的功率電平可能與預(yù)定的閾值功率電平作比較。當(dāng)功率電平降至低于預(yù)定的 閾值功率電平時，電池可被連接到用于充電的充電裝置。現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)明的各種實施例中，第一充電接觸件102可能由導(dǎo)電材料制成，例如但不限于，金屬或者其他相似材料。進(jìn)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桿106。在本發(fā)明的實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排三個接觸桿106。在本發(fā)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桿106。在本發(fā)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桿106。參照圖I，第二充電接觸件104可能包括基板108。進(jìn)一步地，接觸桿106可能遠(yuǎn)離基板108伸出。在本發(fā)明的各種實施例中，第二充電接觸件104可能由單個沖壓板制成，該沖壓板由導(dǎo)電材料制成，例如但不限于，不銹鋼或者其他相似材料。充電耦合器100允許機(jī)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桿106受壓抵靠充電板并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(jìn)行傳導(dǎo)。在本發(fā)明的各種實施例中，多個接觸點的存在可能促進(jìn)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(dǎo)。多個接觸點可被用于為機(jī)器人園林工具的電池充電的電流的傳導(dǎo)。在本發(fā)明的實施例中，第一充電接觸件102可安裝在機(jī)器人園林工具上，并且第二充電接觸件104可安裝在充電裝置上。在本發(fā)明的這個實施例中，通過將電流從接觸桿106經(jīng)由多個接觸點傳導(dǎo)到充電板，可為機(jī)器人園林工具的電池充電。在本發(fā)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，并且第二充電接觸件104可安裝在機(jī)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(jīng)由多個接觸點傳導(dǎo)到接觸桿106，可為機(jī)器人園林工具的電池充電。在本發(fā)明的各種實施例中，基板108可設(shè)置有兩個孔，這兩個孔用于將第二充電接觸件104安裝在機(jī)器人園林工具或者充電裝置上。圖2示出了根據(jù)本發(fā)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。在這個示范性的實施例中，第二充電接觸件104可能包括一排四個彈性接觸桿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(shè)置有兩個孔，用于方便將其安裝在充電裝置或者機(jī)器人園林工具上。在本發(fā)明的實施例中，第二充電接觸件104可安裝在機(jī)器人割草機(jī)上。接觸桿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。接觸桿106可適于當(dāng)與第一充電接觸件102電連接時發(fā)生彈移。在本發(fā)明的實施例中，接觸桿106可適于當(dāng)與第一充電接觸件102連接時彈移大約O. 5-5毫米的范圍。在本發(fā)明的另一個實施例中，接觸桿106可適于彈移大約O. 7-3毫米的范圍。在本發(fā)明的又一個實施例中，接觸桿106可適于彈移大約1-2毫米的范圍。圖3示出了根據(jù)本發(fā)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桿106和基板108。進(jìn)一步地，基板108可設(shè)置有兩個孔，這兩個孔用于將第二充電接觸件104安裝在機(jī)器人園林工具或者充電裝置上。基板108可相對于接觸桿106進(jìn)一步地折疊?；?08可與接觸桿106形成一個角度。該角度可能在大約85-95度的范圍內(nèi)，優(yōu)選地大約88-90度的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的實施例中，接觸桿106的長度可能在大約10-100毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的另一個實施例中，接觸桿106的長度可能在大約30-60毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的又一個實施例中，接觸桿106的長度可能在大約40-50毫米的范圍內(nèi)變化。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，接觸桿106的寬度可能在大約3-20毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的另一個實施例中，接觸桿106的寬度可能在大約4-8毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的另一個實施例中，接觸桿106的寬度可能在大約5-6毫米的范圍內(nèi)變化。仍然進(jìn)一步地，在本發(fā)明的實施例中，接觸桿106的厚度可能在大約O. 5-5毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的另一個實施例中，接觸桿106的厚度可能在大約O. 5-2毫米的范圍內(nèi)變化。在本發(fā)明的又一個實施例中，接觸桿106的厚度可能在大約O. 7-1毫米的范圍內(nèi)變化。盡管上述發(fā)明關(guān)于機(jī)器人園林工具解釋了工作方式，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道這樣的系統(tǒng)在其他工具中可以輕松地實現(xiàn)，例如但不限于，自動真空吸塵器。在附圖和說明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式和實例，并且盡管采用了特定的術(shù)語，這些術(shù)語是以通用且描述性的意義被應(yīng)用，并非用于限定的目的，在以下權(quán)利要求中闡述本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于將機(jī)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)， 其特征在于， 所述第二充電接觸件(104 )包括用于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桿(106)。
2.根據(jù)權(quán)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桿(106)，優(yōu)選地至少四個彈性接觸桿，并且更優(yōu)選地至少六個彈性接觸桿。
3.根據(jù)權(quán)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)并且其中所述一排彈性接觸桿(106)遠(yuǎn)離所述基板伸出。
4.根據(jù)權(quán)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(jù)前述權(quán)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(jù)前述權(quán)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(jī)器人園林工具上，并且所述第二充電接觸件(104)安裝在所述充電裝置上。
7.根據(jù)權(quán)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，并且所述第二充電接觸件(104)安裝在所述機(jī)器人園林工具上。
8.根據(jù)前述權(quán)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)適于提供將電流從所述充電裝置通過所述多個接觸點傳導(dǎo)至所述機(jī)器人園林工具。
9.根據(jù)前述權(quán)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桿(106)的長度介于10-100毫米之間，優(yōu)選地長度介于30-60毫米之間，并且更優(yōu)選地長度介于40-50毫米之間。
10.根據(jù)前述權(quán)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桿(106)中的每一個的寬度介于3-20毫米之間，優(yōu)選地寬度介于4-8毫米之間，并且更優(yōu)選地寬度介于5-6毫米之間。
11.根據(jù)前述權(quán)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)具有的厚度介于O. 5-5毫米之間，優(yōu)選地介于O. 5-2毫米之間，并且更優(yōu)選地介于O. 7-1毫米之間。
12.根據(jù)前述權(quán)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桿(106)適于當(dāng)與所述第一充電接觸件(102)連接時彈移O. 5-5毫米之間，優(yōu)選地O. 7-3毫米之間，并且更優(yōu)選地1-2毫米之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連接機(jī)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(jìn)機(jī)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(shè)置有一排彈性接觸桿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桿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(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者貢納爾·安德松, 帕特里克·彼得森, 彼得·哈林, 帕特里克·耶金斯泰特, 喬納森·比約恩 申請人:胡斯華納有限公司