(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
引込み式充電装置であって、引込みローラ機構と、充電機構と、主制御ＰＣＢとを備え、前記引込みローラ機構が、第１の駆動デバイスと、前記第１の駆動デバイスと駆動接続関係にある伝動組立体と、前記伝動組立体と接続された少なくとも１つのローラ組立体とを含み、前記少なくとも１つのローラ組立体の各々が、２つの対向するローラを含み、前記第１の駆動デバイスが、前記主制御ＰＣＢと電気的に接続され、前記充電機構が、前記主制御ＰＣＢと接続された充電ＰＣＢを含むことを特徴とする、引込み式充電装置。
【請求項２】
前記伝動組立体が、前記少なくとも１つのローラ組立体に対応するプーリグループを備え、または前記伝動組立体が、前記少なくとも１つのローラ組立体に対応する歯車グループを備えることを特徴とする、請求項１に記載の引込み式充電装置。
【請求項３】
前記引込みローラ機構が２つ以上のローラ組立体を含むとき、前記伝動組立体が、対応する数のプーリグループを備え、各プーリグループが、２つのプーリと、ベルトとを含み、第１のプーリグループの前記２つのプーリおよび前記ベルトが、前記第１の駆動デバイスおよび第１のローラ組立体と接続され、２つの隣接するローラ組立体が、残りのプーリグループの２つのプーリおよびベルトを通じて接続されることを特徴とする、請求項１に記載の引込み式充電装置。
【請求項４】
各ローラ組立体に接続された前記プーリが、各ローラ組立体の２つの側に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の引込み式充電装置。
【請求項５】
入口／出口扉機構を備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
【請求項６】
前記入口／出口扉機構が、偏心軸と、第２の駆動デバイスと、ガイドレールと、前記ガイドレールに沿って垂直にスライド可能な扉とを備え、前記第２の駆動デバイスが、前記主制御ＰＣＢと接続され、前記偏心軸が、前記第２の駆動デバイスと接続され、前記扉が、上方に配設されるとともに前記偏心軸に当接する、クロスバーを含むことを特徴とする、請求項５に記載の引込み式充電装置。
【請求項７】
前記入口／出口扉機構に、電源パックの進入をガイドするためのガイド手段がさらに設けられることを特徴とする、請求項６に記載の引込み式充電装置。
【請求項８】
前記引込み式充電装置の入口に配置され、前記主制御ＰＣＢと接続された、スルービームセンサをさらに備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
【請求項９】
前記対向するローラ間に配置されたスライドレールをさらに備えることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
【請求項１０】
前記充電ＰＣＢに、電源パックの極接点と整合し、前記充電ＰＣＢと接続された、少なくとも２つのピンが設けられることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
【請求項１１】
各ピンの先端が、引込み式ポゴピン設計のものであることを特徴とする、請求項１０に記載の引込み式充電装置。
【請求項１２】
ＰＣＢ固定座にピンガイドが設けられ、前記ピンガイドを通って前記ピンが挿入されることを特徴とする、請求項１１に記載の引込み式充電装置。
【請求項１３】
ＰＣＢ固定座に、電源パックの挿入位置を制限するための位置制限部が設けられることを特徴とする、請求項１１に記載の引込み式充電装置。
【請求項１４】
ＰＣＢ固定座上に配設され、前記主制御ＰＣＢと接続された、トリガスイッチをさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の引込み式充電装置。
【請求項１５】
前記トリガスイッチが、スナップドーム型機械式トリガスイッチであることを特徴とする、請求項１４に記載の引込み式充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は充電装置に関し、詳細には、引込み式（取込み）充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]今日では、モバイルデバイスの急速な発展に伴い、その機能はますます多様化している。しかし、モバイルデバイスのバッテリの再充電前持続時間（duration-before-recharging）（寿命）は、大して改善されてはいない。重大な局面でモバイルデバイスの電力を使い果たしてしまうことは、多くの人々にとって厄介な問題となっている。従来技術は、公の場でモバイルデバイスを充電するための装置をまだ提供しておらず、というのも、例えば操作の便利さおよび簡単さ、充電装置の防塵性能、充電装置の安全性、保守、および耐用寿命、ならびに充電の際の便利さ、安全性、およびユーザの安心感という、公の場に充電装置を配置するための特別な要件があるためである。加えて、公の場の充電装置用に、長いまたは短い充電ラインが接続される必要がある場合、装置は、煩雑で乱雑な外観を呈し、電気ワイヤは、損傷を被る傾向があり、漏電を招きさえする。さらに、電気ワイヤと充電されるモバイル電源パック（power pack）とを収容するために、特別なプラットフォームが必要となり、したがって装置は、より煩雑で乱雑になり、例えばその場で待たなければならないユーザに掛かる不便、および多くのモバイル電源パックを同時に充電することによって引き起こされる混雑し混沌とした状況という哀れな体験を、ユーザにもたらすことになる。したがって、従来技術は、公の場でモバイル電源パックを充電したいという要求に対する良い解決策をまだ提供していない。
〔先行技術文献〕
〔特許文献１〕  特開２００１−１０１５２６号公報
【発明の概要】
【０００３】
[0003]したがって、操作が便利であり、高い安全性と、ユーザの良好な体験と、簡単な構造とを備えた、電源パック充電装置を提供することが必要である。
【０００４】
[0004]本発明の目的は、操作が簡単で便利な引込み式充電装置を提供することである。
【０００５】
[0005]本発明の目的を達成するために、技術的解決策が次のように提示される。
【０００６】
[0006]本発明は、引込み式充電装置であって、引込みローラ機構と、充電機構と、主制御ＰＣＢとを備え、引込みローラ機構が、第１の駆動デバイスと、第１の駆動デバイスと駆動接続関係にある伝動組立体と、伝動組立体と接続された少なくとも１つのローラ組立体とを含み、少なくとも１つのローラ組立体の各々が、２つの対向するローラを含み、第１の駆動デバイスが、主制御ＰＣＢと電気的に接続され、充電機構が、主制御ＰＣＢと接続された充電ＰＣＢを含むことを特徴とする、引込み式充電装置を提供する。本発明では、主制御ＰＣＢが第１の駆動デバイスに対して、引込みローラ機構を駆動するように命令する。本発明による引込み式充電装置の使用の際には、ユーザが少なくとも１つのローラ組立体の２つの対向するローラ間に電源パックを置く限り、電源パックは、ローラの回転によって装置に取り込まれ、次いで、充電機構まで搬送されて充電され得、充電後、電源パックは、引込みローラ機構によって送り出される。この引込み式構造設計の場合、ユーザは、簡単で、便利な、柔軟性のある操作を実施することができ、また充電のための手間のかかる手動による任意の調整と位置合せとを必要とすることなく、充電の際の正確な接触を確実にするように、充電されるべき電源パックを充電接点まで安定して正確に搬送することができ、装置は、操作が迅速で容易であり、時間の節減および労力の節減になり、良好な充電性能を有し、良好な充電接触を確実にしながら充電効率を高めることができ、環境にやさしく、電力消費を節減することができる。本発明による引込み式充電装置は、モバイル電源パックだけでなく、モバイル製品の一般的な電源パックを充電するためにも使用され得る。
【０００７】
[0007]少なくとも１つのローラ組立体は、１つのローラ組立体しか含まなくてもよく、第１のローラ組立体と第２のローラ組立体とを含んでもよく、第１のローラ組立体と、第２のローラ組立体と、第３のローラ組立体とを含んでもよく、４つ以上のローラ組立体を含んでもよい。これらは全て、本発明の保護範囲に含まれる。
【０００８】
[0008]好ましくは、引込みローラ機構が１つのローラ組立体を含むとき、伝動組立体は、第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、第１のローラ組立体と接続された第２のプーリと、第１のプーリを第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループを備える。あるいは、伝動組立体は、例えば歯車伝達などを使用してもよい。好ましくは、第１のベルトは歯付きベルトである。
【０００９】
[0009]好ましくは、引込みローラ機構が２つ以上のローラ組立体を含むとき、伝動組立体は、対応する数のプーリグループを備え、各プーリグループが、２つのプーリと、ベルトとを含み、第１のプーリグループの２つのプーリおよびベルトが、第１の駆動デバイスおよび第１のローラ組立体と接続され、２つの隣接するローラ組立体が、残りのプーリグループの２つのプーリおよびベルトを通じて接続される。伝動組立体によって、第１の駆動デバイスの駆動が各ローラ組立体に伝達され、これらのローラ組立体が、電源パックを引き込んで搬送するように協働する。好ましくは、ベルトは歯付きベルトである。各ローラ組立体に接続されたプーリは、各ローラ組立体の同じ側または２つの側に配置され得る。好ましくは、各ローラ組立体に接続されたプーリは、空間節減を達成するために、各ローラ組立体の２つの側に配置される。
【００１０】
[0010]好ましくは、引込みローラ機構が、第１のローラ組立体と、第２のローラ組立体とを備えるとき、第１のローラ組立体および第２のローラ組立体は、電源パックを搬送するように協働する。それに対応して、伝動組立体も、第１の駆動デバイスを第１のローラ組立体と接続し、第１のローラ組立体を第２のローラ組立体と接続するための、２段階に分割され得、あるいは、２段階伝達が、第１の駆動デバイスを第１のローラ組立体と、また第１の駆動デバイスを第２のローラ組立体とそれぞれ、接続し得る。伝動組立体は、さまざまな手段、例えばプーリグループ伝達、歯車伝達などにおいて具現化されてよい。好ましくは、伝動組立体は、第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、第１のローラ組立体と接続された第２のプーリと、第１のプーリを第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループと、第１のローラ組立体と接続された第３のプーリと、第２のローラ組立体と接続された第４のプーリと、第３のプーリを第４のプーリと接続する第２のベルトとを含む、第２のプーリグループとを備える。好ましくは、第１のベルトおよび第２のベルトは、歯付きベルトである。第２のプーリおよび第３のプーリは、第１のローラ組立体の同じ側または２つの側に配置され得る。好ましくは、第２のプーリおよび第３のプーリは、空間節減を達成するために、第１のローラ組立体の２つの側に配置される。
【００１１】
[0011]引込みローラ機構が、第１のローラ組立体と、第２のローラ組立体と、第３のローラ組立体とを含むとき、伝動組立体は、第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、第１のローラ組立体と接続された第２のプーリと、第１のプーリを第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループと、第１のローラ組立体と接続された第３のプーリと、第２のローラ組立体と接続された第４のプーリと、第３のプーリを第４のプーリと接続する第２のベルトとを含む、第２のプーリグループと、第２のローラ組立体と接続された第５のプーリと、第３のローラ組立体と接続された第６のプーリと、第５のプーリを第６のプーリと接続する第３のベルトとを含む、第３のプーリグループとを備える。好ましくは、第１のベルト、第２のベルト、および第３のベルトは、歯付きベルトである。第２のプーリおよび第３のプーリは、第１のローラ組立体の同じ側または２つの側に配置され得、第４のプーリおよび第５のプーリは、第２のローラ組立体の同じ側または２つの側に配置され得る。好ましくは、空間を節減するために、第２のプーリおよび第３のプーリは、第１のローラ組立体の２つの側に配置され、第４のプーリおよび第５のプーリは、第２のローラ組立体の２つの側に配置される。好ましくは、第１の駆動デバイスはモータである。
【００１２】
[0012]好ましくは、引込みローラ機構は、入口／出口扉機構をさらに備える。好ましくは、入口／出口扉機構は、偏心軸と、第２の駆動デバイスと、ガイドレールと、ガイドレールに沿って垂直にスライド可能な扉とを備え、第２の駆動デバイスは、主制御ＰＣＢと接続され、偏心軸は、第２の駆動デバイスと接続され、扉は、上方に配設されるとともに偏心軸に当接する、クロスバーを含む。主制御ＰＣＢが第２の駆動デバイスに対して、偏心軸を駆動して回転させるように命令し、偏心軸の回転が、偏心軸に当接するクロスバーを押し、その結果、扉がガイドレールに沿って垂直にスライドし、したがって、扉が開放および閉鎖する。入口／出口扉機構は、他の手段、例えば手動開放式扉機構、誘導開放式（inductively opened）扉機構などにおいて具現化されてもよい。好ましくは、扉に、ガイドレール内での扉の移動を制限するための位置決めポストが設けられ、それにより、扉の安定した移動が得られる。好ましくは、第２の駆動デバイスはモータである。
【００１３】
[0013]好ましくは、入口／出口扉機構に、電源パックの進入をガイドするためのガイド手段がさらに設けられる。一般に、ガイド手段は、電源パックの挿入を容易にするために、充電されるべき電源パックの輪郭に共形である。
【００１４】
[0014]好ましくは、引込み式充電装置は、引込み式充電装置の入口に配置され、主制御ＰＣＢと接続された、スルービームセンサをさらに備える。一般に、スルービームセンサには、赤外線を通じて互いに通信する、垂直方向に配置された受信端および送信端が備わっている。スルービームセンサは、電源パックの出入りを検出することができる。ユーザが、充電されるべき電源パックを導入するとき、電源パックがスルービームセンサの２つの端部間の赤外線を遮ると、スルービームセンサがパルス信号を発生させ、それによって、主制御ＰＣＢが、電源パックの進入を知らされ、第１の駆動デバイスをアクティブにする結果、伝動組立体が駆動され、電源パックがローラの摩擦力下で機構にゆっくりと引き込まれる。電源パックが取り出されるとき、スルービームセンサはまた、電源パックが取り出されたかどうかを検出することができ、スルービームセンサは、取り出された電源パックが持ち去られたかどうかを検出するのにも使用され得、規定時間を超えても持ち去られない場合、電源パックは引き込まれる。
【００１５】
[0015]好ましくは、引込み式充電装置は、それぞれ第１のローラ組立体の前および後ろに配置され、主制御ＰＣＢと接続された、２つのスルービームセンサを備える。前述の一スルービームセンサの全ての機能に加えて、好ましい本実施形態はまた、挿入された電源パックの速度と位置とを検出するのに使用されるとともに、電源パックの強制引抜きを防ぐために電源パックの取出しの状態を検出するのに使用され得、強制引抜きが検出された場合、電源パックを引き込むために駆動が開始される。
【００１６】
[0016]好ましくは、ローラはそれぞれ、表面上にゴム層で被覆され、電源パックを収容し押せるようにするための間隔が、各ローラ対の表面間に形成される。電源パックを挿入すると、可撓性および耐摩耗性であるゴム材料が電源パックと直接接触し、電源パックが回転摩擦下で引き込まれるので、電源パックは摩耗から保護され得る。好ましくは、垂直に配置されたローラのゴム層間の距離は、電源パックの引込み移動が、より安定的で精密となり得るように、電源パックの厚さよりもわずかに小さい。
【００１７】
[0017]好ましくは、引込み式充電装置は、対向するローラ間に配置されたスライドレールをさらに備える。スライドレールは、引込みおよび取出しの際に電源パックをガイドするのに使用され得、ガイド効果を達成するために、充電されるべき電源パックの２つの側に共形の断面形状を有する。さらに、スライドレールはまた、特別な電源パックを充電し、異なる形状をとる別の電源パックの進入を防ぐために、必要なら特別な形状をとり得る。
【００１８】
[0018]好ましくは、充電機構は、ＰＣＢ固定座をさらに備え、その上に充電ＰＣＢが配置される。
【００１９】
[0019]好ましくは、充電ＰＣＢに、電源パックの極接点と整合し、充電ＰＣＢと電気的に接続された、少なくとも２つのピンが設けられる。充電されるべき電源パックの極接点がピンと接触させられた後、回路が形成され、電源パックと主制御ＰＣＢとの間でデータ送信が生じる。主制御ＰＣＢは、電源パックのさまざまな内部情報、例えば充電容量、温度、ＩＤ情報、電流などを読み取り、電源パックの挿入方向が逆になっているかどうか、電源パックが、充電されることの許されている特定のものであるかどうか、もしくは同様のことを判定することができ、および／または主制御ＰＣＢは、充電機能を達成するために、電源パックに電流を入力することができる。好ましくは、充電ＰＣＢに、電源パックの極接点と整合する４つのピンが設けられ、この場合、２つのピンが充電用に使用され、残りの２つのピンがデータ送信用に使用される。電源パックが誤った方向に挿入された場合、データ送信用の２つのピンが、電源パックの誤った挿入を検出し、主制御ＰＣＢが、電源パックを外に搬送するために第１の駆動デバイスを反対方向に回転させるように駆動する。
【００２０】
[0020]好ましくは、ピンの先端は、引込み式ポゴピン設計のものである。
【００２１】
[0021]好ましくは、位置精度を高めるために、ＰＣＢ固定座にピンガイドが設けられ、それを通ってピンが挿入される。
【００２２】
[0022]好ましくは、ＰＣＢ固定座に、電源パックの挿入位置を制限するための位置制限部が設けられる。電源パックが定位置に挿入されると、ピンにかかる応力が低減され得、ピンの耐用寿命が増大され得る。
【００２３】
[0023]好ましくは、引込み式充電装置は、ＰＣＢ固定座上に配設され、主制御ＰＣＢと接続された、トリガスイッチをさらに備える。
【００２４】
[0024]好ましくは、トリガスイッチは、「スナップドーム」型機械式トリガスイッチであり、電源パックが定位置に引き込まれたかどうかを判定するのに使用され得る。充電されるべき電源パックが挿入され、定位置に引き込まれると、スナップドームトリガスイッチが押し縮められ、スイッチ信号が発生して主制御ＰＣＢに送信され、この場合、トリガスイッチは、第１の駆動デバイスの稼働を停止させるような、定位置警告効果を有する。
【００２５】
[0025]好ましくは、引込み式充電装置は、左側フレームと右側フレームとをさらに備え、それらの間に、第１のローラ組立体および第２のローラ組立体が配置される。左側フレームおよび右側フレームは、さまざまな要素の配置を安定させ、容易にする効果を有する。
【００２６】
[0026]好ましくは、引込み式充電装置は、左側フレームと右側フレームとの間に配置され、ナットによってロックされた、固定軸をさらに備える。固定軸は、左側フレームと右側フレームとを安定させる効果を生み出すことができる。
【００２７】
[0027]従来技術と比較して、本発明による引込み式充電装置では、本発明は次の利点、すなわち、主制御ＰＣＢが第１の駆動デバイスに対して、引込みローラ機構を駆動するように命令する、という利点を有する。本発明による引込み式充電装置の使用の際には、ユーザが第１のローラ組立体の２つの対向するローラ間に電源パックを挿入する限り、電源パックは、ローラの回転下で装置に引き込まれ、次いで、充電機構まで搬送されて充電され得、充電後、電源パックは、引込みローラ機構によって外に搬送される。操作は、ユーザにとって簡単で便利である。ゴム層で被覆されたローラが、電源パックの引込みまたは取出しの安定した安全な移動を可能にし、電源パックに損傷を与えず、ユーザの体験の改善、操作上の高い安全性を有する。充電されているときの電源パックは引込み式充電装置内に収容されているので、散乱した電力ラインがなく、また防塵性能、安全性、およびユーザの体験が改善され。
【００２８】
[0028]本発明の実施形態について、下で図面を参照して詳細にさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】[0029]本発明による引込み式充電装置の実施形態１を示す概略図。
【図２】[0030]本発明による引込み式充電装置の実施形態１を示す分解図。
【図３】[0031]本発明の実施形態１における、入口／出口扉機構のガイドレールとガイド手段とを示す正面図。
【図４】[0032]本発明の実施形態１における、電源パックが挿入される過程を示す図。
【図５】[0033]本発明の実施形態１における、電源パックがトリガスイッチとピンとに接触したところを示す図。
【図６】[0034]本発明の実施形態１における、充電されるべき電源パックを示す概略図。
【図７】[0035]本発明の実施形態１における、充電部を示す概略図。
【図８】[0036]本発明の実施形態１における、扉が開放されて電源パックを引き込んだところを示す概略図。
【図９】[0037]本発明の実施形態１における、電源パックを引き込んだ後で扉が閉鎖されたところを示す概略図。
【図１０】[0038]本発明による引込み式充電装置の実施形態２を示す分解図。
【図１１】[0039]本発明の実施形態２における、電源パックが挿入される過程を示す概略図。
【図１２】[0040]本発明の実施形態２における、電源パックがトリガスイッチとピンとに接触したところを示す概略図。
【図１３】[0041]本発明による引込み式充電装置の実施形態３を示す分解図。
【図１４】[0042]本発明の実施形態３における、電源パックが挿入される過程を示す概略図。
【図１５】[0043]本発明の実施形態３における、電源パックがトリガスイッチとピンとに接触したところを示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
[0044]図１および図２を参照すると、本発明は、引込み式（取込み）充電装置であって、引込み（取込み）ローラ機構と、充電機構と、主制御ＰＣＢ１１と、入口／出口扉機構とを備える、引込み式（取込み）充電装置を提供する。引込みローラ機構は、第１の駆動デバイス（本実施形態では第１のモータ１３）と、第１のモータ１３と駆動接続関係にある伝動組立体と、伝動組立体に接続された第１のローラ組立体２４と第２のローラ組立体２５とを含む。第１のローラ組立体および第２のローラ組立体の各々は、１対のローラを含む。第１のモータ１３は、主制御ＰＣＢ１１と電気的に接続される。充電機構は、主制御ＰＣＢ１１と接続された充電ＰＣＢ１８を含み、充電ＰＣＢ１８は、ＰＣＢ固定座１７上に配置される。入口／出口扉機構は、引込みローラ機構と接続される。
【００３１】
[0045]伝動組立体は、第１のモータ１３の駆動軸と接続された第１のプーリ１４と、第１のローラ組立体２４の一方の側と接続された第２のプーリ１６と、第１のプーリ１４を第２のプーリ１６と接続する第１の歯付きベルト１５とを含む、第１のプーリグループと、第１のローラ組立体２４の他方の側と接続された第３のプーリ７と、第２のローラ組立体２５の一方の側と接続された第４のプーリ５と、第３のプーリ７を第４のプーリ５と接続する第２の歯付きベルト６とを含む、第２のプーリグループとを備える。
【００３２】
[0046]入口／出口扉機構は、偏心軸２と、第２の駆動デバイス（本実施形態では第２のモータ４）と、左ガイドレール３と、右ガイドレール２２と、左ガイドレール３および右ガイドレール２２に沿って垂直にスライド可能な扉１とを備え、この場合、第２のモータ４は、電気的に主制御ＰＣＢ１１接続され、偏心軸２は、第２のモータ４と接続される。扉１は、上方に配設されるとともに偏心軸２に当接する、クロスバー１０２と、左ガイドレール３および右ガイドレール２２と係合するために両側に配設された、位置決めポスト１０１とを備え、この場合、左ガイドレール３および右ガイドレール２２にそれぞれ、ガイドレール溝２２１およびガイド構造２２４が設けられ、扉１上の位置決めポスト１０１は、ガイドレール溝２２１内に置かれた後、扉１に対する位置制限効果を有し得、ガイド構造２２４は、電源パック２７の配置を容易にするために使用される。
【００３３】
[0047]引込み操作および取出し操作の際に電源パック２７をガイドするために、第１のローラ組立体２４の上部ローラと下部ローラとの間から、第２のローラ組立体２５の上部ローラと下部ローラとの間まで、スライドレール２２２が設けられる。スライドレール２２２の断面形状は、図３に示されるように、電源パック２７の２つの側に共形である。
【００３４】
[0048]本発明では、左ガイドレール３および右ガイドレール２２がそれぞれ、スライドレール２２２と一体型ユニットを成し、一体型ユニットが、本発明による引込み式充電装置の左側フレーム８および右側フレーム１２に、スライドレール２２２の外側に配設された位置決めポスト３０１を通じて固定される。
【００３５】
[0049]図３を参照すると、左ガイドレール３と右ガイドレール２２とを設置した後、電源パック２７をガイドし、それに加えて異なる形状をとる別の電源パックの進入を防ぐために、引込み式充電装置の前面が、電源パック２７に類似の形状を成す。
【００３６】
[0050]第１のローラ組立体２４の垂直に配置されたローラ対、および第２のローラ組立体２５の垂直に配置されたローラ対がそれぞれ、表面上にゴム層２６で被覆され、電源パックを収容し押せるようにするための間隙が、ローラ対の表面間に形成される。ローラの端部は、左側フレーム８および右側フレーム１２に、ブッシング２３によって留められる。電源パックが挿入されると、可撓性および耐摩耗性であるゴム材料が電源パックと直接接触し、電源パックが回転摩擦によって取り込まれるので、電源パックは摩耗から保護され得る。好ましい一実施形態では、垂直に配置されたローラのゴム層間の距離は、取り込まれた電源パックの移動が、より安定的で正確となり得るように、充電されるべき電源パックの厚さよりもわずかに小さい。
【００３７】
[0051]図４および図５を参照すると、２つのスルービームセンサ２０、２１がそれぞれ、第２のローラ組立体２５の前と後ろの両方に配設され、それらのセンサは、主制御ＰＣＢ１１と接続されている。スライドレール２２２に、スルービームセンサ２０、２１が上に取り付けられる２つのセンサ取付座２２３が設けられ、２つのスルービームセンサは、電源パックの出入りを検出することができる。２つのスルービームセンサ２０、２１それぞれには、赤外線を通じて互いに通信する、上部受信端２１１および下部送信端２１２が備わっている。ユーザが、充電されるべき電源パックを導入するとき、電源パック２７がスルービームセンサ間の赤外線を遮ると、スルービームセンサがパルス信号を送信し、それによって、主制御ＰＣＢ１１が、電源パックの進入を知らされ、第１のモータ１３をアクティブにすると、伝動組立体が駆動され、電源パックがローラの摩擦力下で機構にゆっくりと進入する。電源パックが取り出されるとき、スルービームセンサはまた、電源パックが取り出されたかどうかと、取り出された電源パックが持ち去られたかどうかとを検出することができ、電源パックが規定時間を超えても持ち去られない場合、電源パックを引き込むように伝動組立体が駆動される。スルービームセンサはまた、導入の間の電源パックの速度と位置とを検出するとともに、人物による電源パックの強制引抜きを防ぐために電源パックの取出しの状態を検出することができ、強制引抜きが検出された場合、電源パックを引き込むために駆動が開始される。図６および図７を参照すると、充電されるべき電源パック２７の端面に、極接点２７１が設けられている。本実施形態では、極接点は銅製であり、円形接触面を有し、充電ＰＣＢ１８に４つのピン２８が設けられ、そのうち充電用に使用される２つのピンが、電源パックの極接点２７１と整合し、残りの２つのピンがデータ送信用に使用される。ピン２８は、充電ＰＣＢ１８と電気的に接続される。充電されるべき電源パックの極接点２７１がピン２８と接触させられた後、充電用に回路が形成される。ピン２８を通じて、主制御ＰＣＢ１１は、電源パック２７のさまざまな内部情報、例えば充電容量、温度、ＩＤ情報、電流などを読み取ることができ、主制御ＰＣＢ１１はまた、充電機能を達成するために、電源パック２７にそれらの間の接点を介して電流を入力することができる。さらに、電源パックの情報が前記接点を通じて読み出され得るかどうかに応じて、電源パックが逆に挿入されているかどうか、電源パックが、充電されることの許されている特定のものであるかどうかが決定され得、これは、「スマート」装置にとって重要な側面である。電源パックが誤った方向に挿入された場合、データ送信用の２つのピンが、電源パックの誤った挿入を検出し、主制御ＰＣＢが、電源パックを送り出すために第１のモータを反対方向に回転させるように駆動する。
【００３８】
[0052]図７を参照すると、ピン２８の先端２８１は、引込み式であり、ポゴピン設計のものである。ピン２８が挿入されるときの位置精度を高めるために、ＰＣＢ固定座１７にピンガイド１７２が設けられる。ピン２８にかかる応力を低減させ、その耐用寿命を向上させるために、ＰＣＢ固定座１７に、電源パック２７が定位置に挿入されたときの電源パックの位置を制限するための位置制限部１７１が設けられる。
【００３９】
[0053]図７に示されるように、引込み式充電装置は、ＰＣＢ固定座１７上に配設され、主制御ＰＣＢ１１と接続された、トリガスイッチ１９をさらに備える。トリガスイッチは、「スナップドーム」機械式トリガスイッチであり、弾性シート１９１を有する。定位置に挿入された充電される電源パック２７が、トリガスイッチの弾性シート１９１を押し縮めると、スイッチ信号が得られて主制御ＰＣＢ１１に送信され、この場合、トリガスイッチは、定位置警告機能を実施する。主制御ＰＣＢ１１は、トリガスイッチ１９によって出力された定位置信号を受領すると、第１のモータ１３の稼働を停止させる。
【００４０】
[0054]左側フレーム８と右側フレーム９との間に固定軸９が設けられ、固定軸９は、ナット１０を通じてロックされる。固定軸は、左側フレームと右側フレームとを安定させることができる。
【００４１】
[0055]図４、図５、図８、および図９を参照すると、本発明では、主制御ＰＣＢが第２のモータ４に対して、扉１を上向きに開放させる（図８参照）ために入口／出口扉機構の偏心軸２を駆動するように命令する。ユーザが電源パック２７を導入するとき、電源パック２７が赤外線を遮ると、センサ２１がパルス信号を発生させて、主制御ＰＣＢ１１に電源パックの挿入を知らせ、次いで、第１のモータ１３がアクティブにされる。第１のモータ１３は、引込みローラ機構を駆動して２段階伝達によって動作させる。引込みローラ機構の第２のローラ組立体２５および第１のローラ組立体２４が動作し、電源パック２７が、ローラの摩擦力下で取り込まれ、左ガイドレール３および右ガイドレール２２のガイド下で、機構にゆっくりと導入される。電源パック２７が、定義された位置に到達すると、弾性シート１９１が作動され、トリガスイッチ１９が主制御ＰＣＢ１１に定位置信号を出力し、定位置信号が第１のモータ１３の稼働を停止させる。次いで、電源パックの極接点２７１がピン２８と接触した後、主制御ＰＣＢ１１が、電源パックの情報を読み出し、電源パックの情報が読み出せない場合、主制御ＰＣＢ１１は引込みローラ機構に対して、電源パックを取り出すために反対方向に動作するように命令する。
【００４２】
[0056]本発明による引込み式充電装置の使用の際には、ユーザが第２のローラ組立体の対向するローラ間に電源パックを置く限り、電源パックは、ローラの回転によって装置に取り込まれ得、電源パックは、第２のローラ組立体および第１のローラ組立体を通じて充電機構まで搬送されて充電され、充電後、電源パックは、引込み（取込み）ローラ機構の第１のローラ組立体および第２のローラ組立体によって送り出される。これは、ユーザによる操作が簡単で、便利なものである。
【００４３】
[0057]図１０〜図１２を参照すると、本発明による引込み式充電装置の実施形態２は、本実施形態２における引込みローラ機構が、第１のローラ組立体２４しか使用せず、伝動組立体が、第１のモータ１３の駆動軸と接続された第１のプーリ１４と、第１のローラ組立体２４の一方の側と接続された第２のプーリ１６と、第１のプーリを第２のプーリと接続する歯付きベルト１５とを含む、第１のプーリグループを備えるという点で、実施形態１とは異なっている。２つのスルービームセンサ２０、２１が、隔置され、第１のローラ組立体２４の前に配置され得、またはそれぞれ、第１のローラ組立体２４の前および後ろに配置され得る。
【００４４】
[0058]図１３〜図１５を参照すると、本発明による引込み式充電装置の実施形態３は、本実施形態３における引込みローラ機構が、第１のローラ組立体２４と、第２のローラ組立体２５と、第３のローラ組立体２９とを備え、伝動組立体が、第１のモータ１３の駆動軸と接続された第１のプーリ１４と、第１のローラ組立体２４の一方の側と接続された第２のプーリ１６と、第１のプーリを第２のプーリと接続する第１の歯付きベルト１５とを含む、第１のプーリグループと、第１のローラ組立体２４の他方の側と接続された第３のプーリ７と、第２のローラ組立体２５の一方の側と接続された第４のプーリ５と、第３のプーリ７を第４のプーリ５と接続する第２のベルト６とを含む、第２のプーリグループと、第２のローラ組立体２５の他方の側と接続された第５のプーリ１４１と、第３のローラ組立体２９の一方の側と接続された第６のプーリ１６１と、第５のプーリ１４１を第６のプーリ１６１と接続する第３のベルト１５１とを含む、第３のプーリグループとを備えるという点で、実施形態１および実施形態２とは異なっている。２つのスルービームセンサ２０、２１が、第３のローラ組立体２９の前、および第３のローラ組立体２９と第２のローラ組立体２５との間に配置される。
【００４５】
[0059]本発明の好ましい実施形態のみが、上記のごとく説明されているが、本発明はそれらに限定されない。本発明の技術的解決策に基づくどんな等価な修正形態も、本発明の範囲内に含まれる。
以下に、出願時の特許請求の範囲の記載事項を付記する。
［１］  引込み式充電装置であって、引込みローラ機構と、充電機構と、主制御ＰＣＢとを備え、前記引込みローラ機構が、第１の駆動デバイスと、前記第１の駆動デバイスと駆動接続関係にある伝動組立体と、前記伝動組立体と接続された少なくとも１つのローラ組立体とを含み、前記少なくとも１つのローラ組立体の各々が、２つの対向するローラを含み、前記第１の駆動デバイスが、前記主制御ＰＣＢと電気的に接続され、前記充電機構が、前記主制御ＰＣＢと接続された充電ＰＣＢを含むことを特徴とする、引込み式充電装置。
［２］  前記伝動組立体が、前記少なくとも１つのローラ組立体に対応するプーリグループを備え、または前記伝動組立体が、前記少なくとも１つのローラ組立体に対応する歯車グループを備えることを特徴とする、［１］に記載の引込み式充電装置。
［３］  前記引込みローラ機構が第１のローラ組立体しか含まないとき、前記伝動組立体が、前記第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、前記第１のローラ組立体の一方の側と接続された第２のプーリと、前記第１のプーリを前記第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループを備えることを特徴とする、［１］に記載の引込み式充電装置。
［４］  前記第１のベルトが歯付きベルトであることを特徴とする、［３］に記載の引込み式充電装置。
［５］  前記引込みローラ機構が２つ以上のローラ組立体を含むとき、前記伝動組立体が、対応する数のプーリグループを備え、各プーリグループが、２つのプーリと、ベルトとを含み、第１のプーリグループの前記２つのプーリおよび前記ベルトが、前記第１の駆動デバイスおよび第１のローラ組立体と接続され、２つの隣接するローラ組立体が、残りのプーリグループの２つのプーリおよびベルトを通じて接続されることを特徴とする、［１］に記載の引込み式充電装置。
［６］  各ローラ組立体に接続された前記プーリが、各ローラ組立体の２つの側に配置されることを特徴とする、［５］に記載の引込み式充電装置。
［７］  前記ベルトが歯付きベルトであることを特徴とする、［５］に記載の引込み式充電装置。
［８］  前記引込みローラ機構が、第１のローラ組立体と、第２のローラ組立体とを含むとき、前記伝動組立体が、前記第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、前記第１のローラ組立体に接続された第２のプーリと、前記第１のプーリを前記第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループと、前記第１のローラ組立体と接続された第３のプーリと、前記第２のローラ組立体と接続された第４のプーリと、前記第３のプーリを前記第４のプーリと接続する第２のベルトとを含む、第２のプーリグループとを備えることを特徴とする、［１］に記載の引込み式充電装置。
［９］  前記第２のプーリおよび前記第３のプーリが、前記第１のローラ組立体の２つの側に配置されることを特徴とする、［８］に記載の引込み式充電装置。
［１０］  前記第１のベルトおよび前記第２のベルトが、歯付きベルトであることを特徴とする、［８］に記載の引込み式充電装置。
［１１］  前記引込みローラ機構が、第１のローラ組立体と、第２のローラ組立体と、第３のローラ組立体とを含むとき、前記伝動組立体が、前記第１の駆動デバイスと接続された第１のプーリと、前記第１のローラ組立体と接続された第２のプーリと、前記第１のプーリを前記第２のプーリと接続する第１のベルトとを含む、第１のプーリグループと、前記第１のローラ組立体と接続された第３のプーリと、前記第２のローラ組立体と接続された第４のプーリと、前記第３のプーリを前記第４のプーリと接続する第２のベルトとを含む、第２のプーリグループと、前記第２のローラ組立体と接続された第５のプーリと、前記第３のローラ組立体と接続された第６のプーリと、前記第５のプーリを前記第６のプーリと接続する第３のベルトとを含む、第３のプーリグループとを備えることを特徴とする、［１］に記載の引込み式充電装置。
［１２］  前記第２のプーリおよび前記第３のプーリが、前記第１のローラ組立体の２つの側に配置され、前記第４のプーリおよび前記第５のプーリが、前記第２のローラ組立体の２つの側に配置されることを特徴とする、［１１］に記載の引込み式充電装置。
［１３］  前記第１のベルト、前記第２のベルト、および前記第３のベルトが、歯付きベルトであることを特徴とする、［１１］に記載の引込み式充電装置。
［１４］  前記第１の駆動デバイスがモータであることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［１５］  入口／出口扉機構を備えることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［１６］  前記入口／出口扉機構が、偏心軸と、第２の駆動デバイスと、ガイドレールと、前記ガイドレールに沿って垂直にスライド可能な扉とを備え、前記第２の駆動デバイスが、前記主制御ＰＣＢと接続され、前記偏心軸が、前記第２の駆動デバイスと接続され、前記扉が、上方に配設されるとともに前記偏心軸に当接する、クロスバーを含むことを特徴とする、［１５］に記載の引込み式充電装置。
［１７］  前記第２の駆動デバイスがモータであることを特徴とする、［１６］に記載の引込み式充電装置。
［１８］  前記入口／出口扉機構に、電源パックの進入をガイドするためのガイド手段がさらに設けられることを特徴とする、［１６］に記載の引込み式充電装置。
［１９］  前記引込み式充電装置の入口に配置され、前記主制御ＰＣＢと接続された、スルービームセンサをさらに備えることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［２０］  第１のローラ組立体の前および後ろにそれぞれ配置され、前記主制御ＰＣＢと接続された、２つのスルービームセンサをさらに備えることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［２１］  前記ローラがそれぞれ、表面上にゴム層で被覆されることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［２２］  前記対向するローラ間に配置されたスライドレールをさらに備えることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［２３］  前記充電ＰＣＢに、電源パックの極接点と整合し、前記充電ＰＣＢと接続された、少なくとも２つのピンが設けられることを特徴とする、［１］から［１３］のいずれか一項に記載の引込み式充電装置。
［２４］  前記充電ＰＣＢに４つのピンが設けられることを特徴とする、［２３］に記載の引込み式充電装置。
［２５］  各ピンの先端が、引込み式ポゴピン設計のものであることを特徴とする、［２３］に記載の引込み式充電装置。
［２６］  前記充電機構が、ＰＣＢ固定座をさらに備え、前記ＰＣＢ固定座上に前記充電ＰＣＢが配置されることを特徴とする、［２３］に記載の引込み式充電装置。
［２７］  前記ＰＣＢ固定座にピンガイドが設けられ、前記ピンガイドを通って前記ピンが挿入されることを特徴とする、［２６］に記載の引込み式充電装置。
［２８］  前記ＰＣＢ固定座に、電源パックの挿入位置を制限するための位置制限部が設けられることを特徴とする、［２６］に記載の引込み式充電装置。
［２９］  前記ＰＣＢ固定座上に配設され、前記主制御ＰＣＢと接続された、トリガスイッチをさらに備えることを特徴とする、［２６］に記載の引込み式充電装置。
［３０］  前記トリガスイッチが、スナップドーム型機械式トリガスイッチであることを特徴とする、［２９］に記載の引込み式充電装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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