CN108352698A - 带有可伸缩卷线盘的用于对电子装置充电的机构 - Google Patents

Abstract

一种带有可伸缩卷线盘的用于对电子装置充电的机构。该装置在操作期间，包括在调节可伸缩线的长度的操作期间，保持基本上连续的转换的电源的连接。

Description

带有可伸缩卷线盘的用于对电子装置充电的机构

发明的优先权

本申请是2013年12月31日提交的号为14/145,419的非临时申请和2014年11月5日提交的号为62/075,690的临时申请的部分继续申请并要求其优先权。

技术领域

本发明总体上涉及为一个或多个手机或类似的电子装置提供可调节长度的充电连接，并且更特别地涉及在调节卷线盘期间确保连续的电连接和充电，同时允许所有的电连接器在不使用时缩回到外壳或壳体内。用于对手机、膝上型电脑等中的电池充电的线可以与本发明一起使用，使得在缩回时可以被安全地存放和保护其免于缠结、环境影响和损坏。

背景技术

随着包括智能手机、膝上型电脑、平板电脑等的移动电子产品的使用日益增加，对这些产品供电和充电的低成本、紧凑电力供应和解决方案的需求也在不断增加。大多数移动产品的制造商通常与这些移动产品一起提供***式电源适配器，以帮助满足其客户的电力供应需求。

如今的电源适配器通常是AC至DC的电力转换器，其被配置为将AC电压转换为传送到移动装置的DC电压。例如，用户只需将适配器***大多数家庭和办公室中常见的标准AC壁式插座即可为大多数移动装置供电。然而，这样的装置通常体积大且笨拙，其中AC至DC适配器具有“砖块”构造，每根线(即，将转换器连接到装置的线以及将转换器连接到插座的线)都悬空松散，并为用户和设备带来安全和损害风险。

尽管这些电源适配器可方便地提供直接电力和再充电能力，但用户通常需要携带单独的适配器为每个单独的移动装置提供电力。这通常意味着用户必须携带多个适配器来为所有的多个装置供电，从而增加了用户需要携带的体积的量，这也是令人生厌的。

因此，需要一种电力转换器和***，其解决与携带为具有不同电力需求的各种不同移动和便携式装置供电所需的所有不同的电力供应部件相关联的***电力管理问题。此外，需要一种电力转换器和***，其减少电力电缆的空间需求，减少其可能的缠结，并且改善用户对电力转换器的易用性。

这里描述的卷线盘组件涉及对即使当正在调节连接线的长度时也提高用于在电源和装置之间供应转换的电力的电连接的稳健性的特征的需求。本发明还涉及与多个设备(包括同时与多个设备)连接和向其供电的能力。本发明还涉及在不使用时安全地存放这样的多根线或连接器。

本发明总体上涉及解决与用于移动电话或类似电子装置的充电装置相关的需求，该充电装置包括可伸缩卷线盘。更具体地说，这样的需求包括可伸缩卷线盘，其可以具有与多种形状因子(包括同时与多个装置)连接的能力，同时在不使用时缩回到流线型轮廓内以避免缠结。此外，即使在例如由于用户和移动装置移动而正在调节线的长度时，对于转换的电力供应连接器的需求也需要确保对正被充电的装置持续供电。

术语定义

以下术语在所提交的专利的权利要求中使用，并且旨在具有与法律要求一致的其最宽泛的平白和普通的含义：

“可伸缩卷线盘”是指具有卷绕线的电缆存放单元和电缆管理***，例如在Burke的号为5,094,396的美国专利(其主题通过引用结合于此)以及Burke的号为2007/0262185的美国专利申请(其主题也通过引用结合于此)中找到的类型。

“壳体”是指卷绕、封闭和保护线轴并且还保护缩回时的线的刚性壳。壳体可以但不必进一步包括用于在缩回时接收和保护例如电插头或连接器的电连接器的凹部或空腔。

“线轴”是指可缠绕电线的筒体；卷盘。线轴还包括连接到筒体并具有比其间的筒体更大的直径的两个面或边，以使得能够将线缠绕在筒体上。

“弹簧触点”是指保持与线轴的导电面实质上恒定的电连通的柔性触点。弹簧触点基本固定就位但是为柔性的，从而适应在线轴的旋转运动期间使电连通持续。

在替代含义可能的情况下，期望最宽泛的含义。在以下阐述的权利要求中使用的所有词语旨在以语法和英文语言的正常惯用用法来进行使用。

发明内容

本发明涉及一个或多个以下特征、元件或其组合。

一个公开的实施例涉及一种包括用于将电源(例如，壁式插座)连接到电子装置(例如移动电话、膝上型电脑等)的可伸缩卷线盘的装置，包括用于将电源转换成用于在电子装置中使用的适当形式的机构。充电站包括用于保持卷线盘的壳体，卷线盘可以根据用户的需要进行长度调节。将线存放在卷盘上有助于在不使用时保护设备或用户免受安全隐患。本发明特别地提供了一种机构，该机构用于保持电源和装置之间的基本上一致的电连接，即便是正在对卷线盘进行长度调节时，该机构包括一个或多个金属弹簧，用于在线轴旋转期间接触卷线盘上的线轴的导电面。

本发明的另一个实施例还包括安全特征，用于使得能够将一个或多个电连接整体存放在装置中，所述电连接包括电源插座插头(其可以折叠到装置的外壳中的凹部中)和可伸缩线插头(当完全缩回时，其可以被保持在外壳中的另一个凹部中)。此外，壳体可以包括能够连接到第二形状因子的连接和/或第二电子装置的第二连接器(例如，阴连接器)。

因此，可以看出，所公开的发明的一个目的是即使在调节任何连接电缆的长度期间也向电子装置提供连续的转换的供电电荷。

本发明的另一个目的是提供一种壳体，用于在不使用时存放将电力供应耦接到移动装置等的整个电连接器。

本发明的又一目的是提供多个电连接器，所述多个电连接器将电力供应耦接到多于一种形状因子的移动装置连接。

本发明的再一个目的是提供多个电连接器，所述多个电连接器将电力供应同时耦接到多于一个的移动装置等。

应该注意的是，并非所要求保护的发明的每个实施例都将实现上述本发明的每个目的。例如，本发明的某些要求保护的实施例将不需要附接到多个电子装置或同时附接到多个电子装置的能力。此外，基于本发明的概述、优选实施例的详细描述以及如附图所示，本发明的进一步目的将变得显而易见。鉴于以下对本发明的示例实施例的详细描述并且如附图所示，本发明的这些目的、特征和优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1a和1b是根据本发明的优选实施例的充电装置的立体图和暴露立体图；

图2是根据本发明的一个优选实施例的接合卷线盘的面的弹簧指状件的立体图；

图3是根据本发明的优选实施例的多个形状因子的电连接器和用于保持这样的连接器的壳体凹部的侧视图。

图4是根据本发明的优选实施例的用于连接到电源的可折叠插头细节的侧视图。

图5a至5c是根据本发明的另一个优选实施例的另选的模块化装置的前视图和侧视图。

图6是根据本发明的另一个优选实施例的另选的模块化装置的分解图。

图7a至7c示出了根据本发明的另一个优选实施例的USB电源插头特征。

图8示出了根据本发明的另一个优选实施例的另选的模块化装置的前视暴露图。

图9a至9b显示了根据本发明的另一个优选实施例的另选的模块化装置的左视和右视立体图。

图10a至10e示出了根据本发明的又一个优选实施例的主壳体模块的前视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图。

图11a至11e示出了根据本发明的又一个优选实施例的与壁式电源插头模块相结合的主壳体模块的前视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图。

图12a至12e示出了根据本发明的又一个优选实施例的与USB电源插头模块结合的主壳体模块的前视图、左视图、右视图、俯视图和仰视图。

图13示出了根据本发明的又一个优选实施例的主壳体模块的分解图。

具体实施方式

从图1a和1b中可以看出，装置10包括具有第一端14的壳体12，第一端14具有电源连接器16，诸如从其延伸以连接到壁式插座(未示出)等的壁式插头连接器。第二端18具有从其延伸的可延伸的线20，线20终止于所期望的形状因子类型的装置连接器22，以与移动电话、膝上型电脑等(未示出)相配合。线可以通过诸如本领域普通技术人员已知的“拉动收起”机构围绕线轴24缩回。线轴24包括用于卷绕线20的筒体26以及分别在筒体26每端上的两个面28。线轴24被弹簧偏压以用于缩回并且通过非导电棘爪(ratchet)27保持在期望的退绕点处，棘爪27接触至少一个面28的圆周上的对应部分。

如图2所示，面28中的至少一个包括导电表面(例如金属的)，其接触多个弹簧触点30，弹簧触点30使线轴24与印刷电路板32电接触，印刷电路板32将从电源连接器16接收的电力转换成期望的电流形式以通过线轴24传输到线20。

如图3的另选实施例中所示，线20和装置连接器22可以完全缩回，使得其均不延伸超过壳体12的周缘。具体地，虽然线20基本上全部可以通过第二端18的开口以围绕筒体26卷绕，但装置连接器22太宽而无法通过。然而，壳体12包括尺寸设计成用于接收装置连接器22的第一凹部34和用于在完全缩回时接合装置连接器22的安装件36。因此，当完全缩回时，装置连接器22完全保持在壳体12的轮廓内，因此消除了当不使用时在装置10上因具有松散的线或连接器而呈现的混乱和安全危险。

此外，在该另选实施例中，壳体12包括第二阴连接器38，其具有其自己的与电路板32的电连接。因此，该实施例允许用户在需要时将多于一个的不同形状因子的连接器连接到单个电力转换器，或同时将多于一个的装置连接到相同的电力转换器。

在如图4所示的另一个优选实施例中，装置10包括通过铰接连接40而连接到壳体12的电源连接器16。壳体还包括第二电源连接器凹部42，其使得插头或电源连接器在不使用时能够折叠在壳体12的轮廓内，从而消除了在不使用时对装置10造成潜在损害的另一个来源。

在又一个实施例中，如图5至9所示，装置110包括主壳体112和模块化AC充电单元114。该实施例总体以与图1至4的实施例相同的方式工作，其中附加有电池150以及使用模块化AC单元。在该实施例中，装置110仍然具有以折叠式壁式插头116或折叠式USB插头146的形式连接到壳体112的至少一个电源插头。另外，电路板功能在主壳体单元112和模块化AC充电单元114之间分开。具体地，主壳体112包括DC充电单元，而模块化AC充电单元114包括AC充电电路132。利用该配置，装置110可以在AC电源(诸如壁式插头)、DC电源(诸如USB连接)或没有任何外部电源的情况下的电池电源之间交换。

在又一个实施例中，如图9至13所示，装置210包括具有单独的壁装式电源插头模块214和USB电源插头模块216的主壳体212。在任何配置中，主壳体212包括诸如USB连接器等的电源插头连接器246，其允许便于在壁装式电源插头模块214和USB电源插头模块216之间进行交换的连接。因此，在该实施例中，装置210可以在通过使用如图11中所示的单独的壁装式电源插头模块214的AC电源(诸如壁式插头)、使用USB电源插头模块216的直流(DC)电源(诸如USB连接)或者在没有到外部电源的任何连接的情况下通过依靠电池电源250的DC电源之间交换。此外，应该注意的是，可以通过在主壳体上安置阳或阴电源插头连接器246来实现与主壳体212和任何单独模块的连接，其中在壁装式电源插头模块214和USB电源插头模块216上具有互补连接器(未示出)。

虽然本公开易于进行各种修改和替代形式，但是其具体示例性实施例已经通过附图中的示例示出并且在本文中已经被详细描述。然而，应该理解的是，不旨在将本公开局限到所公开的特定实施例，而是相反地旨在覆盖落入如所附权利要求中限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代方案。

Claims (7)

1.一种可伸缩卷线盘设备，包括：

a)壳体；

b)线轴，所述线轴定位在所述壳体内并且设置成相对于所述壳体旋转，所述线轴具有沿着一个面的导电表面；

c)具有远端和近端的可伸缩线，所述可伸缩线能够从所述壳体延伸并且能够缩回到所述壳体中以便在缩回期间卷绕在所述线轴周围，所述可伸缩线的所述近端与所述线轴的所述导电表面电连通；

d)至少一个固定的导电弹簧触点，用于能够与所述线轴的所述导电表面连续导电接触；

e)相对于所述壳体可固定地连接的电源插头，用于通过经由固定的导电弹簧和所述线轴的所述导电表面的电连通而向所述可伸缩线提供电力；以及

f)棘爪，用于在使用期间机械地保持线轴位置以用于所述可伸缩线的期望延伸。

2.如权利要求2所述的可伸缩卷线盘设备，还包括用于在电荷被提供给所述可伸缩线的同时连接到电子装置并为电子装置供电的阴电子充电端口。

3.如权利要求1所述的可伸缩卷线盘设备，其中，所述壳体还包括面向外部的空腔和在其中的肩部，用于在缩回时将所述线的所述远端物理地保持在所述壳体的轮廓内。

4.如权利要求1所述的可伸缩卷线盘设备，其中，所述壳体包括用于在不使用时接收所述电源插头的电源插头凹部，并且所述电源插头是用于在存放时旋转到所述电源插头凹部中的折叠式电源插头。

5.一种可伸缩卷线盘设备，包括：

a)壳体；

b)线轴，所述线轴定位在所述壳体内并且设置成相对于所述壳体旋转，所述线轴具有沿着一个面的导电表面；

c)具有远端和近端的可伸缩线，所述可伸缩线能够从所述壳体延伸并且能够缩回到所述壳体中从而在缩回期间卷绕在所述线轴周围，所述可伸缩线的所述近端与所述线轴的所述导电表面电连通；

d)至少一个固定的导电触点，用于能够与所述导电表面连续导电接触；

e)相对于所述壳体可固定地连接的电源插头，用于通过经由所述固定的导电触点和所述线轴的所述导电表面的电连通而向所述可伸缩线提供电力；和

f)印刷电路板，所述印刷电路板与所述固定的导电触点电连通，从而为所述可伸缩线提供直流电。

6.如权利要求1所述的可伸缩卷线盘设备，其中，所述电源插头是折叠式电源插头。

7.如权利要求1所述的可伸缩卷线盘设备，其中，所述棘爪是非导电棘爪。