CN1304570A - 连接装置与自动装置 - Google Patents

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CN1304570A CN00800783A CN00800783A CN1304570A CN 1304570 A CN1304570 A CN 1304570A CN 00800783 A CN00800783 A CN 00800783A CN 00800783 A CN00800783 A CN 00800783A CN 1304570 A CN1304570 A CN 1304570A
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Abstract

一种连接装置和一种自动装置,具有一位于第一半连接器单元中的盖体,该盖体通常情况下盖住第一电极,并且当第二半连接器单元被推向所述第一半连接器时,盖体会翻转以使第一电极伸出电极伸出孔。从而使得当第一和第二连接器单元不相连时,第一电极被覆盖住,因而改善了电可靠性和安全性。

Description

连接装置与自动装置
本发明涉及一种连接器和一种自动装置，且本发明适用于一种可将带有内置式二次电池的自动装置与一个外部充电器互相电连接的连接器。
图11中示出了一种该类型的连接器1，其包括具有多个凸起电极端子2的半连接器单元3和带有与各电极端子2相应的电极4的另一半连接器单元5。
当在包括根据人，周围环境，以及外部电池充电器的指令执行特定动作的四足行走玩具宠物在内的自动装置上使用连接器1时，第一连接器3与第二连接器5被设置成分别与玩具宠物和电池充电器相连接。
在这种玩具宠物自动装置中，将其与电池充电器相连接意味着将第一和第二连接器3,5互插，从而使第一半连接器单元3的各端子2与第二连接器(半单元)5的对应端子4相接触，从而完成玩具宠物自动装置与电池充电器的电连接。
然而，在这种结构的连接器1中易于发生第一和第二连接器3、5之间的电连接可靠性差的问题，这是因为第一连接器3的端子2总是伸出并暴露在外，所以容易变脏和损坏。
另外，在第一连接器3的端子总是伸出并暴露在外部的情况下，还存在一个安全性差的问题；由于用户可能触及第一连接器3的端子2，所以可能会有触电受伤的危险。
本发明的做出考虑到了上述问题，并意在提供一种可改善电连接性与安全性的连接器。为了避免上述问题的发生，根据本发明，为包含带有第一端子的第一连接器和具有相应于第一端子的第二端子的第二连接器的连接装置设置了一个盖体。第一连接器上带有与所述第一电极端子相对应的端子凸起狭槽以及通常覆盖住第一端子的盖体。然而，当将第二连接器推向第一连接器时，该盖体翻转以使第一电极端子可以从狭槽中出来。结果是，通过这种连接装置，当第一和第二连接器没有相互接触时，第一电极端子被盖体所覆盖，因而可防止使用者触及它们造成的第一电极端子变脏或损坏，同时可以预先令使用者受到保护而免遭电击。从而大大提高了电连接的可靠性与安全性。
还有，根据本发明，在装有充电装置和第一，第二连接器的自动装置中，其中第一连接器含第一端子且第二连接器含与第一端子相配的第二端子，第一连接器具有多个与第一端子相配的端子凸起狭槽以及一个盖体，该盖体通常覆盖第一端子且当第二连接器被推向到第一连接器时，该盖体会翻转以使第一端子被推出端子凸起狭槽。
其结果是，对于该自动装置来说，由于当自动装置不与充电器相连时，第一电极被盖体所覆盖，因而可以避免使用者与其相接触造成的第一电极端子被弄脏或是损坏，同时可以预先确保使用者不受电击和伤害。从而大大提高了用电可靠性与安全性。
图1为一透视图，示出了根据本发明的玩具宠物自动装置的结构；
图2为一透视图，示出了图1中所示的玩具宠物自动装置的结构；
图3为一透视图，示出了图1中所示的玩具宠物自动装置的结构；
图4为一透视图，示出了图1中所示的充电座的结构；
图5为一方框图，示出了图1中所示的玩具宠物自动装置的结构；
图6为一分解透视图，示出了第一半连接器单元的结构；
图7是一平面图，示出了第一半连接器单元的结构；
图8是一局部截面视图，示出了第一半连接器单元的连接状态；
图9是一平面图，示出了第一半连接器单元的结构；
图10是一平面图，示出了第一半连接器单元的结构；
图11是现有技术连接器结构的简化轮廓图。
下面将参考附图，详细描述本发明的实施方法。
标号10表示根据本发明一实施例的玩具宠物自动装置的整体视图。当玩具宠物自动装置11被以特定姿态放置在一外部电池充电器的指定部分(此下以“充电座”表示)上时，内置在玩具宠物自动装置中的电池(未示出)被充电。如图2和图3所示，实际的玩具宠物自动装置11包括连接于宠物躯体单元13左，右，前，后的4条腿14A～14D，以及连接于身体13的前边部和后边部的头部单元15，尾部单元16。在躯体单元13的内部安装有一个冷却风扇(未示出)，由此在上平面13A和底部13B形成排气口13AX和进气口13BX。这样，在玩具宠物自动装置11内部，自进气口13BX吸入的空气根据冷却风扇的运动经躯体单元13的内部自排气口13AX排出，从而防止躯体单元13内部的温度上升。
第二半连接器单元13C具有设置在躯体单元单元13底部13B处的多个裸露的电极(片)，构成了根据本发明的实施例的连接器18的一半。
充电座12通过从充电器拉出的电线经AC适配器与家用电源插座相连接。如图4中所示出的外形那样，用于接收玩具宠物自动装置11的躯体单元13的凹陷部12AH形成在主体12A的上平面中心，同时平面12AR,12AL沿凹陷部12AH的二侧纵向形成。
具有与位于玩具宠物自动装置11一侧面的第二半连接器单元13C的各电极相对应的向外伸出的电极端子(未在图中示出)的第一半连接器单元被设置在充电座12的凹陷部12AH中，构成了连接器18的另一半。
此外，多个LED灯12L被安排在充电座12的主体12A的前表面，因此使用者可以知道与充电座12相连的AC适配器(图中未示出)的插头是否插到电源上，以及内置在玩具宠物自动装置中的电池(图中未示出)是否被充了电，或者与自动装置脱离的装在充电座12中的备用电池是否正在被充电。这一切都是由LED指示器以一特定颜色发光或是以时断时读的闪亮来表示的。
在将玩具宠物自动装置11和充电座组装在一起过程中，玩具宠物自动装置11改换成“卧下”姿态，以躯体单元13的下部13B(腹部)贴近地面，4条腿14A～14D弯曲。(这种姿势以下将被称为“充电座转换姿态”)。
用户将可以在这种姿态下握着玩具宠物自动装置11并将其放在充电座12上，以便躯体单元13可以嵌入充电座12上的空间12AH当中，以便躯体单元13的第二半连接器13C与在充电座12上的第一半连接器12C接合，从而实现电连接。
此时，由于玩具宠物自动装置处于“充电座转换姿态”，所以当将躯体单元部13放入空间12AH时，宠物腿部14A～14D没有干涉现象，而且腿部14A～14D上的各只脚均附着并牢固地位于充电座12的主体12A的二平面12AR,12AL之上。
如图5所示，在玩具宠物自动装置11中，用于控制玩具宠物自动装置整体工作的控制器20，玩具宠物自动装置的电池21或电源，以及包括电池传感器22和热传感器23在内的内部传感器24均存放在躯体单元部13上。
头部单元15装有充当“耳朵”用的麦克风25，充当“眼睛”用的CCD(电荷耦合器件)摄像机26，一触感传感器，和一充当“嘴”的扬声器，分别位于指定位置之上。
致动器14AA1～14AAk,14BA1～14BAk,14CA1～14CAk,14DA1～14DAk,15A1～15AL以及16A1～16AM被设置在腿部14A～14D的关节处，以及腿部14A～14D与躯体单元13的连接部，头部单元15与躯体单元13的连接部，以及尾部单元16与躯体单元13的连接部。
头部单元15上的麦克风25收集例如“行走”，“卧倒”，或“跟球走”等命令声音，命令根据命令的不同以比例的形式给出(图中未示出，根据操作内容的不同，产生不同的声音级别)，同时，所获得的音频信号S1被送至控制器20。CCD摄像机26将周围环境拍摄下来，并将所得到的图像S2送到控制器20。
还有一触觉传感器27，位于头部单元15的上部，如在图2中可以清楚见到的那样，可以在接收来自因用户的物理作用(例如“抽”或“拍”)而产生的压力，同时以压力探测信号3输出和传送结果到控制器20。
再有，躯体单元部分13的电池传感器22按5级检测电池21剩余的电量，并依次将所获得的各级探测结果做为电池剩余电量检测信号S4传递到控制器20。
在此状态下，电池传感器22检测到的剩余电量分为若干级，即，剩余量大于80％(满)，80～50％(中等-满)，50～25％(中等)，25～20％(低)，小于20％(极低)。
躯体单元13的热传感器23探测玩具宠物自动装置11的内部温度，且结果被作为热探测信号S5送到控制器20。
控制器20分别根据由麦克风25，CCD摄像机26，触觉传感器27，电池传感器22和热传感器23得到的音频信号S1，图像信号S2，压力检测信号S3，电池余量检测信号S4和热检测信号S5来判断环境和来自用户的动作及指令的存在。
之后，控制器根据判断以及事先输入好的控制程序决定其后的行动，同时驱动致动器14AA1～14AAk,14BA1～14BAk,14CA1～14CAk,14DA1～14DAk,15A1～15AL，以及16A1～16AM，使头15上下左右晃动，尾巴16摆动，同时腿部14A～14D如行走般移动。
在此情况下，控制器根据需要向扬声器28输入一预定音频信号S6，在音频信号S6的基础上发生一声音，打开或关闭，或是闪动位于玩具宠物自动装置11的眼睛部分上的LED灯。
这样，玩具宠物自动装置11就可以响应周围环境和控制程序自动表演。
在实际中，在第一半连接器单元12C中，在充电座12的一侧，如在图6与图7A-7C中所勾画出的那样，一个由绝缘材料制成的保护盖31柔性地贴于基座30之上，从而该盖体可以在一预定范围内以纵向方向(箭头X所指方向)为旋转中心进行旋转。
相对于基座30，台面30AX被设置在面向第二半连接器单元13C(图3)的平面A上，且有一对导销32A和32B被设置在台面30AX的二侧。同时，由导体弹性材料制成的多个电极端子33P1～33P7被以一预定间距，沿基座30的纵向排成一行设置在导销32A和32B之间。
图8A中所示的各电极端子33P1～33P7是将图6沿图中所标的A-A＇线剖切后得到的横截面图，图8A中的各电极端子33P1～33P7连同与其固定在一起的中心U形部33P1M～33P7M被装在基座30中。
再有，各电极端子33的一端33P1A～33P7A以及另一端33P1B～33P7B被以同一方向弯曲成L形，电极端子33的一端33P1A～33P7A的尖部做为触点伸出在基座30以下(方向与箭头Z方向相反)。
如此选定各电极端子33P1～33P7的形状以使各电极端子33P1～33P7的另一端33P1B～33P1B的被弯曲成L型的部分33P1BX～33P7BX被各电极端子33P1～33P7其自身的弹性力而压下。
在图9A和9B中的多个电极端子33P1～33P7中，两个位于远端部的电极端子33P1和33P7被分别指定为电源供应端子和接地端子并且被设计为它们的弯曲部33P1BX和33P7BX(在箭头Z所指方向上)比余上的其他端子33P2～33P6(图7A)相应部分伸出的略高一些。
此外，在基座30上导销32B所在的位置处形成有一个弹簧容纳空间30V，且有一个一端与弹簧容纳空间相固定的螺旋弹簧34容纳在其中。
再者，在基座30的台面30AX的底面的二侧设置有具有给定形状的转动导向槽30AHA和30ATA，且在台面30AX的二侧边缘上形成有一对止动器30ASA,30ASB和一对凸起30ATA,30ATB，保持一预定的位置。
至于保护盖31，有多个孔或狭槽31H1至31H7(电极可以由此伸出)与基座30上的电极端子33P1～33P7的弯曲部33P1BX～33P7BX相对应地设置，而且还在箭头Y所指的方向上形成有与一对导销32A和32B相对应的椭圆形导向孔31A和31B。
还有，保护盖31在其二侧的下部具有一对凸起物31FA和31FB，沿上述二侧的下部还形成有向上(箭头Z方向)延伸的滑移孔31SA和31SB，同时还有位于位于滑移孔31SA和31SB附近的转动调整孔31RA和31RB，保持着一预定的位置。
通过在一对滑移孔31SA和31SB中自由地滑动一对柱状突起30ATA和30ATB，以及在一对旋转调节孔31RA和31RB中自由移动一对位于基座30上的止动器30ASA和30ASB，通过将保护盖31上的凸起物31FA和31FB分别***到基座30上的旋转导向槽30AHA和30AHB上，在螺旋弹簧34被容纳进基座30的弹簧容纳部30V的状态下，可将保护盖31扣合于基座之上。
在此情况下，如图8A和7C所示，受装在保护盖31和基座30之间的螺旋弹簧34的弹性力的作用，通常保护盖31会以位于基座30上的柱状凸起30ATA,30ATB为旋转中心的方向上转动。保护盖可被以一个给定的倾角固定在基座30上，其位置可以通过一对止动器30ASA和30ASB来进行调节。
在此情况下，虽然基座30上的导销32A和32B伸出保护盖31上的导向孔31A和31B一段距离，但基座30上的电极端子33P1～33P7上的弯曲部分33P1BX～33P7BX被保护盖31所遮挡，而没有从电极伸出孔31H1～31H7中伸出。
与此相反，当保护盖31被以一个大于螺旋弹簧弹性力的作用推向基座30时，如图8B和9C所示，其以一对位于基座30上的柱状凸起30ATA,30ATB为转轴翻转，并随后以倾角为0的角度固定于基座30上。
此时，基座30上的导销32A和32B伸出保护盖31上的导向孔31A和31B一较长距离，并且基座30上的所有电极端子33P1～33P7的弯曲部分33P1BX～33P7BX自电极伸出狭槽31H1～31H7伸出。
第二半连接器单元13C包括多个由导电材料制成的平电极(片)41P1～41P7，每个电极分别对应于电极伸出孔31H1～31H7。这些电极在与位于基座30之上并由绝缘材料制成的第一半连接器单元12C相面对的平面40上构成一排；第二半连接器单元13C还包括与第一半连接器单元12C上的一对导销32A和32B相对应的基准孔40HA和40HB。
因此，对于整个连接器18而言，二个半连接器12C和13C应当被适当定位。通过对半连接器单元12C上的保护盖31施加一个压力以使之靠近基座30，并通过一个沿导销32A和32B的压力进行调节，半连接器单元12C上的电极端子33P1～33P7上的弯曲部分33P1BX～33P7BX可与半连接器单元13C上的相应电极41H1～41H7相接触，从而完成了第一和第二半连接器单元12C和13C的电连接。
对于到此为止所描述的自动装置***10的结构而言，当对电池进行充电时，玩具宠物自动装置11处于转换姿态并被以一个特殊的定位方式安放在充电座12上。此时，充电座12上的半连接器单元12C上的保护盖31被玩具宠物自动装置自身的重量推向基座30，从而使第一半连接器单元12C的电极端子33P1～33P7逐步地经过相应的电极伸出孔31H1～31H7伸出到保护盖31之外，且最终电极端子33P1～33P7可以同第二半连接器单元13C上的相应电极41P1～41P7相接触。
与此相反，当在充电完成之后从充电座上将玩具宠物自动装置11拿开时，第一半连接器单元12C上的保护盖31的一端开始以另一端为旋转中心开启。通过位于保护盖31与基座30之间的螺旋弹簧34的弹性力的作用，慢慢地将电极伸出孔33H1～33H7慢慢地推移至第一半连接器单元12C上的电极端子33P1～33P7的伸出部分的上方。结果是，电极33P1～33P7的弯曲部分33P1BX～33P7BX被最终盖住。
因此，对于此玩具宠物自动装置，当玩具宠物自动装置11未与充电座12相连时，由于第一半充电器单元12C的电极端子33P1～33P7被保护盖31所覆盖，因此可以防止电极端子33P1～33P7变脏和损坏，同时也可预先防止因用户可能触及电极端子33P1～33P7而受到电击或伤害。
此外，由于一对位于第一半连接器12C上的导销32A和32B的定位由基准孔40HA和40HB来调整的，所以在将玩具宠物自动装置11连接到充电座12上时，既使是使用大致定位法，用户也能将玩具宠物自动装置11轻易地连接到充电座12，而无需当用户需要将玩具宠物自动装置11放置到充电座12时，用眼睛再去进行复杂和精确的定位。
此外，由于第一半连接器单元12C的保护盖31被设计成其一侧相对于基座30的开关以另一侧为转动中心并依靠介于保护盖31和基座30之间的螺旋弹簧34的弹性力来实现，所以同令保护盖31在基座30中上下滑动并需保持彼此平行的结构相比，本发明的保护盖31可以被更精确地定位，从而可防止电极端子33P1～33P7的弯曲部分33P1BX～33P7BX因碰到相应的电极伸出狭槽31H1至31H7的边缘而发生扭曲变形，避免了因保护盖31和基座30的错位而引起的故障。
再者，电源供应线与地线被分别分配给位于多个电极33P1～33P7的远端的电极端子33P1和33P7。电极端子33P1和33P7的弯曲部分33P1BX和33P7BX被设计成比其余电极端子33P2～33P6的弯曲部分高一些以便防止误操作。所说的误操作是指连接其他信号线的电极端子33P2～33P6上发生不应有的电传导而引起的。
对于具有上述结构的玩具宠物自动装置10，只有当玩具宠物自动装置11与充电座12相连时，位于充电座12上的第一半连接器12C的电极端子33P1～33P7才露出来，因而避免了电极端子33P1～33P7被弄脏或损坏，同时也可以防止用户因为触及电极端子33P1～33P7而受到电击或伤害，从而使玩具宠物自动装置***的可靠性和安全性显著提高。
以上已经参考图1所示结构的自动装置10对本发明的一个实施例进行了描述。然而，本发明并不局限于此，而是可以应用到更广泛的其他不同结构的自动装置之中去。
而且，已参考连接器18的结构描述了本发明连接装置的实施例，其包括一带有电极端子33P1～33P7的半连接器单元12C，以及带有与电极端子33P1～33P7相对应的电极端子41P1～41P7的另一个半连接器单元13C。但是，本发明也不限于此，而是可以应用到更广泛的其他连接装置当中。
而且，在上述实施例中，参照有保护盖31设置于其上的情况对第一半连接器单元12C进行了描述，该盖体上带有与电极端子33P1～33P7相对应的电极伸出狭槽31H1～31H7，通常情况下将电极端子盖住，只有当第二半连接器单元13C被推向第一连接器单元12C时，电极才会从所述狭槽31H1～31H7内伸出。然而，本发明并不限于此，而且可以应用到更加广泛的其他不同结构的盖体上，只要是在第一和第二半连接器12C和13C彼此不接触时，电极端子33P1～33P7处于被覆盖状况就行。
还有，参照第一半连接器单元12C具有导销32A和32B的情况对该实例进行了描述，其中上述导销32A和32B与设置在第二半连接器单元13C上的用于定位的基准孔40HA和40HB相对应。但是，本发明并不限于本实施例，而是可以应用到多种其他的不同结构形式中的导销与基准孔上，只要是在连接连接器12C和13C中可对定位加以调整即可。
再者，在实现本发明的方法中，对于第一半连接器单元12C来说，其具有多个端子33P1～33P7，其中二个端子33P1和33P7位于远端处且被指定为供电线和地线，该二个端子的弯曲部分33P1BX和33P7BX被设计成高于余下的其他电极端子33P2～33P6。然而，本发明并不局限于此种模式，且位于中部的其他任二个端子都可被指定为供电线和地线，此外，这里所用做供电和地线的端子在必要时可以被当做供电线与地线以外的其他信号线来用。
本发明可以被用于在自动装置和连接设备中需要电连接的连接装置中。
参考标号解释
10-玩具宠物自动装置    31H1～31H7-电极伸出孔
11-玩具宠物自动装置    32A,32B-导销
12-充电座              33P1～33P7-电极端子
12C-第一半连接器单元   34-螺旋弹簧
13-躯体单元            40HA,40HB-基准孔
13C-第二半连接器单元
14A～14D-腿部单元
15-头部单元
16-尾部单元
30,40-基座
31-保护盖

Claims (6)

1．一种连接装置，包括一带有第一电极的第一半连接器单元和一带有第二电极的第二半连接器单元，其特征在于：
所述第一半连接器单元，包括：
一个带与所述第一电极相对应的电极伸出孔的盖体；
且该盖体通常情况下覆盖住所述第一电极，并且当所述第二半连接器单元被推向所述第一半连接器单元时盖体会翻转以使第一电极自所述伸出孔内伸出。
2．根据权利要求1所述的连接装置，包括：
位于第一半连接器单元上的导销；和
与所述导销相对应的位于第二半连接器单元上的定位基准孔。
3．根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，
所述第一半连接器单元具有多个所述第一电极，其中一些电极在与第二半连接器连接点的方向上高出其他第一电极。
4．一种自动装置，包括一充电装置，其具有带第一电极的第一半连接器单元，并且自动装置还具有一含与所述第一电极相对应的第二电极的第二半连接器单元，其特征在于：
所述第一半连接器单元包括：
一个带有与所述第一电极相应的电极伸出孔的盖体，该盖体通常情况下覆盖住所述第一电极，并且当所述第二半连接器单元被推向所述第一半连接器单元时，所述盖体转动使得第一电极从所述电极伸出孔中伸出。
5．如权利要求4所述的自动装置，包括：
位于所述第一半连接器单元上的导销，并且
在所述第二半连接器单元上设置有与所述导销相对应的定位基准孔。
6．如权利要求4所述的自动装置，其特征在于：
所述第一半连接器单元具有多个第一电极，其中一些电极在与第二半连接器单元相连接的连接点方向上比余下的其他第一电极高出一段。
CN00800783A 1999-05-10 2000-05-10 连接装置与自动装置 Pending CN1304570A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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