CN105261880A - 具有磁连接的电源联接件 - Google Patents

Abstract

一种电力联接件，包括一对电联接部分，每一个具有基座和相对于所述基座运动的联接部分.每一个联接部分具有从联接部分的中心横向向外间隔开第一和第二距离的第一和第二电触头.当联接部分彼此非常靠近时，磁性元件和各自的联接部分彼此吸引.每个联接部分相对于其基座运动，以和联接部分彼此对准并在第一电触头和第二电触头之间建立电连接。可选择地，至少两个电触头呈弓形或者圆形。

Description

具有磁连接的电源联接件

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月10日提交的美国临时申请序列号62/022,740的优先权，其全部内容在此引作参考。

技术领域

本申请涉及一种用于在各个电导体之间建立直接电连接的电源和/或电子数据输出装置、插座和连接器。

背景技术

很多不同类型的电力和电子数据连接器已经被设计出，用于从一个或者多个电导体向另外的一个或者多个电导体传送电力或者电信号。例如，通常使用凸凹连接的电连接件来为兼容导体建立适当的连接，而不管是电力还是数据信号传输。尽管常常在各个柔性线缆终端设置连接器，但是在一些应用中，例如在工作区环境，需要将连接器刚性地或者半刚性地安装到另一个物体或者表面，例如，家具用品或者墙壁或者地板表面。然而，刚性或者半刚性安装的连接器表现出一些挑战，所述挑战例如为一个连接器和另一个连接器的适当对准。

发明内容

本发明提供了一种电力联接件，其利用磁连接件和可动联接器部件在可安装到墙表面、家具用品或类似物的电力传输器和可安装到另一个表面或者用品上的电力接收器之间建立和保持电接触。典型地，传输器和接收器中的一者或者两者具有安装到相应的基座的可动联接部分，并可以还包括磁性或者导磁材料以帮助校准和保持各个联接部分之间的适当连接。电力联接件允许经由磁联接件进行电力传输，例如低电压直流电源传输，所述磁联接件包含可动部件，以便有助于和允许适当电连接，甚至当在电力传输器和电力接收器之间未对准时也是如此。

根据本发明的一种形式，电力联接件包括一对电力联接部件，每个电力联接部件都具有基座和联接部分，在每个联接部分处具有第一和第二电触头和磁性元件。电力联接部件的基座配置成安装到相应表面，每个联接部分都相对于各自的基座可运动。第一电触头从每个联接部分的中心横向向外地间隔第一距离，第二电触头从每个联接部分的中心横向向外地间隔第二距离，其中第二距离大于第一距离。当联接部分设置成彼此紧邻时，磁性元件彼此吸引，使得联接部分将相对它们各自的基座运动，并使得联接部分彼此基本对准，以便当将联接部分定位成紧邻时，在第一电触头之间以及在第二电触头之间建立电连接。

在一个方面中，电力联接件部件中的第一电力联接部件是电力传输器，电力联接部件中的第二电力联接部件是电力接收器。可选择地，电力传输器的第一电触头包括向外偏压的触头引脚，电力接收器的第一电触头包括圆形导电表面。进一步可选择地，电力传输器的第二电触头是向外偏压的触头引脚的形式，电力接收器的第二电触头是圆形导电表面的形式。

在另一个方面中，电力传输器的第一电触头包括多个向外偏压的触头引脚，这些触头引脚彼此沿周向间隔开并相对于中心等距；而电力传输器的第二电触头包括多个向外偏压的触头引脚，这些触头引脚彼此沿周向间隔开并相对于中心等间距。

在又一个另一方面中，电力联接部件中的第一电力联接部件的联接部分相对于第一电力联接部件的基座可围绕至少两个枢转轴线枢转。可选择地，电力联接部件中的第一联接部件的联接部分通过枢转销可枢转地联接到第一电力联接部件的基座。

在进一步的方面中，电力联接部件中的第二电力联接部件的联接部分沿着延伸穿过第二电力联接部件的中心的纵向轴线可纵向地延伸。可选择地，第一个电力联接部件的两个枢转轴线彼此垂直，第二电力联接部件的纵向轴线垂直于第一电力联接部件的两个枢转轴线。

仍然另一个方面中，电力联接部件中的每一个还包括偏压构件，所述偏压构件配置成当联接部分彼此脱离接合时，将联接部分中的相应的联接部分运动或者保持到相对于基座中的相应的基座的缩回位置。可选择地，偏压构件是选自磁体和弹簧中的至少一种。

仍然进一步方面中，联接部分中的第一联接部分的磁性元件包括永磁体，联接部分中的第二联接部分的磁性元件包括选自永磁体和导磁材料中的至少一种。

根据本发明的另一种形式，电力联接件包括电力传输器、电力接收器和至少四个电触头。电力传输器具有配置成安装到第一表面的传输器基座，并且还包括联接到传输器基座的电力传输部分。电力接收器具有配置成安装到第二表面的接收器基座，并且还包括联接到接收器基座的电力接收器部分。电触头包括在电力传输部分处的至少两个电力传输触头，和在电力接收器部分处的至少两个电力接收触头。电力接收触头配置成与所述至少两个电力传输触头中的相应的电力传输触头电接合。至少两个电触头的形状是弓形或者圆形的，并具有相应的曲率半径，所述曲率半径对应于每个弓形或者圆形电触头到相应的电力传输部分或者电力接收器部分的中心的相应的径向距离。至少两个另外的电触头(i)配置和定位成与弓形的电触头中的相应的电触头接合，(ii)当电力接收器相对于电力传输器旋转时，能够选择性地设置在不同的离散位置处，所述不同的离散位置沿着弓形的电触头中的相应的电触头在周向上间隔开。

可选择地，弓形电触头是完全的圆形形状。

在一个方面中，电力传输部分相对于传输器基座是可以运动的，电力接收器部分相对于电力接收器基座是可以运动的。可选择地，电力传输部分可枢转地联接到电力传输器基座，电力接收器部分可平移地联接到电力接收器基座。

在另一个方面中，电力联接件进一步包括在电力传输部分和电力接收器部分的每一个中的磁性元件，其中磁性元件配置成彼此吸引，由此有助于在电力接收触头和电力接收触头中的相应的触头之间建立直接的电连接。

在一个进一步的方面中，至少两个另外的电触头包括彼此径向对准的第一对向外偏压的触头引脚，并且包括彼此径向对准并和第一对向外偏压的触头引脚中的相应的触头引脚在周向上间隔开的第二对向外偏压的触头引脚。

仍然在又一个方面中，至少两个电力传输触头中的第一电力传输触头从电力传输部分的中心横向向外地间隔第一距离，至少两个电力接收触头中的第一电力接收触头从电力接收部分的中心横向向外地间隔第一距离。可选择地，至少两个电力传输触头中第二电力传输触头从电力传输部分的中心横向向外地间隔第二距离，至少两个电力接收触头中的第二电力接收触头从电力接收器部分的中心横向向外地间隔第二距离，其中第二距离大于第一距离。

仍然在又一个方面中，磁性元件位于电力传输部分和电力接收器部分的每个的中心处。磁性元件配置成彼此吸引，由此有助于在至少两个电力传输触头和至少两个电力接收触头中的相应的触头之间建立直接的电连接。

因此，本发明的电力联接件允许借助于包含可动部件(典型的磁吸引)的联接件进行低电压传输，以便有助于甚至在电力传输器和电力接收器之间未对准的情况下进行适当的电连接。例如，该装置可适于用在高电压装置中并且例如可以适用于无线传导充电或者电传输。

通过结合附图阅读下述的说明书本发明的这些和其他目标、优点、目的和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是根据本发明电力系统和与磁连接部分联接的透视图；

图2是沿着墙表面安装的电力传输器和沿着桌子安装的电力接收器的侧视图，描绘了初始的磁相互作用；

图3是以联接结构示出的图2的电力传输器和电力接收器的侧视图；

图4-6是联接之前间隔布置的电力传输器和电力接收器的透视图；

图7是侧面部件部分地切开以展示出内部结构的电力传输器的内部部分的前视图；

图8是图7的另一个电力传输器的另一个前视图；

图9是沿着图8的线IX-IX截取的侧截面视图，为了清楚去除了传输器的基座壳体；

图10是沿着图8的线X-X截取的侧截面视图，为了清楚去除了传输器的基座壳体；

图11是电力传输器的另一个前视图；

图12A和12B是沿着图11的线XII-XII截取的侧截面视图并描绘了电力传输器联接部分相对于其基座的不同枢转位置；

图13A和13B是沿着图11的线XIII-XIII截取的侧截面视图并描绘了电力传输器联接部分相对于其基座的不同枢转位置；

图14是电力传输器的前视图；

图15A和15B是沿着图14的线XV-XV截取的侧截面视图并描绘了电力接收器联接部分相对于其基座的收缩和延伸位置；

图16是所示的联接在一起的电力接收器和电力传输器的正视图；

图17是沿着图16的线XVII-XVII截取的联接的电力接收器和电力传输器的侧截面视图；

图18是电力接收器和电力传输器的另一个正视图；

图19A是沿着图18的线XIX的电力接收器和电力传输器的侧截面视图，所示出的是恰好在联接之前的，并包括电力联接区域的放大图；

图19B是沿着图18的线XIX截取的电力接收器和电力传输器的侧截面视图，所示出的是联接结构，并包括电力联接区域的放大图；

图20是电力接收器的分解透视图，其中省略了枢转壳体部分；

图21是电力传输器的分解透视图，其中省略了一些壳体部分；

图22是电力接收器的后部分的放大分解透视图；

图23是根据本发明的另一个电力传输器的前视图；

图24是沿着图23的线XIV-XIV的电力传输器的侧截面视图；

图24A和24B是图23的电力传输器的另外的侧截面视图，描绘了电力传输器联接部分相对于电力传输器基座的不同枢转位置；

图25是包括具有电力传输器和电力接收器的电系统的桌子的透视图，上面有电源和低压插座，包括交流低压电源单元和多种不同电源等级指示器的放大图；以及

图26-28是不同安装和电源结构中电力传输器的透视图。

具体实施方式

现在参考附图和这里描述的说明性的实施例，电力联接件10包含在电力系统12中，其可沿着各种表面(例如墙表面14和家具用品16)安装，如图1所示。电力联接件10包括电力传输器18和电力接收器20，电力传输器18和电力接收器20都具有布置的各自的电力联接部件，使得这些电力联接部件配置成彼此接合，并由此在电力传输器18和电力接收器20之间建立直接的电连接，甚至在电力传输器18和电力接收器20彼此未对准和/或相对于彼此在不同的旋转位置处的情况下也是如此。

在图1所示的实施例中，电力系统12进一步包括电力存储单元(例如电池)22和电插座单元24，它们都安装到家具用品16，例如工作台或类似物。电线26将电力接收器20联接到电池22，另外的电线28将电池22联接到电插座单元24。如将下面更具体地描述的，电力联接件10的电力传输器18和电力接收器20包括各自的联接部分，当家具用品16定位并使电力接收器20足够靠近电力传输器18对准时，各自的联接部分设置为运动成彼此适当对准和接合，例如如图2和3所示。

电力传输器18包括传输器基座或者壳体30和可运动地联接到传输器基座30的电力传输部分或者联接件32，例如图4-13B所示。传输器基座30包括：多个侧壁34；限定开口38的前表面36，传输器部分32通过该开口可进入；以及和前表面36相对设置并封闭电力传输器18的后部的背板40(图4-6)。类似地，电力接收器20包括接收器基座或者壳体42和可运动地联接到接收器基座42的电力接收器部分或者联接件44。接收器基座42包括：多个侧壁46；限定开口50的前表面48，接收器部分44通过该开口可进入；以及和前表面48相对设置并封闭电力接收器20的后部的背板52。

电力传输部分或者联接件32是由多件式电力传输壳体54装配而成，电力传输壳体54包含在其中心处的永磁体56并包括多个电触头，所述多个电触头呈向外或者向前偏压的引脚58的形式，如图6-10、19A、19B和21所示，尤其是图9和10所示。电力传输壳体54包括外壳体件60、中间壳体件62、以及支撑磁体56和触头引脚58的内壳体组件64。内壳体组件64包括外边界件64a、内边界件64b、后部件64c、中心前壳体件64d、磁体后部构件64e、引脚后部构件64f和中心磁体保持件64g，例如图9、10和21所示。

设置外壳体件60的尺寸和形状，以便被接收在由传输器基座30限定的空腔或者内腔中，使得外壳体件60相对于传输器基座30保持基本固定。中间壳体件62包括一对向外延伸的枢转引脚66，所述枢转引脚66接合沿着外壳体件60的相对侧壁的内表面限定的相应孔洞，例如图7和10所示。间隔部68限定在中间壳体件62和外壳体件60的各自的后板之间，并允许中间壳体件62围绕第一枢转轴线70枢转有限量或者程度，例如图10、12A和12B所示。类似地，电力传输壳体54(具体为，外边界件64a)包括一对在其相对两侧上向外延伸的枢转引脚72，用于接合沿着中间壳体件62的相对侧壁的内表面限定的相应孔洞，例如图7和9所示。在后部件64c和中间壳体件62的后板之间限定间隔部74，该间隔部74允许电力传输壳体54围绕第二枢转轴线76枢转有限量或者程度，例如图9、13A和13B所示。因此，枢转引脚66、72允许电力传输壳体54围绕两个不同轴线70、76相对于外壳体件60和电力传输器基座30以万向或者类似万向方式枢转，其中枢转轴线70、76基本上彼此垂直或正交并位于各自的侧平面中。

磁体后部构件64e通过多个螺纹紧固件78固定到中心前壳体件64d，例如图9、10和17所示。间隔部或者空腔限定在磁体后部构件64e和中心前壳体件64d之间，该间隔部或者空腔的尺寸和形状形成为固定引脚后部构件64f和中心磁体保持件64g，其中引脚后部构件64f接合中心磁体保持件64g的径向凸缘80，以相对于中心前壳体件64d和磁体后部构件64e固定中心磁体保持件64g和磁体56。多个呈卷簧81形式的偏压构件在中心前壳体件64d与引脚后部构件64f之间保持压缩，并设置在相应的触头引脚58中或者后(图19A)，使得弹簧通过中心前壳体件64d的环形前表面84中限定的相应开口82向前且向外偏压引脚58，例如图21所示。引脚后部构件64f限定相应的孔洞86，孔洞86与触头引脚58对准，使得和触头引脚58相关联的各个导体(未示出)可以穿过引脚后部构件64f，以便和安装在传输器基座30的其中一个侧壁34中的电联接件88的相应端子建立电连接，例如图4、6和21所示。参考图21，很容易看出，中心前壳体件64d、磁体后部构件64e、引脚后部构件64f和磁体保持件64g的每一个都限定了用于接收磁体56和/或磁体保持件64g的相应的孔洞或开口。

触头引脚58配置成两个由三个引脚构成的组，包括具有第一极或者电势的最内组的三个引脚58a，以及具有第二或者相反极性或电势的最外组的三个引脚58b。将最内引脚58a设置成距穿过环形前表面84的磁体56中间的中心或者中心轴线90第一径向距离(即，等距的)，并彼此沿周向均匀间隔开，在三个最内引脚58a的每个之间以120度隔开。类似地，将最外引脚58设置成距所述中心或者中心轴线90第二径向距离(即，等距的)，并彼此沿周向均匀间隔开，在三个最外引脚58b的每个之间以180度隔开。在所示的实施例中，最外引脚58b的每一个都和最内引脚58a中的相应的引脚径向对准，并且最外引脚58b的第二径向距离足够大于最内引脚58a的第一径向距离，以便于阻止最内引脚58a和最外引脚58b中与其相邻的引脚之间的接触和由此导致的短路。将可以理解的是，在不超出本发明的精神和范围的情况下，可以根据需要改变引脚58的周向间隔，以及径向间隔、引脚数量和引脚尖端的形状和尺寸，以适应不同的电流负载。

电力接收器20是由包括前述的接收器基座或者壳体42和电力接收器部分或者联接件44的各种部件装配而成。另外，可运动的内壳体件92包括基座凸缘92a和向前突出部分92b，向前突出部分92b限定圆形开口94，电力接收器部分44通过圆形开口94可进入，例如图15A、15B和20所示。电力接收器部分44被接收在内壳体件92的向前突出部分92b的前端部中，并且包含永磁体98的磁体保持件96被支撑在形成于电力接收器部分44的中心区域中的圆形开口100中。磁体保持件96包括仅仅比开口100的内径稍大的外周边凸缘102，从而使得磁体保持件96和磁体98由电力接收器部分44保持。将可以理解的是，磁体98、56可以彼此相同或者基本相同，并设置在它们各自的保持器中，使得它们的相反极可以朝向彼此定向以便相吸。可选择地，其中的一个磁体可以由基本任何能足够导磁材料(magneticallypermeablematerial)来代替或替换，例如铁金属，只要在电力传输部分和电力接收器部分之间可以产生足够的吸引力来彼此朝着吸引这些部件。还将可以理解的，可以沿着或者在可运动联接部分中将磁体或者导磁材料定位在不同的位置处，并且不需要中心地设置到每个联接部分。

衬板104设置在电力接收器部分44、磁体保持件96和磁体98的后方，并可以固定到接收器基座42的背板52，例如如图15A和15B所示。可选择地，衬板104可以和可运动的内壳体件92以及电力接收器部分44相对于接收器基座42“自由浮动”。在自由浮动布置中，当电力接收器20不和电力传输器18接合时，可运动内壳体件92、电力接收器部分44、磁体56和衬板104可以通过磁体110向后偏压(也就是朝着背板52)(图20)，磁体110通过粘结剂物质112或类似物附接或者固定于背板52。衬板104有四个柱106，可选择地，相应的卷簧108可以安装在所述柱上(图22)并在衬板104和电力接收器部分44的后表面之间保持张力，以便当它没有被磁体98向外或者向前牵拉时使接收器部分44缩回。

在所示的实施例中，当磁体98没有朝着电力传输器18的磁体56被牵拉时，磁体98自身能够向后或者向内朝着衬板104吸引磁体保持件96和电力接收器部分44(图15A和15B)。通过磁体保持件96和衬板104的接触、通过柱106的前端和电力接收器部分44的后表面的接触以及通过可运动内壳体件92的基座凸缘92a和背板52的前表面的接触，这些部件的所述向后或者向内运动被限制，例如图15A所示。通过基座凸缘92a的前表面和各个向后突出的柱114的后表面的接触来限制磁体98、磁体保持件96和电力接收器部分44向前或向外运动，所述柱114从接收器基座42前表面48向后延伸，例如图15B和20所示。

正如图5、6和14最好示出的，电力接收器部分或者联接件44包括被圆形绝缘表面或本体118隔开或者电隔离的、呈圆形内触头116a和圆形外触头116b形式的两个弓形电触头，也在图19A和19B中示出。内触头116a包括具有相应半径的内边缘和外边缘，所述半径等于它们距电力接收器20的、穿过磁体98的中心或者中心轴线90的相应距离(图5)。同样，外触头116b包括具有相应半径的内边缘和外边缘，所述半径等于它们距电力接收器20的中心或者中心轴线90的相应距离。将可以理解的是，内触头116a的平均半径(即，从轴线90到内触头116a的内边缘和外边缘之间的中间位置的距离)近似等于最内引脚58a到中心轴线90的第一半径距离，外触头116b的平均半径(即，从轴线90到在外触头116b的内边缘和外边缘之间的中间位置的距离)近似等于最外引脚58b到中心轴线90的第二半径距离。内触头116a和外触头116b的弓形或者圆形形状允许各自的触头引脚58a、58b建立电连接，而不管电力接收器20相对于电力传输器18的旋转定向。例如，参考图4-6，能看到，和图4相比，图5和6所示的电力传输器18已经围绕中心轴线90旋转了大约90度。

然而，将可以理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，电力接收器20的触头可以是其他形状。例如，具有大致对应于到中心轴线的相应触头距离的曲率半径的弓形形状将提供类似的功能，尽管电力接收器相对于电力传输器的可允许旋转范围更多地限制在这种布置中。还可以想象的是，更大的触头片或者更宽的内外圆形(或者弓形)触头将提供附加公差，以用于在触头引脚的定位中的变化，包括电力接收器部分44和电力传输部分32的横向未对准的某些公差。另外，电力传输器和电力接收器的每一个可以利用一个或者多个触头引脚和一个或者多个弓形或圆形触头的组合，以在电力传输器和电力接收器的另一个之间建立适当的电连接。

相应地，电力传输器18和电力接收器20能够建立电连接，该电连接足以传输至少低电压DC电力穿过电联接件10。这种能力得到几种因素的促进，包括电力接收器部分或者联接件44配置成响应于电力传输器的磁体56靠近电力接收器的磁体98而沿着轴线90从接收器基座42向外或者向前突伸、以及电力传输器部分32响应于电力接收器磁体98靠近电力传输器的磁体56而围绕两个不同轴线70、76枢转的能力。借助于使用每种极性的、且彼此沿周向间隔开沿径向分离的两个或者更多个触头引脚58，还借助于使用电力接收器部分或者联接件44的弓形或者圆形内外触头116a、116b(其允许在电力传输器18和电力接收器20之间横向偏移和旋转变化或改变)，可以进一步增强建立适当电连接的能力。

参考图17和19B，示出以基本理想对准的方式联接在一起的电力传输器部分32和电力接收器部分44，这甚至当相应的传输器基座30和接收器基座42(图17和19B末示出)彼此未对准时也是可实现的。将可以理解的是，由于传输器基座30中的电力传输器部分32的万向能力(图12A-13B)和电力接收器部分44相对于接收器基座42的纵向延伸能力(图15A和15B)，可实现这种对准。在图19A中，使电力传输器部分32紧邻电力接收器部分44，结果磁吸引使得电力接收器部分44朝着传输器部分32被向外牵拉。一旦这些部件联接在一起，当它们的弹簧81被磁体56、98的更大引力压缩时，电传输器的触头引脚58将部分地缩回，而当这些部件接合在一起时，如图19B所示，弹簧81帮助确保和维持电力接收器部分44的触头引脚58a、58b和相应的圆形触头116a、116b之间适当的电连接。

当电力联接件10的电连接不再需要或希望时，电力传输器18和电力接收器20被简单地拉开以克服磁体56、98之间的吸引力。如上所讨论的，当电力传输器18和电力接收器20以及它们相应的磁体56、98分开时，由于弹簧或者磁力使得电力接收器部分44缩回到电力接收器基座42中。尽管在所示的实施例中没有示出，但是可以想象的是，可以包含轻质弹簧或者其他偏压构件(例如在间隔部68、74中)，以提供电力传输器部分32相对于传输器基座30的对中功能。

将可以理解的是，在不超出本发明的精神和范围的情况下，还可以有很多可以实施的不同变型的定制设计替代物。例如，可以容易地将电力传输器18转化成电力接收器，而可以容易地将电力接收器20转化成电力传输器，而没有对两者中的任一设备进行任何机械或者电力变化。在这种布置中，可以以不同的电势或者极性对同心的圆形触头116a、116b供电，并且可以不对触头引脚58供电直到和圆形触头116a、116b中相应的触头接触。另外，尽管一般认为没必要阻断或者禁止接触低压设备(例如这里主要描述的那些)中的电触头，可以想象的是，触头引脚或者同心圆形触头(无论哪一个作为电力传输器被供电)可以凹入，以便于禁止或者阻止人或者导电材料意外接触。在这种布置中，可以想象的是，可以将电力联接件制成为适应于高压AC电力联接件。因此，尽管这里主要示出和描述的是用于低压电力连接，比如5v或者12vDC连接，但是可以理解的是，通过对高压电力传输的安全处理的适当变型，本发明的原理很容易适用于高压AC连接。

其他的机械变型可以包括，例如球和孔穴装置，其中可替代的电力传输器130包括较少的壳体部件和较少的运动部件，例如图23-24B所示。代替使用如在电力传输器18中那样的在不同轴线中排列的引脚，可替代的电力传输器130使用磁体后部构件132，磁体后部构件132具有从中间区域向后延伸的大致球形突起134。将可以理解的是，大致球形突起可以由形状类似且以圆形布置成的多个突起构成。大致球形突起134被接收在孔穴装置136中，孔穴装置136由一个或者多个从背板138的中心区域向前突出的一个或多个延伸部构成。球形突起134和孔穴装置136的尺寸可以使得可动电力传输部分140(其包括磁体后部构件132和球形突起134)专门由孔穴装置136支撑，同时允许沿基本上任何横向轴线的枢转运动，例如24A和24B所示。另外，除了图24A和24B所示的枢转运动之外，孔穴装置136的长度尺寸还足以允许可动的电力传输部分140相对于传输器基座142(其包括背板138)至少有限量的向前和向后轴向运动。

尽管已经发现，具有能够以至少两个轴线枢转的电力传输部分的电力传输器和具有能够轴向平移的电力接收器部分的电力接收器相结合，能有助于各自表面的所需的匹配接触，但是将可以理解的是，可以将电力传输器和电力接收器的任一个或者两者设计成大致具有平移和/或枢转能力的任何组合，以便于适应电力传输器和接收器之间的不同位置变化。因此，将可以理解的是，本发明的电力联接件没必要限定为具有在两个或者更多个轴线中枢转能力的电力传输器和具有轴向延伸和收缩能力的电力接收器的组合，因为不同的运动能力可以构建到电力联接件的任一部分或者两部分，并且因为其他的设计特征(包括电触头的布置和形状)也适应位置的变化并有助于对至少低压DC电力传输建立足够的电连接。

对于电力联接件的不同应用是可以想象的，例如图1的桌面安装型布置，其中电力接收器20通过使用L型支架150被安装到桌面的下侧，并且当和墙安装型的电力传输器18对准和接触时能够对电池22充电，例如图1曲线箭头所指示的。在这种布置中，可以对电插座单元24各个插座供电，只要当通过电力传输器18对电力接收器20供电时，和/或当甚至在电力接收器20从电力传输器18脱开连接的情况下电池22包含足够的电力电荷时。

其他的配置可以包括，例如，包括在桌子154的每个相对端处定位一个电力接收器20的电力系统152，并且具有电池或者电存储设备156以及沿着桌子154定位的电插座单元158，比如在桌子上表面154下方的中心纵向沟道160中，比如图25所示。这种布置允许电插座单元158和/或电池156从任一电源接收器20供电，其减少了桌子154在房间需要运动足够距离或者旋转以便于在电力接收器20和电力传输器(图25未示出)其中一个之间建立连接的可能性。可选择地，可以用其中电力接收器中的一个代替电力传输器，以便于允许雏菊链式布置(daisy-chainarrangement)，其中一个桌面安装型电力系统可以通过串联布置的另一个桌面安装型电力系统供电。

在图25所示的实施例中，电插座单元158包括三个低压直流插座162(示出的是USB型插座)加上电平指示器164，电平指示器164向用户提供相关联电池156中剩余的电平的可视指示器，其可以通过桌子154或者其他的家居用品或类似物来隐藏。在所示的实施例中，电平指示器164包括可选择地照亮以显示充电水平的五个灯。然而，其他的电平指示器可以包括数字显示器164a、条线图显示器164b或者针式电表显示器164c，所有这些都在图25的替换图中示出。而且，可以用电表164代替另一个低压直流插座162。

可以以不同的方式，例如图1的硬线布置，将电源传输到电力传输器18，其中将电力传输器18永久地或者半永久地安装到包含在墙壁表面14中的电箱166。对于低压DC设备，电箱166可以包括将从电源线168接收的高压AC电源转换成适当的DC输出电压(比如在大约5VDC和12VDC之间)的DC变压器，该适当的DC输出电压供给到电力传输器18。在替换中，电力传输器18可以包括适当的DC变压器电路，使得通过AC电源线170给电力传输器提供高压AC电源，该高压AC电源在电力传输器内转换成低压DC电源，例如图26所示。在图27和28的替代布置中，通过低压DC电源线172给电力传输器18提供低压DC电源，该低压DC电源线172又从常规的具有配置成接合标准AC墙壁插座174或类似物的内置插头的DC变压器173接收低压DC电源。

在不超出本发明的原理的情况下，可以对具体描述的实施例实现变化和变型，其旨在仅仅通过根据包含等价法律原则的专利法准则解释的所附权利要求的范围来限定。

Claims (20)

1.一种电力联接件，包括：

一对电力联接部件，每个电力联接部件都具有基座和联接部分，所述基座配置成安装到相应表面，所述联接部分相对于所述基座能运动；

第一电触头，位于所述联接部分的每个处并且从每个所述联接部分的中心横向向外地间隔第一距离；

第二电触头，位于所述联接部分的每个处并且从每个所述联接部分的所述中心横向向外地间隔第二距离，其中所述第二距离大于所述第一距离；以及

位于每个所述联接部分中的磁性元件，其中当所述联接部分彼此紧邻定位时，所述磁性元件彼此吸引；

其中每个所述联接部分配置成相对于各自的基座运动，由此当将所述联接部分紧邻定位时，所述联接部分彼此对准并且在所述第一电触头之间和在所述第二电触头之间建立电连接。

2.如权利要求1的电力联接件，其中所述一对电力联接部件中的第一电力联接部件包括电力传输器，所述一对电力联接部件中的第二电力联接部件包括电力接收器，所述电力传输器的所述第一电触头包括向外偏压的触头引脚，所述电力接收器的所述第一电触头包括圆形的导电表面。

3.如权利要求2的电力联接件，其中所述电力传输器的所述第二电触头包括向外偏压的触头引脚，所述电力接收器的所述第二电触头包括圆形的导电表面。

4.如权利要求3的电力联接件，其中所述电力传输器的所述第一电触头包括在周向上彼此间隔开并且相对于所述中心等距的多个所述向外偏压的触头引脚，所述电力传输器的所述第二电触头包括在周向上彼此间隔开并且相对于所述中心等距的多个所述向外偏压的触头引脚。

5.如权利要求1的电力联接件，其中所述一对电力联接部件中的第一电力联接部件的所述联接部分围绕至少两个枢转轴线相对于所述第一电力联接部件的所述基座能枢转。

6.如权利要求5的电力联接件，其中所述第一电力联接部件的所述联接部分通过枢转销可枢转地联接到所述第一电力联接部件的所述基座。

7.如权利要求5的电力联接件，其中所述一对电力联接部件中的第二电力联接部件的所述联接部分沿着延伸通过所述第二电力联接部件的所述中心的纵向轴线能纵向地延伸。

8.如权利要求7的电力联接件，其中所述两个枢转轴线彼此垂直，其中所述纵向轴线垂直于所述两个枢转轴线。

9.如权利要求1的电力联接件，还包括位于每个所述电力联接部件中的偏压构件，其中所述偏压构件配置成使得：当所述联接部分彼此脱离接合时，将所述联接部分中的相应的联接部分运动或保持到相对于所述基座中的相应的基座的缩回位置。

10.如权利要求9的电力联接件，其中所述偏压构件包括选自磁体和弹簧中的至少一者。

11.如权利要求1的电力联接件，其中所述联接部分中的第一联接部分的所述磁性元件包括永磁体，所述联接部分中的第二联接部分的所述磁性元件包括选自永磁体和导磁材料中的至少一者。

12.一种电力联接件，包括：

电力传输器，所述电力传输器具有传输器基座和电力传输部分，所述传输器基座配置成安装到第一表面，所述电力传输部分联接到所述传输器基座；

电力接收器，所述电力接收器具有接收器基座和电力接收器部分，所述接收器基座配置成安装到第二表面，所述电力接收器部分联接到所述接收器基座；

至少四个电触头，所述至少四个电触头包括在所述电力传输部分处的至少两个电力传输触头和在所述电力接收器部分处的至少两个电力接收触头，所述电力接收触头配置成与所述至少两个电力传输触头中的相应的电力传输触头电接合；

其中所述电触头中的至少两个电触头呈弓形，并具有相应的曲率半径，所述曲率半径对应于每个弓形的所述电触头到所述电力传输部分或者所述电力接收器部分中的相应的一个的中心的相应的径向距离；以及

其中所述电触头中至少两个另外的电触头(i)配置和定位成接合所述弓形的电触头中的相应的电触头，以及(ii)当所述电力接收器相对于所述电力传输器转动时，可选择地定位在不同的离散位置处，这些不同的离散位置沿着所述弓形的电触头中的所述相应的电触头在周向上间隔开。

13.如权利要求12的电力联接件，其中所述电力传输部分相对于所述传输器基座能运动，所述电力接收器部分相对于所述电力接收器基座能运动。

14.如权利要求13的电力联接件，其中所述电力传输部分可枢转地联接到所述电力传输器基座，所述电力接收器部分可平移地联接到所述电力接收器基座。

15.如权利要求12的电力联接件，还包括在所述电力传输部分和所述电力接收器部分的每一个中的磁性元件，其中所述磁性元件配置成彼此吸引，以便由此有助于在所述至少两个电力接收触头和所述至少两个电力传输触头的相应的电力传输触头之间建立直接的电连接。

16.如权利要求12的电力联接件，其中所述电触头中的所述至少两个另外的电触头包括向外偏压的第一对触头引脚和向外偏压的第二对触头引脚，所述第一对触头引脚彼此径向对准，所述第二对触头引脚彼此径向对准并与所述向外偏压的第一对触头引脚中的相应的触头引脚在周向上间隔开。

17.如权利要求12的电力联接件，其中所述至少两个电力传输触头中的第一电力传输触头从所述电力传输部分的中心横向向外地间隔开第一距离，所述至少两个电力接收器触头中的第一电力接收器触头从所述电力接收器部分的中心横向向外地间隔开所述第一距离。

18.如权利要求17的电力联接件，其中所述至少两个电力传输触头的第二电力传输触头从所述电力传输部分的所述中心横向向外地间隔开第二距离，所述至少两个电力接收器触头的第二电力接收器触头从所述电力接收器部分的所述中心横向向外地间隔开所述第二距离，其中第二距离大于第一距离。

19.如权利要求18的电力联接件，还包括位于所述电力传输部分和所述电力接收器部分的每个的所述中心处的磁性元件，其中所述磁性元件构造成彼此吸引，并由此有助于在所述至少两个电力接收触头和所述至少两个电力传输触头的相应的电力传输触头之间建立直接的电连接。

20.如权利要求18的电力联接件，其中弓形的所述电触头分别包括相应的圆形。