CN101901973B - 用于可充电设备的改进充电接口 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种用于可充电设备的新型充电接口。本充电接口包括由电路板材料构成的公插头，其在至少两个方向内与母插座可滑动地电互连。该母插座具有导电偏压装置，其将公插头保持在母插座内。该充电接口提供在可充电设备主电路板和电源之间的电接触。

Description

用于可充电设备的改进充电接口

技术领域

本发明涉及用于可充电设备的充电接口。

背景技术

可充电设备非常普及和极为常用。便携式计算机、遥控玩具和蜂窝电话等设备全部需要定期充电，这通常涉及将可充电设备连接至充电器以给该设备的内部电池充电。充电器可以包含交流/直流转换器从而它们可以直接连接至交流电源，或者具有内部直流电源(例如可替换电池)。

在可充电设备和充电器之间的连接或者充电接口通常由可滑动互连的公插头和母插座组成。每个公插头和母插座可以位于设备自身上或者充电器上。与方向无关，充电接口的设备侧通常安装在或者连接至位于设备内部的电路板。

对于许多可充电设备，可充电设备和电源之间的电连接对于该设备是特有的，从而连接可充电设备与并非用于该设备的充电器可能导致对该设备的损害。在这种情况下，设计充电接口以便当试图给该设备充电时难以或者不可能意外地使用错误的充电器是重要的。

将可充电设备插入其电池充电器和将其拔出可能损害在充电接口的设备部分和连接到设备内的电路板之间的连接，因为充电接口的设备部分通常焊接至电路板，当施压时焊接材料可能破碎。一旦这些焊接连接破裂或者受损，则电连接可能损毁。

此外，许多现有技术的充电接口具有适合于相应母插接槽的专用公插接管脚。当将公插接管脚错误地插入母插接槽时，这些公插接管脚可能弯曲或者变形，甚至折断，导致不起作用的充电接口。此外，如果将公插接管脚错误地插入到母插接槽，可能产生错误的电连接，这可能导致接口不工作，甚至损坏该设备，或者导致对用户的伤害。

因此，需要一种充电接口，其简单且耐用，在其所安装在的电路板上并不产生不必要的应力。

发明内容

本发明提供一种比当前在现有技术中可用的充电接口更耐用和易于使用的用于可充电设备的充电接口。

本充电接口包括母插座和相应的单个公插头，该公插头是电路板并在至少两个方向上与母插座可滑动地电互连。公插头和母插座之一与主电路板电接触，公插头和母插座中的另一个适合于电连接至电源。本充电接口非常耐用，因为不存在如果将公插头的突出部分错误地插入接收凹槽可能弯曲或折断的专用公插接管脚。

在至少一种实施例中，公插头由一片电路板基层构成，并紧密适合地安装于主电路板上设置的凹槽，随后可以在此将其焊接到位。这有助于稳定公插头，并使公插头特别抵抗在公插头/主电路板接口上的扭曲或弯曲，从而大大降低在维持公插头和主电路板之间电接触的焊接连接上的应力。可替代地，公插头可以集成于主电路板内。

此外，本充电接口的公插头是非定向的，因为它具有至少两个表面，其分别具有在相同电配置中的正电极和负电极。因此，每个表面将与母插座内的正和负电极正确地交互，因而，公插头可插入母插座的任意方向将提供正确的电连接。这使本充电接口与当前可用的其它现有技术公插头相比更易于适用。

附图说明

现在，将更详细地描述本充电接口的优选实施例，当结合附图阅读时将更好理解，在附图中：

图1是当公插头未互连母插接槽时本充电接口的一种实施例的透视图。

图2是本充电接口的公插头的一种实施例的平面图。

图3是公插头及其在可充电设备主电路板上的相应接收槽的一种实施例的分解图。

图4是图示公插头/母插接槽接口的本充电接口的一种实施例的剖视图。

图5是本发明的母插座的一种实施例的横截面平面图。

图6是本发明的公插头和电路板接口的一种实施例的透视图。

图7是本发明的公插头和电路板接口的一种实施例的透视图。

图8A是图示本发明公插头的一种实施例的一个表面的电配置的示意图。

图8B是图示与图8A相反表面的电配置的示意图。

具体实施方式

参见图1，在至少一种实施例中，本发明的充电接口100包括适合于与母插座300可滑动互连的公插头200。对于技术人员而言，母插座300的外壳显然可以具有任意便利形状，只要母插座与公插头互连。母插座300具有可进一步连接至交流或直流电源(未图示)的电源线102。

在至少一种实施例中，公插头200由标准电路板基层构成，然而，也可以使用适合于在电路板内使用的其它材料。公插头200具有第一端210和第二端220。第一端210最好宽于第二端220，然而也可以使用其它配置。

参见图2和图3，在至少一种实施例中，第一端210窄于公插头200的最宽部分。这生成两个第一肩部216、217，其邻接主电路板110并在公插头200安装于主电路板110的接收槽120内时，尤其当使用推力使公插头200连接母插座300时提供稳定性。此外，第二端220也最好窄于公插头200的最宽部分，其产生两个第二肩部226、227。当公插头200互连母插座300时，第二肩部226、227可以邻接母插座300，或者在至少一种实施例中，第二肩部226、227邻接位于可充电设备内的保持槽(未图示)。这使得公插头200稳定，尤其当使用拉力使公插头200从母插座300断开时。

参见图3，在至少一种实施例中，构成公插头200以便第一端210装配于主电路板110的接收槽120，第一肩部216、217邻接主电路板110。第一端210最好以紧密配置装配于接收槽120，从而在不施加明显拉力的情况下，公插头200并不从接收槽120脱离。随后，可以将公插头200焊接在主电路板110的位置上，以便主电路板110的正触点112和负触点114相应电连接至公插头200的第一正电极212和第一负电极214。

参见图6和图7，公插头200也可以集成在主电路板110内。在至少一种实施例中，公插头200的第一端210可以集成于主电路板110，或者在替代配置中，公插头200的第二端220可以简单地从主电路板110直接凸出，如图7所示。

参见图3、8A和8B，公插头200包括具有横向侧面232和234的第一表面230和具有横向侧面242和244的第二表面240。每个表面具有在端部220内的第二正电极222和第二负电极224，其分别电连接至在端部210内的第一正电极212和第一负电极214。电极212和214可以通过现有技术中的任意公知方式分别电连接至电极222和224。在至少一种实施例中，电极212和214通过蚀刻至公插头200主体内的配备铜电路电连接至电极222和224。

如图8A可以看出的，设置第一表面230，以便第一正电极212和第二正电极222都位于一个横向侧面232内，而第一负电极214和第二负电极224都位于相反的横向侧面234内。相反地，如图8B所示的，设置第二表面240，以便第一负电极214和第二正电极222都位于一个横向侧面242内，而第一正电极212和第二负电极224都位于相反的横向侧面244内。以这种方式，电极222和224的相同配置存在于公插头200第二端220的每个表面230或240上。

参见图4，图示本充电接口100的一种实施例的剖面图，其中公插头200电连接母插座300。在至少一种实施例中，母插座300由非导电材料构成，包括但是并不限于陶瓷或者塑料，可以使用并不导电的任意材料。母插座300的外壳形状可以是任意方便形状的，只要公插头200可以连接母插座300。参见图4和图5，在至少一种实施例中，第二端220接触母插座300内的正电触点312和负电触点314。对于技术人员而言，当公插头200的端部220的表面230或表面240接触电触点312和314时，第二正电极222显然将接触正电触点312且第二负电极224显然将接触负电触点314。这使得公插头200可以以任意方向插入母插座300，而不影响电连接性。

在至少一种实施例中，以板簧的形状构成电触点312和314。当电触点312和314变形时，它们提供偏置力，其将公插头200维持在母插座300内，同时维持电触点312和314分别与第二正电极222和第二负电极224中每个之间的电连接性。可以使用现有技术中的公知的其它保持方法将公插头200维持在母插座300内，只要分别使第二正电极222接触正电触点312和第二负电极224接触负电触点314。电触点312和314最好由金属构成，然而，也可以使用适合于应用要求的任意材料构成它们，只要所选择的材料是导电的。

电触点312和314进一步连接至电源线102。电源线102最好是具有正线束和负线束的多股线。然而根据应用，地线束或者其它线配置可能是必需的。分别通过保持装置320，电源线102的正线束电连接至正电触点312，电源线102的负线束电连接至负电触点314。保持装置320可以是弹簧、夹具、螺丝或者任何其它公知方式，其中电线可电连接至导电材料片。

本发明的上述实施例用于说明本发明的优选实施例，将不限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员将显而易见的各种修改将在本发明的保护范围之内。仅在权利要求书中阐述对本发明保护范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于在可充电设备的主电路板和电源之间提供电接触来给可充电设备充电的充电接口，该充电接口包括：

母插座；和

公插头，其中该公插头是配置以在至少两个方向上与母插座可滑动地电互连的电路板；

其中母插座和公插头之一适合于电接触主电路板，公插头和母插座中的另一个适合于与电源电接触，

其中，在所述母插座和公插头之一与主电路板电接触并且所述公插头和母插座中的另一个与电源电接触时，所述公插头和所述母插座之间的电连接用于给可充电设备充电。

2.权利要求1的充电接口，其中所述母插座和公插头之一是公插头，该公插头与主电路板紧密电接触。

3.权利要求2的充电接口，其中公插头与主电路板集成。

4.权利要求2的充电接口，其中公插头还包括第一端和第二端，第一端适合于与主电路板内的接收槽紧密地电互连，第二端适合于与母插座可滑动地电互连。

5.权利要求1至4之一的充电接口，其中母插座包括至少一个板簧电触点。

6.权利要求1至4之一的充电接口，其中电源是交流电源。

7.权利要求1至4之一的充电接口，其中电源是直流电源。

8.一种具有主电路板的可充电设备，该可充电设备在主电路板与电源电接触时能被充电，所述电接触由包括母插座和公插头的充电接口提供，其中公插头是电路板，配置该公插头和母插座以在至少两个方向上可相互滑动地电互连，其中公插头与主电路板电接触，并且所述母插座适合于与电源电接触，可充电设备包括所述公插头。

9.权利要求8的可充电设备，其中该公插头与主电路板紧密电接触。

10.权利要求9的可充电设备，其中该公插头集成于主电路板。

11.权利要求9的可充电设备，其中该公插头还包括第一端和第二端，第一端适合于与主电路板内的接收槽紧密地电互连，第二端适合于与母插座可滑动地电互连。

12.一种用于给可充电设备充电的充电单元，该可充电设备具有主电路板并且在所述主电路板与电源电接触时能被充电，所述电接触由包括母插座和公插头的充电接口提供，其中公插头是电路板，配置该公插头和母插座以在至少两个方向上可相互滑动地电互连，其中母插座适合于与主电路板电接触，并且公插头适合于与电源电接触，所述充电单元适合于连接电源，并且所述充电单元包括所述公插头。

13.权利要求12的充电单元，其中电源是交流电源。

14.权利要求12的充电单元，其中电源是直流电源。

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