CN101965656A - 用于通信装置的电池接口组件 - Google Patents

Abstract

提供一种用于诸如便携无线电装置的通信装置(100)的电池接口组件，来保证在电池接触件(230)和无线电装置接触件(108)之间的可靠互连。通信装置(100)包括具有腔体(112)的铸件(110)，所述腔体(112)内形成两个孔(114，228)。所述两个孔(114，228)向腔体(112)内打开，以提供用于将无线电装置接触件(108)配合到电池接触件(230)的接触点。电池接触件(230)是当电池滑入铸件(110)内时与无线电装置接触件(108)配合的擦拭接触件。在绕电池接触件(230)提供径向密封件(120)的同时向无线电装置接触件(108)提供压缩密封件(126)，以保证在多种环境下的可靠的电连接和物理连接。

Description

用于通信装置的电池接口组件

技术领域

本公开总体上涉及电池接口，更具体地涉及用于通信装置的电池接口组件。

背景技术

随着移动通信装置在功能上的提高，特别是在电池供电的便携双向无线电装置的领域中的移动通信装置在功能上的提高，用户更可能消耗来自电池的大量电力。工作在诸如消防队和警察局之类的公共安全场所中的许多用户在包括降落、振动和暴露到水的多种环境中依赖于来自电池的不间断供电。在供电上的间断可能由于在电池和通信装置之间的弱物理连接和/或电连接而发生。当电池重连到通信装置时，恢复电力，但是，该装置需要时间来重启和再一次变得全面运行。因此，在电池和通信装置之间的电接口面临用于在上述环境中保持稳固的物理连接和电连接的一些最艰难的挑战。

在艰难的环境中，在电池和通信装置之间具有可靠的物理连接和电连接是有益的。防止水侵入是特别有益的。因此，期望具有用于通信装置的改善的电池接口组件。

附图说明

在附图中，在各个视图中，相同的附图标记表示相同或在功能上类似的元素，附图与下面的详细描述一起被包含在说明书中并形成说明书的一部分，用于进一步例示包括所要求保护的发明的思想的实施例，并且解释那些实施例的各种原理和优点。

图1是图示根据本发明的实施例的拆开了电池的通信装置的分解视图；

图2图示从另一个视角看的、图1的通信装置的分解视图的多个部分；

图3图示图1的通信装置的部分装配视图，其中，PCB板被安装到通信装置的铸件上；

图4图示具有根据本发明的实施例形成的包围件(enclosure)的图3的铸件的部分截断视图(cutaway view)；

图5图示根据本发明的实施例的、装配了电池的通信装置的部分装配视图；

图6图示根据本发明的实施例的、图5的装配了电池的通信装置的截面侧视图；

图7图示根据本发明的实施例的、接纳电池的通信装置的另一个视图；以及

图8是根据本发明的实施例的用于向无线电装置装配电池的方法的流程图；

技术人员可以明白，在附图中的元素被图示用于简单和清楚的目的，并且不必然是按照比例绘制的。例如，在图中的一些元素的尺寸可能相对于其他元素被夸大，以有助于改善对于本发明的实施例的理解。

在适当时，已经通过在附图中的常规符号表示了设备和方法部件，附图仅示出与理解本发明的实施例相关的细节，以便不以对于受益于在此的描述的本领域内的普通技术人员显而易见的细节混淆本公开。

具体实施方式

简而言之，在此提供了用于便携通信装置的电池接口组件，其在多个环境中提供了可靠的电接触和物理接触。根据本发明的各个实施例，经由在电池侧和便携通信装置侧两者上的元件的组合来形成电池接口组件。在电池侧上，电池包括从电池表面延伸的电池接触件延伸部。该电池接触件延伸部包括电池接触件和绕该延伸部耦合的O环。在通信装置侧上，印刷电路板(PCB)包括向其安装的悬臂接触件，该悬臂接触件被由可压缩密封件环绕的无线电装置接触件块围绕。通信装置也包括具有包围件的铸件，在该包围件中形成第一孔(aperture)和第二孔两个孔。在将PCB安装到铸件时，可压缩密封件绕孔之一的周边可压缩地耦合，使得悬臂接触件通过孔突出并且突出到包围件内。在将电池滑动到通信装置内后，电池接触件延伸部滑动到包围件的另一个孔内，使得电池接触件擦拭PCB的悬臂接触件并且配合PCB的悬臂接触件。电池延伸部的O环形成绕另一个孔的周边的径向密封件。因此，向通信装置的电池接口组件提供了径向密封件和可压缩密封件两者。

图1和2图示根据本发明的实施例的拆开了电池的通信装置的两个透视分解视图。通信装置100可以是便携无线电装置或其他移动通信装置。其他手持式电池供电的装置也在本讨论的范围内，并且可以受益于根据本发明的各个实施例形成的电池接口组件。

参见图1和2，通信装置100包括壳体102、印刷电路板(PCB)104、铸件110和电池116。可以以任何适当的构造来形成壳体102，以容纳或耦合诸如PCB 104、铸件110和电池116的电子部件和机械部件。PCB 104包括围绕无线电装置接触件108的无线电装置接触件块106，该无线电装置接触件108最好是悬臂接触件。电池116包括电池接触件230。铸件110最好由金属或其他适当材料构成，用于支撑在通信装置100内容纳的元件。铸件110可以向通信装置100提供例如散热、对齐特征和提高的强度。根据本发明的实施例，铸件110包括包围件112，用于提供在电池116的电池接触件230和通信装置100的无线电装置接触件108之间的接触点。包围件112也可以被称为单腔体(single cavity)。包围件112具有两个孔，第一孔228和第二孔114。第一孔和第二孔228、114也可以被称为单腔体的第一凹陷和第二凹陷。根据本发明的实施例，第一孔和第二孔228、114形成在彼此正交的包围件112的不同平面上。第二孔114在包围件112的一个平面或前表面上，用于当电池116前进到壳体102内时接纳电池116的电池接触件230。第一孔228是包围件112的另一个平面或底面，用于接纳通信装置100的无线电装置接触件块106。

根据实施例，无线电装置接触件块106被安装在PCB 104或可以位于通信装置100的壳体102内的其他适当的基板上。PCB板104可以包括任何类型的电路，并且可以是适配到通信装置100的壳体102内的任何形状和尺寸。无线电装置接触件块106的底面被安装到PCB板104的顶面上，以便围绕悬臂接触件108。

可以被称为偏转接触件的悬臂接触件108是被安装在用于表面贴装(SMT)焊接的传统塑料头(plastic header)内的成形金属接触件。这些接触件通过通信装置100的第一孔228加载PCB 104到铸件110的安装。当电池116滑入包围件112时，悬臂接触件108与电池接触件230配合。悬臂接触件108可以具有弹簧作用，并且当电池接触件230在通信装置100的悬臂接触件108擦拭或摩擦时被向下推。

根据本发明的实施例，提供了可压缩密封件126，使用其来围绕无线电装置接触件块106。可压缩密封件126用于绕第一孔228的周边将在PCB 104上安装的无线电装置接触件块106密封，使得悬臂接触件108突出到包围件112的第一孔228内。根据本发明的实施例，响应于PCB 104被安装到铸件110而发生无线电装置接触件块106向铸件110的可压缩密封。可压缩密封件126最好由硅酮或具有密封属性的其他材料构成。PCB 104相对于铸件110的加载将该密封件压缩，并且提供了强的物理支撑。

根据本发明的实施例，电池116包括电池接触件延伸部118，电池接触件230位于该电池接触件延伸部118上。在图2中，从通信装置100的底视图更详细地示出了电池接触件延伸部118。电池接触件延伸部118可以包括基座242和在电池接触件延伸部118的顶端安装的电池接触件230。电池接触件230最好是擦拭接触件，该擦拭接触件在电池接触件延伸部118滑入通信装置100的包围件112内时执行在悬臂接触件108上的擦拭或摩擦动作。这样的擦拭动作去除了在悬臂接触件108上存在的污染物，改善了在通信装置100的电池接触件230和悬臂接触件108之间的电连接。电池接触件230包括被模制到电池接触件延伸部118内的0.13毫米厚度的冲压镍接触件。而且，冲压镍接触件包括在其中电池接触件230与通信装置100的悬臂接触件108配合的连接区域的选择性的镀金。

根据实施例，绕电池接触件延伸部118的基座242形成凹槽218，用于在凹槽218内耦合O环120。O环120最好由硅酮或其他类似材料形成，其提供电池接触件延伸部118绕包围件112的第二孔114的周边的径向密封。根据本发明的实施例，响应于电池接触件延伸部118的顶端滑入包围件112的第二孔114内而发生电池接触件延伸部118的径向密封。

图3图示图1的通信装置的部分装配视图，其中，PCB板被安装到通信装置的铸件上。图4图示具有根据本发明的实施例形成的包围件的图3的铸件部分的放大的部分截断图。参见图3和4，铸件110包括具有第一孔228和第二孔114的包围件112。第一孔228位于接受通信装置100的无线电装置接触件块106的包围件的底面上。无线电装置接触件块106被可压缩密封件126围绕，该可压缩密封件126绕第一孔228密封无线电装置接触件块106。在PCB 104被安装到铸件110的情况下，可压缩密封件126朝向铸件110压缩，使得悬臂接触件108通过第一孔228突出。悬臂接触件108部分地突出到绕包围件112的孔228的周边的连续平滑表面246之上。悬臂接触件108如此被定位，并且准备好当电池116完全前进到包围件112内时被向下推动/偏转以达到与表面246相同的水平。

根据实施例，第二孔114位于包围件112的前表面上，用于在电池116前进到壳体102内时接纳电池接触件延伸部118的电池接触件230。包围件112的前表面接合电池接触件延伸部118的基座242，并且也提供了用于径向密封在包围件112内的电池116的表面。

在一个实施例中，可压缩密封件126的周边大于或等于第一孔228的周边，以绕包围件112的第一孔228的周边密封悬臂接触件108。

根据本发明的实施例，在无线电装置接触件块106上安装的悬臂接触件108可以具有弹簧作用，并且当电池接触件230前进到通信装置100的包围件112内时可以被向下推。这样的向下移动使得悬臂接触件108与电池接触件230配合，以在包围件112中产生平坦的接触表面。

如图4中所示，通过绕包围件112的第一孔228可压缩地耦合/密封无线电装置接触件块106，悬臂接触件108被稳固地定位在包围件112内。无线电装置接触件块106被可压缩密封件126围绕，该可压缩密封件126作为在无线电装置接触件块106和包围件112之间的密封部件。

图1-4已经以拆开视图示出电池116和通信装置100。可以通过下述方式来将电池116装配到通信装置上：将电池在单向上线性地滑动，使得电池116与壳体102和铸件110接合。当然，根据电池壳体设计，电池116的移动方向可以是任何定向方式，例如，从左向右或向下或向上。进一步应当明白，可以使用多种耦合功能部件(例如，锁存机构、导轨等)来将电池116接合到通信装置100的壳体102内。本发明的电池接口组件聚焦在无线电装置接触件108与电池接触件230的配合和该配合的连接的密封。

转向图5，示出根据本发明的实施例的装配了电池的通信装置的部分装配图。在图5中，电池116与铸件110接合。在这个装配点，PCB 104的无线电装置接触件块106被可压缩地密封到铸件110，使得悬臂接触件108与电池接触件230配合。

根据本发明的实施例，电池116在线性方向上前进到壳体102内，使得在电池116的顶端上安装的电池接触件延伸部118滑动到包围件112的第二孔114内。电池接触件延伸部118的滑动移动使得电池接触件230在通信装置100的悬臂接触件108上擦拭或摩擦，去除在悬臂接触件108上存在的污染物。当电池116完全前进到壳体102内时，电池接触件延伸部118可滑动地接合在包围件112的第二孔114内，以将电池接触件230与通信装置100的悬臂接触件108配合。另外，响应于电池接触件延伸部118完全滑入第二孔114内，在电池延伸部的凹槽218上安装的径向密封部件形成绕第二孔114的周边的径向密封件。

图6图示根据本发明的实施例的图5的装配了电池的通信装置的截面侧视图。如此视图中所示，PCB 104被安装在通信装置100的壳体102内，使得在无线电装置接触件块106内的悬臂接触件108通过包围件112的第一孔228突出。

通信装置100的截面图提供了在通信装置100中的可压缩密封和径向密封的详细视图。如在图6中所示，在电池接触件延伸部118的基座242上安装的O环120绕包围件112的第二孔114密封电池接触件延伸部。类似地，绕无线电装置接触件块106安装的可压缩密封部件126绕包围件112的第一孔228密封悬臂接触件108。在这个视图中，以剖视图示出了孔114和228，并且孔114和228被移出该附图。而且，在图5中，电池接触件230与悬臂接触件108配合，以在电池接触件230的底面形成平坦的接触表面。电池接触件230因此被稳固地耦合到悬臂接触件108，以提供到通信装置100的不间断的电连接和机械连接。

图7图示根据本发明的实施例的接纳电池的通信装置的另一个视图。在图7中，通信装置100被分为两个部分。第一部分包括：根据本发明的所述实施例形成的壳体102和铸件110：以及，用于控制通信装置100的功能的其他附加部件，诸如天线702和显示器704。第二部分包括电池116，电池116具有根据本发明的所述实施例形成的电池接触件延伸部118。当电池被插入通信装置100内时，壳体102和铸件110接合电池116。根据本发明的实施例，在将电池接触件延伸部118插入铸件110的包围件内时，在如上所述的可压缩和径向密封的环境内，电池接触件230与对应的无线电装置接触件配合。

图8是根据本发明的实施例的用于在通信装置中装配电池的方法的流程图。在这个实施例中，从无线电装置的角度描述该方法。该方法以在无线电装置内提供802具有两个孔的铸件开始。该两个孔形成在彼此为直角的包围件的两个不同平面上。该方法以下述步骤继续：将无线电装置的悬臂接触件压缩密封804到包围件的一个孔。悬臂接触件可以是从包围件的内部部分加载的偏转接触件。

该方法以下述步骤继续：将电池接触件延伸部滑动806到包围件的另一个孔内，使得位于电池接触件延伸部上的电池接触件在无线电装置的悬臂接触件上擦拭。电池接触件延伸部由从电池延伸的突出部形成，该突出部被定大小和成形以适配到铸件的包围件内。当电池接触件延伸部滑过悬臂接触件时，电池接触件在悬臂接触件上擦拭，以将悬臂接触件下推，从而提供在电池接触件和悬臂接触件之间的物理连接。

该方法然后以下述步骤继续：绕包围件的另一个孔来径向密封808电池的电池接触件延伸部，使得电池的电池接触件与无线电装置的悬臂接触件建立不间断的电连接。当电池接触件延伸部完全前进到包围件内时，电池接触件延伸部被密封。

因此，使用上述装置和方法来装配电池116在通信装置100的电池接触件230和悬臂接触件108之间保持可靠的物理连接和电连接。通信装置100还在诸如在通信装置100中的接触跳动、在接触件上的污染、水侵入或镀层磨损的环境中保持紧密的容差或接口。根据本发明的实施例形成的电池接口提供了擦拭接触件和径向密封的优点，而在以前，这两者相互排斥。

在前述说明书中，已经描述了特定实施例。然而，本领域内的普通技术人员明白，在不偏离在所附的权利要求中给出的本发明的范围的情况下，可以进行各种修改和改变。因此，要在说明性而不是限定性的含义上看待说明书和附图，并且所有的这样的修改意欲被包括在本教导的范围内。

益处、优点、问题的解决方案和可以使得任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何元素不应当被理解为任何或全部权利要求的关键的、所需要的或必要的特征或元素。本发明由所附的权利要求唯一地限定，该权利要求包括在本申请待决期间进行的任何修改和所发布的那些权利要求的所有等同内容。

而且，在本文中，诸如第一和第二与上和下等的关系术语可以用于唯一地将一个实体或行为与另一个实体或行为相区别，而不必然要求或暗示在这样的实体或行为之间的任何实际的这样的关系或顺序。术语“包括”、“具有”、“包含”、“含有”或其任何其他变化形式旨在涵盖非排它的包含，使得包括、具有、包含、含有一系列元素的处理、方法、物品或设备不仅包括那些元素，而且可以包括未明确地列出的或这样的处理、方法、物品或设备固有的其他元素。在没有更多的限制的情况下，前有“包括”、“具有”、“包含”、“含有”的元素不排除在包括、具有、包含、含有该元素的处理、方法、物品或设备中的其他相同元素的存在。术语“一”被定义为一个或多个，除非在此另外明确地说明。术语“基本上”、“实质上”、“大致地”、“大约”或其任何其他版本被定义为接近由本领域内的普通技术人员所理解的内容，并且在一个非限定性实施例中，该术语被定义为在10％内，在另一个实施例内在5％内，在另一个实施例内在1％内，并且在另一个实施例内在0.5％内。术语“耦合”在此被定义为连接，虽然不必然是直接地连接并且不必然是机械地连接。以特定方式“构造”的装置或结构至少以那种方式被构造，但是也可以以未列出的方式被构造。

本公开的摘要被提供来允许读者迅速地确定技术公开的特性。在理解摘要不用于解释或限制权利要求的范围或含义的情况下，提交摘要。另外，在上述的详细说明中，可以看出，为了简化本公开，在各种实施例中将各种特征编组在一起。本公开的这种方法不应当被解释为反映了所要求保护的实施例需要比在每一个权利要求中明确地列举的特征更多的特征的意图。而是，如所附的权利要求所反映的那样，本发明的主题在于比在单个公开的实施例的所有特征更少的特征。因此，所附的权利要求在此被并入到具体实施方式内，每一个权利要求独立地作为分别要求保护的主题。

Claims (25)

1.一种通信装置，包括：

壳体；

在所述壳体内的印刷电路板(PCB)；

无线电装置接触件块，所述无线电装置接触件块具有被安装到所述PCB的悬臂接触件；

可压缩密封件，所述可压缩密封件围绕所述无线电装置接触件块；

铸件，所述铸件具有形成在所述铸件中的包围件，所述包围件具有第一孔和第二孔，所述可压缩密封件绕所述第一孔的周边被可压缩地耦合，使得所述悬臂接触件突出到所述包围件内；

电池，所述电池具有电池接触件延伸部，所述电池接触件延伸部具有在顶端安装的电池接触件和耦合到基座的O环；以及

在所述O环绕所述第二孔的周边形成径向密封件的同时，所述电池接触件延伸部使所述电池接触件和所述悬臂接触件之间产生接触。

2.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述电池接触件是擦拭接触件。

3.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述电池接触件包括被模制到所述电池接触件延伸部内的冲压镍接触件。

4.根据权利要求3所述的通信装置，其中，所述冲压镍接触件包括所述电池接触件的连接区域处的选择性镀金。

5.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述O环和压缩密封件由硅酮材料构成。

6.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述第一孔在所述铸件的第一平面上，并且所述第二孔在所述铸件的第二平面上。

7.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述电池接触件延伸部具有绕所述基座形成的凹槽，所述O环耦合在所述凹槽内。

8.根据权利要求1所述的通信装置，其中，响应于所述电池接触件延伸部的所述顶端滑入所述第二孔内而发生所述电池接触件和所述悬臂接触件之间产生所述接触的步骤和所述O环形成绕所述第二孔的所述周边的所述径向密封件的步骤。

9.根据权利要求1所述的通信装置，其中，所述可压缩密封件响应于所述铸件和PCB被安装在所述壳体内而可压缩地耦合到所述第一孔的所述周边。

10.一种通信装置，包括：

无线电装置，所述无线电装置具有无线电装置接触件；

电池，所述电池具有电池接触件；

铸件，所述铸件具有彼此以直角形成并且向单腔体内打开的第一凹陷和第二凹陷，所述单腔体用于通过所述第一凹陷和第二凹陷来接纳所述无线电装置接触件和所述电池接触件；以及

第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件形成绕所述第一凹陷的压缩密封件，并且所述第二密封部件形成绕所述第二凹陷的径向密封件，从而将所述无线电装置接触件和电池接触件密封在所述铸件的所述单腔体内。

11.根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述无线电装置接触件包括悬臂无线电装置接触件。

12.根据权利要求11所述的通信装置，其中，所述悬臂无线电装置接触件被接触件块围绕并且被安装到印刷电路板。

13.根据权利要求12所述的通信装置，其中，所述悬臂无线电装置接触件通过所述第一凹陷突出到所述单腔体内。

14.根据权利要求11所述的通信装置，其中，所述第一密封部件包括绕所述接触件块安装的压缩密封件。

15.根据权利要求14所述的通信装置，其中，所述第二密封部件包括O环。

16.根据权利要求15所述的通信装置，其中，所述电池接触件是擦拭接触件。

17.根据权利要求16所述的通信装置，其中，所述擦拭接触件形成在从所述电池的一端延伸的电池接触件延伸部上，所述电池功能部件可滑动地接合在所述单腔体的所述第二凹陷内，以便使所述擦拭接触件与所述悬臂无线电装置接触件配合。

18.根据权利要求10所述的通信装置，其中，所述电池接触件形成在从所述电池的一端延伸的电池接触件延伸部上，并且所述电池接触件延伸部可滑动地接合在所述单腔体的所述第二凹陷内，以便将所述电池接触件与所述无线电装置接触件配合。

19.一种用于在无线电装置内装配电池的方法，所述方法包括：

提供具有包围件的铸件，所述包围件具有两个孔；

将所述无线电装置的悬臂接触件压缩密封到所述包围件的一个孔；

将电池接触件延伸部滑动到所述包围件的另一个孔内，使得位于所述电池接触件延伸部上的所述电池接触件在所述无线电装置的悬臂接触件上擦拭；以及

绕所述包围件的另一个孔而径向密封所述电池的所述电池接触件延伸部，使得所述电池的所述电池接触件与所述无线电装置的所述悬臂接触件建立不间断的电连接。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述电池接触件延伸部由从所述电池延伸的突出部形成，所述突出部被定大小和成形，以适配到所述铸件的所述包围件内。

21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述电池接触件在悬臂接触件上擦拭，以将所述悬臂接触件向下推，从而在所述电池接触件和所述悬臂接触件之间提供物理连接。

22.根据权利要求19所述的方法，其中，径向密封所述电池的所述电池接触件延伸部的步骤包括：当所述电池接触件延伸部完全前进到所述包围件内时，径向密封所述电池的所述电池接触件延伸部。

23.根据权利要求19所述的方法，其中，绕所述包围件的另一个孔而径向密封所述电池的所述电池接触件延伸部的步骤包括：利用绕所述电池接触件延伸部的基座安装的O环，绕所述另一个孔进行密封。

24.根据权利要求19所述的方法，其中，所述悬臂接触件是从所述包围件的内部部分加载的偏转接触件。

25.一种用于便携无线电装置的电池接口组件，包括：

电池，所述电池具有电池接触件；

无线电装置，所述无线电装置具有用于与所述电池接触件配合的无线电装置接触件；

具有腔体的铸件，在所述腔体内形成有两个孔，所述两个孔向所述腔体内打开，以提供用于将所述无线电装置接触件配合到所述电池接触件的接触点；

环绕所述无线电装置接触件的压缩密封件，所述可压缩密封件可压缩地耦合到所述铸件，使得所述无线电装置接触件通过所述两个孔之一突出；以及

径向密封件，当所述电池接触件被安装在所述两个孔中的另一个孔内时，所述径向密封件围绕所述电池接触件。

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