CN102576852A - 多方位电池连接器 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于将电池与电池供电的装置电耦接的连接器。该连接器包括第一双接触组件和第二双接触组件。每个双接触组件包括正接触件和负接触件，正接触件用于接触PP3电池的正PP3端子，而负接触件用于接触PP3电池的负PP3端子。每个双接触组件被构造为当双接触组件与任一PP3电池端子物理接合时，双接触组件的接触件之一电接合PP3电池端子，而接触件中的另一个与PP3电池端子电绝缘。因此，PP3电池可以相对于连接器在两个有效连接状态中的任一状态安装，其中经由连接器向将由PP3电池供电的装置提供适当电连接性。

Description

多方位电池连接器
背景技术
电池通常用于向电子装置提供电力。通常，电池以特定方位放入于电池操作的装置内以适当地完成电路。举例而言，某些电池具有在电池的一端的正端子且在电池的另一端的负端子，且电池必须适当地定向使得电池端子接合装置的适当接触件。其它电池构造包括彼此邻近或者处于并非电池相对端的相对位置/地点处的正端子和负端子。无论电池和其端子的特定构造如何，在装置内或者相对于电池连接器使电池不正确定向不仅会造成不完整电路，使得电池操作的装置不可用，而且也会造成装置构件的电损坏或其它损坏。
发明内容
因此，本描述提供一种用于将电池与电池供电的装置电耦接的连接器。该连接器包括第一双接触组件和第二双接触组件，其中的每一个双接触组件包括被构造为接触PP3电池的正PP3端子的正接触件和被构造为接触PP3电池的负接触端子的负接触件。每个双接触组件被构造为当双接触组件与PP3电池端子中的任一个物理接合时，双接触组件的接触件中的一个电接合PP3电池端子，而双接触组件的接触件中的另一个与PP3电池端子电绝缘。因此，PP3电池可利用连接器以两个有效连接状态中的任一状态安装，其中经由连接器向由PP3电池供电的装置提供适当电连接性。
提供本发明内容以便以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下文的具体实施方式中进一步描述。此发明内容旨在并不确定所主张的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所主张的主题的范围。而且，所主张的主题并不限于解决在本公开的任何部分中所提到的任何或所有缺点的实施方式。
附图说明
图1示意性地示出根据本描述的电池和电池供电的装置，包括用于将电池电耦接到该装置的电路的连接器。
图2和图3为可用于将电池电耦接到电池供电的装置的电池连接器的实施例的分解图。
图4为电池的顶视图，一并示出可用于将电池电耦接至电池供电的装置的电池连接器的某些截面剖视的构件。
具体实施方式
本公开涉及一种向于将电池电耦接到电池供电的装置的连接器。如将关于各种实例进行描述的那样，连接器可被构造为允许进行有效操作，而无论电池的特定安装方位如何。在许多情况下，电池将具有连接到电池供电装置的两个端子(正和负)。通常提供一对耦接器或连接点以便于这种连接，从而具有将电池相对于该装置/连接器以两个方位之一物理地进行定向的可能性。下文所述的连接器实例允许以任一方位有效地连接电池。具体而言，在任一方位，建立适当电连接性以允许装置操作，且避免在允许仅一种有效方位的现有技术连接器中可能会造成的电气损坏/机械损坏。
在某些先前的解决方案中，考虑到适当地将正端子和负端子与该装置上相对应的具体极性的接触件(即，正和负)相对准，使用者必须将电池插入到特定方位。尽管这些先前的解决方案有时伴有指示适当电池方位的图解或指令，但在视觉受损的情况下（诸如照明差的区域，或者可为某些年长的使用者的情况）可能难以看到这些指令。此外，少年儿童可能会难以遵循这些指令。而且，每次在快速耗尽电池的装置中替换电池时，遵循这些指令可不必要地耗时，且这种电池替换可令使用者感到沮丧。如上文所述，在这些先前方案中不正确地定向的电池不仅使得电路不完全，而且也损坏该装置的其它电子构件。因此本公开的电池连连接器包括双接触组件，该双接触组件被构造为以任一方位有效地接纳电池，如将在下文中更详细地描述的那样。
这里将在PP3电池（也被称作9伏电池）的情形下讨论这些实例中的某些。在此电池构造中，电池的主体被成形为圆整的矩形棱柱，且正端子和负端子在电池的主体/包装的端表面上彼此紧邻地提供。负PP3端子相对更大且常常以大体上圆柱的形式提供。更特定而言，负PP3端子可形成为六边形或八边形的形状，其能扣合到电池连接器上的相对应结构。正PP3端子相对更小，且通常也大体上呈圆柱形，但更具体地形成为筒形形状(即通常无六边形/八边形特点)。正PP3端子通常也扣合或类似地连接到电池连接器上的相对应结构。
如上文所述，虽然本文的实例常常集中在PP3电池上，但应了解，本讨论可在很大程度上应用于其它电池和端子构造，包括圆柱形电池、钱币形电池和/或呈其它形状因子和构造的电池。
图1示意性地描绘了PP3电池10和可由电池供电的装置12。该装置12包括电路14，该装置经由电路14从电池接收电力且将电力分配到该装置的其它构件。还描绘了连接器16，其用于将电池10电耦接到装置12的电路14。连接器16通常包括第一双接触组件18和第二双接触组件20。如将参考其它附图进一步详细地解释的那样，双接触组件中每一个包括正接触件和负接触件，正接触件电耦接到电路14的正的部分22且负接触件电耦接到电路14的负的部分24。这些接触件到电路的连接在图1中示意性地示出为连接26和28，其分别为正的和负的。
连接器16可以第一有效状态和第二有效状态与PP3电池10接合。第一有效状态由电池10的实线图示来指示且被定义为第一双接触组件18与电池10的负PP3端子30物理接合且第二双接触组件20与电池10的正PP3端子32物理接合。第二有效状态由电池10的虚线图示来指示且被定义为第一双接触组件18与电池10的正PP3端子32物理接合且第二双接触组件20与电池10的负PP3端子30物理接合。
在图1所示的第一有效状态和第二有效状态中的任一状态下，在PP3电池与电路14之间建立适当电连接。因此，在任一状态，向装置12提供适当电力，且该布置避免了现有技术系统中由于将电池以无效方位进行安装会造成的可能损坏。
在典型实施例中，由于在双接触组件与PP3电池端子之间所进行的接合，建立了适当电连接。特别地，每个双接触组件被构造为：当与正PP3电池端子物理接合时，双接触组件的正接触件电接合正PP3端子，而双接触组件的负接触件与正PP3端子电绝缘。相反，类似地，当双接触组件与负PP3电池端子接合时，双接触组件的正接触件与负PP3端子电绝缘，而双接触组件的负接触件与负PP3端子电接合。
图2描绘了PP3电池10和用于将电池10电耦接到装置的连接器40的另一实施例。为了清楚起见，以分解图示出连接器40的构件。连接器40包括第一双接触组件42，第一双接触组件42包括用于接触正PP3电池端子的正接触件44和用于接触负PP3电池端子的负接触件46。连接器还包括第二双接触组件52，第二双接触组件52包括用于接触正PP3电池端子的正接触件54和用于接触负PP3电池端子的负接触件56。如先前所讨论的那样，允许两种有效连接状态，其中任一PP3端子能有效地电连接到任一双接触组件。在图2中示出状态/方位中的仅一个，即，端子32与双接触组件52对准并接合且端子30与双接触组件42对准并接合的方位。
接触件44、46、54和56可安装到基础结构60，基础结构60还包括印刷电路板(PCB)或其它连接机构。具体而言，正接触件44和54通常连接在一起和/或连接到待供电的装置上的正电路连接件(例如，图1中电路14的正的部分22)。类似地，负接触件46和56通常连接在一起和/或连接到被供电的装置的负电路连接件(例如，在图1中电路14的负的部分24)。此外，可提供绝缘结构62和64以使得每个正接触件与每个负接触件绝缘，和/或以同轴对准方式或者其它所需方位将正接触件相对于负接触件进行保持。作为绝缘结构的补充或替代，接触件可简单地以间隔开的方位进行保持。
接触件44、46、54和56可大体上为圆柱形和/或另外地适于与正PP3电池端子和负PP3电池端子的大体上圆柱形的结构物理接合。举例而言，负接触件(即，接触件46和56)可被构造为通过接纳且至少部分地包围负PP3端子32的外径部分32a来创建电连接。此外，负接触件的大小或构造可被设置成提供与负PP3端子的弹性偏压接合。举例而言，弹性金属可用于负接触件。此外，如在所描绘的实例中的那样，可采用缺口或切口部来便于负接触件的弹性变形，以在负PP3端子接纳于负接触件内时提供按压配合或其它弹性接合。
类似地，正接触件(即，接触件44和54)可被构造为：当它们中的一个接纳于正PP3电池端子30的内径部30a内且至少部分地由正PP3电池端子30的内径部30a包围时，创建电连接。如同负接触件的情况一样，正接触件可被构造为提供与正PP3端子的弹性偏压接合，以便确保可靠电连接。可经由传导材料的选择和通过提供缺口或切口(如在正接触件44和54上所描绘的那样)来便于弹性接合。如参看图1所讨论的那样，双接触组件42和52中每一个被构造成：当双接触组件与正PP3电池端子物理接合时，正接触件电接合正PP3端子，而负接触件与正PP3端子绝缘，且当双接触组件与负PP3电池端子物理接合时，正接触件与负PP3端子绝缘，而负连接件电接合负PP3端子。因此，无论以哪种方位放入电池，在电池与装置之间均建立适当的电连接性。
图3描绘了PP3电池10和用于将PP3电池电耦接到装置的连接器80的另一实施例。如同图2的情况一样，以分解图示出可用于连接器的各种构件。图3在许多方面类似于图2。一个对比点在于，正接触件82和84连同正电路连接件86一道形成整体导电结构的部分。类似地，负接触件92和94连同负电路连接件96一道整体地形成。也可提供绝缘结构102和104以使得两个传导结构彼此电绝缘且将它们以所需的相对位置彼此保持。特别地，在电池10与基础结构110之间的四个结构可以堆叠构造的方式组装在一起。与基础结构112一起，基础结构110可用于支承电池和连接器结构，和/或提供到电池操作的装置的构件的电连接和物理连接。
使用先前实例的双接触组件语言，正接触件82和负接触件92限定连接器80的第一双接触组件122，而第二双接触组件124由正接触件84和负接触件94限定。而且，如在先前实例中的情况一样，可通过将电池10的任一PP3端子(30或32)连接到任一双接触组件(122或124)而创建有效电接合。如果双接触组件中的给定的一个与正PP3端子接合，则其正接触件连接到正PP3端子且其负接触件与正PP3端子绝缘。另一方面，如果双接触组件与负PP3端子接合，则其负接触件与负PP3端子电接合，而其正接触件与负PP3端子绝缘。而且，类似于图2的实施例，接触件可大体上为圆柱形和/或另外地被构造为与PP3电池端子的大体上圆柱形的结构创建弹性偏压接合。无论电池以哪种方位放入，可经由正电路连接86和负电路连接96向该装置提供适当导电性。这些连接可相应地对应于图1的连接26和28。
图4示出电池10的顶视平面图，且其PP3端子与图3的连接器实施例的双接触组件接合。特别地，以截面图示出双接触组件122和124的正接触件和负接触件。负PP3端子32被示为接纳于负接触件94内且至少部分地由负接触件94包围。负接触件94与端子的外径或壁部32a形成电接触，且可经由弹性偏压接合来维持电接合，如先前所述的那样。如在附图中所示的那样，可抵靠端子的外壁区域在向内方向径向地发生偏压。同时，负接触件94和正接触件84的相对位置导致正接触件84与负PP3电池端子32间隔开且绝缘。如先前所讨论的那样，可由绝缘结构102和104(在图4中未图示)来提供间距和绝缘。
继续参考图4，示出正接触件82接纳于正PP3端子30的内径或壁部30a内并至少部分地由其包围。正接触件82与正PP3端子形成电接触，且可经由与端子的内壁的弹性偏压接合来建立和维持电连接，如先前所解释的那样。类似于负接触件，可经由在径向偏压或者抵靠正电池端子的内壁区域向外推挤接触件来维持正接触件的连接。正接触件82和负接触件92的相对物理位置造成负接触件92与正PP3电池端子30间隔开且绝缘。尽管在图4中未描绘，但应了解，图2的连接器实施例可以类似于图4所示的方式与电池接合。
作为上述实例的附加或者作为上述实例的替代，双接触组件的接触结构可由线或线状结构形成和/或互连。举例而言，可采用线接触件来接触正PP3端子的内壁部。这种接触件可适于提供弹簧维持的或弹性偏压的连接以确保与电池端子的电接触。类似地，可采用由线或线状结构形成的接触件来接合负PP3端子的外部。当被采样时，线型接触件可具有或不具有圆柱形状或构造，且接触件可或不可成形为部分地包围相应电池端子或者部分地由相应电池端子所包围。实际上，应了解，各种线接触构造可结合目前描述的电池连接器来采用。
应了解，本文所述的构造和/或方案在本质上是示范性的，且这些具体的实施例或实例并不认为具有限制意义，因为许多变型是可能的。本文所述的具体例程或方法可表示任意多个处理策略中的一个或多个策略。因此，所图示的各种行为可以例示的顺序、其它顺序、并行地执行或在某些情况下被省略。同样，可改变上述过程的次序。
本公开内容的主题包括本文所公开的各种过程、系统和构造和其它特点、功能、行为和/或性质的所有新颖且非显而易见的组合和子组合及其任何和所有等同物。

Claims (12)

1.一种用于将PP3电池与电池供电的装置电耦接的连接器，所述连接器包括：
第一双接触组件，其包括正接触件和负接触件，所述正接触件被构造为接触PP3电池的正PP3端子，所述负接触件被构造为接触所述PP3电池的负PP3端子；以及
第二双接触组件，其包括正接触件和负接触件，所述正接触件被构造为接触PP3电池的正PP3端子，所述负接触件被构造为接触所述PP3电池的负PP3端子；
其中所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个被构造为当所述双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理接合时，所述双接触组件的正接触件电接合所述正PP3端子，而所述负接触件与所述正PP3端子电绝缘，
且其中所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中的每一个被构造为当所述双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合时，所述双接触组件的负接触件电接合所述负PP3端子，而所述正接触件与所述负PP3端子电绝缘。
2.根据权利要求1所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的所述负接触件被构造为当所述双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合时，所述PP3电池的负PP3端子被接纳于所述双接触组件的负接触件内并且至少部分地由所述双接触组件的负接触件包围。
3.根据权利要求2所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中的每一个而言，所述双接触组件的负接触件大体上为圆柱形。
4.根据权利要求3所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的负接触件的大小和构造被设置成与所述PP3电池的所述负PP3端子的外部成弹性偏压接合。
5.根据权利要求1所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的所述正接触件被构造为当所述双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理接合时，所述双接触组件的正接触端子被接纳于所述PP3电池的正PP3端子内并且至少部分地由所述PP3电池的正PP3端子包围。
6.根据权利要求5所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件与所述第二双接触组件中的每一个而言，所述双接触组件的正接触件大体上为圆柱形。
7.根据权利要求6所述的连接器，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的正接触件的大小和构造被设置成与所述PP3电池的所述正PP3端子的内部成弹性偏压接合。
8.根据权利要求1所述的连接器，其还包括：对于所述第一双接触组件与所述第二双接触组件中的每一个而言，用于将所述双接触组件的正接触件与所述双接触组件的负接触件电绝缘的绝缘体。
9.一种被构造为由PP3电池供电的装置，所述装置包括：
电路，所述装置经由所述电路从所述PP3电池接收电力且向所述装置的一个或多个其它构件分配电力；以及
用于将所述PP3电池电耦接到所述电路的连接器，所述连接器包括第一双接触组件和第二双接触组件，所述连接器能在第一有效状态和第二有效状态中的任一状态与所述PP3电池接合，所述第一有效状态定义为所述第一双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理接合且所述第二双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合，所述第二有效状态定义为所述第一双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合且所述第二双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理接合，
且其中对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中的每一个而言，所述双接触组件包括与所述电路的正的部分电耦接的正接触件和与所述电路的负的部分电耦接的负接触件，所述正接触件和所述负接触件被构造为：当所述双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理地耦接时，所述正接触件与所述正PP3端子电耦接，而所述负接触件与所述正PP3端子电绝缘，所述双接触组件的正接触件和负接触件还被构造为：当所述双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合时，所述负接触件与所述负PP3端子电耦接，而所述正接触件与所述负PP3端子电绝缘。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的所述负接触件被构造为：当所述双接触组件与所述PP3电池的负PP3端子物理接合时，所述PP3电池的负PP3端子被接纳于所述双接触组件的负接触件内并且至少部分地由所述双接触组件的负接触件包围。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，对于所述第一双接触组件和所述第二双接触组件中每一个而言，所述双接触组件的所述正接触件被构造为：当所述双接触组件与所述PP3电池的正PP3端子物理接合时，所述双接触组件的正接触件被接纳于所述PP3电池的正PP3端子内并且至少部分地由所述PP3电池的正PP3端子包围。
12.根据权利要求9所述的装置，其还包括：对于所述第一双接触组件与所述第二双接触组件中的每一个而言，用于将所述双接触组件的正接触件与所述双接触组件的负接触件电绝缘的绝缘体。
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