CN1026946C - 具有一体化的有限移动导轨的电池仓组件 - Google Patents

Abstract

具有一种整体的滑槽机构用于将电池结合到便携式电子设备的电池仓座，电池被沿着电池仓座的匹配面的每个相对的边缘的滑槽内的有限移动导轨夹住。凹槽设置于相邻的有限移动导轨之间。凹槽使得可利用单射液入直拉排出模铸方法生产导轨并可方便地连接到便携式电子设备上。单射注模工艺控制所有的电池仓座上的关键交接面尺寸以正确地连接到便携式电子设备。关键交接面尺寸与仓座与仓盖结合无关。

Description

本发明总的来说涉及电池仓装置，具体地说涉及具有一体化的，有限移动的滑槽机构的电池仓座，所述机构具有在相邻导轨间设置的凹槽。

小型电子设备通常具有便携性，因此就需要有便携式的电源如电池。电池供电也可很方便地与小型电子连接。为了使更换电池更为方便，已设计出几种机构可以使用户很容易地卸下用尽的电池换上新充电的电池。通过滑槽和锁定机构的方法将可拆卸的电池可靠地固定到小型电子设备上是人们所希望的。由于设备变得小型化，控制电池和电子设备之间的交接处的关键部件的尺寸变得越加困难。关键的交接部件包括滑槽，锁及电池接点。

典型的电池仓是一种组件，具有一个仓座及一个仓盖，二者互相结合将其中的电化学电池包容在组件内。滑槽部件作为仓座及仓盖内的部件组合通常被设计在电池仓组件内部。将仓座与仓盖接合的装配工艺中的变化有时会引起滑槽尺寸的变化。滑槽尺寸的变化则造成锁及电池接点相对于滑动部分的位置变化。结果，当与电子设备连接后，电池不密接或不能正常工作。因此，最好将所有的关键交接 部件制成仓座的一部分使得它们之间的相对尺寸可以控制。

在电池仓座内制造所有这些关键交接部件中的困难在于制造用于滑槽的导轨。滑槽通常具有形成U型的三个内表面。导轨通常是设置在槽内的二个平行侧表面之一上的有一定间隔的延伸的凸起。槽的底表面通常设置与两个侧表面垂直。导轨与该底表面平行。利用传统的模压方法，滑槽，锁及电池接点在从加工腔（tooling    cavity）中直拉排出（straight    pull    ejection）之前即被模压到电池仓座内。而且，滑槽内的导轨的设置与从加工腔内排出的方向垂直。

曾经考虑的方法之一涉及插入模铸，采用该方法，首先对包括导轨在内的滑槽的侧面分别模铸然后插入第二模具中形成滑槽的余下的二个侧面以及整个电池仓座。该方法存在的问题在于要完成二个阶段的注模工艺要增加劳动量及时间。

曾经考虑的另一种方法是共模（comolding）工艺，采用该工艺，包括导轨的滑槽的侧边分别在第一循环中模铸。加工工具的一部分被去掉，并用具有滑槽余下部分结构及整个电池仓座的第二部分取代。第二模铸循环开始制成整个电池仓座。该方法存在的问题是没有现成的自动化共模工具可以在第一阶段沿直接方向模铸，在第二阶段以与第一阶段拉伸方向垂直的方向拉伸。研制一种用于电池仓座的专用共模工艺将是很昂贵的。

因此，强烈需求一种易于生产的具有可控的关键交接尺寸且其 关键交接尺寸与电池仓盖的连接无关的一体化的有限移动的具有导轨的滑槽机构的电池仓座。

一种用于便携式电子设备的电池仓组件具有一个仓座部分和一个匹配的仓盖部分，包容置于其间的电化学电池。仓座部分具有一个连接面，通过它可将电池仓组件可拆卸地连接到便携式电子设备上。在仓座部分的连接面上设置一个槽。在槽的一个侧面上的一个延伸导轨沿着与连接面平行的面延伸用于结合便携式电子设备。一个至少与延伸的导轨一样长的凹槽被设置在所述的侧表面的内并接于延伸的导轨以便于其制造。

而且，还描述了一种用于模铸该电池仓组的相关方法。

图1是一种可应用本发明的手持便携式无线电话的透视图。

图2A和图2B为电池仓（图2A）及便携式无线电话（图2B）图，其中电池已经从便携式无线电话中卸下。

图3为图2A中的电池的电池仓座的匹配方式图，显示了一体化的锁，电气接点及简化的移动导轨。

图4为透视图3所示的电池仓座之一部分的横截面图。

图5为图2A中的电池仓座及仓盖在结合之前的截面图。

图1中示出了适合蜂窝状无线电话系统中使用的便携式无线电话。本发明可以用在这种便携式无线电话以及其它小型电子设备。图示的便携式装置由两个外部的部分组成，主体部分102及一 个可翻转的部件部分104，此外还有一个可拆卸的电池105。图1中显示的可翻转部件104处于“开”的位置以便使用者可通过耳筒106听话 以及向微型话筒107讲话。电话拔盘或键板110包括若干的按键，数字1-0，＃，及＊，与常见的电话相同。键板110也可具有另外的功能键，例如，“发”“结束”“开/关”以及其它与电话数字重复呼叫有关的键。

由于图1中的便携式电话是真正便携的，因此需要某种电力能源为此无线电话的工作供电。这种电能源为电池105，比较典型使用的为可充电式电化学电池或电池组。使用者既可以在电池在机的情况下对电池充电，也可以将电池卸下另外充电，这是人们所期望的。

现在参见图2A，该图中可拆卸电池105的配置可理解为电池105处于从图1中的便携式无线电话卸下的状态。在本发明的最佳实施例中，电池仓由两部分组成，如图3中的仓座300以及图2A中的仓盖202，二者永久结合在一起。一套常规的电化学电池组（未示出）可夹在该两个塑料的电池仓室部分之间被其包容。所述的部件可夹紧在一起形成一个整体的电池仓。

一个锁定机构201被模铸到电池仓座上结为一体。该锁定机构是被模铸到塑料仓室的内半部分的。为了从便携式无线电话102中卸下电池，锁定机构201在图2A中可见的部分被按下，由此使扭杆（未示出）转动使挡舌（未示出）从便携式无线电话102中的一个凹槽212中退出。（图2B显示出便携式无线电话102在去掉电池后的背面正视图）。这样就使电池脱离锁定位置并使得电池仓105能够从便携式无线电话102中取下。便携式无线电话102的匹配面具有 一个凹槽或凹兜，其形成方式及定位使得当电池仓105处于完全装入位置时能把锁定机构201的挡舌部分啮合。这样电池仓被锁定就位。导轨213到218从便携无线电话外壳102的表面延伸并设置成与电池仓105上的类似的导轨相对。当电池仓105处于其工作（并且锁定）的位置时，电池仓105上的导轨被卡在便携式无线电话外壳的导轨213到218下面。当然可供选择的位置是电接点225已与电池仓105的匹配接点325（看不见）接触。

在图2A中电池仓组件105的相对侧面的侧面槽233及235被定位在其位置使得电池本身或电池连同便携式无线电话一起可滑入通常的电池充电装置并相对于电池充电接点239恰当定位。

与图2B中便携式无线电话相匹配的电池仓座300的面302在图3中的匹配面的正视图中得到显示。电池仓座300通常包括锁定机构201，滑槽507，电池接点插座325及凹槽313至316。在图3中可更详细地看到锁定机构201并可理解当使用者欲取下电池而按下按键部分305时挡舌301如何绕转杆303转动的。这种沿着图3纸平面向外按动按键（并进入便携式无线电话外壳102的凹进去的区域227）使转杆303转动并使挡舌301朝向图3纸平面向里移动。这种运动使挡舌301从凹槽212（如图2B所示）脱离，由此解开电池仓使使用者沿着导轨307至312将电池滑出。短导轨307至312设置于每个相对的滑槽的平行面之上，其间具有一定间隔，它们可牢固地将电池仓105固定到便携式无线电话机外壳102上，在电池仓从 便携式无线电话102上脱离和取下以前，电池仓105的整个长度可使电池仓本身有一个很短的位移。当导轨307至312完全从便携式无线电话机壳脱离时，电池电接点225即从便携式无线电话机壳上的电池输入接点225上脱离。一旦导轨307至312移过便携式无线电话机壳102的相对的导轨213至218上，电池105即可完全从便携式无线电话102中取下。

在最佳实施例中，导轨307至312为弹头形（较好地表现于图4），但在另外的实施例中，也可为其它形状而实现同一功能。导轨307至312的延伸须平行于电池仓300的连接面302而且其匹配的表面必须与便携式无线电话机壳102之上的相对的导轨213至218的匹配表面共面。

本发明的最佳实施例的一个特征是在两个相邻导轨之间的间隔中有一个凹槽。电池仓座包括四个这样的凹槽313至316。在最佳实施例中，这些凹槽在滑槽507的三个表面上形成一个狭长的凹阶。该凹槽并不限于凹阶状，也可是凹陷的斜面或任何比凸起所处的平面低的形状。所述凹槽有两个目的。第一个目的是能使导轨307至312与仓座300制成一个整体，制造工艺可采用单射注入，直拉排出铸模方法。这种生产工艺较为经济并且铸形周期时间短。将导轨307至312模压成电池仓座300的一部分的优点在于电池仓座300与便携式无线电话102之间的关键的交接处尺寸可得到控制。导轨307至312，锁定机构201及电池接点插座325之间的相对尺寸的控制以保 证将电池105在便携式无线电话机壳102内恰当地密合及工作是很重要的。在电池仓座300上控制关键尺寸的另外优点是这些关键的尺寸不受电池仓盖202的接合的影响。

在电池仓座300的凹槽的313至316的第二个目的在于能容易把电池仓105组装到便携式无线电话机壳102内。凹槽313至316增加了电池仓座300上的导轨之间的间隔中的滑槽的宽度。增加的宽度可使便携式无线电话机壳102上的导轨307至312无阻碍地插入所述的间隔中。便携式无线电话机壳102上的导轨307至312在其前端具有弹头形状可使其滑落进电池仓滑槽中的凹槽中。因此，便携式无线电话的使用者可更容易地装卸配套的电池。

现在参见图4，该图显示了电池仓座300的一部分的透视截面图。该部分详尽地显示了在两导轨308和309之间的滑槽设置的一个凹槽314。如图4所示，凹槽是在滑槽的所有三个表面凹进去的。凹槽314的长度至少与导轨309同样长。在滑动部分所有三个在的凹阶的深度的典型值的0.07mm。导轨308的平端与凹槽314相连接。如前所述，凹槽314使得导轨307至312可被模铸成电池仓座300整体的一个部分。总的来说，凹槽拓开导轨之间间隔允许制造导轨的加工部件滑入所述间隔中。滑动动作的方向是从导轨308至导轨309进行的。因滑动动作的方向，导轨308必须与凹槽314相接，这样滑动的工具可离开导轨308。一旦工具离开导轨，电池仓座从加工腔内排出。加工过程的滑动及排出步骤与电池仓105从便携式无 线电话中卸下相似。

一旦塑料材料射入模中并且模具已经冷却，用4个步骤模铸一体的导轨。在最佳实施例中，电池仓部分是用聚碳酸酯塑料或类似材料。第一步是去掉产生凹槽的工具的部分。第二步是将产生导轨的工具部分滑动大约22mm。这种滑动动作将产生导轨308和309的工具部分置于间隔中。凹槽314保证滑动工具的滑动动作不弯曲或卡在电池仓座300在间隔中产生滑槽的部分，比较典型的，在工具滑入间隔之前因塑料收缩，滑动工具可产生弯曲。而且当工具滑动时滑动工具可能会碰到其旁的工具产生的溢料上。所述凹槽可消除这两个问题。一旦产生导轨的工具滑入间隔内，第三个步骤就是打开模具，第四步则将电池仓座300从加工腔中排出。

现有参照图5，图中显示了电池仓座300及电池仓盖202互相结合之前的横截面图。在本发明的最佳实施例中，仓座300与仓盖202是利用超声焊接方法结合在一起的。利用该方法时，电池仓座300上的尖状凸起501被插入电池仓盖202的槽503中。一旦插入之后超声发射体向电池仓座300施加能量，凸起501即被熔化入槽503中。这一操作可使仓座300和仓盖202之间产生牢固持久的结合。本发明最佳实施例的特征是仓座300和仓盖202之间的结合方法并不改变滑槽507内导轨309的形状，密合及功能。对便携式无线电话的使用者来说，该特征就转变成电池对滑槽内的导轨和对便携式无线电话机壳102的锁定机构及电池接点总是具有正确的形状、 密合和功能。

因此，具有一种整体的有限移动的及具有用于提供在便携式无线电话上，电池仓的锁定与脱开的位置间使其可以短距移动的导轨的滑槽机构的电池仓座已得到显示和描述。该电池仓座利用单射注入，单拉排出模铸方法可很容易地生产。仓座上的关键交接面尺寸得到控制并与电池仓盖的接合无关。

Claims (7)

1、一种用于便携式电子设备的电池仓组件，具有一个仓座部分和一个匹配的仓盖部分，电化学电池被包围在其间，仓座部分具有至少一个连接面，通过该面所述电池仓组件可拆卸地结合到便携式电子设备，所述电池仓组件的特征在于：

至少一个设置在仓座部分的结合面内的第一槽，该第一槽进一步包括：

至少一个侧表面；

至少一个设置在该侧表面内延伸的导轨并沿着该侧表面平行于连接面延伸；以及

至少一个凹槽，至少与该延伸的导轨一样长，设置在该侧表面内并与该延伸导轨的至少一端相连用于在导轨的附近提供空隙以便制造。

2、按照权利要求1的电池仓组件，其特征是，其中仓座部分进一步包括一个锁定机构。

3、按照权利要求1的电池仓组件，其特征是，其中仓座部分进一步包括至少一个电池接点限制座。

4、按照权利要求1的电池仓组件，其特征是，其中所述的至少一个凹槽是凹阶状的。

5、按照权利要求1的电池仓组件，其特征是，还包括一个第二槽，大体平行于所述的第一槽，并设置于电池仓座部分的连接面内。

6、按照权利要求5的电池仓组件，其特征是其中所述的第二槽还包括：

至少一个侧表面;

至少一个设置在该侧表面内延伸的导轨并沿着该侧表面平行于连接面延伸;以及

至少一个凹槽，至少与该延伸的导轨一样长，设置在该侧表内并与该延伸导轨的至少一端相连用于在导轨的附近提供空隙以便于制造。

7、一种用于模铸电池仓连接面的方法，该连接面通过至少一个在该处一体形成的槽被可拆卸地连接于一个便携式设备，该槽具有至少一个导轨，一体地形成于其一个侧表面上并大体平行于连接面，其特征在于下述步骤：

向具有至少一个第一部分和第二部分的模具中注入材料以形成电池仓的连接面和槽，模具的第一部分形成槽的导轨，模具的第二部分形成槽内的凹槽，该凹槽至少与该导轨一样长并接于该导轨。

从形成的槽内的凹槽中分离模具的第二部分，用于为模具的第一部分提供空隙;

改变模具的第一部分和已形成的槽之一的位置，使得模具的第一部分置于已形成的槽内的凹槽内;及

从模具的第一部分分离已形成的电池仓连接面，该连接面上具有一体形成的槽和导轨。

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