CN107046113A - 一种快速更换电池的结构 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种快速更换电池的结构，包括电池外套筒和与电池外套筒配合的底座，底座的一侧中部设置有突出于底座的电池内套筒，电池内套筒内用于装配电池，电池内套筒能伸入到电池外套筒内部，电池内套筒的自由端设置有电池卡套；电池内套筒外部的底座上固接有卡扣，靠近底座的电池外套筒的端部设置有与卡扣配合的卡槽，与卡槽对应的电池外套筒上设置有用于打开卡扣的开关装置。本发明创造结构紧凑，设计合理，装配简单，更换方便，操作简单。

Description

一种快速更换电池的结构
技术领域
本发明创造属于快速更换电池的设备领域，尤其是涉及一种快速更换电池的结构，主要应用于使用小型日常电池供电的便携式设备。
背景技术
目前常见的便携式带电设备，尤其是警用装备，如强光手电、激光眩目器、便携式激光枪等，其使用的供电电池一般体积较小、重量较轻。在使用中，由于电池的储电量低导致设备的续航时间较短，电池的更换也较为烦琐，且更换时间较长，因此，这种电池更换方式难以满足一些特殊市场应用的需求，比如在执法照明时，需要手中的强光手电等震慑性武器保持充足的电力。而现使用的日常电池一般只能维持最长的工作时间为1小时左右，甚至短至几分钟。
现有便携设备的电池更换方式多采用螺纹锁紧结构，不能实现快速的电池更换，达到节约宝贵时间的需求。因此，亟需一种便捷、快速更换电池的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在提出一种快速更换电池的结构，以解决现有技术中便携设备不能快速的更换电池的技术问题。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种快速更换电池的结构，包括电池外套筒和与电池外套筒配合的底座，电池外套筒内的一端中部设置有正极柱，底座的一侧中部设置有突出于底座的电池内套筒，电池内套筒内用于装配电池，电池内套筒能伸入到电池外套筒内部，电池内套筒的自由端设置有电池卡套，电池内套筒内部的底座上设置有突出于底座的负极柱，负极柱用于与电池的负极抵接；
电池内套筒外部的底座上固接有卡扣，靠近底座的电池外套筒的端部设置有与卡扣配合的卡槽，卡扣与卡槽接触，与卡槽对应的电池外套筒上设置有用于打开卡扣的开关装置,卡扣、底座、电池内套筒均为导电材质。
进一步的，所述卡扣包括至少一个与电池内套筒平行设置的卡扣臂，卡扣臂的自由端设置有卡钩，卡钩的方向朝向远离电池内套筒轴线的方向，卡槽包括竖直槽和水平槽，竖直槽与电池外套筒的轴线平行，水平槽与电池外套筒的轴线垂直，竖直槽的开口设置在电池外套筒靠近底座的端部，水平槽的开口设置在电池外套筒的侧壁上，竖直槽纵截面的横向垂直宽度大于卡扣臂和卡钩的纵截面的横向垂直宽度，卡扣臂在卡槽内插入到底后，卡钩卡在水平槽内；
与水平槽对应的电池外套筒的侧壁上开设有开关槽，开关槽的孔径大于水平槽的孔径，水平槽穿过开关槽，所述开关装置包括开关和开关弹簧，开关的结构类似于T型结构，开关的竖直部穿过弹簧后伸入到水平槽内，开关弹簧的一端固接在开关槽的底部，开关弹簧的另外一端与开关的底板固接，按动开关，竖直部能将卡钩推出水平槽。
进一步的，与卡钩相对的靠近电池外套筒端部的竖直槽的侧壁上开设有用于给卡钩导向的导向槽，靠近底座的导向槽为倾斜槽，倾斜槽朝向远离电池外套筒轴心线的方向倾斜。
进一步的，所述卡钩包括与卡钩臂垂直的垂直面和从垂直面的外边沿向上向底座的中心线倾斜的卡钩倾斜面，竖直部的自由端的端面为与卡钩倾斜面配合的开关倾斜面。
进一步的，与竖直部同侧的靠近底板圆周的底板的端面上设置有与竖直部同向延伸的环板，开关弹簧设置在环板与竖直部之间。
进一步的，在开关不受到外力的状态下，开关突出于电池外套筒的外侧壁。
进一步的，所述卡扣臂的数量为两个，卡扣臂相对于电池内套筒对称设置，相应的卡槽和开关的数量也为两个，卡扣臂和卡钩的材质均为弹簧钢。
进一步的，所述电池卡套包括盖板和盖板卡扣，盖板的中部设置有用于穿过电池正极的通孔，通孔的直径大于电池的正极的直径，盖板卡扣设置在靠近盖板圆周的盖板一侧的端面上，电池内套筒上设置有与盖板卡扣配合的电池内套筒卡槽，盖板的外径与电池内套筒的外径相同。
进一步的，电池外套筒内的正极柱的端面与压缩弹簧的一端固接，压缩弹簧7的外径小于电池6的正极的直径，压缩弹簧与电池内套筒同心，电池安装到位后，压缩弹簧的另外一端与电池的正极抵接，压缩弹簧处于被压缩状态。
进一步的，所述电池外套筒的内径略大于电池内套筒的外径，所述卡扣与电池外套筒的端面之间设置有密封橡胶圈，所述底座露在外部的端面上设置有用于给电池充电的充电器接口。
相对于现有技术，本发明创造所述的一种快速更换电池的结构具有以下优势：
(1)本发明创造结构紧凑，设计合理，装配简单，更换方便，操作简单；
(2)本发明创造实现了快速更换电池的功能，设置了两个开关，防止误碰而使底座弹开。
(3)本发明创造的实现成本低，更换电池方便且迅速，实用性强，便于推广使用。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造实施例的结构示意图；
图2为本发明创造实施例所述的电池外套筒的主视图的纵向剖视图；
图3为本发明创造实施例所述的电池外套筒的仰视图；
图4为本发明创造实施例所述的底座和电池内套筒的主视图的纵向剖视图；
图5为本发明创造实施例所述的底座和电池内套筒的俯视图；
图6为本发明创造实施例所述的底座和电池内套筒的仰视图；
图7为本发明创造实施例所述的卡扣的主视图；
图8为本发明创造实施例所述的卡扣的俯视图；
图9为本发明创造实施例所述的开关的主视图的纵向剖视图；
图10为本发明创造实施例所述的开关的左视图；
图11为本发明创造实施例所述的电池卡套的主视图；
图12为本发明创造实施例所述的电池卡套的俯视图；
图13为本发明创造实施例所述的开关弹簧的结构示意图；
图14为本发明创造实施例所述的密封橡胶圈的结构示意图。
附图标记说明：
1-电池外套筒；11-正极柱；12-卡槽；121-竖直槽；122-水平槽；13-开关槽；14-导向槽；141-倾斜槽；2-底座；21-电池内套筒；211-电池内套筒卡槽；22-负极柱；23-充电器接口；24-螺纹孔；3-卡扣；31-卡扣臂；32-卡钩；321-垂直面；322-卡钩倾斜面；33-基座；4-开关装置；41-开关；411-底板；412-竖直部；4121-开关倾斜面；413-环板；42-开关弹簧；5-电池卡套；51-盖板；511-通孔；52-盖板卡扣；6-电池；7-压缩弹簧；8-密封橡胶圈。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
如图1至14所示，一种快速更换电池的结构，包括电池外套筒1和与电池外套筒1配合的底座2。电池外套筒1内的一端中部设置有正极柱11，正极柱11的端面与压缩弹簧7的一端固接，压缩弹簧7的外径小于电池6的正极的直径，压缩弹簧7与电池内套筒21同心。电池6安装到位后，压缩弹簧7的另外一端与电池6的正极抵接，压缩弹簧7处于被压缩状态。底座2的一侧中部设置有突出于底座2的电池内套筒21，电池内套筒21内用于装配电池6，电池内套筒21能伸入到电池外套筒1内部，电池内套筒21的自由端设置有电池卡套5，电池内套筒21内部的底座2上设置有突出于底座2的负极柱22，负极柱22用于与电池6的负极抵接。
如图1所示，电池内套筒21外部的底座2上固接有卡扣3，靠近底座2的电池外套筒1的端部设置有与卡扣3配合的卡槽12，卡扣3与卡槽12接触，与卡槽12对应的电池外套筒1上设置有用于打开卡扣3的开关装置4,卡扣3、底座2、电池内套筒21均为导电材质。本实施例中卡扣3的材质选择弹簧钢。如图7和8所示，卡扣3包括至少一个与电池内套筒21平行设置的卡扣臂31，卡扣臂31的自由端设置有卡钩32，卡钩32的方向朝向远离电池内套筒21轴线的方向。卡扣臂31和卡钩32为塑料材质。卡扣3固接在基座33上，卡扣3与基座33垂直，基座33与底座2通过三个沉孔螺钉固接。底座2上设置有三个对应的螺纹孔24。如图2和3所示，卡槽12包括竖直槽121和水平槽122，竖直槽121与电池外套筒1的轴线平行，水平槽122与电池外套筒1的轴线垂直。竖直槽121的开口设置在电池外套筒1靠近底座2的端部上，水平槽122的开口设置在电池外套筒1的侧壁上。为了保证卡扣臂31和卡钩32能够插入竖直槽121内，竖直槽121纵截面的横向垂直宽度大于卡扣臂31和卡钩32的纵截面的横向垂直宽度，卡扣臂31在卡槽12内插入到底后，卡钩32卡在水平槽122内。
如图2所示，与水平槽122对应的电池外套筒1的侧壁上开设有开关槽13，开关槽13的孔径大于水平槽122的孔径，开关槽13与水平槽122同轴心。水平槽122穿过开关槽13。如图1、图8、图9所示，开关装置4包括开关41和开关弹簧42。开关41的结构类似于T型结构，开关41的竖直部412穿过开关弹簧42后伸入到水平槽122内，开关弹簧42的一端固接在开关槽13的底部，开关弹簧42的另外一端与开关41的底板411固接，按动开关41，竖直部412能将卡钩32推出水平槽122。为了便于快速插入，与卡钩32相对的靠近电池外套筒1端部的竖直槽121的侧壁上开设有用于给卡钩32导向的导向槽14，靠近底座2的导向槽14为倾斜槽141，倾斜槽141朝向远离电池外套筒1轴心线的方向倾斜。
如图7和8所示，卡钩32包括与卡扣臂31垂直的垂直面321和从垂直面321的外边沿向上且向底座2的中心线倾斜的卡钩倾斜面322，竖直部412的自由端的端面为与卡钩倾斜面322配合的开关倾斜面4121，当开关倾斜面4121和卡钩倾斜面322抵接时，两个端面重合。如图1所示，卡扣3与卡槽12锁紧时，垂直面321与水平槽122的端面抵接。如图1和9所示，与竖直部412同侧的靠近底板411圆周的底板411的端面上设置有与竖直部412同向延伸的环板413，开关弹簧42设置在环板413与竖直部412之间。为了便于操作，在开关41不受到外力的状态下，开关41突出于电池外套筒1的外侧壁。本实施例中，为了防止误操作，卡扣臂31的数量选择设置两个，两个卡扣臂31相对于电池内套筒21对称设置，同时相应的卡槽12和开关41的数量也设置为两个。
如图11和图12所示，电池卡套5包括盖板51和两个盖板卡扣52，盖板51的中部设置有用于穿过电池6正极的通孔511，通孔511的直径大于电池6的正极的直径。盖板卡扣52设置在靠近盖板51圆周的盖板51一侧的端面上，两个盖板卡扣52对称设置。电池内套筒21上设置有与盖板卡扣52配合的电池内套筒卡槽211，盖板51的外径与电池内套筒21的外径相同。盖板卡扣52与电池内套筒卡槽211卡接到位后，盖板卡扣52远离盖板51中心线的外侧面与电池内套筒21的外壁重合。
如图1所示，为了防止电池内套筒21在电池外套筒1内晃动，电池外套筒1的内径略大于电池内套筒21的外径。为了防止液体和杂质进入电池外套筒1内部，在卡扣3与电池外套筒1的端面之间设置了密封橡胶圈8，密封橡胶圈8固定在基座33上。为了方便给电池6充电，在底座2露在外部的端面上设置了用于给电池6充电的充电器接口23。
本发明创造的工作原理：
待更换电池整体组件包括：电池卡套5、电池6与底座2、电池内套筒21、卡扣3。电池安装是将电池6装进电池内套筒21内部，盖上电池卡套5。使用时，可预备多套上述电池更换组件，以保证便携式设备的续航能力。电池组件安装时，将卡钩32对准电池外套筒1上的导向槽14的位置用力一推，电池内套筒21内的电池6与压缩弹簧7形成压紧，底座2上设置的卡扣3的卡钩32与电池外套筒1上的水平槽122也形成锁紧；拆卸时，通过按压开关41使卡钩32脱离水平槽122，依靠压缩弹簧7的弹力作用将底座2、电池内套筒21、卡扣3、电池卡套5连同电池6的电池整体组件一起弹出。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速更换电池的结构，其特征在于：包括电池外套筒(1)和与电池外套筒(1)配合的底座(2)，底座(2)的一侧中部设置有突出于底座(2)的电池内套筒(21)，电池内套筒(21)内用于装配电池(6)，电池内套筒(21)能伸入到电池外套筒(1)内部，电池内套筒(21)的自由端设置有电池卡套(5)；
电池内套筒(21)外部的底座(2)上固接有卡扣(3)，靠近底座(2)的电池外套筒(1)的端部设置有与卡扣(3)配合的卡槽(12)，卡扣(3)与卡槽(12)接触，与卡槽(12)对应的电池外套筒(1)上设置有用于打开卡扣(3)的开关装置(4),卡扣(3)、底座(2)、电池内套筒(21)均为导电材质。
2.根据权利要求1所述的快速更换电池的结构，其特征在于：所述卡扣(3)包括至少一个与电池内套筒(21)平行设置的卡扣臂(31)，卡扣臂(31)的自由端设置有卡钩(32)，卡钩(32)的方向朝向远离电池内套筒(21)轴线的方向，卡槽(12)包括竖直槽(121)和水平槽(122)，竖直槽(121)与电池外套筒(1)的轴线平行，水平槽(122)与电池外套筒(1)的轴线垂直，竖直槽(121)的开口设置在电池外套筒(1)靠近底座(2)的端部，水平槽(122)的开口设置在电池外套筒(1)的侧壁上，竖直槽(121)纵截面的横向垂直宽度大于卡扣臂(31)和卡钩(32)的纵截面的横向垂直宽度，卡扣臂(31)在卡槽(12)内插入到底后，卡钩(32)卡在水平槽(122)内；
与水平槽(122)对应的电池外套筒(1)的侧壁上开设有开关槽(13)，开关槽(13)的孔径大于水平槽(122)的孔径，水平槽(122)穿过开关槽(13)，所述开关装置(4)包括开关(41)和开关弹簧(42)，开关(41)的结构类似于T型结构，开关(41)的竖直部(412)穿过开关弹簧(42)后伸入到水平槽(122)内，开关弹簧(42)的一端固接在开关槽(13)的底部，开关弹簧(42)的另外一端与开关(41)的底板(411)固接，按动开关(41)，竖直部(412)能将卡钩(32)推出水平槽(122)。
3.根据权利要求2所述的快速更换电池的结构，其特征在于：与卡钩(32)相对的靠近电池外套筒(1)端部的竖直槽(121)的侧壁上开设有用于给卡钩(32)导向的导向槽(14)，靠近底座(2)的导向槽(14)为倾斜槽(141)，倾斜槽(141)朝向远离电池外套筒(1)轴心线的方向倾斜。
4.根据权利要求2所述的快速更换电池的结构，其特征在于：所述卡钩(32)包括与卡扣臂(31)垂直的垂直面(321)和从垂直面(321)的外边沿向上向底座(2)的中心线倾斜的卡钩倾斜面(322)，竖直部(412)的自由端的端面为与卡钩倾斜面(322)配合的开关倾斜面(4121)。
5.根据权利要求2所述的快速更换电池的结构，其特征在于：与竖直部(412)同侧的靠近底板(411)圆周的底板(411)的端面上设置有与竖直部(412)同向延伸的环板(413)，开关弹簧(42)设置在环板(413)与竖直部(412)之间。
6.根据权利要求2所述的快速更换电池的结构，其特征在于：在开关(41)不受到外力的状态下，开关(41)突出于电池外套筒(1)的外侧壁。
7.根据权利要求2所述的快速更换电池的结构，其特征在于：所述卡扣臂(31)的数量为两个，卡扣臂(31)相对于电池内套筒(21)对称设置，相应的卡槽(12)和开关(41)的数量也为两个，卡扣臂(31)和卡钩(32)的材质均为弹簧钢。
8.根据权利要求1所述的快速更换电池的结构，其特征在于：所述电池卡套(5)包括盖板(51)和盖板卡扣(52)，盖板(51)的中部设置有用于穿过电池正极的通孔(511)，通孔(511)的直径大于电池(6)的正极的直径，盖板卡扣(52)设置在靠近盖板(51)圆周的盖板(51)一侧的端面上，电池内套筒(21)上设置有与盖板卡扣(52)配合的电池内套筒卡槽(211)，盖板(51)的外径与电池内套筒(21)的外径相同。
9.根据权利要求1所述的快速更换电池的结构，其特征在于：电池外套筒(1)内的正极柱(11)的端面与压缩弹簧(7)的一端固接，压缩弹簧(7)的外径小于电池(6)的正极的直径，压缩弹簧(7)与电池内套筒(21)同心，电池(6)安装到位后，压缩弹簧(7)的另外一端与电池(6)的正极端面抵接，压缩弹簧(7)处于被压缩状态。
10.根据权利要求1所述的快速更换电池的结构，其特征在于：所述电池外套筒(1)的内径略大于电池内套筒(21)的外径，所述卡扣(3)与电池外套筒(1)的端面之间设置有密封橡胶圈(8)，所述底座(2)露在外部的端面上设置有用于给电池(6)充电的充电器接口(23)。
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