CN112864662A - 可移除电池连接器适配器 - Google Patents

Abstract

一种检测器包括：外壳，所述外壳具有侧壁；传感器阵列，所述传感器阵列定位在所述外壳的封闭部分中；控制器，所述控制器连接到所述传感器阵列并且定位在所述外壳中，其中所述控制器在所述外壳内连接到第一电气连接器；第二电气连接器，所述第二电气连接器定位在所述侧壁外部，其中所述第一电气连接器和所述第二电气连接器穿过所述侧壁彼此可移除地连接；以及第三电气连接器，所述第三电气连接器与所述第二电气连接器电气通信，其中所述第三电气连接器被配置成接触能量存储设备的第四电气连接器。

Description

可移除电池连接器适配器

相关申请

本申请要求于2019年11月27日提交的标题为“Removable Battery ConnectorAdapter”的美国临时专利申请第62/941,335号的利益，所述美国临时专利申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

X射线是一种高频穿透电磁辐射的形式，具有被选择用于多种不同的医学和工业背景的能量和吸收性质。应用包括但不限于医学成像、诊断、放射学、放射疗法、放射照相术和断层扫描术、无损测试、材料检测和分析以及安全性和检查。

常规放射学诊断系统对对象的一侧发出电磁辐射，并且该发射被对象的相对侧上的检测器检测出。在一些情况下，检测器可将撞击其表面的x射线转换为光，并且然后将光转变为电子数据，计算机可将该电子数据显示为高品质的数字图像。检测器可包括非晶硅传感器、辐射转换材料、低噪声模拟和高速数字电子器件、定制控制和处理电子器件以及紧凑包装。

检测器(例如，扁平平板)经常使用(例如，每天多次)，并且在大范围的不同环境中使用。因此，在某些实施例中，它们被制成便携式且轻量级的。一些面板带有电池，以使它们易于移动和使用，而不受软线和电线的束缚。在收集数据之后，可通过有线或无线连接将面板连接到另一计算机，以进行数据传递和分析。通常还可将检测器制作成适合工业标准尺寸，诸如具有大约15毫米(mm)的最大厚度，以配合x射线系统的其他部件，诸如滤线器托盘。

附图说明

图1是检测器的透视图。

图2是在检测器中使用的电池的透视图。

图3是图1的检测器中的电池凹部的透视图。

图4是在图2的电池凹部处的连接器的透视图，省略了检测器的后壳体部分。

图5是图2的电池凹部的连接器凹部的透视图。

图6是图5的电池凹部的内侧壁的相对侧的透视图。

图7是图1的检测器的连接器和密封组合件的分解视图。

图8是通过图1中的剖面线8-8截取的侧截面视图。

图9是省略了主盖的连接器的透视图。

图10是省略了主盖和副盖的连接器的透视图。

图11是在从内部连接器组合件中移除了外部连接器组合件的同时省略了主盖和副盖的连接器的截面透视图。

图12是省略了主盖、副盖和外部连接器组合件的连接器的透视图。

图13是示出了用于将连接器组装到检测器的方法的流程图。

具体实施方式

在详细解释本公开的任何实施例之前，应当理解，本公开的实施例的应用不限于在以下描述中阐述或在相关联附图中示出的构造细节和部件的布置。实施例能够具有其他配置并且能够以各种方式实践或实施。为了清楚地示出步骤和操作，提供了流程图和过程中提供的数字，并且所述数字不一定指示特定的次序或顺序。除非另有定义，否则术语“或”可以指代替代方案的选择(例如，或操作符或异或)或替代方案的组合(例如，与操作符，和/或逻辑或，或布尔或)。除非另有定义，否则“连接”可指电气或机械连接。诸如“约”、“大约”或“基本上”的相对术语指示不要求绝对准确，并且通过此类术语修饰的特征或元件在可接受的公差范围内，如本领域普通技术人员将认识到的那样。例如，如本文中所使用的，术语“基本上垂直”应被解释为包括在垂直的五个度内或在85度与95度之间的任何取向。

一些实施例总体上涉及放射学成像系统，包括x射线检测器、电池连接器、电池充电器以及其相关部件。代表性的应用包括但不限于成像、医疗、诊断、放射学、放射疗法、放射照相术和断层扫描术以及一系列工业x射线技术。

便携式无线检测器(例如，扁平面板检测器)经受大量使用，致使其电池快速耗尽，并且需要频繁再充电。因此，电池可由用户移除和更换。为了便于换用电池，电池通过容易彼此分离的连接器电气地连接到检测器，所述连接器诸如例如电池上的多个导体垫，所述多个导体垫被配置成与位于检测器壳体之上或之中的相应多个可弹性偏转的导体接触。当经常移动和移除电池时，检测器的电池端子会经历大量的占空比。即使使用了坚固的连接器，它们最终也会性能退化或发生故障。

许多常规检测器具有电路板(例如，印刷电路板(PCB))，该电路板支撑位于检测器壳体之上或之中的多个可弹性偏转的导体。因此，当导体退化并发生故障时，更换或修理导体是技术上困难且昂贵的过程。检测器的外壳可能需要打开，导体可能需要拆焊和更换，并且在许多情况下，整个PCB可能需要更换或维修。这些类型的操作通常由检测器制造商或授权的服务代表执行，并且使用户维修不可行且过于复杂。由于严格的大小约束，只是简单地使用更耐用的连接器并不总是可行的。换句话说，由于普遍的工业标准，可能常规上会限制面板的最大厚度。

因此，本公开的各方面涉及用于通过实现链接检测器中的多个导体的多个连接器来改善检测器和其他设备中的电气连接器的用户访问和可维修性的系统和装置。一对连接器可能和电池与面板的可弹性偏转的电池连接器之间的连接分离并且独立于该连接而彼此可移除地附接。因此，如果面板的可偏转电池连接器已损坏或另外需要更换或维修，则可断开该对连接器，并且可容易地添加新的可偏转电池连接器。该对连接器可具有称为插头的公部件，该公部件连接至母部件或插座。替代地，该对连接器可为两性的(无性别的)连接器，包括具有同时凸凹方面的啮合表面，涉及互补的成对相同零件，各自包含突起和凹陷两者。连接器的可弹性偏转的部分可位于插头、插座或两性连接器中。常规地，虽然连接器的可弹性偏转的部分是可移动的并且会在连接器的固定部分之前性能退化或者发生故障，但是可弹性偏转的部分或固定的部分都可能会退化或发生故障。在一些实施例中，第一连接器可定位在检测器的外壳的封闭部分内的电路板上，并且第一连接器可以被密封并被保护以防止流体、灰尘和其他侵入性材料的进入。第二连接器可定位在第二电路板上，该第二电路板可能定位在封闭部分的外部，并且能够可移除地连接到第一连接器以及外壳的容易接近的部分。第三连接器(例如，“pogo”销连接器或其他偏置或可偏转的连接器)可以连接到第二电路板上的第二连接器。“pogo”销是弹簧加载的销公部件，该部件可包括柱塞、机筒和弹簧。当将力施加到销上时，弹簧被压缩，并且柱塞在机筒内移动。当不施加力时，机筒的形状会保留柱塞，从而阻止弹簧将柱塞完全从机筒中推出。柱塞与啮合表面接触。因为pogo销的电气连接对机械冲击和振动的回弹力，其具有优于其他电气触点的改善的耐用性。其他偏置的或可偏转的连接器可包括铲形或刀片形触点、双曲面触点或类似触点。插头可包括铲形触点，对应插座与铲形触点啮合并对其施加弹性压力。弹性机构可为叶片弹簧或类似类型的弹簧。双曲面触点被设计成承受极端的物理需求，诸如振动和冲击，并且还可能要求比其他连接器小的插入力。在具有双曲面触点的连接器中，每个母触点具有几根等距的纵向电线，这些电线扭曲成双曲线形状，所述电线具有很高的应变弹性，但仍具有一定的弹性，因此所述电线用作线性弹簧。因此，如果第三连接器发生故障，则可容易地移除和更换第二电路板，以将第三连接器的功能恢复到检测器，而无需打开或解封外壳的内部部分、对任何零件进行拆焊或更换仍在工作状态的大型且昂贵的部件(例如，主PCB)。此外，多零件连接器组合件可在检测器工业标准的空间约束内使用。另外，多零件连接器组合件可代替不具有容易移除的第二电路板的传统或常规连接器组合件，以提供与现有传统电池连接器和电池凹部的向后兼容性。

图1示出了包括用于传感器阵列104的外壳102的检测器100的透视图。传感器阵列104可电气地连接到外壳102内的控制器106，该控制器106被配置成从传感器阵列104接收信号，并且经由有线或无线通信系统将这些信号传输到计算机或其他连接的设备。传感器阵列104和控制器106可由用户可更换的能量存储设备(诸如，电池108)供电，该用户可替换的能量存储设备紧固到外壳102的外部并且与控制器106电气通信。

图1中示出的检测器100可为被配置用于数字放射照相术的扁平面板检测器。一些医疗应用可包括诸如医疗和牙科等领域中的乳房x线照相术、荧光检查、计算断层扫描术(CT)和投影放射照相术。一些非医疗和工业应用可包括CT、行李、货物和集装箱检查、无损测试、材料辨别和分析以及研究。在一些实施例中，检测器100可为另一类型的电子设备，诸如另一件医疗装备、工业装备、消费者设备或具有用户可更换的能量存储设备的其他设备。在一些实施例中，在电池充电器中实现检测器100的部件，以对检测器100中使用的电池进行充电。例如，内部和外部连接器组合件(例如，709、711；参见图7)可通过电池充电器的壁提供连接。

外壳102可为用于便携式x射线扁平面板检测器的外壳或壳体，该便携式x射线扁平面板检测器被配置用于具有移动部件的数字放射照相x射线系统。在一些实施例中，外壳102被定大小和形状以配合用于放射学装备(诸如，桌子、胸部架和移动推车)的现有标准滤线器托盘。在一些配置中，外壳102具有约15毫米(mm)的最大深度。在一些实施例中，外壳102可具有约12毫米与约18毫米之间的最大深度。在示例中，外壳102具有约14英寸(即，约36厘米)的宽度和约17英寸(即，约43厘米)的长度，以及诸如上述的深度。外壳102可包括或支撑用于固持和操作检测器100的抓握凹部(例如110)、端口、开关和其他用户接口元件。外壳102还可支撑示出作为整体的控制器106和检测器100的状态的灯、仪表或其他指示器。

在一些情况下，外壳102具有固持传感器阵列104和控制器106的封闭的内部部分、空腔或腔室(例如，402)。参见图4和图8以及它们的以下相关描述。封闭部分可被密封以防止各种类型的侵入性材料进入，所述材料诸如例如灰尘、碎屑、流体、空气、容纳物和相关物质。外壳102还可包括电池连接部分(例如，电池凹部112或电池保持器部分；参见图3)，所述电池连接部分被配置成将电池108支撑并保持在检测器100上的适当位置。

在一些实施例中，外壳102可包括前壳体部分114和后壳体部分116。如图1和图3中所示，前壳体部分114可包括检测器的前侧、沿着检测器的周边的侧壁、以及形成用于外壳的空腔以容纳传感器阵列104和控制器106的电池凹部和侧壁，并且后壳体部分116可为具有开口的平面结构，该开口用于在检测器的背面上的向后倾斜的凹部以将空腔封闭在外壳内。前壳体部分114和后壳体部分116可彼此附接，以在外壳102内限定封闭的内部部分或空腔。因此，前壳体部分114和后壳体部分116可抵抗侵入性材料的穿透或外部冲击，以保护外壳102内的部件。前壳体部分114与后壳体部分116之间的接口可包括密封件或垫圈(例如404)，该密封件或垫圈被配置成防止侵入性材料侵入前壳体部分114与后壳体部分116之间。参见图4和图8。

传感器阵列104可为扁平面板检测器，该扁平面板检测器被配置成结合控制器106将x射线或其他电磁辐射转换成计算机可读取的电子数据。在一些实施例中，数据可被显示为高品质的数字图像。传感器阵列104包括被配置成生成图像数据的传感器像素的至少二维阵列。当用于x射线成像时，传感器阵列可使用直接转换传感器阵列，该阵列将每个像素的x射线光子直接转换成电气信号，或者传感器阵列可使用闪烁器将x射线光子转换成光子(例如，可见光子)，其中间接转换传感器阵列将每个像素的光子转换成电气信号。在一些实施例中，传感器阵列104和控制器106可包括具有辐射转换材料、低噪声、模拟或高速数字电子器件、定制控制和处理电子器件的非晶硅传感器面板，并且展现出相对紧凑的大小。

电池108可为被配置成向控制器106提供电能的便携式能量存储设备或便携式电源。在示例中，电池在放电时可将化学能转换成电能，并且在充电时可将电能转换成化学能。例如，电池108可为锂离子电池、碱性电池、镍镉电池、燃料电池、超级电容器或用于存储和提供能量的类似设备。电池108可无损地从外壳102中移除，以在其电荷耗尽时快速地将电池108切换为另一电池。如本文所使用的，除非另有说明，否则电池更一般地是指用户可更换的能量存储设备。

图2示出了电池108的内(或下)侧200的透视图，该内侧被配置成在安装到外壳102时面向外壳102。如图2中所示，电池108可具有导电触点202的集合，用于经由延伸穿过外壳102的连接器组合件电气地连接至控制器106。还参见图8。导电触点202可定位在电池108中的凹部204中并且可面向向内的方向(即，触点202可平行于由外壳102的主要宽度尺寸和长度尺寸限定的平面，并且可面朝内底表面506；参见图8)。因此，触点202可相对于邻近凹部204的厚度增加部分208定位在电池108的厚度减小部分206上。电池108还可包括被配置成插入外壳102的凹部(例如300；参见图3)的多个突起210，以将电池108保持在相对于外壳102的期望位置，并确保触点202保持与将电池108链接到控制器106的触点的电气接触。突起210可从电池108侧向延伸，并且可定位在电池108的厚度增加部分208上。突起210可定位在电池108的侧壁上，以与外壳102中的电池凹部112的侧壁中的凹部相互作用。另外或替代地，电池可包括多个凹部，所述多个凹部被配置成被插入外壳的突起以保持电池。例如，由电池108限定的凹部215可对应于外壳中的啮合突起，以精确地放置和紧固电池。在一些实施例中，电池108可通过挂钩、互锁零件或本领域已知的其他附接方法(诸如图1和图3中示出的电池释放机构120)来保持。

图3示出了外壳102中的电池凹部112的透视图，电池108可定位在该凹部中。电池凹部112可包括在电池凹部112的侧壁302或内壁304中的开口300(例如，凹槽、子凹部或孔)，并且开口300可被配置成接纳电池108的突起210。电池凹部112可为外壳102的深度减小或厚度减小的部分，其中外壳102的前/顶表面303(与后壳体部分116相对；参见图1)与电池凹部112的内壁304之间的厚度可小于外壳102的前/顶表面303与外壳102的后/底表面305之间的厚度或深度。根据一些实施例，内壁304处的厚度可小于约12毫米。在一些情况下，电池凹部112(在内壁304处)相对于后壳体部分116的深度可基本等于电池108的厚度。在一些情况下，电池108的厚度可在3mm与10mm之间，在5mm与8mm之间，或大约为6.5mm。

电池凹部112可具有暴露在其内的电池连接器400。图4示出了电池凹部112的定位有电池连接器400的端部的详细视图。如本文其他地方进一步详细解释的，电池连接器400可被配置成接触电池108的导电触点202并提供与该导电触点202的电气连接。电池连接器400可被配置成当电池108安装在检测器100中时定位在电池108的凹部204内。

在图4中，外壳102的后壳体部分116已被移除以示出封闭部分402在外壳102内的区段。因此，在前壳体部分114与后壳体部分116之间的垫圈404也是可见的。垫圈404可包括橡胶或其他弹性材料，该橡胶或其他弹性材料被配置成在壳体部分114、116之间被压缩，并且由此防止材料进入壳体部分之间。在一些实施例中，垫圈404可由粘合材料、泡沫材料或另一种类型的密封设备代替或补充。在一些情况下，前壳体部分114和后壳体部分116形成为单个整体壳体，由此消除了在其接口处对垫圈404的需要。

图4中省略了后壳体部分116还示出了连接器凹部406可形成在电池凹部112的侧壁302中。还参见图5。连接器凹部406在图3中被后壳体部分116覆盖。垫圈404和凹槽410可具有交错或偏转的部分408，该交错或偏转的部分408以图4中示出的方式在连接器凹部406周围卷绕和密封壳体部分114、116。

图5示出了从电池凹部112内部看去的连接器凹部406的透视图，并且其中前壳体部分114与检测器100的其他零件隔离。连接器凹部406可包括被连接到电池凹部112的侧壁302的两个相对的侧向侧壁502、504邻接的内侧壁500。因此，连接器凹部406可具有侧壁502、500和504的大体u形侧壁周长。内底表面506可邻接连接器凹部406中的所有三个侧壁500、502、504。内底表面506可包括各种特征件，包括保持突起510、紧固件开口512、焊料凹部514或保持器脊516、518、520，如下面进一步详细解释的。内侧壁500还可包括连接器开口508，该连接器开口508使电池凹部112(在连接器凹部406处)通向封闭部分402。

图6示出了从封闭部分402内的位置观看的内侧壁500的封闭侧500-b的透视图。换句话说，该视图示出了如从封闭部分402内看到的内侧壁500的封闭侧500-b和连接器开口508。如图5和图6中所指示，前壳体部分114可包括在凹槽410的交错或偏转部分408处(即，在与连接器凹部406对应并从其延伸的位置处)的搁板600。搁板600可具有面向顶部的部分602，该部分602具有保持突起604和紧固件开口605的集合。(应当注意，检测器100的顶部定位在图6的底部，并且在图1中面朝下。)内侧壁500的封闭侧500-b可定位在封闭部分402内的保持器脊606、608的旁边。

图7示出了连接器和密封组合件700的分解视图，该连接器和密封组合件700可定位在连接器凹部406的封闭和暴露电池凹部的侧面上。换句话说，连接器和密封组合件700可通过该连接器开口508以提供控制器106与电池108之间的电气通信来提供电气连接并密封该电气连接。电池连接器400可定位在连接器和密封组合件700的暴露端处。电池连接器400可附接到具有外部中间连接器704的外部电路板702。外部中间连接器704可被配置成与内部中间连接器706电气连接，该内部中间连接器706附接到具有控制器连接器710的内部电路板708。外部电路板702、电池连接器400和外部中间连接器704可被称为外部连接器组合件709。内部电路板708、内部中间连接器706和控制器连接器710可被称为内部连接器组合件711。外部和内部中间连接器704、706可被称为板对板连接器或连接。电池连接器400可被称为电池端子接口连接器或可偏转的接触连接器。

图7还示出了主盖712和副盖714，该主盖712和副盖714被配置成部分地覆盖外部连接器组合件709并将其保持到电池凹部112在连接器凹部406内。密封件716可定位在外部连接器组合件709与内部连接器组合件711之间，诸如在内侧壁500(或其封闭侧500-b)处以及在连接器开口508处或附近。下面进一步详细描述了主盖712、副盖714和密封件716。

图8示出了检测器100的通过图1中的剖面线8-8截取的侧截面视图。该图示出了图2-图7的处于组装状况的零件，示出了它们的相互作用。因此，如图8中所示，前壳体部分114和后壳体部分116在凹槽410中与垫圈404组装在一起。内部连接器组合件711在内部电路板708的每个侧面上通过从搁板600延伸的保持突起604、保持脊606、608(参见图6)以及紧固件开口605中的紧固件至少部分地保持在外壳102的封闭部分402内。

控制器连接器710可连接至控制器106。内部中间连接器706可延伸穿过开口508以接合并接触外部中间连接器704。密封件716可在开口508的封闭侧上(即，接触封闭侧500-b)，并且可缠绕在内部中间连接器706上，同时被压向内侧壁500的封闭侧500-b。

外部电路板702可定位在内底表面506处，并且可由主盖712和副盖714固持在适当位置。至少主盖712可在图5中示出的紧固件开口512处粘附至电池凹部112，如由图4中的紧固件800所指示。可在紧固件开口512处(例如，在紧固件开口512与紧固件800之间)提供O形圈或另一密封件(未示出)，以限制或防止可能在紧固件800与其开口512之间芯吸的流体的进入能力。如图8中所示，电池108可具有其面朝向和接触电池连接器400的导电触点202的集合。因此，可经由跨内侧壁500彼此连接的内部连接器组合件709和外部连接器组合件711确立从电池108到控制器106的电气通信。

图8还指示了外部和内部连接器组合件709、711如何提供穿过内侧壁500确立的电气连接的取向的方向改变。控制器连接器710和控制器106可在大体水平方向上(即，平行于图8中的轴线X)连接在内部连接器组合件711处。内部连接器组合件711可在平行于该方向(即，也平行于轴线X)的方向上穿过内侧壁500在内部中间连接器706和外部中间连接器704处连接到外部连接器组合件709。电池连接器400可在大体竖直的方向(即，平行于图8中的轴线Y)上提供与电池108的电气连接。因此，连接器的取向可在连接器和密封组合件700中的不同点处改变约90度。通过将连接平面从水平方向改变为竖直方向(或反之亦然)，外部和内部连接器组合件709、711使外部和内部连接器组合件709、711在外壳102内的厚度最小化，并且它们能够配合在典型外壳102的严格厚度约束内(例如，在前壳体部分114与后壳体部分116之间具有非常低的总厚度，即小于15毫米)。在一些实施例中，外部和内部连接器组合件709、711被配置成配合在由ISO规范4090(383.5+/-1×459.5+/-1×15+1.00-2.00毫米)定义的尺寸内。在一些实施例中，虽然较大、较耐用的连接器(例如，更坚固的电池连接器400)可能会减少对可移除电子器件(例如，外部连接器组合件709)的需要，但是较大的连接器通常不会配合在检测器内可用的小空间内。

电池连接器400可包括被配置成与电池108的导电触点202接触的多个销或其他导电可偏转构件。因为电池108可从外壳102移除，所以即使当电池108安装到外壳102时，其相对于外壳102的位置也会由于公差、用户配合误差、预定的间隙空间、不同的电池触点磨损水平等而有所变化。由于导电触点202与电池连接器400之间的空间变化，每次将电池108安装在电池凹部112中时，电池108(或更换电池)可能并不总是紧固在相对于电池连接器400的完全相同的位置处。因此，电池连接器400可包括可偏转、柔性、可压缩或可移动的触点，以通过从外部电路板702弹性地延伸补偿电池108的定位中的变化。在示例实施例中，电池连接器400可包括远离外部电路板702并且朝向电池108的导电触点202偏置的销。当安装电池108时，导电触点202可向电池连接器400的销施加压力，并且当电池108放置到适当位置时，可通过用户施加的压力来克服对销的偏置力。然而，偏置力可保持有效，以确保在安装电池108的同时，连接器400的销保持与导电触点202的牢固电气接触。在一些实施例中，电池连接器400可包括通过弹簧偏置远离外部电路板702的“pogo”销。在一些情况下，电池连接器400可包括可弹性弯曲的导体、弹簧状电线、叶片弹簧、其他可弹性偏转的结构或它们的组合，以针对外部电路板702与电池108之间的不同距离范围提供导电触点202与外部电路板702之间的电气通信。在一些实施例中，电池连接器400的销的作用与导电触点202的作用反转，其中电池108包括可偏转的或以其他方式可移动的导体，并且连接器400包括固定的触点。

电池连接器400的移动部分或弹性部分可能是常规检测器中常见的故障源，并且这些移动部分或弹性部分通常附接到控制器并延伸穿过控制器的外壳以接触电池。长期使用后，移动部分或弹性部分会磨损或损坏、腐蚀或以其他方式无法操作。为了维修和恢复电池连接器的操作，可能需要更换整个控制器，包括对外壳进行重大拆卸。

本公开的实施例可通过将电池连接器400定位在可容易移除且花费不多的外部电路板702上来解决此类问题，该外部电路板702连接到检测器100的控制器106和其他内部部件。如果电池连接器400发生故障或损坏，则用户或技术人员可快速、容易且花费不多地移除主盖712，以用具有功能齐全的电池连接器400的电路板来更换外部电路板702。另外，可用不同的电路板(诸如，具有不同类型或配置的电池连接器400的电路板)来更换外部电路板702，以提供对检测器的电力连接器的模块化可定制控制。例如，可使用不同的电路板702来取代图7中示出的电路板，以使检测器100能够适于与不同类型或大小的电池108或电池连接器一起使用。

内部中间连接器706和外部中间连接器704可具有销和插座或插槽互连。外部中间连接器704可包括多个销接受器718(参见图7)，所述销接受器718被配置成接纳内部中间连接器706的相应的多个销720。还参见图11。内部和外部中间连接器704、706因此可为被配置成穿过内侧壁500的开口508提供多个电气连接的啮合连接器或板对板连接器。内部和外部中间连接器704、706的大小和形状可以使位于连接器704、706与开口508的内边缘周界之间的额外空间最小化的方式对应于开口508的大小和形状。内部和外部中间连接器704、706能够可释放地彼此连接，其中用户可无损且可逆地选择从内部连接器上移除外部连接器，并且之后将连接器彼此重新连接。在一些实施例中，可在无工具的情况下使连接器704、706分离并且重新连接。因此，开口508可略大于销720。在一些配置中，使用至少五个操作销，其中两个销可用于提供电力连接，一个销可用于信号连接，并且两个销可用于错误连接。为了电力、信号和错误连接的冗余或为了其他目的，可包括额外的销(例如，另外3个销)。

示出了内部中间连接器706具有延伸到连接器凹部406中的销720。在一些实施例中，内部中间连接器706可包括盆状加强件，以帮助防止内部中间连接器706从内部电路板708上脱落或破裂。在一些实施例中，销720可位于外部中间连接器704上，而接受器718可位于内部中间连接器706上。然而，销720可有利地定位在内部中间连接器706上，以便更容易将外部连接器组合件709附接到销720上并帮助保留密封件716处的密封。密封件716可紧紧缠绕在销720上(或例如，在润滑脂或树脂密封件716的情况下，可在销周围流动)以防止密封件716与销720之间的流体或其他侵入性材料在开口508处泄漏到封闭部分402中。

在示例中，内部电路板708可包括控制器106功能性的至少一部分。在另一示例中，内部电路板708可为将单独的控制器电路板电气耦接到外部电路板702的单独的电路板。

当内部电路板708耦接至具有控制器106功能性的至少一部分的单独的控制器电路板时，控制器连接器710可为定位在封闭部分402中的内部电路板708上的另一电气连接器。对应的电缆连接器可被配置成电气地连接到单独的控制器电路板，或者可将对应的控制器电路板连接器与控制器连接器710啮合，以在控制器106与外部电路板702之间提供电气连接性。控制器连接器710可将控制器106电气地连接到内部电路板708。在一些实施例中，控制器连接器710包括与销720和销接受器718的数量相同数量的电气端子。在一些实施例中，诸如当内部电路板708是控制器106本身的电路板的一部分时，可省略控制器连接器710。

外部电路板702可为被配置成电气连接并支撑外部中间连接器704和电池连接器400的印刷电路板或类似基板。类似地，内部电路板708可为在内部中间连接器706与控制器连接器710之间提供电气连接和支撑的基板。在一些实施例中，电路板702、708包括玻璃纤维增强的树脂材料，其中导电材料将连接器704/400和706/710彼此链接。在一些实施例中，外部电路板702和内部电路板708可具有防水涂层，诸如保形材料涂层，以通过防止板与碎屑或流体接触而引起损坏。外部电路板702可具有面向内底表面506的表面，其中焊点延伸到焊料凹部514中。因此，焊料凹部514可与这些焊点对准以将焊点接纳在凹部514内(参见图8)，由此当将主盖712附接在图4中示出的位置时，限制了对焊点的压力。

外部连接器组合件709可无损地从检测器100中移除，并且可由第二外部连接器组合件709更换，而不必打开或以其他方式解封垫圈404或密封件716。因此，外壳102可具有用于封闭部分402的进入保护特性，因为外部连接器组合件709完全定位在垫圈404和密封件716的外部，所以不会由于移除或更换外部连接器组合件709而影响到所述进入保护特性。

主盖712可包括被配置成保护和保持外部连接器组合件709的刚性、耐用材料。例如，主盖712可包括刚性的塑料、碳纤维或金属材料。如图7中所示，主盖712可具有连接器开口722和紧固件开口724的集合。电池连接器400可延伸穿过连接器开口722，如图4和图8中所示，以接触电池108。紧固件800(例如，螺钉或螺栓)的集合可将主盖712紧固到内底表面506处的紧固件开口512。参见图4。主盖712还可包括壁部分726，该壁部分726被配置成通过其本身或连同副盖714而跨连接器凹部406覆盖外部连接器组合件709的顶部。参见图4和图8。因此，主盖712可防止外部连接器组合件709被电池凹部112中的大物体(例如，碎屑)接触或从连接器凹部中掉出。如图8中所示，主盖712可在壁部分726处接触后壳体部分116。主盖712还可被定大小以配合在电池108中的凹部204内。

在主盖712附接至外壳102的同时，外部连接器组合件709可能相对于主盖712是可移动的。例如，外部连接器组合件709可在多个不同的插入位置处连接至内部中间连接器706，所述多个不同的插入位置致使外部连接器组合件709被定位在跨内底表面506的多个不同侧向位置中的一个或多个(即，沿着图8中的轴线X)。外部连接器组合件709相对于主盖712的移动性可减小或消除外部电路板702上的压力，并且可由此使外部连接器组合件709能够具有更长的使用寿命。另外，因为可能没有紧固件或粘合剂将外部连接器组合件709固持在适当位置，所以移除主盖712可使外部连接器组合件709能够被方便且快速地移除。外部连接器组合件709也可有利地由主盖712而不是由其自身的紧固件保持，这是因为外部电路板702的外部形状通常限定比螺纹孔在注塑成型的壳体中的定位要小。主盖712可通过紧固件800并通过与电池凹部112的内壁304中的外部保持器脊518、520接触而保持在适当位置。

副盖714可定位在连接器凹部406内在外部连接器组合件709上方，如图8和图9中所示。副盖714可被称为防尘盖或密封件，该防尘盖或密封件在碎屑和其他侵入性材料穿透到后壳体部分116与主盖712之间之后阻挡其与中间连接器704/706接触。副盖714可包括泡沫或其他弹性材料，该泡沫或其他弹性材料被配置成膨胀以填充外部连接器组合件709与后壳体部分116之间的空白空间，如图8中所示。副盖714可为摩擦配合或由主盖712保持。因此，副盖714可防止流体或碎屑积聚在外部连接器组合件709的顶部上以限制腐蚀。在一些实施例中，省略了副盖714。

密封件716可包括弹性密封材料，该弹性密封材料被配置成符合内侧壁500的封闭侧500-b的形状和多个销720的形状。例如，密封件716可包括橡胶或弹性聚合物材料。在一些实施例中，密封件716包括垫圈、闭孔泡沫、O形圈、一定量的胶、树脂或润滑脂、另一种密封剂材料或它们的组合。泡沫或橡胶密封件716可具有附接于其上的粘合剂，并且粘合剂可将泡沫或橡胶附接至侧壁500。密封件716可在开口508处提供进入保护，诸如抵抗流体进入、灰尘或其他微粒进入、碎屑进入以及类似材料进入封闭部分402的密封件。在一种情况下，密封件716的进入保护等级可为IP68，并且可包括具有高压缩率(>50％)的AQUAPRO(TM)超软PORON(TM)泡沫，以确保与内侧壁500的封闭侧500-b的密封接触。

在一些实施例中，密封件716包括单个中心开口和大体上细长的o形。在一些情况下，密封件716可具有多个开口(例如，每个销720具有一个开口)，所述多个开口可各自密封内部或外部连接器组合件709、711的单独的一部分。在外部连接器组合件709与内部连接器组合件711断开的同时密封件716可保持在适当位置，以使得封闭部分402由此在整个维修或更换过程中保持被密封。

图4和图9-图12示出了可如何在不打开、暴露或解封外壳102的封闭部分402的情况下将外部连接器组合件709从检测器100中移除。图4示出了移除了电池108和后壳体部分116的检测器100。然而，不必移除后壳体部分116以便接近或移除外部连接器组合件709。因此，图4和图9-图12中省略了后壳体部分116，以提高连接器凹部406内的零件的可见性。

如图4中所示，当移除电池108时，主盖712以及其紧固件800在电池凹部112中暴露并且可接近。移除紧固件800可使主盖712能够通过从内底表面506移开并越过保持器脊518、520而脱离电池凹部112。

图9示出了外壳102的连接器区域的另一透视图，其中主盖712被移除。因此，外部连接器组合件709是暴露的，并且能够从检测器100上移除。然而，外部连接器组合件709被保持器脊516部分保持在内底表面506处(这防止了直接从内侧壁500离开的明显侧向移动)，同样如图8中所示。外部电路板702还可包括其内定位有保持突起510的插槽900的集合。保持突起510与其相应的插槽900之间的接触可限制外部电路板702朝向或远离侧向侧壁502、504的侧向移动。保持突起510与其相应的插槽900的端部之间的接触也可限制外部电路板702朝向或远离内侧壁500的移动。

在移除了主盖712的情况下，可在连接器凹部406内接近副盖714。主盖712可将副盖714至少部分地固持在连接器凹部406内，因此主盖712的移除也可容许副盖714的移除。

图10示出了外壳102的连接器区段的视图，其中主盖712和副盖714被移除。因此，内侧壁500中的开口508和外部连接器组合件709的其余部分是暴露的并且是可接近的。从该位置，可通过施加从内部中间连接器706(例如，从销720)拔出外部中间连接器704的力，将外部连接器组合件709从连接器凹部406移除。

图11示出了当从内部连接器组合件711移除外部连接器组合件709时的连接器的部分截面透视图。因为保持器脊516防止了直接的侧向拔出(即，平行于由内底表面506限定的平面)，所以可以部分向上的角度施加拔出力。如图11中的方向箭头A所指示，当沿着方向箭头B的方向拔出外部连接器组合件709时，外部连接器组合件709可在电池连接器400处从内底表面506旋转离开。沿着方向箭头A和B的移动可能会致使保持突起510在插槽900内滑动，直到外部电路板702充分抬离内底表面506为止，并且外部电路板702越过保持突起510并远离连接器凹部406。在一些实施例中，保持突起510可包括倾斜的顶表面1100(参见图12)，以在保持突起510上方提供额外的间隙，以使外部电路板702移入和移出连接器凹部406处的位置(即，突起510在插槽900中的位置)。在一些实施例中，防止外部电路板702向上旋转(即，沿方向箭头A)，直到其已被充分地从侧向拔出(即，沿方向箭头B)以使内部中间连接器706相对于外部中间连接器704旋转为止。例如，可将内部中间连接器706的销720拔出到外部中间连接器704的接受器718的开口的末端，以使得如果外部连接器组合件709的外部中间连接器704沿着方向箭头A旋转，则不会使销720弯曲或以其他方式损坏。

图12示出了连接器凹部406的透视图，其中外部连接器组合件709、主盖712和副盖714被移除。在移除了这些部件的情况下，内部连接器组合件711使内部中间连接器706的销720暴露并且可接近。因此，可将新的或不同的外部连接器组合件709安装到图11中示出的位置，并且然后安装到图10的位置。然后可将副盖714插入图9中示出的位置，并且可将主盖712附接到图4中示出的位置。在所有这些配置中，在外部连接器组合件709被无损、可逆和快速地更换的同时，封闭部分402可保持被封闭、密封并免受侵入性物质的进入。

根据本公开的一个实施例，提供了一种检测器100。检测器包括：外壳102，该外壳102具有侧壁500；传感器阵列104，该传感器阵列104定位在外壳102的封闭部分402中；控制器(例如，106或708)，该控制器电气地连接至传感器阵列104并且定位在外壳102中，其中控制器连接到外壳102内的第一电气连接器706；第二电气连接器704，该第二电气连接器704定位在侧壁500的外部，其中第一电气连接器706和第二电气连接器704通过侧壁500可移除地彼此连接；以及第三电气连接器400，该第三电气连接器400与第二电气连接器704电气通信。第三电气连接器400被配置成接触能量存储设备(例如，电池108)的第四电气连接器(例如，202)。

在一个实施例中，检测器100还包括定位在第一电气连接器706和第二电气连接器704彼此连接处在侧壁500处的密封件716，传感器阵列104包括放射照相成像传感器，控制器包括无线发射器以基于从放射照相成像传感器接收的信号而传输信号，并且第三电气连接器400包括多个可偏转导体(例如，偏置销)。

在一个实施例中，外壳102具有能量存储设备保持部分(例如，电池凹部112)，并且第一电气连接器706延伸穿过能量存储设备保持部分处的侧壁500。

在一个实施例中，检测器100还包括定位在第一电气连接器706处的在侧壁500处的密封件716。替代地，检测器100还包括定位在第一电气连接器706与第二电气连接器704之间的在侧壁500处的密封件716。

在一个实施例中，检测器100还包括可移除地附接到外壳102的保持器(例如，主盖712)，以将第二电气连接器704和第三电气连接器400保持到外壳102。

在一个实施例中，第二电气连接器704和第三电气连接器400定位在单个电路板702上。

在一个实施例中，控制器包括控制器电路板(例如，控制器106的一部分)和内部电路板(例如，708)，其彼此电气连接(例如，经由控制器连接器710)并且各自定位在外壳102中，其中第一电气连接器706定位在内部电路板708上。

在一个实施例中，第三电气连接器400包括被配置成当接触第四电气连接器(例如，导电触点202)时偏转的导体，或者第四电气连接器包括被配置成当接触第三电气连接器400时偏转的导体。

在一个实施例中，外壳102具有大约15毫米或更小的总深度尺寸。

在一个实施例中，第一电气连接器706和第二电气连接器704沿着第一轴线(例如，轴线X)彼此接合，并且第三电气连接器和第四电气连接器(例如，400、202)被配置成沿着第二轴线(例如，轴线Y)彼此接合，所述第一轴线基本上垂直于第二轴线。

本公开的另一方面涉及一种电子设备(例如，检测器100或电池充电器)，所述电子设备包括壳体(例如，外壳102)，所述壳体具有内部区域(例如，封闭部分402)、外部区域(例如，电池凹部112)和将内部区域与外部区域分隔开的壁(例如，内侧壁500)。该设备还包括定位在内部区域内的第一电路板(例如，708)，所述第一电路板具有第一电气连接器(例如，706)。第二电路板702定位在外部区域，其中第二电路板702具有穿过壁500可移除地连接到第一电气连接器706的第二电气连接器704，并且其中第二电路板702具有第三电气连接器400。保持器(例如，712)附接到壳体并且将第二电路板702保持到所述壳体。

在一个实施例中，第三电气连接器400是可偏转的连接器(例如，偏置的销连接器)。

在一个实施例中，保持器可移除地附接到壳体。

在一个实施例中，设备还包括密封件716，其中壁500包括开口508，第一电气连接器706和第二电气连接器704通过开口508连接，并且其中密封件716密封开口508。

在一个实施例中，第一电路板708可移除地附接到壳体。

在一个实施例中，第二电路板702在被保持器保持的同时可相对于壳体移动。

本公开的另一方面涉及一种便携式检测器(例如，包括传感器阵列104和控制器106)，所述便携式检测器包括用于封闭外部表面(例如，内侧壁500、外壳102、前壳体部分114和后壳体部分116)内的第一电子部件装置(例如，内部连接器组合件711、内部电路板708、内部中间连接器706和销720)的至少一部分的装置(例如，外壳102，前壳体部分114和后壳体部分116)；用于将第一电子部件装置连接到定位在外部表面的外部的第二电子部件装置(例如，外部连接器组合件709、外部电路板702、外部中间连接器704和销接受器718)的装置(例如，连接器704和706、销720和销接受器718)；以及用于将第二电子部件装置连接到定位在外部表面的外部的便携式电源(例如，电池108、燃料电池和超级电容器)的装置(例如，连接器400、外部连接器组合件709和外部电路板702)。

在一个实施例中，便携式电源包括电池108。

在一个实施例中，所述设备还包括用于密封所述用于封闭第一电子部件的装置的内部空腔的装置(例如，密封件716)。

在一个实施例中，用于封闭第一便携式检测器的装置包括壳体，并且其中便携式检测器还包括用于将第二电子部件可移除地保持到壳体的装置(例如，主盖712)。

如图13中所示，本公开的另一方面涉及一种用于将连接器组装到检测器(例如，检测器100)的方法1300。该方法可包括在检测器壳体(例如外壳102)内为检测器设置传感器(例如，传感器阵列104)和内部电路板(例如，708)，并且其中内部电路板具有第一电气连接器(例如，706)，并且其中检测器壳体具有壁(例如，500)。参见框1302。该方法还可包括将外部电路板(例如，702)定位在检测器壳体的外部，其中外部电路板具有第二电气连接器(例如，704)和第三电气连接器(例如，400)，其中穿过壁将第一电气连接器电气地连接到第二电气连接器，并且其中第二电气连接器和第三电气连接器被配置成将能量存储设备(例如，电池108)电气地连接到内部电路板。参见框1304和1306。在示例中，第一电气连接器包括销(例如，720)，该销延伸穿过壁中的开口(例如，508)，并且穿过壁连接到第二电气连接器的销接受器(例如，718)。替代地，第二电气连接器包括销，该销延伸穿过壁中的开口并且穿过壁连接至第一电气连接器的销接受器。该方法还可包括将保持器(例如，712)附接到壳体，其中该保持器将外部电路板保持到壳体。参见框1308。

在另一实施例中，该方法可包括从检测器拆卸连接器。该方法可包括从壳体移除保持器。该方法还可包括：将第二电气连接器与第一电气连接器断开；以及从壳体移除外部电路板。然后，可使用图13中示出的方法来用可组装到检测器的第二类似连接器更换该连接器。

在一些实施例中，该方法还可包括通过将密封件(例如，716)定位在第一电气连接器与第二电气连接器之间来密封壁中的开口。

在一些实施例中，该方法还可包括将盖(例如，714)定位在保持器与外部电路板之间。

在一些实施例中，该方法还可包括将能量存储设备电气地连接到第三电气连接器。

在一些实施例中，该方法还可包括在将能量存储设备电气地连接到第三电气连接器后使第三电气连接器偏转。

在一些实施例中，该方法还可包括在不破坏壁处的密封件(例如，716)的情况下断开第一电气连接器和第二电气连接器。

在一些实施例中，该方法还可包括通过在相对于内部电路板拔出外部电路板的同时相对于内部电路板旋转外部电路板来断开第一电气连接器和第二电气连接器。

虽然已经参考示例性实施例描述了这些系统和方法，但是本领域技术人员将理解，可进行各种更改并且可用等效形式替代，以使这些教示适应其他问题、材料和技术而不会脱离权利要求的范围。一个实施例的特征、方面、部件或动作可与本文所描述的其他实施例的特征、方面、部件或动作组合。因此，本公开不限于所公开的特定示例，而是涵盖落入所附权利要求内的所有实施例。

Claims (20)

1.一种检测器，其包括：

外壳，所述外壳具有侧壁；

传感器阵列，所述传感器阵列定位在所述外壳的封闭部分中；

控制器，所述控制器连接到所述传感器阵列并且定位在所述外壳中；

第一电气连接器，所述第一电气连接器在所述外壳内连接到所述控制器；

第二电气连接器，所述第二电气连接器定位在所述侧壁外部，所述第一电气连接器和所述第二电气连接器穿过所述侧壁彼此可移除地连接；

第三电气连接器，所述第三电气连接器与所述第二电气连接器电气通信，所述第三电气连接器被配置成接触能量存储设备的第四电气连接器。

2.如权利要求1所述的检测器，其中所述控制器包括无线发射器以基于从所述传感器阵列接收的信号而传输信号。

3.如权利要求1所述的检测器，其中所述外壳具有能量存储设备保持部分，并且所述第一电气连接器延伸穿过所述能量存储设备保持部分处的所述侧壁。

4.如权利要求1所述的检测器，其还包括定位在所述第一电气连接器与所述第二电气连接器之间的在所述侧壁处的密封件。

5.如权利要求1所述的检测器，其还包括可移除地附接到所述外壳以将所述第二电气连接器和所述第三电气连接器保持到所述外壳的保持器。

6.如权利要求1所述的检测器，其中所述第二电气连接器和所述第三电气连接器定位在单个电路板上。

7.如权利要求1所述的检测器，其中所述控制器包括控制器电路板和内部电路板，所述控制器电路板和所述内部电路板彼此电气地连接并且各自定位在所述外壳中，其中所述第一电气连接器定位在所述内部电路板上。

8.如权利要求1所述的检测器，其中所述第三电气连接器包括被配置成当接触所述第四电气连接器时偏转的导体，或者所述第四电气连接器包括被配置成当接触所述第三电气连接器时偏转的导体。

9.如权利要求1所述的检测器，其中所述外壳具有大约15毫米或更小的总深度尺寸。

10.如权利要求1所述的检测器，其中所述第一电气连接器和所述第二电气连接器沿着第一轴线彼此接合，并且所述第三电气连接器和所述第四电气连接器被配置成沿着第二轴线彼此接合，所述第一轴线基本上垂直于所述第二轴线。

11.一种便携式电子设备，其包括：

壳体，所述壳体具有内部区域、外部区域和将所述内部区域与所述外部区域分隔开的壁；

第一电路板，所述第一电路板定位在所述内部区域内，所述第一电路板具有第一电气连接器；

第二电路板，所述第二电路板定位在所述外部区域中，所述第二电路板具有穿过所述壁可移除地连接到所述第一电气连接器的第二电气连接器，所述第二电路板具有第三电气连接器；以及

保持器，所述保持器附接到所述壳体并且将所述第二电路板保持到所述壳体。

12.如权利要求11所述的便携式电子设备，其中所述第三电气连接器是可偏转的连接器。

13.如权利要求11所述的便携式电子设备，其中所述保持器可移除地附接到所述壳体。

14.如权利要求11所述的便携式电子设备，其还包括密封件，其中所述壁包括所述第一电气连接器和所述第二电气连接器穿过其中连接的开口，其中所述密封件密封所述开口。

15.如权利要求11所述的便携式电子设备，其中所述第一电路板可移除地附接到所述壳体。

16.如权利要求11所述的便携式电子设备，其中所述第二电路板在被所述保持器保持的同时能相对于所述壳体移动。

17.一种便携式检测器，其包括：

用于封闭外部表面内的第一电子部件装置的至少一部分的装置；

用于将所述第一电子部件装置连接到定位在所述外部表面的外部的第二电子部件装置的装置；

用于将所述第二电子部件装置连接到定位在所述外部表面的外部的便携式电源的装置。

18.如权利要求17所述的便携式检测器，其中所述便携式电源包括电池。

19.如权利要求17所述的便携式检测器，其还包括用于密封所述用于封闭所述第一电子部件装置的装置的内部空腔的装置。

20.如权利要求17所述的便携式检测器，其中所述用于封闭所述第一电子部件装置的装置包括壳体，并且其中所述检测器还包括用于将所述第二电子部件装置可移除地保持到所述壳体的装置。

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