CN1242650A - 便携电子器件,其壳体和电池隔间 - Google Patents

便携电子器件,其壳体和电池隔间 Download PDF

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Abstract

由电池(5)供电的电子器件具有:一个持有电子回路(3)的壳体(2),一个分开的电池隔间(4),和在电子回路和电池之间的连接设施,该连接设施使我们能够同时将两个电池设置在位。按照本发明,连接设施(8)成为壳体和隔间之间的一个分开的界面;插入插头设施(11)可同时将至少两个隔间牢固地连接到连接设施上,而在壳体(2)上设置的绕枢旋转设施使连接设施和用插头插入到壳体(2)的连接设施内的一个或两个隔间至少能旋转一个角度。本发明可用于移动电话手机。

Description

便携电子器件，其壳体和电池隔间
本发明涉及一种带电池能源的便携电子器件，该器件含有一个持有电子回路的壳体，一个设有电池的分开的电池隔间，和将所说电子回路在电路上连接到所说电池的连接设施，这些设施被设计成能同时与至少两个电池连接。
本发明可应用于任何一种便携器件，最好是小而耗电低的器件。例如可以是，一个便携无线电盒式录音机的盒式磁带的阅读机，一个小的无线电收音机，一个便携个人计算机，或者可有利地应用于一个便携无线电通信器件，不管它是一个无线的电话手机(或驻地的)或是一个移动的电话手机(也称移动电话或单元电话)。
对于这种电子器件，特别是便携无线电通信器件，电池提出的问题是使用寿命有限，因为这些器件日益小型化，电池也相应地小型化，而且因为这些器件在发出呼号以求联系定位到能接受通话之间的等待状态都在消耗电力。
实际上，电池不会用到其全部容量。用户常在电池用完之前更换电池以免在进行电话通话之际电池最后耗尽。因此，有效工作时间会比制造商所宣称的时间短。更糟的是，移动电话的电池常在完全用完之前重新充电，这样电池的有效寿命便会缩减。
如果在通话时电池终止放电，那么电话就会停止工作。为了继续通话，用户别无选择只有更换电池，重新打电话，重新输入其编码，等候登记，再重新拨号或希望远方被叫用户重新打过来。这会造成与被叫用户通信的延误甚至损失，并且根据与经营者所订合约，可能要为再一次呼叫支付费用。
为了解决这个技术问题，可以考虑两种方案：电子方案和电机械方案。纯电子方案在电话网络和有关移动电话的编程方面有困难，并且在大多数情况下，不得不将通话中断几秒钟，这对讲话人来说是很伤脑筋的。
电机械方案能使两个电池同时暂时连接，这样做的优点是不会中断电话的通话，因为电子器件总是被供电，并且当打算更换电池时，也不需要修改电子回路或者编程。在这些方案中著名的是日本专利申请JP-A08186515的方案，按照该方案，电池隔间设有两个低位的导电侧肋，与手机壳体背上的两条也是导电的侧槽配合。更换用过的电池时将一新电池插入到壳体一侧的槽内使它向内滑动，从而使用过的电池在另一侧被推出，条件是要将新电池放置在抵靠壳体的位置上。这在技术上是简单的，但其中包含的工艺实现起来却很困难，因此须为手机的壳体和电池隔间多化钱。
本发明的一个目的是要在电池和电子回路之间实现一种连接设施，该连接设施须能连接两个隔间，其实施例须容易使用并经济，同时又可靠并能抵挡震动。
采用本文开头所提到的便携电子器件便可达到上述目的并缓解现有技术中的一些缺点，这是因为该电子器件具有下列特征：在所说壳体和所说隔间之间的连接设施形成一个分开的界面；设有插入插头的设施以便同时将至少两个隔间牢固地连接到所说连接设施上；及在所说壳体上设有绕枢旋转设施，使所说连接设施和用插头插入到连接设施内与所说壳体连接的所说一个或两个隔间至少能旋转一个角度(扇形区)。
按照一个较优的实施例，按照本发明的便携电子装置的特征为，连接设施由一个交替设有绝缘环和导电环的圆筒构成，该圆筒可旋转地安装在壳体的一条边缘上，并且其导电环与从壳体和隔间的外部上略微突起的滑动电接触片配合。
最好圆筒所能旋转环绕的边缘为在壳体背上较低的边缘。
当一电池接近将电完全放完时，便可将它从壳体中取出，甚至在通话时也可这样，办法是使该电池在圆筒内一个角度接一个角度地旋转，然后将另一个充电的电池放置到圆筒内附在用过电池的后面，这样来把用过的电池顶出，最后将充电电池推回壳体内、抵压在壳体上，推回时旋转方向与上一次顶出时相反。在所有这些操作中，该电子装置如果是移动电话，不管它是处在等待状态还是正在通话都能保持起作用，因为它总是被接上电。
按照本发明的另一个较优的实施例，便携电子器件的特征为，所说连接设施由一可旋转地装在所说壳体边缘上的空心圆筒体构成，所说圆筒体有一第一纵长开口，而在这个壳体内位在所说壳体的所说边缘上还有一个与第一开口相对而有足够大的第二开口，有一导电扁平线越过第二开口来到所说壳体内通过第一开口，在所说圆筒体的内周面上设置导电的线路，该线路至少有两个接触点在开口处通过表面露出，目的是要与隔间上通过表面露出的两个在角度上隔开不到90度的接触点接触。
这个第二实施例与第一实施例不同之处在于没有使用滑动接触。就更换电池而言，本例的操作是可与上述第一实施例的操作媲美的。另外要注意的是，同一隔间内常具有两个插入到上述圆筒或圆筒体内的插销，因此上述两种实施例通常都使用四个在表面上露出的接触点。
为了一个电子器件的供电而将两个电池同时并联会引起另外的技术问题，即在共同连接时充电的电池会向用完的电池放电，可持续几十秒甚至几分钟。为了防止这种不需要的放电，当两个电池隔间同时被放到所说器件内时每一电池隔间应具有至少一个二极管(被称为阻返二极管)来阻止一个电池向另一个电池放电。
在阅读下面结合实施例而作的说明后当可对本发明的各方面有较好的了解。在附图中：
在按照本发明的以移动电话手机为例的电子器件中，图1到6示出第一实施，而图7到9示出第二实施例。
图1为隔间锁紧在壳体上的、从后面看去的器件的透视图，
图2为在图1的器件中隔间被一绕枢旋转的动作举起的情况，
图3为图1中器件的壳体、隔间和圆筒的分解的透视图，
图4A为从隔间的下面看去的透视图，图4B为从圆筒上分解的某些元件的透视图，
图5为图1所示装置，其中两个隔间同时被插通电路，
图6为图5中的装置在隔间被绕枢旋转离开壳体之后的情况，
图7为两个隔间在打开状态的器件的第二实施例的剖面侧视图，
图8为装置的第二实施例的剖面侧视图，其中用完的电池已被取走，而新充电的电池已被折转在壳体上，
图9为沿着第二实施例所用圆筒体的两个位置看去的透视图。
图1中的移动电话手机，具有：一个包封着电子回路3(见图2)的壳体2，和一个含有一个电池5的电池隔间4。在图1中电池隔间用已知型式的锁被保持在抵靠壳体的位置上。
在图2中，未被锁住的隔间4环绕壳体背上的下边被转动90°，从而可旋转地被支承在凸耳7上，其时隔间4用构成插入通电设施的销钉11锚定在圆筒8上的孔眼9内。应该注意到，在圆筒上沿轴向有好几条预定的纵长边，其中每一条都设有好几个均匀分隔开的孔眼9，因此有可能同时将几个隔间插入通电，也就是能用几个电池同时将电供给器件。
在图中，两排孔眼的角度间隔为90度，因此每一隔间放置在圆筒上的位置的角度间隔也是90度。但这个张开角也可小于90°，例如第二实施例(图7和8)的情况，其时可使隔间的下表面倾斜来达到较小的张开角，这个张开角可小到约为45度。应该注意到，比45度更小的张开角是不合适的，它能使圆筒脆弱，同时也不必要，因为对实现本发明来说，插入通电并同时连接两个隔间已经足够。
在电池5和电子回路3之间的连接设施由通常为四个的接触点构成，其形式为通过表面露出的弹性片，该弹性片分别越过隔间内连接部12(图4A)和壳体内连接部13(图3)的外表面并略微从外表面突起与圆筒8上的导电环接触。圆筒8用作电机械的继电器，其形式为在接触片12和13之间的分开的界面。因此，互相绝缘的导电衬套(或环)14中的每一个都与一对接触片12和13滑动接触。
圆筒8的一个实施例在图4B中示出：绝缘环18、19和轴套14被交替地滑装在一轴16上。轴套本身被绝缘环支承着，组合件被略微夹紧，而轴16的两端可旋转地被支承在圆形凸耳7的中心孔内。绝缘环18和19如同壳体和隔间的模塑连接部那样可由ABS塑料和PC(聚碳酸酯)塑料的混合物制成。接触片12和13及轴套14均由能良好导电而不易氧化的金属制成，其品种是移动电话行业内所公知的。
在被手机传送的信号警告后，用充电电池来更换用完电池的操作可如下进行：将在图1位置的手机1打开成为图5所示位置，其时隔间41绕枢旋转180度。由于圆筒8上设有孔眼9，可按一个相对于电池41的角度将新充电的电池向前推动，然后将两个电池的组合件折叠到壳体的方向上一直到用锁10将电池42锁住在壳体上为止(图6)；最后将电池41取出。应该注意到，还可用其他方法进行来得到相同的结果，即在更换电池时维持电力供应：例如，假设电池4(或41)已将用完，可按一个相对于电池4(或41)的角度将新电池42后推到图1所示器件的圆筒内；然后在电池42不被锁住的条件下，将组合件绕枢旋转15到20度，使电池4(41)的上部足够从壳体上离开；然后将这个电池(41)抽出，再将新电池(42)重新锁住在壳体上。
图7到9的第二实施例的与第一实施例不同的特点是不用滑动接触。因此，第一实施例的圆筒8能自由旋转，第二实施例却不是这样，其空心圆筒体21只能一个角度(扇区)一个角度(扇区)地旋转，而在任一方向旋转的最大角度都约为90度。
在图7和8中，设有隔间43(或44)用的锁和在印刷电路板23上的电子回路30的壳体20，按照本发明还具有一个空心圆筒体21，该体在壳体20和隔间43、44之间形成一个分开的界面。图9中示出的圆筒体21在其一侧上具有两排沿着圆筒体生成线设置的4个(通常如此)孔眼，孔眼61、71；62、72；63、73；64、74相应于在与圆筒轴线成直角的多个平面上的成对孔眼。每一孔眼供一个电接触片通过，电接触片的形式为弹性片，该片通过圆筒的外表面露出。每一对接触口沿着内圆周形成一部分导电线路如24(图7和8)，一对孔眼63、73的每一接触口都是要与一个配对接触口如电池隔间上的12(见图4A)会合。隔间43和44可与第一实施例的隔间4、41和42接近相同；它们具有销钉11(未示出)可被插入到空心体的孔眼9内(见图9)，不同之处在于它们的下表面略微倾斜并且它们在空心体21的圆周上所占的角度只是75度左右。在这些电接触孔眼的对侧，空心体21具有一个纵长开口26和两个纵长唇部27和28。将轴销29插入到凸耳(未示出)如壳体上的7内(见图1)就可将空心体21放置在位，其时唇部27和28通过开口31伸出(图中未清楚示出)，延伸一段与开口26适配的长度。这样，唇部27和28就成为抵压在壳体20内壁上的边缘，并使空心体能够角位移约90度。当空心体被安装时，四条导电线路24被同样多的导电线牢固地接触，这些导电线的形式为扁平线32，它们通过两个唇部27、28之间进入壳体内并被连接到连接器34的接触柱上。
图7示出具有两个隔间的移动电话的壳体20；隔间43的电池已被用完，该隔间已被提升到约15度将唇部28抵靠在壳体上为止，而隔间44含有充电的电池，该隔间正要被放置到空心体21内。为了从图7的形状转变到图8的标准操作的形状，隔间43被抽出，而隔间44被相对于壳体20而转动一直到它被锁50锁住为止，在该位置上唇部27停靠在壳体的下部。
应该注意到在图7中来自电池的供电导线中的一条36(或37)具有一个二极管38(或39)。这相应于本发明的一个较优的变型，可适用于上述两个实施例，当两个电池同时被连接时可用来阻止充电电池(隔间44)向用完电池(隔间43)放电。在这情况下，二极管39将不希望有的放电电流予以阻拦。二极管如38或39可被发现是在供电的正极上(如图所示)或在负极上(极性相反)，并且显然图1到6的第一实施例也可从这种电池壳体4(或41、42)的改善而得到利益。
本发明并不仅限上述这两个实施例，还应包括各种未被说明的变型，这些变型是本行业的具有一般技能的人员都能作出的。
值得注意的是，对上述两个实施例，电池隔间相对于壳体的旋转转向能力不是发生在壳体背上的下边上而是发生在侧边上以致人们甚至可考虑在壳体背上的两个侧边上设置两个圆筒或两个空心体。
就第一实施例而言，圆筒也可由在其两端具有销钉并有多个环绕的轴套14可在其上滑动的单一圆筒形部来构成。
对于上述两个实施例中的每一个实施例，还可能考虑将销钉11的抓住性能和电接触性能结合起来，条件是须有与所实现的接触口(通常为四个)同样多的金属销钉或金属化销钉，并且作为负接线端的孔眼9也被金属化并在电路上连接到轴套14或线路24上。

Claims (9)

1.一种带电池能源的便携电子器件，该器件含有一个持有电子回路的壳体，一个设有电池的分开的电池隔间，和将所说电子回路在电路上连接到所说电池的连接设施，这些设施被设计成能同时与至少两个电池连接；其特征为，在所说壳体和所说隔间之间的连接设施形成一个分开的界面；设有插入插头的设施以便同时将至少两个隔间牢固地连接到所说连接设施上；及在所说壳体上设有绕枢旋转设施，使所说连接设施和用插头插入到连接设施内与所说壳体连接的所说一个或两个隔间至少能旋转一个角度(扇形区)。
2.按照权利要求1的便携电子器件，其特征在于，由一个便携无线电通信装置或一个移动电话构成。
3.按照权利要求1或2的便携电子器件，其特征为，连接设施由一个交替设有绝缘环和导电环的圆筒构成，该圆筒可旋转地安装在壳体的一条边缘上，并且其导电环与从壳体和隔间的外部上略微突起的滑动电接触片配合。
4.按照权利要求1或2的便携电子器件，其特征为，所说连接设施由一可旋转地装在所说壳体边缘上的空心圆筒体构成，所说圆筒体有一第一纵长开口，而在这个壳体内位在所说壳体的所说边缘上还有一个与第一开口相对而有足够大的第二开口，有一导电扁平线越过第二开口来到所说壳体内通过第一开口，在所说圆筒体的内周面上设置导电的线路，该线路至少有两个接触点在开口处通过表面露出，目的是要与隔间上通过表面露出的两个在角度上隔开不到90度的接触点接触。
5.按照权利要求4的便携电子器件，其特征为，所说第一开口设有唇部，该唇部穿透到所说第二开口内并被用作内部挡板抵靠在所说壳体的壁上。
6.按照权利要求1到5中任一项的便携电子器件，其特征为，所说边缘为在所说壳体背上的下部边缘。
7.按照权利要求1到6中任一项的便携电子器件，其特征为，当两个电池隔间同时被放置到所说器件内时，每一电池隔间应具有至少一个二极管来阻止一个电池向另一个电池放电。
8.预定用于按照权利要求1到7中任一项的便携电子器件上的电池隔间，其特征为，该电池隔间具有插入插头设施以便用来将所说隔间牢固地连接到所说连接设施上，所说连接设施被这样设计使所说隔间和所说壳体能够作出旋转的电子连接。
9.预定用于按照权利要求1到7中任一项的便携电子器件上的壳体，其特征为，该壳体具有可绕枢旋转而安装的连接设施，所说连接设施被这样设计使所说隔间和所说壳体能够作出旋转的电子连接，并且所说连接设施设有多个孔眼可用来接纳所说电池隔间的所说插入插头设施。
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