DE60103599T2

DE60103599T2 - Elektrische Steckverbindungsvorrichtung, Batterie mit dieser Vorrichtung und elektronisches Gerät mit einer Batterie

Info

Publication number: DE60103599T2
Application number: DE60103599T
Authority: DE
Inventors: Yoshisada Shinagawa-ku Okayasu; Kiyoshi Shinagawa-ku Tomura; Shun Shinagawa-ku Kayama; Naoyuki Ono
Original assignee: SMK Corp; Sony Corp
Current assignee: SMK Corp; Sony Corp
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2021-10-12
Also published as: TW522591B; US20020045377A1; EP1199777B1; KR20020033410A; US6568943B2; DE60103599D1; EP1199777A1; JP2002124234A; JP3674769B2; KR100844808B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines plattenähnlichen Kontakts eines Geräts mit einer Leiterplatte, eine Batterie, die eine elektrische Anschlussvorrichtung aufweist, und ein elektronisches Gerät, das eine derartige Batterie besitzt.
Beschreibung der verwandten Technik
Ein elektronisches Gerät, z. B. ein tragbares Telephon, besitzt eine Batterie, die an seiner Rückseite abnehmbar befestigt ist. Die Batterie kann von außen geladen werden durch Liefern von Energie, während die Batterie an dem Batteriekörper angebracht ist.
1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer herkömmlichen Batterie. Die herkömmliche Batterie 1000 besitzt ein oberes Gehäuse 1001, ein unteres Gehäuse 1002, einen Batteriekörper 1003 und dergleichen. Die Elektrodenherausführungsteile 1004 und 1005 des Batteriekörpers 1003 sind durch Widerstandsschweißung an Abgriffen 1006 befestigt, wie in den 1 und 2 gezeigt ist, wobei diese Abgriffe 1006 an eine Leiterplatte 1007 gelötet sind.
Dann wird ein äußerer Anschlussabschnitt 1008 durch manuelles Löten durch eine Bedienperson mit der Leiterplatte 1007 elektrisch verbunden.
Deswegen bewirken die Schwierigkeiten bei der Miniaturisierung der Batterie 1000 und die Wärmeübertragung zu einem Dichtungsabschnitt der Batterie zum Zeitpunkt des Schweißens eine Verringerung der Zuverlässigkeit. Da außerdem der äußere Anschlussabschnitt 1008 durch die Bedienperson manuell an die Leiterplatte 1007 gelötet wird, verhindern die Schwierigkeiten bei der Automatisierung des Lötens und die Vergrößerung der Anzahl von Montagepro zessen eine Verringerung der Kosten.
Es ist ferner notwendig, eine sichere und leichte Verbindung der Leiterplatte der Batterie z. B. mit dem Kontakt des Gehäuses eines tragbaren Telephons zu realisieren.
Auch das Dokument EP-A-939 457 betrifft eine elektrische Anschlussvorrichtung mit einem Gehäuse, das ein nicht einklemmendes elastisches Element enthält, das auf drei Seiten aus dem Gehäuse vorsteht, um mehrere elektrische Verbindungen zu entsprechenden Vorrichtungen zu schaffen, die mit dem elastischen Element in Kontakt gebracht werden.
Ferner offenbart das Dokument JP-A-11.086.928 eine elektrische Anschlussvorrichtung, die rechtwinklig gebogen ist. Die Vorrichtung ist so angeordnet, dass sie auf einer Seite einer gedruckten Leiterplatte mittels erster Klemmelemente eingeklemmt wird, bevor sie an der Leiterplatte angelötet wird, und schafft auf ihrer anderen Seite eine Öffnung, in die ein Kontakt einer Vorrichtung geschoben werden kann und dann durch zweite Klemmelemente in der Vorrichtung eingeklemmt wird. Die ersten und die zweiten Klemmelemente sind voneinander getrennt und sind nicht einteilig ausgebildet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick auf den oben angeführten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine elektrische Anschlussvorrichtung, die eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke, die Verwirklichung einer hohen elektrischen Zuverlässigkeit und eine Verringerung der Kosten ermöglicht, eine Batterie mit einer elektrischen Anschlussvorrichtung und ein elektronisches Gerät mit einer derartigen Batterie zu schaffen.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine elektrische Anschlussvorrichtung, die im Anspruch 1 beansprucht ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind Gegenstand der beigefügten abhängigen Ansprüche.
Dementsprechend wird eine elektrische Anschlussvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Kontakts eines Geräts mit einer Leiterplatte in einer Batterie geschaffen, wobei die Vorrichtung umfasst: ein Gehäuse, das eine Öffnung besitzt; und einen Verbindungsanschluss, der in dem Gehäuse entsprechend der Öffnung angeordnet ist, wobei der Verbindungsanschluss mehrere erste Verbindungsteile besitzt, die den Kontakt des Geräts einklemmen und halten, um sie mit dem Kontakt des Geräts elektrisch zu verbinden, und mehrere zweite Verbindungsteile besitzt, die einteilig mit den mehreren ersten Verbindungsteilen vorgesehen sind, um die Leiterplatte einzuklemmen, damit die mehreren ersten Verbindungsteile mit dem Kontakt des Geräts elektrisch verbunden werden.
Das Gehäuse der elektrischen Anschlussvorrichtung weist eine Öffnung auf. Der Verbindungsanschluss der elektrischen Anschlussvorrichtung ist in dem Gehäuse entsprechend der Öffnung angeordnet. Die ersten Verbindungsteile des Verbindungsanschlusses klemmen den Kontakt des Geräts ein und halten diesen, um eine elektrische Verbindung mit dem Kontakt des Geräts herzustellen. Die zweiten Verbindungsteile sind einteilig mit den ersten Verbindungsteilen vorgesehen und klemmen die Leiterplatte ein, um die ersten Verbindungsteile mit dem Kontakt des Geräts elektrisch zu verbinden.
Somit kann der Verbindungsanschluss sicher und einfach eine Verbindung realisieren, während die Leiterplatte elektrisch und mechanisch eingeklemmt ist. Da das Gehäuse und der Verbindungsanschluss einteilig gebildet sind, kann eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke der elektrischen Verbindungsvorrichtung realisiert und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung kann bei geringeren Kosten verbessert werden.
Außerdem sind in der elektrischen Anschlussvorrichtung mehrere Verbindungsanschlüsse mit einem gegenseitigen Abstand in dem Gehäuse angeordnet und das Gehäuse wird durch einen Führungsstift des Kontakts geführt, wodurch die ersten Verbindungsteile der Verbindungsanschlüsse mit dem Kontakt verbunden werden.
In diesem Fall sind mehrere Verbindungsanschlüsse mit einem gegenseitigen Abstand in dem Gehäuse angeordnet. Wenn das Gehäuse durch den Führungsstift des Kontakts geführt wird, könne die ersten Verbindungsteile der Verbindungsanschlüsse sicher mit dem Kontakt verbunden werden.
Darüber hinaus ist in der elektrischen Anschlussvorrichtung die Öffnung des Gehäuses in Übereinstimmung mit zwei Seiten des Gehäuses ausgebildet.
In diesem Fall ist die Gehäuseöffnung in Übereinstimmung mit zwei benachbarten Seiten des Gehäuses ausgebildet. Deswegen kann der Kontakt durch die mehreren ersten Verbindungsteile durch die Öffnungen an den zwei Seiten des Gehäuses eingeklemmt und von diesen gehalten werden. Somit kann die Anschlussfähigkeit bei der Verbindung der elektrischen Anschlussvorrichtung mit dem Kontakt des Geräts verbessert werden.
Es wird außerdem eine Batterie mit einer elektrischen Verbindungsvorrichtung geschaffen, die mit einem Kontakt eines elektronischen Geräts elektrisch verbindet und das elektronische Gerät mit Leistung versorgt, wobei die Batterie umfasst: ein Gehäuse; einen in dem Gehäuse angeordneten Batteriekörper; eine Leiterplatte, die in dem Gehäuse angeordnet ist, um mit einem Elektrodenherausführungsteil des Batteriekörpers elektrisch zu verbinden; und ein elektrisches Verbindungsteil, das am Gehäuse freiliegt, um das Elektrodenherausführungsteil über die Leiterplatte mit dem elektrischen Gerät elektrisch zu verbinden. Das elektrische Verbindungsteil umfasst ein Gehäuse mit einer Öffnung und einen Verbindungsanschluss, der in dem Gehäuse entsprechend der Öffnung angeordnet ist, wobei der Verbindungsanschluss mehrere erste Verbindungsteile besitzt, die den Kontakt des elektronischen Geräts einklemmen und halten, damit sie mit dem Kontakt des Geräts elektrisch verbunden sind, und mehrere zweite Verbindungsteile besitzt, die einteilig mit den ersten Verbindungsteilen vorgesehen sind, um die Leiterplatte einzuklemmen, um die mehreren ersten Verbindungsteile mit dem Kontakt des Geräts elektrisch zu verbinden.
Die Batterie weist das Gehäuse, den Batteriekörper, die Leiterplatte und das elektrische Verbindungsteil auf.
Somit kann der Verbindungsanschluss eine Verbindung sicher und leicht realisieren, während er die Leiterplatte elektrisch und mechanisch einklemmt. Da das Gehäuse und der Verbindungsanschluss einteilig gebildet sind, können eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke der elektrischen Verbindungsvorrichtung realisiert werden und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung kann bei geringeren Kosten verbessert werden.
Außerdem sind in der Batterie mit der elektrischen Verbindungsvorrichtung mehrere Verbindungsanschlüsse in einem gegenseitigen Abstand in dem Gehäuse angeordnet und das Gehäuse wird durch einen Führungsstift des Kontakts geführt, wodurch die ersten Verbindungsteile der Verbindungsanschlüsse mit dem Kontakt elektrisch verbunden werden.
In diesem Fall sind die mehreren Verbindungsanschlüsse in einem gegenseitigen Abstand in dem Gehäuse angeordnet. Da das Gehäuse durch den Führungsstift des Kontakts geführt wird, können die Verbindungsteile der Verbindungsanschlüsse mit dem Kontakt sicher verbunden werden. Darüber hinaus ist in der Batterie mit der elektrischen Verbindungsvorrichtung die Öffnung des Gehäuses in Übereinstimmung mit den beiden Seiten des Gehäuses ausgebildet.
In diesem Fall ist die Gehäuseöffnung in Übereinstimmung mit zwei benachbarten Seiten des Gehäuses ausgebildet. Deswegen kann der Kontakt durch die mehreren ersten Verbindungsteile durch die Öffnungen an den zwei Seiten des Gehäuses eingeklemmt und gehalten werden. Somit kann die Anschlussfähigkeit beim Verbinden der elektrischen Verbindungsvorrichtung mit dem Kontakt des Geräts verbessert werden.
In der Batterie mit der elektrischen Verbindungsvorrichtung wird die Batterie durch das Gehäuse der Batterie gehalten und befestigt.
In diesem Fall kann die Leiterplatte leicht befestigt werden, da sie durch das Gehäuse der Batterie gehalten und befestigt wird.
Es wird außerdem ein elektronisches Gerät mit einer Batterie geschaffen, die mit einem Kontakt des elektronischen Geräts elektrisch verbindet und diesen mit Leistung versorgt. Die Batterie umfasst ein Gehäuse, einen Batteriekörper, der in dem Gehäuse angeordnet ist, eine Leiterplatte, die in dem Gehäuse angeordnet ist, um mit einem Elektrodenherausführungsteil des Batteriekörpers elektrisch zu verbinden, und ein elektrisches Verbindungsteil, das am Gehäuse freiliegt, um das Elektrodenherausführungsteil mit dem elektronischen Gerät über die Leiterplatte elektrisch zu verbinden. Das elektrische Verbindungsteil umfasst ein Gehäuse mit einer Öffnung und einen Verbindungsanschluss, der in dem Gehäuse entsprechend der Öffnung angeordnet ist, wobei der Verbindungsanschluss mehrere erste Verbindungsteile besitzt, um den Kontakt des elektronischen Geräts einzuklemmen und zu halten, um mit dem Kontakt des Geräts elektrisch verbunden zu sein, und mehrere zweite Verbindungsteile besitzt, die einteilig mit den ersten Verbindungsteilen vorgesehen sind, um die Leiterplatte einzuklemmen, um die mehreren ersten Verbindungsteile mit dem Kontakt des Geräts elektrisch zu verbinden.
In dem elektronischen Gerät weist die Batterie das Gehäuse, den Batteriekörper, die Leiterplatte und das elektrtsche Verbindungsteil auf.
Somit kann der Verbindungsanschluss eine Verbindung sicher und zuverlässig realisieren, während die Leiterplatte elektrisch und mechanisch eingeklemmt wird. Da das Gehäuse und der Verbindungsanschluss einteilig gebildet sind, können eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke der elektrischen Anschlussvorrichtung realisiert werden und die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung kann bei geringeren Kosten verbessert werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 zeigt einen beispielhaften Aufbau einer herkömmlichen Batterie.
2 einen Abgriff der herkömmlichen Batterie von 1.
3 ist eine Vorderansicht, die ein tragbares Telephon als ein Beispiel eines elektronischen Geräts der Erfindung zeigt.
4 ist eine Rückansicht, die das tragbare Telephon von 3 zeigt,
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Batterie, die in 4 gezeigt ist.
6 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Batterie von 5 zeigt.
Die 7A und 7B zeigen einen Batteriekörper.
8 zeigt ein Beispiel, bei dem der Batteriekörper mit einer Leiterplatte verbunden ist.
9 ist eine Draufsicht, die eine Leiterplatte, ein elektrisches Verbindungsteil und dergleichen, die in einem Gehäuse angeordnet sind, zeigt.
10 ist eine Rückansicht von 9.
11 ist eine Schnittansicht, die ein oberes Gehäuse, ein unteres Gehäuse und ein elektrisches Verbindungsteil zeigt.
12 ist eine perspektivische Ansicht, die die Batterie zeigt.
13 ist eine beispielhafte Struktur, längs einer Linie A–A von 9 geschnitten ist.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Verbindungsanschluss des elektrischen Verbindungsteils und einen Kontakt des tragbaren Telephons zeigt.
Die 15A und 15B zeigen die Form des Verbindungsanschlusses.
Die 16A bis 16D zeigen die Form des elektrischen Verbindungsteils.
Die 17A bis 17D zeigen ein Beispiel des Kontakts des elektronischen Geräts.
18 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel der Verbindung zwischen einem elektrischen Verbindungsteil eines Batteriegehäuses und einem Verbinder eines Gehäuses zeigt.
19 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Abschnitt von 18 zeigt.
20 ist eine Schnittansicht längs einer Linie G–G in 18.
Die 21A bis 21C zeigen beispielhafte Richtungen zum Befestigen/Abnehmen der Batterie an dem Gehäuse bzw. von diesem.
Die 22A bis 22D zeigen vergleichsweise ein Beispiel der elektrischen Verbindungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und weitere Beispiele des herkömmlichen Aufbaus.
23 zeigt eine beispielhafte Positionierungsstruktur zum Positionieren der Leiterplatte in dem Gehäuse der Batterie.
Die 24A bis 24C, 25A bis 25C, 26A bis 26C, 27, 28A und 28B sowie 29 zeigen beispielhafte Positionierungsstrukturen zum Positionieren der Leiterplatte in dem Gehäuse der Batterie.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung genau beschrieben.
Da die folgenden Ausführungsformen bevorzugte spezielle Beispiele der Erfindung sind, werden verschiedene Einschränkungen, die technisch vorzuziehen sind, angegeben. Der Umfang der Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, es sei denn, es erfolgt eine spezielle Beschreibung, um die Erfindung einzuschränken.
Die 3 und 4 zeigen ein tragbares Telephon als ein beispielhaftes elektronisches Gerät. Bei diesem Beispiel ist eine Batterie 100 an einem tragbaren Telephon 10 abnehmbar angebracht.
Das tragbare Telephon 10 besitzt ein Gehäuse 12, eine einzelne Batterie 100, ein Anzeigeteil 16, eine Antenne 14, einen Lautsprecher 22, ein Mikrophon 20, ein Bedienteil 18 und dergleichen. Die Batterie 100 ist eine Batterie, um das tragbare Telephon 10 mit Leistung zu versorgen.
Das Gehäuse 12 besitzt ein vorderes Teil 24 und ein hinteres Teil 26. Wie in 2 gezeigt ist, ist die Batterie 100 an der Rückseite des vorderen Teils 24 unter dem hinteren Teil 26 abnehmbar angebracht.
Der Anzeigeteil 16 ist ein Abschnitt, um verschiedene Informationen anzuzei gen. Als Anzeigeteil 16 kann z. B. eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung verwendet werden. Der Lautsprecher 22 dient zum Ausgeben von Schallsignalen und das Mikrophon 20 ist ein Abschnitt zum Eingeben von Sprache der Bedienperson.
Das Bedienteil 18 weist eine Tastatur 18C mit zehn Tasten, einen Knopf 18A zum Herstellen eines Anrufs, einen Knopf 18B zum Beenden des Anrufs usw. auf.
5 zeigt einen beispielhaften Aufbau der Batterie 100 von 4.
Die Batterie 100 von 5 besitzt schematisch dargestellt ein oberes Gehäuse 30, ein unteres Gehäuse 32, einen Batteriekörper 34, eine Leiterplatte 36, ein elektrisches Verbindungsteil 40, durch Druck gebondete Anschlüsse 42, 44 und ein Etikett 46.
6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Aufbaus des oberen Gehäuses 30, des unteren Gehäuses 32, des Batteriekörpers 34 (der auch als Zelle bezeichnet wird), der Leiterplatte 36, des elektrischen Verbindungsteils 40 und der durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44.
Das obere Gehäuse 30 und das untere Gehäuse 32 sind Behälter zum Aufnehmen des Batteriekörpers 34 und der Leiterplatte 36 und sind aus einem Kunststoff-Harzmaterial, z. B. ABS (Acrylnitril-Butadienstyren), PC (Polycarbonat), PC/ABS (Polycarbonat/Acrylnitril-Butadienstyren), PBT (Polybutylen-Terephthalat), PPS (Polyphenylen-Sulfid), denaturiertes PPE (Polyphenylen-Ether) und dergleichen hergestellt.
Das obere Gehäuse 30 und das untere Gehäuse 32 können z. B. durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden sein. Das Etikett 46, das in 5 gezeigt ist, ist auf die äußere Oberfläche 30B des oberen Gehäuses 30 geklebt. Die Charakteristiken und weitere Informationen über die Batterie 100 werden auf dem Etikett 46 beschrieben.
Die 7A und 7B zeigen eine beispielhafte Form des Batteriekörpers 34.
Der Batteriekörper 34, der in den 7A und 7B gezeigt ist, besitzt Elektro denherausführungsteile 50, 52. Das Elektrodenherausführungsteil 50 ist z. B. eine Anode, die aus Nickel hergestellt ist, und das andere Elektrodenherausführungsteil 52 ist z. B. eine Katode, die aus Aluminium hergestellt ist.
Der Batteriekörper 34 ist eine Batterie, die viele Male geladen/entladen werden kann, wie etwa eine Lithium-Ion-Batterie, eine Lithium-Polymer-Batterie und eine Festkörper-Polymer-Batterie. Der Batteriekörper 34 ist durch ein Gehäuse abgedichtet.
Die Leiterplatte 36, die in den 5 und 6 gezeigt ist, ist eine Leiterplatte, die zwischen dem oberen Gehäuse (das auch als erstes Gehäuse bezeichnet wird) 30 und dem unteren Gehäuse (das auch als zweites Gehäuse bezeichnet wird) 32 angeordnet ist. Die Leiterplatte 36 ist z. B. rechtwinklig und besitzt eine Schutzschaltung zum Schutz des Batteriekörpers 34 und der durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44.
Die Schutzschaltung der Leiterplatte 36 ermöglicht zur Sicherheit ein Vorschreiben einer oberen Grenzspannung beim Laden und das Vorschreiben einer unteren Grenzspannung beim Entladen.
Die Leiterplatte 36 ist z. B. eine Glas-Epoxy-Leiterplatte, eine Papier-Phenol-Leiterplatte, eine flexible gedruckte Verdrahtungsplatte, eine Flüssigkristall-Polymerplatte oder eine Keramikplatten-Leiterplatte.
An einem Ende und an dem anderen Ende der Leiterplatte 36, die in den 5 und 6 gezeigt ist, sind die durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44 durch Löten, z. B. in einem Aufschmelzofen befestigt. Die durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44 sind aus einem leitenden Material, wie etwa eine Stahlplatte, eine Phosphorbronzeplatte oder Berylliumkupferplatte, auf der eine Lötmittelplattierung ausgeführt ist, oder eine Zinnplatte, hergestellt. Die durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44 sind plattenähnliche Elemente, wie in 6 gezeigt ist.
Der durch Druck gebondete Anschluss 42 von 5 ist an einer Position auf der Leiterplatte 36 angeordnet, die dem Elektrodenherausführungsteil 50 entspricht, und der durch Druck gebondete Anschluss 44 ist an einer Position auf der Leiterplatte 36 angeordnet, die dem Elektrodenherausführungsteil 52 ent spricht. Die durch Druck gebondeten Anschlüsse 42, 44 besitzen den gleichen durch Kompressionsbonden hergestellten Aufbau.
Wie in den 8 und 9 gezeigt ist, ist der durch Druck gebondete Anschluss 42 (44) durch einen Verdichtungsstoß abgedichtet und somit einteilig befestigt, so dass er das entsprechende Elektrodenherausführungsteil 50 (52) umgibt.
Dadurch ist das Elektrodenherausführungsteil 50 an einer vorgegebenen Position auf dem Leitermuster der Leiterplatte 36 über den durch Druck gebondeten Anschluss 42 angeschlossen und das Elektrodenherausführungsteil 52 ist an einer vorgegebenen Position auf dem Leitermuster der Leiterplatte 36 über den durch Druck gebondeten Anschluss 44 elektrisch angeschlossen.
Auf diese Weise können die Elektrodenherausführungsteile 50, 52 durch das mechanische Verdichten ohne Erwärmen über die entsprechenden durch Druck gebondeten Anschlüssen 42, 44 leicht an der Leiterplatte 36 elektrisch angeschlossen werden. Das heißt, es ist möglich, eine Beschädigung an dem Batteriekörper 34 infolge der Wärme, die durch das elektrtsche Verbinden der Elektrodenherausführungsteile 50, 52 mit der Leiterplatte durch manuelles Löten an den Batteriekörper 34 übertragen wird, zu vermeiden.
9 zeigt die Leiterplatte 36, den Batteriekörper (Zelle) 34, das elektrtsche Verbindungsteil 40 und dergleichen. 10 ist eine Rückansicht von 9. 11 zeigt das obere Gehäuse 30, das untere Gehäuse 32, das elektrische Verbindungsteil 40, die Leiterplatte 36, den Batteriekörper 34 und dergleichen. Das obere Gehäuse 30 wird auch als oberer Gehäuseabschnitt und das untere Gehäuse 32 wird auch als unterer Gehäuseabschnitt bezeichnet.
12 zeigt den Zustand, in dem das obere Gehäuse 30, das untere Gehäuse 32, das elektrische Verbindungsteil 40 und dergleichen zusammengebaut sind, um die Batterie zu vervollständigen. Der Batteriekörper 34 ist in dem oberen Gehäuse 30 und in dem unteren Gehäuse 32 aufgenommen.
Das obere Gehäuse 30 und das untere Gehäuse 32 bilden ein Gehäuse 200. In diesem Gehäuse 200 sind die Leiterplatte 36 und der Batteriekörper 34, die in den 5 und 6 gezeigt sind, aufgenommen, wie durch eine unterbrochene Linie angegeben ist.
Das Gehäuse 200 ist ein ebenes Element mit einer konstanten Dicke d über dem gesamten Gehäuse 200. An einem Endabschnitt 201 des Gehäuses 200 ist das elektrische Verbindungsteil 40 einteilig angeordnet. Das elektrische Verbindungsteil 40 ist eine elektrische Anschlussvorrichtung und ist quer zu einer Mittellinie CL entlang der Längsrichtung des Gehäuses 200 als Mitte vorgesehen.
Das elektrische Verbindungsteil (elektrische Anschlussvorrichtung) 40, das in 12 gezeigt ist, besitzt ein Gehäuse 41. Eine Oberfläche 40R und eine Oberfläche 40S des elektrischen Verbindungsteils sind freiliegend, so dass sie mit einer Oberfläche 204 und einer weiteren Oberfläche 205 des Gehäuses bündig sind.
Wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ist in dem oberen Gehäuse 30 ein Aufnahmeabschnitt 202A ausgebildet, in dem das Gehäuse 41 des elektrischen Verbindungsteils 40 eingesetzt ist und gehalten wird. Auch in dem unteren Gehäuse 32 ist ein Aufnahmeabschnitt 202B ausgebildet, in dem das Gehäuse 41 des elektrischen Verbindungsteils 40 eingesetzt ist und gehalten wird.
13 zeigt ein Beispiel einer längs einer Linie A–A von 9 geschnittenen Struktur und das vordere Teil 24 und dergleichen des tragbaren Telephons 10. Wie in 13 gezeigt ist, kann ein Verbindungsteil 303 des Verbindungsanschlusses 300 in eine Richtung L1, eine Richtung L2 oder eine Richtung L3 für eine Verbindung mit dem Kontakt 304 eingesetzt werden.
14 zeigt das vordere Teil 24 des Gehäuses 12, die Leiterplatte 36, den Verbindungsanschluss 300 des elektrischen Verbindungsteils 400 und dergleichen. Die 15A und 15B zeigen eine beispielhafte Form des Verbindungsanschlusses 300. Die 16A und 16B zeigen eine beispielhafte Form des Verbindungsteils 40.
Das elektrische Verbindungsteil 40 besitzt das Gehäuse und mehrere Verbindungsanschlüsse 300. Die mehreren Verbindungsanschlüsse 300 sind in einem gleichen gegenseitigen Abstand angeordnet, wie z. B. in 9 gezeigt ist. Der Verbindungsanschluss 300 besitzt ein Verbindungsteil 302 und ein weiteres Verbindungsteil 303, wie in den 13 und 14 gezeigt ist. Das Verbindungsteil 302 kann die eine Oberfläche sowie die andere Oberfläche der Leiterplatte 36 mechanisch und elastisch einklemmen und diese halten, um mit dem Leitermuster der Leiterplatte 36 elektrisch zu verbinden. Dadurch sind das Verbindungsteil 302 und das Leitermuster der Leiterplatte 36 miteinander elektrisch verbunden.
Das Verbindungsteil 303 des Verbindungsanschlusses 300, das in 14 gezeigt ist, ist ein Teil, das an dem Kontakt 304 abnehmbar angeschlossen werden kann, der so vorgesehen ist, dass er von der Seite des vorderen Teils 24 des tragbaren Telephons vorsteht. Ähnlich wie das Verbindungsteil 302, das aus elastischen Elemente 302A und 302B gebildet ist, ist das Verbindungsteil 303 durch ein elastisches Element 303A und ein elastisches Element 303B gebildet. Der Kontakt 304 ist lösbar zwischen die elastischen Elemente 303A und 303B eingesetzt und der Kontakt 304 kann durch die elastischen Elemente 303A und 303B elastisch eingeklemmt und gehalten werden. Dadurch können der Kontakt 304 und die elastischen Elemente 303A und 303B des Verbindungsteils 303 elektrisch und lösbar miteinander verbunden werden.
Deswegen können der Kontakt 304 des Gehäuses 12 und die Leiterplatte 36 der Batterie über die Verbindungsanschlüsse 300 sicher und einfach elektrisch verbunden werden.
Die 17A bis 17D zeigen eine beispielhafte Form des Kontakts 304, der in den 13 und 14 gezeigt ist. Der Kontakt 304 ist so ausgebildet, dass er parallel zu einem Gehäuse 307 vorsteht. Jeder Kontakt 304 ist ein flaches plattenähnliches Element, wie in 17D gezeigt ist. Das Gehäuse 307 trägt den Kontakt 304. Das Gehäuse 307 ist an der Seite des vorderen Teils 24 des Gehäuses 12 befestigt.
Der Verbindungsanschluss 300 und der Kontakt 304, die in 14 gezeigt sind, sind elastisch verformbar und sind aus einem gut leitenden Metallmaterial, wie etwa SUS (rostfreier Stahl), Kupfer, Phosphorbronze, Berylliumkupfer oder dergleichen, hergestellt.
Das Gehäuse 41 des Verbindungsanschlusses 300, das in 13 gezeigt ist, und das Gehäuse 307, das in den 17A bis 17C gezeigt ist, sind aus einem gut isolierendem Kunststoffmaterial, wie etwa PPS (Polyphenyl-Sulfid), LCP (Flüssigkristall-Polymer), PA (Polyamid) oder dergleichen, hergestellt.
Wie in 12 gezeigt ist, ist das elektrische Verbindungsteil 40 einteilig auf der Seite des einen Endabschnitts 201 des Gehäuses 200 angeordnet und mehrere Öffnungen 40H sind auf der Oberfläche 40R und der Oberfläche 40S des elektrischen Verbindungsteils 40 angeordnet. Die Oberfläche 40R ist im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche 204 und die Oberfläche 40R ist im Wesentlichen bündig mit der Oberfläche 205. Die entsprechenden Öffnungen 40H sind an Positionen ausgebildet, die den Verbindungsteilen 3003 der entsprechenden Verbindungsanschlüsse 300 entsprechen, wie in 13 gezeigt ist, und die Kontakte 304 des vorderen Teils 24 können über die Öffnungen 40H in die entsprechenden Verbindungsteile 303 für eine Verbindung eingesetzt werden.
18 zeigt das Gehäuse 200 und die Leiterplatte 36 der Batterie 100, einen Abschnitt des Gehäuses 12 des tragbaren Telephons, das elektrische Verbindungsteil 40, einen Verbinder 400 und dergleichen. 19 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts der Leiterplatte 36, das elektrische Verbindungsteil 40 und den Verbinder 400, der in 18 gezeigt ist. 20 zeigt eine beispielhafte Struktur, die längs einer Linie G–G von 18 geschnitten ist.
In den 18 bis 20 verbindet das Verbindungsteil 303 des Verbindungsanschlusses 300 des elektrischen Verbindungsteils 40 elektrisch mit dem plattenähnlichen Kontakt 304 des Verbinders 400, indem der Kontakt eingeklemmt und elastisch gehalten wird. Ein Endabschnitt 304A jedes Kontakts 304 ist mit einer Leiterplatte 410 des Gehäuses 12 des tragbaren Telephons elektrisch verbunden.
Durch die Verwendung eines derartigen elektrischen Verbindungsteils 40 kann die Batterie an dem Gehäuse 12 angebracht und von diesem abgenommen werden, wie in den 21A bis 21C konzeptionell gezeigt ist. In 21A kann die Batterie 100 durch Drehen in der Richtung L3 mit einem Drehpunkt, der auf einer Seite angeordnet ist, elektrisch angeschlossen und getrennt werden.
In 21B kann die Batterie 100 in der Richtung L2, d. h. in den Richtungen nach oben und unten in Bezug auf das Gehäuse 12 elektrisch angeschlossen und getrennt werden. In 21C kann die Batterie 100 durch Bewegen in der Richtung L2 in Bezug auf das Gehäuse 12 und Schieben in der Richtung L1 elektrisch angeschlossen und getrennt werden.
Derartige Formen zum Anbringen/Lösen der Batterie 100 an dem Gehäuse bzw. von diesem wurden bereits unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
Die 22A bis 22D zeigen verschiedene Beispiele des elektrischen Anschlusses.
Die Anschlussform, die als Stifttyp bezeichnet wird (eine Art des Einstecktyps) und in 22A gezeigt ist, zeigt die Form des elektrischen Anschlusses gemäß der Ausführungsform der Erfindung, die in den 18 bis 20 gezeigt ist.
Andererseits zeigen die 22B, 22C und 22D Beispiele des herkömmlichen elektrischen Anschlusses als Vergleichsbeispiele.
Das Verbindungsteil 303 des Verbindungsanschlusses 300 des so genannten Stifttyps, der in 22A gezeigt ist, klemmt den Kontakt 304 des Gehäuses mechanisch ein und hält diesen. Somit können der Kontakt 304 und der Verbindungsanschluss 300 sicher und einfach elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden. Da der Kontakt 304 und der Verbindungsanschluss 300 darüber hinaus selbstreinigend sein können, wird jedes Mal dann, wenn der Kontakt 304 zwischen die elastischen Elemente 303A und 303B eingesetzt wird, die Erzeugung von Rost vermieden und ein Anhaften von Staub erfolgt nicht und es kann eine hohe Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung realisiert werden.
Da jedoch bei einem so genannten Nicht-Stifttyp, der eine Blattfeder 300 verwendet, wie in 22B gezeigt ist, die Blattfeder 300 einfach mit einem Kontakt 3001 in Kontakt ist, könnte die elektrische Verbindung der Blattfeder 300 mit dem Kontakt durch Vibration oder dergleichen unterbrochen werden.
Bei einem so genannten Federstifttyp, bei dem ein Verbindungsteil 4001 durch eine Feder 4000 an einen Kontakt 4002 gedrückt wird, wie in 22C gezeigt ist, ist die elektrische Verbindung in ähnlicher Weise unzureichend. Bei einem Aufbau, bei dem eine Blattfeder 500 den Kontakt zu einem Kontakt 5001 bewirkt, wie in 22D gezeigt ist, ist die elektrische Verbindung ähnlich unzuverlässig wie in dem Fall von 22B.
Durch die Verwendung des Aufbaus des Verbindungsanschlusses 300 und der Form des Kontakts 304 des Verbinders 400 des Gehäuses 12 gemäß der Ausführungsform der Erfindung werden die folgenden Vorteile geschaffen.
Da beide Verbindungsteile 303 und 302 des Verbindungsanschlusses 300 z. B. in dem Gehäuse 41 untergebracht sind, wie in 20 gezeigt ist, ist der Verbindungsanschluss 300 in keiner Weise nach außen freiliegend und deswegen kann ein elektrischer Kurzschluss verhindert werden.
Da die elastischen Elemente 303A, 303B des Verbindungsteils 303 des Verbindungsanschlusses 300 darüber hinaus durch mechanisches Einklemmen und Halten des Kontakts 304 sicher elektrisch angeschlossen werden können, kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung durch einen so genannten Doppelkontakt bedeutend verbessert werden.
Der Kontakt 304 kann in das Verbindungsteil 303 eingesetzt werden und somit durch das Verbindungsteil 303 eingeklemmt und gehalten werden. Deswegen kann die oben beschriebene Zuverlässigkeit des elektrischen Kontakts verbessert und aufrechterhalten werden.
Selbst wenn das Gehäuse 200 der Batterie 100 durch Wärme oder dergleichen etwas verformt ist, kann das Verbindungsteil 303 mit dem Kontakt 304 sicher elektrisch verbinden. Selbst wenn der Kontakt 304 durch eine Abmessungsänderung des Gehäuses 12 verschoben wird, kann die elektrische Verbindung durch die Verwendung der Struktur, bei der der Kontakt 304 durch das Verbindungsteil 303 eingeklemmt und gehalten wird, sicher aufrechterhalten werden.
Da der Kontakt 304 durch das Verbindungsteil 303 eingeklemmt und gehalten wird, kann eine Verringerung des Werts des elektrischen Leitungswiderstands realisiert werden.
Das Verbindungsteil 302 des Verbindungsanschlusses 300 von 20 kann mit der Leiterplatte 36 der Batterie 100 sicher und einfach elektrisch verbinden, indem die Leiterplatte 36 eingeklemmt wird. Deswegen kann bei der Montagearbeit zum Montieren der Leiterplatte 36 an dem Verbindungsanschluss 300 Energie eingespart werden.
Da das Verbindungsteil 302 die Leiterplatte 36 durch eine elastische Kraft berührt und somit mit der Leiterplatte 36 elektrisch verbindet, ist kein Löten erforderlich und das Verbindungsteil 302 kann bei der Wiederverwertung einfach aus der Leiterplatte 36 herausgezogen werden. Da das Verbindungsteil 302 die Leiterplatte an ihren beiden Oberflächen elektrisch kontaktiert und diese anschließt, kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung verbessert werden.
Wie in den 18 und 19 gezeigt ist, weist der Verbinder 400 Führungsstifte 440, 400 auf. Diese Führungsstifte 440, 400 werden geführt und passen in Führungslöcher 445 des Gehäuses des elektrischen Verbindungsteils 40.
Der Verbinder 400 kann in eine genaue Position des elektrischen Verbindungsteils 40 eingepasst werden und der Kontakt 304 kann in das Verbindungsteil 303 genau eingesetzt werden. Somit kann die Anschluss- und Einsetzeigenschaft zum Einsetzen und Anschließen der Batterie 100 an dem Gehäuse 12 verbessert werden.
Wie in 20 gezeigt ist, ist die Leiterplatte 36 in der Batterie 100 in dem Gehäuse 200 z. B. durch eine Rippe 600 des Gehäuses 200 positioniert. Das heißt, die Leiterplatte 36 kann unter Verwendung eines Abschnitts des Gehäuses 200 sicher in dem Gehäuse 200 positioniert werden.
23 zeigt ein Beispiel, bei dem die Leiterplatte 36 zwischen der Rippe 600 des Gehäuses 200 und dem elektrischen Verbindungsteil 40 positioniert ist. Die Leiterplatte 36 kann an einer genauen Position in dem Gehäuse 200 einfach montiert und positioniert werden.
Die 24A bis 24C, 25A bis 25C und 26A bis 26C zeigen weitere Ausführungsformen, bei denen die Leiterplatte 36 in dem Gehäuse 200 unter Verwendung eines Abschnitts des Gehäuses 200 positioniert ist.
In 24A ist die Leiterplatte 36 durch das elektrische Verbindungsteil 40 und einen runden Vorsprung 610 an dem Gehäuse 200 positioniert und befestigt. Während die in 23 gezeigte Rippe 600 eine kubische Rippe ist, besitzt der in 24A gezeigte runde Vorsprung z. B. eine zylindrische Form.
In 24B weist die Leiterplatte 36 eine Nut 36J auf. Eine kubische Rippe 630 ist an dem Gehäuse 200 ausgebildet und diese Rippe 630 ist in die Nut 36J eingepasst. Die Leiterplatte 36 ist dadurch in dem Gehäuse 200 positioniert.
In 24C ist in eine Nut 36K der Leiterplatte 36 eine an dem Gehäuse 200 befindliche zylindrische Rippe 640 eingepasst. Die Nut 36K der Leiterplatte 36 ist z. B. eine halbkreisförmige Nut.
In 25A ist eine Nut 36L an einer Ecke der Leiterplatte 36 ausgebildet. Eine kubische Rippe 650 an dem Gehäuse 200 ist in die Nut 36L eingepasst. In 25B ist in eine Nut 36M an einer Ecke der Leiterplatte 36 eine an dem Gehäuse 200 befindliche zylindrische Rippe 660 eingepasst.
In 25C ist an einem Abschnitt der Leiterplatte 36 ein Loch 36N ausgebildet und eine zylindrische Rippe 670 an dem Gehäuse 200 ist in das Loch 36N eingepasst.
In 26A ist ein primenförmiger oder zylindrischer Vorsprung 680 in ein Loch 36N der Leiterplatte 36 eingepasst. In 26B sind zwei Vorsprünge 700 an dem Gehäuse 200 in ein Loch 36P der Leiterplatte 36 eingepasst.
In 26C stößt eine Stirnfläche der Leiterplatte 36 gegen eine konische Oberfläche 720 eines Vorsprungs 710 an dem Gehäuse 200.
Die oben beschriebenen Vorsprünge können so ausgebildet sein, dass sie von der inneren Oberfläche des oberen Teils oder des unteren Teils des Gehäuses 200 vorstehen.
27 zeigt eine weitere Positionierungsform der Leiterplatte 36 bei der Erfindung. Eine Stirnfläche 36S der Leiterplatte 36 stößt gegen einen Endabschnitt 34R des Batteriekörpers 34, wodurch die Leiterplatte 36 positioniert ist.
In den 28A und 28B ist ein Vorsprung 36T wie ein elektronisches Element, das auf der Leiterplatte 36 angebracht ist, vorgesehen. Durch Anstoßen des Vorsprungs 36T gegen eine Rippe 730 an dem oberen Teil 30 des Gehäuses 200 ist die Leiterplatte 36 positioniert, wie in 28B gezeigt ist.
In 29 ist die Stirnfläche 36S der Leiterplatte 36 durch eine Sperrklinke 800 an dem Gehäuse 200 positioniert. Die Sperrklinke 800 besitzt eine Federeigenschaft.
Bei der Struktur des Einstecktyps, bei der der Kontakt 304 des Verbinders an dem Gehäuse 12 des elektronischen Geräts in den Verbindungsanschluss 300 der Batterie 100 für eine elektrische Verbindung in der so bezeichneten Weise eingesteckt wird, werden die folgenden Vorteile geschaffen.
Der elektrische Kontaktwiderstand zwischen dem Verbindungsteil 303 des Verbindungsanschlusses 300 und dem Kontakt ist stabilisiert und der Leitungswiderstand ist verringert. Wenn die Batterie entfernt wird, reiben die elastischen Elemente 303A, 303B des Verbindungsteils 303 und der Kontakt 304 aneinander, wodurch sie eine gegenseitige Selbstreinigung ermöglichen. Das Verbindungsteil 303 und der Kontakt 304 können sicher miteinander elektrisch verbunden werden.
Da die elektrische Verbindung des Kontakts 304 mit dem Verbindungsanschluss 300 aufrechterhalten wird, selbst wenn die Position des Kontakts etwas verschoben wird, kann die vorbeugende Maßnahme zum Trennen der elektrischen Verbindung realisiert werden.
Darüber hinaus kann der elektrische Kontaktdruck zwischen dem Kontakt 304 und dem Verbindungsanschluss 300 stabilisiert werden. Da das Teil, an dem der Kontakt 304 mit dem Verbindungsanschluss 300 einen elektrischen Kontakt herstellt, in dem Gehäuse 41 angeordnet ist und nicht außen erscheint, kann jeder äußere elektrische Kontakt verhindert werden und das Erscheinungsbild ist verbessert.
Bei dem elektrischen Verbindungsteil 40, das die elektrische Verbindungsvorrichtung darstellt, sind das Gehäuse 41 und der Verbindungsanschluss 300 miteinander integriert. Deswegen werden eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke der Vorrichtung sowie eine Verringerung der Herstellungskosten realisiert.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Das elektronische Gerät der Erfindung ist nicht auf ein tragbares Telephon beschränkt und kann außerdem einen tragbaren Computer, ein tragbares Spielgerät, eine digitale Standbildkamera, eine Videokamera, ein persönliches Informationsterminal und dergleichen enthalten.
Wie oben beschrieben wurde, können gemäß der Erfindung eine Miniaturisierung und eine Verringerung der Dicke der Vorrichtung, eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindung und eine Verringerung der Herstellungskosten realisiert werden.

Claims

Elektrische Anschlussvorrichtung zum elektrischen Verbinden eines Kontakts (304) eines elektronischen Geräts (10) mit einem Kontakt einer Leiterplatte (36), mit: einem Vorrichtungsgehäuse (41), das wenigstens eine Öffnung (40H) besitzt; und einem Verbindungsanschluss (300), der in dem Vorrichtungsgehäuse (41) entsprechend der Öffnung (40H) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsanschluss (300) mehrere erste Verbindungsteile (303; 303A, 303B) besitzt, um den Kontakt (304) des elektronischen Geräts mechanisch und elastisch einzuklemmen und zu halten, um sie mit dem Kontakt (304) des elektronischen Geräts (10) elektrisch zu verbinden, und mehrere zweite Verbindungsteile (302; 302A, 302B) besitzt, die einteilig mit den ersten Verbindungsteilen (303; 303A, 303B) ausgebildet und gegen diese verdreht sind, um den Kontakt der Leiterplatte (36) elastisch einzuklemmen und zu halten, um sie mit dem Kontakt der Leiterplatte (36) elektrisch zu verbinden und um die mehreren ersten Verbindungsteile (303; 303A, 303B) mit dem Kontakt (304) des elektronischen Geräts (10) elektrisch zu verbinden; der Verbindungsanschluss (300) innerhalb des Vorrichtungsgehäuses (41) in der Weise angeordnet ist, dass sich kein Vorsprung hiervon aus dem Vorrichtungsgehäuse (41) erstreckt; und die Öffnung (40H) des Vorrichtungsgehäuses (41) als eine Öffnung (40H) ausgebildet ist, die zwei benachbarten Seiten (40R, 40S) des Vorrichtungsgehäuses (41) und der Orientierung der mehreren ersten Verbindungsteile (303; 303A, 303B) des Verbindungsanschlusses (300) in dem Vorrichtungsgehäuse (41) zugeordnet ist.
Elektrische Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der mehrere der Verbindungsanschlüsse (300) in gegenseitigem Abstand in dem Vorrichtungsgehäuse (41) angeordnet sind und das Vorrichtungsgehäuse (41) durch einen Führungsstift (440) des Kontakts (304) des elektronischen Geräts (10) geführt wird, um dadurch die ersten Verbindungsteile (303; 303A, 303B) der Verbindungsanschlüsse (300) mit dem Kontakt (304) des elektronischen Geräts (10) elektrisch zu verbinden.
Batterie mit einer elektrischen Verbindungsvorrichtung (40) nach Anspruch 1, um das elektronische Gerät (10) mit Leistung zu versorgen, wobei die Batterie (100) ein Gehäuse (200) und einen in dem Gehäuse (200) angeordneten Batteriekörper (34) aufweist und die Leiterplatte (36) in dem Gehäuse (200) angeordnet ist, um ein Elektrodenherausführungsteil (50, 52) des Batteriekörpers (34) über die Leiterplatte (36) und die elektrische Verbindungsvorrichtung (40) mit dem elektronischen Gerät (10) elektrisch zu verbinden.
Batterie nach Anspruch 3, bei der mehrere Verbindungsanschlüsse (300) in gegenseitigem Abstand in dem Vorrichtungsgehäuse (41) angeordnet sind und das Vorrichtungsgehäuse (41) durch einen Führungsstift (440) des Kontakts (304) des elektronischen Geräts (10) geführt wird, wodurch die ersten Verbindungsteile (303; 303A, 303B) der Verbindungsanschlüsse (300) mit dem Kontakt (304) des elektronischen Geräts (10) elektrisch verbunden sind.
Batterie nach Anspruch 3, bei der die Leiterplatte (36) durch das Gehäuse (200) der Batterie (100) gehalten und befestigt ist.
Elektronisches Gerät, das die Batterie (100) nach Anspruch 3 enthält.