SE521696C2

SE521696C2 - Battery connection arrangement for mobile phone, has alternate fixed and movable male and female couplings for allowing only restricted movement between battery and phone

Info

Publication number: SE521696C2
Application number: SE9902485A
Authority: SE
Inventors: Stig Frohlund; Rafael Portela
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2003-11-25
Also published as: SE9902485L; SE9902485D0

Abstract

The connections in the communication device and battery unit are arranged in series with male and female couplings (1, 2), one of them being fixed in relation to the device or battery, the other being movable over a restricted distance in a plane at right angles to the battery insertion force (A) in which the contact is made, so that only a small relative movement is possible between the device and battery, depending on the mechanical tolerance in the mechanical fastener between them.

Description

') 4 0- f' 2000-08-04 P:\1B74009se doc MD 5 l' I 6 j Q att skapa en stabil elektrisk kontakt mellan positiva och negativa anslutningar på sådana anordningar och anslutning- ar hos en batterienhet som skall förbindas därmed. ') 4 0- f' 2000-08-04 P: \ 1B74009en doc MD 5 l 'I 6 j Q to create a stable electrical contact between positive and negative connections on such devices and connections of a battery unit to be connected thereto .

Enligt uppfinningen är anslutningarna hos anordningen och batterienheten arrangerade på ett sätt med han/honkon- takt som är så utformad, att för varje uppsättning anslut- ningar är en arrangerad i ett fast förhållande till anord- ningen eller batterienheten, medan den andra är förflyttbar i en begränsad omfattning i ett plan vinkelrätt mot en in- förningsriktning för anslutningarna eller där kontakten skapas, för att tillåta relativ rörelse mellan anordningen och batteriet tack vare nödvändig mekanisk tolerans vid den mekaniska fästanordningen däremellan.According to the invention, the connections of the device and the battery unit are arranged in a manner with male / female contact which is designed such that for each set of connections one is arranged in a fixed relation to the device or the battery unit, while the other is movable in a limited extent in a plane perpendicular to an insertion direction for the connections or where the contact is created, to allow relative movement between the device and the battery due to the necessary mechanical tolerance at the mechanical fastening device therebetween.

Genom att eliminera all rörelse mellan kontaktytorna vid drift, kommer guldplåteringen eller annan plätering att få bättre hållbarhet och kommer således att ge en bättre och mycket säkrare kontakt i det långa loppet.By eliminating all movement between the contact surfaces during operation, the gold plating or other plating will have better durability and will thus provide a better and much safer contact in the long run.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är den för- flyttbara anslutningen elastiskt centrerad i förhållande till en montering hos den med hjälp av fjäderelement som därvid verkar i ett plan vinkelrätt mot nämnda riktning.According to an embodiment of the invention, the movable connection is elastically centered in relation to a mounting of it by means of spring elements which thereby act in a plane perpendicular to said direction.

Härvid kan en förbindelse mellan hon- och hananslutningar alltid uppnås enkelt, eftersom läget för den förflyttbara anslutningen i sitt frånkopplade tillstånd alltid är det- samma.In this case, a connection between female and male connections can always be achieved easily, since the position of the movable connection in its disconnected state is always the same.

Vid en ytterligare utföringsform av uppfinningen upp- nås centreringen av nämnda förflyttbara anslutning genom användning av en samordnad konisk form mellan en monter- ingsenhet för anslutningen och en konisk yta i anslutning- en, där den förflyttbara anslutningen förspånns med hjälp av en fjäder i nämnda riktning. Fördelen med denna utfö- ringsform i förhållande till den tidigare ligger i dess konstruktionsmåssiga enkelhet.In a further embodiment of the invention, the centering of said movable connection is achieved by using a coordinated conical shape between a mounting unit for the connection and a conical surface in the connection, where the movable connection is machined by means of a spring in said direction. . The advantage of this embodiment over the previous one lies in its design simplicity.

Enligt uppfinningen uppnås den elektriska förbindel- sen mellan en eller flera delar eller ett kretskort hos den 10 20 25 2000-08-04 P:\1B74009Se.d0C MD elektriska anordningen och den förflyttbara anslutningen med hjälp av en böjlig kabelförbindelse, som kan absorbera den möjliga rörelsen för den förflyttbara anslutningen.According to the invention, the electrical connection between one or more parts or a circuit board of the MD electrical device and the movable connection is achieved by means of a flexible cable connection which can absorb it. possible movement of the movable connection.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Nedan kommer några föredragna utföringsformer att be- skrivas mer detaljerat med hänvisning till bifogade rit- ningar, där fig. 1 är en perspektivvy över ett batteriförbind- ningssystem enligt en första utföringsform av uppfinningen. fig. 2a-2c är tvärsnitt längs linjen II-II i fig. 1 över tre olika lägen för separata han- och hondelar hos ut- föringsformen enligt fig. 1, fig. 3a-3c är tvärsnittsvyer motsvarande fig. 2a-2c över en andra utföringsform och fig. 4 är ett schematiskt tvärsnitt över en tredje utföringsform av uppfinningen.Brief Description of the Drawings Hereinafter, some preferred embodiments will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a perspective view of a battery connection system according to a first embodiment of the invention. Figs. 2a-2c are cross-sections along the line II-II in Fig. 1 over three different positions for separate male and female parts of the embodiment according to Fig. 1, Figs. 3a-3c are cross-sectional views corresponding to Figs. 2a-2c over a second embodiment and Fig. 4 is a schematic cross-section of a third embodiment of the invention.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Fig. 1 visar väsentliga delar hos en första utfö- ringsform för ett batterikopplingsarrangemang innefattande en honanslutning 1 och en hananslutning 2. Hananslutningen 2 är här utformad för att vara säkert fixerad i ett centre- rat läge i ett fränkopplat, visat tillstànd, men för att ha möjligheten att bli fritt förflyttbar inom givna gränser vid förbindelse med dess honanslutning 1 liksom när den är förbunden därmed vid användning.Detailed Description of the Invention Fig. 1 shows essential parts of a first embodiment of a battery connection arrangement comprising a female connection 1 and a male connection 2. The male connection 2 is here designed to be securely fixed in a centered position in a disengaged, shown condition , but to have the possibility of becoming freely movable within given limits when connected to its female connection 1 as well as when it is connected thereto in use.

Honanslutningen 1 är vanligen integrerad med höljet för någon typ av energicell, exempelvis ett batteri (ej vi- sat).The female connection 1 is usually integrated with the housing for some type of energy cell, for example a battery (not shown).

Ovan nämnda gränser, inom vilka hananslutningen 2 kan flytta sig när den friges från dess säkra infästning, be- stäms av hur mycket honanslutningen införs, eftersom - SOm visat i fig. 2a-2c -, kanter 3 hos honanslutningen 1 vid införning verkar för att erhålla en koppling enligt fig. 20 30 35 2000-08-04 P:\18'74009Se.dOC MD 2c, på medbringare 4 som är en del av en montering 5 för hananslutningen 2. Denna montering 5 har fjäderelement i form av elastiska öron 6, som förbinder medbringarna 4 med respektive basdelar 8 hos monteringen 5 och som är de akti- va delarna för ovan nämnda anordningar för att säkert cent- rera hananslutningen 2. Varje hananslutning 2 är fäst vid en lämplig yta, i detta fall ett PCB (Printed Circuit Board = kretskort) hos en mobil kommunikationsanordning eller en mobiltelefon (ej visad). Som en anordning för att styra rö- relsen för de elastiska öronen 6 och medbringarna 4 sträck- er sig nitar 7 genom avlånga skåror 10 i medbringarna 4.The above-mentioned limits within which the male connection 2 can move when released from its secure attachment are determined by how much the female connection is inserted, since - as shown in Figs. 2a-2c -, edges 3 of the female connection 1 on insertion act to obtain a coupling according to Fig. 20 30 35 2000-08-04 P: \ 18'74009Se.dOC MD 2c, on carrier 4 which is part of a mounting 5 for the male connection 2. This mounting 5 has spring elements in the form of elastic ears 6, which connects the carriers 4 to the respective base parts 8 of the assembly 5 and which are the active parts of the above-mentioned devices for securely centering the male connection 2. Each male connection 2 is attached to a suitable surface, in this case a PCB ( Printed Circuit Board of a mobile communication device or a mobile phone (not shown). As a device for controlling the movement of the elastic ears 6 and the carriers 4, rivets 7 extend through elongate grooves 10 in the carriers 4.

Nitarna 7 är fästa vid monteringens 5 basdelar 8.The rivets 7 are attached to the base parts 8 of the assembly 5.

Varje honanslutning 1 har flänsar 9 som är utsträckta från dess omkrets vid diametralt motsatta läge. Ändytorna hos dessa flänsar 9 bildar ovan nämnda kanter 3 och således anordningen för att tvinga isär medbringarna 4 mot förspän- ningen hos de elastiska öronen 6. Lutande ytor 12 på medbringarna 4 omvandlar en införningskraft i en riktning A eller i den axiella riktningen för anslutningarna 1 och 2 till en drivande kraft mot medbringarna 4, vilket tvingar isär dem, huvudsakligen vinkelrätt mot riktningen A. Varje hananslutning 2 har en bottenplatta 2' under medbringarna 4, vilken platta verkar som en hållare när honanslutningen 1 dras bort vid fränkoppling därav.Each female connection 1 has flanges 9 which extend from its circumference at a diametrically opposite position. The end surfaces of these flanges 9 form the above-mentioned edges 3 and thus the device for forcing the carriers 4 against the bias of the elastic ears 6. Inclined surfaces 12 of the carriers 4 convert a force of insertion in a direction A or in the axial direction of the connections 1 and 2 to a driving force against the carriers 4, which forces them apart, substantially perpendicular to the direction A. Each male connection 2 has a bottom plate 2 'below the carriers 4, which plate acts as a holder when the female connection 1 is pulled away when disengaged therefrom.

Fig. 2a-2c visar en på varandra följande kedja av händelser för att erhålla en förbindelse mellan anslutning- arna 1 och 2. I fig. 2a är honanslutningens 1 axel i linje med hananslutningens 2 axel. Detta uppnås normalt genom styranordningar för den del i vilken honanslutningen är in- tegrerad.Figs. 2a-2c show a successive chain of events for obtaining a connection between the connections 1 and 2. In Fig. 2a, the axis of the female connection 1 is in line with the axis of the male connection 2. This is normally achieved by control devices for the part in which the female connection is integrated.

I fig. 2b har honanslutningen 1 kommit i kontakt med hananslutningen 2 längs den gemensamma axeln. I fig. 2c slutligen är kopplingen mellan anslutningarna fullbordad.In Fig. 2b, the female connection 1 has come into contact with the male connection 2 along the common axis. In Fig. 2c finally, the connection between the connections is completed.

Det är uppenbart att anslutningarna 1 och 2 kan flyttas som en enhet, förspänt mot ett centralt läge av de elastiska öronen 6 inom gränserna för ett intervall B i fig. 2c.It is obvious that the connections 1 and 2 can be moved as a unit, biased towards a central position of the elastic ears 6 within the limits of an interval B in Fig. 2c.

W 25 35 696 521 2000-08-04 P:\1874009se.d0C MD Fig. 2a-2c anger att honanslutningen 1 är pläterad på insidan med exempelvis guld, såsom är välkänt, för att öka kontaktförmågan genom att minska risken för oxidation. Des- sa figurer visar också att hananslutningen 2 har en inre tryckfjäder 11, som förspänner anslutningen i en riktning uppåt i figurerna. Den elektriska kontakten mellan hanan- slutningen och exempelvis PCB åstadkommes helt enkelt med hjälp av en kabel utsträckbart sätt. (ej visad) kopplad mellan delarna på ett Det är uppenbart att den visade och beskrivna utform- ningen möjliggör rörelseflexibilitet för anslutningarna i införselriktningen A liksom i riktningar vinkelrätt där- emot.W 25 35 696 521 2000-08-04 P: \ 1874009en.d0C MD Figs. 2a-2c indicate that the female connection 1 is plated on the inside with, for example, gold, as is well known, in order to increase the contact capacity by reducing the risk of oxidation. These figures also show that the male connection 2 has an inner compression spring 11, which biases the connection in an upward direction in the figures. The electrical contact between the male connection and, for example, the PCB is achieved simply by means of a cable extensively. (not shown) coupled between the parts of a It is obvious that the design shown and described enables movement flexibility for the connections in the insertion direction A as well as in directions perpendicular thereto.

I tre tvärsnitt, motsvarande fig. 2a-2c, visar fig. 3a-3c en något modifierad och förenklad utföringsform av uppfinningen jämfört med den enligt fig. 2a-2c. Här är en monteringsenhet 13 motsvarande monteringen 5 hos den tidi- gare utföringsformen stel i stället för delvis elastisk.In three cross-sections, corresponding to Figs. 2a-2c, Figs. 3a-3c show a slightly modified and simplified embodiment of the invention compared with that of Figs. 2a-2c. Here, a mounting unit 13 corresponding to the mounting 5 of the previous embodiment is rigid instead of partially elastic.

Dessutom har hananslutningen 2 formats på ett annat sätt vid sin nedre ände, så att den har en konisk yta 14 för samverkan med en motsvarande yta i monteringsenheten 13.In addition, the male connection 2 has been formed in a different way at its lower end, so that it has a conical surface 14 for co-operation with a corresponding surface in the mounting unit 13.

Genom samverkan mellan nämnda koniska ytor och under påver- kan av fjädern 11, kommer hananslutningen 2 att centreras automatiskt, varigenom dess axel sammanfaller med enhetens 13 axel. I andra avseenden kommer denna utföringsform att uppträda ungefär som den tidigare utföringsformen, exempel- vis avseende dess förmåga att tillåta rörelse vinkelrätt mot riktningen A.By co-operation between said conical surfaces and under the influence of the spring 11, the male connection 2 will be centered automatically, whereby its axis coincides with the axis of the unit 13. In other respects, this embodiment will behave much like the previous embodiment, for example with respect to its ability to allow movement perpendicular to the direction A.

I en tredje utföringsform, visad delvis i tvärsnitt i fig. 4, har arrangemanget vänts upp och ned, dvs. i det ti- digare läget för honanslutningen 1 är nu en hananslutning 15 placerad. Bortsett från detta är principen densamma. En honanslutning 16 är flytande innesluten i en kanal 17 hos en montering 18. Monteringen 18 har yttre fingrar, elas-_ tiskt förspända mot en möjligen konisk yta hos honanslut- 2000-08-04 P;\1B74009Se.dOC MD ningen 16, för att därigenom centrera densamma längs en gemensam axel för honanslutningen 16 och monteringen 18. I en bottendel 20 för honanslutningen 16 finns en pogostift- enhet 21 för att skapa elektrisk kontakt mot hananslutning- en 15. Denna tredje utföringsform tar hänsyn till kraften som pàförs en pogostiftfjäder 22 när man tar bort batteriet liksom ev. rörelse ett batteri kan ha.In a third embodiment, shown partly in cross section in Fig. 4, the arrangement has been turned upside down, i.e. in the former position of the female connection 1, a male connection 15 is now placed. Apart from this, the principle is the same. A female connector 16 is floatably enclosed in a channel 17 of a mount 18. The mount 18 has outer fingers, elastically biased against a possibly conical surface of the female connector 16, for thereby centering it along a common axis of the female connector 16 and the assembly 18. In a bottom portion 20 of the female connector 16 is a pogo pin assembly 21 for making electrical contact with the male connector 15. This third embodiment takes into account the force applied to a pogo pin spring 22 when removing the battery as well as possibly. movement a battery can have.

Claims

W 20 25 35 696 5121 «.. ~« »-», .- 2000-08-04 P: \ l874009Se.d0C MD PATENTKRAV

Arrangement of a battery connection element for a portable electrical device, such as a mobile communication device or a mobile telephone, for creating a stable electrical contact between positive and negative connections of such a device and connections of a battery unit which can be connected thereto, characterized in that the connections of the device and the battery unit are arranged in a male / female connection, so designed that in each set of connections (1,2), one of them (1 or 2) or the battery unit is arranged in a fixed relationship to the device while the other (2 or 1) is movable to a limited extent in a plane perpendicular to a direction (A) in which the contact is formed, to allow relative movement between the device and the battery unit depending on the necessary mechanical tolerance in the mechanical the fastener in between.

Arrangement according to claim 1, characterized in that the movable connection (1 or 2) is elastically centered in relation to a mounting (5, 18) thereof by means of spring elements (6, 19) which thereby act in a plane perpendicular against said direction (A).

Arrangement according to claim 1, characterized in that the movable connection (1 or 2) is mechanically centered by means of a coordinated conical shape between a mounting (13) in the connection, the mounting unit of the connection (1 or 2) and a conical surface (14) where the movable connection is biased by a spring (11) in said direction (A).

Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the movable connection (1 or 2) is in turn electrically connected to one or more components of the electrical device by means of a flexible device, such as a cable.