專利名稱：具有一體化的有限移動導軌的電池倉組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及電池倉裝置，具體地說涉及具有一體化的，有限移動的滑槽機構的電池倉座，所述機構具有在相鄰導軌間設置的凹槽。
小型電子設備通常具有便攜性，因此就需要有便攜式的電源如電池。電池供電也可很方便地與小型電子連接。為了使更換電池更為方便，已設計出幾種機構可以使用戶很容易地卸下用盡的電池換上新充電的電池。通過滑槽和鎖定機構的方法將可拆卸的電池可靠地固定到小型電子設備上是人們所希望的。由于設備變得小型化，控制電池和電子設備之間的交接處的關鍵部件的尺寸變得越加困難。關鍵的交接部件包括滑槽，鎖及電池接點。
典型的電池倉是一種組件，具有一個倉座及一個倉蓋，二者互相結合將其中的電化學電池包容在組件內?；鄄考鳛閭}座及倉蓋內的部件組合通常被設計在電池倉組件內部。將倉座與倉蓋接合的裝配工藝中的變化有時會引起滑槽尺寸的變化?；鄢叽绲淖兓瘎t造成鎖及電池接點相對于滑動部分的位置變化。結果，當與電子設備連接后，電池不密接或不能正常工作。因此，最好將所有的關鍵交接部件制成倉座的一部分使得它們之間的相對尺寸可以控制。
在電池倉座內制造所有這些關鍵交接部件中的困難在于制造用于滑槽的導軌。滑槽通常具有形成U型的三個內表面。導軌通常是設置在槽內的二個平行側表面之一上的有一定間隔的延伸的凸起。槽的底表面通常設置與兩個側表面垂直。導軌與該底表面平行。利用傳統(tǒng)的模壓方法，滑槽，鎖及電池接點在從加工腔(tooling cavity)中直拉排出(straight pull ejection)之前即被模壓到電池倉座內。而且，滑槽內的導軌的設置與從加工腔內排出的方向垂直。
曾經考慮的方法之一涉及插入模鑄，采用該方法，首先對包括導軌在內的滑槽的側面分別模鑄然后插入第二模具中形成滑槽的余下的二個側面以及整個電池倉座。該方法存在的問題在于要完成二個階段的注模工藝要增加勞動量及時間。
曾經考慮的另一種方法是共模(comolding)工藝，采用該工藝，包括導軌的滑槽的側邊分別在第一循環(huán)中模鑄。加工工具的一部分被去掉，并用具有滑槽余下部分結構及整個電池倉座的第二部分取代。第二模鑄循環(huán)開始制成整個電池倉座。該方法存在的問題是沒有現(xiàn)成的自動化共模工具可以在第一階段沿直接方向模鑄，在第二階段以與第一階段拉伸方向垂直的方向拉伸。研制一種用于電池倉座的專用共模工藝將是很昂貴的。
因此，強烈需求一種易于生產的具有可控的關鍵交接尺寸且其關鍵交接尺寸與電池倉蓋的連接無關的一體化的有限移動的具有導軌的滑槽機構的電池倉座。
一種用于便攜式電子設備的電池倉組件具有一個第一及第二相匹配的倉室部分，包容置于其間的電化學電池。第一倉室部分具有一個連接面，通過它可將電池倉組件可拆卸地連接到便攜式電子設備上。在第一倉室部分的連接面上設置一個槽。在槽的一個面上的一個延伸的凸起沿著與連接面平行的面延伸。一個至少與延伸的凸起一樣長的凹槽被設置在所述的表面的一部分內并接于延伸的突起的一端。


圖1是一種可應用本發(fā)明的手持便攜式無線電話的等角圖。
圖2A和圖2B為電池倉(圖2A)及便攜式無線電話(圖2B)圖，其中電池已經從便攜式無線電話中卸下。
圖3為圖2A中的電池的電池倉座的匹配方式圖，顯示了一體化的鎖，電氣接點及簡化的移動導軌。
圖4為透視圖3所示的電池倉座之一部分的橫截面圖。
圖5為圖2A中的電池倉座及倉蓋在結合之前的截面圖。
圖1中示出了適合蜂窩狀無線電話系統(tǒng)中使用的便攜式無線電話。本發(fā)明可以用在這種便攜式無線電話以及其它小型電子設備。圖示的便攜式裝置由兩個外部的部分組成，主體部分102及一個可翻轉的部件部分104，此外還有一個可拆卸的電池105。圖1中顯示的可翻轉部件104處于“開”的位置以便使用者可通過耳筒106聽話以及向微型話筒107講話。電話拔盤或鍵板110包括若干的按鍵，數(shù)字1-0，＃，及＊，與常見的電話相同。鍵板110也可具有另外的功能鍵，例如，“發(fā)”“結束”“開/關”以及其它與電話數(shù)字重復呼叫有關的鍵。
由于圖1中的便攜式電話是真正便攜的，因此需要某種電力能源為此無線電話的工作供電。這種電能源為電池105，比較典型使用的為可充電式電化學電池或電池組。使用者既可以在電池在機的情況下對電池充電，也可以將電池卸下另外充電，這是人們所期望的。
現(xiàn)在參見圖2A，該圖中可拆卸電池105的配置可理解為電池105處于從圖1中的便攜式無線電話卸下的狀態(tài)。在本發(fā)明的最佳實施例中，電池倉由兩部分組成，如圖3中的倉座300以及圖2A中的倉蓋202，二者永久結合在一起。一套常規(guī)的電化學電池組(未示出)可夾在該兩個塑料的電池倉室部分之間被其包容。所述的部件可夾緊在一起形成一個整體的電池倉。
一個鎖定機構201被模鑄到電池倉座上結為一體。該鎖定機構是被模鑄到塑料倉室的內半部分的。為了從便攜式無線電話102中卸下電池，鎖定機構201在圖2A中可見的部分被按下，由此使扭桿(未示出)轉動使擋舌(未示出)從便攜式無線電話102中的一個凹槽212中退出。(圖2B顯示出便攜式無線電話102在去掉電池后的背面正視圖)。這樣就使電池脫離鎖定位置并使得電池倉105能夠從便攜式無線電話102中取下。便攜式無線電話102的匹配面具有一個凹槽或凹兜，其形成方式及定位使得當電池倉105處于完全裝入位置時能把鎖定機構201的擋舌部分嚙合。這樣電池倉被鎖定就位。導軌213到218從便攜無線電話外殼102的表面延伸并設置成與電池倉105上的類似的導軌相對。當電池倉105處于其工作(并且鎖定)的位置時，電池倉105上的導軌被卡在便攜式無線電話外殼的導軌213到218下面。當然可供選擇的位置是電接點225已與電池倉105的匹配接點325(看不見)接觸。
在圖2A中電池倉組件105的相對側面的側面槽233及235被定位在其位置使得電池本身或電池連同便攜式無線電話一起可滑入通常的電池充電裝置并相對于電池充電接點239恰當定位。
與圖2B中便攜式無線電話相匹配的電池倉座300的面302在圖3中的匹配面的正視圖中得到顯示。電池倉座300通常包括鎖定機構201，滑槽507，電池接點插座325及凹槽313至316。在圖3中可更詳細地看到鎖定機構201并可理解當使用者欲取下電池而按下按鍵部分305時擋舌301如何繞轉桿303轉動的。這種沿著圖3紙平面向外按動按鍵(并進入便攜式無線電話外殼102的凹進去的區(qū)域227)使轉桿303轉動并使擋舌301朝向圖3紙平面向里移動。這種運動使擋舌301從凹槽212(如圖2B所示)脫離，由此解開電池倉使使用者沿著導軌307至312將電池滑出。短導軌307至312設置于每個相對的滑槽的平行面之上，其間具有一定間隔，它們可牢固地將電池倉105固定到便攜式無線電話機外殼102上，在電池倉從便攜式無線電話102上脫離和取下以前，電池倉105的整個長度可使電池倉本身有一個很短的位移。當導軌307至312完全從便攜式無線電話機殼脫離時，電池電接點225即從便攜式無線電話機殼上的電池輸入接點225上脫離。一旦導軌307至312移過便攜式無線電話機殼102的相對的導軌213至218上，電池105即可完全從便攜式無線電話102中取下。
在最佳實施例中，導軌307至312為彈頭形(較好地表現(xiàn)于圖4)，但在另外的實施例中，也可為其它形狀而實現(xiàn)同一功能。導軌307至312的延伸須平行于電池倉300的連接面302而且其匹配的表面必須與便攜式無線電話機殼102之上的相對的導軌213至218的匹配表面共面。
本發(fā)明的最佳實施例的一個特征是在兩個相鄰導軌之間的間隔中有一個凹槽。電池倉座包括四個這樣的凹槽313至316。在最佳實施例中，這些凹槽在滑槽507的三個表面上形成一個狹長的凹階。該凹槽并不限于凹階狀，也可是凹陷的斜面或任何比凸起所處的平面低的形狀。所述凹槽有兩個目的。第一個目的是能使導軌307至312與倉座300制成一個整體，制造工藝可采用單射注入，直拉排出鑄模方法。這種生產工藝較為經濟并且鑄形周期時間短。將導軌307至312模壓成電池倉座300的一部分的優(yōu)點在于電池倉座300與便攜式無線電話102之間的關鍵的交接處尺寸可得到控制。導軌307至312，鎖定機構201及電池接點插座325之間的相對尺寸的控制以保證將電池105在便攜式無線電話機殼102內恰當?shù)孛芎霞肮ぷ魇呛苤匾?。在電池倉座300上控制關鍵尺寸的另外優(yōu)點是這些關鍵的尺寸不受電池倉蓋202的接合的影響。
在電池倉座300的凹槽的313至316的第二個目的在于能容易把電池倉105組裝到便攜式無線電話機殼102內。凹槽313至316增加了電池倉座300上的導軌之間的間隔中的滑槽的寬度。增加的寬度可使便攜式無線電話機殼102上的導軌307至312無阻礙地插入所述的間隔中。便攜式無線電話機殼102上的導軌307至312在其前端具有彈頭形狀可使其滑落進電池倉滑槽中的凹槽中。因此，便攜式無線電話的使用者可更容易地裝卸配套的電池。
現(xiàn)在參見圖4，該圖顯示了電池倉座300的一部分的透視截面圖。該部分詳盡地顯示了在兩導軌308和309之間的滑槽設置的一個凹槽314。如圖4所示，凹槽是在滑槽的所有三個表面凹進去的。凹槽314的長度至少與導軌309同樣長。在滑動部分所有三個在的凹階的濃度的典型值的0.07mm。導軌308的平端與凹槽314相連接。如前所述，凹槽314使得導軌307至312可被模鑄成電池倉座300整體的一個部分?？偟膩碚f，凹槽拓開導軌之間間隔允許制造導軌的加工部件滑入所述間隔中?；瑒觿幼鞯姆较蚴菑膶к?08至導軌309進行的。因滑動動作的方向，導軌308必須與凹槽314相接，這樣滑動的工具可離開導軌308。一旦工具離開導軌，電池倉座從加工腔內排出。加工過程的滑動及排出步驟與電池倉105從便攜式無線電話中卸下相似。
一旦塑料材料射入模中并且模具已經冷卻，用4個步驟模鑄一體的導軌。在最佳實施例中，電池倉部分是用聚碳酸酯塑料或類似材料。第一步是去掉產生凹槽的工具的部分。第二步是將產生導軌的工具部分滑動大約22mm。這種滑動動作將產生導軌308和309的工具部分置于間隔中。凹槽314保證滑動工具的滑動動作不彎曲或卡在電池倉座300在間隔中產生滑槽的部分，比較典型的，在工具滑入間隔之前因塑料收縮，滑動工具可產生彎曲。而且當工具滑動時滑動工具可能會碰到其旁的工具產生的溢料上。所述凹槽可消除這兩個問題。一旦產生導軌的工具滑入間隔內，第三個步驟就是打開模具，第四步則將電池倉座300從加工腔中排出。
現(xiàn)有參照圖5，圖中顯示了電池倉座300及電池倉蓋202互相結合之前的橫截面圖。在本發(fā)明的最佳實施例中，倉座300與倉蓋202是利用超聲焊接方法結合在一起的。利用該方法時，電池倉座300上的尖狀凸起501被插入電池倉蓋202的槽503中。一旦插入之后超聲發(fā)射體向電池倉座300施加能量，凸起501即被熔化入槽503中。這一操作可使倉座300和倉蓋202之間產生牢固持久的結合。本發(fā)明最佳實施例的特征是倉座300和倉蓋202之間的結合方法并不改變滑槽507內導軌309的形狀，密合及功能。對便攜式無線電話的使用者來說，該特征就轉變成電池對滑槽內的導軌和對便攜式無線電話機殼102的鎖定機構及電池接點總是具有正確的形狀、密合和功能。
因此，具有一種整體的有限移動的及具有用于提供在便攜式無線電話上，電池倉的鎖定與脫開的位置間使其可以短距移動的導軌的滑槽機構的電池倉座已得到顯示和描述。該電池倉座利用單射注入，單拉排出模鑄方法可很容易地生產。倉座上的關鍵交接面尺寸得到控制并與電池倉蓋的接合無關。
權利要求
1.一種用于便攜式電子設備的電池倉組件，具有至少第一及第二匹配的倉室部分，電化學電池被包圍在其間，第一倉室部分具有至少一個連接面，通過該面所述電池倉組件可拆卸地結合到便攜式電子設備。所述電池倉組件包括至少一個設置在第一倉室部分的結合面內的槽，所述的槽進一步包括(a)至少一個第一面；(b)至少一個設置在所述的第一面內延伸的凸起并沿著所述的第一面平行于連接面延伸；以及(c)至少一個凹槽，至少與所述延伸的凸起一樣長，設置在所述的第一面的至少一部分并與所述的延伸的凸起的至少一端相連。
2.按照權利要求1的電池倉組件，其中第一倉室部分進一步包括一個鎖定機構。
3.按照權利要求1的電池倉組件，其中第一倉室部分進一步包括至少一個電池接點限制座。
4.按照權利要求1的電池倉組件，其中所述的至少一個凹槽是凹階狀的。
5.按照權利要求1的電池倉組件，還包括一個第二槽，大體平行于所述的第一槽，設置于第一電池倉部分的連接面內。
6.按照權利要求5的電池倉組件，其中所述的第二槽還包括(a)至少一個第一面;(b)至少一個延伸的凸起，設置于所述的第一面并沿著所述的第一面平行于連接面延伸;以及(c)至少一個凹槽，至少與所述的延伸的凸起一樣長，設置于所述第二槽的所述第一面的至少一部分內并接于所述的延伸的凸起的至少一端。
7.一種無線通訊裝置包括一個具有匹配面的主體部分;以及一種具有在其間容納電化學電池的第一及第二匹配倉室的電池倉組件，第一倉室部分具有至少一個連接面，通過它電池倉組件可拆卸地接于主體部分的匹配面，該電池倉組件包括至少一個設置于第一倉室部分的連接面內的槽，該槽進一步包括(a)至少一個第一面;(b)至少一個延伸的突起，設置于所述的第一面并沿著所述的第一面平行于連接面延伸;以及(c)至少一個凹槽，至少與所述的延伸的凸起一樣長，設置于所述第一面的至少一部分內并連接于所述的延伸的凸起的至少一端。
8.按照權利要求7的無線通訊裝置，其中，所述的至少一個凹槽是一個凹階。
9.按照權利要求7的無線通訊裝置，其中，該電池倉組件還包括一個第二槽，大體與所述第一槽平行，設置于第一倉室部分的連接面內。
10.按照權利要求9的無線通訊裝置，其中所述的第二槽還包括(a)至少一個第一面;(b)至少一個延伸的凸起，設置于所述的第一面并沿著所述的第一面平行于連接面延伸;以及(c)至少一個凹槽，至少與所述的延伸的凸起一樣長，設置于所述的第二槽的所述的第一面的至少一部分內并接于所述延伸的凸起的至少一端。
全文摘要
具有一種整體的滑槽機構用于將電池結合到便攜式電子設備的電池倉座，電池被沿著電池倉座的匹配面的每個相對的邊緣的滑槽內的有限移動導軌夾住。凹槽設置于相鄰的有限移動導軌之間。凹槽使得可利用單射液入直拉排出模鑄方法生產導軌并可方便地連接到便攜式電子設備上。單射注模工藝控制所有的電池倉座上的關鍵交接面尺寸以正確地連接到便攜式電子設備。關鍵交接面尺寸與倉座與倉蓋結合無關。
文檔編號H04B1/38GK1061873SQ91111198
公開日1992年6月10日 申請日期1991年11月29日 優(yōu)先權日1990年11月30日
發(fā)明者肯尼思·J·羅巴克, 特倫斯·E·德爾辛斯基 申請人:莫托羅拉公司