專利名稱：便攜電子裝置及其耦合電源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜電子裝置，具體涉及將電源耦合到便攜電子裝置的裝置和附件。
消費者的需求對便攜電子裝置領(lǐng)域的技術(shù)前進(jìn)起了促進(jìn)作用。竭力開發(fā)和生產(chǎn)使工業(yè)實現(xiàn)了電子元器件愈益小型化，從而導(dǎo)致出現(xiàn)諸如膝上計算機(jī)和蜂窩無線電電話機(jī)之類的輕而小電子裝置。當(dāng)前的市場已被各式各樣的便攜電子裝置所充滿，消費者可以從中選購。便攜電子裝置主要銷售熱點往往注重包括工作特性和裝飾外觀。
便攜電子裝置的一種工作特性是連續(xù)工作持續(xù)時間，即它的“通話”時間和“待機(jī)”時間的總量。便攜電子裝置通常由可充電電池組(多個可充電電化學(xué)電池裝在一個殼體內(nèi))供電，并將電池生產(chǎn)得能與便攜電子裝置相依附。因為可充電電池組的重量和尺寸相對地較大，當(dāng)前的便攜電子裝置一般只提供一個單一的主可充電電池組。所以，這種便攜電子裝置僅限于在主可充電電池組的兩次再充電時間期內(nèi)才能連續(xù)工作。這對于要求更長連續(xù)工作時間且不愿攜帶附加的可充電電池組而犧牲便攜性的用戶來說，是不希望的。因此，使便攜電子裝置增加連續(xù)工作時間又不妨礙其便攜性，是很有好處的。
眾所周知，為增加連續(xù)工作的持續(xù)時間，可給便攜電子裝置加裝一個附加的可充電電池組，以補充為便攜電子裝置供電的主可充電電池組的供電。固定可充電電池組的現(xiàn)行閂鎖機(jī)構(gòu)包括形成在可充電電池組上的平行導(dǎo)槽，它們與配置在便攜電子裝置上的對應(yīng)的平行導(dǎo)軌相互鎖定；當(dāng)將可充電電池組插入便攜電子裝置外殼上形成的一個空腔時，可充電電池組上伸出的凸出件與配置在空腔周圍的凹口相嚙合。然而，因為附加的可充電電池組是可選件，無需為使便攜電子裝置工作而總是貼附在便攜電子裝置上，所以現(xiàn)行的固定該附加的可充電電池組的閂鎖機(jī)構(gòu)是不可接受的，它們對外觀裝飾有不利影響。例如，在不貼附該附加的可充電電池組的情況下，便攜電子裝置上的平行導(dǎo)軌和便攜電子裝置上的外殼空腔兩者都不被占用而是暴露的。
據(jù)此，需要一種有效的閂鎖機(jī)構(gòu)以供可選用的附件應(yīng)用，例如可使一個可充電電池組與便攜電子裝置閂鎖住，以便當(dāng)可選附件不依附上時，對便攜電子裝置的外觀影響最小。


圖1表示其上貼附有可選電池組的一種便攜電子裝置的右前側(cè)透視圖。
圖2表示該便攜電子裝置的左后側(cè)和頂面透視圖。
圖3表示該便攜電子裝置的底面視圖。
圖4表示采用一種閂鎖機(jī)構(gòu)的可選電池組的右前側(cè)和頂面透視圖。
圖5表示閂鎖機(jī)構(gòu)的一種閂鎖部件的右前側(cè)和頂面透視圖。
圖6表示移去前表面的可選電池組和閂鎖部件多個位置的正視圖。
圖7表示圖1中便攜電子裝置和貼附的可選電池組沿截取線1-1的縱截面圖。
圖8表示使可選電池組與便攜電子裝置閂鎖的方法流程圖。
圖9表示依附有可選電池組的便攜電子裝置和一個有關(guān)的附件。
圖10表示閉合位置的便攜電子裝置，其主電池組已卸下，表示出容納主電池的凹陷區(qū)內(nèi)部和后壁。
圖11表示閉合位置的便攜電子裝置，其主電池已卸下，表示出容納主電池組的凹陷區(qū)內(nèi)部和前壁。
圖12表示從便攜電子裝置上卸下主電池組后的正視圖。
圖13表示從便攜電子裝置上卸下主電池組后的后視圖。
圖14表示從便攜電子裝置上卸下主電池組后的側(cè)視圖。
一種配置在可選附件上用以使可選附件依附到便攜電子裝置上的閂鎖機(jī)構(gòu)包括一個支撐和一個可移動閂鎖部件，它們與配置在便攜電子裝置上的一個夾持裝置相配用。該支撐和可移動閂鎖部件配置在可選附件的兩個相對側(cè)端。該夾持裝置包括配置在便攜電子裝置相對側(cè)端和不同側(cè)面上的諸插口和一個凹槽。當(dāng)不將選用附件依附在便攜電子裝置上時，該夾持裝置的大小和方向?qū)Ρ銛y電子裝置的外觀影響極小。使可選附件與便攜電子裝置相依附，是通過使可移動閂鎖部件與凹槽嚙合并接觸支撐和諸插口來實現(xiàn)的。該可動閂鎖部件對該槽口施加一個力，引導(dǎo)與諸插口緊密接觸。該力施加在平行于可選附件一個側(cè)面的平面上，該平面伸展在可選附件的兩端之間。
圖1表示依附有選用件電池組的一個便攜電子裝置的右前側(cè)透視圖。便攜無線電電話機(jī)100和可選電池組102在圖1是貼附著的。便攜無線電電話機(jī)100包括便攜無線電電話機(jī)外殼104。便攜無線電電話機(jī)外殼104最好由諸如聚碳酸酯之類的聚合物材料模注成形。便攜無線電電話機(jī)外殼104包括下外殼部分106和上外殼部分108。下外殼部分和上外殼部分106、108通過樞軸110可轉(zhuǎn)動地相結(jié)合，該樞軸110配置在從下外殼部分106的下頂端表面112的延伸平面處。天線114從下頂端表面112上垂直伸展出。天線114配置在便攜無線電電話機(jī)的外殼104上，與收發(fā)信機(jī)電路700相連接，(見圖7)，使便攜無線電電話機(jī)100工作在峰窩無線電話環(huán)境下，通過無線電波118與固定點的峰窩基站116通信。
下外殼部分106包括下后表面120和下前表面121，它們處在下底端表面122、下左表面124和下右表面126之間，自下頂端表面112向下伸展出。下后表面120上包括可選電池組夾持裝置123，對此，下面將參照2和圖3進(jìn)一步介紹。下前表面121上包括有配置在鍵盤130上面的顯示器128。顯示器128可以是液晶顯示器(LCD)，或是發(fā)光二極管(LED)顯示器。顯示器128給用戶提供可視信息，例如包括可選電池組102當(dāng)前剩余的電量。鍵盤130允許用戶給便攜無線電電話機(jī)加電和斷電，以及通過輸入和發(fā)送號碼來始發(fā)電話呼叫。
上外殼部分108包括上后表面132和上前表面133，它們處在上底端表面134、斜的上頂端表面136、上左表面138和上右表面140之間，自樞軸110向上延伸出。上后表面132上包括主電池組135，主電池組135可卸下地依附在上后表面132上，給便攜無線電電話機(jī)100的收發(fā)信機(jī)電路700(見圖7)提供電源。主電池組135和便攜無線電電話機(jī)外殼104制造得可使主電池組135和上后表面132依附時平齊。上前表面133上包括一個有開口的凹面揚聲器擋板142(見圖3)。一個面朝外的揚聲器位于開口后面、在凹面揚聲器擋板里面，它提供與用戶的聲音通信，并且當(dāng)給便攜無線電電話機(jī)100供電的主電池組135或可選電池組102差不多耗盡時，用戶從揚聲器中可以聽到告警聲。
可選電池組102包括可選電池組外殼144?？蛇x電池組外殼144最好用聚碳酸酯之類合適的聚合物材料注模成形?？蛇x電池組外殼144包括前表面146和后表面148，它們伸展在頂端表面150、底端表面152、右側(cè)表面154和左側(cè)表面156之間?？蛇x電池組102包括閂鎖機(jī)構(gòu)160，用以使可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100貼附得可使便攜無線電電話機(jī)外殼104的下后表面120與可選電池組外殼144的前表面146保持并接。閂鎖機(jī)構(gòu)160包括有閂鎖部件162，它從可選電池組外殼144的頂端表面150向外伸展出，并與便攜無線電電話機(jī)外殼104的可選電池組夾持裝置123相嚙合。閂鎖機(jī)構(gòu)160還包括支撐164，它從可選電池組外殼144的底端表面152的平面上伸展出，鄰接在便攜無線電電話機(jī)外殼104的下底端表面122上。
雖然下文以便攜無線電電話機(jī)100作為示例并進(jìn)行討論，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到諸如膝上計算機(jī)、攝錄一體機(jī)、尋呼機(jī)、雙向無線電電話機(jī)、個人數(shù)字助手等之類的便攜電子裝置，都能夠采用下文要描述的包括可選電池組在內(nèi)的任何附件貼附到它們上面的閂鎖機(jī)構(gòu)160和閂鎖方法。
圖2表示便攜無線電電話機(jī)100的左后側(cè)和頂面的透視圖。可選電池組夾持裝置123進(jìn)一步示于圖2。可選電池組夾持裝置123包括有與下后表面120整體形成的一個凸面200，該凸面200的位置接近下頂端表面112。凸面200包括有自下后表面120上向外伸展出的橢圓口面202和自橢圓口面202至下后表面122向后下方傾斜的斜面部分204。橢圓口面202包括一個槽口206，它朝向上方，但向下是朝著下底端表面122處伸展。槽口206用作閂鎖機(jī)制160的閂鎖部件162的插口，通過提供凸面200，在便攜無線電電話機(jī)外殼104內(nèi)節(jié)省了空間。除凸面200之外，下后表面120上沒有任何其它的閂鎖插口，而當(dāng)可選電池組102不貼附上時，這種插口本來會有損于便攜無線電電話機(jī)100的外觀。
估且不考慮空間的節(jié)省，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，槽口206還可以配置于下后表面120或下頂端表面112上，伸展在便攜無線電電話機(jī)外殼104內(nèi)，向下底端表面122。這樣放置時，槽口206能同樣地容納閂鎖機(jī)構(gòu)160的閂鎖部件162(見圖1)。
圖2還示出了配置在一列開口210后面的一組平接觸點208，該列開口210接近下底端表面122的下后表面120。這組平接觸點與配置在便攜無線電電話機(jī)外殼104內(nèi)的收發(fā)信機(jī)電路700在電氣上相連接(見圖7)。當(dāng)依附上可選電池組102時，便攜無線電電話機(jī)100便能夠通過可選電池組102經(jīng)該組平接觸點供給的電能進(jìn)行工作。下面，將參照圖7進(jìn)一步討論該組平接觸點208。
圖2中還示出與上外殼部分108關(guān)聯(lián)的主電池組135。在主電池的遠(yuǎn)端部分214上的閂鎖部件212在運用上與上外殼部分108關(guān)聯(lián)的閂鎖部件相配接。雖然主電池組135的外表面216與上后表面132形成平齊的表面，但主電池組135的外表面216可以伸展在上后表面132的上方，以便為具有更多或更大單元而能供給更大容量的電池提供附加的空間。主電池組135的連接將參照圖10-14較詳細(xì)地予以描述。
圖3是表示便攜無線電電話機(jī)100的底面視圖。可選電池組夾持裝置123進(jìn)一步示于圖3?？蛇x電池組夾持裝置123包括右插口300和左插口302，它們形成在下底端表面122上，分別靠近下右表面126和下左表面124。右、左插口300、302朝著下頂端表面112伸展到下外殼部分106中(見圖7)。通過在下底端表面122上安排右、左插口300、302，使得當(dāng)不依附可選電池組102時，對便攜無線電電話機(jī)100的外觀影響最小。右、左插口300、302的直徑大小正好允許可選電池組102的支撐164的一部分插入。
圖3還示出配置在下底端表面122的開口306后面的外部插座304。外部插座304連接至收發(fā)信機(jī)電路板700(見圖7)，允許用戶將便攜無線電電話機(jī)100與汽車電池(未示出)之類的外部電源相連接，用以使便攜無線電電話機(jī)100工作，或給主電池組135充電。通過在外部插座304和汽車香煙點火器插頭(未示出)之間附接的香煙點火器適配電纜(未示出)，便能夠?qū)崿F(xiàn)這種連接。外部插座304還可以用來使便攜無線電電話機(jī)100與裝在汽車上的一個用戶免提接口(未示出)相連接。用戶免提接口有助于用戶對便攜無線電電話機(jī)100進(jìn)行許多例行操作。
圖4是表示可選電池組102的右前側(cè)和頂面透視圖。可選電池組102的閂鎖機(jī)構(gòu)160進(jìn)一步示于圖4。閂鎖機(jī)構(gòu)160的閂鎖部件162包括扣鉤400，它通過頂端表面150上的頂部開口401向上伸展出?？坫^400包括有與掛鉤端404相鄰近的插口402。掛鉤端404朝底端表面152處伸展，在優(yōu)選實施例中，基本上平行可選電池組外殼144的前表面146。掛鉤端404的大小能與可選電池組夾持裝置123中凸面200的槽口206(見圖2)相嚙合。為容納便攜無線電電話機(jī)100的凸面200，可選電池組外殼144包括一個凹陷面406，使得當(dāng)可選電池組102如圖1所示地貼附上時，右、左側(cè)表面154和156的邊沿408和410分別與便攜無線電電話機(jī)100的下后表面120垂直地鄰接。
閂鎖機(jī)構(gòu)160的支撐164包括右腳412和左腳414，它們自底端表面152和右、左側(cè)表面154、156各別的邊沿408、410上以平面伸展出。右、左腳412、414實質(zhì)上互為鏡像。右、左腳412、414分別包括右傾斜頂表面416和左傾斜頂表面418。右、左傾斜頂表面416、418分別地自邊沿408、410上向下傾斜，其輪廓緊密貼合呈曲線狀的便攜無線電電話機(jī)100的下底端表面122(見圖2)。右、左腳412、414的大小和方向應(yīng)使得當(dāng)可選電池組102貼附上時，允許接面外部插座面防止受阻礙(見圖3)。
柱形叉頭420自右、左傾斜頂表面416、418處向上伸展出。柱形叉頭420的伸展垂直于可選電池組外殼144的底端表面152，平行于可選電池組外殼144的前表面146。在使可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100相依附時，當(dāng)右、左傾斜頂表面416、418移動到與便攜無線電電話機(jī)100的下底端表面122緊靠時，右和左傾斜頂表面416、418上的各一個柱形叉頭將分別地插入右和左插口300、302(見圖2和圖3)。柱形叉頭420的直徑尺寸比右、左插口300、302的略小，以保證貼合地裝配入。
估且不考慮外部插座304的受阻礙問題，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，閂鎖機(jī)構(gòu)160的支撐164可以包含單一個目底端表面152上平面地伸展出的腳(未示出)，以緊接下底端表面122的全部或一部分。單個的腳可以包括單一個加長的柱形叉頭，或其中每一個都類似于柱形叉頭420的多個柱形叉頭，它們插入相應(yīng)的單一個加長插口，或相應(yīng)的多個插口，其每一個都類似于配置在便攜無線電電話機(jī)100上的右、左插口300、302。
圖4還示出一組凸出接點422，它們自可選的電池組外殼144的前表面146上伸展出。所示的這組凸出接點422由正電壓接點424、熱傳感接點426、數(shù)據(jù)接點428和負(fù)電壓或地接點430組成。配置在可選電池組外殼144內(nèi)的多個電化學(xué)電池636(見圖6)的正極和負(fù)極分別地連接至正、負(fù)電壓接點424、430上。配置在可選電池組外殼144內(nèi)的一個熱敏電阻(未示出)連接在負(fù)電極和熱傳感接點426之間，以提供一個電阻，可用來使充電器(未示出)在給可選電池組102充電的同時，確定多個電化學(xué)電池626的溫度。對于配置在可選電池組外殼144內(nèi)的多個電化學(xué)電池的類型作出指示的電阻網(wǎng)絡(luò)或微處理器(未示出)，可以連接至數(shù)據(jù)接點428上，以對充電器和便攜無線電電話機(jī)100兩者提供出多個電化學(xué)電池636的同一性，使充電和放電最優(yōu)化。當(dāng)可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100相貼附時，電池組102的一組凸出接點422之諸接點分別與便攜無線電電話機(jī)100的一組平接觸點208之諸接點(見圖2)相配接。
圖5是表示閂鎖機(jī)構(gòu)160的閂鎖部件162的右前側(cè)和頂面透視圖。閂鎖部件162可以由鈹銅合金逐步地鍛壓，并經(jīng)熱處理而成，例如由Brush Wellman公司制造和銷售的Brush25合金。除了扣鉤400外，閂鎖部件162還包括臂桿502和十字桿510。臂桿502在十字桿510和扣鉤400的中點處垂直伸展出。臂桿502包括前表面503和后表面504，以及伸展地它們之間的右邊沿505和左邊沿506。第一導(dǎo)向突緣507和第二導(dǎo)向突緣508分別地從右、左邊沿505、506的對側(cè)位置上向外和直角拐彎地向后面伸展出。
十字桿510相對于臂桿502為水平地伸展的。十字桿510的中點由中心凸出片512確定，該中心凸出片512是自扣鉤400對側(cè)的臂桿502一端上直角地向后面伸展出的。中心凸出片512的寬度等于臂桿502的寬度。中心凸出片512包括頂表面515和底表面517，兩者由彎曲邊沿519互連。第一指狀件516從彎曲邊沿519處同平面地向右伸展出。第二指狀件520實質(zhì)上是第一指狀件516的鏡像，直接向第一指狀件516的對側(cè)方向從彎曲邊沿519上同平面地向左伸展出。第一和第二指狀支件516、520的寬度比中心凸出片512小。
十字桿510的尺寸應(yīng)允許第一和第二指狀件516、520在垂直于中心凸出片512的平面內(nèi)屈折。當(dāng)十字桿510的各端被支撐或固定住時，一個加到中心凸出片512的頂表面515或底表面517的垂直力使十字桿510弓曲，使中心凸出片512偏動。該垂直力移去時可使十字桿510伸直。十字桿510的作用如一個彈簧，它具有伸直的傾向。因此，當(dāng)中心凸出片偏斜到十字桿510各端的上方時，十字桿510便給出一個向下的力。這一向下的力通過臂桿502轉(zhuǎn)移到扣鉤400的扣鉤端404上，使可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100能夠充分閂鎖住。
為了確定使可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100保持貼附所必需向下的力，應(yīng)考慮以下因素可選電池組102的重量，一組凸出接點422的彈簧力，支撐164的表面積、支撐164的柱形叉頭420的長度和數(shù)量，柱形叉頭420和扣鉤端404的方向，以及可選電池組夾持裝置123的槽口206和右、左插口300、302的深度和方向。考慮到這些因素，確定了約22N的力是足夠的。
為了計算當(dāng)可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100相貼附時施加的22N的力所必需的十字桿510的尺寸，將十字桿510模仿一種薄片彈簧。薄片彈簧由下面的已知方程(引自Machinery’sHand book by Erik Oberg andF.D.Jones，1970，Industrial Press Inc.)支配L=4Ebt3∂F3]]>式中L為薄片彈簧的長度；E為薄片彈簧的彈性模數(shù)；b為薄片彈簧的寬度；t為薄片彈簧的厚度；為薄片彈簧中心的偏移；F為作用力。
為了清楚起見，下面列舉的薄片彈簧的尺寸是圖5中規(guī)定的。
為了求解上述方程，作如下假定1.薄片彈簧的長度L要減去中心凸出片512的寬度W1(6mm)(它在十字桿510弓曲時會保持剛性)，并減去十字桿510(2mm×2mm)中的長度12和13(2mm和2mm)(它們在十字桿510弓曲時被支住或固定)。
2.對于具有厚度(t)為0.5mm的鈹銅合金，彈性模數(shù)(E)近似為1.32E5N/mm2。
3.薄片彈簧的寬度(b)為2.75mm。
4.薄片彈簧中心點的偏移(2)當(dāng)閂鎖部件162伸展到嚙合位置648(見圖6)時為3mm。
5.作用力(F)為22N在這些假定下的結(jié)果如下L-(6mm+2mm+2mm)=4(1.32E5N/mm2)(2.7mm)(0.5mm)3(3mm)22N3]]>L＝29.14mm+10mm＝39.14mm圖6是表示移去前表面146的可選電池組102和閂鎖部件162多個位置的正視圖。可選電池組外殼144是模注成形的，以便與閂鎖部件162嚙合。可選用 電池組外殼144包括配置在其右側(cè)內(nèi)表面601上的第一支撐件600。第一支撐件600由右三角形前突起602和右三角形后突起604形成，它們相互偏移開，并由右壁606連結(jié)在一起。第二支撐件608配置在左側(cè)內(nèi)表面610，與第一支撐件600相對，實質(zhì)上與第一支撐件600成鏡像結(jié)構(gòu)。第二支撐件608由左三角形前突起612和左三角形后突起614形成，它們相互偏移開，并由左壁616連結(jié)在一起。
可選電池組外殼144包括導(dǎo)軌618，該導(dǎo)軌618自頂端表面150上的頂開口401處沿著與前表面146共平面的方向向下伸展。(當(dāng)可選電池組貼附上時)。導(dǎo)軌618還相對于前表面146垂直地向后伸展到后表面148的后內(nèi)表面619上。導(dǎo)軌618的右、左平行邊沿分別由右軌620和左軌626確定。右、左軌620、626與導(dǎo)軌618正交地向前方伸展。右架622伸展在右軌620的上部和右側(cè)內(nèi)表面601之間。左架628與右架622相對，伸展在左軌626的上部和左側(cè)內(nèi)表面610之間。右通孔624和左通孔630相軛，配置在導(dǎo)軌618上，分別沿右、左軌620和626延伸。右、左通孔624、630伸展在頂開口401和止擋件631之間，止擋件631配置在導(dǎo)軌的一端，與頂開口401相對。止擋件631與導(dǎo)軌618平齊，垂直地從那里向后方伸展到后內(nèi)表面619處。
可選電池組102包括一個開關(guān)632，用以防止當(dāng)可選電池組102未與便攜無線電電話機(jī)100貼附時進(jìn)行供電。開關(guān)632位于止擋件631下方的一個預(yù)定距離處。開關(guān)632裝在U形管634內(nèi)，該U形管634自后內(nèi)表面619向前方伸展。開關(guān)632電氣上連接在與多個電化學(xué)原電池636之正極相接的第一導(dǎo)線638和與一組凸出接點422的正電壓接點424相接的第二導(dǎo)線640之間。開關(guān)632包括一個從其頂表面伸展出的按鈕642。當(dāng)按下按鈕642時，開關(guān)632置為斷開狀態(tài)，其中的第一導(dǎo)線638與第二導(dǎo)線640電氣上不連接，使多個電化學(xué)電池636的正極不向正電壓接點424供電。當(dāng)不按按鈕642時，開關(guān)632置為閉合狀態(tài)，其中的第一導(dǎo)線638與第二導(dǎo)線640電氣上接通，使多個電化學(xué)電池636的正極向正電壓接點424供電。
雖然開關(guān)632作為一個電化學(xué)開關(guān)來說明的，但可以承認(rèn)，開關(guān)作用也可以由配置在可選電池組102內(nèi)的微處理器電路(未示出)來實現(xiàn)。微處理器電路例如通過其上所連接的一個光傳感器(未示出)或一個磁簧開關(guān)(未示出)，檢測可選電池組102是否與便攜無線電電話機(jī)100的貼附，根據(jù)情況接通或斷開多個電化學(xué)電池636。
閂鎖部件162按照如下方法組裝到可選電池組外殼144中。首先，將閂鎖部件162定位，以使臂桿502總體上與在右軌620和左軌626之間的導(dǎo)軌618并置。接著，十字桿510的兩端放置在右、左三角形后突起604、614上，并使中心凸出片512的彎曲邊沿519接觸開關(guān)632的按鈕642的側(cè)面。而后，閂鎖部件162繞十字桿510轉(zhuǎn)動而使扣鉤400向前方移動，同時給中心凸出片512施加一個箭頭644方向的作用力，直到第一和第二導(dǎo)向凸緣，507、508越過止擋件631以及彎曲邊沿519越過按鈕642為止。在轉(zhuǎn)動和施力過程中，十字桿510圍著中心凸出片512弓曲，使十字桿510的兩端分別地緊靠右、左壁606、616，并使中心凸出片512垂直地偏動。當(dāng)中心凸出片512的底表面517壓下開關(guān)632的按鈕642以及第一和第二導(dǎo)向凸緣507、508分別插入右、左通孔624、623，并靠在止擋件631頂表面上時，便完成了將閂鎖部件162組裝進(jìn)可選電池組外殼144的操作。
閂鎖部件162進(jìn)一步由可選電池組外殼144的前表面146(見圖4)保持于裝配狀態(tài)?？蛇x電池組外殼144包括有伸展于內(nèi)右側(cè)表面601、內(nèi)左側(cè)表面610和底端表面152的內(nèi)底表面654上的幾個支座652。諸支座652與定位于前表面146下側(cè)周圍上的幾個彈性扣(未示出)配接。為使前表面146組裝入可選電池組外殼144，對前表面146這樣定位，使得在凹陷面406下方的前表面146下側(cè)上形成的中心凹槽(未示出)與右、左軌620、626相嚙合。而后，使前表面146微微地傾斜，并這樣滑動，使得右舌片和左舌片(未示出)分別從可選電池組外殼144的右、左架622、628下面拉出，而右、左舌片是自凹槽兩側(cè)上凹陷面406的下側(cè)向上伸展形成的。然后，前表面146向后方傾斜回來，直至前表面146下側(cè)的各彈性扣與諸支座配接為止。當(dāng)將前表面146附裝上后，臂桿502與導(dǎo)軌618保持并置，第一和第二導(dǎo)向凸緣507、508分別保持在右、左通孔624、630中。閂鎖部件162受限于在平行于前表面146和垂直于頂端表面150的平面內(nèi)移動。
當(dāng)組裝好后，閂鎖部件162處于靜止位置646，該位置由圖6中所示十字桿510兩端上方的中心凸出片512的輕微偏折予以確定。在靜止位置646處，可選電池組102可從便攜無線電電話機(jī)100上卸下。第一和第二導(dǎo)向凸緣507、508緊靠住止擋件631的頂表面。開關(guān)632的按鈕642由中心凸出片512的底表面517壓下，使多個電化學(xué)電池636的正極與一組凸出接點422斷開。在可選電池組102不貼附時斷開多個電化學(xué)電池636，可防止當(dāng)用戶攜帶可選電池組102而這組凸出接點422與外面的導(dǎo)電體接觸時使選用件電池組102放電和發(fā)熱。
當(dāng)可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100貼附時，閂鎖部件162首先從靜止位置646間嚙合/脫開位置650伸展出，而后釋放到嚙合位置648，嚙合/脫開位置650和嚙合位置648兩者都以虛線示于圖6。閂鎖部件162的伸展范圍由中心凸出片512在靜止位置646和止擋件631底表面之間的偏動來確定。閂鎖部件162自靜止位置646起的任何伸展都使第一和第二導(dǎo)向凸緣507、508離開止擋件631而向上分別移入右、左通孔624、630中，使十字桿510兩端相對右、左壁606、616轉(zhuǎn)動，并使中心凸出片512進(jìn)一步偏動而釋放開關(guān)632的按鈕642。如圖6中虛線所示地當(dāng)按鈕642釋放后，多個電化學(xué)電池636與一組凸出接點422相連接，從而可以供電。
當(dāng)便攜無線電電話機(jī)100貼附上或卸下可選電池組102時，嚙合/脫開位置650描示出閂鎖部件162的位置和中心凸出片512的偏動量。在嚙合/脫開位置650上，閂鎖部件162伸展過嚙合位置648之外，除其它作用外，使可選電池組102的支撐164右、左腳412、414上的柱形叉頭420分別與便攜無線電電話機(jī)100的可選電池組夾持裝置123的右、左插口300、302對準(zhǔn)。
圖7表示圖1中便攜無線電電話機(jī)100和貼附的可選電池組102沿截面線1-1的縱截面圖。當(dāng)可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100相貼附時，嚙合位置648表示出閂鎖部件162的位置和十字桿510的中心凸出片512的偏動量。在嚙合位置648處，由作用力701(約22N)使閂鎖部件162的掛鉤端404與可選電池組夾持裝置123的槽口206相嚙合，以維持可選電池組102貼附于便攜無線電電話機(jī)100上。由槽口206上掛鉤端404和環(huán)繞橢圓口面202給出的作用力701有效地將支撐164的右、左腳412、 416上柱形叉頭420(見圖4)外圍的右、左插口300、302(見圖3)和便攜無線電電話機(jī)100的下底端表面122推進(jìn)到與支撐164右、左腳412、414上的右、左傾斜頂表面416、418緊密貼合。
在嚙合位置648上時，可選電池組102的一組凸出接點422與便攜無線電電話機(jī)100上的一組平接觸點208在電氣上接觸。一組凸出接點422的每一接點裝有彈簧，以充分伸展的位置(見圖4)壓緊接觸一組平接觸點208，以使保持可選電池組102與便攜無線電電話機(jī)100相貼附所需的力最小。圖7中示例說明了一組凸出接點422中全部接點的工作，它表明熱敏電阻傳感器接點426處在按壓位置上。配置在熱敏電阻傳感器接點426下面的彈簧702能容易地將接點426壓到與一組平接觸點208中相應(yīng)的接觸點接觸。彈簧702使熱敏電阻傳感器接點426這樣地朝向全伸展位置加力，使得當(dāng)按壓時，熱敏電阻傳感器接點426仍與一組平接觸點208中相應(yīng)的接點在電氣上保持接觸。
貼附上可選電池組102后，它的多個電化學(xué)電池636優(yōu)先于主電池組135，由可選電池組102給便攜無線電電話機(jī)100供電。這一功能由一個快速開關(guān)(未示出)實現(xiàn)的，它連接在主電池組、可選電池組135、102與收發(fā)信機(jī)電路板700之間，受收發(fā)信機(jī)電路板700的控制。所以，當(dāng)主電池組和可選電池組135、102兩者都接至收發(fā)信機(jī)電路板700上時，便攜無線電電話機(jī)100的工作由可選電池組102先供電。在可選電池組102完全放電和/或被取下之前，快速開關(guān)自動地從可選電池組102切換到主電池組135上，不會中斷便攜無線電電話機(jī)100的工作。將可選電池組102取下后，可以對它再充電，而便攜無線電電話機(jī)100由主電池組135供電工作。當(dāng)再充電好后，可以將可選電池組102重新貼附上，又切換到由它給便攜無線電電話機(jī)100供電。當(dāng)主電池組和可選電池組135、102都裝在便攜無線電電話機(jī)100上時，借助于將一個充電器與便攜無線電電話機(jī)100的外部插座相連接，可以對主電池組和可選電池組135、102進(jìn)行充電。當(dāng)以這種方式充電時，收發(fā)信機(jī)電路板700控制給主電池組135充滿后，再切換到給可選電池組102充電。主電池組135通過給杠桿臂704施加壓力也可以取下，該框桿臂704借助一個轉(zhuǎn)軸706與主電池組135的固定部分708相連接。如圖7中所示，使主電池組135向下傾斜并取下。
圖8是表示使可選電池組102閂鎖到便攜無線電電話機(jī)100上的方法流程圖。開始，在步驟800，將閂鎖機(jī)構(gòu)160上閂鎖部件162的掛鉤端404(見圖4)插入可選電池組夾持裝置123的槽口206(見圖2)中。
然后，在步驟802，以一個傾角將可選電池組102向下拉，直至閂鎖機(jī)構(gòu)160上支撐164 的右、左腳412、414上的柱形叉頭420(見圖4)越過便攜無線電電話機(jī)100的下底端表面122(見圖2)為止。當(dāng)將可選電池組102向下拉時，閂鎖部件162自靜止位置646上伸展出，釋放開關(guān)632的按鈕642(見圖6)。一旦按鈕642釋放，使多個電化學(xué)電池636連接至一組凸出接點422上。將可選電池組102向下拉，直至閂鎖部件162處于嚙合/脫開位置650在步驟804，可選電池組102保持于嚙合/脫開位置650。
在步驟804，可選電池組102保持于嚙合/脫開位置650，并繞著掛鉤端404轉(zhuǎn)動，使向后傾斜，直到可選電池組102的前表面146(圖4)與便攜無線電電話機(jī)100的后表面120(圖2)并列為止。一旦并列后，可選電池組102的一組凸出接點422按壓下，在電氣上與便攜無線電電話機(jī)100的一組平接觸點208的下面部分接觸。在開關(guān)632已釋放開的條件下，多個電化學(xué)電池636通過一組凸出接點422與一組平接觸點208的電連接，給便攜無線電電話機(jī)100供電。閂鎖機(jī)構(gòu)160的柱形叉頭420直接與下面的便攜無線電電話機(jī)100內(nèi)可選電池組夾持裝置123中相應(yīng)的右、左插口300、302(見圖3)對齊。
執(zhí)行步驟806后，便完成了將可選電池組102貼附到便攜無線電電話機(jī)100上。步驟806表示，可選電池組102釋放開，以便使可選電池組102向上移動，使柱形叉頭420插入右、左插口300、302，同時使右、左傾斜頂表面416、418(見圖4)緊靠便攜無線電電話機(jī)100的下底端表面122。在釋放狀態(tài)下，一組凸出接點422保持按壓下，當(dāng)它們移動到處于一組平接觸點208(見圖7)的上面部分時，在電氣上仍與一組平接觸點208相接觸。當(dāng)貼附上可選電池組102后，閂鎖部件162處于嚙合位置648上(見圖6和圖7)。
從便攜無線電電話機(jī)100上卸下可選電池組102時，基本上可用與上述步驟800-806相反的順序予以說明。為完成拆卸，首先將可選電池組102向下拉，直至柱形叉頭420完全離開右、左插口300、302為止，且使閂鎖部件162從嚙合位置648移動到嚙合/脫開位置650；然后，在保持于嚙合/脫開位置650的同時，使可選電池組102繞掛鉤端404轉(zhuǎn)動，以使前表面146從與便攜無線電電話機(jī)100后表面120并列的位置上離開，同時使一組凸出接點422與一組平接觸點208脫離電氣接觸；最后，使可選電池組102釋放開，從而允許從槽口206移去掛鉤端404，使閂鎖部件162從嚙合/脫開位置650退回到靜止位置646。一旦退回到靜止位置646，開關(guān)632的按鈕642再次被按壓，從而使多個電化學(xué)電池636與一組凸出接點422脫離。
圖9是表示其上貼附有可選電池組102的便攜無線電電話機(jī)100及有關(guān)附件。除了使可選電池組102閂鎖 便攜無線電電話機(jī)100之外，閂鎖部件162包括插口402(見圖4)，允許在將可選電池組102貼附到便攜無線電電話機(jī)100上時，使便攜無線電電話機(jī)100附裝入一個擱機(jī)座之類的附件上。在圖9中，貼附有可選電池組102的便攜無線電電話機(jī)100處在上述擱機(jī)座900的上方。擱機(jī)座900包括有帶有頂側(cè)面904的前表面902、右側(cè)面906、底側(cè)面908及向后方伸展的左側(cè)面910。前表面902包括凹陷912，其尺寸按照可選電池組外殼144確定。凹陷912包括有確定出其深度的底表面913。閂鎖件914從凹陷912的頂側(cè)壁918上伸展至凹陷912，該頂側(cè)壁918與頂側(cè)面904相對，伸展在前表面902和凹陷表面913之間。可按壓的按鈕916自擱機(jī)座900右側(cè)面906上右開口920處推伸出。當(dāng)將按鈕916按壓入右開口920時，閂鎖體914從圖9中所示閂鎖位置上退回入頂側(cè)壁918中。擱機(jī)座900通常安裝在車輛內(nèi)的駕駛艙(未示出)中，并緊靠近駕駛員，以便當(dāng)駕駛員不使用便攜無線電電話機(jī)100時，暫時地存放。
在按壓下按鈕916并使閂鎖件914退回的同時，使可選電池組外殼144的后表面148與擱機(jī)座900的凹陷表面913并列。便可將其上貼附有可選電池組102的便攜無線電電話機(jī)100附裝入擱機(jī)座900。當(dāng)將上面貼附有可選電池組102的便攜無線電電話機(jī)100放入凹陷912時，按鈕916釋放開，使閂鎖件914閂鎖部件162上的插口402嚙合，由電報符號點劃線922所示那樣。上面貼附有選用件電池組102的便攜無線電電話機(jī)100與擱機(jī)座900牢靠地保持嵌裝，直至用戶按壓下按鈕916，使閂鎖件914退回，并將上面貼附有可選電池組102的便攜無線電電話機(jī)100從凹陷912中提起。
現(xiàn)在來看圖10至圖14，這些圖表示主電池組135與便攜電子裝置的連接。如圖10所示，便攜電子裝置處于閉合位置，其主電池組135已卸下。用于容納主電池組的凹陷1002包括第一側(cè)壁1004、第二側(cè)壁1006和后壁1008。凸緣1010從后壁1008向外伸展到凹陷1002上方。上后表面132的第二凹陷1012提供一個平表面，用以支撐主電池組135相關(guān)的凸緣1013。配接的閂鎖件1013包括有帶有兩個臺肩1015和1016的凹陷1014，它適合于接受閂鎖件212，使主電池組135可卸下地附裝到便攜電子裝置上。當(dāng)主電池組135插入凹陷1002時，在主電池組135遠(yuǎn)端1018上的突起件1017適合于插入到凸緣1010下面。
如圖11所示，用于容納主電池組135的凹陷1002的內(nèi)部和前壁包括接點1104-1110，這些接點適合于與主電池組135前表面上的接點1202-1208配接(圖12)。當(dāng)主電池組135插入凹陷1002后，臺肩1210和1212適合于插入到臺肩1015和1016的下面。邊緣1020和1022分別與側(cè)壁1004和1006形成平齊的表面。
概括地說，上面敘述了在可選電池組之類可選附件上配置的、用于將可選電池組貼附到便攜無線電電話機(jī)之類便攜電子裝置上的一種閂鎖機(jī)構(gòu)，包括支撐件和可動的閂鎖部件，該閂鎖部件可與配置在便攜無線電電話機(jī)相對側(cè)的夾持裝置的第一和第二部分配接。因為夾持裝置用于在便攜無線電電話機(jī)上某處貼附以補充主電池組電能的可選電池組，所以，當(dāng)不貼附可選電池組時，夾持裝置只能最小地影響便攜無線電電話機(jī)的外觀。支撐件包括具有叉頭的支腳，它配置在可選電池組的第一端，朝向配置在可選電池組第二端上可動閂鎖部件的一個掛鉤端。可動閂鎖部件包括配置在可選電池組內(nèi)的彈簧，該閂鎖部件與掛鉤端這樣連接，當(dāng)可動閂鎖部件伸展時，掛鉤端給夾持裝置的第一部分施加作用力，將支撐件拉至緊密貼合夾持裝置上的第二部分。該作用力處在與可選電池組前表面平行的一個平面內(nèi)，該平面伸展在可選電池組的兩端之間。該作用力使可選電池組保持與便攜無線電電話機(jī)貼附住，使可選電池組能給便攜無線電電話機(jī)供電。
權(quán)利要求
1.一種便攜電子裝置，其特征在于，包括第一外殼部分；與第一外殼部分連接的第二外殼部分；與第一外殼部分組成整體的第一電池；工作時與第二外殼的外表面相連接的第二電池。
2.權(quán)利要求1的便攜電子裝置，其特征在于，還包括容納第一電池的一個凹陷，該凹陷內(nèi)包括配置在其中的多個第一接點，工作時它們與第一電池的各接點配接。
3.權(quán)利要求1的便攜電子裝置，其特征在于，還包括位于第二外殼部分外表面上的多個第二接點，工作時它們與第二電池的各接點配接。
4.權(quán)利要求1的便攜電子裝置，其特征在于，第一電池和第二電池可拆裝地與便攜電子裝置相貼附。
5.權(quán)利要求1的便攜電子裝置，其特征在于，第一外殼部分可動地與第二外殼部分相連接，以允許折疊便攜電子裝置。
6.一種附件，與便攜電子裝置一起使用，該附件包括一個外殼，該外殼具有第一端、第二端以及伸展在它們兩者之間的前表面，該附件包括一種閂鎖機(jī)構(gòu)，用以使該附件可拆裝地與便攜電子裝置相貼附，其特征在于，該閂鎖機(jī)制包括一個自外殼的第一端伸展出的支撐件；一個可動地配置在外殼內(nèi)并通過外殼的第二端向外伸展的閂鎖部件，該閂鎖部件具有一個掛鉤端，它朝著外殼第一端向后伸展，并實質(zhì)上平行于前表面，用于在便攜電子裝置的一端處或其附近嚙合便攜電子裝置，從而在平行于外殼前表面的方向上施加一個預(yù)定的作用力，以將便攜電子裝置的對側(cè)端拉至緊靠支撐件。
7.權(quán)利要求6的附件，其特征在于，閂鎖部件限制在平行于外殼前表面的平面中移動。
8.權(quán)利要求6的附件，其特征在于，閂鎖部件包括一個連接在掛鉤端和外殼之間的彈簧，該彈簧允許閂鎖部件在靜止和嚙合位置之間伸展。
9.權(quán)利要求6的附件，其特征在于，還包括配置在外殼內(nèi)的至少一個電化學(xué)電池；配置在外殼前表面上的至少一個接點，該至少一個接點與至少一個電化學(xué)原電池連接，以便給便攜電子裝置供電。
10.權(quán)利要求9的附件，其特征在于，還包括一個工作時連接在至少一個電化學(xué)電池和至少一個接點之間的開關(guān)，當(dāng)該附件不貼附于便攜電子裝置上時，該開關(guān)使該至少一個電化學(xué)電池與該至少一個接點脫離開，而當(dāng)該附件嚙合至便攜電子裝置上時，該開關(guān)使該至少一個電化學(xué)原電池與該至少一個接點相連接。
全文摘要
便攜電子裝置(100)包括第一外殼(106)和第二外殼(104)，第一外殼具有第一電池(135)，第二外殼具有第二電池(102)。第二電池的附件采用閂鎖機(jī)構(gòu)(160)可拆裝方式使附件貼附于便攜電子裝置。閂鎖機(jī)構(gòu)包括一個支撐件(164)和一個可動地配置在附件第二端的閂鎖件(162)。閂鎖件包括掛鉤端(404)，并施加一個預(yù)定的力(701)使便攜電子裝置的對側(cè)端緊靠支撐件。
文檔編號H04B1/38GK1138281SQ9610229
公開日1996年12月18日 申請日期1996年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月13日
發(fā)明者羅伯特·N·韋斯哈佩爾, 詹姆斯·羅伯特·布魯納特, 斯考特·戴維·比尤特爾, 斯蒂芬·約翰·蓋納斯, 詹姆斯·丹尼斯·多莫爾齊尼, 艾伯特·利奧·內(nèi)格爾, 加里·邁克爾·克里斯銻諾 申請人:摩托羅拉公司