专利名称：电池舱的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池供电的电气装置，尤其涉及一种电池供电电气装置用的电池舱，这种电池舱可容纳不同类型的电池，即可是标准干电池，也可是可再充电电池。
象照相机闪光灯、录音机、游戏机和计算机之类的手提式电气或电子装置通常可由诸如具有标准尺寸的碱性电池组之类的标准干电池组供电。这些手提式装置一般都需要可再充电电池，这种电池可通过几种方式来实现。
一种可再充电电池是采用相同尺寸的碱性电池组，这样可互换地使用可丢弃的干电池。这些电池中有一些就是镍镉可再充电电池。
然而，另外有一些包括镍镉可再充电电池在内的用途广泛的超级可再充电电池的尺寸不同，其长度比标准碱性干电池短而直径比标准碱性干电池大。较大直径的镍镉电池具有较大容量且聚合在一起，并通过电气连接而成为一个单元电池。镍镉电池组作为一个单元放置在为这种类型的电池设计的电池组组件内，电池组的两个输出端同放置在电池组件内部恰当位置的导体连接。而低容量镍镉电池组则作为一个单元进行充电。
通常，对于许多传统的电池舱、电池组组件及普通的手提式电气装置来说有局限性，而一种特殊的电池舱只能适用于一种外形的电池组，例如既可用于大直径的镍镉电池组，也可用于具有普通干电池尺寸的电池。
一些类似录像机、用摄象机的手提式装置需要供可再充电电池，或不能再充电电池应用的设置。在某些情况下通过使用两种用于录像摄像机的不同类型电池组组件-一种包含类似镍镉型电池组的可再充电电池的可拆卸密封组件;另一种可拆卸组件用于在开启时可以插入碱性干电池。从理论上说如果摄像机在使用时可再充电电池将用完的紧急情况下可允许使用者购买碱性电池。然而，实际情况是使用者必须预先考虑到这种情况并在身边带有一可替换的电池组组件。使用者通常想不到这种情况。使用者一般希望只使用可再充电电池组组件，而不携带碱性电池盒，因此在可再充电电池用完时不可能使用碱性电池。
因此大量的手提式装置都需要有一个既能容纳可再充电电池，又能容纳类似碱性电池的标准干电池的电池组组件，为此，存在两个问题。碱性干电池和优选镍镉电池组的尺寸不同;要防止充电电流施加于干电池上。这一充电电流一般是施加于手提式装置内部的可再充电电池的，而外部电源(AC/DC转换器)施加于装置上。
根据本发明，一种用于计算机、录像用摄像机、录音机、照相机闪光灯或其他由电池供电的装置的电池舱或可拆卸电池组组件解决了这些问题，在该电池舱内既可使用镍镉电池又可使用具有普通尺寸的干电池。
本发明的电池组或电池舱使干电池在一个方向排列而可再充电电池按90°旋转角的另一方向排列。电池实际上不能被错误地插入舱中。这样不同尺寸的干电池就被容纳于舱中，并且不同类型的电池与电池舱中不同的触点组相连，可防止来自外部电源的充电电流作用于干电池上。据此，同一电池舱就可方便地既用于可再充电电池又用于不能再充电电池。在可再充电电池将用完的紧急情况下，可卸下可再充电电池，并将碱性电池放入同一电池舱内，身边不需带任何附加的电池安装托架或电池盒。干电池不可能错误地插入用于放置可再充电的镍镉电池的空间。
如果可再充电电池与标准干电池的电压不同，可向电池舱内提供不同数量的每种类型的电池，使总的电压基本相等。
本发明的原理也适用于可再充电电池与标准干电池尺寸相同的情况。可再充电电池在成90度转角的方向上排列，且通过电池舱内的触点系统，可接受外部供电进行充电，而标准干电池是不能的。
本发明的目的是要通过本发明的电池舱设施提高计算机、录音机、录像用摄像机等手提式电池供电装置的利用率，该电池舱可装在手提式装置内或从装置内卸下，并在同一电池舱内既可容纳可再充电电池，又可容纳不可再充电电池，这些电池既可尺寸相同，又可尺寸不同。另一目的在于提供不同类型电池不同的排列方向，以防止将不同尺寸的电池错误地放置在电池舱内，并在连接外部电源时防止充电电流施加在干电池上。
本发明的其它和更进一步的目的将结合附图通过下列说明和权利要求表示，通过描述表示了本发明的最佳实施例和原理，以及利用该原理所设想的目前最好的方法。利用与本发明相同或相似的原理实施的其他本发明实施例或进行结构的改进对于熟知该技术领域的人来说是可能的，这将包括在本发明的权利要求范围内。
图1所示为一包括本发明电池舱的手提式计算机透视图;
图2所示为本发明拆卸电池舱或盒的透视图，后部所示为电气触点。
图3所示为图2透视图的分解图，即将舱盖移开并显示舱内的各种电池。
图4所示为一电池舱底部的平面图，显示了舱内的电池连接。
图5为本发明可拆卸电池舱舱盖的底视图。
参见附图，图1所示为一手提式计算机10，该计算机是一种带有本发明电池舱的电池供电装置。如图1所示的计算机10的结构已基本上在与本发明同时申请并转让给同一受让人的待批专利申请系列号为365，147，题为“手提笔记本型计算机”的申请案中揭示。该待批申请通过参照而包括在本发明中。
如参照待批申请案中所述，手提式计算机10具有一通过屏幕书写软件支持的显示屏12，用一钢笔或笔尖14将信息写到屏幕上并输入计算机。计算机10包括一外部直流DC插座16，通过将AC/DC转换器的输入插头插到插座16中，使计算机通过外部电源而运行。施加的外部电源对包含在计算机内部的可再充电的电池的充电是可行的。
图1还显示了一在计算机10内部可拆卸的电池盒或舱的面板或外面板18，该面板可通过拉开抽屉的方法从计算机内卸下。然而，应当明白本发明的原理是提供一种如图1或其他附图所示的或者是固定在计算机或其他手提式电气装置内部(通过一可拆卸面板或门装入电池元件)的电池舱，或可从电气装置中卸下的电池舱。
图2中从后面显示电池舱或盒20，前面板示于图中后左侧。可拆卸的盒或舱20包括一底座22和一舱盖24。在盒20的底座部分22外侧(也可在图示的背面)有一系列外部触点31、32、33、34和35，当盒被推入电气装置10内时，抽屉式盒22内的触点被接通。
电池盒20也可包括一与计算机外部插座16外形相同的DC插座36，这是与本发明同时申请并转让给同一受让人的待批专利申请系列号为364，920，题为“计算机外部可再充电电池组件”的申请案发明目的，也通过应用与本发明相互联系。
图3所示为电池盒或舱20的分解图，说明了不同尺寸的电池元件，包括可充电和不可再充电电池可在同一舱体20内使用的原理。如本发明原理所述，舱体20可交替地形成容纳尺寸相同但排列方向不同的可充电和可再充电电池的形状。
如图3和图1所示，抽出式可拆卸电池盒20包括一用于将盒体从电气装置松下的闩锁装置38。闩锁装置38具有一伸出的手拉用的小凸出部或闩锁部件(未示)，延伸到面18的边缘(如图4所示，延伸至右侧边缘)并嵌入电气装置10的壳体上。
如图3所示，移去盒盖24，显示两种不同类型地电池一根据宽度为W，沿电池纵向即第一方向上定向排列的通常干电池组成的电池组40(或常用的“初级电池”);和根据电池舱长度为L的沿与第一纵向方向的垂直方向，即第二方向定向排列的由电池44组成的电池组42(“二级电池”)。在这一最佳实施例中的电池组42具有与电池40尺寸不同的电池44，即直径比电池40大而长度则比电池40短，即大容量镍镉可再充电电池。
如图3所示，最佳的可再充电电池44通过一电池组支承架46，用物理和电气原理而聚合成电池组42。如图所示一塑料装置将电池44部分包围起来，最好采用电池作串联连接的适当的一电池-电池连接。如图3所示，镍镉型电池组42在48和50处有导体，以从电池组42中引出电能。两导体之一(即如图3所示的导体48)为接地端或负级端，用于连接电池舱或盒22的端子31的内部弹簧触点。电池组42的另一导体50为正级端，连接电池舱的端子35。
一典型的镍镉电池组42的变化型式-众所周知的真正安全型镍镉电池组的正极连接是在电池组的中间，即在如图3所示的52处，连接电池舱的中间端子33。在这种类型的电池组中，导体48仍为负极位置或公用位置，与电池舱端子31连接。镍镉型可再充电电池组42的另一端54与电池舱22无任何电气连接。
参阅图3和图4所示，电池盒或舱22具有一内部凹槽，作为在各自适当的排列方向和位置上固定两种类型的电池的装置。该装置具有一适当的凹槽长度，即以宽度W可容纳所有的第一类型的电池40(如图3所示的两个电池);同样凹槽还具有一适当的长度，即以图3中的长度L容纳可替代电池40的所有第二类型的电池44。电池44的位置与电池40的位置成90度角，长度L即是凹槽端子31-35和侧壁56间的距离，凹槽的侧壁靠着连接可再充电电池组42的惰性端54。
交替型电池40和44还包括一些在电池舱凹槽内用于使电池定位和使其保持在原有位置上的装置，即限定电池容纳空间的装置。如图3和4所示，在电池舱底座20的底面62上有一系列平行的并排着的等高凹槽60。凹槽60不是必要的，但可同时适应固定第二类型电池44(如镍镉电池)和容纳较大的直径的要求，这样两种类型的电池44和40可处在舱体20与端盖24相对的顶部切点处的同一水平面上。
另外，这一最佳实施例中第一类型小直径的电池40靠在槽60之间限定的隆起部64上，也即位于邻近左右端槽60处的隆起部。这些位于电池舱凹槽内的小直径电池40被抬高，并通过位于隆起部64上的小凸台或凸出部分66定位和保持静止，而形成一个放置第一类型电池40的电池容纳空间。
如上所述，可再充电型电池44同电池舱内的接地端31和正极端35接触(或是在真正安全型镍镉电池组舱内的正极端33)。图3所示小直径第一类型电池40(如碱性干电池)是这样连接的，即电池40形成的电池组的一负极端67如虚线68所示与相同的公用接地端31连接。电池40形成的电池组的一正极端70如图3中虚线72所示与电池舱端子34连接。电池40之间依次作适当的串联连接，即如图3所示的电池连接点74和76间的连接。虽然在图3所示的最佳实施例中描述了电池40的正、负极的排列方向，这些内部电池的连接并未在图3中予以特别表示出来。
如图3和4所示的触点或端子32，通过由锂电池(未示)组成的第二类型电池组而连接，而不是通过第一类型电池40组成的电池组，或通过镍镉型电池组42连接，该触点或端子32包括一敏感元件表示电气装置(机械式或电气式)在使用哪一种类型的电池组电池。
如图5所示的电池盒盖24，具有一带有小凸台或凸缘82的内表面80，这些小凸台或凸缘相对于底座部件22凸出部而互补定位，这样将有助于使小直径第一类型电池组40固定在电池盒20内的适当位置上。
由此可见不同类型的电池组40和44从电池盒外部端子31-35的不同位置输送电能，即从不同对的端子处输送电能。一对端子31和34分别作为小直径电池40的负极或接地端及正极端;一对端子31和35分别作为第二类型电池44即镍镉型电池组的接地和正极端(端头33作为真正安全型镍镉电池组的正极端)。这样，装有电池的手提式电气装置10具有一使用何种电池的指示器。如果活泼的正极端是端子34与在计算机或其它电气装置内一合适的配合端子啮合，电气装置可从含有第一类型电池40组成的电池组内引出电能，但在计算机或其它装置与外部电源相连时，不能导致任何电荷返回电池40内。这可通过在电气装置内部的适当开关如二极管而方便地实现。
然而，如果电气装置从接地端31和正极端35间显示电压，对应于第二类型电池组42和电池44，则它即可从电池组内引出电能，也可在外部电源向电气装置供电时向电池组充电。如果电压从一对端子31和33间出现，则构成正在使用真正安全型镍镉电池组的显示。安全型镍镉电池组的操作方法与标准镍镉型电池组相同。
在我们说明和描述本发明的最佳实施例的同时，应该明白各种变化和改进都是可能的，在这里不准备作详尽的描述，但这种变化和改进都将包括在权利要求所述的范围内。
权利要求
1.一种在手提式电池供电电气装置内容纳不同类型电池组的电池舱，其特征在于它包括一具有宽度和长度的普通矩形凹槽的盒，其宽度尺寸适于在纵向容纳所有第一类型电池组，其长度尺寸适于在纵向容纳所有第二类型电池组，可从本发明中存在的第一类型和第二类型电池组中引出电能的电气触点装置，和在凹槽内第一预选位置容纳第一类型电池组和在凹槽内第二预选位置容纳第二类型电池组的电池组定位装置，第二类型电池的位置与第一类型电池的位置垂直正交。
2.如权利要求1所述的电池舱，其特征在于两种类型的电池具有顶部切点，第一类型的电池相对于所述的宽度尺寸纵向排列，其直径比第二类型电池组小，且电池舱包括将凹槽内不同类型的电池顶部切点基本保持在同一水平面上的装置。
3.如权利要求2所述的电池舱，其特征在于将不同类型电池组基本保持在同一水平面上的所述装置包括在凹槽内具有一系列平行并排着的且构成容纳第二类型电池的槽的底面，所述第二类型电池的直径比第一类型电池大，槽之间形成隆起部，且具有垂直在槽之间隆起部顶部的用以支承第一类型电池的装置。
4.如权利要求1所述的电池舱，其特征在于所述第一类型的电池是干电池，而所述第二类型的电池是直径较大而长度较短的可再充电镍镉型电池。
5.如权利要求4所述的电池舱，其特征在于第二类型电池或镍镉型电池用物理和电气方法聚集在一电池支承架内以形成组合的镍镉电池组，在镍镉电池组的预定位置有正极和负极电能输出触点，且所述舱体具有在所述预定位置通过镍镉电池电能输出触点与定位的镍镉电池触点连接的第一侧壁，所述干电池或第一类型电池放置在舱体凹槽的第二和第三侧壁间，两侧壁都垂直于所述的第一侧壁，且第二和第三侧壁具有将电能从串联的干电池中引出的电池触点装置，电气触点装置包括与干电池触点装置连接的第一对端子以及与镍镉电池触点连接的第二对不同端子，所述的第一和第二对端子分别与电气装置连接。
6.如权利要求1所述的电池舱，其特征在于所述的电池定位装置包括一系列沿长度方向排列的其外形形成适宜于容纳第二类型电池外表面的平行的电池容纳槽，在平行槽间形成隆起部，在隆起部上的凸台限定第一类型电池位置并在与隆起部顶部垂直的凸台上的所述第一预定位置内容纳所述第一类型电池。
7.如权利要求1所述的电池舱，其特征在于包括一可从电气装置中卸下的电池盒，在可拆卸电池盒外部包括一系列外部电气触点，电池连接装置用于连接串联的第一类型串联电池和在电池盒外部的第一对外部电气触点以及连接串联的第二类型电池和在电池盒外部的第二对不同的外部电气触点。手提式电气装置可分别同所述的第一和第二对外部电气触点连接，这样第一类型的电池与电气装置的连接就和第二类型电池与电气装置的连接不同。
8.如权利要求1所述的既可容纳不可再充电电池又可容纳可再充电电池的电池舱，其特征在于，所述的电气触点装置包括向不同类型的电池提供不同的电源拾取，并能在手提式电气装置与外部电源相连时使不可再充电电池与充电电流隔开而仍可向可再充电电池施加充电电流的装置。
9.如权利要求8所述的电池舱，其特征在于在电池舱内具有不同电源拾取的装置包括至少三个电能输出导体，包括用于可再充电电池和不可再充电电池的隔离的正极电源输出导体。
10.一种用于手提式电气装置，容纳不同尺寸的不同类型电池的电池舱，其特征在于包括一具有进入壳体内部且使电池可插入和卸下装置的普通矩形电池舱壳体，一在壳体内部的底面具有一使第一类型电池定位和定向的第一装置，所述第一类型电池呈平行和并列的关系且在普通矩形壳体内沿第一垂直方向纵向排列，电池舱底面具有一与第一类型电池尺寸不同的第二类型电池定位和定向的第二装置，所述第二类型电池在与第一类型电池垂直的第二垂直方向上纵向排列，第二类型电池的排列方向与第一类型电池交叉，在第一方向上电池舱壳体的长度一般与所有第一类型电池长度相符，在第二方向上电池舱壳体的长度一般与所有第二类型电池长度相符。在电池舱壳体上用于连接手提式电气装置内部相应端子的外部电气端子，具有用于第一类型电池的第一对端子和用于第二类型电池的第二对不同端子，和连接第一和第二对端子以分别接收来自电池舱内的第一类型的电池和第二类型电池的电能的电气触点装置。
11.如权利要求10所述的既可容纳不可再充电电池又可容纳可再充电电池的电池舱，其特征在于，所述的电气触点装置包括提供不同类型的电池的不同电源挑选，并能在手提式电气装置与外电源接通时使不可再充电电池与充电电流隔开而仍可向可再充电电池提供充电电流。
12.如权利要求11所述的电池舱，其特征在于在电池舱内提供不同电源挑选的装置包括在电池舱内至少有三个电能输出导体，包括用于可再充电电池和不可再充电电池的隔开的正极电能输出导体。
全文摘要
一种用于计算机、录音机、录像机、照相机闪光灯设备及其他类似装置的手提式电气装置的电池舱具有内部轮廓和电气连接件用于容纳尺寸不同的至少两种不同类型的电池。这些电池可以是标准干电池和可再充电镍镉型电池。这两种类型电池的电源拾取不同，因此在外部电源与手提式装置连接时可隔开不可再充电的干电池，而不隔开可再充电电池的充电。不同尺寸的电池通过一种类型和另一种类型的电池容纳空间成90度角定向排列，而防止误放。
文档编号G06F1/16GK1048140SQ9010440
公开日1990年12月26日 申请日期1990年6月11日 优先权日1989年6月12日
发明者肯尼思·L·杜拉尼, 约翰·约瑟夫·戴利 申请人:栅格体系有限公司