用于充电器设备的连接器接口的制作方法
【专利摘要】一种充电器(100)，提供具有多个自由度的、自对齐、适应性的充电器连接器(110)。该充电器(100)包括：壳体，该壳体具有孔(104)，通过该孔经由内部接口安装充电器连接器(110)，该内部接口由凸出的突起(115)和凹入的凹部(135)形成，所述凸出的突起和凹入的凹部提供所述充电器连接器(110)在所述孔(104)内的预定的旋转移动范围和自对齐，从而促进与无线电装置(504)的对应的无线电连接器(510)配合。适应垫(120)施加压缩力以进一步地控制所述充电器连接器(110)的旋转移动。
【专利说明】用于充电器设备的连接器接口
【技术领域】
[0001 ] 本发明总体上涉及充电器设备，更具体地涉及用于充电设备的连接器。
【背景技术】
[0002]诸如由警局和消防局使用的便携式双向无线电装置严重地依赖于可充电电池和与这些电池结合使用的充电器。用于向公共安全无线电装置供电的电池倾向于在容量上更高，因此比消费型无线电装置中使用的电池显著地更重。为了有效地充电，无线电装置和充电器的配合触头之间的稳固的电连接是必要的。在大部分应用中，整个电池操作的便携式无线电装置插入充电器内。将无线电装置反复地插入充电器和移除会在充电器的连接器上施加破坏应力。插入角度的改变也会导致充电器连接器和触头损伤，从而导致对充电器上的和/或无线电装置自身上的输入/输出引脚潜在的损坏。
[0003]因此，一种改进的用于充电器的连接器将是非常有益的。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]在分离的各个附图中，类似的附图标记指示相同的或功能上类似的元件，附图与下文中的详细描述一起合并并且形成说明书的一部分，附图用于进一步地示例各个实施例，以及用于解释根据本发明的各种原则和所有优点。
[0005]图1是根据各实施例的具有连接器的充电器设备的分解图。
[0006]图2是根据各实施例的沿着充电器连接器的中心切割的组装的充电器的横截面前视图。
[0007]图3是根据各实施例的沿着凸出的突起和凹入的凹部的接口切割的组装的充电器的横截面侧视图。
[0008]图4是示例根据各实施例的充电器连接器的旋转移动的例子的示意图。
[0009]图5是根据各实施例的用于接收无线电装置并与其配合的具有充电器连接器的充电器的组装图。
[0010]本领域技术人员应当理解，附图中的元件是为了简单清楚地说明而示例的，而不必按比例绘制。例如，附图中一些元件的尺寸可以相对于其他元件是夸大的，以有助于促进对本发明实施例的理解。
【具体实施方式】
[0011]在详细地描述根据本发明的实施例之前，应该注意实施例主要涉及用于充电器设备的装置元件的组合。因此，在附图中由常规的标记适当地指示装置元件和方法步骤，并且附图仅示出对于理解本发明的实施例来说相关的特殊细节，以使得不会由于这些细节而使公开内容变得模糊，根据在此的说明这些细节对于本领域技术人员来说是容易理解的。
[0012]简而言之，在此提供一种充电器，其具有改进的连接器接口，该连接器接口允许便携式无线电装置(例如公共安全无线电装置)的以各种角度插入的进入。该充电器连接器提供了预定的旋转范围，通过该预定的旋转范围该充电器连接器与无线电装置的对应的连接器配合。
[0013]在本文献中，相关的术语，例如第一和第二、顶和底等，可以仅用于区分一个实体或动作与另一个实体和动作，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包含”或其任何其他变型意在覆盖非独占的包含，以使得包括元素列表的工艺、方法、物品或装置不仅包括这些元素，而且可以包括未列表表达或对于这些工艺、方法、物品或装置而言固有的其他元素。之前有“包括”的元素在没有更多约束的情况下不排除在包括该元素的工艺、方法、物品或装置中其他相同元素的存在。
[0014]图1是根据各实施例的充电器100的分解图。充电器100包括壳体102,为了易于示例和解释，从上侧向下透视(X、Y、z方向)地示出该壳体。壳体102包括孔104,孔104形成在壳体102中以用于接收充电器连接器110，该连接器具有根据各实施例形成的接口。孔104可以形成在壳体102的充电器收容部106内。充电器连接器110的接口允许充电器连接器110在组装的充电器内自对齐以及预定的旋转移动范围，这将结合接下来的附图示出和描述。
[0015]壳体102可以由刚性塑料或其他合适的刚性材料形成。对齐插座108被模制在壳体102的内表面内。对齐插座108包括侧壁109，以及根据各实施例包括形成在侧壁109和孔104之间的第一和第二凹入的凹部105。
[0016]充电器连接器110由单一模制件部分形成，该单一模制件部分具有用于保持接触引脚117的连接器头112和连接器基座114，其中在连接器头附近在该基座上模制凸出的突起115。根据各实施例，充电器连接器110包括第一和第二凸出的突起115，其用于在对齐插座108的第一和第二凹入的凹部105内对齐。接触引脚117可以被视为从连接器基座114延伸，以用于联接到电源数据接口(pdi)基板132。
[0017]根据各实施例，凸出的突起115形成为月牙形形状，其与对应的月牙形凹入的凹部135对齐。根据各实施例，凸出的突起115和对应的凹入的凹部135的形状为充电器连接器110提供预定的移动范围，以与另一设备诸如无线电装置的对应的连接器配合。根据具体应用所需的移动范围，可以考虑其他形状的结构作为变型。
[0018]第一和第二适应垫(compliant pad) 120以粘合方式联接到充电器连接器110,并且在连接器基座114的底表面上，在第一和第二凸出的突起115后侧对齐。根据实施例，在凸出的突起115内对齐的凹入的凹部105提供充电器连接器110在孔104内的移动的旋转范围，同时第一和第二适应垫120在压缩状态下提供预定的力，以控制该旋转，并允许将充电器连接器110重新设置到其原始位置。第一和第二适应垫120可以由打开或闭合的微孔泡沫、橡胶或其他合适的垫圈型材料形成，该材料足以提供适当的压缩力。可替代地，如果单个适应垫被适当地构成为支持凸出的突起115和凹入的凹部135之间的接口而不与侧壁109干涉，则可以使用单个适应垫。
[0019]对齐插座108的侧壁109内的开口 107为弯曲件130提供通道以联接到充电器的电子电路。对齐凸块118也可以被模制在连接器基座114的底部上，以提供与pdi基板132上的对应的对齐孔138的对齐。一旦pdi基板132与充电器连接器110对齐，充电器连接器的接触引脚117就与位于pdi基板132上的对应的通孔137配合。可以在充电器连接器110的连接器基座114内形成切口，以为粘合剂例如环氧树脂或其他类似的粘合剂提供储槽116，以将弯曲件密封到pdi基板132。
[0020]支架元件140例如经由螺钉142、卡扣、突片或其他互连装置抵着第一和第二适应垫120进行联接，以将充电器连接器110保持在对齐插座108内。支架元件140可以由能够模制以封闭对齐插座108的侧壁109的刚性塑胶材料或类似材料形成。可替代地，支架元件可以由平坦的印刷电路板(Pcb)材料制成，而不封闭侧壁109。通过将支架元件140联接到对齐插座108，支架元件压抵在适应垫120上，使得充电器连接器110的连接器基座114上的凸出的突起115被推入并保持在对齐插座108的凹入的凹部105内。
[0021]图2是根据各实施例的组装的充电器100的横截面前视图200。该图是沿充电器连接器110的中心切割的。在该图中，示出处于竖直位置的充电器100，并且壳体102联接到基座壳体202上。在此图中，示出充电器连接器110在对齐插座108内对齐，并且通过孔104突出。
[0022]再者，充电器连接器110由具有连接器头112和连接器基座114的单一模制件部分形成。连接器头112保持与插座217对应的接触引脚117。在基座连接器110的上表面的相对两则上，连接器基座114具有在连接器头112附近在该基座上模制的凸出的突起115。每个凸出的突起115在其相应的凹入的凹部105内对齐，从而为充电器连接器110提供自对齐。充电器连接器110自身没有螺钉，同样地，除了自对齐以外，位于相应的凹入的凹部105内的凸出的突起115还提供预定的旋转移动范围。
[0023]该图还示出弯曲件130的联接到接触引脚117的电源数据接口(pdi)基板132。弯曲件130联接到充电器壳体102内的印刷电路板(未示出)的电子电路上。第一和第二适应垫120被联接到充电器连接器110，并且在pdi基板132的每一侧上位于第一和第二凸出的突起115的下方。再者，充电器连接器110由具有连接器头112和连接器基座114的单一模制件部分形成。连接器头112保持接触引脚117和对应的插座217。在基座连接器110的上表面的相对两则上，连接器基座114具有在连接器头112附近在该基座上模制的凸出的突起115。
[0024]经由螺钉142或其他装置，将支架元件140抵靠第一和第二适应垫120地联接，以将充电器连接器110保持在对齐插座108内。在凸出的突起115内对齐的凹入的凹部105为孔104内的充电器连接器110提供移动旋转范围。第一和第二垫在压缩状态下提供预定的力，以控制该旋转，并允许将充电器连接器110重新设置到其原始位置。
[0025]图3是根据各实施例的组装的充电器100的横截面侧视图300。该图沿凸出的突起115和对应的凹入的凹部105中的一个的接口切割而成。支架元件140压靠适应垫120，以使得凸出的突起115被推入并保持在对齐插座108的凹入的凹部105内。该图还示出两个对齐肋302中的一个，其可以形成在充电器壳体102的充电器收容部106内。对齐肋302能够用于提供无线电装置在充电器收容部106中的最初的对齐。
[0026]为了提供充电器连接器110的受控移动，凸出的突起115优选地形成为平面的月牙形形状，并且凹入的凹部105由对应的月牙形形状的凹部形成。该月牙形形状允许充电器连接器110在多个方向上来回枢转。对于月牙形形状的实施例，枢转动作主要发生在y方向上，其次发生在X方向上和/或在Y和X或多个平面之间的组合上。例如，对于充电器应用，可以期望在y_z平面上的80至100度的旋转，而其它应用可以具有更松或更紧的应用需要。对于其他范围的移动，可以使用全部圆顶形状的突起和碟形的凹部，而不是月牙形。该替代的形状除了前后移动之外，还允许边对边地移动，从而允许跨越多个平面的增加的移动。如另一替代例，凸出的突起115和凹入的凹部105的位置可以交换，以使得凸出的突起115位于充电器连接器110上而凹入的凹部105位于壳体102的对齐插座108内。
[0027]形状的选择取决于期望充电器连接器110担任什么角色。凹部和突起的形状与一个或多个适应垫的使用、孔尺寸和对齐肋一起作用以控制充电器连接器110的旋转移动量。
[0028]图4是示例根据各实施例的充电器连接器110的旋转移动400的例子的示意图。通过孔104突出的连接器头112具有由凸出的突起115和凹入的凹部105之间的接口提供的移动旋转范围。支架元件140挤压适应垫120，以维持压缩力以及凸出的突起115在凹入的凹部105中的联接，同时仍然允许产生摇摆移动。因此，凸出的突起115以非常可靠的受控方式在凹入的凹部105内枢转或摇摆。
[0029]图5是根据各实施例的用于接收无线电装置504并与其配合的具有充电器连接器110的充电器100的组装图500。充电器100包括壳体102，壳体102具有用于接收无线电装置504的充电器收容部106。充电器连接器110经由凸出的突起和凹入的凹部形成的接口安装在充电器收容部106内，如在前所述，这提供了使充电器连接器与无线电装置504的对应的无线电连接器510配合的预定的旋转移动范围。
[0030]根据各实施例，凸出的突起115可以位于充电器连接器110上，而凹入的凹部135可以形成在壳体102的内表面上。可替代地，凹入的凹部135可以位于充电器连接器110上，而凸出的突起115可以形成在壳体102的内表面上。两种方式下，充电器连接器110的对齐和预定的旋转范围都由凸出的突起115在对应的凹入的凹部135内摇摆或枢转来控制。由适应垫120提供的软垫进一步控制充电器连接器110在对齐插座108内的移动。一旦将无线电装置/电池504插入充电器100中，适应垫120就压缩以施加预定的力来控制充电器连接器110的旋转。在从充电器100取出无线电装置/电池504之后，适应垫120减压，并允许将充电器连接器110重新设置到其原始位置。因此，组装的充电器100提供自对齐的适应性充电器连接器。
[0031]如图5所示，充电器收容部106可以还包括对齐肋302，该对齐肋302用于与无线电装置504的对应的槽502对齐。一旦无线电装置504插入充电器收容部106中，引导肋302就提供无线电装置在充电器收容部106内的初始对齐。
[0032]由充电器连接器110提供的附加范围的移动允许无线电装置连接器510更加粗糙的且有更大插入容差的接口。由充电器连接器110提供的无线电装置到充电器的接口比单独的肋/槽接口更加可靠。自对齐、适应性连接器为无线电装置插入提供多个自由度。无线电装置504可以以不同的角度并且以不同的力可靠且容易地插入充电器110中，而不损坏充电器连接器110。因此，现在，当互连接口上的应力已经减小时，能够进一步地容忍不对齐。现在，能够从充电器100反复地插入或移除无线电装置/电池504，而不在充电器的连接器110上产生破坏应力。
[0033]充电器100可以是座式充电器，车载充电器等。充电器100可以包括一个或更多个收容部，以提供给单个单元或多个单元充电。
[0034]因此，已经提供了用于充电器连接器110的连接器接口，以经由由凸出的突起115和凹入的凹部105形成的内部接口安装该连接器，凸出的突起115和凹入的凹部105提供了充电器连接器在孔内的预定的旋转范围，以促进与无线电装置的连接器的配合。
[0035]在上述说明中，已经描述了本发明的具体实施例。然而，本领域普通技术人员应该理解，能够进行各种变型和改变，而不脱离如所附权利要求所述的本发明的范围。因此，说明书和附图是示例性的，而不是限制性的，并且所有的这些变型都旨在被包含在本发明的范围内。可导致任何利益、优点或方案发生或变得更加显著的利益、优点、解决问题的方案和任何元素不构成为任何或所有权利要求中的严格的、所需的或本质的特征或元素。本发明仅由所附的权利要求限定，所附的权利要求包括本申请未决期间进行的任何修改和出版的权利要求的所有等价物。
【权利要求】
1.一种充电器，包括: 壳体，所述壳体具有孔； 充电器连接器，所述充电器连接器延伸通过所述孔，所述充电器连接器具有第一和第二凸出的突起； 对齐插座，所述对齐插座形成在所述壳体的内表面内，所述对齐插座具有侧壁和形成在所述侧壁与所述孔之间的第一和第二凹入的凹部，所述充电器连接器的所述第一和第二凸出的突起在所述对齐插座的所述第一和第二凹入的凹部内对齐； 第一和第二适应垫，所述第一和第二适应垫联接到所述充电器连接器，并且在所述第一和第二凸出的突起的后方对齐；以及 支架元件，所述支架元件抵靠所述第一和第二适应垫联接，以将所述充电器连接器保持在所述对齐插座内。
2.根据权利要求1所述的充电器，其中，在所述第一和第二凸出的突起内对齐的所述第一和第二凹入的凹部提供了所述充电器连接器在所述壳体的所述孔内的旋转移动范围，并且所述第一和第二适应垫在压缩状态下提供预定的力，以控制所述旋转移动范围，并允许所述充电器连接器的重新设置。
3.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述充电器连接器是单一模制件部分。
4.根据权利要求1所述的充电器，其中，在所述对齐插座的所述第一和第二凹入的凹部内对齐的所述第一和第二凸出的突起提供所述充电器连接器在所述对齐插座内的自对齐。
5.根据权利要求1所述的充电器，其中，所`述第一和第二凹入的凹部以及所述第一和第二凸出的突起形成为月牙形形状，以允许在多个平面中旋转。
6.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述第一和第二凹入的凹部形成为碟形凹部，并且所述第一和第二凸出的突起形成为对应的圆顶形突起，以允许在多个平面中旋转。
7.根据权利要求1所述的充电器，其中，所述充电器连接器是单一模制件部分，具有连接器头和连接器基座，所述第一和第二凸出的突起在所述连接器头的附近形成在所述连接器基座上。
8.根据权利要求1所述的充电器，还包括: 与所述充电器连接器联接的电源数据接口(Pdi)基板。
9.根据权利要求8所述的充电器，还包括: 弯曲件，所述弯曲件联接到Pdi基板；和 位于所述对齐插座的所述侧壁内的开口，所述开口为所述弯曲件提供通道，以使所述弯曲件联接到所述充电器的电子电路。
10.根据权利要求9所述的充电器，还包括: 在所述pdi基板上的多个对齐孔；和 对齐凸块，所述对齐凸块被模制在所述充电器连接器上，以与所述Pdi基板上的所述多个对齐孔对齐。
11.根据权利要求9所述的充电器，还包括: 由所述充电器连接器内的切口形成的储槽，所述储槽用于接收用于将所述Pdi基板密封到所述充电器连接器上的粘合剂。
12.一种用于无线电装置的充电器，包括: 壳体，所述壳体具有用于接收所述无线电装置的充电器收容部；和 充电器连接器，所述充电器连接器经由由凸出的突起和对应的凹入的凹部形成的内部接口被安装在所述充电器收容部内，所述凸出的突起和对应的凹入的凹部为所述充电器连接器提供预定的移动范围，以使其与所述无线电装置的对应的连接器配合。
13.根据权利要求12所述的充电器，其中，所述凸出的突起形成在所述充电器连接器上，而所述对应的凹入的凹部形成在所述壳体的内表面上；并且 所述充电器连接器的所述预定的移动范围通过所述凸出的突起在所述凹入的凹部内摇摆来控制。
14.根据权利要求12所述的充电器，其中，所述凸出的突起形成在所述壳体的内表面上，而所述对应的凹入的凹部形成在所述充电器连接器上；并且 所述充电器连接器的所述预定的移动范围通过所述凸出的突起在所述凹入的凹部内摇摆来控制。
15.根据权利要求12所述的充电器，其中，所述充电器连接器是单一模制件部分，在所述单一模制件部分上模制有所述凸出的突起或所述凹入的凹部，所述凸出的突起或所述凹入的凹部接收模制在所述壳体的内表面内的对应的凸出的突起或对应的凹入的凹部，以提供自对齐和多个旋转自由度。
16.根据权利要求12所述的充电器，还包括: 形成在所述壳体内的对齐 插座，所述对齐插座用于接收所述充电器连接器； 适应垫，所述适应垫被安装到所述充电器连接器；和 支架元件，所述支架元件压靠所述适应垫，从而将所述凸出的突起保持在所述对应的凹入的凹部内。
17.根据权利要求16所述的充电器，其中，所述凸出的突起形成在所述充电器连接器上，而所述对应的凹入的凹部在所述对齐插座内形成在所述壳体的内表面上。
18.根据权利要求16所述的充电器，其中，所述适应垫在压缩状态下提供预定的力以控制所述预定的移动范围，并且所述适应垫在解压状态下将所述充电器连接器重新设置到其原始位置。
19.根据权利要求18所述的充电器，其中，在所述凸出的突起和所述对应的凹入的凹部的下方，所述适应垫被以粘合方式联接到所述充电器连接器。
20.一种充电器连接器接口，包括: 壳体，所述壳体具有孔，通过所述孔经由内部接口安装充电器连接器；和 所述内部接口，所述内部接口由凸出的突起和对应的凹入的凹部形成，所述凸出的突起和所述对应的凹入的凹部提供所述充电器连接器在所述壳体内的自对齐，以及所述充电器连接器在所述孔内的预定的旋 转移动范围。
【文档编号】H01R13/64GK103891091SQ201280052873
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年9月25日 优先权日:2011年10月26日
【发明者】威拉德·F·阿摩罗, 凯文·K·马格特 申请人:摩托罗拉解决方案公司