专利名称：具有改进接触体的手电筒充电器的制作方法
技术领域：
本发明的领域是手电筒充电器。特别地，本发明涉及一种用于对 包含在手电筒中的可再充电能量源进行充电的手电筒充电器。
包含可再充电电池的电子设备多年来愈加流行。通常，当可再充 电电池的电荷耗尽时，用户从电子设备中取出电池，以l更在专为该电 池类型和大小设计的充电器中进行再充电。
对上迷典型充电器的一种改进是在不需要从电子设备中取出电
池的情况下对电池充电的设备。在Anthony Maglica的美国专利第 4,388,673号中对这种充电器进行了描述，在这里通过引用并入该专 利。该专利描述了这样一种手电筒，该手电筒包括环形凸缘以及适于 被放置为与电池充电器的接触元件电接触的环形接触元件。该电池充 电器包括用于将手电筒固定在充电器中的弹簧加栽弓形凸缘。提供有 单独的充电器触点用于与手电筒的环形凸缘以及环形接触元件进行 电接触。虽然以这种方式实现了对电子设备中包含的电池进行充电， 但是仍旧期望对电池进行充电的备选装置。
相应地，本法明的目的是提供一种改进的手电筒充电器。
发明内容
在本发明的第一个方面中，一种充电器被配置成对包含在手电筒 中的可充电能量源进行充电。所述充电器包括用于容纳所述手电筒 的支撑体；以及电接触体，被配置成与所述手电筒上的充电接触体相 配合并且将所迷手电筒保持在所述支撑体中，同时便携式能量源经由 所述电接触体被充电。该电接触体可以是由导电材料带形成的弹簧接 触体。所述弹簧接触体可以包括一端具有弯曲弹簧的可伸缩C形夹 片。所述充电器还可以包括与所述电接触体耦合的充电电路，所述充电电路在第一时段向所述可充电能量源施加恒定电流，并且在第二时 段向所述可充电能量源施加恒定电压。
在本发明的第二个方面中， 一种充电器包括一个容器，所述容器 的曲线表面定义了开放式腔体。该充电器还包括可偏斜导体，所述可 偏斜导体的至少一部分向着所述容器的所述腔体偏置，以将所迷手电 筒限制在所述容器中，并且所述可偏斜导体适合于与所述手电筒上的 充电接触体相配合并且向所述充电接触体传导能量。所述容器的所述
开放式腔体可纵向延伸。所述可偏斜腔体可以是具有可伸缩c形夹片 的弹簧接触体。
在本发明的第三个方面中， 一种充电器，包括支架，包含用于 容纳所述手电筒的多个部分的多个区域。所述充电器还包括接触元 件，所述接触元件被配置成电连接到手电筒的充电接触体并将所述手
电筒保持在所述支架中。其中所述接触元件是由导电材料带形成的可 伸缩弹簧，所述带的每一个末端都向后折叠以产生弯曲弹簧。每一个
弯曲弹簧用于将所述手电筒保持在所述支架中。
相应地，本发明的一个目的是提供一种充电器，该充电器具有用 于保持手电筒并且对手电筒中包含的可再充电能量源进行充电的改 进接触体。
从以下结合附图的详细描述中可以清楚了解其他的目标和特征。 但是，这些附图仅仅是为了例示目的而提供的，它们并不旨在定义本 发明的限制。
在附图中，相同的参考标记个在多个附图中指示相同的部件
图l是手电筒和充电器的顶视图。
图2是图1充电器的透视图。
图3是图1充电器的顶视图。
图4是沿着图3的平面4-4获取的充电器的截面。
图5是沿着图1的平面5-5获取的图1的手电筒-充电器的截面。
6图6是图1充电器的充电电路的电路图。图7是依照本发明的充电器的备选形式的透视图。
具体实施方式
现在转向附图的详细内容，在图l中，手电筒10被容纳在了充 电器20中。该手电筒10包括包含在其中的可充电或可再充电能量源 (未显示)。该可充电能量源可以是可再充电电池、高容量存储电容 器或者其他适当的能量源。优选地，该可充电能量源是可再充电电池。 手电筒10包括头部12、筒体14、第一充电接触体16以及第二充电 接触体18。第一充电接触体16和第二充电接触体18与可再充电电池 相耦合。所述第一充电接触体16和第二充电接触体18是环形的，并 且是绕着手电筒10的筒体14沿圆周延伸。但是，也可以使用不绕着 筒体沿圆周延伸的另选类型的充电接触体。如图l所示，充电器20用于容纳了手电筒IO的至少一部分。参 考图2,充电器20包括支撑体22、第一电接触体24以及第二电接触 体26。在优选实施例中，充电器20的支撑体22包括头部部分28和 底座部件30。头部部分28用于容纳手电筒10的头部l2，并且包含 头部容纳区域34和凸缘36。该头部容纳区域34是由曲线表面定义的 开放式腔体。在例示的实施例中，该头部容纳部分34被形成为总体 上与手电筒10的头部12的形状对应的形状。该凸缘36设置在头部 容纳区域34的前端，并且用于限制手电筒IO。参考图2到4，底座部件30是邻近头部部分28而设置的。该底 座部件30包括上底座32、下底座33，并且容纳有第一电接触体24 和第二电接触体26、发光二极管(LED )显示器38和充电电路62 (未 显示)。上底座32包括筒体容纳区域42，两个内部槽44a、 44b，以 及四个开口 46a、 46b、 46c、 46d。筒体容纳区域42用于容纳手电筒 10的筒体14的至少一部分。在优选实施例中，筒体容纳区域42是由 纵向延伸的曲线表面定义的开放式腔体。每一个内部槽"a、 44b分 别用于容纳第一电接触体24和第二电接触体26。这些槽44a、 44b是以彼此平行的方式设置的，并且每一个槽在两个位置处穿透筒体容纳区域42，以便定义四个开口46a、 46b、 46c、 46d。参考图3,第一电 接触体24装配到内部槽44a中并延伸通过开口 46a、 46b。第二电接 触体26装配到内部槽44b中并延伸通过开口 46a、 46d。第一电接触体24和第二电接触体26中的每一个都具有将手电筒 10保持在充电器20中以及向包含在手电筒10中的可再充电电池传导 能量的双重功能。在优选实施例中，第一电接触体24和第二电接触 体26具有相同的特征，并且槽44a、 44b具有相同的特征。相应地， 后续的关于第一电接触体24以及槽44a的描述也分别适用于第二电 接触体26和槽44b。但是，在这里应该明确指出的是，电接触体24、 26或内部槽44a、 44b的同 一性并不是实施这里描述的本发明所必需 的。参考图4，第一电接触体24包括可伸缩的C形夹片部分48，回 转端52a、 52b，以及弯曲弹簧54a、 54b。 C形夹片部分48被装配到 内部槽44a中，并且其大小与手电筒10的第一充电接触体16相配合。 第一电接触体24的每一个末端都被形成为向着由筒体容纳区域42定 义的腔体弯曲，然后在远离筒体容纳区域42的方向上折叠，以便定 义回转端52a、 52b以及弯曲弹簧54a、 54b。在优选实施例中，第一电接触体24是由导电材料带制成的，例 如磷青铜或其他适当的材料。仍旧参考图4，内部槽44a被配置成容纳第一电接触体24，并且 包含腔体56以及侧壁58a、 58b。第一电接触体42的C形夹片部分 48装配在腔体56中，并且回转端52a、 52b分别通过开口 46a、 46b 延伸。弯曲弹簧54a、 54b分别支撑在侧壁58a、 58b上。下底座" 被固定到上底座32，并且进一步用于将第一电接触体24包含在槽44a 中。参考图5,通过将手电筒10经由开口 46a、 46b放置在向着彼此 延伸的回转端52a、 52b上，将手电筒10安装在充电器20中。通过 对手电筒IO施加足够的向下的力，回转端52a、 52b向着彼此远离的方向偏斜，并且弯曲弹簧54a、 54b压缩。当进一步使手电筒10向下 位移，直至其依靠在筒体容纳区域42上时，弯曲弹簧54a、 54b使回 转端52a、 52b向着彼此往回偏置，以便将手电筒IO保持或夹紧在支 撑体22中。头部容纳区域34的形状在该区域内引导手电筒10的头 部12。头部部分28的凸缘36限制手电筒IO相对于充电器20的轴向 向前位移。通过适当地相对于头部容纳区域34定位第一电接触体24, 将第一电接触体24对准成与手电筒10的第一充电接触体16进行电 连接。为了从充电器20中取下手电筒10，用户施加向上的力，以便 伸缩C形夹片部分48，并且4吏回转端52a、 52b位移以相互偏离。有利的是，来自弯曲弹簧54a、 54b的钳位或保持力增强第一电 接触体24与第一充电接触体16之间的连接。此外，有利的是，在手 电筒安装/移除顺序中，手电筒10与第一电接触体24之间的摩擦作用 移除可能在电接触体24上的氧化物或者其他外来物质，由此进一步 增强电连接。第二电接触体26是相对于充电器的头部容纳区域34定位的，由 此与手电筒10的第二充电接触体18对准并相配合。使第二电接触体 26按照与如上针对第一电接触体24所描述的方式类似的方式来配置 和放置，可以增强使充电器20将手电筒IO保持在恰当位置的能力。虽然所公开的每个电接触体24、 26都包含了一对弯曲弹簧，但 是本发明并不限于特定类型的弹簧或弹簧数量。例如，单个的弹簧可 以用于提供足够的力，以便保持手电筒并且维持与手电筒充电接触体 的电接触。此外，该弹簧也可以是被充分限制的线圏弹簧，以便在与 手电筒的充电接触体保持电接触的同时提供支持力。但是，这里公开 的这两个弯曲弹簧有利地提供了一种用于将手电筒保持在充电器20中的平衡有效的手段。此外，虽然这里公开的充电器结构包含了第一和第二电接触体 24、 26，这两个电接触体各自是从开口 46a、 46b、 46c、 46d局部伸 出的，但是本发明并不局限于这种布置。本发明可以在没有任何开口 46a、 46b、 46c、 46d，并且一个或全部两个电接触体完全暴露并排列在筒体容纳区域42的顶端上的情况下实施。但是，如这里公开的， 使可伸缩电接触体设置在内部腔体中提供了一种牢固包含的接触体， 该接触体在与手电筒的充电接触体电连接的同时将手电筒10保持在 充电器中。由此，第一电接触体24和第二电接触体26被提供为与第一充电 接触体16和第二充电接触体18相接触，并且将手电筒10保持在充 电器20中。充电电路62对可再充电电池的充电操作进行控制。该充 电操作可以包括在固定或可变时段提供恒定的充电电流，随后在固定 或可变时段施加恒定的电压。在优选实施例中，在达到跃迁电压之前， 充电电路62始终向可再充电电池提供恒定的充电电流。 一旦达到跃 迁电压，在可再充电电池两端施加恒定的电压，直至充电电流递减为 零。对锂离子可再充电电池来说，该跃迁电压通常是每电池单元4.2 伏。参考图5,充电电路62包括集成电路64、金属氧化物半导体场 效应晶体管(MOSFET) 66、电流传感电阻器68、红色LED72、绿 色LED 74以及电源连接76。该集成电路64与MOSFET 66相连， 以便控制从DC电源到包含在手电筒10中的可再充电电池的能量流。 通过^f吏用传感电阻器68，集成电路64可以监^L流向可再充电电池的 电流以及可再充电电池两端的电压电平。借助该〗言息，集成电路64 能够控制MOSFET66，以便实施和管理如上所述的优选充电算法。充电电路62可以通过电源连接76而与任何适当的电源电连接。 例如，电源连接76可以通过电子线圏耦合到DC壁适配器。集成电路64还与红色LED 72以及绿色LED 74相耦合，以便提 供充电状态的可视指示。在优选实施例中，激活红色LED72会向用 户指示充电正处于进行之中；激活绿色LED 74指示充电已经结束。 此外，如果没有将手电筒10安装在充电器20中，那么绿色LED 74 将被激活，以便指示充电器20已经为充电准备就绪。虽然优选的充电电路62包含用于管理充电操作的集成电路64， 但是其他适当的设备也是可以使用的，例如微处理器或微计算机。同样，晶体管或其他适当的电源控制设备也可以使用，来替换MOSFET。 此外，虽然所例示的充电电路62与两个电接触体24、26相耦合， 但是充电电路62也可以被配置成与第三电接触体相连，以便接收例 如关于能量源的类型或包含在手电筒10中的电池数量的信息。这些 信息可以用于选择和应用正确的充电算法。该第三电接触体也可以用 于接收充电处理期间的充电信息，以便进行监^L。在这个实施例中， 第三电接触体优选的是以与上文中针对第一电接触体24和第二电接 触体26描述的方式相类似的方式而配置的。如图7所示，该第三电 接触体可以与第一电接触体24和第二电接触体26并行布置。此外，虽然在上文中记述了锂离子可再充电电池，但是本发明并 不限于这种可包含在手电筒10中的可再充电电池类型。其他的可再 充电电源也可以使用的，例如镍镉电池、镍金属氢化物电池、密封铅 酸电池或者具有其他适当的化学性质的电源。最适合对选定的可再充 电电源进行有效充电的充电算法可以由集成电路64或其他适当的管 理设备来管理。在优选实施例中，充电电路62位于电路板上。该电路板可以容 纳在底座部件30中，并且与第一电接触体24和第二电接触体26电 连接。红色LED 72和绿色LED 74可以设置在LED显示器38附近， 以使LED指示可被用户看到。由此，显示并描述了一种具有改进接触体的新型充电器。当然， 在不脱离本发明的实质和范围的情况下，各种变化都是可行的。由此， 本发明应该只受后续权利要求及其等价物的限制。
权利要求
1.一种充电器，被配置成对包含在手电筒中的可充电能量源进行充电，所述充电器包括被配置成容纳所述手电筒的支撑体；以及由所述支撑体保持的第一电接触体，所述第一电接触体被配置成与所述手电筒上的第一充电接触体相配合并且将所述手电筒保持在所述支撑体中，同时便携式能量源经由所述第一电接触体被充电。
2. 根据权利要求1所述的充电器，其中所述支撑体包括用于容纳所述手电筒的筒体的第一容纳区域以及用于容纳所述手电筒的头 部的第二容纳区域。
3. 根据权利要求2所述的充电器，其中所述第一电接触体被设 置在所述支撑体的所述第一容纳区域中。
4. 根据权利要求2所述的充电器，其中所述第二容纳区域具有
5. 根据权利要求1所述的充电器，其中所述第一电接触体是由 导电材料带形成的弹簧接触体。
6. 根据权利要求5所述的充电器，其中所述弹簧接触体包括可 伸缩的C形夹片，所述C形夹片被配置成可拆卸地将所述手电筒保 持在所述支撑体中。
7. 根据权利要求6所述的充电器，其中所述弹簧接触体还包括 第一弯曲弹簧部分和第二弯曲弹簧部分，所述第一弯曲弹簧部分和第 二弯曲弹簧部分分别从所述C形夹片的第一末端和第二末端伸出并且^f吏所述第一末端和第二末端向着彼此偏置。
8. 根据权利要求6所述的充电器，其中所述C形夹片的一个末端向后折叠，以产生弯曲弹簧。
9. 根据权利要求5所述的充电器，还包括由所述支撑体保持 的第二电接触体，所述第二电接触体用于与所述手电筒上的第二充电 接触体相配合，其中所述第二电接触体是包含有可伸缩的C形夹片区的弹簧接触体，所述c形夹片区被配置成可拆卸地将所述手电筒保持在所述支撑体中。
10. 根据权利要求1所述的充电器，还包括与所述第一电接触 体耦合的充电电路，所述充电电路被配置成在第一时段向所述可充电 能量源施加恒定电流，并且在第二时段向所述可充电能量源施加恒定 电压。
11. 根据权利要求10所述的充电器，其中所述充电电路包括集 成电路。
12. —种用于手电筒的充电器，包括 包含曲线表面的容器，所述曲线表面定义开放式腔体；以及 由所述容器保持并且设置在所述曲线表面附近的第一可偏斜导体，其中所述第一可偏斜导体的至少一部分向着所述容器的所述腔体 偏置，以将所述手电筒限制在所述容器中，并且其中所述第一可偏斜 导体适合于与所述手电筒上的充电接触体相配合并且向所述充电接 触体传导能量。
13. 根据权利要求12所述的充电器，其中所述容器的所述开放 式腔体纵向延伸。
14. 根据权利要求12所述的充电器，其中所述第一可偏斜导体 是由导电材料带形成的弹簧接触体。
15. 根据权利要求14所述的充电器，其中所述弹簧接触体包括 可伸缩的C形夹片，所述C形夹片被配置成可拆卸地将所述手电筒 保持在所述容器中。
16. 根据权利要求15所述的充电器，其中所述弹簧接触体还包 括第一弯曲弹簧部分和第二弯曲弹簧部分，所述第一弯曲弹簧部分和 第二弯曲弹簧部分分别从所述C形夹片的第一末端和第二末端伸出 并且使所述第一末端和第二末端向着彼此偏置。
17. 根据权利要求15所述的充电器，其中所述C形夹片的一个 末端向后折叠，以产生弯曲弹簧。
18. 根据权利要求12所述的充电器，其中所述第一可偏斜导体在两个位置处向着所述容器的所述腔体偏置。
19. 根据权利要求12所述的充电器，其中所述第一可偏斜导体 是青铜。
20. 根据权利要求12所迷的充电器，还包括由所述容器保持的 第二可偏斜导体。
21. —种充电器，包括支架，包含第一区域以及与所述第一区域相邻的第二区域，所述 第一区域被配置成容纳手电筒的第一部分，所述第二区域被配置成容 纳所述手电筒的笫二部分；以及设置在所述支架的所述第一区域附近的接触元件，其中所述接触 元件被配置成电连接到手电筒的充电接触体并将所述手电筒保持在 所述支架中，其中所述接触元件是由导电材料带形成的可伸缩弹簧， 所述带的每一个末端都向后折叠以产生弯曲弹簧，每一个弯曲弹簧用 于将所述手电筒保持在所述支架中。
22. 根据权利要求21所述的充电器，其中所述手电筒的所述第 二部分是所述手电筒的头部。
23. 根据权利要求21所述的充电器，其中所述支架的所述第一 区域总体上是由半个柱体定义的。
24. 根据权利要求21所迷的充电器，其中所述支架的所述第一 区域包括腔体，其中所述弯曲弹簧向着所述支架的所述腔体偏置。
25. 根据权利要求21所述的充电器，其中所述接触元件电耦合 到所述手电筒的所述充电接触体，以对包含在所述手电筒中的便携式 能量源充电。
26. 根据权利要求21所述的充电器，其中所述接触元件是青铜。
27. —种充电器，包括外壳装置，用于容纳包含有可充电能量源的手电筒；以及 用于将所述手电筒保持在所述外壳装置内并且对所述手电筒中 包含的所述可充电能量源进行充电的装置。
全文摘要
提供了一种充电器，所述充电器包含用于保持手电筒并且与手电筒的充电接触体电连接的改进接触体。所述充电器包括用于容纳手电筒的头部的区域以及用于容纳手电筒的筒体的区域。所述接触体设置在用于容纳筒体的区域附近。所述接触体是可偏斜的，并且包含可伸缩并且与手电筒的充电接触体相配合以将手电筒保持在适当位置的部分，同时，所述接触体与充电接触体电连接以向包含在手电筒中的可再充电电池供应电能。
文档编号H02J7/00GK101322297SQ200680019828
公开日2008年12月10日 申请日期2006年4月12日 优先权日2005年4月18日
发明者安东尼·马格利卡, 斯塔希·H·维斯特 申请人:美光工具公司