印刷电路板用的电池连接器和电池夹持器.pdf

摘要
申请专利号：	CN97199286.X	申请日：	1997.10.29
公开号：	CN1235702A	公开日：	1999.11.17
当前法律状态：	终止	有效性：	无权
法律详情：	未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01M 2/10申请日:19971029授权公告日:20030702终止日期:20121029\|\|\|授权\|\|\|\|\|\|公开
IPC分类号：	H01M2/10	主分类号：	H01M2/10
申请人：	惠特克公司;
发明人：	R·H·弗兰茨; A·D·巴尔塔瑟尔; 小J·T·拉金
地址：	美国特拉华州
优先权：	1996.10.31 US 60/030,154; 1997.09.11 US 08/927,981
专利代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司	代理人：	张天安;章社杲
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内容摘要

一种盘形电池(102)连接器(20),它包括一个盒(22),盒上带有一个电池容腔(38)、第一和第二对侧壁(30,34)以及用来接纳相应端子(66,84)的第一和第二端子接纳槽(40,54),所述端子接纳槽分别设置在第一和第二对侧壁(30,34)之间。每个侧壁分别包括一个向内的保持凸缘(32,36),它们用来将电池(102)固定在盒(22)内。底座(24)包括多个足够长度的板托脚(62),以便允许连接器底座(24)的一些部分朝电路板(108)向下弯曲足够的距离,从而使一个侧壁的保持凸缘(36)向外移动,将电池(102)从所述连接器(20)中脱开。

权利要求书

1．一种电池连接器(20)，它包括一个具有底座(24)的绝缘盒
(22)以及第一和第二端子(66,166,84)，所述底座(24)带有
从它的第一主表面(26)向上伸出并其尺寸可在其间接纳盘形电池
(102)的第一和第二对侧壁(30,34)；所述第一和第二端子被安
置在相应的第一和第二端子接纳槽(40,54)中，所述接纳槽(40,
54)分别位于在第一和第二对侧壁(30,34)之间；每个所述侧壁包
括向内的保持凸缘(32,36)，所述凸缘与底座(24)平行并在底座
(24)上方隔开，其尺寸使之可与电池(102)上表面的一个相应部
分接合并在该部分上延伸，以便将所述电池(102)固定在所述盒(22)
中；所述连接器(20)其特征在于：
所述底座(24)包括多个从一个下主表面(28)伸出的板托脚
(62)，所述托脚(62)具有足够的长度，以便允许所述连接器底座
(24)的一些部分可朝电路板(108)向下弯曲足够的距离，从而使
所述成对侧壁中的一个侧壁的保持凸缘(36)向外移动以便电池
(102)从所述连接器(20)中脱开。
2．根据权利要求1的电池连接器(20)，其中，所述第一端子(66)
包括一对弹性臂(78)，所述弹性臂的形状和尺寸使其围绕所述电池
(102)的边缘部分。
3．根据权利要求1的电池连接器(20)，其中，所述第一端子(66)
包括一个具有通孔(72)的本体(68)，而所述第一端子槽(40)包
括具有引导端和底部(42)的端子定位支柱(44)，所述引导端的尺
寸使其可被接纳在所述孔(72)之中，而所述底部(42)的宽度大于
所述孔(72)的直径，以便当所述第一端子(66)被放置在所述支柱
(44)上时，所述孔(72)的边缘从所述底部(42)刮下一些材料，
从而保证所述第一端子(66)可靠地保持在所述支柱(44)上。
4．根据权利要求1的电池连接器(120)，其中，所述第一端子
(166)包括具有矩形通孔(172)的本体(168)和至少一个沿着其
前边缘(173)伸入所述通孔(172)的定位倒刺(175)，所述第一
端子槽(140)包括矩形端子定位支柱(144)，所述支柱(144)的
尺寸使其可被接纳在所述通孔(172)中，以便当所述端子(166)在
所述支柱(144)上移动时，所述至少一个定位倒刺(173)使所述通
孔(172)的一个后边缘(177)紧靠所述支柱(144)的一个后壁(149)
定位。
5．根据权利要求4的电池连接器(120)，其中，所述第一端子
(166)的侧壁(174)包括伸入所述端子(166)的支柱接纳区域的
保持倒刺(176)，并且在所述端子(166)在所述支柱(144)上移
动时所述保持倒刺(176)刮削所述支柱(144)的侧壁(179)。

说明书

印刷电路板用的电池连接器和电池夹持器

本发明涉及电池用连接器，尤其是涉及盘形电池的连接器。

盘形电池常用作电子设备在传统电源系统失效情况下的备用保
护。这些盘形备用电池通常较小，例如具有大约0.268英寸直径和大
约0.083英寸厚度，而且常常被称作“钮扣电池”。这种电池具有一
个正极和一个负极，正极沿着一个主表面和边缘延伸，而负极在另一
个主表面范围内延伸并与正极绝缘。在本发明中所用的术语“电池”
应理解为一个单独的盘形电池。电池被嵌入安装在电路板上的一个连
接器盒中，在下文中把该连接器称作“电池连接器”。理想的是备用
电池连接器在电子装置电路板上只需要最小量的空间，容易安装到电
路板上，能方便地接近以便更换已耗尽电池以及制造成本低廉。此
外，有时理想的是需要提供备用电池连接器，它在安装它的电路板上
呈水平取向。

对于水平定位的电池连接器现有技术而言，电池被放置在一个“开
口”容器或者说盒中，也就是说，盒底部具有多个穿过盒底部的触点，
而电池被放置在这些触点的上方或中间。在一定情况下，例如在运输
装有这种电池的电路板或者装置时，电池可能在原位“突然跳出”，
从而导致备用功能失效。添加一个可分离盖能减轻电池意外脱离的问
题，但却增大了该装置的制造和组装费用。因此理想的是提供一种具
有单个盒的连接器，它能可靠地使电池水平定位地固定在应有位置
上，而且制造成本低廉。

本发明旨在提供一种盘形电池连接器。该连接器包括一个绝缘
盒，盒上带有一个电池容腔、两个穿过盒底座进入所述腔的端子接纳
槽，以及安置在槽内的正极端子和负极端子。盒底座包括向上伸出而
且在周围隔开布置的第一和第二对侧壁。第一和第二端子接纳槽设置
在相应的一对侧壁之间。每个成对侧壁包括一个向内的保持凸缘，所
述凸缘与底座平行，在底座上方隔开并其尺寸使其与电池上表面的一
个相应部分接合并在该相应部分上延伸，从而将电池固定在盒中。盒
底座进一步包括多个从下主表面伸出的电路板托脚。这些托脚具有足
够的长度，以便允许连接器底座的一些部分朝着电路板向下弯曲一个
足够的距离，从而使至少一个侧壁的保持凸缘向外移动，将电池从该
保持器中脱开。

本发明进还提供正极端子的保持特征，所述正极端子包括一个在
端子接纳槽内部向上伸出的支柱，该支柱的尺寸使其可被接纳在正极
端子的孔中。该支柱包括一个沿着远离电池腔的支柱侧面的加大部
分，以使支柱底部的宽度大于正极端子孔的直径。当正极端子被放置
在支柱上时，孔边缘从该支柱后侧面刮下一些塑料，从而保证该端子
孔完全被支柱充满。面对电池容腔的支柱侧面被用作参考基准，它保
证正极端子在连接器盒中精确定位，以便向外伸出的接触臂接合电池
的外边缘，并施加足够的弹性力以便保证电池处于其适当位置。

在一个本发明替换实施例中，盒的支柱呈矩形，而端子本体包括
一个矩形孔，该矩形孔具有一个伸入该孔的端子定位倒刺，它迫使端
子紧靠该孔的后边缘从而使端子在连接器中精确定位。

本发明的一个目的是提供一种电池保持器，它能将一个盘形电池
可靠地保持水平定位。

本发明的另一个目的是提供一种顶部加载的水平定位的电池连接
器，它允许在需要时从连接器中方便地取出电池。

现在参照附图用举例的方法介绍本发明的几个实施例，其中：

图1是本发明电池连接器的等角视图，其中端子处于被分解状
态。

图2是图1电池连接器被组装后的等角视图。

图3是图2被组装连接器的顶视平面图，其中托脚用虚线画出。

图4是安装在电路板上的被组装连接器的侧视图。

图5是图2被组装连接器的一个剖视图，它表示正负端子在连接
器盒中的位置。

图6是图2被组装连接器的俯视图，一个电池已被放置在连接器
中，此图表示如何从该连接器中取出电池。

图7是沿着图6的7-7线截取的剖视图。

图8是分解视图，表示图5连接器的一个局部。

图9是一个本发明电池连接器替代实施例的等角视图，其中有一
个端子处于被分解状态。

而图10是被组装后的图9连接器的局部俯视图。

现在参见图1至5，本发明水平定位的电池连接器20包括一个绝
缘盒22，其中设置有第一和第二端子66、84。盒22包括具有对置的
主表面26、28的底座24。第一和第二对侧壁30、34从第一主表面
26向上伸出，而且侧壁30、34围绕底座24间隔布置从而构成一个电
池容腔38，所述腔38的尺寸可接纳一个盘形电池。每个侧壁30、34
分别包括一个向内的保持凸缘32、36，所述凸缘与底座24平行地伸
出并在后者上方隔开。凸缘32、36的尺寸可与电池102上表面的相
应部分接合并将其盖住，从而将电池102固定在盒22内。底座24包
括第一和第二端子接纳槽40、54，它们用来接纳分别位于第一和第二
对侧壁30、34之间的相应第一和第二端子66、84。底座24包括多个
从下主表面28伸出的板托脚62。托脚62具有足够的长度，以便允许
连接器底座24的几个部分朝线路板108向下弯曲足够的距离，从而
使至少一个侧壁34的保持凸缘36向外移动，这样可将电池102从电
池容腔38中松脱，如图7所示。

第一端子槽40包括一个底面42，它有一个向上伸出的支柱44。
支柱44具有一个面对腔的表面45以及一个加大的部分46，加大部分
46从支柱44底面向外伸出并远离腔38，一个凹槽48伸入底面42中
并且至少围绕着支柱44的后部分46。支柱44与第一端子66的表面
相互配合，以便将端子66固定在电池连接器20中，下文对此有更加
详细的描述。第一端子槽40还有向上伸出的侧支承部50，侧支承部
50具有延伸到第一对侧壁30并朝向腔的部分51。侧支承部50还包
括凹槽52，它的尺寸在第一端子66被安置在第一端子槽40内时可使
凹槽52与第一端子66互相配合。而第二端子接纳槽54包括一个伸
入底座24的上主表面26的凹槽部分56，部分56进一步包括凹槽58，
它的尺寸可接纳第二端子84的保持倒刺，下文将对此作更详细描述。

第一端子66包括一个本体68，它具有一个底部70以及一对向上
直立的侧壁74。端子66的底部68包括一个通孔72，其直径尺寸可
接纳支柱44的引导端但小于支柱44的底部宽度，从而可适应孔72
直径的微小变化。每个侧壁74包括一个伸入腔38的弹性臂78，所述
弹性臂是弯曲的，并且其尺寸可接合沿着盘形电池边缘的电极，而且
弹性臂78共同确定一个大致U形的接触表面。每个壁74有一个定位
凸起76，它向外伸出以便与侧支承部50内的凹槽52接合。本体68
还有第二连接部分，其需尺寸可便其装在电路板108的通孔110中，
例如图4所示。在最佳实施例中，第一端子66有两条腿80以便装在
电路板108的相应通孔110中。

第二端子包括一个本体86以及第一和第二连接部分92、96，本
体86具有从本体的相对侧边缘向外伸出的保持倒刺88，而连接部分
92、96从本体另外的相对端边缘向外伸出。第一连接部分92有一对
在引导端具有接触表面94的悬臂。而第二连接部分适于装在电路板
108的通孔110中。在最佳实施例中，本体84还有多个凸片90，它
们从接近第二连接部分96的本体边缘伸出并向下弯曲，以便与端子
接纳槽54的外缘接合，如图2所示。接触部分94适于接触电池102
(未画出)的负极106。

通过将支柱44插入端子66的底部孔72中，第一端子66被装在
连接器盒22上。孔72被置于支柱44的引导端上，而且当端子66沿
着支柱向下移动时，孔72的后边缘从肋46上刮下绝缘材料，从而用
塑料充满孔72并将第一端子66可靠地固定在电池连接器20中。当
第一端子66被固定在其最终位置时，从肋46刮下的材料被迫进入凹
槽48。肋46能适应孔76的直径变化，因而能补偿制造公差。第一端
子接纳槽侧壁50的凹槽52接纳和接合定位凸起76，支柱44的面对
腔的边缘45被用作一个参考基准，以便保证第一端子66在腔38中
适当定位。弹性臂78形成一个角度，以便提供足够的弹性力，从而
保证电池102牢固地贴紧第二对侧壁34的内表面。第二端子84被放
置在凹槽56中，它的倒刺88伸入槽58，凸片90延伸到第二端子接
纳槽54的边缘上，而第二连接部分96从此处向下伸出。

现在参见图6和7，电池102借助于保持凸缘32、36牢固地保持
在连接器盒22的腔38之中，所述保持凸缘延伸到电池102顶面的一
些部分上。电池102可通过下述方式从盒22中取出，向外弯曲成对
侧壁34中的至少一个侧壁，使凸缘36从电池顶面移开，因而电池能
从盒22中取出，并且用此法也能将电池卡在其中。托脚62使连接器
20在线路板108上方隔开一个被选定的距离，并且提供间隙，以便侧
壁34朝线路板108向下弯曲一个足够的距离，以致使凸缘36不再接
合在电池102的顶面上，如图7所示。

第一和第二端子66、84能用连续的金属带冲压制成，并且在附加
到一个运输器带上进行加工处理，因而便于后继的电镀和自动组装作
业。适用于本发明端子的材料包括例如磷青铜等铜合金。端子的板连
接部分可以是焊接尾部或者是具有柔性部分的腿。

本发明的盒22用一种高温热塑塑料模制成，这种塑料适于承受在
本技术领域已知的将连接件焊接到电路板上的有关温度。所述盒22
用传统模子中模制成形。

图9和10公开一个本发明替换实施例120，其中，盒122的第一
端子槽140包括一个具有前、后表面145、149的矩形支柱144。第
一端子166的本体168包括一个具有对置的前后边缘173、177和对
置的侧面179的矩形孔172。前边缘173有至少一个伸入孔172的端
子定位倒刺175，它迫使第一端子孔172的后边缘177紧靠支柱144
的后表面149，以便把端子166精确地定位在连接器120中。第一端
子166的侧壁174进一步包括多个保持倒刺176，它们伸入支柱接纳
区，并且在端子166移入端子接纳槽140时刮削支柱144，从而将端
子166可靠地保持在应有位置而且其焊接尾部也处于正确位置。此
外，倒刺176还迫使端子166的侧壁贴紧槽140的侧壁，从而保证端
子侧壁174大体铅垂地保持在槽140中，并且端子166的弹性臂178
处于与电池接合的应有位置。

本发明提供了一种用于盘形电池的电池连接器，它能安装在水平
定位的板上而且制造成本低廉。此外，电池端子与盒内结构配合，因
此不需要额外制造步骤如加桩等就能可靠地保持在应有位置。另外，
本发明连接器还进一步提供一个备用电池，它在平行电路板之间只需
要一个最小的间隔量。