改进的硬币形电池电连接的端子装置 本发明涉及一种用于与便携式电器的硬币形电池电连接的端子装置的改进结构。
图12和13中所示为一种传统的与一硬币形电池连接的端子结构，一般地包括一正极端子板22和一负极端子板25，两者都是由板弹簧制成。正极端子板22由一接触部23和一连接部24组成。接触部23被支撑着以与硬币形电池21的圆周侧面接合。连接部24是焊接或低温焊接到一印刷电路板(未示)上。负极端子板25由一对与电池21的底部接触的触头和一焊接或低温焊接到印刷电路板上的连接部27组成。电池21，如图13中可见地，具有一正极29和一负极30。正极29从电池的上表面延伸到侧面，而负极30仅形成在电池的底部。当电池21被放在端子装置上时，它与一对触头26在底部(即，负极30)接合，与接触部23在侧面(即，正极29)接合。
较佳地，接触部23定向为垂直于负极端子板25延伸以确保其与电池21的正极29接合。尽管如此，接触部23可如图13中折线A和B所示的相对于负极端子板25倾斜，如因为在装配过程中错误的定位所造成的那样。当接触部23如折线A所示地向外倾斜时，电池21的侧面沿接触部23的一侧壁上提，从而使电池21的底部(即，负极30)不能与负极端子板的触头26接触。另外，当接触部23如折线B所示向内倾斜时，电池21的侧面被向下推动，从而使在电池21的侧面(即，正极29)的底角部与负极端子板25或印刷电路板之间形成短路。这可使电路出现故障。如果为了避免这样的缺陷而增加接触部23的高度C，则可进一步引起接触部23的弹性地或永久地变形。
困此本发明的一个目的在于避免已有技术的缺点。
本发明的另一个目的在于提供一种改进的用于与一硬币形电池连接的端子装置，即使与电池的侧面接触的端子板意外地倾斜时，它也能够使电池的正极和负极与端子装置的正极和负极端子接触。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于硬币形电池的端子装置，包括用于确保与硬币形电池的侧面接合的第一端子板；用于确保与硬币形电池的底面接合的第二端子板；设置在所述第一端子板上以确保与所述硬币形电池的侧面的第一部分稳定接合的第一折曲部；以及设置在所述第一端子板上以确保与所述硬币形电池侧面的离开所述第一部分一段给定的距离的第二部分稳定接合的第二折曲部。
在本发明一较佳实施例中，所述第一端子板有一给定长度以形成一静止端和一相对于所述静止端的可动端。所述可动端用来与所述硬币形电池的侧面连接。并且所述第一折曲部设置在所述可动端并有弹性以将所述硬币形电池侧面的所述第一部分推向所述第二端子板。所述第二折曲部设置在所述可动端并有弹性以将所述硬币形电池侧面的所述第二部分沿一基本垂直于所述电池厚度的方向推动。
还包括一电池夹，它形成一将所述硬币形电池的侧面夹持于其中的开口的内壁，所述第二折曲部将所述硬币形电池的侧面的所述第二部分推向所述电池夹的所述内壁。
当电池夹被放置于所述第二端子板上时，所述电池夹的所述内壁接合所述硬币形电池的所述侧面的第一区域，所述第二折曲部推动所述形成在所述硬币形电池的侧面上相对于所述第一区域的第二区域上的所述第二部分。
还包括将所述硬币形电池的侧面推向所述电池夹的所述内壁的一挡块。
还包括限制所述第一端子板的所述可动自由端在与所述硬币形电池接合时沿一离开硬币形电池侧面方向运动的第二挡块。
所述第一折曲部与所述第一端子板成一给定的角度，当置于所述第二端子板上时，它与所述硬币形电池的侧面的所述第一部分连接，所述第二折曲部与所述第一端子板成一给定的角度，以与所述硬币形电池的所述侧面的所述第二部分连接。
还包括一形成在所述第一端子板的一个部位上的磁化部，吸引所述硬币形电池的所述侧面以确保与之的稳定接合。
根据本发明的另一方面，还提供了一用于与硬币形电池电连接的端子装置，包括：一接合硬币形电池的一侧面的第一端子板，所述第一端子板是弯曲的以包围位于所述端子装置的一给定位置上的所述硬币形电池的所述侧面；和一接合所述硬币形电池的底部的第二端子板。
在本发明的一较佳实施例中，所述第一端子板以一预选的弧度弯曲。
所述第一端子板有一给定长度，并沿在其长度方向上延伸的中心线以一预选定角度弯曲。
还包括一形成在所述第一端子板的一个部位上的磁化部，吸引所述硬币形电池的所述侧面以确保与其的稳定接合。
根据本发明的再一个方面，提供了一用于与一硬币形电池电连接的端子装置，包括：一接合所述硬币形电池的一侧面的第一端子板；一接合所述硬币形电池的一底部的第二端子板；和形成在所述第一端子板上的一磁化部，吸引所述硬币形电池的所述侧面以确保与其的稳定接合。
通过下文中所详细描述并在附图中所示的本发明的一个较佳实施例将可对本发明有更充分的了解，应当理解该实施例仅有助于解释和理解本发明，而本发明的范围并不局限于此。
在附图中，
图1是本发明的端子装置第一个实施例的立体图；
图2(a)是一端子装置的接触部的展开图；
图2(b)是一端子装置的接触部的局部立体图；
图2(c)是端子装置的一接触部和一硬币形电池之间的位置关系的侧视图；
图3是意外倾斜的一端子装置的接触部的视图；
图4是与一硬币形电池接合的端子装置的接触部的视图；
图5(a)是与一硬币形电池接触的端子装置的倾斜的接触部接合的局部平面图；
图5(b)是沿图5(a)中的线D横截面图；
图6是端子装置的接触部和保持在一电池夹中的硬币形电池的立体图；
图7是当硬币形电池压着接触部时端子装置的倾斜的接触部的运动的横截面图‘
图8是表示端子装置的接触部的高度，以及接触部的底部和负极端子板之间的间隙的关系的横截面图；
图9是表示本发明的接触部和传统的端子装置的接触部之间的尺寸关系的局部立体图；
图10(a)和10(b)都是表示端子装置的接触部的第一和第二实施例的横截面图；
图11是表示端子装置的接触部的第三个实施例的横截面图；
图12是表示一传统的端子装置的立体图；以及
图13是表示图12中所示的端子装置的接触部与一硬币形电池的接合的横截面图。
参见附图，特别是图1，所示的本发明的端子装置100，用于夹持例如一便携式电器所用的硬币形电池以实现与电池的稳定连接。
端子装置100一般地包括一正极端子板2和一负极端子板5，两者都由板弹簧制成。正极端子板2在长度方向弯曲以成U形，并包括一在其一端形成的接触部3，和在其另一端形成的连接部4。连接部4焊接或低温焊接到一印刷电路板(未示)上。接触部3由连接部4弹性地支撑以实现与硬币形电池1的圆周侧面(即，一正极)的稳定接合。负极端子板5包括一对接触条6和一连接部7。各个接触条6，从图中可见，是通过切割负极端子板5的一部分以形成一弹簧条而制成的，向上拉，并将其一端向下弯以形成一实现与电池1的底部(即，负极)的稳定连接的负极弹性接触。连接部7是焊接或低温焊接到印刷电路板上的。
端子装置100还包括一如图6所示的电池夹9，它设置在负极端子板5上。电池夹9有形成一将电池1保持在其中的开口的半圆形内壁。
正极端子板2的接触部3，如图2(a)至2(c)所示，有一向上折曲部3a和一侧部折曲部3b。向上折曲部3a，从图2(a)的展开图中所见，是由在接触部3的宽度方向上的高度为D的半圆形突起所制成的，该高度近似为接触部3的宽度C的一半。如图2(b)和2(c)所示，向上折曲部3a以一给定的角度向内弯曲将电池1的上角部推向负极端子板5。侧部折曲部3b由一倾斜的向上表面20a和一为接触部3的底面的延续的平底面20b所形成的不规则四边形构成，并且其高度E近似于接触部3的宽度的一半。侧部折曲部3b，与向上折曲部3a相似，以一给定的角度向内弯曲而将电池1的较低侧壁弹性地推到电池夹的内壁(即，沿基本垂直于电池厚度的方向)以紧紧地夹持住电池1。
图3示出一正极端子板2，该板由于某些原因，例如，当安装在一印刷电路板上或在加工过程中所产生的变形意外地向负极端子板5倾斜。接触部3发生如箭头所示的从D1至D3方向所看到的那样变形。
当电池1从一方向8，如图4所示，被塞入因此而变形的端子装置100时，电池1的侧面将接触部3向外压，这样接触部3变形。图5(b)示出了当电池1的侧面将接触部3向外压时，电池1作用在接触部3上的力的方向。图5(b)是沿图5(a)中的线D的横截面图。
当电池1将接触部3向外压时，它在点P1处接合向上折曲部3a，在点P2处接合向侧部折曲部3b，这样力F’和F分别作用在向上和侧部折曲部3a和3b上，产生水平分力Fx’和Fx，以及垂直分力Fy’和Fy。接触部形成在与固定于印刷电路板上的连接部4的相反处，以致在垂直方向和水平方向可弹性地运动。因此，增大力F’和F，可使接触部3移动到垂直分力Fy’和Fy互相平衡的位置。
在完成塞入电池1之后，电池1，如图6所示，被设于负极端子板5上的电池夹9所夹住。因此，即使其中设有端子装置100的一便携式电器被不当心掉在地上而受到一外力或撞击，由电池夹9所夹持的电池1也不会从向上和侧部折曲部3a和3b中移出。特别地，当冲击作用在接触部3上，就失去了垂直分力Fy’和Fy的平衡(即，Fy’＝Fy)，向上和侧部折曲部3a和3b沿电池1的侧面移动，但电池1不会移出向上和侧部折曲部3a和3b，除非冲击力大于垂直分力Fy’与Fy的和。在此实施例中，由于接触部3是由连接部4弹性支撑以便可在一转动方向以及垂直和水平方向运动，即使如图7所示正极端子板2按逆时针方向倾斜以使向上折曲部3a处于离开电池1侧面的方向，但由于电池1和接触部3a在点P2处的接合，扭矩或转矩M相对于重力的中心G作用在接触部3上，从而使向上折曲部3a可与电池1的侧壁接合。当正极端子板顺时针方向倾斜以使侧部折曲部3b也处于离开电池1的侧面方向，也会出现同样的结果。
如果向上和侧部折曲部3a和3b两者都从电池1中脱离的可能
根据端子装置100的上述结构，如图8所示可减小负极端子板5和正极端子板2之间的间隙C，因为电池1和向上折曲部3a的配合可接触部3向下移动。这可使接触部3a的高度h增加以加强接触部3a的弯曲阻力。如图9所示，与一传统具有与本实施例的接触部3的相同的长度a和厚度b、但高度h较小的接触部23相比，作用在接触部3的一单位面积上的弯曲应力将从下文的等式可见是减小的，结果可减少抵抗相同弯曲应力的变形。所以，即使接触部3是由一具有高弹性系数的材料制成的，接触部3也可经受得住长久的形变。Z=bh26]]>σ=MZ]]>σ=6Mbh2----σ′=6Mbh′2]]>
因为h＜h’所以保证σ′＜σ其中Z是截面的模，σ是弯曲应力，M是弯矩。
参见图10(a)和10(b)，所示为本发明的端子装置100的另一实施例。
图10(a)是表示正极端子板2的接触部3的横截面图，该板2以一给定的弧度向内弯曲以垂直地包围电池1的侧面(即，正极)。因此，当接触部3向外或向内倾斜时，它可在两个接触点配合电池1，作用在接触部3上的转矩确保使与电池1的稳定配合。
图10(b)是表示沿在长度方向上延伸的中心线向内弯曲的接触部3的横截面图。在此，接触部3在两点上配合电池的侧面。所以，作用在接触部3上的转矩，与上述实施例相同，确保与电池1的牢固配合，即使接触部3相对负极端子板5在任何方向上倾斜。
图11表示本发明的接触部3的第三个实施例，包括一局部磁化的部分13a，它吸引电池1侧面的一部分以与之形成稳定的电连接。因此，即使接触部3意外地向内和向外倾斜，接触部3仍可与电池1的侧面快速牢固地配合而使电池1塞在端子装置100中。
图11中的第三个实施例可和图1及图10(a)、10(b)中的一个一起使用。此时，建议在接触部3上沿垂直方向制成两个磁化部位。
虽然已通过对较佳实施例的描述以便较好地理解本发明，但是应当认识到，不脱离本发明的原理还可以多种方式实施。所以，应当理解本发明包括所有可能的实施例和对所示的实施例的变型，它们在不脱离如所附权利要求书所提出本发明的原理都可得以实施。