專利名稱：用于可充電設備的改進充電接口的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于可充電設備的充電接口。
背景技術：
可充電設備非常普及和極為常用。便攜式計算機、遙控玩具和蜂窩電話等設備全 部需要定期充電，這通常涉及將可充電設備連接至充電器以給該設備的內部電池充電。充 電器可以包含交流/直流轉換器從而它們可以直接連接至交流電源，或者具有內部直流電 源(例如可替換電池)。在可充電設備和充電器之間的連接或者充電接口通常由可滑動互連的公插頭和 母插座組成。每個公插頭和母插座可以位于設備自身上或者充電器上。與方向無關，充電 接口的設備側通常安裝在或者連接至位于設備內部的電路板。對于許多可充電設備，可充電設備和電源之間的電連接對于該設備是特有的，從 而連接可充電設備與并非用于該設備的充電器可能導致對該設備的損害。在這種情況下， 設計充電接口以便當試圖給該設備充電時難以或者不可能意外地使用錯誤的充電器是重 要的。將可充電設備插入其電池充電器和將其拔出可能損害在充電接口的設備部分和 連接到設備內的電路板之間的連接，因為充電接口的設備部分通常焊接至電路板，當施壓 時焊接材料可能破碎。一旦這些焊接連接破裂或者受損，則電連接可能損毀。此外，許多現有技術的充電接口具有適合于相應母插接槽的專用公插接管腳。當 將公插接管腳錯誤地插入母插接槽時，這些公插接管腳可能彎曲或者變形，甚至折斷，導致 不起作用的充電接口。此外，如果將公插接管腳錯誤地插入到母插接槽，可能產生錯誤的電 連接，這可能導致接口不工作，甚至損壞該設備，或者導致對用戶的傷害。因此，需要一種充電接口，其簡單且耐用，在其所安裝在的電路板上并不產生不必 要的應力。

發明內容
本發明提供一種比當前在現有技術中可用的充電接口更耐用和易于使用的用于 可充電設備的充電接口。本充電接口包括母插座和相應的單個公插頭，該公插頭是電路板并在至少兩個方 向上與母插座可滑動地電互連。公插頭和母插座之一與主電路板電接觸，公插頭和母插座 中的另一個適合于電連接至電源。本充電接口非常耐用，因為不存在如果將公插頭的突出 部分錯誤地插入接收凹槽可能彎曲或折斷的專用公插接管腳。在至少一種實施例中，公插頭由一片電路板基層構成，并緊密適合地安裝于主電 路板上設置的凹槽，隨后可以在此將其焊接到位。這有助于穩定公插頭，并使公插頭特別抵 抗在公插頭/主電路板接口上的扭曲或彎曲，從而大大降低在維持公插頭和主電路板之間 電接觸的焊接連接上的應力。可替代地，公插頭可以集成于主電路板內。
此外，本充電接口的公插頭是非定向的，因為它具有至少兩個表面，其分別具有在 相同電配置中的正電極和負電極。因此，每個表面將與母插座內的正和負電極正確地交互， 因而，公插頭可插入母插座的任意方向將提供正確的電連接。這使本充電接口與當前可用 的其它現有技術公插頭相比更易于適用。


現在，將更詳細地描述本充電接口的優選實施例，當結合附圖閱讀時將更好理解， 在附圖中圖1是當公插頭未互連母插接槽時本充電接口的一種實施例的透視圖。圖2是本充電接口的公插頭的一種實施例的平面圖。圖3是公插頭及其在可充電設備主電路板上的相應接收槽的一種實施例的分解 圖。圖4是圖示公插頭/母插接槽接口的本充電接口的一種實施例的剖視圖。圖5是本發明的母插座的一種實施例的橫截面平面圖。圖6是本發明的公插頭和電路板接口的一種實施例的透視圖。圖7是本發明的公插頭和電路板接口的一種實施例的透視圖。圖8A是圖示本發明公插頭的一種實施例的一個表面的電配置的示意圖。圖8B是圖示與圖8A相反表面的電配置的示意圖。
具體實施例方式參見圖1，在至少一種實施例中，本發明的充電接口 100包括適合于與母插座300 可滑動互連的公插頭200。對于技術人員而言，母插座300的外殼顯然可以具有任意便利 形狀，只要母插座與公插頭互連。母插座300具有可進一步連接至交流或直流電源(未圖 示)的電源線102。在至少一種實施例中，公插頭200由標準電路板基層構成，然而，也可以使用適合 于在電路板內使用的其它材料。公插頭200具有第一端210和第二端220。第一端210最 好寬于第二端220，然而也可以使用其它配置。參見圖2和圖3，在至少一種實施例中，第一端210窄于公插頭200的最寬部分。 這生成兩個第一肩部216、217，其鄰接主電路板110并在公插頭200安裝于主電路板110的 接收槽120內時，尤其當使用推力使公插頭200連接母插座300時提供穩定性。此外，第二 端220也最好窄于公插頭200的最寬部分，其產生兩個第二肩部226、227。當公插頭200互 連母插座300時，第二肩部226、227可以鄰接母插座300，或者在至少一種實施例中，第二肩 部226、227鄰接位于可充電設備內的保持槽(未圖示)。這使得公插頭200穩定，尤其當使 用拉力使公插頭200從母插座300斷開時。參見圖3，在至少一種實施例中，構成公插頭200以便第一端210裝配于主電路板 110的接收槽120，第一肩部216、217鄰接主電路板110。第一端210最好以緊密配置裝配 于接收槽120，從而在不施加明顯拉力的情況下，公插頭200并不從接收槽120脫離。隨后， 可以將公插頭200焊接在主電路板110的位置上，以便主電路板110的正觸點112和負觸 點114相應電連接至公插頭200的第一正電極212和第一負電極214。
參見圖6和圖7，公插頭200也可以集成在主電路板110內。在至少一種實施例 中，公插頭200的第一端210可以集成于主電路板110，或者在替代配置中，公插頭200的第 二端220可以簡單地從主電路板110直接凸出，如圖7所示。參見圖3、8A和8B，公插頭200包括具有橫向側面232和234的第一表面230和 具有橫向側面242和244的第二表面240。每個表面具有在端部220內的第二正電極222 和第二負電極224，其分別電連接至在端部210內的第一正電極212和第一負電極214。電 極212和214可以通過現有技術中的任意公知方式分別電連接至電極222和224。在至少 一種實施例中，電極212和214通過蝕刻至公插頭200主體內的配備銅電路電連接至電極 222 和 224。如圖8A可以看出的，設置第一表面230，以便第一正電極212和第二正電極222都 位于一個橫向側面232內，而第一負電極214和第二負電極224都位于相反的橫向側面234 內。相反地，如圖8B所示的，設置第二表面240，以便第一負電極214和第二正電極222都 位于一個橫向側面242內，而第一正電極212和第二負電極224都位于相反的橫向側面244 內。以這種方式，電極222和224的相同配置存在于公插頭200第二端220的每個表面230 或240上。參見圖4，圖示本充電接口 100的一種實施例的剖面圖，其中公插頭200電連接母 插座300。在至少一種實施例中，母插座300由非導電材料構成，包括但是并不限于陶瓷或 者塑料，可以使用并不導電的任意材料。母插座300的外殼形狀可以是任意方便形狀的，只 要公插頭200可以連接母插座300。參見圖4和圖5，在至少一種實施例中，第二端220接 觸母插座300內的正電觸點312和負電觸點314。對于技術人員而言，當公插頭200的端 部220的表面230或表面240接觸電觸點312和314時，第二正電極222顯然將接觸正電 觸點312且第二負電極224顯然將接觸負電觸點314。這使得公插頭200可以以任意方向 插入母插座300，而不影響電連接性。在至少一種實施例中，以板簧的形狀構成電觸點312和314。當電觸點312和314 變形時，它們提供偏置力，其將公插頭200維持在母插座300內，同時維持電觸點312和314 分別與第二正電極222和第二負電極224中每個之間的電連接性。可以使用現有技術中的 公知的其它保持方法將公插頭200維持在母插座300內，只要分別使第二正電極222接觸 正電觸點312和第二負電極224接觸負電觸點314。電觸點312和314最好由金屬構成，然 而，也可以使用適合于應用要求的任意材料構成它們，只要所選擇的材料是導電的。電觸點312和314進一步連接至電源線102。電源線102最好是具有正線束和負 線束的多股線。然而根據應用，地線束或者其它線配置可能是必需的。分別通過保持裝置 320，電源線102的正線束電連接至正電觸點312，電源線102的負線束電連接至負電觸點 314。保持裝置320可以是彈簧、夾具、螺絲或者任何其它公知方式，其中電線可電連接至導 電材料片。本發明的上述實施例用于說明本發明的優選實施例，將不限制本發明的保護范 圍。對于本領域技術人員將顯而易見的各種修改將在本發明的保護范圍之內。僅在權利要 求書中闡述對本發明保護范圍的限制。
權利要求
一種用于在可充電設備的主電路板和電源之間提供電接觸的充電接口，該充電接口包括母插座；和公插頭，其中該公插頭是配置以在至少兩個方向上與母插座可滑動地電互連的電路板；其中母插座和公插頭之一電接觸主電路板，公插頭和母插座中的另一個適合于與電源電接觸。
2.權利要求1的充電接口，其中公插頭與主電路板緊密電接觸。
3.權利要求2的充電接口，其中公插頭與主電路板集成。
4.權利要求2的充電接口，其中公插頭還包括第一端和第二端，第一端適合于與主電 路板內的接收槽緊密地電互連，第二端適合于與母插座可滑動地電互連。
5.權利要求1的充電接口，其中母插座包括至少一個板簧電觸點。
6.權利要求1的充電接口，其中電源是交流電源。
7.權利要求1的充電接口，其中電源是直流電源。
8.一種具有主電路板的可充電設備，該可充電設備包括母插座和公插頭之一，其中公 插頭是電路板，配置該公插頭和母插座以在至少兩個方向上可相互滑動地電互連，其中母 插座和公插頭之一與主電路板電接觸。
9.權利要求8的可充電設備，其中母插座和公插頭之一是公插頭，且其中該公插頭與 主電路板緊密電接觸。
10.權利要求9的可充電設備，其中該公插頭集成于主電路板。
11.權利要求9的可充電設備，其中該公插頭還包括第一端和第二端，第一端適合于與 主電路板內的接收槽緊密地電互連，第二端適合于與母插座可滑動地電互連。
12.權利要求8的可充電設備，其中母插座和公插頭之一是母插座，和其中母插座包括 至少一個板簧電觸點。
13.一種用于連接至電源的充電單元，該充電單元包括母插座和公插頭之一，其中公插 頭是電路板，配置該公插頭和母插座以在至少兩個方向上可相互滑動地電互連，其中母插 座和公插頭之一適合于與電源電接觸。
14.權利要求13的充電單元，其中母插座和公插頭之一是公插頭。
15.權利要求13的充電單元，其中母插座和公插頭之一是母插座。
16.權利要求15的充電單元，其中母插座包括至少一個板簧電觸點。
17.權利要求13的充電單元，其中電源是交流電源。
18.權利要求13的充電單元，其中電源是直流電源。
全文摘要
在此公開了一種用于可充電設備的新型充電接口。本充電接口包括由電路板材料構成的公插頭，其在至少兩個方向內與母插座可滑動地電互連。該母插座具有導電偏壓裝置，其將公插頭保持在母插座內。該充電接口提供在可充電設備主電路板和電源之間的電接觸。
文檔編號H01R13/46GK101901973SQ20091016647
公開日2010年12月1日 申請日期2009年8月19日 優先權日2009年5月26日
發明者麥鑒波 申請人:斯平瑪斯特有限公司