專利名稱：電池蓋的卡鎖的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及電池蓋的卡鎖，具體涉及便攜式電子裝置的電池蓋卡鎖。
通常的便攜式電子裝置具有可卸下的蓋，卸下該蓋便可以接觸裝置隔間中的電池、保險絲等。需要這種可以經常取下的蓋，而且已經致力于設計可以容易裝上和取下的蓋。遺憾的是，現在一些卸下和裝上操作簡化的裝置是以犧牲牢固性為代價和/或由于機械振動或甚至在正常使用期間蓋子便會發生不希望的偶然移位。這種偶然移位可能造成蓋子的丟失和/或隔間中由蓋子固定的東西的丟失。有些先有技術蓋子被設計成在裝上時具有沿一個方向運動的自由度，這種運動由卡銷系統承受。當沿卸下方向施加卸下力時，卡銷發生位移，因而可取下蓋子。很明顯，在卸下方向的振動沖擊也同樣會使卡銷發生位移。已提出兩種先有技術設計來解決此問題，第一個設計需要增加卡銷力，方法是增加卡銷的約束性，或加固周圍的構件，以增加其變位力。增加卡銷力在一定程度上解決了偶然脫開的問題，但卻很難取下蓋子。第二先有技術設計是增加輔助卡鎖、該卡鎖可移動進入一個可以阻塞蓋子運動路徑的位置。第二設計的缺點是增加了制品成本并需要使用者起動輔助卡鎖。
因此需要的是這樣一種可卸下的蓋子，該蓋子的卡鎖系統可自動地牢固地鎖定就位，能夠防止偶然的脫扣，而且還可以容易地拉開。
圖1是便攜式電子裝置外殼的透視圖，示出位于關閉位置的電池蓋；圖2是圖1外殼的透視圖，示出處于打開位置的電池蓋；圖3是圖1外殼的側視平面圖，示出處于關閉位置的電池蓋；圖4是沿圖3的截線1-1截取的外殼的橫截面圖；圖5是圖4橫截面圖的放大圖，示出蓋子部分打開時的卡鎖的細節；
圖6是圖4橫截面圖的放大圖，示出蓋子關閉和鎖上時的卡鎖的細節；圖7是圖4橫截面圖的放大圖，示出蓋子正脫開時的卡鎖的細節；圖8示出在蓋子部分打開時沿圖3的剖切線2-2截取的放大橫截面圖。
圖1示出便攜式電子裝置10的透視圖。便攜式電子裝置10例如選擇呼叫收發兩用機或尋呼機包括外殼12和外殼側部15上的蓋子14。蓋子具有外表面16、內表面(圖1中未示出)和在外表面上的裝飾部分，該裝飾部分最好為凹痕18。所示的蓋子14處于關閉位置。圖2是圖1便攜式電子裝置10的透視圖，蓋子位于打開位置，因此通過開口17露出外殼12中的隔間18，該隔間用于放置例如電池30。蓋子具有前邊緣22。法蘭24和26附著于蓋子的內表面，并伸過蓋子14的前邊緣。外殼上的開口80和81的尺寸被定為可以分別裝入法蘭24和26。本發明的卡鎖20固定在外殼12上。卡鎖最好用塑料制作，與外殼模制成整體。
圖3是圖1外殼12側部15的平面圖，示出通過蓋子14上凹痕18的剖切線1-1和通過法蘭24的剖切線2-2。圖4是沿圖3的剖切線1-1截取的外殼12的橫截面圖，示出固定在外殼12內部的卡鎖20。在外殼12的隔間28中示出電池30的橫截面圖。
圖5是圖4橫截面圖中的區域31的放大圖，示出蓋子14部分打開時卡鎖20的細節。如下面要詳細說明的，當蓋子14位于打開位置或位于如圖5所示的部分打開位置時卡鎖20的靜止位置不同于蓋子處于關閉位置時卡鎖的位置，也不同于蓋子正脫栓時卡鎖的位置。蓋子具有內表面36和該內表面上靠近前邊緣22的凹槽38。卡鎖包括與外殼12整體模制的底部40、與該底部整體模制的懸臂梁42以及遠離底部的嚙合端部44。嚙合端部44在蓋子14達到關閉位置時與凹槽38嚙合，因而可防止蓋子向打開位置移動。虛線50表示蓋子位于關閉位置時蓋子的位置。蓋子14沿箭頭46所示的方向從圖5所示的位置向關閉位置的移動使得蓋子的前邊緣22在懸臂梁42上滑動。從虛線50可以看到，當蓋子從打開位置移向關閉位置時，蓋子在懸臂梁42上滑動，并且蓋子使該懸臂梁向箭頭52表示的方向偏轉。因而應當看出，圖5所示的卡鎖20的靜止位置是沒有任何力作用在卡鎖上時卡鎖的位置，這些力為例如從蓋子上作用的力或由便攜式電子裝置使用者作用的力。
圖6是圖4橫截面圖中區域31的放大圖，示出蓋子位于關閉位置并被鎖上時卡鎖20的細節。蓋子鎖上時，如果不向某一方向施加力，則蓋子便不能與外殼12分開，這將在下面更詳細說明。當蓋子鎖上時，該蓋子當然可以約束隔間28中的東西(例如電池30)，使其不能通過開口17脫離隔間的范圍。當蓋子位于關閉位置時，卡鎖與蓋子內表面的接觸區域60接觸。凹部18位于蓋子14的外表面上，其位置幾乎相對于蓋子內表面上的接觸區域60的位置。當蓋子位于關閉位置時，卡鎖的嚙合端部44和靠近嚙合端部的那部分懸臂梁占據凹槽。卡鎖的嚙合端部和上述那部分懸臂梁進入凹槽內，因為卡鎖具有塑料的自然彈性，在有機會時便傾向于自動返回到其如圖5所示的靜止位置。當蓋子位于關閉的鎖定位置時，該卡鎖可制止蓋子向箭頭62所示的方向運動。因為卡鎖的嚙合端部阻止凹槽的嚙合端部64運動，所以可制止向箭頭62所示的方向運動。任何一個作用在蓋子上的僅在箭頭62所示的方向具有分力的外力將使嚙合端部向箭頭66所示的方向運動，因而嚙合端部仍保持在凹槽中，使蓋子仍保持在被鎖定的位置。在蓋子上施加僅在箭頭62所示的方向具有分力的外力可使嚙合端部44繞卡鎖20的底部40轉動。然而，卡鎖嚙合端部向箭頭66所示方向的轉動將使蓋子上的凹槽在相同方向轉動，如下面要說明的。
圖7是圖4橫截面圖中區域31的放大圖，示出蓋子14正脫開時卡鎖20的細節。應當認識到，一般通過作用一個外力例如通過便攜式電子裝置使用人的手指70作用一個外力便可以使蓋子脫開鎖栓。施加在箭頭72所示方向具有分力的外力可使蓋子變位，即，使得蓋子在同一方向平動，平動的平移量近似于間隙68的尺寸(見圖6)。蓋子在箭頭72所示方向的平動迫使懸臂梁42繞底部40轉動。蓋子14在接觸區域60附近向隔間方向平動一定量的距離使得嚙合端部44運動約兩倍于上述一定量的距離的距離量。凹槽具有深度74，其尺寸最好近似于間隙68寬度的尺寸。接觸區域60最好(沿箭頭72的方向)移動約一半間隙的寬度便使卡鎖的嚙合端部移動約間隙的整個寬度，由此移出凹槽。裝飾部件例如凹部18最好采用例如箭頭指明沿箭頭62所示方向的向打開位置的移動。因而可提示使用者如何施加外力，使得該外力在箭頭72的方向和箭頭62的方向均具有分力。同時施加這種外力便可以從凹槽中移出卡鎖的嚙合端部，并且還使蓋子向打開位置滑動。
圖8是蓋子14部分打開時沿圖3的剖切線2-2截取的外殼12的放大橫截面圖，由此形成開口17，露出隔間28中所裝的東西例如電池30。法蘭24和26固定于蓋子前邊緣的內表面上。法蘭24和26基本上是相同的，因此，下面只詳細說明法蘭24。法蘭24從蓋子的前邊緣上凸出，以便插入外殼中。外殼上具有一種設置，例如通過開口80用于將法蘭24嵌入到外殼12側部15的內表面82上。法蘭24伸過蓋子14前邊緣22，伸過充分量，使得當蓋子正要關閉時，法蘭的端部84在嚙合端部50正要與懸臂梁42接觸之前可以在外殼的匹配邊緣86的下面滑動。因而當蓋子從打開位置移向關閉位置時，蓋子仍保持在由側部15形成的平面內，蓋子不會受到懸臂梁的作用而偏離該平面，相反懸臂梁讓出空間。當蓋子完全關閉時(見圖6)，卡鎖的嚙合端部轉到凹槽內，但是卡鎖的彈性不會使蓋子移出由側部15所形成的平面，因為法蘭與外殼側部15的內表面82發生相互作用。當蓋子處于關閉位置時，法蘭24與外殼12繼續配合而使隔間中的東西保持在隔間內。與本發明的卡鎖配合使用的蓋子當然還可以具有另外的法蘭，以便將隔間中的東西固定在隔間內，但是該另外法蘭在本發明中不起任何作用。
最好在使用者試圖從其鎖定位置滑動蓋子時便自然產生使卡鎖脫栓和取下蓋子所需的力。這是因為使用者會自然地施加一個具有兩個分力的力，一個分力對著卡鎖，而另一個分力對著打開位置。本發明被設計成利用力的這種組合，既可脫開鎖栓機構，又可同時取下蓋子。
有利的是，在蓋子上僅施加向打開方向的外力(即在對著卡鎖的方向沒有力)可使卡鎖以更大的力嚙合蓋子，這是由于卡鎖的幾何形狀造成的。卡鎖20的懸臂梁42最好傾斜向上進入凹槽，使得懸臂梁和外殼之間在卡鎖的底部(見圖6)所形成的角度約為95°角。在發生偶然脫栓期間，例如當便攜式電子裝置10墜落時，由于慣性所產生的慣性力通常只造成指向取下方向如圖7箭頭62所示方向的力分量。當具有本發明卡鎖20的便攜式電子裝置墜落時，卡鎖不會脫開。當加速力增加時，由于鎖的結構，沿箭頭66方向的嚙合力也會有利地增加。
盡管已經詳細說明優選實施例，但是應當認識到，對這些實施例可以進行各種變型而不會超出如權利要求書所確定的本發明的范圍。
權利要求
1.一種便攜式電子裝置的卡鎖，該電子裝置具有外殼和蓋子，前者具有有開口的隔間，后者可移到封閉位置以關閉該開口，和移動到打開位置以露出該開口，該蓋子具有內表面和外表面，在內表面上有凹槽，該卡鎖包括與外殼整體模制的底部；與該底部整體模制的懸臂梁；遠離該底部的嚙合端部，當蓋子位于關閉位置時，該嚙合端部與蓋子的凹槽嚙合，因而可制止蓋子移向打開位置，其中，當作用于蓋子外表面上的外力沿著壓著卡鎖的方向時懸臂梁可相對于底部轉動。
2.如權利要求1所述的卡鎖，其特征在于，當蓋子從打開位置移到關閉位置時該懸臂梁相對于底部轉動。
3.如權利要求2所述的卡鎖，其特征在于，當蓋子在外力作用下沿對著隔間的方向的位移大到使嚙合端部轉出凹槽時，卡鎖脫開蓋子，從而可以從關閉位置移向打開位置。
4.如權利要求3所述的卡鎖，其特征在于，當懸臂梁的轉動大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，卡鎖脫開蓋子，從而可使蓋子從關閉位置移向打開位置。
5.如權利要求3所述的卡鎖，其特征在于，蓋子沿對著隔間的方向移動一定距離便使嚙合端部移動約兩倍于該一定距離。
6.如權利要求1所述的卡鎖，其特征在于，當外力大到足以轉動嚙合端部，使其轉出凹槽時，卡鎖松開蓋子，使蓋子可以從關閉位置移向打開位置。
7.如權利要求6所述的卡鎖，其特征在于，當由外力產生的位移大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，卡鎖松開蓋子，使其可以從關閉位置移到打開位置。
8.一種便攜式電子裝置，包括外殼，具有帶開口的隔間；蓋子，該蓋子可移動進入覆蓋該開口的關閉位置和移動進入露出該開口的打開位置，該蓋子具有內表面、外表面和內表面上的凹槽；卡鎖，當蓋子位于關閉位置時，該卡鎖用于將蓋子固定在外殼上，該卡鎖包括與外殼整體模制的底部；與底部整體模制的懸臂梁；以及遠離底部的遠端嚙合端部，當蓋子位于關閉位置時該嚙合端部嚙合凹槽，因而可防止蓋子移向打開位置，其中，當作用于蓋子外表面上的外力位于對著卡鎖的方向時懸臂梁可相對于底部轉動。
9.如權利要求8所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當蓋子從打開位置移向關閉位置時懸臂梁可相對于底部轉動。
10.如權利要求9所述的便攜式電子裝置，其特征在于，它還包括法蘭，該法蘭附著于蓋子的內表面上，并從蓋子的前邊緣凸出，以便嵌入外殼中，當蓋子從打開位置移向關閉位置時，該法蘭和外殼相配合可以防止因卡鎖的作用而使蓋子在離開隔間的方向上運動。
11.如權利要求8所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當蓋子位于關閉位置時，蓋子的內表面在懸臂梁的接觸區域與懸臂梁接觸，該接觸區相當靠近底部，而相當遠離嚙合端部。
12.如權利要求11所述的便攜式電子裝置，其特征在于，蓋子從打開位置到關閉位置的滑動通過接觸區域迫使懸臂梁轉動。
13.如權利要求12所述的便攜式電子裝置，其特征在于，它還包括法蘭，該法蘭附著于蓋子的內表面上并凸出于蓋子的前邊緣，以便插入到外殼中，當蓋子位于關閉位置時，該法蘭和外殼相配合可以保持蓋子內表面和懸臂梁之間的接觸。
14.如權利要求13所述的便攜式電子裝置，其特征在于，蓋子向隔間方向的平動可通過接觸區域將轉動加在懸臂梁上。
15.如權利要求14所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當由外力引起的位移大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，卡鎖松開蓋子，使其可從關閉位置移向打開位置。
16.如權利要求14所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當懸臂梁的轉動大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，該卡鎖松開蓋子，使其可以從關閉位置移向打開位置。
17.如權利要求14所述的便攜式電子裝置，其特征在于，蓋子在靠近接觸區域沿對著隔間的方向平動一定距離將使嚙合端部移動約兩倍于該一定距離。
18.如權利要求8所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當外力大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，卡鎖松開蓋子，使其可從關閉位置移向打開位置。
19.如權利要求18所述的便攜式電子裝置，其特征在于，當由外力造成的位移大到足以使嚙合端部轉出凹槽時，該卡鎖松開蓋子，使其可以從關閉位置移向打開位置。
全文摘要
便攜式電子裝置(10)的外殼(12)具有電池隔間蓋子(14)和卡鎖(20)。該鎖具有懸臂梁(42),該梁可繞固定于外殼的底部(40)轉動。蓋子的內表面(36)上具有凹槽(38)。懸臂梁的嚙合端部(44)可轉入該凹槽,以便將蓋子固定在外殼上。在大體對著卡鎖的地方沿對著卡鎖的方向在蓋子上施加外力可使懸臂梁的嚙合端部轉出嚙合卡鎖的凹槽。僅在對著蓋子打開位置的方向在蓋子上施加外力將使卡鎖以更大的力嚙合蓋子。
文檔編號H01M2/10GK1254316SQ98804691
公開日2000年5月24日 申請日期1998年4月16日 優先權日1997年5月2日
發明者邁克爾·P·戈登堡 申請人:摩托羅拉公司