專利名稱：用于電池充電器的減壓閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及電池充電器領域，特別涉及可連接于主插口(mam outlet)與電池或承載有電池的電子裝置之間的充電器，以便接收來自 主插口的交流電流，將交流電流轉換為直流電流，并且將直流電流 供應至電池，以便對電池充電。特別地，本發明涉及對氣密性充電 器的殼體內的氣體壓力進行減緩的方案。
背景技術：
電子裝置需要一些形式的電源供應來工作。對于大多數電子裝 置，尤其是便攜式裝置，電池優于與主插口的線連接。雖然當電量 耗盡時更換電池是可行的，在許多情況下的通常慣例是改為使用可 再次充電的電池。這些電池可以通過使用連接于主插口的電池充電 器而被再次充電。
因此，電池充電器典型地包括含有可連接到主插口的插頭的接 口、設置在保護殼體內的交流/直流轉換器電子器件、以及包括位于 殼體外部的連接器的電池接口。插頭從該殼體伸出。插頭連接到殼
體內的交流/直流轉換器裝置上，以便為該交流/直流轉換器裝置供應 交流電，而交流/直流轉換器裝置接著連接到電池連接器，以便為連 接后的電池供應直流充電電流。交流/直流轉換器電子器件可能或多 或少有點改進，并且可以包括例如用于執行預定充電方案的控制單 元，該充電方案與一定類型的電池相適應。然而，在許多情況中， 實際的充電控制電路包含于承載有電池的裝置中，比如移動電話中， 而電池連接器連接于承載有電池的裝置。在這些方案中，電池充電 器為相當筒單的裝置。電池接口可以包括電池連接器，該電池連接
器包括用于直接附接電池或承載有電池的裝置的插頭或插座，或者 包括具有位于其遠處自由端部的插頭或插座的線。
對于許多電子裝置，當購買裝置時提供電池充電器，或者可以 單獨地提供。此外，全球市場上制造了許多類型的電子裝置及充電 器，并且其在不同區域或國家之間的差別很小甚至沒有差別。因此， 電池充電器 一 般地為低成本的產品，并且被數以百萬計地制造出來， 并且常常供應至全球，以便供4吏用不同主電壓的地方使用。電池充 電器也常常為完全絕緣的產品，用于避免在轉換器電子器件上形成 的濕氣。
然而，在世界的一些地方，使用無規律、非均勻的主電壓或多 或少是普通的，該無規律、非均勻的主電壓在極端條件下可以導致 在充電器內快速地形成熱量及產生氣體。這個過程幾乎迅速地發生， 并且所形成的氣體可能無法足夠快地從充電器的殼體逸出。由于充 電器常常用于與便攜式裝置，比如移動電話、膝上型電腦、袖珍型 電腦等一起使用，充電器也優選地非常小，以便很好地攜帶。此外， 充電器越小，限定于其殼體內的空間就越小，因為封閉容積很小， 其趨向于引起甚至更快速的壓力增加。在一些嚴重情況中，這可能 引起在充電器內爆炸的危險，并隨后對充電器設備造成損壞。
發明概要
因此，本發明的目的是提供一種用于電池充電器的方案，用于 即使在異常條件下，氣體開始在單元內積聚壓力時，防止充電器的爆炸。
此目的通過電池充電器實現，其包括將電池充電電子器件封閉 起來的殼體、可連"t妄到主插口的接口以及充電電流輸出4妄口 ，其中
開口形成于殼體壁內，并且減壓閥(pressure relief valve)設置在開口 內，用于當殼體內的壓力超過相對于殼體外部的壓力極限時，將氣 體從殼體的內部放開并排出到殼體的外部。
在一個實施例中，減壓閥偏置于其閉合狀態，從而使得充電器 在氣體從殼體內部排出后將被閉合。
在一個實施例中，閥包括插入到開口內的彈性部件，其包括擱 靠在殼體壁的外表面上的唇緣(lip),并且當殼體內的壓力超過壓力極 限時，該彈性部件適于屈服。
在一個實施例中，唇緣的內表面與殼體的內部導通連接。
在一個實施例中，彈性部件具有擱靠在殼體壁的內表面上的內 部凸緣。
在一個實施例中，彈性部件的一部分在內部凸緣處缺失，從而 允許從殼體的內部到唇緣之間的導通連接。
在一個實施例中，彈性部件包括位于唇緣內部的外肩部，其成 型為在開口外部鄰接殼體壁，開口大致為圓形，但具有到殼體內部 的切口，該切口延伸超過內部凸緣的直徑，從而允許氣體穿過開口。
在一個實施例中，凹槽形成于殼體壁的外表面內，并位于切口 的外部，從而在外部凸緣內形成壓力腔室。
在一個實施例中，唇緣鄰接形成于殼體壁的外表面內的凹槽。
在一個實施例中，減壓閥甚至作為用于電纜的套管使用，該電 纜連接到電池充電電子器件上。
在一個實施例中，電纜具有定位于遠離殼體的自由端處的直流 充電電流輸出連接器。
在一個實施例中，電纜具有定位于遠離殼體的自由端處的交流 充電電流輸入連接器。
在一個實施例中，充電電流輸出接口包括連接器，該連接器成 型為可連接到移動電話的電池充電器輸入端口上。
在一個實施例中，殼體包括至少兩個在接縫處連接的殼體零件， 開口延伸穿過該接縫。
附圖簡述
以下通過舉例的方式并結合附圖對本發明的多個實施例進行描
述，圖中
圖1示意性地展示了根據第一個實施例的如下所示的電池充電
哭，
6口 5
圖2展示了圖1中從側面觀察的充電器；
圖3為充電器一部分的橫斷截面圖，顯示了根據第一個實施例 的壓力釋放裝置；
圖4展示了圖3中壓力釋放裝置的詳細及局部分解圖5和圖6展示了根據第一個實施例的兩個備選方案的壓力釋 放裝置的縱向截面圖7和圖8展示了根據本發明第二個實施例而設計的用于充電 器的殼體的不同視圖9和圖10示意性地展示了根據第二個實施例的電纜支撐部件 是如何設計成與殼體內的成型開口進行配合，以便提供壓力釋放裝 置的；
圖11展示了具有直流電纜的充電器的一個實施例； 圖12展示了具有交流電纜的充電器的一個實施例； 圖13展示了同時具有直流電纜及交流電纜的充電器的一個實施 例；以及
圖14展示了不含電纜的充電器的一個實施例。
優選實施例詳述
本描迷涉及電池充電器領域，特別涉及適于對用于便攜式或手 持式裝置，比如移動電話、對講機、電子記事簿、智能電話、個人 數字助理(PDA， personal digital assistance,膝上型電腦等的電池進行 充電的電池充電器。然而，應當注意根據本發明的充電器并不限 制于使用于便攜式電子裝置。另外，應當強調當用在本描述中以 及附加權利要求中以便表示所包含的特征、元件或步驟時，術語"包
括"決不應當解釋為僅包含那些明顯陳述的特征、元件或步驟，
而排除其它特征、元件或步驟的存在。 現在參考附圖描述示例性的實施例。
從設計的觀點考慮，電池充電器包括以下零件 -電子電路，其封閉于 -塑料蓋體或殼體內，
-主接口，典型地為具有交流插針(pm)的插頭，插針用于插入到 墻體插座內，以及
-輸出接口，典型地為裝有連接器的直流電纜，用于將充電器連 接到電池或承載有電池的裝置上。
除了上述技術特征狀態之外，根據本發明的充電器進一 步包括 壓力釋力丈裝置(pressure releasing device, PRD)4爭^正，其適于
-以受控制的方式并在預定的壓力下將氣體從殼體快速地釋放，
-不允許在充電器內形成較高的危險壓力，
-預防濕氣，因為當釋放壓力后，壓力釋放裝置將再次閉合，
-防止外部與內部的電子電路進行接觸，甚至當壓力釋放裝置已 起作用(react)時。
優選地，甚至在觸發壓力釋放裝置打開并釋放壓力的事件發生 之后，充電器仍保持閉合。這是有利的特征，其防止了對敏感的電 子器件的接觸，并避免了濕氣進入殼體內。
圖l-6展示了本發明的第一個實施例，在圖中，壓力釋放裝置示 例性地結合于通常由類似橡膠的彈性材料制成的彈性把手墊(grip pad) 內。圖1展示了電池充電器0。根據已經確定的技術，充電器0包 括用于將交流電壓轉換為直流電壓的電子電路11。電子電路11連接 到主插口連接器12上。在該特定實施例中，主插口連接器包括兩個 平行且互相隔開的插針12，該插針12從墊片元件13延伸而出，并 且該插針12設計成與主插口插座連4婁。然而，眾所周知，可以具有 其它用于不同國家的主插口接口設計，并且應當注意本發明決不
局限于所展示的實施例。事實上，主插口連接器甚至可以包括插座 而不是插頭，用于與主插口插頭連接。電子電路11進一步通過直流
電纜14而連接到充電電流輸出連接器18上。蓋體或殼體15將電子 電路11封閉起來，并且提供了套管，以便在其與殼體15的連接處 支撐電纜。圖1進一步顯示了兩個壓力釋放裝置20，但應當注意 僅僅一個裝置可能足夠，或者可以包括多于兩個的裝置。壓力釋放 裝置包括通向限定于殼體內部的空間或腔體內的開口 ，以及放置在 開口內的閥。
圖2中展示了從側面看的充電器10，并且由此圖可以看出殼 體15包括至少兩個殼體零件15a以及15b，其在接縫16處通過焊接、 膠合、扣鎖(snap-locking)、螺接或任何其它固定方式而互相固定。在 該實施例中，壓力釋放裝置20包括作為閥使用的插頭2],該插頭21 由彈性材料比如橡膠、硅樹脂或熱彈性塑料形成，并且放置在形成 于殼體15中的開口 30內。從圖2可以看出本體21優選地定位于 接縫16內，以便在制造過程中容易安裝。備選的變形實施例是形成 沒有穿過接縫的開口 ，并且隨后將彈性本體壓入到其位置。
在一個實施例中，閥可包4舌堅硬或彈性的本體，其朝向閥座彈 簧裝載，該閥座限定于邊沿內部或外部，該邊沿限定了該開口。然 而，優選地如下所解釋的那樣，本體自身包括彈性或有回彈部分， 從而提供閥的功能。
圖3示意性地展示了經過圖2所示A-A線的截面圖，從圖中可 以看出本體21是如何放置在開口 30內的。在該實施例中以及在這 個方向，本體21包括與殼體15的外壁的表面鄰靠的外部凸緣或唇 緣22、與殼體15的內壁的表面鄰靠的內部凸緣24、以及中央部23， 該中央部23比兩個凸緣狹窄并且連接到該兩個凸緣上。
然而，為了通過氣體抽空而消除過壓，氣體必須從殼體15的內 部導向至外部。為此，內部凸鄉彖成型為僅在圍繞開口 30的內部周緣 的一定部分上出現，而在另一個部分上則未出現。這示意性地展示
于圖4-6中。圖4展示了裝配之前出現在兩個殼體零件15a與15b之 間的本體2L因此，開口30尚未形成，但其邊界則分別在殼體零件 15a及15b內的邊緣部分30a以及30b處形成。由圖可以看出外部 凸緣22具有橢圓形形狀，該橢圓形狀或多或少與開口 30的形狀對 應，但橢圓形狀延伸超過開口 30的周緣，以便將開口 30密封起來。 中央部23小于開口 30，以便在開口 30的殼體邊緣與中央部23之間 提供氣體導通。然而，內部凸步彖24具有偏離開口 30的形狀，因為 凸緣24在縱向側延伸超過開口 30的邊緣30a、 30b，并延伸到圖中 的左右，但未在較短的端部延伸，即圖中的上端部以及下端部。在 那些較短的端部，氣體因而可以自由地朝著外部凸緣22的內表面25 流動，以便將氣體暴露于壓力之中。圖5展示了圖4中經過B-B線 的截面側視圖，從圖中可以看出外部凸緣22是如何擱靠在殼體壁 15的外部上的，以及外部凸緣的內表面25是如何暴露于殼體的內部 壓力中的。圖6通過舉例的形式展示了該實施例的修改后的形式， 在該實施例中，凸緣22安置在殼體內的凹槽17內，用于增加干擾 充電器頂出或甚至將本體移除的難度。
圖7-10通過舉例的形式展示了本發明的第二個實施例。在該實 施例中，壓力釋放裝置結合在應力消除套管內，該應力消除套管位 于連接到充電器殼體上的電纜上，比如用于輸出連接器的直流電纜 或用于主連接器的交流電纜。通過這種方式，如果應力消除套管以 任意方式裝配到討論中的電纜上，則壓力釋放裝置功能為內置式， 而沒有任何實質性的額外成本。在所展示的實施例中，減壓裝置結 合在直流電纜內。
圖7和圖8展示了用于電池充電器的殼體70。主插頭被展示出， 而電子電路則被省去。殼體70具有開口71,其成型于兩個殼體零件 70a與70b之間的接縫76內。殼體零件通常借助超聲波焊接而組裝 起來，但如上所述，其它方式也是可行的。為了容易插入，具有特 殊應力消除的電纜，包括壓力釋放裝置，優選地定位于充電器殼體
的頂部與底部之間的分界面內。
開口 71具有特殊的形狀，其將被詳細描述，并且也用于將電纜 在殼體70內部的充電電子器件與定位于電纜遠端的充電電流連接器 (圖未示)之間進行導向。
圖10展示了殼體70的截面圖，該殼體70具有位于殼體壁72 內的開口71,電纜80穿過該開口7。電纜80利用套管90而附接， 從而將電纜夾緊在開口內。根據本發明的一個實施例，該套管具有 特定的設計并作為閥使用。電纜80優選地與套管90的通孔94集成 在一起，或者緊固地附接到該通孔94內。 一種備選的情況是使用套 管，其包覆成型于電纜上。在圖10中，殼體壁72的左邊表示殼體70 的內部，而殼體壁72的右邊則表示殼體70的外部。
在圖9中，可以從圖7中的前部看到開口 71，但也將套管90的 一些直徑以虛線展示出來。在所展示的實施例中，開口 71大致為直 徑為hd的圓形形狀。然而，也可以使用防止電纜轉動的其它形狀的 套管中間零件，比如三角形、矩形或其它多邊形形狀。在此意義下， 詞語"直徑"仍然用于表示從中心點或軸線開始的最遠的周緣。
在殼體70內，套管90與具有直徑di的內部凸緣91鄰接。在開 口 71的外部，套管90具有直徑為d的肩部92。如圖7-10所示，開 口 71并非是完全的圓形，而是具有切口 73以及凹槽74。切口 73具 有大于di的尺寸Di。因此，內部凸緣91沒有覆蓋整個開口，而是 形成經過切口 73而通向凹槽74的逸氣通路，其形成了位于壁72外 側處的壓力腔室。壓力腔室74延伸至尺寸為D。凹槽74可以非常 淺(ground),典型地在0.05-lmm之間，并且優選地在0.1-0.5mm之 間，比如大約為0.2mm,但其存在有助于獲得改善的功能。在凹槽 的內壁與外部唇緣93之間形成了壓力腔室74，其與充電器本體內的 空間借助切口 73而永久連接。凹槽的表面以及可屈服唇緣的預張力 及材料特性為可設計成用于決定減壓閥功能的打開壓力的因素。
壓力腔室74被套管90的外部凸緣或唇緣93所閉合。外部凸緣
93優選地容納于殼體1的外表面上的另一個肩部75內。外部凸緣93 的直徑為LD，其大于壓力腔室的直徑D。套管90優選地由前述彈 性材料中的任何材料制成。當壓力腔室74內的壓力超過極限時，外 部凸緣將屈服，以便將氣體從壓力腔室74抽到殼體的外部。通過這 種方式，套管90以及唇緣93借助經過切口 73、壓力腔室74以及可 屈服唇緣93的逸氣通路而為殼體70提供了減壓作用。所獲得的閥 功能利用套管90的形狀及回彈性而偏置于其閉合位置。這種情況同 時適用于圖1-6的實施例，在這些實施例中，正是本體21的形狀及 回彈性確保了閥的單通路功能。
最普通的電池充電器的實施方式是采用殼體來承載轉換器電子 器件及主插頭，而直流連接器則裝配到電纜的遠端，該電纜的遠端 連接到殼體內的電子器件上，其為展示于圖1-10中的實施例中的設 計。然而應當注意備選實施例是可行的，如結合圖11-14所解釋的 那樣。首先，主插頭也可以連接到交流電纜的遠端，該交流電纜的 遠端附接到殼體上。類似地，直流連接器可以直接地裝配到殼體上。 根據本發明的充電器因此可以不含電纜、含有一根交流電纜、含有 一根直流電纜、或者含有一根交流電纜和一根直流電纜。此外，主 插頭可以以不同的形狀存在，從而使得充電器專用于某個國家或區 域。
圖11展示了與前述圖形對應的設計，其具有包含充電轉換器電 子器件的充電器殼體112,以及裝配到殼體112上的主插頭113，用 于連接到主插口 111。殼體112上也裝配有直流輸出電纜114，該直 流輸出電纜114在其遠端承載有直流連接器115，用于連接到電池或 承載有電池的裝置117的插座116上。
圖12展示了第一個備選設計，在此，包含有充電轉換器電子器 件的充電器殼體112借助交流電纜]18而連接到主插頭113上，用 于連接到主插口lll上。殼體112裝配有直流連接器115,并且優選 地裝配有一些形式的插座，以便緊固地將電池或裝置117與其插座116
附接起來。
圖13展示了第二個備選設計，在此，包含有充電轉換器電子器
件的充電器殼體112借助交流電纜118而連接到主插頭113上，用 于連接到主插口 111上，并連4妾到在其遠端承載有直流連接器115 的直流輸出電纜114上，用于連4妄到電池或裝置117的插座116上。
圖14展示了第三個備選設計，在此，用于連接到主插口 111的 主插頭113，以及用于連接到電池或裝置117的插座116的直流連接 器115均直接地裝配到殼體112上。
如上所述，承載有電池的裝置117可以為，比如移動電話、對 講機、電子記事簿、個人數字助理或膝上型電腦。進一步的備選裝 置包括相機、媒體播放器例如DVD或mp3播放器、電子玩具等。
本發明已經通過參考實施例的方式進行描述，但應當理解在 附加權利要求范圍內的變型實施例也是可行的。已經對一定元件以 或多或少的詳細程度進行了描述，雖然那些元件的實際情況對本發 明并不重要。比如，主插頭不需要定位成以一定角度從充電電纜延 伸，但反而可以在電纜的相對方向上延伸。設置在兩個殼體零件之 間的接縫，如果存在的話，可以僅僅設置成穿過比如圖7中的縱向 平面，或者具有不規則的形狀。另外，完全沒有電纜的充電器也是 可能的，只要有用于附接電池或承載有電池的裝置的連接器即可。 也應當注意如結合圖7-10描述的那樣，將電纜套管與閥體組合起 來的特征，也可以很好地在結合圖l-6描述的實施例中實施。
權利要求
1.一種電池充電器(10)，其包括將電池充電電子器件(11)封閉起來的殼體(15)、可連接到主插口上的接口(12)，以及充電電流輸出接口，其特征在于所述殼體的壁(75)內形成開口(71)，減壓閥(90)設置在所述開口內，用于當所述殼體內的壓力超過相對于所述殼體外部的壓力極限時，將氣體從所述殼體的內部放開并排出到所述殼體的外部。
2. 如權利要求l所述的電池充電器，其特征在于，所述減壓閥(90) 偏置于其閉合狀態，從而使得所述充電器在氣體從所述殼體內部排 出后將被閉合。
3. 如權利要求1或2所迷的電池充電器，其特征在于，所述閥 包括插入到所述開口內的彈性部件(90),其具有擱靠在所述殼體壁外 表面上的唇緣(93),并且當所述殼體內的壓力超過所述壓力極限時， 所述彈性部件適于屈服。
4. 如權利要求3所述的電池充電器，其特征在于，所述唇緣的 內表面與所述殼體的內部導通連接。
5. 如權利要求3所述的電池充電器，其特征在于，所述彈性部 件具有擱靠在所述殼體壁的內表面上的內部凸緣(91)。
6. 如權利要求5所述的電池充電器，其特征在于，所述彈性部 件的 一部分在內部凸緣處缺失，從而允許從所述殼體的內部到所述 唇緣之間的導通連接。
7. 如權利要求5所述的電池充電器，其特征在于，所述彈性部 件包括位于所述唇緣內部的外肩部(92)，其成型為在所述開口 (71)外 部鄰接所述殼體壁，所述開口(71)大致為圓形，但具有到所述殼體內 部的切口 (73),所述切口 (73)延伸超過所述內部凸緣(91)的直徑(di), 以允許氣體穿過所述開口 (71)。
8. 如權利要求7所述的電池充電器，其特征在于，凹槽(74)形成 于所述殼體壁的外表面內，并4立于所述切口(73)的外部，在所述外部凸緣(93)內形成壓力腔室。
9. 如權利要求3所述的電池充電器，其特征在于，所述唇緣鄰 接形成于所述殼體壁的外表面內的凹槽(75)。
10. 如前述權利要求中任<可一項所述的電池充電器，其特征在 于，所述減壓岡甚至作為用于電纜(80)的套管(90)使用，所述電纜(80) 連接到所述電池充電電子器件上。
11. 如權利要求10所述的電池充電器，其特征在于，所述電纜 具有定位于遠離所迷殼體的自由端處的直流充電電流輸出連接器。
12. 如權利要求10所述的電池充電器，其特征在于，所述電纜 具有定位于遠離所述殼體的自由端處的交流充電電流輸入連接器。
13. 如前述權利要求中任^f可一項所述的電池充電器，其特征在 于，所述充電電流輸出接口包括連接器，所述連接器成型為可連接 到移動電話的電池充電器輸入端口上
14. 如前述權利要求中任4可一項所述的電池充電器，其特征在 于，所述殼體包括至少兩個在接縫(76)處連接的殼體零件(70a、 70b)， 并且所述開口 (71)延伸穿過所述"^縫。
全文摘要
一種電池充電器(10)，其包括將電池充電電子器件(11)封閉起來的殼體(15)、可連接到主插口上的接口(12)，以及充電電流輸出接口。該殼體的壁(75)內形成開口(71)，減壓閥(90)設置在該開口內，用于當該殼體內的壓力超過相對于該殼體的外部的壓力極限時，將氣體從該殼體的內部放開并排出到該殼體的外部。在一個實施例中，用于將電池充電電子器件(11)與充電電流輸出接口互相連接起來的電纜(80)的套管(90)作為閥使用。
文檔編號H02J7/00GK101176245SQ200680016703
公開日2008年5月7日 申請日期2006年5月31日 優先權日2005年7月5日
發明者F·范圖, V·沙蘭 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司