專利名稱：具有改進接觸體的手電筒充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是手電筒充電器。特別地，本發(fā)明涉及一種用于對 包含在手電筒中的可再充電能量源進行充電的手電筒充電器。
包含可再充電電池的電子設(shè)備多年來愈加流行。通常，當(dāng)可再充 電電池的電荷耗盡時，用戶從電子設(shè)備中取出電池，以l更在專為該電 池類型和大小設(shè)計的充電器中進行再充電。
對上迷典型充電器的一種改進是在不需要從電子設(shè)備中取出電
池的情況下對電池充電的設(shè)備。在Anthony Maglica的美國專利第 4,388,673號中對這種充電器進行了描述，在這里通過引用并入該專 利。該專利描述了這樣一種手電筒，該手電筒包括環(huán)形凸緣以及適于 被放置為與電池充電器的接觸元件電接觸的環(huán)形接觸元件。該電池充 電器包括用于將手電筒固定在充電器中的彈簧加栽弓形凸緣。提供有 單獨的充電器觸點用于與手電筒的環(huán)形凸緣以及環(huán)形接觸元件進行 電接觸。雖然以這種方式實現(xiàn)了對電子設(shè)備中包含的電池進行充電， 但是仍舊期望對電池進行充電的備選裝置。
相應(yīng)地，本法明的目的是提供一種改進的手電筒充電器。
發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一個方面中，一種充電器被配置成對包含在手電筒 中的可充電能量源進行充電。所述充電器包括用于容納所述手電筒 的支撐體；以及電接觸體，被配置成與所述手電筒上的充電接觸體相 配合并且將所迷手電筒保持在所述支撐體中，同時便攜式能量源經(jīng)由 所述電接觸體被充電。該電接觸體可以是由導(dǎo)電材料帶形成的彈簧接 觸體。所述彈簧接觸體可以包括一端具有彎曲彈簧的可伸縮C形夾 片。所述充電器還可以包括與所述電接觸體耦合的充電電路，所述充電電路在第一時段向所述可充電能量源施加恒定電流，并且在第二時 段向所述可充電能量源施加恒定電壓。
在本發(fā)明的第二個方面中， 一種充電器包括一個容器，所述容器 的曲線表面定義了開放式腔體。該充電器還包括可偏斜導(dǎo)體，所述可 偏斜導(dǎo)體的至少一部分向著所述容器的所述腔體偏置，以將所迷手電 筒限制在所述容器中，并且所述可偏斜導(dǎo)體適合于與所述手電筒上的 充電接觸體相配合并且向所述充電接觸體傳導(dǎo)能量。所述容器的所述
開放式腔體可縱向延伸。所述可偏斜腔體可以是具有可伸縮c形夾片 的彈簧接觸體。
在本發(fā)明的第三個方面中， 一種充電器，包括支架，包含用于 容納所述手電筒的多個部分的多個區(qū)域。所述充電器還包括接觸元 件，所述接觸元件被配置成電連接到手電筒的充電接觸體并將所述手
電筒保持在所述支架中。其中所述接觸元件是由導(dǎo)電材料帶形成的可 伸縮彈簧，所述帶的每一個末端都向后折疊以產(chǎn)生彎曲彈簧。每一個
彎曲彈簧用于將所述手電筒保持在所述支架中。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個目的是提供一種充電器，該充電器具有用 于保持手電筒并且對手電筒中包含的可再充電能量源進行充電的改 進接觸體。
從以下結(jié)合附圖的詳細描述中可以清楚了解其他的目標和特征。 但是，這些附圖僅僅是為了例示目的而提供的，它們并不旨在定義本 發(fā)明的限制。
在附圖中，相同的參考標記個在多個附圖中指示相同的部件
圖l是手電筒和充電器的頂視圖。
圖2是圖1充電器的透視圖。
圖3是圖1充電器的頂視圖。
圖4是沿著圖3的平面4-4獲取的充電器的截面。
圖5是沿著圖1的平面5-5獲取的圖1的手電筒-充電器的截面。
6圖6是圖1充電器的充電電路的電路圖。圖7是依照本發(fā)明的充電器的備選形式的透視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖的詳細內(nèi)容，在圖l中，手電筒10被容納在了充 電器20中。該手電筒10包括包含在其中的可充電或可再充電能量源 (未顯示)。該可充電能量源可以是可再充電電池、高容量存儲電容 器或者其他適當(dāng)?shù)哪芰吭?。?yōu)選地，該可充電能量源是可再充電電池。 手電筒10包括頭部12、筒體14、第一充電接觸體16以及第二充電 接觸體18。第一充電接觸體16和第二充電接觸體18與可再充電電池 相耦合。所述第一充電接觸體16和第二充電接觸體18是環(huán)形的，并 且是繞著手電筒10的筒體14沿圓周延伸。但是，也可以使用不繞著 筒體沿圓周延伸的另選類型的充電接觸體。如圖l所示，充電器20用于容納了手電筒IO的至少一部分。參 考圖2,充電器20包括支撐體22、第一電接觸體24以及第二電接觸 體26。在優(yōu)選實施例中，充電器20的支撐體22包括頭部部分28和 底座部件30。頭部部分28用于容納手電筒10的頭部l2，并且包含 頭部容納區(qū)域34和凸緣36。該頭部容納區(qū)域34是由曲線表面定義的 開放式腔體。在例示的實施例中，該頭部容納部分34被形成為總體 上與手電筒10的頭部12的形狀對應(yīng)的形狀。該凸緣36設(shè)置在頭部 容納區(qū)域34的前端，并且用于限制手電筒IO。參考圖2到4，底座部件30是鄰近頭部部分28而設(shè)置的。該底 座部件30包括上底座32、下底座33，并且容納有第一電接觸體24 和第二電接觸體26、發(fā)光二極管(LED )顯示器38和充電電路62 (未 顯示)。上底座32包括筒體容納區(qū)域42，兩個內(nèi)部槽44a、 44b，以 及四個開口 46a、 46b、 46c、 46d。筒體容納區(qū)域42用于容納手電筒 10的筒體14的至少一部分。在優(yōu)選實施例中，筒體容納區(qū)域42是由 縱向延伸的曲線表面定義的開放式腔體。每一個內(nèi)部槽"a、 44b分 別用于容納第一電接觸體24和第二電接觸體26。這些槽44a、 44b是以彼此平行的方式設(shè)置的，并且每一個槽在兩個位置處穿透筒體容納區(qū)域42，以便定義四個開口46a、 46b、 46c、 46d。參考圖3,第一電 接觸體24裝配到內(nèi)部槽44a中并延伸通過開口 46a、 46b。第二電接 觸體26裝配到內(nèi)部槽44b中并延伸通過開口 46a、 46d。第一電接觸體24和第二電接觸體26中的每一個都具有將手電筒 10保持在充電器20中以及向包含在手電筒10中的可再充電電池傳導(dǎo) 能量的雙重功能。在優(yōu)選實施例中，第一電接觸體24和第二電接觸 體26具有相同的特征，并且槽44a、 44b具有相同的特征。相應(yīng)地， 后續(xù)的關(guān)于第一電接觸體24以及槽44a的描述也分別適用于第二電 接觸體26和槽44b。但是，在這里應(yīng)該明確指出的是，電接觸體24、 26或內(nèi)部槽44a、 44b的同 一性并不是實施這里描述的本發(fā)明所必需 的。參考圖4，第一電接觸體24包括可伸縮的C形夾片部分48，回 轉(zhuǎn)端52a、 52b，以及彎曲彈簧54a、 54b。 C形夾片部分48被裝配到 內(nèi)部槽44a中，并且其大小與手電筒10的第一充電接觸體16相配合。 第一電接觸體24的每一個末端都被形成為向著由筒體容納區(qū)域42定 義的腔體彎曲，然后在遠離筒體容納區(qū)域42的方向上折疊，以便定 義回轉(zhuǎn)端52a、 52b以及彎曲彈簧54a、 54b。在優(yōu)選實施例中，第一電接觸體24是由導(dǎo)電材料帶制成的，例 如磷青銅或其他適當(dāng)?shù)牟牧?。仍舊參考圖4，內(nèi)部槽44a被配置成容納第一電接觸體24，并且 包含腔體56以及側(cè)壁58a、 58b。第一電接觸體42的C形夾片部分 48裝配在腔體56中，并且回轉(zhuǎn)端52a、 52b分別通過開口 46a、 46b 延伸。彎曲彈簧54a、 54b分別支撐在側(cè)壁58a、 58b上。下底座" 被固定到上底座32，并且進一步用于將第一電接觸體24包含在槽44a 中。參考圖5,通過將手電筒10經(jīng)由開口 46a、 46b放置在向著彼此 延伸的回轉(zhuǎn)端52a、 52b上，將手電筒10安裝在充電器20中。通過 對手電筒IO施加足夠的向下的力，回轉(zhuǎn)端52a、 52b向著彼此遠離的方向偏斜，并且彎曲彈簧54a、 54b壓縮。當(dāng)進一步使手電筒10向下 位移，直至其依靠在筒體容納區(qū)域42上時，彎曲彈簧54a、 54b使回 轉(zhuǎn)端52a、 52b向著彼此往回偏置，以便將手電筒IO保持或夾緊在支 撐體22中。頭部容納區(qū)域34的形狀在該區(qū)域內(nèi)引導(dǎo)手電筒10的頭 部12。頭部部分28的凸緣36限制手電筒IO相對于充電器20的軸向 向前位移。通過適當(dāng)?shù)叵鄬τ陬^部容納區(qū)域34定位第一電接觸體24, 將第一電接觸體24對準成與手電筒10的第一充電接觸體16進行電 連接。為了從充電器20中取下手電筒10，用戶施加向上的力，以便 伸縮C形夾片部分48，并且4吏回轉(zhuǎn)端52a、 52b位移以相互偏離。有利的是，來自彎曲彈簧54a、 54b的鉗位或保持力增強第一電 接觸體24與第一充電接觸體16之間的連接。此外，有利的是，在手 電筒安裝/移除順序中，手電筒10與第一電接觸體24之間的摩擦作用 移除可能在電接觸體24上的氧化物或者其他外來物質(zhì)，由此進一步 增強電連接。第二電接觸體26是相對于充電器的頭部容納區(qū)域34定位的，由 此與手電筒10的第二充電接觸體18對準并相配合。使第二電接觸體 26按照與如上針對第一電接觸體24所描述的方式類似的方式來配置 和放置，可以增強使充電器20將手電筒IO保持在恰當(dāng)位置的能力。雖然所公開的每個電接觸體24、 26都包含了一對彎曲彈簧，但 是本發(fā)明并不限于特定類型的彈簧或彈簧數(shù)量。例如，單個的彈簧可 以用于提供足夠的力，以便保持手電筒并且維持與手電筒充電接觸體 的電接觸。此外，該彈簧也可以是被充分限制的線圏彈簧，以便在與 手電筒的充電接觸體保持電接觸的同時提供支持力。但是，這里公開 的這兩個彎曲彈簧有利地提供了一種用于將手電筒保持在充電器20中的平衡有效的手段。此外，雖然這里公開的充電器結(jié)構(gòu)包含了第一和第二電接觸體 24、 26，這兩個電接觸體各自是從開口 46a、 46b、 46c、 46d局部伸 出的，但是本發(fā)明并不局限于這種布置。本發(fā)明可以在沒有任何開口 46a、 46b、 46c、 46d，并且一個或全部兩個電接觸體完全暴露并排列在筒體容納區(qū)域42的頂端上的情況下實施。但是，如這里公開的， 使可伸縮電接觸體設(shè)置在內(nèi)部腔體中提供了一種牢固包含的接觸體， 該接觸體在與手電筒的充電接觸體電連接的同時將手電筒10保持在 充電器中。由此，第一電接觸體24和第二電接觸體26被提供為與第一充電 接觸體16和第二充電接觸體18相接觸，并且將手電筒10保持在充 電器20中。充電電路62對可再充電電池的充電操作進行控制。該充 電操作可以包括在固定或可變時段提供恒定的充電電流，隨后在固定 或可變時段施加恒定的電壓。在優(yōu)選實施例中，在達到躍遷電壓之前， 充電電路62始終向可再充電電池提供恒定的充電電流。 一旦達到躍 遷電壓，在可再充電電池兩端施加恒定的電壓，直至充電電流遞減為 零。對鋰離子可再充電電池來說，該躍遷電壓通常是每電池單元4.2 伏。參考圖5,充電電路62包括集成電路64、金屬氧化物半導(dǎo)體場 效應(yīng)晶體管(MOSFET) 66、電流傳感電阻器68、紅色LED72、綠 色LED 74以及電源連接76。該集成電路64與MOSFET 66相連， 以便控制從DC電源到包含在手電筒10中的可再充電電池的能量流。 通過^f吏用傳感電阻器68，集成電路64可以監(jiān)^L流向可再充電電池的 電流以及可再充電電池兩端的電壓電平。借助該〗言息，集成電路64 能夠控制MOSFET66，以便實施和管理如上所述的優(yōu)選充電算法。充電電路62可以通過電源連接76而與任何適當(dāng)?shù)碾娫措娺B接。 例如，電源連接76可以通過電子線圏耦合到DC壁適配器。集成電路64還與紅色LED 72以及綠色LED 74相耦合，以便提 供充電狀態(tài)的可視指示。在優(yōu)選實施例中，激活紅色LED72會向用 戶指示充電正處于進行之中；激活綠色LED 74指示充電已經(jīng)結(jié)束。 此外，如果沒有將手電筒10安裝在充電器20中，那么綠色LED 74 將被激活，以便指示充電器20已經(jīng)為充電準備就緒。雖然優(yōu)選的充電電路62包含用于管理充電操作的集成電路64， 但是其他適當(dāng)?shù)脑O(shè)備也是可以使用的，例如微處理器或微計算機。同樣，晶體管或其他適當(dāng)?shù)碾娫纯刂圃O(shè)備也可以使用，來替換MOSFET。 此外，雖然所例示的充電電路62與兩個電接觸體24、26相耦合， 但是充電電路62也可以被配置成與第三電接觸體相連，以便接收例 如關(guān)于能量源的類型或包含在手電筒10中的電池數(shù)量的信息。這些 信息可以用于選擇和應(yīng)用正確的充電算法。該第三電接觸體也可以用 于接收充電處理期間的充電信息，以便進行監(jiān)^L。在這個實施例中， 第三電接觸體優(yōu)選的是以與上文中針對第一電接觸體24和第二電接 觸體26描述的方式相類似的方式而配置的。如圖7所示，該第三電 接觸體可以與第一電接觸體24和第二電接觸體26并行布置。此外，雖然在上文中記述了鋰離子可再充電電池，但是本發(fā)明并 不限于這種可包含在手電筒10中的可再充電電池類型。其他的可再 充電電源也可以使用的，例如鎳鎘電池、鎳金屬氫化物電池、密封鉛 酸電池或者具有其他適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)性質(zhì)的電源。最適合對選定的可再充 電電源進行有效充電的充電算法可以由集成電路64或其他適當(dāng)?shù)墓?理設(shè)備來管理。在優(yōu)選實施例中，充電電路62位于電路板上。該電路板可以容 納在底座部件30中，并且與第一電接觸體24和第二電接觸體26電 連接。紅色LED 72和綠色LED 74可以設(shè)置在LED顯示器38附近， 以使LED指示可被用戶看到。由此，顯示并描述了一種具有改進接觸體的新型充電器。當(dāng)然， 在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，各種變化都是可行的。由此， 本發(fā)明應(yīng)該只受后續(xù)權(quán)利要求及其等價物的限制。
權(quán)利要求
1.一種充電器，被配置成對包含在手電筒中的可充電能量源進行充電，所述充電器包括被配置成容納所述手電筒的支撐體；以及由所述支撐體保持的第一電接觸體，所述第一電接觸體被配置成與所述手電筒上的第一充電接觸體相配合并且將所述手電筒保持在所述支撐體中，同時便攜式能量源經(jīng)由所述第一電接觸體被充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其中所述支撐體包括用于容納所述手電筒的筒體的第一容納區(qū)域以及用于容納所述手電筒的頭 部的第二容納區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器，其中所述第一電接觸體被設(shè) 置在所述支撐體的所述第一容納區(qū)域中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器，其中所述第二容納區(qū)域具有
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其中所述第一電接觸體是由 導(dǎo)電材料帶形成的彈簧接觸體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電器，其中所述彈簧接觸體包括可 伸縮的C形夾片，所述C形夾片被配置成可拆卸地將所述手電筒保 持在所述支撐體中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其中所述彈簧接觸體還包括 第一彎曲彈簧部分和第二彎曲彈簧部分，所述第一彎曲彈簧部分和第 二彎曲彈簧部分分別從所述C形夾片的第一末端和第二末端伸出并且^f吏所述第一末端和第二末端向著彼此偏置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電器，其中所述C形夾片的一個末端向后折疊，以產(chǎn)生彎曲彈簧。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的充電器，還包括由所述支撐體保持 的第二電接觸體，所述第二電接觸體用于與所述手電筒上的第二充電 接觸體相配合，其中所述第二電接觸體是包含有可伸縮的C形夾片區(qū)的彈簧接觸體，所述c形夾片區(qū)被配置成可拆卸地將所述手電筒保持在所述支撐體中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，還包括與所述第一電接觸 體耦合的充電電路，所述充電電路被配置成在第一時段向所述可充電 能量源施加恒定電流，并且在第二時段向所述可充電能量源施加恒定 電壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器，其中所述充電電路包括集 成電路。
12. —種用于手電筒的充電器，包括 包含曲線表面的容器，所述曲線表面定義開放式腔體；以及 由所述容器保持并且設(shè)置在所述曲線表面附近的第一可偏斜導(dǎo)體，其中所述第一可偏斜導(dǎo)體的至少一部分向著所述容器的所述腔體 偏置，以將所述手電筒限制在所述容器中，并且其中所述第一可偏斜 導(dǎo)體適合于與所述手電筒上的充電接觸體相配合并且向所述充電接 觸體傳導(dǎo)能量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器，其中所述容器的所述開放 式腔體縱向延伸。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器，其中所述第一可偏斜導(dǎo)體 是由導(dǎo)電材料帶形成的彈簧接觸體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的充電器，其中所述彈簧接觸體包括 可伸縮的C形夾片，所述C形夾片被配置成可拆卸地將所述手電筒 保持在所述容器中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的充電器，其中所述彈簧接觸體還包 括第一彎曲彈簧部分和第二彎曲彈簧部分，所述第一彎曲彈簧部分和 第二彎曲彈簧部分分別從所述C形夾片的第一末端和第二末端伸出 并且使所述第一末端和第二末端向著彼此偏置。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的充電器，其中所述C形夾片的一個 末端向后折疊，以產(chǎn)生彎曲彈簧。
18. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器，其中所述第一可偏斜導(dǎo)體在兩個位置處向著所述容器的所述腔體偏置。
19. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的充電器，其中所述第一可偏斜導(dǎo)體 是青銅。
20. 根據(jù)權(quán)利要求12所迷的充電器，還包括由所述容器保持的 第二可偏斜導(dǎo)體。
21. —種充電器，包括支架，包含第一區(qū)域以及與所述第一區(qū)域相鄰的第二區(qū)域，所述 第一區(qū)域被配置成容納手電筒的第一部分，所述第二區(qū)域被配置成容 納所述手電筒的笫二部分；以及設(shè)置在所述支架的所述第一區(qū)域附近的接觸元件，其中所述接觸 元件被配置成電連接到手電筒的充電接觸體并將所述手電筒保持在 所述支架中，其中所述接觸元件是由導(dǎo)電材料帶形成的可伸縮彈簧， 所述帶的每一個末端都向后折疊以產(chǎn)生彎曲彈簧，每一個彎曲彈簧用 于將所述手電筒保持在所述支架中。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的充電器，其中所述手電筒的所述第 二部分是所述手電筒的頭部。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的充電器，其中所述支架的所述第一 區(qū)域總體上是由半個柱體定義的。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所迷的充電器，其中所述支架的所述第一 區(qū)域包括腔體，其中所述彎曲彈簧向著所述支架的所述腔體偏置。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的充電器，其中所述接觸元件電耦合 到所述手電筒的所述充電接觸體，以對包含在所述手電筒中的便攜式 能量源充電。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的充電器，其中所述接觸元件是青銅。
27. —種充電器，包括外殼裝置，用于容納包含有可充電能量源的手電筒；以及 用于將所述手電筒保持在所述外殼裝置內(nèi)并且對所述手電筒中 包含的所述可充電能量源進行充電的裝置。
全文摘要
提供了一種充電器，所述充電器包含用于保持手電筒并且與手電筒的充電接觸體電連接的改進接觸體。所述充電器包括用于容納手電筒的頭部的區(qū)域以及用于容納手電筒的筒體的區(qū)域。所述接觸體設(shè)置在用于容納筒體的區(qū)域附近。所述接觸體是可偏斜的，并且包含可伸縮并且與手電筒的充電接觸體相配合以將手電筒保持在適當(dāng)位置的部分，同時，所述接觸體與充電接觸體電連接以向包含在手電筒中的可再充電電池供應(yīng)電能。
文檔編號H02J7/00GK101322297SQ200680019828
公開日2008年12月10日 申請日期2006年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月18日
發(fā)明者安東尼·馬格利卡, 斯塔?！·維斯特 申請人:美光工具公司