專利名稱：帶有安裝在外部的電壓測(cè)試器的便攜式照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的說來涉及便攜式照明裝置，例如使用電池供電的手電筒和信號(hào)燈，尤其是用于指示其中所放置的電池的充電狀況或蓄電量的嵌入式裝置。
手電筒和大部分便攜式信號(hào)燈是使用電池工作的，它們或者是使用非充電電池，或者是使用可充電電池。使用這些電池通常所涉及的一個(gè)問題是確定該電池是否還可以有效地使用或者確定電池的壽命。如果電池已被放置在手電筒或便攜式信號(hào)燈中，那么檢測(cè)該電池的強(qiáng)度的最快捷的辦法就是打開該手電筒或信號(hào)燈的開關(guān)。如果白熾燈泡或熒光燈管亮了，大多數(shù)人會(huì)滿意地認(rèn)為電池是好的。然而，如果手電筒或便攜式信號(hào)燈不亮，則問題在于或者是電池有毛病，或者是燈管有毛病。于是，使用者大多或者用新電池替換手電筒中的電池，并且/或者用新燈管替換原有的燈管，或者是取下目前的電池和/或燈管并對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試。
為了確定電池是否充電充足，業(yè)已研制出若干裝置。例如，美國(guó)專利4723656和5128616公開了一種局部隆起型新電池包裝盒，該包裝盒帶有嵌入其局部隆起部分的一個(gè)電池狀態(tài)指示器。所述局部隆起部分可以加工變形，使得將該測(cè)試器安裝得跨在待測(cè)試電池的兩極之間。該測(cè)試器使用了一種熱色材料，與該熱色材料一道還使用了一個(gè)電阻元件。電流的流動(dòng)橫跨該電阻元件形成了一個(gè)溫度梯度，反過來該溫度梯度又引起了熱色材料中的顏色變化，用以指示該電池的充電狀態(tài)。如前述那樣，該測(cè)試器與該包裝盒組合在一起，而電池是裝在該包裝盒中買來的。一旦將電池從該包裝盒中取出來，該包裝盒通常就被廢棄，此后，電池的充電狀態(tài)就不得而知了。
美國(guó)專利4702563、4702564、、4726661和4737020公開了一種柔性電池測(cè)試器，該測(cè)試器具有與一層熱色材料組合在一起的導(dǎo)電的印刷電路圖形。該柔性元件可以加以彎曲，使得其印刷電路圖形可以與待測(cè)試電池的正端和負(fù)端相接觸，此外可以在熱色材料上觀察溫度梯度，該溫度梯度與電池的充電狀態(tài)相關(guān)。所有這些測(cè)試器都具有相同的缺陷，這缺陷就是該測(cè)試器是一個(gè)單獨(dú)的元件，當(dāng)屬于所述包裝盒那種情況時(shí)，該測(cè)試器通常被扔掉；當(dāng)屬于以上印刷電路圖形的情況時(shí)，該測(cè)試器可能丟失或誤放。無論是哪種情況，一旦該測(cè)試裝置不能再得到，電池的充電狀態(tài)就不得而知了。
美國(guó)專利4876632公開了一種包含有一個(gè)用于指示電池充電狀態(tài)的裝置的手電筒。電池壽命指示器是一個(gè)被安裝在手電筒頭部或包括光反射器的燈泡組件和用于裝納電池的電池盒組件之間的一種模件。該電池壽命指示器模件包含一個(gè)指示燈，例如發(fā)光二極管(LED)。該電池壽命指示器的內(nèi)部是一個(gè)測(cè)量電池狀態(tài)和激發(fā)指示燈發(fā)光以顯示電池狀態(tài)的電路。該模件還提供了電池和手電筒的發(fā)光燈泡之間的必不可少的電氣連接。該電池壽命指示器是通過開/關(guān)手電筒開關(guān)啟動(dòng)的，結(jié)果在不使用該手電筒時(shí)就不會(huì)為此而消耗電能。然而，當(dāng)手電筒被開通時(shí)，該電池壽命指示器及其組合電路仍然消耗電能，并且當(dāng)電筒持續(xù)開通時(shí)，該電池壽命指示器也繼續(xù)消耗電能。當(dāng)手電筒的燈泡被燒毀而操作者又沒有注意到電池壽命指示器還在亮著時(shí)，該測(cè)試器將導(dǎo)致電池放電。
美國(guó)專利4962347公開了一種帶有用于測(cè)定電池的強(qiáng)度、電壓或蓄電量的嵌入式裝置的電池供電的手電筒或便攜式信號(hào)燈。該手電筒或信號(hào)燈包括一個(gè)盒體，該盒體用于容納電池并安裝一個(gè)設(shè)置于其上的，由電池供給能量的電光源。一個(gè)電池檢測(cè)電路被安裝在這個(gè)帶有一個(gè)顯示器的盒體中。所述的顯示器可以從該盒體的外部進(jìn)行檢測(cè)。一個(gè)安裝在該盒體上的三路開關(guān)被設(shè)置在將光源與電池連接起來的第一位置、將電池測(cè)試電路與電池連接起來的第二位置以及將電池與光源電池檢測(cè)電路斷開的第三位置。
美國(guó)專利4432041公開了一種便攜式照明裝置，該裝置包括有用于檢測(cè)電池的低電壓狀況的電路系統(tǒng)。當(dāng)檢測(cè)到低電壓狀態(tài)時(shí)，該電路系統(tǒng)發(fā)出用于指示這種低電壓狀態(tài)的斷續(xù)的聲響。與這個(gè)電路系統(tǒng)相關(guān)連的缺點(diǎn)就是為了監(jiān)測(cè)電壓的高低，該檢測(cè)器總是處在“開”的狀態(tài)。此外，當(dāng)電池的電壓值低于某一個(gè)值時(shí)，該測(cè)試器僅提供一種指示。至于電池剩余的有效期卻沒有指示，電池的充電狀況是不得而知的。
鑒于這些缺點(diǎn)，需要一種構(gòu)成手電筒盒體的一個(gè)必不可少的部件的電池檢測(cè)器，該檢測(cè)器不與操縱該手電筒的電路串聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種手電筒或信號(hào)燈包括一個(gè)用于容納至少一節(jié)電池的盒體和一個(gè)安裝在所述盒體上的可用電池操縱的光源，以及一個(gè)疊層電池檢測(cè)器，該檢測(cè)器安裝在所述盒體的外部并具有一個(gè)以可操縱的方式與該電池的一個(gè)極相連接的端部和一個(gè)以可操縱的方式與電池的一個(gè)相反的極相連接的對(duì)應(yīng)的端部，在其中，該疊層電池檢測(cè)器提供了一種對(duì)該電池的強(qiáng)度的指示。該電池檢測(cè)器包括一個(gè)柔性基底，該基底具有一個(gè)設(shè)置在該基底一側(cè)上的指示器材料和設(shè)置在基底相反的一側(cè)上的一個(gè)導(dǎo)體。該導(dǎo)體具有一個(gè)以可操縱的方式與該電池的一個(gè)極相連的端部以及一個(gè)以可操縱的方式與該電池的極性相反的電極相連的相對(duì)端。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種手電筒盒體或信號(hào)合盒體具有第一接線端子和第二接線端子，每一個(gè)端子與裝在該盒體中的至少一節(jié)電池的一個(gè)電極在電氣上是連通的。安裝在該盒體外部的一個(gè)顯示器電路具有一個(gè)與所述第一接線端子電接觸的第一端和一個(gè)可與所述第二接線端子相接合的第二端，于是，所述第二端的電壓的降低導(dǎo)致有一個(gè)電流流過該顯示器電路并提供一種對(duì)該電池強(qiáng)度的指示。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一個(gè)用于一種手電筒或信號(hào)燈外部的電池檢測(cè)器，這種手電筒或信號(hào)燈具有一個(gè)用于容納一節(jié)或多節(jié)電池的盒體和一個(gè)以切實(shí)可行的方式通過一個(gè)開關(guān)與該電池相連的光源。在這個(gè)實(shí)施例中，該電池檢測(cè)器以組合的方式包括有一個(gè)導(dǎo)體，該導(dǎo)體被安裝在所述盒體的外部并具有一個(gè)以可操縱的方式借助于一個(gè)接線端子與所述電池的一個(gè)電極相連接的第一端和一個(gè)按照與一個(gè)第二接線端子呈開關(guān)關(guān)系并以可操縱的方式與該電池的一個(gè)相反的電極相連接的第二端。該導(dǎo)體在所述兩端之間有一個(gè)區(qū)域，該區(qū)域?qū)τ谝粋€(gè)電流具有一種受到控制的電阻。一個(gè)疊在該導(dǎo)體之上的響應(yīng)顯示器在電流在接通該導(dǎo)體的第二端和所述第二接線端子之間的開關(guān)流過該導(dǎo)體時(shí)顯示出該電池的剩余蓄電量。當(dāng)所述手電筒或信號(hào)燈的盒體是金屬的時(shí)，該盒體被用作該導(dǎo)體的一個(gè)接線端。手電筒或信號(hào)燈的另一個(gè)接線端子與盒體絕緣并以可操縱的方式與該導(dǎo)體相連。
按照本發(fā)明的一種形式，利用一種Belleville開關(guān)機(jī)構(gòu)形成該導(dǎo)體和手電筒或信號(hào)燈的一個(gè)接線端子之間的電連接。該開關(guān)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)具有為該導(dǎo)體的端部覆蓋的一端的導(dǎo)電的插棒，該插棒由一個(gè)設(shè)置在該插棒和該盒體之間的Belleville彈簧保持與手電筒或信號(hào)燈的接線端相隔離。為了啟動(dòng)或接通該開關(guān)，操作者要按該插棒，該插棒接觸所述接線端，使電流流過該導(dǎo)體并啟動(dòng)所述顯示器。該開關(guān)的釋放導(dǎo)致Belleville彈簧推動(dòng)該插棒離開接線端子并切斷電路。
本發(fā)明的電池檢測(cè)器即使手電筒或信號(hào)燈的燈泡不接通發(fā)光也能起作用指示電池的充電狀態(tài)。本發(fā)明的電池檢測(cè)器與已有的某些檢測(cè)器不同，在已有的檢測(cè)器中，燈泡總是與檢測(cè)器和電池串聯(lián)。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是電池檢測(cè)器外形低、容易制作并且制造成本低。
本發(fā)明的以上那些優(yōu)點(diǎn)、用途和其他的特性通過結(jié)合附圖對(duì)以下詳細(xì)的說明所作的研究將顯示得更為清楚。在這些附圖中

圖1是一幅手電筒的正面視圖；圖2是一幅位于圖1所示手電筒上的一個(gè)電池測(cè)試器的放大的局部平面圖；圖3是一幅沿圖所示的III-III線所取的所述電池測(cè)試器的一個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖圖4是一幅沿圖2所示的IV-IV線所取的所述電池測(cè)試器的第二個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖；圖5是一幅圖3所示電池測(cè)試器的部件分解圖；圖6是一幅圖4所示電池測(cè)試器的部件分解圖；圖7a和圖7b是用于圖2-6所示那些電池測(cè)試器的一個(gè)開關(guān)的一個(gè)可供選擇的實(shí)施例的局部剖視圖。
現(xiàn)在參看圖1和圖2，一個(gè)手電筒或信號(hào)燈10一般包括一個(gè)具有一個(gè)第一端部14和一個(gè)第二個(gè)端部16的長(zhǎng)形管狀體或盒體12。管狀體12包含有一個(gè)縱向電池存放盒，該電池盒適合放置一節(jié)或多節(jié)用于操縱燈組件18(未示出)的干電池，該燈組件被安裝在管狀體12的第一端14上。管狀體12的第二端16可以封住或加上一個(gè)端帽20，該端帽可以取下來，以便放入電池或?qū)⒋娣旁诠軤铙w12的電池存放室之中的電池取出。燈組件18可以以可操縱的方式借助于一個(gè)開關(guān)22(例如按鈕式、滑動(dòng)式或施轉(zhuǎn)式開關(guān))與電池相連接。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，手電筒或信號(hào)燈10還包括一個(gè)安裝在管狀體12的外部的電池檢測(cè)器24。為通常圖2-3所示，電池檢測(cè)器24最好是一種粘附在管狀體12的外部的用多層膜材料制成的低外形的電路系統(tǒng)。如果需要的話，電池測(cè)試器24可以設(shè)置在形成于管狀體12上的尺寸一般與測(cè)試器相同的槽25中。測(cè)試器24包括一上最好是設(shè)置在一個(gè)與手電筒10的整個(gè)外部設(shè)計(jì)圖樣互補(bǔ)的裝飾背景28上的指示器或顯示器區(qū)域26。檢測(cè)器24還包括一個(gè)標(biāo)示于其上的區(qū)域30(最好是利用一種裝飾油墨)，以便指示出一個(gè)開關(guān)的位置，為了接通電路以啟動(dòng)顯示器需要按下這個(gè)開關(guān)。
電池檢測(cè)器24由一個(gè)用于接通管狀體12之內(nèi)的電池的兩極之間的電路的裝置、一個(gè)用于響應(yīng)該電池的蓄電量的裝置以及一個(gè)用于指示該電池蓄電量的裝置構(gòu)成。一個(gè)用于接通該電路的裝置可以是一個(gè)由導(dǎo)電金屬材料(例如金屬箔或金屬化的塑料層)構(gòu)成。其他一些例子包括導(dǎo)電漆或油墨(例如含有石墨、碳或金屬，或它們的組合物的那些漆或油墨)。導(dǎo)電材料被加工成形得具有彼此經(jīng)由一個(gè)具有受控制的電阻率的區(qū)域彼此連接起來的第一端和第二端。所述第一端被用來與手電筒的第一接線端子接觸，而所述手電筒的第一接線端子又與安裝手電筒中的電池的一個(gè)電極接觸，并且所述第二端被用來與手電筒的第二接線端子按觸，而所述手電筒的第二接線端子又與安裝在手電筒中的電池的相反的電極接觸。這些接線端子的接觸端與或?qū)⒁c電池的接線端子接觸，以便接通測(cè)試器電路。這樣，當(dāng)測(cè)試器電路被接通時(shí)，電流可以通過具有受控制的電阻率的區(qū)域流動(dòng)?！笆芸刂频碾娮杪省边@個(gè)術(shù)語(yǔ)指的是其電阻被控制在用于啟動(dòng)相應(yīng)的裝置的范圍內(nèi)。
具有受控制的電阻率的區(qū)域中的電阻可以變化，或者它可以是恒定不變的。在一個(gè)實(shí)施例中，希望該區(qū)域具有變化的電阻，以指示一個(gè)電池的相對(duì)的剩余有效使用期。例如，通過檢測(cè)器電路流動(dòng)的電流將產(chǎn)生一種特殊的溫度，所獲得的溫度將與由電池供給的電流的強(qiáng)度成比例。因此，具有受控制的電阻率的區(qū)域可以具有變化的寬度(例如帶狀的)或具有變化的厚度，以獲得溫度梯度。另外，該區(qū)域也可以是具有恒定的寬度和恒定的厚度的。另一種可供選擇的方案將涉及到在具有受控制的電阻率的區(qū)域中使用具有不同電導(dǎo)率的不同的導(dǎo)電材料。此外，當(dāng)使用熱色材料時(shí)，可以沿著一個(gè)具有恒定電阻的區(qū)域使用在不同的溫度下被激發(fā)的材料，或者沿著具有變化的電阻的一個(gè)區(qū)域使用連續(xù)的，或間斷的熱色材料段。
所述測(cè)試裝置可以進(jìn)一步包括用于將該測(cè)試器電路與手電筒的接線端子連接起來的裝置。這一裝置可以是將電池的相反的兩極同測(cè)試器電路的接線端子的接觸端連接起來的接線端子連接器。該電路的一個(gè)接線端子的接觸端最好不與手電筒的接線端子接觸，結(jié)果該測(cè)試器電路被切斷。在這個(gè)實(shí)施例中，該測(cè)試裝置進(jìn)一步包括用于接通該測(cè)試器電路的裝置，例如開關(guān)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該電路的一端通過手電筒的管狀盒體中的一個(gè)接線端子永久地與電池的一個(gè)電極接觸。相對(duì)的一端包含一個(gè)開關(guān)，該開關(guān)使它與手電筒的盒體中的一個(gè)第二接線端接觸，所述手電筒盒體中的第二接線端子與安裝在盒體中的電池的相反的一個(gè)電極接觸。該電路的開關(guān)包括一個(gè)位于手電筒接線端子和測(cè)試電路之間的一層上的一個(gè)小孔。通過使該電路的那一端穿過所述孔與手電筒的接線端子接觸，所述開關(guān)被閉合并且將測(cè)試器電路接通以檢測(cè)電池。通過用手指或拇指按壓開關(guān)區(qū)可以很方便地實(shí)現(xiàn)這種接觸。當(dāng)加在開關(guān)上的力被除去時(shí)，開關(guān)斷開并切斷該電路。
所述測(cè)試裝置還進(jìn)一步包括一個(gè)用于指示電池蓄電量的裝置。該指示裝置將與具有受控制的電阻率的那個(gè)區(qū)域敏感地接觸并對(duì)在該區(qū)域存在的狀態(tài)作出應(yīng)答或作出指示。例如，當(dāng)有一電流流過測(cè)試器電路時(shí)，在那個(gè)區(qū)域?qū)a(chǎn)生一個(gè)溫升。如果所述指示裝置是一種熱敏感材料，那么它與具有可控制的電阻率的那一區(qū)域保持可傳遞熱量的接觸。如果所述指示裝置是一種電場(chǎng)敏感材料或電壓敏感材料，那么該指示裝置與具有可控制的電阻率的那一區(qū)域保持電接觸。該指示裝置將為用戶指示電池的蓄電量。這種指示可以是定性的(例如“好”或“不好”指示)，或是定量的(例如有用壽命的剩余百分比)。
在一個(gè)實(shí)施例中，所述指示裝置可以是一種熱敏感材料，它與具有受控制的那一區(qū)域保持相應(yīng)接觸。這樣，在測(cè)試器電路中在具有受控制的電阻率的那一區(qū)域產(chǎn)生的熱量可以被傳遞給所述熱敏感材料。該熱敏感材料改變顏色以響應(yīng)一種溫度變化。該熱敏感材料對(duì)于用戶來說是容易觀察的，根據(jù)顏色的變化，用戶可以確定電池是良好的還是需要加以更換。
為了便于產(chǎn)生顏色變化效果，可以將所述熱敏感材料放置在一個(gè)對(duì)比色層之上。這一顏色層可以通過直接印刷在膜基底上或?qū)щ婋娐飞系姆椒▉砑右酝糠蟆Ｒ环N信息可以被印刷在所述對(duì)比色層上，當(dāng)熱敏感材料變色時(shí)，用戶可以觀察該對(duì)比色層。一種用于提供信息的可供選擇的裝置可以使用一種非導(dǎo)電熱層形式的蠟紙(例如一層雙面帶)，在該雙面帶上，所述信息與所述非熱傳導(dǎo)層相配合，結(jié)果在所述熱敏感材料之下的區(qū)域留下一個(gè)薄的空氣絕緣層。當(dāng)所述測(cè)試器被啟動(dòng)時(shí)，這種被挖去的信息部分(其熱導(dǎo)率較周圍區(qū)域更差)使得所述熱敏感材料直接超出變色的信息區(qū)域，而起散熱器作用的熱敏感材料卻保持其厚有顏色，于是給出了該信息的輪廓。所述蠟紙也可以倒過來使用，結(jié)果信息就是用非導(dǎo)熱材料形成的并在周圍圍繞有空氣絕緣層。當(dāng)這個(gè)測(cè)試器被啟動(dòng)時(shí)，直接超出所述信息部分的敏感材料由于它的導(dǎo)熱率更好而將保持其原有的顏色，超出所述空氣絕緣層的周圍的熱敏感材料將改變顏色，于是就給出了信息的輪廓。
熱敏感材料的例子是液晶材料和熱色油墨。這些指示材料可以單獨(dú)使用，或者組合起來使用。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，使用了不同指示材料層。所述這些層在不同的溫度或狀態(tài)下被激活并且可以被設(shè)計(jì)成能在不同的溫度下變?yōu)椴煌念伾＠?，不同的指示材料層按照降低激發(fā)溫度的方式分布，最低溫度材料處于頂層。換句話講，指示材料可以被設(shè)計(jì)成能利用在不同溫度下被激活的材料來測(cè)試處于不同環(huán)境溫度下的電池?？梢栽诓煌瑴囟认录せ畹牟牧蠈⑴c不同的電路相組合。例如，標(biāo)記可以設(shè)計(jì)得能帶有一個(gè)用于40°F下測(cè)試的觀測(cè)窗、一個(gè)用于70°F下測(cè)試的觀察窗和一個(gè)用于在90°F下測(cè)試的觀測(cè)窗。根據(jù)具體的環(huán)境溫度數(shù)值，用戶可以觀察相應(yīng)的窗口。適用的液晶材料的例子是屬于膽甾型，例如膽甾醇油酸酯、氯化膽甾醇、膽甾醇辛酸酯以及類似化合物。適合的熱色油墨的例子包括在美國(guó)專利4835475中所公開的由染料、顯影劑和脫敏劑構(gòu)成的那些油墨，這份文獻(xiàn)在本文中加以引用供參考。這些油墨可以從美國(guó)加里福尼亞州EI Segundo的Matsul International Corp.和日本大阪的SakuraColor Products Corporation買到。
在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，指示裝置和響應(yīng)裝置可以是響應(yīng)電壓變化的材料或是響應(yīng)電場(chǎng)的材料。當(dāng)有電流流過該測(cè)試器電路時(shí)，這些材料直接對(duì)應(yīng)電池的剩余充電量并因此將被設(shè)置得與具有受控制的電阻率的那一區(qū)域具有電接觸。用于這種目的材料被稱為電色材料，它們可從市場(chǎng)上買到。例如，這種材料的一個(gè)供貨商就是美國(guó)密執(zhí)安州liolland的Donnclly Corporation。
本發(fā)明的電池檢測(cè)器還可以包括附加的絕緣層、印刷層、保護(hù)層以類似層。用作這種不同層的適合的材料包括增塑的或不增塑的聚氯乙烯、聚酯、金屬膜、紙及類似材料，并且它們是用已知的方法(例如將它們疊在一起并用粘合劑將它們彼此粘在一起)制造的。在一些導(dǎo)電油墨將與該粘合劑接觸的實(shí)施例中，希望在導(dǎo)電油墨和粘合劑之間使用一層漆層或密封層。適用的底漆和粘合劑包括紫外固化的介電材料，例如由馬薩緒塞州Woburn的Emerson & Cuming Inc.生產(chǎn)的Dieleetric Lv-3728-39、由密執(zhí)安州Port Huron的Achason Colloids生產(chǎn)的Dielectric ML-25198以及從賓夕法尼亞州Easton的Bimney & Smith Inc.可買到的Liguitex acrylic gesso。
在一個(gè)具有安裝在外部的電池檢測(cè)器24的手電筒的實(shí)施例中，手電筒10具有一個(gè)長(zhǎng)管狀體12，如圖1所示，該管狀體12是用不導(dǎo)電的材料(例如聚丙烯、ABS、聚苯乙烯或類似的材料)制成的。如圖3所示，管狀盒體12最好鉆有兩個(gè)彼此隔開的孔32和34，孔32最好是設(shè)置在與放置在手電筒管狀盒12的電池的一個(gè)電極電接觸的第一導(dǎo)體或接線端子之上。同樣，孔34設(shè)置在一個(gè)第二導(dǎo)體或接線端子附近并將該導(dǎo)體或接線端子容納在其中，所述導(dǎo)體或接線端子與容納在管狀體12中的電池的極性相反的一個(gè)電極電接觸。導(dǎo)體38最好加工的形狀適于被容納在孔34之中，結(jié)果使得有一部分至少與凹部25之中的外表面13平齊或比所述外表面13稍微凸出一些，其理由將在下文中顯示得更為清楚。導(dǎo)體或接線端子36和38之中的一個(gè)可以是用于通過手電筒的開關(guān)接通電路以點(diǎn)亮燈組件18中的燈泡的同一個(gè)導(dǎo)體。
現(xiàn)在參見圖3和圖5，粘在管狀體12外部并位于孔32和34之上的是一個(gè)覆在基底42上的箔片、膜或油墨40，所述箔片、膜或油墨40是用銀、碳、鎳或其他導(dǎo)電混合物制成的，或是含有這些材料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，導(dǎo)電電路40是一種厚度大約為0.5密耳的導(dǎo)電油墨層并且粘到厚度大約為1-5密耳并且最好為2-3密耳的基底42上。
導(dǎo)電油墨層40最好按照如下一種形狀被印刷在基底42的一側(cè)所述導(dǎo)電油墨層的形狀使第一端40a和第二端40b分別與一個(gè)窄條40c(是具有受控制的電阻率的一個(gè)區(qū)域)相互連接。盡管具有受控制的電阻率的區(qū)域40c可以利用早些時(shí)候所述的各種技術(shù)來得到，但是最好還是按照使用導(dǎo)電油墨那種情況來制作，在這種情況下，在與以上所述顯示器26的位置相重合的一個(gè)區(qū)域形成了一種限制。在含有導(dǎo)電電路40的相反的一側(cè)固定在基底42上的可以是裝飾油墨層或金屬化的薄膜44、46和48之中的一層或多層，以便給背景部分28和開關(guān)30提供一種裝飾圖案。在疊在導(dǎo)電電路40的具有受控制的電阻率的部分上的或與該部分重合的區(qū)域中覆在裝飾油墨上的是一層厚度為2-3密耳的熱色油墨50(例如以上所述的那些)。熱色油墨和裝飾油墨被覆蓋有利用厚度大約為0.5密耳的疊層粘合劑54在其上的厚度大約為1密耳的保護(hù)性頂層52。而后，整個(gè)電池檢測(cè)器24和用一層大約為0.5密耳厚的壓敏粘合劑56緊靠手電筒的管狀體12被固定，以便將電池檢測(cè)器24保持在孔32、34和手電筒接線端子36、38之上。要不然可以不用粘合劑層56，而是將一個(gè)粘合劑層(例如用輥涂法)涂在緊靠導(dǎo)電油墨40的基底的表面上。在那個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)底漆層或密封層(未示出)可以被設(shè)置在導(dǎo)電油墨層40和基底42之間，以防止導(dǎo)電油墨和粘合劑之間的任何不需要的反應(yīng)。
當(dāng)手電筒中便攜式信號(hào)燈具有金屬的或?qū)щ姷臍んw112時(shí)，圖4和6所示的附在外部的電池檢測(cè)器124將被安裝在手電筒殼體或盒體的外表面113上，并且包括一個(gè)鄰近或被印刷在一個(gè)PVC或聚酯基底142上的與以上所述導(dǎo)電電路類似的導(dǎo)電電路140。在基底142的與含有導(dǎo)電電路140的表面相反的表面上的是被用于構(gòu)成形成測(cè)試器124的背景128的一層或多層裝飾油墨或金屬化層144、146和148。覆在或印刷在裝飾油墨和/或金屬之上的是處在最好限制在導(dǎo)電電路140的具有受控制的電阻率的部分的那一區(qū)域中的熱色油墨150。測(cè)試器124的整個(gè)頂部而后覆蓋一個(gè)利用一層粘合劑154粘到測(cè)試器124上的PVC、聚酯或聚乙烯的保護(hù)頂層152。
基底142含有導(dǎo)電電路140的那一側(cè)被粘到一個(gè)絕緣層156上，該絕緣層的定位部158、159是斷開的，它們與導(dǎo)電層140的適合于與手電筒的接線端子136、138接合的那些部分相重合。絕緣層156又利用粘合劑160被粘到手電筒管狀體112的外側(cè)。粘合劑層160形狀類似于絕緣層156并且不覆蓋適合于與接線端子136、138接觸的導(dǎo)電電路140的那一部分。
導(dǎo)電電路140可以利用導(dǎo)電油墨印刷在基底142毗鄰絕緣層156的那一側(cè)并且可以被一粘合劑層(此外未示出)包圍以便將攜帶有導(dǎo)電油量層140的基底142粘到絕緣層156上。另一種辦法就是可以將一粘合劑層(例如圖6所示的層141)例如用印刷法或輥涂法涂覆到基底142的那一側(cè)。在那個(gè)實(shí)施例中，為了防止所述粘合劑層和所述導(dǎo)電油墨之間的任何不需要的反應(yīng)，在將導(dǎo)電油墨層140印到其上之前將一底漆層或密封層143涂到整個(gè)粘合劑層上。如果導(dǎo)電電路140是一種金屬箔，可以在基底142的與導(dǎo)電電路140毗鄰的那個(gè)表面上再涂一層粘合劑(例如層141)。這一粘合劑層141延伸超出導(dǎo)電電路140的各邊緣的范圍，將基底142和導(dǎo)電電路140粘到絕緣層156上，所述絕緣層又被用粘合劑層160粘到手電筒盒體112的外部。
手電筒的金屬管狀體112根據(jù)以前所述塑料管狀體12的情況作了輕微的改進(jìn)。手電筒的接線端子138最好與管狀體112(它與導(dǎo)體140的一端140a電接觸)電接觸。手電筒的接線端子136被一個(gè)絕緣材料162和被一個(gè)設(shè)置在貫穿管狀體112的孔135中的環(huán)狀絕緣體134與管狀體112的內(nèi)部隔離開。接線端子136被加工得稍向上延伸穿過孔135和絕緣體134，以使接線端子136和導(dǎo)體140的第二端140b通過按開關(guān)區(qū)130實(shí)現(xiàn)電接觸，但不與金屬管狀112體接通。
在使用時(shí)，電池檢測(cè)器24，124通過按開關(guān)區(qū)30，130使導(dǎo)體40，140的端40b，140b與手電筒接線端子36，136電接觸而被啟動(dòng)，這樣通過導(dǎo)體40，140接通了所述電路。與穿過導(dǎo)體40，140的具有受控制的電阻的部分的電流有關(guān)的熱量的增加通過導(dǎo)體40，140的受控制電阻穿過基底42，142傳遞給熱色油墨50，150。熱色油墨50，150而后起反應(yīng)并相應(yīng)于局部加熱而改變顏色，于是為使用者指示出手電筒中的電池的剩余充電量。
在以上所述的電池檢測(cè)器24，124的另外一個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，圖7a和7b所示的開關(guān)200可以包括一個(gè)Belleville彈簧機(jī)構(gòu)202，該機(jī)構(gòu)包括一個(gè)導(dǎo)電插桿，例如終止于一個(gè)凸緣206中的上端的圓柱204。插桿204被設(shè)置在一個(gè)被彎曲形成一個(gè)彈簧的Belleville墊片208，該彈簧通過凸緣206支撐插桿204，使得插桿204被置于形成于手電筒管狀212中的孔210的上面并且與手電筒的接線端子214隔離開。Bellville彈簧機(jī)構(gòu)202借助地導(dǎo)電電路240和基底242被覆蓋在上面，結(jié)果當(dāng)按開關(guān)200時(shí)，插桿204與一個(gè)手電筒接線端子214電接觸，如以上所述情況那樣。導(dǎo)電電路240和基底242又借助于一個(gè)或多個(gè)的裝飾層(如以上所述，但沒有示出)以及保護(hù)層252被疊置在上面。在這個(gè)可供選擇的實(shí)施例中，導(dǎo)體電路240的相對(duì)端與相對(duì)的手電筒接線端子保持永久性的電接觸以接通該電路，這是不言自明的。
該開關(guān)的這個(gè)實(shí)施例按照大致為前述實(shí)施例相同的方式工作。如圖7b所示，操作者按壓開關(guān)200，該開關(guān)使插桿204向下運(yùn)動(dòng)與手電筒接線端子214相接觸。插桿204是導(dǎo)電的，它與電路240接觸，使電流從其中流過并加熱前述熱色指示劑。斷開開關(guān)200使Bellville彈簧片208向上運(yùn)動(dòng)并離開手電筒接線端子214，切斷了測(cè)試器電路。
以上的說明僅僅被視為對(duì)一些優(yōu)選的實(shí)施例的說明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員和制造或使用本發(fā)明的人將會(huì)考慮到本發(fā)明的若干改進(jìn)。因此，以上所說明的以及附圖中所示的那些實(shí)施例僅僅是用于說明目的的，并不打算用來限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍是由以下權(quán)利要求書限定的，而所述權(quán)利要求書是根據(jù)專利法的原則(包括等效原則)來解釋的。
權(quán)利要求
1.一種便攜式照明裝置，以組合形式包括一個(gè)用于容納至少一節(jié)電池的盒體；一個(gè)安裝在所述盒體上并可用所述電池操縱的光源；以及一個(gè)疊層電池檢測(cè)器，被安裝在所述盒體的外表面上并具有一個(gè)以可操作的方式與所述電池的一個(gè)電極相連接的第一端以及一個(gè)以可操作的方式與所述電池的一個(gè)極性相反的電極相接觸，所述電池檢測(cè)器提供一種對(duì)該電池強(qiáng)度的指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式照明裝置，其特征在于該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用于使所述第二端與所述電池的所述相反的電極實(shí)現(xiàn)電接觸的、被安裝在所述疊層電池檢測(cè)器中的開關(guān)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式照明裝置，其特征在于所述疊層電池檢測(cè)器包括一個(gè)具有相對(duì)側(cè)面的柔性基底；一個(gè)設(shè)置在所述基底的一側(cè)、用于指示所述電池的強(qiáng)度的指示器；一個(gè)設(shè)置在所述基底的相反的一側(cè)、用于選擇性地接通所述電池的所述電極之間的一個(gè)電路的導(dǎo)體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式照明裝置，其特征在于該裝置進(jìn)一步包括一個(gè)用于保護(hù)所述指示器的疊置在所述指示器和所述基底上的保護(hù)層；以及一種用于將所述基底和所述指示器粘到所述盒體上的粘合劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式照明裝置，其特征在于進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置在所述指示器和所述基底之間的裝飾層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式照明裝置，其特征在于所述開關(guān)裝置包括在所述手電筒之中與所述電池的相反的兩極保持電接觸的第一和第二接線端子；一個(gè)與所述第一接線端子保持電接觸的所述導(dǎo)體的第一端；以及一個(gè)所述導(dǎo)體的第二端，該第二端被設(shè)置在所述第二接線端子之上并與其隔離開，而且通過推動(dòng)所述第二端靠緊所述第二接線端子的方式可以以切實(shí)可行的方式與所述第二接線端子相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式照明裝置，其特征在于所述導(dǎo)體包括選自以下一組材料的一種導(dǎo)電材料，這組材料主要包括金屬、金屬化膜、金屬化塑料、會(huì)有導(dǎo)電成分的油墨或漆，該導(dǎo)電材料被成型得具有一個(gè)對(duì)電流的流動(dòng)有阻力的區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式照明裝置，其特征在于所述具有電阻的區(qū)域是受到控制的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的便攜式照明裝置，其特征在于所述具有電阻的區(qū)域是變化的。
10.一種手電筒電池檢測(cè)器，以組合的方式包括一個(gè)具有第一和第二接線端子的手電筒盒體，每一個(gè)接線端子與裝在所述盒體中的至少一個(gè)電池的一個(gè)電極保持電接觸；一個(gè)被安裝在所述手電筒盒體上并具有所述第一接線端子保持電接觸的一個(gè)第一端和被設(shè)置在所述第二接線端子之上并可以以柔性方式與所述第二接線端子接合的一個(gè)第二端的顯示器電路，于是，當(dāng)按下所述第二端與所述第二接線端子接觸時(shí)就使一個(gè)電流流過所述顯示器電路并提供一種對(duì)該電池強(qiáng)度的指示。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的手電筒電池測(cè)試器，其特征在于所述手電筒盒體具有至少一個(gè)延伸穿過所述盒體的壁并將所述接線端子之中的一個(gè)暴露出來的孔。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于所述顯示器電路包括一個(gè)具有正反兩側(cè)面的基底層一個(gè)具有設(shè)置在所述基底的所述側(cè)面的第一個(gè)側(cè)面上的一個(gè)電阻部分的導(dǎo)體層；一個(gè)設(shè)置在所述基底的所述側(cè)面的第二個(gè)側(cè)面上的保護(hù)層；一個(gè)在與所述導(dǎo)體層的所述電阻部分對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)區(qū)域內(nèi)被設(shè)置在所述保護(hù)層和所述基底層之間的指示器層；以及一個(gè)設(shè)置在所述基底的所述側(cè)面的所述第一側(cè)面上的用于將所述手電筒電池檢測(cè)器粘到所述手電筒盒體上的粘合劑層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于進(jìn)一步包括至少一個(gè)設(shè)置在所述基底層和所述導(dǎo)體層之間的層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在所述導(dǎo)體層和所述手電筒盒體之間、用于將所述導(dǎo)體層與所述手電筒盒體隔離絕緣的、具有與所述第一和第二接線端子對(duì)準(zhǔn)的第一和第二孔的絕緣體層。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)用于使所述導(dǎo)體的所述第二端與所述第二接線端子實(shí)現(xiàn)電接觸、以啟動(dòng)所述顯示器電路的開關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于所述開關(guān)包括所述保護(hù)層、基底層和導(dǎo)體層是柔性的，并且具有一個(gè)疊在所述手電筒的所述第二接線端子上的一個(gè)部分，使得朝向所述第二接線端子加到所述部分上的力使所述導(dǎo)體移動(dòng)與所述第二接線端子實(shí)現(xiàn)電接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于所述開關(guān)包括一個(gè)設(shè)置在所述導(dǎo)體層和所述第二接線端子之間所述第二接線端之上的彈簧；一個(gè)設(shè)置在所述彈簧之中并具有一個(gè)與所述導(dǎo)體層電接觸的第一端的導(dǎo)電插桿，并且所述插桿的相對(duì)端可移動(dòng)與所述第二接線端子接觸。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于所述電阻部分具有一種受控制的電阻。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的手電筒電池檢測(cè)器，其特征在于所述電阻部分具有一種變化的電阻。
20.一種用在手電筒外部的電池檢測(cè)器，所述手電筒具有一個(gè)用于容納至少一節(jié)電池的盒體和一個(gè)通過一個(gè)第一開關(guān)以可操縱的方式與所述電池連接的光源，該電池檢測(cè)器以組合的方式包括一個(gè)安裝在所述盒體的外部并具有一個(gè)以可操縱的方式連接到所述至少一節(jié)電池的一個(gè)電極上的第一端和一個(gè)以可操縱的方式可連接到所述至少一節(jié)電池的一個(gè)極性相反的電極上的第二端的導(dǎo)體，所述導(dǎo)體具有一個(gè)對(duì)從其中流過的電流有電阻的區(qū)域；以及一個(gè)疊在所述導(dǎo)體上用于顯示該電池的響應(yīng)抵抗流過所述導(dǎo)體的所述電流的電阻的蓄電量的響應(yīng)顯示器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電池檢測(cè)器，其特征在于還包括一個(gè)設(shè)置在所述導(dǎo)體和所述響應(yīng)顯示器之間的基底；一個(gè)疊在所述響應(yīng)顯示器上并粘到所述基底上的保護(hù)層；以及一種將所述基底、導(dǎo)體、響應(yīng)顯示器和所述保護(hù)層粘到所述手電筒的外部的粘合劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池檢測(cè)器，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在所述導(dǎo)體和所述粘合劑之間的密封層。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池檢測(cè)器，其特征在于所述手電筒盒體是金屬的。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電池檢測(cè)器，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)設(shè)置在所述導(dǎo)體和所述手電筒外部之間的絕緣體，以便防止所述導(dǎo)體沿所述手電筒的外表使所述第一端和第二端之間發(fā)生短路。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的電池檢測(cè)器，其特征在于所述電池的所述一個(gè)電極與所述手電筒的外表呈電接觸，并且所述電池的所述極性相反的電極與該手電筒的外表面絕緣并沿該手電筒的外表面被暴露出來，而且位于所述導(dǎo)體的所述第二端之下，使得按下所述第二端就使所述導(dǎo)體與所述電池的所述極性相反的一極相接合，使一個(gè)電流流過所述第一端和第二端之間并在所述電池的強(qiáng)度的所述響應(yīng)顯示器中提供了一種指示。
全文摘要
便攜式照明裝置，其帶有組合使用的電池檢測(cè)器，包括與電池電極相連的第一和第二接線端子、置于盒體外部并具有與第一接線端子電接觸的一端和以可操縱地與第二接線端子連接的相對(duì)端導(dǎo)體。一種指示劑材料疊在該導(dǎo)體上并與其保持響應(yīng)接觸，以對(duì)其中所存在的狀態(tài)作出響應(yīng)并加以指示。指示劑材料最好是響應(yīng)電流流過在導(dǎo)體中產(chǎn)生的熱變化的熱色油墨，它和導(dǎo)體最好固定在一涂有裝飾油墨和標(biāo)記并用透明保護(hù)層加以保護(hù)的柔性基底上。
文檔編號(hào)H01M6/50GK1122426SQ9411965
公開日1996年5月15日 申請(qǐng)日期1994年11月1日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月1日
發(fā)明者加里·R·塔奇奧爾斯基 申請(qǐng)人:日用電池有限公司