一种人机交互设备及其电池固定机构的制作方法

1.本发明涉及游戏设备技术领域，更具体地说，涉及一种电池固定机构。此外，本发明还涉及一种包括上述电池固定机构的人机交互设备。


背景技术：

2.游戏手柄中为了方便组装并夹紧电池，电池的负极金属片会设计成可伸缩的弹性结构，当手柄掉落、受到撞击或快速移动过程中突然停止时，电池会冲击负极金属片，并向负极金属片的方向移动，压缩负极的弹性结构，而正极弹片是固定设置的，因此电池压缩负极金属片的过程中会造成正极弹片与电池正极脱开断连。
3.综上所述，如何避免在快速移动至突然停止的瞬间电池掉电的问题，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种电池固定机构，方便将电池进行拆装，并且在使用的过程中，电池固定机构受到撞击或掉落时，移动组件推动限位组件移动，使限位组件先于第二电极组件到达第二位置，从而使第二电极组件的伸缩行程缩短，可以有效限制电池移动的行程，避免出现突然断连掉电的情况。
5.本发明的另一目的是提供一种包括上述电池固定机构的人机交互设备。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种电池固定机构，包括：设置有电池仓的壳体、第一电极组件以及第二电极组件；所述第一电极组件和所述第二电极组件均一端与所述壳体连接，另一端沿所述电池仓的轴向可弹性伸缩；
8.所述壳体中设置有限位组件和移动组件，所述限位组件、所述移动组件以及所述第二电极组件均位于所述电池仓的同一侧，所述移动组件用于推动所述限位组件在第一位置与第二位置之间移动，所述移动组件的一端与所述壳体连接，另一端与所述限位组件抵接并可弹性伸缩；
9.位于所述第一位置的所述限位组件避开所述第二电极组件的伸缩路径；所述第二位置位于所述第二电极组件的伸缩路径上，位于所述第二位置的所述限位组件阻碍所述第二电极组件的压缩，且所述限位组件在所述第二电极组件压缩至所述第二位置前到达所述第二位置；
10.所述限位组件位于所述第二位置且所述电池安装状态下，所述第二电极组件的可继续压缩量小于或等于所述第一电极组件当前的压缩量、所述第一电极组件的可继续压缩量小于或等于所述第二电极组件当前的压缩量。
11.可选的，所述限位组件包括沿垂直于所述第二电极组件的伸缩方向可移动设置的挡块，所述移动组件包括与所述挡块抵接的滑块以及一端与所述滑块连接另一端与所述壳体连接的弹性部；
12.所述弹性部沿所述第二电极组件的伸缩方向可伸缩设置。
13.可选的，所述滑块与所述挡块接触的表面为倾斜设置的第一斜面，所述挡块设置有与所述第一斜面配合的第二斜面。
14.可选的，所述第一斜面与所述弹性部的伸缩方向之间的夹角小于或等于45
°
。
15.可选的，还包括固设于所述壳体的支架，所述支架设置有滑槽，所述滑块设置有与所述滑槽配合的滑动凸部。
16.可选的，所述第二电极组件包括用于与所述电池的第二电极抵接的第二电极帽以及连接所述第二电极帽和所述壳体的第二电极弹簧；
17.所述弹性部为滑块弹簧，所述第二电极弹簧的弹性系数大于所述滑块弹簧的弹性系数。
18.可选的，所述第一电极组件包括用于与所述电池的第一电极抵接的第一电极帽以及连接所述第一电极帽与所述壳体的第一电极弹簧；
19.所述壳体在所述电池仓轴向的一端设置有第一侧壁、另一端设置有第二侧壁，所述第一电极帽可移动的穿过所述第一侧壁，所述第二电极帽可移动的穿过所述第二侧壁；
20.所述电池安装状态下，所述第二电极弹簧将所述电池推压至所述第一侧壁。
21.可选的，所述第一电极帽设置有第一挡边，所述第一挡边用于限制所述第一电极帽由所述第一侧壁伸出的长度；所述第二电极帽设置有第二挡边，所述第二挡边用于限制所述第二电极帽由所述第二侧壁伸出的长度。
22.可选的，所述挡块朝向所述壳体的一侧设置有支撑部，所述支撑部的一端与所述壳体抵接，另一端与所述挡块抵接；
23.所述支撑部与所述移动组件相对设置；在所述滑块未推动所述挡块移动时，所述支撑部将所述挡块推抵至所述第一位置。
24.一种人机交互设备，包括上述任一项所述的电池固定机构。
25.在使用本发明提供的电池固定机构的过程中，当需要安装电池时，限位组件移动至第一位置，使电池的电极压缩第二电极组件，放入电池，此时第一电极组件和第二电极组件均处于压缩状态。
26.电池放入后，当电池固定机构受到撞击或掉落时，电池快速向第二电极组件的方向移动压缩第二电极组件的过程中，移动组件的弹性伸缩端进行伸缩，并且在伸缩的过程中推动限位组件先于第二电极组件移动至第二位置，阻碍第二电极组件的继续压缩，由于此时第二电极组件的可继续压缩量小于或等于第一电极组件当前的压缩量，在第二电极组件被电池压缩的过程中，第一电极组件向第二电极组件的方向伸长，以使电池的第一电极始终与第一电极组件接触，避免电极断连掉电；当电池快速向第一电极组件的方向移动压缩第一电极组件的过程中，由于此时第二电极第一电极组件的可继续压缩量小于或等于第二电极组件当前的压缩量，在第一电极组件被电池压缩的过程中，第二电极组件向第一电极组件的方向伸长，以使电池的第二电极始终与第二电极组件接触，避免第二电极断连掉电。
27.综上，本发明提供的电池固定机构在使用的过程中，当电池固定机构受到撞击、掉落或快速移动状态下突然停止时，可以有效避免电池出现断连掉电的情况，提高了电池电连接的可靠性；同时电池的拆装过程简单，方便使用。
28.此外，本发明还提供了一种包括上述电池固定机构的人机交互设备。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
30.图1为本技术所提供的电池固定机构的上盖打开时的外观示意图；
31.图2为图1中电池固定机构的另一角度的外观示意图；
32.图3为本技术所提供的电池固定机构的电池仓的内侧结构示意图；
33.图4为图3中电池固定机构的另一角度的电池仓的内侧结构示意图；
34.图5为电池刚要放入本技术所提供的电池固定机构时的剖面示意图；
35.图6为电池对本技术所提供的电池固定机构的第二电极组件进行压缩的剖面示意图；
36.图7为在图6基础上电池对第二电极组件进一步压缩的剖面示意图；
37.图8为电池放入本技术所提供的电池固定机构后的剖面示意图；
38.图9为图8中的电池固定机构扣合上盖后的剖面示意图；
39.图10为本发明所提供的电池固定机构未受到冲击时横截面示意图；
40.图11为本发明所提供的电池固定机构受到冲击时滑块移动位置的剖面示意图；
41.图12为在图11的基础上电池压缩第二电极组件的剖面结构示意图；
42.图13为图12所示状态下电池固定机构的横截面示意图；
43.图14为本技术所提供的电池固定机构的爆炸示意图；
44.图15为本技术所提供的电池固定机构的另一角度的爆炸示意图。
45.图1-图15中：
46.1为上盖、2为壳体、21为第一侧壁、22为第二侧壁、23为导轨、3为电池、4为第一电极帽、41为第一挡边、5为第二电极帽、51为第二挡边、6为第一电极弹簧、7为第二电极弹簧、8为挡块、81为第二斜面、82为导槽、9为支撑部、10为支架、101为凸起、102为滑槽、11为滑块、111为第一斜面、112为滑动凸部、12为弹性部、13为螺丝。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.本发明的核心是提供一种电池固定机构，方便将电池进行拆装，并且在使用的过程中，电池固定机构受到撞击或掉落时，移动组件推动限位组件移动，使限位组件先于第二电极组件到达第二位置，从而使第二电极组件的伸缩行程缩短，可以有效限制电池移动的行程，避免出现突然断连掉电的情况。本发明的另一核心是提供一种包括上述电池固定机构的人机交互设备。
49.需要进行说明的是，本技术文件中提到的在电池安装状态下，第二电极组件的可继续压缩量为：限位组件位于第二位置，电池由正常安装状态向第二电极组件的方向移动时，可继续移动的距离；第一电极组件当前的压缩量为：电池未安装前第一电极组件的长度与电池安装状态下第一电极组件的长度的差值；第一电极组件的可继续压缩量为：电池由正常安装状态向第一电极组件的方向移动时，可继续移动的距离；第二电极组件当前的压缩量为：电池未安装前第二电极组件的长度与电池安装状态下第二电极组件的长度的差值。
50.本技术文件中提到的第一电极和第二电极为电池的两个电极，可以第一电极为正极，第二电极为负极，也可以第一电极为负极，第二电极为正极。本技术文件中提到的第一电极组件和第二电极组件为电池固定机构中用于分别与第一电极和第二电极接触的电极组件。
51.请参考图1至图15。
52.本具体实施例公开了一种电池固定机构，包括：设置有电池仓的壳体2、第一电极组件以及第二电极组件；第一电极组件和所述第二电极组件均一端与壳体2连接，另一端沿电池仓的轴向可弹性伸缩；
53.壳体2中设置有限位组件和移动组件，限位组件、移动组件以及第二电极组件均位于电池仓的同一侧，移动组件用于推动限位组件在第一位置与第二位置之间移动的移动组件，移动组件的一端与壳体2连接，另一端与限位组件抵接并可弹性伸缩；且限位组件先于第二电极组件的伸缩端到达第二位置；
54.位于第一位置的限位组件避开第二电极组件的伸缩路径；第二位置位于第二电极组件的伸缩路径上，位于第二位置的限位组件阻碍第二电极组件的压缩，且限位组件在第二电极组件压缩至第二位置前到达；第二位置以使限位组件位于第二位置且电池3安装状态下，第二电极组件的可继续压缩量小于或等于第一电极组件当前的压缩量、第一电极组件的可继续压缩量小于或等于第二电极组件当前的压缩量。
55.在具体设置的过程中，限位组件和移动组件可以设置于电池固定机构中用于与电池3的正极接触的一侧，也可以设置于电池固定机构中用于与电池3的负极接触的一侧，具体根据实际情况确定，在此不做赘述。
56.限位组件由第一位置移动至第二位置的移动方向可以垂直于第二电极组件的伸缩方向，也可以不垂直于第二电极组件的伸缩方向，只需保证限位组件运动至第二位置时能够使第二电极组件的可继续压缩量缩短。优选的，可以将第一位置与第二位置沿垂直于第二电极组件的伸缩方向设置，限位组件沿垂直于第二电极组件的伸缩方向移动。
57.在使用本具体实施例提供的电池固定机构的过程中，当需要安装电池3时，限位组件移动至第一位置，使电池3的电极压缩第二电极组件，放入电池3，此时第一电极组件和第二电极组件均处于压缩状态。
58.电池3放入后，当电池固定机构受到撞击或掉落并突然停止时，电池3快速向第二电极组件的方向移动压缩第二电极组件，移动组件的弹性伸缩端进行伸缩，并且在伸缩的过程中推动限位组件先于第二电极组件移动至第二位置，阻碍第二电极组件的继续压缩，由于此时第二电极组件的可继续压缩量小于或等于第一电极组件当前的压缩量，在第二电极组件被电池3压缩的过程中，第一电极组件向第二电极组件的方向伸长，以使电池3的第
一电极始终与第一电极组件接触，避免电极断连掉电；当电池3快速向第一电极组件的方向移动压缩第一电极组件的过程中，由于此时第二电极第一电极组件的可继续压缩量小于或等于第二电极组件当前的压缩量，在第一电极组件被电池3压缩的过程中，第二电极组件向第一电极组件的方向伸长，以使电池3的第二电极始终与第二电极组件接触，避免第二电极断连掉电。
59.综上，本具体实施例提供的电池固定机构在使用的过程中，当电池固定机构受到撞击、掉落或快速移动状态下突然停止时，可以有效避免电池3出现断连掉电的情况，提高了电池3电连接的可靠性；同时电池3的拆装过程简单，方便使用。
60.在一具体实施例中，第二电极组件的弹力始终大于第一电极组件的弹力，电池3装入电池仓之后，在第二电极组件的弹性压力下，电池3的第一电极与壳体2接触，如图9所示，此种状态下，当电池3受到撞击或掉落时，电池3在电池仓内相对于电池仓仅可以向第二电极组件的方向移动。
61.当然，也可以使第二电极组件的弹力始终小于第一电极组件的弹力，电池3装入电池仓后，在第一电极组件的弹性力的作用下，电池3的第二电极移动至与壳体2接触的位置，此种状态下，当电池3受到撞击或掉落时，电池3在电池仓内相对于电池仓仅可以向第一电极组件的方向移动。
62.另外，还可以使电池3装入电池仓之后，在电池3的两端均未与壳体2接触，第一电极组件向电池3提供的弹性力与第二电极组件向电池3提供的弹性力大小相等，方向相反，此种状态下，当电池3受到撞击或掉落时，电池3在电池仓内相对于电池仓既可以向第一电极组件的方向移动也可以向第二电极组件的方向移动。
63.在一具体实施例中，可以使限位组件包括沿垂直于第二电极组件的伸缩方向可移动设置的挡块8，移动组件包括与挡块8抵接的滑块11以及一端与滑块11连接另一端与壳体2连接的弹性部12；弹性部12沿第二电极组件的伸缩方向可伸缩设置。
64.优选的，弹性部12为滑块弹簧，滑块弹簧的一端与滑块11连接，另一端连接于壳体2。
65.滑块11与挡块8接触的表面为倾斜设置的第一斜面111，挡块8设置有与第一斜面111配合的第二斜面81。
66.在使用的过程中，在电池固定机构正常使用状态下，挡块8位于第一位置，第二电极组件可以正常伸缩；当电池固定机构受到冲击或快速运动状态下突然停止时，电池3向第二电极组件的方向移动的过程中，滑块11在惯性的作用下会挤压滑块弹簧，由于滑块11与挡块8之间通过第一斜面111与第二斜面81接触，因此，滑块11在挤压滑块弹簧的过程中，会推动挡块8向上移动，直至挡块8移动至第二位置，并且挡块8会先于第二限位组件的伸缩端到达第二位置，从而限制第二电极组件的压缩行程，避免第二电极组件过渡压缩而使第一电极组件与电池3的第一电极脱离，可以有效避免电池3断连掉电的情况发生。
67.在此具体实施例中，为了使挡块8能够顺利的先于第二限位组件到达第二位置，可以从下述几个方面综合进行考虑：首先，可以将弹性部12的弹性系数设置为远小于第二电极弹簧7的弹性系数，在当电池固定机构受到冲击或快速运动状态下突然停止时，滑块11对弹性部12的压缩距离大于第二电极弹簧7的压缩具体；另外，可以通过调整第一斜面111与弹性部12的伸缩方向之间的夹角，例如，可以将第一斜面111与弹性部12的伸缩方向之间的
夹角设置为大于45
°
，在弹性部12的压缩距离相同的情况下，相比于第一斜面111与弹性部12的伸缩方向之间的夹角小于45
°
的情况，可以使挡块8具有更大的位移；或者可以通过增大滑块11的质量，使滑块11具有较大的惯性等方式；还可以通过减小滑块11与壳体2之间的摩擦力，使滑块11在受到冲击时加速度较大；具体根据实际情况确定。
68.优选的，第一斜面111与弹性部12的伸缩方向之间的夹角小于或等于45
°
。
69.需要进行说明的是，为了使挡块8可以先于第二电极组件的伸缩端到达第二位置，可以增大第一斜面111与弹性部12的伸缩方向之间的夹角或减小滑块弹簧的弹性系数，具体的设置情况需要根据实际情况确定，一般情况下，第二电极组件包括用于与电池3的第二电极抵接的第二电极帽5以及连接第二电极帽5和壳体2的第二电极弹簧7；第二电极弹簧7的弹性系数大于滑块弹簧的弹性系数。并且为了能够固定电池3，第二电极弹簧7的弹性系数较大，为了使滑块11在受到冲击时可以快速移动，滑块弹簧的弹性系数较小，并且第二电极弹簧7的弹性系数远大于滑块弹簧的弹性系数。
70.在一具体实施例中，如图14、15所示，为了限制挡块8在第一位置与第二位置之间移动时的方向，在电池仓的内部凸出设置有导轨23，挡块8设置有与导轨23配合的导槽82，挡块8沿导轨23可滑动至第一位置和第二位置。当然，也可以在挡块8设置导轨23，在电池仓的内壁设置与导轨23配合的导槽82，具体根据实际情况确定。
71.还包括固设于壳体2的支架10，支架10设置有滑槽102，滑块11设置有与滑槽102配合的滑动凸部112；在使用的过程中，滑槽102与滑动凸部112的配合，可以限制滑槽102的滑动方向。
72.支架10通过螺丝13固定连接于壳体2，支架10朝向第二电极组件的一端设置有凸起101，挡块8设置有通孔，第二电极弹簧7穿过通孔并套设于凸起101。
73.在使用的过程中，第二电极弹簧7穿过限位组件的通孔与支架10连接，在限位组件位于第一位置时，如图5-9所示，第二电极帽5可以进入通孔内，使第二电极组件有足够长的伸缩量，方便将电池3放入。
74.优选的，凸起101位于挡块8的通孔内。
75.在一具体实施例中，在挡块8朝向上盖1的一侧设置支撑部9，支撑部9的一端与壳体2接触，另一端与挡块8接触；在使用的过程中，电池固定机构没有受到冲击时，如图10所示，支撑部9可以起到一定的支撑作用，避免限位组件在电池仓内随意晃动；另外，如图13所示，在电池固定机构受到冲击时，移动组件推动挡块8向第二位置移动，会对支撑部9进行挤压，支撑部9可以起到缓冲的效果，避免限位组件移动过程中发生碰撞。
76.支撑部9为复位海绵或者是弹性部件、磁吸部件等，当然，支撑部9还可以是其它符合要求的材质，具体根据实际情况确定。
77.在一具体实施例中，第一电极组件包括用于与电池3的第一电极抵接的第一电极帽4以及连接第一电极帽4与壳体2的第一电极弹簧6。
78.如图8所示，壳体2在电池仓轴向的一端设置有第一侧壁21、另一端设置有第二侧壁22，第一电极帽4可移动的穿过第一侧壁21，且第一电极帽4设置有第一挡边41，可以限制第一电极帽4由第一侧壁21伸出的距离；第二电极帽5可移动的穿过第二侧壁22，且第二电极帽5设置有第二挡边51，可以限制第二电极帽5由第二侧壁22伸出的距离；一般情况下，第二电极帽5相对于第二侧壁22伸出的长度远大于第一电极帽4相对于第一侧壁21伸出的长
度；电池3安装状态下，第二电极弹簧7将电池3推压至第一侧壁21，电池固定机构在快速移动的过程中，电池3仅可以向第二电极组件的一端移动。
79.除了上述电池固定机构，本发明还提供一种包括上述实施例公开的电池固定机构的人机交互设备，该人机交互设备的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
80.上述具体实施例中的人机交互设备可以是包括电池固定机构的游戏手柄、鼠标等产品，也可以是其它产品，具体根据实际情况确定。
81.本技术文件中提到的第一电极弹簧6和第二电极弹簧7，第一电极帽4和第二电极帽5，第一侧壁21和第二侧壁22，第一斜面111和第二斜面81的“第一”、“第二”仅仅是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
82.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
83.以上对本发明所提供的人机交互设备及其电池固定机构进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。