(57)【要約】  充電式電池組立体は、充電式電池ユニットならびにデータおよび電源用コネクタプラグを備える。この電池組立体は、一般的な従来の電池形式を有するとともに従来の電池形式として機能する配置構造、ならびにデータおよび電源用コネクタプラグがアクセス可能に設けられて前記コネクタが電池の充電のためにコンピュータ機器または周辺デバイス上の適当なレセプタクルに結合され得る充電構造を有する。
2008522354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電式電池ユニットと、
データおよび電源用コネクタプラグとを備える充電式電池組立体であって、
従来の電池形式の一般的な形態を有すると共に従来の電池形式として機能する配置構造と、データおよび電源用コネクタプラグがアクセス可能に設けられて、前記コネクタを、コンピュータ機器または周辺デバイス上に設けられた適切なレセプタクルに、電池の充電のために結合することを可能にする充電構造とを有することを特徴とする充電式電池組立体。
【請求項２】
前記コネクタプラグがＵＳＢコネクタである、請求項１に記載の充電式電池組立体。
【請求項３】
前記充電式電池ユニットが、前記電池組立体より小さな全長を有し、前記コネクタが前記充電式電池ユニットに隣接して配置され、そして、前記充電式電池ユニットによって直接的または間接的に固定支持される、請求項１または請求項２に記載の充電式電池組立体。
【請求項４】
前記充電式電池ユニットが、前記コネクタとは別体として設けられた個別のユニットである、請求項１から３のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項５】
前記充電式電池ユニットが、前記コネクタまたは回路の少なくとも一部を組み込み、または、前記電池ユニット内に支持する、請求項１から３のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項６】
充電回路を備え、前記充電回路の少なくとも所定の部分が前記コネクタの接続部分の外皮内に収容される、請求項１から５のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項７】
前記配置構造内において、前記データおよび電源用コネクタプラグを覆うためのキャップを備える、請求項１から６のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項８】
前記キャップが第１の端子を有し、そして、前記電池組立体が第２の端子を有し、前記第１の端子と前記第２の端子との間に電荷を供給する、請求項７に記載の充電式電池組立体。
【請求項９】
前記キャップが、前記第１の端子と前記充電式電池ユニットとの間を電気的に接続するためのピンを有し、これにより、前記コネクタをバイパスする、請求項８に記載の充電式電池組立体。
【請求項１０】
前記充電式電池ユニットおよび前記コネクタを収容するためのケースを備える、請求項１から６のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項１１】
前記電池組立体が、電池の前記ケースの可動部分上に形成された少なくとも１つの端子を有し、電池の前記ケースの前記可動部分が、移動して、前記コネクタをアクセス可能にする、請求項１０に記載の充電式電池組立体。
【請求項１２】
前記ケースのサブ部分を前記ケースの残りの部分に対してスライドさせることにより、前記コネクタがアクセス可能にされ、前記サブ部分が穴を有し、スライドに際して前記コネクタが前記穴を通過することができる、請求項１０に記載の充電式電池組立体。
【請求項１３】
前記ケースのサブ部分を前記ケースの残りの部分に対してスライドさせることにより、前記コネクタがアクセス可能にされ、前記コネクタが前記ケースの外へアクセス可能な位置へと旋回可能になる、請求項１０に記載の充電式電池組立体。
【請求項１４】
前記電池組立体が、ケースおよび第１の標準電池形式を有し、前記充電式電池ユニットが、前記充電式電池ユニットが前記第１の標準電池形式より小さな第２の標準電池形式を有して、前記充電式電池ユニットが前記ケース内に収容可能であり、前記充電式電池ユニットが、前記電池組立体から取外し可能である、請求項１または請求項２に記載の充電式電池組立体。
【請求項１５】
前記コネクタは、前記電池組立体が前記充電構造内にあるときに、接続を生じさせるのに適する連結状態と、前記電池組立体が前記配置構造内にあるときに、従来型電池形式の前記電池組立体の前記外皮の中に収容されるのに適する収納状態との間で、折り畳むことができるように構成され配置される、請求項１から１４のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項１６】
前記コネクタが、中心軸に沿ってスプリングヒンジで相互に結合された２つのユニットから形成され、各ユニットが、それぞれの電源およびデータ用接続ピンを支持すると共に、サイドプレートを支持し、前記サイドプレートは、スプリングヒンジによって結合され、または、連結されており、前記コネクタは、その連結状態において、連結された側を垂直方向に向けるようにして部分的なボックス部を有している、請求項１５に記載の充電式電池組立体。
【請求項１７】
前記充電式電池ユニットが、従来の電池充電器を使用して充電されることが可能なように構成され、前記コネクタではなく、前記電池組立体の端子を介して充電電流を供給可能である、請求項１から１６のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項１８】
（ｉ）出力管理および充電制御をもたらすための回路、および、（ｉｉ）電池の現在の電力状態を表示するように配置及び構成された表示器のうちの少なくとも１つを備える、請求項１から１７のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項１９】
ソフトウェアアプリケーションを格納するメモリを備える、請求項１から１８のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項２０】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、前記コネクタを介して前記コンピュータ機器に前記電池および前記電池ユニットの充電に関する情報を提供するように動作可能である、請求項１９に記載の充電式電池組立体。
【請求項２１】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、前記コンピュータ機器を制御して前記電池ユニットの充電情報を表すアイコンを表示するように動作可能である、請求項２０に記載の充電式電池組立体。
【請求項２２】
前記電池ユニットの充電情報が、充電レベル情報および充電状態情報のうち少なくとも１つを含む、請求項２０または請求項２１に記載の充電式電池組立体。
【請求項２３】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、コンピュータ機器にユーザインターフェイスを提供するように動作可能であり、前記インターフェイスを介して使用者が前記ソフトウェアアプリケーションと対話することができる、請求項１９から２２のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項２４】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、前記ユーザインターフェイスによって制御可能な前記コンピュータ機器上の少なくとも１つの電池管理制御を提供するように動作可能である、請求項２３に記載の充電式電池組立体。
【請求項２５】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、コンピュータ機器に、選択可能な選択肢を含むメニューを提供するように動作可能である、請求項１９から２２のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項２６】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、前記コネクタを介してコンピュータ機器を制御して、遠方に配置されたリソースにアクセスするように動作可能である、請求項１９から２５のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項２７】
電池識別子情報を格納するメモリを備える、請求項１９から２６のいずれか１つに記載の充電式電池組立体。
【請求項２８】
前記ソフトウェアアプリケーションは、これが実行されると、前記コネクタを介して前記コンピュータ機器に前記電池識別子情報を提供するように動作可能である、請求項２７に記載の充電式電池組立体。
【請求項２９】
前記電池識別子が、一意の電池識別子であり、
ａ．電池管理情報および制御情報と、
ｂ．直接顧客関係管理サービスと、
ｃ．マーケティング促進と、
ｄ．抽選賞のための一意的識別と
のうちの少なくとも１つを与えるために使用される、請求項２７または請求項２８に記載の充電式電池組立体。
【請求項３０】
請求項１から２９のいずれか１つに記載の充電式電池組立体の状態を使用者に伝える方法であって、
コンピュータ機器の対応する受けコネクタに前記充電式電池組立体のコネクタを接続するステップと、
前記充電式電池ユニットの状態または履歴に関する情報を前記コンピュータ機器に送るステップと、
前記コンピュータ機器において実行されるソフトウェアプロセスによって前記情報を受け取るステップと、
前記コンピュータ機器の画面上に、前記ソフトウェアプロセスによってメッセージを表示するステップと
を含む方法。
【請求項３１】
請求項１から２９のいずれか１つに記載の充電式電池組立体の状態を使用者に伝える方法であって、
コンピュータ機器の対応する受けコネクタに前記充電式電池組立体のコネクタを接続するステップと、
前記充電式電池ユニットの状態または履歴に関する情報を前記コンピュータ機器に送るステップと、
前記コンピュータ機器において実行されるソフトウェアプロセスによって前記情報を受け取るステップと、
前記コンピュータ機器に接続されているネットワークを介して、前記情報に関係のある２次情報を別のコンピュータ機器に送るステップと
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電式電池組立体に関する。
【０００２】
本発明の好ましい実施形態は、一般に、標準の電池形式を形成する配置構造を有する充電式電池、および、折りたたんであった一体型コネクタが現れて標準または小型の「ユニバーサルシリアルバス」（ＵＳＢ）コネクタソケットなどコンピュータ機器の充電用の適当な「バス」ソケットに電池を差し込めるようにする折り畳み構造の充電式電池に関する。好ましい電池形式は、一般に円筒状の単４型、単３型、単２型、または単１型である。
【背景技術】
【０００３】
充電式電池に関して継続している問題は、外部の充電装置、プラグおよびＡＣソケットに全面的に依存していることであり、これらは充電が必要なとき往々にして利用できないことがある。大きな電池組立体に北米型の主電源コネクタを組み込む企図がなされているとはいえ、これらは米国のＡＣソケットへのアクセスが必要である。その上、そのような方法は、すべて地理的な特定のプラグまたはコネクタを必要とする。本発明者らの好ましい実施形態は、一般的な可搬またはデスクトップのコンピュータ機器からの汎用的な充電をあらゆる地域で可能にするのに適した小型電池向けの一体化された機械的にコンパクトな解決策を提供する。これは、入力装置、デジタルカメラおよびメディアプレーヤなど可搬のコンピュータ付属品に容易に適する標準形態におけるモデム充電式電池の解決策を提供する。
【０００４】
一般に、充電式電池に関して、組込み式ソケットおよびコネクタを有する特化された電池形式および変圧器の両方に、かなりの多様な従来技術があり、そのいくつかはコネクタが折りたたまれるかまたはスライドしてプロファイルを縮小する。主電源に接続するか場合によってはケーブルを介するかまたは直接的にＵＳＢコネクタに接続する複数の電池を保持するための充電台あるいは（携帯電話などの）特化された電池用の充電台の例も多数ある。変圧器内の形態を縮小するためかあるいは単２型または単１型などの大型電池内に格納するために、北米の主電源ソケットを形成する２つの平らなピンを折り畳む機械的方法には様々な従来技術が存在する。
【０００５】
一例として、イズミ（Ｉｚｕｍｉ）による１９７８年の米国特許第４，０８６，５２３号は、折り畳み式で飛び出す北米型ソケットコネクタが入った大型電池の例を示し、また、フライ（Ｆｒｙ）による米国特許第２，８７６，４１０号からミュラースマン（Ｍｕｌｌｅｒｓｍａｎ）らによる米国特許第３，６６５，２８５号まで、関連した様々な充電式電池の方法を示して従来技術の詳細な説明を提供する。パーセン（Ｐｅｒｓｅｎ）による１９８６年の米国特許第４，６２２，５０７号は、取外し可能な主プラグを有する大型電池向けの一体型の電池および充電器を開示している。同様に、イェー（Ｙｅｈ）による１９９５年の米国特許第５，４４９，５６７号は、大型電池から外にスライドする一体型主電源コネクタを有する電池を開示している。大型電池および北米型ＡＣソケットに適切な様々な他の機械的解決策が、これらのパテントファミリー内で検索可能である。アラゴン（Ａｒａｇｏｎ）によって米国特許第５，５３８，８０５号に示された、ソケットに接続された外部プラグ上の交流電源ブレードの上にスリーブを接続するためのコネクタの方法は特に注目するべきである。交流電源スリットを含む細長片が先行技術と類似のやり方で使用されており、小さな可撓性ストラップとしてこれを含むものが、内部に剛性を有する交流電源ブレードを支持するスペースがない単３および単４など小さなフォームファクタの電池内に交流電源コネクタを組み込む方法を提案すると確認された恐らく唯一の従来技術である。しかし、この方法は、外部の北米型プラグとＡＣ主電源の組合せに対応するだけなので、地理的問題には対処しない。
【０００６】
従来技術は、また、取外し可能な蓋、スライドカバーまたはヒンジ機構全体を有することによって、剛性を有するＵＳＢコネクタなどを密閉するかまたは衝撃を低減する方法を有するメモリカード、メディアプレーヤ、デジタルカメラなど様々な携帯電子デバイスのための装飾的組立体または集合組立体レベルでも存在する。一例として、チェン（Ｃｈｅｎ）による米国特許第６，４５６，５００号は、突き出ているアダプタを密閉するためにスライドする外装およびスロットを使用して輸送の間中アダプタを保護する一般的なメモリデバイスを示す。同様に、チュー（Ｔｕ）によるより最近の米国特許第６，８０８，４００号は、ＵＳＢを保護するためのばねスライド要素を有する特定の構造を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特化されたデバイスまたは既存の標準形態を形成するデバイスのいずれかとして一体型コネクタを有する充電式電池のための様々な方法を対象として授与された多くの特許にもかかわらず、ある構造では標準形態の電池と同じやり方で使用することができ、また、周辺コネクタが露出して配置されていて充電に適するさらなる構造を形成することができる標準電池を形成することができる小型電池の中に一般的なＵＳＢコネクタまたは他のコンピュータ周辺のコネクタを一体化する機械的方法を、従来技術は対処または提示していない。その上、可撓性構造または折り畳む連結構造として、あるいはＵＳＢソケット内に固定するのに適する縮小された部分を形成するように、電池組立体内に一体化されるようにＵＳＢコネクタを提供する機械的方法を提示している方法はない。同様に、調査された従来技術には、単４型電池を、一体型外部コネクタを有する単３形態に変換するのに適した電池アダプタを提案しているものがない。また、従来技術は、ＵＳＢコネクタボリューム自体の中に充電回路を組み込む方法を開示していない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、充電式電池ユニットと、データおよび電源用コネクタプラグとが提供され、電池組立体は、従来の電池形式としての機能および一般的な形状を有する配置構造、ならびにデータおよび電源用コネクタプラグがアクセス可能に設けられて前記コネクタが電池の充電のためにコンピュータ機器または周辺機器上の適当なレセプタクルに接続され得る充電構造を有する。
【０００９】
コネクタプラグは、好ましくはＵＳＢコネクタである。あるいは、ファイアワイヤコネクタまたは他の適当なコネクタタイプを使用することができる。本発明は、好ましくは、別体の充電アダプタを携帯する充電式電池またはＡＣ電源ソケットで直接充電するための装置に関連した典型的な地理的問題なしで、可搬またはデスクトップのコンピュータ機器内で都合よく充電するのに適したＵＳＢコネクタを現わす充電構造を有して、単４型、単３型またはより大型のものなど一般的で標準の小型電池形式を形成する一体型ＵＳＢコネクタを有する充電式電池を提供する。したがって、この電池は、多くのデバイス内で使用するのに適し、特に入力装置、デジタル音楽プレーヤおよびカメラなどコンピュータ周辺機器内で使用するのに適した汎用電池を提供する。本発明のさらなる利点は、標準の充電可能な単４型電池ユニットを受け取ることができる単３形態内に一体型ＵＳＢを有する充電式電池を提供して生産効率または消費者が彼らの個々の単４型電池を充電するための選択肢を提供することである。
【００１０】
好ましくは、充電式電池ユニットは、前記電池組立体より小さな全長を有し、前記コネクタは、前記充電式電池ユニットに隣接して配置され、前記充電式電池ユニットによって直接的または間接的に固定支持される。充電式電池ユニットは前記コネクタとは別々に提供された個別のユニットでよい。あるいは、充電式電池ユニットは、コネクタ、回路またはそのための支持物の少なくとも一部を電池ユニットに内蔵してよい。
【００１１】
別の好ましい実施形態では、充電式電池組立体は、配置構造の中にデータおよび電源用コネクタプラグを覆うためのキャップを備える。キャップが第１の端子を有してよく、また、電池組立体が第２の端子を有してよく、第１の端子と第２の端子の間に接続されている負荷に電流を送る。キャップは、第１の端子と充電式電池ユニットの間を電気的に接続するためのピンを有してよく、このようにしてコネクタをバイパスする。充電式電池組立体は、スライドする外側のサブ部分または端キャップ、およびマイクロ形態または標準形態のいずれかであり得る、剛性を有するＵＳＢコネクタを有し、組立体全体に入れられる縮小された全長の単３型内蔵電池を使用してコンパクトな円筒状の単３形態で実施することができる。
【００１２】
本発明の一実施形態では、充電式電池組立体は、充電式電池ユニットおよびコネクタを含むためのケースを備える。電池組立体は、電池ケースの可動部分上に形成された少なくとも１つの端子を有してよく、電池ケースの可動部分は、コネクタをアクセス可能にするために移動可能である。コネクタは、ケースの残りの部分に対してケースのサブ部分をスライドさせることによりアクセス可能になることができ、サブ部分は穴を有し、前記スライドに際して前記コネクタがこの穴を通過することができる。代替形態として、コネクタは、ケースの残りの部分に対してケースのサブ部分をスライドさせることによりアクセス可能になることができ、コネクタがケースの外へ、アクセス可能な位置へと旋回することが可能になる。
【００１３】
本発明の一実施形態では、コネクタは、電池組立体が前記充電構造にあるとき前記接続を生じさせるのに適している連結状態と、電池組立体が前記配置構造にあるとき前記電池組立体の従来型電池形式の外皮の中に収容されるのに適している収納状態との間で、折り畳むことができるように構成され配置される。コネクタは、中心軸に沿って互いにスプリングヒンジで連結された２つのユニットから形成されてよく、各ユニットは、それぞれの電源およびデータの接続ピンを支持し、また、連結状態にあるコネクタが、固定側が垂直に配置された部分的なボックス部を有するように、スプリングヒンジで連結されるかまたは固定されるサイドプレートを支持する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態の充電式電池組立体は、配置構造すなわち収納構造において標準の円筒状電池形式に形成された外側ケースを備え、これが、スライドするサブ部分、内部充電回路、および充電構造においてアクセス可能な折り畳み可能な一体型コネクタを支持する。外側ケースは、一般に、一端が標準的な金属のプラスのピンであり反対側の端が平坦な金属の表面である単４形態または単３形態に形成されてよく、この表面は、外側ケースに直接ヒンジで連結されるかまたは充電構造においてコネクタが突き出ることができるようスプリングヒンジ連結されたフラップを支持してもよい。好ましい構造の一体型コネクタは、２つの電源ピンおよび２つのデータピンを備えるマイクロ（Ｂシリーズ）または標準サイズ（Ａシリーズ）のＵＳＢコネクタプラグであり、局所的なＵＳＢ制御回路に接続されて電力の充電を調整する。ＵＳＢコネクタは、好ましくは、単３型電池または単４型電池内によりコンパクトな収納構造を可能にするために、中心軸および金属の端部に沿ってヒンジを付けることにより、折り畳み可能な部分組立体として形成されてよい。ＵＳＢ組立体全体は、充電構造においてアクセスが容易であるように、ＵＳＢを回転可能にするために褶曲軸に結合されてよい。折り畳み可能なＵＳＢ組立体は、主として２つの側面および底部から成る縮小された断面プロファイルを有して形成され得て、それぞれのＵＳＢソケット内に安全にロックする機能を維持する一方で全体的な収納体積を縮小する。好ましい構造のスライドするサブ部分は、外側ケースに対してスライドすることができ、好ましくは適切なレールおよび溝を有する形成された部分によって支持され得る外側シェルのサブ部分から成るであろう。
【００１５】
好ましい実施形態では、充電式電池組立体はケースおよび第１の標準電池形式を有し、前記充電式電池ユニットがケースに含まれ得るように、充電式電池ユニットが前記第１の標準電池形式より小さい第２の標準電池形式を有し、充電式電池ユニットは、前記電池組立体から取外し可能である。充電式電池組立体は、スライドする外側のサブ部分を有する円筒状の単３電池形式および組立体全体内に格納されたより小さな円筒状の単４電池形式のまわりで折り畳むことにより格納されるヒンジで連結された折り畳み可能な部分組立体ＵＳＢコネクタで実施されてよい。単４型電池は、組立体全体が、単４型電池形式から単３型電池形式への変換器として動作し、また、充電のために折り畳み可能なＵＳＢ組立体を支持するように外側ケースのヒンジで連結された金属ベースを折り畳むことによって、アクセスおよび置換が可能である。スライドする外側のサブ部分は、好ましくは内部支持構造体に結合され、この構造体は、外側円筒内に固定するように形成され、２つのガイドレールをロックするように支持し、外側の部分的な円筒シェルのサブ部分がスライドできるようにし、また、好ましくはＵＳＢの褶曲軸を支持するための回転ピンも形成する。この構造体は、単４型電池を位置決めし、スライドすることを可能にするための円筒状の溝を設けるように内部に形成されてよい。構造体全体は、スライドする電池を単３型電池の外側終端面ならびにＵＳＢの制御回路およびコネクタの両方に接続するために内部配線または電気的接続を支持してもよい。ヒンジで連結された金属ベースは、好ましくはＵＳＢ制御チップ回路を支持してよい。機構体全体は、ＵＳＢ部分組立体のばねが互いに折り重なり、スライドするサブ部分が完全に開いてリリース止め具上に連結されたとき、折り目が開くようにばね付きバイアス手段を支持してよく、相応する逆動作は、ＵＳＢを、内側へスライドするサブ部分上のロックする止め具の上に折り畳むことによって、ＵＳＢが閉じた収納構造に戻ることを可能にする。
【００１６】
別の好ましい実施形態では、折り畳み可能な充電式電池組立体は、スライドする外側のサブ部分または端キャップ、折り畳まれた形で格納されるヒンジで連結された折り畳み可能な部分組立体ＵＳＢコネクタ、および組立体全体内に完全に入れられ縮小されて単４型電池の２／３の全長を有するより短い部分で、コンパクトな円筒状の単４電池形式で実施することができる。ＵＳＢ部分組立体は、以前に中央の褶曲軸と共に説明され形成されたものと同一でよい。そのような方法は、標準部品を使用することにより、大量生産において利点を有するであろう。スライドするサブ部分は、スロットおよび外側ケース全体の金属面を形成するヒンジ付きフラップを有する部分的な円筒シェルまたは完全な円筒状管として実施することができる。
【００１７】
好ましい実施形態では、電池組立体は、充電回路を備え、少なくともその回路のいくらかはコネクタの接続部分の外皮の中に収容される。ＵＳＢ組立体は、チップおよび構成要素が片側面にあり、反対側のアクセス可能な面に適切なプラスチックの外皮および外部の金属コネクタの周囲とともに（電気接点から作られた）４本のＵＳＢコネクタピンを有する薄い回路基板を使用することによって実現されたＵＳＢ回路の制御チップを入れて形成することができる。繰り返しになるが、集積回路を備えたそのようなＵＳＢコネクタは、大量生産全体を簡易化する製作に利点を有し、単３形態全体内の残りの電池収納容積を最大限にする。スライドするサブ部分は、メイン外側ケース内に対応する溝を有するスロットおよび外側ケース全体の金属面を形成するヒンジ付きフラップを有する完全な円筒状管または端キャップとして実施することができ、その結果、配置構造すなわち収納構造から充電構造へと電池を変化させる動作が、円筒状の端キャップをねじってスライドさせる簡単な操作によって実現され得る。
【００１８】
下側に充電回路を一体化する好ましいＵＳＢ組立体は、通常の電池セルの化学製造を、ＵＳＢ組立体および電池キャップを有するセルを組み立てる後工程から分離する製作工程における利益を有する。
【００１９】
単３型および単４型の実施形態は、どちらも任意選択で、縮小されたＢシリーズＵＳＢまたは代わりにファイアワイヤ（ＩＥＥＥ１３９４規格）プラグとして実施することができるが、それに付随して内蔵電池の全長が縮小し、また、これらのよりコンパクトなコネクタに対応しない古いデスクトップシステム、ハブシステム、およびラップトップシステムに対して有用性も低下する。同様に、より大型の単２型または単１型ならびに高電圧の必要性があって対応する回路を有する代替の電池形式にも剛性を有するＵＳＢコネクタを一体化することができる。
【００２０】
一実施形態では、充電式電池組立体は、出力管理および充電制御を提供するための回路および／または現在の電池の電力状態を表示するように配置および構成された表示器を備える。好ましい実施形態のＵＳＢ制御部回路は、１つのマイクロコントローラチップおよび外部の小さな支援サブ回路（抵抗など）を備え、ＵＳＢ規格の下で、中央のホスト／コンピュータに周辺ＵＳＢの型を通知し、初期の１００ｍＡｈ規格から現在最大の５００ｍＡｈまでより高い電流を要求し、また、安全な充電を確実にするため電圧の充電速度を監視する作用もするであろう。任意選択で、電池ケース内にＬＥＤ表示器を一体化して低充電または充電完了を表示することができ、ホスト上の対応するソフトウェアフィーチャと共に、充電履歴を潜在的に含んで、現在の充電状態、充電品質のグラフィック表示または精密な読みを提供する。
【００２１】
別の実施形態では、コントローラチップは、ＵＳＢ規格を使用せずに、充電を要求し充電速度を管理することができる簡単な制御回路であり得る。ＵＳＢ規格の将来の拡張は、適当な回路および電池技術を用いた急速充電を可能にする２０００ｍＡＨに近づくより高い充電電流を許容するであろう。
【００２２】
一実施形態では、充電式電池組立体は、出力管理および充電制御を提供するための回路および／または現在の電池の電力状態を表示するように配置および構成された表示器を備える。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、コネクタを介して前記コンピュータ機器に電池および電池ユニットの充電に関する情報を提供するように動作可能であってもよい。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、前記コンピュータ機器を制御して電池ユニットの充電情報を表すアイコンを表示するように動作可能であってもよい。電池ユニットの充電情報は、充電レベル情報および充電状態情報の少なくとも１つを含むことができる。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、前記コンピュータ機器にユーザインターフェイスを提供するように動作可能であってもよく、これを介して使用者はソフトウェアアプリケーションと対話することができる。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、前記ユーザインターフェイスを介して制御可能な前記コンピュータ機器上の少なくとも１つの電池管理制御を提供するように動作可能であってもよい。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、前記コンピュータ機器上の選択可能な選択肢を含むメニューを提供するように動作可能であってもよい。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、前記コンピュータ機器を制御して、コネクタを介して例えばウェブページであり得る遠方に配置されたリソースにアクセスするように動作可能であってもよい。
【００２３】
一実施形態では、充電式電池組立体は、電池識別子情報を格納するメモリを備える。ソフトウェアアプリケーションは実行されると、コネクタを介して前記コンピュータ機器に電池識別子情報を提供するように動作可能であってもよい。電池識別子は一意の電池識別子でよく、電池の管理情報および制御情報と、製品寿命の限度の交換販売であり得る直接的な顧客関連の管理サービスと、領収書または値引きであり得るマーケティング促進情報と、抽選賞のための固有の識別とのうち少なくとも１つを提供するように使用される。
【００２４】
好ましい充電式電池の主要な利点は、可搬の電子機器および可搬のコンピュータ周辺機器向けであり、それらは一般に単３型電池または単４型電池を使用し、ワイヤレス接続またはＵＳＢ接続でコンピュータとともに通信あるいはデータのアップロードまたはダウンロードにしばしば使用される。例は、ワイヤレスマウス、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤを含む。特化された一体型充電式電池を有するものもいくつかあるが、多くは標準の単３型電池または単４型電池を使用し、これは移動するときまたはデバイスがコンピュータとともに必要とされるとき、しばしば使い尽くされる。その上、そのようなデバイスとともにさらに別の充電器ユニットまたはアダプタを携帯するのがしばしば厄介に感じられる。したがって、ＵＳＢ電池は、デバイス、カメラまたは周辺デバイスとともに発送側で送ることができる適当な製品を提供し、移動するときに標準ＵＳＢレセプタクルを介して充電するかあるいは近くのデスクトップコンピュータ、ハブまたはプリンタから充電する便利さを有する。同様に、この電池は、家庭用娯楽器具のリモートコントロールユニットまたは他の電気製品で好まれるであろう。単４型から単３型への電池変換器の好ましい方法は、経済的な充電式電池を提供する追加の折り畳み可能なＵＳＢ機構向けの大量生産価格に繋がり得ることは特に注目するべきである。同様に、単４形態電池内の折り畳むＵＳＢ機構の再利用は、固有の構成要素の手近な規模の経済性も提供する。
【００２５】
一実施形態では、前述のように、使用者に充電式電池組立体の状態を伝える方法も提供され、この方法は、対応するコンピュータ機器の受けコネクタに前記充電式電池組立体の前記コネクタを接続するステップと、コンピュータ機器に充電式電池ユニットの状態または履歴に関する情報を送るステップと、前記コンピュータ機器上で走るソフトウェアプロセスによって前記情報を受け取るステップと、前記ソフトウェアプロセスによって前記コンピュータ機器の画面上にメッセージを表示するステップとを含む。
【００２６】
一実施形態では、前述のように、使用者に充電式電池組立体の状態を伝える方法も提供され、この方法は、対応するコンピュータ機器の受けコネクタに前記充電式電池組立体の前記コネクタを接続するステップと、コンピュータ機器に充電式電池ユニットの状態または履歴に関する情報を送るステップと、前記コンピュータ機器上で走るソフトウェアプロセスによって前記情報を受け取るステップと、前記コンピュータ機器に接続されているネットワークを介して、別のコンピュータ機器へ前記情報に関係のある２次情報を送るステップとを含む。
【００２７】
ＵＳＢ通信を行うことができるマイクロコントローラを含む回路の利益は、コンピュータ機器上に状態およびメッセージの情報を表示できるようになることである。一例として、コンピュータ上のウィンドウのステータスバー上のアイコンによってＵＳＢソケットへの電池の接続を識別することができる。アイコンは、電池内の残りの電荷の量を表示するか、または、電池が最初に接続されたとき、充電中に時々、および充電完了で警告メッセージをポップアップすることができる。同様に、アイコンは対話型で、メッセージを選択の際に表示するか、またはより複雑な要求を可能にするメニューバーをポップアップすることができる。
【００２８】
別の好ましい実施形態では、ポップアップは、消費者が類似の電池または他の製品を買うことまたはリサイクルの情報を得ることを可能にするアプリケーションまたはウェブページを開くことができる。寿命末期の電池は、充電サイクルが低下しているとき、そのような警告または消費者を直接ウェブページへ連れて行くことによって自動的に見込みの再注文を促すことができる。電池は、マーケティングまたはキャンペーン情報を提供するために動作したり、一意の製品ＩＤを持ったりすることができて、別の実施形態では、カスタム回路または埋め込まれたＩＤのいずれかによって示されたとき抽選に係る電池として作用し、ＩＤは製造された電池の小さなサブサンプル内に挿入されてよい。このシステムおよび方法は、直接販売、教育、キャンペーンまたは消費者のための他のサービスを行うためのいくつかの新たな顧客関係管理（ＣＲＭ）の機会を提供し、電池会社のためまたは販売促進のために重要な利点を有することができる。
【００２９】
本発明は、ＮｉＭＨ、急速充電セル、または高容量リチウムイオン重合体、および他の新技術など様々な個別の電池化学を用いて実施することができる。燃料電池および他の環境技術が展開するのにつれて、可搬のＰＣまたはコンピュータ機器が燃料電池を電源として実装する可能性があり、このデバイスが充電ステーションとして働くための能力および可能性を増大させる。燃料電池技術が複数の小さな形態のセルにおいて実行可能になるにはかなり時間がかかるであろうが、好ましい実施形態の重要な利益は、可搬装置が単３形態または単４形態を保持して、ＰＣに接続することにより燃料電池を用いて充電することができる充電式電池を利用することが可能になることである。
【００３０】
好ましい一実施形態では、充電式電池ユニットが、従来の電池充電器を使用して充電され得るように配置され、前記コネクタではなく電池組立体の端子を介して充電電流を供給することができる。電池が標準形態セルを有することの利点は、充電の便宜または忙しい使用者のために電池補充の便宜の利益を保つ一方で、標準の外部充電器によって急速にセルを充電できることである。従来の急速充電の利益を保つ一方で、充電の便宜の新規特徴が提供されるという効果がある。そのような実施形態では、前述のキャップは、電池の用法または電源充電が充電回路を介して過大電流を流すリスクを低減させるように、プラスのプレートが、回路をバイパスし、ＵＳＢ回路のピンを介することなく内蔵電池セルへピンによって直接接続できるようにするためにピンを支持してよい。
【００３１】
前キャップには様々な実施形態が可能であり、キャップは、標準形態の電池形状である外部終端形状を（プラス端子またはマイナス端子のいずれかとして）有するように形成され、折り畳み可能またはスライド可能に組立体全体に取り付けられるか、あるいはいくつかの実施形態では、充電するとき電池の後部に取り付けられることにより取外し可能かつ格納可能になり得る。キャップの実施形態の例は、蓋がヒンジで連結されていて横方向に折りたたまれるもの、蓋が少なくとも２つの部分から形成されて電池の両側で開いて折りたたまれるもの、内蔵ＵＳＢ組立体が外へスライドできるようにする凹部を蓋が支持するもの、蓋が側面のスロットを有して直接外へヒンジ式に動くことができるもの、蓋がばねまたは可撓性ヒンジ機構を介して結合されるものを含む。キャップが取外し可能である場合、キャップは、電池の後部へ一時的に取り付けられ得るようにするために可撓性終端および支持磁石手段を有するように形成されることができるか、形成された凹部を摩擦で取り付けられるように支持することができるか、またはキャップが取り付けられ得るようにするために折り畳み機構体を支持することができる。
【００３２】
電池ユニット／セルに好ましいＵＳＢ組立体を結合するために様々な機構体が可能である。一例として、全長が縮小された標準セルが使用され得て、ＵＳＢ組立体を電子的に接続して機械的に支持する追加の表面プレートを支持する。別の実施形態では、特化された内蔵電池セルの製作中に直接貼付される層に表面プレートをカスタマイズして形成することができる。
【００３３】
一体型ＵＳＢコネクタがヒンジで連結されている単４型など小さな形態では、様々な実施形態が、ＵＳＢコネクタ回路基板が電池セル内に折りたたまれて格納され得るようにすることができて、コネクタが半分に折りたたまれる場合は中心的に支持されることができ、あるいは半分が電池セルに固定され残りの半分は折りたたまれて横方向に出る。あるいは、回路基板を中心に固定することができ、２つの側面の折畳み部を有することがある。現在の小型ＵＳＢおよび将来の縮小される形態は、単４型セルにおける折り畳み式回路基板の必要性を低下させる。
【００３４】
本発明は、１個の電池が縮小されたセルであって、これも標準の外部形態を形成する折り畳み式かまたはスライド式ＵＳＢコネクタおよび適切な回路を支持する場合の電池パックにも適用することができる。同様に、本発明は、立方形の電池およびより大型の形態のものに適用することができる。
【００３５】
したがって、折り畳み可能な充電式電池組立体全体は、非ＡＣ主電源を有する製品および用法のどちらにも重要な革新をもたらし、このことは、可搬装置内および国内環境内の様々な標準形態の充電式電池の可能性を改善することができる。
【００３６】
次に、本発明の実施形態が、添付図面を参照しながら例として説明される。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態が、添付図面を参照しながらここで説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃは、本発明の一実施形態によって単４型から単３型への変換器として構成された充電式電池組立体１全体の一例の斜視図を示し、収納構造２と、部分的な円筒シェルを備えたスライドするサブ部分６が開いている半開構造３と、一体型の折り畳み可能なＵＳＢコネクタプラグ５が互いに折り重なって対応するＵＳＢレセプタクルでの都合よい充電に適した角度に展開した充電構造４とに示されている。折り畳み機構体全体は、サブ部分６にバイアスがかかって閉じて収納構造を形成するように一体型ばねによってバイアスをかけられてよく、ＵＳＢコネクタのプラグ５は、サブ部分６が開いたときに飛び出すようにバイアスがかかっており、また、内部的にバイアスをかけられて３側面が垂直な部分的な管を形成するＵＳＢコネクタ断面を形成する。スライドするサブ部分６は、任意選択でリリース止め具をモールドして有し、コネクタプラグ５がばねのバイアスに抗して手動でこの止め具をはずしてデバイス内に完全に折りたたまれて戻るまで、止め具がサブ部分を開位置に固定する。
【００３９】
図１Ｄは、一般的な円筒状の単３形態電池に相当するように形成された外側シェル７から１つの終端にプラス極性の金属ピン８を有し反対側の平行した表面上にマイナス極性の導電性後プレート９を有する充電式電池デバイス１全体の構成要素の３次元分解組立図を示す。後プレート９は、任意選択でチップ制御回路１０を支持してよく、製作時点または消費者による置換でのより小さな充電式単４型電池１２の挿入を容易にするためにヒンジ運動軸１１によって外側シェル７に物理的に取り付けられており、導電性の跳ね返るピンが電池１２の後プレートと後プレート９を連結する。取外し可能な電池１２は、プラスのピン８の下側と直接金属接続しており、単４型電池を支持するための適当な湾曲断面を有する内部支持構造体１３、およびスライドするサブ部分６を支持しかつ固定する対向したレール１４（ＵＳＢコネクタ５にプラス極性のピン８を接続するのに適した導電性挿入物で形成され得る）によって正しい位置に保持される。代替実施形態では、これは、通常のやり方で外側シェル７を導電層として形成し、後部９およびＵＳＢコネクタ５の外側表面からもこれを絶縁することによって実現され得る。支柱構造体１３も、ＵＳＢコネクタ５を固定しヒンジを付けるための支持穴１５または軸芯を支持する。この構造体は、別の実施形態ではシェルケース７内で部分的にスライドすることができてＵＳＢコネクタ５を位置決めする際にさらなる融通性をもたらす。
【００４０】
後プレート９は、可撓性のワイヤまたは薄膜によってＵＳＢコネクタ５に接続された薄い形状の回路基板上の制御回路１０を支持する。ＵＳＢコネクタ５は、２つのデータピンおよび２つの電源ピンを支持し、接続されたときホスト装置が周辺デバイスを識別すること、および最初１００ｍＡｈで次に５００ｍＡｈの充電率を要求し電圧を調整して充電を制御することを仲介する。回路または２次的構成要素は、代替実施形態では支柱構造体１３内の凹部内に配置され得て、より高度な制御およびＬＥＤ充電状態をもたらすことができる。
【００４１】
ＵＳＢコネクタプラグ５は、好ましくは、金属の下側および叉のある上部側面を支持するヒンジ連結された２つの要素１７、１８を備える部分組立体から形成され、各要素１７、１８は１つの電源ピンおよび１つのデータピンを有する。要素１７、１８は、展開したとき平坦面を形成するように、ともにそれらの内部の軸芯２１のまわりにばね付きヒンジで連結されている。ヒンジ連結された各要素は、展開したとき部分組立体全体がすべての表面が垂直である箱形断面を形成するように、それぞれヒンジ連結された金属の側部１９、２０を支持する。側部１９、２０の端は、組立体全体がＵＳＢレセプタクル内に通常のやり方でスライドしてロックするように、小さな湾曲したリップ形状を形成する。ＵＳＢコネクタ５全体は、それらが折り畳まれた構造および展開構造のどちらでも支柱構造体にコネクタを固定するように支柱構造体の複数の穴１５に対応しかつ突き出た軸を有する複数の軸芯ピン１６を有する。コネクタ５全体は、ワイヤまたは可撓性薄膜によって制御回路１０および電池ノードに接続される。別の実施形態では、軸芯ピン１６は、内蔵電池１２とＵＳＢコネクタ５の間の電気的接続を容易にするために複数の導電性レール１４の間で導電性ピンとして動作し得る。
【００４２】
図１Ｅ、図１Ｆは、電池デバイス１全体を通る断面図を示し、電池１２のまわりに折り畳まれたＵＳＢコネクタ５の収納プロファイル２２および関連の展開するＵＳＢコネクタ５がボックス構造２３であるとき完全なＡシリーズＵＳＢプラグと比較して縮小された上部の断面を有することをより明白に示している。
【００４３】
図２Ａは、折り畳み可能なＵＳＢコネクタ５を有する単４電池形式３６として構成された充電式電池デバイスの構成要素を示す３次元分解組立図である。電池デバイス３６は、一端に一般的なプラスの電池ピン３５を有する外側シェル２５ならびにねじりおよびスライドの動きを容易にするようにスライドする後部シェルキャップ２７を固定する溝が彫られた凹部３２を有する内部構造体２６を有する。後部構造体２６は、金属の下側および叉のある上部側面を支持する、ヒンジ連結された２つの要素１７、１８を備える部分組立体として形成された折り畳み可能なＵＳＢコネクタ５を支持する。ヒンジ連結された要素１７、１８の各々が１つの電源ピンおよび１つのデータピンを有する。ヒンジ連結された要素１７、１８は、展開したとき平坦面を形成するように、ともにそれらの内部の軸芯２１のまわりにスプリングヒンジで連結されている。ヒンジ連結された各要素は、展開したとき部分組立体全体がすべての表面が垂直である箱形断面を形成するように、それぞれ固定されているかまたは任意選択でヒンジ連結された金属の側部１９、２０を支持する。側部１９および２０の端は、組立体全体が通常のやり方でＵＳＢレセプタクル内にスライドしてロックするように、小さな湾曲したリップ形状を形成する。ＵＳＢコネクタ５全体は、ヒンジ２１の旋回軸によって、標準の単４型電池の約２／３の全長を有する短縮された電池ユニットへの電子回路１０の電気的な接続を支援しかつ電子回路１０を支持する内部サブ構造体２６に付けられる。ＵＳＢコネクタ５は、ワイヤまたはワイヤ薄膜によって後キャップ３８内の等価な回路１０に連結される。
【００４４】
図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄは、収納構造、半開構造、充電構造における電池デバイスの斜視図を示す。後部シェルキャップ２７は、回路１０を支持する折り畳み可能なキャップ３８を支持し、折り畳み可能なＵＳＢコネクタ５のＶ字形収納構造３７が展開して展開したＵＳＢコネクタを形成することを可能にする。図２Ｅ、図２Ｆは、電池デバイスシェル２５全体およびキャップ組立体２７の内部に収容された、折り畳まれたＵＳＢコネクタ５の「Ｖ」形収納形状３７をより明白に示す電池の断面図である。
【００４５】
図３Ａは、組み込まれた回路３０を支持する一体型の剛性を有するＵＳＢコネクタ２８を有する単３電池形式として構成された充電式電池デバイス２４の構成要素を示す３次元分解組立図である。電池デバイス２４は、一端に一般的なプラスの電池ピン３５を有する外側シェル２５ならびにねじりおよびスライドの動きを可能にするようにスライドする後部シェルキャップ２７を固定する溝が彫られた凹部３２を有する内部構造体２６を有する。内部構造体２６は、適切な内部プラスチック容器構造体および標準のＵＳＢプラグを形成する外部の金属シールド３１と一緒に、一方の面で４本のＵＳＢピン（２本の電源ピンおよび２本のデータピン）を支持し他方の面で制御回路３０（電圧レギュレータ、抵抗および小型ＵＳＢマイクロコントローラである）を支持する回路基板２９で構成された剛性を有するＵＳＢコネクタ２８を支持する。後部シェルキャップ２７は、ＵＳＢコネクタ２８が突き出るのを可能にするためのスロット３３およびキャップ２７全体が複数の溝３２に沿って後ろにスライドされるときにばねでバイアスがかけられて１８０度まで折りたたまれる２つの導電性フラップ３４を有する。
【００４６】
図３Ｂ、図３Ｃ、図３Ｄは、収納構造、充電構造における電池デバイス２４の斜視図を示す。図３Ｂ、図３Ｃは、通常の外部のプラスピン３５を有する標準の単３形状を形成する収納デバイスを示す。この構造では、後部シェルキャップ２７は、コネクタ２８に接していて折り畳むことができず、閉じた構造内に平坦な後部導電性部分を形成する複数のフラップ３４を有する。溝３２を通してキャップ２７を回転させると、コネクタにスロット３３を位置合わせし、キャップ全体がスライドすることを可能にして図３Ｄに示されるようにデバイス２４全体を充電構造へと移行させる。任意選択で、一旦キャップ２７がねじられるとデバイスがバイアスで充電構造になるように、このスライド移行はばねでバイアスをかけられてよい。
【００４７】
図４は、本発明の一実施形態による単３形態充電式電池２４の例および本発明の一実施形態による単４形態充電式電池３６の例が、充電のためにコンピュータ機器３８のソケット３９に接続されている状態を示す。これらのソケットは、一般に、コンピュータ機器の側面または背面あるいはハブデバイスでケーブルによって利用可能であるか、またはゲーム装置など他の類似のコンピュータ機器で利用可能である。
【００４８】
図５から図８は、構成要素の技術的な内訳を示す単３型電池構造の好ましい実施形態を示す。
【００４９】
図５は、単３型電池形式デバイス２４として構成された充電式電池デバイスの好ましい実施形態を示し、図５Ａに正面図が示され、図５Ｂにこの電池が前キャップ２７および充電式電池セルであるかまたは充電式電池セルを支持する後部２５から構造されることを示す背面図が示される。図５Ｃは、前キャップ２７が除去され、ＵＳＢ組立体２８が現われて充電のためにソケット３９に接続するためにアクセス可能である状態を示し、ＵＳＢ組立体は電池セル２５の前面に固定されている。
【００５０】
図６Ａは、後部電池ユニット２５、ＵＳＢコネクタ組立体２８および取外し可能な前キャップ２７を備える図５による単３型電池の本発明に係る好ましい実施形態の部分的な分解組立図である。ＵＳＢ組立体は、形成されて構成された前プレート４３によって製作中に後部電池ユニット２５へ取付け可能である。図６Ｂは、好ましいＵＳＢコネクタ組立体の端面図および組立体を通る断面を示し、この組立体は外側金属シェル３１および上部表面にマウントされた４本の金属ピン６１（２本が電源で２本がデータ）を支持する内部回路基板２９を備え、回路およびチップ３０が回路基板２９の下側面にマウントされ、内部回路基板は、充填剤プラスチック４７およびこれもモールドが回路組立体全体をＵＳＢシェル３１内に支持しかつ包む端部のプラスチックモールド５３によって金属から絶縁されている。プラスチック挿入物４８は、前キャップ２７に取り付けられる形状を形成し、この形状は、キャップ２７が取り付けられて、電池が外部アダプタ（図示せず）によって急速充電されるときまたは電池が電力供給に使用されているときに後部電池セル２７上のコネクタピン４３にキャップ２７上のプラスのプレート３５を接続して回路をバイパスするピン５２を支持するとき、ＵＳＢ組立体内に差し込める。
【００５１】
図７は、図５および図６による単３型電池の好ましい実施形態のより詳細な分解組立図を示す。図７Ａは、上部表面上のピン６１を支持するＵＳＢ回路基板２９の下側面に配置された回路３０の例を示す。図７Ｂは、さらにＵＳＢ組立体２８となる層、電池セル２５およびキャップ２７を示す分解組立図を示す。好ましい構造のＵＳＢ組立体は、いくつかの実施形態では縮小されるかまたは除外されることがある外側シェル３１、絶縁充填剤４７、回路基板２９を付けるためのレール５４を支持するモールドされたケース５３、ぎざぎざで外側シェル３１を固定するために形成された凹み５５および組立体全体が後部電池セル２５の表面プレート４６上に固定されることを可能にするための形状を有する。回路基板は、ピン４３によって電源を後部セルに接続するための接続プレート６２も支持する。シェル３１は、ＵＳＢ組立体と電池セル２５上の外側の後部表面プレート４５の間で単独の電気接続部としての作用もする。好ましい実施形態の一例である電池セル２５は、外部絶縁包装または売り物用包装を有する外側シェル５６、引っ込んだ前クリンプ４０、絶縁リング４１、電池セルキャップ、およびマイナスの外側プレート４５からプラスのコネクタプレート４２を絶縁する絶縁リング４４を通り抜けるプラスのピン４３を支持するコネクタプレート４２を備える。前キャップ２７は、電池キャップが完全に所定の位置にあるとき完全なプラスの接続のために、ピン４３に接続するフック５１へピン５２によって接続する形成された金属のプラスの電池キャップ３５を支持する。プラスチック挿入物４８はプラスチックのピン５０を支持し、ピン５０はピン４３および５１にともにばね力を持たせて優れた電気接続を確実にし、かつ後部電池セル２５へ前キャップ２７をカチッと音を立てて確実に固定するように作用する。
【００５２】
図８は、ＵＳＢ組立体２８のサブ構成要素、結合プレートおよび電池セルの複数の層の断面を示す図５から図７による好ましい実施形態の単３型電池を通る断面図である。図８Ａは、前キャップが所定の位置にある状態を示し、挿入物４８がＵＳＢ組立体のスロット内へ進み、ピン５０がプラスの接続５２のフック５１をピン４３に対してしっかりと押す。図８Ｂは、断面の線の位置を示す。図８Ｃは、キャップ２７がはずされた状態を示す。図８Ｄは、電池およびＵＳＢ組立体の前プレートの拡大された断面を示す。好ましい実施形態の後部セルは、マイナスのケースを形成し電池後部のマイナスのプレートに連続した外側の円筒シェル５６から形成され、前面プレートを機械的に支持し絶縁リング４１（例えばゴム、厚紙またはプラスチック材料）を包む手段を与える前クリンプ４０、ピン４３を支持するプラスのプレート層４２、マイナスの外表面プレート４５からプレートを分離する別の絶縁スペーサ４４（例えば厚紙）を有し、表面プレート４５が、（例えば機械的手段、溶接手段または化学的手段によって）ＵＳＢ組立体２８を固定するために隆起部、端部および形状４６を支持する。ＵＳＢ組立体２８は、断面において、下側に回路３０を有しモールドされたケース５３によって包まれる回路基板２９を含むのが見られ、ＵＳＢの外側シェル３１上のぎざぎざ６３に対応する凹部５５をより明白に示す。
【００５３】
図９Ａは、細流充電を行うための簡単な充電回路の実施形態の一例を示す。この実施形態の例では、これは、電池を充電する定電流源を形成する２つの演算増幅器および１つのトランジスタによって実現される。ＯＲ１検出抵抗の両端の電圧降下が、電池によって通される電流を求めるために増幅される。２ｖ７のツェナー基準電圧値と比較されたとき、電流値は下側の演算増幅器段の利得によって求められる。電池がＵＳＢポートに接続されたときＬＥＤが点灯する。この回路例は電池を７０ｍＡで充電するが、構成要素の値を簡単に変化させれば、利用可能な最大値まで任意の選択された電流値での作動が可能である。図９Ｂは、マイクロコントローラを用いてセルの電圧を監視することによる充電終了の検知を含む回路の好ましい実施形態の例を示す。この例では、コンパクトな６ピンのマイクロコントローラがプラスの電池端子に接続された入力ＧＰ０をコンパレータの入力ＧＰ２と比較する。ＧＰ２上のパルス幅変調（ＰＷＭ）された信号が電圧レベルを与えるためにコンデンサによってフィルタリングされることになり、この電圧レベルはＰＷＭ信号のデューティサイクルを変化させることにより変えることができる。このようにして、電池電圧を検出するために、ありのままのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）として作動することができる。２つの演算増幅器の定電流源によって供給される電流は、パルス幅変調するＧＰ３によって制御されて基準電圧を生成する。この回路は、少なくとも数百ミリアンペアの充電電流を可能にする。ＧＰ３からのＰＷＭ出力も、電池が充電しているときＬＥＤを点灯させるために使用することができる。電池が充電を終了したとき、比較を行う演算増幅器への基準電圧は０Ｖである必要があり、したがって、ＬＥＤも消灯する。
【００５４】
図１０から図１３は別の好ましい単３型を示す。
【００５５】
図１０は、絶縁体１０２を支持するプラスの前プレート４２を有する全長が縮小された標準電池セル５６から形成された単３型を示す。絶縁体１０２は、接触タグ７４、７５を支持するために突出部１０３を有し、また回路基板２９を支持するための溝が彫られた凹部１０３を有する。絶縁体１０２は、プラスのピンの前プレート４２の上に押込みばめを有するように形成され、考えられるセル５６の水素ガス抜きのために真下にスペースを残す。絶縁体１０２は、製作中にプラスのピン７４がセル５６の前プレート４２にこれを通じて直接スポット溶接され得る穴ならびにキャップ２７が取り付けられたとき金属のプラスピン５２およびフック５１に対するピン７４のばね力による接続を確実にするためにタブ１０４を有する。ＵＳＢ組立体２８を支持するために絶縁体１０２も形成される。
【００５６】
ＵＳＢ組立体２８は、サイドレール５４内に回路基板２９を保持しＵＳＢ金属縁３１を固定するケース５３を有するモールド７１を備え、ＵＳＢ金属縁３１は、ぎざぎざ６３を使ってケース５３に対してロックする。モールド７１は、好ましくは適切な凹部を有して回路基板２９上に取り付けられた抵抗１１０など任意の大きな回路を支持する。モールド７１は、好ましくは、弾性のループ１０５を固定するために適当な凹んだ弾性支持ピン１０６を有し、これはキャップ組立体２７内の適当なピン１０７に取り付けられる。弾性のループ１０５は、好ましくは、弾性のバンドまたは連結された弾性コードであり、ラップトップ、デスクトップ、ハブまたはゲーム機などのコンピュータ機器上のＵＳＢソケット３９に電池を挿入するときに融通性を持たせつつキャップ２７を保持するために、キャップ組立体２７がＵＳＢ組立体２８から滑り落ちて後ろに折りたたまれることを可能にするように作用する。
【００５７】
電池セル５６およびＵＳＢ組立体２８は、ともに取り付けられるとき、熱収縮性の外側表面１０１を使用して適切に包まれる。ラップ１０１は、弾性支持ピン１０６に対応する凹部を有する。好ましい実施形態では、ラップ１０１は、モールド７１とのオーバーラップに部分的に対応する透明部分を有し、モールド７１は透明材料から形成される。このことは、回路基板２９上に取り付けられたＬＥＤ（図示せず）からの光が外部から見えるようにする。ＬＥＤは、最初の接続時、充電の間、および充電完了時に電池の充電状態を示すために使用され得る。
【００５８】
キャップ組立体２７は、製作中にキャップ２７内へ自動的にピン４８を固定するために前面モールド１０８を支持するプラスチックの支持ピン４８を備える。支持ピン４８は、電池およびＵＳＢ組立体２８に取り付けられたときに位置クリックおよび可逆的な固定をもたらすためにＵＳＢ金属縁３１に形成された穴に対応する下側モールド１０９を有する。支持物ピン４８は、弾性ループ１０５を付けるために上部の弾性支持ピン１０７を有し、プラスの金属ピン５２およびフック５１を取り付けるのに適当な上部形状を有する。プラスの金属ピン５２およびフック５１は、標準形態電池のプラスピン３５を与え、これはキャップ２７内の凹部を通り抜ける。支持ピン４８、プラスの金属ピン５２および弾性ループ１０５は、好ましくは、製作中にキャップ組立体２７内に、組み立てられ、挿入され、ロックされる。
【００５９】
図１１は、全長が縮小された標準電池セル２５を使用して形成された単３型２４を示し、ＵＳＢ組立体２８を支持し半分ずつ２つに開く分割折り畳みの前キャップ２７も支持するモールド７１に前面プレート４２が取り付けられている。図１１Ａは、標準的使用形式の電池を示す。図１１Ｂは、モールド７１に取り付けられたヒンジ７８によって前キャップが７６および７７に半分ずつ後ろへ２つに折り畳まれた電池を示し、モールド７１がケース５３を支持してＵＳＢ  ２８の内部の層を形成しているのも見られる。図１１Ｃは、構成要素の分解組立図である。この実施形態では、プラスのキャップ３５が、ＵＳＢ組立体２９の回路基板上のプラスピン６１に直接接続して前面プレート４２であるプラス端子への接続用ピン７４へと通じるピン５２およびフック５１の代替形状を支持し、また、ピン７５は、マイナスの外側シェル５６に同様に接続する。モールド７１は、後部電池セル上の表面プレート４２にＵＳＢ組立体５３を付けて接続する。後部電池セルは、この好ましい実施形態では、平坦面プレートを有して形成された標準の再充電可能なセルである。
【００６０】
図１２は、全長が縮小された標準電池セル２５を使用して形成された単３型２４を示し、前面プレート４２が、ＵＳＢ組立体を支持し、ヒンジ連結された前キャップ２７も支持している。図１２Ａは、電池セル２５、支持モールド７１および集積回路を支持するＵＳＢ組立体２８である主要なサブ部分を示し、オプションの回路がモールド７１内に埋め込まれている。図１２Ｂは、ＵＳＢ組立体２８を露出させるための簡単な折り畳みを可能にするために側面形状および前キャップ２７内のスロット７０を有する標準的使用形式の電池を示す。図１２Ｃは充電構造の電池２４を示し、前キャップ２７が、ヒンジ７３および軸７２によって電池に対して約１８０度まで折りたたんで横たわる。図１２Ｄは、主要な構成要素の分解組立図を示し、キャップが折り畳むのを妨げないようにＵＳＢ組立体２８の上を通り過ぎモールド７１内の凹部を通ってプラスの表面プレート４２に接続するプラスピン５２の代替形状を示す。
【００６１】
図１３は単３型２４を示し、充電構造においてＵＳＢ組立体２８が電池セルから外へスライドする。これは、例えば折り畳み可能なフラップ３４によるもので、リリース機構９０によって駆動され得る。図１３Ａは、標準的使用形式の電池を示す。図１３Ｂは半開形態である電池を示し、ＵＳＢ組立体２８がセルから部分的に出る。図１３Ｃは充電構造である電池を示し、ＵＳＢ組立体２８が充電のために露出している。
【００６２】
図１４から図１６は別の好ましい単４型を示す。
【００６３】
図１４は、半分が折り畳み可能なＵＳＢコネクタ８３およびヒンジで連結されていて折り畳み可能な前キャップ２７を有する単４型３６を示す。図１４Ａは構成要素の分解組立図を示し、後セルの前面プレート４２に付くモールド７１が、回路基板の半分である８３と８４の両方を互いに接続する可撓性ヒンジ８２をそれ自体が支持するＵＳＢコネクタ８３の半分を支持する。回路は、回路基板の下でモールド７１内に埋め込まれてよい。ヒンジ７３および軸７２によって前キャップが開いてヒンジ連結動作が、図１４Ｄおよび図１４Ｅに示されるようにＵＳＢ回路が飛び出して開くことを可能にするように、ヒンジは、平らな開いた構造になる傾向を持つようにバイアスをかけられてよい。前キャップを折りたたんで閉じる動作は、ＵＳＢの２つの半分を折り重ねてロックする。プラスのピン５２は、ＵＳＢプラグ外側の下を通り過ぎるように適切に形づくられる。この実施形態では、外部ＵＳＢケース３１は使用されず、展開したＵＳＢコネクタ８３および８４は、通常のＵＳＢソケットに挿入することができる。
【００６４】
図１５は、２つに折り畳み可能なＵＳＢコネクタ８０を有する単４型３６を示し、図１５Ａで標準形態の使用状態の電池を示し、図１５Ｂおよび図１５Ｃでキャップが閉じるときキャップ２７の前面上の側面形状８１がＵＳＢの折り畳み可能な側７９を押して閉じるように作用する部分的開状態を示す。図１５Ｄは、完全に開いた充電構造状態の電池を示し、前キャップ２７が後ろへ折りたたまれ、展開したＵＳＢコネクタが通常のピン６１を支持する。図１５Ｅは、構成要素の分解組立図を示し、折り畳み可能なＵＳＢ組立体が、通常のプラスのピン７５およびマイナスのピン７４を有する中央の回路基板２９を支持する中央のケース８０を備え、これが、各々ピンを支持している両側部７９を保持する可撓性ヒンジ８２を両側で支持する。前部のプラスのプレート３５は、前キャップ２７内の凹部を通り抜けてプラスのプレート４２と接続する形成されたピン５２をさらに支持する。
【００６５】
図１６は、縮小された小型ＵＳＢコネクタ８６および開いた凹部７０を有するヒンジで連結されて折り畳み可能な前キャップ２７を有する単４型３６を示し、図１６Ａで標準形態の使用状態の電池を示し、図１６Ｂで部分的開状態を示し、図１６Ｃで後ろへ折り畳まれた前キャップ２７を有する完全に開いた充電構造状態を示す。図１６Ｄは構成要素の分解組立図を示し、特に、支持モールド８５が、回路８７を、縮小されたコネクタ８６に埋め込むのでなく凹部８８に含む。前部のプラスのピン５２は、前キャップ２７内の適切な凹んだ溝を通り抜けてプラスのプレート４２と接続する。
【００６６】
図１７から図２０は、好ましい単３型の例として示された取外し可能な前キャップを取り付ける好ましい別の実施形態を示す。
【００６７】
図１７は、ＵＳＢ組立体２８に対してスライドし、電池が充電状態であるときに電池セル２５の後部に付けることによってキャップが支持され得るようにする２つの折畳み部５７を有する前キャップ２７の好ましい実施形態を示す。図１７Ａは、キャップを有する電池の例をコンピュータ機器のソケット３９で充電する状態を示す。図１７Ｂは、前キャップ２７が電池の後部に取り付けられた状態を示す。図１７Ｃは、ＵＳＢ組立体に対してスライドするために凹部を有する前キャップおよび前キャップ２７がセル２５の後部の筒体に取り付けられることを可能にするために開いているときに部分筒体を形成する形成された内壁面を有する２つの折畳み部５７を備えるキャップ機構体を示す。図１７Ｄは、標準的使用形式の電池に前キャップ２７が取り付けられた状態を示す。
【００６８】
図１８は、ＵＳＢ組立体２８に対してスライドし、電池が充電状態であるときに電池の後部に付けることによってキャップが支持され得るようにする形成された凹部５８の例を有する前キャップ２７の好ましい実施形態を示す。図１８Ａは、コンピュータ機器のソケット３９で充電するときにキャップ２７が取り付けられた電池の例を示し、図１８Ｂは電池２５の後部に前キャップ２７取り付けられた電池を示し、図１８Ｃはキャップの凹部５８の機構を示し、図１８Ｄは標準的使用形式の電池に前キャップが取り付けられた電池を示す。
【００６９】
図１９は、ＵＳＢ組立体２８に対してスライドし、電池２５が充電状態であるときに電池の後部に付けることによってキャップが支持され得るようにする半可撓性外側ケースおよび磁石手段５９を有する前キャップ２７の好ましい実施形態を示す。図１９Ａは、コンピュータ機器のソケット３９で充電するときにキャップ２７が取り付けられた電池の例を示す。図１９Ｂは、前キャップ２７が電池２５の後部に取り付けられた電池の状態を示す。図１９Ｃはキャップ機構体５９を示す。図１９Ｄは、標準的使用形式の電池に前キャップ２７が取り付けられた電池の状態を示す。
【００７０】
図２０Ａは、電池２５の後部に付けるための可撓性外側ケースとして動作する部分６７を有する前キャップ２７の好ましい実施形態の別の例を示す。図２０Ｂは、前キャップ２７が弾性片６６によって取り付けられる実施形態を示す。図２０Ｃおよび図２０Ｄは、キャップ２７内に組み込まれたスプリングヒンジ５９によって前キャップ２７が取り付けられる別の実施形態を示し、前キャップ２７が可撓性スプリングヒンジ５９を収容するために凹部または形状を支持する。
【００７１】
図２１は、他の電池形式に適用された本発明の好ましい別の実施形態を示し、図２１Ａのヒンジ付きＵＳＢ組立体６５は、例えばデジタルカメラまたは携帯電話などに見られる方形の電池形式６４から折りたたまれていたのが出て（図２０Ｂに示されるように）充電に適した露出したＵＳＢ組立体６５がもたらされる。図２１Ｃおよび図２１Ｄは別の実施形態を示し、ＵＳＢ組立体６５が電池６４内の凹部から外へスライドする。図２１Ｅおよび図２１Ｆは、一体型の折り畳み式コネクタ２４を有する通常形態のセルおよび縮小された形態のセルを備える電池パック９１からＵＳＢ組立体６５が外へスライドする別の実施形態を示す。
【００７２】
図２２は、充電の間中、状態および制御の情報がコンピュータ機器３８上に表示されている方法の実施形態の例を示す。図２２Ａは、好ましい実施形態において、充電、環境上のリサイクル情報、宣伝用の情報に関する情報を提供するステータスバー９３上のセル充電アイコン９２およびポップアップされた情報警告９４を示す。図２２Ｂは、電池に高度な管理および制御の機能を与えるために、ドライバとして提供されたかまたはダウンロードされたローカルアプリケーションであり得るか、あるいは電池管理またはさらなる電池の調達に使用される実際のウェブサイトであり得る電池管理ソフトウェアアプリケーション９５を示す。図２２Ｃは、電池状態、製品購入、問題解決、販売促進またはリサイクルの注意を与えるための機能を支持することができるポップアップのメニュー選択制御パネル９６の例を示す。
【００７３】
本発明に係る充電式電池２５の好ましい実施形態が図２２Ｄに概略的に示されており、ＵＳＢ準拠のマイクロコントローラなどより高度なプロセッサ１００を有する回路を備えている。回路３０は、メモリ９９（前記プロセッサ内に埋め込まれるものとして示されるがあるいは分離してもよい）およびＵＳＢコネクタプラグ２８と通信するプロセッサ１００を含む。コネクタ２８は複数のピン６１を含み、これを介して図に示されたラップトップコンピュータ３８などの外部装置に接続することができる。ラップトップコンピュータは、プロセッサ９８、ディスプレイ９７および他の標準構成要素を含む。
【００７４】
メモリは、第１および第２のソフトウェアアプリケーション９５を格納している。第１のソフトウェアアプリケーションは、「可搬アプリケーション」として知られているタイプのアプリケーションである。第１のソフトウェアアプリケーションは、ラップトップコンピュータのプロセッサ上の充電式電池のメモリから直接実行可能である。このタイプのソフトウェアアプリケーションは、例えばＰｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｏｚｉｌｌａ、Ｐｏｒｔａｂｌｅ  ＯｐｅｎＯｆｆｉｃｅ．ｏｒｇなどから既知である。実行されるラップトップコンピュータ上に第１のソフトウェアアプリケーションをインストールする必要はないが、これは排除されることではない。ＵＳＢ規格では、そのようなアプリケーションは列挙法と呼ばれる処理を単に実行してよく、それによってメモリ９９に格納されたＵＳＢ製品識別子が外部装置３８上のＵＳＢホスト管理ソフトウェアに渡され、電池管理用の外部装置上にダウンロードされている適切な標準アプリケーションまたは専用アプリケーションを起動する。
【００７５】
外部装置によっては、特にＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムが動作するものは、充電式電池からそのような可搬アプリケーションを実行させることを妨げることがあるので、第１のソフトウェアアプリケーションが外部装置上で実行される前に可搬アプリケーションの実行を可能にするソフトウェアアプリケーションをこれらのデバイスにインストールする必要があるかもしれない。適当なアプリケーションはＰＳｔａｒｔでよく、これは現在利用可能である。ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｅｇｔｏｐ．ｎｅｔ／ｓｔａｒｔ／
【００７６】
第２のソフトウェアアプリケーションは、充電式電池のプロセッサによって直接実行可能である。第２のソフトウェアアプリケーションは、充電式電池と外部装置の間で関連情報および制御信号を伝えるために第１のソフトウェアアプリケーションと対話する。
【００７７】
外部装置のＵＳＢポート３９へ充電式電池が接続されたとき、適当なソフトウェアアプリケーションの外部装置上へのインストールに後続して、第１のソフトウェアアプリケーションが外部装置のプロセッサ上で必要に応じて自動的に実行される。第１のソフトウェアアプリケーションは、充電式電池にさらなる機能を以下のように与える。
【００７８】
第１のソフトウェアアプリケーションは、任意選択で第２のソフトウェアアプリケーションからの支援を伴って、充電式電池から電池ユニットの充電に関する情報を得る。第１のソフトウェアアプリケーションは、ディスプレイ上にアイコン９２（図２２Ａに示される）を表示するためにこの情報を使用する。アイコンは、電池ユニットの中にどれだけの電荷があるか、使用者が容易に求められるようにする。アイコンは、現在いくつかのラップトップコンピュータ上で見いだされ内蔵電池の充電レベルを示すものに類似してよい。アイコンは、絵によって最高充電レベルの分数値として電池の充電レベルを表すかまたは充電レベルを文字で表現してもよい。アイコンは、任意選択でアイコンの中でアニメーションを使用して、電池ユニットが現在充電中かどうか示すことができる。
【００７９】
第１のソフトウェアアプリケーションは実行されると、ユーザインターフェイスを提供するように動作可能であり、これを介して使用者は外部装置上の第１のソフトウェアアプリケーションと対話することができる。例えば、ユーザインターフェイスは、使用者にユーザインターフェイスを介して操作可能である電池管理の制御を許可することができるができる。これは、図２２Ｂのソフトウェアアプリケーション９５の形をとることができる。電池管理の制御は、使用者が、例えば複数の所定の充電速度の間で選択することによって、電池ユニットの充電速度を決定できるようにすることができる。これは、使用者が、電池寿命の短縮の恐れという対価を払って、すなわち電池の寿命を延ばすが一定の充電レベルに達するのにより時間がかかるゆっくりした充電を犠牲にして、急速充電することを許可することができる。
【００８０】
インターフェイスは、例えば図２２Ｃに示されたポップアップのコントロールパネル９６として、外部装置に表示されて選択可能な選択肢を含むメニューを含んでよい。
【００８１】
第１のソフトウェアアプリケーションは、ウェブページなど遠方に配置されたリソースにアクセスするために外部装置にインストールされたブラウザアプリケーションを制御することができる。
【００８２】
充電式電池の充電回数の記録は、充電式電池のメモリ内に格納され得る。ここで、第１のソフトウェアアプリケーションが実行される度に、第１のソフトウェアアプリケーションは、プロセッサおよび第２のソフトウェアアプリケーションを任意選択で使用してメモリから関連情報をアップロードし、充電工程の適当な時点で、例えば充電が完了しているとき情報を更新する。このようにして、充電式電池の有効寿命は、電池それ自体によって監視することができる。
【００８３】
例えば行なわれた充電回数が閾値（例えば充電式電池が交換されるまでに推奨される充電回数の９０％に設定される）より大きいと見極めることによって、充電式電池が通常の寿命の限度に達していると決定されたき、第１のソフトウェアアプリケーションは、ユーザインターフェイスを介して使用者に対してこの情報を利用可能にする。したがって、使用者は、充電式電池を交換するために手配するべきであることを知る。有利には、充電式電池は、使用者が交換用部品を調達することを可能にする。これは、あらゆる適当な方法で考えつくことができる。例えば、第１のソフトウェアアプリケーションは、行なわれた充電回数が閾値を超えることを一旦検出すれば、使用者がメールによって１つまたは複数の交換用電池の配達を申し込むことができるウェブサイトへ外部装置のブラウザアプリケーションを導くことができる。任意選択で、第１のソフトウェアアプリケーションは、充電式電池が次に充電される度に、第１のソフトウェアアプリケーションが受動的にまたは関連したウェブサイトからのフィードバックによって使用者が交換用電池を注文したと判断するまでこれを実行するように手はずを決められる。これは、閾値超過の後、最初に充電する際に使用者が注文する必要性または後で注文するのを思い出す必要性が生じるのを防止する。
【００８４】
第１のソフトウェアアプリケーションは、充電式電池のリサイクルに関する情報を使用者に提供することもできる。例えば、電池が通常の寿命の限度に達したと判断されたとき、第１のソフトウェアアプリケーションは、どのように充電式電池をリサイクルできるかについての指示が使用者に対して表示されるようにするルーチンを実行することができる。リサイクル情報は、メモリに格納することができるか、または例えばウェブページにアクセスするためのブラウザアプリケーションを使用して遠方のソースからアクセスすることができる。この情報は、宣伝用の情報を伴うかまたはそれと取り替えられ得る。
【００８５】
第１のソフトウェアアプリケーションは、診断ツールまたはウェブページリソースなどの問題解決を可能にする命令を含んでよい。
【００８６】
プロセッサおよび第２のソフトウェアアプリケーションは任意選択であり、省略されてもよい。いくつかのシステムでは、外部装置のプロセッサ上で実行される専用ソフトウェアアプリケーションなしで、第１のソフトウェアアプリケーションが、むしろ充電式電池のプロセッサ上で実行されることが可能であることがある。
【００８７】
本発明は、主に折り畳み可能な、剛性を有するＵＳＢコネクタを支持する実施形態を参照しながら、単３形態、単４形態の電池として、また単３型から単４型の電池アダプタとして説明されかつ示されているが、そのような好ましい実施形態の開示に少しも制限されず、特許請求の範囲内で多数の変更形態が可能であることが明らかに理解される。一例として、この電池デバイスは、コンピュータ機器および／または可撓性ピンコネクタの利用などのコネクタを折り畳む代替方法を用いた電気的データ更新および充電向けのより小さな、剛性を有するのＵＳＢ、ファイアワイヤまたは他の新興の「バス」コネクタデバイスに適合することができる。同様に、本発明は、より大型の電池に適用することができる。その上、本発明は、ＵＳＢコネクタを介してＵＳＢ周辺機器に電力を供給することができるＵＳＢレセプタクルとして作用するために展開することができるより複雑な折り畳み可能なＵＳＢコネクタを提供するのに適合することができる。同様に、この折り畳み可能なＵＳＢ部分組立体は、データ時計、可搬マウス、コンパクトデジタルカメラ、または音楽プレーヤなど一般的なコンピュータ周辺機器の中で構成要素として体積を縮小するために使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１Ａ】折り畳み可能なＵＳＢコネクタを有する、単４型から単３型への変換器として本発明の好ましい実施形態において構成された充電式電池デバイスの一例の収納状態を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの充電式電池デバイスの半開状態を示す斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの充電式電池デバイスの充電状態を示す斜視図である。
【図１Ｄ】図１Ａの充電式電池デバイスの構成要素の分解組立斜視図である。
【図１Ｅ】図１Ａの充電式電池デバイスのＵＳＢコネクタが折り畳まれた状態における電池部分を示す断面の端面図である。
【図１Ｆ】図１Ａの充電式電池デバイスのＵＳＢコネクタが展開状態における電池部分を示す断面の端面図である。
【図２Ａ】折り畳み可能なＵＳＢコネクタを有する、単４電池形式として本発明の好ましい実施形態において構成された充電式電池デバイスの一例の構成要素を示す分解組立斜視図である。
【図２Ｂ】収納状態における図２Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図２Ｃ】半開状態における図２Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図２Ｄ】充電状態における図２Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図２Ｅ】電池部分および折り畳まれたＵＳＢ形状の断面を示す図である。
【図２Ｆ】電池部分および折り畳まれたＵＳＢ形状の断面を示す図である。
【図３Ａ】組み込まれた回路を支持する、一体型の剛性を有するＵＳＢコネクタを有する単３電池形式として本発明の好ましい実施形態において構成された充電式電池デバイスの一例の構成要素の分解組立斜視図である。
【図３Ｂ】収納状態における図３Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図３Ｃ】収納状態における図３Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図３Ｄ】充電状態における図３Ａの充電式電池デバイスの斜視図である。
【図４】充電のためにコンピュータ機器上のソケットに接続された、本発明に係る単３型および単４型の充電式電池デバイスの実施形態の一例を示す図である。
【図５Ａ】単３型電池形式デバイスとして構成された充電式電池デバイスの本発明に係る好ましい実施形態の正面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの充電式電池デバイスの背面図である。
【図５Ｃ】図５Ａの充電式電池デバイスにおいてＵＳＢコネクタが配置され前キャップ部分が取り外された状態を示す図である。
【図６Ａ】電池ユニット、ＵＳＢコネクタ組立体および取外し可能な前キャップを備える、図５に示された単３型電池の本発明に係る好ましい実施形態の分解組立図である。
【図６Ｂ】ＵＳＢコネクタ組立体内の回路を示す、図５に示された単３型電池の断面図である。
【図７Ａ】本発明に係る単３型電池構造の好ましい実施形態のＵＳＢコネクタ組立体内に配置された回路の一例を示す図である。
【図７Ｂ】電池ユニットを形成する複数の層、ＵＳＢコネクタ組立体を形成する複数の層および取外し可能な前キャップを示す、図５および図６の実施形態の更に詳細な分解組立図である。
【図８Ａ】ＵＳＢ組立体のサブ構成要素、結合プレート、および、電池セルの複数の層を示す、本発明に係る好ましい実施形態の単３型電池構造の断面図である。
【図８Ｂ】ＵＳＢ組立体のサブ構成要素、結合プレートおよび電池セルの複数の層を示す、本発明に係る好ましい実施形態の単３型電池構造を示す図である。
【図８Ｃ】ＵＳＢ組立体のサブ構成要素、結合プレートおよび電池セルの複数の層を示す、本発明に係る好ましい実施形態の単３型電池構造の断面図である。
【図８Ｄ】ＵＳＢ組立体のサブ構成要素、結合プレートおよび電池セルの複数の層を示す、本発明に係る好ましい実施形態の単３型電池構造の断面図である。
【図９Ａ】細流充電のための簡単な充電回路の一実施形態を示す回路図である。
【図９Ｂ】制御された充電回路の好ましい一実施形態を示す回路図である。
【図１０】特化された表面プレートを介してＵＳＢ組立体に結合され、弾性ゴムを介して取外し可能なキャップに取り付けられた、全長が縮小された標準電池セルを使用して形成された、本発明に係る好ましい単３型の分解組立図である。
【図１１Ａ】特化された表面プレートを介してＵＳＢ組立体に結合され、そして、半分ずつ２つに開く分割折り畳み型の前キャップを支持する、全長が縮小された標準電池セルを用いて形成された、本発明に係る好ましい単３型の標準的使用形式の電池を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの単３型の電池の前キャップが後方に折り畳まれた状態を示す図である。
【図１１Ｃ】図１１Ａの単３型の構成要素の分解組立図である。
【図１２Ａ】特化された表面プレートによってＵＳＢ組立体に結合され、ヒンジ連結された前キャップを支持している、全長が縮小された標準電池セルを使用して形成された、本発明に係る好ましい単３型の主要なサブ部分を示す図である。
【図１２Ｂ】標準的使用形式における、図１２Ａの電池を示す図である。
【図１２Ｃ】充電状態における、図１２Ａの電池を示す図である。
【図１２Ｄ】図１２Ａの電池の主要な構成要素の分解組立図である。
【図１３Ａ】充電状態においてＵＳＢコネクタが電池セルから外側にスライドする、本発明に係る好ましい単３型の標準的使用形式の電池を示す図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの電池が半開状態に置かれた状態を示す図である。
【図１３Ｃ】図１３Ａの電池が充電状態に置かれた状態を示す図である。
【図１４Ａ】半分が折り畳み可能なＵＳＢコネクタと、ヒンジ連結され、折り畳み可能な前キャップとを有する、本発明に係る好ましい単４型の構成要素の分解組立図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの電池の標準的使用形式を示す図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｂの電池の部分的開状態を示す図である。
【図１４Ｄ】図１４Ｂの電池の部分的開状態を示す図である。
【図１４Ｅ】図１４Ｂの電池の前キャップが後方に折り畳まれて完全に開いた、充電状態を示す図である。
【図１５Ａ】２箇所で折り畳み可能なＵＳＢコネクタを有する、本発明に係る好ましい単４型の電池の標準的使用形式による使用状態を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの電池の部分的開状態を示す図である。
【図１５Ｃ】図１５Ａの電池の部分的開状態を示す図である。
【図１５Ｄ】図１５Ａの電池の前キャップが後方に折り畳まれて完全に開いた、充電状態を示す図である。
【図１５Ｅ】図１５Ａの電池の構成要素の分解組立図である。
【図１６Ａ】短縮された小型ＵＳＢコネクタと、ヒンジ連結された折り畳み可能な前キャップとを有する、本発明に係る好ましい単４型の電池の標準的使用形式の使用状態を示す図である。
【図１６Ｂ】図１６Ａの電池の部分的開状態における図である。
【図１６Ｃ】図１６Ａの電池の前キャップが後ろへ折りまげられて完全に開いた充電構造状態における図である。
【図１６Ｄ】図１６Ａの電池の構成要素の分解組立図である。
【図１７Ａ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、ＵＳＢ組立体に対してスライドし、そして、２つの折畳み部を有する前キャップであって、折畳み部は、電池が充電状態であるときに、電池の後部に取り付けられることによって、前キャップが支持されることを可能にするところの前キャップの好ましい実施形態について、コンピュータ機器のソケットで充電する際の、前キャップを備えた電池の一例を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ａの電池において、前キャップが電池の後部に取り付けられた状態を示す図である。
【図１７Ｃ】キャップの構造を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ａの電池において、標準的使用形式の電池に前キャップが取り付けられた状態を示す図である。
【図１８Ａ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、ＵＳＢ組立体に対してスライドし、そして、図に示された形状の凹部を有する前キャップであって、この凹部は、電池が充電状態であるときに、電池の後部に取り付けられるところの前キャップの好ましい実施形態について、コンピュータ機器のソケットで充電する際の、前キャップを備えた電池の一例を示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ａの電池において、前キャップが電池の後部に取り付けられた状態を示す図である。
【図１８Ｃ】キャップの機構を示す図である。
【図１８Ｄ】図１８Ａの電池において、標準的使用形式の電池に対して前キャップが取り付けられた状態を示す図である。
【図１９Ａ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、ＵＳＢ組立体に対してスライドし、そして、半可撓性外側ケースおよび磁石手段を有する前キャップであって、外側ケースおよび磁石手段は、電池が充電状態であるときに、電池の後部に取り付けられることによって、前キャップが支持されることを可能にするところの前キャップの好ましい実施形態について、コンピュータ機器のソケットで充電する際の、前キャップを備えた電池の一例を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａの電池において、前キャップが電池の後部に取り付けられた状態を示す図である。
【図１９Ｃ】キャップの機構を示す図である。
【図１９Ｄ】図１９Ａの電池において、標準的使用形式の電池に前キャップが取り付けられた状態を示す図である。
【図２０Ａ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、電池の後部に付けるための可撓性外側ケースとして動作する部分を有する前キャップの好ましい実施形態の別の例を示す図である。
【図２０Ｂ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、前キャップが弾性片によって取り付けられる実施形態を示す図である。
【図２０Ｃ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、キャップ内に組み込まれたスプリングヒンジによって前キャップが取り付けられる別の実施形態を示す図である。
【図２０Ｄ】好ましい単３型の一例において、着脱可能な前キャップを有する、本発明の好ましい実施形態の更なる例に関して、キャップ内に組み込まれたスプリングヒンジによって前キャップが取り付けられる別の実施形態を示す図である。
【図２１Ａ】他の形式の電池に適用された、本発明の好ましい実施形態において、デジタルカメラまたは携帯電話などに用いられて、露出したＵＳＢ組立体を提供するために、方形の電池形式から、展開可能に設けられたヒンジ付きＵＳＢ組立体を示す図である。
【図２１Ｂ】図２１ＡのＵＳＢ組立体の充電に適する状態を示す図である。
【図２１Ｃ】他の形式の電池に適用された、本発明の好ましい実施形態において、ＵＳＢ組立体が外にスライドする別の実施形態を示す図である。
【図２１Ｄ】他の形式の電池に適用された、本発明の好ましい実施形態において、ＵＳＢ組立体が外にスライドする別の実施形態を示す図である。
【図２１Ｅ】他の形式の電池に適用された、本発明の好ましい実施形態において、標準の単３型セルおよび縮小された形式のセルを備える電池パックから外側にスライド可能な別のＵＳＢ組立体を示す図である。
【図２１Ｆ】他の形式の電池に適用された、本発明の好ましい実施形態において、標準の単３型セルおよび縮小された形式のセルを備える電池パックから外側にスライド可能な別のＵＳＢ組立体を示す図である。
【図２２Ａ】本発明の一実施形態によって、コンピュータ機器に充電中に表示されるべき状態及び制御情報の一例に関して、状態情報の警告を示す図である。
【図２２Ｂ】本発明の一実施形態によって、コンピュータ機器に充電中に表示されるべき状態及び制御情報の一例に関して、制御アプリケーションのウィンドウを示す図である。
【図２２Ｃ】本発明の一実施形態によって、コンピュータ機器に充電中に表示されるべき状態及び制御情報の一例に関して、メニュー選択の制御パネルを示す図である。
【図２２Ｄ】本発明の一実施形態によって、プロセッサおよび／またはメモリを有する回路を有するＵＳＢコネクタの一例を示す図である。
【図１Ａ】
2008522354.tif 000003
【図１Ｂ】
2008522354.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図１Ｆ】
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【図２Ａ】
2008522354.tif 000009
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
2008522354.tif 000025
【図８Ｂ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
2008522354.tif 000033
【図１３Ａ】
2008522354.tif 000034
【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
2008522354.tif 000037
【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
2008522354.tif 000039
【図１４Ｄ】
2008522354.tif 000040
【図１４Ｅ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２１Ｅ】
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【図２１Ｆ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【国際調査報告】
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