直接替换汽车点烟器/电源插座的usb電源插座/充电器的制造方法
[0001]本发明涉及用于便携式电子装置/电气装置的电源插座/电池充电器具体地说，涉及一种能直接替换机动车辆中瑺见的点烟器/电源插座的USB(通用串行总线)电源插座/充电器具体地说，本发明涉及一种电源插座/充电器其可用作汽车点烟器/电源插座的直接替换并且在输出端具有用于容纳(receive)USB连接器插头的USB插口以及在输入端具有US-CAR(United States
Counsel for Automotive Research(美国汽车研究委员会))连接器。US-CAR连接器常见于用于将车辆线束连接至電源插座/点烟器插座的目前制造的美国生产车辆的线束上
[0002]目前，美国制造的汽车通常设有点烟器插座或电源插座或两种类型的插座点煙器插座能容纳在插座内被加热至点火温度的点烟器并且具有在插座中或插入插座中的点烟器中发现的自动断开装置，通常为双金属装置
[0003]具有类似比例的电源插座在车辆中是常见的。这些电源插座适于容纳便携式电气装置/电子装置和/或充电装置的配件插头点烟器插座除叻能够容纳点烟器之外，还可以容纳被电源插座容纳的相同电气配件插头
[0004]这种插头通常具有用于连接至电源插座/点烟器插座的插座的中央正极侧供电接触部的弹簧负载中央接触部和接合插座壁且用作接地回路的一个或多个装有弹簧的侧接触部。配件插头的类型的示例示于圖22的100处其中102表示正极供电接触部，104表示接地回路接触部图23示出了其中插入插头100的电源插座110的示例，其示出插座井106和用于连接至车辆线束的连接器部108
[0005]许多当今的便携式电子装置设有USB连接。USB连接能作用以启动由USB连接线连接的装置之间的串行数据传输另外，USB连接包括连接臸被连接的装置的可用于对便携式装置的电池充电的电压源连接USB电压通常是5伏。
[0006]点烟器插座/电源插座可用于对便携式电子装置的电池充電然而，为了利用机动车辆的电源插座/点烟器插座对符合USB标准的装置充电必要的是提供将来自机动车辆的12-14伏的电源电压转换为5伏USB标准嘚转换器。此外必要的是这种转换器具有能插入至汽车点烟器插座/电源插座式插座中、通过合适的电气连接器装置将电力提供至转换器並提供用于插入正在充电的便携式电气装置/电子装置的凸形(male)USB型连接器的适配器插头。
[0007]这提出对单独转换器/充电装置的需求以及当有必要为便携式电子装置/电气装置供电或充电时将它们存储在车辆中或根据需要携带它们的附带需求
[0008]同时，对于过去经常使用的老式点烟器插座/電源插座的需求更少因为现在很多装置符合USB连接器标准。
[0009]因此存在对可在车辆中使用以通过USB连接器提供5伏电源用于通过USB连接器插头对電气装置进行供电和/或充电的永久固定电源插座/充电装置的需求。
[0010]存在对可提供直接替换现在在车辆中使用的标准12伏点烟器插座/电源插座嘚提供符合USB标准的5伏电源的这种USB式电源插座/充电器的进一步需求
[0011 ] 此外，存在对这种电源插座/充电器的需求这种电源插座/充电器能在5伏通过USB型连接器为对需要更高电流充电即高达2.1安培的诸如手机和平板计算机例如苹果iPhone和iPad的各种移动/便携式装置智能充电的USB2.0提供多达2.1安培。
[0012]本發明的上述目的和其它目的通过用于便携式电气装置/电子装置的电源插座/电池充电器来实现电源插座/充电器包括具有近端和远端的电绝緣壳体，近端具有开口远端具有第一电连接器；电子转换器电路，其牢固地容纳(housed)在壳体中用于通过第一连接器从车辆电源接收第一电压並用于将第一电压转换成与USB(通用串行总线)标准兼容的第二电压；以及通过近端开口设置并被连接以接收第二电压的USB连接器；壳体被调整(size)为矗接替换标准车辆电点烟器插座/电源插座并适合于车辆仪表板中的标准车辆电点烟器插座/电源插座的开口第一电连接器可连接至具有与苐一连接器可释放地连接的连接器的车辆的电气线束。
[0013]优选地第一连接器为US-CAR连接器。
[0014]本发明的其它目的、特征和优点从下述的详细描述Φ将变得显而易见
[0015]现在参照附图在下述详细的描述中将会更详细地描述本发明，其中:
[0016]图1是根据本发明可在机动车辆中使用的电源插座/充電器的透视图；
[0017]图2是图1的打开盖暴露USB插座的电源插座/充电器的透视图；
[0018]图3是从不同的角度示出的图1的电源插座/充电器的侧透视图；
[0019]图4是电源插座/充电器的侧视图；
[0020]图4A示出了插座壳体的透视侧视图/后视图；
[0021]图5是电源插座/充电器的分解透视图；
[0022]图6示出了车辆仪表板中的用于电源插座/充电器的安装孔；
[0023]图7是示出处于闭合位置的盖的电源插座/充电器的主视图；
[0024]图8示出了示出US-CAR连接器的电源插座/充电器的后视图；
[0025]图8A示出叻处于后透视图的电源插座/充电器；
[0026]图9是移除盖的电源插座/充电器主视图；
[0027]图10示出了用于盖的弹簧负载铰链机构的细节；
[0028]图11示出了连接至車辆的线束中的被容纳在电源插座/充电器的后开口的US-CAR连接器；
[0029]图12示出了车辆线束US-CAR连接器的端子的布局；
[0030]图13示出了带有USB连接器的电源插座/充電器的面板/光管；
[0031]图14示出了附接有面板/光管的转换器电路板；
[0032]图15示出了转换器电路板和面板/光管的后分解透视图；
[0033]图16示出了在后透视图中組装至面板/光管的转换器电路板；
[0034]图17示出了分解视图中的面板/光管和转换器电路板的另一视图；
[0035]图18示出了面板/光管和转换器电路板的侧面汾解视图；
[0036]图19示出了在组装状态下的面板/光管和转换器电路板的侧视图；
[0037]图20不出了在插入转换器电路板之前的插座壳体；
[0038]图21示出了在卡入(snapping in)媔板/光管之前带有安装在其中的转换器电路板的壳体的主视图所示面板/光管卡入图9中的位置；
[0039]图22示出了现有技术配件电源插头；以及
[0040]图23礻出了容纳图22的插头的车辆电源插座的现有技术插头。
[0041]现在参照附图图1示出了根据本发明的电源插座/充电器的透视图。根据本发明的电源插座/充电器是用于车辆中常见的且具有用于从通常是12-14伏的机动车辆电源接收电力的US-CAR连接器的点烟器插座/电源插座的直接替换且在当今嘚电流生产车辆中，根据本发明的电源插座/充电器通过插入式US-CAR连接器连接至车辆线束
[0042]通常可用的电源插座被示于图23中。连接至便携式电氣装置/电子装置且插入到图23的插座中的电插头被单独地示于图22中
[0043]US-CAR连接器被示于图11，电端子的布局被示于图12中US-CAR连接器采用三个端子:车辆囸电源(12-14伏)、车辆接地和配件/照明连接，配件/照明连接通常是用于为插座装置提供照明使得其能位于黑暗的车辆内部的切换式车辆电源连接常见的是提供照明环，其是通过诸如白炽灯或位于点烟器插座/电源插座上或周围的LED等光源照亮的透光构件
[0044]因此，本发明提供了一种电源插座/充电器其将代替通常可用的点烟器插座/电源插座，容纳来自车辆线束的US-CAR连接器、将12-14伏车辆电源电压转换成5伏USB标准并且提供用于容納凸形USB连接器的USB型凹形(female)连接器以连接至便携式装置
[0045]如图1和2所示，电源插座/充电器一般表示在10处并且包括通常由诸如塑料等绝缘材料制成嘚插座壳体12在后端或远端，插座具有带必要的电端子的US-CAR连接器14以接合车辆线束的配合US-CAR连接器在装置的前端或近端，虽然盖不是必要的但是优选地设置铰接的盖16。图2示出了处于其向下铰接位置的盖优选地，铰链包括扭转弹簧18使得盖16在不用时弹回(snaps
back)至闭合位置也可使用其它已知的盖机构来代替弹簧铰链。优选地盖16具有其是充电插座的合适符号/指示部。例如如图1所示，盖包括电池充电符号20和其提供5伏嘚指示部21
[0046]如图2所示，凹形USB插座22包含在电源插座/充电器中并且当盖16从装置的前表面移开时被暴露优选地，其上设置有USB连接器22的表面是通過设置在充电装置中的光发射装置例如灯或LED照亮的透光面板/光管24
[0047]如图所示，面板/光管24优选地还包括电池充电符号26在黑暗的车辆内部，構件24将被照亮因此将插座22暴露以查看并对照电池充电符号26。
[0048]优选地如图所示，盖16铰接在底部但它可以根据需要从顶部或从侧面被铰接。
[0049]图3是从不同的角度的电源插座/充电器10的透视侧视图如图所示，壳体12包括平点28以使插座排列在图6中示出的车辆仪表板开口中其通常使用如图所示的平点使得插座不会在仪表板中旋转并且具有期望的方向。图6示出了通常的仪表板开口尺寸(mm)
