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Die Erfindung betrifft einen USB-Stecker mit einem eingebauten Kartenleseschlitz, insbesondere einen USB-A-Stecker, in dem sich ein Kartenleseschlitz befindet, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wobei die Funktion eines herkömmlichen USB-Steckers nicht dadurch beeinflusst wird.
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USB [Abk. für Universal Serial Bus, dt. »universeller serieller Bus«] ist ein Peripheriebus, der von mehreren Computer- und Software-Herstellern wie Compaq, Intel, Microsoft, Digital, NEC, IBM und Northern Telecom, entwickelt worden.
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Der USB-Anschluss ist eine Standard-Verbindungsschnittstelle und dient als Universalverbinder für alle Peripheriegeräte. Mit der Weiterentwicklung des Elektronik-, Kommunikations- und Digitalbereichs sind die USB-Anschlüsse immer wichtiger geworden und weit verbreitet.
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Aus der
EP 1 325 465 B1 ist ein elektronisches Modul mit einem Steckverbinder zu einer übergeordneten Recheneinheit bekannt. Das Modul weist eine USB Schnittstelle als auch eine weitere Schnittstelle zur Kontaktierung einer SIM Karte auf. Ein Adapter ist aus der
US 2008/0096413 A1 bekannt. Dieser Adapter weist eine Einsteckmöglichkeit für eine Speicherkarte als auch eine USB Schnittstelle auf.
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In der 1 ist ein herkömmlicher USB-Stecker in schematischer Perspektivdarstellung gezeigt. Gemäß dem USB-A-Stecker 10 weist sein Metallgehäuse 11 eine Dicke t1 von 4,52 mm auf. Die Dicke des vom Metallgehäuse 11 umschlossenen Isoliersubstrats 12 liegt bei etwa 1,5 bis 2,0 mm, sodass ein Steckplatz 13 im Inneren des Metallgehäuses 11 zur elektrischen Verbindung mit einer in der Form korrespondierenden USB-Buchse (nicht gezeigt) ausgebildet ist. Es ist jedoch sehr schade, dass der herkömmliche USB-A-Stecker 10 über das Kabel 14 nur die elektrische Verbindung mit einem anderen elektronischen Gerät übernimmt und keine weiteren Funktionen erfüllt.
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Mit der Weiterentwicklung von Digitalprodukten sind Speicherkarten in unterschiedlicher Form und Kapazität entwickelt worden. Zum Beispiel sind Micro SD und Mini SD eine kleine bzw. eine große Speicherkarte. Die Speicherkarten benötigen jedoch einen Kartenleser für die Verbindung mit einem Computer, insbesondere über eine USB-Buchse zur Datenübertragung. Der zur Zeit auf dem Markt verfügbare Kartenleser weist meist aber eine große Baugröße auf. Im Gegensatz zur kleinen Speicherkarte ist der Kartenleser einfach zu groß. Dieser nimmt einen großen Raum in Anspruch und erschwert somit die Anwendung.
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In den 2A und 2B ist ein Kartenleser 20 gezeigt. Der im Stecker 21 befindliche Aufnahmeraum 22 nimmt ein Substrat 24 auf. Am vorderen Abschnitt des Substrats 24 sind mehrere Kontaktfinger 25 angeordnet, während dieses hinten mit leitenden Federstreifen 26 versehen ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Kartenleser mit einem hinten ausgebildeten Kartenleseschlitz 23, in den eine Speicherkarte so eingeführt werden kann, dass eine Leseschnittstelle 28 elektrisch mit den leitenden Federstreifen 26 verbunden ist. Damit ist ein problemloser Datenzugriff gewährleistet, wenn der Stecker 21 an den Computer angeschlossen ist. Dieser Kartenleser 20 entspricht zwar die Anforderungen an Leichtigkeit und Dünnheit. Der Kartenleseschlitz 23 befindet sich aber an einem dem USB-Stecker 21 entgegengesetzten Ende. Auf diese Weise kann dieser nur als Kartenleser eingesetzt werden, dieser kann keine weiteren Aufgaben übernehmen. Daher sind weitere Verbesserungen erforderlich.
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Durch die Erfindung wird ein USB-Stecker mit einem eingebauten Kartenleseschlitz geschaffen, dessen Innenraum so effektiv ausgenutzt wird, dass sich ein Micro-SD/T-Flash-Kartenleseschlitz darin befindet, während die Abmessungen und die Funktion des USB-Steckers unverändert bleiben. Auf diese Weise bewirkt der USB-Stecker eine elektrische Verbindung und eine praktische Datenübertragung. Außerdem dient dieser als dünner Micro-SD/T-Flash-Kartenleser, der sich von dem herkömmlichen dünnen Kartenleser dadurch unterscheidet, dass an der dem USB-Stecker entgegengesetzten Seite erweiterte Funktionen erfüllt werden können, die nicht durch die Veränderung der Konstruktion beschränkt sind.
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Durch die oben erwähnte Gestaltung kann der erfindungsgemäße USB-Stecker als USB-ThumbDrive ausgeführt sein, das gleichzeitig die Aufgabe des Micro-SD/T-Flash-Kartenlesers übernimmt. Es eignet sich vor allem dazu, Daten auf dem ThumbDrive oder auf der Speicherkarte zuzugreifen. Außerdem können Daten auf einfache Weise von einem Computer auf einen anderen zur Datensicherung übertragen werden.
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Durch die oben erwähnte Gestaltung kann der erfindungsgemäße USB-Stecker ferner als USB-TV-Stick ausgeführt sein, das gleichzeitig die Aufgabe des Micro-SD/T-Flash-Kartenlesers übernimmt. Mit dem USB-TV-Stick können die Daten auf der Speicherkarte zugegriffen werden. Außerdem können die Sendungen zur Sicherungskopie übertragen und gespeichert werden.
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Durch die oben erwähnte Gestaltung kann der erfindungsgemäße USB-Stecker weiterhin als USB-Übertragungskabel ausgeführt sein, das gleichzeitig die Aufgabe des Micro-SD/T-Flash-Kartenlesers übernimmt. Mit dem USB-Übertragungskabel können die Daten auf der Speicherkarte zugegriffen werden. Außerdem erfolgt die Verbindung über das Übertragungskabel mit anderen elektronischen Geräten wie z. B. Handys, Digitalkameras, MP3/MP4, tragbaren Computern, GPS, PDA, Videospielgeräten. Auf diese Weise können weitere Aufgaben in Verbindung mit der Speicherung, der Aufladung, dem Datenzugriff, der Anzeige, Datenübertragung, usw. erfüllt werden.
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Gemäß der Erfindung wird ein USB-Stecker mit einem eingebauten Kartenleseschlitz bereitgestellt, der aufweist:
ein Metallgehäuse, das ist aus Metall hergestellt ist und dessen Abmessungen den Anforderungen des USB-A-Steckers entsprechen, wobei das Metallgehäuse oben und unten mit einer ersten Wandfläche bzw. einer zweiten Wandfläche versehen ist; und
ein Isolationssubstrat, das oben und unten vom Metallgehäuse abgedeckt ist und eine erste und eine zweite Oberfläche aufweist, wobei die erste Oberfläche nach unten gerichtet ist und eine Mehrzahl von Kontaktfingern besitzt, und wobei ein erster Steckplatz von der ersten Oberfläche und der ersten Wandfläche des Metallgehäuses begrenzt ist sowie mit einer USB-Buchse eine elektrische Verbindung herstellt.
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Die Dicke der Teilfläche des Isolationssubstrats beträgt kleiner als 1,2 mm, derart, dass ein zur Einpassung einer dünnen Micro-SD/T-Flash-Speicherkarte bestimmter, zweiter Steckplatz zwischen der zweiten Oberfläche und der zweiten Wandfläche ausgebildet ist. An der zweiten Oberfläche sind mehrere metallische Kontaktstreifen angeordnet, die elektrisch mit der Speicherkarte so verbunden, dass der zweite Steckplatz als dünner Micro-SD/T-Flash-Kartenleseschlitz dienen kann. Eine an den Vorsprung der Speicherkarte angepasste Aussparung ist am Außenende der zweiten Wandfläche so ausgebildet, dass der Vorsprung formschlüssig in die Aussparung eingreifen kann, wodurch die Anforderungen des USB-Steckers auch noch erfüllt werden können, wenn die Speicherkarte in den zweiten Steckplatz eingeführt wird, während die normalen Funktionen des USB-Steckers auch nicht behindert werden, wenn der USB-Stecker an ein elektronisches Gerät angeschlossen ist.
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Die Erfindung weist insbesondere die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Ausgestaltungen anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung einer herkömmlichen USB-Steckers;
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2A eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen USB-Kartenlesers;
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2B eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des herkömmlichen USB-Kartenlesers;
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3 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers, wobei dessen erste Wandfläche nach oben gerichtet ist;
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4 eine perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers, wobei dessen zweite Wandfläche nach unten gerichtet ist;
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5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in 4;
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6 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers;
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7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in 6;
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8 eine perspektivische Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers von einer anderen Seite gesehen;
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9 eine perspektivische Zusammenbaudarstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers von einer anderen Seite gesehen;
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10 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen USB-Kartenleser;
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11 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers, der in ein USB-ThumbDrive integriert ist;
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12 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers, der in ein USB-TV-Stick integriert ist; und
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13 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen USB-Kartenlesers, der in ein USB-Übertragungskabel integriert ist.
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Wie aus den 3 bis 10 ersichtlich, entspricht ein erfindungsgemäßer USB-Stecker 70 den Anforderungen des USB-A-Steckers. Der USB-Stecker 70 weist eine Länge von 12 mm, eine Breite von 12,05 mm sowie eine Dicke von 4,52 mm auf und bildet somit einen Aufnahmeraum, in dem ein dünner Micro-SD/T-Flash-Kartenleser unterbringbar ist, ohne die normale Funktion des USB-Steckers 70 zu beeinträchtigen. Um die vorbestimmte Aufgabe in dem so begrenzten Raum zu erfüllen, weist der erfindungsgemäße USB-Stecker ein Metallgehäuse 30 und ein Isolationssubstrat 40 auf.
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Das Metallgehäuse 30 ist aus Metall hergestellt und seine Abmessungen entsprechen den Anforderungen des USB-A-Steckers. Das Metallgehäuse 30 ist oben und unten mit einer ersten Wandfläche 31 bzw. einer zweiten Wandfläche 32 versehen. Bei der ersten Wandfläche 31 handelt es sich um die nach oben gerichtete Seite, wenn der USB-Stecker 70 normal gebraucht wird. Bei der zweiten Wandfläche 32 handelt es sich natürlich um die nach unten gerichtete Seite. Außer 3, in der die erste Wandfläche 31 nach oben gerichtet ist, ist diese in allen anderen Figuren zur einfachen Beschreibung nach unten gerichtet.
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Das Isolationssubstrat 40 ist oben und unten vom Metallgehäuse 30 abgedeckt und weist eine erste und eine zweite Oberfläche 41, 42 auf. Die erste Oberfläche 41 ist nach unten gerichtet und besitzt eine Mehrzahl von Kontaktfingern 43. Von der ersten Oberfläche 41 und der ersten Wandfläche 31 des Metallgehäuses 30 ist ein erster Steckplatz 44 begrenzt, der mit einer hier nicht näher dargestellten USB-Buchse eine elektrische Verbindung herstellt. Dies ist an sich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.
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Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen USB-Steckers besteht darin, dass die Dicke des bekannten Isolationssubstrats 40 im Bereich von 1,5 bis 2,0 mm auf 1,2 mm verringert wird, indem die keine Kontaktfinger 43 aufweisende, zweite Oberfläche 42 dünner gemacht ist. Damit ist ein zur Einpassung einer dünnen Micro-SD/T-Flash-Speicherkarte 50 bestimmter, zweiter Steckplatz 46 zwischen der zweiten Oberfläche 42 und der zweiten Wandfläche 32 ausgebildet. An der zweiten Oberfläche 42 sind mehrere metallische Kontaktstreifen 45 angeordnet, die elektrisch mit der Speicherkarte 50 so verbunden, dass der zweite Steckplatz 46 als dünner Micro-SD/T-Flash-Kartenleseschlitz dienen kann.
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Die handelsübliche Micro-SD/T-Flash-Speicherkarte 50 weist jedoch an ihrem Außenende einen Vorsprung 51 auf, der dem Benutzer ein einfaches Umgreifen der Speicherkarte 50 mit seinen Fingern ermöglicht. Dafür besteht ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, dass eine an den Vorsprung 51 der Speicherkarte 50 angepasste Aussparung 33 am Außenende der zweiten Wandfläche 32 so ausgebildet ist, dass der Vorsprung 51 formschlüssig in die Aussparung 33 eingreifen kann, wenn die Speicherkarte 50 in den zweiten Steckplatz 46 eingeführt wird. Auf diese Weise können die Anforderungen des USB-Steckers gleichzeitig erfüllt werden. Ganz egal, ob die Speicherkarte 50 eingeführt ist oder nicht, werden die normalen Funktionen des USB-Steckers 70 nicht behindert, wenn der USB-Stecker 70 an ein elektronisches Gerät angeschlossen ist.
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Außerdem ist ein Vertiefungsabschnitt 34 im Bereich der Aussparung 33 des Metallgehäuses 30 so angeordnet, dass ein Aufnahmeraum zur Aufnahme des Fingers vorgesehen ist, um ein einfaches Herausnehmen der Speicherkarte 50 zu ermöglichen.
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Am hinteren Ende des Isolationssubstrats 40 des USB-Steckers 70 ist eine Leiterplatte 60 montiert oder einstückig ausgebildet. Die Leiterplatte 60 ist elektrisch mit den an der ersten Oberfläche 41 angeordneten Kontaktfingern 43 und den an der zweiten Oberfläche 42 angeordneten, metallischen Kontaktstreifen 45 verbunden. Damit kann der USB-Stecker 70 die Aufgaben des handelsüblichen USB-Steckers und des Kartenlesers übernehmen. Die Leiterplatte 60 ist mit einem für das Kartenlesen benötigten Steuerkreis versehen. Dieser ist an sich bekannt und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.
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In der 10 ist ein Schnitt durch die erfindungsgemäße Konstruktion gezeigt. Der erfindungsgemäße USB-Stecker 70 ist mit einem elektronischen Gerät 80 verbindbar. Zum Beispiel ist die Leiterplatte 60 mit einem Flash-Speicher 61 versehen. Hierdurch ergibt sich ein ThumbDrive 80A [siehe 11], das gleichzeitig die Aufgabe des Kartenlesers übernimmt. Es eignet sich vor allem dazu, auf Daten auf dem ThumbDrive 80A oder auf der Speicherkarte zuzugreifen. Außerdem können Daten auf einfache Weise von einem Computer auf einen anderen zur Datensicherung übertragen werden. Wie aus der 12 ersichtlich, ist die Leiterplatte 60 mit einer Empfangsschaltung 62 versehen, wodurch sich ein USB-TV-Stick 80B ergibt, das gleichzeitig die Aufgabe des Kartenlesers übernimmt. Mit dem USB-TV-Stick 80B kann auf die Daten der Speicherkarte zugegriffen werden. Außerdem können die Sendungen zur Sicherungskopie übertragen und gespeichert werden. Wie aus der 13 ersichtlich, ist die Leiterplatte 60 mit einem Übertragungskabel 63 verbunden, wodurch sich ein USB-Übertragungskabel 80C ergibt, das gleichzeitig die Aufgabe des Kartenlesers übernimmt. Mit dem USB-Übertragungskabel 80C kann auf die Daten der Speicherkarte zugegriffen werden. Außerdem erfolgt die Verbindung über das Übertragungskabel mit anderen elektronischen Geräten wie z. B. Handys, Digitalkameras, MP3/MP4, tragbaren Computern, GPS, PDA, Videospielgeräten. Auf diese Weise können weitere Aufgaben in Verbindung mit der Speicherung, der Aufladung, dem Datenzugriff, der Anzeige, Datenübertragung, usw. erfüllt werden. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße USB-Stecker 70 mit geeigneten elektronischen Geräten wie z. B. Handys, Digitalkameras, MP3/MP4, tragbaren Computern, GPS, PDA, Videospielgeräten, usw. verbunden sein, um weitere Aufgaben in Verbindung mit der Speicherung, der Aufladung, dem Datenzugriff, der Anzeige, Datenübertragung, usw. zu erfüllen.
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Nachfolgend wird auf 10 Bezug genommen. Die Verbindung der erfindungsgemäßen Konstruktion mit den elektronischen Geräten 80 erfolgt dadurch, dass die externen Abmessungen und die internen Funktionen des USB-Steckers nicht verändert werden. Das heißt, dass die Länge des freiliegenden Teils des Metallgehäuses 30 ebenfalls 12 mm beträgt, während die Dicke t1 bei 4,52 mm gehalten wird. Außerdem bleibt der Spalt des ersten Steckplatzes 44 auch unverändert. Die einzige Veränderung geschieht nur bei der Dicke t3 des Isolationssubstrats 40, derart, dass der zweite Steckplatz 46 als Kartenleseschlitz zur Einpassung der Micro-SD/T-Flash-Speicherkarte 50 verwendet werden kann. Die Verringerung der Dicke behindert aber nicht die ursprünglichen Funktionen des USB-Steckers. Danach sind die metallischen Kontaktstreifen 45 an der zweiten Oberfläche 42 so angebracht, dass die Funktion des Kartenlesers erfüllt werden kann. In die Aussparung 33 wird der Vorsprung 51 der Speicherkarte eingeführt. Damit wird vermieden, dass dieser sich freiliegend an der Außenseite des USB-Steckers 70 befindet. So ist eine optimale Raumausnutzung gewährleistet. Daher ist das erfindungsgemäße Produkt sehr praktisch.
