DE102021204768A1

DE102021204768A1 - Leistungsadapter für elektronische vorrichtungen

Info

Publication number: DE102021204768A1
Application number: DE102021204768.8A
Authority: DE
Inventors: Matthew A. Lashinsky; Arun R. Varma; Cesar Lozano Villarreal; Mathieu P. Roy; Balal Khan; Johnathan D. Simeroth
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2021-12-30
Also published as: KR20210158786A; CN113923905B; CN113923905A; KR102587662B1; US20210408743A1; US11515679B2

Abstract

Es wird ein Leistungsadapter zum Versorgen tragbarer elektronischer Vorrichtungen mit Strom offenbart. Die Modifikationen und Verbesserungen an dem Leistungsadapter können die Notwendigkeit von Klebstoffen, flexibler Schaltlogik und/oder Verdrahtung reduzieren oder beseitigen. Der Leistungsadapter schließt mehrere Führungsschienen ein, die zum Führen einer Leiterplatte (die Komponenten trägt) zu elektrischen Federn verwendet werden. Die elektrischen Federn stellen nicht nur eine elektrische Kopplung, sondern auch eine mechanische Kopplung bereit. Dadurch sind eine Verdrahtung und/oder Klebstoffe nicht erforderlich. Zusätzlich wird eine Kappe durch Schmelzen eines Teils der Kappe zum Beispiel durch Ultraschallschweißen an der Umhüllung befestigt, ohne die Leiterplatte zu beschädigen, weil sich die Schweißstelle(n) an Stellen befindet/befinden, die von den elektrischen Federn und anderen empfindlichen Komponenten entfernt sind. Der Leistungsadapter schließt ferner einen Steckverbinder ein, der mit der Leiterplatte verbunden ist. Während der Montage kann die Leiterplatte während der Montage in drei Dimensionen schwenken, um den Steckverbinder an der Kappe auszurichten.

Description

GEBIET
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf Leistungsadapter. Insbesondere bezieht sich die folgende Beschreibung auf Verbesserungen an Leistungsadaptern, die die Effizienz von Montage, Sicherheit, Kosten und Leistung verbessern.
STAND DER TECHNIK
Adapter können verwendet werden, um elektronische Vorrichtungen mit Strom zu versorgen. Typische Adapter können zur Aufnahme elektrischer Energie in eine Wand eingesteckt werden. Einige Adapter schließen Schaltlogik ein, die verwendet wird, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, den Stromfluss zu überwachen und Indikatoren (z. B. Leuchten) bereitzustellen. Um die verschiedenen Teile des Adapters zu montieren, erfordern gebräuchliche Adapter Klebstoffe, Drähte und/oder Befestigungsmittel.
Die vorstehend erwähnten Montagetechniken für aktuelle Adapter bringen jedoch Nachteile mit sich. Zum Beispiel kann das Verwenden von einem von Klebstoffen, Drähten oder Befestigungsmitteln zusätzliche Kosten für den Adapter in Bezug auf Teile und/oder Arbeit verursachen. Des Weiteren neigen Klebstoffe dazu, Teile aneinander zu fixieren, ohne dass die Teile bei der Montage angepasst/bewegt werden können.
KURZDARS TELLUNG
Unter einem Gesichtspunkt wird ein Leistungsadapter für elektronische Vorrichtungen beschrieben. Der Leistungsadapter kann eine Umhüllung einschließen, die ein Innenvolumen definiert. Der Leistungsadapter kann ferner eine Leiterplatte einschließen, die sich im Innenvolumen befindet. Die Leiterplatte kann eine Rippe einschließen. Der Leistungsadapter kann ferner eine Kappe einschließen, die eine Lamelle einschließt, die mit der Rippe ineinandergreift.
Unter einem anderen Gesichtspunkt wird ein Leistungsadapter für elektronische Vorrichtungen beschrieben. Der Leistungsadapter kann eine Umhüllung einschließen, die ein Innenvolumen definiert. Die Umhüllung kann eine erste Wand und eine zweite Wand einschließen. Der Leistungsadapter kann ferner eine elektrische Feder einschließen, die an der ersten Wand befestigt ist. Der Leistungsadapter kann ferner eine erste Führungsschiene einschließen, die sich von der ersten Wand erstreckt. Der Leistungsadapter kann ferner eine zweite Führungsschiene einschließen, die sich von der zweiten Wand erstreckt. Der Leistungsadapter kann ferner eine Leiterplatte einschließen, die im Innenvolumen zwischen der ersten Führungsschiene und der zweiten Führungsschiene positioniert ist. Die Leiterplatte kann elektrisch mit der elektrischen Feder gekoppelt sein.
Unter einem anderen Gesichtspunkt wird ein Leistungsadapter für elektronische Vorrichtungen beschrieben. Der Leistungsadapter kann eine Umhüllung einschließen, die ein Innenvolumen definiert. Die Umhüllung kann ein erstes Ende, das durch eine Wand definiert ist, und ein zweites Ende, das durch eine Öffnung definiert ist, einschließen. Das zweite Ende kann dem ersten Ende gegenüberliegen. Der Leistungsadapter kann ferner elektrische Federn einschließen, die mit der Wand gekoppelt sind. Der Leistungsadapter kann ferner eine Kappe einschließen, die mit der Öffnung gekoppelt ist. Die Kappe kann eine Kappenöffnung einschließen. Der Leistungsadapter kann ferner eine Leiterplatte einschließen, die im Innenvolumen angeordnet und elektrisch mit den elektrischen Federn gekoppelt ist. Der Leistungsadapter kann ferner einen Steckverbinder einschließen, der durch die Leiterplatte getragen wird, wobei der Steckverbinder in der Kappenöffnung positioniert ist.
Weitere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen werden sich dem Durchschnittsfachmann bei Betrachtung der folgenden Figuren und detaillierten Beschreibung erschließen. Alle diese weiteren Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile sollen in dieser Beschreibung und dieser Zusammenfassung eingeschlossen sein, in den Schutzumfang der Ausführungsformen fallen und durch die folgenden Ansprüche geschützt werden.
Figurenliste
Die Offenbarung wird leicht durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verstanden, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche strukturelle Elemente bezeichnen, und in denen:

1 veranschaulicht eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform eines Leistungsadapters;
2 veranschaulicht eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Leistungsadapters;
3 veranschaulicht eine isometrische Ansicht der Kappe, die mehrere Lamellen der Kappe zeigt;
4 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters, die die Kappe vor der Montage mit der Umhüllung zeigt;
5 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters, die die mit der Umhüllung montierte Kappe und die mit den Rippen der Leiterplatte ineinandergreifenden Lamellen zeigt;
6 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des in 5 gezeigten Leistungsadapters, vorgenommen entlang Linie 6-6, die die Lamelle zeigt, die mit der Leiterplatte ineinandergreift;
7 veranschaulicht eine isometrische Ansicht von elektrischen Federn gemäß einigen beschriebenen Ausführungsformen;
8 veranschaulicht eine isometrische Ansicht eines Stifts gemäß einigen beschriebenen Ausführungsformen;
9 veranschaulicht eine Draufsicht der Umhüllung, die die elektrischen Federn und interne Merkmale der Umhüllung zeigt;
10 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters, die die Leiterplatte zeigt, die in der Umhüllung positioniert ist;
11 veranschaulicht eine Draufsicht des Leistungsadapters, die Beziehungen zwischen der Umhüllung und der Kappe sowie zwischen der Kappe und dem Steckverbinder zeigt;
12 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Leistungsadapters, vorgenommen entlang Linie 12-12, die eine Beziehung zwischen dem Steckverbinder und der Öffnung der Kappe zeigt;
13 veranschaulicht eine Draufsicht des in 11 gezeigten Leistungsadapters, die eine vergrößerte Ansicht des in 11 gezeigten Abschnitts B zeigt;
14 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters, die die Relativbewegungsfähigkeiten der Leiterplatte und des Steckverbinders während der Montage zwischen der Kappe und der Umhüllung zeigt;
15 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters, die zusätzliche Bewegungsfähigkeiten der Leiterplatte während der Montage zwischen der Kappe und der Umhüllung zeigt; und
16 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters, die die Kappe mit einer Verlängerung zeigt.

Es ist für den Fachmann ersichtlich und nachvollziehbar, dass in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis, verschiedene Merkmale der unten besprochenen Zeichnungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind, und dass Abmessungen der unterschiedlichen Merkmale und Elemente der Zeichnungen vergrößert oder verkleinert sein können, um die hierin beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung klarer veranschaulichen zu können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es wird nun detailliert auf stellvertretende Ausführungsformen Bezug genommen, die in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Es sollte verstanden werden, dass die folgenden Beschreibungen nicht als die Ausführungsformen auf eine einzige bevorzugte Ausführungsform einschränkend beabsichtigt sind. Im Gegenteil ist es beabsichtigt, Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, wie sie innerhalb des Geistes und Schutzumfangs der beschriebenen Ausführungsformen eingeschlossen sein können, wie sie durch die angehängten Ansprüche definiert sind.
In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung erfolgen Bezugnahmen auf die begleitenden Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung bilden und in denen in veranschaulichender Weise spezifische Ausführungsformen gemäß den beschriebenen Ausführungsformen gezeigt werden. Auch wenn diese Ausführungsformen ausreichend detailliert beschrieben werden, um es dem Fachmann zu ermöglichen, die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen, versteht es sich, dass diese Beispiele nicht einschränkend sind, sodass andere Ausführungsformen verwendet und Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Schutzumfang der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen.
Die folgende Offenbarung bezieht sich auf Adapter, wie Leistungsadapter, die verwendet werden, um tragbare elektronische Vorrichtungen, einschließlich mobiler drahtloser Kommunikationsvorrichtungen, Laptop-Rechenvorrichtungen und Tablet-Rechenvorrichtungen (als nicht einschränkende Beispiele), mit elektrischer Energie zu versorgen. Insbesondere beruhen die hierin beschriebenen Adapter auf Modifikationen, die die Notwendigkeit herkömmlicher Materialien, wie Klebstoffe und Verdrahtung, einschränken oder beseitigen können. Zusätzlich schließen die hierin beschriebenen Adapter bestimmte Komponenten (wie eine Leiterplatte und einen Steckverbinder) ein, die sich relativ zu anderen Teilen bewegen können, um eine gewünschte Ausrichtung des Steckverbinders bereitzustellen.
Die hierin beschriebenen Adapter beruht zum Teil auf dem Vornehmen einer Presspassung zwischen zwei Komponenten des Adapters. Die Komponentenmaterialien können eine Kappe aus einem Thermoplast (z. B. Polycarbonat) und eine Leiterplatte aus einem Duroplast (z. B. FR4) einschließen. Während eines Montagevorgangs unter Verwendung von Schweißen (z. B. Ultraschallschweißen) wird mechanische Energie auf die Kappe aufgebracht, wodurch bewirkt wird, dass ein Bereich der Kappe um die Leiterplatte herum schmilzt. Die Sonotrode beim Ultraschallschweißen liefert mechanische Energie, üblicherweise im Bereich von 20-30 kHz. Aufgrund der unterschiedlichen Materialzusammensetzung schmilzt die Leiterplatte, die eine höhere Schmelztemperatur als die Kappe aufweist, nicht, wenn die Wärmeenergie aufgebracht wird. Teilweise durch das Umschmelzen der Leiterplatte verbleiben beim Erstarren des geschmolzenen Bereichs der Kappe keine Spalte zwischen der Kappe und der Leiterplatte, wodurch ein mechanischer Halt entlang der Schweißachse sowie einer Achse senkrecht zur Schweißachse erzeugt wird. Der mechanische Halt absorbiert die Spalte trotz Toleranzschwankungen ohne Verwendung von Klebstoffen. Die sich ergebende Kunststoffgeometrie bildet eine Linie-zu-Linie-Grenzfläche mit der Leiterplatte. Außerdem kann der für die Kappe ausgewählte Thermoplast eine im Vergleich zu anderen externen Komponenten von Leistungsadaptern relativ höhere Schmelztemperatur einschließen. Infolge der höheren Schmelztemperatur schmilzt die Kappe auf vorhersehbare Weise und fließt nicht in unerwünschte Bereiche. Entsprechend reduzieren einige hierin beschriebene Prozesse die Abhängigkeit von zusätzlichen Klebstoffen zum Halten der Leiterplatte nach dem Schweißvorgang, wodurch die mit Klebstoffen verbundenen Kosten, die das Material und die zur Abgabe erforderlichen Vorrichtungen einschließen, reduziert werden. Klebstoffe können jedoch in anderen Anwendungen verwendet werden, d. h. nicht zwischen der Leiterplatte und der Umhüllung oder zwischen der Kappe und der Umhüllung, um eine Klebstoffabgabe zu ermöglichen, ohne den Schweißvorgang zu beeinträchtigen. Dies darf nicht als einschränkend ausgelegt werden, und in einigen Ausführungsformen können Klebstoffe zwischen der Leiterplatte und der Umhüllung und/oder zwischen der Kappe und der Umhüllung verwendet werden.
Hierin beschriebene Adapter können ferner blind steckbare elektrische Verbindungen mit gleichbleibender Kontaktkraft einschließen. Die blind steckbaren elektrischen Verbindungen können elektrische Federn einschließen, die eine robuste elektrische Verbindung an einer schwer zugänglichen Stelle, wie am Boden einer Leistungsadapterumhüllung, erzeugen. Durch die elektrischen Federn erübrigen sich lange Drahtserviceschleifen, um die Leiterplatte mit den Metallstiften des Adapters zu verbinden. Darüber hinaus kann die Umhüllung mit Merkmalen modifiziert werden, um die Leiterplatte während der Montage durch die Umhüllung zu führen und die Leiterplatte weiter zu den elektrischen Federn zu führen, einschließlich des Zentrierens der Leiterplatte in Bezug auf die elektrischen Federn. Zusätzlich stellen die elektrischen Federn eine gleichbleibende Kontaktkraft und eine niedrige elektrische Impedanz sicher. Außerdem wird der vorstehend erwähnte Schweißvorgang entfernt von den elektrischen Federn durchgeführt, wodurch die Wahrscheinlichkeit von Problemen von Beschädigungen an den elektrischen Federn sowie von Beschädigungen an Komponenten oder eines Lösens von Komponenten, insbesondere während der Montage, reduziert wird. Zum Beispiel ist die Kappe, die einem Schweißvorgang unterzogen wird, an einem Ende der Umhüllung befestigt, während sich die elektrischen Federn an dem anderen, gegenüberliegenden Ende der Umhüllung entfernt von der Stelle des Schweißvorgangs befinden. Außerdem werden durch die Beseitigung von Verdrahtung die elektrischen Verbindungen vereinfacht, und die manuelle Arbeit (und die damit verbundene Herstellungszeit), die mit der Verdrahtung verbunden ist, entfällt. Dies reduziert nicht nur die erforderliche Herstellungszeit, sondern reduziert auch die Gesamtanzahl der Teile. Dadurch erhöhen die hierin beschriebenen Prozesse die Sicherheit durch Reduzieren von Variationsmontagezuständen und der Bewegungsfreiheit zwischen Leiterplatte und elektrischer Feder (und Umhüllung), was Spannung und Verschleiß an Verbindungen reduzieren kann. Durch das Reduzieren von Variationsmontagezuständen wird die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Montage reduziert. Entsprechend bieten die hierin beschriebenen Prozesse Vorteile gegenüber der Verwendung drahtgebundener Verbindungen und mit den drahtgebundenen Verbindungen verbundenen Problemen.
Hier beschriebene Adapter können ferner selbstausrichtende Ein-/Ausgänge („E/A“) einschließen, wodurch eine Spaltkontrolle an verschiedenen Grenzflächen ermöglicht wird. Zum Beispiel ist die Umhüllung derart modifiziert, dass sie eine Schwenkrippe einschließt, wodurch ein Schwenkpunkt für die Leiterplatte definiert wird. Die Schwenkrippe ermöglicht eine Translationsbeschränkung, ermöglicht jedoch eine Drehung der Leiterplatte um die Schwenkrippe in mehreren Richtungen. Dadurch kann sich die Leiterplatte an der Grenzfläche zwischen einem (mit der Leiterplatte verbundenen) Steckverbinder und einer Kappenöffnung, in der sich der Steckverbinder befindet, an der Kappe ausrichten. Das selbstausrichtende Merkmal verbessert die kosmetische und funktionelle Ausrichtung des Steckverbinders, ohne dass eine Verbindung für eine flexible gedruckte Leiterplatte („PCB“) erforderlich ist. Dadurch können die hierin beschriebenen Prozesse zur Reduzierung von Teilen und damit verbundenen Kosten sowie zur Beseitigung von Schweißvorgängen mit relativ hoher Wärme, wie Laserschweißen, das oft erforderlich ist, um einen Steckverbinder einer flexiblen Leiterplatte („FPC“) zuverlässig an passenden Umhüllungsteilen zu befestigen, beitragen.
Hier beschriebene Adapter können ferner eine Ultraschallschweißverbindung zwischen Kosmetikteilen (z. B. der Umhüllung und der Kappe) einschließen, die ein Gleichgewicht zwischen mechanischer Verbindungsfestigkeit und kosmetischer Qualität bereitstellt. Herkömmliche Scherschweißnähte weisen tendenziell Ineffizienzen in Bezug auf die Nutzung des gesamten Raums/Volumens auf, der/das für die Verbindungsfestigkeit erzeugt wird, wodurch ein Überlaufen aus dem Raum/Volumen für eine erhöhte Schweißfestigkeit ermöglicht wird. Die Kappe kann jedoch derart modifiziert werden, dass sie einen Flansch einschließt, der sich ähnlich einem Ring um eine Innenoberfläche der Kappe erstreckt, sodass sich der Flansch über die Schweißebene hinaus erstreckt. Der Flansch kann senkrecht oder mindestens im Wesentlichen senkrecht zur Schweißebene sein, während ein kleiner Spalt (zwischen der Umhüllung und dem Flansch) für einen Schmelzeüberlauf ermöglicht wird. Der Spalt ist derart ausgelegt und positioniert, dass er den Schmelzeüberlauf auf eine Weise umlenkt und auffängt, die die Schweißfestigkeit erhöht, ohne dass zusätzlicher Raum/zusätzliches Volumen für den Schmelzeüberlauf erforderlich ist. Darüber hinaus verbirgt/verdeckt der Flansch jeglichen Schmelzeüberlauf, wodurch das kosmetische Erscheinungsbild des Adapters erhöht wird.
Die hierin beschriebenen Prozesse können eine um bis zu 50 % erhöhte Schweißfestigkeit ohne signifikante Risikosteigerung für Kosmetik/Ästhetik erzeugen.
Diese und weitere Ausführungsformen werden im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 - 16 erläutert. Für den Fachmann wird jedoch leicht ersichtlich sein, dass die hierin in Hinblick auf diese Figuren gegebene, detaillierte Beschreibung nur erklärenden Zwecken dient und nicht als einschränkend aufgefasst werden sollte.
1 veranschaulicht eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform eines Leistungsadapters 100. Der Leistungsadapter 100 kann sich auf ein Ladegerät beziehen, das dazu ausgelegt ist, in eine Wandsteckdose (in 1 nicht gezeigt) eingesteckt zu werden, die eine Wechselstromquelle („AC-Quelle“) von 110 Volt bis 120 Volt („V“) einschließen kann. In dieser Hinsicht ist der Leistungsadapter 100 dafür ausgelegt, Wechselstrom aufzunehmen und in Gleichstrom („DC“) umzuwandeln und verschiedene elektronische Vorrichtungen (in 1 nicht gezeigt), wie mobile drahtlose Kommunikationsvorrichtungen (z. B. Smartphones, Tablet-Rechenvorrichtungen), Desktop-Rechenvorrichtungen und Laptop-Rechenvorrichtungen, mit Gleichstrom auf einem vorgegebenen Pegel (z. B. 12 Volt DC) zu versorgen. Der Leistungsadapter 100 kann derart ausgelegt sein, dass er eine vorgegebene Strommenge bereitstellt. In dieser Hinsicht kann der Leistungsadapter 100 abhängig von den elektronischen Komponenten (in 1 nicht gezeigt) des Leistungsadapters 100 auch, als nicht einschränkende Beispiele, als ein 5-Watt-(„5-W-“), ein 12-W-, 18-W- oder ein 20-W-Adapter bezeichnet werden. In einigen Ausführungsformen ist der Leistungsadapter 100 für 100-240 V AC ausgelegt.
Wie gezeigt, schließt der Leistungsadapter 100 eine Umhüllung 102 ein, die durch mehrere Wände definiert ist. Die Umhüllung 102 kann ein Innenvolumen definieren, das verwendet wird, um mehrere Komponenten (später gezeigt) des Leistungsadapters 100 zu tragen. Die Umhüllung 102 kann eine geformte Umhüllung einschließen, die aus einem Polymer (z. B. Kunststoff, als ein nicht einschränkendes Beispiel) gebildet ist. Der Leistungsadapter 100 kann ferner eine Kappe 106 einschließen, die an der Umhüllung 102 befestigt ist. Die Kappe 106 schließt eine Öffnung 108 ein, die einen Steckverbinder 110 aufnimmt. Der Steckverbinder 110 kann gemäß einem Industriestandard, wie Universal Serial Bus („USB“), einschließlich USB-C (als nicht einschränkendes Beispiel), ausgelegt sein. Der Steckverbinder 110 ist derart ausgelegt, dass er mit einer Anschlussleitung-Kabel-Anordnung (in 1 nicht gezeigt) elektrisch gekoppelt werden kann, wodurch der Leistungsadapter 100 elektrische Energie aufnehmen und eine der vorstehend erwähnten elektronischen Vorrichtungen mit Strom versorgen kann.
Der Leistungsadapter 100 kann ferner einen Stift lila und einen Stift 111b einschließen, die zum Koppeln mit einer Wechselstromsteckdose ausgelegt sind. Die Stifte lila und 111b können als ein erster Stift und ein zweiter Stift bezeichnet werden. Wie gezeigt, sind die Stifte lila und 111b gemäß einer bestimmten Gestaltung ausgelegt. Zum Beispiel stellen die Stifte lila und 111b zwei Stifte dar, die im Allgemeinen flach und parallel zueinander sind. Der Leistungsadapter 100 kann jedoch zur Verwendung gemäß einer anderen Gestaltung modifiziert werden, die einem anderen Industriestandard entspricht. Zum Beispiel sind in einigen beispielhaften Ausführungsformen die Stifte lila und 111b nicht parallele Stifte. Ferner schließt der Leistungsadapter 100 in einigen beispielhaften Ausführungsformen drei Stifte ein, von denen mindestens einer zylindrisch oder röhrenförmig ist. Außerdem ist der Leistungsadapter 100 in einigen beispielhaften Ausführungsformen zur Verwendung (in Bezug auf die Schaltlogik und die Nennleistung) mit einer AC-Quelle von 100 bis 240 Volt ausgelegt.
2 veranschaulicht eine Explosionsansicht des in 1 gezeigten Leistungsadapters 100. Wie gezeigt, schließt die Umhüllung 102 ein Ende 103a und ein Ende 103b, das dem Ende 103a gegenüberliegt, ein. Das Ende 103a kann im Allgemeinen durch eine Wand (nicht gekennzeichnet) der Umhüllung 102 definiert sein, während das Ende 103b durch eine Öffnung definiert ist, die die Kappe 106 aufnimmt oder mindestens teilweise aufnimmt. Der Leistungsadapter 100 schließt ferner eine Unteranordnung 112 ein, die als nicht einschränkende Beispiele eine Leiterplatte 114 (wie eine gedruckte Leiterplatte oder PCB), die mehrere Komponenten, einschließlich Transistoren und eines Wechselstrom-Gleichstrom-Wandlers, trägt, und den Steckverbinder 110 einschließen kann. In dieser Hinsicht kann der Steckverbinder 110 Teil der Unteranordnung 112 sein und elektrisch mit der Leiterplatte 114 gekoppelt sein.
Wie gezeigt, schließt die Leiterplatte 114 eine Dimension 117 ein, die einer Dicke der Leiterplatte 114 entspricht. Die Dimension 117 kann etwa im Bereich von 0,8 bis 1,6 Millimetern („mm“) liegen. In einigen Ausführungsformen beträgt die Dimension 117 1,2 mm. Infolge der Dimension 117 der Leiterplatte 114 können Dehnung und andere Spannungen, die auf die Leiterplatte 114 ausgeübt werden, minimiert werden, wodurch Komponenten, wie eine Sicherung und Metallbahnen, intakt gehalten werden. Außerdem kann die Leiterplatte 114 mehrere Rippen einschließen. Zum Beispiel schließt die Leiterplatte 114 eine Rippe 116a, eine Rippe 116b, eine Rippe 116c und eine Rippe 116d ein. Obwohl eine beschriebene Anzahl von Rippen gezeigt ist, kann die Anzahl von Rippen in anderen Ausführungsformen variieren. Die Kappe 106 ist dazu ausgelegt, mit den Rippen 116a, 116b, 116c und 116d derart gekoppelt zu werden, dass der Steckverbinder 110 in der Öffnung 108 positioniert ist. Dies wird nachfolgend dargestellt und beschrieben. Außerdem kann die Unteranordnung 112 in die Umhüllung 102 positioniert werden. Um die Unteranordnung 112 innerhalb der Umhüllung 102 zu positionieren, kann die Umhüllung 102 mehrere Führungsschienen einschließen, die mit den Wänden der Umhüllung 102 integriert sind, sodass die Leiterplatte 114 elektrisch mit elektrischen Federn innerhalb der Umhüllung 102 gekoppelt ist. Dies wird ebenfalls nachfolgend dargestellt und beschrieben.
3 veranschaulicht eine isometrische Ansicht der Kappe 106, die mehrere Lamellen der Kappe 106 zeigt. Wie gezeigt, schließt die Kappe 106 eine Lamelle 118a, eine Lamelle 118b, eine Lamelle 118c und eine Lamelle 118d ein. Jede der Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d erstreckt sich von einer Innenoberfläche der Kappe 106. Außerdem sind die Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d jeweils derart ausgelegt, dass sie mit der Leiterplatte 114 (in 2 gezeigt) ineinandergreifen. Zum Beispiel können die Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d (die eine Reihe von Lamellen 119a darstellen) mit den Rippen 116a, 116b, 116c bzw. 116d (in 2 gezeigt) der Leiterplatte 114 (in 2 gezeigt) ineinandergreifen. In dieser Hinsicht kann ein Schweißvorgang, wie ein Ultraschallschweißvorgang, Wärmeenergie bereitstellen, die die Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d an die Rippen 116a, 116b, 116c bzw. 116d schmilzt (und anschließend verbindet). Die Kappe 106 (einschließlich der Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d) Umhüllung 102 (in 2 gezeigt) können jeweils ein thermoplastisches Material einschließen, und entsprechend können die Kappe 106 und die Umhüllung 102 die gleiche (oder eine mindestens im Wesentlichen ähnliche) Schmelztemperatur einschließen. In dieser Hinsicht kann der vorstehend erwähnte Schweißvorgang ausreichend Wärme zuführen, um die Lamellen 118a, 118b, 118c und 118d zu schmelzen, während die Umhüllung 102 und die Kappe 106 an ausgewählten Bereichen zusammengeschmolzen werden (nachstehend gezeigt). Ferner kann das thermoplastische Material eine Schmelztemperatur aufweisen, die niedriger ist als die des Materials (z. B. FR4) der Leiterplatte 114 (einschließlich der Rippen 116a, 116b, 116c und 116d), und entsprechend kann der gleiche Schweißvorgang die Leiterplatte 114 nicht schmelzen oder beschädigen. Zusätzlich zu der Reihe von Lamellen 119a kann die Kappe 106 eine Reihe von Lamellen 119b einschließen, wodurch eine symmetrische Gestaltung (intern) für die Kappe 106 bereitgestellt wird. Auf diese Weise können beide der Reihen von Lamellen 119a oder 119b verwendet werden, sodass der Montageprozess keine spezifische Ausrichtung der Kappe 106 während der Montage erfordert.
4 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die die Kappe 106 vor der Montage mit der Umhüllung 102 zeigt. Die Kappe 106 kann in Richtung der Umhüllung 102 geführt und mit dieser in Eingriff gebracht werden. Um die Kappe 106 dauerhaft zu befestigen, können die vorstehend erwähnten Lamellen (in 3 gezeigt) mit jeder der vorstehend erwähnten Rippen (in 2 gekennzeichnet) der Leiterplatte 114 in Kontakt gebracht werden, wo nachfolgend ein Schweißvorgang die Lamellen an die Rippen schmelzen kann. Zum Beispiel kann die Lamelle 118a (repräsentativ für zusätzliche Lamellen) mit der Rippe 116a (repräsentativ für zusätzliche Rippen) in Kontakt gebracht und nachfolgend an die Rippe 116a geschmolzen werden, wenn ausreichend Wärmeenergie bereitgestellt wird, um die Lamelle 118a zu schmelzen. Zusätzliche Schweißvorgänge können erfolgen und werden weiter unten erörtert.
Alternativ schließt die Leiterplatte 114 in einigen Ausführungsformen ein Material (z. B. Kunststoff) ein, das in der Lage ist, während eines Montagevorgangs zu schmelzen. Zum Beispiel kann die Rippe 116a (sowie eine oder mehrere der zusätzlichen Rippen) Kunststoff einschließen, und der Ultraschallschweißvorgang schmilzt die Lamelle 118a an den Kunststoff auf der Rippe 116a. Dadurch wird die Rippe 118a an die Leiterplatte 114 geschmolzen. In dieser Hinsicht kann die resultierende Verbindung eine erhöhte Festigkeit aufweisen.
5 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die die Kappe 106, die mit der Umhüllung 102 montiert ist, und die Lamellen der Kappe 106, die mit den Rippen der Leiterplatte 114 ineinandergreifen, zeigt. Wie in der vergrößerten Ansicht gezeigt, greift die Lamelle 118a (repräsentativ für die übrigen Rippen) mit der Leiterplatte 114 an der Rippe 116a (repräsentativ für die übrigen Rippen) ineinander. Während eines Schweißvorgangs kann die Lamelle 118a schmelzen oder mindestens teilweise schmelzen, wodurch die Rippe 116a in die Lamelle 118a eindringen kann. Ferner weist die Leiterplatte 114, einschließlich der Rippen, eine relativ höhere Schmelztemperatur auf, und entsprechend schmilzt die Leiterplatte 114 während des Schweißvorgangs nicht und wird dabei nicht verformt oder beschädigt. Der gezeigte und beschriebene Prozess kann die Notwendigkeit von Klebstoffen zur Befestigung der Kappe 106 an der Umhüllung 102 beseitigen (oder mindestens die Menge an benötigtem Klebstoff reduzieren) und eine genaue Position der Leiterplatte 114 innerhalb der Umhüllung 102 bereitstellen. Außerdem kann die Kappe 106 im Vergleich zu einigen Polymeren, die in Kunststoffumhüllungsteilen für Adapter verwendet werden, ein Material (oder Materialien) mit einer Schmelztemperatur einschließen, die ausreichend hoch ist, um einem Schweißvorgang unterzogen zu werden, während es den geschmolzenen Bereichen der Kappe 106 (d. h. Lamellen) nicht erlaubt wird, in unerwünschte Stellen zu fließen/sich in diese zu erstrecken, was zu einem kontrollierteren Schweißvorgang in Bezug auf das Regulieren/Steuern des Flusses von geschmolzenem Material führt.
6 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des in 5 gezeigten Leistungsadapters 100, vorgenommen entlang Linie 6-6, die die Lamelle 118a zeigt, die mit der Leiterplatte 114 ineinandergreift. Wie in der vergrößerten Ansicht gezeigt, wird die Lamelle 118a teilweise aufgrund des vorstehend erwähnten Schweißvorgangs verformt. Insbesondere stimmt die Lamelle 118a (repräsentativ für zusätzliche Lamellen) infolge des Schweißvorgangs im Allgemeinen mit der Außenform der Rippe 116a (repräsentativ für zusätzliche Rippen) überein. Während die Lamelle 118a, die aus einem Thermoplast gebildet ist, schmilzt, schmilzt die Leiterplatte 114, die aus einem Duroplast (z. B. FR4) gebildet ist, nicht. Außerdem werden durch das Schmelzen der Lamelle 118a an die Leiterplatte 114 Spalte oder Zwischenräume zwischen der Lamelle 118a und der Leiterplatte 114 beseitigt. In dieser Hinsicht bewirkt die Kombination der Presspassung zwischen der Kappe 106 und der Leiterplatte 114 und des Schweißvorgangs zum Schmelzen der Lamelle 118a, dass sich die Lamelle 118a an die äußere Form und Größe der Leiterplatte 114 anpasst, wodurch ein zusätzlicher Halt an der Leiterplatte 114 bereitgestellt wird.
7 veranschaulicht eine isometrische Ansicht von elektrischen Federn gemäß einigen beschriebenen Ausführungsformen. Der Leistungsadapter 100 (in 1 gezeigt) kann eine elektrische Feder 120a und eine elektrische Feder 120b einschließen, die in der Umhüllung 102 (in 7 nicht gezeigt) angeordnet sind. Die elektrischen Federn 120a und 120b können als eine erste elektrische Feder bzw. eine zweite elektrische Feder bezeichnet werden. Die elektrischen Federn 120a und 120b sind derart ausgelegt, dass sie mit den Stiften lila bzw. 111b (in 1 gezeigt) elektrisch koppeln. In dieser Hinsicht können die elektrischen Federn 120a und 120b aus einem Metall (oder Metallen), wie Kupfer oder einer Legierung, die Kupfer einschließt, gebildet sein. Die elektrischen Federn 120a und 120b können eine Öffnung 122a bzw. eine Öffnung 122b einschließen. Die Öffnungen 122a und 122b können einen Abschnitt der Stifte lila bzw. 111b (in 1 gezeigt) aufnehmen. Zusätzlich sind die elektrischen Federn 120a und 120b derart ausgelegt, dass sie mit der Leiterplatte 114 (in 2 gezeigt) elektrisch koppeln. In dieser Hinsicht schließen die elektrischen Federn 120a und 120b eine Klemme 124a bzw. eine Klemme 124b ein. Die Klemmen 124a und 124b sind flexible Klemmen mit einer Form und Federkonstante, um eine Kontaktkraft zum Koppeln mit der Leiterplatte 114 bereitzustellen, und greifen in elektrische Kontaktstellen (in 7 nicht gezeigt) der Leiterplatte 114 ein. Außerdem sind die allgemeine Position und Ausrichtung der elektrischen Federn 120a und 120b, wie in 7 gezeigt, die Position und Ausrichtung der elektrischen Federn 120a und 120b, wenn sie in der Umhüllung 102 (nicht in 7) angeordnet sind. In dieser Hinsicht können die elektrischen Federn 120a und 120b innerhalb der Umhüllung 102 symmetrisch ausgerichtet sein. Die symmetrische Ausrichtung und die Integration der elektrischen Federn 120a und 120b stellen auch einen Halt an der Leiterplatte 114 bereit. Dadurch ist der Leistungsadapter 100 (in 1 gezeigt) nicht auf Klebstoffe und Befestigungsmittel für diese Verbindungen angewiesen.
8 veranschaulicht eine isometrische Ansicht eines Stifts lila gemäß einigen beschriebenen Ausführungsformen. Wie gezeigt, ist der Stift lila ein einstückiges Material. In einigen Ausführungsformen ist der Stift lila durch einen Extrusionsprozess gebildet. In der in 8 gezeigten Ausführungsform ist der Stift lila durch Kaltschmieden gebildet, was die Gesamtfestigkeit des Stifts lila erhöhen kann. Der Stift lila kann einen Flansch 113 einschließen. Um den Stift 111a an der Umhüllung 102 (in 1 gezeigt) zu befestigen, kann der Flansch 113 durch einen Formvorgang, wie Umspritzen, an der Umhüllung 102 befestigt werden, wodurch der Flansch 113 in die Umhüllung 102 eingebettet wird. Dadurch ist der Stift lila weniger anfällig für ein Entkoppeln von der Umhüllung 102 aufgrund einer mechanischen Beanspruchung. Der Formvorgang des Flanschs 113 in die Umhüllung 102 erzeugt eine konsistente mechanische Verbindung zwischen der Umhüllung 102 und dem Stift lila.
Der Stift lila kann ferner einen Stab 115 einschließen, der mit einer elektrischen Feder verbunden ist. Zum Beispiel kann der Stab 115 mit der Öffnung 122a der elektrischen Feder 120a (in 7 gezeigt) zusammenpassen. Der Stab 115 kann durch eine Vielfalt von Verfahren, wie Orbitalschmieden, das eine robuste elektrische Verbindung bilden kann, gebildet werden. Es sollte beachtet werden, dass der Stift 111b (in 1 gezeigt) alle hierin für den Stift lila beschriebenen Merkmale einschließen kann.
9 veranschaulicht eine Draufsicht der Umhüllung 102, die die elektrischen Federn 120a und 120b und andere Merkmale innerhalb der Umhüllung 102 zeigt. Die Umhüllung 102 kann mehrere Wände einschließen. Wie gezeigt, schließt die Umhüllung 102 eine Wand 126a, eine Wand 126b, eine Wand 126c, eine Wand 126d und eine Wand 126e ein. Basierend auf der Gestaltung der Umhüllung 102 kann die Wand 126e senkrecht in Bezug auf jede der Wände 126a, 126b, 126c und 126d sein. Die elektrischen Federn 120a und 120b können gegen eine Oberfläche der Wand 126e angeordnet sein und sind elektrisch und mechanisch mit den Stiften lila bzw. 111b gekoppelt. Außerdem schließt die Umhüllung 102 mehrere Führungsschienen ein, die zum Stützen und Positionieren der Leiterplatte 114 (in 2 gezeigt) innerhalb der Umhüllung 102 verwendet werden. Zum Beispiel schließt die Umhüllung 102 eine Führungsschiene 128a ein, die mehrere zusätzliche Führungsschienen darstellt, die an der Wand 126e positioniert sind. Zusätzlich schließt die Umhüllung 102 eine Führungsschiene 128b ein, die mehrere zusätzliche Führungsschienen darstellt, die an der Wand 126c und/oder der Wand 126e positioniert sind. Außerdem kann die Umhüllung 102 eine Führungsschiene 128c und eine Führungsschiene 128d, die an einer Ecke der Umhüllung 102 angeordnet sind, sowie eine Führungsschiene 128e und eine Führungsschiene 128f, die an einer anderen Ecke der Umhüllung 102 angeordnet sind, einschließen. Beim Einsetzen der Leiterplatte 114 in die Umhüllung 102 wird die Leiterplatte 114 aufgrund der vorstehend erwähnten Führungsschienen zu den elektrischen Federn 120a und 120b geleitet. Zum Beispiel ist die Leiterplatte 114, wenn sie in die Umhüllung 102 eingesetzt ist, zwischen den Führungsschienen 128c und 128d sowie zwischen den Führungsschienen 128e und 128f positioniert. Nachfolgend wird die Leiterplatte 114 weiter durch die Führungsschienen 128a und 128b geführt und zwischen diesen positioniert, die die Leiterplatte 114 weiter zu den elektrischen Federn 120a und 120b leiten, wobei die Leiterplatte 114 in Eingriff mit den Klemmen 124a und 124b geführt wird.
10 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die die Leiterplatte 114 zeigt, die in der Umhüllung 102 positioniert ist. Die elektrischen Federn können elektrisch mit der Leiterplatte 114 koppeln. Wie zum Beispiel in der vergrößerten Ansicht gezeigt, koppelt die elektrische Feder 120a unter Verwendung der Klemme 124a elektrisch mit einer elektrischen Kontaktstelle 130a und einer elektrischen Kontaktstelle 130b der Leiterplatte 114, wodurch der Stift lila elektrisch mit der Leiterplatte 114 gekoppelt wird. Zusätzlich können, wie in 10 gezeigt, Nickel-Beilagscheiben 131a und 131b zwischen der Leiterplatte 114 und den elektrischen Kontaktstellen 130a und 130b positioniert werden, wodurch die Härte und Verschleißbeständigkeit an den jeweiligen Grenzflächen erhöht wird. Es sollte beachtet werden, dass die elektrische Feder 120b und die Klemme 124b (in 7 gezeigt) mit der Leiterplatte 114 elektrisch und mechanisch auf eine ähnliche Weise wie die elektrische Feder 120a (d. h. mit elektrischen Kontaktstellen der Leiterplatte 114) koppeln können und mit dem Stift 111b (in 1 gezeigt) elektrisch koppeln können. Ferner sind elektrische Verbindungen, bei denen eine Dehnung von der Wand 126e zu der Leiterplatte 114 auftritt, lötfrei. Mit anderen Worten wird an diesen Stellen kein Lot verwendet. Stattdessen schließen die elektrischen Verbindungen elektromechanische Hochdruckverbindungen ein, um die Festigkeit der elektrischen Verbindungen im Vergleich zu Lot zu erhöhen.
Zusätzlich ist der vorstehend erwähnte Ultraschallschweißvorgang, von dem bekannt ist, dass er Energie mit einer Frequenz von etwa 20 kHz bereitstellt, an einer Verbindungsstelle zwischen der Leiterplatte 114 und der elektrischen Feder 120a (oder der elektrischen Feder 120b) nicht erforderlich. Mit anderen Worten kann sich der Schweißvorgang auf das Befestigen der Kappe 106 (in 3 gezeigt) an dem Ende 103b der Umhüllung 102 beschränken, das von den elektrischen Federn 120a und 120b (beide im Allgemeinen mit dem Ende 103a der Umhüllung 102 verbunden) entfernt ist. Dadurch sind die elektrischen Federn 120a und 120b sowie andere Komponenten der Unteranordnung 112 (in 2 gezeigt) vor Schäden oder anderen Problemen während des Ultraschallschweißvorgangs geschützt oder mindestens weniger anfällig dafür.
Die 7-10 zeigen und beschreiben mehrere von dem Leistungsadapter 100 verwendete Merkmale, die zur Erleichterung der Montage von Komponenten verwendet werden. Zum Beispiel führt die Gestaltung der Führungsschienen 128a, 128b, 128c, 128d, 128e und 128f die Leiterplatte 114 zu den elektrischen Federn 120a und 120b, wodurch eine „blinde“ Verbindung bereitgestellt wird, bei der keine visuelle Montage erforderlich ist. Zusätzlich kann der Blindsteckprozess die Notwendigkeit von Verdrahtung und Werkzeug beseitigen. Auf diese Weise kann der Leistungsadapter 100 sicherer und effizienter sowie kostengünstiger hergestellt werden.
11 veranschaulicht eine Draufsicht des Leistungsadapters 100, die Beziehungen zwischen der Umhüllung 102 und der Kappe 106 sowie zwischen der Kappe 106 und dem Steckverbinder 110 zeigt. Wenn die Kappe 106 an der Umhüllung 102 befestigt ist, ist die Kappe 106 idealerweise innerhalb einer Öffnung 132 der Umhüllung 102 zentriert. Dadurch ist der Spalt zwischen der Kappe 106 und der Umhüllung 102 gleichmäßig. In ähnlicher Weise zentriert die vorstehend erwähnte Unteranordnung idealerweise den Steckverbinder 110 innerhalb der Öffnung 108 der Kappe 106.
12 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des in 11 gezeigten Leistungsadapters 100, vorgenommen entlang Linie 12-12, die eine Beziehung zwischen dem Steckverbinder 110 und der Öffnung 108 der Kappe 106 zeigt. Wie gezeigt, sind mindestens einige Bereiche des Steckverbinders 110 größer als die Größe der Öffnung 108 der Kappe 106. Zum Beispiel schließt der Steckverbinder 110 einen erweiterten Bereich 133 ein, der Dimensionen (z. B. Z-Achse und X-Achse, von denen letztere in 12 nicht gezeigt ist) aufweist, die größer als entsprechende Dimensionen der Öffnung 108 sind. Zusätzlich ist die Öffnung 108 der Kappe 106 ferner durch einen abgeschrägten Bereich 135 definiert, der es ermöglicht, einen Abschnitt des Steckverbinders 110 (z. B. den verlängerten Bereich 133) entlang der Y-Achse weiter in der Öffnung 108 zu positionieren (im Gegensatz zu der Öffnung 108 ohne abgeschrägten Bereich 135). Basierend auf diesen Dimensionsbeziehungen besteht beim Betrachten einer Außenoberfläche der Kappe 106 und des Steckverbinders 110 (wie dem in 11 gezeigten Betrachtungspunkt) im Allgemeinen kein Spalt zwischen der Öffnung 108 und dem Steckverbinder 110, wodurch ein nahtloses Erscheinungsbild an einer Grenzfläche zwischen der Öffnung 108 und dem Steckverbinder 110 bereitgestellt wird. Ferner veranschaulicht 13 eine Draufsicht des in 11 gezeigten Leistungsadapters 100, die eine vergrößerte Ansicht des in 11 gezeigten Abschnitts B zeigt. Wie gezeigt, erstreckt sich ein Spalt (gekennzeichnet durch Pfeile) zwischen der Umhüllung 102 und der Kappe 106 und definiert eine konsistente Dimension zwischen der Umhüllung 102 und der Kappe 106.
Um den Leistungsadapter 100 mit konsistenten und wiederholbaren Spalten zu versehen (in 11-13 gezeigt), kann der Leistungsadapter 100 einige Modifikationen einschließen, die Einstellungen während der Montage ermöglichen. Diese Einstellungen können Toleranzschwankungen ausgleichen, die bei gefertigten Teilen allgemein bekannt sind.
14 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die die Relativbewegungsfähigkeiten der Leiterplatte 114 und des Steckverbinders 110 während der Montage zwischen der Kappe 106 und der Umhüllung 102 zeigt. Wie in der vergrößerten Ansicht gezeigt, schließt die Umhüllung 102 eine Verlängerung 134 ein, die sich von der Wand 126e erstreckt. Die Verlängerung 134 kann eine Rippe einschließen, die in die Wand 126e integriert ist. Die Verlängerung 134 definiert einen Schwenkpunkt für die Leiterplatte 114. Mit anderen Worten kann die Leiterplatte 114 in einigen Fällen die Umhüllung 102 an der Verlängerung 134 entlang der Wand 126e direkt kontaktieren, und in einigen Fällen kontaktiert die Leiterplatte 114 die Umhüllung 102 nur an der Verlängerung 134 direkt. Dadurch kann sich die Leiterplatte 114 (einschließlich des Steckverbinders 110) in mindestens zwei Richtungen bewegen, wie durch den zweiseitigen Pfeil gekennzeichnet, bevor die Kappe 106 dauerhaft an der Umhüllung 102 befestigt wird. Auf diese Weise kann die Bewegung der Leiterplatte 114 eine Einstellung der Kappe 106 bereitstellen, um die Kappe 106 in Bezug auf die Umhüllung 102 zu zentrieren, und der Steckverbinder 110 kann ebenfalls innerhalb der Öffnung 108 der Kappe 106 zentriert werden. Dadurch benötigt der Steckverbinder 110 keine flexible Schaltlogik oder zusätzliche Verdrahtung für eine Flexibilität/Bewegung während der Montage, weil sich der Steckverbinder 110 mit der Leiterplatte 114 zur Einstellung (des Steckverbinders 110) bewegt.
15 veranschaulicht eine Teilquerschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die zusätzliche Bewegungsmöglichkeiten der Leiterplatte 114 während der Montage zwischen der Kappe 106 und der Umhüllung 102 zeigt. Die Leiterplatte 114 ist nicht nur in der Lage, bezogen auf die Umhüllung 102 entlang einer zweidimensionalen X-Y-Ebene zu schwenken, sondern die Leiterplatte 114 kann auch die Verlängerung 134 nutzen, um sich erforderlichenfalls entlang der Z-Achse zu bewegen. Der Schwenkgrad liegt entlang jeder Achse etwa im Bereich von 4 bis 8 Grad. Dies ermöglicht einen ausreichenden, aber begrenzten Bewegungsgrad für die Leiterplatte 114, falls erforderlich. Während die elektrischen Federn 120a und 120b (in 7 gezeigt) einen mechanischen Halt an der Leiterplatte 114 bereitstellen, ermöglichen die elektrischen Federn 120a und 120b trotzdem eine Bewegung der Leiterplatte 114 in drei Dimensionen. Teilweise durch die Fähigkeit, die Leiterplatte 114 in drei verschiedenen Dimensionen einzustellen, kann sich der Steckverbinder 110 (in 14 gezeigt) ebenfalls in drei Dimensionen bewegen, weil der Steckverbinder 110 an der Leiterplatte 114 montiert ist.
16 veranschaulicht eine Querschnittsansicht des Leistungsadapters 100, die die Kappe 106 mit einer Verlängerung 136 zeigt. Die Verlängerung 136 definiert einen Flansch, der einen Ring um eine Innenoberfläche der Kappe 106 einschließt. Die Verlängerung 136 stellt einen zusätzlichen Oberflächenbereich zum Verbinden, durch Ultraschallschweißen (als Beispiel), der Kappe 106 mit der Umhüllung 102 bereit. In dieser Hinsicht kann die Verlängerung 136 eine stärkere Bindung an erhöhtem Raum/Volumen zum Verbinden unterstützen und ist entsprechend weniger ausfallanfällig. Darüber hinaus kann die Verlängerung 136 jegliche geschmolzenen oder anderweitig verformten Materialien während des Ultraschallschweißprozesses abschirmen oder verbergen. Zum Beispiel, wie in der vergrößerten Ansicht gezeigt, wird die Kappe 106 an einer Verbindungsstelle 138, die durch den vorstehend erwähnten Ultraschallschweißvorgang definiert ist, an der Umhüllung 102 befestigt. Trotz Varianzen oder Unterschieden, die durch den Ultraschallschweißvorgang an der Kappe 106 und/oder der Umhüllung 102 verursacht werden, vergrößert die Verlängerung 136 nicht nur die Fläche für die Verbindungsstelle 138, sondern maskiert oder verbirgt auch jegliche kosmetischen Mängel, die an der Verbindungsstelle 138 verursacht werden. Zusätzlich wird die Energie, die durch den Schweißvorgang benötigt wird, im Vergleich zu der daraus resultierenden erhöhten Schweißfestigkeit, teilweise basierend auf der Verlängerung 136, minimiert. Außerdem kann die Verbindungsstelle 138 die Notwendigkeit von Klebstoffen zum Verbinden der Kappe 106 mit der Umhüllung 102 beschränken oder beseitigen.
Die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Implementierungen oder Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen können separat oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Verschiedene Aspekte der beschriebenen Ausführungsformen können durch Software, Hardware oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Die beschriebenen Ausführungsformen können auch als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium zum Steuern von Herstellungsoperationen oder als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium zum Steuern einer Fertigungsstraße ausgeführt sein. Bei dem computerlesbaren Medium handelt es sich um eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, welche danach durch ein Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Mediums schließen einen Nur-Lese-Speicher, Speicher mit wahlfreiem Zugriff, CD-ROMs, HDDs, DVDs, Magnetband und optische Datenspeichervorrichtungen ein. Das computerlesbare Medium kann auch über netzwerkgekoppelte Computersysteme verteilt werden, sodass der computerlesbare Code auf eine verteilte Weise gespeichert und ausgeführt wird.
Die vorhergehende Beschreibung verwendete zu Zwecken der Erklärung eine spezifische Nomenklatur, um ein vollständiges Verständnis der beschriebenen Ausführungsformen bereitzustellen. Es ist jedoch für den Fachmann ersichtlich, dass die spezifischen Details nicht benötigt werden, um die beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Somit werden die vorstehenden Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie haben nicht zum Ziel, umfassend zu sein oder die Ausführungsformen auf die präzisen, offenbarten Formen zu beschränken. Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass viele Modifikationen und Variationen angesichts der vorstehenden Lehren möglich sind.
Es versteht sich, dass die Verwendung persönlich identifizierbarer Informationen Datenschutzvorschriften und Praktiken folgen sollte, von denen allgemein anerkannt wird, dass sie branchenspezifische oder staatliche Auflagen zum Schutz der Privatsphäre von Benutzern erfüllen oder überschreiten. Insbesondere sollten persönlich identifizierbare Informationsdaten so verwaltet und gehandhabt werden, dass Risiken eines unbeabsichtigten oder unautorisierten Zugangs oder einer unbeabsichtigten oder unautorisierten Benutzung minimiert werden, und die Art einer autorisierten Verwendung sollte den Benutzern klar angezeigt werden.

Claims

Leistungsadapter für elektronische Vorrichtungen, der Leistungsadapter umfassend: eine Umhüllung, die ein Innenvolumen definiert; eine Leiterplatte, die sich im Innenvolumen befindet, wobei die Leiterplatte eine Rippe umfasst; und eine Kappe, umfassend eine Lamelle, die mit der Rippe ineinandergreift.
Leistungsadapter nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine erste elektrische Feder, die mit einer ersten elektrischen Kontaktstelle der Leiterplatte elektrisch gekoppelt ist; und eine zweite elektrische Feder, die mit einer zweiten elektrischen Kontaktstelle der Leiterplatte elektrisch gekoppelt ist.
Leistungsadapter nach Anspruch 2, wobei die Umhüllung umfasst: eine erste Führungsschiene und eine zweite Führungsschiene, und wobei die Leiterplatte basierend auf der ersten Führungsschiene und der zweiten Führungsschiene mit der ersten elektrischen Feder und der zweiten elektrischen Feder gekoppelt.
Leistungsadapter nach Anspruch 3, wobei die Umhüllung umfasst: eine erste Wand, wobei sich die erste Führungsschiene an der ersten Wand befindet; und eine zweite Wand, wobei sich die zweite Führungsschiene an der zweiten Wand befindet.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, wobei die Leiterplatte zwischen der ersten Führungsschiene und der zweiten Führungsschiene positioniert ist.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, wobei: die erste elektrische Feder eine erste Klemme umfasst, die in die erste elektrische Kontaktstelle eingreift; und die zweite elektrische Feder eine zweite Klemme umfasst, die in die zweite elektrische Kontaktstelle eingreift.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, ferner umfassend eine Verlängerung, die sich von der ersten Wand erstreckt, wobei die Verlängerung einen Schwenkpunkt in Kontakt mit der Leiterplatte definiert.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, wobei die erste Wand senkrecht in Bezug auf die zweite Wand ist.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen ersten Stift, der sich von der ersten Wand erstreckt und mit der ersten elektrischen Feder elektrisch gekoppelt ist; und einen zweiten Stift, der sich von der ersten Wand erstreckt und mit der zweiten elektrischen Feder elektrisch gekoppelt ist.
Leistungsadapter nach Anspruch 4, wobei die erste elektrische Feder und die zweite elektrische Feder an der ersten Wand befestigt sind.
Leistungsadapter nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei: die erste Wand ein erstes Ende der Umhüllung definiert, die Umhüllung eine Öffnung aufweist, die ein zweites Ende gegenüber dem ersten Ende definiert, und die Kappe in der Öffnung positioniert ist.
Leistungsadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend einen Steckverbinder, wobei die Kappe eine Kappenöffnung aufweist und der Steckverbinder in der Kappenöffnung positioniert ist.
Leistungsadapter nach Anspruch 12, wobei der Steckverbinder zum elektrischen Koppeln mit einer Kabelanordnung konfiguriert ist.
Leistungsadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Rippe einen Thermoplast umfasst, der an die Leiterplatte geschmolzen ist.
Leistungsadapter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Kappe einen Flansch umfasst und die Kappe durch eine Schweißnaht, die durch den Flansch abgedeckt ist, an der Umhüllung befestigt ist.