DE102023209011A1

DE102023209011A1 - Flüssigkeits- und verbindungserkennung

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Publication number: DE102023209011A1
Application number: DE102023209011.2A
Authority: DE
Inventors: Eric B. Wankoff; Peter J. Cameron; Mahmoud R. Amini; Daren L. Rimando; Sotirios Lyrintzis; Makiko K. Brzezinski; Adam H. Herzog; Mohammed Nasser Khamis Al Jashmi; Aaron N. Miletich; George Tziviskos; Collin Greene; Jason S. Sloey; Sydney Puckett
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2022-09-23
Filing date: 2023-09-15
Publication date: 2024-03-28
Also published as: US20240106158A1; GB202314145D0; GB2624286A; KR20240041826A

Abstract

Verbinderaufnahmen und Schnittstellen für Verbinderaufnahmen, die eine Verbindung mit einem entsprechenden Verbindereinsatz feststellen können, Flüssigkeit in der Verbinderaufnahme feststellen können und Schäden an der Verbinderaufnahme, die durch die Flüssigkeit verursacht werden, begrenzen können.

Description

QUERVERWEISE AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Nutzen und die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung 63/409,633 , die am 23. September 2022 eingereicht wurde und durch Bezugnahme einbezogen ist.
HINTERGRUND
Die Anzahl der Typen von elektronischen Vorrichtungen, die im Handel erhältlich sind, hat in den vergangenen Jahren rasant zugenommen, und die Geschwindigkeit, mit der neue Vorrichtungen eingeführt werden, zeigt keine Anzeichen für einen Rückgang. Vorrichtungen wie Tablet-Computer, Laptops, All-in-One-Computer, Desktop-Computer, Smartphones, Speichervorrichtungen, tragbare Rechenvorrichtungen, tragbare Mediaplayer, mobile Rechenvorrichtungen, Navigationssysteme, Monitore, Audiovorrichtungen, Fernbedienungen, Adapter und andere sind inzwischen allgegenwärtig.
Diese elektronischen Vorrichtungen können Daten und Energie über Kabel austauschen, die an beiden Enden Verbinder aufweisen können, die in Verbinderaufnahmen in den elektronischen Vorrichtungen eingesteckt werden können. Eine Verbinderaufnahme kann Kontakte einschließen, die elektrische Verbindungen mit entsprechenden Kontakten in einem Verbindereinsatz bilden können.
Gelegentlich kann Flüssigkeit in eine Verbinderaufnahme eindringen. Diese Flüssigkeit kann vom Schweiß eines Benutzers stammen, der trainiert. Die Flüssigkeit kann auf oder in der Nähe der elektronischen Vorrichtung, in der sich die Verbinderaufnahme befindet, verschüttet werden. Die Flüssigkeit kann von der elektronischen Vorrichtung stammen, die untergetaucht wird. Unabhängig von der Quelle kann diese Flüssigkeit die Kontakte in der Verbinderaufnahme korrodieren.
Dementsprechend kann es wünschenswert sein, Flüssigkeit in einer Verbinderaufnahme feststellen zu können, sodass Schritte zur Abschwächung von Kontaktkorrosion getroffen werden können. Diese Schritte zur Abschwächung können jedoch davon abhängen, ob ein Verbindereinsatz in der Verbinderaufnahme vorhanden ist. Dementsprechend kann es auch wünschenswert sein, feststellen zu können, ob eine Verbindung zwischen der Verbinderaufnahme und einer entsprechenden Verbinderaufnahme hergestellt wurde.
Es werden also Verbinderaufnahmen und Schnittstellen für Verbinderaufnahmen benötigt, die eine Verbindung mit einem entsprechenden Verbindereinsatz feststellen, Flüssigkeit in der Verbinderaufnahme feststellen und durch die Flüssigkeit verursachte Schäden an der Verbinderaufnahme begrenzen können.
KURZDARSTELLUNG
Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Verbinderaufnahmen und Schnittstellen für Verbinderaufnahmen bereitstellen, die eine Verbindung mit einem entsprechenden Verbindereinsatz feststellen, Flüssigkeit in der Verbinderaufnahme feststellen und durch die Flüssigkeit verursachte Schäden an der Verbinderaufnahme begrenzen können.
In einer veranschaulichenden Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Verbinderaufnahme bereitgestellt werden, die eine Verbindung mit einem entsprechenden Verbindereinsatz feststellen kann. Die Verbinderaufnahme kann einen oder mehrere Kontakte zur Feststellung der Verbindung an Öffnungen in einem Durchgang einschließen, der den Zugang zu einer Zunge ermöglicht. Seitliche Erdungskontakte können auch an einer oder mehreren Öffnungen im Durchgang angebracht werden. In einem Beispiel können sich die Kontakte zur Feststellung der Verbindung oberhalb oder unterhalb der Zunge befinden und die seitlichen Erdungskontakte können auf die Enden der Zunge ausgerichtet sein. In einem anderen Beispiel können beide Kontakte zur Feststellung der Verbindung und die seitlichen Erdungskontakte auf die Enden der Zunge ausgerichtet werden, sodass sich ein Kontakt zur Feststellung der Verbindung und ein seitlicher Erdungskontakt an jedem Ende der Zunge befinden. In diesem Beispiel können der Kontakt zur Feststellung der Verbindung und der seitliche Erdungskontakt an beiden Enden der Zunge eine gemeinsame Öffnung oder unterschiedliche Öffnungen aufweisen. In einem anderen Beispiel kann sich ein Kontakt zur Feststellung der Verbindung an einem ersten Ende der Zunge und ein seitlicher Erdungskontakt an einem zweiten Ende der Zunge befinden. Der seitliche Erdungskontakt kann einen Kontaktabschnitt aufweisen, der im Vergleich zum Kontakt zur Feststellung der Verbindung näher an einer Vorderseite der Verbinderaufnahme liegt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass Masse die erste Verbindung ist, die beim Einstecken des entsprechenden Verbindereinsatzes hergestellt wird, und die letzte Verbindung, die beim Herausziehen des entsprechenden Verbindereinsatzes unterbrochen wird. Das heißt, wenn ein entsprechender Verbindereinsatz eingeführt wird, kann die Abschirmung des Verbindereinsatzes in den seitlichen Erdungskontakt eingreifen und einen Weg durch den Verbindereinsatz und die Verbinderaufnahme bilden, bevor die Kontakte zur Feststellung der Verbindung oder andere Kontakte erreicht werden. Während des Herausziehens können der Abschirmungskontakt und der seitliche Erdungskontakt eingeschaltet bleiben, bis die Verbindung festgestellt und die anderen Kontakte getrennt sind. Dies kann dazu beitragen, Schäden zu vermeiden, die sonst durch Streuspannungen an den Verbindern entstehen können.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verstärkte, raumsparende seitliche Erdungskontakte verwendet werden, um die Haltekraft der seitlichen Erdungskontakte zu erhöhen und die Breite einer Verbinderaufnahme zu verringern. Diese seitlichen Erdungskontakte können durch Laschen verstärkt werden, die sich entlang einer nach außen gerichteten Seite der seitlichen Erdungskontakte erstrecken. Diese Laschen können ein Abschnitt eines Gehäuses für eine Verbinderaufnahme sein. Die Laschen können eine Verstärkung bereitstellen, die die Haltekraft der seitlichen Erdungskontakte erhöhen kann. Die Laschen können eine mögliche Durchbiegung der seitlichen Erdungskontakte begrenzen und ermöglichen so, dass die Verbinderaufnahme eine geringere Breite aufweist.
Die Verbinderaufnahmen können mit Schnittstellen für Verbinderaufnahmen verbunden werden, die bestimmen können, dass ein Kontakt, der eine Verbindung feststellt, geerdet ist, wenn er eine elektrische Verbindung mit einer Masse auf einer Abschirmung des entsprechenden Verbindereinsatzes bildet. Sobald die Schnittstellen für Verbinderaufnahmen feststellen, dass ein Kontakt zur Erkennung einer Verbindung geerdet ist, kann bestimmt werden, dass ein entsprechender Verbindereinsatz in die Verbinderaufnahme eingesetzt wurde.
Mit diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann Flüssigkeit in einer Verbinderaufnahme festgestellt werden. Flüssigkeitsdetektorkontakte können zum Beispiel an der Ober- und Unterseite der Zunge angebracht werden. Die Flüssigkeitsdetektorkontakte können mit den Signal- und Energiekontakten auf der Zunge gemischt oder zwischen diesen platziert werden. Signal- und Energiekontakte können so verlegt werden, dass genügend Raum für die Flüssigkeitsdetektorkontakte bereitgestellt wird. In einem Beispiel kann ein Signalkontakt um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt herumgeführt werden, während ein Energiekontakt gerade geführt werden kann, sodass der Widerstand des Energiekontakts beibehalten und nicht erhöht wird. Die Flüssigkeitsdetektorkontakte können kurz sein und reichen nur einen kurzen Abstand über ein EMI- oder Erdungspad auf der Oberseite der Zunge und ein EMI- oder Erdungspad auf der Unterseite der Zunge hinaus. Auf diese Art und Weise stellen die Flüssigkeitsdetektorkontakte keine Verbindung zu einem der Kontakte des Verbindereinsatzes her, wenn der Verbindereinsatz in die Verbinderaufnahme eingeführt wird. Außerdem können die Flüssigkeitsdetektorkontakte strategisch zwischen den Kontakten platziert werden, die am ehesten korrodieren, zum Beispiel zwischen einem VBUS-Kontakt und einem CC-Kontakt in einer USB-Typ-C-Verbinderaufnahme. In einem anderen Beispiel können sowohl Signal- als auch Energiekontakte um Flüssigkeitsdetektorkontakte herumgeführt werden. In einem Beispiel können sowohl ein Signalkontakt als auch ein Energiekontakt um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt herumgeführt werden. Dies kann es ermöglichen, dass der Flüssigkeitsdetektorkontakt eine größere Größe aufweist, wodurch die Empfindlichkeit des Flüssigkeitsdetektorkontakts verbessert wird.
In einem anderen Beispiel werden die Hochgeschwindigkeits-Sende- und -Empfangskontaktpaare nicht von der Verbinderaufnahme verwendet. Dementsprechend können Flüssigkeitsdetektorkontakte in den Räumen angebracht werden, in denen sich sonst die Hochgeschwindigkeits-Sende- und -Empfangskontaktpaare befinden würden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte auf einer Zunge oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme eingeschlossen werden. Diese Flüssigkeitsdetektorkontakte können mit einer einzigen Ebene verbunden werden, die in der Mitte der Zunge positioniert werden kann. Diese einzige Ebene kann über einen einzigen Kontakt mit der Schaltlogik für Verbinderaufnahmen verbunden werden, wodurch in der elektronischen Vorrichtung, in der die Verbinderaufnahme untergebracht ist, Raum gespart und die Montage vereinfacht werden kann. In einem anderen Beispiel kann ein Abschnitt eines EMI- oder Erdungspads auf der Oberseite der Zunge und ein Abschnitt eines EMI- oder Erdungspads auf der Unterseite der Zunge entfernt und durch Flüssigkeitsdetektorkontakte ersetzt werden.
Diese einzige Ebene kann über einen einzigen Kontakt mit der Schnittstelle der Schaltlogik für Verbinderaufnahmen verbunden werden, wodurch Raum in der elektronischen Vorrichtung, in der die Verbinderaufnahme untergebracht ist, eingespart und die Baugruppe vereinfacht werden kann. Die Spannungswellenform kann eine Sinuswelle, Rechteckwelle oder andere Spannungswellenform sein. Wenn Flüssigkeit zwischen einem Flüssigkeitsdetektorkontakt und einem zweiten Kontakt vorhanden ist, kann ein Strom entstehen, der eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt anzeigt. Das heißt, die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen kann die Größe dieses Stroms und jede Phasenverschiebung im Vergleich zur angelegten Spannung feststellen und daraus eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt bestimmen. Aus den Veränderungen der Kapazität und des Widerstands lassen sich das Vorhandensein von Flüssigkeit und Informationen über den Typ der Flüssigkeit bestimmen.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Techniken und Merkmale verwenden, um die Empfindlichkeit dieses Flüssigkeitsnachweises zu verbessern. Zum Beispiel können Merkmale, die helfen, Flüssigkeit zu einem oder mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten zu leiten, auf einer Verbinderzunge oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme oder einem Verbindereinsatz eingeschlossen werden. Verschiedene hydrophobe und hydrophile Beschichtungen können auf der Zunge oder zugehörigen Strukturen abgelagert oder angebracht werden, um die Flüssigkeit zu den Flüssigkeitsdetektorkontakten zu richten. Hydrophobe Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit auf einer Zunge von einer ersten Stelle weg zu bewegen. Hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit an eine zweite Stelle auf der Zunge zu ziehen. Zum Beispiel können hydrophobe Beschichtungen oder Materialien verwendet werden, um Flüssigkeit von einer vorderen Kante der Zunge weg zu bewegen, und hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit in Richtung eines Flüssigkeitsdetektorkontakts zu bewegen, der sich zwischen den Kontakten und in der Nähe eines Erdungspads, zwischen einer Anzahl von Kontakten und dem Erdungspad oder an anderen Stellen der Zunge befindet. In diesen und anderen Beispielen können Gräben, Kanäle oder Rillen an der Ober- und Unterseite der Zunge zwischen den Kontakten ausgebildet werden, um die Flüssigkeit zu den Flüssigkeitsdetektorkontakten zu richten. Diese Gräben, Kanäle oder Rillen können eine kapillare Wirkung bereitstellen, um Flüssigkeit zwischen Stellen auf der Zunge zu transportieren. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann Flüssigkeit durch die Beschichtungen, Materialien oder Gräben zu einem oder mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten auf einer Oberfläche auf oder nahe der Zunge geleitet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Leistungsadapter bereitstellen, die Steckerbuchsen aufweisen, die Steckereinsätze aufnehmen können, die mit verschiedenen Standards wie Universal Serial Bus (USB), USB-C, High-Definition Multimedia Interface® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt™, Lightening™, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), Universal Asynchronous Receiver/Transmitters (UART), Taktsignalen, Leistungsignalen und andere Arten von Standard-, Nicht-Standard- und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die bereits entwickelt wurden, sich in der Entwicklung befinden oder in der Zukunft entwickelt werden, konform sind.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt, die in USB-Typ-C-Steckern verkörpert oder diesen zugehörigen Schaltungen sind. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch in andere Typen von Verbindern und zugehörigen Schaltungen eingebaut werden. Auch wenn Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gut geeignet sind, um in Verbinderaufnahmen verwendet zu werden, können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in Verbindereinsätzen und anderen Typen von Verbindern verwendet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte, Abschirmungen und andere leitende Abschnitte einer Verbinderaufnahme durch Stanzen, Folgestanzen, Schmieden, Metall-Spritzgießen, Tiefziehen, maschinelle Bearbeitung, Mikrobearbeitung, computernumerisch gesteuerte (CNC) Bearbeitung, Schraubbearbeitung, 3D-Druck, Durchsetzfügen oder andere Herstellungsprozesse hergestellt werden. Die leitenden Abschnitte können aus rostfreiem Stahl, Stahl, Kupfer, Kupfer-Titan, Phosphor-Bronze, Messing, Nickel-Gold, Kupfer-Nickel, Silizium-Legierungen oder anderen Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Sie können mit Nickel, Gold oder einem anderen Material überzogen oder beschichtet sein.
Die nichtleitenden Abschnitte, wie Gehäuse, Formteile und andere Strukturen, können durch Einspritzgießen, Spritzgießen oder andere Formgebungs-, 3D-Druck-, Bearbeitungs- oder andere Herstellungsprozesse hergestellt werden. Die nichtleitenden Abschnitte können aus Silizium oder Silikon, Polyimid, Glasnylon, Polycarbonat, Gummi, Hartgummi, Kunststoff, Nylon, Flüssigkristallpolymeren (LCP), Keramik, thermoplastischen Elastomeren (TPE) oder einem anderen nichtleitenden Material oder einer Kombination von Materialien bestehen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Verbinderaufnahmen bereitstellen, die in verschiedenen Arten von Vorrichtungen eingerichtet werden können, z. B. in Tablet-Computern, Laptop-Computern, Desktop-Computern, All-in-One-Computern, Smartphones, Ausführungsformen, tragbaren Rechenvorrichtungen, tragbaren Medienabspielgeräten, Navigationssystemen, Monitoren, Audiovorrichtungen, Fernbedienungen, Adaptern und anderen Vorrichtungen.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eines oder mehrere dieser und der anderen hierin beschriebenen Merkmale integrieren. Ein besseres Verständnis der Art und der Vorteile der vorliegenden Erfindung kann durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen gewonnen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 veranschaulicht ein elektronisches System, das durch die Einbeziehung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann;
2A und 2B veranschaulichen eine Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3A und 3B veranschaulichen eine andere Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4A und 4B veranschaulichen eine andere Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 veranschaulicht eine Sequenz des Zusammensteckens eines Verbindereinsatzes und einer Verbinderaufnahme nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung;
6A bis 6C veranschaulichen Kontakte, die als seitliche Erdungskontakte und Kontakte zur Feststellung der Verbindung nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können;
7 veranschaulicht eine Zungenbaugruppe für eine Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Explosionsansicht der Zungenbaugruppe von 7;
9 ist eine geschnittene Seitenansicht der Zungenbaugruppe von 7;
10 ist eine weitere geschnittene Seitenansicht der Zungenbaugruppe von 7;
11 veranschaulicht eine weitere Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 veranschaulicht eine teilweise Explosionsansicht der Verbinderaufnahme von 11;
13 ist eine Explosionsansicht der Zunge der Verbinderaufnahme von 11;
14 veranschaulicht eine weitere Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 veranschaulicht eine Zunge, die für den Verbinder in 14 verwendet werden kann;
16 veranschaulicht eine teilweise Explosionsansicht der Verbinderaufnahme von 14.
17 veranschaulicht eine Explosionsdarstellung einer Zunge für die Verbinderaufnahme von 14;
18 veranschaulicht eine Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
19 ist eine Draufsicht auf eine Zungenbaugruppe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
20 ist eine geschnittene Seitenansicht der in 19 gezeigten Zunge;
21 veranschaulicht einen Abschnitt einer Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
22 veranschaulicht eine Zungenbaugruppe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
23 veranschaulicht die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
24 veranschaulicht eine Schaltlogik zur Begrenzung der Korrosion an einer Verbinderzunge nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG VON VERANSCHAULICHENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
1 veranschaulicht ein elektronisches System, das durch die Einbeziehung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verbessert werden kann. Diese Figur, wie auch die anderen eingeschlossenen Figuren, dient der Veranschaulichung und schränkt weder die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch die Ansprüche ein.
Das elektronische System 100 kann eine handgehaltene Rechenvorrichtung 110 und eine tragbare Rechenvorrichtung 120 einschließen. Die handgehaltene Rechenvorrichtung 110 kann die Verbinderaufnahme 112 und den Bildschirm 114 einschließen. Die tragbare Rechenvorrichtung 120 kann eine Basis 123 einschließen, die die Tastatur 124 und das Touchpad 126 unterstützt. Die tragbare Rechenvorrichtung 120 kann ferner einen Deckel 128 einschließen, der den Bildschirm 129 unterstützt. Die Basis 123 kann durch das Gelenk 125 mit dem Deckel 128 verbunden werden. Die Basis 123 kann die Verbinderaufnahme 122 einschließen.
Das Kabel 130 kann Energie und Daten zwischen der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110 und der tragbaren Rechenvorrichtung 120 übertragen. Das Kabel 130 kann an einem ersten Ende einen Verbindereinsatz 132 einschließen, der in die Verbinderaufnahme 112 der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110 eingesteckt werden kann. Das Kabel 130 kann ferner einen Verbindereinsatz 134 an einem zweiten Ende einschließen, der in die Verbinderaufnahme 122 der tragbaren Rechenvorrichtung 120 eingesteckt werden kann.
In diesem Beispiel ist das elektronische System 100 so dargestellt, dass es eine handgehaltene Rechenvorrichtung 110 und eine tragbare Rechenvorrichtung 120 einschließt. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das elektronische System 100 andere Typen von Vorrichtungen einschließen. Auch wenn die handgehaltene Rechenvorrichtung 110 als ein Tablet-Computer und die tragbare Rechenvorrichtung 120 als ein Laptop-Computer dargestellt ist, kann es sich bei einem oder beiden um andere Typen von Vorrichtungen handeln, wie Desktop-Computer, All-in-One-Computer, Smartphones, Speichervorrichtungen, tragbare Rechenvorrichtungen, tragbare Medienabspielgeräte, Navigationsysteme, Audiovorrichtungen, Monitore, Fernbedienungen, Adapter und andere Vorrichtungen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Verbinderaufnahmen, wie beispielsweise die Verbinderaufnahme 112 und die Verbinderaufnahme 122, und Verbindereinsätze, wie beispielsweise der Verbindereinsatz 132 und der Verbindereinsatz 134, bereitstellen, die mit verschiedenen Standards wie Universal Serial Bus (USB), USB Typ-C, High-Definition Multimedia Interface® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet konform sind, DisplayPort, Thunderbolt™, Lightning™, Joint Test Action Group (JTAG), Test-Zugangsanschluss (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), universelle asynchrone Empfänger/Sender (UARTs), Taktsignale, Energiesignale und andere Typen von standardisierten, nicht standardisierten und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die entwickelt wurden, entwickelt werden oder in Zukunft entwickelt werden sollen.
Gelegentlich kann Flüssigkeit in eine Verbinderaufnahme, wie die Verbinderaufnahme 112, die Verbinderaufnahme 122 oder eine andere Verbinderaufnahme, eindringen. Zum Beispiel kann die handgehaltene Computervorrichtung 110 während des Trainings verwendet werden und Schweiß kann in die Verbinderaufnahme 112 gelangen. Eine Flüssigkeit kann verschüttet werden und in die Verbinderaufnahme 112 der handgehaltenen Vorrichtung 110 oder in die Verbinderaufnahme 122 der tragbaren Rechenvorrichtung 120 gelangen. Die handgehaltene Rechenvorrichtung 110 kann versehentlich untergetaucht werden oder andere Ereignisse können der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110, der tragbaren Rechenvorrichtung 120 oder einer anderen elektronischen Vorrichtung zustoßen. Diese Flüssigkeit kann zur Korrosion der Kontakte in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderaufnahme 122 oder einer anderen Verbinderaufnahme führen. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, diese Flüssigkeit feststellen zu können, sodass Schritte zur Abschwächung ergriffen werden können. Diese Schritte zur Abschwächung können jedoch variieren, je nachdem, ob ein Verbindereinsatz, wie der Verbindereinsatz 132, der Verbindereinsatz 134 oder ein anderer Verbindereinsatz, vorhanden ist. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Systeme, Verfahren und Geräte bereitstellen, die feststellen können, dass ein Verbindereinsatz in eine Verbinderaufnahme, wie die Verbinderaufnahme 112, die Verbinderaufnahme 122 oder eine andere Verbinderaufnahme, eingesetzt worden ist.
Verschiedene Verbinder, wie beispielsweise Verbinderaufnahmen, die den Spezifikationen des Universal Serial Bus Typ-C entsprechen, weisen eine Methodik zur Feststellung der Verbindung auf, die den Kontakt „CC“ verwendet. Wenn jedoch Flüssigkeit festgestellt wird, kann ein Schritt zur Abschwächung darin bestehen, die Schaltlogik, die mit den Verbindungen des Gefäßes, einschließlich des CC-Kontakts, verbunden ist, abzuschalten. Sobald der CC-Kontakt jedoch deaktiviert ist, kann die elektronische Vorrichtung, in der der Verbinder untergebracht ist, nicht mehr bestimmen, wann ein entsprechender Verbindereinsatz eingesteckt worden ist. Dementsprechend können separate Verfahren, Schaltungen und Geräte verwendet werden, um eine Verbindung mit einem entsprechenden Verbinder festzustellen. Beispiele sind in den folgenden Figuren dargestellt.
2A und 2B veranschaulichen eine Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2A veranschaulicht die Verbinderaufnahme 200. Die Verbinderaufnahme 200 kann als Verbinderaufnahme 112, als Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder als eine andere Verbinderaufnahme in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Verbinderaufnahme 200 kann einen Durchgang 202 einschließen, der Zugang zu den Kontakten 220 an der Zunge 210 bereitstellt. Der seitliche Erdungskontakt 230 kann etwa auf die Enden der Zunge 210 ausgerichtet sein. Der seitliche Erdungskontakt 230 kann sich in der Öffnung 232 befinden. Ein oder mehrere Kontakte zur Feststellung der Verbindung 240 können sich in einer oder mehreren Öffnungen 242 befinden, die oberhalb oder unterhalb der Zunge 210 positioniert sein können. In ähnlicher Art und Weise kann in 2B die Verbinderaufnahme 200 einen Durchgang 202 einschließen, der den Zugang zu den Kontakten 220 auf der Zunge 210 bereitstellt. Der seitliche Erdungskontakt 230 kann etwa auf die Enden der Zunge 210 ausgerichtet sein. Ein oder mehrere seitliche Erdungskontakte 230 können sich in einer oder mehreren Öffnungen 232 befinden. Die Kontakte zur Feststellung der Verbindung (240) können sich in den Öffnungen (242) befinden, die oberhalb oder unterhalb der Zunge (210) positioniert sein können.
3A und 3B veranschaulichen eine andere Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3A veranschaulicht die Verbinderaufnahme 300. Die Verbinderaufnahme 300 kann als Verbinderaufnahme 112, als Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder als eine andere Verbinderaufnahme in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Verbinderaufnahme 300 kann einen Durchgang 302 einschließen, der Zugang zu den Kontakten 320 an der Zunge 310 bereitstellt. Der seitliche Erdungskontakt 330 kann etwa auf die Enden der Zunge 310 ausgerichtet sein. Der seitliche Erdungskontakt 330 kann sich in der Öffnung 332 befinden. Der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 340 kann sich auch in der Öffnung 332 befinden. Das heißt, der seitliche Erdungskontakt 330 und der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 340 können sich eine einzige Öffnung 332 nahe jedem Ende der Zunge 310 teilen. In ähnlicher Art und Weise kann die Verbinderaufnahme 300 in 3B einen Durchgang 302 einschließen, der den Zugang zu den Kontakten 320 auf der Zunge 310 bereitstellt. Der seitliche Erdungskontakt 330 kann etwa auf die Enden der Zunge 310 ausgerichtet sein. Der seitliche Erdungskontakt 330 kann sich in der Öffnung 332 befinden. Der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 340 kann sich auch in der Öffnung 332 befinden. Das heißt, der seitliche Erdungskontakt 330 und der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 340 können sich eine einzige Öffnung 332 nahe jedem Ende der Zunge 310 teilen.
4A und 4B veranschaulichen eine andere Verbinderaufnahme mit Kontakten zur Feststellung der Verbindung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4A veranschaulicht die Verbinderaufnahme 400. Die Verbinderaufnahme 400 kann als Verbinderaufnahme 112, als Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder als eine andere Verbinderaufnahme in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die Verbinderaufnahme 400 kann einen Durchgang 402 einschließen, der Zugang zu den Kontakten 420 an der Zunge 410 bereitstellt. Der seitliche Erdungskontakt 430 kann etwa auf ein erstes Ende der Zunge 410 ausgerichtet sein. Der seitliche Erdungskontakt 430 kann sich in der Öffnung 432 befinden. In 4B kann die Verbinderaufnahme 400 einen Durchgang 402 einschließen, der Zugang zu den Kontakten 420 an der Zunge 410 bereitstellt. Der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 kann sich in der Öffnung 442 befinden, die etwa auf ein zweites Ende der Zunge 410 ausgerichtet sein kann.
Auf diese Art und Weise kann sich der seitliche Erdungskontakt 430 in der Öffnung 432 an einem ersten Ende der Zunge 410 befinden, während sich der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 in der Öffnung 442 an einem zweiten Ende der Zunge 410 befinden kann. Der seitliche Erdungskontakt 430 kann einen Kontaktabschnitt aufweisen, der im Vergleich zum Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 näher an der Vorderseite der Verbinderaufnahme liegt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Verbindung beim Einstecken des entsprechenden Verbindereinsatzes zuerst hergestellt und beim Herausziehen des entsprechenden Verbindereinsatzes zuletzt unterbrochen wird. Dies kann dazu beitragen, Schäden zu vermeiden, die sonst durch Streuspannungen entstehen können. Dies ist ferner in der folgenden Figur dargestellt.
5 veranschaulicht eine Sequenz des Zusammensteckens eines Verbindereinsatzes und einer Verbinderaufnahme nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Wie zuvor kann die Verbinderaufnahme 400 die Verbinderaufnahme 112, die Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder eine andere Verbinderaufnahme gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sein. Der Verbindereinsatz 500 kann der Verbindereinsatz 132, der Verbindereinsatz 134 (beide in 1 dargestellt) oder ein anderer Verbindereinsatz sein. Die Verbinderaufnahme 400 kann einen seitlichen Erdungskontakt 430 und einen Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 einschließen. Während des Einsteckens kann der Abschirmungskontakt 510 des Verbindereinsatzes 500 in den seitlichen Erdungskontakt 430 eingreifen, bevor er in den Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 eingreift. Beim Herausziehen kann sich die Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 vom seitlichen Erdungskontakt 430 lösen, nachdem sich die Abschirmung 510 vom Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 gelöst hat. In ähnlicher Art und Weise können sich die Kontakte 420 (in 4 dargestellt) mit den entsprechenden Kontakten (nicht dargestellt) im Verbindereinsatz 500 verbinden, nachdem die Abschirmung 510 den seitlichen Erdungskontakt 430 in Eingriff genommen hat, und die Kontakte 420 können sich von den entsprechenden Kontakten im Verbindereinsatz 500 trennen, bevor die Abschirmung 510 sich vom seitlichen Erdungskontakt 430 trennt. Dadurch kann verhindert werden, dass Streuspannungen Schäden an Schaltungen verursachen, die mit der Verbinderaufnahme 400 oder dem Verbindereinsatz 500 verbunden oder diesen zugeordnet sind. Diese Sequenz kann durch Positionieren des Kontakts zur Feststellung der Verbindung 440 in einem Abstand D hinter dem seitlichen Erdungskontakt 430 erreicht werden. Die seitlichen Erdungskontakte 520 des Verbindereinsatzes 500 können die seitlichen Erdungskontakte 460 der Zunge 410 während des Steckvorgangs physisch und elektrisch kontaktieren.
Die Schaltlogik der Verbinderschnittstelle (nicht dargestellt) kann verwendet werden, um festzustellen, wann der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 geerdet ist. Dadurch kann die Schaltlogik der Schnittstelle darüber informiert werden, dass eine Verbindung zu einem entsprechenden Verbinder hergestellt wurde, auch wenn die Schaltlogik zur Erkennung von CC-Verbindungen aufgrund des Vorhandenseins von Flüssigkeit keine Energie aufweist. Auf diese Art und Weise kann dem Benutzer eine Meldung bereitgestellt werden, dass eine angeschlossene Vorrichtung aufgrund von Flüssigkeit in der Verbinderaufnahme möglicherweise nicht funktioniert.
6A, 6B und 6C veranschaulichen Kontakte, die als seitliche Erdungskontakte und Kontakte zur Feststellung der Verbindung nach Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. 6A veranschaulicht den seitlichen Erdungskontakt 600 und den Kontakt zur Feststellung der Verbindung 620. Der seitliche Erdungskontakt 600 und der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 620 können als seitlicher Erdungskontakt 430 (dargestellt in 4A) bzw. als Kontakt zur Feststellung der Verbindung 440 (dargestellt in 4B) verwendet werden. Wie zuvor kann der seitliche Erdungskontakt 600 um die Länge D länger sein als der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 620. Der seitliche Erdungskontakt 600 kann eine Basis 610 einschließen, die in einem Gehäuse einer Verbinderaufnahme befestigt werden kann, einen Träger 612 und einen Kontaktabschnitt 614, der mit der Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 verbunden werden kann (dargestellt in 5). Der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 620 kann eine Basis 630, die in einer Verbinderaufnahme des Gehäuses befestigt werden kann, einen Träger 632 und einen Kontaktabschnitt 634 einschließen, der mit der Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 verbunden werden kann.
6B veranschaulicht den seitlichen Erdungskontakt 640 und den Kontakt zur Feststellung der Verbindung 660. Der seitliche Erdungskontakt 640 kann eine Basis 650 einschließen, die im Gehäuse einer Verbinderaufnahme befestigt werden kann, einen Träger 652 und einen Kontaktabschnitt 654, der mit der Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 verbunden werden kann (dargestellt in 5). Der Träger 652 kann eine Biegung 656 einschließen, um die Gesamtlänge des Trägers zu vergrößern. Diese Vergrößerung der Balkenlänge kann dazu beitragen, ein dauerhaftes Einstellen zu verhindern, das andernfalls die normale Kontaktkraft und damit die Wirksamkeit des seitlichen Erdungskontakts 640 verringern könnte. Der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 660 kann eine Basis 670, die in einem Gehäuse einer Verbinderaufnahme befestigt werden kann, einen Träger 672 und einen Kontaktabschnitt 674 einschließen, der mit der Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 verbunden werden kann. Der Träger 672 kann eine Biegung 676 einschließen, um die Gesamtlänge des Trägers zu vergrößern. Diese Vergrößerung der Balkenlänge kann dazu beitragen, ein dauerhaftes Einstellen zu verhindern, das andernfalls die normale Kontaktkraft und damit die Wirksamkeit des Kontakts zur Feststellung der Verbindung 660 verringern könnte.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verstärkte, raumsparende seitliche Erdungskontakte verwendet werden, um die Haltekraft der seitlichen Erdungskontakte zu erhöhen und die Breite einer Verbinderaufnahme zu verringern. Diese seitlichen Erdungskontakte können mit Laschen verstärkt werden, die sich entlang eines Abschnitts einer nach außen gerichteten Seite der seitlichen Erdungskontakte erstrecken. Diese Laschen können ein Abschnitt eines Gehäuses für eine Verbinderaufnahme sein. Die Laschen können eine Verstärkung bereitstellen, die die Haltekraft der seitlichen Erdungskontakte erhöhen kann. Die Laschen können eine mögliche Durchbiegung der seitlichen Erdungskontakte begrenzen und ermöglichen so eine geringere Breite des Gefäßes.
6C veranschaulicht seitliche Erdungskontakte, wobei einer oder beide der seitlichen Erdungskontakte durch einen Kontakt zur Feststellung der Verbindung ersetzt werden können. Die Verbinderaufnahme 680 kann die Kontakte 682 unterstützen. Die Verbinderaufnahme 680 kann seitliche Erdungskontakte 690 einschließen. Seitliche Erdungskontakte 690 können Kontaktabschnitte 692 einschließen, die Erdungsverbindungen mit einem Erdungsring oder einem anderen Abschnitt eines Verbindereinsatzes herstellen können. Seitliche Erdungskontakte 690 können durch Laschen 694 verstärkt werden, die ein Abschnitt des Gehäuses 696 der Verbinderaufnahme sein können, obwohl die Laschen 694 auch andere Abschnitte aus Kunststoff, Metall oder anderen Materialien sein können. Die Laschen 694 können an einen Abschnitt der Außenkante der seitlichen Erdungskontakte 690 angrenzen und die Menge der Ablenkung durch die seitlichen Erdungskontakte 690 begrenzen.
Bei herkömmlichen Verbinderaufnahmen können die seitlichen Erdungskontakte 690 eine Menge seitlichen Raum in der Verbinderaufnahme 680 beanspruchen, damit die Träger der seitlichen Erdungskontakte 690 ausreichend abgewinkelt werden können, um eine angemessene Haltekraft bereitzustellen. Die durch die Laschen 694 bereitgestellte Verstärkung kann eine Erhöhung der Haltekraft aufweisen, ohne eine große Menge an seitlichem Raum zu beanspruchen. Dies kann die Verwendung einer schmaleren Verbinderaufnahme ermöglichen.
Die seitlichen Erdungskontakte 690 können beide als seitliche Erdungskontakte ausgeführt sein, oder einer oder mehrere der seitlichen Erdungskontakte können durch einen Kontakt zur Feststellung der Verbindung ersetzt werden. Die seitlichen Erdungskontakte 690 können die gleiche oder unterschiedliche Längen aufweisen. Wenn beispielsweise ein Kontakt zur Feststellung der Verbindung einen seitlichen Erdungskontakt 690 ersetzt, kann der Kontaktabschnitt 692 des verbleibenden seitlichen Erdungskontakts 690 näher an einer vorderen Öffnung der Verbinderaufnahme 680 angeordnet sein als der Kontaktabschnitt des Kontakts zur Feststellung der Verbindung.
In diesem Beispiel kann die Verbinderaufnahme 680 ein Lightning™-Verbinder sein und die Kontaktabschnitte 692 der seitlichen Erdungskontakte 690 können die Vertiefungen an den Seiten eines Lightning™-Verbindereinsatzes physisch und elektrisch kontaktieren. In diesen und anderen Ausführungsformen können ähnliche seitliche Erdungskontakte 690 und Laschen 694 in einer USB-Typ-C Verbinderaufnahme verwendet werden und Kontaktabschnitte 692 können mit einer Außenseite der Abschirmung 510 des Verbindereinsatzes 500 Kontakt herstellen (dargestellt in 5.)
Auch hier kann gelegentlich Flüssigkeit in eine Verbinderaufnahme eindringen, wie beispielsweise in die Verbinderaufnahme 112, die Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder eine andere Verbinderaufnahme. Zum Beispiel kann die handgehaltene Computervorrichtung 110 (in 1 dargestellt) während des Trainings verwendet werden und Schweiß kann in die Verbinderaufnahme 112 gelangen. Eine Flüssigkeit kann verschüttet werden und in die Verbinderaufnahme 112 der handgehaltenen Vorrichtung 110 oder in die Verbinderaufnahme 122 der tragbaren Rechenvorrichtung 120 (dargestellt in 1) gelangen. Die handgehaltene Rechenvorrichtung 110 kann versehentlich untergetaucht werden, oder es können andere Ereignisse entweder der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110 oder der tragbaren Rechenvorrichtung 120 zustoßen. Diese Flüssigkeit kann zur Korrosion der Kontakte in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderaufnahme 122 oder einer anderen Verbinderaufnahme führen.
Diese Korrosion kann in Gegenwart eines elektrischen Feldes beschleunigt werden. Ein solches Feld kann in einer USB-Typ-C-Verbinderaufnahme entstehen, die sich in einem angeschlossenen Zustand befindet, in dem ein VBUS-Kontakt 5 Volt oder mehr betragen kann, während ein benachbarter CC-Kontakt (oder SBU-Kontakt) nahe der Masse liegen kann. Dieser Spannungsunterschied kann dazu führen, dass Flüssigkeit auf einer Zunge zwischen einem VBUS-Kontakt und einem CC-Kontakt eine Brücke bildet, durch die Strom strömen kann. Das Metall des VBUS-Kontakts und eines CC-Kontakts kann sich in freie Ionen auflösen, die von einem Kontakt zum anderen wandern und Dendriten oder andere Partikel aus Metall zwischen den Kontakten ablagern können. Diese Migration kann zu Kurzschlüssen zwischen benachbarten Kontakten führen. Die gelösten Metallionen können sich bewegen und Oxide bilden, was zu offenen oder hochohmigen Kontakten aufgrund von Oberflächenrückständen oder teilweisem Verlust von Kontaktmaterial führen kann. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, Flüssigkeit auf einer Zunge einer Verbinderaufnahme feststellen zu können, sodass Schritte zur Abschwächung eingeleitet werden können. Beispiele für Kontakte, die zum Feststellen von Flüssigkeit auf einer Zunge einer Verbinderaufnahme verwendet werden können, sind in den folgenden Figuren dargestellt.
7 veranschaulicht eine Zungenbaugruppe für eine Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zungenbaugruppe 700 kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderbaugruppe 122 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen Verbinderaufnahme verwendet werden. Die Zungenbaugruppe 700 kann eine Zunge 710 einschließen, die Energie- und Datenkontakte 720 und Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 an einer Ober- und Unterseite unterstützt. Die Zunge 710 kann ferner die seitlichen Erdungskontakte 740 und das EMI- oder Erdungspad 750 unterstützen. Die Zunge 710 kann von der Klammer 790 unterstützt werden. Die Klammer 790 kann die vordere Abschirmung 760 unterstützen. Befestigungen können an der vorderen Abschirmung 760 an den Stellen 792 angebracht werden. Die Klammer 790 kann Laschen 770 aufweisen, die Öffnungen 773 für einen Verschluss (nicht gezeigt) haben, um die Zungenbaugruppe 700 an einem Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung zu befestigen, z. B. einer handgehaltenen Rechenvorrichtung 110, einer tragbaren Rechenvorrichtung 120 oder einer anderen elektronischen Vorrichtung. Die Laschen 770 können einen metallisierten Abschnitt 714 einschließen, der die Verschlüsse erden kann.
Ein üblicher Korrosionsweg in einem Verbinder für einen universellen seriellen Bus vom Typ C kann vom VBUS-Kontakt 722 zum benachbarten CC-Kontakt 724 verlaufen. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung einen Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 zwischen VBUS-Kontakt 722 und CC-Kontakt 724 an der Ober- und Unterseite der Zunge 710 einschließen. Insbesondere können die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 zwischen dem VBUS-Kontakt 722 und dem CC-Kontakt 724 angeordnet sein. Der CC-Kontakt 724 kann ausgedünnt und um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 herumgeführt werden, während der VBUS-Kontakt 722 in voller Größe bleiben kann. Dies kann eine Erhöhung der Serienimpedanz des VBUS-Kontakts 722 verhindern. Dies ermöglicht das Feststellen von Flüssigkeit an den am meisten gefährdeten Positionen auf der Zunge 710. Flüssigkeitsdetektorkontakte können auch zwischen einem VBUS-Kontakt 727 und einem SBU-Kontakt 726 (beide in 10 dargestellt) an der Ober- und Unterseite der Zunge 710 angebracht werden. Während in diesem Beispiel vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 gezeigt werden, kann eine andere Anzahl von Flüssigkeitsdetektorkontakten 730 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Verbinderzungen eingeschlossen werden. Zum Beispiel können ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 auf der Zunge 710 oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme mit der Zunge 710 eingeschlossen sein.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 können kurz sein und reichen nur einen kurzen Abstand über das EMI- oder Erdungspad 750 auf der Oberseite der Zunge 710 und das EMI- oder Erdungspad 754 (in 8 gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 710 hinaus. Auf diese Art und Weise stellen die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 keine Verbindung zu den Kontakten (nicht dargestellt) eines Verbindereinsatzes her, wie z. B. des Verbindereinsatzes 500 (dargestellt in 5), wenn der Verbindereinsatz 500 in eine Gehäusebaugruppe 700 der Verbinderaufnahme eingesetzt wird.
Die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 (in 23 dargestellt) kann eine Spannungskurve für die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 bereitstellen, um das Vorhandensein von Flüssigkeit mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) festzustellen. Die Spannungswellenform kann eine Sinuswelle, Rechteckwelle oder andere Spannungswellenform sein. Wenn Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 und einem zweiten Kontakt, wie dem VBUS-Kontakt 722 oder dem CC-Kontakt 724 (oder dem VBUS-Kontakt 727 oder dem SBU-Kontakt 726), vorhanden ist, kann ein Strom entstehen, der eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 anzeigt. Das heißt, die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen kann die Größe dieses Stroms und jede Phasenverschiebung im Vergleich zur angelegten Spannung feststellen und daraus eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 bestimmen. Aus den Veränderungen der Kapazität und des Widerstands lassen sich das Vorhandensein von Flüssigkeit und Informationen über den Typ der Flüssigkeit bestimmen. Weitere Einzelheiten hierzu finden Sie in dem am 23. Mai 2023 erteilten US-Patent Nr. 11,658,443 mit dem Titel LIQUID DETECTION AND CORROSION MITIGATION, das durch Verweis einbezogen wird.
8 ist eine Explosionsansicht der Zungenbaugruppe von 7. In der Zungenbaugruppe 700 können die Kontakte 720 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 durch das obere Gehäuse 810 unterstützt werden. Die Kontakte 820 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte (nicht abgebildet, aber dieselbe Konfiguration wie die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 aufweisend) können vom Bodengehäuse 830 unterstützt werden. Das obere Gehäuse 810 und das untere Gehäuse 830 können um ihre jeweiligen Kontakte herum eingelegt werden. Die Träger 812 und 832 können nach dem Gießen entfernt werden. Die Mittelplatte 840 kann zwischen dem oberen Gehäuse 810 und dem unteren Gehäuse 830 angebracht werden. Die Zunge 710 kann um das obere Gehäuse 810, das untere Gehäuse 830 und die Mittelplatte 840 geformt werden. Die Mittelplatte 840 kann einen metallisierten Abschnitt 714 einschließen. Die Zunge 710 kann von einer Klammer 790 unterstützt werden, die Laschen 770 aufweist. Der Verstärkungsrahmen 842 kann seitlich vor der Zunge 710 angebracht werden und kann seitliche Erdungskontakte 740 bilden. Das EMI- oder Erdungspad 750 kann mit der Querstange 752 angebracht werden. Das EMI- oder Erdungspad 754 kann mit der Querstange 756 angebracht werden. Die vordere Abschirmung 760 kann an den Verstärkungsrahmen 842, den Querbalken 752 und den Querbalken 756 an den Stellen 792 angebracht werden (siehe 7).
9 ist eine geschnittene Seitenansicht der Zungenbaugruppe von 7. Die Zungenbaugruppe 700 kann die Stütze 710 einschließen, die Energie- und Datenkontakte 720 auf einer Oberseite und Energie- und Datenkontakte 820 auf einer Unterseite unterstützt. Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 können sich auch auf der Oberseite der Zunge 710 befinden, während die entsprechenden Flüssigkeitsdetektorkontakte (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 710 unterstützt werden können. Die Zunge 710 kann ferner das EMI- oder Erdungspad 750 auf der Oberseite und das EMI- oder Erdungspad 754 (in 8 dargestellt) auf der Unterseite unterstützen. Die Kontakte 720 können einen verbreiterten Abschnitt 728 einschließen, während die Kontakte 820 einen verbreiterten Abschnitt 828 einschließen können. Diese Verbreiterung kann zusätzlichen Raum zwischen Abschnitten 728 und Abschnitten 828 der Kontakte 720 und 820 bereitstellen. Dieser zusätzliche Raum kann dazu beitragen, das Übersprechen zwischen den Kontakten 720 und 820 zu reduzieren. Die Mittelplatte 840 kann ferner das Übersprechen zwischen den Kontakten 720 und den Kontakten 820 reduzieren.
10 ist eine weitere geschnittene Seitenansicht der Zungenbaugruppe von 7. Die Zungenbaugruppe 700 kann Kontakte 720 und Kontakte 820 auf der Zunge 710 einschließen. Die Zungenbaugruppe 700 kann ferner Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 auf der Oberseite der Zunge 710 und entsprechende Flüssigkeitsdetektorkontakte (nicht gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 710 einschließen.
Der VBUS-Kontakt 727 und der SBU-Kontakt 726 können ausgedünnt und um die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 herumgeführt werden. Dies kann erreicht werden, indem die Kontakte 720 so geschmiedet werden, dass sie in seitlicher Richtung schmaler sind. Diese Verengung kann dazu beitragen, den Abstand der Kontakte 720 zu vergrößern, der durch die Aufnahme zusätzlicher Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 erforderlich ist. Wie bisher kann der VBUS-Kontakt 727 in voller Größe bleiben, um einen Anstieg des Serienwiderstands des VBUS-Kontakts 727 zu verhindern.
Auch in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann es wünschenswert sein, ein Eindringen durch die Zunge 710 in eine elektronische Vorrichtung zu verhindern. Dementsprechend können die Kontakte 720 und 820, sowie die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730, die Flüssigkeitsdetektorkontakte an der Unterseite der Zunge 710 und die Mittelplatte 840 abgedichtet werden. Zum Beispiel können der Formteilabschnitt 1010, der Formteilabschnitt 1012 und der Formteilabschnitt 1014 Dichtungen um diese Kontakte herum bilden, um das Eindringen von Flüssigkeit durch die Zunge 710 zu verhindern.
11 veranschaulicht eine weitere Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Verbinderaufnahme 1100 kann ein Gehäuse 1150 einschließen, das eine Anzahl von Energie- und Datenkontakten 1120 unterstützt. Die Verbinderaufnahme 1100 kann durch eine seitliche Abschirmung 1170, eine untere Abschirmung 1180 und eine hintere Abschirmung 1190 abgeschirmt werden. Die hintere Abschirmung 1190 kann Laschen 1192 mit Öffnungen 1193 für Verschlüsse aufweisen, um die Verbinderaufnahme 1100 an einem Gehäuse der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110, der tragbaren Rechenvorrichtung 120 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen elektronischen Vorrichtung zu befestigen.
12 veranschaulicht eine teilweise Explosionsansicht der Verbinderaufnahme von 11. Die Verbinderaufnahme 1100 kann ein Gehäuse 1150 einschließen, das einen Durchgang 1102 aufweist, um den Zugang zur Zunge 1110 bereitzustellen. Das Gehäuse 1150 kann durch die hintere Abschirmung 1190 und die obere Abschirmung 1290 abgeschirmt werden. Die Zunge 1110 kann Energie- und Datenkontakte 1120 sowie Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 auf einer Ober- und Unterseite unterstützen. Die Energie- und Datenkontakte 1120 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 können die gleichen oder ähnliche sein wie die Energie- und Datenkontakte 720 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 (dargestellt in 7) und können mit der gleichen oder ähnlichen Verbinderaufnahme-Schnittstellenschaltung 2320 (dargestellt in 23) betrieben werden. Während in diesem Beispiel vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 gezeigt werden, kann eine andere Anzahl von Flüssigkeitsdetektorkontakten in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Verbinderzungen eingeschlossen werden. Zum Beispiel können ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 auf der Zunge 1110 oder an anderer Stelle in der Verbinderaufnahme 1100 oder einer anderen Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein. Die Zunge 1110 kann ferner das EMI- oder Erdungspad 1250 auf der Oberseite und das EMI- oder Erdungspad 1254 (in 13 dargestellt) auf der Unterseite unterstützen.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 können kurz sein und reichen nur einen kurzen Abstand über das EMI- oder Erdungspad 1250 auf der Oberseite der Zunge 1110 und das EMI- oder Erdungspad 1254 (in 13 gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 1110 hinaus. Auf diese Art und Weise stellen die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 keine Verbindung zu den Kontakten (nicht dargestellt) eines Verbindereinsatzes her, wie z. B. des Verbindereinsatzes 500 (dargestellt in 5), wenn der Verbindereinsatz 500 in eine Verbinderaufnahme eingesetzt wird, in der sich die Verbinderaufnahme 1100 befindet.
Die Schaltlung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 (in 23 dargestellt) kann eine Spannungskurve für die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 bereitstellen, um das Vorhandensein von Flüssigkeit mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) festzustellen. Die Spannungswellenform kann eine Sinuswelle, Rechteckwelle oder andere Spannungswellenform sein. Wenn Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitsdetektorkontakt 1130 und einem zweiten, benachbarten oder nahegelegenen Kontakt, wie z. B. einem VBUS-Kontakt oder einem CC-Kontakt, vorhanden ist, kann ein Strom entstehen, der eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1130 anzeigt. Das heißt, die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 kann die Größe dieses Stroms und jede Phasenverschiebung im Vergleich zur angelegten Spannung feststellen und daraus eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1130 bestimmen. Aus den Veränderungen der Kapazität und des Widerstands lassen sich das Vorhandensein von Flüssigkeit und Informationen über den Typ der Flüssigkeit bestimmen.
13 ist eine Explosionsansicht einer Zunge der Verbinderaufnahme von 11. Die Zunge 1110 kann das obere Gehäuse 1310 einschließen, das um die Energie- und Datenkontakte 1120 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 gespritzt ist. Das untere Gehäuse 1320 kann um die Kontakte 1122 und die Flüssigkeitsdetektorkontakte (nicht gezeigt), die gleich oder ähnlich wie die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1130 sein können, geformt werden. Die Mittelplatte 1350 kann zwischen dem oberen Gehäuse 1310 und dem unteren Gehäuse 1320 positioniert werden. Die Mittelplatte 1350 kann am seitlichen Erdungskontakt 1330 angebracht werden. Die Mittelplatte 1350 kann am Kontakt zur Feststellung der Verbindung 1340 angebracht werden. Dementsprechend kann der Kontakt zur Feststellung der Verbindung 1340 während der Baugruppe an oder in der Nähe der Stelle 1342 von der Mittelplatte 1350 gelöst (vereinzelt) werden. Das EMI- oder Erdungspad 1250 und das EMI- oder Erdungspad 1254 können mit den Laschen 1252 bzw. 1256 an der Mittelplatte 1350 an den Laschen 1352 angebracht werden. Die Zunge 1110 kann entweder vor oder nach dem Anbringen des EMI- oder Erdungspads 1250 und des EMI- oder Erdungspads 1254 spritzgegossen werden.
14 veranschaulicht eine weitere Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Verbinderaufnahme 1400 kann eine Zunge 1410 einschließen, die sich im Tunnel 1462 befindet. Der Tunnel 1462 kann einen Durchgang 1402 bilden, der den Zugang zur Zunge 1410 durch einen entsprechenden Verbindereinsatz bereitstellt, wie z. B. den Verbindereinsatz 132, den Verbindereinsatz 134 (beide in 1 dargestellt) oder einen anderen Verbindereinsatz. Der Flansch 1460 kann aus dem Tunnel 1462 herausragen. Der Flansch 1460 kann hinter einem Gehäuse für eine handgehaltene Rechenvorrichtung 110, eine tragbare Rechenvorrichtung 120 oder eine andere elektronische Vorrichtung angebracht werden. Der Flansch 1460 kann eine Verstärkung für die Verbinderaufnahme 1400 bereitstellen. Der Erdungskontakt 1480 und der Erdungskontakt 1484 können sich in der entsprechenden Rille 1489 im Tunnel 1462 befinden. Die Erdungskontakte 1480 können den Kontaktabschnitt 1482 einschließen, und der Erdungskontakt 1484 kann den Kontaktabschnitt 1486 einschließen.
In diesem Beispiel kann die Verbinderaufnahme 1400 in erster Linie zum Aufladen und für einige begrenzte Datenkommunikationen, wie Software- oder Firmware-Aktualisierungen, verwendet werden. Dementsprechend können Hochgeschwindigkeits-Sende- und -Empfangskontaktpaare (nicht gezeigt), die sich normalerweise auf einer Verbinderzunge wie der Zunge 1410 befinden, weggelassen werden. Dies kann Raum für Flüssigkeitsdetektorkontakte bereitstellen. In diesem Beispiel können vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 eingeschlossen werden. Zwei Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 können auf der Oberseite eingeschlossen werden, während zwei weitere Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 auf der Unterseite der Zunge 1410 eingeschlossen werden können, obwohl auch eine andere Anzahl von Flüssigkeitsdetektorkontakten 1430 eingeschlossen werden kann, zum Beispiel können ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 auf der Zunge 1410 oder an anderer Stelle in der Verbinderaufnahme 1400 oder einer anderen Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
15 veranschaulicht eine Zunge, die für den Verbinder in 14 verwendet werden kann. Die Verbinderaufnahme 1400 (in 14 dargestellt) kann die Zunge 1410 einschließen. Die Zunge 1410 kann Energie- und Datenkontakte 1420 an einer Ober- und Unterseite einschließen. Sende- und Empfangskontaktpaare (nicht gezeigt), die sonst eingeschlossen sein könnten, werden weggelassen. Dementsprechend können die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 ihre Positionen in deren Fehlen einnehmen. Zwei Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 können auf der Oberseite eingeschlossen werden, während zwei weitere Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 auf einer Unterseite der Zunge 1410 eingeschlossen werden können.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 können kurz sein und reichen nur einen kurzen Abstand über das EMI- oder Erdungspad 1450 auf der Oberseite der Zunge 1410 und das EMI- oder Erdungspad 1454 (in 17 gezeigt) auf der Unterseite der Zunge 1410 hinaus. Auf diese Art und Weise stellen die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 keine Verbindung zu den Kontakten (nicht dargestellt) eines Verbindereinsatzes her, wie z. B. des Verbindereinsatzes 500 (dargestellt in 5), wenn der Verbindereinsatz 500 in eine Verbinderaufnahme 1400 (dargestellt in 14) eingesetzt wird.
Die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 kann eine Spannungskurve für die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 bereitstellen, um das Vorhandensein von Flüssigkeit mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) festzustellen. Die Spannungswellenform kann eine Sinuswelle, Rechteckwelle oder andere Spannungswellenform sein. Wenn Flüssigkeit zwischen dem Flüssigkeitsdetektorkontakt 1430 und einem zweiten, benachbarten oder nahegelegenen Kontakt, wie z. B. einem VBUS-Kontakt oder einem CC-Kontakt, vorhanden ist, kann ein Strom entstehen, der eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1430 anzeigt. Das heißt, die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 kann die Größe dieses Stroms und jede Phasenverschiebung im Vergleich zur angelegten Spannung feststellen und daraus eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1430 bestimmen. Aus den Veränderungen der Kapazität und des Widerstands lassen sich das Vorhandensein von Flüssigkeit und Informationen über den Typ der Flüssigkeit bestimmen.
16 veranschaulicht eine teilweise Explosionsansicht der Verbinderaufnahme von 14. Die Verbinderaufnahme 1400 kann den Tunnel 1462 einschließen. Der Tunnel 1462 kann einen Durchgang 1402 für den Zugang zur Zunge 1410 bereitstellen. Der Flansch 1460 kann aus dem Tunnel 1462 herausragen. Die Zunge 1410 kann seitliche Erdungskontakte 1412 und EMI- oder Erdungspads 1450 unterstützen. Die Klebeplatte 1610 kann eingeschlossen werden, um die Befestigung der Verbinderaufnahme 1400 in einer elektronischen Vorrichtung während der Baugruppe zu unterstützen. Alternativ kann die Klebeplatte 1610 auch vor oder nach der Baugruppe entfernt werden.
17 veranschaulicht eine Explosionsdarstellung einer Zunge für die Verbinderaufnahme von 14. Die Zunge 1410 kann das obere Gehäuse 1710 einschließen, das um die Energie- und Datenkontakte 1420 geformt ist, und das untere Gehäuse 1720, das um die Energie- und Datenkontakte 1422 geformt ist. Eine mittlere Baugruppe mit einer Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte 1432 und Masseflächen 1730 kann zwischen dem oberen Gehäuse 1710 und dem unteren Gehäuse 1720 positioniert werden. Das EMI- oder Erdungspad 1450 kann an der Oberseite der Zunge 1410 angebracht werden und das EMI- oder Erdungspad 1454 kann an der Unterseite der Zunge 1410 angebracht werden. Die Lasche 1452 des EMI- oder Erdungspads 1450 und die Lasche 1456 des EMI- oder Erdungspads 1454 können an den Erdungsflächen 1730 angebracht werden. Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 können von der Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte 1432 ausgehen.
18 veranschaulicht eine Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte 1432 kann Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 einschließen. Vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 können sich auf der Zunge 1410 befinden (siehe 17.) Die Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte 1432 kann in einem einzigen Kontakt 1734 terminiert werden. Die Terminierung in einem einzigen Kontakt 1734 kann die Verbindung zwischen der Zunge 1410 und einer Platine oder einem anderen Substrat (nicht gezeigt) vereinfachen, während das Bereitstellen von vier Flüssigkeitsdetektorkontakten 1430 die Empfindlichkeit gegenüber Flüssigkeiten verbessern kann. Während in diesem Beispiel vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1430 gezeigt werden, kann eine andere Anzahl von Flüssigkeitsdetektorkontakten in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf Verbinderzungen eingeschlossen werden.
In den Beispielen von 9 und 12 kann ein Signalkontakt um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt herumgeführt werden, während ein Energiekontakt gerade und unverändert bleibt, sodass der Widerstand des Energiekontakts erhalten bleibt und nicht erhöht wird. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können sowohl ein Signalkontakt als auch ein Energiekontakt um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt herumgeführt werden. Dies ermöglicht es, dass der Flüssigkeitsdetektorkontakt eine größere Größe aufweist und dadurch die Empfindlichkeit verbessert wird. Ein Beispiel ist in den folgenden Figuren dargestellt.
19 ist eine Draufsicht auf eine Zungenbaugruppe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zungenbaugruppe 1900 kann in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderbaugruppe 122 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen Verbinderaufnahme verwendet werden. Die Zungenbaugruppe 1900 kann eine Zunge 1910 einschließen, die Energie- und Datenkontakte 1920 und Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 an einer Ober- und Unterseite unterstützt. Die Zunge 1910 kann ferner seitliche Erdungskontakte 1940 und ein EMI- oder Erdungspad 1950 auf einer Ober- und Unterseite unterstützen. Die Zungenbaugruppe 1900 kann ferner den seitlichen Erdungskontakt 1970 und den Kontakt zur Feststellung der Verbindung 1980 unterstützen. Die Klammer 1990 kann die Abschirmung 1960 unterstützen. Die Klammer 1990 kann die Zungenbaugruppe 1900 an einem Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung, wie der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110, der tragbaren Rechenvorrichtung 120 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen elektronischen Vorrichtung, befestigen.
Wie bisher kann ein üblicher Korrosionsweg in einem USB-Typ-C-Verbinder vom VBUS-Kontakt 1922 zum benachbarten CC-Kontakt 1924 verlaufen. Dementsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 zwischen dem VBUS-Kontakt 1922 und dem CC-Kontakt 1924 an der Ober- und Unterseite der Zunge 1910 einschließen. Der VBUS-Kontakt 1922 und der CC-Kontakt 1924 können ausgedünnt und um einen Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 herumgeführt werden, um Platz für einen größeren Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 zu schaffen. Insbesondere kann der VBUS-Kontakt 1922 einen abgewinkelten Abschnitt 1922A und der CC-Kontakt 1924 einen abgewinkelten Abschnitt 1924A einschließen. Während der VBUS-Kontakt 722 in 7 gerade dargestellt ist, kann der VBUS-Kontakt 1922 aufgrund der größeren Größe des Flüssigkeitsdetektorkontakts 1930 im Vergleich zum Flüssigkeitsdetektorkontakt 730 in 7 vom Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 weggeführt werden. Dies kann zu einer geringfügigen Erhöhung der Serienimpedanz des VBUS-Kontakts 1922 führen. Diese Erhöhung kann jedoch durch die Verwendung von Materialien mit niedrigerer Impedanz oder durch Beschichtung kompensiert werden. Flüssigkeitsdetektorkontakte können auch zwischen einem VBUS-Kontakt 1927 und einem SBU-Kontakt 1926 an der Ober- und Unterseite der Zunge 1910 angebracht werden. Der VBUS-Kontakt 1927 und der SBU-Kontakt 1926 können abgewinkelt und auf die gleiche Weise behandelt werden wie der VBUS-Kontakt 1922 und der CC-Kontakt 1924. Insbesondere kann der VBUS-Kontakt 1927 einen abgewinkelten Abschnitt 1927A und der SBU-Kontakt 1926 einen abgewinkelten Abschnitt 1926A einschließen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann das Sendesignalpaar 1928 an abgewinkelten Abschnitten 1928A abgewinkelt werden, um Platz für den abgewinkelten VBUS-Kontakt 1922 bereitzustellen, und das Empfangssignalpaar 1929 kann an abgewinkelten Abschnitten 1929A abgewinkelt werden, um Platz für den abgewinkelten VBUS-Kontakt 1927 bereitzustellen. Um diese abgewinkelten Abschnitte zu kompensieren, können die Enden des Sendesignalpaares 1928 und des Empfangssignalpaares 1929 in der Nähe und unterhalb des Erdungspads 1950 schmaler gemacht werden, um ihre kapazitive Kopplung mit dem Erdungspad 1950 zu reduzieren. Die USB-Kontakte 1921 können auch an den abgewinkelten Abschnitten 1921A zueinander abgewinkelt sein.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 können einen geringeren Abstand zu benachbarten Kontakten wie dem VBUS-Kontakt 1922 und dem CC-Kontakt 1924 aufweisen als die kleineren Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 von 7. Diese größere Nähe kann die Empfindlichkeit der Schaltlogik zur Erkennung von Flüssigkeiten erhöhen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass eine Flüssigkeit auf der Zunge 1910 festgestellt wird. Auch der Umfang und der Bereich der Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 kann im Vergleich zum Umfang und Bereich der Flüssigkeitsdetektorkontakte 730 vergrößert werden. Zusammen mit dem geringeren Abstand kann dies die Kapazität der Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 erhöhen. Dies kann auch die Empfindlichkeit der entsprechenden Schaltlogik zur Feststellung von Flüssigkeiten erhöhen.
Insbesondere kann die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen (nicht gezeigt) eine Spannungswellenform für die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 bereitstellen, um das Vorhandensein von Flüssigkeit mittels elektrochemischer Impedanzspektroskopie (EIS) festzustellen. Die Spannungswellenform kann eine Sinuswelle, Rechteckwelle oder andere Spannungswellenform sein. Wenn Flüssigkeit an einem Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 vorhanden ist, kann ein Strom entstehen, der eine Änderung der Kapazität und des Widerstands an den Flüssigkeitsdetektorkontakten 1930 anzeigt. Wenn Sie also eine größere Kapazität aufweisen, können Sie Änderungen der Kapazität leichter feststellen. Das heißt, die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen kann die Größe dieses Stroms und jede Phasenverschiebung im Vergleich zur angelegten Spannung feststellen und daraus eine Änderung der Kapazität und des Widerstands am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 bestimmen. Aus den Veränderungen der Kapazität und des Widerstands lassen sich das Vorhandensein von Flüssigkeit und Informationen über den Typ der Flüssigkeit bestimmen. Weitere Einzelheiten hierzu finden Sie in dem am 23. Mai 2023 erteilten US-Patent Nr. 11,658,443 mit dem Titel LIQUID DETECTION AND CORROSION MITIGATION, das durch Verweis einbezogen wird.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 können kurz sein und reichen nur einen kurzen Abstand über die Erdungspads 1950 an der Ober- und Unterseite der Zunge 1910 hinaus. Auf diese Art und Weise stellen die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 keine Verbindung zu den Kontakten (nicht dargestellt) eines Verbindereinsatzes her, wie z. B. des Verbindereinsatzes 500 (dargestellt in 5), wenn der Verbindereinsatz 500 in eine Gehäusebaugruppe 1900 der Verbinderaufnahme eingesetzt wird.
Die Platzierung der Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 zwischen dem VBUS-Kontakt 1922 und dem CC-Kontakt 1924 ermöglicht das Feststellen von Flüssigkeit an den am meisten gefährdeten Positionen der Zunge 1910. Während in diesem Beispiel vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 gezeigt oder beschrieben werden, kann eine andere Anzahl von Flüssigkeitsdetektorkontakten 1930 auf Verbinderzungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden, z. B. können mehr oder weniger als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 eingeschlossen werden. Das heißt, ein, zwei, drei, fünf oder mehr als fünf Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 können auf der Zunge 1910 oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme mit der Zunge 1910 eingeschlossen sein. Außerdem können Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 und andere Flüssigkeitsdetektorkontakte (nicht gezeigt) zwischen anderen Kontakten 1920, zwischen Kontakten 1920 und Erdungspad 1950 oder an anderer Stelle auf der Stütze 1910 oder in einer Verbinderaufnahme, die die Zunge 1910 unterstützt, eingeschlossen sein.
20 ist eine geschnittene Seitenansicht der Verbinderaufnahme von 19. Diese Schnittansicht der Zungenbaugruppe 1900 ist entlang der Linie A-A von 19 zu sehen. Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 können in oberflächenmontierten Kontaktabschnitten 1932 enden, die an Pads gelötet werden können, die mit Leiterbahnen auf einer gedruckten Leiterplatte (nicht dargestellt) einer elektronischen Vorrichtung, wie der handgehaltenen Rechenvorrichtung 110, der tragbaren Rechenvorrichtung 120 (beide in 1 dargestellt), oder einer anderen elektronischen Vorrichtung verbunden sind. Der CC-Kontakt 1924 und der SBU-Kontakt 1926 können auf der Ober- und Unterseite der Zunge 1910 positioniert werden, ebenso wie die Erdungspads 1950. Eine zentrale Grundplatte 2030 kann sich durch die Mitte der Zunge 1910 erstrecken.
Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930, die CC-Kontakte 1924 und die anderen Kontakte 1920 (dargestellt in 19) können eine obere Oberfläche aufweisen, die mindestens etwa bündig mit einer oberen Oberfläche des Formteils 2010 der Zunge 1910 in der Nähe des Erdungspads 1950 ist, beispielsweise hinter den Kontaktabschnitten 2020 der Kontakte 1920. Kontaktabschnitte 2020 können Stellen sein, an denen die Kontakte in einem entsprechenden Verbindereinsatz (nicht gezeigt) mit den Kontakten 1920 verbunden sind, wenn der Verbindereinsatz mit einer Verbinderaufnahme zusammengefügt wird, die die Zungenbaugruppe 1900 unterstützt. Diese planare Anordnung kann die Empfindlichkeit verringern, da es keine vertieften Abschnitte oder Gräben zwischen den Kontakten gibt, in denen sich Flüssigkeit ansammeln und festgestellt werden kann. Dies kann jedoch durch die große Größe der Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 kompensiert werden. Außerdem kann das Vorhandensein von Formteilen 2010 zwischen den Kontakten 1920 die Kapazität zwischen den Flüssigkeitsdetektorkontakten 1930 und den CC-Kontakten 1924 sowie zwischen den Flüssigkeitsdetektorkontakten 1930 und den VBUS-Kontakten 1922 verringern. Dies kann das Feststellen von Flüssigkeiten erschweren, aber auch dies kann durch die große Größe der Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930 kompensiert werden. Das Vorhandensein von Formteilen 2010 zwischen den Kontakten 1920 kann dazu beitragen, die Positionen der Kontakte 1920 während der Herstellung zu kontrollieren. Die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930, die CC-Kontakte 1924 und die anderen Kontakte 1920 können in der Nähe der Vorderseite der Zunge 1910 an den Kontaktabschnitten 2020 über das Formteil 2010 hinausragen. Das heißt, die Form 2010 zwischen den Kontaktabschnitten 2020 der Kontakte 1920 kann im Vergleich zu den Abschnitten der Kontakte 1920 zwischen den Kontaktabschnitten 2020 und dem Erdungspad 1950 vertieft sein.
21 veranschaulicht einen Abschnitt einer Verbinderaufnahme nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zunge 2110 kann nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderbaugruppe 122 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen Verbinderaufnahme verwendet werden. Die Zunge 2110 kann die Kontakte 2120 an einer Ober- und Unterseite unterstützen. Ein Abschnitt des EMI- oder Erdungspads 2150 kann entfernt werden, um Platz für den Flüssigkeitsdetektorkontakt 2160 zu schaffen. Der Flüssigkeitsdetektorkontakt 2160 kann sich entlang einer vorderen Kante des EMI- oder Erdungspads 2150 erstrecken. Die Zunge 2110 kann ferner den Kontakt zur Feststellung der Verbindung 2140 unterstützen, der durch Beschneiden an oder in der Nähe der Stelle 2142 isoliert werden kann. Die Zunge 2110 kann ferner den seitlichen Erdungskontakt 2130 unterstützen. Die Zunge 2110 kann einen zusätzlichen Flüssigkeitsdetektorkontakt 2160 an einer Unterseite unterstützen.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können verschiedene Techniken und Merkmale verwenden, um die Empfindlichkeit dieses Flüssigkeitsnachweises zu verbessern. Zum Beispiel können Merkmale, die helfen, Flüssigkeit zu einem oder mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten zu leiten, auf einer Verbinderzunge oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme oder einem Verbindereinsatz eingeschlossen werden. Verschiedene hydrophobe und hydrophile Beschichtungen können auf der Zunge oder zugehörigen Strukturen abgelagert oder angebracht werden, um die Flüssigkeit zu den Flüssigkeitsdetektorkontakten zu richten. Hydrophobe Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit auf einer Zunge von einer ersten Stelle weg zu bewegen. Hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit an eine zweite Stelle auf der Zunge zu ziehen. Zum Beispiel können hydrophobe Beschichtungen oder Materialien verwendet werden, um Flüssigkeit von einer vorderen Kante der Zunge weg zu bewegen, und hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit in Richtung eines Flüssigkeitsdetektorkontakts zu bewegen, der sich zwischen den Kontakten und in der Nähe eines Erdungspads, zwischen einer Anzahl von Kontakten und dem Erdungspad oder an anderen Stellen der Zunge befindet. In diesen und anderen Beispielen können Gräben, Kanäle oder Rillen an der Ober- und Unterseite der Zunge zwischen den Kontakten ausgebildet werden, um die Flüssigkeit zu den Flüssigkeitsdetektorkontakten zu richten. Diese Gräben, Kanäle oder Rillen können eine kapillare Wirkung bereitstellen, um Flüssigkeit zwischen Stellen auf der Zunge zu transportieren. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann Flüssigkeit durch die Beschichtungen, Materialien oder Gräben zu einem oder mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten auf einer Oberfläche auf oder nahe der Zunge geleitet werden. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
22 veranschaulicht eine Zungenbaugruppe nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zungenbaugruppe 2200 kann in der Verbinderaufnahme 112, der Verbinderbaugruppe 122 (beide in 1 dargestellt) oder einer anderen Verbinderaufnahme verwendet werden. Die Zunge 2210 kann eine Anzahl von Energie- und Datenkontakten 2220 und Flüssigkeitsdetektorkontakten 2230 unterstützen. Gräben, Rillen oder Kanäle 2280 können in der oberen und unteren Oberfläche der Zunge 2210 zwischen und zwischen den Energie- und Datenkontakten 2220 und den Flüssigkeitsdetektorkontakten 2230 gebildet werden, während der Graben, die Rille oder der Kanal 2282 (zusammen als Kanäle 2280 bezeichnet) entlang der vorderen Kante 2212 der Zunge 2210 gebildet werden kann. Kanäle 2280 können in der oberen und unteren Oberfläche der Zunge 2210 zwischen und zwischen Energie- und Datenkontakten 2220 und Flüssigkeitsdetektorkontakten 2230 gebildet werden. Die Kanäle 2280 können so angeordnet sein, dass sie die Flüssigkeit auf der Zunge 2210 zu einem der Flüssigkeitsdetektorkontakte 2230 leiten. Die Kanäle 2280 können durch Laserätzung, chemisches Ätzen, Formgebung oder auf andere Art und Weise gebildet werden. Energie- und Datenkontakte 2220, Flüssigkeitsdetektorkontakte 2230, Kanäle 2280 und andere Merkmale können sich auf der oberen oder unteren Oberfläche der Zunge 2210 befinden.
Die Kanäle 2280 können einen „V“-Querschnitt, einen rechteckigen Querschnitt, einen „U“-Querschnitt oder einen anderen Querschnitt aufweisen. Die Geometrie, die Tiefe, die Breite und der Verlauf können variiert werden, um den kapillaren Fluss, das Flussvolumen und die Geschwindigkeit zu verbessern. Kanäle 2280, die zwischen, unter und entlang einer vorderen Kante der Zunge 2210 gebildet werden, können eine kapillare Wirkung bereitstellen, um Flüssigkeit zwischen Stellen auf der Zunge 2210 zu bewegen. Die Kanäle 2280 können eine kapillare Wirkung bereitstellen, um Flüssigkeit von der vorderen Kante 2212 der Zunge 2210 in Richtung eines oder mehrerer Flüssigkeitsdetektorkontakte 2230 zu bewegen. Die Kanäle 2280 in dem veranschaulichten Beispiel können als ein einziger Kanal betrachtet werden, da sie kontinuierlich zusammenlaufen. Die Kanäle 2280 können hier als separate Kanäle zwischen benachbarten Kontakten 2220 bezeichnet werden und können optional den Kanal 2282 entlang einer vorderen Kante 2212 der Zunge 2210 einschließen.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann Flüssigkeit auch durch hydrophobe und hydrophile Beschichtungen und Materialien (nicht gezeigt) zu einem oder mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten 2230 auf einer Oberfläche auf oder nahe der Zunge 2210 geleitet werden. Diese Beschichtungen und Materialien können auf der Zunge 2210 abgelagert oder anderweitig platziert werden, oder es können Abschnitte der Zunge 2210 aus ihnen gebildet werden. Hydrophobe Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit auf der Zunge 2210 von einer ersten Stelle weg zu bewegen. Hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit an eine zweite Stelle der Zunge 2210 zu ziehen. Zum Beispiel können hydrophobe Beschichtungen oder Materialien verwendet werden, um Flüssigkeit von der vorderen Kante 2212 der Zunge 2210 weg zu bewegen, und hydrophile Beschichtungen oder Materialien können verwendet werden, um Flüssigkeit in Richtung eines oder mehrerer Flüssigkeitsdetektorkontakte 2230 zu bewegen, die sich zwischen den Kontakten 2220 und dem nahen Erdungspad 2250, zwischen einer Anzahl von Kontakten 2220 und dem Erdungspad 2250 oder an anderen Stellen der Zunge 2210 befinden.
Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie z. B. die Zunge 710, die Zunge 1110, die Zunge 1410, die Zunge 1910, die Zunge 2110 und die ihnen zugehörigen Strukturen können hydrophobe Materialien oder Beschichtungen, hydrophile Materialien oder Beschichtungen, Gräben, Kanäle oder Rillen einschließen, die mit den in 22 gezeigten gleich oder ähnlich sind.
23 veranschaulicht die Schaltlogik der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 kann einen Sinuswellengenerator, einen Impulswellengenerator, einen Transimpedanzverstärker und andere Schaltlogiken einschließen. Die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 kann eine Spannungswellenform am Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 bereitstellen (oder an einem der anderen hier gezeigten Flüssigkeitsdetektorkontakte, wie dem Flüssigkeitsdetektorkontakt 730, 1130, 1430 oder einem anderen Flüssigkeitsdetektorkontakt, der durch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt wird). Wenn sich zwischen dem Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 und dem VBUS-Kontakt 1922 oder dem CC-Kontakt 1924 (beide ebenfalls in 19 dargestellt) Flüssigkeit befindet, kann der Strom vom Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 durch die Flüssigkeit entweder zum VBUS-Kontakt 1922 oder zum CC-Kontakt 1924 oder zu beiden strömen, je nachdem, wo sich die Flüssigkeit befindet. Der Stromfluss kann als Änderung der Kapazität, des Widerstands oder beides erscheinen, wie beim Flüssigkeitsdetektorkontakt 1930 festgestellt wird. Die Veränderung der Kapazität und des Widerstands kann analysiert und das Vorhandensein von Flüssigkeit bestimmt werden. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann auch ein Typ von Flüssigkeit bestimmt werden. Weitere Einzelheiten hierzu finden Sie in dem am 23. Mai 2023 erteilten US-Patent Nr. 11,658,443 mit dem Titel LIQUID DETECTION AND CORROSION MITIGATION, das durch Verweis einbezogen wird.
Wenn mit Hilfe der Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 eine Flüssigkeit festgestellt wird, können verschiedene Schritte zur Abschwächung ausgeführt werden. Diese Schritte zur Abschwächung können Maßnahmen einschließen, die von der Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 oder einer anderen Schaltung ausgeführt werden, sowie Maßnahmen, die einem Benutzer vorgeschlagen und von ihm ausgeführt werden. Diese verschiedenen Handlungen können davon abhängen, ob eine zweite elektronische Vorrichtung an die Verbinderaufnahme zur Feststellung von Flüssigkeiten angeschlossen ist. Zusätzliche Handlungen können von der zweiten elektronischen Vorrichtung ausgeführt werden, die mit einer Verbinderaufnahme zur Feststellung von Flüssigkeiten verbunden ist.
Die Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 oder eine andere Schaltung kann nach dem Feststellen einer Flüssigkeit verschiedene Aktionen ausführen. Um beispielsweise Korrosion zu verhindern, können die elektrischen Felder zwischen den Kontakten reduziert werden. In der in 19 gezeigten Ausführungsform kann dies bei einem oder mehreren Kontakten 1920 durch Trennen des Kontakts von der internen Schaltlogik, durch Herabsetzen der Spannung am Kontakt oder durch andere Schritte zur Abschwächung geschehen.
In einem Beispiel kann ein elektrisches Feld vom VBUS-Kontakt 1922 zum CC-Kontakt 1924 reduziert werden. Sie können dies tun, indem Sie die Spannung am VBUS-Kontakt 1922 reduzieren, indem Sie die Energie am VBUS-Kontakt 1922 (oder den anderen hier beschriebenen VBUS-Kontakten) abschalten. Der VBUS-Kontakt 1922 kann ferner geerdet oder über eine niedrige Impedanz mit Masse verbunden werden. Der CC-Kontakt 1924 kann abgetrennt, geerdet oder über eine niedrige Impedanz mit der Erde verbunden werden. Ein Beispiel ist in der folgenden Figur gezeigt.
24 veranschaulicht eine Schaltlogik zur Begrenzung der Korrosion an einer Verbinderzunge nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Mit Bezug auf 19 kann eine elektronische Vorrichtung 2430, die Energie empfängt, über ein Kabel 2410 mit einer elektronischen Vorrichtung 2440, die Energie bereitstellt, verbunden werden. Die elektronische Vorrichtung 2440 kann einen hochziehbaren 2442 über den CC-Kontakt 2424 und einen Pullup 2444 über den CC-Kontakt 2484 an einer USB-Typ-C-Verbinderaufnahme bereitstellen, wobei sich der CC-Kontakt 2424 und der CC-Kontakt 2484 auf gegenüberliegenden Seiten einer Zunge befinden. Der CC-Kontakt 2424 kann über den Leiter 2412 mit dem CC-Kontakt 1924 der Zungenbaugruppe 1900 in der elektronischen Vorrichtung 2430 für den Empfang von Energie verbunden werden. Das Kabel 2410 kann optional einen Widerstand 2414 bereitstellen, der an den CC-Kontakt 2484 angeschlossen werden kann, und einen Widerstand 2416, der an den CC-Kontakt 1984 angeschlossen werden kann. Der CC-Kontakt 1924 und der CC-Kontakt 1984 können sich auf gegenüberliegenden Seiten der Zunge 1910 in der Zungenbaugruppe 1900 befinden. Während einer Verbindung kann der Pullup 2442 auf den CC-Kontakt 1924 ziehen, was die Spannung am CC-Kontakt 1924 erhöhen kann. Dieser Spannungsanstieg kann von der elektronischen Vorrichtung 2430 festgestellt werden und die Ladevorgänge mit der elektronischen Vorrichtung 2440 können beginnen. Die USB-Typ-C-Aufnahme für die elektronische Vorrichtung 2430 kann die Verbinderaufnahme 112, die Verbinderaufnahme 122 (beide in 1 dargestellt) oder eine andere Verbinderaufnahme sein.
Wenn Flüssigkeit auf der Zunge 1910 festgestellt wird, kann der CC-Kontakt 1924 geerdet oder über eine niedrige Impedanz des Widerstands 2432 mit Masse verbunden werden. In diesem Beispiel kann der CC-Kontakt 1924 über einen Widerstand 2432 mit Masse verbunden werden, dessen Widerstand kleiner als ein Wert Ra ist, wobei Ra ein zulässiger Widerstandsbereich ist, den der CC-Kontakt 1924 während der Feststellung einer Verbindung mit einer USB-Typ-C-konformen Quelle aufweisen darf. Dieser Widerstand kann die Spannung am CC-Kontakt 1924 verringern, was die Rate der Korrosion am CC-Kontakt 1924 verringern kann. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der CC-Kontakt 1924 vom Widerstand 2432 getrennt werden. Ein Beispiel ist in dem am 23. Mai 2023 erteilten US-Patent Nr. 11,658,443 mit dem Titel LIQUID DETECTION AND CORROSION MITIGATION aufgeführt, das durch Verweis einbezogen ist. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der CC-Kontakt 1924 mit Masse verbunden werden, zum Beispiel durch einen Transistor (nicht dargestellt), der ein Gate aufweist, das von der Schaltung der Schnittstelle für Verbinderaufnahmen 2320 (dargestellt in 23) gesteuert wird, einen Drain, der mit dem CC-Kontakt 1924 verbunden ist, und eine Quelle, die mit Masse verbunden ist. Der VBUS-Kontakt 1922 (und die anderen VBUS-Kontakte) können von der internen Schaltlogik für die Energieversorgung getrennt werden, die interne Schaltlogik für die Energieversorgung kann mindestens teilweise abgeschaltet werden, der VBUS-Kontakt 1922 kann geerdet oder über eine niedrige Impedanz mit der Erde verbunden werden, oder es können andere Maßnahmen ergriffen werden, um die von den VBUS-Kontakten ausgehenden elektrischen Felder zu reduzieren und jegliches Dendritenwachstum zwischen den VBUS-Kontakten und angrenzenden oder nahe gelegenen Kontakten zu verringern. In ähnlicher Art und Weise kann der CC-Kontakt 1984 über eine niedrige Impedanz 2434 auf Masse gezogen werden. Der CC-Kontakt 1984 kann in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nach dem Feststellen von Flüssigkeit abgeschaltet werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Vorrichtung 2430 auf die gleiche oder eine ähnliche Art und Weise reagieren, unabhängig davon, ob der CC-Kontakt 1924 oder der CC-Kontakt 1984 über den Leiter 2412 im Kabel 2410 mit dem CC-Kontakt 2424 verbunden ist. Das heißt, die elektronische Vorrichtung 2430 kann nach dem Feststellen einer Flüssigkeit unabhängig von der Rotation eines Verbindereinsatzes den gleichen Betrieb durchführen. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist möglicherweise nur eine Schaltung zur Erdung oder zum Bereitstellen einer niedrigen Impedanz für einen CC-Kontakt verfügbar. In einer solchen Ausführungsform kann der CC-Kontakt 1924, sobald Flüssigkeit festgestellt wird, geerdet oder über eine niedrige Impedanz mit der Erde verbunden werden. Der CC-Kontakt 1984 kann unverändert bleiben und auf eine Verbindung entweder mit dem Pullup 2442 oder dem Pullup 2444 überwacht werden. Wenn eine solches Pullup festgestellt wird, kann die Schaltlogik für die Erdung oder die Verbindung zur Erde über eine niedrige Impedanz vom CC-Kontakt 1924 getrennt und mit dem CC-Kontakt 1984 verbunden werden. Der CC-Kontakt 1984 kann dann geerdet oder über eine niedrige Impedanz mit Masse verbunden werden und der CC-Kontakt 1924 kann optional einen Pullup überwachen.
Sobald Flüssigkeit in einer Verbinderaufnahme festgestellt wird, können andere Maßnahmen ergriffen werden. Sie können dem Benutzer eine Benachrichtigung bereitstellen, dass die Energie an den VBUS-Kontakten reduziert oder entfernt wird. Einem Benutzer kann vorgeschlagen werden, einen Verbindereinsatz, wie z. B. den Verbindereinsatz 132 oder den Verbindereinsatz 134, der in die Verbinderaufnahme, wie z. B. die Verbinderaufnahme 112 oder die Verbinderaufnahme 122 (alle in 1 dargestellt) eingesetzt ist, zu trennen. Ein Vorschlag zum Ausschalten der elektronischen Vorrichtung kann gemacht werden. In dieser und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann bestimmt werden, welcher von mehreren Flüssigkeitsdetektorkontakten mit Flüssigkeit in Berührung kommt, und ein entsprechender VBUS-Kontakt kann abgeschaltet oder in eine hohe Impedanz umgewandelt werden, während die anderen VBUS-Kontakte mit Energie versorgt bleiben können. Ein oder mehrere andere Kontakte, wie beispielsweise der CC-Kontakt 1924 oder der SBU-Kontakt 1926, können abgeschaltet oder in eine hohe Impedanz umgewandelt werden, bis die Flüssigkeit entfernt wird. In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können diese und andere Aktionen in verschiedenen Kombinationen ausgeführt werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Verbinderaufnahmen bereitstellen, die Verbindereinsätze aufnehmen können, die mit verschiedenen Standards wie Universal Serial Bus (USB), USB-Typ-C, High-Definition Multimedia Interface® (HDMI), Digital Visual Interface (DVI), Ethernet, DisplayPort, Thunderbolt™, Lightning™, Joint Test Action Group (JTAG) konform sind, Test-Access-Port (TAP), Directed Automated Random Testing (DART), universelle asynchrone Empfänger/Sender (UARTs), Taktsignale, Energiesignale und andere Typen von Standard-, Nicht-Standard- und proprietären Schnittstellen und Kombinationen davon, die entwickelt wurden, werden oder in Zukunft entwickelt werden.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt, die in USB-Typ-C-Steckern verkörpert oder diesen zugehörigen Schaltungen sind. Diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können auch in andere Typen von Verbindern und zugehörigen Schaltungen eingebaut werden. Auch wenn Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gut geeignet sind, um in Verbinderaufnahmen verwendet zu werden, können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in Verbindereinsätzen und anderen Typen von Verbindern verwendet werden. Außerdem, während in den obigen Beispielen vier Flüssigkeitsdetektorkontakte gezeigt werden, können auch andere Anzahlen von Flüssigkeitsdetektorkontakten, wie ein, zwei, drei, vier oder mehr als vier Flüssigkeitsdetektorkontakte, auf einer Zunge oder an anderer Stelle in einer Verbinderaufnahme, einem Verbindereinsatz oder einem anderen Verbinder in diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen werden.
In diesen und anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Kontakte, Abschirmungen, Verstärkungsrahmen und andere leitende Abschnitte einer Verbinderaufnahme durch Stanzen, Folgestanzen, Schmieden, Metall-Spritzgießen, Tiefziehen, maschinelle Bearbeitung, Mikrobearbeitung, computernumerisch gesteuerte (CNC) Bearbeitung, Schraubbearbeitung, 3D-Druck, Durchsetzfügen oder andere Herstellungsprozesse hergestellt werden. Die leitenden Abschnitte können aus rostfreiem Stahl, Stahl, Kupfer, Kupfer-Titan, Phosphor-Bronze, Messing, Nickel-Gold, Kupfer-Nickel, Silizium-Legierungen oder anderen Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Sie können mit Nickel, Gold oder einem anderen Material überzogen oder beschichtet sein.
Die nichtleitenden Abschnitte, wie Gehäuse, Formteilzungen und andere Strukturen, können durch Einspritzgießen, Spritzgießen oder andere Formgebungs-, 3D-Druck-, Bearbeitungs- oder andere Herstellungsprozesse hergestellt werden. Die nichtleitenden Abschnitte können aus Silizium oder Silikon, Polyimid, Glasnylon, Polycarbonat, Gummi, Hartgummi, Kunststoff, Nylon, Flüssigkristallpolymeren (LCP), Keramik, thermoplastischen Elastomeren (TPE) oder einem anderen nichtleitenden Material oder einer Kombination von Materialien bestehen.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können Verbinderaufnahmen bereitstellen, die in verschiedenen Arten von Vorrichtungen, wie Tablet-Computern, Laptop-Computern, Desktop-Computern, All-in-One-Computern, Mobiltelefonen, Speichervorrichtungen, tragbaren Rechenvorrichtungen, tragbaren Medienabspielgeräten, Navigationssystemen, Monitoren, Fernbedienungen, Adaptern und anderen Vorrichtungen eingerichtet werden können.
Wenn Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gut geeignet sind, um in Verbinderaufnahmen verwendet zu werden, können diese und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in Verbindereinsätzen und anderen Typen von Verbindern verwendet werden.
Die oben beschriebenen Beispiele verwenden spezielle Kontakte, wie die Flüssigkeitsdetektorkontakte 1930, und verschiedene Zungen oder Zungenbaugruppen, wie die Zunge 1910 und die Zungenbaugruppe 1900. Diese Beispiele gelten auch für die anderen Zungen und Zungenbaugruppen, wie die Zunge 710 und die Zungenbaugruppe 700, die Zunge 1110 und die Zungenbaugruppe der Verbinderaufnahme 1100, die Zunge 1410 und die Zungenbaugruppe der Verbinderaufnahme 1400 und andere Zungen oder Zungenbaugruppen, die in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden. Die Anzahl der Referenznummern wird durchgängig in den Figuren und ihren Beschreibungen verwendet. Während die Merkmale in den obigen Beispielen auf einer Seite der Zunge gezeigt werden, können die gleichen oder ähnliche Merkmale auf einer gegenüberliegenden Seite der Zunge wiederholt werden.
Es versteht sich von selbst, dass bei der Verwendung von personenbezogenen Daten Datenschutzrichtlinien und -praktiken befolgt werden sollten, die allgemein anerkannt sind und branchenspezifischen oder behördlichen Anforderungen zur Wahrung der Privatsphäre der Benutzer entsprechen oder diese übertreffen. Insbesondere sollten personenbezogene Daten so verwaltet und gehandhabt werden, dass das Risiko eines unbeabsichtigten oder unbefugten Zugriffs oder einer unbefugten Nutzung minimiert wird, und die Art der genehmigten Nutzung sollte den Benutzern klar angezeigt werden.
Die vorstehende Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Sie soll weder erschöpfend sein, noch die Erfindung auf die genaue beschriebene Form beschränken, und im Lichte der vorstehenden Lehre sind viele Modifikationen und Variationen möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgesucht und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen so gut wie möglich zu erläutern und es dadurch anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, die für den jeweiligen in Erwägung gezogenen Verwendungszweck geeignet sind, optimal zu nutzen. Es versteht sich somit, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Patentansprüche abdecken soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63409633 [0001]
US 11658443 [0046, 0069, 0080, 0085]

Claims

Verbinderaufnahme, umfassend: ein Gehäuse, das einen Durchgang aufweist; eine Zunge, die sich in dem Durchgang befindet; eine erste Vielzahl von Kontakten auf einer Oberseite der Zunge; eine zweite Vielzahl von Kontakten auf einer Unterseite der Zunge; eine erste Öffnung in einer ersten Seite des Durchgangs; einen ersten seitlichen Erdungskontakt, der in der ersten Öffnung des Durchgangs positioniert ist; eine zweite Öffnung in dem Durchgang; und einen ersten Verbindungsdetektorkontakt, der in der zweiten Öffnung des Durchgangs positioniert ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 1, wobei sich die zweite Öffnung in einer zweiten Seite des Durchgangs befindet, wobei die zweite Seite der ersten Seite gegenüberliegt.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 2, wobei ein Kontaktabschnitt des ersten Verbindungsdetektorkontaktsweiter von einer Vorderseite der Verbinderaufnahme als ein Kontaktabschnitt des ersten seitlichen Erdungskontakts positioniert ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 1, wobei sich die zweite Öffnung in einem Boden des Durchgangs befindet, der Boden des Durchgangs unterhalb der Zunge.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 4, die ferner einen zweiten seitlichen Erdungskontakt in einer dritten Öffnung und einen zweiten Verbindungsdetektorkontakt in einer vierten Öffnung umfasst.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 1, wobei der erste Verbindungsdetektorkontakt eine Biegung umfasst, um die Strahlenlänge des ersten Verbindungsdetektorkontaktzu vergrößern.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 1, die ferner eine erste Lasche entlang eines Abschnitts eines äußeren Rands des ersten seitlichen Erdungskontakts und eine zweite Lasche entlang eines Abschnitts eines äußeren Rands des ersten Verbindungsdetektorkontakt umfasst.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 7, wobei die erste Lasche und die zweite Lasche aus Kunststoff bestehen.
Verbinderaufnahme, umfassend: ein Gehäuse, das einen Durchgang aufweist; eine Zunge, die sich in dem Durchgang befindet; eine erste Vielzahl von Energie- und Datenkontakten auf einer Oberseite der Zunge; eine zweite Vielzahl von Energie- und Datenkontakten auf einer Unterseite der Zunge; einen ersten Flüssigkeitsdetektorkontakt auf der Oberseite der Zunge; und einen zweiten Flüssigkeitsdetektorkontakt auf einer Unterseite der Zunge.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 9, wobei mindestens einer der ersten Vielzahl von Energie- und Datenkontakten um den ersten Flüssigkeitsdetektorkontakt herumgeführt ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 10, wobei der erste Flüssigkeitsdetektorkontakt und der zweite Flüssigkeitsdetektorkontakt mit einer Schaltung für elektrochemische Impedanzspektroskopie gekoppelt sind.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 9, ferner umfassend eine erste Vielzahl von Gräben, jeweils zwischen benachbarten Energie- und Datenkontakten auf der Oberseite der Zunge, und eine zweite Vielzahl von Gräben, jeweils zwischen benachbarten Energie- und Datenkontakten auf der Unterseite der Zunge.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 9, ferner umfassend: eine hydrophobe Beschichtung auf der Oberseite der Zunge in der Nähe einer vorderen Kante der Zunge und eine hydrophile Beschichtung auf der Oberseite der Zunge in der Nähe des ersten Flüssigkeitsdetektorkontakts.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 10, ferner umfassend einen Verbindungsdetektorkontakt.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 14, wobei der Verbindungsdetektorkontakt in einer seitlichen Öffnung in dem Durchgang positioniert ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 15, ferner umfassend einen dritten Flüssigkeitsdetektorkontakt auf einer Oberseite der Zunge und einen vierten Flüssigkeitsdetektorkontakt auf einer Unterseite der Zunge, wobei der erste Flüssigkeitsdetektorkontakt, der zweite Flüssigkeitsdetektorkontakt, der dritte Flüssigkeitsdetektorkontakt und der vierte Flüssigkeitsdetektorkontakt mit einer Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte verbunden sind, wobei die Flüssigkeitsdetektorkontaktplatte in einem einzigen Kontakt endet.
Verbinderaufnahme, umfassend: eine Zunge; ein Erdungspad auf einer Oberseite der Zunge; eine erste Vielzahl von Kontakten auf der Oberseite der Zunge, wobei die erste Vielzahl von Kontakten einen ersten Kontakt einschließt, der sich über eine erste Länge von dem Erdungspad zu einer vorderen Kante der Zunge erstreckt, und einen zweiten Kontakt, der sich über eine zweite Länge vom Erdungspad zu einer vorderen Kante der Zunge erstreckt; und einen Flüssigkeitsdetektorkontakt zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt, der sich über eine dritte Länge vom Erdungspad zu einer vorderen Kante der Zunge erstreckt, wobei die erste Länge und die zweite Länge länger als die dritte Länge sind.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 17, wobei der erste Kontakt einen ersten abgewinkelten Abschnitt einschließt, sodass der erste Kontakt um den Flüssigkeitsdetektorkontakt herum gewinkelt ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 18, wobei der zweite Kontakt einen zweiten abgewinkelten Abschnitt einschließt, sodass der zweite Kontakt um den Flüssigkeitsdetektorkontakt herum gewinkelt ist.
Verbinderaufnahme nach Anspruch 19, wobei der erste Kontakt einen VBUS-Kontakt umfasst und der zweite Kontakt einen CC-Kontakt für eine Universal-Serial-Bus-Typ-C-Verbinderaufnahme umfasst.