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Querverweise zu verwandten Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der United States-Patentanmeldung Nummer 13/607,462, eingereicht am 7. September 2012 und ist verwandt mit der United States-Provisional-Anmeldung 61/694,423, eingereicht am 29. August 2012 (Anwalts-Docket-Nummer 90911-P12281USP3), und der United States-Anmeldung Nummer 13/607,439, eingereicht am 7. September 2012 (Anwalts-Docket-Nummer 90911-036710US), die hiermit durch Bezug aufgenommen sind.
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Hintergrund
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Jedes Mal, wenn ein Benutzer mit einem elektronischen Gerät interagiert, kann der Benutzer eine Bewertung der Qualität des Geräts vornehmen. Eine angenehme Erfahrung kann eine positive Bewertung durch den Benutzer prägen, und nach einer Zeit kann der Benutzer den Eindruck gewinnen, dass das Gerät von hoher Qualität ist und dass darauf vertraut werden kann, dass die Firma, die das Gerät herstellt, zuverlässige Geräte herstellt. Eine derartige Interaktion kann jedes Mal stattfinden, wenn ein Benutzer einen Steckverbinder in eine Buchse eines elektronischen Geräts einführt.
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Elektronische Geräte kommunizieren und erhalten Energie häufig über Kabelanordnungen. Diese Kabelanordnungen können Steckverbindereinsätze, oder Stecker, an einem oder mehreren Enden eines Kabels umfassen. Die Steckverbindereinsätze können in Steckerbuchsen elektronischer Geräte gesteckt werden, um so einen oder mehrere leitende Pfade für Signale oder Energie zu bilden.
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Häufig werden Steckverbindereinsätze durch einen Benutzer in eine Buchse gesteckt, indem der Steckverbindereinsatz einfach in die Buchse geschoben wird, bis er nicht mehr weiter eingeführt werden kann. Dies kann den Benutzer darüber im Unsicheren lassen, ob eine Verbindung hergestellt wurde. Diese unbefriedigende Erfahrung kann in schlechter Weise auf das elektronische Gerät reflektieren und kann Zweifel des Benutzers über das elektronische Gerät erzeugen.
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Anstatt einfach einen Steckverbindereinsatz in eine Steckerbuchse einzuschieben, bis er nicht mehr weiter eingeführt werden kann, könnte es nützlich sein, wenn es eine Art eindeutige Rückmeldung gäbe, die dem Benutzer bereitgestellt wird, wenn ein Steckverbinder ordnungsgemäß in eine Steckerbuchse eingeführt ist. Wenn es angenehm ist, den Steckverbindereinsatz in die Steckerbuchse einzuführen, kann der Benutzer einen vorteilhaften Eindruck gewinnen.
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Somit werden Stecksysteme benötigt, die eine klare Rückmeldung für den Benutzer bereitstellen, wenn ein Steckverbindereinsatz ordnungsgemäß in eine Steckerbuchse eingeführt ist.
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Zusammenfassung
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Entsprechend können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Stecksysteme bereitstellen, die eine klare Rückmeldung für einen Benutzer bereitstellen, wenn ein Steckverbindereinsatz ordnungsgemäß in eine Steckerbuchse eingeführt ist. Eine illustrative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Stecksystem bereitstellen, das eine taktile (durch Fühlen) Rückmeldung an einen Benutzer bereitstellt, wenn ein Steckverbindereinsatz ordnungsgemäß in eine Steckerbuchse eingeführt ist. In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die für den Benutzer bereitgestellte Rückmeldung auch hörbar sein.
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Eine illustrative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt ein Stecksystem bereit, das einen Steckverbindereinsatz und eine Steckerbuchse umfasst. Das Einführen eines Steckverbindereinsatzes in eine Steckerbuchse kann einem Kraftprofil folgen, das eine taktile Rückmeldung umfasst, die durch den Benutzer bemerkt werden kann. Dieses Kraftprofil kann ein Einführungsprofil umfassen, das durch eine im Wesentlichen monoton ansteigende Widerstandskraft von einem Beginn eines Einführens an, bis ein Peak erreicht ist, definiert ist, gefolgt von einem Durchklickereignis und führend zu einem finalen Verbindungspunkt. In dieser Ausführungsform kann eine taktile Rückmeldung durch dieses einmalige Durchklickereignis während des Einführens bereitgestellt werden. Das Einführungsprofil kann ferner einen Ziel-Abschnitt umfassen, in dem die Einführungskraft ansteigt, wenn der Steckverbindereinsatz über den finalen Verbindungspunkt hinaus eingeführt wird und der Steckverbindereinsatz das Ende der Steckerbuchse erreicht.
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Das Kraftprofil dieses Stecksystems kann ferner ein Entnahmeprofil umfassen. Das Entnahmeprofil kann durch eine ansteigende Widerstandskraft definiert sein, die zu einem Entnahme-Peak-Widerstand führt, gefolgt von einer abnehmenden Widerstandskraft, bis der Steckverbindereinsatz aus der Steckerbuchse entnommen ist.
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In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Einführungs- und Entnahme-Peak-Widerstandskräfte verschiedene Werte haben. In einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Peak-Kräfte etwa 1 kg betragen, sie können aber einen Bereich von Werten aufweisen, zum Beispiel von 0,5 bis 1,5 kg. Sie können auch andere Werte aufweisen. Das Durchklickereignis kann zu einer finalen Verbindungspositionskraft führen, die weniger als 15 Prozent der Peak-Widerstandskräfte beträgt. Dieser Unterschied im Widerstand kann eine taktile, und eventuell hörbare, Rückmeldung für den Benutzer bereitstellen, die den Benutzer informiert, dass der Steckverbindereinsatz ordnungsgemäß in die Steckerbuchse eingeführt ist.
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Eine andere illustrative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Steckerbuchse bereitstellen, die einen Riegel aufweist, der zwei Masse- oder andere Arten von Kontakten bildet. Diese Massekontakte können zu Beginn des Einführens in eine kurvenförmige Vorderkante eines Steckverbindereinsatzes einrasten. Diese Massekontakte können im Wesentlichen den Einführungswiderstand während dieser Zeit bereitstellen Dies kann in einer im Wesentlichen zu einer monoton ansteigenden Widerstandskraft führen, die zu einem Einführungs-Peak führt, der entsteht, wenn die Massekontakte eine Seite des Steckverbindereinsatzes erreichen.
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In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Massekontakte die Arretierungen an Seiten des Steckverbindereinsatzes erreichen, wenn der Steckverbindereinsatz weiter eingeführt wird. An diesem Punkt kann der Widerstand mit weiterem Einführen des Steckverbindereinsatzes rapide abnehmen, was zu einem Durchklickereignis führt. Dieses Durchklickereignis kann zur Folge haben, dass eine taktile, und eventuell hörbare, Rückmeldung für den Benutzer bereitgestellt wird.
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Um die Monotonie des zu dem Einführungs-Peak führenden Kraftprofils zu steigern, können andere Kontakte in der Steckerbuchse derart positioniert werden, dass sie nicht mit dem Steckverbindereinsatz einrasten, bis das Durchklickereignis erreicht wurde. Durch derartiges Positionieren anderer Kontakte sind beteiligte Kräfte in ihrer Interaktion mit dem Steckverbindereinsatz während des Einführens nicht vor dem Einführungs-Peak spürbar. Stattdessen treten sie während des Durchklickereignisses auf, wo sie nicht so auffällig sind.
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In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die anderen Kontakte Signalkontakte sein, und sie können Kontakte für Signale, Energie, Masse oder andere Arten von Regelung, Ansteuerung oder andere Signale umfassen. Die Massekontakte (oder andere, oder andere Arten von Kontakten) können auf Seiten des Steckverbindereinsatzes lokalisiert sein, während die anderen oder Signalkontakte auf einer Unterseite der Buchse lokalisiert sein können.
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Eine andere illustrative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann einen Steckverbindereinsatz bereitstellen. Der Steckverbindereinsatz kann eine Vorderseite mit zwei kurvenförmigen Vorderkanten umfassen, die sich von der Vorderseite zu den Seiten krümmen. Arretierungen, die Halteflächen bilden, können auf jeder Seite des Steckverbindereinsatzes lokalisiert sein. Die kurvenförmigen Vorderkanten können sich zu dem Punkt hin krümmen, an dem die Arretierungen anfangen. Dies kann zu einer Abwesenheit einer ebenen Fläche zwischen den kurvenförmigen Vorderkanten und den Arretierungen führen. Dies kann wiederum ein Einführungs-Kraftprofil bereitstellen, bei dem ein Durchklickereignis direkt auf eine Peak-Einführungs-Widerstandskraft folgt, wodurch die Interaktionserfahrung des Benutzers verbessert wird.
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Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können einen oder mehrere dieser und der anderen hier beschriebenen Merkmale vereinigen. Ein besseres Verständnis der Beschaffenheit und der Vorteile der vorliegenden Erfindung kann durch Verweis auf die folgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Figuren gewonnen werden.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 illustriert ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 illustriert ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 illustriert eine andere Sicht eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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4 illustriert eine Kraftkurve für ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5A und 5B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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6A und 6B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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7A und 7B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
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8A und 8B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung illustrativer Ausführungsformen
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1 illustriert ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Figur, wie auch andere enthaltene Figuren, wird zu illustrativen Zwecken gezeigt und beschränkt weder die möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung noch die Ansprüche.
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Ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Steckerbuchse 120 und einen Steckverbindereinsatz 150 umfassen. In diesem Beispiel ist die Steckerbuchse 120 in einem elektronischen Gerät 110 untergebracht. Das elektronische Gerät 110 ist hier als Smartphone gezeigt, obwohl es auch ein Gerät wie ein tragbares Rechengerät, ein Tablet-, Desktop- oder einteiliger Computer, ein Mobil- oder Mediatelefon, ein Speichergerät, ein tragbarer Medienspieler, ein Navigationssystem, ein Monitor oder ein anderes, mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konsistentes Gerät sein kann.
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Der Steckverbindereinsatz 150 kann ein Einsetzteil 160, ein Gehäuse 180 und ein Kabel 190 umfassen. Das Einsetzten 160 kann kurvenförmige Vorderkanten 162, Arretierungen 164 und Kontakte 170 umfassen. Das Steckverbindereinsatz-Gehäuse 180 kann von einem Benutzer gehalten werden, wenn der Steckverbindereinsatz 150 in eine Steckerbuchse 120 eingeführt wird. Das Kabel 190 kann Stromleiter umfassen, um Leistung und Signale zwischen dem elektronischen Gerät 110 und einem anderen elektronischen Gerät oder einer Stromversorgung zu transportieren. Weitere Details zu dem Steckverbindereinsatz 150 sind der United States-Provisional-Anmeldung 61/694,423, eingereicht am 29. August 2012, zu entnehmen, die durch Bezug aufgenommen ist. Weitere Details zu der Steckerbuchse 120 können der United States-Anmeldung Nummer 13/607,439, eingereicht am 7. September 2012, entnommen werden, die durch Bezug aufgenommen ist.
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2 illustriert ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Figur umfasst die Steckerbuchse 120 und den Steckverbindereinsatz 150. Die Steckerbuchse 120 kann Seitenmassekontakte 220 (oder andere Kontaktarten) und Signalkontakte 230 umfassen. Die Steckerbuchse 120 kann ferner eine Lasche 240 mit Öffnungen 242 umfassen, um Befestigungsmittel aufzunehmen, die verwendet werden können, um die Steckerbuchse 120 an das elektronische Gerät 110 anzuschließen. Die Lasche 240 kann ferner Löt-Ösen 242 umfassen, die an ein Main logic board, ein Motherboard, ein Flexible circuit board oder ein anderes geeignetes Substrat gelötet oder befestigt sein können.
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Der Steckverbindereinsatz 150 kann wie zuvor ein Einsetzteil 160, ein Gehäuse 180 und ein Kabel 190 umfassen. Der Steckverbindereinsatz 150 kann ferner eine Zugentlastung 195 umfassen, um das Kabel 190 zu schützen.
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3 illustriert eine andere Sicht eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Steckerbuchse 120 kann wieder Seitenmassekontakte 220 und Signalkontakte 230 umfassen. Die Seitenmassekontakte 220 können durch Enden eines Riegelteils gebildet sein. Details zu diesen Riegeln können der parallel anhängigen United States-Anmeldung Nummer 13/607,439, eingereicht am 7. September 2012, entnommen werden, die durch Bezug aufgenommen ist. Der Steckverbindereinsatz 150 kann wieder ein Einsetzteil 160 mit kurvenförmigen Vorderkanten 162, Arretierungen 164 und Kontakte 170 umfassen. Der Steckverbindereinsatz 150 kann ferner ein Gehäuse 180 und ein Kabel 190 umfassen.
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Wenn der Steckverbindereinsatz 150 in eine Steckerbuchse 120 eingeführt ist, können sich die Massekontakte 220 in den Arretierungen 164 auf dem Steckverbindereinsatz 150 befinden. Die Kontakte 170 auf dem Steckverbindereinsatz 150 können sich mit den Kontakten 230 in der Steckerbuchse 120 zusammenfügen.
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Wieder kann es beim Einführen des Steckverbindereinsatzes 150 in die Steckerbuchse 120 erwünscht sein, dem Benutzer eine klare, positive Rückmeldung bereitzustellen, dass der Steckverbindereinsatz 150 ordnungsgemäß in die Steckerbuchse 120 eingeführt wurde. Eine Kraftkurve, die eine derartige positive Rückmeldung bereitstellt, ist in der folgenden Figur gezeigt.
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4 illustriert eine Kraftkurve für ein Stecksystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Kraftkurve illustriert Widerstand als eine Funktion einer Distanz, mit der der Steckverbindereinsatz 150 in die Steckerbuchse 120 eingeführt ist. An Position 1 wird begonnen, den Steckverbindereinsatz 150 in die Steckerbuchse 120 einzuführen. Während der Steckverbindereinsatz 150 weiter in die Steckerbuchse 120 eingeführt wird, können die Seitenmassekontakte 220 sich biegen und dabei den Widerstand gegen das Einführen erhöhen. Dieser Einführungswiderstand kann im Wesentlichen monoton bis zu einem Einführungs-Peak ansteigen, wie hier an Position 2 gezeigt.
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Während der Steckverbindereinsatz 150 sich weiterbewegt, kommt es zu einem Durchklickereignis, und der Steckverbindereinsatz 150 geht durch Position 3 und Position 4, welches seine endgültige Verbindungsposition sein kann. Der Durchgang von Position 2 zu Position 4 kann als Durchklickereignis bezeichnet werden. Dieses Durchklickereignis kann eine taktile, und eventuell hörbare, Rückmeldung für den Benutzer sein, der den Steckverbindereinsatz 150 in die Steckerbuchse 120 einführt.
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Während der Steckverbindereinsatz 150 weiter in die Steckerbuchse 120 geschoben wird, kann der Steckverbindereinsatz 150 das Ende der Steckerbuchse 120 erreichen, und die Widerstandskraft kann beginnen, stark anzusteigen, wie hier als Position 5 gezeigt.
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Während der Steckverbindereinsatz 150 aus der Steckerbuchse 120 entfernt wird, kann die Entfernungskraft ansteigen, bis ein Entfernungs-Peak erreicht ist, hier als Position 6 gezeigt. Jenseits davon kann die Entfernungskraft abnehmen, bis der Steckverbindereinsatz 150 aus der Steckerbuchse 120 entfernt ist.
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In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können der Einführungs-Peak und der Entnahme-Peak wie hier gezeigt verschiedene Werte haben. In einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können diese Peak-Werte etwa 1 kg betragen, sie können aber in anderen Ausführungsformen der Erfindung andere Werte oder einen Bereich von Werten aufweisen. Um ein deutliches Klickgefühl bereitzustellen, kann der Widerstand an Position 4 weniger als 15% des Peak-Wertes an Position 2 sein. Diese relativ große Differenz in den Widerstandswerten kann eine klare taktile Rückmeldung für den Benutzer bereitstellen. Die Durchgangsdistanz von Position 2 bis Position 4 kann ungefähr 1 mm in verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betragen. Während des Entfernens kann die Distanz zu dem Entfernungs-Peak-Wert an Position 6 ungefähr 0,5 mm betragen, obwohl andere Bereiche und Werte für diese Distanzen konsistent mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwirklicht werden können.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen Steckverbindereinsätze und Steckerbuchsen bereit, die ein Kraftprofil wie das in dieser Figur gezeigte Kraftprofil bereitstellen können. Beispiele dafür, wie dieses Kraftprofil erreicht werden kann, sind in den folgenden Figuren gezeigt.
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5A und 5B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die 5A illustriert eine Draufsicht, während 5B eine Seitenansicht illustriert. Zur Klarheit sind nur die Massekontakte 220 und die Signalkontakte 230 der Steckerbuchse 120 gezeigt. Von dem Steckverbindereinsatz 150 sind das Einsetzteil 160, umfassend die kurvenförmigen Vorderkanten 162, und die Arretierungen 164 gezeigt.
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In 5A haben die kurvenförmigen Vorderkanten 162 des Einsetzteils 160 begonnen, die Massekontakte 220 zu berühren. In 5B haben die Kontakte 230 das Einsetzteil 160 noch nicht berührt.
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6A und 6B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 6A haben die Massekontakte 220 einen Peak an dem Übergang zwischen den kurvenförmigen Vorderkanten 162 und den Arretierungen 164 erreicht. In 6B haben die Kontakte 230 das Einsetzteil 160 noch nicht berührt.
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Die Passage der Massekontakte 220 entlang der kurvenförmigen Vorderkanten 162 des Steckverbindereinsatzes 150 kann zu der Erhöhung des Widerstands von Position 1 zu Position 2 in der Kraftkurve der 4 führen. Da die Kontakte 230 den Steckverbindereinsatz 150 noch nicht berührt haben, kann der Anstieg von Position 1 zu Position 2 im Wesentlichen monoton und nicht durch störende Kräfte unterbrochen sein, die aus einem solchen Kontakt entstehen können.
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7A und 7B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 7A fangen die Massekontakte 220 an, in die Arretierungen 164 einzutreten. In 7B haben die Kontakte 230 damit begonnen, das Einsetzteil 160 zu berühren.
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8A und 8B illustrieren Teile eines Stecksystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 8A haben die Massekontakte 220 ihren finalen Verbindungspunkt in den Arretierungen 164 erreicht. Die Kontakte 230 haben sich mit den Kontakten 170 auf dem Einsetzteil 160 zusammengefügt.
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Der Durchgang von Position 2 zu Position 4 ergibt eine große Widerstandsdifferenz. Diese große Veränderung kann zu einer klaren taktilen, und eventuell hörbaren, Rückmeldung für den Benutzer führen, die den Benutzer informiert, dass der Steckverbindereinsatz ordnungsgemäß in die Steckerbuchse 120 eingeführt ist.
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In verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können die Dimensionen des Steckverbindereinsatzes 150 variieren. Zum Beispiel kann die Kraftkurve von Position 1 zu Position 2 zu stark sein und sich für den Benutzer nicht korrekt anfühlen, wenn die kurvenförmigen Vorderkanten 162 des Steckverbindereinsatzes 150 zu steil sind. Wenn die kurvenförmigen Vorderkanten 162 zu flach sind, kann der Steckverbindereinsatz 150, und damit die Steckerbuchse 120, übermäßig lang werden und Platz innerhalb des elektronischen Geräts 110 verschwenden.
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In Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen können die kurvenförmigen Vorderkanten 164 auch derart angeordnet sein, dass sie sich direkt zu der Kante der Arretierungen 164 krümmen. Auf diese Weise gibt es keinen echten flachen Punkt in der Kraftkurve der 4 nahe des Einführungs-Peaks 2. Ein solcher flacher Punkt kann sich für einen Benutzer merkwürdig anfühlen und kann den Benutzer verfrüht glauben lassen, dass das Einführen abgeschlossen ist.
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Die Steigung der Arretierungen 164 kann ebenfalls konsistent mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angepasst werden. Zum Beispiel kann das Durchklickereignis vermindert sein, wenn die Arretierungen 164 zu flach sind. Wenn die Arretierungen 164 zu steil sind, kann die Entnahme-Peak-Position 6 zu stark sein, was zu einem unerwünschten Gefühl führen kann.
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Wie oben gesehen, können die Seitenmassekontakte 220 und die Signalkontakte 230 relativ zueinander platziert sein, um die Bedienung des Stecksystems zu verbessern. Zum Beispiel können die Signalkontakte 230 dort platziert sein, wo sie nicht mit dem Steckverbindereinsatz 150 in Berührung kommen, bis der Steckverbindereinsatz 150 in einer Position für das Durchklickereignis ist. Dies kann helfen, die Kräfte zu verbergen, die durch einen Kontakt zwischen den Signalkontakten 230 und dem Steckverbindereinsatz 150 erzeugt werden, so dass sie keinen signifikanten Effekt auf die Kraftprofilkurve der 4 haben.
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Die obige Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung wurde zu Illustrations- und Beschreibungszwecken dargelegt. Sie ist nicht als vollständig oder die Erfindung auf die präzise beschriebene Form einschränkend gemeint, und viele Modifikationen und Variationen sind im Lichte der obigen Lehre möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen bestmöglich zu erklären, um somit den Fachmann bestmöglich in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen, für die jeweils erwogene bestimmte Verwendung geeigneten Modifikationen zu verwenden. Somit wird gewürdigt werden, dass die Erfindung alle Modifikationen und Äquivalente im Rahmen der folgenden Ansprüche abdecken soll.
