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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet tragbarer elektronischer
Vorrichtungen im Allgemeinen und spezieller, auf elektrische Stecker zu
integrierten elektrischen Schaltungen dieser tragbaren elektronischen
Vorrichtungen, wie zum Beispiel mobilen Kommunikationsvorrichtungen.
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Portable
elektronische Vorrichtungen, wie Funktelefone, persönlichen
Datenassistenten (PDAs), Smartphones, oder andere mobile Vorrichtungen
könnten
Hilfsstecker enthalten, die die portable Vorrichtung mit einer externen
Zubehörvorrichtung
elektrisch verbinden, wie mit MPEG-Audio-Layer-3-("MP3") Spielern, Radios,
Kameras, Kopfhörern oder
mit anderen solchen Vorrichtungen. Der Hilfsstecker ist typischer
Weise von außerhalb
der tragbaren Vorrichtung zugänglich.
Zum Beispiel, kann ein Flachfederkontakt verwendet werden, um eine
Zubehörvorrichtung
mit dem Hilfsstecker zur Kommunikation mit der tragbaren elektronischen
Vorrichtung zu verbinden.
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Hilfsstecker
werden gewöhnlich
elektrisch mit einer elektrischen Schaltung, wie einer gedruckten
Leiterplatte, innerhalb des Gehäuses
der tragbaren Vorrichtung verbunden. Diese elektrische Verbindung
ist typischer Weise ein Lötstellen-
oder Aufschiebeausführung.
Eine solche Lötstellen- oder Aufschiebe-Verbindung
ist gewöhnlich
relativ groß,
zum Beispiel, 5mm in der Höhe
oder größer, und
ihre Größe könnte Beschränkungen
auf die Platzierung der gedruckten Leiterplatte innerhalb des Gehäuses der tragbaren
Vorrichtung einbringen. Die Platzierung der Leiterplatte könnte wiederum
die Fähigkeit
dieser Ausführungen
begrenzen, um die Ausführungskriterien
von kleineren tragbaren Vorrichtungen zu erfüllen. Eine elektrische Vorrichtung,
die Eigenschaften der Präambel
der Ansprüche
1 und 2 enthaltend, ist in
DE
19802552 A veröffentlicht.
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Lötstellen-
und Aufschiebe-Verbindungsausführungen
könnten
auch auf Grund der Aussetzung gegenüber Schockbedingen (zum Beispiel,
relativ hohen Krafteinwirkungen über
eine kurze Zeitperiode) und/oder normalen Verschleiß und Benutzung (zum
Beispiel, relativ niedrige Krafteinwirkungen über ein längere Zeitperiode) unzuverlässig werden. Typischer
Weise verkraften Lötverbindungen
einen Teil einer Kraft, die auf den Hilfsstecker einwirkt, und eine
Lötverbindungskonfiguration
könnte
die Einwirkkraft nicht genügend
absorbieren, um Schaden zu vermeiden. Diese Einwirkkräfte können entweder eine
Ermüdung
der Lötverbindung
und/oder Verschleiß an
den Kontaktflächen
zur elektrischen Schaltung verursachen. Zusätzlich könnte ein robuster Mechanismus
erforderlich sein, um die Komponenten zusammen zu halten und solche
Ausführungen
könnten
zu Fehlern der mechanischen Schnittstellen führen. Die Ergebnisse dieser
Bedingungen könnten
katastrophal sein.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthalten eine portable elektronische
Vorrichtung, einschließlich
eines tragbaren Gehäuses,
und einer elektrischen Schaltung, die im Gehäuse platziert ist. Eine Steckverbindung
ist in einer Wand des Gehäuses
positioniert. Die Steckverbindung enthält einen internen Stecker,
der sich in das Gehäuse
ausdehnt, und einen Hilfsstecker, der mit dem internen Stecker fest
verbunden ist und von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich
ist. Der Hilfsstecker ist elektrisch mit dem internen Stecker verbunden.
Ein Verbindungsgehäuseteil
koppelt den internen Stecker und den Hilfsstecker fest zusammen.
Ein flexibles Teil verbindet den internen Stecker mit der elektrischen
Schaltung. Das flexible Teil ist konfiguriert, um weniger als 10%
einer externen Einwirkkraft auf die Steckverbindung zur elektrischen
Schaltung zu übertragen.
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In
noch weiteren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, enthält
ein drahtloses Endgerät
ein tragbares Gehäuse
und eine elektrische Schaltung, die im Gehäuse positioniert ist.
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Weitere
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung enthalten ein drahtloses Endgerät, das ein
portables Gehäuse
und eine elektrische Schaltung in dem Gehäuse enthält. Die elektrische Schaltung
enthält
einen drahtlosen Kommunikationsschaltkreis auf einer gedruckten
Leiterplatte, die einen Prozessor und einen Prozessorsystembus enthält. Eine Steckverbindung
mit einer Höhe
von weniger als etwa 5mm ist in einer Wand des Gehäuses positioniert.
Die Steckverbindung enthält
einen internen Stecker, der sich in das Gehäuse ausdehnt, und einen Hilfsstecker,
der fest mit dem internen Stecker verbunden ist und von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich
ist. Der Hilfsstecker ist elektrisch mit dem internen Stecker verbunden.
Der interne Stecker und der Hilfsstecker enthalten jeder eine Vielzahl
von elektrisch isolierten Kontaktpunkten. Die Steckverbindung enthält eine
Vielzahl von leitenden Teilen, die sich zwischen die jeweils entsprechenden
elektrischen Kontaktpunkte ausdehnen und die ein erstes Ende besitzen,
einen elektrischen Kontakt im internen Stecker definierend, und
ein zweites Ende, einen verknüpften
elektrischen Kontakt im Hilfsstecker definierend. Die Vielzahl der
leitenden Teile enthält
Leiterbahnen, die durch leitende Elastomer-Verbindungen gebildet
werden. Ein flexibles Teil verbindet den internen Stecker elektrisch
mit der elektrischen Schaltung. Das flexible Teil ist konfiguriert,
um weniger als etwa 10% einer externen Wirkungskraft auf die Steckverbindung
auf die elektrische Schaltung zu übertragen.
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In
weiteren Ausführungsformen
entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Verbindung
einer Steckverbindung mit einem Stecker mit geringer Einschubkraft
in ein flexibles Teil in einer tragbaren elektronischen Vorrichtung
zur Verfügung
gestellt. Die portable elektronische Vorrichtung enthält ein erstes
Gehäuseteil
und ein zweites Gehäuseteil.
Eine Steckverbindung ist in einer Wand des ersten Gehäuseteils
der tragbaren elektronischen Vorrichtung positioniert. Die Steckverbindung
enthält
einen Stecker mit niedriger Einschubkraft, einen ersten Teil und
einen zweiten Teil enthaltend. Der zweite Teil ist zwischen einer
geschlossenen Position und einer offenen Position bewegbar. Die
Steckverbindung enthält
weiterhin einen Hilfsstecker, der mit dem Stecker mit geringer Einschubkraft fest
verbunden ist und von außerhalb
des Gehäuses zugänglich ist.
Der Hilfsstecker ist elektrisch mit dem Stecker mit niedriger Einschubkraft
verbunden. Ein flexibles Teil ist zwischen dem ersten Teil und dem zweiten
Teil des Steckers mit geringer Einschubkraft positioniert. Das zweite
Gehäuseteil
der tragbaren elektronischen Vorrichtung ist auf dem ersten Gehäuseteil
der tragbaren elektronischen Vorrichtung platzieret, um das zweite
Teil des Steckers mit geringer Einschubkraft von der offenen Position
in die geschlossene Position zu bewegen, das flexible Teil im Stecker
mit geringer Einschubkraft zurücklassend.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ABBILDUNGEN
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1 ist
eine auseinander gezogene, perspektivische Ansicht einer tragbaren
elektronischen Kommunikationsvorrichtung gemäß einiger Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung gemäß einiger
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindung gemäß weiterer
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines internen Steckers einer Steckverbindung
mit einem Stecker mit geringer Einschubkraft in einer offenen Position
gemäß weiteren
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung der 4,
den Stecker mit geringer Einschubkraft in einer geschlossenen Position,
elektrisch verbunden mit einer flexiblen gedruckten Schaltung, darstellend.
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6 ist
eine perspektivische Ansicht eines internen Steckers einer Steckverbindung,
die einen Schnappstecker in einer offenen Position gemäß weiterer
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung besitzt;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht der Steckverbindung der 6,
den Schnappstecker in einer geschlossenen Position, elektrisch mit
einer flexiblen gedruckten Schaltung verbunden darstellend;
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8 ist
eine Querschnittseitenansicht einer Steckverbindung mit einem Stecker
mit geringer Einschubkraft und einem Elastomerkontakt gemäß noch weiteren
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
eine Querschnittseitenansicht einer Steckverbindung mit einem Stecker
mit geringer Einschubkraft, betätigt
durch die Bewegung des Gehäuses,
um eine flexible gedruckte Schaltung im Stecker mit geringer Einschubkraft
gemäß noch weiterer
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zu halten;
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10 ist
eine Querschnittseitenansicht einer Steckverbindung, elektrisch
mit einer flexiblen gedruckten Schaltung durch ein leitendes Klebemittel verbunden
gemäß noch weiteren
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung; und
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11 ist
ein Flussdiagramm, die Operationen zum Zusammensetzen einer tragbaren
elektronischen Vorrichtung darstellend, einschließlich eines Steckers
gemäß einiger
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nun im Folgenden vollständiger beschrieben,
mit Bezug auf die beiliegenden Abbildungen, in denen veranschaulichende
Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt werden. Die Erfindung könnte jedoch in vielen verschiedenen
Formen ausgeführt
werden und sollte nicht als limitiert auf die hier dargelegten Ausführungsformen
interpretiert werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen zur Verfügung gestellt,
so dass diese Veröffentlichung
sorgfältig
und vollständig sein
wird, und sie werden den Fachleuten die Möglichkeiten der Erfindung vollständig vermitteln.
Es wird klar sein, dass, wenn ein Element mit einem anderen Element
als "gekoppelt" oder als "verbunden" zitiert wird, es
direkt mit dem anderen Element gekoppelt oder verbunden werden kann,
oder dass dazwischentretende Elemente vorhanden sind. Dagegen, wenn
ein Element mit einem anderen Element als "direkt gekoppelt" oder "direkt verbunden" zitiert wird, existieren keine dazwischentretende
Elemente. Dicken und Dimensionen einiger Komponenten könnten nicht
maßstabsgerecht
dargestellt werden und könnten
um der Klarheit Willen vergrößert werden.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf Darstellung
eines mobilen Endgerätes 10 in
der 1 beschrieben. Wie in 1 gezeigt
wird, enthält
das mobile Endgerät 10 ein
portables Gehäuse 12,
mit einem Oberteil 20A und einem Unterteil 20B.
Eine elektrische Schaltung 30 ist in dem Gehäuse 12 positioniert.
Die elektrische Schaltung 30 kann eine gedruckte Leiterplatte mit
einem drahtlosen Kommunikationsschaltkreis sein, der einen Prozessor
und einen Prozessorsystembus enthalten kann.
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Eine
Steckverbindung 40 ist in einer Wand 14 des unteren
Gehäuseteils 20B positioniert.
Die Steckverbindung 40 stellt eine Schnittstelle zwischen der
elektrischen Schaltung 30 (zum Beispiel, einem Prozessorsystembus)
und einer Hilfsvorrichtung 60 mit Hilfe eines flexiblen
Steckers 32 zur Verfügung.
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Beispiele
von Hilfs- oder Zubehörvorrichtungen
schließen
MPEG-Audio-Layer-3-("MP3")-Spieler, Radios,
Kameras, Kopfhörer
und andere Vorrichtungen mit ein, die konfiguriert werden könnten, um mit
einem mobilen drahtlosen Endgerät 10 oder
einer anderen tragbaren, elektronischen Vorrichtung eine Schnittstelle
zu bilden. Die Steckverbindung 40 hat einen Hilfsstecker 54,
der von außerhalb
des Gehäuses 12 zugänglich ist,
um eine Verbindung zur Hilfsvorrichtung 60 zur Verfügung zu
stellen, und mit Hilfe eines internen Steckers 42 und eines
flexiblen Steckers 32, eine Verbindung zur elektrischen
Schaltung 30.
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Wie
in 1 dargestellt, enthält der flexible Stecker 32 flexible,
leitende, elektrische Zuleitungen (oder Stränge) 34, die elektrisch
mit der elektrischen Schaltung 30 über elektrische Anschlussendpunkte 36 verbunden
sind. Jeder geeignete flexible Stecker kann verwendet werden, wie
zum Beispiel eine flexible gedruckte Schaltung. Mit einer flexiblen
gedruckten Schaltung könnte
die Höhe
der elektrischen Verbindung zwischen dem internen Stecker 42 und
der elektrischen Schaltung 30 relativ zu herkömmlichen Lötstellenverbindungen
reduziert werden. Zum Beispiel kann die Höhe der Steckverbindung 40 5,5mm, 4mm,
3mm oder weniger sein.
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Die
interne elektrische Verbindung könnte auch
die Haltbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Lötstellenverbindungen verbessert
haben. Der flexible Stecker 32 ist beweglich und kann mechanisch
etwas der Energie aus jeder Einwirkung auf die exponierte Oberfläche der
Steckverbindung 40 absorbieren und/oder umwandeln. Zum
Beispiel, wenn das mobile Endgerät 10 eine
Einwirkungskraft auf die Steckverbindung 40 erfährt, könnte der
flexible Stecker 32 einen Teil der Energie der Einwirkungskraft auf
die elektrische Schaltung 30 entkoppeln. In bestimmten
Ausführungsformen überträgt der flexible Stecker 32 weniger
als 10% einer externen Einwirkungskraft auf die Steckverbindung 40 auf
die elektrische Schaltung 30.
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Der
Hilfsstecker 54 enthält
Hilfskontakte 50 und Verschlüsse 52. Die Hilfskontakte 50 sind
elektrisch mit dem internen Stecker 42 verbunden. Die Hilfsvorrichtung 60 enthält einen
Paarungsstecker 62, der Verschlüsse 64 und Metallkontakte 66 enthält. Die
Verschlüsse 64 auf
dem Paarungsstecker 62 verbinden sich mechanisch mit den
Verschlüsse 52 auf
dem Hilfsstecker 54, um eine elektrische Verbindung zwischen
den Metallkontakten 66 und den Hilfskontakten 50 aufrecht
zu erhalten. Entsprechend wird eine elektrische Verbindung zwischen
der Hilfsvorrichtung 60 und der elektrischen Schaltung 30 des mobilen
Endgerätes 10 gebildet.
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Der
interne Stecker 42 kann jeder Stecker sein, der konfiguriert
ist, um eine elektrische Verbindung mit dem flexiblen Stecker 32 zu
bilden. Beispiele geeigneter interner Stecker schließen Stecker
mit geringer Einschubkraft ein. Stecker mit geringer Einschubkraft
liefern typischer Weise nach dem Einschub eine Kraft auf eine Steckerleitung,
um eine elektrische Verbindung aufrecht zu erhalten, während sie
auch die Kraft auf die Leitung während
des Einschubs reduzieren. Wie hier verwendet, schließen Stecker
mit geringer Einschubkraft Stecker mit ein, die als Stecker mit
einer Einschubkraft von Null zitiert werden. Alternativ kann der
interne Stecker 42 ein Schnapptypstecker sein, oder ein
Stecker, der anisotrope, leitende Klebemittel verwendet, um sich
elektrisch mit dem flexiblen Stecker 32 zu verbinden. Die Hilfskontakte 50 können irgendwelche
geeignete Kontakte zur Bildung einer Verbindung mit dem Paarungsstecker 62 sein,
wie zum Beispiel ein Flachfederschnittstelle, ein Metallfederstecker,
oder ein Standard-Elastomerkontakt.
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Die
Abbildungen 2 und 3 illustrieren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, indem sie die Hilfssteckerseite der
Steckverbindungen 100 und 120 zeigen. Die Steckverbindung 100 enthält sechs
Hilfskontakte 104 und zwei Verschlüsse 102 auf der Hilfssteckerseite
und einen internen Stecker 108, der in das einheitliche
Gehäuse 106 eingearbeitet
ist. Jede Anzahl von Hilfskontakten 104 kann verwendet
werden. Der interne Stecker 108 ist durch das Gehäuse 106 fest
mit den Hilfskontakten 104 verbunden. Die Steckverbindung 120, enthält, wie dargestellt,
sechs Hilfskontakte 126, zwei Verschlüsse 124, und einen
Anschluss 122 auf der Hilfssteckerseite und einen internen
Stecker 130. Der Anschluss 122 kann zum Beispiel
eine Audiobuchse oder eine Strombuchse oder eine anderer Zubehöranschlussstecker
sein, der innerhalb des Gehäuses getrennt
oder zusammen mit den anderen elektrischen Verbindungen geleitet
werden könnte.
Ein einheitliches Gehäuse 128 enthält Hilfskontakte 126,
die Verschlüsse 124,
den internen Stecker 130 und die Buchse 122 und
hält eine
feste Kopplung zwischen dem Hilfsstecker und dem internen Stecker 130 aufrecht.
Die Gehäuse 106 und 128 können ein
einheitlich geformter, polymerer Körper sein.
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Die
Abbildungen 4 und 5 stellen eine
Steckverbindung 150, einen Stecker 164 mit geringer
Einschubkraft enthaltend, in einer offenen Position (4)
und in einer geschlossenen Verbindung (5) dar.
Der Stecker 164 mit geringer Einschubkraft ist ein Beispiel
eines internen Steckers, der zu Verwendung als interner Stecker 42 der 1 geeignet
ist. Die Steckverbindung 150 hat ein Gehäuse 152,
das in einer Wand des Gehäuses
eines mobilen Endgerätes
so positioniert werden kann, dass sich der Stecker 164 mit
geringer Einschubkraft in das Gehäuse des mobilen Endgerätes ausdehnen kann
und eine elektrische Verbindung mit einer flexiblen gedruckten Schaltung 170 (wie
in 5 gezeigt) bildet.
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Der
Stecker 164 mit geringer Einschubkraft enthält einen
unteren Verriegelungsmechanismus 156, einen oberen Hebel 154,
und leitende Zuleitungen 162 für eine geringe Einschubkraft.
Das Gehäuse 152 enthält Einschubrahmen 158 zum
Aufnehmen von leitenden Zuleitungen 160 für einen
Hilfsstecker. Die leitenden Zuleitungen 160 des Hilfssteckers
sind konfiguriert, um elektrisch mit einem Paarungsstecker für die Hilfsvorrichtung
(nicht gezeigt) und mit den leitenden Zuleitungen 162 für die geringe
Einschubkraft verbunden zu sein. In dieser Konfiguration koppelt
das Gehäuse 152 die
Zuleitungen 162 des Steckers für niedrige Einschubkraft fest
mit der Hilfssteckerseite der Steckverbindung 150. In einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse 152 ein einheitlich
geformter polymerer Körper;
jedoch können
jedes geeignete Material oder jede Gehäusekonfiguration, einschließlich mehrfacher
Gehäuseteile
verwendet werden. Wie gezeigt, sind die leitenden Zuleitungen 162 der
niedrigen Einschubkraft offengelegt. Alternativ könnte eine
Abdeckung über
die leitenden Zuleitungen 162 der niedrigen Einschubkraft
platziert werden, zum Beispiel, um die Zuleitungen 162 vor
Abnutzung zu schützen.
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Wie
dargestellt, enthält
die flexible gedruckte Schaltung 170 Zuleitungen 172,
die eine elektrische Verbindung mit den leitenden Zuleitungen 162 der niedrigen
Einschubkraft bilden, wenn der obere Hebel 154 und der
untere Verriegelungsmechanismus 156 in der geschlossenen
Position sind (5). In der geschlossenen Position üben der
obere Hebel 154 und der untere Verriegelungsmechanismus 156 eine
Tangentialkraft (eine vertikale Richtung, wie in 5 gezeigt)
auf die flexible gedruckte Schaltung 170 aus, um die Bildung
der elektrischen Verbindung zwischen den Leiterplattenzuleitungen 172 und
den leitenden Zuleitungen 162 mit niedriger Einschubkraft
zu unterstützen.
In der offenen Position, gezeigt in der 4, kann
der Stecker 164 mit geringer Einschubkraft die flexible
gedruckte Schaltung 170 freigeben oder aufnehmen.
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Jeder
geeignete Stecker mit geringer Einschubkraft oder Stecker mit einer
Einschubkraft von Null kann für
den Stecker 164 mit geringer Einschubkraft verwendet werden.
Zum Beispiel, kann der obere Hebel 154 weggelassen werden,
und die elektrische Verbindung kann aufrechterhalten werden, unter
Verwendung des unteren Verriegelungsmechanismus 156, der
einen beweglichen Federclipmechanismus enthalten könnte. Alternativ
kann der untere Verriegelungsmechanismus 156 weggelassen
werden, und der obere Hebel 154 kann modifiziert werden,
um von oberhalb in eine geschlossene Position zu schließen, um
die elektrische Verbindung aufrechtzuerhalten.
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Die
Abbildungen 6 und 7 stellen eine
Steckverbindung 200 einschließlich eines Schnappsteckers 204 in
einer offenen Position (6) und einer geschlossenen Verbindung
(7) dar. Der Schnappstecker 204 ist ein
Beispiel eines internen Steckers, der zur Verwendung als der interne Stecker 42 der 1 in
weiteren Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung geeignet ist. Die Steckverbindung 200 enthält ein einheitliches
Gehäuse 202,
das in einer Wand des Gehäuses
eines mobilen Endgerätes
positioniert werden kann. Das Gehäuse 202 hat Einschubrahmen 212,
die leitende Hilfszuleitungen 214 enthalten, die einen
Hilfskontakt auf der Außenwand
des Gehäuses 202 bestimmen.
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Der
Schnappstecker 204 ist als ein einheitliches Teil des Gehäuses 202 der
Steckverbindung 200 geformt. Der Schnappstecker 204 besitzt
untere leitende Schnappsteckerzuleitungen 210, die elektrisch
mit den leitenden Hilfszuleitungen 214 innerhalb des Gehäuses 202 eine
Verbindung herstellen. Der Schnappstecker 204 bildet eine
elektrische Verbindung mit einer flexiblen gedruckten Schaltung 206.
Die flexible gedruckte Schaltung 206 enthält eine
Paarungsschnappverbindung 208, die obere leitende Schnappsteckerzuleitungen 222 enthält. Die flexible
gedruckte Schaltung 206 enthält flexible gedruckte Schaltungszuleitungen 224,
die elektrisch mit den oberen leitenden Schnappsteckerzuleitungen 222 verbunden
sind.
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In
der geschlossenen Position, gezeigt in 7, sind
die oberen leitenden Schnappsteckerzuleitungen 222 elektrisch
mit den unteren leitenden Schnappsteckerzuleitungen 210 verbunden.
In dieser Konfiguration kann eine elektrische Verbindung von den
leitenden Hilfszuleitungen 214 zu den flexiblen gedruckten
Schaltungszuleitungen 224 über die unteren leitenden Schnappsteckerzuleitungen 222 und
die oberen leitenden Schnappsteckerzuleitungen 210 hergestellt
werden.
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8 stellt
weitere Ausführungsformen
einer Steckverbindung 300 gemäß der vorliegenden Erfindung
dar. Die Steckverbindung 300 enthält ein Gehäuse 308 zum Unterbringen eines
Steckers 320 mit geringer Einschubkraft. Der Stecker 320 mit
geringer Einschubkraft kann eine Konfiguration besitzen, ähnlich der
des Steckers 164 mit geringer Einschubkraft, beschrieben
mit Bezug auf die Abbildungen 4 und 5;
jedoch besitzt der Stecker 320 mit geringer Einschubkraft,
wie in 8 dargestellt, eine unteren Verriegelungsmechanismus 312 oder einen
oberen Verriegelungsmechanismus 314. Der Stecker 320 mit
geringer Einschubkraft enthält
einen oder mehrere elektrische Kontakte 306, von denen einige
in der 8 gezeigt werden. Der oder die elektrischen Kontakte 306 besitzen
ein oberes Teil 326 und ein unteres Teil 328,
die eine Öffnung
abgrenzen, in die eine flexible gedruckte Schaltung 302 eingefügt werden
kann. Der untere Verriegelungsmechanismus 312 ist zwischen
einer offenen Position 322 und einer geschlossenen Position 324 bewegbar,
um die flexible gedruckte Schaltung 302 in elektrischem
Kontakt 306 zu halten. Der obere Verriegelungsmechanismus 314 kann
abwärts
in eine geschlossene Position bewegt werden, um eine abwärts gerichtete
Kraft auf den elektrischen Kontakt 306 auszuüben, um
eine elektrische Verbindung zu der flexiblen gedruckten Schaltung 302 aufrechtzuerhalten.
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Der
elektrische Kontakt 306 im Stecker 320 mit geringer Einschubkraft
ist elektrisch mit einem Elastomerkontakt 304 verbunden.
Der Elastomerkontakt 304 ist ein Standard-Elastomerkontakt,
der ein leitendes Material enthalten kann, wie zum Beispiel Gold-
oder Silberpartikel, eingelassen in einem Elastomermaterial, um
eine Leiterbahn zu liefern, wenn ein Axialdruck auf das Elastomer
ausgeübt wird.
Der Elastomerkontakt 304 kann eine Vielzahl von Leiterbahnen
besitzen, die so konfiguriert sind, dass jede Leiterbahn elektrisch
mit einem unterschiedlichen, internen elektrischen Kontakt verbunden
ist, wie dem elektrische Kontakt 306, dargestellt in der 8.
Ein Beispiel eines geeigneten leitenden Elastomermaterials ist ein
Silikongummiband, das sequentiell mit Zwischenräumen angeordnetes, leitendes
und nicht leitendes (isolierendes) Material enthält um eine Vielzahl von Leiterbahnen
zu bilden. Ein weiteres Beispiel eines Elastomermaterials ist ein Silikon-Elastomerkern
mit eingebetteten Metallstreifen. Elastomerkontakte sind kommerziell
verfügbar, zum
Beispiel von Fujipoly Polymer Industries Co., Ltd., Tokyo, Japan
unter dem Handelsnamen ZEBRATM, wie zum
Beispiel ZEBRATM Gold 8000. Elastomerkontakte
können
eine relativ große
Anzahl von Leiterbahnen in einem kleinen Berech liefern. Wie dargestellt,
kann der Elastomerkontakt 304 eine Abdichtung zwischen
der Öffnung 316 und
dem Stecker 320 mit geringer Einschubkraft liefern, die
den Stecker 320 mit geringer Einschubkraft und die elektrischen
Schaltungen innerhalb des tragbaren Gehäuses vom äußeren Partikeln, wie Staub
und Schmutzkontamination schützen
kann.
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Wenn
der Elastomerkontakt 304 komprimiert wird, steigt die Leitfähigkeit
des Elastomerkontakts 304. Das Gehäuse 308 begrenzt eine Öffnung 316,
in die ein elektrischer Kontakt (nicht gezeigt), wie ein Kontakt
von einer Hilfsvorrichtung für
eine mobile Kommunikationsvorrichtung, eingefügt werden kann. In dieser Konfiguration
wird der Elastomerkontakt 304 komprimiert, wenn ein elektrischer
Kontakt in die Öffnung 316 eingefügt wird,
um Leitfähigkeit
zum elektrischen Kontakt 306 zu liefern. Andere geeignete
Kontakte können
verwendet werden, wie zum Beispiel Metallfederkontakte und flexible
Federkontakte.
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Weitere
Ausführungsformen
einer Steckverbindung 400 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung werden in der 9 gezeigt. Die Steckverbindung 400 enthält ein Gehäuse 410,
das eine Öffnung
für einen
Hilfsvorrichtungs-Paarungsstecker
abgrenzt. Ein elektrischer Kontakt 412 ist im Gehäuse platziert
und ist elektrisch mit einem Elastomerkontakt 418 verbunden.
Ein führender
Vorsprung 414 ist benachbart zum elektrischen Kontakt 412 positioniert,
so dass der führende
Vorsprung 414 und der elektrische Kontakt 412 zusammen
eine Öffnung begrenzen,
in die eine flexible gedruckte Schaltung 402 eingefügt werden
kann. Die flexible gedruckte Schaltung 402 ist elektrisch
mit einer elektrischen Schaltung 404 verbunden, zum Beispiel
einer gedruckten Leiterplatte in einer tragbaren elektronischen
Vorrichtung, wie einem Funktelefon, Smartphone, oder einer anderen
tragbaren Vorrichtung.
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Die
Steckverbindung 400 ist auf einem unteren Teilstück 408 des
tragbaren Gehäuses
platziert. Ein oberes Teilstück 406 des
tragbaren Gehäuses kann über die
Steckverbindung 400 platziert werden. Das obere und untere
Gehäuse 406, 408 können das Gehäuse einer
tragbaren elektronischen Vorrichtung, wie einem Funktelefon, Smartphone,
oder tragbarer Vorrichtung sein, oder einer separaten Gehäusestruktur,
d.h. wiederum in einem Vorrichtungsgehäuse platziert. Wie dargestellt,
enthält
das untere Gehäuse 408 eine
Befestigungsvorrichtung 420, die durch die Öffnungen 422 und 424 platziert
werden kann, um das obere Gehäuse 406 am
oberen Ende der Steckverbindung 400 zu befestigen. In dieser Konfiguration
erzeugt das obere Gehäuse 406 einen Abwärtsdruck
auf die flexible gedruckte Schaltung 402, um die flexible gedruckte
Schaltung 402 im elektrischen Kontakt mit den elektrischen
Kontakten 412 zu halten.
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10 illustriert
eine Steckverbindung 500, gemäß noch weiteren Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung. Die Steckverbindung 500 ist
zwischen einem oberen Gehäuse 522 und
einem unteren Gehäuse 520 einer
tragbaren elektronischen Vorrichtung positioniert. Eine elektrische
Schaltung 512 ist zwischen dem oberen Gehäuse 522 und
dem unteren Gehäuse 520 platziert.
Eine flexible gedruckte Schaltung 510 liefert eine elektrische
Verbindung zwischen der elektrischen Schaltung 512 und
der Steckverbindung 500.
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Die
Steckverbindung 500 besitzt ein Gehäuse 502, das eine Öffnung 508 abgrenzt,
wodurch ein Elastomerkontakt 506 von außerhalb des oberen Gehäuses 522 und
des unteren Gehäuses 520 zugänglich ist.
Der Elastomerkontakt 506 ist elektrisch mit einen elektrischen
Kontakt 516 verbunden, der eine elektrische Verbindung
zwischen der flexiblen gedruckten Schaltung 510 und dem
Elastomerkontakt 506 liefert. Ein leitendes Klebemittel 514 hält die elektrische
Verbindung zwischen der flexiblen gedruckten Schaltung 510 und
dem Elastomerkontakt 506 aufrecht. Das leitende Klebemittel 514 kann
ein anisotropes, leitendes Klebemittel, wie der 3MTM Z-Axis
Adhesive Film von der Firma 3M, St. Paul, MN, USA sein.
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In
einigen Ausführungsformen
gemäß der vorliegenden
Erfindung können
portable Vorrichtungen entsprechend den Operationen, dargestellt
in der 11, zusammengebaut werden. Im
Block 600 wird eine Steckverbindung, wie die in 9 gezeigte Steckverbindung 400,
in einer Wand des Gehäuseteils,
wie dem Gehäuseteil 408,
positioniert. Im Block 602 wird ein flexibler Stecker in
einem Stecker mit geringer Einschubkraft der Steckverbindung positioniert.
Im Block 604 wird ein zweites Gehäuseteil auf das erste Gehäuseteil
positioniert, um den Stecker mit geringer Einschubkraft in eine
geschlossene Position zu bewegen. Zum Beispiel, wird die flexible
gedruckte Schaltung 402, wie in 9 gezeigt
auf elektrische Kontakte 412 platziert. Das obere Gehäuseteil 406 kann
auf das untere Gehäuseteil 408 platziert werden,
um einen Abwärtsdruck
auf die flexible gedruckte Schaltung 402 auszuüben, um
die flexible gedruckte Schaltung 402 in elektrischem Kontakt
mit den elektrischen Kontakten 412 zu halten.
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Das
Vorhergehende ist für
die vorliegende Erfindung erklärend
und sollte nicht als sie begrenzend konstruiert werden. Obwohl einige
exemplarische Ausführungsformen
dieser Erfindung beschrieben wurden, werden die Fachleute bereitwillig
erkennen, dass viele Modifikationen in den exemplarischen Ausführungsformen
möglich
sind, ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung
abzuweichen. Entsprechend werden all diese Modifikationen als innerhalb
des Schutzbereichs dieser Erfindung eingeschlossen angenommen, wie
in den Ansprüchen
definiert. In den Ansprüchen
beabsichtigen Einrichtungs- und Wirkungsklauseln, die hier beschriebenen
Strukturen als die zitierte Funktion ausführend abzudecken und nicht
nur strukturelle Äquivalente
sondern auch äquivalente Strukturen.
Deshalb sollte verstanden werden, dass das Vorhergehende für die vorliegende
Erfindung erklärend
ist und es sollte nicht für
die offengelegten speziellen Ausführungsformen als begrenzend
aufgefasst werden, und dass Modifikationen zu den offengelegten
Ausführungsformen,
als auch zu anderen Ausführungsformen,
als enthalten innerhalb des Geltungsbereiches der angehängten Ansprüche angenommen
werden. Die Erfindung wird durch die folgenden Ansprüche definiert.