DE69708367T2

DE69708367T2 - Audio-/Stromversorgungs-Steckbuchse für PCMCIA Karte

Info

Publication number: DE69708367T2
Application number: DE69708367T
Authority: DE
Inventors: Gary Cain Bethurum
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: EP0800232A3; CA2197519C; CN1163460A; US5947771A; CN1084515C; CA2197519A1; JPH1083870A; EP0800232A2; EP0800232B1; DE69708367D1; JP3046557B2; US5823796A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Anwendung betrifft eine Vorrichtung für den Anschluss eines Steckers an IC-Karten oder Leiterplatten.
IC-Karten, die gemäß den PCMCIA-Normen (Personal Computer Memory Card International Association) konstruiert sind, haben jeweils eine Breite von 54 mm und eine Länge von 85,6 mm, wobei die Stärke bei bestimmten Kartentypen variiert. Die maximale Stärke der Karten des Typs I, II und III ist 3,5, 5 und 10,5 mm. Karten des Typs II mit einer Stärke von 5 mm sind am beliebtesten. Diese IC-Karten wurden ursprünglich zur Datenspeicherung konstruiert; übliche IC-Karten haben an ihren vorderen Enden Verbinder mit 68 Stiften zum Verbinden mit Host Verbindern an den vorderen Enden von Steckplätzen. Neuere IC-Karten sind mit rückseitigen Verbindern mit mehreren Kontakten ausgeführt, die über die Karte die Kommunikation zwischen einem Peripheriegerät, wie z. B. einem Faxgerät oder einem Modem, und dem Host ermöglicht. Die US- Patentschrift 5,411,402 beschreibt eine Art dieses rückwärtigen Verbinders, der eine Reihe mit Kontakten mit in etwa derselben Stärke hat wie die Kontakte vorne auf der Karte, wobei all diese Kontakte eine Stärke von unter 1 mm haben.
Die Kommunikation könnte durch IC-Karten hergestellt werden, indem solche Karten mit hinteren Verbindern zur Verfügung gestellt werden, die andere Standardstecker, wie z. B. Audiostecker, akzeptieren. Viele übliche Verbinder, wie z. B. Audiostecker, haben jedoch eine Stärke, die nahe der Standardstärke von 5 mm der üblichen Karten des Typs II liegt. Der üblichste Audiostecker ist z. B. als zylindrischer Stab mit einem Durchmesser von 3,5 mm ausgebildet, wobei ringförmige Kontakte entlang der Länge des Stabes angeordnet sind. Da in der IC-Karte eine Leiterplatte zwischen den oberen und unteren Abdeckbereichen liegt, steht nicht viel Platz zur Verfügung. Daher kann es schwierig sein, dicke Audiostecker hinten an der IC-Karte zu befestigen, insbesondere an einer Karte des Typs II. Eine Anordnung, die den Anschluss von Audiosteckern mit solch großen Durchmessern an eine dünne IC-Karte ermöglicht, würde eine noch vielfältigere Anwendung von IC-Karten ermöglichen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Anschluss der axial angeordneten Kontakte des zylindrischen Steckers, insbesondere eines Audiosteckers, vorgesehen.
Die Vorrichtung umfasst eine in einem Gehäuse befestigte Leiterplatte, wobei das Gehäuse ein Gehäuse für eine PCMCIA-Karte sein kann, wobei die Vorrichtung ein hinteres Teil hat, das eine Endkappe mit einem Kanal zur Aufnahme eines Steckers bildet. Eine Leiterplatte ist im Gehäuse angebracht, wobei die Leiterplatte mehrere Leiterbahnen und ein hinteres Ende hat, an dem sich ein Spalt befindet.
Mehrere Buchsenkontakte haben jeweils ein Abschlussende an jeder Leiterbahn der Leiterplatte, wobei jeder dieser Buchsenkontakte ein Teil zum Verbinden eines Steckers hat, das in den Spalt ragt, wie in der Draufsicht zu sehen ist. Der Kanal zur Aufnahme des Steckers der Endkappe ist so positioniert, dass er einen Stecker im allgemeinen fluchtend mit dem Spalt zum Verbinden der Teile der Kontakte, die sich mit dem Stecker verbinden, führt. Dadurch kann zumindest ein Teil des Durchmessers des zylindrischen Steckers im Spalt der Leiterplatte aufgenommen werden, und die Führung des Steckers befindet sich im Kanal zur Aufnahme des Steckers der Endkappe.
Die Teile zum Verbinden des Steckers der Buchsenkontakte erstrecken sich vorzugsweise über die obere Oberflächenebene der Leiterplatte, um mehr Flexibilität bei der Positionierung der Kanalachse zur Aufnahme des Steckers zu erhalten.
In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung zur einfacheren Handhabung kann die Vorrichtung einen Kontaktblock beinhalten, der auf der Leiterplatte befestigt ist und einen Schenkel neben dem Spalt hat, wobei die Kontakte aus Blech ausgebildet sind, wobei jeder Kontakt ein Kontaktbefestigungsteil aus Blech hat, das hauptsächlich in einer vertikalen Ebene liegt, wenn die Leiterplatte in einer horizontalen Ebene liegt.
Falls die Kontakte auf beiden Seiten des Spaltes der Leiterplatte liegen, ist der Kontaktblock vorzugsweise U-förmig, wobei zwei Schenkel an den gegenüberliegenden Seiten des Spaltes liegen und wobei jeder Schenkel einen Schlitz hat, der einen Blechkontakt hält. Jeder Blechkontakt hat einen Teilbereich zum Verbinden mit einem Stecker, der sich in vertikalen Ebenen erstreckt. Zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des Steckers kann der U-förmige Kontaktblock ein trennendes Querelement haben, das oberhalb der Mitte der Höhe des Kontaktblockes und hinter eines Teils mindestens eines Kontaktes liegt.
Falls es notwendig wird, die relative Position der Leiterplatte und der darauf befestigten Kontakte hinsichtlich der Endkappe mit dem Kanal zur Aufnahme des Steckers zu fixieren, hat die Leiterplatte, die eine hintere Kante und seitlich angeordnete gegenüberliegende Seitenkanten hat, vorzugsweise an jeder Seitenkante einen Ausschnitt, wobei jeder Ausschnitt vor der hinteren Kante der Leiterplatte liegt. Die Endkappe hat vorzugsweise seitlich gegenüberliegende Kappenseiten und einen Riegelschenkel an jeder Kappenseite, wobei jeder Riegelschenkel sich nach vorn erstreckt und ein seitlich verlaufendes vorderes Ende hat, das in einem entsprechenden Ausschnitt aufgenommen wird.
Zur Verbesserung der Stabilität der Positionierung ist die Endkappe mit einem nach vorn öffnenden Kappenschlitz auf jeder Seite versehen, wobei jede Seite der Leiterplatte in einen entsprechenden Schlitz der Kappe ragt.
Bei Anwendungen mit PCMCIA-Karten erstreckt sich die Endkappe vorzugsweise nach hinten, so dass, wenn die IC-Karte vollständig im Spalt liegt, die Endkappe hinten leicht aus dem Spalt ragt. Dadurch kann ein dicker Steckergriff hinten gegen die Endkappe liegen.
Andere neuartige Merkmale der Erfindung sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen und den beschriebenen Ausführungsbeispielen ausgeführt.
Es ist zu beachten, dass die beschriebenen Ausführungsbeispiele ein Gehäuse für eine PCMCIA-Karte und einen Audiostecker mit mehreren Kontakten als Beispiel verwenden. Es gibt weitere Verbinder derselben allgemeinen Bauart als übliche Audiostecker, einschließlich Stromstecker mit Niederspannung (z. B. 9 Volt) zur Speisung der Schaltung. Solche Verbinder können zwei oder drei axial angeordnete Kontakte haben. Steckbuchsen, die ähnlich den oben beschriebenen sind, können für solche andere Verbinder verwendet werden. Es ist auch zu beachten, dass obwohl die hier gezeigten Steckbuchsen besonders für IC-Karten sinnvoll sind, sie auch für andere Geräte verwendet werden können, die dünn sein müssen, um die Verbindung von Audiosteckern mit ihnen zu ermöglichen.
Die Erfindung wird am besten verstanden, wenn die folgende Beschreibung gemeinsam mit den zugehörigen Zeichnungen gelesen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine isometrische Ansicht von vorn und oben einer IC-Karte der vorliegenden Erfindung und zeigt einen seitlichen Steckverbinder und zwei Audiosteckverbinder, die hinten an der Karte angeschlossen sind.
Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht von hinten eines Audiobuchsensteckers und eines Audiosteckers des Stands der Technik.
Fig. 3 ist eine isometrische Ansicht ähnlich der Fig. 1, jedoch ohne die obere Abdeckungshälfte der Karte aus Fig. 1.
Fig. 4 ist eine isometrische Explosionsansicht von hinten und oben der IC- Karte aus Fig. 1 und der in Fig. 1 gezeigten Verbinder.
Fig. 5 ist eine isometrische Ansicht eines Teilbereichs der BC-Karte aus Fig. 4 und zeigt den hinteren Teilbereich der Leiterplatte sowie die Steckbuchsen und deren seitliche Buchsen.
Fig. 6 ist eine isometrische Ansicht von unten einer Steckbuchse des Verbinders aus Fig. 5 und zeigt gestrichelt ein Sperrelement eines anderen Ausführungsbeispiels der Steckbuchse.
Fig. 7 ist eine isometrische Ansicht von unten eines der Kontakte der Steckbuchse aus Fig. 6.
Fig. 8A ist eine isometrische Ansicht von hinten eines in Fig. 4 gezeigten Steckeradapters.
Fig. 88 ist eine Schnittansicht des Steckeradapters aus Fig. 8A.
Fig. 9 ist eine vereinfachte isometrische Ansicht von hinten der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung, wobei eine der Steckbuchsen aus der Leiterplatte herausgehoben und ohne seitliche Buchse gezeigt wird.
Fig. 10 ist eine Draufsicht des hinteren Teilbereichs der Leiterplatte aus Fig. 3, wobei die Verbinder vollständig mit der IC-Karte verbunden sind.
Fig. 11 ist eine Ansicht entlang der Linie 11-11 aus Fig. 10, wobei die Leiterplatte und die Steckbuchse gestrichelt dargestellt sind.
Fig. 12 ist eine isometrische Explosionsansicht von unten des zweiten Ausführungsbeispiels der Steckbuchse aus Fig. 6, wobei das Sperrelement nicht gestrichelt, sondern durchgängig dargestellt ist.
Fig. 13 ist eine Ansicht von unten der Steckbuchse aus Fig. 12.
Fig. 14 ist eine Ansicht entlang der Linie 14-14 aus Fig. 13.
Fig. 15 ist eine Ansicht entlang der Linie 15-15 aus Fig. 14.
Fig. 16 ist eine Ansicht entlang der Linie 16-16 aus Fig. 14.
Fig. 17 ist Seitenansicht eines gemäß eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung konstruierten Steckeradapters und zeigt auch einen Teilbereich der Endkappe aus Fig. 4.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Fig. 1 zeigt eine Kombination 10 einer IG-Karte 12 und von drei Steckverbindern 14, 16A und 168. Die 1C-Karte 12 ist im wesentlichen gemäß den Standards für PCMCIA-Karten des Typs II konstruiert und hat somit eine maximale Stärke T von 5 mm, eine Breite W von 54 mm und eine Länge L, die nur leicht geringer als die Standardlänge P von 85,6 mm ist. Die Karte hat einen vorderen Multikontaktverbinder 20 mit 68 Kontakten und Polarisationsführungen 22, 24 an gegenüberliegenden Seiten. Damit kann die Karte in einen Standard- PCMCIA-Einschub eingeführt werden, so dass ihr vorderer Verbinder mit einem Host-Verbinder verbunden werden kann. Ein solcher Host-Verbinder liegt normalerweise am vorderen Ende eines Spaltes in einem elektronischen Gerät, wie z. B. einem Laptop-Computer.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Verbinder 14 ein seitlicher Steckverbinder, der eine Reihe mit Kontakten 30 hat, die sich in seitlicher Richtung Q erstreckt. Ein seitlicher hinterer Verbinder 32 liegt am hinteren Endbereich 34 der Leiterplatte 36 der Karte, der gegenüber dem vorderen Endbereich 38 der Leiterplatte liegt (die vorderen und hinteren Endbereiche der Leiterplatte sind in longitudinaler Richtung F und R angeordnet). Die anderen beiden Verbinder 16A, 168 sind jedoch Audioverbinder, die großteils zylindrische Stecker 40 mit einem relativ großen Durchmesser haben. Diese Audiostecker 40 verbinden sich mit Audiosteckbuchsen 42A, 428, die am hinteren Teilbereich der Leiterplatte befestigt sind.
Fig. 2 zeigt eine Audiosteckbuchse J des Stands der Technik auf der oberen Fläche K einer Leiterplatte M befestigt. Der Stecker 40 des Audioverbinders ist in Form eines länglichen, großteils zylindrischen Stabs mit ringförmigen Kontakten 50, 52, 54 entlang der Achse 56 des Steckers. Der üblichste Audioverbinder hat einen Stecker 40 mit einem Durchmesser von nominal 3,5 mm (tatsächlich 3,45 mm). Audiosteckbuchsen des Stands der Technik J haben eine Stärke von über 5 mm; bei Montage auf einer Leiterplatte in einem Gehäuse ist die Gesamthöhe der Baugruppe viel größer als die Grenze von 5 mm bei Karten des Typs II. Es ist zu beachten, dass bei IC-Karten die Leiterplatte gewöhnlich mit einem Abstand von oberen und unteren elektrisch leitenden Abdeckungen der Karte umgeben ist, und wenn die Leiterplatte M ca. 1 oder 2 mm über einem unteren Abdeckbereich liegen muss, dann gibt es mit Sicherheit nicht ausreichend Platz zur Montage der Steckbuchse des Stands der Technik in der Karte.
Fig. 9 zeigt einige Details der Audiosteckbuchsen 42A, 42B und des hinteren Teilbereichs 34 der Leiterplatte. Um den breiteren Stecker eines Audioverbinders aufzunehmen, wird die Leiterplatte 36 mit einem Spalt 60 vorgesehen, der sich in eine rückwärtige Richtung R am hinteren Ende oder an der Hinterkante 61 der Leiterplatte öffnet. Auch ist jede Audiosteckbuchse, wie z. B. 42A, mit Kontakten 70, 72, 74 versehen, die sich in den Spalt 60 der Leiterplatte erstrecken, zumindest aus der Sicht einer Draufsicht (nach unten in Richtung D betrachtet) und vorzugsweise auch aus der Sicht in eine Vorwärtsrichtung F von hinter der Karte. Dadurch kann zumindest ein Teil des Durchmessers eines Audiosteckers 40 im Spalt 60 der Leiterplatte aufgenommen werden. Die Audiosteckbuchse 42A umfasst einen großteils U-förmigen Isolierblock 80 mit zwei Schenkeln 82, 84, die vordere Enden 86, die durch ein verbindendes Querelement 88 verbunden werden, sowie freie hintere Enden 90 haben. Jeder Kontakt 70, 72, 74 ist auf dem Block befestigt. Der Block ist so auf der Leiterplatte befestigt, dass die Schenkel 82, 84 neben gegenüberliegenden Seiten 92, 94 des Leiterplattenspaltes 60 liegen, so dass ein Spalt 96 im Block oberhalb dem Spalt 60 der Leiterplatte liegt.
Fig. 12, die eine Untersicht der Steckbuchse 42 A ist, zeigt die um ein trennendes Querelement 98 abgeänderte Steckbuchse sowie das verbindende Querelement 88. Die gesamte obere Fläche des Blocks (einschließlich der Fläche zwischen den Schenkeln) kann durchlaufend sein, um während der Montage das Aufheben des Blocks mittels einer Vakuumvorrichtung zu erleichtern. Der Block 80 hat drei Schlitze 100, 102, 104, die sich in im wesentlichen vertikalen Ebenen erstrecken (eine oder mehrere vertikale Ebenen). Jeder Blechkontakt, wie z. B. 74, hat einen Befestigungsbereich 106, der sich in im wesentlichen vertikalen Ebenen erstreckt (die Ebene des Bleches erstreckte sich in einer vertikalen Ebene, bevor sie um vertikale Achsen gebogen wurde). Jeder Befestigungsbereich 106 kann in einem entsprechenden Schlitz, wie z. B. 104, aufgenommen werden. Wie besser in Fig. 7 zu sehen ist, umfasst der Befestigungsbereich eine Angel 110, die sich in einer Neigung zur Vertikalen und zur Ebene des Restes des Befestigungsbereichs erstreckt. Wenn der Befestigungsbereich 106 mit Kraft in einen entsprechenden Schütz, wie z. B. 104 in Fig. 6, gedrückt wird, beißt sich die Angel in den Kunststoffblock und hält den Befestigungsbereich fest im Schlitz. Jeder Kontakt hat auch einen bündigen Abschlußbereich 112 (der um eine horizontale Achse gebogen ist und in einer horizontalen Ebene liegt), der mit einer Leiterbahn auf der Leiterplatte verbunden werden kann, wie bei 114 in Fig. 5 gezeigt. Jeder Kontakt hat auch einen Teilbereich 120 zum Verbinden eines Steckers, um den großteils zylindrischen Stecker eines Audioverbinders zu verbinden.
Der Teilbereich 120 zum Verbinden eines Steckers erstreckt sich in vertikalen Ebenen (d. h. seine Höhe in Richtung U und D ist größer als seine Stärke T in dazu senkrechten Richtungen), um sich über eine beträchtliche Höhe zu erstrecken. Die vertikale Höhe A des Teilbereichs zum Verbinden eines Steckers ist größer als die vertikale Höhe B des Befestigungsbereichs, und beide sind ein Mehrfaches größer als die Blechstärke T. Wie in Fig. 14 gezeigt, erstreckt sich der Teilbereich 120 zum Verbinden eines Steckers in die Ebenen 123, 124 (der Flächen) der Leiterplatte 36 (die Leiterplattenebene ist auf halbem Weg zwischen den Flächen). Entsprechend, auch wenn der in Fig. 14 gezeigte Stecker auch etwas höher oder niedriger als die obere Fläche 37 der Leiterplatte, auf der der Block liegt, positioniert ist, können sich die Teilbereiche 120 immer noch zuverlässig mit dem Stecker verbinden. Das trennende Querelement 98 hat ein Mittelteil 126, das um eine beträchtliche Strecke H (1,7 mm) oberhalb der oberen Ebene 123 der Leiterplatte liegt, wo H mindestens gleich der Stärke der Leiterplatte ist.
Fig. 4 zeigt, dass die IC-Karte 12 ein Gehäuse 130 beinhaltet, das obere und untere Blechabdeckungen 132, 134 mit Seitenschienen 136, 138 hat, die überlappen, um oberhalb und unterhalb der Leiterplatte sowie großteils auf den gegenüberliegendenden Seiten der Leiterplatte zu liegen, umfasst. Das Kartengehäuse hat auch eine Endkappe 140, die mit den Abdeckungen verbunden ist und am hinteren Teil 141 des Gehäuses liegt. Die Endkappe 140 bildet Kanäle 142A, 142B zum Führen der Stecker 40, damit diese in das hintere Teil der Karte ragen und sich mit den Steckbuchsen 42A, 42B verbinden. Die Endkappe 140 hat auch einen Kanal 144, der einen Teilbereich des seitlichen Verbinders 14 aufnimmt. Es ist zu beachten, dass in Fig. 4 die oberen und unteren Abdeckungen mit Vertiefungen 150, 152 ausgebildet sind, die in entsprechenden Aushöhlungen 154 in der Endkappe aufgenommen werden. Die Endkappe hat zwei sich nach vorn erstreckende Riegelschenkel 160, 162, die sich entlang Kanten 164 der Leiterplatte erstrecken. Die Riegel haben Vorsprünge 166 an ihren vorderen Enden, die in Ausschnitten 168, die in den seitlich gegenüberliegenden Seiten der Leiterplatte gebildet sind, aufgenommen werden, um die Endkappe noch fester mit der Leiterplatte zu verbinden.
Fig. 10 zeigt die Verbinder 14, 16A und 16B, wie sie mit Verbindern am hinteren Teil der IC-Karte 12 verbunden sind. Die Kontakte 50, 52, 54 eines Audiosteckers 40 werden so dargestellt, wie sie mit entsprechenden Kontakten 70, 72, 74 auf jeder Audiosteckbuchse 42A 42B verbunden sind. Es ist ersichtlich, dass jeder Kanal zur Aufnahme eines Steckers, wie z. B. 1428, vorzugsweise das hintere Ende eines entsprechenden Steckers 40 eng umschließt, um die Ausrichtung des Steckers zu kontrollieren, vorzugsweise um ein Kippen des Steckers nach oben oder unten um höchstens ca. 20 Grad und in der Regel um höchstens 10 Grad zu begrenzen.
Jeder Audioverbinder hat einen Griff 170 mit einem vorderen Ende 172 mit einem Durchmesser, der größer als der Durchmesser des Steckers 40 ist. Der Verbinder, wie z. B. 16A, wird normalerweise nach vorn bis zum vorderen Griffende 172 geschoben, das an eine Fläche stößt, so dass der Verbinder nicht weiter vorgeschoben werden kann. Bei den üblichsten Audioverbindern hat das vordere Ende 172 einen Durchmesser, der viel größer als 5 mm ist. Entsprechend passt das vordere Ende 172 des Audioverbinders normalerweise nicht in einen Karteneinschub 180 eines IC-Karten-Host 182. Die meisten Karteneinschübe von Karten-Host haben eine Länge von ca. 86 bis 88 mm, damit sichergestellt wird, dass bei einer vollständig eingeführten IC-Karte das hintere Ende leicht von der äußeren Fläche des Host vertieft ist. Natürlich bedeutet dies, dass das vordere Ende 172 eines Griffes eines Audioverbinders nicht in den Einschub gelangen und das ganz hintere Ende 184 der Kappe berühren kann. Dies führt dann dazu, dass der Stecker 40 nicht vollständig eingeführt ist, es also nicht gewährleistet ist, dass alle Steckerkontakte sich mit den entsprechenden Buchsenkontakten verbinden. Um dies zu vermeiden konstruiert der Anmelder die Kappe 140 so, dass sie um mehr als 1 mm und vorzugsweise um mehrere Millimeter, wie z. B. 4 oder 5 mm, hinten von der üblichen hinteren Fläche 186 der Karte herausragt. Die übliche hintere Fläche 186 der IC-Karte liegt ca. 85 mm hinter der Front des vorderen Verbinders. Der hintere Vorsprung C der Endkappe gewährleistet somit, dass die Stecker der Audioverbinder 16A, 168 vollständig in die Steckbuchsen eingeführt werden können.
Nach Zusammenbau des Verbinders und nach Montage der Steckbuchsen auf der Leiterplatte wird die Endkappe 140 in der in Fig. 10 dargestellten Stellung eingebaut. In dieser Stellung gelangen Teilbereiche 190 der Leiterplatte, die an gegenüberliegenden Seiten des hinteren Endes der Leiterplatte liegen, in Kappenschlitze 192, die in der Endkappe gebildet sind. Fig. 11 zeigt diese Situation. Die Kappenschlitze 192 ermöglichen, dass die kappe das hintere Ende der Leiterplatte unterstützt und hinsichtlich der Endkappe akkurat die Leiterplatte positioniert.
Obwohl die üblichste Art des Audioverbinders einen Stecker mit einem Nenndurchmesser von 3,5 mm hat, gibt es einen anderen, weniger üblichen Standard, bei dem Audiostecker Nenndurchmesser von 2,5 mm (tatsächlich 2,45 mm) haben. Fig. 8A und 8B zeigen einen Steckeradapter 200, der verwendet werden kann, um die Steckbuchsen von einem 3,5 mm Stecker auf einen 2,5 mm Stecker anzupassen. Der Adapter 200 hat Außenwände, die so bemessen sind, dass sie eng in einen Endkappenkanal passen, und Innenwandbereiche 202, die auf einem Kreis mit einem Durchmesser D von ca. 2,5 mm liegen. Fig. 4 zeigt gestrichelt den Adapter. Wo die Achse 204 der Innenwandbereiche 202 sich mit der Achse 56 des Endkappenadapters deckt, sind die Buchsenkontakte so konstruiert, dass sie für den 3,5 mm Stecker um ein großes Maß und für den 2,5 mm Stecker um ein kleines Maß abgelenkt werden. Auch ist ein Adapter möglich, der seine Achse außermittig zur Kappenkanalachse 56 positioniert, damit ein 2,5 mm Stecker nur die Buchsenkontakte (z. B. 70, 74) auf einer Seite des Einschubes eng verbindet.
Fig. 17 zeigt einen weiteren Adapter 210, der mit einer IC-Karte der in Fig. 10 gezeigten Konstruktion verwendet werden kann, bei dem jedoch das hintere Ende 216 der hinteren Endkappe 140X nicht hinter die übliche Position eines hinteren IG-Kartenendes ragen darf. Der in Fig. 17 gezeigte Adapter 210 beinhaltet einen Stecker 40A mit einem nominalen Durchmesser von 3,5 mm und hat einen Griff 212 mit einem vorderen Ende 214, das an das hintere Ende 216 der Endkappe 140X stößt. Das vordere Ende 214 des Griffs hat einen Durchmesser E von z. B. 4,4 mm, der in einen 5 mm Einschub passt, jedoch noch an das hintere Ende einer Endkappe stößt, deren Loch einen Durchmesser von ca. 3,5 mm hat. Der Adapter hat seinen eigenen Kanal 220 mit drei Kontakten, die mit Kontakten des Steckers 40A gekoppelt sind. Obwohl durch diesen Adapter 210 es vermieden werden kann, dass die hintere Endkappe nach hinten aus dem Host herausragen muss, hat er den Nachteil, dass er ein separates Gerät darstellt, dass beim Einführen eines Audioverbinders in die IC- Karte nicht unbedingt sofort verfügbar ist.
Bei einer IC-Karte, die der Anmelder konstruiert hat, hatte jeder Leiterplattenspalt 60 (Fig. 13) eine Breite E von 4,69 mm (0,185 Zoll). Jeder Block 80 hatte einen Spalt 81 mit einer minimalen Breite F von 3,68 mm (0,145 Zoll). Der Block ist so montiert, dass jeder Blockschenkel über die Spaltkanten 130, 132 der Leiterplatte ragt (Fig. 9). Die Leiterplatte hatte eine Stärke von 0,33 mm (0,013 Zoll), während jeder Block um eine Strecke G (Fig. 15) von 2,33 mm (0,092 Zoll) über der oberen Fläche der Leiterplatte ragte. Jeder Block hatte Fixiervorsprünge 134, 136 (Fig. 14), die in den Spalt der Leiterplatte ragte. Der Kanal der Endkappe (142B in Fig. 10) hatte einen Durchmesser von 3,52 mm und eine Länge von 3,3 mm (mehr als die Hälfte des Durchmessers).
Während Begriffe wie "oben", "unten" usw. zur Beschreibung der dargestellten Erfindung verwendet wurden, kann die IC-Karte in bezug auf die Schwerkraft in jeder Ausrichtung verwendet werden.
Die Erfindung bietet somit eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Verbinden eines Audiosteckers, der großteils zylindrisch ist und axial angeordnete Kontakte hat, in einem relativ engen Raum (eine Stärke, die nicht größer als im wesentlichen das Zweifache des Durchmessers des Steckers ist). Eine Leiterplatte hat einen Spalt, der sich zu ihrer hinteren Kante erstreckt, und mehrere Buchsenkontakte sind auf der Leiterplatte montiert und ragen in den Spalt, zumindest aus der Draufsicht, und vorzugsweise auch aus einer Endsicht, wobei die Teilbereiche zur Aufnahme eines Steckers der Kontakte sich in die obere Ebene der Leiterplatte erstrecken. Die Kontakte können aus Blech geformt sein und in hauptsächlich sich vertikal verlaufenden Spalten mit einem dicken Isolierblock neben dem Spalt der Leiterplatte montiert sein. Der Block kann im wesentlichen U-förmig sein, wobei jeder Schenkel sich entlang einer gegenüberliegenden Seite des Spaltes erstreckt und mindestens einen Buchsenkontakt hält. Eine hintere Endkappe hat einen Kanal, um einen Stecker zum Verbinden mit den Kontakten zu führen. Die hintere Endkappe ragt vorzugsweise mehrere Millimeter hinter die Standardfänge (85,6 mm) einer Standard-PCMCIA-IC- Karte, so dass das vordere Teil eines Griffes direkt gegen die Endkappe stoßen kann, ohne in einen engen Karteneinschub eines Karten-Hosts eingeführt werden zu müssen. Die Endkappe hat vorzugsweise Schlitze an ihren gegenüberliegenden Seiten, die gegenüberliegende Seiten des hinteren Teils der Leiterplatte aufnehmen.
Obwohl hier bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und dargestellt wurden, ist anzuerkennen, dass für den Fachmann Änderungen und Variationen möglich sind, und deshalb ist es beabsichtigt, dass die Ansprüche so ausgelegt werden, dass sie diese Änderungen und Äquivalenzen abdecken.

Claims

1. Vorrichtung zur Aufnahme eines zylindrischen Steckers (40), der eine Steckerachse (56) und mehrere axial angeordnete Steckerkontakte (50, 52, 54) hat, insbesondere in der Art eines Audiosteckers mit mehreren Kontakten, die umfasst:

ein Vorrichtungsgehäuse (130) mit einem hinteren Teil (141), das eine Endkappe (140) mit einem Kanal zur Aufnahme des Steckers (142A, 142B) hat;

eine Leiterplatte (36), die im Gehäuse (130) angebracht ist, wobei die Leiterplatte mehrere Leiterbahnen (114) und ein hinteres Ende (34) hat, wobei die Leiterplatte (36) einen Spalt (60) im hinteren Ende (34) hat;

mehrere Buchsenkontakte (70, 72, 74), die jeweils ein Anschlußende (112) haben, das mit einer der Leiterbahnen (114) der Leiterplatte verbunden ist, wobei jeder der mehreren Buchsenkontakte (70, 72, 74) ein Teil (120) zum Verbinden mit dem Stecker hat, das in den Spalt (60) ragt, wie in der Draufsicht sichtbar ist;

wobei der Kanal (142A, 142B) der Endkappe (140) zur Aufnahme des Steckers so positioniert ist, dass er einen Stecker (40) allgemein mit dem Spalt (60) ausgerichtet führt, um die Teile (120) zum Verbinden des Steckers der Kontakte (70, 72, 74) zu verbinden.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei

die Leiterplatte (36) obere und untere Flächen hat, die in entsprechenden Flächenebenen (123, 124) der Leiterplatte liegen;

die Teile (120) zum Verbinden der Buchsenkontakte (70, 72, 74) sich über die obere Flächenebene (123) der Leiterplatte erstrecken.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die umfasst:

einen Kontaktblock (80), der auf der oberen Fläche (37) der Leiterplatte (36) angebracht ist und einen Schenkel (82, 84) hat, der neben dem Spalt (60) liegt;

wobei die Kontakte (70, 72, 74) aus einem Blech geformt sind, wobei jeder Kontakt ein Kontaktbefestigungteil (106) hat, das hauptsächlich in einer vertikalen Ebene liegt, wenn die Leiterplatte (36) in einer horizontalen Ebene liegt;

wobei der Kontaktblock (80) eine Stärke (G) hat, die größer als die Stärke der Leiterplatte (36) ist, und der Kontaktblock (80) mehrere Schlitze (104) hat, die jeweils eines der Kontaktbefestigungsteile (106) festhält.

4. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die umfasst:

einen Kontaktblock (80) mit zwei Schenkeln (82, 84), die auf gegenüberliegenden Seiten des Spaltes (60) auf der Leiterplatte liegen, und ein Querelement (88, 98), das die Schenkel (82, 84) verbindet, wobei mindestens einer der Kontakte (70, 82, 74) auf jedem der Schenkel (82, 84) befestigt ist, und wobei der Kontaktblock (80) an der Leiterplatte (36) befestigt ist.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei

der Kontaktblock (80) ein oberes und unteres Teil hat und das Querelement ein Sperrelement (98) hat, das über der Mitte der Höhe des Kontaktblockes (80) und hinter einem Teil des mindestens einen Kontaktes (70, 72, 74) liegt, um eine Aufwärtsbewegung des Steckers (40) oberhalb der Leiterplatte (36) zu begrenzen.

6. Die Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leiterplatte (36) eine hintere Kante (61) und seitlich angeordnete gegenüberliegende Seitenkanten (164) sowie einen Ausschnitt (168) an jeder Seitenkante hat, wobei jeder Ausschnitt vor der hinteren Kante der Leiterplatte liegt;

die Endkappe (140) seitlich gegenüberliegende Kappenseiten und einen Riegelschenkel (160, 162) an jeder Kappenseite hat, wobei jeder Riegelschenkel sich nach vorn erstreckt und ein sich seitlich erstreckendes vorderes Ende (166) hat, das in einem entsprechenden Ausschnitt (168) liegt.

7. Die Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei

die Leiterplatte (36) und die Endkappe (140) jeweils seitlich gegenüberliegende Seiten haben, wobei die Endkappe (140) einen nach vorne sich öffnenden Kappenschlitz (192) auf jeder Seite hat, und wobei jede Seite (190) der Leiterplatte in einen entsprechenden Kappenschlitz ragt.

8. Die Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei

der Kanal (142A, 1428) zur Aufnahme des Steckers der Endkappe einen Durchmesser von im wesentlichen 3,5 mm hat, um einen üblichen Audiostecker mit einem Außendurchmesser von im wesentlichen 3,5 mm eng zu umschließen und aufzunehmen.

9. Die Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei

das Teil (120) zum Verbinden des Steckers in den Spalt (60) ragt, um die axial angeordneten Steckerkontakte (50, 52, 54) des üblichen Audiosteckers mit einem Außendurchmesser von im wesentlichen 3,5 mm oder eines üblichen 2,5 mm starken Steckers zu verbinden, und die umfasst:

einen Steckeradapter (200), dessen Äußeres in den Kanal (142A, 142B) zur Aufnahme des Steckers passt, wobei der Steckeradapter ein Loch (202) zur Aufnahme des Steckers hat mit einem Innendurchmesser (D) von im wesentlichen 2,5 mm zur Aufnahme eines üblichen 2,5 mm starken Steckers.

10. Eine IC-Karte (12), die weitgehend den PCMCIA-Normen entspricht, die eine PCMCIA-Kartenlänge (L) von 85,6 mm, eine Kartenbreite (W) von 54 mm und ein vorderes Kartenende vorschreiben, das polarisiert (22, 24) ist, um in einen PCMCIA-Nost zu passen, wobei die IC-Karte so konstruiert ist, dass sie mindestens einen zylindrischen Stecker (40) mit einer Steckerachse (56) und mehreren axial angeordneten Steckerkontakten (50, 52, 54) aufnehmen kann, insbesondere einen Audiostecker mit mehreren Kontakten, wobei die IC-Karte umfasst:

eine Leiterplatte (36) mit längsweise angeordneten vorderen und hinteren Enden (34, 38) und seitlich angeordneten gegenüberliegenden Seiten; wobei die Leiterplatte mehrere Leiterbahnen (114) hat, wobei die Leiterplatte (36) mindestens einen Spalt (60) in ihrem hinteren Ende (34) hat;

einen vorderen Steckverbinder (20), der am vorderen Ende der Leiterplatte (36) angeschlossen ist;

eine Blechabdeckung mit oberen und unteren Abdeckhälften (132, 134), die oberhalb und unterhalb der Leiterplatte liegen;

eine entsprechende Mehrzahl von Buchsenkontakten (70, 72, 74), die jeweils ein Anschlußende (112) haben, das mit einer der Leiterbahnen (114) der Leiterplatte verbunden sind, wobei jeder der mehreren Buchsenkontakte (70, 72, 74) ein Teil (120) zum Verbinden des Steckers hat, das in den Spalt (60) ragt, wie in der Draufsicht sichtbar ist;

eine Endkappe (140), die am hinteren Ende der Leiterplatte liegt und mit der Blechabdeckung und der Leiterplatte verbunden ist, wobei

die Endkappe Aufnahmewände hat, die einen sich längsweise erstreckenden Kanal (142A, 142B) bilden, der mit den Buchsenkontakten (70, 72, 74) fluchten;

wobei die Aufnahmewände der Endkappe sich eine Strecke (C) hinter das hintere Kartenende (186) erstrecken, das um mehrere Millimeter größer als der Längenstandard von PCMCIA-Karten von 85,6 mm ist, um so ein vollständiges Einführen eines Steckers (16A, 16B) mit einem breiten Griff (170) zu ermöglichen, während die IC-Karte in einem IC-Karten-Host (182) liegt, der die volle Länge einer üblichen IC- Karte aufnimmt.

11. Die IC-Karte nach Anspruch 10, wobei die Endkappe seitlich gegenüberliegende Seiten hat, die jeweils einen horizontalen Schlitz (192) haben, wobei das hintere Ende der Leiterplatte seitlich gegenüberliegende Seiten (190) hat, die jeweils in einem der Schlitze aufgenommen werden.

12. Vorrichtung zur Befestigung einer Leiterplatte (36), die ein hinteres Ende (34) mit einem Spalt (60) hat, um die Verbindung von axial angeordneten Kontakten eines zylindrischen Steckers mit Leiterbahnen auf der Leiterplatte zu ermöglichen, wobei die Vorrichtung umfasst:

einen weitgehend U-förmigen Block (80) aus Isoliermaterial, der zwei weitgehend parallele Schenkel (82, 84), die miteinander verbunden sind, bildet, wobei die Schenkel freie hintere Schenkelenden (90) haben, die einen nach hinten sich öffnenden Blockspalt (96) zwischen den Schenkeln bilden, wobei jeder Schenkel mindestens einen weitgehend vertikalen Schlitz (104) hat und der Block auf einer oberen Fläche (37) auf der Leiterplatte in der Flucht mit dem Spalt (60) der Leiterplatte befestigt werden kann, so dass der Blockspalt (96) oberhalb des Spaltes (60) der Leiterplatte liegt und sich in diesen öffnet;

mehrere Blechkontakte (70, 72, 74), die auf hauptsächlich vertikalen Ebenen liegen, wobei jeder Kontakt einen Befestigungsbereich (106) hat, der in einem der Schlitze liegt, und wobei ein Teilbereich (120) zum Verbinden des Steckers in den Blockspalt (96) und in den Spalt (60) der Leiterplatte ragt, wie das im befestigten Zustand in einer Draufsicht zu sehen ist; wobei der Teilbereich zum Verbinden des Steckers eine vertikale Höhe (A) hat, die größer als die Stärke (T) des Bleches ist, und wobei jeder Kontakt einen Anschlußbereich (112) für den elektrischen Anschluss an eine Leiterbahn der Leiterplatte hat.

13. Die Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, wobei

der U förmige Block (80) mehrere Vorsprünge (134, 136) zum Fixieren des Blockes hat, die von jedem Schenkel nach unten ragen; und

wobei jeder Vorsprung zum Fixieren des Blockes in den Leiterplattenspalt ragt und im wesentlichen gegen die Seiten des Leiterplattenspaltes liegt.

14. Die Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei

der U-förmige Block (80) ein oberes und ein unteres Teil hat, wobei das untere Teil auf der oberen Fläche (37) an der Leiterplatte befestigt werden kann, und wobei der Block (80) einen Sperrquersteg (98) hat, der auf dem oberen Teil des Blockes liegt und sich zwischen Stellen auf den Schenkeln erstreckt, die zwischen den vorderen und hinteren Enden der Schenkel liegen, um eine Aufwärtsbewegung des Steckers zu begrenzen.

15. Eine IC-Karte, die umfasst:

eine Leiterplatte (36) mit längsweise angeordneten vorderen und hinteren Enden (34, 36), seitlich angeordneten gegenüberliegenden Seiten, oberen und unteren Flächen (37) und einer Leiterplattenebene (127), die in der Mitte der Flächen liegt, wobei das hintere Ende der Leiterplatte mehrere Leiterbahnen (114) hat;

einen vorderen Steckverbinder (20), der auf dem vorderen Ende der Leiterplatte liegt;

mehrere Buchsenkontakte (70, 72, 74), die jeweils mit einer Leiterbahn der Leiterplatte verbunden sind;

wobei die Leiterplatte einen nach hinten sich öffnenden Spalt (60) im hinteren Ende der Leiterplatte hat und die Buchsenkontakte jeweils einen Teilbereich (120) zum Verbinden des Steckers haben, der im Spalt liegt;

ein Gehäuse (130), das im wesentlichen die Leiterplatte umgibt, einschließlich Blechbereichen (132, 134), die oberhalb und unterhalb der Leiterplatte liegen, und einer hinteren Endkappe (140) mit Kappenbereichen, die hinter der Leiterplatte liegen;

wobei die mehreren Buchsenkontakte (70, 72, 74) um und entlang einer Steckerachse (56) angeordnet sind, die sich in der Nähe der Leiterplattenebene erstreckt, wobei die Endkappe einen Kanal (142A, 1428) hat, der auf der Steckerachse liegt und so geformt ist, dass er einen im wesentlichen zylindrischen Stecker (40) mit axial angeordneten Steckerkontakten (50, 52, 54) zum Verbinden der Buchsenkontakte aufnimmt.

16. Die IC-Karte nach Anspruch 15, die umfasst:

einen Audioverbinder (16A, 16B) mit einem im wesentlichen zylindrischen Stecker (40) mit einer Achse (56), wobei der Stecker einen Durchmesser von im wesentlichen 3,4 bis 3,5 Millimetern und mehrere axial angeordnete Steckerkontakte (50, 52, 54) hat;

wobei der Stecker durch den Kanal in die Endkappe ragt, und wobei jeder Steckerkontakt mit einem anderen Buchsenkontakt verbunden ist.