ES2302683T3 - Contacto de resorte para conector que comprende dicho contacto. - Google Patents
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Abstract
Un contacto de resorte para conector, que tiene una forma sensiblemente en U, que presenta dos ramas (11; 12), y una base (13) que une las dos ramas por una de sus extremidades, caracterizado porque cada rama está destinada a establecer un contacto eléctrico con un equipo y porque las dos ramas (11; 12) se extienden en planos divergentes (11.1; 12.1) uno con relación al otro, estando la intersección (I) de estos dos planos contenida en la base (13) de la U. el contacto de resorte (7) en posición en el alojamiento (4).
Description
Contacto de resorte para conector que comprende
dicho contacto.
El presente invento tiene por objeto un contacto
de resorte para conector eléctrico de volumen reducido así como un
conector que comprende tal contacto. Encuentra más particularmente
su utilización en el dominio de las comunicaciones, en particular
en el marco de la miniaturización de los teléfonos móviles o
portátiles. Este tipo de contacto es general pero no exclusivamente
utilizado para unir, de manera reversible, una batería y un
circuito impreso situados en el interior de un teléfono móvil. Más
generalmente, este tipo de contacto está destinado a unir
eléctricamente dos equipos cualesquiera. Actualmente, este contacto
de resorte está soldado por una primera extremidad en la superficie
sobre un circuito impreso, y presenta en una segunda extremidad una
lengüeta flexible que está curvada por encima de la primera
extremidad. Esta lengüeta flexible puede venir a contacto en
particular de los bornes de una batería presentada por encima del
conector que contienen los contactos.
Se conoce por el documento WO 96/33527 un
conector eléctrico provisto de dos caras opuestas y que comprende
alojamientos abiertos sobre solamente una de las caras, recibiendo
cada alojamiento un contacto de resorte. Cada contacto de resorte
comprende una parte lineal que se extiende paralelamente a las dos
caras, de la que las dos extremidades sirven para el contacto
eléctrico, estando curvada la extremidad libre dedicada al contacto,
así como dos patas laterales a una y otra parte de la parte lineal,
sirviendo respectivamente de pata de enganche y de pata de
estabilización recibidas en una hendidura correspondiente del
soporte de material aislante.
Se conoce por otra parte por el documento WO
97/11514 un conector eléctrico provisto de una primera cara y de
una segunda cara, opuesta a la primera cara, y que comprende
alojamientos abiertos sobre las dos caras para acoger contactos
lineales que son mantenidos curvados en cada alojamiento según una
forma general en U que se extiende perpendicularmente con relación
a la primera y a la segunda cara. Las dos extremidades de cada
contacto lineal sobresalen al nivel de cada una de las caras, y
están destinadas a hacer contacto eléctrico con los circuitos
impresos situados a una y otra parte del conector.
Los conectores montados en los teléfonos
móviles, tienen una forma globalmente paralelepipédica. Este tipo
de conector comprende alojamientos o compartimientos, que contienen
los contactos de resorte. Estos alojamientos desembocan por una
parte sobre una primera cara, llamada inferior, y por otra parte
sobre una segunda cara, llamada superior, del conector. La cara
inferior hace contacto sobre un circuito impreso y la cara superior
hace contacto sobre la batería. Un contacto de resorte, insertado en
este alojamiento, tiene una forma sensiblemente en U que presenta
dos ramas o brazos, y una base o codo de la U, que une las dos ramas
por una de sus extremidades. La base de la U tiene una forma de
arco de círculo y se extiende en un plano perpendicular a los planos
de la primera y segunda caras del conector. Cada rama está
destinada a establecer un contacto eléctrico con un equipo.
La primera rama de la U está fijada, por ejemplo
soldada, a un circuito impreso colocado contra la primera cara del
conector. La segunda rama forma un saliente que sobrepasa la segunda
cara del conector.
La altura total de la U está formada por la
adición de tres alturas. Estas alturas están definidas por la
distancia más corta que separa dos planos, paralelos al plano del
circuito impreso, que contiene puntos del contacto de resorte. Una
primera altura está constituida por la distancia que separa un punto
de soldadura de la primera rama con el circuito impreso de un punto
de unión entre la primera rama y la base. Una segunda altura es
igual a una cuerda de la base correspondiente a la distancia entre
los dos puntos extremos que constituyen el arco de círculo. Una
tercera altura está constituida por la distancia que separa un punto
de la segunda rama, el más alto con relación a la base, de un punto
de contacto entre la segunda rama y la base. Un espesor del
conector está definido por la distancia más corta que une la primera
cara a la segunda cara. El espesor del conector es inferior a la
altura total del contacto, pues el contacto de resorte está previsto
para hundirse parcialmente en el interior del alojamiento del
conector, cuando es forzado. En un ejemplo, tal conector tiene un
espesor de
3,2 mm.
3,2 mm.
La tendencia actual de miniaturización de los
aparatos electrónicos, tales como los teléfonos móviles, conduce a
una voluntad de disminución del tamaño de los diferentes elementos
que componen estos objetos. En particular los conectores incluidos
en estos objetos deben ser reducidos, para que su espesor valga por
ejemplo hasta 1,8 mm, conservándose todas las demás
proporciones.
En el estado de la técnica, la disminución del
espesor de los conectores y de la altura total de los contactos de
resorte que contienen no es posible más que a costa de un aumento
significativo de la anchura o de la longitud de estos conectores y
de estos contactos. En efecto, la estructura actual de los contactos
de resorte impone que la disminución de altura total de los
contactos de resorte no puede ser obtenida más que actuando sobre
la primera y tercera alturas del contacto de resorte. Ahora bien
para conservar las características técnica de estos contactos, la
disminución de las primera y tercera alturas necesita el
engrosamiento o ensanchamiento de las láminas de estos contactos,
en particular para la lámina de la segunda rama. Así el
ensanchamiento de las láminas de contacto desemboca en un
ensanchamiento global del conector. Por tanto la disminución global
del volumen del conector no puede ser obtenida. La estructura actual
de los contactos de resorte plantea pues un problema de
miniaturización de estos conectores.
Por otra parte, este tipo de conector, para ser
montado en la superficie sobre un circuito impreso, es aprehendido
por pipetas de aspiración. Estas pipetas deben ser puestas en
contacto únicamente con zonas del conector que no presenten
localmente contactos de resorte. La presencia de tal zona,
generalmente en posición central de este tipo de conector, implica
necesariamente un aumento de la anchura del conector. En
consecuencia, este tipo de conector está actualmente aprehendido
por dos pipetas, cada una dispuesta en una extremidad del conector.
Esto representa otro problema de dificultad de manipulación de los
conectores de la técnica.
El invento tiene por objeto remediar los
problemas citados proponiendo un contacto de resorte para conector,
que tiene una forma sensiblemente en U, que presenta dos ramas y una
base que une las dos ramas por una de sus extremidades, estando
destinada cada rama a establecer un contacto eléctrico con un
equipo.
Según el invento, las dos ramas se extienden en
planos divergentes entre sí, estando contenida la intersección de
estos dos planos en la base de la U.
El contacto de resorte tiene entonces una altura
total menor que el contacto de resorte de la técnica anterior.
Para reducir aún la altura total del contacto,
una de las ramas y la base de la U están en el mismo plano.
Además, para simplificar la conexión, el
contacto eléctrico de al menos una de las ramas está posicionado
sobre la extremidad libre de dicha rama.
Según un segundo aspecto, el invento se refiere
a un conector eléctrico, provisto de una primera cara y de una
segunda cara opuesta a la primera cara, y que comprende al menos un
alojamiento de recepción de un contacto de resorte según el
invento. El alojamiento está abierto sobre las dos caras del
conector, y el contacto de resorte está posicionado en el
alojamiento de tal manera que el plano en el que se extiende la base
de la U es sensiblemente paralelo al plano de las caras del
conector.
La base que une la primera y la segunda ramas
está situada en el interior del alojamiento. Esta base comprende un
plano de curvatura que es sensiblemente paralelo a la primera y
segunda caras. El aumento de anchura del contacto de resorte
implica aquí un pequeño aumento de la anchura del conector. En
efecto, los contactos están dispuestos de tal manera que las
primeras ramas de los contactos, sobre la primera cara, están
enfrentadas con espacios intercalados de la segunda rama sobre la
segunda cara. Así el volumen global del conector es reducido, lo
que antes era imposible.
Para asegurar un buen posicionamiento del
contacto en el alojamiento, el conector comprende medios para guiar
el contacto de resorte.
Para guardar este buen posicionamiento,
comprende además medios de mantenimiento.
En el caso en que fuera necesario recurrir a
varias conexiones, el conector comprende varios alojamientos, que
reciben respectivamente un contacto de resorte en U.
Para que el volumen de este conector quede
suficientemente pequeño, los contactos de resorte son posicionados
en dos alojamientos adyacentes, de manera que se extiendan según una
dirección sensiblemente idéntica pero en sentido inverso uno con
relación al otro, siendo una rama de un contacto adyacente a una
rama del contacto contiguo.
Por otra parte la disposición de las ramas de
los contactos de resorte está organizada de manera que genere una
zona sin contacto de resorte en medio de la segunda cara. Esta zona
puede ser utilizada para aplicar en ella una pipeta. Así el
conector puede ser aprehendido por una sola pipeta de
aspiración.
El invento será mejor comprendido con la lectura
de la descripción que sigue y con el examen de las figuras que lo
acompañan. Estas no están presentadas más que a título indicativo y
en ningún modo limitativo del invento. Las figuras muestran:
La fig. 1 una vista en perspectiva de un
conector según el invento;
La fig. 2 una vista en perspectiva de un
contacto de resorte según el invento;
La fig. 3 una la vista de la cara no visible en
la fig. 1 del conector según el invento.
El conector del invento comprende un cuerpo 1,
provisto de una primera cara 2 (visible en la fig. 1) opuesta a una
segunda cara 3 (visible en la fig. 3) extendiéndose cada una de las
caras en planos respectivamente 2.1 y 3.1. El cuerpo 1 comprende
alojamientos 4 abiertos sobre las dos caras. A este efecto un
alojamiento 4 presenta una primera entrada 5 que desemboca sobre la
primera cara 2, y una segunda entrada 6 que desemboca sobre la
segunda cara 3. Las dos entradas 5 y 6 están separadas por una
pared intercalada 4,1. El conector comprende contactos de resorte
7, colocados cada uno en un alojamiento 4. El cuerpo 1 tiene un
espesor 8. El espesor 8 es preferiblemente inferior o igual a 1,8
mm. El cuerpo 1 tiene una anchura 9 y una longitud 10. En el
ejemplo representado, el cuerpo 1 comprende cuatro alojamientos 4 y
cuatro contactos de resortes 7. En este caso, la anchura 9 es
preferiblemente igual a 8,3 mm, y la longitud 10 es preferiblemente
igual a 15,3 mm. Sin embargo, el conector según el invento, puede
comprender uno o varios alojamientos provistos cada uno de un
contacto de resorte. Y las dimensiones pueden estar adaptadas en
función del número de contactos de resorte o de las características
técnicas requeridas.
El contacto de resorte 7 presenta una primera
rama 11 que se extiende en un plano 11.1 y una segunda rama 12 que
se extiende en un plano 12.1. La primera rama 11 y la segunda rama
12 están unidas por una base 13. Las dos ramas están destinadas a
establecer un contacto eléctrico con un equipo tal como una batería
o un circuito impreso. En el caso de los teléfonos móviles, el
contacto puede ser fijado de modo permanente al circuito impreso
por una de sus ramas, aquí 11, viniendo la batería a contacto con la
otra rama, aquí 12. La base 13 presenta un plano de curvatura 13.1
que una vez el contacto montado en el conector, es paralelo a los
planos 2.1 y 3.1 definidos por la primera y segunda caras. Sin
embargo, puede igualmente ser oblicuo con relación a estos mismos
planos. En este caso, el término plano de curvatura designa el plano
en el que es proyectada esta curvatura, según un eje perpendicular
a la primera y segunda caras.
Según el invento, las dos ramas 11 y 12 se
extienden en planos respectivamente 11.1 y 12.1 divergentes uno con
relación al otro y la intersección I de estos dos planos está
contenida en la base 13 de la U.
Además, en el ejemplo representado, el plano
11.1 de la rama 11 y el plano 13.1 se confunden sensiblemente.
La primera rama 11 tiene una forma rectangular
que presenta dos escalones o recortes en bayoneta 14 y 15. Estos
dos escalones 14 y 15 definen así tres partes sobre la primera rama
11. Una primera parte 16 está constituida por la extremidad de la
primera rama 11. La extremidad 16 es una extremidad libre, destinada
a ser unida y en particular soldada sobre un circuito impreso. Una
segunda parte 17 situada entre los escalones 14 y 15 es una
superficie plana. La parte 17 está destinada a ser mantenida en el
alojamiento 4 del cuerpo 1, una tercera parte 18 está definida
entre el escalón 15 y la base 13. La parte 18 es móvil en un plano
ortogonal al plano formado por la parte 17. La parte 18 es móvil
con relación a la parte 17 por medio de una bisagra formada por el
escalón 15. Este escalón 15 tiene igualmente por misión reforzar la
rigidez de la rama 11.
La segunda rama 12 comprende una primera zona 19
que forma escalón y un doblez en ángulo 20. Una primera parte 21 de
la segunda rama 12 está definida entre la zona 19 y la doblez 20. La
zona 19 tiene una misión de bisagra del parte 21 con relación al
plano de curvatura 13.1. La primera parte 21 tiene una forma
rectangular plana. En el ejemplo representado, el doblez 20 y la
parte 21 están destinados a entrar en contacto con uno de los
bornes de una batería, que será forzado contra la rama 12, que
sobrepasa la segunda cara 3. El doblez 20 separa la primera parte
21 de una segunda parte 22 de la segunda rama 12 formando un ángulo
saliente, de tal manera que la segunda parte 22 esté curvada
ligeramente bajo la primera parte 21. Las partes 21 y 22 de la
segunda roma 12 son móviles con relación a la base 13 en un plano
perpendicular al plano de curvatura 13.1. Por otro lado, la roma 12
es móvil en un plano distinto pero paralelo, al plano de movilidad
de la rama 11.
Una altura total del contacto de resorte 7 está
constituida por la adición de una primera altura igual a la altura
de la primera rama 11 y de una segunda altura constituida por la
altura de la segunda rama 12. En efecto, la altura de la base es
casi nula, pues su altura es igual al espesor de la lámina que
constituye el contacto de resorte. Las alturas están definidas de
manera absoluta por la distancia más corta que separa dos planos
paralelos al plano 13.1. La primera altura es igual a la suma de una
altura 23 correspondiente a la altura de la extremidad 16, de una
altura 24 correspondiente a la altura del escalón 14, y de una
altura 25 correspondiente a la altura del escalón 15. La segunda
altura es igual a una altura 26 de la primera parte 21.
La segunda parte 22 tiene una altura 27. La
altura 27 es la mayor posible, de manera que la segunda rama 12 no
sale completamente del cuerpo 1. En otro ejemplo, la parte 22 puede
comprender en una extremidad patas que le permiten ser retenida en
la segunda entrada 6.
Como se ha representado en la fig. 1, el
contacto de resorte 7 es mantenido en el alojamiento 4 del cuerpo 1
por medios de mantenimiento. Los medios de mantenimiento comprenden
espigas 28 que mantiene la parte 17 apoyada contra un borde 29 de
la primera entrada 5. Las espigas 28 son por ejemplo gotas de
materia plástica fundidas sobre el contacto de resorte 7, después
de su posicionamiento en el alojamiento 4. El contacto de resorte 7
es introducido en el cuerpo 1 por la primera entrada 5 de la primera
cara 4. El tamaño de la primera entrada 5 es tal que deja un paso a
la integridad del contacto de resorte 7. Por el contrario la segunda
entrada 6 no deja salir más que la segunda rama 12 del contacto de
resorte 7. En efecto, la rama 11 es retenida en la primera entrada
5 por la pared intercalada 4.1. El alojamiento 4 comprende así un
agujero, que desemboca de la primera entrada 5 a la segunda entrada
6, que tiene una abertura restringida al tamaño de la abertura de
la segunda entrada 6 sola. Cuando un objeto, por ejemplo una
batería, es forzada sobre la segunda cara 3 del cuerpo 1, y por
tanto contra la rama 12 de los contactos de resorte 7, la rama 12 se
hunde, la altura 26 disminuye y la parte 22 se hunde en el
alojamiento 4. En un ejemplo, la carrera máxima de la rama 12 es
igual a 1,5 mm. El objeto aplicado contra la segunda cara 3 debe
ejercer una fuerza comprendida entre 0,5 y 1,5 Newton para hundir
una rama 12 en el interior de su alojamiento 4.
El conector posee un eje de simetría 30
ortogonal a las caras primera y segunda 2 y 3, y que pasa por el
centro de cada una de entre ellas. El eje de simetría 30 es una
particularidad unida al número de contactos de resorte 7 incluidos
en el cuerpo 1. En efecto el eje de simetría 30 existe únicamente en
el caso de figura de que el conector posee un número par de
contactos de resorte 7.
En el caso en que es necesario tener varios
puntos de contacto, el conector comprende varios alojamientos por
ejemplo 4a; 4b, que reciben respectivamente un contacto de resorte
7a; 7b. Los contactos están posicionados de manera que se extiendan
según una dirección sensiblemente idéntica pero en sentido inverso
uno con relación al otro, siendo una rama 1a de un contacto 7a
adyacente a una rama 12b del contacto contiguo 7b.
La disposición de los contactos unos con
relación a los otros en el cuerpo 1 está realizada de manera que
reparta alternativamente los escalones 20 sobre la segunda cara 3.
En contrapartida, de esta manera se homogeneiza la repartición de
las extremidades 16 a una y otra parte de la primera cara 2. Los
contactos de resorte 7 están colocados unos al lado de los otros en
el cuerpo 1. El espacio que separa dos ramas 12 sucesivas sobre la
segunda cada 3 está superpuesto al emplazamiento, sobre la primera
cara 2, de una rama 11 unida a una de las dos ramas 12. De un
contacto 7 a uno siguiente, la posición de las extremidades 16 está
alternada. En efecto las extremidades 16 sobrepasan bien por un
primer lado 31 de la primera cara 2 o bien por un segundo lado 32
opuesto al lado 31 de la primera cara 2. Así el conector está fijado
por los dos lados 31 y 32 del circuito impreso. Al ser su fijación
más sólida, no es por tanto necesario realizar soldaduras
suplementarias para garantizar la colocación mecánica del
conector.
Además, a fin de liberar una zona 33 sobre la
segunda cada 3, bastante para apuntar una pipeta, los contactos de
resorte 7 están dispuestos de manera particular. Esta zona 33 es
buscada en posición central. Permite la aprehensión por una pipeta
única de un diámetro de al menos 2,5 mm.
El conector comprende además vaciados o
cavidades 34. Las cavidades 34 están cortadas en dos caras laterales
35 y 36 de los lados respectivamente 31 y 32 del conector 1. Las
cavidades 34 están cortadas de tal manera que extremidades libres
16 de los contactos de resorte insertados en el cuerpo 1 sobrepasan
los lados 31 y 32 en la zona en que estas cavidades 34 están
previstas. Así las extremidades 16 son visualmente accesibles desde
la segunda superficie 3 para ser soldadas. La soldadura de las
extremidades 16 sobre un circuito impreso es así facilitada.
Claims (11)
1. Un contacto de resorte para conector, que
tiene una forma sensiblemente en U, que presenta dos ramas (11;
12), y una base (13) que une las dos ramas por una de sus
extremidades, caracterizado porque cada rama está destinada
a establecer un contacto eléctrico con un equipo y porque las dos
ramas (11; 12) se extienden en planos divergentes (11.1; 12.1) uno
con relación al otro, estando la intersección (I) de estos dos
planos contenida en la base (13) de la U.
2. Un contacto de resorte según la
reivindicación 1ª, caracterizado porque una de las ramas (11)
y la base (13) están en el mismo plano.
3. Un contacto de resorte según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
contacto eléctrico de al menos una de las ramas (11) es establecido
sobre la extremidad libre (16) de dicha rama.
4. Un contacto de resorte según una cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque
una de las ramas (11) está destinada a hacer contacto con un
circuito impreso y la otra rama (12) está destinada a hacer
contacto con una batería.
5. Un conector eléctrico, provisto de una
primera cara (2) y de una segunda cara (3) opuesta a la primera
cara, y que comprende al menos un alojamiento (4) de recepción de un
contacto de resorte (7) según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, abierto sobre las dos caras,
caracterizado porque el contacto de resorte está posicionado
en el alojamiento de tal manera que el plano (13.1) en el que se
extiende la base (13) de la U es sensiblemente paralelo a los
planos (2.1; 3.1) respectivamente de las caras (2; 3) del
conector.
6. Un conector según la reivindicación 5ª,
caracterizado porque comprende medios (4.1) para guiar el
contacto de resorte (7) en posición en el alojamiento (4).
7. Un conector según una cualquiera de las
reivindicaciones 5ª o 6ª, caracterizado porque comprende
medios (28, 29) para mantener el contacto de resorte (7) en el
alojamiento (4).
8. Un conector según una cualquiera de las
reivindicaciones 5ª o 7ª, caracterizado porque una de las
ramas (12) del contacto de resorte (7) sobresale del alojamiento
(4).
9. Un conector según una cualquiera de las
reivindicaciones 5ª a 8ª, que comprende varios alojamientos (4a;
4b) que reciben respectivamente un contacto de resorte (7a; 7b)
según una cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 4ª,
caracterizado porque en dos alojamientos adyacentes (4a; 4b)
los contactos de resorte (7a; 7b) están posicionados de manera que
se extiendan según una dirección sensiblemente idéntica pero en
sentido inverso uno con relación al otro, siendo una rama (11a) de
un contacto (7a) adyacente a una rama (12b) del contacto contiguo
(7b).
10. Un conector según una cualquiera de las
reivindicaciones 5ª a 9ª, caracterizado porque una de las
caras (3) del conector comprende una zona (33) de aprehensión
situada sensiblemente en el centro de dicha cara (3).
11. Un conector según una cualquiera de las
reivindicaciones 5ª a 10ª, que comprende caras laterales (35; 36)
que unen la primera y segunda caras (2) y (3) caracterizado
porque las caras laterales (35; 36) comprenden al menos un vaciado
(34), desembocando una extremidad libre (16) de una de las ramas
(11) del contacto de resorte (7) en dicho vaciado (34).
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