ES2302683T3 - Contacto de resorte para conector que comprende dicho contacto. - Google Patents

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.

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).