PT1037319E - Contacto de mola para dispositivo de ligação incluindo o referido contacto - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

CONTACTO DE MOLA PARA DISPOSITIVO DE LIGAÇÃO INCLUINDO O REFERIDO CONTACTO A presente invenção tem por objecto um contacto de mola para dispositivo de ligação eléctrica com volume reduzido assim como um dispositivo de ligação que inclui o referido contacto. A invenção, encontra a sua utilização mais particularmente no domínio das telecomunicações, nomeadamente, em miniaturar telefones móveis. Este tipo de contacto é, de uma maneira geral mas não exclusivamente, utilizado para ligar, de maneira reversível, uma bateria e um circuito impresso situados no interior de um telefone móvel. De uma maneira mais geral, este tipo de contacto está destinado a ligar electricamente dois quaisquer equipamentos. Actualmente, este contacto de mola é soldado por uma primeira extremidade à superfície num circuito impresso, e apresenta numa segunda extremidade uma lingueta flexível que se curva sobre a primeira extremidade. Esta lingueta flexível pode ficar, nomeadamente, em contacto com os terminais de uma bateria montada sobre o dispositivo de ligação que contém os contactos.

Conhece-se a . partir do Documento WO 96/33527 um dispositivo de ligação eléctrica com duas faces Opostas e que inclui alojamentos abertos só numa das faces, recebendo cada alojamento um contacto de mola. Cada contacto de mola inclui uma parte linear que se prolonga paralelamente às duas faces, cujas duas extremidades servem para o contacto eléctrico, sendo a extremidade livre dedicada ao contacto curva, bem como as duas linguetas laterais de um lado e de outro da parte linear, que servem, respectivamente, de 1 lingueta de fixação e de lingueta de estabilização introduzidas numa fenda correspondente do suporte de material isolador.

Conhece-se, por outro lado, a partir do Documento WO 97/11514, um dispositivo de ligação eléctrica com uma primeira face e uma segunda face, oposta à primeira face, que inclui alojamentos abertos nas duas faces para acolher contactos lineares que são mantidos curvos em cada alojamento com uma forma geral em U e que se prolongam perpendicularmente em relação à primeira e à segunda faces. As duas extremidades de cada contacto linear 'salientam-se ao nível de cada ' uma das faces, e destinam-se a ficar em contacto eléctrico com os dois circuitos impressos situados de um lado e do outro do dispositivo de ligação.

Os dispositivos de ligação montados em telefones móveis têm uma forma globalmente paralelepipédica. Este tipo de dispositivo de ligação inclui alojamentos ou compartimentos, que contêm os contactos de mola. Estes alojamentos desembocam, por um lado, numa primeira face, dita inferior, e, por outro lado, numa segunda face, dita superior, do dispositivo de ligação. A face inferior fica em contacto com um circuito impresso e a face superior fica em contacto com a bateria. Um contacto de mola, inserido neste alojamento, tem- uma forma sensivelmente em U apresentando dois ramos ou braços, e uma base ou cotovelo do U a ligar os dois ramos por uma das suas extremidades. A base do U tem a forma de arco de circulo . e prolonga-se num plano perpendicular aos planos das primeira e segunda faces do dispositivo de ligação. .Cada ramo está destinado a estabelecer um contacto eléctrico com um equipamento. 0 primeiro ramo do Ué fixado, por exemplo, soldado, â um circuito impresso situado contra a primeira face do 2 dispositivo de ligação. 0 segundo ramo forma uma bossa que ultrapassa a segunda face do dispositivo de ligação. A altura total do Ué constituída pela adição de três alturas. Estas alturas são definidas pela. distância mais curta que separa dois planos, paralelos ao plano do circuito impresso, contendo pontes do contacto de mola. Uma primeira altura é constituída pela distância que separa um ponto de soldadura do primeiro ramo com o circuito impresso de um ponto de junção entre o primeiro ramo e a base. Uma segunda altura é igual a uma corda da base correspondente à distância entre os dois pontos extremos que constituem o arco dé círculo. Uma terceira altura é constituída: pela distância que separa um ponto do segundo ramo, o mais alto relativamente à base, de um ponto de contacto entre o segundo ramo e a base. Uma espessura do dispositivo de ligação é definida pela distância mais curta que liga a primeira face à segunda face. A espessura do dispositivo de ligação é inferior à altura total do contacto, uma vez que o contacto de mola está previsto de maneira a se introduzir parcialmente no interior do alojamento do dispositivo de ligação quando se contrai. Num exemplo, um destes dispositivos de ligação tem uma espessura de 3,2 mm. A tendência actuàl para miniaturar os aparelhos electrónicos, por exemplo, os telefones móveis,, conduz a uma vontade de diminuição da dimensão dos diferentes elementos que compõem estes objectos. . Nomeadamente, os dispositivos de ligação incluídos nestes objectos devem ser de dimensões reduzidas, para que a sua espessura vá, por exemplo, até 1,8 mm, sendo mantidasoutras proporções.

No estado da técnica, a diminuição da espessura dos dispositivos de ligação e da altura total dos contactos de mola que os referidos dispositivos contêm só é possível com 3 o preço do aumento significativo da largura ou do comprimento destes dispositivos de ligação e destes contactos. Com efeito, a estrutura actual dos contactos de mola impõe que a diminuição da altura total dos contactos de mola só possa ser obtida jogando na primeira e na terceira alturas do contacto de mola. Ora, para conservar as características técnicas destes contactos, a diminuição das primeira e terceira alturas necessita do aumento da espessura e da largura das lâminas destes contactos, nomeadamente, da lâmina do segundo ramo.·. Assim, o alargamento das lâminas de contacto conduz a um alargamento global do dispositivo de ligação. Portanto, a diminuição global do volume do dispositivo de ligação não pode ser obtida. A estrutura actual dos contactos . de mola põe portanto um problema na tentativa de miniaturar estes dispositivos de ligação.

Por outro lado, este tipo de dispositivo de ligação, para ser montado em superfície num circuito \ impresso, é preso por pipetas de aspiração. Estas pipetas só devem ser postas em contacto com as zonas do dispositivo de ligação que não apresentem localmente contactos de mola. A presença de uma destas zonas, de uma maneira geral em posição central neste tipo de dispositivo de ligação, implica necessariamente um aumento da largura do dispositivo de ligação. Como consequência, este tipo de dispositivo de ligação é actualmente preso por duas pipetas, disposta, cada uma, numa extremidade do dispositivo de ligação. Isto representa um outro problema de dificuldade de manipulação dos dispositivos de ligação da técnica. A invenção tem por objecto remediar . os problemas citados anteriormente, propondo um contacto de mola para dispositivo de ligação., tendo uma forma sensivelmente em U, apresentando dois ramos de uma base ligando os dois ramos 4 por uma das suas extremidades, sendo cada ramo destinado a estabelecer um contacto eléctrico com um equipamento. De acordo com a invenção, os dois ramos prolongam-se por planos divergentes um relativamente ao outro, estando a intersecção destes dois planos contida na base do U. 0 contacto de mola tem então uma altura total inferior à do contacto de mola- da técnica anterior.

Para reduzir ainda mais a altura total do contacto, um dos ramos e a base do U estão no mesmo plano.

Por outro lado, para simplificar, a ligação, o. contacto eléctrico de pelo menos um dos ramos está posicionado na extremidade livre do referido ramo. .

De acordo com um segundo aspecto, a invenção refere-se a um dispositivo de. ligação eléctrica, com uma primeira face e uma segunda face oposta 'à primeira face, e compreendendo, pelo menos, um alojamento de recepção de um contacto de mola de acordo com a invenção. 0 alojamento é aberto nas duas partes do dispositivo de ligação, e. o contacto de mola é posicionado no alojamento de tal maneira que o plano pelo qual se prolonga a base do U é sensivelmente paralelo ao plano das faces do dispositivo de ligação. A base que liga o primeiro e o segundo ramos está situada no interior do alojamento. Esta base inclui um plano de curvatura que é sensivelmente paralelo às primeira e segunda faces. 0 aumento da largura do contacto de mola implica neste caso um pequeno aumento da largura do dispositivo de ligação. Com efeito, os contactos são dispostos de tal maneira que os primeiros ramos dos contactos, na primeira face, ficam em frente dos espaços intercalares dos segundos ramos na segunda face. Assim, o 5 volume global do dispositivo de ligação é reduzido, o que até agora era impossível.

Para assegurar um bom posicionamento do contacto no alojamento, o dispositivo de ligação inclui meios para guiar o contacto de mola.

Para manter este bom. posicionamento, inclui também meios de manutenção.

No caso em que for necessário fazer apelo a várias ligações, o dispositivo de ligação incluirá vários alojamentos, recebendo cada um, respectivamente, um contacto de mola em forma de U.

Para que o vólume deste dispositivo de ligação se mantenha suficientemente pequeno, os contactos de mola são posicionados em dois alojamentos adjacentes, de maneira a se prolongarem numa direcçâo sensivelmente idêntica, mas em sentido inverso'uma. relátivamente à outra, ficando um ramo de um contacto adjacente a um ramo do contacto vizinho.

Por' outro lado., ' a disposição dos ramos dos contactos de mola é organizada de maneira a dar origem a uma zona' sem contacto de mola no meio da segunda face. Esta zona pode ser utilizada para nela se aplicar uma pipeta. Assim, o dispositivo de ligação pode ficar preso por uma única pipeta de aspiração. . A invenção será melhor compreendida com a leitura. da descrição que se . segue e com o exame das figuras que a acompanham. As figuras só são apresentadas a titulo indicativo e nada limitativo da invenção. As figuras mostram:

Figura 1: uma vista em perspectiva de um dispositivo de ligação de, acordo com a invenção; 6

Figura 2: uma vista em perspectiva de um contacto de mola de acordo com a invenção;

Figura 3: uma vista da face não visível na figura 1 do dispositivo de ligação de acordo com a invenção'. 0 dispositivo dê ligação de acordo com a- invenção compreende um corpo 1, com uma primeira face 2 (visível na figura 1) oposta a uma segunda· face 3 (visível na figura 3) , prolongando-se cada uma das faces em planos, respectivamente, 2.1 e 3.1. O corpo 1 inclui alojamentos 4 abertos nas duas faces. Para.este efeito,, um alojamento 4 apresenta uma primeira entrada 5 que desemboca na primeira face 2, e uma segunda entrada 6 que desemboca na segunda face 3. As duas entradas 5 e 6 são separadas por uma parede 4.1 intercalar. 0 dispositivo de ligação inclui contactos 7 de mola, colocado cada um num alojamento 4. 0 corpo 1 tem uma espessura 8. A espessura 8 é, de um modo preferido, inferior ou igual a 1,8 mm. 0 corpo 1 tem uma largura 9 e um comprimento 10. No exemplo representado, o corpo 1 compreende quatro alojamentos 4 e. quatro contactos 7 de mola. Neste caso, a. largura 9 é,. de um modo preferido, igual a 8,3 mm e o comprimento 10 é, de um modo preferido, igual a 15,3 mm. No entanto, o dispositivo de ligação de acordo' com a invenção pode incluir um ou vários alojamentos tendo, cada um, um contacto de mola. E as dimensões podem ser adaptadas em função do número de contactos de mola ou das caracteristicas técnicas pretendidas. O contacto 7 de mola apresenta um primeiro, braço 11 que se prolonga num. plano 11.1 e um segundo ramo . 12 que se prolonga num plano 12.1. O primeiro ramo 11 e o segundo ramo 12 são ligados por uma base 13. Os dois ramos destinam-se a estabelecer um contacto eléctrico com um equipamento, por , exemplo, uma bateria ou um circuito 7 impresso.. No caso dos telefones móveis, o contacto pode ser fixado de modo estável ao circuito impresso por um dos seus ramos, neste caso, 11, ficando a bateria em contacto com o outro ramo, neste caso, 12. Ά base 13 apresenta um plano 13.1 de curvatura que, uma vez o contacto montado no dispositivo de ligação, fica paralelo aos planos 2.1 e 3.1 definidos pelas primeira e segunda faces.' No entanto, pode ser também obliquo relativamente a estes mesmos planos. Neste caso, o termo plano de curvatura designa o plano em que se projecta esta curvatura, segundo um eixo perpendicular às primeira e segunda faces. .

De acordo com a invenção, os dois ramos 11 e 12 prolongam-se nos planos, respectivamente, 11.1 e 12.1 divergentes um relativamente ao outro, e a intersecção I destes dois planos está contida na base 13 do U.

Por outro lado, no exemplo representado, o plano 11.1 do ramo 11 e o plano 13.1 confundem-se sensivelmente. 0 primeiro ramo .11 tem uma forma rectãngular apresentando dois degraus ou duas reentrâncias 14 e 15 em baioneta. Estes dois degraus 14 e 15 definem. ' assim três porções do primeiro ramo' 11. Uma primeira, porção 16 é constituída, pela extremidade do primeiro ramo .11. A extremidade 16 é uma extremidade livre, destinada a ser ligada e, nomeadamente, soldada a um circuito impresso. Uma segunda porção17 situada entre os degraus 14 e 15. é uma superfície plana. A porção 17 destina-se a ser mantida no alojamento 4 do corpo 1. A terceira porção 18 é definida entre o degrau 15 e a base 13. A porção 18 é móvel num plano ortogonal ao plano formado pela porção 17. A porção 18 é móvel relativamente à porção 17 por intermédio de uma charneira formada pelo degrau 15. Este degrau 15 tem igualmente por função reforçar a rigidez do rámo 11. 8 0 segundo ramo 12 compreende uma zona 19 que constitui um apoio e faz um ângulo 20. Uma primeira porção 21 do segundo ramo 12 é definida entre a zona 19 e o ângulo 20. A zona 19 desempenha um papel de charneira da porção 21 relativamente ao plano de curvatura 13.1. A primeira porção 21 tem uma forma rectangular plana. No exemplo apresentado, o ângulo 20 e a porção 21 são destinados a entrar em contacto com um dos terminais de uma bateria, que ficará encostada contra o ramo 12, ultrapassando a segunda face 3. 0 ângulo 20 separa a primeira porção 21 e. uma segunda porção 22 do segundo ramo 12 formando um ângulo saliente, de tal maneira que a segunda porção 22 fique ligeiramente encurvada sob a primeira porção 21. As porções 21 e 22 do segundo ramo 12 são móveis 'relativamente à base 13 num plano perpendicular ao plano de curvatura 13.1. Além disso, o ramo 12 é móvel num plano diferente mas paralelo ao plano de mobilidade do ramo 11.

Uma altura total do contacto 7 de mola é constituída pela soma de uma primeira altura igual à altura do primeiro ramo 11 com uma segunda altura constituída pela altura do segundo ramo 12. Com efeito, a altura da base é quase nula, uma vez que a sua altura é igual à espessura da lâmina que constitui o contacto de mola. As alturas são definidas de maneira absoluta pela distância mais curta que separa dois planos paralelos ao plano 13.1. A primeira altura é igual à soma de uma altura 23 correspondente à altura da extremidade 16, de uma altura 24 correspondente à altura do degrau 14, e de uma altura 25 correspondente à altura do degrau 15. A segunda altura é igual a uma altura 2 6 da primeira porção 21. A segunda porção 22 tem uma altura 27. A altura 27 é a maior possível, de maneira que o segundo ramo 12 não saia completamente do corpo 1. Num outro exemplo, a porção 22 9 pode compreender numa extremidade linguetas que lhe permitam ficar retida na segunda entrada 6.

Como está representado na figura 1, o contacto 7 de mola é mantido no alojamento 4 do corpo 1 por meio de retenção. Os meios de retenção incluem esporões 28 que mantêm a porção 17 apoiada contra um rebordo 29 da primeira entrada 5. Os esporões 28 são, por exemplo, gotas de material plástico fundidas sobre o contacto 7 de mola, após o seu posicionamento no alojamento 4. 0 contacto 7 de mola é introduzido no corpo 1 pela primeira entrada 5 da primeira face 4. 0 tamanho da primeira entrada 5 é tal que deixa uma passagem para todo o contacto. 7 de mola. Pelo contrário, a segunda entrada 6 apenas deixa sair o segundo ramo 12 do contacto 7 de mola. Com efeito, o ramo 11 fica retido na primeira entrada 5 pela parede 4.1 intercalar. 0 alojamento 4 compreende um orifício, que passa da primeira entrada 5 para a segunda entrada 6, tendo uma abertura limitada apenas à dimensão da abertura da segunda entrada 6. Quando um objecto, por exemplo, uma bateria, é apertado na segunda face .3 do corpo 1 e portanto contra o ramo. 12 dos contactos 7 de. mola, o ramo 12 introduz-se, a altura 26 diminui e a porção 22 introduz-se no alojamento 4. Num exemplo, o percurso máximo do ramo 12 é igual a 1,5 mm. 0 objecto aplicado contra a segunda face 3 deve exercer uma força compreendida entre 0,5 e 1,5 newtons para introduzir um ramo 12 no interior do seu alojamento 4. O dispositivo de ligação possui um eixo 30 de simetria ortogonal às faces primeira 2 e segunda 3, e que passa pelo centro de cada uma delas. O eixo 30 de simetria tem uma particularidade ligada ao número de contactos 7 de mola incluídos no corpo 1. Com efeito, o eixo 30 de simetria existe apenas no caso da figura em que o dispositivo de ligação possui um número par de contactos 7 de'mola. 10

No caso em que é necessário ter vários pontos de contacto, o dispositivo de ligação compreende vários alojamentos, por exemplo, 4a; 4b que recebem, respectivamente, um contacto 7a; 7b de mola. Os contactos são posicionados de maneira a se prolongarem numa direcção sensivelmente idêntica mas em sentido inverso, um relativamente ao outro, tendo um ramo 1 um contacto 7a adjacente a um ramo 12b do contacto 7b vizinho. A disposição dos contactos, uns relativamente aos outros, no. corpo 1 é concretizada de maneira a repartir de forma alternada os degraus 20 sobre a segunda face 3. Em contrapartida, desta forma, consegue-se uma repartição homogénea das extremidades .16 de um lado e do outro da primeira face 2. Os contactos 7 de mola são colocados uns ao lado dos outros no corpo 1. 0 espaço que separa os dois ramos 12 sucessivos na segunda face 3 fica sobreposto na colocação, na primeira face 2, de um ramo 11 ligado a um dos dois ramos 12..De um contacto 7 a um contacto seguinte, a posição das extremidades 16 é alternada·. Com efeito, as extremidades 16 ultrapassam, quer um primeiro lado 31 da primeira face 2, quer um segundo lado 32 oposto ao lado 31 da primeira face' 2. Assim., o dispositivo de ligação fica seguro pelos dois lados 31, 32 do circuito impresso. Sendo a sua fixação mais sólida, não é portanto necessário fazer soldaduras suplementares para garantir a colocação mecânica do dispositivo de ligação.

Além disso, afim de libertar uma zona 33 na segunda face 3, suficiente para apontar uma pipeta, os contactos 7 de mola ficam dispostos de maneira particular. Esta zona 33 fica em posição central. Permite a prisão por meio de uma pipeta única de um diâmetro de, pelo menos, 2,5 mm. 11 0 dispositivo de ligação inclui também entalhes ou cavidades 34. As cavidades 34 são recortadas, respectivamente, nas duas faces 35, 36 laterais dos lados 31 e 32 do dispositivo de ligação. As cavidades 34 são recortadas de tal maneira que as extremidades 15 livres dos contactos 7 de mola inseridas no corpo 1 ultrapassam os lados 31 e 32 no ponto em que estas cavidades 32 são recortadas. Assim, as extremidades 16 são acessíveis visualmente a partir da segunda superfície 3 para serem soldadas. A soldadura das extremidades 16 a 'um circuito impresso é assim facilitada.

Lisboa, 7 de Maio de 2008 12

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES Contacto de mola para dispositivo de ligação, tendo uma forma sensivelmente .em U, apresentando dois ramos (11; 12) e uma base (13) ligando os dois ramos a uma das suas extremidades, caracterizado por cada ramo se destinar a estabelecer um contacto . eléctrico com um equipamento e por os- dois braços (11; 12) se prolongarem em planos (11.1; 12.1) divergentes, um relativamente ao outro, estando a intèrsecção (I) destes dois planos, contida na' base (13) do U.

2. Contacto de mola de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um dos ramos (11) e a base (13) estarem no mesmo plano.

3. Contacto de mola de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o contacto eléctrico de, pelo menos, um. dos ramos (11) ser estabelecido na extremidade (16) livre do referido ramo.

4. Contacto de mola de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por um dos ramos (11) se destinar a ficar em contacto com um circuito impresso e por o outro ramo (12) se destinar a ficar em contacto com uma bateria.

5. Dispositivo de ligação eléctrica, com uma primeira face (2) e uma segunda face (3) oposta à primeira face e que inclui, pelo menos, um alojamento (4) de recepção de um contacto (7) de mola de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, aberto 1 nas duas faces, caracterizado por o contacto de mola ser posicionado no alojamento de tal maneira que o plano (13.1), no qual se prolonga a base (13) do U, ser sensivelmente paralelo aos planos (2.1; 3.1), respectivamente, das faces (2; 3) . do dispositivo de ligação.

6. Dispositivo de ligação de acordo. com a reivindicação 5, caracterizado por incluir meios (4.1) para guiar o contacto (7) de mola para uma posição no alojamento (4).

7. Dispositivo de ligação de acordo com qualquer das reivindicações 5 ou .6, caracterizado por incluir meios (28, 29) para .manter o contacto (7) de mola no alojamento (4) .

8. Dispositivo de ligação de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 7, caracterizado por um dos ramos (12) do contacto (7) de mola se salientar do alojamento (4).

9. Dispositivo de ligação de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 8, que inclui vários alojamentos (4a; 4b), que recebem, respectivamente, um contacto (7a; 7b) de mola de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado por em dois alojamentos (4a; 4b) adjacentes os contactos (7a; 7b) de mola estarem posicionados de maneira a se prolongarem numa dírecçã.o sensivelmente idêntica más de sentido inverso, um relativamente ao outro, ficando um braço (11a) de um contacto (7a) adjacente a um braço (12b) de um contacto (7b) vizinho. 2

10. Dispositivo de ligação de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 9, caracterizado por uma das faces (3) do dispositivo de ligação incluir uma zona {33} de preensão, situada sensivelmente no centro da referida face (3) .

11. Dispositivo de ligação de acordo com qualquer das reivindicações 5 a 10, incluindo faces laterais (35; 36) que ligam as primeira e segunda faces (2 e 3), caracterizado por as faces (3.5; 36} laterais, incluírem, pelo menos, um entalhe (34), desembocando numa extremidade (16) livre de um dos ramos (11) do contacto (7) de mola no referido entalhe (34). Lisboa, 7 de Maio de 2008 3