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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder, der in verschiedenen
elektronischen Geräten
wie zum Beispiel Mobiltelephonen, Personal Computern usw. verwendet
wird; insbesondere bezieht sie sich auf einen Gelenkverbinder, welcher zum
Anschluß des
Stromkreises des Hauptkörpers des
Geräts
an den Stromkreis des Deckelelements des Geräts dient, wobei der Hauptkörper und
das Deckelelement durch einen Gelenkmechanismus miteinander verbunden
sind. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf die Platine, die
an einen solchen Verbinder angeschlossen ist.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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In
kompakten elektronischen Geräten,
Mobiltelephonen, Personal Computern usw. wird der Gelenkmechanismus
normalerweise dazu verwendet, den Hauptkörper eines Geräts mit einem
Deckelelement verschwenkbar zu verbinden; der elektronische Stromkreis
des Hauptkörpers
ist durch ein flexibles Bandkabel, das in ein zylindrisches Element
des Gelenkmechanismus eingesteckt ist, elektrisch mit dem elektrischen
Stromkreis des Deckelelements verbunden.
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Allerdings
bietet die Verkabelung mit einem solchen Bandkabel keine physische
Abstützung
zwischen den mit einander verbundenen Elementen, wodurch sich Nachteile
für den
Benutzer ergeben. So ist es zum Beispiel sehr schwierig, das Bandkabel
in ein Loch mit sehr geringem Durchmesser in ein zylindrisches Element
während
der Verkabelung einzuführen
und darüber
hinaus wird der Draht bisweilen von anderen Elementen als dem zylindrischen
Element erfaßt,
wodurch Probleme bei der Verkabelung verursacht werden. Dadurch
wird die Effizienz bei der Montage des Geräts auf einer automatischen
Montagestraße
stark beeinträchtigt.
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Angesichts
dessen wurden Verbinder vorgestellt, bei welchen kein Bandkabel
verwendet wird. So wird beispielsweise bei der geprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung
in der Veröffentlichung Nr.
H06-7594 ein Gelenkverbinder offenbart, welcher ein Steckerkontaktelement
mit einem U-förmigen Stecker
und einen Flachstecker mit einem im wesentlichen runden Kontaktelement
umfasst, welches in Kontakt mit der Innenseite des Steckers gleitet
und drehbar hiermit verbunden ist, während die äußere periphere Seite in einen
Punktkontakt mit auskragenden Kante des Steckers im eingesteckten
Zustand gelangt.
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Darüber hinaus
offenbart die ungeprüfte
japanische Patentanmeldung Nr. H07-6842 einen Verbinder, bei welchem
ein Ende eines ersten Kontaktelements elastisch in Kontakt mit einem
auf der Hauptwelle des Gelenkmechanismus montierten Ringelement
gleitet, während
das andere Ende an einer ersten Anschlußklemme einer ersten Platine
befestigt ist, und wobei ein Ende eines zweiten Kontaktelements
elastisch in Kontakt mit dem Ringelement gleitet, während das
andere Ende an einer zweiten Anschlußklemme einer zweiten Platine
befestigt ist. Darüber
hinaus wird in einer unter der Nr. H05-258823 veröffentlichten,
ungeprüften
japanischen Patentanmeldung ein oszillierendes elektrisches Verbindungsgerät offenbart,
bei welchem der elektrische Kontakt am Ende einer Kupplungsvorrichtung
ausgebildet ist.
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Außerdem wird
in der unter der Nr. 2000-268925 veröffentlichten, ungeprüften japanischen
Patentanmeldung ein Preßkontaktverbinder offenbart,
bei welchem die Kontakte konzentrisch auf einer Platine angeordnet
sind, um die Montagearbeit zu vereinfachen.
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Es
muß jedoch
angemerkt werden, daß die oben
erwähnten
Verbinder geändert
und verbessert wurden, um die entsprechenden Gelenkmechanismen in
die elektronischen Geräte,
bei denen sie eingesetzt werden, einzupassen und nicht im ursprünglichen
Zustand der Gelenkmechanismen verwendet wurden. Tatsächlich werden
bei dem Gelenkverbinder, der in dem oben erwähnten, unter Nr. H06-7594 veröffentlichten,
geprüften
japanischen Gebrauchsmuster offenbart wird, das Steckerkontaktelement und
das Flachsteckerelement jeweils in entsprechende, nicht leitende
Gehäuse
montiert, wobei diese Gehäuse
durch eine drehbare konkav-konvexe
Struktur miteinander verbunden sind. Dadurch kann das Verbindergehäuse nicht
auf ein Element montiert werden, wie es der Gelenkmechanismus darstellt,
also beispielsweise auf ein zylindrisches Element, so daß der Verbinder
nicht miniaturisiert werden kann. Darüber hinaus besitzt der Verbinder,
der in der oben erwähnten,
ungeprüften,
unter der Nr. H07-6842
veröffentlichten
japanischen Patentanmeldung offenbart wird, eine sehr komplizierte
Struktur, welche aus Ringbefestigungselementen auf der Hauptwelle
des Gelenkmechanismus besteht, wodurch es unmöglich ist, den Gelenkmechanismus
auf dem zylindrischen Element anzubringen.
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Außerdem wird
das Verbindungsgerät,
das in der unter der Nr. H05-258823 veröffentlichten, ungeprüften japanischen
Patentanmeldung offenbart wird, in Kopiergeräten benutzt und besitzt keine ähnlichen
Strukturen, welche eine Montage des Gelenkmechanismus auf einem
zylindrischen Element ermöglichen.
Ferner handelt es sich bei dem Verbinder, der in der unter der Nr.
2000-268925 veröffentlichten, ungeprüften japanischen
Patentanmeldung offenbart wird, um einen Preßkontaktverbinder; wenn diese
Art von Verbinder im o.g. Gelenkmechanismus verwendet wird, kommt
es durch die wiederholte Drehbewegung zu einer Herabsetzung der
Kontaktzuverlässigkeit
und zum Verschleiß der
Rotationsbewegungseigenschaften aufgrund der auf den Kontakt bei
der Drehbewegung der Platine einwirkenden Torsion.
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Aus
dem Dokument
US 4,865,553 ist
ein Gelenkverbinder bekannt, wobei dieser elektrische Verbinder
zwei getrennte Elemente umfaßt,
und zwar einen Steckverbinder auf der einen Seite und einen Flachstecker
auf der anderen, welche so miteinander verbunden werden können, daß sie sich
gegeneinander verdrehen lassen.
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Darüber hinaus
offenbart die
EP 0
617 488 A1 einen Chipkartenverbinder zur elektrischen Verbindung
von stromführenden
Leiterbahnen auf einer Karte, wobei der elektrische Verbinder drehbar
auf elastischen Auslegerarmen angebrachte Kontakträder umfaßt, so daß eine Karte
in einen Schlitz mittels linearer Bewegung eingeführt werden
kann, welche die Kontakträder
dazu veranlasst, über
die Oberfläche
der linear bewegten, eingesteckten Karte zu rollen.
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Aus
der
US 4,462,648 ist
ein Gerät
zur elektrischen Verbindung von mindestens zwei strukturellen Elementen
bekannt, welche auf der Steuerradachse eines Motorfahrzeugs gegenbezüglich umlaufend
angebracht sind, wobei dieses Gerät rollende Körper umfaßt, welche
zum Zwecke der elektrischen Verbindung aus einem elektrisch leitenden
Material hergestellt sind.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben beschriebenen Probleme
des Standes der Technik zu lösen,
wobei es ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, einen Gelenkverbinder
zur Verfügung zu
stellen, welcher eine einfachere Montage ermöglicht.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darüber
hinaus darauf ab, einen Gelenkverbinder zur Verfügung zu stellen, welcher sowohl
für eine
leichtgängige Drehbewegung
des Kontaktbereichs, als auch für
die Aufrechterhaltung eines guten Kontakts sorgt, auch dann, wenn
der auf die Platine ausgeübte
Kontaktdruck zunimmt.
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Darüber hinaus
zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Platine oder Schaltplatte
vorzustellen, welche bei dem oben erwähnten Gelenkverbinder angewendet
werden kann.
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Die
oben genannten Ziele der vorliegenden Erfindung werden mit folgenden
Mitteln erreicht:
In einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird dieses Ziel durch einen Gelenkverbinder nach Anspruch
1 erreicht.
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Vorzugsweise
sollte das Verbindergehäuse eine
Stufe oder einen Bund an einem Ende und ein Profil besitzen, welches
in das Montageloch des Gelenkmechanismus des zu verwendenden elektronischen
Geräts
passt und das Verbindergehäuse
sollte mit mehreren durchgehenden Löchern ausgestattet sein.
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Das
drehbare Kontaktelement kann aus einem Radkontakt bestehen und die
Wellen stehen im wesentlichen aus dem Zentrum des Radkontakts hervor,
wobei die Endbereiche der Wellen sich bewegen, während sie jeweils durch U-förmige Nuten drehbar
abgestützt
sind, welche an den sich gegenüberliegenden
Seitenwänden
innerhalb des Lagerraumes ausgebildet sind, während ein Teil der äußeren Peripherie
des Radkontakts aus der Öffnung
des durchgehenden Loches hervorsteht.
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Alternativ
hierzu kann das drehbare Kontaktelement als ein sphärischer
Kontakt in Form einer Kugel ausgebildet sein und umlaufend in eine Öffnung eingelegt
werden, die zum Lagerplatz führt,
wobei ein Teil des sphärischen
Kontakts aus der Öffnung
des durchgehenden Loches herausragt.
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Darüber hinaus
kann das elastische Kontaktelement als Streifen mit einer bestimmten
Breite ausgebildet sein, wobei der Streifen im wesentlichen S-förmig gebogen
wird und der S-förmige Streifen
einen Schlitz mit einer bestimmten Breite am unteren Ende aufweist,
wobei der Radkontakt in den Schlitz gesteckt wird und die Wellen
des Radkontakts durch kleine Streifen an beiden Seiten des Schlitzes
zusammengepreßt
werden.
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Alternativ
hierzu kann das elastische Kontaktelement als Federelement in beliebiger
Form ausgebildet werden, wobei der sphärische Kontakt durch das Federelement
zusammengepreßt
wird.
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Sowohl
die Preßkontaktklemmen
als auch die Lötanschlüsse können am äußeren Kontaktbereich
des elastischen Kontaktelements ausgebildet sein.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die dritte Aufgabe durch Verwendung
einer Platine gelöst,
wobei die Leiterbahnen, die mit den äußeren Kontaktbereiche des umlaufenden
Kontaktelements in einem der oben erwähnten Gelenkverbinder verbunden
sind, konzentrisch auf der Platine angeordnet sind.
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In
solch einer Platine sind Leiterbahnen, die mit den äußeren Kontaktbereichen
des elastischen Kontaktelements in einem der oben erwähnten Gelenkverbinder
verbunden sind, auf der Platine angeordnet.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Gelenkverbinders in der ersten
Ausführungsform, wobei 1(a) eine Seitenansicht darstellt, in
welcher die Kontaktbereiche im oberen Teil gezeigt werden, während 1(b) eine Seitenansicht der Kontaktbereiche
im unteren Teil darstellt.
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2 zeigt
den Gehäusehauptkörper des Gelenkverbinders
aus 1 aus verschiedenen Blickwinkeln, wobei 2(a) eine Seitenansicht, 2(b) eine
Draufsicht, 2(c) einen Schnitt entlang
der Linie A-A aus 2(a) und 2(d) einen Schnitt entlang der Linie B-B
aus 2(a) zeigt.
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3 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines elastischen Kontaktelements.
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4 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines Radkontakts.
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5 zeigt
eine Draufsicht einer mit einem Radkontakt verbundenen Platine.
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6 zeigt
eine Draufsicht einer mit einem elastischen Kontaktelement verbundenen
Platine.
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7 zeigt
eine Schnittdarstellung eines Gelenkverbinders, der auf dem Gehäuse eines
elektronischen Geräts
angebracht ist und sich im Kontaktzustand mit der Platine befindet.
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8 zeigt
die beiden (2) Seitenansichten des Gelenkverbinders in der zweiten
Ausführungsform,
wobei 8(a) eine Seitenansicht und 8(b) die andere Seitenansicht darstellt.
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9 zeigt
die beiden (2) Seitenansichten des Gelenkverbinders in der dritten
Ausführungsform,
wobei 9(a) eine Seitenansicht und 9(b) die andere Seitenansicht darstellt
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10 zeigt
die beiden (2) Seitenansichten des Gelenkverbinders in der vierten
Ausführungsform,
wobei 10(a) eine Seitenansicht und 10(b) die andere Seitenansicht darstellt.
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Die beste
Ausführungsweise
der Erfindung
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen erläutert.
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Bei
dem in den 1 und 2 gezeigten Gehäusehauptkörper 11 eines
Verbinders 10 handelt es sich um einen massiven Zylinder
mit einem im wesentlichen runden Querschnitt, der aus einem nicht leitenden
Material geformt wird. Ein flacher Bereich 16 wird aus
einer Seitenfläche
des massiven Zylinders gebildet, während eine Montageauskragung 17 vorgesehen
ist, um bei Bedarf zusammen mit einem eventuell vorgesehenen Montageloch 18 aus
dem flachen Bereich 16 hervorzustehen. Das Montageloch 18 dient
dazu, den Gehäusehauptkörper 11 mittels
Schrauben o.ä.
auf dem Gehäuse
eines elektronischen Geräts
anzubringen, um zu verhindern, daß sich der Verbinder 10 zusammen
mit dem rotierenden oder drehbaren Gelenk dreht. In diesem Fall
ist das Montageloch ein nicht immer notwendiges Bauteil des Gehäusehauptkör pers 11.
Falls das Montageloch nicht vorgesehen ist, übernehmen Nuten im entsprechenden
Anteil des Gehäuses
des elektronischen Geräts
eine ähnliche
wie die oben beschriebene Funktion, dank der aus dem Gehäusehauptkörper hervorstehenden
Montageauskragung 17. Selbst wenn die oben genannten strukturellen
Anordnungen in einem solchen rotationsverhindernden Befestigungsmechanismus
nicht immer möglich
sind, können
andere Mittel verwendet werden. So können beispielsweise auch konvexe
Rippen oder konkave Nuten auf der Außenfläche des Gehäusehauptkörpers des Verbinders vorgesehen
werden.
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Darüber hinaus
ist der Endbereich 13 in Form eines massiven Zylinders
mit einem kleineren Durchmesser als der Gehäusehauptkörper 11 des Verbinders 10 am
unteren Ende desselben nach einer Stufe 12 ausgebildet.
Die Stufe 12 dient zur Festlegung der Position des Gehäusehauptkörpers 11, wenn
er in eine (nicht dargestellte) Öffnung
eines Zylinderelements eingesteckt ist, welches den Gelenkmechanismus
darstellt und dient außerdem
als Stopper, um zu verhindern, daß der Gehäusehauptkörper 11 aus der Öffnung herausfällt. Darüber hinaus
hat der Gehäusehauptkörper 11 ein
Paar durchgehende Löcher 19 und 19', die sich vom
oberen Anteil 14 des Gehäusehauptkörpers des Verbinders zum unteren Bereich 15 desselben
fortsetzen. Die durchgehenden Löcher 19 und 19' haben dieselbe
Form und die Öffnung
jedes Durchgangs-Loches besitzt eine im wesentlichen rechteckig
vergrößerte Form
im oberen Bereich 14, während
die entsprechenden Öffnungen 20 und 20' im unteren
Bereich 15 eine im wesentlichen rechteckige Form besitzen,
deren Dimension kleiner als die der Öffnungen im oberen Bereich.
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Zusätzlich sind
in 2 die Lagerplätze 25 und 25', welche jeweils
von Seitenwänden
umgeben sind, innerhalb der durchgehenden Löcher 19 bzw. 19' ausgebildet
und darüber
hinaus sind die U-förmigen
Nuten 23 und 23',
die sich vom oberen Anteil zum unteren Anteil erstrecken, in der
Mitte der Oberfläche
beider Seitenwände
in Längsrichtung
ausgebildet. Darüber
hinaus sind Nuten 24 und 24' auf den Seitenwänden ausgebildet,
welche in den durchgehenden Löchern
eine geringere Länge
besitzen (siehe 2).
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Obgleich
das Profil des Gehäusehauptkörpers 11 oben
als ein massiver Zylinder beschrieben wurde, kann dieser auch andere
Formen annehmen; so kann er beispielsweise einen elliptischen oder
vielflächigen
Querschnitt besitzen, vorausgesetzt, daß die Form mit dem Profil des
Lagerbereichs des Gehäuses
des Gelenkmechanismus zusammenpasst. In diesem Fall können ein,
zwei oder mehrere durchgehende Löcher
für den
Gehäusehauptkörper verwendet
werden.
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3 zeigt
eine vergrößerte Perspektivansicht
eines elastischen Kontaktelements. Die elastischen Kontaktelemente 30 und 30' haben dieselbe Form,
weshalb sich die Erläuterung
auf das Kontaktelement 30 beschränkt.
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Das
elastische Kontaktelement 30 umfaßt ein elektrisch leitfähiges, plattenartiges
Element in Form eines Bandes oder Streifens mit einer vorbestimmten
Breite. Von der Seite betrachtet, scheint das plattenartige Element
beinahe S-förmig
zu sein. Das beinahe S-förmige
Element besitzt einen flachen Bereich, der sich in der relativ langen
Mitte befindet und an beiden Seiten ein Paar Haken 31 und 31' besitzt. Der
obere Bereich des plattenartigen Elements besitzt zwei (2) Schlitze,
durch welche es in zwei längliche
Teile 32 und 32' geteilt
wird, sowie eine gebogene Platte, welche sich vom flachen Bereich
erstreckt, dessen Breite kleiner als die des Hauptteils des plattenähnlichen
Elements ist. Die gebogene Platte besitzt einen Biegebereich 33,
einen Kontaktbereich 34 und einen Endbereich 35.
Der Kontaktbereich 34 dient als Preßkontaktklemme für die elastische
Kraft, die vom Biegeanteil 33 erzeugt wird. Die Teile 32 und 32' der Schlitze
sind, ebenso wie der flache Bereich, in Gehäusenuten, beispielsweise in
die Nuten 24, eingerastet und wirken daher als Elemente mit
einer Positionierungsfunktion. Darüber hinaus schneidet ein Schlitz 39 mit
einer vorbestimmten Breite das beinahe S-förmige
Element am Boden so durch, daß ein
Paar schmaler Streifen 36 und 36' gebildet wird, wobei jeder Streifen 36 und 36' jeweils einen
S-förmigen
Biegebereich 37 oder 37' und einen flachen Bereich 38 und 38' besitzt. Die
Breite des Schlitzes 39 wurde so festgelegt, daß ein nachstehend
beschriebener Radkontakt durch den Schlitz gesteckt werden kann.
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4 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines Radkontakts. Der Kontakt besitzt ein radähnliches Profil und wird daher
als Radkontakt bezeichnet. In diesem Fall haben die Radkontakte 50 und 50' dieselbe Form,
weshalb sich die Beschreibung ausschließlich auf den Radkontakt 50 beschränkt.
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Der
Radkontakt 50 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material
und umfaßt
einen Radkontakt 51, der eine scheibenartige Form besitzt
und die Wellen 52 und 52' aufweist, welche aus der Mitte
des Radkontakts 51 hervorstehen. Der Radkontakt 52 besitzt
periphere Bodenanteile 54 und 54' und eine Kontaktlinie 55,
die am äußersten
Teil desselben ausgebildet ist. Außerdem besitzt jede Welle 52, 52' eine Kammer 53 oder 53' an jedem Ende,
wodurch die Welle stets in die U-förmige Nut 23 eingerastet
bleibt.
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In
der obigen Beschreibung wird der Radkontakt in seiner Funktion als
umlaufendes Kontaktelement erläutert.
Anstelle eines solchen Radkontakts kann allerdings auch ein sphärischer
Kontakt eingesetzt werden, der die Form einer (nicht gezeigten) Kugel
besitzt. In diesem Fall wird der sphärische Kontakt durch ein Kugelelement
mit einer guten elektrischen Leitfähigkeit gebildet, welches so
konstruiert sein sollte, daß es
in der entsprechenden Öffnung des
Gehäusehauptkörpers des
Verbinders drehbar ist oder umlaufen kann. Mit anderen Worten besitzt die
entsprechende Öffnung
am Boden des Gehäusehauptkörpers beispielsweise
die Form eines Bechers; des weiteren ist eine Öffnung am Boden der Tasse ausgebildet,
wobei ein Teil des sphärischen Elements
derart gestaltet ist, daß es
aus der Öffnung hervorsteht,
aber nicht herausfällt.
Außerdem
können
die elastischen Kontaktelemente anders als beinahe S-förmig gestaltet sein, beispielsweise
als S-förmiges,
elastisches Element ohne Schlitze, als Feder o.ä.
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Die
Montage des Radkontakts 50 und 50' sowie der elastischen Kontaktelemente 30 und 30' im Gehäusehauptkörper 11 wird
auf folgende Weise vorgenommen:
Zuerst werden die Radkontakte 50 und 50' jeweils in den
entsprechenden Lagerraum 25 und 25' eingesetzt. Bei dieser Montage
werden die Endbereiche der Wellen 52 und 52' des Radkontakts
in die U-förmigen
Nuten 23 und 23' in
den Seitenwänden
eingerastet, so daß die
Endbereiche am Boden der U-förmigen
Nuten im Lagerraum 25 und 25' positioniert sind. Anschließend werden
die elastischen Kontaktelemente 30 und 30' in die Nuten 24 und 24' des Gehäusehauptkörpers vom
flachen Bereich an dem Schlitz 39 eingeschoben und bleiben
nach dem Einsetzen darin befestigt. In diesem Fall erfolgt die Befestigung
durch Eindrücken
der Haken 31 und 31' in die
Nuten 24 und 24'.
Danach
werden die Radkontakte 50 und 50' in den Schlitz 39 gesteckt
und gleichzeitig werden die Wellen 52 und 52' der Radkontakte 50 und 50' durch das Paar
flacher Bereich 38 und 38' nach unten gedrückt, um
einen elektrischen Kontakt herzustellen, wodurch die Kontaktlinien
der Radkontakte 50 und 50' dazu gebracht werden, aus den Öffnungen
des Gehäuses hervorzustehen.
Andererseits ragen die Kontaktbereiche 34 und 34' der elastischen
Kontaktelemente 30 und 30' aus den entsprechenden Öffnungen
des Gehäusehauptkörpers hervor
(siehe 3 in Verbindung mit den 2(c) und 2(d)).
Beim Zusammenbau werden die
Radkontakte 50 und 50' am Boden der U-förmigen Nuten 23 und 23' drehbar abgestützt, so
daß die
Kontakte hierin drehbar sind bzw. umlaufen können. Außerdem werden die Wellen des
Radkontakts mit elastischer Kraft durch die flachen Bereiche 38 und 38' der elastischen
Kontaktelemente 30 und 30' zusammengedrückt und die Kontaktlinie 55 wird
von außen
gedrückt,
wodurch die Wellen befähigt
werden, sich vom Boden der Nuten nach oben zu bewegen (siehe 3 und 4).
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Im
folgenden wird die Struktur der Platine beschrieben, an welche die
Kontakte angeschlossen werden.
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5 ist
die Draufsicht einer Platine, an welche die Radkontakte angeschlossen
werden, während 6 die
Draufsicht einer Platine zeigt, an welche die elastischen Kontaktelemente
angeschlossen werden.
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Die
Platine 70 besitzt eine beliebige Form, beispielsweise
die Form eine Scheibe 71, die durch eine Strichlinie dargestellt
ist. Die Platinenbahnen 73 und 74, welche eine
vorbestimmte Breite besitzen und an den Radkontakt angeschlossen
sind, sind konzentrisch auf der Oberfläche der Platine angeordnet.
Die Gründe
für diese
Art einer koaxialer Anordnung der Platinenbahnen 73 und 74 wird
im folgenden noch erläutert.
Wenn ein Verbinder mit den Radkontakten 50 und 50' im Hauptkörper eines
elektronischen Geräts
zusammen mit der Platine 70 an einem Deckelelement desselben
befestigt ist und die Rotation des Deckelelements eine Rotation
der Platine verursacht, kommt es durch die Rotation der Platine 70 dazu,
daß die
Kontaktlinie 55 rotierend auf den Leiterbahnen 73 und 74 gleitet
und dadurch eine Kontaktbildung in jedem Rotationswinkel des Deckelelements
ermöglicht.
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Die
räumliche
Beziehung zwischen den Radkontakten 50 und 50' und den sich
hiermit in Kontakt befindlichen Leiterbahnen 73 und 74 ist
in 5 durch eine Strichlinie dargestellt, die den
Radkontakten 50 und 50' entspricht. Darüber hinaus
ist der Kontakt, der den Leiterbahnen 73 und 74 auf
der Oberseite entspricht, auf der Rückseite der Platine 70 ausgebildet,
so daß die
Leiterbahnen mit der Außenseite verbunden
werden können.
In diesem Fall können
je nach der Anzahl der Radkontakte 50 eine oder zwei oder
mehrere Leiterbahnen verwendet werden.
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Ähnlich wie
die Platine 70 kann auch die an die elastischen Kontaktelemente 30 und 30' angeschlossene
Platine 80 jede beliebige Form besitzen, beispielsweise
die einer Scheibe 81, die in 6 mittels
Strichlinie dargestellt ist. Die Leiterbahnen 83 und 83' sind auf der
Oberfläche
der Platine 80 derart angeordnet, daß sie mit den Kontaktbereichen 34 und 34' entsprechend
deren Position verbunden werden können. In diesem Fall können je
nach der Anzahl der Kontaktbereiche der elastischen Kontaktelemente 30 eine
oder zwei oder mehrere Leiterbahnen verwendet werden.
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7 ist
eine Schnittdarstellung eines Gelenkverbinders, der auf dem Gehäuse eines
elektronischen Geräts
montiert ist, um den Zustand darzustellen, in dem der Verbinder
sich in Kontakt mit der Platine befindet. Der Radkontakt 50 und
das elastische Kontaktelement 30 werden zuvor in den Lagerraum 25 eingesetzt
und der Gelenkverbinder 10 wird in das Gehäuse 90 des
elektronischen Geräts
von der oberen Öffnung
desselben eingesetzt; Stufe 12 des Gelenkverbinders 10 ist
dazu vorgesehen, mit der Stufe 93 des Gehäuses 90 in
Kontakt zu kommen. Zur Aufrechterhaltung dieses Kontaktzustands ist
das Gehäuse 90 mit
(nicht gezeigten) Montagemitteln ausgestattet, welche in derselben
Weise wie beim Montageloch 18 des Gelenkverbinders 10 verwendet
werden, wobei ein (nicht gezeigtes) Verbindungselement in das Montageloch
gesteckt wird, wodurch es möglich
ist, den Verbinder am Gehäuse
zu befestigen.
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Da
die flachen Anteile 38 und 38' des elastischen Kontaktelements 30 die
Wellen 52 und 52' des Radkontakts 50 jeweils
in den Lagerraum 25 drücken,
befinden sich diese in elastischem Kontakt miteinander. Daraus folgt,
daß die
Kontaktlinie des Radkontakts 50 im Gelenkverbinder 10 mit
einer bestimmten elastischen Kraft aus der Öffnung 20 herausgedrückt wird
und der Kontaktbereich 34 des elastischen Kontaktelements 30 auf ähnliche
Weise ebenfalls aus der Öffnung 19 herausgedrückt wird (siehe 2(c) und 2(d)).
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In
diesem Zustand wird die Platine 80 zuerst auf den Hauptkörper des
elektronischen Geräts
montiert, so daß die
Platinen 83 und 83' in
einen Preßkontakt
mit den Kontaktbereichen 34 bzw. 34' gelangen und dadurch eine elektrische
Verbindung zwischen der Platine 80 und dem Gelenkverbinder 10 gewährleisten.
Anschließend
wird die Platine 70 auf das Deckelelement des Geräts montiert,
indem die Kontakte 73 und 74 desselben so zusammengedrückt werden, daß sie in
einen Preßkontakt
mit den Kontaktlinien 55 und 55' (letztgenannte nicht dargestellt)
des Gelenkverbinders 10 gelangen. Demzufolge kommt es durch
die Rotation der im Deckelelement untergebrachten Platine dazu,
daß die
Kontaktlinien 55 und 55' durch die Kontakte 73 und 74 in
den Zustand zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Kontaktdruckes gleiten
und dadurch einen guten elektrischen Kontakt ermöglichen, der in jedem Winkel
unabhängig
vom Rotationswinkel des Deckelelements aufrechterhalten wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt, da verschiedene Änderungen
möglich
sind. Beim Gelenkverbinder 10 der ersten Ausführungsform
wird die Verbindung des Verbinders zur Platine 80 durch einen
Druckkontakt hergestellt. Je nach dem Konstruktionskonzept des Gelenkmechanismus
kann jedoch auch eine Lötverbindung
oder eine Steckverbindung mit einem Verbinder anderen Typs verwendet
werden. Diese Ausführungsformen
werden im folgenden beschrieben.
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8 zeigt
einen Gelenkverbinder in einer zweiten Ausführungsform. Die 8(a) und 8(b) sind Seitenansichten
desselben.
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Der
Gelenkverbinder 110 besitzt im wesentlichen dieselbe Struktur
wie der Gelenkverbinder 10 der ersten Ausführungsform,
abgesehen davon, daß die äußeren Kontaktbereiche 34 und 34' der elastischen
Kontaktelemente 30 und 30' des Gelenkverbinders 10 durch
Lötösen ersetzt
werden.
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Mit
anderen Worten sind der Hauptkörper 111,
die Stufe 112, der Endbereich 113, der Kopfbereich 114,
der Bodenbereich 115, der flache Bereich 116,
der Montagehaken 117 und das Montageloch 118 des
Gelenkverbinders 110 gleich wie der Hauptkörper 11,
die Stufe 12, der Endbereich 13, der Kopfbereich 14,
der Bodenbereich 15, der flache Bereich 16, der
Montagehaken 17 und das Montageloch 18 des Gelenkverbinders 10.
Außerdem
entsprechen die Radkontakte 150 und 150' den Radkontakten 50 und 50' des Gelenkverbinders 10.
In diesem Fall besteht der äußere Kontaktbereich
des elastischen Kontaktelements aus den Flachklemmen 134 und 134', die in der
Lage sind, eine Lötverbindung
herzustellen.
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Die
Ausformung der Kontaktbereiche in den elastischen Kontaktelementen
als Lötklemmen
ermöglicht
eine Lötverbindung
bei den Leiterbahnen der (nicht gezeigten) Platine. Statt eine Platine
zu verwenden, können
alternativ hierzu Verbindungsleitungen an die Klemmen angeschlossen
werden.
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In 9 wird
ein Gelenkverbinder in der dritten Ausführungsform gezeigt. Die 9(a) und 9(b) sind
Seitenansichten desselben.
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Der
Gelenkverbinder 210 besitzt im wesentlichen dieselbe Struktur
wie der Gelenkverbinder 10 der ersten Ausführungsform,
abgesehen davon, daß die äußeren Kontaktbereiche 34 und 34' der elastischen
Kontaktelemente 30 und 30' des Gelenkverbinders 10 durch
hervorstehende Steckklemmen ersetzt werden.
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Mit
anderen Worten sind der Hauptkörper 211,
die Stufe 212, der Endbereich 213, der Kopfbereich 214,
der Bodenbereich 215, der flache Bereich 216,
der Montagehaken 217 und das Montageloch 218 des
Gelenkverbinders 210 äquivalent
zu dem Hauptkörper 11,
der Stufe 12, dem Endbereich 13, dem Kopfbereich 14,
dem Bodenbereich 15, dem flachen Bereich 16, dem
Montagehaken 17 und dem Montageloch 18 des Gelenkverbinders 10.
Außerdem
entsprechen die Radkontakte 250 und 250' den Radkontakten 50 und 50' des Gelenkverbinders 10. In
diesem Fall wird der äußere Kontaktbereich
des elastischen Kontaktelements aus den Steckklemmen 234 und 234' gebildet, die
in der Lage sind, eine Steckverbindung zu den (nicht gezeigten)
Steckern herzustellen. Die Ausformung der Kontaktbereiche in den
elastischen Kontaktelementen als Steckklemmen ermöglicht eine
Steckverbindung mit den Steckern.
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In
einer anderen Ausführungsform
des Gelenkverbinders 210 stehen die auskragenden Steckklemmen
aus der Oberfläche
der Platine hervor, nachdem sie durch die Löcher der (nicht gezeigten) Platine
durchgesteckt wurden, woraufhin die Verbindungsleitungen u.ä. mit den
Spitzen der Steckklemmen durch Löten
verbunden werden können.
Die Bildung solcher Steckklemmen ermöglicht eine größere Freiheit
beim Entwurf der Leitungsführung
rund um den Gelenkverbinder.
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In 10 wird
eine vierte Ausführungsform des
Gelenkverbinders gezeigt. Die 10(a) und 10(b) sind Seitenansichten desselben. Der
Gelenkverbinder 310 besitzt dieselbe innere Struktur wie
der Gelenkverbinder 10 der ersten Ausführungsform, hat aber eine andersartige
Außenform,
da er eine Stufe 340 und einen Bund 341 am Ende
des Hauptkörper 311 aufweist.
In diesem Fall sind keine rotationsverhindernden Mittel auf der äußeren Oberfläche des Hauptkörpers 311 vorgesehen.
Falls erforderlich, ist es jedoch möglich, Montagehaken wie in
der ersten Ausführung,
konvexe Rippen oder konkave Nuten in Längsrichtung vorzusehen.
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Der
Hauptkörper
wird durch ein (nicht gezeigtes) Montageloch auf der Oberfläche des
Gehäuses
in das Gehäuse
des elektronischen Geräts
eingesetzt, woraufhin die Stufe des Bundes 341 in Kontakt
mit der Oberfläche
des Gehäuses
kommt. In diesem Fall bleiben der Hauptkörper und das Gehäuse des
Geräts
durch den oben erwähnten
rotationsverhindernden Mechanismus miteinander befestigt.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Der
oben beschriebene, erfindungsgemäße Gelenkverbinder
kann derart auf dem Gelenkmechanismus eines elektronischen Geräts montiert
werden, daß die
Arbeitseffizienz auch ohne Verwendung von Bandkabeln o.ä. stark
erhöht
werden kann. Außerdem
macht die Verwendung eines Umlaufkontaktelements gemäß der vorliegenden
Erfindung es möglich,
daß die
Kontaktelemente leichtgängig
gedreht werden können
und dabei ein ausreichender Kontakt aufrechterhalten wird, selbst
wenn der Kontaktdruck des Kontaktelements auf der Platine auf ein
höheres Niveau
gebracht wird. Da die umlaufenden Kontaktelemente in jeder beliebigen
Winkelstellung leichtgängig
auf den Kontaktelementen der Platine rotieren, kann darüber hinaus
ein guter elektrischer Kontakt hergestellt und dank der ausgezeichneten
Rotationseigenschaften der Kontaktelemente eine erhöhte Lebensdauer
erzielt werden.
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Die
erfindungsgemäße Platine
ist perfekt für einen
solchen Gelenkverbinder ausgerüstet
und ermöglicht
es dadurch, eine gute elektrische Verbindung herzustellen.