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Title:
MAGNETIC CONNECTOR FOR A GALVANIC CHARGING CONNECTION OF AN ELECTRONIC DEVICE, IN PARTICULAR A HEARING AID
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/052436
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a magnetic connector (20) for a galvanic charging connection (18) of an electronic device, in particular a hearing aid (2), comprising einen cylindrical first contact (38) made of a magnetic or magnetisable material and a second contact (44) disposed adjacent thereto. The second contact (44) is formed from a non-magnetic or non-magnetisable material or a material which is less magnetisable by comparison with the material of the first contact (38) and/or contains less material by comparison with the first contact (38). A corresponding magnetic mating connector (28) of a charger (26) or charging cable comprises a first mating contact (54) and a second mating contact (60). The mating connector (28) further comprises a magnet (66) aligned flush with the first mating contact (54). A mating contact surface (62) of the second mating contact (60) is annular or in the shape of a ring segment and surrounds the first mating contact (54).

Inventors:
KUHN JOHANNES (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/077000
Publication Date:
April 06, 2023
Filing Date:
September 28, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SIVANTOS PTE LTD (SG)
KUHN JOHANNES (DE)
International Classes:
H04R25/00; H02J7/00; H04R1/10
Domestic Patent References:
WO2021015998A12021-01-28
Foreign References:
EP3151584A22017-04-05
US20190268706A12019-08-29
US20200304900A12020-09-24
Attorney, Agent or Firm:
FDST PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Ansprüche Magnetischer Steckverbinder (20) für einen galvanischen Ladeanschluss

(18) eines elektronischen Geräts, insbesondere eines Hörinstruments (2), mit einem zylinderförmigen ersten Kontakt (38) und einem neben dem ersten Kontakt (38) angeordneten zweiten Kontakt (44),

- wobei der erste Kontakt (38) aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material, insbesondere aus einem ferntischen Stahl, gebildet ist,

- wobei der zweite Kontakt (44) aus einem nicht-magnetischen oder nichtmagnetisierbaren Material oder einem im Vergleich zu dem Material des ersten Kontakts (38) weniger magnetisierbarem Material, insbesondere aus einer Titan-Legierung oder einem austenitischen Chrom-Nickel-Molyb- dän-Stahl gebildet ist und/oder im Vergleich zu dem ersten Kontakt (38) weniger Material enthält. Magnetischer Steckverbinder (20) nach Anspruch 1 , wobei der erste Kontakt (38) einen größeren Durchmesser aufweist als der zweite Kontakt (44). Magnetischer Steckverbinder (20) nach Anspruch 2, wobei der Durchmesser des ersten Kontakts (38) gegenüber dem Durchmesser des zweiten Kontakts (44) um einen Faktor zwischen 1 ,5 und 4, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 2 und 3, und insbesondere um einen Faktor 2,5 größer ist. Magnetischer Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) derart zueinander angeordnet sind, dass ihre jeweiligen Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind. Magnetischer Steckverbinder (20) nach Anspruch 4, wobei der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) jeweils eine zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit einem magnetischen Gegensteckverbinder (28) eines Ladegeräts (26) oder Ladekabels vorgesehene Kontaktfläche (40,46) aufweisen, und wobei die Kontaktfläche (46) des zweiten Kontakts (44) die Kontaktfläche (40) des ersten Kontakts (38) überragt.

6. Magnetischer Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) schräg zueinander ausgerichtet sind.

7. Magnetischer Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Träger (50), insbesondere aus Kunststoff, in dem der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) relativ zueinander fixiert sind.

8. Magnetischer Steckverbinder (20) nach Anspruch 7, wobei der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) jeweils eine zu der Kontaktfläche (40,46) des jeweiligen Kontakts (38;44) entgegengesetzte Anschlussfläche (42;48) aufweisen, und wobei der erste Kontakt (38) und der zweite Kontakt (44) derart in dem Träger (50) fixiert sind, dass die Anschlussflächen (42,48) bündig mit einer Rückseite des Trägers (50) ausgerichtet sind.

9. Magnetischer Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Frontseite des Trägers (50) mit einer elastischen Dichtschicht (52), z.B. aus einem Fluor-Silikon, versehen ist, die im Montagezustand des Steckverbinders (20) einen Teil einer Gehäuseaußenseite des elektronischen Geräts bildet.

10. Magnetischer Gegensteckverbinder (28) eines elektrischen Ladegeräts (26) oder Ladekabels,

- mit einem ersten Gegenkontakt (54), der eine Gegenkontaktfläche (56) zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit einem ersten Kontakt (38) eines magnetischen Steckverbinders (20) eines Ladeanschlusses (18) eines elektronischen Geräts aufweist, und

- mit einem zweiten Gegenkontakt (60), der eine Gegenkontaktfläche (62) zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit einem zweiten Kontakt (44) des Steckverbinders (20) des Ladeanschlusses (18) des elektronischen Geräts aufweist, und

- mit einem fluchtend mit dem ersten Gegenkontakt (54) ausgerichteten Magnet (66), insbesondere einem Permanentmagnet, wobei die Gegenkontaktfläche (62) des zweiten Gegenkontakts (60) ringförmig oder ringsegmentförmig ausgebildet ist und den ersten Gegenkontakt (54) umgibt. Magnetischer Gegensteckverbinder (28) nach Anspruch 10, wobei die Gegenkontaktfläche (56) des ersten Gegenkontakts (54) einen Durchmesser aufweist, der größer als eine radiale Breite der Gegenkontaktfläche (62) des zweiten Gegenkontakts (60) ist. Magnetischer Gegensteckverbinder (28) nach Anspruch 11 , wobei der Durchmesser der Gegenkontaktfläche (56) des ersten Gegenkontakts (54) gegenüber der radialen Breite der Gegenkontaktfläche (62) des zweiten Gegenkontakts (60) um einen Faktor zwischen 1 ,5 und 4, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 2 und 3, und insbesondere um einen Faktor 2,5 größer ist. Magnetisches Steckverbindersystem (36) mit einem magnetischen Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit einem damit zu Herstellung einer mindestens zweipoligen galvanischen Verbindung zusammenwirkenden magnetischen Gegensteckverbinder (28) nach einem der Ansprüche 10 bis 12. Elektronisches Gerät, insbesondere Hörinstrument (2), mit einer wiederaufladbaren Batterie (10) und einem galvanischen Ladeanschluss (18) zur Zuführung eines elektrischen Stroms zum Aufladen der Batterie (10), wobei der Ladeanschluss (18) einen magnetischen Steckverbinder (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Herstellung eines durch Magnetkraft gehaltenen galvanischen Kontakts mit einem magnetischen Gegensteckverbinder (28) eines Ladegeräts (26) oder Ladekabels aufweist. Ladegerät (26) oder Ladekabel zur Versorgung eines elektronischen Geräts, insbesondere eines Hörinstruments (2), mit elektrischem Strom zum Aufladen einer wiederaufladbaren Batterie (10) des elektronischen Geräts, mit einem Gegensteckverbinder (28) nach einem der Ansprüche 10 bis 12.

Description:
Beschreibung

Magnetischer Steckverbinder für einen galvanischen Ladeanschluss eines elektronischen Geräts, insbesondere eines Hörinstruments

Die Erfindung bezieht sich auf einen magnetischen Steckverbinder für einen galvanischen Ladeanschluss eines elektronischen Geräts, insbesondere eines Hörinstruments. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen magnetischen Gegensteckverbinder eines elektrischen Ladegeräts oder Ladekabels, und ein durch den Steckverbinder und den Gegensteckverbinder gebildetes Steckverbindersystem.

Als Hörinstrument wird allgemein ein elektronisches Gerät bezeichnet, dass das Hörvermögen einer das Hörinstrument tragenden Person (die nachfolgend als „Träger“ oder „Nutzer“ bezeichnet ist) unterstützt. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Hörinstrumente, die dazu eingerichtet sind, einen Hörverlust eines hörgeschädigten Nutzers ganz oder teilweise zu kompensieren. Ein solches Hörinstrument wird auch als „Hörgerät“ bezeichnet. Daneben gibt es Hörinstrumente, die das Hörvermögen von normalhörenden Nutzern schützen oder verbessern, zum Beispiel in komplexen Hörsituationen ein verbessertes Sprachverständnis ermöglichen sollen.

Hörinstrumente im Allgemeinen, und Hörgeräte im Speziellen, sind meist dazu ausgebildet, am Kopf und hier insbesondere ihn oder an einem Ohr des Nutzers getragen zu werden, insbesondere als Hinter-dem-Ohr-Geräte (nach dem englischen Begriff „behind the ear“ auch als BTE-Geräte bezeichnet) oder In-dem-Ohr- Geräte (nach dem englischen Begriff „in the ear“ auch als ITE-Geräte bezeichnet). Im Hinblick auf ihre interne Struktur weisen Hörinstrumente regelmäßig mindestens einen (akusto-elektrischen) Eingangswandler, eine Signalverarbeitungseinheit (Signalprozessor) und einen Ausgangswandler auf. Im Betrieb des Hörinstru- merits nimmt der oder jeder Eingangswandler einen Luftschall aus der Umgebung des Hörinstruments auf und wandelt diesen Luftschall in ein Eingangs-Audiosignal (d. h. ein elektrisches Signal, das eine Information über den Umgebungsschall transportiert) um. In der Signalverarbeitungseinheit wird das oder jedes Eingangs- Audiosignal verarbeitet (d. h. hinsichtlich seiner Schallinformation modifiziert), um das Hörvermögen des Nutzers zu unterstützen, insbesondere um einen Hörverlust des Nutzers auszugleichen. Die Signalverarbeitungseinheit gibt ein entsprechend verarbeitetes Audiosignal an den Ausgangswandler aus.

In den meisten Fällen ist der Ausgangswandler als elektro-akustischer Wandler ausgebildet, der das (elektrische) Ausgangs-Audiosignal wieder in einen Luftschall umwandelt, wobei dieser - gegenüber dem Umgebungsschall modifizierte - Luftschall in den Gehörgang des Nutzers abgegeben wird. Bei einem hinter dem Ohr getragenen Hörinstrument ist der auch als „Hörer“ („Receiver“) bezeichnete Ausgangswandler meist außerhalb des Ohrs in einem Gehäuse des Hörinstruments integriert. Der von dem Ausgangswandler ausgegebene Schall wird in diesem Fall mittels eines Schallschlauchs in den Gehörgang des Nutzers geleitet. Alternativ hierzu kann der Ausgangswandler auch in dem Gehörgang, und somit außerhalb des hinter dem Ohr getragenen Gehäuses, angeordnet sein. Solche Hörinstrumente werden (nach dem englischen Begriff „receiver in canal“) auch als RIC- Geräte bezeichnet. Im Ohr getragene Hörinstrumente, die so klein dimensioniert sind, dass sie nach außen über den Gehörgang nicht hinausstehen, werden (nach dem englischen Begriff „completely in canal“) auch als CIC-Geräte bezeichnet.

In weiteren Bauformen kann der Ausgangswandler auch als elektro-mechanischer Wandler ausgebildet sein, der das Ausgangs-Audiosignal in Körperschall (Vibrationen) umwandelt, wobei dieser Körperschall zum Beispiel in den Schädelknochen des Nutzers abgegeben wird. Ferner gibt es implantierbare Hörinstrumente, insbesondere Cochlear-Implantate, und Hörinstrumente, deren Ausgangswandler den Hörnerv des Nutzers direkt stimulieren.

In jüngerer Zeit werden zunehmend Hörinstrumente mit wiederaufladbarer Batterie hergestellt. Das Wiederaufladen der Batterie erfolgt dabei entweder drahtlos oder mittels eines galvanischen Ladeanschlusses. Als Ladeanschluss wird dabei allgemein eine elektrische Einrichtung zur Zuführung eines Ladestroms, d.h. eines elektrischen Stroms zum Laden der wiederaufladbaren Batterie des Geräts, bezeichnet. „Galvanisch“ bedeutet dabei, dass der Ladeanschluss im Gegensatz zum drahtlosen Laden einen elektrischen Stromfluss (d.h. einen Austausch Elektronen) zwischen einem Ladegerät oder Ladekabel und dem elektrischen Gerät ermöglicht.

Ein galvanischer Ladeanschluss hat im Vergleich zu einer Einrichtung zum drahtlosen Laden in der Regel den Vorteil, dass er vergleichsweise kompakt und damit bauraumsparend realisierbar ist. Nachteilig an herkömmlichen galvanischen Ladeanschlüssen ist allerdings, dass die damit ausgerüsteten elektronischen Geräte für den Ladevorgang präzise zu dem Ladegerät oder Ladekabel angeordnet werden müssen, um die galvanische (also elektrisch leitende) Verbindung zu schließen. Galvanische Ladeanschlüsse sind daher oft vergleichsweise handhabungs-un- freundlich und - bei falscher Handhabung - störungsanfällig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach handhabbares und verlässliches (störungsunanfälliges) galvanisches Laden eines mit einer wiederaufladbaren Batterie versehenen elektronischen Geräts zu ermöglichen.

Bezüglich eines magnetischen Steckverbinders für einen galvanischen Ladeanschluss eines elektronischen Geräts, insbesondere eines Hörinstruments wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 . Bezüglich eines magnetischen Gegensteckverbinders eines elektrischen Ladegeräts oder Ladekabels wird die obige Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 10. Weitere Verkörperungen der Erfindung sind ein magnetisches Steckverbindersystem nach Anspruch 13, das den erfindungsgemäßen magnetischen Steckverbinder und den erfindungsgemäßen magnetischen Gegensteckverbinder umfasst, ein elektronisches Gerät (insbesondere Hörinstrument) nach Anspruch 14 mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Steckverbinder und ein Ladegerät oder Ladekabel nach Anspruch 15 mit dem erfindungsgemäßen magnetischen Gegensteckverbinder. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung beschrieben sowie aus der Zeichnung ersichtlich.

Der magnetische Steckerbinder umfasst einen zylinderförmigen (d.h. stiftförmigen, insbesondere kreiszylinderförmigen) ersten Kontakt und einen zweiten Kontakt, jeweils aus elektrisch leitendem Material. Der magnetische Steckverbinder ist somit mehrpolig, insbesondere zweipolig ausgebildet. Der zweite Kontakt ist einem neben dem ersten Kontakt (d.h. quer zur Achse des ersten Kontakts versetzt) angeordnet und bevorzugt ebenfalls zylinderförmig (also stiftförmig, insbesondere kreiszylinderförmig) ausgebildet. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt des Steckverbinders weisen jeweils eine Kontaktfläche auf, die zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit einer jeweils zugeordneten Gegenkontaktfläche eines magnetischen Gegensteckverbinders eines Ladegeräts oder Ladekabels vorgesehen ist.

Der erste Kontakt ist aus einem magnetischen oder magnetisierbaren Material gebildet, insbesondere aus einem ferntischen Stahl (z.B. SUS 430).

Der zweite Kontakt ist dagegen aus einem nicht-magnetischen oder nicht-magnetisierbaren Material oder einem im Vergleich zu dem Material des ersten Kontakts weniger magnetisierbaren Material gebildet, insbesondere aus einer Titan-Legierung oder einem austenitischen Chrom-Nickel-Molybdän-Stahl (z.B. SUS316L, TiAI4V6 oder BioDur108). Zusätzlich oder alternativ hierzu ist der zweite Kontakt im Vergleich zu dem ersten Kontakt kleiner ausgebildet und besteht somit aus weniger Material als der erste Kontakt. Das jeweilige Material des ersten und zweiten Kontakts kann im Rahmen der Erfindung aus mehreren Matenalkomponenten, ggf. mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, gebildet sein. Beispielsweise können die jeweils gewünschten elektrischen und magnetischen Eigenschaften des ersten und zweiten Kontakts durch mehrere unterschiedliche Materialbereiche oder -schichten realisiert sein.

Als „magnetischer Steckverbinder“ wird allgemein eine elektrische Kontakteinrichtung bezeichnet, die dazu eingerichtet ist, mit einem korrespondierenden Gegensteckverbinder eine durch Magnetkraft gehaltene galvanische Verbindung einzugehen; der magnetische Steckverbinder erzeugt dabei entweder selbst ein (insbesondere permanentes) Magnetfeld oder ist dazu eingerichtet, von einem von dem Gegensteckverbinder erzeugten Magnetfeld magnetisiert zu werden. Der magnetische Steckverbinder kann optional in mit dem Gegensteckverbinder kontaktiertem Zustand - wie ein herkömmlicher Steckverbinder - zusätzlich auch durch eine kraftschlüssige Verbindung, also durch eine Reib- oder Haftkraft, an dem Gegensteckverbinder gehalten sein. Die Bildung eines solchen Kraftschlusses ist aber für den erfindungsgemäßen magnetischen Steckverbinder nicht notwendig.

Da die den magnetischen Steckverbinder an dem Gegensteckverbinder haltende Magnetkraft einerseits von der Magnetisierung bzw. Magnetisierbarkeit des ersten Kontakts und andererseits von der Materialmenge des ersten Kontakts abhängt, wird durch die beiden oben genannten Gestaltungsoptionen des erfindungsgemäßen Steckverbinders (nämlich einerseits die Ausbildung des zweiten Kontakts aus nicht oder weniger magnetisiertem oder magnetisierbarem Material und andererseits die Ausbildung des zweiten Kontakts aus weniger Material) unabhängig voneinander dieselbe Wirkung erzielt: Durch einen dem Gegensteckverbinder zugeordneten Magnet wird der erste Kontakt des Steckverbinders ausschließlich oder jedenfalls stärker als der zweite Kontakt angezogen. Somit wird erreicht, dass sich der Steckverbinder beim Annähern an den Gegensteckverbinder automatisch richtig anordnet. Ein versehentliches „Verpolen“ des Steckverbinders, bei dem die beiden Kontakte des Steckverbinders mit den falschen Kontakten des Gegensteckverbinders in Kontakt kommen, wird dadurch vermieden. Somit wird auch eine durch das Verpolen verursachte Beschädigung des elektronischen Geräts vermieden.

Vorzugsweise weist der erste Kontakt eine größeren Durchmesser auf als der zweite Kontakt. In bevorzugter Dimensionierung ist der Durchmesser des ersten Kontakts dabei gegenüber dem Durchmesser des zweiten Kontakts um einen Faktor zwischen 1 ,5 und 4, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 2 und 3, und insbesondere um einen Faktor 2,5 größer. In einer zweckmäßigen Ausführungsform sind der erste Kontakt und der zweite Kontakt derart zueinander angeordnet, dass ihre jeweiligen Achsen parallel zueinander ausgerichtet sind.

Ein noch verbesserter Verpolschutz wird in einer bevorzugten Ausführungsform dadurch erreicht, dass die Kontaktfläche des zweiten Kontakts die Kontaktfläche des ersten Kontakts - insbesondere quer zu einer Achse des ersten Kontakts gesehen - überragt. Der zweite Kontakt ist in dieser Ausführung also mit anderen Worten länger ausgebildet als der erste Kontakt. Hierdurch wird insbesondere die Wirkung erzielt, dass bei einer Annäherung des Steckverbinders an den Gegensteckverbinder der erste Kontakt zu der zugehörigen Gegenkontaktfläche des Gegensteckverbinders noch (geringfügig) beabstandet ist, wenn der zweite Kontakt die zugeordnete Gegenkontaktfläche des Gegensteckverbinders schon berührt. Eine galvanische Verbindung des ersten Kontakts mit der zugeordneten Gegenkontaktfläche kommt dabei nur durch die magnetische Anziehungskraft zustande, die den ersten Kontakt des Steckverbinders an die zugehörige Gegenkontaktfläche anzieht, wobei der Steckverbinder und/oder der Gegensteckverbinder geringfügig elastisch verformt werden. Wird der erste Kontakt des Steckverbinders dagegen an die falsche Gegenkontaktfläche angenähert, so fehlt die anziehende Magnetkraft, wodurch eine galvanische Verbindung des ersten Kontakts des Steckverbinders mit der falschen Gegenkontaktfläche verhindert wird.

Die vorstehend erwähnte elastische Verformung des Steckverbinders und/oder des Gegensteckverbinders beim Kontaktieren des ersten Kontakts des Steckverbinders mit der zugeordneten Gegenkontaktfläche des Gegensteckverbinders hat die weitere Wirkung, dass der zweite Kontakt des Steckverbinders im kontaktierten Zustand unter einer elastischen Vorspannung gegen die zugeordnete Gegenkontaktfläche des Gegensteckverbinders gedrückt wird. Hierdurch wird ein Wackelkontakt des zweiten Kontakts vermieden.

In bevorzugter Dimensionierung überragt der zweite Kontakt den ersten Kontakt - in Richtung der Achse des ersten Kontakts gesehen - beispielsweise um zwischen 0,1 mm und 1 mm, vorzugsweise um zwischen 0,2 mm und 0,6 mm und insbesondere um 0,4 mm.

In einer Variante der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die Gegenkontaktflächen des Gegensteckverbinders zueinander versetzt angeordnet, so dass wiederum bei einer Annäherung des Steckverbinders an den Gegensteckverbinder der erste Kontakt zu der entsprechenden Gegenkontaktfläche noch (geringfügig) beabstandet ist, wenn der zweite Kontakt die zugeordnete Gegenkontaktfläche schon berührt.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des Steckverbinders sind der erste Kontakt und der zweite Kontakt schräg zueinander ausgerichtet. Insbesondere sind die Kontakte derart angeordnet, dass die Achse des zweiten Kontakts um einen Winkel zwischen 10° und 30°, insbesondere um einen Winkel von 20°, schräg zu der Achse des ersten Kontakts ausgerichtet sind.

Bevorzugt umfasst der magnetische Steckverbinder einen Träger, in dem der erste Kontakt und der zweite Kontakt relativ zueinander fixiert sind. Der Träger ist insbesondere aus Kunststoff (z.B. Vectra® E130i) gefertigt. In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Träger durch ein Spitzgießteil gebildet. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind dabei vorzugsweise in den Träger eingebettet (d.h. mit dem Material des Trägers umspritzt) oder in den Träger eingepresst.

Der erste Kontakt und der zweite Kontakt des Steckverbinders sind des Weiteren vorzugsweise derart in dem Träger fixiert, dass ihre jeweiligen Anschlussflächen bündig mit einer Rückseite des Trägers ausgerichtet sind, also im Rahmen üblicher Fertigungstoleranzen weder gegenüber der Rückseite des Träger zurückversetzt sind noch über die Rückseite des Trägers herausstehen; dies ermöglicht vorteilhafterweise eine einfache Verlötung des Steckverbinders auf einer Leiterplatte des elektronischen Geräts durch Oberflächenmontage (Surface-Mounting Technology, SMT; der magnetische Steckverbinder ist somit als SMD-Bauteil (Surface Mounted Device) ausgebildet. Als „Anschlussflächen“ werden diejenigen Flächen der beiden Kontakte bezeichnet, die jeweils zum Anschluss der Kontakte an geräteinterne elektrische Leiter (insbesondere elektrische Zuleitungen des Ladeanschlusses) dienen. Die Anschlussfläche ist dabei insbesondere entgegengesetzt zu der Kontaktfläche des jeweiligen Kontakts angeordnet.

In einer zweckmäßigen Ausführung umfasst der magnetische Steckverbinder zusätzlich zu den beiden Kontakten und dem Träger noch eine Dichtschicht aus einem elastischen Material, z.B. aus einem Fluor-Silikon, die an einer Frontseite des Trägers angeordnet ist, so dass sie im Montagezustand des Steckverbinders einen Teil einer Gehäuseaußenseite des elektronischen Geräts bildet. Die Dichtschicht ist beispielsweise durch ein von dem Träger separat gefertigtes Teil gebildet, das insbesondere auf die Kontakte aufgesteckt ist. Alternativ hierzu ist die Dichtschicht, z.B. durch 2K-Spritzgießen, einstückig mit Träger hergestellt.

Der erfindungsgemäße magnetische Gegensteckverbinder weist zwei Gegenkontakte auf, die mit den Kontakten des erfindungsgemäßen Steckverbinders korrespondieren, nämlich

- einen ersten Gegenkontakt, der die Gegenkontaktfläche zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit dem ersten Kontakt des Steckverbinders aufweist, und

- einen zweiten Gegenkontakt, der die Gegenkontaktfläche zur Bildung einer galvanischen Verbindung mit dem zweiten Kontakt des Steckverbinders aufweist.

Der Gegensteckverbinder umfasst weiterhin einen fluchtend mit dem ersten Gegenkontakt ausgerichteten Magnet, insbesondere einen Permanentmagnet.

Die Kontaktfläche des zweiten Gegenkontakts ist ringförmig oder ringsegmentförmig (insbesondere kreisringförmig oder kreisringsegmentförmig) ausgebildet und umgibt den ersten Gegenkontakt (insbesondere konzentrisch). Diese Ausbildung des Gegensteckverbinders hat die Wirkung, dass der Steckverbinder in kontaktiertem Zustand frei oder zumindest innerhalb eines vorgegebenen Winkelintervalls um den ersten Kontakt gedreht werden kann, ohne die galvanische Verbindung mit dem Gegensteckverbinder zu verlieren. Dies führt wiederum zu einer erheblichen Handhabungsvereinfachung bei der Verbindung des Steckverbinders mit dem Gegensteckverbinder. In zweckmäßiger Ausführung ist die Gegenkontaktfläche des ersten Gegenkontakts weiterhin kreisscheibenförmig ausgebildet.

Die Gegenkontaktfläche des ersten Gegenkontakts weist vorzugsweise einen Durchmesser auf, der größer als eine radiale Breite der Gegenkontaktfläche des zweiten Gegenkontakts ist. Beispielsweise ist der Durchmesser der Gegenkontaktfläche des ersten Gegenkontakts dabei gegenüber der radialen Breite der Gegenkontaktfläche des zweiten Gegenkontakts um einen Faktor zwischen 1 ,5 und 4, vorzugsweise um einen Faktor zwischen 2 und 3, und insbesondere um einen Faktor 2,5 größer.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung ein Hörinstrument in Form eines hinter einem Ohr eines Nutzers tragbaren Hörgeräts, sowie ein Ladegerät, in das das Hörinstrument eingesetzt ist, wobei das Hörinstrument einen galvanischen Ladeanschluss mit einem magnetischen Steckverbinder aufweist, der mit einem korrespondierenden magnetischen Gegensteckverbinder des Ladegeräts kontaktiert ist,

Fig. 2 in einer (teilgeschnittenen) Seitenansicht ein aus dem Steckverbinder des Hörinstruments und dem Gegensteckverbinder des Ladegeräts gebildetes magnetisches Steckverbindersystem in kontaktiertem Zustand, wobei der Steckverbinder einen ersten Kontakt, einen zweiten Kontakt und einen die Kontakte fixierenden Träger aufweist, und wobei der Gegensteckverbinder einen (mit dem ersten Kontakt des Steckverbinders korrespondierenden) ersten Gegenkontakt und einen (mit dem zweiten Kontakt des Steckverbinders korrespondierenden) zweiten Gegenkontakt aufweist,

Fig. 3 in perspektivischer Darstellung das Steckverbindersystem gemäß

Fig. 2,

Fig. 4 in perspektiver Darstellung den Steckverbinder des magnetischen

Steckverbindersystems gemäß Fig. 2 mit Blick auf eine Frontseite des Trägers und Kontaktflächen der Kontakte,

Fig. 5 in perspektiver Darstellung den Steckverbinder des magnetischen

Steckverbindersystems gemäß Fig. 2 mit Blick auf eine Rückseite des Trägers und (zu den Kontaktflächen entgegengesetzte) Anschlussflächen der Kontakte,

Fig. 6 in einer (teilgeschnittenen) Seitenansicht den Steckverbinder des magnetischen Steckverbindersystems gemäß Fig. 2,

Fig. 7 in einer Explosionsdarstellung den Steckverbinder des Steckverbindersystems gemäß Fig. 2 mit einer zusätzlichen Dichtschicht,

Fig. 8 in einer (teilgeschnittenen) Seitenansicht das Steckverbindersystem gemäß Fig. 2 in einem teilkontaktierten Zustand,

Fig. 9 in einer Explosionsdarstellung das Steckverbindersystem gemäß

Fig. 2,

Fig. 10 und 11 in einer (teilgeschnittenen) Seitenansicht und in perspektivischer Darstellung eine zweite Ausführungsform des Steckverbindersystems, Fig. 12 in perspektiver Darstellung den Steckverbinder des magnetischen Steckverbindersystems gemäß Fig. 10 mit Blick auf die Frontseite des Trägers und die Kontaktflächen der Kontakte,

Fig. 13 in perspektiver Darstellung den Steckverbinder des magnetischen Steckverbindersystems gemäß Fig. 10 mit Blick auf die Rückseite des Trägers und die Anschlussflächen der Kontakte,

Fig. 14 in einer (teilgeschnittenen) Seitenansicht den Steckverbinder des magnetischen Steckverbindersystems gemäß Fig. 10,

Fig. 15 in einer Explosionsdarstellung den Steckverbinder des Steckver- bindersystems gemäß Fig. 10 mit einer zusätzlichen Dichtschicht,

Fig. 16 in einer Explosionsdarstellung den Gegensteckverbinder des Steckverbindersystems gemäß Fig. 10

Fig. 17 und 18 in perspektivischer Darstellung sowie in einem Längsschnitt eine dritte Ausführungsform des Steckverbindersystems, sowie

Fig. 19 und 20 in perspektivischer Darstellung sowie in einem Längsschnitt eine vierte Ausführungsform des Steckverbindersystems.

Einander entsprechende Teile und Größen sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt als Beispiel für ein elektronisches Gerät ein Hörgerät 2, d.h. ein zur Unterstützung des Hörvermögens eines hörgeschädigten Nutzers eingerichtetes Hörinstrument. Bei dem Hörgerät 2 handelt es sich in dem hier dargestellten Beispiel um ein hinter einem Ohr eines Nutzers tragbares BTE-Hörgerät.

Das Hörgerät 2 umfasst innerhalb eines Gehäuses 4 mindestens ein Mikrofon 6 (hier zwei Mikrofone 6) als Eingangswandler sowie einen Hörer 8 als ii Ausgangswandler. Das Hörgerät 2 umfasst weiterhin eine Batterie 10 und einen (insbesondere digitalen) Signalprozessor 12. Vorzugsweise umfasst der Signalprozessor 12 sowohl eine programmierbare Untereinheit (zum Beispiel einen Mikroprozessor) als auch eine nicht-programmierbare Untereinheit (zum Beispiel einen ASIC).

Der Signalprozessor 12 wird aus der Batterie 10 mit einer elektrischen Versorgungsspannung U versorgt.

Im Normalbetrieb des Hörgeräts 2 nehmen die Mikrofone 6 einen Luftschall aus der Umgebung des Hörgeräts 2 auf. Die Mikrofon 6 wandeln den Schall jeweils in ein (Eingangs-)Audiosignal I um, das eine Information über den aufgenommenen Schall enthält. Die Eingangs-Audiosignale I werden innerhalb des Hörgeräts 2 dem Signalprozessor 12 zugeführt, der diese Eingangs-Audiosignale I zur Unterstützung des Hörvermögens des Nutzers modifiziert.

Der Signalprozessor 12 gibt ein Ausgangs-Audiosignal O, das eine Information über den verarbeiteten und somit modifizierten Schall enthält, an den Hörer 8 aus.

Der Hörer 8 wandelt das Ausgangs-Schallsignal O in einen modifizierten Luftschall um. Dieser modifizierte Luftschall wird über einen Schallkanal 14, der den Hörer 8 mit einer Spitze 16 des Gehäuses 4 verbindet, sowie über einen (nicht explizit gezeigten) flexiblen Schallschlauch, der die Spitze 16 mit einem in den Gehörgang des Nutzers eingesetzten Ohrstück verbindet, in den Gehörgang des Nutzers übertragen.

Bei der Batterie 10 handelt es sich um eine wiederaufladbare Batterie. Zum Aufladen der Batterie 10 umfasst das Hörgerät 2 dabei einen galvanischen Ladeanschluss 18. Dieser Ladanschluss 18 ist in dem dargestellten Beispiel im Wesentlichen durch einen Steckverbinder 20 und eine elektronische Ladesteuerung 22 des Hörgeräts 2 gebildet. Zum Aufladen der Batterie 10 wird das Hörgerät 2 in eine korrespondierende Aufnahme 24 eines Ladegeräts 26 eingesetzt, so dass der Steckverbinder 20 des Hörgeräts 2 einen korrespondierenden magnetischen Gegensteckverbinder 28 des Ladegeräts 26 kontaktiert.

Innerhalb des Ladegeräts 26 wird der Gegensteckverbinder 28 aus einer Stromversorgungseinheit 30 mit einem elektrischen Ladestrom L versorgt. Die Stromversorgungseinheit 30 wird durch eine elektronische Ladesteuerung 32 des Ladegeräts 26 gesteuert und bezieht die elektrische Energie zur Erzeugung des Ladestroms L vorzugsweise über ein Netzkabel 34 aus einem Stromnetz.

Der Steckverbinder 20 des Hörgeräts 2 und der Gegensteckverbinder 28 des Ladegeräts 26 bilden zusammen ein Steckverbindersystem 36, das in einer ersten Ausführungsform in den Fig. 2 bis 9 dargestellt ist.

Der hörgeräteseitige Steckverbinder 20 dieses Steckverbindersystems 36 ist zweipolig ausgeführt und umfasst

• einen zylinderförmigen ersten Kontakt 38 mit einer Kontaktfläche 40 und einer dieser gegenüberliegenden Anschlussfläche 42, der aus einem magnetisierbaren, elektrisch leitenden Material (beispielsweise SUS 430) besteht,

• einen zylinderförmigen zweiten Kontakt 44 mit einer Kontaktfläche 46 und einer dieser gegenüberliegenden Anschlussfläche 48, der aus einem nichtmagnetisierbaren, elektrisch leitenden Material (beispielsweise TiAI4V6) besteht,

• einen Träger 50 aus Kunststoff (beispielsweise Vectra® E130i), in den die Kontakte 38 und 44 eingebettet und somit relativ zueinander fixiert sind, so dass die Kontakte 38 und 44 bezüglich Ihrer Achsen parallel nebeneinander angeordnet sind, sowie optional eine Dichtschicht 52 (Fig. 7) aus einem elastischen Material (beispielsweise Fluor-Silikon), die auf die Kontakte 38, 44 aufgeschoben ist.

In den Fig. 2, 6 und 8 ist der Träger 50 jeweils geschnitten dargestellt.

Der ladegeräteseitige Gegensteckverbinder 28 des Steckverbindersystems 36 gemäß Fig. 2 bis 9 ist ebenfalls zweipolig ausgeführt und umfasst

• einen in grober Näherung zylinderförmigen ersten Gegenkontakt 54 mit einer Gegenkontaktfläche 56 und einer dieser gegenüberliegenden Fußfläche 58, der aus einem magnetisierbaren, elektrisch leitenden Material (beispielsweise SUS 430) besteht,

• einen zweiten Gegenkontakt 60 mit einer ringförmigen oder ringsegmentförmigen Gegenkontaktfläche 62, der aus einem nicht-magnetisierbaren, elektrisch leitenden Blech gebildet ist,

• einen Montagering 64 aus Kunststoff, der die Gegenkontakte 54 und 60 derart relativ zueinander fixiert, dass der zweite Gegenkontakt 60 den ersten Gegenkontakt 54 konzentrisch umgibt,

• einen Magnet 66, hier in Form eines Permanentmagnets, der fluchtend mit dem ersten Gegenkontakt 54 ausgerichtet ist und an dessen Fußfläche 58 anschließt, und

• eine topfartig geformte Tasche 68 aus elastischem Material (beispielsweise einem Fluor-Silikon), in deren Innenraum der Magnet 66 aufgenommen und kraftschlüssig (d.h. durch Reibungskräfte) gehalten ist.

In den Fig. 2 und 8 sind der Montagering 64 und die Tasche 68 jeweils geschnitten dargestellt. Die Tasche 68 ist dabei dem Magnet 66 und dem Montagering 64 zwischengeordnet. In ihrem Topfboden ist die Tasche 68 mit einer Öffnung versehen, durch die der erste Gegenkontakt 54 hindurchragt. Im Bereich der Fußfläche 58 ist der erste Gegenkontakt 54 verbreitert. Der erste Gegenkontakt hat hierdurch eine „magnetische Trichterwirkung“, indem er den von dem Magnet 66 ausgehenden Magnetfluss konzentriert. Über die Fußfläche 58 ist der erste Gegenkontakt 54 auch an eine elektrische Zuleitung 70 angeschlossen, über die der erste Gegenkontakt 54 mit der Stromversorgungseinheit 30 des Ladegeräts 26 verbunden ist.

Zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit sind die Kontakte 38 und 44 sowie die Gegenkontakte 56 und 60 vorzugsweise mit einer elektrisch gut leitenden Beschichtung, z.B. aus Gold, versehen.

Insbesondere aus den Fig. 2 und 8 ist ersichtlich, dass die beiden Gegenkontaktflächen 56 und 62 des Gegensteckverbinders 28 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 bis 9 in einer Ebene liegen. Abweichend hiervon sind die beiden Kontaktflächen 40 und 46 des Steckverbinders 20 um einen Abstand a (Fig. 6) von z.B. 0,5 mm in axialer Richtung der Kontakte 38 und 44 zueinander versetzt, da der zweite Kontakt 44 geringfügig länger ausgebildet ist als der erste Kontakt 38. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist dabei die Kontaktfläche 40 des ersten Kontakts 38 geringfügig gegenüber der Außenseite des (in Fig. 8 angedeuteten) Gehäuses 4 zurückversetzt.

Wie ebenfalls aus Fig. 8 hervorgeht, ist zwischen der Kontaktfläche 40 des ersten Kontakts 38 und der korrespondierenden Gegenkontaktfläche 56 des ersten Gegenkontakts 54 ein Spalt gebildet, wenn die Kontaktfläche 46 des zweiten Kontakts 44 an die Gegenkontaktfläche 62 des zweiten Gegenkontakts 60 anstößt.

Eine Anlage (und damit eine galvanische Verbindung) zwischen der Kontaktfläche 40 des ersten Kontakts 38 und der Gegenkontaktfläche 56 des ersten Gegenkontakts 54 wird dabei durch die magnetische Anziehung des ersten Kontakts 38 durch den Magnet 66 bewirkt, durch die der Magnet 66 und der erste Gegenkontakt 54 unter elastischer Verformung der Tasche 68 geringfügig zur Schließung des vorstehend beschriebenen Spalts ausgelenkt werden. In dem so hergestellten kontaktierten Zustand des Steckverbindersystem 36 wird durch die elastische Verformung der Tasche 68 der zweite Gegenkontakt 60 gegen den zweiten Kontakt 44 vorgespannt.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel des Steckverbindersystems 36 ist in den Fig. 10 bis 16 gezeigt. Das Steckverbindersystem 36 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 9 vor allen dadurch, dass hier die Kontakte 38 und 44 des Steckverbinders 20 bezüglich ihrer Achsen um einen Winkel von ca. 20° schräg zueinander angestellt sind.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des Steckverbindersystems 36 ist in den Fig. 17 und 18 dargestellt. Hier ist anstelle der elastischen Tasche 68 eine Schraubenfeder 72 vorgesehen, die außenseitig auf den Montagering 64 aufgesetzt ist und im kontaktierten Zustand des Steckverbindersystems 36 den zweiten Gegenkontakt 60 gegen den zweiten Kontakt 44 vorspannt.

Ein in den Fig. 19 und 20 dargestelltes viertes Ausführungsbeispiel des Steckverbindersystems 36 unterscheidet sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen vor allem dadurch, dass hier der erste Gegenkontakt 54 und der zweite Gegenkontakt 60 des Gegensteckverbinders 28 unmittelbar auf einer Leiterplatte 74 aufgebaut sind.

In weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Gegensteckverbinder 28 nicht in das Ladegerät 26 integriert, sondern bildet den hörgeräteseitigen Abschluss eines Ladekabels.

Die Erfindung wird an den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen besonders deutlich, ist auf diese Ausführungsbeispiele gleichwohl aber nicht beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung aus den Ansprüchen, der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnung abgeleitet werden. Insbesondere können die anhand der einzelnen Ausführungsbeispiele jeweils gezeigten Konkretisierungen der Erfindungsmerkmale auch in anderer Weise miteinander kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

2 Hörgerät

4 Gehäuse

6 Mikrofon

8 Hörer

10 Batterie

12 Signalprozessor

14 Schallkanal

16 Spitze

18 Ladeanschluss

20 (magnetischer) Steckverbinder

22 Ladesteuerung

24 Aufnahme

26 Ladegerät

28 (magnetischer) Gegensteckverbinder

30 Stromversorgungseinheit

32 Ladesteuerung

34 Netzkabel

36 Steckverbindersystem

38 (erster) Kontakt

40 Kontaktfläche

42 Anschlussfläche

44 (zweiter) Kontakt

46 Kontaktfläche

48 Anschlussfläche

50 Träger

52 Dichtschicht

54 (erster) Gegenkontakt

56 Gegenkontaktfläche

58 Fußfläche

60 (zweiter) Gegenkontakt

62 Gegenkontaktfläche 64 Montagering

66 Magnet

68 Tasche

70 (elektrische) Zuleitung 72 Schraubenfeder

74 Leiterplatte a Abstand

I (Eingangs-)Audiosignal

L Ladestrom 0 (Ausgangs-)Audiosignal

U Versorgungsspannung