CN104992203A - 一种ic卡读写装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种IC卡读写装置，包括基体、供IC卡插入的卡槽、读写模块和驱动模块，IC卡读写装置具有下落式和摩擦式；还包括切换机构，具有第一状态和第二状态；当装置工作于下落式时，切换机构处于第一状态，当IC卡插入至一预定位置时与读写模块一同运动至卡槽底端，读写模块下落使得其触点按压IC卡的芯片而进行读写卡操作；当切换机构在驱动模块的作用下由第一状态切换至第二状态时，所述装置由下落式切换为摩擦式，IC卡插入至与所述读写模块的触点接触时，与触点产生相对摩擦而插入到卡槽底端，以供读写模块执行读写卡操作。本发明优点：通过主要工作于下落式来增加触点使用寿命，再通过切换到摩擦式擦去内部灰尘提高读卡准确性。

Description

一种IC卡读写装置

技术领域

本发明涉及一种IC卡读写装置，尤其涉及一种可切换触点接触方式的IC卡读写装置。

背景技术

随着信息技术的高速发展，IC卡的应用越来越广泛，对IC卡读写装置的可靠性、稳定性、安全性要求也随之提高。

读写IC卡时，IC卡读写装置触点与IC卡触点的接触有下落式和摩擦式。摩擦式的触点接触方式中，IC卡在进入与退出过程中与读写装置触点发生摩擦，因此读写装置触点的使用寿命比较短，一般应用于要求读写装置插拔卡次数比较少的一些设备中。为了提高读写装置触点寿命，有些IC卡读写装置采用读写装置触点与IC卡芯片不产生相对摩擦的方式来提高触点的寿命，这种读写装置的缺点是当触点受到灰尘污染或触点粘上污浊时，容易造成IC卡读写不良，降低读写装置的使用可靠性。

目前应用于室外场合的各类IC卡读写装置，容易受环境中灰尘影响而产生读写不良的现象。比如：室外IC卡公用电话、IC卡加油机、IC卡ATM机等，这些IC卡读写装置是通过密封的方式来防尘，用密封的方式来防尘只能延缓灰尘进入，随时间的推移，再加上用户卡上所携带的尘粒污物等，容易导致IC卡触点与读写装置触点的不良接触，从而产生读写错误的后果，严重时造成读写装置或IC卡的损坏。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种可切换触点接触方式的IC卡读写装置，可在下落式和摩擦式两种触点接触方式之间切换，以解决摩擦式读写装置其触点使用寿命短、下落式读写装置其触点容易被尘粒污物弄脏而导致读卡失误的双重技术问题。

本发明通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种IC卡读写装置，包括基体、供IC卡插入的卡槽、读写模块和驱动模块，所述IC卡读写装置具有下落式和摩擦式两种触点接触方式；所述IC卡读写装置还包括切换机构，所述切换机构具有第一状态和第二状态；当所述IC卡读写装置工作于下落式时，所述切换机构处于第一状态，当IC卡插入至一预定位置时与所述读写模块一同运动至卡槽的底端，所述读写模块下落使得其触点按压IC卡的芯片而进行读写卡操作；当所述切换机构在所述驱动模块的作用下由第一状态切换至第二状态时，所述IC卡读写装置由下落式切换为摩擦式，IC卡插入至与所述读写模块的触点接触时，与触点产生相对摩擦而插入到卡槽的底端，以供读写模块执行读写卡操作。

上述技术方案中提供的IC卡读写装置，能够在下落式和摩擦式两种触点接触方式中来回切换，为增加触点使用寿命，可以让装置以下落式触点接触方式运行，当装置以下落式运行一段时间后，触点可能会积累灰尘等，因此可以控制其以下落式运行一段时间后切换到摩擦式运行，以通过摩擦式触点接触方式中IC卡插入到位的过程中和触点之间产生相对摩擦而去除积累在装置的触点上的灰尘等，避免因灰尘等的覆盖导致的读卡不良现象；而摩擦式运行一段时间后，又可以切换到下落式，避免因摩擦太久而降低触点使用寿命。因此，与现有技术相比，本发明提供的上述IC卡读写装置至少具有以下有益效果：相较于仅摩擦式的装置，能够延长仅读写装置触点的使用寿命，相较于仅下落式的装置，能够通过切换到摩擦式来擦去装置内部灰尘等污物，提高读卡准确性。

附图说明

图1是本发明具体实施例提供的IC卡读写装置示意图。

图2是下落式模式下IC卡读写装置的俯视图；

图3是下落式模式下IC卡插入过程的剖视示意图；

图4是下落式模式下IC卡插入到位的状态图；

图5是IC卡插入到位而被锁卡机构锁住的状态；

图5a是图5中局部A1的放大图；

图6是IC卡读写完毕后解锁的状态；

图6a是图6中局部A2的放大图。

图7是摩擦式模式下IC卡读写装置的俯视图；

图8是摩擦式模式下IC卡插入过程的剖视示意图；

图8a是图8中局部A3的放大图；

图9是电机驱动模块的示意图；

图9-1是大齿轮的示意图；

图10是凸轮处于凸轮限位轨道的第三位置时即切换机构处于第二工作位时的推拉杆状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和优选的实施方式对本发明作进一步说明。

本发明的具体实施方式提供一种具有下落式和摩擦式两种触点接触方式并可在下落式和摩擦式之间来回切换的IC卡读写装置(以下简称“装置”)。参考图1和图2，该装置包括基体10、供IC卡插入的卡槽200、读写模块20、驱动模块30和切换机构50，其中切换机构50具有第一状态和第二状态。当所述装置工作于下落式时，切换机构50处于第一状态，当IC卡插入至一预定位置时与读写模块20一同运动至卡槽200的底端(即插卡到位)，读写模块20下落使得其触点21按压IC卡的芯片而进行读写卡操作。当切换机构50在驱动模块30的作用下由第一状态切换至第二状态时，所述装置由下落式切换为摩擦式，IC卡插入至与读写模块20的触点21接触时，与触点产生相对摩擦而插入到卡槽200的底端，以供读写模块20执行读写卡操作。

读写模块20具有第一工作和第二工作位，参考图3，在第一工作位上，读写模块20的触点21与位于下方的IC100不产生挤压；参考图8，在第二工作位上，触点21与位于下方的IC卡100之间存在挤压；切换机构50可活动地安装于基体10上，并且，当切换机构50在驱动模块30的作用下由第一状态切换至第二状态的同时，会推动读写模块20由第一工作位进入第二工作位，使得所述装置由下落式切换为摩擦式。

在一种具体的实施例中，所述装置包括滑轨70，可参考图3，滑轨70从始端至末端向下倾斜(可参考图3，始端位于左侧，末端位于右侧，由左至右为插卡方向D3)，其中末端较靠近卡槽200的底端，始端较靠近卡槽的槽口；切换机构50可在驱动模块30的作用下推动读写模块20沿滑轨70由始端滑向末端，使得读写模块20由第一工作位进入第二工作位。

在优选的实施例中，所述装置还包括锁卡机构40，参考图1、图5和图6，锁卡机构40通过一安装部安装于基体10上，并可绕所述安装部转动，以当IC卡100插卡到位时，转动至抵住IC卡的尾部而锁卡；当读写卡完毕时，转动至离开IC卡的尾部而解锁。

在另一种实施例中，所述装置还包括弹性部件60，参考图1，一端连接于读写模块20,，另一端连接于基体10，当读写模块20沿滑轨70由始端滑向末端的过程中，弹性部件60被拉伸。如图3所示，读写模块20包括触点21和向下凸出的止挡部22。如图9所示，驱动模块30包括电机31和在电机31驱动下可绕自身中心轴转动的传动部件。参考图2，在下落式待机状态时，读写模块20位于滑轨70的始端，所述传动部件位于初始位置：当IC卡插入到所述预定位置即IC卡100头部顶住止挡部22时(见于图3)，读写模块20在IC卡推动下由滑轨70的始端滑至末端(此时弹性部件60被拉伸)而使得止挡部22到达一限位部80，同时使得触点21下落而挤压IC卡的芯片以进行读写卡，并且，当止挡部22到达限位部80时，所述传动部件由所述初始位置沿第一方向D1转动一第一角度而推动锁卡机构40转动以抵住IC卡的尾部，实现所述锁卡，参考图4；当读写卡完毕时，所述传动部件沿与第一方向D1相反的第二方向D2转动回所述初始位置而推动锁卡机构40转动以释放IC卡的尾部，实现所述解锁，以供用户拔卡；所述解锁使得弹性部件60复原而拉动读写模块20由滑轨70的末端滑向始端，从而：所述IC卡读写装置重新回到下落式待机状态；

当所述装置处于下落式待机状态中，电机31接收到第一切换指令时驱动所述传动部件以所述第二方向D2由所述初始位置转动一第二角度而推动切换机构50从第一状态活动至第二状态，第二状态参见图7。切换机构50在从所述第一状态活动至所述第二状态的过程中会推动读写模块20由滑轨70的始端滑至末端，以使止挡部22到达限位部80，读写模块20由第一工作位转换至第二工作位，从而：所述装置从下落式待机状态切换至摩擦式待机状态；其中，所述第一切换指令是将下落式切换为摩擦式。

在所述装置切换至摩擦式后，当IC卡100沿卡槽插入至与读写模块20的触点21接触时(参见图8)，继续插卡使得IC卡100与触点21边产生相对摩擦边前进插入，当插入到IC卡100头部抵接止挡部22时即摩擦式插卡到位，所述传动部件沿所述第一方向D1转动而使得切换机构50从图7中所示的第二状态回到图2中所示的第一状态，同时推动锁卡机构40转动以抵住IC卡的尾部，实现所述锁卡；当读卡完毕时，所述传动部件以所述第二方向D2先转动所述第一角度至所述初始位置而实现所述解锁，以供用户拔卡，所述解锁使得弹性部件60复原而拉动读写模块20由滑轨70的末端滑向始端，止挡部22离开限位部80，当读写模块20在弹性部件60的作用下回到滑轨70的始端时，所述传动部件再从所述初始位置继续沿所述第二方向D2转动所述第二角度以使切换机构50由所述第一状态活动至所述第二状态，从而：所述IC卡读写装置回到摩擦式待机状态。

当所述装置处于摩擦式待机状态中，电机31接收到第二切换指令时驱动所述传动部件以所述第一方向D1转动所述第二角度至所述初始位置，读写模块20在弹性部件60的复原作用下由滑轨70的末端滑向始端，同时推动所述切换机构(50)从所述第二状态回到所述第一状态，以使所述装置从摩擦式待机状态切换至下落式待机状态；其中，所述第二切换指令是将摩擦式切换为下落式。

在一种优选的实施方式中，如图9和图9-1所示，所述传动部件为由电机31直接或间接驱动的齿轮32，齿轮32的中央具有一凸轮321，凸轮321与齿轮32的内侧面之间通过至少两根筋骨322支撑固定。锁卡机构40包括锁卡杠杆43，所述安装部为一支点轴42，锁卡杠杆43的第一端具有锁卡钩部41，第二端镂空形成凸轮限位轨道44，凸轮321可在齿轮32的带动下沿凸轮限位轨道44滑动。

所述第一方向D1为顺时针方向，所述第二方向D2为逆时针方向，参考图5a和图6a：

当齿轮32由所述初始位置沿顺时针方向转动第一角度时，凸轮321在凸轮限位轨道44内由第一位置P1滑动到第二位置P2以将锁卡杠杆43的第二端向上顶起，同时第一端向下压以使得锁卡钩部41向下而抵住IC卡100的尾部，实现所述锁卡；当齿轮32沿逆时针方向转动第一角度回到所述初始位置时，凸轮321由第二位置P2滑回第一位置P1以将锁卡杠杆43的第二端下压，同时第一端上翘而使得锁卡钩部41离开IC卡100的尾部，实现所述解锁。

参考图2和图10，切换机构50包括切换杠杆51和推拉杆52，切换杠杆51通过一个支点安装于基体10上，推拉杆52的第一端钩挂于切换杠杆51的第一端上，第二端伸入齿轮32上相邻的第一筋骨3221和第二筋骨3222之间并可来回活动；

在所述装置处于所述下落式待机状态中，当齿轮32由所述初始位置沿逆时针方向转动第二角度时(凸轮321由第一位置P1滑动到第三位置P3，见于图8a)，切换机构50由所述第一状态进入所述第二状态：推拉杆52被所述第一筋骨3221推动而使得推拉杆52的第一端推动切换杠杆51转动，从而切换杠杆51的第二端推动读写模块20由滑轨70的始端滑至末端，以执行所述第一切换指令；

在所述IC卡读写装置处于摩擦式待机状态中，当齿轮32以顺时针方向转动第二角度至所述初始位置时(凸轮321又从第三位置P3回到第一位置P1)，推拉杆52不再受所述第一筋骨3221的力，即不会被第一筋骨3221所抵住，而弹性部件60又处于欲恢复状态，因此此时弹性部件60得以复原而拉动读写模块20往回走，即表现为读写模块由滑轨70的末端滑向始端，以执行所述第二切换指令，同时切换机构50由第二状态回到第一状态。

在一种优选的实施例中，如图9和图9-1所示，驱动模块30还包括一直径小于作为所述传动部件的齿轮32的主动齿轮33，主动齿轮33在电机31的驱动下转动以驱动齿轮32的转动。电机31不直接驱动齿轮32，而是采用较小直径的主动齿轮33来间接驱动，更节省功率。弹性部件60例如可以为弹簧。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种IC卡读写装置，包括基体(10)、供IC卡插入的卡槽(200)、读写模块(20)和驱动模块(30)，其特征在于：具有下落式和摩擦式两种触点接触方式；

所述IC卡读写装置还包括切换机构(50)，所述切换机构(50)具有第一状态和第二状态；

当所述IC卡读写装置工作于下落式时，所述切换机构(50)处于第一状态，当IC卡插入至一预定位置时与所述读写模块(20)一同运动至卡槽(200)的底端，所述读写模块(20)下落使得其触点按压IC卡的芯片而进行读写卡操作；

当所述切换机构(50)在所述驱动模块(30)的作用下由第一状态切换至第二状态时，所述IC卡读写装置由下落式切换为摩擦式，IC卡插入至与所述读写模块(20)的触点(21)接触时，与触点产生相对摩擦而插入到卡槽(200)的底端，以供读写模块(20)执行读写卡操作。

2.如权利要求1所述的IC卡读写装置，其特征在于：所述读写模块(20)具有第一工作位和第二工作位，其中，所述第一工作位上，所述读写模块(20)的触点与位于下方的IC卡不产生挤压；所述第二工作位上，所述读写模块(20)的触点与位于下方的IC卡之间存在挤压；

所述切换机构(50)可活动地安装于所述基体(10)上，并且，当所述切换机构(50)在所述驱动模块(30)的作用下由所述第一状态切换至所述第二状态的同时，推动所述读写模块(20)由所述第一工作位进入所述第二工作位，使得所述IC卡读写装置由下落式切换为摩擦式。

3.如权利要求2所述的IC卡读写装置，其特征在于：还包括滑轨(70)，所述滑轨(70)从始端至末端向下倾斜，其中末端较靠近卡槽的底端，始端较靠近卡槽的槽口；所述切换机构(50)可在所述驱动模块(30)的作用下推动所述读写模块(20)沿所述滑轨(70)由始端滑向末端，使得所述读写模块(20)由所述第一工作位进入所述第二工作位。

4.如权利要求3所述的IC卡读写装置，其特征在于：还包括锁卡机构(40)，通过一安装部安装于所述基体(10)上，并可绕所述安装部转动，以当IC卡插卡到位时，转动至抵住IC卡的尾部而锁卡；当读写卡完毕时，转动至离开IC卡的尾部而解锁。

5.如权利要求4所述的IC卡读写装置，其特征在于：还包括弹性部件(60)，所述弹性部件(60)一端连接于所述读写模块(20)，另一端连接于所述基体(10)，当所述读写模块(20)沿所述滑轨(70)由始端滑向末端的过程中，所述弹性部件(60)被拉伸；

所述读写模块(20)包括所述触点(21)和向下凸出的止挡部(22)；

所述驱动模块(30)包括电机(31)和在电机(31)驱动下可绕自身中心轴转动的传动部件；

在下落式待机状态时，所述读写模块(20)位于所述滑轨(70)的始端，所述传动部件位于初始位置，当IC卡插入到所述预定位置即IC卡头部顶住所述止挡部(22)时，所述读写模块(20)在IC卡推动下由所述滑轨(70)的始端滑至末端而使得所述止挡部(22)到达一限位部(80)，IC卡插卡到位，同时使得所述触点(21)下落而挤压IC卡的芯片以进行读写卡；并且，当IC卡插卡到位时，所述传动部件由所述初始位置沿第一方向转动一第一角度而推动所述锁卡机构(40)转动以抵住IC卡的尾部，实现所述锁卡；当读写卡完毕时，所述传动部件沿与第一方向相反的第二方向转动回所述初始位置而推动所述锁卡机构(40)转动以释放IC卡的尾部，实现所述解锁，以供用户拔卡；所述解锁使得所述弹性部件(60)复原而拉动所述读写模块(20)由滑轨(70)的末端滑向始端，从而：所述IC卡读写装置重新回到下落式待机状态；

当所述IC卡读写装置处于下落式待机状态中，所述电机(31)接收到第一切换指令时驱动所述传动部件以所述第二方向由所述初始位置转动一第二角度而推动所述切换机构(50)从第一状态活动至第二状态；所述切换机构(50)在从所述第一状态活动至所述第二状态的过程中推动所述读写模块(20)由所述滑轨(70)的始端滑至末端，以使所述止挡部(22)到达所述限位部，从而：所述IC卡读写装置从下落式待机状态切换至摩擦式待机状态；其中，所述第一切换指令是将下落式切换为摩擦式；

在所述IC卡读写装置切换至摩擦式后，当IC卡沿卡槽插入至与所述读写模块(20)的触点(21)接触时，与触点(21)产生相对摩擦而插入，当插入到其头部抵接所述止挡部(22)时，IC卡插卡到位，所述传动部件沿所述第一方向转动而使得所述切换机构(50)从所述第二状态回到所述第一状态，同时推动所述锁卡机构(40)转动以抵住IC卡的尾部，实现所述锁卡；当读写卡完毕时，所述传动部件以所述第二方向先转动所述第一角度至所述初始位置而实现所述解锁，以供用户拔卡，所述解锁使得所述弹性部件(60)复原而拉动所述读写模块(20)由滑轨(70)的末端滑向始端，所述止挡部(22)离开所述限位部(80)，当所述读写模块(20)在弹性部件(60)的作用下回到所述滑轨(70)的始端时，所述传动部件再从所述初始位置继续沿所述第二方向转动所述第二角度以使所述切换机构(50)由所述第一状态活动至所述第二状态，从而：所述IC卡读写装置回到摩擦式待机状态；

当所述IC卡读写装置处于摩擦式待机状态中，所述电机(31)接收到第二切换指令时驱动所述传动部件以所述第一方向转动所述第二角度至所述初始位置，所述读写模块(20)在所述弹性部件(60)的复原作用下由所述滑轨(70)的末端滑向始端，同时推动所述切换机构(50)从所述第二状态回到所述第一状态，以使所述IC卡读写装置从摩擦式待机状态切换至下落式待机状态；其中，所述第二切换指令是将摩擦式切换为下落式。

6.如权利要求5所述的IC卡读写装置，其特征在于：所述传动部件为由所述电机(31)直接或间接驱动的齿轮(32)，所述齿轮(32)的中央具有一凸轮(321)，所述凸轮(321)与所述齿轮(32)的内侧面之间通过至少两根筋骨(322)支撑固定；

所述锁卡机构(40)包括锁卡杠杆(43)，所述安装部为一支点轴(42)，所述锁卡杠杆(43)的第一端具有一锁卡钩部(41)，第二端镂空形成凸轮限位轨道(44)，所述凸轮(321)可在所述齿轮(32)的带动下沿所述凸轮限位轨道(44)滑动；

所述第一方向为顺时针方向，所述第二方向为逆时针方向；

当所述齿轮(32)由所述初始位置沿顺时针方向转动第一角度时，所述凸轮(321)在凸轮限位轨道(44)内由第一位置(P1)滑动到第二位置(P2)以将所述锁卡杠杆(43)的第二端向上顶起，同时第一端向下压以使得所述锁卡钩部(41)向下而抵住IC卡的尾部，实现所述锁卡；当所述齿轮(32)沿逆时针方向转动第一角度回到所述初始位置时，所述凸轮(321)由第二位置(P2)滑回第一位置(P1)以将所述锁卡杠杆(43)的第二端下压，同时第一端上翘而使得所述锁卡钩部(41)离开IC卡，实现所述解锁。

7.如权利要求6所述的IC卡读写装置，其特征在于：所述切换机构(50)包括切换杠杆(51)和推拉杆(52)，所述切换杠杆(51)通过一个支点安装于所述基体(10)上，所述推拉杆(52)的第一端钩挂于所述切换杠杆(51)的第一端上，第二端伸入所述齿轮(32)上相邻的第一筋骨(3221)和第二筋骨(3222)之间并可来回活动；

在所述IC卡读写装置处于所述下落式待机状态中，当所述齿轮(32)由所述初始位置沿逆时针方向转动第二角度时，所述切换机构(50)由所述第一状态进入所述第二状态：所述推拉杆(52)被所述第一筋骨(3221)推动而使得推拉杆(52)的第一端推动所述切换杠杆(51)转动，以使得所述切换杠杆(51)的第二端推动所述读写模块(20)由所述滑轨(70)的始端滑至末端，以执行所述第一切换指令；

在所述IC卡读写装置处于摩擦式待机状态中，当所述齿轮(32)以顺时针方向转动第二角度至所述初始位置时，所述推拉杆(52)不再受所述第一筋骨(3221)的力，使得所述弹性部件(60)得以复原而拉动所述读写模块(20)由所述滑轨(70)的末端滑向始端，以执行所述第二切换指令，同时所述切换机构(50)由所述第二状态回到所述第一状态。

8.如权利要求6所述的IC卡读写装置，其特征在于：所述驱动模块(30)还包括一直径小于作为所述传动部件的所述齿轮(32)的主动齿轮(33)，所述主动齿轮(33)在所述电机(31)的驱动下转动以驱动所述齿轮(32)的转动。

9.如权利要求1至8任一项所述的IC卡读写装置，其特征在于：所述弹性部件(60)为弹簧。