CN108229225A - 磁卡读卡器及其磁卡磁头 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种磁卡读卡器及其磁卡磁头，所述磁卡磁头包括外壳以及套装在外壳内的磁头组件，所述磁头组件包括一组或一组以上的磁芯组、线包、夹持器、卡簧和接线端子，所述夹持器与磁芯组为一体成型结构，利用卡簧将相对安装的二个夹持器卡接；所述线包固定于夹持器形成的槽内；所述接线端子的一端与线包连接，另一端折曲后以热压焊的方式与印刷电路板的焊盘连接。本申请方案通过上述手段，可以在保证磁头性能的基础上将磁头的高度缩减至3.8mm，有效解决现有磁头不能适应空间狭小的应用场景的问题。
Description
技术领域
本申请涉及磁记录设备技术领域，特别地，涉及一种磁卡读卡器及其磁卡磁头。
背景技术
磁卡磁头是磁卡机的关键部件，它担负系统磁卡间信息记录和取出的最重要的转换作用。目前，磁卡磁头在各行各业均有应用：磁卡电话、银行系统的存取磁卡、考勤系统、门监系统、加油系统、密码锁、地铁自动售票系统等等。
参照图8示出了现有磁卡磁头的剖视结构示意图，包括：若干磁芯组12、夹持器11、线包13、间隙片14、外壳15、接线端子16。现有磁卡磁头的组装方法为：散片磁芯叠成若干磁芯组12，固定于夹持器11形成的槽内，线包13和间隙片14分别装配在夹持器11的上、下部，形成类变压器结构的磁头组件，然后被外壳15套住，螺丝穿过外壳的侧面的螺丝孔17起固定作用，外壳15内剩余空间使用树脂填充，线包13上引出外露接线端子16。
其中，如果将外壳15内的组件作为一个整体（即作为磁卡磁头的一个组件，本申请中简称磁头组件），其组装过程为：将磁芯组12装入夹持器11内并压紧；将左右夹持器11相对，线包13套在夹持器腿上，间隙片14放入两夹持器11中间，然后使用卡簧18将两个夹持器11卡接，使上述各组件组合在一起，组合后的磁头组件如图9所示。
现有技术生产的磁头，高度普遍在5mm以上，随着各种电子技术突飞猛进地发展，磁头内通常还需要增加一些其他的功能组件以提高综合读卡能力，造成在很多空间狭小的场合无法适用的问题。
发明内容
本申请提供一种磁卡读卡器及其磁卡磁头，可解决现有磁头组件的高度无法适应众多空间狭小的场所的问题。
本申请提供的一种磁卡磁头，包括外壳以及套装在外壳内的磁头组件，所述磁头组件包括一组或一组以上的磁芯组、线包、夹持器、卡簧和接线端子，所述夹持器与磁芯组为一体成型结构，利用卡簧将相对安装的二个夹持器卡接；所述线包固定于夹持器形成的槽内；所述接线端子的一端与线包连接，另一端折曲后以热压焊的方式与印刷电路板的焊盘连接。
优选地，所述磁芯组底端设置有磁芯凸起；所述夹持器底端与磁芯凸起对应的位置设置有通孔，所述磁芯凸起穿过所述通孔突出夹持器的底面；所述卡簧卡接在磁芯凸起的突出位置。
优选地，所述卡簧为不对称结构，其中：卡簧第一端突出部分的长度大于卡簧第二端突出部分的长度；卡簧第一端突出部分与外壳直接接触；卡簧第二端突出部分对准外壳的螺丝孔，与拧入螺丝孔的螺丝接触。
优选地，所述磁芯组在磁嘴处设置有凹槽，所述夹持器在对应位置设置有与所述凹槽形状配合的夹持凸起，所述夹持凸起与所述夹持器一体成型。
优选地，所述夹持器在与外壳窗口相对应的部位设置有一体成型的限位块。
优选地，所述印刷电路板以灌胶方式隐藏在所述外壳内部。
优选地，所述接线端子为U型端子；所述印刷电路板为柔性电路板。
优选地，所述外壳的上端面为R弧面，所述R弧面中间部分的厚度大于边缘部分的厚度，外表面的R弧半径小于内表面的R弧半径，且外表面的R弧边缘低于内表面的R弧边缘。
优选地，所述外壳的上端面为12mm半径的R弧面经研磨后形成的10mm半径的R弧面。
本申请提供的一种磁卡读卡器，包括有上述的磁卡磁头。
与现有技术相比，本申请具有以下优点：
本申请通过一体成型的夹持器配合磁芯组，可以降低夹持器的厚度；折弯接线端子并以热压焊方式将接线端子与印刷电路板的焊盘连接，电路板上部不会产生锡头而额外增加磁头高度，从而可以进一步减小磁头的高度，使焊接电路板后的磁头组件总高度达到3.8mm以内，有效解决现有磁头高度不能适应空间狭小的应用场景的问题。
附图说明
图1为本申请磁卡磁头一实施例的剖视图；
图2为图1所示的磁卡磁头在焊接电路板之前的立体图；
图3为图2所示的磁头组件的夹持器和磁芯组部分的立体图；
图4为图2所示的磁头组件的夹持器和磁芯组部分的剖视图；
图5为图1所示的磁卡磁头的仰视图；
图6为本申请磁卡磁头的外壳部分一实施例的主视图；
图7为图6所示的磁卡磁头外壳研磨前的主视图；
图8为现有磁卡磁头的剖视图；
图9是现有磁头组件的立体图；
图10为现有焊接方式留下的锡头示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
另外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参照图1~5，示出了本申请磁卡磁头及其夹持器和磁芯组部分一实施例的结构示意图，本实施例磁卡磁头包括外壳15以及套装在外壳15内的磁头组件，所述磁头组件包括一组或一组以上的磁芯组12（图3示出的是三组，但不是对本申请的限制，本领域技术人员可以根据需要增加或减少磁芯组的数量）、线包、夹持器11、卡簧18和接线端子16；其中：
夹持器11采用与磁芯组12一体注塑成型的方式实现。例如，可以将磁芯组12作为嵌件置于夹持器模具型腔中，向夹持器模具型腔注塑，冷却后形成夹持器与磁芯组一体成型的组件；为进一步提高产品制备的自动化程度，磁芯组12可以采用将多个磁芯散片通过激光焊接在一起的方式。
线包固定于夹持器11形成的槽内，利用卡簧18将相对安装的二个夹持器11卡接。
接线端子16的一端与线包连接，另一端折曲后以热压焊的方式与印刷电路板19的焊盘连接。
具体实施时，接线端子16可以采用热压焊专用U型端子（如图2所示）；印刷电路板（PCB，Printed Circuit Board）具体可选用柔性电路板（FPC，Flexible PrintedCircuit）。
本申请一体成型的夹持器11可以增加夹持器11与磁芯组12的配合度，并能够在保证夹持器的夹持功能的前提下进一步减小夹持器11的厚度；通过折弯接线端子16，并将接线端子16与电路板的焊盘热压焊连接，电路板上部没有如图10所示的锡头产生，焊接后只是增加电路板的厚度（以FPC为例，厚度大约0.2mm），不会额外增加磁头高度，从而可以较大程度地减小磁头组件的高度，使焊接电路板后的磁头组件总高度达到3.8mm以内，解决现有磁头高度（一般为5mm）不能适应空间狭小的应用场景的问题。
在进一步的优选实施例中，为进一步增加信息安全性，可以将印刷电路板19以灌胶方式隐藏在外壳15内部。由于采用热压焊工艺节省了内部空间，从而可以将电路板灌封在壳体内，加上电路板上部没有端子露出，因此在不破坏磁头的情况下，无法获得磁头采集的磁卡信息，较大程度地增加了非法获取磁头所采集信息的难度。此外，接线端子折弯后热压焊还可以产生更好的焊接效果。
在另一优选实施例中，卡簧18可以采用不对称结构，其中，卡簧第一端突出部分181的长度大于卡簧第二端突出部分182的长度；卡簧第一端突出部分181直接与外壳15接触；卡簧第二端突出部分182对准外壳的螺丝孔17，与拧入螺丝孔17的螺丝171接触。
本申请上述实施例由于采用不对称的卡簧结构，其中一端的卡簧突出部分比较短，对应外壳的螺丝孔位置，螺丝拧入之后，直接顶在卡簧突出部分，使卡簧能够通过螺丝直接接地；而另一端的卡簧突出部分相对较长，组装后能直接和外壳接触，卡簧两边都是紧配合，不仅能牢牢的卡住左右夹持器，而且在外壳内因为没有活动的空间，可较大程度地增强结构的稳定性。
另外，由于减小了卡簧一端突出部分的长度，还能够进一步减小夹持器的厚度，从而有效减小磁卡磁头占用的空间，较好地适应随着各种电子技术的发展，磁头通常需要增加其他的一些功能组件以便提高综合读卡能力的需求，解决现有磁头因无法减小厚度造成的在很多空间狭小的场合无法适用的问题。
在另一优选实施例中，为进一步地提高接地性能，避免因接地不良导致的产品不合格的问题，可以在磁芯组12底端设置磁芯凸起122，在夹持器11的底端与磁芯凸起122对应的位置设置通孔112，使安装后的磁芯凸起122突出夹持器11的底面，如图3和4所示。并将卡簧18卡接在磁芯凸起122的突出位置，为接地提供双保险。
本申请通过上述手段，不仅使磁芯能够通过卡簧直接与外壳导通，具有更好的接地性能，较大程度地避免接地不良出现的概率；磁芯凸起的突出部分还可以增加夹持器与磁芯的配合度，在保证磁芯不会从夹持器脱落的情况下能够进一步减小夹持器的厚度，以进一步减小磁卡磁头占用的空间。
为进一步增加夹持器11与磁芯组12的结合强度，还可以在磁芯的磁嘴121处设置凹槽123（如图4所示），并在夹持器11的对应位置设置与凹槽123形状配合的夹持凸起113。具体实施时，夹持凸起113可以与夹持器11一体注塑成型。
另外，针对磁芯组件很薄（采用上述优选实施方案，可以使磁头组件的高度达到3mm，焊接有电路板的磁头组件的高度达到3.8mm），在磁卡磁头的外壳内不易定位的问题，在另一优选实施例中，采用在夹持器11与外壳15的窗口151相对应的部位设置限位块111（如图3~5所示）。具体实施时，限位块111可以采用与夹持器11一体成型的方式实现。
通过设置上述限位块111，一方面，可以增加夹持器与磁芯组的接触面积，增强夹持器的强度；另一方面，限位块111能够与外壳15配合，装配时将限位块111卡在外壳窗口151的位置，使磁芯组件在外壳15内不会晃动，提高稳定性。
另外，在调整磁芯组件时，还能够将限位块111与外壳窗口151对比，有助于调平磁芯组件，并随时观察磁芯组件的位置状态。
参照图6，示出了本申请磁卡磁头外壳部分一实施例的结构示意图，其中：外壳15上端面为R弧面，所述R弧面中间部分152的厚度大于边缘部分151的厚度，外表面的R弧半径小于内表面的R弧半径，且外表面的R弧边缘低于内表面的R弧边缘。
上述外壳实施例通过将R弧的边缘向下延伸的手段，可有效解决现有磁卡磁头在刷卡时可能会碰到R弧边缘的隐患；同时，由于外壳上端面中间部分（与磁卡接触部位）的厚度比两边（R弧的边缘部分）的厚度大，可以增加产品的耐用性，延长了产品的使用寿命。
具体实施时，上述外壳15的上端面可以采用12mm半径的R弧面经研磨后形成的10mm半径的R弧面，如图7所示。也可以利用上述结构的模具一次性注塑形成外壳15，对此，本申请不予限制。
以图7所示的尺寸为例，对于总高度为4mm的外壳15，研磨后可以缩减到3.8mm。
本申请还提供一种包括有上述磁卡磁头的磁卡读卡器。
需要说明的是，上述实施例均为优选实施例，所涉及的组件并不一定是本申请所必须的。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种磁卡磁头，包括外壳以及套装在外壳内的磁头组件，所述磁头组件包括一组或一组以上的磁芯组、线包、夹持器、卡簧和接线端子，其特征在于，所述夹持器与磁芯组为一体成型结构，利用卡簧将相对安装的二个夹持器卡接；所述线包固定于夹持器形成的槽内；所述接线端子的一端与线包连接，另一端折曲后以热压焊的方式与印刷电路板的焊盘连接。
2.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述磁芯组底端设置有磁芯凸起；所述夹持器底端与磁芯凸起对应的位置设置有通孔，所述磁芯凸起穿过所述通孔突出夹持器的底面；所述卡簧卡接在磁芯凸起的突出位置。
3.根据权利要求1或2所述的磁卡磁头，其特征在于，所述卡簧为不对称结构，其中：卡簧第一端突出部分的长度大于卡簧第二端突出部分的长度；卡簧第一端突出部分与外壳直接接触；卡簧第二端突出部分对准外壳的螺丝孔，与拧入螺丝孔的螺丝接触。
4.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述磁芯组在磁嘴处设置有凹槽，所述夹持器在对应位置设置有与所述凹槽形状配合的夹持凸起，所述夹持凸起与所述夹持器一体成型。
5.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述夹持器在与外壳窗口相对应的部位设置有一体成型的限位块。
6.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述印刷电路板以灌胶方式隐藏在所述外壳内部。
7.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述接线端子为U型端子；所述印刷电路板为柔性电路板。
8.根据权利要求1所述的磁卡磁头，其特征在于，所述外壳的上端面为R弧面，所述R弧面中间部分的厚度大于边缘部分的厚度，外表面的R弧半径小于内表面的R弧半径，且外表面的R弧边缘低于内表面的R弧边缘。
9.根据权利要求8所述的磁卡磁头，其特征在于，所述外壳的上端面为12mm半径的R弧面经研磨后形成的10mm半径的R弧面。
10.一种磁卡读卡器，其特征在于，包括有权利要求1~9任一所述的磁卡磁头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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