CN1175528C - 微电路卡连接器以及在连接器中安装微电路卡的方法 - Google Patents

Abstract

一种用来容纳微电路卡的连接器(1)，该连接器在连接器盒腔(2)的一个第一边框(10)上具有一个弹性臂(9)。该弹性臂弯向盒腔内部，用来向卡的侧面向盒腔与所述第一边框相对的第二边框(11)方向施加压力。该连接器可以限制卡在盒腔中的纵向活动。另外，该连接器在其盒体的上部还具有一些脱扣元件(14、15、19、31、36)，用来压住卡的上部，从而限制嵌入连接器的卡的垂直活动。

Description

微电路卡连接器以及在连接器中安装微电路卡的方法

技术领域

本发明涉及一种微电路卡连接器。本发明还涉及在所述连接器中安装这样的微电路卡的方法。本发明尤其可用于芯片卡连接器领域，尤其是用来容纳微型的电子卡的连接器领域。

背景技术

所述连接器一般用来安装在小尺寸从而小容积的的电子设备，一般是便携式设备中，比如便携式无线电话中。在现有技术中，已有用来容纳这样的微电路卡的连接器，比如这样的连接器：其具有将卡固定到连接器的一个空间中的装置，以及将卡抵靠到连接器的触点上的装置。本发明是要提供一种连接器，其具有用来将卡保持在连接器中与连接器触点相连接的位置的简单装置。

在现有技术中，尤其在专利文献US-A-5 320 552中公开了一种连接器，其装有一个盒体，形成容纳微电路卡的腔，该盒腔的底部具有一些触点，用来与所述微电路的导电区域接触。这种连接器的盒腔具有与应当嵌入该连接器的卡所形成的体积相应的形状。因此要调整盒腔边框之间的距离，使之与卡的尺寸相应。为了保证所述微电路导电区域与连接器的所述触点之间的连接质量，这种连接器有一个盖子。按照该文献，所述盒盖可在一个打开位置和一个闭合位置之间旋转。在闭合位置，盒盖的下表面抵靠在微电路卡上，以使微电路卡的导电区域顶住连接器的触点。因此，盒盖就阻止了卡在盒腔中的垂直移动。

所述微电路卡由一个第一边框组和一个第二边框组固定在连接器中，所述第二边框组垂直于所述第一边框组。所述边框形成了所述盒腔。其阻止了卡在连接器盒腔中的纵向和侧向移动。但是，为了实现此目的，必须对要嵌入卡的盒腔的尺度进行完美的调整，而这比较难以实现。

现有技术中的这种连接器提出了一个问题。事实上，由于有一个可旋转的盖子，其结构比较复杂。另一方面，由于盒盖的额外厚度，这种连接器体积较大。

这种连接器导致的另一个缺陷是其结构的脆性。事实上，在这样的连接器中，盒盖是通过一个机械枢轴与盒体相连的。这种机械枢轴是小型的，因此易于脆折。

另外，在现有技术中，我们从文献EP-A-O 515 897知道有一种微电路卡连接器。该连接器也具有一个具有容纳所述卡的盒腔的盒体。所述盒腔的底部具有一些触点，用来与微电路的导电部分接触。为了将卡固定到盒腔中，所述盒体的第一边框上有用来接纳卡的第一侧面的槽，该盒体的与第一边框相对的第二边框上具有一个尖端(bec)。该尖端是挠性可旋转的。当把卡的所述第一侧面卡到所述槽中，并将该卡压入其盒腔时，该卡的第二侧面就抵靠在所述倒了棱的尖端上。然后，该挠性尖端就向盒腔(盒腔在该处另外有部分空档)内部方向轻微下陷，使得所述卡可以通过而正确定位于盒腔中。

另外，该卡在垂直方向上由所述槽的脱扣元件以及所述尖端与一个弹性杠杆联合作用而固定在盒腔中。所述弹性杠杆在盒体的下表面上。相反地，卡在盒腔内部的纵向和侧向活动性仅仅是由盒腔的固定边框予以保证的。因此，为了防止所述卡在盒腔内有任何活动，就需要使盒腔的尺寸与卡的形状严格匹配，几乎相同。

在现有技术中，这种连接器还提出了一个问题。事实上，所述用来容纳卡的盒体的结构是脆性的。事实上，该盒体应用了两个挠性装置，一个是所述尖端，另一个是所述弹性杠杆。要将卡正确地嵌入连接器，就需要向所述挠性尖端施加比较大的压力。另一方面，为了将已嵌入这种连接器中的微电路卡取出来，又需要解开该挠性尖端的闭锁。为此，又需要在该尖端的旋转轴上施加一个旋转力。而由于该旋转轴是由细小的结构连接在盒体边框上的，因此是脆的。事实上，正是为了能够旋转，所述结构才设计成细小的结构。因此就造成了所述细小结构容易断裂而致使连接器没有用。

另一方面，由于固有的性质和制造方法的不同，芯片卡的尺寸是变化的。因此又需要提供一个最大的盒腔用来容纳最大的卡。但如此一来，卡在盒腔中的位置就不固定了，甚至会在盒腔中游动。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有技术中连接器的体积和易脆问题，以及多样性问题。本发明提出了一种连接器，其具有使卡在连接器盒腔中平动的挠性装置，用来将卡固定到盒腔中的固定位置。事实上，本发明提出了一种盒体，盒腔的一边，也就是盒体的一个固定边框具有一个伸出的脱扣元件，用来压在嵌入盒腔的卡的上表面的第一部分上。另一方面，在最好与所述第一边相对的盒腔第二边上，盒体具有一个挠性臂，后者位于盒体所形成的框架尺寸中。该臂仅仅固定在边框上的一个位置。该挠性臂具有一个可以与卡平面平行地、向盒腔内部弹性平动弯曲的自由端，以将嵌入该盒腔中的卡抵靠在所述第一边框上。

另外，该挠性臂还具有一个上部脱扣元件，也是用来压在卡的上表面的一部分上。这样的连接器一般在其底部有触点，用来接触微电路卡所具有的导电部分。事实上，这种连接器是专门用来容纳具有微电路的微型卡的。

按照本发明，要将微电路卡嵌入连接器中，需要将卡的第一侧面置于所述挠性臂的脱扣元件之下。然后，向相对于盒腔底部倾斜放置的卡施加一个推力，使卡平行于所述底部移动，并使所述挠性臂的自由端变形。该挠性臂向后退，直到所述第一侧面接触到位于该挠性臂处的边框。然后将所述卡的与所述第一侧面相对的第二侧面压下。当将该第二侧面压入所述盒腔时，所述卡就抵靠到盒腔底部的触点上。当卡平行于盒腔底部时，放松施加于所述弹性臂的力，使卡在弹性臂应力的作用下抵靠到盒体的第一边框上。然后，该第一边框上的所述脱扣元件就悬于该卡的一部分上。

这样，通过盒体底部和每个边框上的脱扣元件，所述卡就在垂直方向被保持住了。另一方面，所述弹性臂将卡抵靠在盒体的第二边框上，从而将所述卡在纵向上固定。在本发明中没有理会卡在盒体内部的侧向移动问题，因为能够提供例如在侧向上尺寸得到精确调适的卡。或者，可以提供这样的连接器：其盒腔底部上的触点能够抵靠在嵌入该盒腔的卡上的微电路的最大的导电部分上。

因此本发明的目的是提供一种微电路卡连接器，其具有一个盒体，该盒体具有一个用来容纳所述卡的盒腔，以及用来与微电路的导电部分相接触的触片，所述触片在盒腔的底部上，所述卡抵靠在所述触片上，其特征在于，所述盒体具有一个第一边框，边框上有一个沿着该边框的长度对齐，用来将所述卡固定到盒体第二边框上的挠性臂，所述第二边框与所述第一边框相对，所述挠性臂具有至少一个自由端，该自由端当嵌入卡时向所述第二边框方向弹性弯曲，以将所述卡抵靠在预定的位置。

本发明还有一个目的是提供一种在连接器中安装微电路卡的方法，其特征在于其包括以下步骤：

一将卡的第一侧面抵靠在连接器盒体的第一挠性边框上，使所述卡与盒体底部平面形成一个锐角；

一压低该卡与第一侧面相对的第二侧面，借由所述第一侧面施加力而使所述挠性边框变形；

一将卡平行于底部放置；

一放松施加在所述挠性边框上的力，使得所述卡的上表面的一部分卡在第二边框的一个脱扣元件之下。

附图说明

阅读下文的说明并结合附图，可以更好地理解本发明。这些附图只是举例而不是为了限制本发明。附图中：

—图1是本发明的连接器第一种实施方式的俯视立体图；

—图2是本发明的连接器第一种实施方式的剖面图；

—图3是本发明的连接器第二种实施方式的俯视立体图；

—图4是本发明的连接器的局部变化方案的俯视立体图；

—图5是本发明的连接器第三种实施方式的俯视立体图；

—图6是本发明的连接器第三种实施方式的剖面图。

具体实施方式

图1示出了本发明的一个连接器1。该连接器1用来在一个盒体3的盒腔2中容纳一个微电路卡(图中未示出)。所述盒体3具体来说包括一个底部4，在该底部上有触点5，用来与能够嵌入所述盒腔2中的卡的微电路导电部分接触。

所述触点5在本发明的一种优选实施方式中是弹性的金属片，例如可以是覆铸(surmoulé)在所述盒体3中。所述盒体3在示于图1的例子中具有一个底部4，底部上有一个开口6，所述触片5导电的动作部分在所述开口处取平。在该实施例中，所述触点金属片5(下面简称为触片)最好在底部4上。另外，所述触片5具有触脚7，以便例如焊在印刷电路上。所述触脚7可以在盒体3的框架所形成的空间中，就象触脚7.1那样，在一个开口6中。所述触脚也可以在盒体框架的外周，就象触脚7.2那样。

所述连接器1具有一个弹性臂9，该弹性臂9包含在盒体3的边框所限定的框架中。事实上，盒体3尤其具有一个第一边框10，该第一边框10形成一个平面，该平面没有超出所述弹性臂9。在示于图1的一个实施例中，所述弹性臂9向盒腔2内部弯曲。因此所述弹性臂9可以向后推，在该后推的位置，其向盒腔2的内部，向一第二位置再次弯曲。在该第二位置，其部分地与所述边框10对齐。

盒体3具有一个第二边框11，该第二边框11与所述第一边框10相对。该第二边框11是固定的，是刚性的。所述盒体3另外还具有一个第三边框12和一个第四边框13。所述边框12和13最好垂直于边框10和11，相互平行。由盒体3所形成的框架总体上是矩形的。盒腔2因此由底部4以及边框10、11、12和13限定而成。嵌在这样的盒腔2中的微电路卡就侧向固定在边框12和13之间。另一方面，该卡借助于挠性臂9被纵向保持在边框10和11之间。保持工作由边框10和11完成，而挠性臂9则允许被固定的卡的长度有稍许变化。

另外，为了保证所述卡在盒腔2中在其厚度方向上的固定，所述边框11具有一个设置在边框11上部的脱扣元件14，该脱扣元件在上面倒了棱，以有助于卡由之滑下，从而使该脱扣元件位于嵌入盒腔2中的卡的上表面之上。同样，所述弹性臂9具有一个脱扣元件15，用来压在嵌入盒腔2的卡的上表面上。所述脱扣元件15类似于脱扣元件14。这样，所述脱扣元件14和15与底部4相配合，可以限制卡在盒腔2中在垂直方向上的活动。

本发明的连接器1示于图1中的第一种实施方式具有一个弹性臂9，该弹性臂9由底部4的一个横挡16保持。这里的横挡16在臂9的中间。因此该臂9就分成了在所述横挡16两侧的两个挠性簧舌17和18。所述横挡16与所述边框10对齐。另外，所述挠性簧舌17和18在所述横挡16两侧各自有一个朝向盒腔4内部的弯曲端。这样，所述臂9形成的结构为圆弧形状。

按照该第一种实施方式，为了在垂直方向保持抵靠在弹性臂9上的卡，所述横挡16以及所述挠性簧舌17和18具有上部脱扣元件。事实上，所述横挡16具有一个上部脱扣元件19，所述臂9的挠性簧舌17和18各自在其自由端23具有一个脱扣元件15。所述脱扣元件15和19相对于盒腔2的底部4设置在同一高度。每个脱扣元件15和19下表面和所述底部4之间的高度约为要嵌入盒腔2中的微电路卡的厚度，有必要的工作游隙，甚至稍小于所述厚度。

所述挠性簧舌17和18具有特别的形状。事实上，簧舌17和簧舌18的厚度从其与横挡16的连接点处逐渐减小。例如，对于弹性簧舌18来说，其位于与横挡16连接处的端部22的厚度大于其末端23的厚度。因此，当通过抵靠在弹性簧舌18的端部23的卡的一个侧面施加力时，力就均匀地分布在整个弹性簧舌18上，而不仅仅是分布在连接点22处。另外，如图1所示，底部4在挠性簧舌17和18的行程区24有稍许切口。

图3示出了本发明连接器的第二种实施方式100。该连接器100的结构总体上与连接器1的结构类似，相同的部件标记代表相同的部件。在图3中，同连接器100一同示出的有一个要容纳在该连接器100的盒腔2中的卡101。该连接器100设有一个挠性的弹性臂9，该臂9由一个端部25连接到所述边框10的一个部分26。另一方面，该弹性臂9具有一个自由端27，该自由端27是独立的、自由的，与边框10的第二部分28_ff-对。在弹性臂9不超出边框10形成的平面的情况下，只有端部25和27在边框10形成的平面内。所述弹性臂9为弧形，其向盒腔2内弯曲。臂9的弯曲区29曲率中心最好位于边框10的部分26和28的中间区。这样，所述弯曲区29就能够向卡101的第一侧面30的中间区施加最大的压力。另外，当卡101倾斜嵌入连接器100中时，所述侧面30抵靠住所述弹性臂9，具体来说首先是抵靠在所述弯曲区29上。所述力的施加导致所述弹性臂9同时张开，超出边框10所形成的平面之外。

所述弹性臂9具有一个上部脱扣元件31，比如示于图1的脱扣元件15和19。更准确地说，所述脱扣元件31具有一个斜面32，用来接纳并作用于卡101的上表面33。当抵靠弯曲区29的所述侧面30抵靠住边框10时，就将卡101的第二侧面34向盒腔底部4压下。然后松开作用在弯曲区29的力，让卡101重新抵靠住边框11，这样，所述脱扣元件比如边框11的脱扣元件14就悬于所述上表面33上方了。

在一种变化的实施例中，所述弹性臂9可以由示于图3的部分26和28的端部之间的一个长条35构成。在这种变化的实施例中，如图4所示，长条35上由缺口37分割成若干部分，这些分割的部分形成带有脱扣元件36的各个弹性部分。所述长条35因此也具有若干脱扣元件36，用来固定嵌在盒腔中的卡的上表面。在这种实施方式中，所述长条35具有若干缺口37，以便于该长条在卡的侧面施加的力的作用下从弯曲状态伸直。所述缺口37是垂直设置的，使之总体上与底部4形成的平面垂直。

另外，盒体3最好具有一个凹口38。该凹口例如可以在边框11上，或者在盒腔2的底部4上，以便在嵌入尤其是取出卡的时候，容易对要嵌在盒腔2中的卡进行操作。事实上，这个凹口留下了一个手指的位置，使得可以向卡的边缘施加压力。

事实上，当将一个微电路卡安装到这样的连接器中时，首先是将卡的第一侧面30抵靠在所述挠性臂9上，使该挠性臂9后退，直到所述侧面30抵靠到连接器的边框10。要注意，为了完成该操作，最好将卡相对于连接器底部4形成的平面倾斜放置。事实上，所述侧面30抵靠在所述弹性臂9上，但也抵靠在底部4上。最后，当侧面30抵靠到边框10时，将所述第二侧面34压向底部4，使卡贴在盒腔2的底部4上。该第二侧面34最好与所述第一侧面30相对。当该第二侧面被压下去之后，维持施加在弹性臂9上的力。然后，当卡完全贴住盒腔2的底部4时，最好是在所述凹口8处松开侧面34施加在弹性臂9上的压力，使得所述弹性臂9对侧面30施加一个弹性推力，将卡的侧面34推到边框11中。用相反的操作可以将卡取出。另外，如果边框11具有一个脱扣元件14，该脱扣元件14则悬于卡的上表面33上。

图5示出了本发明的连接器的第三种实施方式200。该连接器200的结构总体上类似于连接器1的结构，相同的标记代表相同的部件。在图5中，连接器200带有一个盖子39，用来保持嵌入连接器200的盒腔2的卡。该连接器200具有一个同图1中一样的挠性弹性臂9。

所述盖子39为一平板，其具有两个挠性卡脚40、41，这两个卡脚在端部各自有一个枢轴42和43。所述卡脚40和41相互平行。由于盖子39在每个卡脚处有一个切口，所述卡脚是挠性的。例如，卡脚40在盖子39形成的矩形范围内，但由于盖子39具有一个形成该卡脚40的切口44，该卡脚就是挠性的。

所述枢轴或者说突出部42、43装在盒体上的轴孔中。在一种实施例中，所述突出部42、43为圆柱形，并垂直于其所属的卡脚侧面安装。具体来说，突出部42装在轴孔45中，突出部43装在轴孔46中。在该实施例中，轴孔45和46位于所述第一边框10的两端。这两个轴孔45和46之间的距离47约等于盖子39的宽度48。如果枢轴42和43在两端超出所述宽度48，为了将盖子39安装到盒体3中，压紧所述两个弹性卡脚，使每个枢轴能够对准其轴孔。然后松开所述两个弹性卡脚，所述枢轴就分别卡到了各自的轴孔中。

该系统的另一种有益的方案是使用设置在所述脱扣元件14上的斜面，从而保证盖子3被夹紧在其位置上。

轴孔45最好比枢轴42的直径49更宽。对于具有与轴孔45相同的形状的轴孔46也是如此。如图6所示，盖子39具有一个旋转轴50，该旋转轴50穿过所述突出部42和43。另一方面，当所述轴孔为椭圆形时，所述旋转轴50可以平行于盒腔2的底部4，并平行于所述第一边框10平动。该平动运动可以允许插入或者取出盖子39前侧面上的用来卡在所述第二边框11上的卡口54中的卡突(ergot)51和52。卡口34位于相应位置。这里所述的关于盖子旋转的原理可以反过来，所述卡口可以在盖子上，而所述卡突可以在所述侧面上与所述卡口对应设置。

所述枢轴42、43以及所述卡突51和52可以将盖子39保持在固定位置，从而能够将卡固定到盒腔2中。本发明的这种具有盖子的变化的实施例可以保证所述卡在盒腔中的平整度，尤其是在温度的变化可能影响卡的刚性的时候。例如，当温度上升时，这种卡可能会变软，从而在其表面形成弯曲。事实上，所述触点向卡施加有压力，卡在温度的软化作用下就可能会弯曲，从而加大了接触点的电阻。卡在变软的情况下受到所述压力的作用而弯曲，可能不再与盒腔2底部4上的触点5接触。盖子39就避免了卡的弯曲，从而保证了卡的平整性，从而维持了卡与触点5的接触。

在一种优选实施例中，盖子39在上表面56上具有若干槽纹55，以便于平行于底部4移动盖子。

当盖子39盖下时，其上表面56与第一和第二边框10和11的脱扣元件14和15的上表面平齐，因此该盖子39不会导致厚度增加。

Claims (13)

1.微电路卡用的连接器(1)，包括一盒体(3)，所述盒体具有一用来容纳所述微电路卡的盒腔(2)，并具有用来与所述微电路卡的导电部分相接触的触片(5)，所述触片在所述盒腔的底部(4)上，所述卡就放置在所述底部上，其特征在于，所述盒体具有一第一边框(10)，所述第一边框(10)具有一沿着该边框对齐的挠性臂(9)，用来将所述卡抵靠在所述盒体的第二边框(11)上而保持所述卡，所述第二边框与所述第一边框相对，所述挠性臂具有至少一自由端(23、27)，当将所述卡嵌入时，所述自由端朝向所述第二边框弹性弯曲，以将所述卡抵靠在一预定的位置。

2.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述挠性臂由一唯一的端部(25)连接在所述第一边框上。

3.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述挠性臂由一位于所述挠性臂中间的横挡(16)固定在所述盒腔的底部上，并在所述横挡两侧具有两个挠性簧舌(17、18)。

4.如权利要求3所述的连接器，其特征在于，所述横挡和所述两个挠性簧舌具有脱扣元件(15、19)，用来压在所述卡的上表面的一部分上。

5.如权利要求1到4之任何一项所述的连接器，其特征在于，所述盒体具有一活动的盖子(39)，该盒体的旋转轴(50)平行于并邻近所述第一边框。

6.如权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述盖子由突出部(42、43)和卡突(51、52)保持在所述盒体中，所述突出部(42、43)和卡突(51、52)分别卡锁在所述盒体边框上的轴孔(45、46)和卡口(54)中。

7.如权利要求5所述的连接器，其特征在于，所述盖子上具有卡口(54)，用来在其中卡持所述盒体边框上的卡突(51、52)。

8.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述簧舌的厚度从与所述横挡的连接点(22)到所述簧舌的端部(23)减小。

9.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述挠性臂形成所述第一边框，并具有一设有垂直切口(37)的长条(35)，从而形成向所述盒腔内部弯曲的长条。

10.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述挠性臂具有一倒棱(32)的脱扣元件(15、19、31、36)，用来压在所述卡的上表面(33)的一部分上。

11.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述盒体在所述第二边框一侧具有一缺口(38)。

12.如权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述边框具有脱扣元件(14)，用来压在所述卡的部分上表面上。

13.在一连接器(1)中安装一微电路卡的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

一将卡(101)的第一侧面(30)抵靠在连接器盒体(3)的具有挠性臂(9)的第一边框(10)上，使所述卡与盒体底部(4)平面形成一锐角；

一压低该卡与所述第一侧面相对的第二侧面(34)，借由所述第一侧面施加力而使所述挠性边框变形；

一将所述卡平行于所述底部放置；

一放松施加在所述挠性边框上的力，使得所述卡的上表面的一部分卡在所述第二边框(11)的一脱扣元件(14)之下。

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