CN1305246A - 集成电路卡连接器 - Google Patents

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Abstract

用于连接有终端阵列的集成电路卡的连接器包括有多个与卡终端阵列接合的电导触点的底座。盖安装在底座上,朝向或离开底座一侧绕枢轴转动。盖有卡的接收装置。卡在预装载和锁定位置间相对于盖滑动。底座上偏置肩响应盖的关闭自动地将卡从预装载位置滑动到锁定位置。底座上锁定元件与在锁定位置的集成卡接合,将盖和卡锁定在底座闭合位置。脱开装置使偏置肩脱离与卡的接合,以使卡回到其与锁定元件脱离接合的预装载位置,使盖和卡转回到开启位置。

Description

集成电路卡连接器
本发明一般涉及电连接器技术，具体地涉及集成电路卡连接器，用在诸如移动电话或类似装置的集成电路卡阅读系统中，连接如卡之类的IC卡。
人们已开发出集成电路(IC)卡，集成电路卡包含集成电路(IC)，集成电路包括：如随机存取存储器(RAMs)的存储电路，及如中央处理器(CPUs)的控制电路。一种称为用户识别模块(SIM)卡的特殊类型集成电路卡，有日渐增长的好处，并用于蜂窝电话中作为身份识别及作为用户相关资料的存储单元。SIM卡通常包括作为通过卡阅读系统与外部设备连接的终端阵列。连接器通常包括某种形式的IC卡插座和有多个暴露在插座中的、用以接合IC卡的终端阵列的电极或触点。卡插入插座中并从插座中取出，而连接器触点为弹性的或包含有弹性的触点，当将卡插入到插座中时，用以屈服性地接合IC卡的终端阵列。
随着IC卡和其各自的连接器的日渐微型化，各种问题不断涌现。例如，正确地处理微型IC卡很困难，且当将卡插入连接器的卡接纳腔或其它接纳装置中并从连接器的卡接纳腔中或其它接纳装置中取出时，正确地在连接器中定位卡出现相应的问题。这样的卡连接器可以具有用以将IC卡夹持在锁定的阅读位置上的锁定装置，但锁定装置有可靠性问题。再有，从连接器中夹住并移走已插入的芯片卡也是很困难的。本发明意图在解决在微型SIM卡连接器中的各种问题，且连接器可靠、制造装配简单。
因此，本发明的目的之一为提供一种新颍的并改进的用以将有终端阵列的IC卡连接在IC卡阅读系统或类似系统中的IC卡连接器。
在本发明示范性的实施例中，连接器包括底座元件，底座元件有多个暴露在至少底座元件一侧的、用以连接IC卡的终端阵列的电导触点。在底座元件上安装盖，以便绕旋转轴朝向或离开底座元件的一侧做绕枢轴转动的运动，盖包括将IC卡固定于其上的接纳装置，从而将盖闭合到底座元件上，实现IC卡终端阵列与底座元件上触点的接合。IC卡接纳得可在与旋转轴基本垂直的方向上、在预装载位置和锁定位置之间相对于盖滑动。
本发明设想提供在底座元件上的偏置装置，以响应盖的关闭，自动地将IC卡从其预装载位置滑动到其锁定位置。在底座元件上的锁定装置与在其锁定位置的IC卡接合，将盖和IC卡锁定在底座元件的闭合位置上。底座元件上的脱开装置，有效地与偏置装置协同工作，使偏置装置不起作用，并使IC卡回到其与锁定装置脱离接合的预装载位置，从而使盖和IC卡能转回到开启位置。
连接器还包括在底座元件上的回复装置，回复装置能与IC卡接合，响应使偏置装置不起作用的脱开装置，自动地将IC卡从其锁定位置滑回到其预装载位置。在优选实施例中，回复装置包括弹簧加载臂位置成用以与IC卡前缘接合。臂可以是固定到底座元件上的金属元件并独立于底座元件的金属元件。
如在此文中所描述的，锁定装置包括与IC卡前缘接合的锁定元件。与回复臂类似，锁定元件可以是独立于底座元件的金属元件并固定到底座元件上的金属元件。
偏置装置包括在底座元件上的偏置肩，当盖及IC卡朝向底座元件转动时，偏置肩在IC卡的后缘的运动路径上，并与IC卡的后缘接合。偏置肩形成于底座元件的弹性臂上。弹性臂的按钮部分，由操作者按下以移动弹性臂，从而使偏置肩脱离与IC卡后缘的接合。
本发明的其它特征包括在底座元件上的止动肩装置，止动肩装置用以限定在盖上的IC卡的预装载位置。此外还提供有在盖和底座元件之间的互补的相互接合的开启装置，用以响应锁定装置从IC卡上的脱离，自动地将盖从底座元件上移开。在优选实施例中开启装置包括在盖上的弹簧元件，弹簧元件能与底座元件接合，将弹簧加载盖在其闭合位置。
从以下结合附图的详细描述，将会理解本发明的其它目的、特征和优点。
本发明的相信具有新颖性的特征特别地在所附权利要求中提出。通过在下文参照附图的说明将能很好地领会本发明及其目的和优点，在附图中用相同的标记表示相同的元件：
图1为实施本发明的构思的、处于开启位置的并与IC卡配合的IC卡连接器的透视图；
图2为IC卡已插入盖中直到预装载位置的、与图1类似的视图；
图3为盖与IC卡部分已闭合的连接器的透视图；
图4为盖和IC卡已闭合且IC卡已移到其锁定位置的、与图3类似的视图；
图5为盖处于部分开启位置的连接器后部的片断的透视图；
图6为盖已闭合且弹簧开启装置在扳起状态的、与图5类似的视图；
图7为盖已移开以展示在底座内的IC卡处在其锁定位置的连接器的透视图；
图8为按钮和脱开臂压下从而使IC卡已回到其预装载位置的、与图7类似的视图；
图9为从后部看的连接器在其部分开启位置且IC卡以移走以显示在盖上的接入开口的连接器透视图；
图10为在图9示出的状态下盖上的接入开口和底座元件平面区域的对齐的连接器的俯视图；
图11为在图9示出的状态下真空吸嘴伸过盖上的接入开口以与底座平面区域接合的连接器的侧视图。
详细参照附图，首先参照图1，本发明以IC卡连接器的形式来实施，连接器12极为简单，其包括两个基本部分，即底座元件14及盖16。IC卡18沿箭头“A”的方向插入盖16中，直到盖达到图2中所示的预装载位置。IC卡为具有传统或已知结构的微型卡，其包括在卡底侧18a上的终端阵列(未示出)。在优选实施例中，IC卡为在蜂窝电话中用作身份识别和用户相关资料存储的用户识别模块(SIM)卡。
仍参照图1和2，当IC卡18已插入盖16中，卡在盖的顶壁20和一对向内的凸缘22之间滑动。凸缘22从盖的一对侧臂24上向内突伸。当卡到达其预装载位置时，卡的边缘18b接靠在盖的止动肩26上。止动肩26形成于内侧并位于弹性臂28的端部。弹性臂28形成其使用目的将于下文提及的的弹簧元件。因此，顶壁20，凸缘22和止动肩26确定了用于将IC卡18固定在盖上或盖内的接纳装置。最后，基本上为正方形的接入开口30形成于盖16的顶壁20上，其使用目的将于下文中提及。整个盖为用塑料或类似材料整体模制而成的一片式结构。
IC卡连接器12的底座元件14也可以用诸如塑料或类似材料的介电材料模制而成，并包括有基本上为平底座32。连接器，特别是底座元件14的平底座32，适合于装在印刷电路板上。底座在其一端上有向上向外突起的一对整体凸缘36，以及在底座相对端上的一对加大部分38。盖16通过向内的、扣接到放大部分38顶部的凹进部分42中的枢转耳轴40可绕枢转轴地安装到底座元件14上。在底座元件14的平底座32横向部分46固定多个电导触点44。如图所示，在优选实施例中设想镶嵌模塑触点在平底座32中，但本发明也设想包括采用针插或成排装载的其它装配方式。触点有止于接触部分48而从底座32上向上突起与IC卡18的终端阵列相接合的悬臂弹簧。触点44有尾部50，通过焊接将尾部50与印刷电路板上的适当电路路线相连。连接器还包括用51表示的开关触点，带有表面装贴接地回路34。
通常，IC卡18装在盖16内，在基本上垂直于盖旋转轴的方向上，在图2所示的预装载位置和下面将要提到的锁定位置之间相对盖滑动。通常，在底座元件14上提供有偏置装置，用以响应盖16关闭到底座元件14上而自动地将IC卡从其预装载位置滑动到其锁定位置。
更具体地说，偏置装置包括偏置肩52(图1和2)，偏置肩52在盖和IC卡转向底座元件14时，位于IC卡边缘18b的运动路径上，并能与IC卡的边缘18b接合。由于IC卡能够从其预装载位置沿与箭头“A”相反的方向(图1和2)滑动到其锁定位置，故将认为IC卡的边缘18c为卡的后缘，相对的边缘18b为卡的前缘。带着这样的理解，提供有锁钩54形式的锁定装置，当卡在锁定位置时，锁钩54用以同卡的前缘18c接合。
通常，在底座元件14上提供有释放装置，释放装置与偏置肩52有效协同工作，以使偏置肩不起作用，并使IC卡回到其与锁钧54脱离接合的预装载位置，从而使盖16和IC卡能够转回到开启位置。更具体的说，可以从图1和图2中清楚地看到，偏置肩52形成于弹性或可屈服的臂56上，弹性臂56在其远端或后端有按钮58。因此，如在下文中将看到，沿箭头“B”方向(图1和图2)压下按钮58将使臂56向下屈服，并使偏置肩52脱离与IC卡后缘18b的接合。
大致呈U形的弹簧臂形式的回复装置，提供于底座元件14的前面，响应偏置肩52脱离与IC卡后缘18b的接合而自动地将IC卡从其锁定位置滑动到其预装载位置。更具体地说，U形弹簧臂60可以用弹簧金属材料制成，并包括镶嵌模塑到底座元件14的平底座32的凸缘36内的侧面腿部62。在凸缘36内的镶嵌模塑侧面腿部62，提供了一种将弹簧臂刚性地锁定到底座元件上的可靠方法。如在下文中将会看到的，弹簧臂有可与IC卡前缘18C接合的凸出部分64。锁钩54也可以为金属材料，并固定到金属弹簧臂60的内侧。通过用金属材料制成弹簧臂和锁钩，比起塑料能提供的磨耗面，金属材料能提供更大的磨耗面，虽然塑料及其它材料也可作为选择。
以下将说明IC卡连接器12的操作。图3和图4显示盖16和插入的IC卡18，在箭头“C”的方向(图3)上，相对底座元件14向下转动到图4所示的IC卡锁定位置。在从盖的开启位置向关闭位置移动的过程中，有许多情况发生。首先，IC卡后缘18b与底座元件14上的有倒角的偏置肩52接合，以将IC卡从其预装载位置向前滑动到其锁定位置。这样有效地自动响应盖的关闭。换句话说，IC卡的后缘18b离开在盖16中止动肩26(图1)，IC卡的前缘18c移动到锁钩54之下。其次，卡的前缘18c与弹簧臂的凸出部分64接合，以扳起臂或弹簧加载臂。在图7中清楚地示出卡的锁定位置。可以看到卡的后缘18b与偏置肩52相接合，卡的前缘18c与弹簧臂的凸出部分接合，且前缘还锁定在锁钩54之下。
在盖关闭到底座元件上之后发生的第三种情况，清楚地示出在图5和图6中。具体地说，当盖关闭时，盖上的止动肩26(图1)与底座元件上的升起的平台68接合，在箭头“D”(图6)的方向向上地偏置弹性臂28。实质上，该动作扳起弹性臂28或弹簧加载弹性臂28，从而当盖关闭时弹性臂变作弹簧元件。
当需要从底座元件14上开启盖16，如取下IC卡18时，请参照图7和8。如上所述，图7示出IC卡处在其全锁定或运行位置。当需要打开盖和IC卡时，操作者沿箭头“B”的方向(图8)压下按钮58，这样使偏置肩52(图7)脱离与IC卡后缘18b的接合。这使得其上带有与IC卡前缘18接合的凸出部分64的弹簧臂60，沿箭头“E”方向向后移动IC卡，使其脱离在锁钩54下的接合。底座元件14的止动肩70阻止IC卡的向后移动。
当IC卡18的前缘18c如图8所示从锁钩54中脱开，图6中所示的已扳起的弹性臂28，现起着弹簧元件的作用而自动打开盖，至少部分打开到图3中所示的位置。换句话说，响应按钮58的压下，盖和IC卡自动移向开启位置。
图9到11示出本发明的一个特征，通过用真空吸嘴方便IC卡连接器的操控。具体地说，对如IC卡连接器12之类的连接器来说，从供应源上移走连接器，通过加负空压到连接器转移连接器，并将连接器放到印刷电路板的预选位置上以备焊接，在这些过程中广泛地使用了真空转移和放置机构。一般不接受用盖16作为与真空吸嘴接合的顶面。比如，在IC卡连接器12中，盖16设计成保持部分开启作为盖没有锁上和/或IC卡18不在连接器中的目视指示。在部分开启位置，如图9和11所示，盖绕枢轴从平底座32上开启约10°。
为了提供用真空吸嘴进行的操作，盖16上的接入开口30与底座元件14的平底座32(图1)顶部的上表面区域74对齐。表面区域74有足够的尺寸用以同真空吸嘴接合。如图11中所示，这样的真空吸嘴76经接入开口30插入，并与底座元件14的平底座32的上表面区域74接合。尽管盖16相对底座元件位于部分开启位置，这种接合还是能够实现。
应理解，本发明可以用其它特定的方式实施而不会脱离本发明的精神和主要特征。因此，在此的列举和实施例应认为是示范性的而非限制性的，本发明不限于本文中给出的细节。

Claims (14)

1．一种适用于连接有终端阵列的集成电路卡(18)的集成电路连接器(12)，包括：
底座元件(14)，所述底座元件包括多个电导触点(44)，所述触点至少暴露在所述底座元件的一侧，以便与集成电路卡的终端阵列相接合；
盖(16)，所述盖安装在所述底座元件上，且可绕旋转轴(40)朝向或离开所述底座元件的所述一侧转动，所述盖有将所述集成电路卡固定于其上的接收装置(22)，从而将所述盖闭合到底座元件上时，便可实现所述集成电路卡终端阵列与所述底座元件上的所述触点的接合，所述集成电路卡(18)接纳成在与所述旋转轴垂直的方向上相对于所述盖(16)在预装载位置和锁定位置之间滑动；
在所述底座元件(14)上的偏置肩(52)，响应所述盖(16)的闭合，将所述集成电路卡从其预装载位置滑动到其锁定位置；
在所述底座元件(14)上的锁定装置(54)，所述锁定装置将在其锁定位置上的所述集成电路卡(18)接合以将所述盖(16)和所述集成电路卡锁定在所述底座元件的闭合位置上；
在所述底座元件(14)上的所述脱开装置(58)，所述脱开装置与所述偏置装置(52)有效地协同工作而使所述偏置装置不起作用并使所述集成电路卡(18)运动回到其与所述锁定装置(54)脱离接合的预装载位置，从而使所述盖和所述集成电路卡转回到开启位置。
2．如权利要求1所述的集成电路卡连接器，其特征在于：其包括与所述集成电路卡(18)接合的在所述底座元件(14)上的回复装置(60,64)，所述回复装置响应使所述偏置装置(52)不起作用的所述脱开装置(58)自动将所述集成电路卡从其锁定位置滑动回到其预装载位置。
3．如权利要求2所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述回复装置(60,64)放置成与所述集成电路卡(18)的前缘(18c)相接合。
4．如权利要求2所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述回复装置包括弹簧臂(60)。
5．如权利要求4所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述弹簧臂(60)为固定到所述底座元件(14)上的金属元件。
6．如权利要求1所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述锁定装置(54)包括与所述集成电路卡(18)的前缘(18c)相接合的锁定元件(54)。
7．如权利要求6所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述锁定元件(54)为固定到所述底座元件(14)上的金属元件。
8．如权利要求4所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述偏置装置包括在所述底座元件(14)上的偏置肩(52)，在所述盖(16)及所述集成电路卡朝向所述底座元件转动时，所述偏置肩在是集成电路卡(18)的后缘(18b)的运动路径上并与所述集成电路卡(18)的后缘(18b)接合。
9．如权利要求8所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述偏置肩(52)形成于所述底座元件(14)的弹性臂(56)上，所述脱开装置(58)有效地移动所述弹性臂部分，从而使所述偏置肩移动脱离与所述集成电路卡(18)的后缘(18b)的接合。
10．如权利要求9所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述弹性臂部分(56)包括用以接合的按钮部分(58)，由操作者按下以移动所述弹性臂部分。
11．如权利要求1所述的集成电路卡连接器，其特征在于：其包括在所述底座元件(14)上的止动肩装置(70)，用以限定在所述盖(16)上的所述集成电路卡(18)的预装载位置。
12．如权利要求1所述的集成电路卡连接器，其特征在于：其包括在所述盖(16)和所述底座元件(14)之间的互补的相互接合的开启装置(26,28,68)，所述开启装置(26,28,68)用以响应所述锁定装置(54)从所述集成电路卡(18)脱离自动地将所述盖从所述底座元件上移开。
13．如权利要求12所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述开启装置包括在所述盖(16)上的弹簧元件(28)，所述弹簧元件(28)与所述底座元件(14)接合，以在其闭合位置上弹簧加载所述盖。
14．如权利要求13所述的集成电路卡连接器，其特征在于：所述弹簧元件包括与所述盖成整体的弹簧臂(28)。
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