具体实施方式
参考图1和图2,下面描述根据本发明实施例的卡连接器。
图中示出的卡连接器用于连接用在电子设备中的IC卡。通过卡连接器的使用,可以有选择地将宽IC卡(以下称为第一卡51)和窄IC卡(以下称为第二卡61)连接起来。由此,卡连接器能够仅连接一个卡,所述一个卡可以是第一卡51或第二卡61,并且能够同时连接两个第二卡61。在本说明书中,第一卡51和第二卡61可以共同和简单地被称为卡。
所述卡连接器包括限定部件,即,大体U形的绝缘体11,该限定部件限定用于插入卡的插入区域;固定到绝缘体11上的多个导电接触件13;和用于从插入区域弹出卡的弹出机构。卡沿插入方向A插入并且沿与插入方向A相反的弹出方向B被弹出。正交于插入和弹出方向的方向将被称为宽度方向W。正交于插入方向A和宽度方向W的方向将被称为厚度方向。
绝缘体11具有设置有接触件13的连接器部分15,包括连接器部分15的桥接部分17,和一对框架部分21和23,所述一对框架部分21和23分别具有沿宽度方向W与桥接部分17的相对端相连的一端。框架部分21和23沿宽度方向W彼此面对。
框架部分21和23设置有分别形成在它们的面对的表面上的一对导引凹槽21a和23a。第一卡51插入导引凹槽21a和23a内。尤其是,第一卡51具有垂直于宽度方向W的相对侧面51a和51b。侧面51a和51b分别插入到导引凹槽21a和23a内。第一卡51由导引凹槽21a和23a导引。
可替换地,第二卡61插入到导引凹槽21a或23a内。第二卡61具有垂直于宽度方向W的相对侧面61a和61b。侧面61a和61b其中之一插入到导引凹槽21a或23a内。第二卡61由导引凹槽21a或23a导引。
第一卡51设置有与接触件13一一对应接触的多个匹配接触件53。匹配接触件53在插入方向A上的第一卡51的前端处形成在第一卡51的背面上。类似地,第二卡61设置有与接触件13一一对应接触的多个匹配接触件63。匹配接触件63在插入方向A上的第二卡61的前端处形成在第二卡61的背面上。
在接触部分15内,接触件13沿宽度方向W以预定间隔彼此平行设置。绝缘体11适于容纳沿插入方向A插入到预定卡位置的第一卡51、第二卡61、或两个第二卡61。当第一卡51或第二卡61容纳在预定的卡位置时,匹配接触件53或63与接触器部分15内的接触件13相连。由此,当第一卡51或第二卡61插入到预定的卡位置时,接触件13与匹配接触件53或63相连。
弹出机构用于沿与插入方向A相反的弹出方向B移动第一卡51或第二卡61,以便将卡从预定的卡位置弹出。
另外,下面更详细地描述卡连接器。绝缘体11具有用于容纳第一卡5 1或第二卡61的容纳部分25。容纳部分25是由绝缘体11,即由包括连接器部分15的桥接部分17,和框架部分21和13围绕的部分。
容纳部分25容纳第一卡51,该第一卡51在宽度方向W上具有与容纳部分25的整个宽度相对应的尺寸。
另外,容纳部分25具有两个预定区段25a和25b,两个预定区段25a和25b通过分割容纳部分25形成,以便单独容纳第二卡61或两个平行的第二卡61。
弹出机构包括一对弹出部件或弹出板31和33,和分别与弹出板31和33接合的一对弹出杆41和43。当弹出机构在第一卡51被插入的情况下操作时,弹出板31和33其中至少之一在插入方向A上与第一卡51的前端面51c接触。当第二卡61被插入时,弹出板31和33其中之一在插入方向A上与第二卡61的前端面61c接触。当插入两个第二卡61时,弹出板31和33与第二卡61的前端面61c一一对应接触。弹出板31和33分别由弹出杆41和43旋转。
弹出板31和33一一对应地位于预定区段25a和25b,以便沿弹出方向B移动两个第二卡61。
弹出板31具有在其一端的连接部分31a,与第一卡51或第二卡61接触的挤压部分31b,沿长度方向形成在中间部分处的轴孔31c,和形成在其另一端的板接合部分31d。类似地,弹出板33具有在其一端的连接部分33a,与第一卡51或第二卡61接触的挤压部分33b,沿长度方向形成在中间部分处的轴孔33c,和形成在其另一端的板接合部分33d。
挤压部分31b和33b分别位于连接部分31a和33a的附近。当第一卡51或第二卡61插入到容纳部分25内的深度从而达到预定的卡位置时,挤压部分31b和33b分别与第一卡51或第二卡61的前端面51c或61c接触。挤压部分31b和33b中的每一个都是通过朝着容纳部分25,即向下,折弯弹出板31和33中的每一个的一部分而形成。
绝缘体11的桥接部分17设有形成在其上表面上的一对轴部分17a和17b,用于分别可旋转地支撑弹出板31和33。轴部分17a和17b分别配合到弹出板31和33的轴孔31c和33c内,从而弹出板31和33分别绕轴部分17a和17b可旋转。由此,轴部分17a和17b可枢转地支撑弹出板31和33,从而弹出板31和33在容纳部分25之上的正常位置和与预定卡位置对应的预定板位置之间可旋转。
弹出板31和33的连接部分31a和33a通常彼此重叠并且可沿插入方向A和弹出方向B在容纳部分25之上的正常位置和预定板位置之间沿中心线C移动,所述中心线C沿宽度方向W将容纳部分25分成预定区段25a和25b。
连接部分31a和33a分别设有连接孔31f和33f。连接孔31f和33f中的每一个具有容纳弹出板31和33的旋转与容纳部分25的中心线C相交的路径的长尺寸。
弹出杆41和43分别位于框架部分21和23的外部,并且沿框架部分21和23延伸。弹出杆41和43可以分别在插入方向A和弹出方向B上沿框架部分21和23移动。弹出杆41和43分别被形成在框架部分21和23的外表面上的多个支撑部分11g支撑。
弹出杆41和43具有形成在它们沿插入方向A的前端处的杆接合孔41a和43a。杆接合孔41a和43a分别容纳弹出板31和33的板接合部分31d和33d以便与它们接合。弹出杆41和43分别具有固定到它们沿弹出方向B的前端处的弹出钮41b和43b。
绝缘体1设有位于预定区段25a和25b之间的连接机构,所述连接机构沿弹出方向B从桥接部分17延伸至容纳部分25。
如放大比例的图3和4所示,连接机构包括连接部件45;滑动器容纳部件47,该滑动器容纳部件47允许连接部件45沿插入方向A和弹出方向B滑动,同时沿垂直方向移动;和滑动器部件49,滑动器部件49具有大体矩形主体并且可沿插入方向A和弹出方向B移动。
当第一卡51插入时,连接部件45与第一卡51的前端面51c接触。当连接部分31a和33a移动到与预定卡位置相应的预定连接位置时,连接部分45将弹出板31和33的连接部分31a和33a彼此连接。
在第一卡51或第二卡61没有容纳在容纳部分25内的初始位置处,连接部件45位于连接部分31a和33a之下。连接部件45具有连接销45a,用于当连接部件45在预定连接位置升高时与连接孔31f和33f接合;和销保持部分45b,该销保持部分45b具有矩形主体并且支撑从其竖立起来的连接销45a。
销保持部分45b设有沿宽度方向W突出的一对圆柱形突出45c。连接销45a设置在图1中的中心线C上。第二卡61可沿插入方向A和弹出方向B在连接销45a和框架部分21或23之间移动。在初始位置,连接销45a位于连接部分31a和33a之下。在两个第二卡61平行容纳在容纳部分25的预定部分25a和25b内的情况下,连接销45a位于两个第二卡61之间。
连接销45a可沿插入方向A和弹出方向B在容纳部分25的中心线C上移动。当连接销45a沿插入方向A移动时,连接销45a向上突出。当连接销45a位于初始位置(即下部位置)时,连接销45a不与弹出板31和33干涉。当连接销45a沿插入方向A移动时,连接销45a与弹出板31和33的连接部分31a和33a的连接孔31f和33f接合。
滑动器容纳部件47与绝缘体11的桥接部分17一体形成。销保持部分45b通过滑动部件49与滑动器容纳部件47连接,滑动部件49可在插入方向A和弹出方向B上沿滑动器容纳部件47滑动且不沿垂直方向移动。因此,只有连接部件45沿垂直方向移动同时沿插入方向A和弹出方向B移动。结果,连接销45a与销保持部分45b一起沿垂直方向移动。
更具体而言,滑动器容纳部件47具有平行于插入方向A和弹出方向B及垂直方向的一对壁部分47a和47b。在壁部分47a和47b之间配合销保持部分45b和滑动部件49。每个壁部分47a和47b设有导引部分48,导引部分48具有沿弹出方向B降低和沿插入方向A升起的阶梯结构。除了壁部分47a和47b,滑动器容纳部件47还具有封闭壁部分47a和47b之间在弹出方向上的开口的底部分47e和停止壁部分47f。插入方向A上的另一开口由绝缘体11的桥接部分17封闭。在滑动器容纳部件47内,滑动部件49的向下运动由底部分47e限制。在滑动器容纳部件47内,滑动部件49沿弹出方向B和插入方向A的运动由停止壁部分47f和桥接部分17限制。每个导引部分48是形成在每一个壁部分47a和47b内的导引长孔,从而销保持部分45b的突出部分45c被可滑动地接合。销保持部分45b的突出部分45c向上突出并且插入到导引部分48内,以便可沿插入方向A和弹出方向B滑动。导引部分48具有分别在弹出方向B和插入方向A上的弹出端48a和插入端48b。弹出端48a和插入端48b平行于弹出方向B和插入方向A。位于低位的弹出端48a和位于高位的插入端48b通过倾斜的中间部分48c彼此连接。滑动部件49具有容纳销保持部分45b从而销保持部分45b可上下移动的管状部分49a和从滑动部件49的上端面49b向下延伸的一对切口部分49c。切口部分49c容纳突出部分45c以便允许突出部分45c和销保持部分45b的垂直移动。由此,突出部分45c在滑动部件49的切口部分49c内活动。
下面参考图1,6和7描述作为宽卡的第一卡51插入卡连接器的容纳部分25内直到第一卡51容纳在预定卡位置的操作,以及弹出机构和连接机构的操作。
为了将第一卡51插入容纳部分25内,在图1中未插入位置(即,第一卡51没有插入容纳部分25内的位置)的第一卡51沿插入方向A插入到容纳部分25内,如图6所示。第一卡51沿框架部分21和23的导引凹槽21a和23a进一步插入,以便与容纳部分25的中心线C上的连接销45a接触。然后,第一卡51的端面51c与弹出板31和33的挤压部分31b和33b接触,以便沿插入方向A挤压弹出板31和33。弹出板31和33绕轴部分17a和17b转动,以便移动到预定板位置。同时,连接销45a被第一卡51的端面51c挤压,以便移动到下面将要描述的预定连接位置。
如图7所示,当弹出板31和33到达预定板位置时,第一卡51的匹配接触件53与接触件13相连。当弹出板31和33旋转时,弹出杆41和43沿弹出方向B移动并且与图6所示的初始位置相比,弹出钮41b和43b沿弹出方向B突出。
在连接机构中,销保持部分45b的突出部分45c插入滑动器容纳部件47的导引部分48内。当没有卡插入时,连接销45a位于图3所示的初始位置。当第一卡51被沿插入方向A向前压时,连接销45a和滑动部件49也沿插入方向A移动。随着连接销45a沿插入方向A的移动,突出部分45c沿滑动器容纳部件47的导引部分48滑动。当第一卡51到达预定卡位置时,连接销45a到达图5所示的连接位置,在该连接位置,连接销45a与连接部分31a和33a的连接孔31f和33f接合以便将连接部分31a和33a彼此连接。
具体而言,随着连接销45a沿插入方向A的移动,销保持部分45b的突出部分45c在导引部分48内从弹出端48a移动到中间部分48c。沿着中间部分48c的倾斜,突出部分45c逐渐在导引部分48和滑动部件49的切口部分49c内向上移动。因此,连接销45a与销保持部分45b一起向上移动。由此,在其沿插入方向A移动时,连接销45a逐渐升起。其后,突出部分45c在导引部分48内向上移动到插入端48b,从而连接销45a与连接孔31f和33f接合,以便将连接部分31a和33a彼此连接。
在具有上述结构的连接机构中,当连接销45a被沿插入方向A施加力时,连接销45a沿插入方向A向前移动并且被向上移动,因为突出部分45c在导引部分48内向上移动。由于连接销45a被强制仅在滑动部件49的管状部分49a内垂直移动,因此连接销45a能够可靠地操作且不会倾斜。
为了从容纳部分25内的预定卡位置弹出第一卡51,弹出钮41b和43其中之一被沿插入方向A挤压。在这种情况下,通过连接销45a连接的弹出板31和33的连接部分31a和33a沿弹出方向B旋转,以便从预定连接位置返回到初始位置。同时,连接销45a从图5所示的预定连接位置返回到图3所示的初始位置。连接销45a与连接部分31a和33a一起沿弹出方向B移动并且在初始位置与连接部分31a和33a分离。
由此,第一卡51a容纳在弹出板31和33的连接部分31a和33a通过连接销45a彼此相连的状态下。因此,通过操作彼此连接的弹出杆41和43的弹出钮41b和43b中的任一个,第一卡51能够无故障地弹出并且从容纳部分25内取出。
在这种情况下,弹出板31和33的挤压部分31b和33b分别推动第一卡51的两个不同点。因此,弹出力均匀地施加到第一卡51上。这使得第一卡51的弹出平稳。
如图1所示,卡连接器通常固定在诸如印刷电路板等板71上。容纳部分25可以在其顶部用盖部件(未示出)覆盖。因此,很难从视觉上确认第一卡51和第二卡61中的哪一个卡容纳在容纳部分25内。
在卡连接器用盖部件覆盖的情况下,盖部件设置有开口,所述开口至少形成在这样的区域内,在该区域内,连接部分31a和33a通过连接销45a彼此连接。
通过开口,连接销45a的端部能够通过连接孔31f和33f观察到。在这种情况下,即,如果连接销45a的端部被看到,那么就确认第一卡51容纳在容纳部分25内而第二卡61没有容纳在容纳部分25内。
下面参考图1,8和9描述第二卡61插入到卡连接器的容纳部分25内直到第二卡61容纳在预定位置的操作,以及弹出机构的操作。
处于图1所示未插入位置的第二卡61插入在容纳部分25的预定区段25a中。此时,第二卡61沿框架部分21的导引凹槽21a插入。
当进行第二卡61的插入时,垂直于宽度方向W的第二卡61的一个侧面61b于容纳部分25的中心线C上的连接销45a接触。与所述一个侧面61b相邻的第二卡61的背面在滑动器容纳部件47的一个壁部分47a的上表面上滑动。
第二卡61的端面61c与一个弹出板31的挤压部分31b接触,以便沿插入方向A挤压弹出板31,从而弹出板31绕轴部分17a旋转以便移动到预定板位置。
在图8和图9中,另一个弹出板33的连接部分33a的端部省略了,以便于理解下面的描述。
如图9所示,在第二卡61被沿插入方向A挤压时弹出板31沿插入方向A旋转。当第二卡61到达预定卡位置时,弹出板31也移动到预定板位置。由此,第二卡61容纳在容纳部分25的预定区段25a内。
当弹出板31旋转到达预定板位置时,第二卡61的匹配接触件63与接触件13连接。当弹出板31旋转时,弹出杆41沿弹出方向B移动,从而与图8所示的初始位置相比,弹出钮41b沿弹出方向B突出。
为了将第二卡61从容纳部分25内的预定卡位置弹出,弹出钮41b被沿插入方向A挤压,以便沿弹出方向B旋转弹出板31的连接部分31a。当弹出板31从预定板位置返回到初始位置时,第二卡61被弹出。
由此,通过沿插入方向A挤压弹出杆41的弹出钮41b,弹出板31沿弹出方向B朝着容纳部分25旋转,从而第二卡61的端面61c被挤压部分31b挤压。然后,容纳在容纳部分25内的第二卡61沿弹出方向B移动。
上述说明也适用于第二卡61插入到容纳部分25的预定部分25b内的情况。由于弹出板31和33中的每一个都单独和独立地如上操作,因此容纳在预定区段25a和25b中任一个内的第二卡61都能够通过操作弹出钮41b和43b中的相应的一个而被弹出。
在两个第二卡61插入容纳部分25的预定区段25a和25b内的情况下,弹出板31和33不相互连接。因此,弹出板31和33能够彼此独立地操作。
导引部分48中的每一个都可以为形成在壁部分47a和47b的面对的表面中每一个上的肋部分,从而销保持部分45b的突出部分45c可以可滑动地接合。导引部分48可以为形成在壁部分47a和47b的面对的表面中每一个上的长槽。
连接机构可以具有除上述结构以外的任何其他合适的结构,只要连接销45a的向上移动是随着沿插入方向A的移动实现的。
根据本发明的卡连接器至少具有一对彼此独立的弹出机构。当第二卡插入时,弹出机构可彼此独立地操作。当第一卡插入时,弹出机构通过连接机构彼此相关联地操作。由此,可以可靠地弹出第一卡和第二卡中或者多个卡中所需的一个。
通过给连接机构提供用于识别第一卡(宽卡)和第二卡(窄卡)的机构,可以防止卡被误弹出。
根据本发明的卡连接器不但适用于IC卡连接器也适用于装入诸如使用了SD卡、存储卡、或PC卡的笔记本个人计算机等各种电子设备和诸如PDA和移动电话等移动终端内的卡连接器。
上面结合优选实施例描述了本发明,对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本发明权利要求限定的范围内,可以以多种其他方式实施本发明。