DE3878652T2

DE3878652T2 - Kontaktrahmen fuer i.s.-kartenleser.

Info

Publication number: DE3878652T2
Application number: DE8888118499T
Authority: DE
Inventors: Francois Lange; Michel Pernet
Original assignee: Alcatel CIT SA
Current assignee: CONNECTORS PONTARLIER COURBEVOIE FR
Priority date: 1987-11-13
Filing date: 1988-11-07
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2008-11-08
Also published as: ES2032367T1; DE316700T1; JPH01150991A; EP0316700A1; FR2623313A1; JP2615161B2; DE3878652D1; ES2032367T3; HK120293A; US4900272A; EP0316700B1; FR2623313B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft IC-Kartenleser. Man versteht unter IC-Karten solche Karten, die mindestens ein elektronisches Bauteil aufweisen, mit dem elektrische Verbindungen in einem Leser herstellt werden sollen, der zu einem Gerät gehört, das mittels solcher Karten benutzt wird (z.B. ein Bankautomat oder ein Taxiphon).
Die IC-Kartenleser weisen im allgemeinen Karten-Führungs- oder Leitmittel auf, Mittel zur Überprüfung, ob sich eine Karte in der geeigneten Stellung in dem Leser befindet, wie auch Kontaktelemente, die den Stromanschluß an Leitbereiche der IC-Karte bewirken und durch die Schaltkreise hergestellt werden, die das den IC-Leser enthaltende Gerät betreffen.
Ein solcher IC-Kartenleser ist Gegenstand des französischen Patents 2 534 713. Die Führungsmittel sind hier zur Struktur des Lesers gehörende Oberflächen. Die Überprüfung des Vorhandenseins der Karte geschieht über einen Anschlag-Mikrokontakt und die Kontaktelemente sind elastische Metallzungen, die in einem Rahmen aus Isoliermaterial angebracht sind.
Man hat also drei voneinander getrennte Teile, deren Zusammenbau nicht im Einzelnen beschrieben ist. Insbesondere aufgrund der Größe der Kontaktteile verlangt eine solche Lösung jedoch ganz sicher den präzisen Zusammenbau der verschiedenen Teile, was nicht nur teuer ist, sondern auch, in Anbetracht der gesamten Montagetoleranzen der verschiedenen Teile, zur faktischen Unmöglichkeit führen kann, den Ansprüchen des Verwenders gerecht zu werden. Außerdem ist der Zusammenbau selbst dem Hersteller des Geräts überlassen, wobei für diesen das Zurückgreifen auf ein einheitliches Bauteil, das keine Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung erfordert, eine willkommene Vereinfachung bedeuten würde.
Genauer gesagt drückt sich die Kraft, die von jedem der Kontaktelemente zur Verbindung mit der IC-Karte auf einen leitenden Bereich der Karte ausgeübt wird, durch eine Formel der Art f = kx aus, in der k die Biegsamkeitsmerkmale des Kontaktelements und x die von diesem Kontaktelement in Gegenwart einer Karte erfahrene Ablenkung. Diese Kraft f muß ziemlich genau erhalten werden, denn wenn sie zu schwach ist, treten Probleme des Kontaktwiderstands auf, und wenn sie zu stark ist, entstehen Probleme der Abnutzung der Kontaktelemente und der Karten. Außerdem führt die kollektiv von den Kontaktelementen auf die Karte ausgeübte Kraft zu einer Rückhaltekraft der Karte im Gerät, die ebenfalls engen Toleranzen unterliegt. Der Wert von k kann jedoch während einer industriellen Herstellung um etwa ±25% schwanken. Man könnte natürlich diese tolerierte Variation auf einen geringeren Wert reduzieren, aber dies würde teure Maßnahmen erfordern. Wenn man will, daß die Kraft f sich in Grenzen hält, die nicht viel weiter sind als die, die man dem Faktor k zubilligt, muß man nur x so eng wie möglich definieren. Das heißt, daß die präzise Positionierung der Karte in Bezug auf die Kontaktelemente eine sehr große Bedeutung hat.
Die gleichen Überlegungen sind auf den im Dokument EP- A-0 231 409 beschriebenen IC-Kartenleser anwendbar, der zwei Teile aufweist, nämlich einen Druckschaltkreis, dessen feste Enden der Kontaktelemente fest miteinander verbunden sind, und ein Mittelteil, das diese Kontaktelemente über eine Reihe von Schlitzen führt, in die die freien Enden der Kontaktelemente eindringen. Dieser letztere Teil weist außerdem Mittel auf, um die Position der Führungsgleitschienen zu definieren. Die Führung der Kontaktelemente geschieht nur in seitlicher Richtung in Bezug auf die Einführungsachse der Karte und parallel zu ihrer Ebene. Daraus folgt, das die Positionierung der Kontaktelemente bzw. der Karte noch von den Dimensionierungs- und Montagetoleranzen mehrerer Teile abhängt, was, wie man gesehen hat, tadelnswert ist.
Aus dem Patentdokument DE 34 42 397 A1 und durch das IC-Kartenleser 2000 genannte Pradukt der Firma SIEMENS ist
ebenfalls ein IC-Kartenleser bekannt, der eine Platte um Kontaktelemente herum und Erweiterungen aufweist, die die Position der Führungsschienen der Karte definieren.
In diesem Leser bilden die Platte und alle dazugehörigen Teile, einschließlich der Kontaktelemente und einer Druckschaltungskarte, an die sie angeschweißt sind, ein bewegliches Element, das von der eingeführten Karte gegen die Kraft von Rückholfedern verschoben wird. Dieses bewegliche Element enthält einen Schieber, der die Position der Kontaktelemente steuert.
Die Positionierung der Kontaktelemente wird nicht von einem Kontaktrahmen präzise bestimmt, sondern durch den Schieber. Sie ist also ungenau aufgrund der zwischengeschalteten Teile und der Tatsache, daß diese Teile beweglich sind, was ein gewisses Spiel erfordert, welches sich mit der Abnutzung vergrößert.
Die Positionierung der Karte wird auch nicht präzise bestimmt, da die Gleitschienen nur eine transversale Führung bieten.
Diese Anordnungen bieten also keine genaue Positionierung der Karte in Bezug auf die Kontaktelemente und beabsichtigen dies auch gar nicht, da ein Mechanismus vorgesehen ist, um die Kontakte zur Karte hin zu bewegen, was eine leistungsfähige aber teure Lösung ist.
Die Erfindung entfernt sich von diesen bekannten Lösungen und hat also zum Gegenstand einen IC-Kartenleser gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs, der das Problem der Montagetoleranzen löst und es erlaubt, die strengsten Positionieranforderungen der Karte bei geringeren Kosten zu erfüllen, wobei dieser Leser sehr einfach zu benutzen ist.
Der IC-Kartenleser gemäß der vorliegenden Erfindung wird im unabhängigen Anspruch definiert.
Er ist dadurch gekennzeichnet, daß er zwei Flügel aufweist, die das Material eines auf die elektrischen Anschlußkontaktelemente aufgegossenen inneren Rahmens verlängern und sich seitlich in Richtung der Seitenränder der Karte und über diese Ränder hinaus erstrecken, wobei diese beiden Flügel je Mittel zur Definition der Lage beiden Kartenführungs-Gleitschienen tragen.
Vorzugsweise weisen die Flügel Löcher auf. Die Gleitschiene wird zumindest zum Teil in dem Material jedes Flügels gebildet. Es kann zumindest zum Teil auf jeden Flügel angesetzt sein. Ein Deckel bildendes angesetztes Teil kann sich von einer Gleitschiene zur anderen erstrecken. Eine Bremse, die die Karte gegen das angesetzte Teil drückt, kann entweder in den Kontaktrahmen oder in seinen Deckel integriert sein. Der Rahmen weist schließlich einen Endkontakt auf, dessen Elemente in den Rahmen eingefügt sind.
Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun in der folgenden nicht beschränkend zu verstehenden Beschreibung in Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt eine Perspektivansicht eines erfindungsgemäßen Kontaktrahmens.
Figur 2 zeigt eine Ansicht des Rahmens der Figur 1.
Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Rahmens der Figur 1 mit einem Deckel, der die Führungsschienen für die Karte bildet.
Figur 4 zeigt eine teilweise Seitenansicht mit Gleitschienen, die teilweise auf dem Rahmen und dem Deckel ausgebildet sind.
Figur 5 zeigt eine Seitenansicht des Rahmens der Figur 3.
In Figur 1 ist in Perspektive ein Kontaktrahmen 1 dargestellt, der gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, mit einer IC-Karte 2 in der Einführungsstellung. Für die Beschreibung sind diese beiden Teile umgekehrt in Bezug auf ihre natürliche Stellung dargestellt, in der die Karte mit ihrem Kontaktbereich nach oben gehalten wird und der Rahmen 1 sich oberhalb der Karte und zu ihr hin gedreht befinden muß.
Dieser Rahmen weist hauptsächlich ein Gußteil aus isolierendem Material 3 auf, das gleichzeitig die Rolle des Halters für die Kontaktelemente 4, die zum Anschluß an den Chip der Karte 2 dienen, des Halters für einen Anschlag-Kontakt 5, der anzeigt, daß eine Karte sich im Leser befindet und in der geeigneten Stellung ist, um gelesen zu werden, und, mindestens, des Halters von Schienen 6 spielt, die zur Führung der Karte dienen und dazu bestimmt sind, sie in die angezeigte geeignete Stellung zu bringen.
Zu diesem Zweck weist der Kontaktrahmen 1 einen inneren Rahmen 7 auf, der aus den Teilen des Rahmens 1 besteht, die die Anschlußfenster 8, 9, 10, 11 einschließen. Die Kontaktelemente 4 erstrecken sich in diesen Fenstern ausgehend von Stegen 12, 13, in denen sie eingegossen sind. Man versteht also, daß die Stellung der Kontaktelemente 4 von der eines Gußformteils des Rahmens 1 bestimmt wird. Die Kontaktelemente 4 sind Profilteile und stehen über die Ebene 14 der Oberfläche des Rahmens 1 vor. Sie sollen mit den Kontaktbereichen der Anschlußzone 15 der Karte 1 in Kontakt treten, wenn diese korrekt in den IC-Kartenleser eingeführt ist. In Figur 2, die eine Ansicht des Kontaktrahmens der Figur 1 von oben ist, sieht man, daß die Fenster 8 bis 11 Einkerbungen 16 aufweisen, die die Enden der Kontaktelemente 4 schützen.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen ist, wird dieser innere Rahmen 7 durch zwei Flügel 17, 18 verlängert, die vom inneren Rahmen 7 abgewandt in Schienenhaltern 6 enden. Diese Halter 6 sind einfache flache Oberflächen, die mit mindestens einem Zentrierfuß 19, 20 versehen sind. Andere Schienen-Positioniermittel könnten vorgesehen werden anstelle von oder zusätzlich zu denen, die gerade beschrieben wurden. Weiter können die Zentrierfüße wie die der Figuren 1 und 2 ebenfalls als Befestigungsmittel für die Schienen dienen (z.B. durch Vernieten). Nun wird Bezug genommen auf Figur 3, die eine Endansicht des Rahmens 1 der Figuren 1 und 2 diesmal in seiner natürlichen Stellung zeigt. Man sieht, daß die Schienen 21 und
22 gemeinsam aus einem Teil 23 aus gegossenem Isoliermaterial bestehen, das einen Deckel bildet und auf die Halter 6 des Rahmens 1 montiert ist. Dieses Teil 23 ist durch die Zentrierfüße 19, 20 in Bezug auf den Rahmen 1 präzise positioniert. Es führt die Karte 2, deren Ränder es umgreift. Wenn das gleiche Rahmenteil, das die Stellung der Kontaktelemente 4 definiert, auch die Oberflächen 6 und die Zentrierfüße 19, 20 definiert, ist die genaue Lage der Karte 1 in Bezug auf die Kontaktelemente 4 nur noch von der Sorgfalt, die bei der Herstellung der Gußform angewandt wird, die zur Gestaltung des Rahmens 1 dient, und von den Toleranzen für den Zusammenbau des Rahmens 1 und des Teils 23 abhängig, der in der Fabrik durchgeführt werden kann, d.h. mit engen Toleranzen.
Wie in den Figuren 1 und 2 zu sehen, sind die Flügel 17, 18 vorteilhafterweise mit Aussparungen 24 versehen, um Material zu sparen.
Der Kontaktrahmen 1 trägt noch den Anschlag-Kontakt 5 und einen Endanschlag 25. Dieser Anschlag-Kontakt 5 ist ein Ruhekontakt, der sich öffnet, wenn die Karte, kurz bevor sie zum Endanschlag 25 gelangt, die bewegliche Zunge 26 betätigt, indem sie auf ihr Ende 27 drückt, was sie von der Ruhe-Kontaktzunge 28 abheben läßt. Die beiden Zungen werden unter Druck in Schlitze 29, 30 des Rahmens 1 eingefügt, was die Präzision ihrer Positionierung bewirkt. Außerdem bewirkt der Anschlag 25 die korrekte Positionierung der Karte in dem IC- Kartenleser.
Man sieht schließlich in den Figuren 1 und 2 einen Drücker 31, der aus dem Material des Rahmens 1 besteht und der eine elastische Zunge bildet, die die IC-Karte 2 gegen das Teil 23 drücken soll, was ihren Abstand in Bezug auf die Kontaktelemente 4 definiert.
Wie in den Figuren 3, 4 und 5 gezeigt, kann dieser Drücker ebenfalls aus dem Material des Teils 23 gebildet sein, ausgehend von dem Ende des Teils, das die Karte nicht erreicht, einseitig gelagert zur Mitte der Karte 1 hin weist.
Sein Ende 34 ist so gestaltet, daß es vor der Vorderkante der Karte 2 zurückweicht und dann durch eine abgerundete Oberfläche einen Druck auf diese ausübt, um zu verhindern, daß sie beschädigt wird.
Nebenbei sei bemerkt, daß die Öffnung für die Einführung der IC-Karte bei 32 wie üblich abgeschragt ist.
Es bleibt anzumerken, in Bezug auf die Figuren 3 und 4, daß die auf beiden Seiten des Rahmens vorgesehene Gleitschiene zumindest teilweise im Rahmen 1 ausgebildet sein kann, wie in Figur 4 zu sehen. Man erhält dann einen IC-Kartenleser, in dem alle Dimensionierungstoleranzen auf ein einziges gegossenes Teil zurückfallen, einer gleichzeitig leistungsfähigen und wirtschaftlichen Lösung. Die Gleitschienen können jedoch zumindest teilweise in angesetzten Teilen hergestellt sein, oder, vorzugsweise, in einem einzigen, Deckel bildenden angesetzten Teil, wie z.B. in Figur 3 zu sehen. Soweit dieses Teil selbst auf den Rahmen 1 während seiner Herstellung montiert werden kann, kann die Berücksichtigung enger Toleranzen auch noch unter wirtschaftlichen Bedingungen gewährleistet sein.

Claims

1. IC-Kartenleser mit:

- einem einen mit Fenstern (8, 9, 10) versehenen Innenrahmen (7) bildenden Kontaktrahmen aus einem Isoliermaterial, das auf Kontaktelemente (4) zur elektrischen Verbindung mit der IC- Karte aufgegossen ist, um sie in den Fenstern anzuordnen, und

- Führungsgleitschienen (21, 22), die die Ränder der Karte einschließen und die Karte in Bezug auf die Kontaktelemente in Richtung der von den Kontaktelementen bei Einführung der Karte erfahrenen Ablenkung sowie in Querrichtung positionieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktrahmen (1) weiter zwei Flügel (17, 18) aufweist, die das Material dieses Innenrahmens (7) verlängern und sich seitlich in Richtung der Seitenränder der Karte und über diese Ränder hinaus erstrecken, wobei diese beiden Flügel je Mittel (6, 19, 20) zur Definition der Position der beiden Führungs-Gleitschienen (21, 22) tragen.

IC-Kartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (17, 18) zumindest teilweise durchbrochen sind.

3. IC-Kartenleser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschienen (21, 22) im Material des Kontaktrahmens (1) ausgebildet sind.

4. IC-Kartenleser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschienen (21, 22) aus einem an jeden Flügel (17 oder 18) angesetzten Teil bestehen.

5. IC-Kartenleser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschienen (21, 22) teilweise aus dem Material des Kontaktrahmens (1) und teilweise aus einem an jeden Flügel angesetzten Teil bestehen.

6. IC-Kartenleser nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die angesetzten Teile zu einem Bauteil (23) gehören, das den Rahmen bedeckt und einen auf diesem liegenden Deckel bildet.

7. IC-Kartenleser nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschienen (21, 22) vollständig in dem einen Deckel (23) bildenden angesetzten Teil ausgebildet sind.

8. IC-Kartenleser nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktrahmen (1) ein längliches elastisches Bauteil (31) trägt, das ein gepfeiltes Ende (34) enthält, welches vor der Vorderkante einer in den Leser eingeführten Karte zurückweicht und dann auf der Karte aufliegt und diese gegen den Deckel (23) drückt.

9. IC-Kartenleser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische längliche Bauteil (31) zwischen den Kontaktelementen (4) und dem diesen nächstliegenden Rand der Karte angeordnet ist.

10. IC-Kartenleser nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (23) ein elastisches längliches Bauteil (31) trägt, das sich vom Vorderrand des Deckels, den die Karte nicht erreicht, nach hinten erstreckt und ein gepfeiltes Ende (34) aufweist, das vor der Vorderkante einer in den Leser eingesteckten Karte zurückweicht und dann auf der Karte aufliegt und diese gegen den Deckel (23) drückt.

11., IC-Kartenleser nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche elastische Bauteil so am Deckel befestigt ist, daß es sich zwischen den Kontaktelementen (4) und dem diesen nächstliegenden Rand der Karte befindet.

12. IC-Kartenleser nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktrahmen (1) eine bewegliche Kontaktzunge (26) und eine feststehende Kontaktzunge (28) eines Endkontakts (5) trägt, der an derjenigen Vorderkante des Rahmens liegt, die von der Karte nicht erreicht wird, mit Ausnahme eines Teils der beweglichen Zunge, auf die die Karte drückt, wenn sie in ihre Endstellung gelangt.