DE4316303A1

DE4316303A1 - Chipcard contact-making device having positively opened contacts

Info

Publication number: DE4316303A1
Application number: DE19934316303
Authority: DE
Inventors: Robert Bleier
Original assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Current assignee: Amphenol Tuchel Electronics GmbH
Priority date: 1993-05-14
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2013-05-15
Also published as: DE4316303B4

Abstract

A chipcard contact-making device having positively opened contacts is provided, in the case of which the contact arms or springs are fitted on a carriage, which can move with respect to a chassis, in order to make contact with the chipcard, and are connected to an evaluation unit by means of a flexible printed circuit. The positive opening of the contacts when the chipcard is removed is achieved by means of studs (cams) which are integrally formed in the chassis.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Chipkarten-Kontaktiereinrichtung und insbesondere auf eine Push-Pull-Kontaktiereinrichtung mit zwangsgeöffneten Kontakten.The present invention relates to a Chip card contacting device and in particular on a push-pull contacting device with positive opening Contacts.

Chipkarten-Kontaktiereinrichtungen oder Chipkartenleser sind in großer Anzahl bekannt. Es sind auch schon Chipkarten-Kontaktiereinrichtungen bekannt, bei denen die Kontakte zwangsgeöffnet werden. Hierbei sei beispielsweise auf EP 0 376 087 und EP 0 325 458 verwiesen.Chip card contacting devices or chip card readers are known in large numbers. There are already Chip card contacting devices are known, in which the Contacts are forced to open. Here is for example on EP 0 376 087 and EP 0 325 458 referred.

Bei der EP 0 376 087 werden die Kontakte an einem darauf ausgebildeten Führungsteil mittels eines auf einem Schlitten vorgesehenen Vorsprung zurückgehalten und beim Einschieben einer Karte in den Chipkartenleser freigegeben, so daß die als Blattfedern ausgebildeten Kontakte durch ihre eigenen Federkraft die entsprechenden Kontaktflächen auf der Chipkarte kontaktieren. Beim Herausziehen der Chipkarte werden die Kontakte dann wieder abgehoben.In EP 0 376 087 the contacts are on one trained guide part by means of a Retained slide provided projection and at Insert a card into the chip card reader released so that the trained as leaf springs Contacts by their own spring force Contact the contact areas on the chip card. At the The contacts are then pulled out lifted off again.

Bei der EP 0 325 458 sind die als Blattfedern ausgebildeten Kontakte in ihrer Ruhestellung von der Chipkarte entfernt angebracht und werden durch die Wirkung einer Schräge auf einem Schlitten, welcher beim Einschieben der Karte mitbewegt wird, gegen entsprechende Kontaktflächen der Chipkarte gedrückt. Beim Herausziehen der Chipkarte ziehen sich die Kontakte durch ihre Federwirkung zurück und werden bei weiterem Zurückfahren des Schlittens auch durch den Schlitten weiter von der Karte weggedrückt.In EP 0 325 458 they are as leaf springs trained contacts in their rest position from the Chipcard attached and are removed by the Effect of a slope on a sled, which when Inserting the card is moved against corresponding Contact areas of the chip card pressed. When pulling out The contacts pull through the chip card Spring action back and will continue when moving back of the sled also by the sled further from the Card pushed away.

Bei all diesen Systemen sind jedoch die Kontakte auf der bezüglich des Schlittens und der Karte starren Chassis angebracht und somit bewegt sich die Karte bei der Kontaktierung relativ zu den Kontakten. Es ist daher keine sogenannte Nullkraft-Kontaktierung möglich. Dadurch kann es zu Abrieb und anderen Verschleißerscheinungen kommen.With all these systems, however, the contacts are on the rigid chassis and card attached and thus the card moves at the Contacting relative to the contacts. It is therefore no so-called zero force contacting possible. Thereby can cause abrasion and other signs of wear come.

Die vorliegende Erfindung soll die oben genannten Probleme überwinden und ferner eine kostengünstige Lösung bei flacher Bauweise vorsehen.The present invention is intended to address the above Overcome problems and also an inexpensive solution provide for a flat design.

Dazu sieht die vorliegende Erfindung vor, die Kontaktarme oder -federn zur Kontaktierung mit der Chipkarte auf einem bezüglich der Chassis bewegbaren Schlitten anzubringen und mittels einer flexiblen gedruckten Schaltung mit einer Auswerteeinheit zu verbinden. Das zwangsweise Öffnen der Kontakte bei Herausnahme der Chipkarte wird erreicht durch im Gehäuse angeformte Nocken.For this purpose, the present invention provides the contact arms or springs for contacting the chip card a carriage movable with respect to the chassis attached and printed using a flexible Connect circuit with an evaluation unit. The forced opening of the contacts when the Chip card is achieved by molded in the housing Cam.

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:Further advantages, aims and details of the invention result from the following description based on the Drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Chipkarten-Kontaktiereinrichtung; Figure 1 is a plan view of a chip card contacting device according to the invention.

Fig. 2 eine Ansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 bei nicht eingelegter Karte; FIG. 2 shows a view along the line AA in FIG. 1 with the card not inserted;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang Linie A-A von Fig. 1 bei eingelegter Karte; Fig. 3 is a sectional view taken along line AA of Figure 1 with inserted card.

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 1 bei nicht eingelegter Karte; Fig. 4 is a sectional view taken along line BB in Fig 1 at not inserted card.

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 1 mit eingelegter Karte; 5 is a sectional view taken along line BB in Figure 1 with inserted card..;

Fig. 6 eine vergrößerte Einzelheit der erfindungsgemäßen Kontaktiereinrichtung, im Schnitt, mit der Karte im (losen) Ein-/Ausgabe- Zustand; Fig. 6 is an enlarged detail of the contacting device according to the invention, in section, with the card in the (loose) input / output state;

Fig. 7 eine Ansicht wie Fig. 6, bei Kontaktierung der Karte; Fig. 7 is a view like Fig 6, when contacting the card.

Fig. 8 bis 14 Schnittansichten durch den erfindungsgemäßen Chipkartenleser in verschiedenen Positionen während eines Einlege- Lese- und Herausnahmevorgangs der Chipkarte; Fig. 8 to 14 are sectional views through the inventive chip card reader in various positions during a working- read and removal operation of the smart card;

Fig. 15 eine Ansicht der Chassis von unten; FIG. 15 is a view of the chassis from below;

Fig. 16 eine Schnittansicht der Chassis von der Seite; FIG. 16 is a sectional view of the chassis from the side;

Fig. 17 eine Draufsicht auf die Chassis von oben; Figure 17 is a top plan view of the chassis;

Fig. 18 eine Ansicht des Schlittens von unten; Fig. 18 is a view of the carriage from below;

Fig. 19 ein Längsschnitt durch den Schlitten; und FIG. 19 is a longitudinal section through the carriage; and

Fig. 20 eine Seitenansicht des Schlittens. Fig. 20 is a side view of the carriage.

Zuerst bezugnehmend auf Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Chipkarten-Kontaktiereinrichtung 1 gezeigt. Eine Chassis 2 trägt einen Schlitten 3, welcher bezüglich der Chassis 2 hin- und herbewegbar ist. Der Schlitten 3 wird vorzugsweise mittels Führungsvorsprüngen 4a-d auf dem Schlitten getragen, wobei die Führungsvorsprünge (4a-d) in Ausnehmungen 5a-d in der Chassis geführt sind.First, referring to FIG. 1, an embodiment of the invention in the form of a chip card contacting device 1 is shown. A chassis 2 carries a carriage 3 which can be moved back and forth with respect to the chassis 2 . The carriage 3 is preferably carried on the carriage by means of guide projections 4 a-d, the guide projections ( 4 a-d) being guided in recesses 5 a-d in the chassis.

Der Schlitten wird mittels einer Feder 6, vorzugsweise einer Stange aus Federdraht, in seiner Ruheposition gehalten und wird durch diese Feder 6 in die Ruheposition vorgespannt. Natürlich können auch andere Federmittel zu diesem Zweck verwendet werden wie beispielsweise eine Schraubenfeder. Auf dem Schlitten 3 ist durch Anlöten an Enden 7a von an den Schlitten 3 befestigten Kontaktfedern 7 eine flexible gedruckte Schaltung 8 befestigt deren Leiterbahnen 9 zur Verbindung mit einer Auswerteeinheit (nicht gezeigt) dienen. Eine solche flexible gedruckte Schaltung 8 ist unter dem Namen "Flexiprint" bekannt. Es wäre jedoch auch denkbar, die Verbindung zur Auswerteeinheit beispielsweise mittels eines Flachbandkabels vorzunehmen, das beispielsweise durch IDC- bzw. Schneidklemmtechnik an den Kontakten des Schlittens 3 befestigt werden könnte.The carriage is held in its rest position by means of a spring 6 , preferably a rod made of spring wire, and is biased into the rest position by this spring 6 . Of course, other spring means can also be used for this purpose, such as a coil spring. On the carriage 3 is formed by soldering to ends 7 of a carriage 3 secured to the contact springs 7 is a flexible printed circuit board 8 is fixed whose conductor tracks 9 (not shown) for connection to an evaluation unit serving. Such a flexible printed circuit 8 is known under the name "Flexiprint". However, it would also be conceivable to make the connection to the evaluation unit, for example by means of a ribbon cable, which could be attached to the contacts of the slide 3 , for example by IDC or insulation displacement technology.

An der Chassis 2 ist ferner eine Klemme 10 angebracht zum Halten der Chipkarte im eingelegten Zustand.A clamp 10 is also attached to the chassis 2 for holding the chip card in the inserted state.

Wie in den Fig. 2 bis 5 ersichtlich ist, ist die Chipkarten-Kontatkiereinrichtung 1 vorzugsweise auf einer Trägerplatte 11 befestigt, und zwar vorzugsweise mittels Schrauben 12.As can be seen in FIGS . 2 to 5, the chip card contacting device 1 is preferably attached to a carrier plate 11 , preferably by means of screws 12 .

Wie insbesondere in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, bildet der Schlitten 3 an seiner der Einführungsöffnung für die Karte abgewandten Seite einen Anschlag 13, gegen den die Chipkarte beim Einlegen stößt, um den Schlitten mitzunehmen. In der Ruhestellung von Fig. 2 liegen die Kontaktfedern 7 auf im Gehäuse ausgebildeten Nocken oder Vorsprüngen 15, 16 auf, um dadurch entgegen ihrer eigenen Federkraft von dem Zwischenraum 14 zum Einführen einer Chipkarte weggehalten zu werden, so daß die Chipkarte 100 ohne ein Schleifen der Kontakte 7 auf der Karte eingeführt werden kann.As can be seen in particular in FIGS. 2 and 3, the carriage 3 forms a stop 13 on its side facing away from the insertion opening for the card, against which the chip card abuts when it is inserted in order to take the carriage with it. In the rest position of FIG. 2, the contact springs 7 rest on cams or projections 15 , 16 formed in the housing, in order to be held away from the space 14 for inserting a chip card against their own spring force, so that the chip card 100 can be ground without grinding Contacts 7 can be inserted on the card.

Fig. 3 zeigt die Stellung, in der die Chipkarte 100 eingelegt ist. Hierbei ist erkennbar, daß der Schlitten 3 von der Karte 100 mitgenommen wurde. Dabei bewegten sich die Kontaktfedern 7 zusammen mit dem Schlitten und der Karte nach rechts (in Fig. 3), wobei die Nocken 15, 16 mit dem Gehäuse (Chassis) stationär blieben. Dadurch wurden die Kontaktfedern freigegeben, um nun mit ihrer Federkraft auf Kontaktflächen zu drücken, die auf der Karte 100 vorgesehen sind. Beim Einlegen der Karte 100 und beim Kontaktieren bewegen sich somit die Karte 100 und die Kontakte 7 in Bewegungsrichtung der Karte nicht relativ zueinander. Dadurch wird eine sogenannten Nullkraft-Kontaktierung erreicht, die wegen des geringen Verschleißes und der nicht auftretenden Reibung zwischen Kontaktfeder und zu kontaktierender Fläche besonders vorteilhaft ist. Fig. 3 shows the position in which the chip card is inserted 100th It can be seen here that the carriage 3 has been carried along by the card 100 . The contact springs 7 moved together with the slide and the card to the right (in FIG. 3), the cams 15 , 16 remaining stationary with the housing (chassis). As a result, the contact springs have been released in order to use their spring force to press onto contact surfaces which are provided on the card 100 . When the card 100 is inserted and when contact is made, the card 100 and the contacts 7 do not move relative to one another in the direction of movement of the card. This achieves so-called zero force contacting, which is particularly advantageous because of the low wear and the non-occurring friction between the contact spring and the surface to be contacted.

In Fig. 4 und 5 ist insbesondere die Klemme 10 und deren Wirkungsweise bei nicht eingelegter Karte (Fig. 4) und bei eingelegter Karte (Fig. 5) gezeigt. Wie in Einzelheiten auch in Fig. 6 und 7 gezeigt ist, ist auch ein Schaltkontakt bestehend aus drei Kontaktschenkeln 17A, 17B und 18 gezeigt. Dieser Schaltkontakt ist bei nicht eingelegter Karte geöffnet und wird durch das Einlegen der Karte geschlossen, und zwar in Abstimmung mit der Kontaktierung der Kontaktfedern 7 mit der Chipkarte, wie in Bezug auf die Fig. 8 bis 14 noch in Einzelheiten beschrieben wird.In Figs. 4 and 5 in particular, the terminal 10 and whose mode of action is not shown at the card is inserted (Fig. 4) and when the card is inserted (Fig. 5). As also shown in detail in FIGS. 6 and 7, a switching contact consisting of three contact legs 17 A, 17 B and 18 is also shown. This switch contact is opened when the card is not inserted and is closed by inserting the card, in coordination with the contacting of the contact springs 7 with the chip card, as will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 14.

Fig. 6 zeigt Einzelheiten der Kontaktiereinrichtung 1, und zwar ähnlich wie in Fig. 4 gezeigt. In Fig. 6 ist jedoch eine Chipkarte 100 eingelegt, die sich aber noch in der Ein-/Ausgabe-Stellung befindet, d. h. daß die Karte lose eingelegt ist und mit der Klemme 10 noch nicht in Eingriff steht und auch noch nicht gegen den Anschlag 13 des Schlittens 3 anstößt. Hierbei werden die Kontaktfedern 7 durch die Nocken 15 und 16 von der Chipkarte 100 weggehalten (zwangsgeöffnet), so daß die Kontaktfedern 7 die Chipkarte 100 nicht berühren. FIG. 6 shows details of the contacting device 1 , in a manner similar to that shown in FIG. 4. In FIG. 6, however, a chip card is inserted 100, but is still in the input / output position, that is that the card is inserted loosely and not yet engaged with the clamp 10 and not against the stop 13 of the carriage 3 abuts. Here, the contact springs 7 are held by the cams 15 and 16 away from the chip card 100 (positively opened), so that the contact springs 7 do not touch the chip card 100 .

Fig. 7 zeigt dieselbe Anordnung wie Fig. 6, jedoch mit der Chipkarte 100 nun in Lesestellung, d. h. bei vollständig eingelegter Karte, so daß die Kontaktkraft der Federarme 7 nun voll wirksam ist und der Schaltkontakt 17A, 17B, 18 geschlossen ist. Durch die Bewegung des Schlittens 3 bezüglich des Gehäuses 2 mit den Nocken 15, 16 wurden die Kontaktfedern 7 zum Kontaktieren der auf der Chipkarte 100 ausgebildeten Kontaktflächen 101 freigegeben. Fig. 7 shows the same arrangement as Fig. 6, but with the chip card 100 now in the reading position, ie with the card fully inserted, so that the contact force of the spring arms 7 is now fully effective and the switch contact 17 A, 17 B, 18 is closed. Through the movement of the slide 3 with respect to the housing 2 with the cams 15 , 16 , the contact springs 7 for contacting the contact areas 101 formed on the chip card 100 have been released.

Die Nocken 15, 16 sind insbesondere wie folgt ausgebildet. Der Nocken 15 besitzt eine der entsprechenden Kontaktfeder 7 zugeordnete Schräge 15a, auf dem das äußere Ende der Kontaktfeder 7 beim Eingriff mit dem Nocken 15 gleiten kann. Ferner besitzt der Nocken 16 eine abgerundete Ecke 16a die bezüglich einer zugehörigen Kontaktfeder 7 eine der Schräge 15a entsprechende Wirkung hat. Die Nocken 15, 16 haben also die Aufgabe, die Kontaktfedern 7 vor bzw. bei dem Einlegen der Chipkarte 100 von dieser wegzuhalten und dieselben bei weiterem Einschieben der Karte durch die Relativbewegung zwischen dem Schlitten 3 und der Chassis 2 zur Kontaktierung freizugeben.The cams 15 , 16 are designed in particular as follows. The cam 15 has a slope 15 a assigned to the corresponding contact spring 7 , on which the outer end of the contact spring 7 can slide when engaged with the cam 15 . Furthermore, the cam 16 has a rounded corner 16 a which has an effect corresponding to the associated contact spring 7 of the bevel 15 a. The cams 15 , 16 therefore have the task of keeping the contact springs 7 away from or before inserting the chip card 100 and releasing them for further contact when the card is inserted further by the relative movement between the carriage 3 and the chassis 2 .

Fig. 8 zeigt die Kontaktiereinrichtung mit der Karte in Ein-/Ausgabe-Stellung, d. h. die Karte 100 kommt gerade mit der Klemme 10 in Eingriff und die Kontakte 7 sind zwangsgeöffnet. In Fig. 9 ist die Karte etwas weiter hineingeschoben. Sie steht mit der Klemme 10 in Eingriff und beginnt gerade, den Schlitten durch Drücken gegen den Anschlag 13 zu verschieben. Dadurch wird begonnen, die Kontaktfedern 7 freizugeben und der Kontaktdruck zwischen den Federn 7 und der Karte 100 beginnt zu wirken. Der Schaltkontakt bestehend aus Schaltschenkeln 17A, 17B und 18 ist noch geöffnet. Fig. 8 shows the contacting with the card in input / output position, that is, the card 100 just comes to the terminal 10 is engaged and the contacts 7 are positively opened. In Fig. 9 the card is pushed a little further. It is in engagement with the clamp 10 and is just beginning to move the slide by pressing against the stop 13 . This starts to release the contact springs 7 and the contact pressure between the springs 7 and the card 100 begins to act. The switching contact consisting of switching legs 17 A, 17 B and 18 is still open.

In Fig. 10 sind die Kontaktfedern 7 völlig freigegeben, so daß der Kontaktdruck voll wirkt. Die Schenkel des Schaltkontaktes 17A, 17B, 18 kommen gerade in Berührung. Fig. 11 zeigt die Lesereinrichtung mit eingelegter Karte in Lesestellung. Der Schaltkontakt ist nun geschlossen und gestattet ein Lesen der Karte. Die Kontaktfedern 7 liegen mit vollem Kontaktdruck an Kontaktierungsflächen auf der Chipkarte an. Fig. 12 zeigt die erste Stufe des Herausziehens der Chipkarte 100 aus dem Leser 1. In Fig. 13 ist die Position gezeigt, in der der Schaltkontakt 17A, 17B, 18 sich gerade öffnet. Fig. 14 zeigt die Ein- /Ausgabe-Position der Karte ähnlich wie Fig. 8, wobei die Kontaktfedern 7 wieder durch die Nocken 15, 16 geöffnet sind.In Fig. 10, the contact springs 7 are fully released, so that the contact pressure is fully effective. The legs of the switch contact 17 A, 17 B, 18 just come into contact. Fig. 11 shows the reader device with an inserted card reading position. The switch contact is now closed and allows the card to be read. The contact springs 7 rest with full contact pressure on contact surfaces on the chip card. Fig. 12 shows the first stage of pulling out the IC card 100 from the reader 1. In Fig. 13 the position is shown in which the switch contact 17 A, 17 B, 18 just opens. FIG. 14 shows the input / output position of the card similar to FIG. 8, the contact springs 7 being opened again by the cams 15 , 16 .

Die Fig. 15 bis 17 zeigen die Chassis 2 ohne angebaute Teile. FIGS. 15 to 17 show the chassis 2 without attached parts.

Fig. 18 zeigt den Schlitten 3 von unten. Hierbei sind die Vorsprünge 4a-d erkennbar. Ferner ist die laterale Anordnung der Kontaktfedern 7 sowie der Schenkel 17A, 17B und 18 gezeigt. Fig. 18 shows the carriage 3 from below. The projections 4 a-d can be seen here. Furthermore, the lateral arrangement of the contact springs 7 and the legs 17 A, 17 B and 18 is shown.

In den Fig. 19 und 20 ist ferner in Strichlinien angedeutet, daß die Enden 7a der Kontakte auch tangential an die flexible gedruckte Leiterplatte angelötet werden können. Vorzugsweise werden sie jedoch durch in der Leiterplatte vorgesehene Lötaugen gesteckt und festgelötet.In Figs. 19 and 20 is also indicated in dotted lines that the ends 7 can be soldered to the contacts also a tangent to the flexible printed circuit board. However, they are preferably inserted and soldered through soldering pads provided in the circuit board.

Claims

1. Chip card contacting device 'which has the following:
a chassis ( 2 ) for receiving and guiding a chip card ( 100 );
a carriage ( 3 ) which can be moved back and forth in the chassis ( 2 ); and
one or more contact arms ( 7 ) for contacting contact areas ( 101 ) provided on the chip card ( 100 ); characterized in that the contact arms ( 7 ) are mounted on the carriage ( 3 ) to move together with the carriage ( 3 ).

2. Chip card contacting device according to claim 1, wherein on the chassis ( 2 ) cams or projections ( 15 , 16 ) are provided in order to forcibly keep the contact arms ( 7 ) open when the card ( 100 ) is not inserted.

3. Chip card contacting device according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to the contact arms ( 7 ) a switching contact ( 17 A, 17 B, 18 ) is provided for switching on the reading process, after which the contact arms ( 7 ) with full contact pressure press on the contact surfaces ( 101 ) of the card ( 100 ).

4. Chip card contacting device according to one of the preceding claims, characterized in that the connection from the contact arms ( 7 ) to a further processing circuit by means of a flexible printed circuit board ( 8 ).

5. Chip card contacting device according to one of the preceding claims, characterized in that the carriage ( 3 ) is biased into the non-actuated position by means of a spring ( 6 ).