DE4418609A1 - Chipkartenleser mit Endlagenschalter und insbesondere den Endlagenschalter an sich - Google Patents

Description

Chipkartenleser sind seit langem bekannt und es sei bei­ spielsweise auf DE 38 10 275 A1, US-PS 4,900,273 und EP 0 231 409 A1 verwiesen.

Der bei einem Chipkartenleser häufig verwendete Endlagen­ schalter dient dazu, die End- oder Leseposition einer in den Chipkartenleser eingesetzten Chipkarte festzustellen und an eine elektronische Verarbeitungsschaltung zu mel­ den. Daraufhin kann die Verarbeitungsschaltung ein "Le­ sen" der Informationen des Chips, aber ggf. auch ein Ein­ geben von Informationen in die Chipkarte vorsehen.

Bei den bekannten Endlagenschaltern treten Probleme hin­ sichtlich von Verunreinigungen der Kontaktelemente auf, wie beispielsweise durch Staub oder Feuchtigkeit. Ferner ist die Verbindung zwischen den Kontakten des Endlagen­ schalters und auch den Kontakten des Chipkartenlesers mit der elektronischen Verarbeitungseinrichtung häufig pro­ blematisch. Im allgemeinen wird eine Zwischenverbindung zwischen dem Chipkartenleser einschließlich des Endlagen­ schalters und der elektronischen Verarbeitungsanordnung eingesetzt. Diese Zwischenverbindung wird häufig durch ein Flachkabel oder aber auch durch ein sogenanntes Flex­ print geschaffen. Die Anschlußenden der Kontakte der Chipkarte und auch die Anschlußenden der Kontaktelemente des Endlagenschalters sind üblicherweise in Öffnungen in zum Beispiel dem Flexprint eingeführt, die im Bereich der Leiterbahnen des Flexprints liegen, so daß eine Verlötung der Anschlußenden der Kontaktelemente mit diesen Leiter­ bahnen erfolgen kann. Diese Verbindungsweise ist jedoch recht aufwendig und zeitraubend. Dies gilt insbesondere auch für das Anschließen des Endlagenschalters.

Aus der DE-PA 42 18 970.5 ist beispielsweise ein Chip­ kartenleser der oben genannten Bauart bekannt, bei dem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der Endlagenschal­ ter als Folienschalter ausgebildet ist.

Ausgehend von der DE-PA 42 18 970.5 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Chipkartenleser der eingangs genannten Art vorzusehen, bei dem der insbesondere als Folienschalter ausgebildete Endlagenschalter in einfacher und kostengünstiger Weise herzustellen ist, und eine mög­ lichst einfache Verbindung des Endlagenschalters mit der Verarbeitungsschaltung gewährleistet.

Die vorliegende Erfindung sieht daher zur Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik vor, daß der insbeson­ dere als Folienschalter ausgebildete Endlagenschalter mit der auch als Flexprint bezeichneten flexiblen Leiter­ platte integriert werden kann, d. h. daß die Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatte direkt die Kontakte des Foli­ enschalters bilden.

Hierbei entfällt gegenüber dem Stand der Technik ein zu­ sätzliches Bauelement, d. h. ein zusätzlicher Folien­ schalter, da dieser direkt aus Elementen der flexiblen Leiterplatte gebildet ist. Ferner entfällt ein späteres Kontaktieren bzw. Verbinden des an sich schon bekannten Folienschalters mit der Verarbeitungsschaltung.

Entsprechend sieht die Erfindung einen Endlagenschalter für einen Chipkartenleser gemäß dem Anspruch 1 vor.

Der Endlagenschalter ist derart angeordnet, daß er nach Aktivierung durch die entsprechende vordere Kante der Chipkarte die elektrische Verbindung der Kontaktelemente des Chipkartenlesers zu den Kontakten der Chipkarte frei­ gibt.

Der an sich bekannte Folienschalter wird also direkt durch Elemente eines Flexprint (insbesondere seiner Lei­ terbahnen) gebildet. Durch diese Maßnahme entfällt der separate Folienschalter, der erst später mit dem Flex­ print verbunden werden würde. Ein weiterer Vorteil der integralen Ausbildung des Folienschalters mit dem Flex­ print liegt darin, daß der Schritt des Kontaktierens von "Anschlußenden" des Folienschalters entfällt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merk­ malen der Unteransprüche, sowie den sonstigen Anmeldungs­ unterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbei­ spielen näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Chipkartenlesers sowie einer an­ deutungsweise dargestellten Chipkarte;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Endlagenschalter des Chipkartenlesers, wobei der Endlagenschalter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus­ gebildet ist;

Fig. 3 schematisch den Aufbau einer flexiblen Leiter­ platte die im Bereich des Endlagenschalters gemäß Fig. 2 integriert ist;

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei hier ein zweites Ausführungsbeispiel eines Endlagenschalters dargestellt ist;

Fig. 5 schematisch den Aufbau der flexiblen Leiter­ platte die im Bereich des Endlagenschalters gemäß Fig. 4 integriert ist;

Fig. 6 und 7 die Arbeitsweise des Endlagenschalters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 und 9 die Arbeitsweise eines Endlagenschalters ge­ mäß einem dritten Ausführungsbeispiel;

Fig. 10 und 11 die Arbeitsweise eines Endlagenschalters gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;

Fig. 12 und 13 die Arbeitsweise eines Endlagenschalters gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt einen Chipkartenleser 1, in den in Pfeil­ richtung E eine teilweise dargestellte Chipkarte 2 ein­ geführt werden kann. Die Chipkarte 2 weist einen Kon­ taktbereich 3 mit nicht näher dargestellten Kartenkon­ takten auf. Ferner besitzt die Chipkarte 2 eine Vorder­ kante 5.

Der Chipkartenleser 1 wird vorzugsweise aus einem Rahmen 6 gebildet, der folgendes aufweist: Kontaktelemente 7, einen Endlagenschalter 11, sowie Stifte 20 zur seitlichen Führung der Chipkarte 2.

Die Kontaktelemente 7 besitzen Kontaktkuppen 8 sowie An­ schlußenden 9. Die Kontaktkuppen 8 können mit den Karten­ kontakten der Chipkarte 2 in Kontakt kommen. Die An­ schlußenden 9 können vorzugsweise mit einer flexiblen Leiterplatte 14, nachfolgend Flexprint genannt verbunden sein oder aber mit sonstigen elektrischen Verbindungen in Kontakt kommen. Dadurch wird eine Zwischenverbindung zwischen dem Chipkartenleser 1 und einer elektronischen Verarbeitungsanordnung gebildet. Vorzugsweise werden aber die Anschlußenden 9 der Kontaktelemente 7 in bekannter Art und Weise durch Öffnungen in dem Flexprint 14 ge­ führt, die im Bereich der Leiterbahnen (34, 35 in Fig. 2) des Flexprints 14 liegen, so daß eine Verlötung der An­ schlußenden 9 mit diesen Leiterbahnen erfolgen kann.

Das Flexprint 14, das als Zwischenverbindung zwischen dem Chipkartenleser 1 und einer elektronischen Verarbeitungs­ anordnung dient, besitzt vorzugsweise neben einem Kon­ taktelementabschnitt 18, der, wie schon oben angedeutet, mit den Anschlußenden 9 der Kontaktelemente 7 in Kontakt kommt noch einen Schalterabschnitt 17, der mit dem End­ lagenschalter 11 integriert ist. Vorzugsweise sind der zum Chipkartenleser 1 weisende Schalterabschnitt 17 und der Kontaktelementabschnitt 18 durch einen Schlitz 19 voneinander getrennt.

Der Endlagenschalter 11 besitzt ein Gehäuse 22, das vor­ zugsweise integral mit dem Rahmen 6 des Chipkartenlesers 1 ausgebildet ist, sowie in Fig. 1 dargestellte Schalt­ kontaktbetätigungsmittel 26.

Anhand der Fig. 2 und 3 wird nun ein erstes Ausführungs­ beispiel eines Endlagenschalters 30 mit einem mit diesem integrierten Flexprint 31 beschrieben. Das Flexprint 31 besitzt Leiterbahnen 32, 33, 34 und 35, wobei die Leiter­ bahnen 34 und 35 in einem Kontaktelementabschnitt 36 des Flexprints liegen und die Leiterbahnen 32, 33 in einem Schalterabschnitt 37 liegen. Der Kontaktelementabschnitt 36 und der Schalterabschnitt 37 des Flexprints 31 sind wiederum in dem zum Chipkartenleser 1 weisenden Endbe­ reich durch einen Schlitz 38 voneinander getrennt.

Das Flexprint 31 weist eine in Fig. 3 obere Folie 40 und eine nicht näher bezeichnete gezeigte untere Folie auf, die die Leiterbahnen 32, 33, 34, 35 sandwichartig umge­ ben. Wie in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 39 dar­ gestellt, ist die obere Folie des Schalterabschnitts 37 in dem zum Chipkartenleser bzw. zum Endlagenschalter 30 weisenden Endabschnitt entfernt, so daß die Leiterbahnen 32, 33 freiliegen. Dieser Endbereich des Flexprints 31 mit den freiliegenden Leiterbahnen 32, 33 ist vorzugs­ weise von unten in das Gehäuse 22 des Endlagenschalters 30 eingeführt und die obere Folie 40 des Flexprints 31 wird vorzugsweise durch eine Klebeschicht 49 mit einer Rückenwand des Gehäuses 22 verklebt, wobei die frei­ liegenden Leiterbahnen 32, 33 in Einschubrichtung der Chipkarte 2 weisen.

Hierbei bilden die Leiterbahnen 32 und 33 einen ersten Schaltkontakt 46 des Endlagenschalters 30. Diesem ersten Schaltkontakt 46 ist in Einschubrichtung der Chipkarte 2 ein zweiter (Folien-) Schaltkontakt 47 vorgelagert, der seinerseits an einer Folie 41 befestigt ist. Die Folien 40 und 41 sind durch Abstandselemente 43, 44 voneinander beabstandet, und somit sind auch die ersten und zweiten Schaltkontakte 46, 47 voneinander beabstandet.

Die Folien 40, 41 sowie die Abstandselemente 43, 44 und die ersten und zweiten Schaltkontakte 46, 47 bilden somit einen sogenannten Folienschalter 48. Diesem Folienschal­ ter 48 ist in Einschubrichtung der Chipkarte 2 ferner ein Betätigungselement 42 vorgelagert, welches vorzugsweise aus einem elastischen Gummimaterial besteht. Das Betä­ tigungselement 42 kann auch integral mit dem Folien­ schalter 48 ausgebildet sein.

In den Fig. 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Endlagenschalters 51 der vorliegenden Erfindung gezeigt.

Wie deutlich in Fig. 5 zu erkennen ist, sind die beiden Leiterbahnen 32, 33 des Flexprints 31 in ihren Endbe­ reichen verbreitert ausgebildet, so daß sie sich in einer Draufsicht überschneiden, um - vgl. Fig. 4 - direkt erste und zweite Schaltkontakte 53 bzw. 54 des Endlagenschal­ ters 51 zu bilden. Die Schaltkontakte 53, 54 sind vorzugs­ weise direkt an den das Flexprint 31 bildenden Folien 40, 410 befestigt. Die Folien 40, 410 sind dann im Bereich des Endlagenschalters nicht miteinander verbunden durch Ab­ standselemente voneinander beabstandet um wiederum zu­ sammen mit den Schaltkontakten 53, 54 einen Folienschal­ ter 55 zu bilden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen die Betätigungsweise des Endla­ genschalters 30 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die Fig. 6 eine Nicht-Kontaktstellung und Fig. 7 eine Kontaktstellung darstellt. In Fig. 7 wird das Be­ tätigungselement 42 durch die Vorderkante 5 der Chipkarte 2 in Richtung der Rückwand des Gehäuses 22 gedrückt, wo­ bei es sich derart verformt, daß es die Folie 41 und so­ mit den zweiten Schaltkontakt 47 in Richtung des ersten Schaltkontakts 46 drückt, so daß diese sich gegenseitig kontaktieren.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Betätigungsweise eines drit­ ten Ausführungsbeispiels eines Endlagenschalters 57. Bei diesem Ausführungsbeispiel, welches im wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel gleicht, sind anstelle des Be­ tätigungselementes 42 Sekundärbetätigungsmittel 60 vor­ gesehen, die zwischen der Rückwand des Gehäuses 22 und der Folie 40 angeordnet sind. Wird nun eine Chipkarte 2 in Richtung des Endlagenschalters 57 bewegt, kommt die Vorderkante 5 der Chipkarte 2 direkt mit der Folie 41 des Folienschalters in Kontakt und drückt diese in Richtung der Folie 40. Die Folie 40 wird nun auf Grund der Sekun­ därbetätigungsmittel 60 derart verformt wird, daß sich die ersten und zweiten Schaltkontakte 46 und 47 kontak­ tieren.

Die Fig. 10 und 11 zeigen die Betätigung eines Endlagen­ schalters 63 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel gleicht im wesent­ lichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei jedoch an­ stelle des Betätigungselementes 42 dem Folienschalter ein Schalthebel 66 vorgelagert ist, der mit der Vorderkante 5 der Chipkarte 2 in Kontakt kommen kann. Der Schalterhebel 66 ist am Rahmen angespritzt oder als Extrateil montiert. Durch einen Druck der Vorderkante 5 der Chipkarte 2 auf
den Schalthebel 66 wird die Folie 41 derart verformt, daß sich die ersten und zweiten Schaltkontakte 46, 47 kontak­ tieren.

Die Fig. 12 und 13 zeigen die Betätigung eines Endlagen­ schalters 70 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel gleicht im wesent­ lichen dem dritten Ausführungsbeispiel, da sich zwischen dem Folienschalter 48 und der Rückseite des Gehäuses 22
wiederum Sekundärbetätigungsmittel 60 befinden. In glei­ cher Weise wie in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist dem Folienschalter 48 jedoch auch ein Schalthebel 66 vorgelagert. Beim Einführen einer Chipkarte 2 in den
Chipkartenleser 1 kommt wiederum dessen Vorderkante 5 in Eingriff mit dem Schalthebel 66, der den Folienschalter 48 in Richtung der Sekundärbetätigungsmittel 60 drückt, wodurch sich die an den Sekundärbetätigungsmitteln 60 anliegende Folie 40 derart verformt, daß sich die ersten und zweiten Schaltkontakte 46, 47 kontaktieren.

Claims (11)

1. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) insbesondere für einen Chipkartenleser (1) mit einem Rahmen (6) zur Aufnahme und Führung einer mit Kartenkontakten bestückten Chipkarte (2), wobei der Rahmen (6) mit elektrischen Kontaktelementen (7) bestückt ist die so angeordnet sind, daß sie in der Endposition der Chipkarte (2) die korrespondierenden Kartenkontakte der Chipkarte (2) kontaktieren, wobei der Endlagen­ schalter durch ein Gehäuse (22), einen Folienschal­ ter (48, 55) mit ersten und zweiten Schaltkontakten (46, 47; 53, 54) und Schaltkontaktbetätigungsmittel gebildet wird dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Schaltkontakte (46; 53, 54) des Folien­ schalters aus mindestens einer Leiterbahn (32, 33) einer flexiblen Leiterplatte oder einem Flexprint (14, 31) gebildet wird.

2. Endlagenschalter (51) nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Schaltkontakte (53, 54) des Folienschalters aus Leiterbahnen (32, 33) des Flex­ print gebildet sind.

3. Endlagenschalter (51) nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (32, 33) des Flexprint (31) im Bereich der Schaltkontakte (53, 54) derart verbreitert sind, daß sie sich über­ lappen.

4. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flexprint (31) einen Kontaktelementabschnitt (36), zur Kontaktierung von Anschlußenden (9) der Kontaktelemente (7) und einen Schalterabschnitt (37) zur Bildung der Schaltkontakte (46; 53, 54) des Folienschalters besitzt.

5. Endlagenschalter (30) nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Flexprint (31) in dem zum Chipkartenleser weisenden Bereich zwischen dem Kontaktelementabschnitt (36) und dem Schalterab­ schnitt (37) einen Schlitz (38) besitzt.

6. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontaktbetätigungsmittel ein dem Folienschalter vorgelagertes Betätigungselement (42) aufweisen.

7. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontaktbetätigungsmittel zwischen dem Folienschalter und einer Rückwand des Gehäuses (22) angeordnete Sekundärbetätigungsmittel (60) aufwei­ sen.

8. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkontaktbetätigungsmittel einen Schalthebel (66) aufweisen.

9. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalhebel (66) aus dem gleichen Kunststoff wie der Rahmen (6) besteht und an diesen angespritzt ist.

10. Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel am Rahmen montiert ist.

11. Chipkartenleser mit einem Endlagenschalter (11; 30; 51; 57; 63; 70) nach einem der vorhergehenden An­ sprüche.