DE60002078T2

DE60002078T2 - Kompakte chipkartenverbindungsanordnung mit einer kartenauswurfvorrichtung

Info

Publication number: DE60002078T2
Application number: DE60002078T
Authority: DE
Inventors: Herve Bricaud; Yves Pizard
Original assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Current assignee: ITT Manufacturing Enterprises LLC
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2003-12-11
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: FR2793921A1; KR20020009614A; FR2793921B1; ATE237159T1; WO2000070532A1; CN1182483C; AU4920400A; DE60002078D1; EP1190367A1; US6802448B2; JP2002544655A; CN1348569A; US20020088857A1; EP1190367B1; CA2365344A1; AU767301B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung für den Anschluss einer elektronischen Speicherkarte bzw. Smart Card, welche auf einer ihrer Hauptflächen elektrische Kontaktstreifen (englisch: contact pads) aufweist, die mit einem integrierten Schaltkreis in der Karte verbunden sind.
Eine derartige Anordnung soll dazu beitragen, die Karte in einer Betriebsposition zu platzieren, in welcher die elektrische Verbindung sichergestellt ist.
Eine derartige Anordnung soll es dem Benutzer auch ermöglichen, die Karte leicht zu entnehmen, nachdem diese benutzt worden ist.
Gemäß einer ersten bekannten Konstruktion, die beispielsweise in Geräten verwendet wird, die es erlauben, Banktransaktionen auszuführen, ist es das Gerät selbst, welches am Ende der Transaktionsoperationen unter Verwendung von motorisch betriebenen Mitteln die Karte in eine derartige Position ausschiebt, dass es dem Benutzer möglich ist, die Karte zu erfassen.
Gemäß einer anderen besonders einfachen Konstruktion steht die Karte in der Betriebsposition deutlich aus der Aufnahmevorrichtung um einige zehn Millimeter vor, um so dem Benutzer einfach zu ermöglichen, die Karte an dem vorstehenden Abschnitt derselben zu fassen und diese aus der Aufnahmevorrichtung zu entnehmen, indem man an der Karte in einer Richtung parallel zu der Ebene der Karte zieht.
Diese Konstruktion hat jedoch den Nachteil, dass sie einen beträchtlichen Teil der Karte Vorstehen lässt, wenn die letztere sich in ihrer Betriebsphase befindet. Für viele Anwendungen sowie beispielsweise aus Sicherheitsgründen dann, wenn die Karte in einem Gerät eingesetzt wird, welches in dem Passagierraum eines Motorfahrzeuges angeordnet ist, ist es erwünscht, dass die Karte nur sehr geringfügig zu der Außenseite der Aufnahmevorrichtung hin vorragt, wenn sie sich in der Anschluss- und Betriebsposition befindet, oder dass ein kleiner Teil der Karte über eine Ausnehmung zugänglich ist, die zu diesem Zweck in dem Gehäuse der Einrichtung, welche diese aufnimmt, vorgesehen ist.
Eine derartige Anordnung, bei der die Karte nur wenige Millimeter zu der Außenseite der Aufnahmevorrichtung vorragt, macht es besonders schwierig, wenn nicht unmöglich, dass der Benutzer die Karte manuell erfasst.
Die Druckschrift EP-A-0 350 509 hat bereits eine Aufnahmevorrichtung vorgeschlagen, bei welcher die Karte in der Betriebsposition vollständig in eine Vorrichtung eingeführt ist, wobei das Einführfenster für die Karte durch eine Scharnierklappe verschlossen ist, die dann, wenn der Benutzer wünscht, die Karte wieder zu entnehmen, durch den Benutzer fortgeschwenkt wird, was ein Auswerfen der Karte aus der Aufnahmevorrichtung bewirkt.
Diese Konstruktion ist kompliziert und hat außerdem den Nachteil, dass sie auf der Seite des Benutzers erfordert, die Abdeckung zu handhaben, deren Greifeinrichtungen nicht sehr gut zugänglich und nicht sehr leicht zu betätigen sind, insbesondere wenn diese Handhabung zum Zwecke der Entnahme "blind" ausgeführt wird.
In dem Zusammenhang mit einer Anwendung bei einem tragbaren Kasten hat die Druckschrift FR-A-2,681,711 schon eine Aufnahmevorrichtung für eine Smart Card des Typs vorgeschlagen, welche einen Kasten umfasst, von welchem eine Fläche ein Fenster begrenzt, das einen Zugang zu einem Schlitten ermöglicht, welcher ein Fach zum Unterbringen der Karte aufweist und welcher sich in dem Kasten zwischen einer Ruheposition, bei der die Karte in das Fach eingelegt oder aus dem letzteren entnommen werden kann, sowie einer Betriebsposition, bei der die Kontaktstreifen auf der Karte mit elektrischen Kontaktelementen eines in dem Kasten angeordneten elektrischen Verbinders zusammenwirken, verschieben kann, und von dem Typ, welcher Anschlagmittel umfasst, die zwischen dem Gehäuse und dem Schlitten angeordnet sind, um die Ruheposition des letzteren zu begrenzen, sowie Mittel zum Verriegeln des Schlittens in der Betriebsposition.
In der in dieser Druckschrift dargestellten Konstruktion erfordert das Entnehmen der Karte ein manuelles Erfassen des Schlittens an dessen Seitenflächen, um so die Verriegelungsmittel zu lösen und diesen zu veranlassen, in seine Ruheposition zurückzukehren, in der es möglich ist, einen Zugang zu der Karte in dessen Fach zu finden.
Auch die letztgenannte Konstruktion erlaubt es nicht, dass die Karte in einer einfachen Weise aus der Aufnahmevorrichtung entnommen wird, und zwar insbesondere, wenn das "blind" geschieht.
Eine Konstruktion einer Aufnahmevorrichtung, bei welcher die Karte in der Betriebsposition nur sehr geringfügig aus der Aufnahmevorrichtung vorsteht und bei welcher die Handhabung der Karte zum Zwecke des Entnehmens leicht und insbesondere "blind" ausgeführt werden kann, ist in der Druckschrift WO-A-96/02893 (ITT) vorgeschlagen worden.
Diese Druckschrift sieht demnach eine Anordnung für den Anschluss einer Smart Card, die auf einer ihrer Hauptflächen mit einem integrierten Schaltkreis in der Karte verbundene elektrische Kontaktstreifen aufweist, von dem Typ vor, welche einen Körper umfasst, dessen eine Fläche einen Zugang zu einem Schlitten zum Aufnehmen der Karte freigibt und der sich in Längsrichtung entlang dem Körper zwischen einer hinteren Ruheposition, bei der die Karte auf den Schlitten aufgelegt oder entnommen werden kann, sowie einer vorderen Betriebsposition, bei welcher die elektrischen Kontaktstreifen auf der Karte mit den elektrischen Kontaktelementen eines in dem Körper angeordneten elektrischen Verbinders zusammenwirken, verschieben kann, von dem Typ, welche Anschlagmittel zum Begrenzen der Ruheposition des letzteren sowie Mittel zum Verriegeln des Schlittens in der Betriebsposition aufweist, und von dem Typ, bei welchem der Schlitten elastisch in seine Ruheposition zurückgestellt wird, wobei die genannten Mittel zum Verriegeln des Schlittens in der Betriebsposition gegen die elastische Rückstellkraft des Schlittens
- von dem Typ sind, welche automatisch aktiviert werden, wenn der Schlitten seine Betriebsposition erreicht, und von dem Typ, bei welchem das Lösen durch eine Vorwärtsbewegung des Schlittens gegen die elastische Rückstellkraft über dessen Betriebsposition hinaus bewirkt wird,
- und einen Verriegelungshaken umfassen, welcher von dem Körper gehalten wird, wobei eine Endnase dieses Hakens dann, wenn der Schlitten sich nahe seiner Betriebsposition befindet, in Eingriff mit einem Verriegelungsnocken kommt, der dieser gegenüberliegend in dem Schlitten ausgebildet ist.
Der Zweck der Erfindung ist, eine Verbesserung an einer derartigen Konstruktion vorzusehen, die es insbesondere möglich macht, die Abmessung der Anordnung in all ihren Dimensionen zu reduzieren und es so einfacher macht, diese in einer kleinen Einheit einer Elektronikeinrichtung, etwa einem Mobiltelefon vom GSM-Typ, einzubauen, und welche es erlaubt, dass ein standardisierter Verbinder bei seiner Produktion verwendet wird.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung eine Anordnung des oben genannten Typs vor, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass die Endnase des Verriegelungshakens sich quer in eine Richtung parallel zu der Ebene erstreckt, in welcher die Karte und der Schlitten sich verschieben, und dass der Verriegelungsnocken in einem Flächenbereich des Schlittens ausgebildet ist, welcher senkrecht zu der Ebene der Verschiebung liegt.
Gemäß anderen Merkmalen der Erfindung ist vorgesehen:
- Der Verriegelungsnocken hat einen Abschnitt für das Einstecken der Verriegelungsnase, einen Abschnitt zum Festhalten der Verriegelungsnase, welcher die Betriebsposition des Schlittens bestimmt, und einen Abschnitt zum Freigeben der Verriegelungsnase;
- der Verriegelungsnocken hat ein annähernd herzförmiges Profil;
- der Verriegelungshaken ist ein längliches Element, welches sich annähernd entlang der Richtung der Verschiebung des Schlittens erstreckt, wobei ein freies Ende desselben um 90º abgebogen ist, so dass es die Verriegelungsnase bildet, und welches zu einer Verschwenkung in der Lage ist, um zu ermöglichen, dass die Verriegelungsnase mit dem Verriegelungsnocken in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht wird;
- der Verriegelungshaken ist ein Element, welches aus einem gebogenen Metalldraht besteht;
- die Verriegelungsnase wird elastisch zu dem Verriegelungsnocken hin gedrückt;
- der Schlitten umfasst einen Anschlag zum Positionieren der Karte, welcher zur Anlage an einer Querkante der Karte kommt, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung der Verschiebung des Schlittens erstreckt;
- die Mittel für die elastische Rückstellung des Schlittens zu seiner Ruheposition hin umfassen wenigstens eine Druckfeder, die zwischen Anlageflächen angeordnet ist, die an dem Schlitten und an dem Körper ausgebildet sind;
- der Körper ist zweiteilig ausgebildet, und zwar aus einem vorderen Teil und einem hinteren Teil, die in der Längsrichtung so miteinander verbunden sind, dass sie den Schlitten zwischen sich einschließen;
- das hintere Teil des Körpers umfasst einen vorderen Abschnitt in Form eines U, welches in Längsrichtung zu der Vorderseite hin zum Einsetzen des Schlittens offen ist, der verschiebbar zwischen den beiden einander gegenüberliegenden, längs ausgerichteten horizontalen Seitenästen des vorderen Abschnittes geführt wird, wobei die Äste miteinander durch einen Querast verbunden sind, welcher die Mittel zum Stoppen des Schlittens in der Ruheposition umfasst, und dass das vordere Teil des Körpers ein Schließ-Endstück bildet, welches auf die vorderen freien Enden der genannten Äste aufgesteckt wird;
- das vordere freie Ende der Rückstell-Druckfeder liegt in Längsrichtung an einer Fläche an, die in dem das Endstück bildenden vorderen Teil des Körpers ausgebildet ist;
- das vordere Teil des Körpers ist mittels einer Schnapp- Passung auf das hintere Teil aufgesteckt;
- der Schlitten hat einen hinteren Teil für die Führung und zum Abstoppen desselben, sowie einen vorderen Teil, welcher in Querrichtung auswärts durch zwei längsgerichtete vertikale Seitenflächen begrenzt ist, in deren einer der Verriegelungsnocken ausgebildet ist;
- das hintere freie Ende des länglichen Elementes, welches den Haken bildet, ist um 90º in Querrichtung einwärts abgebogen, um die Verriegelungsnase zu bilden, und dessen vorderes freies Ende ist durch einen Montage- und Anlenkast in Querrichtung einwärts verlängert;
- der Montage- und Anlenkast des länglichen Elementes ist zwischen dem vorderen freien Ende der Rückstellfeder und der Fläche angeordnet, die in dem das Endstück bildenden vorderen Teil des Körpers ausgebildet ist;
- der hintere Abschnitt des hinteren Teils des Körpers umfasst ein Gehäuse, welches den Verbinder aufnimmt, wobei der letztere in diesem Gehäuse in vertikaler Richtung montiert wird;
- das Gehäuse und der den Kontakthalter des Verbinders bildende Isolierkörper weisen komplementäre Anschlagmittel auf, um die vertikale Position des Verbinders mit Bezug auf den Körper zu bestimmen, sowie komplementär geformte elastisch verformbare Mittel für eine vertikale Halterung des am Anschlag anliegenden Verbinders in seinem Gehäuse;
- die Anordnung umfasst einen Schalter vom normalerweise offenen oder normalerweise geschlossenen Typ, um das Vorhandensein einer Karte sowie das Ende des Einführweges der letzteren zu erfassen, wobei der Schalter seinen Zustand nicht ändert, wenn der Schlitten in beiden Richtungen den Überschussweg über die Betriebsposition hinaus ausführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung ersichtlich, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Drauf- und Drei-Viertel- Rückansicht einer Verbindungsanordnung gemäß der Erfindung, die mit dem Schlitten in der hinteren Ruheposition gezeigt ist;
Fig. 2 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 1, wobei der Schlitten in der vorderen Arbeitsposition gezeigt ist;
Fig. 3 eine perspektivische Unter- und Drei-Viertel- Rückansicht der Anordnung in den Fig. 1 und 2, wobei der Schlitten in einer vorderen Überschussweg-Position gezeigt ist, die er zeitweilig und in einer instabilen Weise dann einnimmt, wenn der Benutzer auf die Karte zum Zwecke des Auswerfens derselben einwirkt;
Fig. 4 eine Ansicht der Anordnung in einem Großmaßstab, und zwar in einem Querschnitt durch eine vertikale Mittelebene des Verbinders;
Fig. 5 eine perspektivische Drauf- und Drei-Viertel- Rückansicht des hinteren Teils des Körpers der Anordnung;
Fig. 6 eine perspektivische Unter- und Drei-Viertel- Rückansicht des Körpers in Fig. 5;
Fig. 7 eine perspektivische Draufsicht des elektrischen Verbinders der Anordnung;
Fig. 8 eine perspektivische Unteransicht des Verbinders in Fig. 7;
Fig. 9 eine perspektivische Drei-Viertel-Rückansicht des Schlittens in einem größeren Maßstab;
Fig. 10 eine perspektivische Drei-Viertel-Vorderansicht des Schlittens in Fig. 9;
Fig. 11 eine Ansicht des Schlittens in der Fig. 10 mit einem anderen Blickwinkel;
Fig. 12 eine Seitenansicht des Schlittens, welche dessen Längsseitenfläche darstellt, die den Verriegelungsnocken umfasst;
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht in einem Großmaßstab, welche das längliche Element darstellt, das die Verriegelungsnase umfasst;
Fig. 14 eine perspektivische Drei-Viertel-Rückansicht des das Endstück des Körpers der Anordnung bildenden vorderen Teils in einem Großmaßstab;
Fig. 15 eine perspektivische Explosionsansicht aller Komponenten der Anordnung, die in Fig. 1 dargestellt sind;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht von einem der Kontaktblätter des Verbinders in einem Großmaßstab;
Fig. 17 eine Draufsicht der Anordnung gemäß der Erfindung, wobei der Schlitten in der Ruheposition dargestellt ist, und wobei die Hauptkomponenten so dargestellt sind, als ob sie durchsichtig wären;
Fig. 18 eine Seitenansicht der Fig. 17;
Fig. 19 und 20 Ansichten ähnlich denjenigen in den Fig. 17 und 18, wobei der Schlitten in der Arbeitsposition dargestellt ist;
Fig. 21 und 22 Ansichten ähnlich denjenigen in den Fig. 17 und 18, wobei der Schlitten in der Überschussweg- Position dargestellt ist;
Fig. 23 eine perspektivische Explosionsansicht der Komponenten einer zweiten Ausgestaltung einer Anordnung gemäß den Lehren der Erfindung, wobei der Verbinder in den hinteren Teil des Körpers der Anordnung eingebaut ist;
Fig. 24 eine Draufsicht der Anordnung in Fig. 23, wobei der Schlitten in der hinteren Ruheposition dargestellt ist;
Fig. 25 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 24, wobei der Schlitten in der vorderen Arbeitsposition dargestellt ist; und
Fig. 26 eine Ansicht ähnlich derjenigen in Fig. 24, wobei der Schlitten in der vorderen Überschussweg- Position dargestellt ist.
In der Beschreibung, die folgt, sind identische, ähnliche oder analoge Elemente jeweils durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Um die Beschreibung und den Wortlaut der Ansprüche zu erleichtern, werden die Ausdrücke vertikal, horizontal, oberer, unterer, vorderer, hinterer usw. beispielhaft in nicht beschränkender Weise verwendet, wobei sich diese auf die Figuren beziehen.
Wie man insbesondere in den Fig. 1 und 15 sehen kann, besteht das Gerät 100 gemäß der Erfindung aus einem Körper 102, welcher aus zwei Teilen gebildet ist, und zwar einem hinteren Teil 104 und einem vorderen Teil 106, die durch Gießformen eines Plastikmaterials hergestellt sind, ferner einem elektrischen Verbinder 10, einem Schalter 88 zum Detektieren des Vorhandenseins und des Endes des Einführweges einer Karte in der aktiven oder Arbeitsposition, einem Schlitten 108 zum Auswerfen der Karte zusammen mit dessen beiden Rückstellfedern 110 und seinem Verriegelungshaken 112, welcher ein Element ist, das aus einem gebogenen Metalldraht besteht, dessen Hauptkörper sich längs parallel zu der Einführrichtung "I" der Karte sowie der Verschiebung des Schlittens 108 erstreckt.
Der Verbinder 10 wird zuerst beschrieben.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine illustrative Ausgestaltung eines elektrischen Verbinders 10, welcher in die Verbindungsanordnung 100 eingebaut ist.
Gemäß der bekannten allgemeinen Konstruktion in der Druckschrift WO-A-95/18421 besteht der Verbinder 10 im wesentlichen aus einem isolierenden Plastikblock oder -körper 12, welcher durch Gießformen hergestellt ist, und welcher ein Trägerelement darstellt, das einen Kontakthalter für eine Reihe von Kontaktblättern 14 aus einem leitenden Material bildet.
Allgemein weist der Verbinder 10 eine doppelte Konstruktionssymmetrie mit Bezug auf zwei zueinander senkrecht stehende vertikale Symmetrieebenen auf, von denen eine in Längsrichtung und die andere quer verläuft.
In der Ausgestaltung, die in den Fig. 1 bis 8 dargestellt ist, hat der Verbinder 10 drei Paare von Kontaktblättern 14, die in Längsrichtung paarweise zueinander ausgerichtet sind.
Der Verbinder 10 hat demnach sechs Kontaktblätter, deren jedes in der Lage ist, in einer allgemein bekannten Weise mit einem zugeordneten Leiterstreifen auf einer Smart Card (in den Figuren nicht dargestellt) zusammenzuwirken.
Der Isolierkörper 12 ist ein Bauteil, welches die Gesamtform eines abgeflachten rechteckigen Parallelepipeds hat, welches durch eine ebene horizontale obere Fläche 16, eine horizontale untere Fläche 18, zwei einander gegenüberliegende, vertikal ausgerichtete, längs verlaufende Seitenflächen 20 und zwei einander gegenüberliegende, vertikal ausgerichtete hintere, quer verlaufende Seitenflächen 22 begrenzt ist.
Gemäß der bekannten allgemeinen Konstruktion in der Druckschrift WO-A-95/18421 hat der Isolierkörper 12 zwei Reihen von drei paarweise zueinander ausgerichteten Aufnahmen 24.
Jede Aufnahme 24 läuft in Längsrichtung in eine zugeordnete hintere, quer verlaufende Fläche 22 aus, und sie ist vertikal nach unten in der unteren Fläche 18 sowie vertikal nach oben in der oberen Fläche 16 geöffnet.
Jede Aufnahme 24 ist dazu ausgelegt, ein Kontaktblatt 14 aus einem elastisch verformbaren leitenden Material aufzunehmen, von denen eine Ausgestaltung in Fig. 16 dargestellt ist. Jedes Kontaktblatt 14 bildet ein gestanztes und gebogenes leitendes Element. Jedes Kontaktblatt 14 erstreckt sich entlang der Längsrichtung sowie in einer vertikalen Ebene parallel zu der längs verlaufenden Symmetrieebene.
Jedes Kontaktblatt 14 hat ein erstes, konvex gekrümmtes Kontaktende 30, welches dazu ausgelegt ist, mit einem entsprechenden Streifen (englisch: pad) an einer Smart Card zusammenzuwirken, die in Längsrichtung in einer horizontalen Richtung "I" parallel zu den Aufnahmen 24 in eine Lese- /Schreibvorrichtung (nicht dargestellt) eingeführt werden kann, die mit einer Verbindungsanordnung 100 ausgestattet ist, die mit dem bereits in dem Körper 102 montierten Verbinder 10 ausgeliefert wird.
Das gekrümmte Kontaktende 30 eines jeden Blattes 14 ist in Längsrichtung durch eine annähernd horizontale Nase 32 verlängert, deren Funktion nachstehend erläutert wird.
Jedes Kontaktblatt 14 hat auch ein Anschlussende 34, welches sich in der in den Figuren dargestellten Ausgestaltung horizontal und in Längsrichtung zu der Außenseite des Isolierkörpers 12 über die zugeordnete hintere, quer verlaufende Fläche 22 hinaus erstreckt, wobei dessen untere Fläche 35, die hier annähernd in der Ebene der unteren Fläche 18 des Isolierkörpers 12 liegt, leicht nach unten um annähernd 0,5 mm so versetzt ist, dass die gesamte Dicke des Verbinders 10, die annähernd 2,4 mm einschließlich der Höhe der Ausgangsanschlüsse 34 ist, der gesamten Höhe des hinteren Teils der Anordnung 100 entspricht.
In dem in den Figuren gezeigten Beispiel ist die gesamte Höhe zwischen der oberen Fläche der gedruckten Leiterplatte und der Gleitfläche für die Karte annähernd gleich 2,4 mm; sie kann auf 1,9 mm reduziert werden, indem man einen Verbinder 10 mit niedrigeren Ausgangsanschlüssen 34 verwendet. Wenn die Kontaktblätter 14 vom "Kragarm"-Typ durch gerade Kontaktblätter vom "Haken"-Typ ersetzt werden, dann kann die Dicke des vorderen Teils auf annähernd 1 mm reduziert werden.
Jedes Anschlussende 34 bildet einen Lappen, welcher es erlaubt, dass jedes Blatt 14 elektrisch mit einer leitenden Spur auf einer gedruckten Leiterplatte (nicht dargestellt) verbunden wird, beispielsweise durch Löten unter Verwendung der Oberflächenmontagetechnik (englisch: surface mounting technique).
Das gekrümmte Kontaktende 30 und das Anschlussende 34 eines jeden Blattes 14 sind durch ein haarnadelförmiges zentrales Anlenkteil 38 miteinander verbunden.
Das zentrale Anlenkteil 38 eines jeden Blattes 14 hat demnach einen ersten Ast 40, welcher sich in einer annähernd horizontalen Längsrichtung parallel zu der unteren Fläche 18 des Isolierkörpers 12 erstreckt, und einen zweiten Ast 42, welcher einen spitzen Winkel mit dem ersten Ast 40 bildet, wobei die Äste durch den zentralen Bogen 44, welcher seinerseits die Form eines U hat, miteinander verbunden sind.
Der zentrale Bogen 44 ist dem Zentrum des Verbinders 10 zugewandt, d. h. der quer Verlaufenden Zwischentrennwand 28 derart, dass er annähernd in Linie mit den Leiterstreifen auf dem Chip der Smart Card liegt, wenn die letztere sich in der Lese-/Schreibposition befindet.
Das freie Ende 46 des ersten Astes 40 eines jeden Blattes 14 hat eine größere Breite als die Durchschnittsbreite des Blattes, und es erstreckt sich in Längsrichtung, vertikal in einer Linie mit dem in der Form einer Nase 32 ausgebildeten freien Ende des gekrümmten Kontaktendes 30, und es weist in einer bekannten Weise eine Ausnehmung 45 auf, in die die Nase 32 eintritt, wenn der obere Ast 42 mit dem gekrümmten Ende 30 sich vertikal nach unten biegt. Jedes verbreiterte freie Ende 46 ist durch den Anschlusslappen 34 verlängert. In einer bekannten Weise hat jedes freie Ende 46 für die Montage des Blattes 14 in dessen Aufnahme 24 und zum Halten desselben darin eine seitliche Harpunenausbildung 48 und einen seitlichen Stabilisierlappen 50, die in komplementären seitlichen Schlitzen in der jeweiliger Aufnahme 24 aufgenommen werden.
Wie in Fig. 16 zu sehen ist, sind die Zähne der Harpunenausbildung 47 entlang eines ausgeschnittenen Längslappens ausgebildet, welcher ebenso, wie der Lappen 50, die Funktion hat, das Kontaktblatt 14 zu stabilisieren, wenn es sich in Position in seiner Aufnahme 24 befindet.
Jede Aufnahme 24 läuft in die obere Fläche 16 aus, in welcher sie in einer Draufsicht, und wie man in Fig. 7 sehen kann, einen Schlitz 60 definiert, welcher einen Durchtritt für das gekrümmte Kontaktende 30 des Blattes 14 und einen teilweisen Durchtritt für den zweiten Ast 42 des zentralen Anlenkteils 38 erlaubt.
Jeder Schlitz 60 ist in Längsrichtung zu der Vorderseite hin, die zum Zentrum des Verbinders hin ausgerichtet ist, durch eine Kante 62 begrenzt, und er ist zu der Rückseite hin durch ein Querhaupt 66 begrenzt, welches zusammen mit dem Isolierkörper 12 gießgeformt wird.
Jedes Querhaupt 66 ist in dem oberen Teil der Aufnahme 24 und an dessen hinterer Querkante angeordnet, d. h. es ist bündig mit der Ebene der oberen Fläche 16 und mit der Ebene der zugeordneten hinteren Querfläche 22.
Jede der beiden oberen Längsende-Ecken des Isolierkörpers 12 weist demnach eine Kontinuität des Materials und des Profils über die gesamte Querbreite des Isolierkörpers auf, vorzugsweise mit einer Abschrägung 68, wie in Fig. 7 dargestellt ist.
Jedes Querhaupt 66 bildet durch seine geneigte innere untere Fläche einen Anschlag, an dem die Nase 32 des zugeordneten Kontaktblattes 14 elastisch anliegt und so die Ruheposition des Blattes 14 bestimmt.
Das gekrümmte Ende 30 eines jeden Kontaktblattes 14 wird auf diese Weise in einer präzisen geometrischen Position gehalten, insbesondere mit Bezug auf die obere Fläche 16, und zwar mit einer geringen elastischen Vorspannung.
Wenn das jeweilige Kontaktblatt 14 durch Längseinführung eingesetzt wird, dann kommt das jeweilige Querhaupt 66 in Eingriff mit der geneigten oberen Fläche 31 des vorderen Längsteils des konvex gekrümmten Endes 30, um eine elastische Auslenkung des letzteren vertikal nach unten zu bewirken, wobei die Nase 32 in die Ausnehmung 45 eintritt.
Jede der quer verlaufenden Seitenflächen 22 des Isolierkörpers 12 ist in seinem unteren Teil mit einem Längswulst 84 ausgestattet, welcher sich über die gesamte Breite des Isolierkörpers 12 erstreckt, und welcher vertikal nach oben durch eine horizontale obere Anlagefacette 86 begrenzt ist, mit welcher ein komplementärer Teil des Körpers der Vorrichtung im Eingriff ist, wie weiter unten erläutert wird.
Der Verbinder 10 ist in einer Aufnahme 114 in dem hinteren Abschnitt 116 des hinteren Teils 104 des Körpers 102 aufgenommen, dessen vorderer Abschnitt 117, welcher seinerseits eine Gesamtgestaltung in der Form eines U hat, aus zwei parallelen Längsarmen oder Ästen 118 und 119 besteht, die durch einen Querast oder ein Querhaupt 120 miteinander verbunden sind.
Die obere Fläche eines jeden Astes 118, 119 ist in Längsrichtung zur Vorderseite hin durch eine Anschlagplatte 191, 193 begrenzt, wobei die beiden Platten vertikal und quer ausgerichtet sowie koplanar sind.
Zwei horizontale seitliche Verstärkungsflügel 122 und 124 verbinden den hinteren Abschnitt 116 mit den Ästen 118 und 119, und sie erstrecken sich in einer Zwischenebene zwischen den horizontalen Ebenen, die der oberen Fläche 126 und der unteren Fläche 128 entsprechen, welche den Ästen 118 und 119 und dem hinteren Abschnitt 116 gemeinsam sind.
Der seitliche Flügel 124 liegt auf einem Niveau annähernd 0,5 mm unterhalb der Verschiebeebene 126 der Karte, und insbesondere so, dass eine Ausnehmung geschaffen wird, um zu ermöglichen, dass gestanzte Karten gemäß dem ISO 7811- Standard eingeführt werden können.
Der hintere Abschnitt 116 hat eine Gesamtgestaltung entsprechend einem rechteckigen Rahmen, welcher die komplementäre Aufnahme 114 in dem Isolierkörper 12 des Verbinders 10 begrenzt.
Die vertikale Position des Verbinders 10 in der Aufnahme 114 derart, dass dessen obere Fläche 16 annähernd koplanar mit der oberen Fläche 126 des hinteren Abschnittes 116 des Körpers 102 ist, wird dadurch bestimmt, dass die oberen Facetten 86 der Wülste 84 vertikal nach oben an die unteren Facetten 130 der Wülste 132 anstoßen, die in dem oberen Teil der quer verlaufenden Seitenflächen 134 der Aufnahme 114 ausgebildet sind.
Der Verbinder 10 wird in der Aufnahme 114 an Ort und Stelle durch vorstehende Ansätze 136 gehalten, die nahe den unteren Kanten der längsgerichteten Seitenflächen 138 der Aufnahme 114 ausgebildet sind, Ansätze, welche abgeschrägt sind, um zu ermöglichen, dass der Verbinder 10 mittels einer Schnapphalterung durch die elastische Ausbiegung der längs verlaufenden seitlichen Pfosten des Rahmens montiert werden, und welche mit komplementären Kerben 139 in den Seitenflächen 20 des Isolierkörpers 12 in Eingriff kommen.
Die Kerben 139 sind leicht zur Horizontalen geneigt, ebenso wie die Ansätze 136, um so das Spiel in der vertikalen Richtung zu absorbieren.
Die Flexibilität der seitlichen Pfosten 138 des Rahmens erlaubt es, dass dieses Spiel absorbiert wird. Ein leichtes horizontales, nichtfunktionales Spiel (in den Figuren nicht dargestellt) kann demnach in der Querrichtung zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen 20 und 138 verbleiben. Diese Absorbierung des Spiels ist von Nutzen, um eine gute Koplanarität zwischen den Anschlusslappen oder Ausgangsanschlüssen 34 des Verbinders 10 und denjenigen des Schalters zu gewährleisten, die zu zwei getrennten Komponenten gehören, die in der Anordnung 100 miteinander verbunden sind.
Die hintere äußere, quer verlaufende Seitenfläche 140 und die vordere äußere, quer verlaufende Seitenfläche 142 des Rahmens 116 haben Scharten 144, die einen Zugang zu den Anschlusslappen 34 für die Reflow-Lötoperationen unter Verwendung eines Infrarotstrahls und/oder für eine visuelle Inspizierung der Lötverbindungen und/oder für elektrische Versuchsoperationen erlauben.
Der Verstärkungsflügel 122 ist massiv, während der andere Flügel 124 ein Fenster 146 aufweist und, an seiner unteren Fläche, einen Ansatz 148 zum Positionieren des Körpers 102 auf einer gedruckten Leiterplatte aufweist.
Sollte es erwünscht sein, einen Verbinder 10 mit vier Paaren von Kontaktblättern 14 zu verwenden, dann ist alles, was dazu nötig ist, eine Aufnahme 114 mit einer größeren Querabmessung durch Erweitern derselben in Fig. 5 nach links zu schaffen, d. h. durch einen "Übergriff" auf den Flügel 122, ohne die Gesamtbreite der Anordnung zu vergrößern.
Ein zweiter Positionieransatz 150 ist an der unteren Fläche 128 des Längsastes 118 des vorderen Abschnittes ausgebildet, welcher ein massiver Ast mit einem rechteckigen Querschnitt wie der Ast 119 ist, dessen untere Fläche eine Aufnahme 152 hat, die in einer allgemeinen Anordnung, die aus der Druckschrift WO-A-95/33243 bekannt ist, einen Schalter 88 zum Erfassen des Vorhandenseins und des Endes des Einführweges einer Karte in der aktiven Position aufnimmt.
Der Schalter 88, beispielsweise vom normalerweise offenen Typ, ist in den Körper 102 eingebaut, und er ist dort beispielsweise an der rechten Seite des, Verbinders 10 angeordnet. Sein Körper 90 ist in die Aufnahme 152 eingepasst und heiß gekrimpft, und er umfasst ein Pedal 96 zum Betätigen des Schalters 88, wobei der Ast 119 ein Loch 97 aufweist, durch das das Pedal 96 hindurchtritt, während die Streifen 92 für eine elektrische Verbindung des Schalters 88 mit der gedruckten Leiterplatte durch das Fenster 146 in dem Verstärkungsflügel 124 zugänglich sind.
Die gesamte Breite bzw. die Über-Alles-Querabmessung der Anordnung 100 ist besonders klein, und sie entspricht dem Abstand, welcher die äußeren, längs verlaufenden Seitenflächen 156 der Äste 118 und 119 voneinander trennt, welche vertikale ebene Flächen darstellen, wobei die diesen abgewandten inneren, längs verlaufenden Seitenflächen 158 jeweils eine Längsschiene 160 zum Führen des Schlittens 108 bei dessen Verschiebebewegung aufweisen.
Der U-förmige vordere Abschnitt 117, welcher die Äste 118 und 119 umfasst, ist demnach in Längsrichtung zu der Vorderseite hin offen, um zu ermöglichen, dass der Auswerfschlitten 108 von der Vorderseite her in rückwärtiger Richtung eingeführt wird.
Der Schlitten 108 ist demnach so montiert, dass er sich verschieben kann und in einer Kammer eingeschlossen ist, die in Längsrichtung zu der Rückseite hin durch die äußere Querfläche 142 des Querhauptes 120 und zu der Vorderseite hin durch die vertikale Ebene der hinteren Querfläche 161 des vorderen Teils 104 begrenzt ist, welcher das Endstück bildet, welches ein hohles, gießgeformtes Teil mit zwei seitlichen Aufnahmen 162 und 164 ist, die in Längsrichtung zur Rückseite hin offen sind, wobei jede Aufnahme einen freien Endabschnitt 166, 168 mit komplementärem Querschnitt eines jeweiligen Astes 118, 119 aufnimmt, wobei die Querschnitte unterschiedlich sind, um Mittel zum Polarisieren der Richtung zu schaffen, in der das Endstück 106 montiert wird.
Die beiden seitlichen Aufnahmen 162 und 164 geben dem Endstück 106 eine Kastenstruktur, um diese mechanisch steif zu machen, da die Dicke seiner verschiedenen Wände und Unterteilungen sehr klein ist, um die Über-Alles-Abmessung der Anordnung 100 zu reduzieren.
Die so gewonnene Steifigkeit macht es möglich, nach der Schnappbefestigung des vorderen Teils 106 über den hinteren Teil 104 das U-förmige Stück, welches aus den beiden längsgerichteten Ästen 118 und 119 besteht, zu versteifen und so sicherzustellen, dass der Schlitten sich ordentlich verschiebt, und um Verformungserscheinungen zu verhindern, die beispielsweise durch die Temperatur während der Lötoperationen verursacht werden.
Der vordere Teil 106 bildet so ein Endstück, welches durch Schnappbefestigungsmittel, nämlich durch Ansätze 170 und Kerben 172 in seiner Position gehalten wird.
Zwischen den beiden Aufnahmen 162 und 164 hat das vordere Endstück 106 eine zentrale Ausnehmung 174 von größeren Abmessungen, die auch in Längsrichtung zu der Rückseite hin offen und durch die vertikale Querwand 176 geschlossen ist.
Diese Ausnehmung nimmt insbesondere den vorderen Teil 182 des Schlittens 108 bei dessen Verschiebebewegung auf, wobei der hintere Teil 180 des Schlittens 108 den Führungsteil zwischen den Ästen 118 und 119 bildet.
Der hintere Teil 180 des Schlittens 108 ist ein massiver Teil mit der Gesamtform eines massiven rechteckigen Parallelepipeds, welches in Querrichtung durch zwei vertikale Seitenflächen 184 begrenzt ist, deren jede eine längs verlaufende Gleitführung 186 mit einer Form aufweist, die komplementär zu einer Schiene 160 an dem hinteren Abschnitt 117 des hinteren Teils 104 des Körpers 102 ist, um den Schlitten 108 bei seiner Verschiebebewegung zu führen und dessen vertikalen Halt in beiden Richtungen mit Bezug auf die Äste 118 und 119 zu gewährleisten.
Der hintere Teil 180 des Schlittens 108 ist durch hintere Anschläge 188 begrenzt, welche in der Lage sind, sich in Längsrichtung rückwärts gegen diesen zugewandte Teile 143 der vorderen Querfläche 142 des Querhauptes 120 anzulegen (siehe Fig. 17), um die hintere Längs-Ruheposition des Schlittens 108 mit Bezug auf den Körper 102, 104, 120 festzulegen.
Die Anschläge 188 sind in Längsrichtung rückwärts mit Bezug auf die hintere Querfläche 189 des hinteren Teils des Schlittens 108 versetzt, um eine Ausnehmung für die Ausgangsanschlüsse 34 der vorderen Reihe der Kontaktblätter 14 zu bilden und das Vorhandensein eines bestimmten Volumens an Lötmaterial auf den entsprechenden Kontaktstreifen an der gedruckten Leiterplatte zu ermöglichen.
Wenn der Schlitten 108 in dem Körper 102 in seiner Position montiert ist, dann ist die obere Fläche 190 des hinteren Teils 180 des Schlittens 108 bündig mit der oberen Fläche 126 der Äste 118 und 119 des hinteren Teils 104 des Körpers 102, und er umfasst eine quer liegende Anschlagplatte 192, die sich oberhalb der oberen Fläche 190 vertikal aufwärts erstreckt, und deren hintere, quer liegende vertikale Fläche 194 die Oberfläche bildet, mit der die vordere Querkante der Karte in Eingriff gelangen kann, um einerseits den Schlitten 108 in Längsrichtung vorwärts zu schieben, wenn die Karte eingeführt wird, und andererseits zu ermöglichen, dass die Karte ausgeworfen wird.
Die Höhe der Platte 192 ist wie diejenige der festen Anschlagplatten 191 und 193 der Äste 118 und 119 geringfügig größer als die maximale Dicke der Smart Card, d. h. in der Größenordnung von annähernd 1 mm, so dass die durch die Karte auf den Schlitten 108 aufgebrachten Schubkräfte gut verteilt werden.
In Längsrichtung zu der Vorderseite hin jenseits der Platte 192 ist der Schlitten 108 durch einen vorderen Teil 196 verlängert, welcher die allgemeine Form eines rechteckigen Parallelepipeds hat, dessen Profil und Abmessungen komplementär zu denjenigen der Ausnehmung 174 in dem Endstück 106 sind, so dass er durch eine Längsverschiebung in diesem aufgenommen werden kann.
Der vordere Teil 196 ist in Längsrichtung zu der Vorderseite hin durch eine Querfläche 198 begrenzt, in die hinein sich zwei zylindrische Aufnahmen 200 erstrecken, wobei jede Aufnahme eine der beiden Rückstellfedern 110 aufnimmt, deren jede eine Schraubendruckfeder ist, deren in Längsrichtung hinteres Ende sich gegen die Endwand 202 einer Aufnahme 200 anlegt, und deren in Längsrichtung vorderes Ende sich gegen die innere Querfläche 177 der hinteren, quer liegenden Teilung 176 anlegt, welche die Endwand des Endstückes 106 bildet.
Zwei Druckfedern 110 werden vorzugsweise verwendet, um eine Kraft in der Größenordnung von 8 N auf den Schlitten 108 aufzubringen, die ausreicht, um die Reibung innerhalb der Anordnung, die aufgebrachte äußere Reibung beispielsweise auf die Karte durch deren Führungsmittel in der Vorrichtung, sowie die Reibung der Karte an den Enden 30 der Kontaktblätter zu überwinden. Man erhält so eine ausreichende Kraft, während der Durchmesser, in diesem Fall etwa gleich 2,4 mm, und die Länge der Federn 110 so minimiert sind, dass die Gesamtabmessung des vorderen Teils der Anordnung minimiert ist.
Der Schlitten 108 ist annähernd entlang der Längsachse des Isolierkörpers 12 des Verbinders 10 angeordnet, und die beiden Druckfedern 110 sind annähernd symmetrisch mit Bezug auf die Längsachse angeordnet, so dass sie diesem so gegenüberliegen, dass sie die von dem Benutzer aufgebrachten Einführkräfte und die von der Anordnung aufgebrachten Auswerfkräfte auf die Karte ausbalancieren, die über ihre untere Fläche an den gekrümmten oberen Enden 30 der sechs Kontaktblätter 14 reibt.
Die Aufnahmen 200 für die beiden Federn 110 sind jeweils in vertikaler Richtung nach oben und nach unten offen, so dass die Gesamthöhe oder Dicke des vorderen Teils 182 des Schlittens 108 auf annähernd den Wert des Durchmessers der Federn 110 begrenzt wird, d. h. auf annähernd 2,4 mm in dem gezeigten Beispiel.
Der vordere Teil 196 ist seitlich durch zwei vertikale, quer liegende Flächen 204 und 205 begrenzt, die sich jeweils in der montierten und Ruhe-Position des Schlittens 108 dem diesen zugewandten Teil der inneren, längs verlaufenden Seitenflächen 158, 160 der Äste 118 und 119 gegenüberliegend erstrecken.
Die Seitenfläche 205 ist verschiebbar mit einem kleinen Querspiel so aufgenommen, dass sie der vertikalen Seitenfläche 210 der Ausnehmung 174 zugewandt ist, während die Seitenfläche 204 ein großes Querspiel hat derart, dass sie der vertikalen Seitenfläche 208 der Ausnehmung 174 zugewandt ist, in welcher eine Längsnut 212 quer zur Außenseite hin ausgebildet ist, wobei der aktive Hauptstrang des Verriegelungshakens 112 für die Querbewegung und die Vertikalbewegung des Verriegelungshakens darin aufgenommen ist.
Die Verschiebung der Seitenfläche 205 des Schlittens entlang der Seitenfläche 210 der Ausnehmung 174 in dem Endstück 106 macht es möglich in der Arbeitsposition, zu verhindern, dass der Schlitten in unangemessener Weise, hauptsächlich wegen der zweiten Feder, die nicht an dem Verriegelungshaken abgestützt wird, um eine vertikale Achse senkrecht zu der Verschiebeebene der Karte und im Uhrzeigersinn mit Bezug beispielsweise auf die Fig. 17 kippt. Dieser Kippeffekt könnte auch durch eine nicht gezeigte Verlängerung des Montagestranges 214 des Verriegelungshakens reduziert werden derart, dass dieser durch die beiden Federn in Längsrichtung gedrückt bleibt.
Die Seitenfläche 204, die in Längsrichtung und vertikal ausgerichtet ist, erstreckt sich demnach in einer Ebene senkrecht zu der Hauptebene der Karte, d. h. in einer Ebene senkrecht insbesondere zu den koplanaren oberen Flächen 190 des Schlittens 108, 126 des Körpers 102 und 16 des Verbinders 10.
Die Seitenfläche 204 umfasst den allgemein herzförmigen Verriegelungsnocken 206, dessen Konstruktion beispielsweise aus der Druckschrift WO-A-96/02893 bekannt ist.
Der Nocken 206 ist in Längsrichtung zu der Vorderseite durch eine Nut bzw. einen Kanal 208 verlängert, wobei die durch den Nocken und den Kanal gebildete Anordnung in der Lage ist, das hintere freie Ende 210 des Hauptstranges 212 des Verriegelungshakens 112 aufzunehmen, bezüglich dessen das hintere freie Ende 210 annähernd um 90º quer einwärts abgebogen ist, um die Verriegelungsnase zu bilden, die in den Nocken 206 eingreift.
Das vordere freie Ende 214 des Hauptstranges 212 des Verriegelungshakens 112 ist auch ein Strang größerer Länge, welcher quer einwärts um annähernd 90º abgebogen ist und der sich in der gleichen Ebene wie die Nase 210 erstreckt, um einen Strang zum Montieren, Halten und zum schwenkbaren Anlenken des Verriegelungshakens 112 bezüglich des Körpers 102 und insbesondere bezüglich des vorderen Endstückes 106 zu bilden.
Wie man beispielsweise in der Fig. 17 sehen kann, ist der Montagestrang 214 in einer komplementären Aufnahme 216 aufgenommen, die in der inneren Querfläche 177 der Endwand 176 des Endstückes 106 ausgebildet ist.
Der Montage- und Anlenkstrang 214 wird in Längsrichtung vorwärts gegen die Endwand der Aufnahme 216 durch das vordere Längsende vor einer der beider Rückstellfedern 100 (siehe Fig. 17) angedrückt gehalten.
Der Verriegelungshaken 112 und demnach die Nase 210 können demnach um eine Achse schwenken, die senkrecht zu der Richtung I steht, und der Haken 112 und die Verriegelungsnase 210 werden permanent elastisch sowie quer einwärts zu dem Verriegelungsnocken 206 hin gedrückt, der in der Fläche 204 ausgebildet ist, und zwar durch die Kraft, die durch diese Feder auf das leicht rückwärts gekrümmt geformte Stück 215 des Stranges 214 aufgebracht wird.
Das Profil des Nockens 206 hat in bekannter Weise einen Abschnitt 294 mit einer ersten Rampe 296, um die Verriegelungsnase 210 einzustecken, und sodann einer Abschnitt 298, der von dem Einsteckabschnitt. 294 durch eine Rampe 300 getrennt ist, für die Aufnahme der Verriegelungsnase 210.
Schließlich hat das Profil des Verriegelungsnockens einen Abschnitt 302 für den Austritt der Verriegelungsnase 210, wobei der Abschnitt 302 von dem Halteabschnitt 298 durch eine Rampe 304 getrennt ist und selbst eine Austrittsrampe 306 hat.
Zur linken Seite in Fig. 12 hin haben der Einsteckabschnitt 294 und der Austrittsabschnitt 302 jeweils eine Anschlagwand, nämlich 308 bzw. 310, für die Verriegelungsnase 210.
Für den Betrieb der Verriegelungsmittel unter Verwendung des Hakens 112 und des Nockens 206 wird auf die ins einzelne gehende Beschreibung derselben Bezug genommen, die in der Druckschrift WO-A-96/02983 dargelegt ist.
Während des Verschiebeweges des Schlittens 108 von der rechten Seite zur linken Seite in Fig. 17 erreicht die Verriegelungsnase 210, nachdem sie sich entlang der Nut 208 bewegt hat, die Position beim Beginn des Einsteckabschnittes 294.
Sie tritt dann über die Rampe 296, bis sie die Wand 308 erreicht.
Diese Verschiebungen des Schlittens 108 erfolgten gegen die Rückstellkraft, die durch die Federn 110 aufgebracht wird.
Der Benutzer, welcher gespürt hat, dass die Verriegelungsnase 210 gegen die Wand 308 angestoßen ist, hebt sodann seine Schubwirkung auf die hintere Querkante der Karte auf.
Infolge der Wirkung der Rückstellfedern 110 wird der Schlitten 108 elastisch von links nach rechts zurückgestellt.
Die Verriegelungsnase 210 bewegt sich sodann in die Position, in welcher sie in den kerbenförmigen Halteabschnitt 298 einfällt.
In dieser Position, die man die "Arbeits"-Position oder "Betriebs"-Position nennt, ist der Schlitten 108 in seiner Betriebsposition verriegelt, die in den Fig. 19 und 20 dargestellt ist.
Während der ersten Verschiebephase des Schlittens 108 gegen die Federn 110 kommt die vordere Querkante der Karte mit dem Pedal 96 in Eingriff, welches den Schalter 88 zum Detektieren des Vorhandenseins der Karte in der Betriebsposition steuert.
Die Positionierung des Schalters 88 in dem Körper 102, 104 und des Verriegelungsnockens 206 des Schlittens 108 ebenso wie die Distanz zwischen der Position des Hakens in der Kerbe 298 und die Positionen des Hakens gegen die Endwände 308 und 310 sind so, dass sie jeden elektrischen Scheinimpuls während der Überschusswegphase während des Einführens und der Entnahme der Karte verhindern.
Die Betriebssequenz des Schalters 88 ist wie folgt. Während des Einführens der Karte kommen die Kontaktblätter 14, 30 mit den Kontaktstreifen auf der Karte in Kontakt, um elektrische Kontakte für die Signale herzustellen, und sodann wird der Schalter während der Verschiebebewegung des Hakens in der Rampe 296 betätigt. Der Schalter ist nur während der Verschiebebewegung des Hakens in der Austrittssektion 302 deaktiviert.
Diese Sequenz ist mit allen möglichen Positionierszenarien für die Kontaktstreifen auf der Karte kompatibel, wie sie durch den ISO 7816-Standard definiert sind.
Das Entriegeln des Schlittens 108 erfolgt durch Anschieben, in Fig. 19 von rechts nach links, an der hinteren Querkante der Karte gegen die Rückstellkraft, die durch die Federn 110 aufgebracht wird.
Die Verriegelungsnase 210 bewegt sich sodann in dem Verriegelungsnocken 206 auf einem Überschussweg von annähernd 0,5 mm in die Position, die in den Fig. 21 und 22 dargestellt ist, wobei sie während dieser Verschiebebewegung über die Rampe 304 gelangt.
Optional kann diese Verschiebebewegung sich fortsetzen, bis die Verriegelungsnase 210 gegen die Endwand 310 anstößt.
Der kleine Betrag des Entriegelungsüberschussweges ist immer geringer als der verfügbare Längsabschnitt der Kontaktstreifen, um so zu garantieren, dass keine Unterbrechung der elektrischen Verbindung während des Entriegelungsüberschussweges stattfindet.
Der Benutzer hebt sodann die Zugkraft auf, die er soeben auf die hintere Querkante der Karte aufgebracht hat, und die Entriegelungsnase 210 kommt außer Eingriff von dem Verriegelungsnocken 210, indem sie aus der Position in den Fig. 21 und 22 in die nächste Position übertritt, indem sie über die Rampe 306 gelangt, wodurch der Schlitten 108 frei und elastisch durch die Druckfedern 110 in seine Ruheposition zurückgestellt wird, die insbesondere in den Fig. 17 und 18 dargestellt ist, bei welcher Position er sich in Längsrichtung an einem rückwärtigen Anschlag befindet.
Um ein unpassendes Auswerfen der Karte zu vermeiden, wenn der Schlitten 108 den hinteren Anschlag erreicht, ist es möglich, Bremsmittel (nicht dargestellt) in die Anlage einzubauen, welches die Anordnung 100 aufnimmt, wobei die auf diese Weise erhaltene Bremswirkung sich zu der Bremswirkung addiert, die sich aus der Reibung der Kontaktblätter 14 an der unteren Fläche der Karte ergibt.
Es sei bemerkt, dass die permanente elastische Vorspannung der Verriegelungsnase 210 durch die an dem leicht gekrümmt geformten Stück 215 des Stranges 214 anliegende Feder 110 jedes zufällige Austreten der Verriegelungsnase 210 und damit jedes zufällige Lösen des Schlittens 108 verhindert, wie immer die Orientierung der Anordnung 100 im Raum ist, sowie auch in den Fällen, in denen die Anordnung 100 in ein Gerät eingebaut ist, welches Schwingungen, Stößen oder Schüttelbewegungen unterliegt.
Wie man insbesondere in Fig. 14 sieht, bildet die innere vordere Ecke 211 des Astes 118 einen rückwärtigen, festen mechanischen Anschlag für die dieser zugewandte scharfe Krümmung 213 des Verriegelungshakens. Dieser Anschlag macht es möglich, den Haken in Längsrichtung in seiner Aufnahme in dem Endstück an Ort und Stelle zu halten und so zu verhindern, dass er sich mit irgendeiner beweglichen Ausrüstung rückwärts bewegt.
Drei vordere Längs-Anschlagmittel können unterschieden werden.
Im normalen Gebrauch mit einer Karte besteht der mechanische Längsanschlag, welcher die vorderste Einführposition der Karte, die den Schlitten 108 schiebt, bestimmt, aus den Platten 191 und 193 der Äste 118 und 119. Die hinteren Flächen der Platten 191 und 193 sind demnach annähernd quer zu der Fläche 194 der beweglichen Anschlagplatte 192 des Schlittens 198 bündig ausgerichtet, wenn der letztere sich in der Überschusswegposition befindet.
Beim Fehlen einer Karte und insbesondere dann, wenn der Schlitten 108 ungeschickt gehandhabt wird, dann wird die hintere Längshaltung des letzteren durch zweite Stoppmittel dargestellt, welche aus der hinteren Kante der Nase 210 des Verriegelungshakens 112 bestehen, die dann an den Anschlagwänden 308 und 310 anliegt.
Schließlich bestehen die dritten Sicherheitsanschlagmittel aus der hinteren Querfläche 161 des Endstückes 106, gegen welche Fläche die vordere Querfläche der Anschlagplatte 192 des Schlittens 108 anliegt. Dieser Anschlag begrenzt auch die Schwenkbewegung des Schlittens 108 um eine vertikale Achse senkrecht zu der Ebene der Verschiebung der Karte in dem Gegenuhrzeigersinn, wenn eine sehr große Längskraft vorwärts auf den Schlitten 108, 192 aufgebracht wird, da die zweiten Anschlagmittel, die oben erwähnt wurden, nur auf einer Seite des Längsastes 118 verwendet werden.
Im normalen Gebrauch sind nur die ersten Anschlagmittel 191, 193 beteiligt, und deren Längsposition ist so, dass sie erlaubt, dass die Verriegelungsnase 210 in Eingriff mit der Haltesektion 298 des Nockens 206 und außer Eingriff von diesem kommt.
Alle Ansichten der Zeichnungen zeigen ein Betriebsspiel zwischen den Bauteilen, welche sich gegeneinander verschieben, um einen ordentlichen Betrieb des Mechanismus zu ermöglichen.
Damit die Illustrationen einfacher zu zeichnen und zu verstehen sind, ist die Art und Weise, wie eng die Spielabstände in den verschiedenen Richtungen gemacht werden, abhängig von der Richtung, in der die Kräfte aufgebracht werden, die sich zwischen dem Einführen der Karte und dem Auswerfen der Karte umkehren, nicht gezeigt worden.
Es versteht sich ohne weiteres, dass der Benutzer die Operationen des Einführens und Entnehmens der Karte C sehr einfach und fast blind ausführen kann.
Für den Benutzer erfolgt das Einführen herkömmlicherweise durch Einlegen der Karte und sodann Drücken des Schlittens 108 gegen die Federn 110 bis zum Abschluss bei der endgültigen Verriegelung durch die Nase 210 entsprechend einer sogenannten "Einrück"-(englisch: push-on)Aktion.
Die Karte kann, gemäß einer sogenannten "Ausrück"-(englisch: push-off)Aktion blind entnommen werden, wobei der Benutzer lediglich durch Tasten die hintere Querkante der Karte finden muss, die sehr geringfügig aus dem Gerät heraussteht, und sodann einen leichten Vorwärtsdruck auf die Karte aufbringen muss, wobei das Fortnehmen der Druckkraft bewirkt, dass die Karte automatisch mit dem Schlitten 108 ausgestoßen wird.
Das Positionieren, Einführen und Entnehmen der Karte erfolgt, vom Standpunkt des Benutzers aus, deshalb unter Verwendung einer einfachen Drückbewegung der Karte, und deshalb ohne dass ein extensives Ergreifen der Karte für eine Entnahme erforderlich ist.
Diese Funktion macht es möglich, auf die Bauteile und andere Kartenauswerfmittel zu verzichten, die für diesen Zweck bei Anwendungen vorgesehen sind, die herkömmliche Verbinder aufnehmen. Es ist demnach möglich, die Miniaturisierungsanforderungen dieser Anwendungen, wie etwa beispielsweise Mobiltelefone, zu erfüllen und das, ohne die Kosten der "Verbinder"-Aufwendungen zu erhöhen.
Die Konstruktion der Anordnung gemäß der Erfindung ist insbesondere von Vorteil dadurch, dass sie es erlaubt, dass die Anordnung in der Form einer einzelnen Komponente mit kleinen Abmessungen, insbesondere ihrer Dickenabmessung, hergestellt wird, in der in der Form von zusammengefügten modularen Elementen insbesondere die Funktionen einer elektrischen Verbindung und der Detektierung des Vorhandenseins sowie des Endes des Einführweges einer Karte kombiniert sind, wobei es möglich ist, dass diese Anordnung sehr leicht in eine Anwendung eingebaut wird, beispielsweise durch Befestigen derselben auf einer gedruckten Leiterplatte oder irgendeiner anderen Komponente.
Die kleinen Abmessungen und die kleine Gesamtgröße der Anordnung 100 erlaubt es, dass diese bandförmig (englisch: in tape form) gepackt wird in der gleichen Weise, wie herkömmliche Verbinder, und dass sie durch automatische Greif- und Einsetzmaschinen (englisch: pick-and-place machines) mittels der Greifoberfläche, die auf der oberen Fläche 190 des Schlittens 108 in der Ruheposition verfügbar ist, die nahe beim Schwerpunktzentrum der Anordnung 100 liegt, positioniert wird. Das Positionieren und Löten werden durchgeführt, wenn sich der Schlitten in der Ruheposition befindet, um exzessiv hohe mechanische Spannungen zu vermeiden, die durch die Druckfedern 110 bei der beträchtlichen thermischen Aufheizphase während des Infrarot- Reflow-Vorganges aufgebracht werden.
Es wird jetzt die zweite Ausgestaltung beschrieben, bei der Komponenten und Elemente, die identisch, ähnlich oder analog zu denjenigen sind, die oben beschrieben wurden, mit den gleichen Bezugszahlen belegt sind.
In dieser zweiten Ausgestaltung ist der Hauptunterschied zu der früheren Ausgestaltung, dass der Isolierkörper 12, welcher den Kontakthalter des Verbinders 10 bildet, als ein einziges Stück zusammen mit dem hinteren Teil 104 des Körpers der Anordnung 100 gießgeformt ist.
Darüber hinaus bestehen die Mittel zum Detektieren des Vorhandenseins einer Karte und zum Detektieren des Endes des Einführvorganges der Karte aus einem Schalter vom normalerweise geschlossenen Typ, mit einem länglichen Blatt 400, das einen sich bewegenden Kontakt bildet, welcher so montiert ist, dass er sich längs in beiden Richtungen gegenüber dem einzelnen Stück 12, 104 verschiebt, und welcher in der Lage ist, in Abhängigkeit von der Längsposition des Schlittens 108, der diesen in beiden Richtungen während seiner Verschiebungen gegenüber dem hinteren Teil 104 antreibt, in Kontakteingriff mit den beiden festen Kontakten 402 und 404 zu gelangen, die von dem unmittelbar an dem Isolierkörper 12 angeordneten Plastikteil gehalten werden und den letzteren mit dem seitlichen Ast 119 verbinden.
Die beiden festen Kontakte, insbesondere der hintere feste Kontakt 402 und der vordere feste Kontakt 404 sind insgesamt vom gleichen Typ wie die Signalkontaktblätter 14, und sie sind in dem Isolator auf die gleiche Weise montiert, d. h. durch längsweises Einschieben. Jeder der beiden Schaltkontakte 402 und 404 hat eine Lasche 406 zum Verbinden desselben mit der gedruckten Leiterplatte. Das gekrümmte Ende 408, 409 eines jeden festen Kontaktes 402 bzw. 404 steht nach oben aus der Ebene der oberen Fläche 126 über, um in Eingriff mit der zugewandten unteren Fläche des sich bewegenden Kontaktes 400 in der Form eines planen horizontalen Streifens zu kommen, dessen Querbreite annähernd derjenigen des gekrümmten Kontaktendes der festen Kontakte 402 und 404 entspricht.
Das vordere Längsende des sich bewegenden Kontaktes 400 umfasst zwei Laschen 410 zum Befestigen derselben, zum Zwecke seines Einbaus, in einem Schlitz 412, welcher in der oberen Fläche 190 des hinteren Teils 180 des Schlittens 108 vorgesehen ist, während sein hinteres Längsende zwei Laschen 414 zum Führen desselben in einer Längstranslationsbewegung in komplementären Nuten in der oberen Fläche 126, 16 des Teils 12, 104 aufweist.
Alle anderen Elemente und Komponenten der Anordnung 100 sind allgemein ähnlich denjenigen, die zuvor beschrieben wurden, und ihre Betriebsweise ist identisch.
In der hinteren Ruheposition des Schlittens 108, die in Fig. 24 illustriert ist, ist das sich bewegende Kontaktblatt 400 gleichzeitig in Kontakt mit den in der gebogenen Position befindlichen freien Enden der beiden festen Kontakte 402 und 404, um so einen elektrischen Schaltkreis zwischen diesen beiden Kontakten herzustellen.
Wenn der Schlitten 108 seine Arbeits- oder Betriebsposition erreicht hat, die in Fig. 25 gezeigt ist, dann ist zu diesem Zeitpunkt das sich bewegende Kontaktblatt 400 nur in Kontakt mit dem einzelnen Vorderen festen Kontakt 404, und der elektrische Schaltkreis zwischen den beiden festen Kontakten 402 und 404 ist unterbrochen.
Das gleiche gilt in der Überwegposition, die in Fig. 26 gezeigt ist, und der Schaltkreis wird lediglich während des verbleibenden Rückweges wieder hergestellt, währenddessen die hintere Querkante 401 des sich bewegenden Kontaktes 400 wieder in elektrischen Kontakt mit dem vorderen Teil kommt, der über die obere Fläche 126 des hinteren festen Kontaktes 402 übersteht.
Es sei bemerkt, dass in allen Fällen und in allen Ausgestaltungen der Schalter während der Überwegphase seinen Schaltzustand nicht ändert.

Claims

1. Anordnung (100) für den Anschluss einer Smart Card, welche auf einer ihrer Hauptflächen elektrische Kontaktstreifen (englisch: contact pads) aufweist, die mit einem integrierten Schaltkreis in der Karte kontaktiert sind, von dem Typ, welcher einen Körper (102, 104, 106) aufweist, dessen eine Fläche (126) einen Zugang zu einem Schlitten (108) zum Aufnehmen der Karte freigibt, und der sich in Längsrichtung entlang dem Körper zwischen einer hinteren Ruheposition verschieben kann, bei der die Karte auf den Schlitten (108) aufgelegt oder entnommen werden kann, sowie einer vorderen Betriebsposition, bei welcher die elektrischen Kontaktstreifen auf der Karte mit den elektrischen Kontaktelementen (14) eines elektrischen Verbinders (10) zusammenwirken, welcher in dem Körper (104, 114, 116) angeordnet ist, und der von dem Typ ist, welcher Anschlagmittel (188, 143) zum Begrenzen der Ruheposition des letzteren aufweist, sowie Mittel (112, 210, 206) zum Verriegeln des Schlittens (108) in der Betriebsposition, und von dem Typ, bei welchem der Schlitten (108) elastisch in seine Ruheposition zurückgestellt wird, wobei die genannten Mittel zum Verriegeln des Schlittens (108) in der Betriebsposition gegen die elastische Rückstellkraft (110) des Schlittens (108)

- von dem Typ sind, welche automatisch betätigt werden, wenn der Schlitten (108) seine Betriebsposition erreicht, und von dem Typ, bei welchem das Lösen durch eine Vorwärtsbewegung des Schlittens (108) über dessen Betriebsposition hinaus gegen die elastische Rückstellkraft bewirkt wird,

- und einen Verriegelungshaken (112, 210) umfassen, welcher von dem Körper (106) gehalten wird, wobei eine Endnase (210) von diesem Haken dann, wenn der Schlitten (108) sich nahe seiner Betriebsposition befindet, in Eingriff mit einem Verriegelungsnocken (206) kommt, der dieser gegenüberliegend in dem Schlitten (108) ausgebildet ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die Endnase (210) des Verriegelungshakens (112) sich quer in einer Richtung parallel zu der Ebene erstreckt, in welcher die Karte und der Schlitten (108) sich verschieben, und dass der Verriegelungsnocken (206) in einem Flächenabschnitt (204) des Schlittens (108) ausgebildet ist, welcher senkrecht zu der Ebene der Verschiebung liegt.

2. Anordnung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsnocken (206) einen Abschnitt für das Einführen der Verriegelungsnase, einen Abschnitt zum Festhalten der Verriegelungsnase, welcher die Betriebsposition des Schlittens (108) bestimmt, und einen Abschnitt zum Freigeben der Verriegelungsnase hat.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsnocken (206) ein annähernd herzförmiges Profil hat.

4. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshaken (112) ein längliches Element (212) ist, welches sich annähernd entlang der Richtung (1) der Verschiebung des Schlittens (108) erstreckt, wobei ein freies Ende (210) desselben um 90º abgebogen ist, so dass es die Verriegelungsnase bildet, und welches zu einer Verschwenkung in der Lage ist, um zu ermöglichen, dass die Verriegelungsnase mit dem Verriegelungsnocken (206) in Eingriff bzw. außer Eingriff kommt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungshaken (112) ein Element ist, welches aus einem gebogenen Metalldraht besteht.

6. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsnase elastisch zu dem Verriegelungsnocken (206) hin gedrückt wird.

7. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, der Schlitten (108) einen Anschlag (192, 194) zum Positionieren der Karte hat, welcher zur Anlage an einer Querkante der Karte kommt, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Richtung (1) der Verschiebung des Schlittens (108) erstreckt.

8. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel für die elastische Rückstellung des Schlittens (108) in seine Ruheposition wenigstens eine Druckfeder (110) umfasst, die zwischen Lagerflächen (202) angeordnet ist, die an dem Schlitten (108) und an dem Körper (106, 177) ausgebildet sind.

9. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (102) zweiteilig ausgebildet ist, und zwar aus einem vorderen Teil (106) und einem hinteren Teil (104), die in der Längsrichtung so miteinander verbunden sind, dass sie den Schlitten (108) zwischen sich einschließen.

10. Anordnung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Teil (104) des Körpers einen vorderen Abschnitt (117, 118, 119) in der Form eines U umfasst, welches in Längsrichtung zu der Vorderseite hin zum Einsetzen des Schlittens (108) offen ist, der verschiebbar zwischen den beiden einander gegenüberliegenden, längs ausgerichteten horizontalen Seitenästen (118, 119) des vorderen Abschnittes (117) geführt wird, wobei die Äste miteinander durch einen Querast (120) verbunden sind, welcher die Mittel zum Stoppen des Schlittens (108) in der Ruheposition umfasst, und dass der vordere Teil (106) des Körpers (102) ein Schließ-Endstück bildet, welches auf die vorderen freien Enden (162, 164) der genannten Arme (118, 119) aufgesteckt wird.

11. Anordnung nach dem vorangehenden Anspruch in Kombination mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere freie Ende der Rückstell-Druckfeder (110) in Längsrichtung an einer Fläche (177) anliegt, die in dem vorderen Teil (106, 176) des den Körper bildenden Endstückes ausgebildet ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Teil (106) des Körpers mittels einer Schnapp-Passung (170, 172) auf den hinteren Teil (104) aufgesteckt ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (108) einen hinteren Bereich (180) für die Führung und den Anschlag hat, sowie einen vorderen Bereich (182), welcher quer auswärts durch zwei längsgerichtete vertikale Seitenflächen (204, 205) begrenzt wird, wobei in einer derselben der Verriegelungsnocken (206) ausgebildet ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, in Kombination mit einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das hintere freie Ende (210) des länglichen Elementes, welches den Haken (112) bildet, um 90º quer einwärts abgebogen ist, um die Verriegelungsnase zu bilden, und dass dessen vorderes freies Ende als Montage- und Anlenkarm (214) sich quer einwärts erstreckt.

15. Anordnung nach den vorangehenden Ansprüchen in Kombination mit Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Montage- und Anlenkarm (214) des länglichen Elementes (112) zwischen dem vorderen freien Ende der Rückstellfeder und der Fläche (177) angeordnet ist, die in dem vorderen Teil (106) des das Endstück bildenden Körpers ausgebildet ist.

16. Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Abschnitt des hinteren Teils (104) des Körpers eine Aufnahme (114) umfasst, welches den Verbinder (10) aufnimmt, wobei der letztere in diesem Gehäuse in vertikaler Richtung montiert wird.

17. Anordnung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse und der den Kontakthalter des Verbinders (10) bildende Isolierkörper (12) komplementäre Anschlagmittel (84, 130) aufweisen, um die vertikale Position des Verbinders (10) mit Bezug auf den Körper zu bestimmen, sowie komplementär geformte, elastisch verformbare Mittel (136, 139) für eine vertikale Halterung des am Anschlag anliegenden Verbinders in seinem Gehäuse.

18. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Schalter vom normalerweise offenen oder normalerweise geschlossenen Typ umfasst, um das Vorhandensein einer Karte sowie das Ende des Einführweges der letzteren zu erfassen, wobei der Schalter seinen Zustand nicht ändert, wenn der Schlitten in beiden Richtungen den Überschussweg über die Betriebsposition hinaus ausführt.