DE60021000T2

DE60021000T2 - Haltevorrichtung für eine IC-Karte

Info

Publication number: DE60021000T2
Application number: DE60021000T
Authority: DE
Inventors: Henrik Franck; Allan Moller Kristensen
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2006-05-04
Anticipated expiration: 2020-02-12
Also published as: GB2346726B; GB2346726A; GB9903257D0; EP1028538B1; US6397081B1; DE60021000D1; EP1028538A2; EP1028538A3

Description

Die Erfindung betrifft einen Haltemechanismus zum Halten von Karten mit einer integrierten Schaltung, bevorzugt als ein Teilnehmer-Identitäts-Modul (SIM) für ein Mobiltelefon. Eine SIM-Karte ist ein Modul, das einen Telefonteilnehmer eindeutig identifiziert. Das Kontakt-Layout eines solchen Moduls entspricht dem Kontakt-Layout einer IC-Karte gemäß dem ISO-Standard 7816; jedoch sind die äußeren Abmessungen der SIM-Karte deutlich geringer, d.h. sie betragen 25 × 15 mm, verglichen mit 85,5 × 54 mm für die IC-Karte.
Die Verwendung dieser Art von Haltern ist wohlbekannt, da alle GSM-Telefone mit einem SIM-Karten-Anschluss ausgerüstet sein müssen.
US 5,320,552 beschreibt solch einen SIM-Karten-Anschluss mit einem Grundteil mit einem Anschluss mit Kontaktelementen, die auf die Karte mit dem integrierten Schaltung weisen, wenn diese eingesetzt ist, und einen schwenkbaren Deckel, welcher die Karte in Position hält, wenn der Deckel sich in der geschlossenen Position befindet. In geschlossener Position kann der Deckel entlang der Karte verschoben werden bzw. gleiten, um in Verriegelungszungen einzugreifen, um die Position des Deckels zu verriegeln. Auch wenn dieses Konzept seine Qualität in der Praxis bewiesen hat, ist die Gesamtgröße der Einheit deutlich größer als die SIM-Karte selbst. Wenn die Telefone in der Größe kontinuierlich verringert werden, ist es erwünscht, von einer solch großen Komponente loszukommen, die auf der Platine mit gedruckter Schaltung (Printed Circuit Board PCB) des Telefons platziert werden muss.
US 5,854,737 beschreibt eine tragbare Endgeräte- bzw. Anschlusseinheit einschließlich eines Speicherkarten-Haltemechanismus, der von einem Deckel abgedeckt wird. Der Mechanismus schließt eine Führung zum Führen der eingesetzten Speicherkarte ein. Der Deckel schwenkt auf einer Achse und weist Klauen auf, die in Rasteinrichtungen (catches) auf dem Gehäuse der Einheit eingreifen.
WO 98/13905 beschreibt einen elektrischen Verbinder zur Aufnahme einer SIM-Karte, wobei der Verbinder eine Abdeckung zur Aufnahme der SIM aufweist. Die Abdeckung ist drehbar auf einer Basis angebracht und kann an ihrem offenen Ende daran befestigt werden, durch das Zusammenwirken eines Schwenkstabmechanismus mit einem Verriegelungsvorsprung.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen kompakten Haltemechanismus für eine Karte mit einer integrierten Schaltung bereitzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Haltemechanismus für eine Karte mit einer integrierten Schaltung gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiter ein tragbares Telefon mit einem Haltemechanismus für eine Karte mit einer integrierten Schaltung gemäß Anspruch 5 bereitgestellt.
Die Vorspannmittel, die durch die Elastizität des Deckels bereitgestellt wird, stellen einen ausreichenden Kontakt zwischen den federnden bzw. elastischen Kontaktelementen der Anschlusseinheit und den Kontaktflächen der Karte mit der integrierten Schaltung sicher, auch wenn die Toleranzen des gesamten Haltemechanismus weniger restriktiv geworden sind. Dies bedeutet, dass eine einzelne Einheit nicht länger benötigt wird. Daher ist es möglich, einen Haltemechanismus bereitzustellen, der wesentlich besser mit dem verbleibenden Teil des Telefons integriert ist.
Die existierenden SIM-Anschlusseinheiten basierend auf der US 5,320,552 weisen eine benötigte Fläche (footprint) auf der Platine mit gedruckter Schaltung auf, die 17 × 30 mm entspricht, während der Haltemechanismus gemäß der Erfindung nur die Kontaktelemente in dem Grundteil einschließen muss, das in der Platine mit gedruckter Schaltung angebracht ist. Daher kann die benötigte Fläche des Haltemechanismus auf 9 × 12 mm oder sogar noch weniger verringert werden. Der Basisteil des Haltemechanismus ist eine Standardkomponente und die Höhe dieser Komponente beträgt etwa 1 mm. Die Unterseite der Aussparung in dem Wandteil ist mit der oberen Fläche des Grundteils ausgerichtet und daher wird ein freier Raum unterhalb der Karte mit der integrierten Schaltung und zwischen der Platine mit gedruckter Schaltung und dem Wandteil verfügbar sein. Die Höhe dieses Raums wird 0,5 – 0,8 mm betragen und der Raum kann für dünne SMD Komponenten oder eine Isolierung verwendet werden, um den metallischen Wandteil von der gedruckten Schaltung zu trennen.
Der Deckel des Haltemechanismus ist an dem Wandteil angebracht und als eine gekrümmte Struktur vorgesehen, und daher elastisch deformierbar. Bevorzugt ist der Teil des Deckels gegenüber den Befestigungsmitteln elastischer bzw. nachgiebiger als der verbleibende bzw. restliche Teil des Deckels. Bevorzugt ist das für den Deckel verwendete Material Polyacrylamid.
1 stellt eine bevorzugte Ausführungsform eines handtragbaren Telefons gemäß der Erfindung dar.
2 zeigt schematisch die wesentlichen Teile eines Telefons für eine Kommunikation mit einem Mobilfunk- oder Schnurlos-Netzwerk.
3 zeigt das in 1 gezeigte Telefon ohne hintere Abdeckung.
4 und 5 zeigen einen inneren Gehäuseteil des in 1 gezeigten Telefons.
6 zeigt in Perspektive den Deckel, der in dem in 1 gezeigten Telefon verwendet wird.
7 zeigt eine Seitenansicht des in 6 gezeigten Deckels.
8 zeigt die Platine mit gedruckter Schaltung des in 1 gezeigten Telefons.
9 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil des in 6 und 7 gezeigten Deckels.
10 und 11 zeigen schematisch, wie die gleitende bzw. Verschiebebewegung des Deckels gemäß der Erfindung definiert ist.
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Telefons gemäß der Erfindung, und es wird ersehen werden, dass das Telefon, welches allgemein mit 1 bezeichnet ist, eine Benutzerschnittstelle mit einem Tastenfeld 2, einer Anzeigeeinrichtung 3, einem An/Aus-Knopf 4 (3), einem Lautsprecher 5 (nur Öffnungen sind in 1 gezeigt) und ein Mikrofon 6 aufweist (nur Öffnungen sind in 1 gezeigt). Das Telefon 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist angepasst für eine Kommunikation mit einem Mobilfunknetzwerk, könnte aber ebenso gut für ein Schnurlos-Netzwerk ausgelegt worden sein.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform weist das Tastenfeld 2 eine erste Gruppe 7 von Tasten als alphanumerische Tasten, eine frei belegbare bzw. programmierbare Taste (soft key) 8 und eine Navigationstaste 10 auf. Weiterhin schließt das Tastenfeld eine „Lösch"-Taste 9 ein. Die derzeitige Funktionalität der frei belegbaren Taste 8 ist in getrennten Feldern in der Anzeigeeinrichtung 3 gerade oberhalb der Taste 8 gezeigt. Dieses Tastenlayout ist eine Eigenschaft des Nokia 3110^TM Telefons und des Nokia 5110^TM Telefons.
2 zeigt schematisch die wichtigsten Teile einer bevorzugten Ausführungsform des Telefons, wobei die Teile für das Verständnis der Erfindung wesentlich sind. Die bevorzugte Ausführungsform des Telefons der Erfindung ist für die Verwendung in Verbindung mit dem GSM 900 MHz und GSM 1800 MHz Netzwerk angepasst, aber natürlich kann die Erfindung auch in Verbindung mit anderen Netzwerken angewendet werden. Der Prozessor 18 steuert die Kommunikation mit dem Netzwerk mittels der Sender/Empfänger-Schaltung 19 und einer Antenne 20, die im Folgenden detailliert beschrieben werden.
Das Mikrofon 6 wandelt die Sprache bzw. Stimme des Benutzers in analoge Signale um, die dadurch gebildeten analogen Signale werden dann in einem A/D-Wandler (nicht gezeigt) A/D umgewandelt, bevor die Sprache in einem Audioteil 14 kodiert wird. Das kodierte Sprachsignal wird an den Prozessor 18 übertragen, der u.a. die GSM-Endgerätesoftware unterstützt. Der Prozessor 18 bildet auch die Schnittstelle mit den Peripherieeinheiten des Geräts, einschließlich eines RAM-Speichers 17a und eines Flash-ROM-Speichers 17b, einer SIM-Karte 16, der Anzeigeeinrichtung 3 und dem Tastenfeld 2 (ebenso wie Daten-, Stromversorgung etc.). Der Audioteil 14 sprachdekodiert das Signal, welches von dem Prozessor 18 mittels eines D/A-Wandlers (nicht gezeigt) an den Hörer 5 übertragen wird.
In 1 ist angezeigt, dass das Telefon 1 ein inneres Gehäuse aufweist, von dem Greifbereiche 23 sichtbar sind. Eine austauschbare vordere Abdeckung 21 und hintere Abdeckung 22 sind auf das innere Gehäuse geschnappt. 3 zeigt das Telefon 1 mit entfernter hinterer Abdeckung 22. Das Telefon 1 weist einen internen Batteriekasten auf, der ebenfalls entfernt ist, wodurch der Benutzer Zugriff auf einen SIM-Karten-Anschluss 25 gemäß der Erfindung hat. Der SIM-Karten-Anschluss 25 ist gerade unterhalb der Antenne 20 gelegen, die eine interne Antenne des PIFA-Typs ist.
Der SIM-Karten-Anschluss 25 schließt einen Deckel 26 zum Schließen des Anschlusses ein und der Deckel ist in den 6, 7 und 9 gezeigt. Der Deckel 26 weist einen plattenförmigen Teil 38 auf, von dem sich zwei Arme 28 erstrecken. Diese zwei Arme 28 enden in einem exzentrischen Abschnitt 30, wobei jeder zwei ausgerichtete Stifte 29a und 29b aufweist, welche die Drehachse für den Deckel 26 definieren. Der plattenförmige Teil 38 weist eine transversale Öffnung 31 auf, die es dem Benutzer ermöglicht, zu überprüfen, ob eine SIM-Karte eingesetzt worden ist oder nicht. Weiterhin erhöht die Öffnung 31 die Elastizität des Deckels 26 in seiner longitudinalen Richtung, ohne dass er die Steifigkeit in seiner transversalen Richtung verliert. Das Versehen des Endabschnitts mit transversalen Rillen 32 unterstützt auch diese Eigenschaft des Deckels 26. Der Endabschnitt weist eine Verriegelungszunge 27 auf, um den Deckel 26 in Bezug auf einen metallischen Wandteil 24 des Telefons zu verriegeln. Hierdurch ist der Teil des Deckels 26 gegenüber den Befestigungsmitteln, die als die Arme 28 und Stifte 29a und 29b gebildet sind, elastischer bzw. nachgiebiger als der restliche Teil des Deckels 26.
Aus 7 wird ersehen, dass der Deckel 26 deutlich gekrümmt ist im Vergleich mit einer Gerade (tangent line) 39 der Arme 28. Durch Auswahl eines Materials für den Deckel 26 mit guten elastischen Eigenschaften wird der Deckel 26 zu einer gekrümmten Struktur, die elastisch verformbar ist. Ein geeignetes Material kann ein Polymer so wie Polyacrylamid sein.
8 zeigt eine Platine mit gedruckter Schaltung (PCB) 37, die in dem tragbaren Telefon 1 verwendet wird, und eine Anschlusseinheit 35 ist (durch Löten) als eine separate Verbindereinheit auf der PCB 37 angebracht, wobei sechs Verbinder 36 mit der Schaltung auf der PCB 37 verbunden sind. Die sechs Verbinder 36 sind auf die SIM-Karte hin vorgespannt, wenn diese in dem Halter platziert ist. Weitere Komponenten sind auf der PB 37 gezeigt, aber diese sind für die Erfindung nicht relevant und werden daher nicht kommentiert.
Der metallische innere Gehäuseteil 24 des Telefons 1 ist in 4 und 5 gezeigt. Der innere Gehäuseteil 24 weist eine Ausnehmung oder Aussparung 44 auf, um die SIM-Karte aufzunehmen, und die Aussparung 44 weist eine Ausstanzung bzw. einen Durchbruch 41 in der Unterseite auf, durch welche die Anschlusseinheit 35 aufgenommen wird. Der Decke 26 schließt die Aussparung 44. Die Seitenwände der Aussparung 44 sind als Führungsmittel geformt, um die Stellung der SIM-Karte in Bezug auf die Kontaktelemente 36 der Anschlusseinheit 35 aufrechtzuerhalten. Der schwenkbare Deckel 26 ist schwenkbar an dem Gehäuseteil 24 angebracht, um in einer geschlossenen Stellung die Aussparung 44 zu bedecken. Der Stift 27 des Deckels 26 und eine Ausstanzung 23 in der Aussparung dienen als Verriegelungsmittel, um den Deckel in einer lösbar verriegelten Stellung zu halten. Aufgrund der elastischen Eigenschaften des Deckels 26 wird die SIM-Karte in Richtung der Kontaktelemente 36 der Anschlusseinheit 35 gedrückt, wenn der Deckel 26 sich in der verriegelten Stellung befindet.
Die zwei Arme 28 des Deckels 26 weisen orthogonale Stifte 29a und 29b auf, die als die Wellenteile dienen. Der innere metallische Wandteil 24 weist zwei Schlitze 40 in Fortsetzung der Aussparung 44 auf, um die Arme 28 aufzunehmen. Der innere metallische Wandteil 24 weist zwei Laschen 42 und 43 auf, die als Lagerteile für den Deckel dienen. Entlang einer der Seiten von jedem der Schlitze 40 ist eine Führung bereitgestellt, die durch die PCB 37 definiert wird, wobei der Wandteil 24 und zwei Laschen 42 als Stopps bzw. Anschläge für die Führung dienen. Dies ist schematisch in 10 gezeigt. 11 zeigt schematisch, wie die Verschiebebewegung des Deckels 26 in geschlossener Stellung zwischen zwei Extremstellungen ermöglicht wird. Zu diesem Zweck ist eine Lasche 43 entlang der anderen Seite jedes Schlitzes 40 bereitgestellt. Diese Laschen 43 weisen zwei Aussparungen 45 für das Zusammenwirken mit den gerundeten Spitzen der Stifte 29b auf. Die potentielle Energie der Lager/Wellenstruktur wird minimal sein, wenn die Stifte 29b in die jeweilige Aussparung 45 auf der Lasche eingreifen.
Beim Verschieben des Deckels 26 in der mit dem Pfeil 34 markierten Richtung werden sich die Stifte 29b von einer der Aussparungen 45 zu der anderen bewegen und umgekehrt für die entgegengesetzte Richtung.

Claims

Haltemechanismus für eine Karte mit einer integrierten Schaltung, umfassend: – einen Gehäuseteil mit einer Aussparung (44) zum Aufnehmen der Karte mit einer integrierten Schaltung; – eine Anschlusseinheit (35), die in der Aussparung (44) bereitgestellt ist, die Kontaktelemente (36) aufweist, die auf die Karte mit einer integrierten Schaltung weisen, wenn diese eingeführt ist, wobei die Aussparung mit einem Führungsmittel gebildet ist, um die Position der Karte mit einer integrierten Schaltung in Bezug auf die Kontaktelemente (36) der Anschlusseinheit aufrechtzuerhalten; – einen schwenkbaren Deckel (26) mit Mitteln zum Befestigen des Deckels an dem Gehäuseteil, wobei der Deckel zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung, in der er die Aussparung abdeckt, bewegbar ist; und – Verriegelungsmittel (23), um in der geschlossenen Stellung in den Deckel einzugreifen, um den Deckel beim Eingreifen in einer lösbar verriegelten Stellung zu halten; dadurch gekennzeichnet, dass – der Deckel (26) in der offenen Stellung gekrümmt ist und elastisch in die geschlossene Stellung verformbar ist, wobei die Krümmung so beschaffen ist, dass der Deckel die Karte mit einer integrierten Schaltung in Richtung auf die Kontaktelemente (36) der Anschlusseinheit (35) vorspannt, wenn sich der Deckel in der verriegelten Stellung befindet.
Haltemechanismus nach Anspruch 1, wobei die Karte mit einer integrierten Schaltung ein Teilnehmer-Identitäts-Modul (SIM) für ein tragbares Telefon ist.
Haltemechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Teil des Deckels gegenüber den Befestigungsmitteln nachgiebiger ist als der restliche Teil des Deckels.
Haltemechanismus nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, wobei der Deckel Polyacrylamid aufweist.
Tragbares Telefon mit einem Haltemechanismus für eine Karte mit einer integrierten Schaltung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche.
Tragbares Telefon nach Anspruch 5, wobei der Gehäuseteil in einem metallischen Wandteil des Telefons integriert ist, und wobei die Anschlusseinheit auf einem Teil (37) mit einer gedruckten Schaltung des Telefons befestigt ist, und sich durch einen Durchbruch (41) in dem Boden der Aussparung erstreckt.
Tragbares Telefon nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Führungsmittel der Aussparung (44) von den Seitenwänden der Aussparung bereitgestellt wird.
Tragbares Telefon nach Anspruch 5, 6 oder 7, wobei die Befestigungsmittel des schwenkbaren Deckels (26) einen Wellenteil für das Zusammenwirken mit einem Lagerteil des Gehäuses einschließen.
Tragbares Telefon nach Anspruch 8, wobei der schwenkbare Deckel (26) zwei Arme (28) aufweist, die sich in einer longitudinalen Richtung des Deckels erstrecken und wobei die zwei Arme orthogonale Stifte (29a, 29b) aufweisen, die als das Wellenteil fungieren.
Tragbares Telefon nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Gehäuseteil in einer metallischen inneren Wand des Telefons integriert ist, und wobei das Lagerteil als zwei Schlitze bereitgestellt ist, die in dem metallischen Wandteil bereitgestellt sind, der die zwei Arme (28) des Deckels aufnimmt.
Tragbares Telefon nach Anspruch 10, wobei die zwei Schlitze zusammen mit den Stiften der zwei Arme des Deckels mindestens zwei diskrete Rotationsachsen für den Deckel definieren, die eine gleitende Bewegung des Deckels in der geschlossenen Stellung zwischen zwei Extremstellungen ermöglichen.
Tragbares Telefon nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Verriegelungsmittel des Deckels (26) einen Schlitz in der Seitenwand der Aussparung gegenüber den zwei Schlitzen und eine Zunge (27) auf dem Deckel gegenüber den zwei Armen einschließen, und die Zunge in dem Schlitz aufgenommen wird, um den Deckel in einer der zwei Extremstellungen zu verriegeln.