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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Speicherkartenverbinder entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Hintergrund der Erfindung
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Speicherkarten
sind im Fachgebiet bekannt und enthalten Intelligenz in Form einer
Speicherschaltung oder eines anderen elektronischen Programms. Eine
bestimmte Art von Kartenleser liest die auf der Karte gespeicherten
Informationen oder den Speicherinhalt. Speicherkarten werden in
der heutigen elektronischen Gesellschaft in vielen Anwendungen genutzt,
darunter in Videokameras, digitalen Fotokameras, Smartphones, Musikabspielgeräten, Geldautomaten,
Kabelfernseh-Decodern, Spielzeugen, Computerspielen, PC-Adaptern
und anderen elektronischen Anwendungen. Eine typische Speicherkarte
umfasst ein Kontakt- oder Anschlussfeld zur Verbindung über einen
elektrischen Verbinder mit einem Kartenlesesystem und danach mit
externen Geräten.
Der Verbinder ermöglicht
in einfacher Weise das Einfügen
und Entfernen der Karte, um einen schnellen Zugriff auf die Informationen
und das Programm auf der Karte bereitzustellen. Der Kartenverbinder
umfasst Anschlüsse
zur elastischen Anlage an dem Anschlussfeld der Speicherkarte.
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Solche
Kartenverbinder können
in Umgebungen genutzt werden, in denen eine elektrostatische Potentialdifferenz
zwischen der Speicherkarte und der Schaltung des zugehörigen elektronischen Geräts bestehen
kann, und zwar aufgrund der in dem Verbinder und/oder auf der Speicherkarte
selbst aufgeladenen Elektrizität.
Wenn die Karte in den Verbinder einge fügt wird, kann eine elektrostatische
Entladung auftreten, welche den auf der Karte gespeicherten Speicherinhalt
beschädigen
könnte.
Diese Probleme werden gelöst,
indem ein Anschluss für
elektrostatische Entladung (ESD – ElectroStatic Discharge)
an dem Kartenverbinder bereitgestellt wird, wobei der Anschluss
mit Masse verbunden ist, wodurch der ESD-Anschluss die statische Elektrizität entlädt, bevor
die Kontakte auf der Karte in Anlage an den Kontakten oder Anschlüssen des
Kartenverbinders kommen.
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Beispiele
für solche
Verfahren sind in der US-A 5 308 251, der US-A 5 389 001 und der
EP-A 07171467 gezeigt. Natürlich
erfordert das Bereitstellen eines solchen ESD-Schutzes das Hinzufügen verschiedener
Komponenten wie beispielsweise der ESD-Anschlüsse zu der Kartenverbinderbaugruppe.
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Ein
Speicherkartenverbinder entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist aus der US-A 5,308,251 bekannt. Der Anschluss für elektrostatische
Entladung des Verbinders liegt in Form eines Paares von Montageklammern
vor, die jeweils einen Federfinger zur reibungsschlüssigen Anlage
an einer zugehörigen
Erdungsebene aufweisen, die sich entlang eines Außenrandes
der Speicherkarte erstreckt. Die Speicherkarte weist keine Kerbe
in ihrem Seitenrand auf, und für
den ESD-Anschluss ist kein Verriegelungsabschnitt zum Eingreifen
in eine solche Kerbe erwähnt.
Herunterhaltemittel für
die Speicherkarte sind ebenfalls nicht vorgesehen.
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Außerdem sind
an manchen Kartenverbindern Verrastungs- oder Verriegelungselemente vorgesehen,
welche mit einem Verrastungs- oder Verriegelungsabschnitt der Speicherkarte
in Eingriff gebracht werden können,
beispielsweise einem Ausschnitt oder einer Kerbe in einem Seitenrand
der Karte, um ein versehentliches Entfernen oder einen versehentlichen
Auswurf der Karte aus dem Verbinder zu verhindern. Leider macht
ein solches Verrastungssystem, ebenso wie die ESD-Anschlüsse, zusätzliche
Komponenten oder Teile erforderlich, durch welche sich die Gesamtgröße der Kartenverbinderbaugruppe
erhöht,
während
bei Speicherkartenverbindern eine Miniaturisierung und Verringerung
der Größe höchst wünschenswert
geworden sind. Ein Beispiel für
ein solches Verriegelungssystem ist in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Hei 11-135192 gezeigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese verschiedenen
Probleme durch Bereitstellen eines Speicherkartenverbinders zu lösen, welcher
eine einzige einteilige Komponente aufweist, die wirksam eine Doppelfunktion
erfüllt,
nämlich
das Bereitstellen eines ESD-Schutzes wie auch das Verriegeln der
Speicherkarte in ihrer Lage in dem Verbinder. Diese Multifunktionskomponente
reduziert damit die Gesamtgröße des Verbinders,
indem sich die zur Ausführung
dieser Funktionen erforderlichen Komponenten reduzieren.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen neuen und verbesserten
Speicherkartenverbinder zur Verfügung
zu stellen, an welchem ein ESD-Schutz wie auch ein verbessertes
Kartenverriegelungssystem vorgesehen sind.
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Die
Erfindung ist in Anspruch 1 definiert.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Verbinder ein Gehäuse zur Aufnahme einer Speicherkarte,
die in einer Einfügungsrichtung
bis zu einer eingefügten
Stellung bewegt werden kann. In dem Gehäuse sind eine Mehrzahl von
Anschlusskontakten montiert, um an Kontakten auf zumindest einer
Seite der Speicherkarte in Anlage zu kommen. Ein einteiliger Anschluss
aus Metall für
elektrostatische Entladung (ESD) ist an dem Gehäuse montiert und umfasst einen
ESD-Abschnitt zum In-Anlage-Kommen an den auf der Speicherkarte
vorgesehenen Kontakten, bevor die Karte an den Kontaktabschnitten
der Anschlusskontakte in Anlage kommt. Der ESD-Anschluss weist außerdem einen
Verriegelungsabschnitt zum Eingreifen an der Speicherkarte auf,
um die Karte in ihrer eingefügten Stellung
zu halten. Daher erfüllt
der einzelne oder einteilige ESD-Anschluss eine Doppelfunktion,
nämlich
das Bereitstellen eines ESD-Schutzes wie auch das Verriegeln der
Karte in dem Verbinder.
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Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung wird der ESD-Abschnitt
des ESD-Anschlusses durch einen Flansch zur Anlage an einer Oberseite
der Speicherkarte entlang eines Randes derselben gebildet. Bei dieser
Ausführungsform
hilft der obere Flansch, die Karte in dem Verbinder in Richtung
nach unten zu halten.
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Bei
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird der ESD-Abschnitt des ESD-Anschlusses durch einen
Flansch zur Anlage an einer Seitenfläche der Speicherkarte bereitgestellt.
Der seitliche Flansch wird durch einen kurzen gebogenen Federarm
zum Aufbringen eines Drucks auf die Seitenfläche der Speicherkarte gebildet.
Bei dieser Ausführungsform
hilft der seitliche Flansch, die Karte in dem Verbinder zu halten,
und zwar für
den Fall, dass die Karte selbst keinen Verriegelungsabschnitt in
Form einer Kerbe oder dergleichen aufweist.
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Wie
vorliegend offenbart wird, ist der ESD-Anschluss aus Metallblechmaterial
gestanzt und geformt, und der Verriegelungsabschnitt wird durch
einen flexiblen Verriegelungsarm gebildet, der einen Verriegelungsvorsprung
an seinem fernen Ende aufweist. Der flexible Verriegelungsarm erstreckt
sich in der Einfügungsrichtung
der Speicherkarte. Der vorliegende Speicherkartenverbinder ist zur
Montage auf einer Schaltungsplatine ausgelegt. Der ESD-Anschluss
umfasst einen Fuß-
oder Endabschnitt zur Verbindung mit einer geeigneten Erdungsbahn
auf der Schaltungsplatine.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, welche als neuartig erachtet
werden, sind insbesondere in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt. Die
Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verstanden werden,
und zwar in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen,
in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren
bezeichnen und wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Speicherkartenverbinders ist, in den
eine erste Ausführungsform
eines ESD-Anschlusses entsprechend der Erfindung integriert ist,
wobei die Speicherkarte gerade in den Verbinder eingefügt werden
soll;
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2 eine
Ansicht ähnlich
der aus 1 ist, wobei die Speicherkarte
teilweise in den Verbinder eingefügt ist;
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3 eine
vergrößerte, perspektivische
Ansicht der ersten Ausführungsform
des ESD-Anschlusses ist;
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4 eine
fragmentarische, vergrößerte, perspektivische
Ansicht der rechten Ecke der in 2 gezeigten
Anordnung ist; die
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5(a)–5(c) verschiedene, aufeinanderfolgende
Ansichten darstellen, die das Einfügen der Speicherkarte in ihre
eingefügte,
verriegelte Stellung zeigen;
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6 eine
Ansicht ähnlich
der aus 1 ist, aber mit einem Kartenverbinder,
in den eine zweite Ausführungsform
eines ESD-Anschlusses entsprechend der Erfindung integriert ist;
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7 eine
vergrößerte, fragmentarische, perspektivische
Ansicht des Bereichs aus 6 ist, in welchem der ESD-Anschluss
angeordnet ist;
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8 eine
vergrößerte, perspektivische
Ansicht der zweiten Ausführungsform
des ESD-Anschlusses ist; und die
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9(a)–9(c) ähnliche
Ansichten wie die aus den 5(a)–5(c) sind, aber die zweite Ausführungsform
des ESD-Anschlusses zeigen.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Nehmen wir detaillierter
auf die Zeichnungen und zunächst
auf die 1 und 2 Bezug,
so ist die Erfindung in einem generell mit 10 bezeichneten
Speicherkartenverbinder verkörpert, der
ein generell mit 12 bezeichnetes, im Wesentlichen rechteckiges,
flaches Gehäuse
umfasst. Das Gehäuse
definiert eine Einfügungsöffnung 14 zur Aufnahme
einer generell mit 16 bezeichneten Speicherkarte, die in
den Verbinder in Richtung der Pfeile "A" eingefügt wird.
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Das
Gehäuse 12 des
Verbinders 10 umfasst seitliche Führungsarme 18, welche
die Speicherkarte 16 in die Einfügungsöffnung 14 führen. Das
Gehäuse umfasst
einen Anschlussmontagabschnitt 20 zur Montage einer Mehrzahl
von Anschlusskontakten 22 in seitlichem Abstand zu der
Einfügungsöffnung 14. Das
Gehäuse
ist zur Montage auf einer (nicht gezeigten) Schaltungsplatine ausgelegt
und weist eine untere Montagefläche 24 zur
Positionierung auf der Platine auf. Jeder Anschlusskontakt 22 weist
einen Kontaktabschnitt 22a zur Anlage an einem entsprechenden,
auf einer Unterseite der Speicherkarte 16 entlang eines
vorderen oder führenden
Randes 16a der Karte vorgesehenen Kontakts auf. Jeder Anschlusskontakt 22 weist
außerdem
einen Fuß-
oder Endabschnitt 22b zur Verbindung mit einer entsprechenden
Erdungsbahn auf der Schaltungsplatine auf.
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Zusätzlich zu
dem vorderen oder führenden Rand 16a der
Speicherkarte 16 weist die Karte einen hinteren oder rückwärtigen Rand 16b sowie
entgegengesetzte Seitenränder
oder -flächen 16c auf.
Die Seitenränder
sind entlang ihrer Längen
ausgeschnitten, wie bei 16d. Verriegelungsabschnitte in
Form von Kerben 24 sind in den entgegengesetzten Seitenflächen oder
-rändern 16c der
Speicherkarte ausgebildet. Die seitlichen Führungsarme 18 des
Verbindergehäuses 12 sind
mit nach innen gerichteten Flanschen 26 ausgebildet, welche
zu Polarisationszwecken in den ausgeschnittenen Bereichen 16d der Speicherkarte
zu liegen kommen, um zu verhindern, dass die Karte in den Verbinder
in verkehrter Ausrichtung eingefügt
wird.
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Nehmen
wir auf die 3 und 4 in Verbindung
mit den 1 und 2 Bezug,
so ist ein generell mit 28 bezeichneter Anschluss für elektrostatische
Entladung (ESD) in einer Ausnehmung 30 in jedem seitlichen
Führungsarm 18 des
Verbindergehäuses 12 montiert.
Die ESD-Anschlüsse
sind aus leitfähigem
Metallblechmaterial gestanzt und geformt. Wie am besten in 3 zu
sehen ist, weist jeder ESD-Anschluss 28 einen ebenen Rumpfabschrtitt 32 auf,
der an seiner- Oberseite einen nach innen gebogenen Flansch 34 und
an seiner Unterseite einen nach außen gebogenen Flansch 36 aufweist. Der
obere Flansch 34 bildet einen ESD-Abschnitt zur Anlage
an einer Oberseite 38 der Speicherkarte 16. Der
untere Flansch 36 bildet einen Fuß- oder Endabschnitt des Anschlusses
zur Verbindung, beispielsweise durch Löten, mit einer entsprechenden Erdungsbahn
auf der Schaltungsplatine. Der ebene Rumpfabschnitt 32 weist
an seinen entgegengesetzten Rändern
Zähne 32a zur
Befestigung des Anschlusses in der Ausnehmung 30 eines
der seitlichen Führungsarme 18 des
Verbindergehäuses
auf. Schließlich
weist jeder ESD-Anschluss 28 einen flexiblen Verriegelungsarm 40 mit
einem nach innen vorstehenden Verriegelungsvorsprung 42 an
einem entfernten Ende des Arms auf. Der flexible Verriegelungsarm
erstreckt sich in der Einfügungsrichtung
der Speicherkarte 16.
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Die 5(a)–5(c) zeigen aufeinanderfolgende Ansichten
beim Einfügen
einer Speicherkarte 16 in das Verbindergehäuse 12 in
Richtung des Pfeils "A". Speziell wird die
Speicherkarte zwischen den seitlichen Führungsarmen 18 des
Verbindergehäuses
und in die Einfügungsöffnung 14 des
Gehäuses hinein
eingefügt.
Wenn sie vollständig
eingefügt
ist, stehen entsprechende Kontakt auf der Unterseite der Speicherkarte
entlang des vorderen Randes 16a derselben in Anlage an
den Kontaktabschnitten 22a der Anschlusskontakte 22 des
Kartenverbinders. Bevor die Kartenkontakte jedoch an den Verbinderkontakten
in Anlage kommen, kommen die oberen Flansche 34 der ESD-Anschlüsse 28 an
den Oberseiten der Speicherkarte 16 in Anlage und leiten
etwaige, zwischen der Karte und dem Verbinder vorhandene elektrostatische
Ladungen ab.
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Außerdem schnappen,
sobald die Speicherkarte 16 vollständig in das Verbindergehäuse 12 eingefügt ist,
die Verriegelungsvorsprünge 42 an
den fernen Enden der flexiblen Verriegelungsarme 40 der ESD-Anschlüsse 28 in
die Verriegelungskerben 24 der Speicherkarte ein, wie in 5(c) zu sehen ist. Daher ist zu verstehen,
dass der einzelne einteilige ESD-Anschluss 28 aus Metall
eine Doppelfunktion erfüllt,
nämlich
die des Bereitstellens eines ESD-Schutzes für den Verbinder wie auch des
Verriegelns der Speicherkarte in ihrer eingefügten Stellung in dem Verbinder.
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Die 6–9 zeigen
eine zweite Ausführungsform
eines ESD-Anschlusses. In den 6–9 sind
gleiche Bezugszeichen für
entsprechend gleiche Komponenten verwendet, die vorstehend in Verbindung
mit der ersten Ausführungsform
beschrieben und in den 1–5 gezeigt worden
sind. Eine detaillierte Beschreibung dieser gleichen Komponenten
soll nicht wiederholt werden.
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Es
genügt
zu sagen, dass die in 3 gezeigte erste Ausführungsform
des ESD-Anschlusses 28 in einfacher Weise mit der in 8 gezeigten zweiten
Ausführungsform
eines ESD-Anschlusses 28A verglichen
werden kann. Es ist zu sehen, dass der Unterschied zwischen den
beiden Ausführungsformen
des ESD-Anschlusses darin besteht, dass der ESD-Anlageabschnitt 34 (3)
der ersten Ausführungsform
den nach innen gebogenen Flansch umfasst. Bei der zweiten Ausführungsform
aus 8 wird der ESD-Anlageabschnitt 34A durch
einen kurzen gebogenen Federarm zum Aufbringen eines Druckes auf
eine Seitenfläche 16c der
Speicherkarte 16 gebildet. Dies ist in 9(c) zu
sehen.
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Der
effektive Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen besteht darin,
dass bei der ersten Ausführungsform
(3) der obere Flansch 34 an der Oberseite 38 der
Speicherkarte 16 in Anlage kommt und die Karte wirksam
nach unten drückt sowie
eine vertikale Bewegung der Karte während des Einfügens der
Karte in den Verbinder und während
des Entfernens selbiger verhindert. Wenn die Karte seitliche Kerben 24 aufweist,
ist der Verriegelungsvorsprung 42 an dem entfernten Ende
des flexiblen Verriegelungsarms 40 gut geeignet, um die Karte
in dem Verbinder zu verriegeln.
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Bei
der zweiten Ausführungsform
des ESD-Anschlusses 28A, die in 8 gezeigt
ist, übt der
kurze Federarm 34A eine beträchtliche Kraft auf den Seitenrand
der Speicherkarte aus. Dadurch wird nicht nur der aktive Kontakt
zwischen dem ESD-Anschluss
und der Karte zum Ableiten elektrostatischer Ladungen verstärkt, sondern
der kurze Federarm 34A kann auch das Verriegeln der Speicherkarte
in dem Verbinder unterstützen.
Anders ausgedrückt
ist es möglich,
dass mit dem Verbinder 10 eine Speicherkarte genutzt werden
soll, wobei diese Karte keine seitlichen Verriegelungskerben 24 aufweist.
Bei solchen Karten werden durch die nach innen gerichteten Kräfte des
kurzen Federarms 34A in Kombination mit dem flexiblen Verriegelungsarm
und dem Verriegelungsvorsprung 42 nach innen gerichtete
Arretierungskräfte
auf die Seitenränder
der Karte ausgeübt.
Tatsächlich
werden mit den an entgegengesetzten Seiten des Verbinders montierten
ESD-Anschlüssen 28A vier
Arretierungsstellen an entgegengesetzten Seiten der Speicherkarte
bereitgestellt.