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Hintergrund der Erfindung:
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verbinder und insbesondere
auf einen Verbinder zum Anschließen eines Objekts wie z.B.
einer Karte.
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Ein
Verbinder dieses Typs ist beispielsweise in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 2001-237010 (JP 2001-237010 A) als "Kartenverbinder" offenbart. Der Kartenverbinder enthält ein Grundelement
zum Aufnehmen einer Karte und eine Mehrzahl von Kontaktelementen,
die in das Grundelement eingepasst sind. Jedes der Kontaktelemente
weist einen Kontaktabschnitt auf, der an einer Deckfläche des
Basiselements freiliegt, sowie einen Bondabschnitt, der integral
mit dem Kontaktabschnitt verbunden ist und sich von einer Endfläche des
Grundelements in einer ersten Richtung nach außen erstreckt.
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Der
Bondabschnitt wird durch Löten
mit einer Leiterplatte verbunden. Die Karte wird in der ersten Richtung
in den Kartenverbinder eingeführt
und aus ihm entfernt. Wenn die Karte in einer vorbestimmten Stellung
des Grundelements angebracht ist, wird die Karte mit den Kontaktabschnitten
in Kontakt gebracht. Demzufolge ist die Karte über die Kontaktelemente elektrisch
mit der Leiterplatte verbunden.
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In
dem Kartenverbinder weisen die Kontaktelement Abschnitte auf, die
sich von dem Grundelement aus in der ersten Richtung nach außen erstrecken.
Aufgrund der Anwesenheit der Bondabschnitte und von Flächen, die
beim Verbinden oder Löten
der Bondabschnitte verwendet werden, ist es daher schwierig, in
der Nähe
des Grundelements Führungsmittel
zum Führen
der einzusetzenden und zu entnehmenden Karte bereitzustellen. Ohne
Führungsmittel
kann die Karte, wenn sie eingesetzt wird, an dem Grundelement angreifen,
um einen Schaden in der Karte oder dem Kartenverbinder hervorzurufen.
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Die
WO 01/63885 A2 offenbart einen Kartenverbinder, der ein Grundelement
und zwei Sätze
von Kontaktelementen enthält,
die auf dem Grundelement bereitgestellt sind. Ein Ende der Kontaktelemente
dient als Verbindungsabschnitt im Hinblick auf eine Leiterplatte
eines tragbaren Telefons. Die anderen Enden der Kontaktelemente
dienen als Kontaktabschnitte mit Hinblick auf eine Karte. Die Verbindungsabschnitte
sind jeweils an einander gegenüberliegenden
Enden des Grundelements bereitgestellt. Die Kontaktabschnitte sind
zickzackförmig
gebogen und weisen Anschlüsse
in einer Karteneinpassrichtung auf.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Es
ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder
bereitzustellen, der in der Struktur eines Endabschnitts in einer
Einführ/Entfern-Richtung
eines anzuschließenden
Objekts vereinfacht sein kann.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbinder
bereitzustellen, der es leicht macht, in der Nähe eines Endabschnitts in einer
Einführ/Entfern-Richtung
Mittel zum Führen
eines einzuführenden
und zu entfernenden Objekts bereitzustellen.
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Es
ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Verbinder bereitzustellen, der eine hervorragende Kontaktzuverlässigkeit
aufweist.
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Andere
Aufgaben der vorliegenden Erfindungen werden mit Fortschreiten der
Beschreibung klar.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch einen Verbinder gemäß Anspruch
1. Weiterentwicklungen der Erfindung sind jeweils in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Verbinder bereitgestellt, der einen
Isolator zum Aufnehmen eines ersten Objekts, das in einer ersten Richtung
bewegbar ist, und einen mit dem Isolator verbundenen leitenden Kontakt
enthält,
wobei der leitende Kontakt aufweist: einen Rahmenabschnitt, der an
dem Isolator befestigt ist und eine Öffnung begrenzt, die sich in
der ersten Richtung und einer zu der ersten Richtung senkrechten
zweiten Richtung erstreckt; einen Federabschnitt, der sich von dem Rahmenabschnitt
aus so erstreckt, dass er der Öffnung
in einer zu der ersten und zweiten Richtung senkrechten dritten
Richtung gegenüberliegt;
einen Kontaktabschnitt, der mit dem Federabschnitt verbunden ist
zum Kontaktieren des ersten Objekts; und einen Anschlussabschnitt,
der sich von dem Rahmenabschnitt aus nach außerhalb des Rahmenabschnitts
erstreckt zum Kontaktieren eines zweiten Objekts, wobei der Anschlussabschnitt
einen Teil aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt
und von dem Isolator aus nach außen freiliegt.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung ist ein Verbinder bereitgestellt, der
einen Isolator zum Aufnehmen eines ersten Objekts, das in einer
ersten Richtung bewegbar ist, und sechs mit dem Isolator verbundene
leitende Kontakte enthält,
wobei jeder der leitenden Kontakte aufweist: einen Rahmenabschnitt,
der an dem Isolator befestigt ist und eine Öffnung begrenzt, die sich in
der ersten Richtung und einer zu der ersten Richtung senkrechten
zweiten Richtung erstreckt; einen Federabschnitt, der sich von dem
Rahmenabschnitt aus so erstreckt, dass er der Öffnung in einer zu der ersten
und zweiten Rich tung senkrechten dritten Richtung gegenüberliegt;
einen Kontaktabschnitt, der mit dem Federabschnitt verbunden ist
zum Kontaktieren des ersten Objekts; und einen Anschlussabschnitt,
der sich von dem Rahmenabschnitt aus nach außerhalb des Rahmenabschnitts
erstreckt zum Kontaktieren eines zweiten Objekts, wobei der Anschlussabschnitt
einen Teil aufweist, der sich in der zweiten Richtung erstreckt
und von dem Isolator aus nach außen freiliegt.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht auf einen Verbinder gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Seitenansicht des in 1 gezeigten
Verbinders;
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3 ist
eine geschnittene Draufsicht, die den Verbinder aus 1 zeigt,
wenn er in einem Gehäuse
aufgenommen ist;
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4 ist
eine geschnittene Seitenansicht des in 3 gezeigten
Verbinders; und
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5 ist
eine geschnittene Seitenansicht eines Verbinders gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn er in einem Gehäuse aufgenommen ist.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen:
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Mit
Bezug auf 1 bis 4 wird ein
Verbinder gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Mit
Bezug auf 1 ist der Verbinder durch das
Bezugszeichen 10 bezeichnet und dient dazu, eine Chipkarte 20 als
erstes Ob jekt mit einer Leiterplatte 13 als zweitem Objekt
zu verbinden. Der Verbinder 10 wird im folgenden als Kartenverbinder
bezeichnet. Die Chipkarte 20 wird in einer ersten Richtung
X, die als Karten-EinfÜhr/Entfern-Richtung
bezeichnet werden kann, in den Verbinder 10 eingeführt und
aus ihm entfernt.
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Der
Kartenverbinder 10 enthält
sechs leitende Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6,
die elastisch und elektrisch mit der Karte 20 kontaktiert
werden sollen, und einen Isolator 7 mit einer rechteckigen
Form, der die Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 hält, die
durch Einsatzformung darin eingepasst oder eingebaut sind. Der Isolator 7 enthält einen
rechteckigen quaderförmigen Körper, der
sich im allgemeinen in der ersten Richtung X und einer zu der ersten
Richtung X senkrechten zweiten Richtung Y erstreckt und in einer
zu der ersten und zweiten Richtung X, Y senkrechten dritten Richtung
Z eine relativ geringe Dicke aufweist. Der Isolator 7 dient
zum Führen
der Chipkarte 20, so dass die Chipkarte 20 in
der ersten Richtung X eingeführt und
entfernt wird, und zum Aufnehmen der Chipkarte 20.
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Die
Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind
einander ähnlich
im Aufbau. Hier wird der Kontakt 1 stellvertretend beschrieben.
Der Kontakt 1 weist auf: einen Kontaktabschnitt 1a,
der in Kontakt mit der Chipkarte 20 gebracht werden soll;
einen Federabschnitt 1b, der eine Elastizität aufweist
und sich von dem Kontaktabschnitt 1a aus erstreckt; einen
Rahmenabschnitt 1c, der mit einem ausgedehnten Ende des
Federabschnitts 1b verbunden ist; und einen Anschlussabschnitt 1d,
der sich von einem Außenrandabschnitt
des Rahmenabschnitts 1c nach außerhalb des Rahmenabschnitts 1c erstreckt.
Der Rahmenabschnitt 1c begrenzt eine rechteckige Öffnung 1e,
die sich in der ersten und zweiten Richtung X, Y erstreckt.
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Der
Federabschnitt 1b erstreckt sich von einem Innenrandabschnitt
des Rahmenabschnitts 1c aus so, dass er der Öffnung 1e in
der dritten Richtung Z gegenüberliegt.
Insbesondere er streckt sich der Federabschnitt 1b von dem
Rahmenabschnitt 1c aus in einer Richtung, die die erste
und die dritte Richtung X, Z schneidet, und er ist daher von dem
Isolator 7 getrennt. Der Federabschnitt 1b hat
eine Breite, die allmählich
von dem Kontaktabschnitt 1a aus zu dem Rahmenabschnitt 1c hin
zunimmt.
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Der
Isolator 7 hat eine Deckfläche, die mit einem Fenster 7a versehen
ist, das an einer dem Kontakt 1 entsprechenden Stelle ausgebildet
ist. Das Fenster 7a hat so eine Form, dass ein Teil des
Rahmenabschnitts 1c, d.h. eine Randzone 1f, die
die Öffnung 1e umgibt,
zusammen mit der Öffnung 1e durch das
Fenster 7a freigelegt ist. Somit sind die Öffnung 1e und
die Randzone 1f an der Deckfläche des Verbinders 10 durch
das Fenster 7a freigelegt.
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Da
die Randzone 1f des Rahmenabschnitts 1c durch
das Fenster 7a freiliegt, kann die Randzone 1f durch
das Fenster 7a gedrückt
werden. Daher kann der Kontakt 1 beim Einsatzformen durch
Drücken
der Randzone 1f genau positioniert werden. Da der Federabschnitt 1b nicht
gedrückt
werden muss, wird der Freiheitsgrad beim Entwerfen der Form des Federabschnitts 1b erhöht.
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Der
Anschlussabschnitt 1d liegt von einer Endfläche, d.h.
einer Seitenoberfläche
des Isolators 7 in der zweiten Richtung Y frei, ist in
der dritten Richtung Z zu der Leiterplatte 13 hin gebogen
und dann nach außen
gebogen, um sich wieder parallel zu der Leiterplatte 13 zu
erstrecken. Somit hat der Anschlussabschnitt 1d eine gestufte
Form. Der Anschlussabschnitt 1d weist ein vorderes Ende
auf, das als Lötabschnitt 1g dient,
um auf die Leiterplatte 13 gelötet zu werden.
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Die
Kontakte 2, 3, 4, 5, 6 weisen
Kontaktabschnitte 2a, 3a, 4a, 5a, 6a,
Federabschnitte 2b, 3b, 4b, 5b, 6b,
Rahmenabschnitte 2c, 3c, 4c, 5c, 6c und Anschlussabschnitte 2d, 3d, 4d, 5d, 6d auf,
die jeweils ähnlich
dem Kontaktabschnitt 1a, dem Federabschnitt 1b,
dem Rahmenabschnitt 1c und dem Anschlussabschnitt 1d sind.
Die Rahmenabschnitte 2c, 3c, 4c, 5c, 6c begrenzen
jeweils rechteckige Öffnungen 2e, 3e, 4e, 5e, 6e ähnlich der Öffnung 1e des Rahmenabschnitts 1c.
Anderseits weist der Isolator recheckige Fenster 7b, 7c, 7d, 7e und 7f ähnlich dem Fenster 7a auf.
Daher sind die Rahmenabschnitte 2c, 3c, 4c, 5c, 6c jeweils
teilweise durch die Fenster 7b, 7c, 7d, 7e und 7f freigelegt.
Die Federabschnitte 1b, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b erstrecken
sich in miteinander übereinstimmende
Richtungen, im allgemeinen entlang der ersten Richtung X, d.h. einer
Richtung, in die Chipkarte 20 eingeführt wird. Insbesondere erstreckt sich
jeder der Federabschnitte 1b, 2b, 3b, 4b, 5b, 6b so,
dass er die erste und dritte Richtung X, Z schneidet. Wie der Anschlussabschnitt 1d liegt
jeder der Anschlussabschnitte 2d, 3d, 4d, 5d, 6d von
der Endfläche,
d.h. der Seitenoberfläche
des Isolators 7 in der zweiten Richtung Y frei, ist in
der dritten Richtung Z zu der Leiterplatte 13 hin gebogen
und dann nach außen
gebogen, um sich wieder parallel zu der Leiterplatte 13 zu
erstrecken. Somit hat jeder der Anschlussabschnitte 2d, 3d, 4d, 5d, 6d eine
gestufte Form. Die Anschlussabschnitte 2d, 3d, 4d, 5d, 6d weisen
Vorderenden auf, die als Lötabschnitte 2g, 3g, 4g, 5g, 6g dienen,
um auf die Leiterplatte 13 gelötet zu werden.
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Weiterhin
sind die sechs Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 in
ein erstes und ein zweites Anschlussfeld unterteilt, die entlang
der zweiten Richtung Y angeordnet sind. Die drei Kontakte 1, 2, 3 sind
in dem ersten Anschlussfeld enthalten. Der Anschlussabschnitt 1d des
Kontaktes 1, der an einem Ende des ersten Anschlussfelds
angeordnet ist, liegt von einer ersten Seitenfläche 7g des Isolators
aus frei. Der Anschlussabschnitt 3d des Kontakts 3,
der an dem anderen Ende angeordnet ist, liegt von einer zweiten Seitenfläche 7h des
Isolators 7 aus frei. Der Anschlussabschnitt 2d des
Kontakts 2, der in einer Zwischenstellung angeordnet ist,
erstreckt sich durch eine Fläche
zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussfeld, so dass er von der
zweiten Seitenfläche 7h des
Isolators 7 aus freiliegt. Andererseits sind die drei Kontakte 4, 5, 6 in
dem zweiten Anschlussfeld enthalten. Der Anschlussabschnitt 4d des
Kontakts 4, der an einem Ende des zweiten Anschlussfelds
angeordnet ist, liegt von der ersten Seitenfläche 7g des Isolators
aus frei. Der Anschlussabschnitt 6d des Kontakts 6,
der an dem anderen Ende angeordnet ist, liegt von der zweiten Seitenfläche 7h des
Isolators 7 aus frei. Der Anschlussabschnitt 5d des
Kontakts 5, der in einer Zwischenstellung angeordnet ist, erstreckt
sich durch eine Fläche
zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlussfeld, so dass er von der
ersten Seitenfläche 7g des
Isolators 7 aus freiliegt.
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Somit
sind die Anschlussabschnitte 1d, 2d, 3d, 4d, 5d, 6d der
sechs Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 in zwei
Anschlussgruppen aufgeteilt. Eine der Anschlussgruppen ist an der
ersten Seitenfläche 7g des Isolators 7 angeordnet,
während
die andere Anschlussgruppe an der zweiten Seitenfläche 7h des Isolators 7 angeordnet
ist. Somit erstrecken sich die Anschlussabschnitte 1d, 4d, 5d der
Kontakte 1, 4, 5 in der zweiten Richtung
Y, die die Einführrichtung (erste
Richtung X) der Chipkarte 20 schneidet, so dass sie auf
der ersten Seitenfläche 7g freiliegen.
Die Anschlussabschnitte 2d, 3d, 6d der
Kontakte 2, 3, 6 erstrecken sich in der
zweiten Richtung Y so, dass sie auf der zweiten Seitenfläche 7h freiliegen.
An der ersten Seitenfläche 7g sind
die Anschlussabschnitte 1d, 4d, 5d in
verschiedenem Raster angeordnet. An der zweiten Seitenfläche 7h sind
die Anschlussabschnitte 2d, 3d, 6d in
verschiedenem Raster angeordnet. An der ersten und zweiten Oberfläche 7g, 7h sind
die Anschlussabschnitte an entsprechenden Stellen im selben Raster
angeordnet.
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Wie
oben beschrieben sind die Lötabschnitte 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g der
Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 auf der
ersten und der zweiten Seitenfläche 7g, 7h des Isolators 7 bereitgestellt.
Daher dienen diese Lötabschnitte
dazu, den Kartenverbinder 10 eine in der Technik bekannte
Polarität
aufweisen zu lassen. Insbesondere durch Anordnen der Anschlussabschnitte 1d, 2d, 3d, 4d, 5d, 6d in
Vertiefungsabschnitten 12a, 12b, 12c und 12d eines
Gehäuses 12 ist
es möglich, die
Orientierung des Kartenverbinders 10 zu definieren. Somit
ist es nicht erforderlich, den Isolator 7 mit einer Vertiefung
oder einem Vorsprung zu versehen, um die Polarität bereit zu stellen. Da die
Polarität durch
die Rasterabstände
der Lötabschnitte 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g beurteilt
werden kann, kann die Größe des Kartenverbinders 10 dementsprechend
verringert sein.
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Weiterhin
kann der Kartenverbinder durch Löten
der Lötabschnitte 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g auf
die Leiterplatte 13 gekräftigt bzw. gestärkt werden.
Auch wenn der Kartenverbinder 10 in der ersten Richtung X
in der Größe erhöht wird,
tritt daher im Hinblick auf die mechanische Festigkeit kein Problem
auf.
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Die
Chipkarte 20 weist sechs Kontaktpunkte auf einer Oberfläche bzw.
auf ihrer unteren Oberfläche
auf. Um die Chipkarte 20 anzuschließen, wird die Chipkarte 20,
wie durch einen Pfeil 21 in 2 und 4 dargestellt,
von rechts nach links bewegt und dann auf der Deckfläche des
Kartenverbinders 10 angebracht. Wenn die Chipkarte 20 an
einer vorbestimmten Stelle an der Deckfläche des Kartenverbinders 10 angebracht
ist, werden die sechs Kontaktpunkte der Chipkarte 20 jeweils
mit den Kontaktabschnitten 1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a der
Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 in
Kontakt gebracht. Demzufolge ist die Chipkarte 20 elektrisch
mit dem Kartenverbinder 10 verbunden.
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Der
oben genannte Kartenverbinder 10 wird in das isolierende
Gehäuse 12 eingefügt und auf
der Leiterplatte 13 angebracht. Die Lötabschnitte 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g der
Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 werden durch
Löten mit
einer elektrischen Schaltung der Leiterplatte 13 verbunden.
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Das
Gehäuse 12 begrenzt
einen Hohlraum 14 zum Positionieren der Chipkarte 2 über dem
Kartenverbinder 10 sowie ein Kartenführungsloch 15 zum
Führen
der einzusetzenden und zu entfernenden Chipkarte 20. Um
zu verhindern, dass die durch das Kartenführungsloch 15 eingesetzte
Chipkarte 20 an dem Isolator 7 angreift, ist eine
Kartenführungsplatte 16 mit
im wesentlichen derselben Dicke wie der Isolator 7 an der
Leiterplatte 13 oder dem Gehäuse 12 angebracht.
Da die Anschlussabschnitte 1d, 2d, 3d, 4d, 5d, 6d der
Kontakte 1, 2, 3, 4, 5, 6 nicht
an der Endfläche
des Isolators 7 in der Einführrichtung der Chipkarte 20 vorhanden
sind, kann die Kartenführplatte 16 bis
nahe angrenzend an den Isolator 7 angeordnet werden, so
dass ein Spalt S in 4 so verkleinert ist, dass er
im wesentlichen gleich Null ist. Mit diesem Aufbau ist es möglich zu
verhindern, dass die Chipkarte 20 an dem Isolator 7 angreift,
wenn die Chipkarte 20 eingeführt wird.
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Mit
Bezug auf 5 wird eine Beschreibung durchgeführt im Hinblick
auf einen Kartenverbinder gemäß einer
weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung. Ähnliche
Abschnitte sind durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Bei
dem Kartenverbinder 10 von 5 sind die
Anschlussabschnitte 2d, 3d, 6d der Kontakte 2, 3, 6 konzentrisch
in einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der zweiten Seitenfläche 7h des
Isolators 7 in der ersten Richtung X angeordnet. In ähnlicher Weise
sind die Anschlussabschnitte 1d, 4d, 5d der Kontakte 1, 4, 5 konzentrisch
in einem im wesentlichen mittleren Abschnitt der ersten Fläche 7g des Isolators 7 in
der ersten Richtung X angeordnet. Mit diesem Aufbau ist der Kartenverbinder
hinreichend gekräftigt
oder gestärkt
durch Löten
der Lötabschnitte 1g, 2g, 3g, 4g, 5g, 6g auf
die Leiterplatte 13.
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Während die
vorliegende Erfindung bislang beschrieben wurde in Verbindung mit
wenigen ihrer Ausführungsformen,
wird es für
Fachleute einfach möglich
sein, diese Erfindung in zahlreichen anderen Weisen in die Praxis
umzusetzen. Auch wenn die Beschreibung beispielsweise durchgeführt wurde
im Hinblick auf den Kartenverbinder mit sechs Kontakten, ist die
Anzahl von Kontakten nicht darauf eingeschränkt, sondern kann in verschiedenen
Weisen verändert
werden.