DE68910888T2 - Chipkartenabtaster. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft die Chipkartenleser und insbesondere einen solchen Chipkartenleser, der mit mechanischen Mitteln versehen ist, die einen Druck zwischen der in den Leser eingeführten Karte und den Lesekontakten herstellen.
• In der französischen Patentanmeldung Nº 8715739, die am 13. November 1987 von der Anmelderin hinterlegt wurde, findet man eine Beschreibung von Chipkartenlesern im allgemeinen und eines Kontaktrahmens für eine Chipkarte im besonderen. Es ist dort angegeben, daß ein solcher Leser Mittel zur Führung oder Positionierung einer Karte, eventuell Mittel zum Feststellen, ob eine Karte im Leser in der zum Lesen passenden Position vorhanden ist, sowie Kontaktelemente aufweist, die den elektrischen Anschluß an Leitbereiche der Chipkarte bewirken, durch die Stromkreise gebildet werden, die das Gerät betreffen, das den Chipkartenleser enthält. Der Kontaktrahmen ist ein Einzelelement, das die erwähnten Funktionen erfüllt. Er ermöglicht es, daß unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen die Biegung der Kontaktelemente bei der Einführung einer Chipkarte immer so ist, daß der benötigte Kontaktdruck erhalten wird.
• Eine solche Konzeption hat den Nachteil, daß die Kontaktelemente den erwähnten Kontaktdruck vom Anfang des Einführens der Karte an ausüben, bevor diese sich in der Leseposition befindet. Daraus entsteht eine starke, unnötige Reibung der Kontaktelemente auf der Karte, was eine übermäßige Abnutzung bewirkt. Aufgrund dieser Tatsache ist der gewünschte Kontaktdruck der schwächste, der gerade noch befriedigende Leistungen in Bezug auf den elektrischen Kontakt gibt. Außerdem dient, wie in dieser älteren Anmeldung erwähnt, der Druck der Kontaktelemente ebenfalls dazu, die Karte gegen die Rückstellkraft eines Hubendekontakts im Leser zu halten. Da dieser Kontaktdruck begrenzt ist, ist auch der Kontaktdruck des Hubendekontakts begrenzt.
• Diese verschiedenen Erwägungen führen dazu, daß es wünschenswert ist, daß der Kontaktdruck zwischen den Kontaktelementen des Chipkartenlesers und den Kontaktbereichen der Chipkarte zumindest teilweise durch mechanische Mittel erzeugt wird, die erst dann eingreifen, wenn die Karte sich im wesentlichen in der Leseposition zur Herstellung der Kreise mit der Chipkarte befindet.
• Die vorliegende Erfindung hat also einen Chipkartenleser zum Gegenstand, wie er in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
• Vorteilhafterweise sind die Position der Kontaktelemente und die elastischen Eigenschaften dieser Kontaktelemente so festgelegt, daß die Kontaktelemente leicht auf der einzuführenden Karte reiben, bevor diese gewölbt wird und der erforderliche Kontaktdruck sich einstellt.
• Man erhält so die folgenden Vorteile: Der elektrische Kontakt der Kontaktelemente auf der Karte während ihrer Einführung ermöglicht es, die eventuell von der Karte vor ihrer Einführung angehäufte statische Elektrizität zu entfernen; der mechanische Kontakt der Kontaktelemente auf der Karte erlaubt es, ohne übermäßige Abnutzung die Selbstreinigung der Kontaktelemente zu erhalten; der vom Kipphebel ausgeübte Druck liefert einen erhöhten Kontaktdruck und eine bessere Rückhaltekraft der Karte.
• Chipkartenleser, in denen der Druck zwischen der Karte und den Kontakten während des Einführens der Karte verändert wird, sind bekannt aus den Patenten EP-A-0 263 746 und FR-A-2 607 287.
• Die verschiedenen Gegenstände und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden nun genauer in der folgenden Beschreibung erklärt, die als nicht einschränkendes Beispiel zu verstehen ist, und zwar unter Bezug auf die beiliegenden Figuren.
• Die Figuren 1, 2, 3 und 4 zeigen Ansichten von unten, von der Seite, von oben bzw. vom Ende eines Kontaktrahmens für einen Chipkartenleser, der den Kipphebel gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
• Die Figuren 5 und 6 zeigen zwei vergrößerte Schnittansichten des Kontaktrahmens der vorhergehenden Figuren, mit einer teilweise eingeführten bzw. einer vollständig eingeführten Karte.
• In den Figuren 1 bis 4 ist ein Kontaktrahmen 1 dargestellt, der entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Dieser Rahmen 1 enthält im wesentlichen ein gegossenes Basisteil aus Isoliermaterial 3, das gleichzeitig die Aufgabe des Trägers der Kontaktelemente 4 zum Anschluß an den Chip einer nicht dargestellten Karte, des Trägers eines Hubendekontakts 5 (Figur 3), der angibt, daß eine Karte sich im Leser befindet und daß sie in der für das Lesen richtigen Stellung ist, und mindestens des Trägers von Gleitschienen 6 (Figur 6) übernimmt, die zur Führung der Karte dienen und dazu bestimmt sind, sie in die Leseposition zu führen, wie weiter unten beschrieben.
• Zu diesem Zweck enthält der Kontaktrahmen 1 einen Innenrahmen 7 bestehend aus den Teilen des Rahmens 1, die die Anschlußfenster 8, 9, 10, 11 begrenzen. Die Kontaktelemente 4 erstrecken sich in diesen Fenstern ausgehend von Stäben 12, 13, in denen sie geformt sind. Die Kontaktelemente 4 sind Profilteile und stehen oberhalb der Ebene 14 der Innenfläche des Teils 3 vor (Figur 4). Sie sollen mit den Kontaktbereichen der Anschlußzone der Chipkarte in Kontakt kommen, wenn diese völlig in den Chipkartenleser eingeführt ist.
• Dieser innere Rahmen 7 (Figuren 1 und 4) wird von zwei Flügeln 17, 18 verlängert, die gegenüber dem Innenrahmen 7 in den Gleitschienen 6 enden. Die Gleitschienen 6 sind nämlich aus dem Material des Teils 3 geformt, auf dem ein Bauteil aus gegossenem Isoliermaterial 23 angeordnet ist, das als Deckel dient. Dieses Deckelteil 23 ist in Bezug auf den Rahmen 1 genau positioniert durch die Zentrierfüße 19, 20 und ist dort durch Nieten 21, 22 befestigt. Es führt eine in den Kontaktrahmen eingesteckte Karte, deren Ränder es umschließt.
• Wie man in Figur 1 sehen kann, sind die Flügel 17, 18 vorteilhafterweise mit Aussparungen 24 versehen, um Material zu sparen.
• Der Kontaktrahmen 1 weist weiter den Hubendekontakt 5 und einen Hubendeanschlag 25 auf, die in einem Ausschnitt der Figur 3 zu sehen sind. Dieser Hubendekontakt 5 ist ein Ruhekontakt, der sich öffnet, wenn die Karte, kurz bevor sie auf dem Hubendeanschlag 25 aufliegt, die bewegliche Lamelle 26 betätigt, indem sie auf ihr Ende 27 drückt und so von der festen Kontaktlamelle 28 trennt.
• Es sei nebenbei angemerkt, daß die Öffnung zum Einführen der Chipkarte zwischen die Teile 1 und 23 bei 32 abgeschrägt ist, wie es der Brauch ist.
• Die insbesondere die Erfindung ausmachenden Anordnungen sind in den Figuren 3, 5 und 6 dargestellt, auf die nun Bezug genommen wird.
• Ein Kipphebel 40 ist im Teil 23 angeordnet. Er schwenkt auf zwei Gelenkzapfen 41, deren Achsen in Figur 3 mit 43 und 44 bezeichnet sind. Die Gelenkzapfen 41 können aus dem Hebel 40 in Waben der Wand des Deckelteils 23 vorspringende Lagerzapfen sein. Dieser Hebel 40 wird in der in Figur 5 gezeigten Ruhestellung gehalten durch ein elastisches Rückholmittel, in diesem Fall eine Zunge 45 aus dem Material des Teils 23, die in eine Vertiefung 46 des Hebels 40 eingeführt ist und diesen durch Betätigungsnocken 47, 48 nach oben stößt (Figuren 45 und 6), bis er gegen das Teil 3 anliegt. Genauer gesagt liegt die Oberfläche 49 der Nocken 47, 48 gegen eine Führungsrampe 50 an, die auf dem Basisteil 3 angebracht ist. Gegenüber den Nocken 47, 48 in Bezug auf die Gelenkzapfen 41 weist der Hebel 40 einen Drucknocken 51 auf.
• Die Maße dieses Hebels sind insbesondere derart, daß, wenn er in der Ruhestellung, d.h. in der in Figur 5 gezeigten Stellung ist, die Oberfläche 52 des Drucknockens 51 sich auf der gleichen Höhe befindet wie die obere Oberfläche des Teils 23, auf der eine Chipkarte 2 gleitet, während sie eingeführt wird. Diese Karte wird zuerst von einem Eingangsbereich 60 der Schiene 6 geführt, der die Oberfläche 53 des Teils 23 und eine Lagerfläche 61 des Teils 3 enthält. Nach dieser Lagerfläche 61 schiebt sich die einzuführende Karte vor und hebt leicht die Kontaktelemente 4 an, was das Entfernen der an der Oberfläche der Karte geladenen statischen Elektrizität erlaubt und die Reinigung der Kontaktoberflächen bewirkt, bis sie die Oberseite 54 des Hebels 40 erreicht. Das vordere Ende der Karte 2 kann sich dann anheben, aber es kommt in Anschlag gegen die Rampe 50, die den Endbereich der Schiene 6 bildet. Von diesem Zeitpunkt an bewirkt die Karte 2, wenn der Benutzer Druck ausübt, das Schwenken des Hebels 40 auf seinem Gelenkzapfen 41, wobei der Nocken 47 zurückweicht, während der Drucknocken 51 sich anhebt. Die Endposition ist in Figur 6 dargestellt. Während die Karte 2 gegen die Rampe 50 angelegt und gegen den Anschlag 25 festgehalten wird, hat sie den Hebel 40 in eine derartige Position gebracht, daß die Karte 2 sich nach oben wölbt aufgrund des durch den Drucknocken 51 nach oben ausgeübten Drucks. Dieser Druck wird in Höhe der aktiven Enden der Kontaktelemente 4 ausgeübt. Diese werden nach oben getrieben und die elastischen Eigenschaften der Kontaktelemente bestimmen den resultierenden Kontaktdruck in Abhängigkeit von der Verschiebung, der sie unterliegen. Diese Verschiebung wird von den Eigenschaften des Hebels und der Dicke der Karte, d.h. genau bestimmt. Es ist anzumerken, daß die Karte dann durch Reibung zwischen der Rampe 50 und der Rückstellzunge 45 zurückgehalten wird, sowie zwischen den Kontaktelementen 4 und dem Drucknocken 51 des Hebels 40.
• Beim Herausziehen der Karte bringt die Zunge 45 den Hebel 40 wieder in die Position der Figur 5.

Claims (5)

1. Chipkartenleser mit Führungs- oder Positioniermitteln für die Karte, eventuell Mitteln, die dazu dienen, festzustellen, ob eine Karte sich in der für das Lesen passenden Position im Leser befindet, Kontaktelementen, die den elektrischen Anschluß an leitende Bereiche der Chipkarte bewirken, durch die Stromkreise gebildet werden, die das den Chipkartenleser enthaltende Gerät betreffen, sowie einem Kipphebel (40), der einen zentralen Gelenkzapfen (41), einen Betätigungsnocken (47) auf einer Seite des Zapfens, auf den die einzuführende Karte (2) am Ende ihres Einführungswegs drückt, um ihn von einer Ruheposition in eine Druckposition zu schwenken, sowie Mitteln zum elastischen Rückholen (45, 46), die den Kipphebel in der Ruhestellung halten, wenn er nicht unter dem Einfluß einer in den Leser eingeführten Karte ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel weiter einen Drucknocken (51) auf der entgegengesetzten Seite des Zapfens aufweist, der sich auf die Karte legt, wenn der Kipphebel in der Druckstellung ist, um die Karte in Richtung der Kontaktelemente (4) zu wölben.

2. Chipkartenleser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel Schienen (6) bilden, die einen Eingangsbereich und einen Endbereich aufweisen, was das Wölben der Karte zwischen diesen beiden Bereichen erlaubt.

3. Chipkartenleser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel einen Endbereich aufweisen, der eine Rampe (50) bildet, um die Karte zum Betätigungsnocken (47) zu führen.

4. Chipkartenleser nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Rückholmittel eine elastische Zunge (45) aufweisen, die integraler Teil entweder des Hebels oder der Führungsmittel ist.

5. Chipkartenleser nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kipphebel in ein Kontaktgehäuse für den Chipkartenleser integriert ist, das alle Mittel zur Herstellung elektrischer Kreise mit einer in den Leser eingeführten Chipkarte zusammenfaßt.