DE69533300T3

DE69533300T3 - Elektrischer verbinder zum verbinden einer elektronischen speicherkarte, mit einem integrierten schalter, der die anwesenheit einer karte erkennt

Info

Publication number: DE69533300T3
Application number: DE69533300T
Authority: DE
Inventors: Herve Bricaud; Fabrice Valcher
Original assignee: C&K Components SAS
Current assignee: C&K Components SAS
Priority date: 1994-06-01
Filing date: 1995-05-31
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2015-06-01
Also published as: EP0711438B2; EP0711438A1; FR2720864B1; DE711438T1; EP0711438B1; DE69533300T2; MX9600353A; WO1995033243A1; FR2720864A1; CN1129040A; JP3429002B2; JPH09504402A; CN1124559C; DE69533300D1; KR100371597B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zum Anschließen einer elektronischen Speicherkarte, auch als IC-Karte bezeichnet, die an einer ihrer Hauptseiten eine Mehrzahl von parallel zur Einführungsrichtung der Karte in eine Schreib-Lesevorrichtung ausgerichteten elektrischen Kontaktfeldern aufweist.
Für das elektrische Anschließen einer elektronischen Speicherkarte, auch Mikrochipkarte genannt, ist es erforderlich, genau und nach einer standardisierten Prozedur das Vorhandensein der Karte in einer Schreib-Lesevorrichtung erkennen zu können und über Anschlagmittel zu verfügen, die das Ende des Einführweges der Karte in die Schreib-Lesevorrichtung festlegen.
Das Dokument EP-A-0 474 519 beschreibt und stellt dar einen elektrischen Verbinder mit einem Gehäuse, das wenigstens teilweise einen Schlitz zum Einführen der Karte begrenzt, einem Einführweg-Endschalter für die Karte und Steuermittel des Schalters, mit denen der vordere Querrand der Karte zusammenwirkt, wobei die Steuermittel einen Hebel umfassen, von dem ein Andrückpunkt mit einem Auslöseorgan des Schalters zusammenwirkt, und dessen Punkt der Ausübung der Antriebskraft durch die Karte mit dem vorderen Rand der Karte zusammenwirkt.
Die Struktur eines Verbinders dieses Typs verwendet eine Hauptkomponente von großen Abmessungen, die es erforderlich macht, den Hauptbestandteil dieses Körpers über die zum Verbinden mit den Kontaktfeldern der Karte vorgesehenen elektrischen Kontaktelementen überzuformen und den Schalter im Körper dieses selben Elements mehr oder weniger genau zu positionieren.
Zusätzlich zu ihrer Komplexität und ihrem Platzbedarf zwingt diese Konzeption dazu, einen vollständigen speziellen Verbinder für jeden Typ von Anwendung zu schaffen, und macht es so unmöglich, über einen modularen Satz von Verbindern zu verfügen, die aus standardisierten Grundkomponenten gebildet werden können.
In der französischen Patentanmeldung FR-A-2 714 539 ist bereits eine Struktur eines elektrischen Verbinders mit besonders kleinen Abmessungen vorgeschlagen worden, der mit den verschiedenen für den Zusammenbau von elektronischen Komponenten bekannten Techniken in eine Schreib-Lesevorrichtung integriert werden kann, indem er auf einer gedruckten Leiterplatte dieser Lesevorrichtung befestigt wird.
Diese Konzeption erlaubt es jedoch nicht, die genaue Relativpositionierung des kompakten elektrischen Verbinders und eines Schalters zur Erfassung des Vorhandenseins und der guten Position der Karte in der Schreib-Lesevorrichtung (Norm ISO 7810) zu gewährleisten, da dieser Schalter unabhängig von dem elektrischen Verbinder auf der gedruckten Leiterplatte positioniert und befestigt ist.
Der Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich von EP-A-675 456 , einem Dokument des Standes der Technik nach Artikel 45(3) EPÜ, durch die Merkmale des letzten Absatzes des Anspruchs.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, eine neue Konzeption eines kompakten elektrischen Verbinders zum Anschließen einer elektronischen Speicherkarte vorzuschlagen, die die oben erwähnten Nachteile behebt.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung einen elektrischen Verbinder zum Anschließen einer elektronischen Speicherkarte mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontaktfeldern an ihrer unteren Hauptseite vor, wie er im Anspruch 1 definiert ist.
Andere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der detaillierten nachfolgenden Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines elektrischen Verbinders gemäß den Lehren der Erfindung;
2 eine Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 2-2 aus 1;
3 eine Seitenansicht von rechts des in 1 gezeigten Verbinders;
4 eine Ansicht entlang des Pfeils F4 aus 1;
5 eine Ansicht von unten und in vergrößertem Maßstab des Bereichs des Verbinders, der den Wegendschalter integriert;
6 eine Teilansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 aus 5;
7 eine Ansicht von unten des Deckels des Körpers des in 1 gezeigten Verbinders;
8 eine Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 8-8 aus 7;
9 ein Schema, das die relativen Abmessungen des Verbinders in Bezug auf eine Mikrochipkarte verdeutlicht;
10 eine Draufsicht auf eine Ausführungsvariante eines einteiligen Verbinders mit einem integrierten Schalter;
11 eine Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 11-11 aus 10; und
12 eine Ansicht ähnlich der der 11 mit einem Schalter vom normalerweise offenen Typ.
In den 1 bis 4 ist eine Verbinderanordnung 10 gezeigt, die einen integrierten Schalter 12 zur Erfassung des Vorhandenseins einer Mikrochipkarte umfasst und Wegende-Anschlagmittel für diese Karte beinhaltet.
In dem in 9 gezeigten Schema ist im Umriss eine Karte C dargestellt, auf der ihre Einführungsrichtung I und ihre Anordnung in Bezug auf die Gesamtheit des Verbinders 10 angegeben sind.
Der Verbinder 10 ist vorgesehen, um auf einer gedruckten Leiterplatte einer (nicht dargestellten) Schreib-Lesevorrichtung montiert zu werden, wobei die Schreib-Lesevorrichtung ihre eigenen Führungsmittel für die Karte C bei deren Einführung sowie eventuell Mittel zum Relativpositionieren der Karte C in Bezug auf die Gesamtheit des Verbinders 10 umfasst, die vertikal auf die Karte drücken.
Der Hauptbereich des in den 1 bis 4 gezeigten Verbinders 10 ist im Wesentlichen durch einen Sockel 14, der ein Trägermodul aus isolierendem Material bildet, und einen aus Plastikmaterial geformten Deckel 16 gebildet.
Der bekannten Konzeption zufolge, die z. B. in der französischen Patentanmeldung FR-A-2 714 539 dargestellt ist, ist der Sockel im Wesentlichen durch eine horizontale Platte gebildet, die eine ebene Oberseite 18 begrenzt, die als Träger für eine Mehrzahl von elastisch verformbaren elektrischen Kontaktzungen 20 dient, die in Schlitze 22 vorstehen, die in dem Deckel 16 gebildet sind, dessen Unterseite 22 vertikal bezogen auf 2 auf der Oberseite 18 des Sockels 14 aufliegt.
Die Kontaktzungen 20 stehen über die Oberseite 24 des Deckels 16 vor, um in Kontakt mit den entsprechenden leitenden Feldern der Karte C zu kommen, und sind in dieser Ausgestaltung über die Unterseite 26 der Trägerplatte 14 hinaus in Form von Anschlüssen 28 verlängert, die vorgesehen sind, um in eine gedruckte Leiterplatte eingesteckt zu werden. Die Ausgänge 28 können auch flach gelötet oder einfach elastisch gegen leitfähige Zonen der gedruckten Schaltung gedrückt gehalten sein.
Der Träger 14 hat einen rechteckigen Umriss 30, der in einen in dem Deckel 16 gebildeten komplementären Umriss eingesteckt ist.
Erfindungsgemäß ist der Schalter 12 in die Verbinderanordnung 10 integriert.
Zu diesem Zweck weist der Deckel 16 eine benachbarte Verlängerung 32 auf, die durch Abformen einteilig mit dem Deckel 16 realisiert ist.
Die Verlängerung 32, die als Träger und Gehäuse für die Hauptkomponenten eines Schalters zum Erfassen des Vorhandenseins der Karte C dient, ist benachbart zu einem der Längsränder 34 des Hauptbereichs des Deckels 16, parallel zur Einführungsrichtung I.
Die Verlängerung 32 ist mit dem Längsrand 34 durch einen dreieckigen Bereich 33 verbunden, der durch Abformen einteilig hergestellt ist und dessen Dicke verringert ist, um einen Freischnitt 29 zu schaffen, der den Durchgang von vorspringenden Bereichen, z. B. von Gravuren, ermöglicht, die auf dem entsprechenden Bereich der Karte gebildet sind.
Wie in 7 zu sehen, weist die Unterseite 22 des Deckels 16 Zapfen 31 für die Relativpositionierung des Deckels 16 auf dem Sockel 14 und die Zusammenfügung dieser zwei Komponenten auf.
Die Oberseite 24 des Deckels 16 ist eine kontinuierliche ebene Fläche, die ebenfalls die ebene Oberseite der Verlängerung 32 bildet.
Diese ebene Oberseite kann eine Andrückfläche für die Gleitbewegung der entsprechenden Seite der Karte C bilden.
In 1 im Umriss und in 2 in Außenansicht ist der zylindrische Körper 34 eines elektrischen Schalters, auch als Mikroschalter bezeichnet, von dem Typ dargestellt, der, wie in 6 gezeigt, ein monostabiles gewölbtes Auslöseelement aufweist.
Der Schalter 34 ist in einer Aussparung 38 angeordnet, die von der Unterseite 40 der Verlängerung 32 her zugänglich ist, in der er durch elastisch verformbare Füße 44 gehalten ist. Der Schalter ist in 5 nur im Umriss dargestellt.
Als Variante kann das Gehäuse 34 auch durch Heißnieten befestigt sein.
Das Auslösesteuerelement des Schalters 34 ist ein Hebel 46, der in Form einer elastisch verformbaren metallischen Zunge ausgebildet ist.
Ein erstes Ende 48 des Hebels 46 ist in das isolierende Material eingesteckt, das die Verlängerung 32 bildet, um das eingespannte Ende eines elastisch verformbaren Balkens zu bilden.
Das Einspannende 48 ist durch einen langgestreckten Hauptbereich 50 verlängert, der eine gekrümmte Zone 52 aufweist, die sich gegenüber dem gewölbten verformbaren Element 36 des Schalters 34 erstreckt. Das vertikale Ende 48 ist an den horizontalen Bereich 50 durch eine gekrümmte Anschlusszone 49 angeschlossen.
Jenseits von der gewölbten Zone 52 und mit einem seitlichen Versatz in Bezug auf den langgestreckten Bereich 50 ist, wie in 5 zu sehen, der Steuerhebel 46 durch einen freien Endabschnitt verlängert, der eine Rampe 54 bildet, die über die ebene Oberseite 24 der Verlängerung 32 durch einen Schlitz 56 vorsteht, der in der oberen Wand der Verlängerung 32 gebildet ist.
Die Gelenkachse des Hebels 46 befindet sich im Wesentlichen am Anschlusspunkt 49 zwischen dem Ende 48 und dem langgestreckten Bereich 50; der Andrückpunkt 52, der mit dem Schalter 34 zusammenwirkt, befindet sich zwischen der Gelenkachse und dem durch die Rampe 54 gebildeten Punkt zur Ausübung der Steuerkraft durch die Karte.
Der die Rampe 54 bildende Endbereich läuft in einen umgeschlagenen Bereich 58 aus, der sich gegenüber einem Abschnitt 60 der Verlängerung 32 erstreckt, der über die Oberseite 24 vorspringt, um eine Queranschlagfläche 62 zu begrenzen, die in der Lage ist, mit dem vorderen Querrand 64 (siehe 9) der Karte C zusammenzuwirken.
Die Formgebung des die Rampe 54 bildenden Bereichs ist derart, dass, wenn die Karte C in Leseposition ist, der End-Scheitel oder die End-Kuppel 66 mit einem gegenüberliegenden Planflächenabschnitt der Karte C zusammenwirkt, so dass der Hebel keine Kraft mehr auf die Karte in einer zu ihrer Einführrichtung I parallelen Richtung ausübt, die dazu neigt, diese zurückzudrängen, d. h. sie von der Anschlagfläche 62 zu entfernen.
Bei der Einführung der Karte C wirkt der vordere Querrand 64 der Letzteren mit der Rampe 54 zusammen, die eine globale Schwenkbewegung des Hebels 46 um seine Gelenkzone bewirkt, um eine Betätigung des Schalters 34 zu bewirken, der ein Schalter vom normal offenen Typ ist, bewirkt dann eine Biegung des die Rampe 54 bildenden Endabschnitts um einen Biegepunkt oder eine Biegezone 68, die in 6 dargestellt ist, um die vollständige Versenkung der Rampe 54 unter die Karte zu ermöglichen, ohne die auf die Kuppel 36 des Schalters 34 ausgeübte Auslösekraft zu stark zu erhöhen. Diese Anordnung erlaubt auch eine zusätzliche Verschiebung der Karte nach dem Auslösen des Schalters, um die Toleranzen der verschiedenen Komponenten des Schreib-Lesesystems und der Karte aufzufangen.
Aufgrund der Integration des Schalters in den Verbinder 12 und insbesondere seiner Integration in den Deckel 16 wird die normierte Positionierung der Karte in der Leseposition genau, ohne Gefahr eines möglichen Fehlers, durch den Schalter 12 zur Erfassung des Vorhandenseins der Karte C erfasst.
Bei der Montage der Gesamtheit des Verbinders 10 auf einer gedruckten Leiterplatte kann die Verbindung des Schalters 34 gleichzeitig durch Einstecken seiner Anschlüsse 35 in die gedruckte Leiterkarte sichergestellt werden.
Aufgrund des Vorhandenseins des Biegepunktes 68 ist die auf die Karte I zum Auslösen des Schalters 12 auszuübende Einführkraft stark verringert und ist begrenzt auf die zum Bewirken der Verformung der Kuppel 36 ausreichende Kraft.
Bei der Ausgestaltung, bei der der Schalter in den Deckel integriert ist, erlaubt es diese Konzeption, einen ganzen Satz von Verbindern zu schaffen, die jeweils einen Schalter 12 umfassen, wobei der Typ der Mittel zum Anschließen und Befestigen der Verbinderanordnung 10 in der Schreib-Lesevorrichtung mit den Anschlussfüßen oder Anschlussklemmen 28 verknüpft ist, die einteilig mit den elektrischen Kontaktzungen 20 realisiert werden.
Es wird nun die in 10 bis 12 dargestellte Ausführungsvariante beschrieben.
In den 10 bis 12 sind Komponenten, die mit den mit Bezug auf die 1 bis 9 beschriebenen und dargestellten identisch oder diesen ähnlich sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Dieser Ausgestaltung zufolge umfasst der Verbinder keinen Deckel mehr, und der Schalter ist direkt in den als Kontaktträger dienenden Sockel 14 integriert, insbesondere, um die Gesamtdicke des Verbinders mit seinem Schalter zu verringern.
Wie man insbesondere an den 11 und 12 erkennt, ist der Körper 34 des Schalters in einer Aussparung 38 angeordnet, die in der Unterseite 26 des Trägers 14 gebildet ist, und seine Steuermittel 46 springen über die Oberseite 18 des Kontaktträgers 14 durch einen in der Oberseite 18 gebildeten Schlitz vor.
In den 10 und 11 ist der Schalter vom normalerweise geschlossen Typ, wohingegen in 12 der Schalter vom normalerweise offenen Typ ist.
Der Abschnitt 60, der die Queranschlagoberfläche 62 begrenzt, ist ebenfalls einteilig mit dem Kontaktträger 14 ausgebildet.
Der Schalter kann vom normalerweise offenen oder geschlossenen Typ sein. Genauso kann die monostabile Kuppel invertiert sein, um über einen normalerweise offenen oder geschlossenen Schalter zu verfügen.
Die erfindungsgemäße Konzeption erlaubt ferner die Verwendung des Verbinders in einer Schreib-Lesevorrichtung, in der die Karte sich vertikal in einer zur Oberseite senkrechten Richtung bewegt.
Die Konzeption der Erfindung ist anwendbar mit allen Formaten von Karten sowie mit äquivalenten Trägern einer Mikroschaltung.
Als (nicht dargestellte) Variante kann ein gleicher Verbinder zwei integrierte Schalter umfassen, z. B. einen Schalter vom normalerweise offenen Typ und einen Schalter vom normalerweise geschlossenen Typ, die gleichzeitig von der Karte betätigt werden.

Claims

Elektrischer Verbinder (10) zum Anschließen einer elektronischen Speicherkarte (C), mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontaktfeldern an seiner unteren Hauptseite, welcher umfasst: – einen Kontaktkörperbereich, der eine Oberseite (24) begrenzt; – eine Mehrzahl von von dem Kontaktkörperbereich getragenen elektrischen Leitern in Form von elastisch verformbaren Zungen (20), wobei jede Kontaktzunge (20) ein Kontaktende aufweist, das über die Oberseite (24) des Kontaktkörperbereichs vorspringt und einen Anschluss (28) zum Anschließen an eine gedruckte Leiterplatte aufweist; – einen Verlängerungsbereich (32), der eine Oberseite begrenzt; – einen elektrischen Schalter, der in einem Körper (34) angeordnet ist, wobei der Körper (34) in einem Gehäuse angeordnet ist, das in einer Fläche des Verlängerungsbereichs (32) gebildet ist und Anschlüsse (35) zur Verbindung mit der gedruckten Leiterplatte aufweist; – ein Steuerorgan (46) zum Auslösen des Schalters, das über die Oberseite des Verlängerungsbereichs übersteht; – wobei Kontaktkörperbereich und Verlängerungsbereich (32) einteilig abgeformt und mit ihren Oberseiten koplanar ausgebildet sind; – der Kontaktkörperbereich in Draufsicht einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss mit vorderem und hinterem Ende und gegenüberliegendem erstem und zweitem Rand hat, und der Kontaktkörperbereich eine Schnittzone am Schnitt des vorderen Endes und des zweiten Randes aufweist; – der Verlängerungsbereich (32) sich über das vordere Ende und über den zweiten Rand des Kontaktkörperbereichs hinaus von der Schnittzone aus erstreckt, so dass der Verlängerungsbereich (32) gegen den Kontaktkörperbereich so versetzt ist, dass das Steuerorgan (46) sich vor den und auf einer Seite der Kontaktzungen (20) erstreckt; – der Verlängerungsbereich (32) einen Abschnitt (60) aufweist, der einteilig mit Kontaktkörperbereich und Verlängerungsbereich (32) ausgebildet ist, der über die Oberseite (24) des Verbinders vorsteht, um eine Queranschlagfläche (62) zu begrenzen, die in der Lage ist, mit der vorderen Querkante (64) der Karte (C) zusammenzuwirken.
Elektrischer Verbinder (10) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt- und der Verlängerungskörper aus isolierendem Material (14, 16) sind und durch Abformen gebildet sind und einen ersten Bereich (14) aufweisen, der ein Trägermodul für die Mehrzahl von elektrischen Leitern in Form von elastisch verformbaren Zungen und einen Deckel (16) bildet, und dass der Schalter (34) in den Deckel (16) des Körpers des Verbinders (10) integriert ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (16) eine Serie von parallelen Schlitzen (22) umfasst, durch die jeweils ein Kontaktende einer Zunge (20) über die Ebene der Oberseite (24) des Deckels vorsteht.
Elektrischer Verbinder nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter zu einem (34) der zwei seitlichen, zur Einführungsrichtung der Karte parallelen Ränder benachbart ist.
Elektrischer Verbinder nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (12, 32, 34) in der Dicke des Körpers des Verbinders (10) angeordnet ist.
Elektrischer Verbinder nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan (46) des Schalters ein Hebel ist, der um eine zur Ebene der Karte parallele Achse gelenkig ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse des Hebels (46) senkrecht zur Einführungsrichtung der Karte ist.
Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (46) einen Andrückpunkt (52), der mit einem Auslöseorgan (36) des Schalters (34) zusammenwirkt, und einen Punkt zur Ausübung der Antriebskraft durch die Karte (C) aufweist, der mit dem vorderen Rand (64) der Karte zusammenwirkt.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Andrückpunkt (52) im Wesentlichen zwischen der Gelenkachse (49) und dem Ausübungspunkt (54) der Antriebskraft angeordnet ist.
Elektrischer Verbinder nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (46) in Form einer elastisch verformbaren Zunge (46) ausgebildet ist, von der ein Ende (48) in das den Körper des Verbinders (10) bildende isolierende Material eingespannt ist, um die Gelenkachse (49) des Hebels zu definieren.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel eine elastisch verformbare metallische Zunge (46) ist.
Elektrischer Verbinder nach einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (46) eine Steuerrampe (54) aufweist, die aus der Ebene der Oberseite (24) des Verbinders (10) übersteht.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 12, in Kombination mit einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerrampe (54) benachbart zum freien Ende der Zunge (46) gegenüber ihrem eingespannten Ende (48) gebildet ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die den Steuerhebel bildende Zunge einen Biegepunkt (68) aufweist, der zwischen dem Andrückpunkt (52) und dem durch die Steuerrampe gebildeten Ausübungspunkt (54) der Antriebskraft angeordnet ist.
Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 14, in Kombination mit einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerhebel (46) des Schalters in den Deckel (16) des Verbinders integriert ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 15, in Kombination mit einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel einen Schlitz (56) aufweist, durch den die Steuerrampe (54) des Hebels vorsteht.
Elektrischer Verbinder nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter in einen Bereich (14) des Verbinders integriert ist, der ein Trägermodul der elektrischen Leiter (20) bildet.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich (14) des Verbinders einen Schlitz (56) aufweist, durch welchen ein Bereich eines Steuerelements des Schalters vorsteht.