DE69809634T2

DE69809634T2 - Chipkartenverbinder

Info

Publication number: DE69809634T2
Application number: DE69809634T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Inadama
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1998-05-05
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2018-05-06
Also published as: JP3323777B2; EP0881589B1; DE69809634D1; US6126466A; EP0881589A1; JPH10334985A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Chipkartenverbinder, der zum Austauschen von Signalen mit einer eingesetzten Chipkarte verwendet wird.
Eine Chipkarte ist eine Karte mit einem integrierten Schaltkreis mit Rechen- und Speicherfunktionen. Zum Verarbeiten von Informationen auf einem Aufzeichnungsmedium, etwa der erwähnten Chipkarte, ist eine externe Vorrichtung, etwa ein PC oder eine digitale Kamera, mit einem Chipkartenverbinder mit Anschlüssen, die entsprechend den Kontakten der Chipkarte ausgebildet sind, versehen.
Ein bekannter Chipkartenverbinder ist zum Beispiel im US-Patent Nr. 4976630 beschrieben. Der beschriebene Chipkartenverbinder ist vom Aufsetztyp, bei dem die Kontakte der Chipkarte und die Anschlüsse des Verbinders miteinander im wesentlichen ohne ein Gleiten zwischen den Kontakten und den Anschlüssen in Kontakt kommen. Im allgemeinen umfaßt der beschriebene Chipkartenverbinder ein Gleitstück mit einer Anzahl von Anschlüssen auf der Rückseite, einen feststehenden Rahmen zum schrägen Führen des Gleitstücks, eine Rückstellfeder zum Vorspannen des Gleitstücks in seine Position in einer Vertiefung, und zwei Klammem am feststehenden Rahmen. Die Chipkarte wird vorwärts und rückwärts am feststehenden Rahmen entlang geführt.
Wenn bei einem Chipkartenverbinder mit diesem Aufbau keine Chipkarte eingesetzt ist, befindet sich das Gleitstück in seiner oberen Position zur Rückseite hin. Wenn eine Chipkarte horizontal längs des feststehenden Rahmens eingeführt wird, drückt die eingeführte Chipkarte das Gleitstück schräg nach vorne, wobei die Anschlüsse am Gleitstück mit den entsprechenden Kontakten der Chipkarte in Kontakt kommen. Wenn die Chipkarte noch weiter eingerührt wird, wird sie durch eine Klammer in einer Leseposition gehalten. Dabei befindet sich das Gleitstück in seiner unteren Stellung zur Vorderseite hin, so daß die Anschlüsse und die entsprechenden Kontakte zuverlässig in Kontakt miteinander gehalten werden. Wenn die Chipkarte gegen die elastische Kraft des Klammerelements aus dem feststehenden Rahmen herausgezogen wird, bewirkt die Rückstellfeder eine Rückkehr des Gleitstücks in die obere Position zur Rückseite hin, wobei sich die Anschlüsse von den entsprechenden Kontakten trennen.
Bei diesem herkömmlichen Chipkartenverbinder bewegt sich das Gleitstück bezüglich der horizontal eingesetzten und herausgezogenen Chipkarte schräg nach oben oder unten, wobei die Anschlüsse am Gleitstück fast ohne ein Gleiten zwischen dem Gleitstück und der Chipkarte mit den entsprechenden Kontakten auf der Chipkarte in Kontakt gebracht und davon getrennt werden können. Im Vergleich zu einem Chipkarten verbinder vom Reibungstyp, bei dem Reibung entsteht, wenn die Anschlüsse mit ihren entsprechenden Kontakten in Kontakt gebracht und davon getrennt werden, ermöglicht der Aufsetztyp daher, daß eine Person das Einsetzen und Entfernen der Chipkarte besser fühlt, und er ermöglicht eine zuverlässige Verbindung.
Bei dem beschriebenen Chipkartenverbinder vom Aufsetztyp sind jedoch zwei Arten von Federelementen erforderlich, eine Rückstellfeder zum Zurückbringen des Gleitstücks in seine Ausgangsposition und eine Klammer zum Festhalten der Chipkarte in der Leseposition. Diese Federelemente brauchen nicht nur viel Platz und verhindern dadurch die Herstellung von kleineren und dünneren Chipkartenverbindern, sondern es kann auch vorkommen, daß das Gleitstück nicht in seine Ausgangsstellung zurückkehrt oder daß die Chipkarte nicht von der Klammer in der Leseposition festgehalten wird, wenn die Federkräfte der Rückstellfeder und der Klammer nicht genau aufeinander abgestimmt sind. Da die Chipkarte von der Klammer in der Leseposition gehalten wird, verursacht ein wiederholtes Einsetzen und Entfernen der Chipkarte zum Beispiel ein permanentes Festsetzen des Federabschnitts der Klammer, verhindert, daß die Chipkarte zuverlässig in der Leseposition gehalten wird, oder bewirkt, daß die Klammer die Chipkarte beschädigt.
Bei dem vorliegenden Chipkartenverbinder befindet sich in einem Gehäuse eine Anzahl von Anschlüssen, und in einer Öffnung des Gehäuses sind ein Federelement und ein Hebelelement angeordnet. Beim Einführen der Chipkarte in die Öffnung zur Rückseite des Chipkartenverbinders hin wird die Chipkarte längs des Federelements schräg nach oben geführt, um die Kontakte der Chipkarte und die Anschlüsse voneinander getrennt zu halten. Wenn das Einführen der Chipkarte beendet ist, wird als Folge des Einführens der Chipkarte das Hebelelement in eine Drehbewegung versetzt und dadurch die Chipkarte nach unten gegen die Federkraft der Federelemente gedrückt, wodurch die Kontakte und die entsprechenden Anschlüsse miteinander in Kontakt gebracht werden. Bei diesem Aufbau dreht sich das Hebelelement, getrieben von der Kraft, die beim Einführen der Chipkarte ausgeübt wird, um einen guten Kontakt der Anschlüsse mit den entsprechenden Kontakten der Chipkarte zu sichern. Im Vergleich mit dem herkömmlichen Chipkartenverbinder vom Aufsetztyp, bei dem ein Gleitstück und zwei Arten von Federelementen verwendet werden, ist daher nicht nur der Aufbau des Chipkartenverbinders einfacher, so daß der Chipkartenverbinder kleiner und dünner gemacht werden kann, sondern es ist auch ein zuverlässigerer Kontakt zwischen den Kontakten der Chipkarte und den entsprechenden Anschlüssen möglich.
Die US-A-5012078 beschreibt einen Chipkartenverbinder nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Erfindungsgemäß wird ein Chipkartenverbinder geschaffen mit einem Gehäuse mit einer Öffnung zum Einführen einer Chipkarte; mit mehreren einseitig am Gehäuse befestigten Anschlüssen, deren freie Enden in die Öffnung vorgespannt sind; und mit einem drehbar in Axialrichtung an dem Gehäuse abgestützten Hebelelement, das in Kontakt mit der Chipkarte gebracht werden kann; wobei der Chipkartenverbinder dadurch gekennzeichnet ist, daß ferner ein Begrenzungsteil zur Begrenzung des Ausmaßes, um das die einzelnen Anschlüsse in die Öffnung hineinragen; und ein an der unteren Innenseite der Öffnung angeordnetes Federelement vorgesehen ist, das die Chipkarte schräg über die vorstehenden Enden der einzelnen Anschlüsse führt; wobei beim Einführen der Chipkarte die Kontakte der Chipkarte von den Anschlüssen durch das Federelement entfernt gehalten werden; und wobei bei Beendigung der Einführung der Chipkarte das Hebelelement die Chipkarte und damit das Federelement gegen die untere Innenseite der Öffnung drückt, um die Kontakte der Chipkarte und die Anschlüsse miteinander in Kontakt zu bringen.
Das Hebelelement kann zwar jede Form haben, die es ermöglicht, daß es durch die beim Einführen der Chipkarte ausgeübte Kraft in eine Drehbewegung versetzt wird, wenn jedoch das Hebelelement einen schrägen Abschnitt an der Stelle des Hebelelements aufweist, an der es mit dem vorderen Ende der Chipkarte in Kontakt kommt, bewirkt das vordere Ende der Chipkarte, wenn es mit dem schrägen Abschnitt des Hebelelements in Kontakt kommt, daß die zum Einführen der Chipkarte ausgeübte Kraft leicht die Drehbewegung des Hebelelements hervorruft.
Das Federelement kann zwar auch aus einer federnden Metallplatte bestehen, die nach dem Ausbilden des Gehäuses daran angebracht wird, wenn das Federelement jedoch mit dem Gehäuse integral ausgeformt und daran einseitig befestigt wird sowie einen schräg verlaufenden Abschnitt und einen flachen Abschnitt aufweist, die vom festen Ende zum freien Ende des Federelements zusammenhängend ausgebildet sind, ist es möglich, die Anzahl der Teile und die Arbeitsstunden zum Zusammenbauen des Chipkartenverbinders zu verringern.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Aufsicht auf eine Ausführungsform eines Chipkartenverbinders.
Fig. 2 eine Vorderansicht des Chipkartenverbinders.
Fig. 3A eine Ansicht ohne eingesetzte Chipkarte.
Fig. 3B eine Ansicht mit teilweise eingesetzter Chipkarte.
Fig. 3C eine Ansicht mit vollständig eingesetzter Chipkarte.
Die Fig. 3A bis 3C sind Ansichten längs der Linie 3-3 in der Fig. 1.
Wie in den Abbildungen gezeigt, umfaßt der Chipkartenverbinder der Ausführungsform eine Basis 1 aus einem Kunstharz, eine Abdeckung 2 aus einem Kunstharz, die mit der Oberseite der Basis 1 durch zum Beispiel thermisches Verschweißen einstückig verbunden ist, eine Anzahl von Anschlüssen 3, die an der Basis 1 befestigt sind, und ein Hebelelement 4, das drehbar zwischen der Basis 1 und der Abdeckung 2 angeordnet ist. Die Basis 1 und die Abdeckung 2 bilden zusammen das Gehäuse 5.
Zwischen der Basis 1 und der Abdeckung 2 ist eine Öffnung 7 zum Einsetzen einer Chipkarte 6 ausgebildet, die sich in horizontaler Richtung erstreckt. In der Basis 1 ist eine Öffnung 8 ausgebildet, die sich zur inneren Unterseite der Öffnung 7 erstreckt. Ein Druck-Begrenzungselement 9 überbrückt die Mitte des Loches 8. Jeder der Anschlüsse 3 ist einseitig befestigt, zum Beispiel durch einen Preßsitz oder durch Einformen. Die Anschlüsse 3 sind in zwei Reihen in der Richtung senkrecht zur Einführrichtung der Chipkarte 6 (bzw. in der Richtung des Pfeils B in der Fig. 1) angeordnet. Jeder Anschluß 3 weist an seinem freien Ende im Bereich der Öffnung 8 einen konischen Kontaktabschnitt 3a auf. Das freie Ende jedes der Anschlüsse 3 ist nach oben vorgespannt, so daß es federnd mit der Unterseite des Druck-Begrenzungselements 9 in Kontakt steht. Mit anderen Worten werden die Anschlüsse 3 durch die Basis 1 in einem nach oben unter Druck stehenden Zustand gehalten, wobei das Druck-Begrenzungselement 9 bewirkt, daß die Kontaktabschnitte 3a nur um ein bestimmtes Ausmaß in die Öffnung 7 vorstehen.
In die Basis 1 sind einseitig eingespannt zwei Federelemente 10 (in der Fig. 1 ist eines der Elemente nicht gezeigt) integral eingeformt, wobei die Öffnung 8 dazwischen liegt. Jedes Federelement 10 weist einen schräg verlaufenden Abschnitt 10a und einen flachen Abschnitt 1 Ob auf, die zusammenhängend vom festen Ende zum freien Ende hin ausgebildet sind. Der schräg verlaufende Abschnitt 10a verläuft schräg von der inneren Unterseite der Öffnung 7 zur Rückseite des Chipkartenverbinders. Der flache Abschnitt l Ob steht bezüglich der inneren Unterseite der Öffnung 7 um ein Ausmaß vor, das etwas größer ist als das Ausmaß, um das jeder Kontaktabschnitt 3a des dazugehörenden Anschlusses 3 in die Öffnung 7 vorsteht.
Das Hebelelement 4 weist zwei Drehstifte 4a auf, die sich koaxial zueinander erstrecken. Jeder Drehstift 4a wird drehbar zwischen der Basis 1 und der Abdeckung 2 gehalten. Das Hebelelement 4 weist an seiner Unterseite einen Druckabschnitt 4b und einen schrägen Abschnitt 4c auf. Beide Abschnitte werden durch den Drehstift 4a geformt und befinden sich in der Öffnung 7.
Es folgt nun eine Beschreibung der Arbeitsweise des Chipkartenverbinders der beschriebenen Ausführungsform. Wenn keine Chipkarte 6 eingesetzt ist, wie es in der Fig. 3A gezeigt ist, steht der Kontaktabschnitt 3a der einzelnen Anschlüsse 3 unter Druck nur um ein bestimmtes Ausmaß in die Öffnung 7 vor, und der flache Abschnitt 1 Ob des Federelements 10 befindet sich über dem Kontaktabschnitt 3a der einzelnen Anschlüsse 3.
Wenn eine Chipkarte 6 eingesetzt und in der Richtung des Pfeiles B der Fig. 1 in die Öffnung 7 gedrückt wird, bewegt sich die Chipkarte 6 vorwärts und längs des schräg verlaufenden Abschnitts 10a des Federelements 10 schräg nach oben unter das Hebelelement 4. Dann bewegt sich die Chipkarte 6 in horizontaler Richtung längs des flachen Abschnitts 1 Ob weiter vorwärts. Dabei wird der Kontaktabschnitt 3a der einzelnen Anschlüsse 3 unter dem flachen Abschnitt 10 gehalten, so daß beim Einsetzen der Chipkarte 6 die Chipkarte 6 und die Kontaktabschnitte 3a voneinander getrennt bleiben und keine Reibung zwischen der Chipkarte 6 und den einzelnen Kontaktabschnitten 3a erzeugt wird. Danach erzeugt, wenn wie in der Fig. 3B gezeigt das vordere Ende der Chipkarte 6 auf den schrägen Abschnitt 4c des Hebelelements 4 trifft, die horizontale Kraft, die zum Einführen auf die Chipkarte 6 ausgeübt wird, eine Drehbewegung am schrägen Abschnitt 4c des Hebelelements 4, wodurch sich das Hebelelement 4 in der Fig. 3B im Uhrzeigersinn um den Drehstift 4a als Mittelpunkt dreht. Die Drehung des Hebelelements 4 im Uhrzeigersinn bewirkt, daß der Druckabschnitt 4b die Oberseite der Chipkarte 6 direkt nach unten drückt.
Das weitere Einführen der Chipkarte 6 in die Öffnung 7 bewirkt, daß der Druckabschnitt 4b mit größerer Kraft auf die Chipkarte 6 drückt. Diese größere Kraft bewirkt eine Verformung des Federelements, das die Chipkarte 6 trägt, wobei die Ansatzstelle des schräg verlaufenden Abschnitts 10a als Drehpunkt dient, so daß, wie in der Fig. 3C gezeigt, die vollständig eingesetzte Chipkarte 6 im Lesezustand mit der inneren Unterseite der Öffnung 7 in Kontakt steht. Als Folge davon steht die Anzahl von (nicht gezeigten) Kontakten auf der Rückseite der Chipkarte 6 mit den entsprechenden Kontaktabschnitten 3a der Anschlüsse 3 in Kontakt. Über die Kontakte und die Anschlüsse 3 werden Signale ausgesendet und empfangen. Da jeder Kontaktabschnitt 3a nach oben gedrückt wird, stehen die Kontakte und die entsprechenden Kontaktabschnitte 3a miteinander mit einem großen Kontaktdruck in Kontakt. Außerdem kann, da sich die Chipkarte 6 zwischen dem Hebelelement 4 und dem Federelement 10 befindet, die Chipkarte 6 in der Leseposition gehalten werden.
Wenn die Chipkarte 6 in der Lesestellung der Fig. 3C aus der Öffnung herausgezogen wird, löst sich das vordere Ende der Chipkarte 6 vom schrägen Abschnitt 4c des Hebelelements 4, so daß der Druckabschnitt 4b nicht mehr auf die Chipkarte 6 drückt.
Dadurch kehrt der verformte Abschnitt des Federelements 10 aufgrund der ihm innewohnenden Elastizität in seine Ausgangsstellung zurück, wodurch sich die Chipkarte 6 nach oben bewegt und von der inneren Unterseite der Öffnung 7 wieder trennt, so daß die einzelnen Anschlüsse 3 aufgrund der ihnen innewohnenden Elastizität wieder in ihre Anfangsposition zurückkehren. Wenn die Chipkarte 6 herausgezogen wird, werden dadurch die Chipkarte 6 und die Kontaktabschnitte 3a voneinander entfernt gehalten, und die Chipkarte 6 wird ausgestoßen, wodurch der Chipkartenverbinder wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt, der in der Fig. 3A gezeigt ist.
Die vorliegende Erfindung zeigt in der oben beschriebenen bevorzugten Form die folgenden Auswirkungen.
Der Chipkartenverbinder ist so aufgebaut, daß beim Einrühren der Chipkarte die Kontakte der Chipkarte von den Anschlüssen durch das Federelement entfernt gehalten werden, und daß, wenn das Einführen der Chipkarte beendet ist, das Hebelelement das Federelement in Richtung zur inneren Unterseite der Öffnung durch die Chipkarte niederdrückt, wodurch die Kontakte und die Anschlüsse miteinander in Kontakt gebracht werden. Die Drehkraft des Hebelelements, die von der Kraft bewirkt wird, die zum Einführen der Chipkarte ausgeübt wird, kann dazu verwendet werden, einen guten Kontakt der Kontakte der Chipkarte mit den Anschlüssen sicherzustellen. Es ist damit nicht nur der Aufbau des Chipkartenverbinders vereinfacht, wodurch er leicht kleiner und dünner gemacht werden kann, sondern es wird auch ein zuverlässigerer Kontakt zwischen den Kontakten der Chipkarte und den Anschlüssen erreicht.
Wenn das Hebelelement einen schrägen Abschnitt aufweist und der schräge Abschnitt mit dem vorderen Endabschnitt der Chipkarte in Kontakt kommt, kann die Kraft, die zum Einführen der Chipkarte ausgeübt wird, ganz leicht das Drehen des Hebelelements bewirken.
Wenn das Federelement einseitig eingespannt integral in das Gehäuse eingeformt wird und einen schräg verlaufenden Abschnitt und einen flachen Abschnitt aufweist, wobei die beiden Abschnitte zusammenhängend von festen Ende zum freien Ende des Federelements ausgebildet sind, ist es möglich, die Anzahl der Teile und die zum Zusammenbau des Chipkartenverbinders erforderliche Arbeitszeit zu verringern.

Claims

1. Chipkartenverbinder mit

einem Gehäuse (5) mit einer Öffnung (7, 8) zum Einführen einer Chipkarte (6);

mehreren einseitig am Gehäuse befestigten Anschlüssen (3), deren freie Enden (3a) in die Öffnung vorgespannt sind; und mit

einem drehbar in Axialrichtung an dem Gehäuse abgestützten Hebelelement (4), das in Kontakt mit der Chipkarte gebracht werden kann;

dadurch gekennzeichnet, daß der Chipkartenverbinder ferner aufweist

ein Begrenzungsteil (9) zur Begrenzung des Ausmaßes, um das die einzelnen Anschlüsse in die Öffnung hineinragen; und

ein an der unteren Innenseite der Öffnung angeordnetes Federelement (10), das die Chipkarte schräg über die vorstehenden Enden (3a) der einzelnen Anschlüsse führt;

wobei beim Einführen der Chipkarte die Kontakte der Chipkarte (6) von den Anschlüssen durch das Federelement (10) entfernt gehalten werden; und

wobei bei Beendigung der Einführung der Chipkarte das Hebelelement (4) die Chipkarte und damit das Federelement gegen die untere Innenseite der Öffnung drückt, um die Kontakte der Chipkarte und die Anschlüsse (3) miteinander in Kontakt zu bringen.

2. Chipkartenverbinder nach Anspruch 1, wobei das Hebelelement (4) einen schrägen Abschnitt (4c) aufweist und die zum Einführen der Chipkarte ausgeübte Kraft eine Drehbewegung des Hebelelements hervorruft.

3. Chipkartenverbinder nach Anspruch 1, wobei das Federelement (10) mit dem Gehäuse integral ausgeformt und daran einseitig befestigt ist sowie einen schräg verlaufenden Abschnitt (10a) und einen flachen Abschnitt (10b) aufweist, die vom festen Ende zum freien Ende des Federelements zusammenhängend ausgebildet sind.

4. Chipkartenverbinder nach Anspruch 2, wobei das Federelement (10) mit dem Gehäuse integral ausgeformt und daran einseitig befestigt ist sowie einen schräg verlaufenden Abschnitt (10a) und einen flachen Abschnitt (10b) aufweist, die vom festen Ende zum freien Ende des Federelements zusammenhängend ausgebildet sind.