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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen IC-Karten-Verbinder, der austauschbar
ein Informationsspeichermedium vom Kartentyp aufnimmt, beispielsweise
eine PC-Karte, eine Speicherkarte und eine IC-Karte (wobei jeder
dieser Artikel im folgenden bezeichnet wird als „IC-Karte").
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HINTERGRUND
DER ERFINGUNG
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Die
Verwendung von IC-Karten ist heutzutage populär geworden, und es werden verschiedene Typen
von einführbaren
und herausnehmbaren IC-Karten verwendet. So ist beispielsweise ein
Verbinder vom Einführ-
und Anschlusstyp allgemein verwendet worden. Bei dieser Verbinderkonstruktion sind
an einem Ende einer IC-Karte hülsenförmige Kontakte
vorgesehen, während
Steckkontakte (oder Stifte), die in diese hülsenförmigen Kontakte eingesteckt
werden, in dem Verbinder vorgesehen sind. Wenn die IC-Karte in den
Verbinder eingeführt
wird, kommen die Kontakte der IC-Karte in elektrischen Kontakt mit
den Kontakten des Verbinders. Ein anderes Beispiel ist ein Verbinder
vom Kontakt- und Anschlusstyp. Bei dieser Verbinderkonstruktion
ist eine Vielzahl von Kontaktflächen
auf einer Oberfläche
der IC-Karte vorgesehen, während
eine Vielzahl von entsprechenden Kontakten in dem Verbinder vorgesehen
ist. Wenn die IC-Karte in einen in dem Verbinder vorgesehenen Kartenaufnahmeraum
eingeführt
wird, kommen die Kontaktflächen
in Kontakt mit diesen Kontakten des Verbinders.
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Ein
derartiger Verbinder vom Kontakt- und Anschlusstyp ist in der US-Pat.
Nr. 5.051.566 offenbart. Dieser Verbinder enthält eine Vielzahl von Kontakten,
eine Festhalteeinheit und eine Freigebeeinheit. Jeder dieser Kontakte
ist in einem Ausleger vorgesehen, der sich parallel zu der Einführrichtung
einer IC-Karte erstreckt, derart, dass der Kontaktabschnitt von
jedem Kontakt in dem Raum positioniert ist, der für die Aufnahme
einer IC-Karte vorgesehen ist. Die Rückhalteeinheit dient dazu,
die Kontakte in einem solchen Zustand zu halten, dass die Kontakte elastisch
gebogen sind und ihre Kontaktabschnitte außerhalb des Kartenaufnahmeraums
positioniert sind. Die Freigebeeinheit dient dazu, die Kontakte freizugeben,
die von der Rückhalteeinheit
festgehalten werden. Diese Freigabeaktion wird aktiviert durch den
Kontakt und den Druck des vorderen Endes einer IC-Karte, die in den
Kartenaufnahmeraum eingeführt
wird, Bei dieser Konstruktion werden, so lange eine IC-Karte sich
nicht in dem Kartenaufnahmeraum befindet, die Kontakte von der Rückhalteeinheit
elastisch zurückgebogen
festgehalten, so dass die Kontaktabschnitte sich nicht in dem Kartenaufnahmeraum
befinden. Wenn die IC-Karte in den Kartenaufnahmeraum eingeführt wird,
wird jedoch die Freigebeeinheit wirksam, um die Kontakte aus ihrer
Rückhalteeinheit
freizugeben. Wenn die Kontakte freigegeben werden, kehren die Kontaktabschnitte
aufgrund der Elastizität
jedes Kontaktes in den Kartenaufnahmeraum zurück und kommen mit den Kontaktflächen der
IC-Karte in Kontakt. Bei dieser Verbinderkonstruktion wird, wenn
die Kontaktabschnitte auf die Kontaktflächen treffen, das Timing gesteuert,
um die Distanz, während
der ein Kontaktabschnitt relativ zu den anderen in schleifendem
Kontakt gleitet, zu minimieren, um dadurch die Abnutzung an beiden
Kontaktgliedern zu minimieren.
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Dieser
Typ eines üblichen
Verbinders hat jedoch von Natur aus den Nachteil, dass er aus einer großen Anzahl
von Teilen besteht, was zu hohen Produktionskosten führt. Die
elektrischen Kontakte, die Einheit zum Zurückhalten dieser Kontakte in
ihrer elastischen Verformung und die Einheit zur Freigabe dieser
Kontakte von der Rückgabeeinheit,
so wie sie alle oben beschrieben sind, sind alles gesonderte Komponenten
in dem Verbinder.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die Distanz zu minimieren, über den
die Kontaktabschnitte der Kontakte des Verbinders in Kontakt über die
Kontaktflächen
der IC-Karte gleiten,
um so die Abnutzung dieser Kontakte zu reduzieren, um das Auftreten
von Kontaktversagen zu verhindern.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, einen IC-Karten-Verbinder
zu schaffen, der eine relativ geringe Anzahl von Einzelteilen umfasst, um
eine Kostenreduktion zu bewirken.
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Eine
IC-Karten-Verbindung gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält
ein plattenförmiges
Verbindergehäuse
und eine Vielzahl von Kontakten. Das Verbindergehäuse hat
einen Kartenaufnahmeraum, in den eine IC-Karte durch einen Karteneinführungsschlitz eingeführt wird,
der am vorderen Ende des Verbindergehäuses angeordnet ist. Die Kontakte
befinden sich in dem Verbindergehäuse und werden zum Informationsaustausch
in Kontakt mit Kontaktflächen
auf einer unteren Oberfläche
der IC-Karte gebracht. Jeder dieser Kontakte umfasst einen Verankerungsabschnitt,
einen Verbindungsabschnitt und einen V-förmigen Armabschnitt. Der Verankerungsabschnitt
ist in einer Position unterhalb des Kartenaufnahmeraums in dem Verbindergehäuse befestigt, und
der Verbindungsabschnitt ist eine Fortsetzung des Verankerungsabschnittes.
Der V-förmige Armabschnitt
ist eine Fortsetzung des Verbindungsabschnittes und umfasst einen
ersten Armabschnitt, der sich von einem Drehabschnitt in der Mitte
des V-förmigen
Armabschnittes aus schräg
nach vorn und oben erstreckt, sowie einen zweiten Armabschnitt,
der sich von dem Drehabschnitt aus schräg nach hinten und oben erstreckt.
In dem Verbinder steht der Drehabschnitt des V-förmigen Armabschnitts jedes
Kontaktes mit dem Verbindergehäuse
im Eingriff, so dass die Bewegung des Drehabschnitts nach unten
eingeschränkt
ist. Ein Kontaktabschnitt, der an dem Ende des ersten Armabschnitts
angebracht ist, ist weiterhin unterhalb des Kartenaufnahmeraums
angeordnet, während
ein Schiebeabschnitt, der an dem Ende des zweiten Armabschnitts
liegt, in dem Kartenaufnahmeraum angeordnet ist. Wenn die IC-Karte
durch den Karteneinführungsschlitz
eingeführt
wird, trifft eine Spitze der IC-Karte auf die Schiebeabschnitte
der Kontakte und schiebt diese nach unten, wodurch die V-förmigen Armabschnitte
der Kontakte um die Drehabschnitte verschwenken. Als Ergebnis werden
die Kontaktabschnitte der Kontakte nach oben gehoben und mit den
Kontaktflächen
der IC-Karte in Berührung
gebracht.
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Bei
diesem IC-Karten-Verbinder drückt
die Spitze der IC-Karte die Schiebeabschnitte der V-förmigen Armabschnitte
der Kontakte nach unten, wenn die IC-Karte in den Aufnahmeraum eingeführt wird, und
die resultierende Schwenkbewegung der V-förmigen Armabschnitte um die
Drehabschnitte hebt die Kontaktabschnitte an, wodurch die Kontaktabschnitte der
Kontakte des Verbinders in elektrische Verbindung mit den Kontaktflächen der
IC-Karte kommen. Bei dieser Konstruktion des IC-Kartenverbinders können die
Dimensionen der V-förmigen Armabschnitte
in geeigneter Weise festgelegt werden, um das Timing einzustellen,
wann die Kontaktabschnitte der Kontakte des Verbinders in Kontakt gebracht
werden mit den Kontaktflächen
der IC-Karte. Auf diese Weise kann die Distanz, über die die Kontaktflächen schleifend über die
Kontaktabschnitte des Verbinders entlanglaufen, minimiert werden,
um die Abnutzung dieser Kontaktelemente zu reduzieren, wodurch das
Auftreten von Kontaktfehlern verhindert wird. Es ist daher vorteilhaft,
dass die Kontaktabschnitte des Verbinders mit den Kontaktflächen der
IC-Karte genau vor Beendigung des Einführens der IC-Karte in den Kartenaufnahmeraum
in Berührung
gebracht werden. Bei dieser Konstruktion sind weiterhin jeder Kontaktabschnitt
und ein zugeordneter Schiebeabschnitt, der wirksam ist, um den Kontaktabschnitt
anzuheben oder abzusenken, in einem einzigen Körper bzw. als eine Komponente
vorgesehen und nicht als zwei Komponenten ausgebildet. Die Anzahl
der zum Zusammenbau des Verbinders benötigten Teile ist relativ gering,
so dass die Herstellungs-kosten des Verbinders wirksam reduziert
werden können.
Bei dem bekannten Verbinder gemäß US-Pat.
Nr. 5.051.566 werden weiterhin die Kontakte in einer elastischen
Verformung gehalten, selbst wenn keine IC-Karte eingeführt ist.
Daher kann der bekannte Verbinder seine Zuverlässisgkeit hinsichtlich eines
sicheren elektrischen Kontaktes zwischen den Kontaktab-schnitten
des Verbinders und den Kontaktflächen
der IC-Karte nach einer längeren
Benutzungsperiode verlieren. Der erfindungsgemäße IC-Karten-Verbinder löst dieses
Problem, da die Kontakte aus ihrer elastischen Verformung freigegeben sind,
wenn keine IC-Karte in den Kartenaufnahmeraum eingeführt ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen IC-Karten-Verbinder
erstreckt sich der Verbindungs-abschnitt
jedes Kontaktes von dem Verankerungsabschnitt anschließend an
den Kontaktabschnitt schräg
nach vorn und oben, oder er erstreckt sich zuerst von dem Verankerungsabschnitt
nach hinten und macht dann eine U-Biegung und erstreckt sich dann
anschließend
an den Kontaktabschnitt schräg
nach vorn und nach oben. Diese Konstruktion ist vorteilhaft für die Herstellung,
da die Gesamtheit der Kontakte aus einer Platte hergestellt werden
kann. Die Kontakte des Verbinders umfassen weiterhin eine Vielzahl
von ersten Kontakten und eine Vielzahl von zweiten Kontakten. In
diesem Fall verläuft
der Verbindungsabschnitt jedes der ersten Kontakte von dem Verankerungsabschnitt
anschließend
an den Kontaktabschnitt schräg nach
vorn und oben und der Kontaktabschnitt jedes der zweiten Kontakte
verläuft
von dem Verankerungsabschnitt nach hinten und macht dann eine U-Biegung
und erstreckt sich dann anschließend an den Kontaktabschnitt
schräg
nach vorn und oben. Bei dem IC-Karten-Verbinder sind der Verankerungsabschnitt
und der Kontaktabschnitt von jedem zweiten Kontakt vor dem Verankerungsabschnitt
und dem Kontaktabschnitt eines entsprechenden ersten Kontaktes angeordnet,
und da der erste Armabschnitt jedes zweiten Kontaktes seitlich abgebogen
ist, sind die zweiten Armabschnitte der ersten Kontakte und die
zweiten Armabschnitte der zweiten Kontakte seitlich gegeneinander
austauschbar parallel zueinander positioniert und erstrecken sich
in Längsrichtung.
Auf diese Weise fluchtet der Kontaktabschnitt jedes ersten Kontaktes
in Längsrichtung
mit dem Kontaktabschnitt eines zugeordneten zweiten Kontaktes, während die
Schiebeabschnitte der ersten und zweiten Kontakte in Querrichtung
miteinander ausgerichtet sind.
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Bei
dem erfindungsgemäßen IC-Karten-Verbinder
liegt die IC-Karte sandwichartig zwischen den Schiebeabschnitten
der Kontakte und dem Verbindergehäuse, wenn die IC-Karte in den Kartenaufnahmeraum
eingeführt
ist. Diese Konstruktion ist bevorzugt, weil die IC-Karte sicher
in dem Kartenaufnahmeraum festgehalten wird. Als ein Ergebnis davon
ist die Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktabschnitten des
Verbinders und den Kontaktflächen
der IC-Karte relativ hoch. Es besteht damit keine Notwendigkeit,
eine spezielle oder extra Komponente zum Zwecke des Festhaltens
der IC-Karte in
dem Kartenaufnahmeraum vorzusehen. Dieses ist hinsichtlich einer
Kostenreduktion vorteilhaft.
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Ein
weiterer Anwendungsrahmen der vorliegenden Erfindung ergibt sich
aus der folgenden detaillierten Beschreibung. Es versteht sich jedoch, dass
die detaillierte Beschreibung und die speziellen Ausführungsbeispiele,
die sich auf bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung beziehen, nur beispielsweise gegeben sind, da aus
dieser detaillierten Beschreibung verschiedene Änderungen und Modifikationen
im Geist und Rahmen der Erfindung für den Durchschnittsfachmann
offensichtlich sind.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung lässt
sich besser aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen
verstehen, die nur zu Illustrationszwecken dienen und keinen die
Erfindung einschränkenden
Character haben.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer IC-Karte und eines erfindungsgemäßen IC-Karten-Verbinders.
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2 ist
eine Draufsicht des IC-Karten-Verbinders ohne Gehäusedeckel.
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3 ist
eine Vorderansicht des IC-Karten-Verbinders gemäß der Linie III-III in 1.
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4 ist
eine Schnittansicht des IC-Karten-Verbinders gemäß der Linie IV-IV in 2.
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5 ist
eine Schnittansicht des IC-Karten-Verbinders gemäß der Linie V-V in 2.
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6 ist
eine Schnittansicht des IC-Karten-Verbinders gemäß der Linie VI-VI in 2.
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7 ist
eine Schnittansicht des IC-Karten-Verbinders gemäß der Linie VII-VII in 4.
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Die 8A und 8B sind
teilweise Seitenansichten und zeigen die elastische Deformation
des ersten Kontaktes, welche Deformation bewirkt wird durch das
Einführen
einer IC-Karte, wobei 8A eine Spitze
der IC-Karte beim Auftreffen auf einen Abschnitt des ersten, nach
unten zu drückenden Kontaktes
(dieser Abschnitt ist bezeichnet als „Schiebeabschnitt") zeigt, und 8B zeigt den ersten elastische abgebogenen
Kontakt und seinen Kontaktabschnitt, der in Kontakt mit einer Kontaktfläche der
IC-Karte ist.
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Die 9A und 9B sind
teilweise Seitenansichten und zeigen die elastische Verformung eines zweiten
Kontaktes, welche Verformung bewirkt wird durch Einführen der
IC-Karte, wobei 9A die Spitze der
IC-Karte beim Auftreffen auf einen Abschnitt des zweiten, nach unten
zu drückenden
Kontaktes (dieser Abschnitt wird bezeichnet als „Schiebeabschnitt") zeigt, und 9B zeigt den zweiten elastisch abgebogenen
Kontakt und dessen Kontaktabschnitt in Kontakt mit einer Kontaktfläche der
IC-Karte.
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10 ist
eine perspektivische Ansicht von ersten und zweiten Schaltgliedern.
Die 11A und 11B sind
teilweise Seitenansichten und zeigen die elastische Verformung der
ersten und zweiten Schaltglieder, welche Verformung bewirkt wird
durch das Einführen
der IC-Karte, wobei 11A die Spitze
der IC-Karte beim Auftreffen auf das erste Schaltglied zeigt, und 11B zeigt das erste, elastisch abgebogene
Schaltglied und dessen Kontaktabschnitt in Kontakt mit dem Kontaktabschnitt
des zweiten Schaltgliedes.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 zeigt
eine IC-Karte 2 und einen IC-Karten-Verbinder (im folgenden
bezeichnet als „Verbinder") 1, der
diese IC-Karte 2 aufnimmt und herausnehmbar aufbewahrt.
Die IC- Karte 2 umfasst
einen IC-Chip, auf dem verschiedene Informationsarten ausgezeichnet
sind, und eine Vielzahl von (nicht dargestellten) Kontaktflächen auf
der Rückseite
der IC-Karte 2. Wenn die IC-Karte 2 in der durch
den Pfeil A angegebenen Richtung durch den Schlitz 13a in den
die Karte aufnehmenden Raum 13 des Verbinders 1 eingeführt wird,
kommen die Kontaktflächen der
IC-Karte 2 in Kontakt mit den Kontakten des Verbinders 1 (d.h.
den unten beschriebenen ersten und zweiten Kontakten), wodurch ein
Zustand für
eine Datenübertragung
etabliert wird. Zur Verdeutlichung der folgenden Beschreibung wird
die durch den Pfeil A angegebene Richtung im folgenden als „Längsrichtung" bezeichnet (die
Seite der Spitze des Pfeiles ist definiert als „Frontseite"), die Richtung der
Breite der IC-Karte 2 wird im folgenden bezeichnet als „Querrichtung" (und die linksliegende
Seite bei Betrachtung des Verbinders von der IC-Karte 2 her
wird bezeichnet als „linke
Seite"), und die
Richtung der Dicke des Verbinders 1 wird im folgenden bezeichnet
als „Auf-
und Abrichtung".
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Wie
es in den 1 und 2 dargestellt ist,
umfasst der Verbinder 1 ein Verbindergehäuse 10,
das aus einem elektrisch isolierenden Harz hergestellt ist, eine
Vielzahl von ersten Kontakten 40 und eine Vielzahl von
zweiten Kontakten 50, die aus einem elektrisch leitenden
Material hergestellt sind, und erste und zweite Schaltglieder 60 und 70,
die ebenfalls aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt
sind. Diese Kontakte und die Schaltglieder sind in dem Verbindergehäuse 10 angeordnet.
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Das
Verbindergehäuse 10 enthält weiterhin ein
Hauptgehäuse 11 und
einen Gehäusedeckel 12, der
auf das Hauptgehäuse 11 aufgesetzt
ist. Wie es in 2 dargestellt ist, enthält das Hauptgehäuse 11 eine
Bodenwand 21, eine Rückwand 22,
die am hinteren Ende der Bodenwand 11 nach oben aufgerichtet
steht, und Seitenwände 23 und 24,
die an den seitlichen Enden der Bodenwand 11 aufgerichtet sind.
Die Bodenwand 21, die Rückwand 22 und
die Seitenwände 23 und 24 des
Hauptgehäuses 11 definieren
den Kartenaufnahmeraum 13 mit dem Schlitz 13a,
der nach vorne hin offen ist (es gibt auch eine Öffnung im mittleren Bereich
der Rückwand 22).
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Wie
es in 3 dargestellt ist, enthält das Hauptgehäuse 11 weiterhin
eine zentrale Stufe 25 und seitliche Seitenstufen 26 und 27,
die in der Nähe des
Zentrums und an den seitlichen Seiten der Bodenwand 21 innerhalb
der Seitenwände 23 bzw. 24 nach
oben gerichtet sind. Die Oberflächen
dieser Stufen sind so angebracht, dass ein bestimmter Abstand zur
Unterseite 12a des Gehäusedeckels 12 gewährleistet
ist. Die IC-Karte 2 wird in den durch die Oberseiten der
Seitenstufen 26 und 27 und die Unterseite des
Gehäusedeckels 12 begrenzten
Raum in den Kartenaufnahmeraum 13 eingeführt, wobei
die Oberseite jeder Seitenstufe 26 oder 27 und
die Unterseite 12a des Gehäusedeckels 12 eine
Führungsnut 28 bzw. 29 zum
leichtgängigen
Einführen
der IC-Karte 2 bilden. In den seitlichen Seitenwänden 23 bzw. 24 sind
weiterhin sich nach oben erstreckende, metallische Anschluss-Verankerungsschlitze 30 und 31 angeordnet,
und metallische Anschlüsse 14 und 15 sind
in den metallischen Anschluss-Verankerungsschlitzen 30 bzw. 31 befestigt.
An der Unterseite der Bodenwand 21 sind weiterhin zwei
nach unten vorspringende Positionierstifte 16 und 17 angeordnet, einer
in einer vorderen und links liegenden Stelle und der andere an einer
hinteren und rechts liegenden Stelle an der Bodenwand. Die metallischen
Anschlüsse 14 und 15 und
die Positionierstifte 16 und 17 dienen dazu, den
Verbinder 1 auf einer gedruckten Schaltungsplatte (die
weiter unten noch beschrieben wird) zu positionieren und zu befestigen.
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OWie
es in 2 dargestellt ist, sind vier erste Nuten 32,
in denen vier erste Kontakte 40 montiert sind, vier zweite
Nuten 33, in denen vier zweite Kontakte 50 montiert
sind, und vier dritte Nuten 34 in der zentralen Stufe 25 parallel
zueinander angeordnet, die sich alle in der Längsrichtung erstrecken. Die ersten
Nuten 32 sind in der hinteren Hälfte der zentralen Stufe 25 positioniert,
während
die zweiten Nuten 33 in der vorderen Hälfte der zentralen Stufe 25 positioniert
sind. Die Mittellinie jeder der ersten Nuten 32 fluchtet
in der Längsrichtung
mit derjenigen einer entsprechenden zweiten Nut 33, und
jede der dritten Nuten 34 fluchtet auf der rechten Seite
(die Oberseite in 2) mit entsprechenden ersten
und zweiten Nuten 32 und 33, die in der Längsrichtung
in einer Linie ausgerichtet sind. Es sind weiterhin erste und zweite Räume 35 und 36 vorgesehen,
die sich in der Längsrichtung
in dem hinteren, linksseitigen Teil der Bodenwand unter der zentralen
Stufe 25 erstrecken. Die ersten und zweiten Räume 35 und 36 werden
zum Anbringen der ersten und zweiten Schaltglieder 60 und 70 in
dem zentralen Stufenabschnitt der Bodenwand benutzt.
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Wie
es in den 4 und 7 dargestellt ist,
umfasst jede der ersten Nuten 32 richtigerweise eine obere
Nut 32a und eine untere Nut 32b, die direkt unterhalb
der oberen Nut 32a liegt und eine geringere Breite als
die obere Nut 32a hat. Es ist weiterhin eine erste Kontakt-Installationsnut 32c,
die eine geringere Breite hat als die untere Nut 32b, an
dem unteren Teil jeder unteren Nut 32b vorgesehen (nur
in dem Teil in der Nähe
des hinteren Endes der Bodenwand). Wie es in 4 dargestellt
ist, hat jede zweite Nut 33 die gleiche Tiefe wie die untere
Nut 32b jeder ersten Nut 32, und eine zweite Kontakt-Installationsnut 33a,
die eine geringere Breite hat als die Breite jeder zweiten Nut 33 (siehe 3)
hat, ist an dem unteren Teil jeder zweiten Nut 33 vorgesehen
(nur in dem Teil in der Nähe
des vorderen Endes der Bodenwand). Auch hat jede der dritten Nuten 34 die
gleiche Tiefe wie jede der oberen Nuten 32a der ersten
Nuten 32.
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Wie
es in 4 dargestellt ist, umfasst jeder erste Kontakt 40 einen
Verankerungsabschnitt 41, einen Leitungsabschnitt 42,
einen Verbindungsabschnitt 43 und einen V-förmigen Armabschnitt 44. Der
Verankerungsabschnitt 41 ist im Presssitz in der ersten
Kontakt-Installationsnut 32c montiert, um den ersten Kontakt
zu verankern. Der Leitungsabschnitt 42 erstreckt sich von
dem Verankerungsabschnitt 41 nach unten und nach hinten
zum rückwärtigen Ende der
Bodenwand 21. Der Verbindungsabschnitt 43 erstreckt
sich von dem Verankerungsabschnitt 41 schräg gerichtet
nach vorne und nach oben und trägt den
V-förmigen Armabschnitt 44.
Der V-förmige Armabschnitt 44 enthält weiterhin
einen ersten Armabschnitt 46, der sich schräg nach vorn
und oben von einem Drehabschnitt 45 erstreckt, d.h. der
Stelle, die am Boden des V liegt, und einen zweiten Armabschnitt 47,
der sich schräg
nach hinten und nach oben von dem Drehabschnitt 45 aus
erstreckt. Ein Kontaktabschnitt 48, der am vorderen Ende
des ersten Armabschnitts 46 vorgesehen ist, schließt sich an
den Anschlussabschnitt 43 an, und der zweite Armabschnitt 47 liegt über dem
Verankerungsabschnitt 41. Wie es in 7 dargestellt
ist, sind der Verankerungsabschnitt 41 und der untere Teil
des Verbindungsabschnitts 43 in der unteren Nut 32b angeordnet,
während
der obere Teil des Verbindungsabschnitts 43 und der V-förmige Armabschnitt 44 in der
oberen Nut 32a angeordnet sind. In diesem Zustand ist der
obere Teil jedes ersten Kontaktes 40 oberhalb des Verankerungsabschnittes 41 in
der Lage, sich elastisch zu verbiegen. Da die Breite des Drehabschnitts 45 geringer
ist als die Breite der oberen Nut 32a jedoch breiter als
diejenigen der unteren Nut 32b, berührt der Drehabschnitt 45 die
Bodenfläche 32d der
oberen Nut 32a, und eine weitere Abwärtsbewegung des Drehabschnitts 45 wird
verhindert. Der Kontaktabschnitt 48 liegt unter dem Kartenaufnahmeraum 13,
während
ein Schiebeabschnitt 47a, der der horizontal hinten liegende
Endabschnitt des zweiten Armabschnittes 47 ist, in dem
Kartenaufnahmeraum 13 positioniert ist.
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Wie
es in den 4 und 5 dargestellt ist,
umfasst jeder zweite Kontakt einen Verankerungsabschnitt 51,
einen Leitungsabschnitt 52, einen Verbindungsabschnitt 53 und
einen V-förmigen Armabschnitt 54.
Der Verankerungsabschnitt 51 ist im Presssitz in der zweiten
Kontakt-Installationsnut 33a montiert, um den zweiten Kontakt 50 zu
verankern. Der Leitungsabschnitt 52 erstreckt sich von dem
Verankerungsabschnitt 51 nach unten und nach vorn zu der
Bodenwand 21. Der Verbindungsabschnitt 53 erstreckt
sich von dem Verankerungsabschnitt 51 nach hinten und ist
dann schräg
nach vorn und oben abgebogen und trägt den V-förmigen Armabschnitt 54.
Der V-förmige
Armabschnitt 54 enthält
weiterhin einen ersten Abschnitt 56, der sich schräg nach vorn
und nach oben von einem Drehabschnitt 55 erstreckt, d.h.
dem Teil, der am Boden des V liegt, und einen zweiten Armabschnitt 57,
der sich von dem Drehabschnitt 55 schräg nach hinten und oben erstreckt.
Ein Kontaktabschnitt 58, der am vorderen Ende des ersten
Armabschnitts 36 liegt, schließt sich an den Verbindungsabschnitt 53 an,
und der erste Abschnitt 46 liegt hinter und oberhalb des Verankerungsabschnittes 51.
Wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist, erstreckt sich der Teil des ersten Armabschnitts 56 des
V-förmigen Armabschnitts 54 von
dem Kontaktabschnitt 58 zu dem Drehabschnitt 55 nach
oben und hinten abgebogen (siehe 2). Während der
Verankerungsabschnitt 51 und der Verbindungsabschnitt 53 jedes zweiten
Kontaktes 50 in der zweiten Nut 33 liegen, erstreckt
sich daher der erste Armabschnitt 56 überbrückend von der zweiten Nut 33 zu
der dritten Nut 34, und der Drehabschnitt 55 und
der zweite Armabschnitt 57 liegen in der dritten Nut 34.
In diesem Zustand ist der obere Teil jedes zweiten Kontaktes 50 oberhalb
des Verankerungsabschnitts 51 in der Lage, sich elastisch
zu verbiegen. Der Drehabschnitt 55 berührt die Bodenfläche 34a der
dritten Nut, so dass die weitere, nach unten gerichtete Bewegung
des Drehabschnitts 55 eingeschränkt wird. Der Kontaktabschnitt 58 liegt
unter dem Kartenaufnahmeraum 13, während ein Schiebeabschnitt 57a, der
der horizontale, hintere Endabschnitt des zweiten Armabschnitts 57 ist,
sich in dem Kartenaufnahmeraum 13 befindet.
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Bei
dieser Konstruktion ist, während
der Verankerungsabschnitt 51 und der Kontaktabschnitt 58 jedes
zweiten Kontaktes 50 vor dem Verankerungsabschnitt 41 und
dem Kontaktabschnitt 48 des entsprechenden ersten Kontaktes 40 liegen,
der zweite Armabschnitt 47 jedes ersten Kontaktes parallel
zu dem zweiten Armabschnitt eines entsprechenden zweiten Kontaktes 50 positioniert,
da der erste Armabschnitt 56 jedes zweiten Kontaktes 50 seitlich abgebogen
ist. Damit sind die zweiten Armabschnitte 47 der ersten
Kontakte 40 und die zweiten Armabschnitte 57 der
zweiten Kontakte 50 in Querrichtung gegeneinander austauschbar
positioniert. Mit anderen Worten, während die Kontaktabschnitte 48 der
ersten Kontakte 40 und die Kontaktabschnitt 58 der
zweiten Kontakte 50 paarweise in Längsrichtung zueinander ausgerichtet
sind, sind die Schiebeabschnitte 47a der ersten Kontakte 40 und
die Schiebeabschnitte 57a der zweiten Kontakte 50 in
Querrichtung paarweise zueinander ausgerichtet (siehe 2).
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OWie
es in den 2 und 6 dargestellt ist,
ist das erste Schaltglied 60 in dem ersten Raum 35 untergebracht,
und es erstreckt sich auch in den zweiten Raum 36. Wie
es in 10 dargestellt ist (in der das
Hauptgehäuse 11 nicht
gezeigt ist), umfasst das erste Schaltglied 60 einen Verankerungsabschnitt 61,
einen Leitungsabschnitt 62, einen ersten Armabschnitt 63,
einen zweiten Armabschnitt 64, einen dritten Armabschnitt 65 und
einen Kontaktabschnitt 66. Der Verankerungsabschnitt 61 ist
im Presssitz in einer ersten Schaltgliedinstallationsnut 35a montiert,
die an dem unteren Teil des ersten Raums 35 vorgesehen
ist, um das erste Schaltglied 60 in dem Hauptgehäuse zu verankern.
Der Leitungsabschnitt 62 erstreckt sich von dem Verankerungsabschnitt 41 nach
unten und hinten, so dass er im hinteren Bereich der Bodenwand 21 positioniert ist.
Der erste Armabschnitt 63 erstreckt sich nach vorn und
horizontal von dem Verankerungsabschnitt 61, er biegt dann
in einer U-Biegung nach oben ab und verläuft dann horizontal nach hinten.
Der zweite Armabschnitt 64 verläuft von dem hinteren Ende des ersten
Armabschnittes 63 schräg
nach oben und hinten, und der dritte Armabschnitt 65 verläuft von
dem oberen Ende dieses zweiten Armabschnitts 64 nach unten
und links (in Richtung des zweiten Schaltgliedes 70). Der
Kontaktabschnitt 66 verläuft von dem unteren linksseitigen
Ende des dritten Armabschnittes 65 horizontal nach vorn.
Eine Aussparung 37 ist vorgesehen, um die hinteren Teile
der ersten und zweiten Räume 35 und 36 nach
oben zu öffnen,
so dass der zweite Armabschnitt 64 durch die Aussparung 37 nach
oben in den Kartenaufnahmeraum 13 ragt, wodurch der Kontaktabschnitt 66 in
dem zweiten Raum 36 positioniert ist.
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Wie
es in den 2 und 6 dargestellt ist,
ist das zweite Schaltglied 70 in dem zweiten Raum 36 angeordnet.
Das zweite Schaltglied 70 enthält einen Verankerungsabschnitt 71,
einen Leitungsabschnitt 72, einen Armabschnitt 73 und
einen Kontaktabschnitt 74. Der Verankerungsabschnitt 71 ist
im Presssitz in einer zweiten Schaltglied-Installationsnut 36a montiert,
die im unteren Teil des zweiten Raums 36 vorgesehen ist,
um das zweite Schaltglied 70 in dem Hauptgehäuse zu befestigen.
Der Leitungsabschnitt 72 verläuft von dem Verankerungsabschnitt 71 nach
unten und hinten, um im hinteren Bereich der Bodenwand 21 positioniert
zu sein. Der Armabschnitt 73 verläuft von dem Verankerungsabschnitt 71 nach vorn
und horizontal, er biegt dann in einer U-Biegung nach oben ab und
verläuft
in horizontaler Richtung nach hinten. Der Kontaktabschnitt 74 ist
ein konvexer Abschnitt, der an die Oberseite des Armabschnitts 73 angeformt
ist. In dem Gehäuse
ist der Kontaktabschnitt 74 des zweiten Schaltgliedes 70 unter
dem Kontaktabschnitt 66 des ersten Schaltgliedes 60 positioniert.
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Der
Verbinder 1, der wie oben beschrieben konstruiert ist,
wird auf einer (nicht dargestellten) gedruckten Schaltungsplatte
positioniert, indem man die Positionierstifte 16 und 17 des
Verbinders in die Öffnungen
einsetzt, die zu Positionierzwecken an der gedruckten Schaltungsplatte
angebracht sind. Danach werden die Leitungsabschnitte 42 und 52 der ersten
und zweiten Kontakte 40 und 50 ebenso wie die
Leitungsabschnitte 62 und 72 der ersten und zweiten
Schaltglieder 60 und 70 aufliegend auf entsprechenden
Terminals montiert, die auf der gedruckten Schaltungsplatte vorhanden
sind. Auch die unteren Teile (auch als „Befestigungsteile" bezeichnet) der
metallischen Anschlüsse 14 und 15 werden aufliegend
auf entsprechenden Anschlussflächen montiert,
die auf der gedruckten Schaltungsplatte vorgesehen sind, um den
Verbinder zu befestigen (der Befestigungsteil 14a des metallischen
Anschlusses 14 ist in 1 dargestellt).
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In
diesen auf der gedruckten Schaltungsplatte montierten Verbinder 1 wird
die IC-Karte 2 durch den
Schlitz 13a in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung
eingeführt.
Beim Einführen
werden die seitlichen Seiten der IC-Karte 2 von den Führungsnuten 28 und 29 des
Verbinders geführt.
Die IC-Karte 2 wird leichtgängig in den Kartenaufnahmeraum 13 hineingeschoben
und eingeführt,
bis die Spitze 2a der IC-Karte 2 auf die Rückwand 22 des
Hauptgehäuses 11 auftrifft.
Während
des Einführens
trifft die Spitze 2a der IC-Karte 2 auf und senkt
(d.h. schiebt und drückt
nach unten) die Schiebeabschnitte 47a und 57a der
ersten und zweiten Kontakte 40 und 50 in dem Kartenaufnahmeraum 13,
(siehe die 8A und 9A).
Wenn die Schiebeabschnitte 47a und 57a abgesenkt
werden, werden die V-förmigen Armabschnitte 44 und 54 der
ersten und zweiten Kontakte 40 und 50 um die Drehabschnitte 45 bzw. 55 verschwenkt.
Als ein Ergebnis davon werden die Kontaktabschnitte 48 und 58 angehoben,
um in Kontakt zu kommen mit den Kontaktflächen der IC-Karte (siehe die 8B und 9B).
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Bei
dieser Konstruktion können
die Abmessungen der V-förmigen
Armabschnitte 44 und 54 in der geeigneten Weise
festgelegt werden, um das Timing einzustellen, wann die Kontaktabschnitte 48 und 58 des
Verbinders in Kontakt mit den Kontaktflächen der IC-Karte kommen, um
die Distanz zu minimieren, über
die die Kontaktflächen
gleitend auf den Kontaktabschnitten 48 und 58 laufen.
Auf diese Weise kann die Abnutzung der Kontakte reduziert werden,
um das Auftreten eines Kontaktversagens zu verhindern. Es ist daher
vorteilhaft, dass die Kontaktabschnitte 48 und 58 des
Verbinders mit den Kontaktflächen
der IC-Karte in Kontakt gebracht werden, genau bevor die Spitze 2a der
IC-Karte 2 auf die Rückwand 22 des
Gehäuses
des Verbinders auftrifft. Es ist auch vorteilhaft, dass diese Kontaktglieder
nur über eine
kurze Distanz in Kontakt geschoben werden, um zwischen den Kontaktflächen der
IC-Karte und den Kontaktabschnitten des Verbinders einen Wischeffekt
zu bewirken, d.h. eine Aktion, um feine Partikel abzuwischen, die
auf den Kontaktflächen
vorhanden sein könnten.
Bei dieser Konstruktion sind weiterhin jeder Kontaktabschnitt 48 oder 58 und
ein entsprechender Schiebeabschnitt 47a oder 57a,
der wirksam ist, um den Kontaktabschnitt anzuheben oder abzusenken,
jeweils in einem einzigen Gehäuse
als eine Komponente vorhanden. Dadurch ist die für den Zusammenbau des Verbinders
benötigte
Anzahl von Teilen relativ klein, so dass die Herstellungskosten des
Verbinders relativ niedrig sind.
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Wenn
die IC-Karte 2 in der oben beschriebenen Weise in den Verbinder
eingeführt
wird, haben die ersten und zweiten Kontakte 40 und 50,
die eine elastische Verformung erfahren, eine bestimmte Elastizität. Die Schiebeabschnitte 47a und 57a der Kontakte
des Verbinders drücken
daher den hinteren Endabschnitt 2a der IC-Karte 2 nach
oben gegen die Unterseite 12a des Gehäusedeckels 2. Dadurch
ist der hintere Endabschnitt 2a der IC-Karte 2 sandwichartig
zwischen den Schiebeabschnitten 47a und 47b der
Kontakte 40 und 50 und der Unterseite 12a des
Gehäusedeckels 12 des
Verbinders aufgenommen (siehe die 8B und 9B). Auf diese Weise wird die IC-Karte 2 sicher
in dem Kartenaufnahmeraum 13 festgehalten, so dass die
Zuverlässigkeit
der elektrischen Verbindung zwischen den Kontaktabschnitten 48 und 58 des
Verbinders und den Kontaktflächen der
IC-Karte relativ hoch ist. Es besteht daher keine Notwendigkeit,
eine spezielle oder extra Komponente zum Zwecke des Festhaltens
der IC-Karte vorzusehen. Dieses ist ein Vorteil im Hinblick auf
die Kostenminderung.
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Wenn
die IC-Karte 2 in den Kartenaufnahmeraum 13 eingeführt wird,
trifft die Spitze 2a der IC-Karte 2 auch auf den
zweiten Armabschnitt 64 des ersten Schaltgliedes 60 und
senkt diesen ab (siehe 11A). Als Ergebnis
dazu erfährt
das erste Schaltglied 60 eine elastische Verformung, und
der Kontaktabschnitt 66 wird nach unten bewegt und in Kontakt
gebracht mit dem zweiten Kontaktabschnitt 74 des zweiten
Schaltgliedes 70. Dadurch werden das erste Schaltglied 60 und
das zweite Schaltglied 70 elektrisch verbunden, und durch
dieses Einschalten wird das Einführen
der IC-Karte 2 in den Kartenaufnahmeraum feststellbar.
Bei der Herstellung des Verbinders werden die Kontaktabschnitte 66 und 74 der ersten
und zweiten Schaltglieder 60 und 70 so in das Hauptgehäuse 11 eingearbeitet,
dass diese Kontaktabschnitte staubsicher sind. Daher ist die Möglichkeit eines
Kontaktversagens relativ gering. Wenn die IC-Karte 2 aus
dem Kartenaufnahmeraum 13 herausgenommen wird, werden die
Kontakte 40 und 50 und die Schaltglieder 60 und 70 des
Verbinders aus der aufgezwungenen elastischen Verformung freigegeben
und kehren in den ursprünglichen
Zustand zurück,
welches genau der Zustand vor dem Einführen der IC-Karte ist. In diesem
Zustand befinden sich die Kontaktabschnitte 48 und 58 der
Kontakte des Verbinders unter dem Kartenaufnahmeraum 13,
und die Schiebeabschnitte 57a und 57b der Kontakte
sind in dem Kartenaufnahmeraum 13 positioniert. Die Kontaktabschnitte 66 und 74 der
ersten und zweiten Schaltglieder 60 und 70 sind
dann auch voneinander getrennt.
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Es
wurde eine Ausführungsform
des erfindungsgemäßen IC-Kartenverbinders
beschrieben. Es handelt sich dabei nur um ein Beispiel, und die vorliegende
Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform
beschränkt.
Viele Abwandlungen können
gemacht werden. Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist beispielsweise
der Verbindungsabschnitt 43 oder 53 jedes Kontaktes 40 oder 50 kontinuierlich
an den Kontaktabschnitt 48 oder 58 angeschlossen.
Es ist jedoch nicht notwendig, den Verbindungsabschnitt durchgehend
zu dem Kontaktabschnitt 48 oder 58 zu führen. So
lange der Zustand oder die Anordnung, bei dem bzw. bei der die Abwärtsbewegung
des Drehabschnitts 45 oder 55 eingeschränkt ist,
ist der Kontaktabschnitt 48 oder 58 unter dem
Kartenaufnahmeraum 13 positioniert, und der Schiebeabschnitt 47a oder 57a ist
in dem Kartenaufnahmeraum 13 positioniert, besteht, kann der
Verbindungsabschnitt mit jedem beliebigen Abschnitt des V-förmigen Abschnitts 44 oder 54 verbunden
sein. Die für
die Kontakte 40 und 50 der oben beschriebenen
Ausführungsform,
bei der der Verbindungsabschnitt jedes Kontaktes durchgehend mit dem
Kontaktabschnitt in Verbindung steht, ist vorteilhaft bei der Herstellung,
da die Gesamtheit der Kontakte aus einer Platte geformt werden kann.
Weiterhin werden bei dem oben beschriebenen IC-Kartenverbinder 1 zwei
Kontakttypen verwendet, d.h. erste und zweite Kontakte 40 und 50.
Ein IC-Karten-Verbinder kann jedoch auch mit nur einem Typ von Kontakten
konstruiert werden, und zwar entweder den ersten Kontakten 40 oder
den zweiten Kontakten 50.
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Es
versteht sich, dass die oben beschriebene Erfindung in vielfältiger Weise
modifiziert werden kann.
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BERÜCKSICHTIGTE
ANMELDUNGEN
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung
Nr. PH10-336727, einreicht am 27. November 1998.