ES2212306T3 - Dispositivo comunicar con un soporte de datos portatil. - Google Patents
Dispositivo comunicar con un soporte de datos portatil.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN DISPOSITIVO PARA COMUNICAR CON UN SOPORTE DE DATOS PORTATIL (2) Y QUE COMPRENDE A TAL EFECTO AL MENOS UN CONTACTO ELECTRICO (44) DESTINADO A COOPERAR CON AL MENOS UN CONTACTO ELECTRICO (24) DEL SOPORTE DE DATOS PORTATIL MEDIANTE MEDIOS DE CONEXION (3), EN EL QUE DICHOS MEDIOS DE CONEXION (3) COMPRENDEN UNA HOJA (31) QUE PRESENTA AL MENOS UNA ZONA QUE FORMA UN PRIMER ELEMENTO DE CONDUCCION (34) DISPUESTO PARA COOPERAR CON CADA UNO DE DICHOS CONTACTOS (24, 44) Y EL DISPOSITIVO COMPRENDE MEDIOS PARA APLICAR UNA FUERZA DE APROXIMACION EN LOS CONTACTOS (24, 44) PARA APLICAR DICHO PRIMER ELEMENTO DE CONDUCCION (34) CONTRA CADA UNO DE DICHOS CONTACTOS (24, 44) Y PARA ELIMINAR LA APLICACION DE DICHA FUERZA PARA ALEJAR DICHO PRIMER ELEMENTO DE CONDUCCION (34) DE LOS CONTACTOS (24, 44). SEGUN LA INVENCION, DICHO PRIMER ELEMENTO DE CONDUCCION (34) INCLUYE UN BLOQUE DE ELASTOMERO ELECTRICAMENTE CONDUCTOR.
Description
Dispositivo para comunicar con un soporte de
datos portátil.
La invención concierne un dispositivo para
comunicar con un soporte de datos portátil y constando a dicho
efecto por lo menos de un contacto eléctrico destinado a cooperar
por lo menos con un contacto eléctrico del soporte de datos
portátil a través de medios de conexión, en el cual dichos medios de
conexión incluyen una hoja que se extiende entre el contacto
eléctrico del dispositivo y el contacto eléctrico del soporte de
datos portátil y que presenta por lo menos una zona que forma un
primer elemento de conducción que atraviesa un espesor de la hoja y
dispuesto para cooperar con cada uno de dichos contactos, y el
dispositivo incluye medios de aplicación de fuerza dispuestos para
aplicar una fuerza de acercamiento sobre los contactos de tal modo
que se aplique dicho primer elemento de conducción contra cada uno
de dichos contactos, y para suprimir la aplicación de dicha fuerza
de tal modo que se aleje dicho primer elemento de conducción de los
contactos.
El soporte de datos portátil está constituido en
particular por una tarjeta del tipo tarjeta de crédito dotada, de
manera conocida en sí, de un chip de microprocesador o con
circuitos lógicos de proceso de datos, y que lleva varios contactos
eléctricos destinados a cooperar con tantos contactos fijados en el
dispositivo, como está descrito especialmente en la patente
americana 4.211.919. Por lo que se refiere al dispositivo, se trata
de cualquier aparato destinado a intercambiar informaciones con el
soporte de datos portátil en el marco de cualquier gestión tal como
una operación financiera, un control de acceso de un usuario en un
lugar, etc.
Clásicamente, los medios de conexión consisten en
un peine fijado en el dispositivo y que lleva varias patillas
metálicas flexibles, yuxtapuestas. Estas patillas están unidas con
los contactos del dispositivo y están destinadas a cooperar por
elasticidad con los contactos del soporte de datos portátil. Otros
medios de conexión con resortes metálicos existen también. Este tipo
de medios de conexión presenta el inconveniente de ser costoso a
fabricar, debido a las operaciones de recorte de metal que
supone.
La invención tiene como objeto proponer un
dispositivo del tipo mencionado al principio del informe, cuyos
medios de conexión al soporte de datos portátil son poco costosos a
fabricar.
A dicho efecto, según la invención, dicho primer
elemento de conducción incluye un bloque de elastómero
eléctricamente conductor.
Otras particularidades y ventajas de la presente
invención aparecerán más claramente con la lectura de la
descripción a continuación de un ejemplo de realización del
dispositivo, ilustrado con las siguientes figuras, en las
cuales:
La figura 1 es una vista en planta del interior
de un lector de soporte de datos portátil cooperando con un soporte
de datos portátil;
La figura 2 es una vista en sección según la
línea II-II de la figura 1;
La figura 3 es una vista en planta de un conector
que dota el lector;
La figura 4 es una vista parcial en sección según
la línea IV-IV de la figura 3;
La figura 5 es una vista parcial en sección según
la línea V-V de la figura 3;
Las figuras 6a a 6c son tres vistas parciales en
sección según la línea VI-VI de la figura 3, cuando
el lector coopera con el soporte de datos portátil para ilustrar
tres fases sucesivas de un procedimiento de conexión de estos dos
dispositivos;
La figura 7 es una vista parcial en sección del
circuito impreso 4, que muestra una realización práctica de
cualquiera de sus contactos, cooperando con un elemento de
conducción;
La figura 8a es una vista en sección según la
línea VIII-VIII de la figura 2, que muestra un
perfeccionamiento de la invención que consiste en añadir un labio
de cierre de la ranura del lector 1, mientras que la figura 8b
difiere de la figura 8a en que representa el lector 1 en cuanto se
introduce la tarjeta;
En las figuras 1 y 2, se ha representado un
lector de tarjeta con chip 1 apto para recibir una tarjeta 2 del
tipo tarjeta de crédito dotada, de manera conocida en sí, de un
chip de microprocesador o con circuitos lógicos de proceso de
datos, y que lleva varios contactos eléctricos destinados a cooperar
con tantos contactos fijados en el lector, a través de un conector
3.
En este ejemplo, el lector 1 es portátil y de
tamaño tan reducido que sólo recibe un extremo de la tarjeta
llevando dicho chip: tiene en particular la función de permitir a
un portador de esta tarjeta leer un saldo de cuenta grabado en la
tarjeta. Incluye un circuito impreso 4 que lleva en una cara
superior un chip de microprocesador 5 y un visualizador 6 y, en una
cara inferior, dicho conector 3, fijado en el circuito impreso 4
por medios adecuados. Estos medios pueden estar constituidos en
particular por:
- el encolado por medio de cola adicional o de
una capa adhesiva de dos caras;
- patillas fijadas en el conector 3, que
atraviesan el circuito impreso 4 y están inclinadas hacia él;
- el atornillado.
El lector 1 incluye todavía un juego de pilas 7.
Una caja cubre el lector 1 e incluye un cuerpo 8 que recibe los
diferentes elementos del lector 1, y una tapa 9 que cierra el
cuerpo 8 y que dispone en él de una ranura lateral destinada a ser
atravesada por la tarjeta 2 de manera que los contactos de ésta
vienen enfrente del conector 3.
El conector 3 de las figuras 3 a 5 incluye un
cuerpo 31 constituido por una espesa hoja rectangular de un
material eléctricamente aislante y flexible. Según una forma
preferida de realización, el cuerpo 31 es de elastómero. Incluye
varios orificios pasantes circulares 32, colocados de la misma
manera que los contactos de la tarjeta 2 y en número igual a éstos
(aquí, ocho). Al mismo nivel de cada orificio 32, y de cada lado
del conector 3, se encuentra una cubeta circular 33 que reduce el
grosor del cuerpo 31 en ese lugar.
En cada orificio 32, se encuentra un elemento de
conducción integrado por una esfera de conducción 34 constituida
por un material elastómero tal como el caucho con silicona,
incorporando una carga que lo vuelve eléctricamente conductor.
Típicamente, esta carga es de plata o de carbono. Cada esfera de
conducción 34 tiene un diámetro un poco superior al del orificio 32
de manera que éste ejerce cierta presión periférica sobre la esfera
de conducción 34. De este modo, cada esfera de conducción 34 está
mantenida por elasticidad en el orificio 32 correspondiente. Cada
esfera de conducción 34 está montada sobre el cuerpo 31 de manera
que está hacia atrás con relación a una cara 35 del cuerpo 31
destinada a cooperar con el circuito impreso 4 del lector 1, y que
en cambio sobresale de una cara opuesta 37 del cuerpo 31 destinada
a cooperar con la tarjeta 2.
A distancia de los orificios 32, el cuerpo 31 del
conector 3 presenta, sobre su cara 35 destinada a cooperar con el
circuito impreso 4 del lector 1, una cubeta 36 circular y, sobre su
cara 37 destinada a cooperar con la tarjeta y al mismo nivel de la
cubeta 36, un saliente 38 sensiblemente cilíndrico y que se
extiende perpendicularmente al cuerpo hacia el exterior de éste. El
saliente 38 es tal que sobresale de la superficie del cuerpo
31.
En la cubeta 36 del cuerpo 31, se encuentra una
placa de conducción 39 circular de un material eléctricamente
conductor, rígido o flexible. En este ejemplo, está constituida por
el mismo material que las esferas de conducción 34. La disposición
es tal que la placa de conducción 39 está situada hacia atrás con
relación a la superficie del cuerpo 31. La placa de conducción 39
está fijada sobre el cuerpo 31 con cualquier medio adecuado, en
particular por encolado o embutido.
El funcionamiento del conector 3 va ahora a ser
explicado respecto a las figuras 6a a 6c. En la figura 6a, la
tarjeta 2 está representada tal como se inserta en el lector 1. El
circuito impreso 4 del lector 1 lleva, al mismo nivel de cada
esfera de conducción 34 del conector 3, un contacto plano y
preferentemente circular 44 y, al mismo nivel de la única placa de
conducción 39 del conector 3, un par de contactos planos y
preferentemente circulares 49a, 49b colocados uno al lado del otro
con interposición de un espacio 50 no conductor. El espacio 50 está
colocado enfrente de la placa de conducción 39 y es de tamaño más
pequeño. Todos los contactos 24, 44, 49a, 49b son de un material
metálico clásico tal como es utilizado en los circuitos impresos:
se trata típicamente de un compuesto multicapa que incluye una capa
de cobre, revestida de una capa de níquel y después de una capa de
oro o de estaño-plomo. Los dos contactos 49a, 49b
constituyen dos partes fijas de un interruptor cuya parte móvil está
constituida por la placa de conducción 39: este interruptor sirve
para detectar la presencia de la tarjeta en el lector 1. En la
situación de la figura 6a, y teniendo en cuenta las contracciones o
los excesos precitados de los elementos de conducción, ninguna
continuidad eléctrica existe entre los contactos 24 y 44 por una
parte, y entre los contactos 49a y 49b por otra, pues los elementos
de conducción no tocan ningún contacto eléctrico.
La figura 6b representa una fase intermediaria de
conexión en la cual la tarjeta 2 y el circuito impreso 4 del lector
1 han sido aproximados uno de otro. Esto ha sido conseguido
aprovechando cierta deformabilidad de la caja del lector 1: es el
usuario del lector 1 quien debe ejercer manualmente un esfuerzo
medio f de un lado y del otro de la caja, es decir sobre su cuerpo
8 y su tapa 9 (ver figura 6b) para provocar un acercamiento entre
éstos. Esta deformabilidad podrá ser obtenida de varios modos, de
los cuales especialmente los siguientes:
- prever una caja cuyo material constitutivo es
deformable (por ejemplo el plástico);
- prever una caja cuya tapa 9 está montada de
manera elástica sobre el cuerpo 8, es decir a través de elementos
de enlace deformables, por ejemplo elementos de elastómero.
La consecuencia del esfuerzo f ejercido por el
usuario es que una continuidad eléctrica es realizada por las
esferas de conducción 34 entre los contactos 24, 44, pero no
todavía por la placa de conducción 39 porque el saliente 38 no es
solicitado todavía por la tarjeta 2. Este resultado es conseguido
ajustando de modo adecuado las contracciones y los excesos
respectivos de las esferas de conducción 34 y de la placa de
conducción 39, así como la altura del saliente 38. Se observará que
las esferas de conducción 34 han experimentado un aplastamiento
produciendo un aumento de su diámetro.
Ejerciendo un esfuerzo F más importante, el
usuario alcanza una fase final de conexión (figura 6c) en la cual
la placa de conducción 39 realiza también una continuidad eléctrica
entre los dos contactos 49a, 49b. En efecto, en el momento del
acercamiento más importante de la tarjeta 2 con relación al lector
1, ésta ha ejercido un apoyo sobre el saliente 38, de tal modo que
la placa de conducción 39 ha sido empujada hacia el circuito
impreso 4 del lector 1 hasta tocar los contactos 49a, 49b.
El mantenimiento de secuencia de las dos fases
precitadas de conexión permite respetar ventajosamente las
exigencias de la norma ISO7816-3 que define la
secuencia de generación de las señales que hay que aplicar a la
tarjeta, puesto que el lector 1 sólo alimentará la tarjeta después
de comprobar que el interruptor 49a, 49b está cerrado.
Naturalmente, el relajamiento progresivo de la
fuerza F provocará una desconexión de los contactos en el orden
opuesto del descrito para la conexión, es decir en primer lugar el
alejamiento de la placa de conducción 39, y después, el alejamiento
de las esferas de conducción 34, siempre según las exigencias de la
norma ISO7816-3.
Se notará que conviene ajustar precisamente la
fuerza F necesaria para la obtención del cierre del interruptor
49a, 49b así como la altura del saliente 38, de tal modo que no se
rebase una fuerza máxima F_{max} que el chip de la tarjeta puede
soportar sin daños. Típicamente, F_{max} es del orden de 50
gramos. Este ajuste será conseguido jugando con las dimensiones
respectivas de las piezas y con la dureza del material elastómero
escogido.
Un perfeccionamiento de la invención consiste en
que por lo menos algunos de los elementos de conducción están
cargados de manera que presentan una resistencia eléctrica
determinada, de tal modo que se sustituya ventajosamente
resistencias realizadas ordinariamente en forma de componentes
discretos, e implantadas en el circuito impreso 4 del lector 1. El
valor de las resistencias así constituidas deberá ser medido
mientras que el esfuerzo F es aplicado, de tal modo que se tenga en
cuenta la influencia de este esfuerzo sobre el valor de
resistencia.
Naturalmente, los elementos de conducción podrán
tener cualquier forma adecuada, excepto las que son descritas más
arriba. Por ejemplo, las esferas de conducción 34 podrán ser
sustituidas por cilindros. Además, los elementos de conducción
podrán incluso ser, ya no añadidos en el cuerpo 31 del conector 3,
sino realizados en la masa del cuerpo 31 y al mismo tiempo que
éste.
La figura 7 ilustra una realización práctica, y
conocida en sí, de cualquiera de los contactos 44, 49a, 49b del
circuito impreso 4. El circuito impreso 4 presenta un agujero
pasante cilíndrico 71 revestido con una capa conductora 72 que
junta las dos caras del circuito impreso 4. En su cara destinada a
cooperar con la tarjeta 2, la capa conductora 72 forma un anillo
circular 73, que constituye un contacto con el cual está destinada a
cooperar la esfera de conducción 34: ventajosamente, el anillo 73
constituye un medio de centrado automático de la esfera de
conducción 34.
La figura 8a muestra un perfeccionamiento de la
invención que consiste en añadir un labio 80 en el lector 1 para
cerrar la ranura 81 por la cual se inserta la tarjeta 2, cuando
esta última está ausente. Esta disposición tiene la ventaja de
impedir penetrar cuerpos extraños o suciedad en el lector 1, lo que
podría perjudicar a su buen funcionamiento.
El labio 80 se extiende sobre todo el ancho de la
ranura 81. En este ejemplo, está constituido por una hoja de
elastómero, formado en una única pieza con el conector 3 de
elastómero y doblada sobre ella misma. Presenta dos bordes
longitudinales 82, 83 uno de los cuales el 82 está conectado con un
borde del conector 3 situado al lado de la ranura 81, y otro de los
cuales el 83 está libre.
La figura 8b difiere de la figura 8a en que
representa al lector 1 en cuanto se introduce la tarjeta. Se
observa que el labio 80 ha sido empujado lateralmente por un
extremo delantero 84 de la tarjeta, mientras que ésta atravesaba la
ranura 81, en un espacio 85 instalado en el cuerpo 8 de la caja
para recibir este labio 80. Después de la retirada de la tarjeta, el
labio 80 vuelve por elasticidad a su posición de la figura 8a.
Como variante, el labio 80 está separado del
conector 3 y añadido sobre él.
En una variante que no incluye interruptor 39,
49a, 49b, es posible concebir el conector 3 en un material rígido,
mientras que los elementos de conducción 34 destinados a cooperar
con la tarjeta son todavía de elastómero. En este caso, cada
elemento de conducción tal como el 34 destinado a cooperar al mismo
tiempo con el circuito impreso 4 y la tarjeta 2 deberá sobresalir de
cada cara del conector 3, de tal modo que se garantice que podrá
efectivamente entrar en contacto con ellos.
Claims (10)
1. Dispositivo para comunicar con un soporte de
datos portátil (2) y constando a dicho efecto por lo menos de un
contacto eléctrico (44) destinado a cooperar por lo menos con un
contacto eléctrico (24) del soporte de datos portátil a través de
medios de conexión (3), en el cual dichos medios de conexión (3)
incluyen una hoja (31) que se extiende entre el contacto eléctrico
(44) del dispositivo y el contacto eléctrico (24) del soporte de
datos portátil y que presenta por lo menos una zona que forma un
primer elemento de conducción (34) que atraviesa un espesor de la
hoja y dispuesto para cooperar con cada uno de dichos contactos
(24,44), y el dispositivo incluye medios de aplicación de fuerza (8,
9) dispuestos para aplicar una fuerza de acercamiento sobre los
contactos (24, 44) de tal modo que se aplique dicho primer elemento
de conducción (34) contra cada uno de dichos
contactos (24, 44), y para suprimir la aplicación de dicha fuerza
de tal modo que se aleje dicho primer elemento de conducción (34) de
los contactos (24, 44), caracterizado en que dicho primer
elemento de conducción (34) comprende un bloque de elastómero
eléctricamente conductor.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual dicho primer elemento de conducción (34) es un inserto alojado
en un orificio (32) de la hoja (31).
3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el
cual el primer elemento de conducción (34) tiene forma de
esfera.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual el elemento de conducción (34) presenta una resistencia
eléctrica de valor determinado.
5. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual dicha hoja (31) es de elastómero.
6. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual dicha hoja (31) comprende una zona que forma un segundo
elemento de conducción (39) dispuesto para cooperar con dos
contactos (49a, 49b) del dispositivo cuando los medios de
aplicación de fuerza (8, 9) están activados.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
cual el segundo elemento de conducción (39) es en forma de placa
situada en una primera cara de la hoja (31), un saliente (38)
estando situado sobre una segunda cara de la hoja (31) opuesta a la
primera, en el lado opuesto al segundo elemento de conducción (39)
para cooperar con el soporte de datos portátil (2).
8. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
cual los primero (34) y segundo (39) elementos de conducción están
dispuestos para que una activación de los medios de aplicación de
fuerza (8, 9) provoque una cooperación de cada primer elemento de
conducción (34) luego del segundo elemento de conducción (39) con
los contactos, mientras que una desactivación de los medios de
aplicación de fuerza (8, 9) suprime la cooperación del segundo
elemento de conducción (39) luego de cada primer elemento de
conducción (34) con los contactos.
9. Dispositivo según la reivindicación 1, en el
cual el dispositivo incluye una caja que recibe el soporte de datos
portátil (2), y dichos medios de aplicación de fuerza incluyen
paredes (8, 9) de dicha caja.
10. Dispositivo según la reivindicación 1, que
presenta una ranura (81) por la cual el soporte de datos portátil
(2) puede ser introducido en el dispositivo para cooperar con él,
dicha hoja llevando un labio (80) dispuesto para tapar dicha ranura
en ausencia del soporte de datos portátil, y para retraerse durante
una introducción del soporte de datos portátil en la ranura.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9707320A FR2764721B1 (fr) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | Dispositif pour communiquer avec un support de donnees portable |
| FR9707320 | 1997-06-13 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2212306T3 true ES2212306T3 (es) | 2004-07-16 |
Family
ID=9507917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES98930844T Expired - Lifetime ES2212306T3 (es) | 1997-06-13 | 1998-06-12 | Dispositivo comunicar con un soporte de datos portatil. |
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| EP (1) | EP0919039B1 (es) |
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| KR (1) | KR100571133B1 (es) |
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| BR (1) | BR9805994A (es) |
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| DE (1) | DE69821317T2 (es) |
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