TWI421779B - 讀卡裝置 - Google Patents

Description

讀卡裝置

本發明是關於一種讀卡裝置；具體而言，本發明是關於一種可以將手動輸入的卡片於適當時機自動彈出的讀卡裝置。

晶片卡又稱智慧卡(smart card)，是一種上面嵌有積體電路晶片的塑膠卡片，近年來被廣泛地作為金融卡、信用卡、身份識別卡、電話卡以及交通票卡等功能而使用。每張晶片卡中包含有微處理器、I/O介面及記憶體等單元，以提供數學運算、存取控制以及資料儲存等功能。相較於傳統的磁卡(magnetic stripe card)，晶片卡除了不受外部磁場的影響以外，更重要的是它們借助本身強大的運算功能來提供較佳的資料安全保護，因此能夠獲得使用者的青睞而很快地取代以往常用的磁卡。

除了使用磁場或射頻識別(RFID)等非接觸的方式來進行讀寫的非接觸式晶片卡以外，一般的接觸式晶片卡必須利用設置在其上的金屬觸點來進行資料讀寫，因此必須配合具有將晶片卡輸入其中並加以讀寫的功能的讀卡機。以卡片輸入方式的不同來區分，市售的讀卡機大致可分為兩種：一種為手插式，特徵是必須以手動的方式輸入、取出卡片；另一種為吸入式，特徵是利用馬達以自動的方式輸入、輸出卡片。

然而，手插式讀卡機為了便於後續的手動取卡，通常會採用使卡片曝露一大截在外面的設計，因此很容易會受到不必要的外力干擾而影響其讀寫，例如使用者在讀寫未完成時誤將卡片取出，或不小心碰觸卡片而影響其讀寫等狀況。吸入式讀卡機雖然可以將整張卡片輸入其中，並可於適當時機自動地退出卡片而能夠在某種程度上解決上述的問題，卻也會因為其結構較複雜而使得故障較容易發生，進而會時常出現卡片不能正常地輸入或退出的問題，對使用者造成更大的困擾。

本發明的一個目的在於提供一種讀卡裝置，相較於先前技術，可使手動輸入的卡片沒入並卡合固定於其中，進而避免卡片讀寫時受到不必要的外力干擾，卡片的退出則可以在適當的時機以自動的方式進行，此外亦可手動退出卡片。

本發明的另一個目的在於提供一種讀卡裝置，具有改善卡合於其中的晶片卡與讀卡元件之間的接觸，以確保其讀寫的功能。

本發明的讀卡裝置包含殼體、彈性件及卡制件。殼體內形成有插槽，殼體上形成有開口與插槽連通，使卡片可自開口插入而容納於插槽中。彈性件設置於殼體內且位於插槽遠離開口的一側，其中當彈性件於插槽內以背向開口的方向被壓迫時，彈性件產生朝向開口方向的彈性力。卡制件相對於開口而設置於殼體內，其中當卡片容納於插槽中時，卡制件可釋放地卡合卡片的一端而阻止卡片被彈性件自開口彈出。本發明利用卡制件的設計使手動輸入的卡片可以沒入並卡合固定於殼體中，以避免卡片讀寫時受到不必要的外力干擾。

此外，本發明的讀卡裝置還可包含讀卡件及抵壓件，設置於殼體內夾合界定插槽的位置。抵壓件對應於讀卡件而設置，其中當卡片容納於插槽中時，抵壓件壓迫卡片的一個表面，使卡片的另一個表面上的接腳部與讀卡件相接觸。抵壓件的設計是針對本發明讀卡裝置的結構而加強其讀卡件與卡片的接腳部之間的接觸，進而確保卡片的正確讀寫。

本發明提供一種讀卡裝置。在較佳實施例中，本發明的讀卡裝置使用於接觸式的晶片卡。然而在其他實施例中，本發明的讀卡裝置可使用於磁卡、非接觸式的晶片卡或其他類型的電子卡。

圖1A為本發明讀卡裝置的一實施例的外觀示意圖；圖1B為圖1A所示讀卡裝置插入卡片時的示意圖。如圖1A及圖1B所示，殼體10的一側形成有開口12以供插入卡片100。在本實施例中，此讀卡裝置的殼體10由上殼體10A及下殼體10B組合而成，上殼體10A形成有通孔14，藉以使設置於殼體10內的控制桿40(見圖2A及圖2C)的拉桿43曝露出。

圖2A為本發明讀卡裝置的上殼體10A的內部結構示意圖；圖2B為本發明讀卡裝置的下殼體10B的內部結構示意圖。如圖2A及圖2B所示，殼體10的上殼體10A內設有卡制件30、控制桿40及控制電路50，下殼體10B內則設有彈性件20。殼體10內的上、下殼體10B之間形成有插槽11，插槽11的寬度由殼體10所界定，深度則自開口12內側延伸至彈性件20處，以供容納卡片100。開口12形成於殼體10的一側而與插槽11連通，使卡片100可自開口12插入而容納於插槽11中。殼體10內有自開口12的內側沿著插槽11往殼體10內延伸的導引面15，在卡片100插入插槽11時可提供導引的功能。插槽11的兩側設有固定件16，一方面用以協助定位插入插槽11中的卡片100，另一方面還可以配合導引面15導引卡片100。在本實施例中，兩個固定件16自插槽11兩側的殼體10側壁上略高於導引面15的位置平行相對延伸，使插入插槽11中的卡片100可以夾合於導引面15與兩個固定件16之間。殼體10內鄰近開口12的開口側形成有卡槽13，卡制件30可以選擇性卡合於卡槽13內。

彈性件20設置於殼體10內且位於插槽11遠離開口12的一側。當卡片100插入插槽11中而與彈性件20接觸時，彈性件20於插槽11內以背向開口12的方向被壓迫，進而產生朝向開口12方向的彈性力以彈出卡片100。在本實施例中，彈性件20為一端固定於殼體10內的側壁上，另一端往插槽11內延伸的一片金屬片。然而在其他實施例中，除了可以使用其他類型的彈性元件以外，亦可以其它方式設置彈性件20，例如於殼體10內的其他位置設置彈簧作為彈性件20。卡制件30相對於開口12而設置於殼體10內。圖2C為圖2A所示讀卡裝置的卡制件及控制桿的示意圖。如圖2C及圖2A所示，卡制件30包含卡鉤部31、桿部32及控制部33。卡鉤部31與控制部33分別自桿部32的徑向側壁延伸出而朝向不同方向延伸。桿部32對應殼體10鄰近開口12的開口側設置而與開口12平行，其兩端可轉動地軸接於殼體10內。

圖3為圖2A所示讀卡裝置的卡制件卡合於圖2B所示的卡槽的示意圖。如圖3所示，當桿部32往第一方向D₁ 轉動時，卡鉤部31連動地往靠近卡槽13的方向移動，進而可以使卡鉤部31卡合於卡槽13中，使得當卡片100容納於插槽11中時，卡制件30卡合卡片100的端緣101而阻止卡片100因為彈性件20的彈力而自開口12彈出。而當桿部32往第二方向D₂ 轉動時，卡鉤部31連動地往遠離卡槽13的方向移動，進而可以使卡鉤部31離開卡槽13，使得當卡片100容納於插槽11中時，卡制件30解除對卡片100的卡合而使卡片100自開口12彈出。本發明利用卡制件30的設計使手動輸入的卡片100可以沒入並卡合固定於殼體10內，以避免卡片100讀寫時受到不必要的外力干擾，此外並可藉由自動或手動的方式控制卡制件30而使卡片100自開口12彈出。

在本實施例中，桿部32的轉動是藉由嚙合於控制部33的控制桿40來控制。如圖2A及圖2C所示，設置於殼體10中的控制桿40包含桿體41、壓迫件42、拉桿43及控制元件44。桿體41具有相對的第一端411及第二端412，其中第二端412嚙合於卡制件30的控制部33。在本實施例中，控制桿40的第二端412包含叉狀部4121，卡制件30的控制部33穿過叉狀部4121中間的間隙而使得控制部33的卡桿331卡合於第二端412的溝槽4122中。桿體41可沿軸向移動於第一位置P₁ 及第二位置P₂ 之間。當桿體41往第一位置P₁ 移動時，卡制件30的桿部32連動地往第一方向D₁ 轉動，而當桿體41往第二位置P₂ 移動時，卡制件30的桿部32連動地往第二方向D₂ 轉動。

在本實施例中，桿體41的移動是藉由壓迫件42及控制元件44來控制。壓迫件42提供壓迫力使桿體41往第一位置P₁ 移動，進而使卡制件30的卡鉤部31連動地往靠近卡槽13的方向移動。如圖2A所示，控制元件44可藉由電路自動地控制桿體41往第二位置P₂ 移動，進而使卡制件30的卡鉤部31連動地往遠離卡槽13的方向移動；拉桿43則提供利用手動的方式使桿體41往第二位置P₂ 移動的功能，以確保插入殼體10內的卡片100可以成功地退出。壓迫件42較佳為彈簧，以彈力壓迫桿體41的第一端411而使桿體41往第一位置P₁ 移動，控制桿體41往第二位置P₂ 的移動則可藉由控制元件44或拉桿43來完成。控制元件44與桿體41的第一端411連接，控制電路50連接控制元件44，可視需求自動地致動控制元件44而使桿體41克服壓迫件42的彈力而連動地往第二位置P₂ 移動，進而使卡制件30的卡鉤部31離開卡槽13，使得卡片100可自開口12插入插槽11，或使卡片100自開口12彈出。此外，桿體41往第二位置P₂ 的移動可藉由拉桿43以手動的方式來完成。拉桿43連接於桿體41的一側，藉由殼體10的通孔14(見圖1)往殼體10外延伸，使用者可以藉由移動拉桿43來使桿體41連動地移動於第一位置P₁ 與第二位置P₂ 之間。

在其他實施例中，可以不設置壓迫件42而僅藉由控制元件44與控制電路50來使桿體41自動地移動於第一位置P₁ 與第二位置P₂ 之間，亦可不設置控制元件44與控制電路50而僅藉由壓迫件42與拉桿43來手動地使桿體41移動於第一位置P₁ 與第二位置P₂ 之間。

當本發明讀卡裝置使用於接觸式的晶片卡時，可於殼體10內設置相關結構以加強卡片100與其讀寫裝置的接觸。圖4為圖2B所示讀卡裝置的下殼體10B的另一實施的示意圖。如圖4所示，相較於前述實施例，殼體10的下殼體10B內除了彈性件20以外，還設有抵壓件70。設置於導引面15與彈性件20之間的抵壓件70包含本體71、軸件72、支撐件73及卡止部74。本體71包含朝向插槽11並以一角度相連接的第一接觸面7111及第二接觸面7121。第一接觸面7111位於本體71較靠近殼體10的開口12的第三端711，第二接觸面7121則位於相對的第四端712。其中第一接觸面7111具有弧形表面，使得卡片100在插入插槽11的過程中得以沿第一接觸面7111的弧形表面滑動並向下抵壓第一接觸面7111，進而可往本體另一端(第四端712)上的第二接觸面7121移動。卡止部74突出於第二接觸面7121的端緣，用以卡合插入插槽11的卡片100的另一端102而阻止卡片100往第二接觸面7121的端緣外移動，以協助定位插入插槽11中的卡片100。軸件72可轉動地連接於本體71的第三端711與第四端712之間，使本體71的兩端可環繞軸件72而轉動，進而使本體71可以類似翹翹板的方式作動。

圖5A為圖4所示的抵壓件的本體位於待壓位置時的示意圖。如圖5A所示，讀卡件60及抵壓件70分別設置於殼體10內夾合界定插槽11的位置，亦即抵壓件70對應於讀卡件60而設置，使插槽11自兩者之間穿過。在本實施例中，讀卡件60設置於控制電路50上；然而在其他實施例中，兩者可分開設置。當本體71位於待壓位置時，支撐件73朝插槽11的方向支撐本體71的第四端712，使第一接觸面7111的所在高度維持於一個高於導引面15所在高度的適當高度。此適當高度使得卡片100在插入插槽11的過程中得以沿第一接觸面7111的弧形表面滑動而朝遠離插槽11的方向─亦即向下抵壓第一接觸面7111，進而使本體71的第三端711朝遠離插槽11的方向轉動，而不至於阻擋卡片100往本體71的另一端─第四端712的移動。當本體71的第三端711朝遠離插槽11的方向轉動時，第四端712相對地朝靠近插槽11的方向轉動─亦即向上翹起。

圖5B為圖4所示的抵壓件的本體位於頂壓位置時的示意圖。如圖5B所示，當本體71位於頂壓位置時，由於卡片100朝遠離插槽11的方向─亦即向下抵壓第二接觸面7121，第一接觸面7111相對地朝插槽11的方向─亦即向上頂壓，使得當卡片100容納於插槽11中時，第一接觸面7111壓迫卡片100的表面103，使卡片100的另一個表面104上的接腳部110與讀卡件60相接觸。抵壓件70的設計是針對本發明讀卡裝置的結構而加強其讀卡件60與卡片100的接腳部110之間的接觸，進而確保卡片100的正確讀寫。

本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明的範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限制本發明的範圍。相反地，包含於申請專利範圍之精神及範圍之修改及均等設置均包含於本發明的範圍內。

10．．．殼體

11．．．插槽

12．．．開口

13．．．卡槽

14．．．通孔

15．．．導引面

16．．．固定件

20．．．彈性件

30．．．卡制件

31．．．卡鉤部

32．．．桿部

33．．．控制部

331．．．卡桿

40．．．控制桿

41．．．桿體

411．．．第一端

412．．．第二端

4121．．．叉狀部

4122．．．溝槽

42．．．壓迫件

43．．．拉桿

44．．．控制元件

50．．．控制電路

60．．．讀卡件

70．．．抵壓件

71．．．本體

711．．．第三端

7111．．．第一接觸面

712．．．第四端

7121．．．第二接觸面

72．．．軸件

73．．．支撐件

74．．．卡止部

100．．．卡片

101．．．端緣

102．．．另一端

103．．．表面

104．．．表面

圖1A為本發明讀卡裝置的一實施例的外觀示意圖；

圖1B為圖1A所示讀卡裝置插入卡片時的示意圖；

圖2A為本發明讀卡裝置的上殼體的內部結構示意圖；

圖2B為本發明讀卡裝置的下殼體的內部結構示意圖；

圖2C為圖2A所示讀卡裝置的卡制件及控制桿的示意圖；

圖3為圖2A所示讀卡裝置的卡制件卡合於圖2B所示的卡槽的示意圖；

圖4為圖2B所示讀卡裝置的下殼體的另一實施的示意圖；

圖5A為圖4所示的抵壓件的本體位於待壓位置時的示意圖；以及

圖5B為圖4所示的抵壓件的本體位於頂壓位置時的示意圖。

10．．．殼體

11．．．插槽

12．．．開口

13．．．卡槽

15．．．導引面

30．．．卡制件

31．．．卡鉤部

32．．．桿部

33．．．控制部

50．．．控制電路

100．．．卡片

101．．．端緣

Claims (13)

1. 一種讀卡裝置，供插入一卡片，包含：一殼體，該殼體內形成有一插槽，該殼體上形成有一開口與該插槽連通，使該卡片可自該開口插入而容納於該插槽中；一彈性件，設置於該殼體內且位於該插槽遠離該開口的一側，其中當該彈性件於該插槽內以背向該開口的方向被壓迫時，該彈性件產生朝向該開口的方向的一彈性力；以及一卡制件，相對於該開口而設置於該殼體內，其中當該卡片容納於該插槽中時，該卡制件可釋放地卡合該卡片的一端而阻止該卡片被該彈性件自該開口彈出。
2. 如申請專利範圍1所述的讀卡裝置，更包含至少一卡槽設置於該殼體內鄰近該開口的一開口側。
3. 如申請專利範圍2所述的讀卡裝置，其中該卡制件包含至少一卡鉤部，該卡鉤部選擇性地卡合於該卡槽中，使得當該卡片容納於該插槽中時，該卡制件卡住該卡片的該端。
4. 如申請專利範圍3所述的讀卡裝置，其中該卡制件更包含一桿部，對應於該開口側而設置，該桿部的兩端可轉動地軸接於該殼體內，該卡鉤部自該桿部的徑向側壁延伸出，其中當該桿部往一第一方向轉動時，該卡鉤部連動地往靠近該卡槽的方向移動，當該桿部往一第二方向轉動時，該卡鉤部連動地往遠離該卡槽的方向移動。
5. 如申請專利範圍4所述的讀卡裝置，更包含一控制桿設置於該殼體中，其中該控制桿包含一桿體及一壓迫件，該桿體選擇性地沿軸向移動於一第一位置及一第二位置之間，該壓迫件壓迫該桿體的一第一端而使該桿體往該第一位置移動。
6. 如申請專利範圍5所述的讀卡裝置，該卡制件更包含一控制部自該桿部的徑向側壁延伸出，該控制桿的該桿體的一第二端嚙合該卡制件的該控制部，其中當該控制桿的該桿體往該第一位置移動時，該卡制件的該桿部連動地往該第一方向轉動，當該控制桿的該桿體往該第二位置移動時，該卡制件的該桿部連動地往該第二方向轉動。
7. 如申請專利範圍5所述的讀卡裝置，其中該控制桿更包含一拉桿連接於該桿體，該殼體更包含一通孔，該拉桿藉由該通孔往該殼體外延伸，藉由移動該拉桿可使該桿體連動地於該第一位置與該第二位置之間移動。
8. 如申請專利範圍5所述的讀卡裝置，更包含一控制電路，其中該控制桿更包含一控制元件連接於該桿體的該第一端，該控制電路連接該控制元件，以選擇性致動該控制元件而使該桿體連動地往該第二位置移動。
9. 如申請專利範圍1所述的讀卡裝置，更包含一讀卡件及一抵壓件，該讀卡件及該抵壓件分別設置於該殼體內夾合界定該插槽的位置，該抵壓件對應於該讀卡件而設置，其中當該卡片容納於該插槽中時，該抵壓件壓迫該卡片的一表面，使該卡片的另一表面上的一接腳部與該讀卡件相接觸。
10. 如申請專利範圍9所述的讀卡裝置，更包含一導引面自該開口的一側沿著該插槽往該殼體內延伸以供導引該卡片。
11. 如申請專利範圍10所述的讀卡裝置，其中該抵壓件包含：一本體，包含朝向該插槽並以一角度相連接的一第一接觸面及一第二接觸面，該第一接觸面位於該本體靠近該殼體的該開口的一第三端，該第二接觸面則位於相對的一第四端；以及一軸件，可轉動地連接於該本體的該第三端與該第四端之間，使該第三端與該第四端可環繞該軸件而轉動；其中，當該本體位於一待壓位置時，該第一接觸面的所在高度高於該導引面的所在高度，當該本體位於一頂壓位置時，該第一接觸面朝該插槽的方向頂壓。
12. 如申請專利範圍11所述的讀卡裝置，其中該抵壓件更包含一支撐件，該第一接觸面包含一弧形表面，當該本體位於該待壓位置時，該支撐件朝該插槽的方向支撐該本體的該第四端，使該第一接觸面的所在高度維持於一適當高度，使得該卡片在插入的過程中得以沿該弧形表面滑動而朝遠離該插槽的方向抵壓該第一接觸面，進而使該本體的該第三端朝遠離該插槽的方向轉動。
13. 如申請專利範圍11所述的讀卡裝置，其中該抵壓件更包含一卡止部突出於該第二接觸面的端緣，用以卡合該卡片的另一端而阻止該卡片往該第二接觸面的端緣外移動。