CN1139150C - Ic卡连接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于将具有端子阵列(14)的IC卡(13)和外部设备连接的IC卡连接器，它包括基体部件(11)，基体部件具有在其一侧上暴露的多个导电触点(25)，用于接合IC卡的端子阵列。盖子(12)铰接于基体部件，其可以朝向或离开该基体部件的一侧转动。盖子具有接受器，用于把IC卡固定在其上以随其一起转动和滑动，通过使盖子在IC卡连接器的基体部件上转动并相对于基体部件滑动而实现IC卡端子阵列与触点的接合。

Description

IC卡连接器
本发明总体涉及电连接器领域，具体地说，涉及在蜂窝电话等中的IC卡读取***中用于连接IC卡、特别是SIM卡的IC卡连接器。
IC卡不断得到改进并包含一些IC(集成电路)，其包括存储电路、例如RAM(随机存取存储器)，和控制电路、例如CPU(中央处理单元)。一种被称为SIM卡(用户识别模块卡)的特殊类型的IC卡日益受到重视，并被用于蜂窝电话中用作用户相关数据的识别和存储单元。SIM卡一般包括用于通过卡读取***和外部设备连接的端子阵列。连接器通常包括一些形式的IC卡插座和在插座中暴露的多个电极或触点，以用于接合IC卡的端子阵列。卡被***插座或从插座中取出，并且连接器触点是有弹性的或者包括弹性触点，用于在把卡***插座中时可屈服地与卡的端子阵列接合。
随着IC卡和其各种连接器的不断小型化，相继出现了许多问题。例如，对小型IC卡的简单处理是难以实现的，并且当把卡***卡接收腔或其它的连接器接受器装置中并将卡从中取出时，卡在连接器中的正确定位存在相应的问题。此外，在卡上的端子阵列可能被污染或弄脏，而这可能引起在卡上的端子阵列和连接器的触点之间的不完全连接，这又会引起与外部设备的不完全的或间断的连接。
为了改进SIM卡和其它电子电路之间的接触，现有技术欧洲专利EP0633633B1建议提供用于固定和连接连接器的电接触元件，该电接触元件延伸超过连接器基体的至少一个边缘之外。这种浪费空间的端子对于这类连接器似乎是需要的，因为由于盖子的变形产生盖子的打开，这趋于使基体件变形，或者趋于使连接器的基体件从下方的电子电路松脱开。然而，这种相当长的端子在运输和处理期间是易碎的，并且易于损坏并在印刷电路板上占据不必要的安装空间。显然，在盖子的打开和闭合期间，如果由于变形的盖子而引起卡的变形，则对SIM卡产生有害影响。
美国专利US5320552提出了一种用于集成的IC芯片卡的接触装置，其具有容纳芯片卡的可转动的盖子。该盖子相对于容纳在盖子内的芯片卡是可以运动的。当盖子运动到锁紧位置时，试图阻止芯片卡和基体件的接触元件之间的任何相对运动。然而，基体部件或芯片卡的触点上的任何污染、例如在正常使用期间由污物、污染物、氧化物或由于用户触摸触点而发生的任何污染都可以使触点的电性能变恶劣。
本发明旨在解决在小型SIM卡连接器中的上述问题，这种连接器制造简单，装配容易。
因此，本发明的目的在于提供一种新的改进的IC卡连接器，用于连接在IC卡读取***等中的具有端子阵列的IC卡。
在本发明的一个示例的实施例中，IC卡连接器包括基体部件，所述基体部件具有在其一侧上暴露的多个导电触点。一个盖子以铰接方式与基体部件相连，以便朝向与离开所述一侧运动。盖子具有接受器装置，用于把IC卡固定在其上以便和其一起运动，借以通过使盖子闭合到基体部件上来实现IC卡端子和基体部件上的触点的接合。
按照本发明，盖子被可转动且可滑动地安装在基体部件上，借以在朝向所述基体部件的所述一侧而转动的盖子的位置上，所述盖子相对于基体部件的滑动运动使得盖子的锁紧元件和基体部件接合或脱离接合，并使得IC卡相对于基体部件运动。
按照本发明，盖子不需要为打开或关闭连接器而产生变形。结果是，用于打开或关闭盖子所需的力被如此确定，即：使得用于和卡读取器的电子电路实现接触的任何端子相对较短并处于基体部件的尺寸范围内。
在本发明的优选实施例中，在盖子的打开和闭合期间由于滑动运动而使IC卡相对于基体部件而运动，从而擦除了在触点上的任何污染物。因而在整个延长的使用寿命中确保了可靠的无干扰接触。
此外，根据滑动运动，可以对外部电路提供一个指示，指示连接器是否被正确地闭合。通过使用被保持在盖子中的附加的触点和被固定在基体部件上的其它触点，可以通过盖子的触点提供一个基于基体部件上的所述附加触点的桥接而产生的信号。按照本发明，只有在盖子处于最终的闭合位置时才发生桥接。
在本发明的另一个优选实施例中，盖子和基体部件分别成形为利用绝缘材料例如塑料之类的材料制成的整体模制的元件。盖子具有凸缘，用于提供以边缘的方式可滑动地接收IC卡的装置。
卡读取***可包括印刷电路板，并且在这种应用中，其中所述的基体部件包括一种装置、即固定销，用于把基体部件固定在印刷电路板上，使触点可以和印刷电路板上的电路轨迹接合。触点具有在基体部件的一侧上暴露的弹性部分，用于接合IC卡的端子阵列。
本发明的其它目的、特点和优点从下面结合附图所作的详细说明中将看得更加清楚。
本发明的特点在所附权利要求中具体地提出了，这些特点据信是新颖的。本发明连同其目的和优点通过参看下面结合附图进行的详细说明将会更充分地理解，在附图中相同的标号表示相同的元件，其中：
图1是实施本发明构思的从上面所看的打开的IC卡连接器的透视图，示出其边缘已被***连接器盖子中的IC卡；
图2是从上面所看的俯视平面图，表示闭合的并接收了SIM卡的连接器；
图3是从下面所看的打开的IC卡连接器的透视图，示出其边缘已被***连接器盖子中的IC卡；
图4是连接器的底平面图，在图示所示的状态下，连接器锁紧元件脱离接合，并且触觉/听觉装置处于其初始闭合位置；
图5从上面看的正视平面图，表示打开的但将要被闭合到其初始闭合位置的连接器；
图6是处于其闭合位置的本发明连接器的侧视图；
图7是处在闭合位置的连接器的底视平面图，其中连接器锁紧件相互接合，并且传感的触觉/听觉装置处于其最终的闭合位置；
图8是打开的IC卡连接器的放大的透视图，更详细地表示基体部件和盖子；
图9是沿图5的线A-A截取的截面图；
图10是打开的IC卡连接器的放大的透视图，更详细地表示基体部件和盖子的铰接装置；以及
图11是放大的透视图，表示在IC卡连接器的闭合位置下的基体部件的铰接装置和盖子。
参看详细的附图，首先参看图1，本发明的构思在由标号10表示的IC卡连接器中实施了，其非常简单并包括两个基本元件，即总体由标号11表示的基体部件和由标号12表示的盖子。如同后面详细说明的，图1表示按箭头“A”的方向***盖子12中的IC卡13。
IC卡13是一种常规的或已知结构的小型卡，它包括在其底侧上的端子阵列14。在最佳实施例中，IC卡13是用于蜂窝电话中的用于识别和存储用户相关数据的SIM(用户识别模块)卡。
结合图3参看图1，基体部件11包括基本上扁平的基体部分15，其前方具有突出的区域17，18。在扁平部分15后端的基体部件11的部分16比基体部分15较厚，以便支撑铰接装置19和由盖子12所引起的力。铰接装置19被提供在基体部分15的后部，其包括一对向上凸起的部分20、21和位于其端部的钩子或咬合配合部分20a、21a，如图8和图10所示。盖子12被可转动地并且沿转动轴线方向(在图2中用双箭头“B”表示)可滑动地保持在铰接装置19内。
多个固定销22、23从基体部分15的下侧悬垂，如图3所示，例如用于固定在印刷电路板(在附图中未示出)中的合适的固定孔中。每个固定销22，23可以具有不同的直径，以便保证正确地固定在印刷电路板上。
最后，在基体部件11上的由标号25，39，41表示的多个触点被设置在基体部件11上，下面将要详细说明，借以使触点的部分暴露在基体部件11的顶侧上，如图4和图9所示。
参见图3和图6，突出的区域17和18包括用于限定各个槽26、27的凸起，用于把从盖子12基本上垂直于转动轴线延伸的锁定凸台或凸起26、29容纳在连接器10的闭合部分中。
因此，基体部件11包括上述所有元件，其中包括具有相关的钩或咬合配合部分20a、21a的向上凸起的部分20、21，锁紧槽26、27，和固定销22、23，并且该基体部件11是用介电材料例如塑料等制成整体模制的单个元件，如图8和图10所示。
结合图7和图9参看图3和图4，图3表示从后下方所看的基体部件的透视图，图4和图7表示基体部件11的底部的平面图，而在图9示出了沿图5的线A-A的截面图。这些图清楚地示出了触点25、39和41的结构以及这些触点在基体部件11上的固定。更具体地说，在图9中可以看出，每个触点25包括基本上水平的被容纳在基体部件11内的并终止在卡接触部分25b一端的支脚25a。触点由弹性或弹簧支脚25c构成，使得弹性销25c向上伸出到基体部件11的顶部表面之外，从而被暴露在其顶部侧面上并终止在卡接触部分25b中。
每个触点25通过注射模塑例如镶嵌模塑被保持在基体部件11中，借以使基体部件11的介电材料包围触点25的一部分。基体部件11在图4中表示为具有在IC卡13的端子阵列14下方的基本上为矩形形状的固定触点25。触点的外侧端部25d适用于与位于下方的印刷电路板上的外部电路接触，并且不会超出到基体部件11的尺寸范围之外(见图9)。
当触点25被正确地保持在基体部件11内，并且基体部件11被正确地固定在印刷电路板上时，触点25的外侧端部25d和印刷电路板表面上的适当电路轨迹保持面面接触。
结合图3参看图1和图2，盖子12是由介电材料例如塑料之类模制而成的一单件元件。盖子包括薄的、扁平的本体31，从本体31的前方凸出的锁定凸起28、29，以及沿本体31横向延伸的并位于基体部件11的部分20、21内的后铰接销32a、32b。一对侧凸缘33、34成形为与基体31的内侧表面稍微分隔开，并且在盖子12的后方形成后凸缘35。凸缘33和34向本体31的中部凸起，用于在本体31的内表面和凸缘33、34的内表面之间限定接受器装置。在使用之前，IC卡13的边缘沿箭头“A”的方向被***位于盖子12的侧凸缘33和34的下方和该侧凸缘33和34之间的预加载位置，如图1所示，直到IC卡的前边缘被盖子12的后凸缘止挡住为止。
在盖子12被组装到基体部件11上时，盖子12的铰接销32a和32b以这样的方式座落在基体部件11的部分20、21中(见图2和图10)，即使得由铰接销32b限定的延伸部分42与后面向上凸起部分21的右侧相邻接。在盖子12的这个直立的状态下，延伸部分42阻止盖子12相对于基体部件11的任何横向运动。
在***之后，盖子可以沿箭头“C”的方向向下转动(图3)，并使盖子12的锁定凸起28、29与基体部件11的槽26、27相邻(见图5)。在这种完全向下转动的状态下，盖子12的延伸部分42不与向上凸起的部分21接触，使得盖子12可以相对于基体部件11横向滑动。由于沿图5所示的箭头“D”方向的这一滑动运动，凸起28、29移动入基体部件11的槽26、27中，从而阻止盖子12沿着和箭头“C”相反的方向向上转动，并使延伸部分42位于各向上凸起的部分21之间。在优选实施例中，在向上凸起的部分21中限定了槽43，用于在连接器10的闭合位置收纳延伸部分42。
结合图4和图5参看图8，在扁平的基体部分15上形成有传感装置36，它是一种触觉/听觉装置，包括具有凸起或凸出部37的臂36a，在图4和图5所示的位置，该凸起或凸出部37与盖子12之侧边缘34的相应的凸起或凸起部38实行凸轮控制。在盖子12相对于基体部件11开始作滑动运动时，由于凸起37、38的凸轮运动而遇到增加的滑动阻力，在滑动运动的最后部分，随着减少的滑动阻力，在连接器10的最终关闭位置会听到“卡搭”声。
在盖子12相对于基体部件11的滑动运动期间，被***盖子11中的IC卡13的触点阵列14相对于部分15的触点25而移动，从而引起触点阵列14相对于触点25产生滑动与摩擦接触运动。此外，在使盖子12滑动的过程中，基体部件11的一个或两个塑料凸块40引导盖子12的后边缘，该盖子12限定有槽44(参看图8)。由于在盖子12的向下转动的状态下在塑料凸块40和槽44之间的机械接触，可以阻止任何不希望的倾斜或垂直于转动轴线的运动。
结合图1参看图4和图7可见，桥接触点45被保持在盖子12的侧凸缘34处，并且在如图7所示的连接器10的最终闭合状态下与基体部件11的触点39、41接触。在这种状态下，外部电路可以检测到沿着由触点39、41和桥接触点45所限定的电气通路的减少的电阻，并产生指示连接器10的闭合状态的信号。
当盖子12从图7所示的位置运动到图4所示的位置时，基于传感的触觉/听觉装置36，首先碰到预定的增加的滑动阻力，接着，该滑动阻力随着听到的“卡搭”声而减小。这个“卡搭”声表示锁定凸起28、29移出槽26和27之外，使盖子12相对于基体部件11打开，并且桥接触点45移动离开触点39、41，使得在触点39、41之间的电阻增加，表示盖子12打开。
此时，盖子12可沿与图3所示的箭头“C”相反的方向转动到盖子12的打开位置，并且IC卡13可以从连接器10中取出。
在处理时，特别是在取出或***卡时，操作者简单地抓住IC卡的边缘，使得不可能接触IC卡13的端子阵列14。当取出或***IC卡以便与触点25脱离接合或接合以及/或者把IC卡固定到基体部件11上时，要求不接触端子阵列14。
应当理解，不脱离本发明的构思及其重要特征，本发明可以用其它的具体形式实施。因此，所述的例子和实施例只是说明性的，而不是对本发明的限制，因而本发明不限于在此给出的细节。

Claims (17)

1.一种用于连接具有端子阵列(14)的IC卡(13)的IC卡连接器(10)，包括：
基体部件(11)，所述基体部件(11)具有至少在顶侧上暴露的多个导电触点(25)，用于接合IC卡(13)的端子阵列(14)；以及
一个盖子(12)，其被安装在基体部件(11)上，可以朝着或离开所述基体部件的一侧转动，盖子(12)具有接受器装置(33，34)，用于把IC卡(13)固定在其上以便随该盖子(12)一起运动，借以通过使盖子(12)闭合到基体部件(11)上而实现IC卡端子阵列(14)与基体部件(11)上的触点(25)的接合，其特征在于，所述盖子(12)被可转动且可滑动地保持在基体部件(11)上；
在盖子(12)向着所述基体部件(11)的所述一侧转动的位置中，盖子相对于基体部件(11)沿转动轴线方向上的滑动使盖子(12)和基体部件(11)的锁定元件(26，27；28，29)接合或脱离接合，并引起IC卡(13)相对于基体部件(11)的运动。
2.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述锁定元件(26，27；28，29)包括凸起(28，29)，该凸起从盖子(12)基本上沿着垂直于转动轴线的方向延伸；还包括槽(26，27)，该槽形成在基体部件(11)上，并且在连接器(10)的闭合位置中用以容纳盖子的所述凸起(28，29)。
3.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述盖子(12)的接受器装置(33，34)包括由盖子(12)的横向凸缘(33，34)所形成的槽，该槽基本上沿垂直于转动轴线的方向延伸并适用于在盖子(12)的面向基体部件(11)的内侧表面上容纳所述IC卡(13)，借以使所述IC卡(13)沿垂直于转动轴线的方向被可滑动地支撑着并沿平行于转动轴线的方向被固定。
4.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述盖子(12)相对于基体部件(11)的所述滑动运动是平行于转动轴线的运动，并且所述盖子(12)的运动使得容纳在盖子(12)中的所述IC卡(13)基本上产生相同的运动。
5.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，还包括被保持在盖子(12)中的桥接触点(45)和被固定在基体部件(11)上的附加触点(39，41)，
所述被保持在盖子中的桥接触点(45)只有在盖子(12)的最终闭合位置才会接合且桥接位于所述基体部件(11)上的所述附加触点(39，41)。
6.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，还包括传感的反馈装置(36)，其在滑动运动的开始提供增加的滑动阻力，而在滑动运动结束时提供减少的滑动阻力。
7.如权利要求6所述的IC卡连接器，其特征在于，所述传感的反馈装置(36)包括臂(36a)，该臂形成在基体部件(11)上并具有横向凸起(37)，该凸起与盖子(12)的相应凸起(38)相互作用。
8.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，还包括形成在基体部件(11)底侧上的固定销(22，23)。
9.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，还包括塑料凸块(40)，用于在所述盖子相对于基体部件(11)的滑动运动期间引导所述盖子(12)。
10.如权利要求9所述的IC卡连接器，其特征在于，包括由盖子(12)限定的槽装置(44)，用于在所述盖子(12)相对于基体部件(11)的滑动运动期间与所述塑料凸块(40)相互作用。
11.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述导电触点(25)包括暴露在基体部件(11)所述一侧上的卡触点部分(25b)，以用于接合IC卡(13)的端子阵列(14)。
12.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，包括铰接装置(19)，用于将所述盖子(12)可转动且可滑动地安装在所述基体部件(11)上。
13.如权利要求12所述的IC卡连接器，其特征在于，所述铰接装置包括铰接销(32a，32b)，该铰接销形成在盖子(12)上，还包括向上凸起的部分(20，21)，该凸起部分具有由所述基体部件(11)所限定的钩部分(20a，21a)。
14.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述基体部件(11)基本上是扁平的，并且所述盖子(12)的主要部分(31)比较薄。
15.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，所述盖子(12)和所述基体部件(11)用塑料模制成一个整体。
16.如权利要求1所述的IC卡连接器，其特征在于，包括装置(42)，用以当盖子(12)没有完成向着所述基体部件(11)所述一侧的转动时阻止盖子(12)相对于基体部件(11)的滑动运动。
17.如权利要求16所述的IC卡连接器，其特征在于，用于阻止滑动运动的所述装置(42)具有由盖子(12)的铰接销(32b)所限定的延伸部分(42)，并且
所述延伸部分(42)适用于当盖子(12)完成向着所述基体部件(11)所述一侧的转动时移入或移出由所述铰接装置(19)的向上凸起部分(20，21)所限定的相应槽(43)。
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