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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung betrifft einen Kartenanschluß zum Verbinden mit einer Karte
wie z.B. einer Karte mit einer integrierten Schaltung (die im weiteren
oft eine IC-Karte genannt wird).
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Bei
einem Kartenanschluß,
der eine sogenannte W-Anstoß-Funktion (W-push
function) hat, die alternierend bei jedem Mal, wenn die Karte angestoßen wird,
Laden und Ausstoßen
einer Karte wiederholt, wird die Karte zwangsweise durch eine Kraft ausgeworfen,
die durch derartiges Anstoßen
der Karte, so daß diese
eine Spiralfeder deformiert, erhalten wird.
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Es
besteht jedoch ein Problem, daß die
Karte abhängig
von einer Bedienweise aus dem Anschluß herausspringt.
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Als
eine Gegenmaßnahme
wird üblicherweise
ein Verfahren verwendet, bei dem eine Bremse in einem Kartenanschluß derart
vorgesehen ist, daß sie eine
Reibungskraft auf eine Karte ausübt,
um dadurch das Herausspringen der Karte aus dem Anschluß zu verhindern.
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Das
japanische Patent Nr. 3 383 917 (JP-B) (im weiteren als Referenzdokument
1 bezeichnet) beschreibt einen Kartenanschluß, der ein Gehäuse und
eine dieses bedeckende Abdeckung aufweist. An einer Seite in dem
Gehäuse
weist der Anschluß als
einen Kartenauswurfmechanismus ferner eine L-förmige Auswurfleiste auf und
eine Spiralfeder, die die Auswurfleiste in Richtung des Vorderendes
des Anschlusses vorspannt. Ein end ständiger gebogener Endabschnitt
der L-förmigen
Auswurfleiste gelangt mit einem Ende auf der Einführseite
einer Karte in Eingriff, so daß sich
die Auswurfleiste dem Einsetzen der Karte folgend in Richtung des
Hinterendes des Anschlusses bewegt.
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Jedes
Mal, wenn die Karte zu ihrem Laden oder Auswurf angestoßen wird,
verursacht ein Herzkurven-Mechanismus, daß die Auswurfleiste alternierend
einen arretierten Zustand, bei dem die Auswurfleiste gegen eine
vorspannende Kraft der Spiralfeder an dem Hinterende gestoppt wird,
und einen entsicherten Zustand, bei dem die Auswurfleiste durch die
vorspannende Kraft der Spiralfeder nach vorne bewegt wird, wiederholt.
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Die
Abdeckung ist mit einer durch Einschneiden gebildeten plattenartigen
Bremse versehen. Die Bremse weist Elastizität auf und wird durch die Karte bei
deren Einsetzen derart nach außen
gedrückt,
daß sie
in einem konstanten gleitenden Kontakt mit einer Oberfläche der
Karte ist. Beim Auswerfen der Karte aus dem Anschluß übt die Bremse
weiterhin eine Reibungskraft auf die Karte aus, wobei sie die Karte gleitend
kontaktiert, um dadurch zu verhindern, daß die Karte aus dem Anschluß herausspringt.
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Wenn
die Reibungskraft größer als
die durch die Spiralfeder erzielte Kraft zum Auswerfen der Karte
ist, kann bei dem obigen Kartenanschluß kann jedoch ein Problem auftreten,
daß die
Karte nicht vollständig
ausgeworfen wird und im Inneren des Anschlusses stoppt. In Hinsicht
darauf war es schwierig, die Bremskraft zu erhöhen, um dadurch das Herausspringen
der Karte zu unterdrücken.
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Ähnlich offenbaren
die japanische Gebrauchsmusterregistrierung (JP-Y) Nr. 2 568 489,
die japanische Gebrauchsmusterregistrie rung (JP-Y) Nr. 2 597 283
und die japanische Gebrauchsmusteranmeldungsveröffentlichung (JP-U) Nr. H05-66768
(im weiteren als Referenzdokument 2, Referenzdokument 3 bzw. Referenzdokument
4 bezeichnet) jeweils einen Kartenanschluß, der eine Bremse aufweist. Dieser
Kartenanschluß hat
eine Struktur, bei der eine Karte durch Drücken eines Knopfes über einen
Hebel ausgeworfen wird. Speziell ist eine Arretierung oder Bremse
an einem Abschnitt vorgesehen, an dem die Karte geführt ist,
und Bremsen wird durch dazwischen Einschließen der Karte zwischen der
Bremse und einer Kartenführung
erzielt. Da das Bremsen als eine Reibungskraft gegen eine Kraft
zum Auswerfen der Karte oder eine Kraft zum Drücken des Knopfes dient, besteht
die Möglichkeit
des Auftretens eines Auswurfversagens.
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Die
US 2001/0055896 A1 offenbart einen Kartenanschluß gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Andererseits
beschreibt die japanische Patentanmeldungsveröffentlichung (JP-A) Nr. H11-53486
(im weiteren als Referenzdokument 5 bezeichnet) eine Struktur, bei
der eine Karte durch direktes Betätigen eines Auswurfhebels ausgeworfen wird.
Bremsen wird durch dazwischen Einschließen der Karte zwischen einer
Arretierung oder Bremse und einem zum Führen der Karte dienenden Abschnitt
erzielt. Da das Bremsen als eine Reibungskraft gegen eine Kraft
zum Auswerfen der Karte oder eine Kraft zum Bedienen des Auswurfhebels
dient, besteht die Möglichkeit
des Auftretens von Auswurfversagen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist deshalb eine Aufgabe dieser Erfindung, einen Kartenanschluß bereitzustellen,
der sowohl Herausspringen als auch Auswurfversagen einer Karte verhindern
kann.
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Die
Aufgabe wird durch einen Kartenanschluß nach Anspruch 1 gelöst.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine Draufsicht, die ein Beispiel eines herkömmlichen Kartenanschlusses
zeigt;
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1B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IB-IB in 1A;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Kartenanschlusses
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
dieser Erfindung zeigt;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht des in 2 gezeigten
Kartenanschlusses mit entfernter Abdeckung;
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4 ist
eine perspektivische Teilansicht, die einen Abschnitt des in 2 gezeigten
Kartenanschlusses in der Nähe
einer mit einer Auswurfleiste in Eingriff gelangenden Bremse zeigt;
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5 ist
eine perspektivische Teil-Explosionsansicht eines Kartenauswurfmechanismus
des in 2 gezeigten Kartenanschlusses;
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6 ist
eine Schnittansicht des in 2 gezeigten
Kartenanschlusses zum Beschreiben der Funktion der Bremse, die den
Zustand vor dem Einsetzen einer Karte oder nach dem Auswurf der
Karte zeigt; und
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7 ist
eine Schnittansicht des in 2 gezeigten
Kartenanschlusses zum Beschreiben der Funktion der Bremse, die den
Zustand zeigt, in dem die Karte geladen ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Um
das Verständnis
dieser Erfindung zu erleichtern, wird zunächst vor dem Beschreiben einer bevorzugten
Ausführungsform
dieser Erfindung ein herkömmlicher
Kartenanschluß mit
Bezug auf die 1A und 1B beschrieben.
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Wie
in den 1A und 1B illustriert
ist, weist ein Kartenanschluß 11 gemäß Referenzdokument 1 ein
Gehäuse 13 und
eine dieses bedeckende Abdeckung 15 auf. An einer Seite
in dem Gehäuse 13 ist
eine L-förmige
Auswurfleiste 17 vorgesehen und durch eine Spiralfeder 19 in
Richtung des Vorderendes des Anschlusses 11 vorgespannt,
wie durch einen Pfeil 27 angezeigt ist. Ein vorspringender
Abschnitt der L-förmigen
Auswurfleiste 17 ist dazu angepaßt, mit einem Ende auf der
Einführseite
einer Karte 21 in Eingriff zu gelangen, so daß sich die
Auswurfleiste 17 dem Einführen der Karte 21 folgend
in Richtung des Hinterendes des Anschlusses 11 bewegt.
Die Abdeckung 15 ist mit einer Bremse 23 versehen,
die durch derartiges Einschneiden gebildet ist, daß sie in
Richtung der Innenseite des Anschlusses 11 geneigt ist.
Jedes Mal, wenn die Karte 21 zum Laden oder Auswurf von
dieser angestoßen
wird, verursacht ein (nicht dargestellter) Herzkurven-Mechanismus,
daß die
Auswurfleiste 17 alternierend einen arretierten Zustand,
bei dem die Auswurfleiste 17 gegen eine vorspannende Kraft
der Spiralfeder 19 an dem Hinterende gestoppt wird, und
einen entsicherten Zustand, bei dem die Auswurfleiste 17 durch
die vorspannende Kraft der Spiralfeder 19 nach vorne bewegt
wird, wiederholt.
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Die
Bremse 23 weist Elastizität auf und wird durch die Karte 21 bei
deren Einsetzen derart nach außen
herausgedrückt,
daß sie
in konstantem gleitenden Kontakt mit einer Oberfläche der
Karte 21 ist. Beim Auswerfen der Karte 21 aus
dem Anschluß 11 übt die Bremse 23 weiterhin
eine Reibungskraft auf die Karte 21 aus, wie durch einen
Pfeil 25 angezeigt ist, während sie gleitend die Karte 21 kontaktiert,
um dadurch zu verhindern, daß die
Karte 21 aus dem Anschluß 11 herausspringt.
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Wenn
die Reibungskraft größer als
die durch die Spiralfeder 19 erzielte Kraft zum Auswerfen
der Karte 21 ist, kann bei dem herkömmlichen Kartenanschluß 11 jedoch
ein Problem auftreten, daß die
Karte 21 nicht vollständig
ausgeworfen wird und im Inneren des Anschlusses 11 stoppt.
Im Hinblick darauf war es schwierig, die Bremskraft zu erhöhen, um
dadurch das Herausspringen der Karte 21 zu unterdrücken.
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Nun
wird die bevorzugte Ausführungsform dieser
Erfindung mit Bezug auf die 2 bis 7 beschrieben.
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Mit
Bezug auf 2 bis 7 hat ein
Kartenanschluß 29 gemäß dieser
Ausführungsform
die W-Anstoß-Funktion
(W-push function), die alternierend jedes Mal Laden und Auswerfen
einer Karte 21 in Form einer IC-Karte wiederholt, wenn
die Karte angestoßen
wird. Der Anschluß 29 weist
ein Gehäuse 39 und
einen Abdeckrahmen 41 auf. Das Gehäuse 39 hat einen Bodenabschnitt 31,
Seitenwände 33 und 35 und
eine Rückwand 37,
die eine rechtwinklige kastenartige Form bilden, die im Querschnitt
eine "]"-Form hat. Der Abdeckrahmen 41 hat
im Querschnitt eine "]"-Form und bedeckt
das Gehäuse 39. Ein
durch das Gehäuse 39 und
den Abdeckrahmen 41 gebildeter Kasten hat ein Vorderende,
an dem eine Öffnung 43 zum
Einsetzen und Entfernen der Karte 21 durch diese gebildet
ist. In der folgenden Beschreibung ist die Karteneinführrichtung
als eine erste Richtung definiert und in dieser ersten Richtung ist
das Ende des Anschlusses 29, an dem die Öffnung 43 gebildet
ist, als ein Vorderende definiert und dessen gegenüberliegendes
Ende als ein Hinterende. Ferner ist die Breitenrichtung des Anschlusses 29 als
eine zweite Richtung definiert und dessen Höhenrichtung als eine dritte
Richtung, wobei die erste, die zweite und die dritte Richtung senkrecht
zueinander festgelegt sind.
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Wie
in 3 gezeigt ist, weist der Anschluß 29 ferner
Kontakte 51 für
eine elektrische Verbindung mit der Karte 21 auf. Die Kontakte 51 sind
an dem Bodenabschnitt 31 des Gehäuses 39 derart vorgesehen,
daß Kontaktabschnitte 47 von
diesen aus rechteckigen Halterungslöchern 45 hervorstehen,
die in zwei Reihen in der zweiten Richtung angeordnet sind. Das
Gehäuse 39 dient
ferner als eine Führung für die Karte 21 und
eine Auswurfleiste 53.
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Auch
auf die 4 und 5 Bezug
nehmend weist der Anschluß 29 ferner
an einer Innenseite der Seitenwand 33 des Gehäuses 39 die
sich in der ersten Richtung entlang einer Innenoberfläche der
Seitenwand 33 erstreckende Auswurfleiste 53, eine
mit der Auswurfleiste 53 in Eingriff gelangende Bremse 55 und
eine Spiralfeder 57 (elastisches Element) auf, die die
Auswurfleiste 53 in der ersten Richtung von dem Hinterende
in Richtung des Vorderendes vorspannt. Die Auswurfleiste 53 ist
an einem Abschnitt von dieser, an dem ein Grundabschnitt der Bremse 55 fest
aufgenommen ist, mit einer Herzkurven-Rille 59 gebildet.
Die Herzkurven-Rille 59 bildet einen Teil des Herzkurven-Mechanismus. Der
Herzkurven-Mechanismus weist ferner einen Schlepphebel 63 auf,
der zwischen der Auswurfleiste 53 und der Seitenwand 33 des
Gehäuses 39 vorgesehen
ist. Der Schlepphebel 63 hat einen nach innen vorspringenden
Endspitzenabschnitt 61, der auf der Seite der Auswurfleiste 53 in
die Herzkurven-Rille 59 eingesetzt ist. Der Schlepphebel 63 weist
ferner an seinem Hinterende ein Loch 67 auf, das darin
einen durch die Seitenwand 33 in das Innere des Gehäuses 39 vorstehenden
Stift 65 aufnimmt, so daß der Schlepphebel 63 um
den Stift 65 drehbar ist. Bezüglich Details betreffend den
Herzkurven-Mechanismus siehe Absätze
[0013], [0015] und 4 von Referenzdokument 1.
Bei dieser Ausführungsform
weist ein Kartenauswurfmechanismus die Auswurfleiste 53,
die Bremse 55, die Spiralfeder 57 und den Herzkurven-Mechanismus
auf. In 5 bezeichnet das Bezugszeichen 73 ein
seitliches Ende der Auswurfleiste 53 und das Bezugszeichen 75 bezeichnet
eine Führungsrille
der Auswurfleiste 53.
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Die
Auswurfleiste 53 ist derart in einer L-Form gebildet, daß sie an
ihrem Hinterende einen Vorsprung 69 hat, der zum Eingreifen
mit einem Ende auf der Einführseite
der Karte 21 angepaßt
ist. Die Karte 21 wird durch eine vorspannende Kraft der
Spiralfeder 57 ausgeworfen, die auf die Auswurfleiste 53 ausgeübt wird,
welche in direktem Kontakt mit der Karte 21 ist.
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Die
Bremse 55 weist als einen Kartenhalteabschnitt zum Dazwischeneinschließen der
Karte 21 unter Druck von einer oberen und einer unteren
Seite in den Figuren ein Paar von Federn (Kontaktstücken) 71 auf.
Die Bremse 55 ist an der Auswurfleiste 53 befestigt
und bewegt sich folglich beim Einführen und Auswerfen der Karte 21 zusammen
mit der Auswurfleiste 53. Dies ermöglicht, daß verhindert werden kann, daß die Karte 21 aus
dem Anschluß 29 herausspringt,
wenn die Karte 21 ausgeworfen wird.
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Obwohl
bei der Bremse 55 das Paar von Federn 71 eine
solche elastische Kraft hat, daß die
Federn beim gleichmäßigen Klammern
der Karte 21 von beiden Seiten Abriebkräfte verursachen, kann die Karte 21 derart
geklammert werden, daß verhindert wird,
daß sie
beim Einsetzen oder Auswerfen der Karte aus dem Anschluß 29 herausspringt,
sie aber nicht am Auswurf gehindert werden kann. Wenn die Karte 21 in
dem Zustand von 6 durch die Öffnung 43 eingeführt wird,
werden die in einer "<"-Form angeordneten Kontaktstücke 71 der
Bremse 55 aufgedrückt,
so daß sie
dadurch die Karte 21 dazwischen unter Druck einschließen, wie
in 7 illustriert ist. Wenn die Karte 21 eingesetzt
wird, schließen die
Kontaktstücke 71 der
Bremse 55, wie in 7 illustriert
ist, genauer gesagt die Karte 21 dazwischen durch Aufbringen
derselben Kraft auf die Karte 21 von deren oberer und deren
unterer Seite ein, wie durch Pfeile 79 angezeigt ist, und
bewegen sich zusammen mit der Auswurfleiste 53 in eine
Kartenladestellung, in der die Auswurfleiste 53 durch den
Herzkurven-Mechanismus arretiert ist, so daß die Karte 21 in
dem Anschluß 29 geladen
ist.
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Wenn
die Karte 21 dann in dem Zustand von 7 angestoßen wird,
wird die Auswurfleiste 53 durch den Herzkurven-Mechanismus entsichert,
so daß die
Auswurfleiste 53 zusammen mit der Karte 21 durch
die vorspannende Kraft der Spiralfeder 57 in Richtung des
Vorderendes bewegt wird, wie durch einen Pfeil 81 angezeigt
ist. Weil sie an der Auswurfleiste 53 befestigt ist, bewegt
sich die Bremse 55 zusammen mit der Aus wurfleiste 53,
während
sie die Karte 21 sogar während des Auswerfens der Karte 21 unter
Druck einschließt.
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Da
die Bremskraft der Bremse 55 nicht als eine Reibungskraft
gegen die vorspannende Kraft der Spiralfeder 57 zum Auswerfen
der Karte 21 über die
Auswurfleiste 53 dient, ist es dementsprechend möglich, die
Bremskraft zu erhöhen
und dabei gleichzeitig das Auftreten von Hemmung der Karte 21 während ihres
Auswurfes zu verhindern. Da die Karte 21 konstant unter
Druck eingeschlossen ist, ist es ferner möglich, das Herausspringen der
Karte 21 während des
Auswurfs zu verhindern. Somit kann der Auswurf der Karte 21 mit
hoher Zuverlässigkeit
erzielt werden.
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Wie
oben beschrieben wurde, ist bei dieser Ausführungsform der Kartenauswurfmechanismus derart
konfiguriert, daß die
Karte 21 durch die Verwendung der Spiralfeder 57 ausgeworfen
wird, was von dem herkömmlichen
Mechanismus des Auswerfens der Karte über den Hebel durch Drücken des Knopfes
verschieden ist. Deshalb wird verhindert, daß die Auswurfleiste 53 während des
Auswurfs der Karte 21 stoppt.
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Ferner
ist bei dieser Ausführungsform
die Bremse 55 an der Auswurfleiste 53 befestigt,
die selbst zum Auswerfen der Karte 21 dient, und die Karte 21 wird
durch die Bremse 55 selbst zurückgehalten. Deshalb wirkt die
Rückhaltekraft
der Bremse 55 nicht als die Reibungskraft gegen die Kraft
zum Ausstoßen
der Karte 21, so daß es
möglich
ist, das Auftreten von Auswurfversagen zu verhindern, bei dem die
Karte 21 während
ihres Auswurfs stoppt.
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Wie
oben beschrieben ist, sind Bremsfedern 23 bei dem Stand
der Technik die im Inneren des Gehäuses gebildet, so daß die Karte
oft aus dem Gehäuse
herausspringt oder bei dem Auswurf der Karte 21 stoppt.
Im Gegensatz sind die Bremsfedern 71 gemäß der Ausführungsform
an der Auswurfleiste 53 gebildet, so daß die Karte 21 nicht
aus dem Gehäuse herausspringen
kann bzw. nicht während
des Auswerfens der Karte 21 gestoppt werden kann.
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Zusätzlich ist
es gemäß dieser
Ausführungsform
möglich,
den Kartenanschluß,
der sowohl das Herausspringen als auch das Auswurfversagen der Karte 21 verhindern
kann, mit hoher Zuverlässigkeit bereitzustellen.
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Bei
dieser Ausführungsform
wurde das Beispiel beschrieben, bei dem die Karte die IC-Karte ist, aber
es ist leicht zu verstehen, daß diese
Erfindung auf sogenannte Elektronikkarten, die elektronische Schaltungselemente
enthalten, anwendbar ist und nicht auf die IC-Karte beschränkt ist.
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Wie
oben beschrieben wurde, hat der Kartenanschluß gemäß dieser Erfindung eine hohe
Zuverlässigkeit
und ist auf Kartenschlitze von Personalcomputern anwendbar sowie
auf Kartenanschlüsse für tragbare
Mobilanschlüsse,
verschiedene Digitalvorrichtungen und verschiedene elektrische und elektronische
Vorrichtungen.
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Während diese
Erfindung insoweit in Verbindung mit deren bevorzugter Ausführungsform
beschrieben wurde, wird es für
Fachleute einfach möglich
sein, diese Erfindung in verschiedenen anderen Weisen in die Praxis
umzusetzen, ohne von der in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Reichweite abzuweichen.