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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet elektrischer
Verbinder und insbesondere einen Speicherkartenverbinder.
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Hintergrund der Erfindung
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Speicherkarten
sind im Fachgebiet bekannt und enthalten Intelligenz in Form einer
Speicherschaltung oder eines anderen elektronischen Programms. Ein
Kartenleser irgendeiner Art liest die auf der Karte gespeicherten
Informationen oder den Speicherinhalt. Solche Karten werden in der
heutigen elektronischen Gesellschaft in vielen Anwendungen genutzt,
darunter Videokameras, digitalen Fotokameras, Smartphones, PDAs,
Musikabspielgeräten, Geldautomaten,
Kabelfernseh-Decodern,
Spielzeugen, Computerspielen, PC-Adaptern, Multimediakarten und
anderen elektronischen Anwendungen. Typischerweise umfasst eine
Speicherkarte ein Kontakt oder Anschlussfeld zur Verbindung über einen
Kartenverbinder mit einem Kartenlesesystem und danach mit externer
Ausrüstung.
Der Verbinder ermöglicht
in einfacher Weise das Einfügen
und Entfernen der Karte, um einen schnellen Zugriff auf die Informationen
und das Programm auf der Karte bereitzustellen. Der Kartenverbinder
umfasst Anschlüsse
zur elastischen Anlage an dem Kontaktfeld der Speicherkarte.
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Die
Speicherkarte selbst schreibt oder liest Daten über den Verbinder und kann
zwischen elektrischen Geräten übertragen,
beispielsweise einem Textprozessor, Personalcomputer, PDA (persönlicher Datenassistent)
oder dergleichen. Die Karte kann bei solchen Anwendungen wie zellulären oder
Mobiltelefonen genutzt werden, die sich nach Identifizierung eines
Kennungscodes, der auf einer SIM-(Teilnehmeridentifikationsmodul-)Karte
gespeichert ist, betätigen
lassen und einen Datenzugriff gestatten. Die SIM-Karte weist eine
leitfähige
Fläche
mit einem Kontaktfeld auf, und das Mobiltelefon weist einen SIM-Karten-Verbinder
mit Anschlüssen
zur elektrischen Verbindung mit den Kontakten der SIM-Karte auf,
um die Bestätigung
der Teilnehmeridentifikation sicherzustellen.
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Ein
typischer Speicherkartenverbinder umfasst ein dielektrisches Gehäuse in irgendeiner
Form, das von einer Metallhülle
oder -ummantelung abgedeckt ist. Die Metallummantelung kann aus
einem Metallblechmaterial gestanzt und ausgebildet werden und kann
in eine im Wesentlichen kastenförmige Form
geformt werden. Die Metallummantelung und das Gehäuse definieren
in Kombination einen Kartenaufnahmehohlraum. Ein Ende des Hohlraums
ist offen, sodass eine Karteneinfügeöffnung gebildet ist. Das dielektrische
Gehäuse
kann allgemein L-förmig oder
U-förmig sein
und weist einen rückwärtigen Anschlussmontageabschnitt
an der Rückseite
des Hohlraums auf, und zumindest ein Längsseitenwandabschnitt erstreckt
sich von einem oder von beiden Enden des rückwärtigen Abschnitts an einer
oder an beiden Seiten des Hohlraums nach vorn. Die Metallummantelung
weist eine Deckplatte auf, die im Wesentlichen das dielektrische
Gehäuse
abdeckt, wobei sich Seitenplatten über den Seitenwandabschnitten
des Gehäuses
nach unten erstrecken. Einer der Seitenwandabschnitte des Gehäuses oder
beide definieren die Seiten des Kartenaufnahmehohlraums.
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Einige
Kartenverbinder weisen einen Kartenauswurfmechanismus auf, wobei
die Speicherkarte einfach in den Verbinder eingefügt wird
und der Auswurfmechanismus genutzt wird, um das Entfernen der Karte
aus dem Verbinder zu erleichtern. Einige Auswurfmechanismen weisen
Schieberelemente auf, die an der Speicherkarte in Anlage kommen,
zur Verschiebung mit dieser in den Verbinder hinein und aus diesem
heraus. Verrastungen, Nocken, Auswurfvorrichtungen und andere Funktionskomponenten sind
dann funktional eher mit dem Schieber anstatt mit der Speicherkarte
selbst gekoppelt. Ein Typ eines Kartenauswurfmechanismus weist einen
herzförmigen
Kulissenschlitz in dem Schieber auf, wobei ein Stiftelement funktional
in den herzförmigen
Kulissenschlitz hinein vorgespannt ist und wobei ein Federelement
den Schieber normalerweise in eine Richtung der Entfernung der Speicherkarte
drückt.
Diese Art von Kartenauswurfmechanismus wird als "Drück/Drück-" Auswerfer insofern
bezeichnet, als die Speicherkarte zunächst in den Hohlraum des Verbinders
hinein gedrückt
wird, in eine verrastete Funktionsstellung, und ein zweites Drücken auf
die Karte bewirkt, dass die Karte freigegeben wird und dass die Feder
die Karte aus ihrer verrasteten Stellung auswerfen kann.
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Die
EP 1132860 gibt ein Beispiel
für einen solchen
Speicherkartenverbinder gemäß dem Stand der
Technik an.
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Ein
solcher Drück/Drück-Auswurfmechanismus
weist eine Reihe von Problemen oder Nachteilen auf, und zwar aufgrund
der Anzahl der Teile, die montiert werden müssen, wodurch eine vollständige Automatisierung
des Montageprozesses verhindert wird und eine gewisse manuelle Montage
erforderlich ist. Zum Beispiel ist der Kulissenstift, welcher dem Kulissenschlitz
zugeordnet ist, extrem klein und lässt sich schwer, wenn überhaupt,
durch Automatisierung anstatt von Hand montieren. Der Kulissenstift
rutscht leicht aus dem Kulissenschlitz heraus, wenn er auch nur
geringen Schwingungen während
anderer Montagevorgänge
ausgesetzt ist, beispielsweise bei der Installation der Metallummantelung.
Die vorliegende Erfindung ist darauf ausgerichtet, diese Probleme
zu lösen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Speicherkartenverbinder
mit einem verbesserten Auswurfmechanismus entsprechend Anspruch
1 zur Verfügung
zu stellen.
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In
der beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung umfasst der Speicherkartenverbinder ein isolierendes
Gehäuse
mit einem rückwärtigen Anschlussmontageabschnitt,
in dem eine Mehrzahl von Anschlusskontakten montiert ist, welche
Kontaktabschnitte zum In-Anlage-Kommen an geeigneten Kontakten auf
einer Speicherkarte aufweisen. Eine Metallummantelung ist an dem
Gehäuse
montiert und definiert in Kombination mit diesem einen Hohlraum mit
einer vorderen Einfügungsöffnung,
um das Einfügen
der Speicherkarte in den Verbinder und das Herausziehen aus diesem
zu gestatten. Ein Kartenauswurfmechanismus umfasst einen Schieber,
welcher beweglich an dem Gehäuse
gelagert ist und mit der Speicherkarte in Eingriff gebracht werden
kann, zur Bewegung mit dieser in den Hohlraum hinein und aus diesem
heraus. Der Schieber weist einen Kulissen schlitz auf, welcher die
Bewegung der Karte in der Karteneinfügungsrichtung und der Kartenentnahmerichtung
definiert. Ein Kulissenstift kann funktional in dem Kulissenschlitz
des Schiebers in Eingriff gebracht werden. Der Kulissenstift ist
aus der Metallummantelung heraus geformt.
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Entsprechend
einem Aspekt der Erfindung ist der Kulissenstift durch einen Vorsprung
gegeben, der aus der Metallummantelung heraus gestanzt und geformt
ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform befindet
sich der Vorsprung nahe eines distalen Endes eines flexiblen Arms, der
aus der Metallummantelung heraus gestanzt und geformt ist. Der Kulissenstift
kann einen umgebogenen Abschnitt des Arms in der Nähe des distalen
Endes desselben darstellen. Bei einer alternativen Ausführungsform
umfasst der Kulissenstift einen Zapfen, der an dem distalen Endes
des flexiblen Arms angebracht ist.
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Entsprechend
einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst die Metallummantelung
eine obere Deckplatte, die über
zumindest einem Abschnitt des Hohlraums liegt, sowie zumindest eine
Seitenwandplatte, die sich von der oberen Deckplatte aus nach unten
erstreckt. Der flexible Arm ist aus der Seitenwandplatte der Metallummantelung
heraus gestanzt und geformt, wobei sich der Vorsprung in der Nähe des distalen
Endes des Arms befindet.
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Entsprechend
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist der nachgiebige Arm aus
der oberen Deckplatte der Metallummantelung heraus gestanzt und
geformt. Wiederum wird der Kulissenstift durch einen Vorsprung in
der Nähe
des distalen Endes des nachgiebigen Arms der oberen Deckplatte gebildet.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der
folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen gegeben wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die als neuartig erachtet werden,
sind insbesondere in den anhängenden
Ansprüchen
ausgeführt.
Die Erfindung kann zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am
besten durch Bezugnahme auf die folgende Beschreibung verstanden
werden, und zwar in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen,
in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente in den Figuren
bezeichnen und wobei:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Speicherkartenverbinders entsprechend
einer Ausführungsform
der Erfindung von hinten ist;
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2 eine
vergrößerte Darstellung
des bei "A" in 1 umrandeten
Bereichs ist;
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3 eine
fragmentarische, vergrößerte perspektivische
Ansicht des nachgiebigen Arms und des Kulissenstiftvorsprungs der
Ausführungsform aus 1 darstellt;
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4 eine
Ansicht ähnlich
der aus 3 ist, von der Rückseite
dieser aus betrachtet;
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5 eine
perspektivische Ansicht des Gehäuses
des Verbinders von vorn darstellt;
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6 eine
vergrößerte Darstellung
des bei "B" in 5 umrandeten
Bereichs ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht des Verbinders von vorn ist, wobei die Ummantelung
aufgebrochen ist, um den Schieber in einer Anfangsstellung zu zeigen,
in welcher der Verbinder zur Aufnahme einer Speicherkarte bereit
ist;
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8 eine
Ansicht ähnlich
der aus 7 ist, wobei eine Speicherkarte
in den Verbinder eingefügt ist
und wobei sich der Kulissenschieber in seiner Karteneinfügestellung
befindet, die im Wesentlichen der Anfangsstellung aus 7 entspricht;
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9 eine
Ansicht ähnlich
der aus 8 ist, wobei sich die Karte
in Eingriff mit dem Kulissenschieber befindet;
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10 eine
Ansicht ähnlich
der aus 9 ist, wobei die Karte und der
Schieber in die Überschubstellung
bewegt sind;
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11 eine
Ansicht ähnlich
der aus 10 ist, wobei die Karte und
der Schieber in die Verriegelungsstellung zurückgeschoben sind;
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12 ein
fragmentarischer Schnitt durch ein distales Ende eines nachgiebigen
Arms und den Kulissenstiftvorsprung entsprechend einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist;
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13 eine
Ansicht ähnlich
der aus 12 ist, aber von einer dritten
Ausführungsform
der Erfindung; und
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14 eine
fragmentarische Schnittansicht eines Abschnitts der Metallummantelung
darstellt, die den nachgiebigen Arm und den aus einer Deckplatte
der Ummantelung gestanzten und ausgeformten Kulissenstiftvorsprung
zeigt.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Nehmen
wir detaillierter auf die Zeichnungen und zunächst auf 1 Bezug,
so ist die Erfindung in einem generell mit 10 bezeichneten
Speicherkartenverbinder verkörpert,
der ein generell mit 12 bezeichnetes isolierendes Gehäuse umfasst,
das in einer generell mit 14 bezeichneten Metallummantelung
eingeschlossen ist. Das Gehäuse
kann aus solchem dielektrischen Material wie Kunststoff oder dergleichen geformt
sein. Die Ummantelung kann aus Metallblechmaterial gestanzt und
geformt sein. Der Verbinder ist zur Montage auf einer gedruckten
Schaltungsplatine ausgelegt, und das Gehäuse weist eine Mehrzahl von
Montagezapfen 16 zum Einfügen in entsprechende Montagelöcher in
der Schaltungsplatine auf. Die Ummantelung definiert in Kombination
mit dem Gehäuse
einen generell mit 18 bezeichneten Hohlraum, welcher eine
vordere Einfügungsöffnung 20 aufweist,
um das Einfügen
einer Speicherkarte 22 in den Verbinder und das Herausziehen
dieser aus dem Verbinder zu ermöglichen
(8–11).
Ein Drück/Drück-Kartenauswurfmechanismus,
der allgemein mit 24 bezeichnet ist, befindet sich an einer Längsseite
des Hohlraums 18.
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Bezug
nehmend auf 5 in Verbindung mit 1 umfasst
das Gehäuse 12 des
Verbinders 10 einen rückwärtigen Anschlussmontageabschnitt 26, der
von einer bogenförmigen
Bodenplatte 28 aus nach oben ragt. Zumindest ein Seitenwandabschnitt 30 ragt
von einer Seite des rückwärtigen Anschlussmontageabschnitts 26 aus
an einer Seite des Hohlraums nach vorn. Eine Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen 32 ragt
von dem Seitenwandabschnitt nach außen und von dem rückwärtigen Abschnitt
nach hinten.
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Eine
Mehrzahl von allgemein mit 34 bezeichneten Anschlusskontakten
ist in Durchgangskanälen 36 in
dem rückwärtigen Abschnitt 26 montiert.
Die Anschlusskontakte weisen nachgiebige Kontaktarme 34a auf,
die freitragend in den hinteren Teil des Hohlraums 18 ragen,
um an entsprechenden Kontakten auf der Speicherkarte in Anlage zu
kommen. Die Anschlusskontakte weisen Lötendabschnitte 34b auf, die
von der Rückseite
des Abschnitts 26 des Gehäuses aus nach außen vorstehen,
wobei sich Fußabschnitte 34c an
den Unterseiten der Lötendabschnitte
befinden, zur Verbindung, beispielsweise durch Löten, mit entsprechenden Schaltungsspuren
auf der gedruckten Schaltungsplatine.
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Die
Metallummantelung 14 des Verbinders 10 umfasst
eine obere Deckplatte 38, welche die Oberseite des Gehäuses 12 im
Wesentlichen abdeckt und über
dem Hohlraum 18 liegt. Ein Paar Seitenwandplatten 40 erstreckt
sich entlang von gegenüberliegenden
Seitenrändern
der oberen Deckplatte aus nach unten, um die Außenseiten der Seitenwandabschnitte 30 des
Gehäuses
abzudecken und die Kammer 18 im Wesentlichen zu begrenzen.
Ein rückwärtiger Verrastungslappen 42 ragt
von einem rückwärtigen Rand
der oberen Deckplatte aus nach unten. Die Seitenwandplatte und der
rückwärtige Verrastungslappen
weisen Eingriffsöffnungen 44 zum
Einrasten der Eingriffsvorsprünge 32 des
Gehäuses
auf, um die Abdeckung an der Oberseite des Gehäuses zu befestigen. Ein rückwärtiger Positionierungsflansch 46 verläuft entlang
der Rückseite
der oberen Deckplatte 38 am oberen rückwärtigen Rand des rückwärtigen Anschlussmontageabschnitts 26 des
Gehäuses.
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Bezug
nehmend auf die 1, 2, 5 und 6 ist
der Auswurfinechanismus 24 zum Auswerfen der Speicherkarte
aus dem Hohlraum 18 in der Richtung des Pfeils "C" (5) vorgesehen.
Der Auswurfinechanismus stellt einen Drück/Drück-Auswerfer dar und umfasst
einen Kulissenschieber 50, der verschiebbar an dem Seitenwandabschnitt 30 des
Gehäuses
gelagert ist und mit der Speicherkarte in Eingriff gebracht werden
kann, zur Verschiebung mit dieser in den Hohlraum 18 hinein
und aus diesem heraus. Der Schieber weist einen Kulissenschlitz 52 in
seiner Seite auf, und dieser ist, wie im Fachgebiet bekannt, allgemein
herzförmig,
um die Drück/Drück-Bewegung der Speicherkarte
in einer Karteneinfügungs-
und einer Kartenentnahmerichtung zu definieren. Der Schieber gleitet
auf der Bodenplatte 28 des Gehäuses. Ein flexibler Verrastungsarm 54 ist
integral mit dem Schieber ausgebildet und ragt von diesem aus nach
vorn und endet in einem Verrastungsvorsprung 56 am vorderen
distalen Ende des Arms. Der Verrastungsvorsprung greift verrastend
an der Speicherkarte ein, wodurch sich die Speicherkarte zusammen
mit dem Schieber verschiebt. Eine Schraubenfeder 58 befindet
sich in Zwischenlage zwischen einem Abschnitt 50a des Schiebers
und einem Abschnitt 26a des rückwärtigen Abschnitts des Gehäuses, um
den Schieber nach vorn, in der Auswurfrichtung "C",
vorzuspannen.
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Allgemein
läuft ein
generell mit 59 bezeichneter Kulissenfolger in dem Kulissenschlitz 52,
um die Bewegung des Kulissenschiebers 50 bei dessen Drück/Drück-Vorgang
zu kontrollieren. Erfindungsgemäß ist der
Kulissenfolger direkt aus der Metallummantelung 14 heraus
geformt, sodass der Folger kein separates, unabhängiges Element darstellt, das
während
der Montage des Verbinders zusammen mit dem Auswurfinechanismus 24 separat
gehandhabt werden muss.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der Erfindung, und mit Bezug auf die 3 und 4 in Verbindung
mit den 1 und 2, ist ein
elastischer Arm 60 aus einer Öffnung 62 in der Seitenwandplatte 40 der
Metallummantelung 14 heraus gestanzt und geformt. Der Kulissenfolger
umfasst einen Kulissenstiftvorsprung 64, der integral mit
dem distalen Ende des elastischen Arms derart ausgebildet ist, dass
er zu dem Kulissenschlitz 52 des Auswurfinechanismus hin
nach innen vorsteht. Da der Arm 60 elastisch ist, drückt der
Arm den Kulissenstiftvorsprung konstant nach innen, in den Kulissenschlitz hinein,
wodurch der Kulissenstiftvorsprung des Auswurfinechanismus nicht
verrutschen kann oder während
der Montage oder Nutzung des Verbinders verloren gehen kann.
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Die 7–11 zeigen,
wie der Kartenauswurfmechanismus 24 nacheinander unter
Ansprechen auf das Einfügen
einer Speicherkarte 22 in den Hohlraum 38 des
Verbinders funktioniert. 7 zeigt grundlegend die Anfangs-
oder Bereitschaftsstellung des Verbinders bevor die Speicherkarte
in diesen eingefügt
wird. In dieser Stellung ist der Kulissenschieber 50 durch
die Schraubenfeder 58 nach vorn vorgespannt.
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8 zeigt
ein vorderes Ende 22a der Speicherkarte 22 in
den Hohlraum 18 des Verbinders 10 in einer Karteneinfügungsrichtung
eingefügt,
die durch den Pfeil "D" angegeben ist. Die
Karte ist bis kurz vor der Anlage an den Kulissenschieber 50 eingefügt gezeigt.
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9 zeigt
die Speicherkarte 22 in Richtung des Pfeils "D" so weit eingefügt, dass das vordere Ende 22a der
Karte an dem Kulissenschieber 50 anliegt. An dieser Stelle
ist der Verrastungsvorsprung 56 am vorderen distalen Ende
des flexiblen Verrastungsarms 54 des Schiebers in eine
Verrastungsausnehmung 22b an der Seite der Speicherkarte "eingeschnappt". Die Karte ist nun
mit dem Schieber verrastet, zur gemeinsamen Verschiebung mit diesem.
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Bei
einer weiteren Bewegung der Speicherkarte in der Einfügungsrichtung
wird der Kulissenschieber 50 mit dieser nach hinten gedrückt, in
eine Überschubstellung,
die in 10 gezeigt ist. Die äußerste Verschiebung
nach hinten wird durch den rückwärtigen Abschnitt 26a des
Gehäuses
gestoppt.
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Bei
Aufhebung der Drückkräfte auf
die Speicherkarte 22 bewirkt die Schraubenfeder 58 ein
Drücken
des Kulissenschiebers 50 und der Speicherkarte zurück nach
außen,
in eine verriegelte Stellung, die in 11 gezeigt
ist, wie sie durch den gegenseitigen Eingriff des Kulissenstiftvorsprungs 64 und
des Kulissenschlitzes 52 bestimmt wird. Diese Stoppwirkung
ist im Fachgebiet für
solche Drück/Drück-Auswurfmechanismen,
die herzförmige
Kulissenschlitze umfassen, bekannt. Wenn die Speicherkarte herausgezogen
werden soll, wird die Karte ein zweites Mal zurück nach innen gedrückt, wobei
der verriegelte Zustand der Karte gelöst wird, da sich der Kulissenstiftvorsprung
entlang des herzförmigen
Kulissenschlitzes verschiebt, worauf die Schraubenfeder 58 den
Auswurf der Karte bewirkt und ermöglicht, diese aus dem Hohlraum 18 des
Verbinders zu entnehmen. In der verriegelten Stellung der Karte,
die in 11 gezeigt ist, liegen entsprechende
auf der Karte vorhandene Kontakte an den Kontaktarmen 34a der
Anschlusskontakte 34 an.
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Wie
am besten in 4 zu sehen ist, wird der Kulissenstiftvorsprung 64 gemäß der ersten Ausführungsform
einfach durch Umdrehen eines distalen Endes des flexiblen Arms 60 nach
innen, sodass der Kulissenstiftvorsprung geformt wird, ausgebildet. 12 zeigt
eine zweite Ausführungsform,
bei welcher das distale Ende des flexiblen Arms 60 in bandartiger
Weise gefaltet ist, um den Kulissenstiftvorsprung 64 auszubilden.
Der Kulissenstiftvorsprung gemäß der zweiten
Ausführungsform
aus 12 ist immer noch integral mit dem flexiblen Arm
ausgebildet und kann nicht von diesem getrennt werden oder von dem
gesamten Auswurfmechanismus während der
Montage oder der Verwendung des Verbinders verloren gehen.
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13 zeigt
eine dritte Ausführungsform
eines Kulissenstiftfolgers, bei welcher ein separater Kulissenzapfen 64 in
einem Durchgangsloch 60a in dem flexiblen Arm 60 befestigt
ist. Der Zapfen kann in Presspassung in das Loch eingepasst werden
oder kann in diesem verklebt werden, sodass er während der Montage oder der
Nutzung des Verbinders nicht von dem Arm abgetrennt oder entfernt
werden kann.
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Bei
der ersten Ausführungsform
der Erfindung, die in den 1–11 gezeigt
ist, sind der flexible Arm 60 und der Kulissenstiftvorsprung 64 aus der
Seitenwandplatte 40 der Metallummantelung 14 heraus
gestanzt und geformt. 9 zeigt noch eine weitere Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher der flexible Arm 60 und der
Kulissenstiftvorsprung 64 aus der oberen Deckplatte 38 der
Metallummantelung heraus gestanzt und geformt sind. Natürlich muss
der Kulissenschlitz bei dem Kulissenschieber 50 an der
Oberseite des Schiebers angeordnet sein anstatt an einer Seite des
Schiebers wie bei der ersten Ausführungsform. Wie bei sämtlichen
Ausführungsformen
ist der Kulissenstiftvorsprung integral mit dem flexiblen Arm ausgebildet
oder an diesem befestigt, sodass er sich während der Montage oder der
Verwendung des Verbinders nicht von diesem lösen kann.