-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Verbinder zum
Anschließen
einer elektronischen Speicherkarte, auch als IC-Karte bezeichnet, die
an einer ihrer Hauptseiten eine Mehrzahl von parallel zur Einführungsrichtung
der Karte in eine Schreib-Lesevorrichtung
ausgerichteten elektrischen Kontaktfeldern aufweist.
-
Für das elektrische
Anschließen
einer elektronischen Speicherkarte, auch Mikrochipkarte genannt,
ist es erforderlich, genau und nach einer standardisierten Prozedur
das Vorhandensein der Karte in einer Schreib-Lesevorrichtung erkennen
zu können
und über
Anschlagmittel zu verfügen,
die das Ende des Einführweges
der Karte in die Schreib-Lesevorrichtung
festlegen.
-
Das
Dokument EP-A-0 474 519 beschreibt und stellt dar einen elektrischen
Verbinder mit einem Gehäuse,
das wenigstens teilweise einen Schlitz zum Einführen der Karte begrenzt, einem
Einführweg-Endschalter
für die
Karte und Steuermittel des Schalters, mit denen der vordere Querrand
der Karte zusammenwirkt, wobei die Steuermittel einen Hebel umfassen,
von dem ein Andrückpunkt
mit einem Auslöseorgan
des Schalters zusammenwirkt, und dessen Punkt der Ausübung der
Antriebskraft durch die Karte mit dem vorderen Rand der Karte zusammenwirkt.
-
Die
Struktur eines Verbinders dieses Typs verwendet eine Hauptkomponente
von großen
Abmessungen, die es erforderlich macht, den Hauptbestandteil dieses
Körpers über die
zum Verbinden mit den Kontaktfeldern der Karte vorgesehenen elektrischen
Kontaktelementen überzuformen
und den Schalter im Körper
dieses selben Elements mehr oder weniger genau zu positionieren.
-
Zusätzlich zu
ihrer Komplexität
und ihrem Platzbedarf zwingt diese Konzeption dazu, einen vollständigen speziellen
Verbinder für
jeden Typ von Anwendung zu schaffen, und macht es so unmöglich, über einen
modularen Satz von Verbindern zu verfügen, die aus standardisierten
Grundkomponenten gebildet werden können.
-
In
der französischen
Patentanmeldung FR-A-2 714 539 ist bereits eine Struktur eines elektrischen
Verbinders mit besonders kleinen Abmessungen vorgeschlagen worden,
der mit den verschiedenen für
den Zusammenbau von elektronischen Komponenten bekannten Techniken
in eine Schreib-Lesevorrichtung integriert werden kann, indem er
auf einer gedruckten Leiterplatte dieser Lesevorrichtung befestigt
wird.
-
Diese
Konzeption erlaubt es jedoch nicht, die genaue Relativpositionierung
des kompakten elektrischen Verbinders und eines Schalters zur Erfassung des
Vorhandenseins und der guten Position der Karte in der Schreib-Lesevorrichtung
(Norm ISO 7810) zu gewährleisten,
da dieser Schalter unabhängig
von dem elektrischen Verbinder auf der gedruckten Leiterplatte positioniert
und befestigt ist.
-
Der
Gegenstand des Anspruchs 1 unterscheidet sich von EP-A-675 456,
einem Dokument des Standes der Technik nach Artikel 45(3) EPÜ, durch
die Merkmale des letzten Absatzes des Anspruchs.
-
Ziel
der vorliegenden Erfindung ist, eine neue Konzeption eines kompakten
elektrischen Verbinders zum Anschließen einer elektronischen Speicherkarte
vorzuschlagen, die die oben erwähnten Nachteile
behebt.
-
Zu
diesem Zweck schlägt
die Erfindung einen elektrischen Verbinder zum Anschließen einer elektronischen
Speicherkarte mit einer Mehrzahl von elektrischen Kontaktfeldern
an ihrer unteren Hauptseite vor, welcher umfasst:
- – einen
Kontaktkörperbereich,
der eine Oberseite begrenzt;
- – eine
Mehrzahl von von dem Kontaktkörperbereich
getragenen elektrischen Leitern in Form von elastisch verformbaren
Zungen, wobei jede Kontaktzunge ein Kontaktende aufweist, das über die Oberseite
des Kontaktkörperbereichs
vorspringt und einen Anschluss zum Anschließen an eine gedruckte Leiterplatte
aufweist;
- – einen
Schalterkörperbereich,
der eine Oberseite begrenzt;
- – einen
auf dem Schalterkörperbereich
montierten elektrischen Schalter, wobei der Schalter ein Steuerorgan
aufweist, das über
die Oberseite des Schalterkörperbereichs übersteht,
und Anschlüsse
zum Anschließen
an die gedruckte Leiterplatte aufweist;
- – wobei
Kontaktkörperbereich
und Schalterkörperbereich
einteilig abgeformt und mit ihren Oberseiten koplanar ausgebildet
sind;
- – der
Kontaktkörperbereich
in Draufsicht einen im Wesentlichen rechteckigen Umriss mit vorderem und
hinterem Ende und gegenüberliegendem
erstem und zweitem Rand hat, und der Kontaktkörperbereich eine Schnittzone
am Schnitt des vorderen Endes und des zweiten Randes aufweist;
- – der
Schalterkörperbereich
sich über
das vordere Ende und über
den zweiten Rand des Kontaktkörperbereichs
hinaus von der Schnittzone aus erstreckt, so dass der Schalterkörperbereich
gegen den Kontaktkörperbereich
so versetzt ist, dass das Steuerorgan sich vor den und auf einer
Seite der Kontaktzungen erstreckt;
- – der
Schalterkörperbereich
einen Abschnitt aufweist, der einteilig mit Kontaktkörperbereich
und Schalterkörperbereich
ausgebildet ist, der über die
Oberseite des Verbinders vorsteht, um eine Queranschlagfläche zu begrenzen,
die in der Lage ist, mit der vorderen Querkante der Karte zusammenzuwirken.
-
Anderen
Ausgestaltung der Erfindung zufolge:
- – ist der
Körper
aus isolierendem Material durch Abformen gebildet und weist einen
ersten Bereich auf, der ein Trägermodul
für die
Mehrzahl von elektrischen Leitern in Form von elastisch verformbaren
Zungen bildet, und ist der Schalter in den Deckel des Körpers des
Verbinders integriert;
- – umfasst
der Deckel eine Serie von parallelen Schlitzen, durch die jeweils
ein Kontaktende einer Zunge über
die Ebene der Oberseite des Deckels vorsteht;
- – ist
der Schalter zu einem der zwei seitlichen, zur Einführungsrichtung
der Karte parallelen Ränder benachbart;
- – ist
der Schalter in der Dicke des Körpers
des Verbinders angeordnet;
- – ist
das Steuerorgan des Schalters ein Hebel, der um eine zur Ebene der
Karte parallele Achse gelenkig ist;
- – ist
die Gelenkachse des Hebels senkrecht zur Einführungsrichtung der Karte;
- – umfasst
der Hebel einen Andrückpunkt,
der mit einem Auslöseorgan
des Schalters zusammenwirkt, und weist einen Punkt zur Ausübung der Antriebskraft
durch die Karte auf, der mit dem vorderen Rand der Karte zusammenwirkt;
- – ist
der Andrückpunkt
im Wesentlichen zwischen der Gelenkachse und dem Ausübungspunkt
der Antriebskraft angeordnet;
- – ist
der Hebel in Form einer elastisch verformbaren Zunge ausgebildet,
von der ein Ende in das den Körper
des Verbinders bildende isolierende Material eingespannt ist, um
die Gelenkachse des Hebels zu bilden;
- – ist
der Steuerhebel eine elastisch verformbare metallische Zunge;
- – umfasst
der Steuerhebel eine Steuerrampe, die aus der Ebene der Oberseite
des Verbinders übersteht;
- – ist
die Steuerrampe benachbart zum freien Ende der Zunge gegenüber ihrem
eingespannten Ende gebildet;
- – weist
die den Steuerhebel bildende Zunge einen Biegepunkt auf der zwischen
dem Andrückpunkt und
dem durch die Steuerrampe gebildeten Ausübungspunkt der Antriebskraft
angeordnet ist;
- – ist
der Steuerhebel des Schalters in den Deckel des Verbinders integriert;
- – weist
der Deckel einen Schlitz auf, durch den die Steuerrampe des Hebels
vorsteht;
- – ist
der Schalter wenigstens teilweise in einer komplementären Aussparung
des Deckels untergebracht, die zur Unterseite des letzteren hin
offen ist;
- – ist
der Schalter in einen Bereich des Verbinders integriert, der ein
Trägermodul
der elektrischen Leiter bildet;
- – weist
der Bereich des Verbinders einen Schlitz auf, durch welchen ein
Bereich eines Steuerelements des Schalters vorsteht;
- – ist
der Schalter in einer Aussparung angeordnet, die in einer Seite
des Bereichs des Verbinders gebildet ist.
-
Andere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Lektüre der detaillierten
nachfolgenden Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen
verwiesen wird. Es zeigen:
-
1 eine
Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel
eines elektrischen Verbinders gemäß den Lehren der Erfindung;
-
2 eine
Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 2-2 aus 1;
-
3 eine
Seitenansicht von rechts des in 1 gezeigten
Verbinders;
-
4 eine
Ansicht entlang des Pfeils F4 aus 1;
-
5 eine
Ansicht von unten und in vergrößertem Maßstab des
Bereichs des Verbinders, der den Wegendschalter integriert;
-
6 eine
Teilansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 aus 5;
-
7 eine
Ansicht von unten des Deckels des Körpers des in 1 gezeigten
Verbinders;
-
8 eine
Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 8-8 aus 7;
-
9 ein
Schema, das die relativen Abmessungen des Verbinders in Bezug auf
eine Mikrochipkarte verdeutlicht;
-
10 eine
Draufsicht auf eine Ausführungsvariante
eines einteiligen Verbinders mit einem integrierten Schalter;
-
11 eine
Ansicht im Teilschnitt entlang der Linie 11-11 aus 10;
und
-
12 eine
Ansicht ähnlich
der der 11 mit einem Schalter vom normalerweise
offenen Typ.
-
In
den 1 bis 4 ist eine Verbinderanordnung 10 gezeigt,
die einen integrierten Schalter 12 zur Erfassung des Vorhandenseins
einer Mikrochipkarte umfasst und Wegende-Anschlagmittel für diese
Karte beinhaltet.
-
In
dem in 9 gezeigten Schema ist im Umriss eine Karte C
dargestellt, auf der ihre Einführungsrichtung
I und ihre Anordnung in Bezug auf die Gesamtheit des Verbinders 10 angegeben
sind.
-
Der
Verbinder 10 ist vorgesehen, um auf einer gedruckten Leiterplatte
einer (nicht dargestellten) Schreib-Lesevorrichtung montiert zu
werden, wobei die Schreib-Lesevorrichtung ihre eigenen Führungsmittel
für die
Karte C bei deren Einführung
sowie eventuell Mittel zum Relativpositionieren der Karte C in Bezug
auf die Gesamtheit des Verbinders 10 umfasst, die vertikal
auf die Karte drücken.
-
Der
Hauptbereich des in den 1 bis 4 gezeigten
Verbinders 10 ist im Wesentlichen durch einen Sockel 14,
der ein Trägermodul
aus isolierendem Material bildet, und einen aus Plastikmaterial geformten
Deckel 16 gebildet.
-
Der
bekannten Konzeption zufolge, die z. B. in der französischen
Patentanmeldung FR-A-2 714 539 dargestellt ist, ist der Sockel im
Wesentlichen durch eine horizontale Platte gebildet, die eine ebene Oberseite 18 begrenzt,
die als Träger
für eine
Mehrzahl von elastisch verformbaren elektrischen Kontaktzungen 20 dient,
die in Schlitze 22 vorstehen, die in dem Deckel 16 gebildet
sind, dessen Unterseite 22 vertikal bezogen auf 2 auf
der Oberseite 18 des Sockels 14 aufliegt.
-
Die
Kontaktzungen 20 stehen über die Oberseite 24 des
Deckels 16 vor, um in Kontakt mit den entsprechenden leitenden
Feldern der Karte C zu kommen, und sind in dieser Ausgestaltung über die Unterseite 26 der
Trägerplatte 14 hinaus
in Form von Anschlüssen 28 verlängert, die
vorgesehen sind, um in eine gedruckte Leiterplatte eingesteckt zu
werden. Die Ausgänge 28 können auch
flach gelötet
oder einfach elastisch gegen leitfähige Zonen der gedruckten Schaltung
gedrückt
gehalten sein.
-
Der
Träger 14 hat
einen rechteckigen Umriss 30, der in einen in dem Deckel 16 gebildeten
komplementären
Umriss eingesteckt ist.
-
Erfindungsgemäß ist der
Schalter 12 in die Verbinderanordnung 10 integriert.
-
Zu
diesem Zweck weist der Deckel 16 eine benachbarte Verlängerung 32 auf,
die durch Abformen einteilig mit dem Deckel 16 realisiert
ist.
-
Die
Verlängerung 32,
die als Träger
und Gehäuse
für die
Hauptkomponenten eines Schalters zum Erfassen des Vorhandenseins
der Karte C dient, ist benachbart zu einem der Längsränder 34 des Hauptbereichs
des Deckels 16, parallel zur Einführungsrichtung I.
-
Die
Verlängerung 32 ist
mit dem Längsrand 34 durch
einen dreieckigen Bereich 33 verbunden, der durch Abformen
einteilig hergestellt ist und dessen Dicke verringert ist, um einen
Freischnitt 29 zu schaffen, der den Durchgang von vorspringenden Bereichen,
z. B. von Gravuren, ermöglicht,
die auf dem entsprechenden Bereich der Karte gebildet sind.
-
Wie
in 7 zu sehen, weist die Unterseite 22 des
Deckels 16 Zapfen 31 für die Relativpositionierung
des Deckels 16 auf dem Sockel 14 und die Zusammenfügung dieser
zwei Komponenten auf.
-
Die
Oberseite 24 des Deckels 16 ist eine kontinuierliche
ebene Fläche,
die ebenfalls die ebene Oberseite der Verlängerung 32 bildet.
-
Diese
ebene Oberseite kann eine Andrückfläche für die Gleitbewegung
der entsprechenden Seite der Karte C bilden.
-
In 1 im
Umriss und in 2 in Außenansicht ist der zylindrische
Körper 34 eines
elektrischen Schalters, auch als Mikroschalter bezeichnet, von dem
Typ dargestellt, der, wie in 6 gezeigt,
ein monostabiles gewölbtes
Auslöseelement
aufweist.
-
Der
Schalter 34 ist in einer Aussparung 38 angeordnet,
die von der Unterseite 40 der Verlängerung 32 her zugänglich ist,
in der er durch elastisch verformbare Füße 44 gehalten ist.
Der Schalter ist in 5 nur im Umriss dargestellt.
-
Als
Variante kann das Gehäuse 34 auch durch
Heißnieten
befestigt sein.
-
Das
Auslösesteuerelement
des Schalters 34 ist ein Hebel 46, der in Form
einer elastisch verformbaren metallischen Zunge ausgebildet ist.
-
Ein
erstes Ende 48 des Hebels 46 ist in das isolierende
Material eingesteckt, das die Verlängerung 32 bildet,
um das eingespannte Ende eines elastisch verformbaren Balkens zu
bilden.
-
Das
Einspannende 48 ist durch einen langgestreckten Hauptbereich 50 verlängert, der
eine gekrümmte
Zone 52 aufweist, die sich gegenüber dem gewölbten verformbaren Element 36 des
Schalters 34 erstreckt. Das vertikale Ende 48 ist
an den horizontalen Bereich 50 durch eine gekrümmte Anschlusszone 49 angeschlossen.
-
Jenseits
von der gewölbten
Zone 52 und mit einem seitlichen Versatz in Bezug auf den
langgestreckten Bereich 50 ist, wie in 5 zu
sehen, der Steuerhebel 46 durch einen freien Endabschnitt
verlängert,
der eine Rampe 54 bildet, die über die ebene Oberseite 24 der
Verlängerung 32 durch
einen Schlitz 56 vorsteht, der in der oberen Wand der Verlängerung 32 gebildet
ist.
-
Die
Gelenkachse des Hebels 46 befindet sich im Wesentlichen
am Anschlusspunkt 49 zwischen dem Ende 48 und
dem langgestreckten Bereich 50; der Andrückpunkt 52,
der mit dem Schalter 34 zusammenwirkt, befindet sich zwischen
der Gelenkachse und dem durch die Rampe 54 gebildeten Punkt
zur Ausübung
der Steuerkraft durch die Karte.
-
Der
die Rampe 54 bildende Endbereich läuft in einen umgeschlagenen
Bereich 58 aus, der sich gegenüber einem Abschnitt 60 der
Verlängerung 32 erstreckt,
der über
die Oberseite 24 vorspringt, um eine Queranschlagfläche 62 zu
begrenzen, die in der Lage ist, mit dem vorderen Querrand 64 (siehe 9)
der Karte C zusammenzuwirken.
-
Die
Formgebung des die Rampe 54 bildenden Bereichs ist derart,
dass, wenn die Karte C in Leseposition ist, der End-Scheitel oder
die End-Kuppel 66 mit einem gegenüberliegenden Planflächenabschnitt
der Karte C zusammenwirkt, so dass der Hebel keine Kraft mehr auf
die Karte in einer zu ihrer Einführrichtung
I parallelen Richtung ausübt,
die dazu neigt, diese zurückzudrängen, d.
h. sie von der Anschlagfläche 62 zu
entfernen.
-
Bei
der Einführung
der Karte C wirkt der vordere Querrand 64 der Letzteren
mit der Rampe 54 zusammen, die eine globale Schwenkbewegung
des Hebels 46 um seine Gelenkzone bewirkt, um eine Betätigung des
Schalters 34 zu bewirken, der ein Schalter vom normal offenen
Typ ist, bewirkt dann eine Biegung des die Rampe 54 bildenden
Endabschnitts um einen Biegepunkt oder eine Biegezone 68,
die in 6 dargestellt ist, um die vollständige Versenkung
der Rampe 54 unter die Karte zu ermöglichen, ohne die auf die Kuppel 36 des
Schalters 34 ausgeübte
Auslösekraft
zu stark zu erhöhen.
Diese Anordnung erlaubt auch eine zusätzliche Verschiebung der Karte
nach dem Auslösen
des Schalters, um die Toleranzen der verschiedenen Komponenten des
Schreib-Lesesystems und der Karte aufzufangen.
-
Aufgrund
der Integration des Schalters in den Verbinder 12 und insbesondere
seiner Integration in den Deckel 16 wird die normierte
Positionierung der Karte in der Leseposition genau, ohne Gefahr
eines möglichen
Fehlers, durch den Schalter 12 zur Erfassung des Vorhandenseins
der Karte C erfasst.
-
Bei
der Montage der Gesamtheit des Verbinders 10 auf einer
gedruckten Leiterplatte kann die Verbindung des Schalters 34 gleichzeitig
durch Einstecken seiner Anschlüsse 35 in
die gedruckte Leiterkarte sichergestellt werden.
-
Aufgrund
des Vorhandenseins des Biegepunktes 68 ist die auf die
Karte I zum Auslösen
des Schalters 12 auszuübende
Einführkraft
stark verringert und ist begrenzt auf die zum Bewirken der Verformung
der Kuppel 36 ausreichende Kraft.
-
Bei
der Ausgestaltung, bei der der Schalter in den Deckel integriert
ist, erlaubt es diese Konzeption, einen ganzen Satz von Verbindern
zu schaffen, die jeweils einen Schalter 12 umfassen, wobei
der Typ der Mittel zum Anschließen
und Befestigen der Verbinderanordnung 10 in der Schreib-Lesevorrichtung mit
den Anschlussfüßen oder
Anschlussklemmen 28 verknüpft ist, die einteilig mit
den elektrischen Kontaktzungen 20 realisiert werden.
-
Es
wird nun die in 10 bis 12 dargestellte
Ausführungsvariante
beschrieben.
-
In
den 10 bis 12 sind
Komponenten, die mit den mit Bezug auf die 1 bis 9 beschriebenen
und dargestellten identisch oder diesen ähnlich sind, mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet.
-
Dieser
Ausgestaltung zufolge umfasst der Verbinder keinen Deckel mehr,
und der Schalter ist direkt in den als Kontaktträger dienenden Sockel 14 integriert,
insbesondere, um die Gesamtdicke des Verbinders mit seinem Schalter
zu verringern.
-
Wie
man insbesondere an den 11 und 12 erkennt,
ist der Körper 34 des
Schalters in einer Aussparung 38 angeordnet, die in der
Unterseite 26 des Trägers 14 gebildet
ist, und seine Steuermittel 46 springen über die
Oberseite 18 des Kontaktträgers 14 durch einen
in der Oberseite 18 gebildeten Schlitz vor.
-
In
den 10 und 11 ist
der Schalter vom normalerweise geschlossen Typ, wohingegen in 12 der
Schalter vom normalerweise offenen Typ ist.
-
Der
Abschnitt 60, der die Queranschlagoberfläche 62 begrenzt,
ist ebenfalls einteilig mit dem Kontaktträger 14 ausgebildet.
-
Die
Erfindung ist selbstverständlich
nicht beschränkt
auf die Verwendung eines Schalters 34 vom Typ mit monostabiler
gewölbter
Kuppel 36; der in Form einer elastisch verformbaren Zunge
realisierte Hebel 46 kann z. B. zu einem Schalter vom Typ
mit Zungen gehören,
von dem er das bewegliche Element bildet, das mit einer zum Verbinder
gehörenden ortsfesten
Kontaktzunge zusammenwirkt, wobei das Ende 48 des Hebels 46 dann
durch einen Anschlussfuß oder
eine Anschlussklemme verlängert
sein kann. Der Schalter kann vom normalerweise offenen oder geschlossenen
Typ sein. Genauso kann die monostabile Kuppel invertiert sein, um über einen
normalerweise offenen oder geschlossenen Schalter zu verfügen.
-
Die
erfindungsgemäße Konzeption
erlaubt ferner die Verwendung des Verbinders in einer Schreib-Lesevorrichtung,
in der die Karte sich vertikal in einer zur Oberseite senkrechten
Richtung bewegt.
-
Die
Konzeption der Erfindung ist anwendbar mit allen Formaten von Karten
sowie mit äquivalenten
Trägern
einer Mikroschaltung.
-
Als
(nicht dargestellte) Variante kann ein gleicher Verbinder zwei integrierte
Schalter umfassen, z. B. einen Schalter vom normalerweise offenen
Typ und einen Schalter vom normalerweise geschlossenen Typ, die
gleichzeitig von der Karte betätigt
werden.