DE60037791T2

DE60037791T2 - Karten-verbinder

Info

Publication number: DE60037791T2
Application number: DE60037791T
Authority: DE
Inventors: Toshiyasu Togane-shi ITO; Masaaki Yokohama-shi OYA; Kazutaka Asaka-shi TAGUTI; Takashi Osaka-shi TORII; Hideki Nara-shi KAWAI
Original assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Yamaichi Electronics Co Ltd; Panasonic Corp
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: WO2001035333A1; EP1146474B1; US7438598B1; CN1178159C; KR100404629B1; KR20010092773A; TW487881B; EP1146474A4; DE60037791D1; CN1335971A; EP1146474A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kartenverbinder, der an elektronischen Apparaten, wie z. B. Mobiltelefonen, Telefonen, PDA's (personal digital assistants), tragbaren Audiogeräten und Kameras montiert ist, und insbesondere auf einen Kartenverbinder, in den zwei Arten von Karten mit unterschiedlicher Dicke entsprechend eingeschoben werden können. Die vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf einen Kartenberbinder, der verhindern kann, dass die Karte aus dem Kartenverbinder herausfallen kann, wenn diese ausgeworfen wird.
HINTERGRUNDTECHNIK
Bei elektronischen Geräten, wie z. B. Mobiltelefonen, Telefonen, PDA's und Digitalkameras wird eine Funktionsauswahl durch Einsetzen einer IC-Karte mit einer eingebauten CPU oder einem Memory-IC, wie z. B. eine SIM-(subscriber identity module)Karte, eine MMC-(multimedia card) und eine SD-(secure digital oder super density)Karte, hinzugefügt.
US 5,876,218 offenbart eine Huckepack-PC-Karte, insbesondere eine Erweiterungsvorrichtung mit zwei miteinander verbundenen Erweiterungskarten. Während die erste Erweiterungskarte die Erweiterungsvorrichtung der Anschlussflächen-Anforderung der PCMCIA entspricht, richtet sich die zweite Erweiterungskarte nach der Größe aus. Die Erweiterungsvorrichtung integriert sich in die Gesamtanordnung, die der PCMCIA-Kartenarchitektur entspricht. Ein Verbinder schließt die zwei Erweiterungskarten aneinander an, und sobald sie angeschlossen sind, fungiert die Erweiterungskarte als Slave-Karte an der Master-PC-Karte.
US 5,716,221 offenbart eine gestapelte IC-Kartenanordnung zum Einschub in gestapelte Aufnahmen und insbesondere wird eine neue IC-Karte beschrieben, die in gewöhnliche Kartenaufnahme-Hosts passen kann, von denen jeder einen Host-Verbinder mit 68 Kontaktpositionen aufweist. Die dargestellte IC-Karte ist ausgelegt, um in einen Host-Stapel von mindestens zwei vertikal beabstandeten Hosts eingesetzt zu werden und umfasst obere und untere Karten-Verbinder, von denen jeder 68 Kontaktpositionen gemäß den PCMCIA-Spezifikationen aufweist. Ferner weist die dargestellte IC-Karte einen Kartenrahmen auf, der die zwei Karten-Verbinder in einem Abstand hält, der gleichgroß wie der vertikale Abstand der Host-Verbinder ist.
DE 3937383 A1 , der gegenüber die Ansprüche abgegrenzt sind, offenbart eine Chipkarten-Aufnahme die eine Öffnung und einen Verbinder für Karten aufweist, die durch eine befestigte Führungseinrichtung geführt werden. Die Karten, die Kontaktfelder auf einer ihrer Seiten aufweisen, werden durch Federn gegen die Führungseinrichtung gedrückt, wobei dickere Karten bewirken, dass sich die Federn einziehen.
Da sich die Anzahl der Typen von IC-Karten in den letzten Jahren vergrößert hat, wurde eine Vielzahl von Standards, wie z. B. die Kartendicke, gebräuchlich.
Von diesen IC-Karten weist zum Beispiel die MMC-Karte eine Außenansicht auf, wie sie in 16 und 17A, 17B dargestellt ist.
Wie in 16 und 17A, 17B gezeigt, weist die MMC-Karte einen Kartenkörper 11 mit einer vorgegebenen Dicke a auf, der einen nahezu dreieckigen abgeschnittenen Eckenbereich 12 an seiner vorderen rechten Ecke aufweist, um einen falschen Einschub zu verhindern. Auf der Vorderseite der Bodenfläche des Kartenkörpers 11 sind eine Mehrzahl von Kontaktfeldern 13 mit einem IC-Schaltkreis im Innern der Karte verbunden.
Die SD-Karte 20 mit einer größeren Dicke b als die MMC-Karte 10 weist einen wie in 18 und 19A, 19B und 19C dargestellten Aufbau auf.
Wie in 18 und 19A, 19B und 19C gezeigt, weist die SD-Karte 20 einen oberen Körperbereich 21 mit nahezu der gleichen Dicke wie der Kartenkörper 11 der MMC-Karte 10 auf. Auf der Rückseite des oberen Körperbereichs 21 ist ein unterer Körperbereich 23 mit einer vorgegebenen Dicke ausgebildet, der eine etwas geringere Breite als der obere Körperbereich 21 aufweist. Das heißt, dass die SD-Karte 20 entlang der beiden Karten-Seitenkanten Stufenbereiche 27 aufweist, die durch die Bodenflächen des oberen Körperbereichs 21 und des unteren Körperbereichs 23 definiert werden. Die Dicke b der SD-Karte 20 ist dicker als die Dicke a der MMC-Karte 10. Der obere Körperbereich 21 und der untere Körperbereich 23 weisen einen abgeschnittenen Eckenbereich 22 an ihrer vorderen rechten Ecke auf, um einen falschen Einschub zu verhindern.
Auf der Vorderseite des unteren Körperbereichs 23 ist eine Vielzahl von ausgesparten Bereichen 24 ausgebildet, die durch eine Vielzahl von Trennwänden 29 voneinander abgetrennt sind. In diesem ausgesparten Bereich 24 sind Kontaktfelder 25 angeordnet, die mit einem IC-Schaltkreis im Innern der Karte verbunden sind. Die Tiefe jedes ausgesparten Bereichs 24 ist fast gleichgroß wie die Höhe des unteren Körperbereichs 23 und daher ist die Oberfläche jedes Kontaktfelds 25 von der Vorderseite des oberen Körperbereichs 21 in einem Abstand angeordnet, der gleichgroß wie die Dicke des oberen Körperbereichs 21 ist.
Der Verbinder zur herausnehmbaren Aufnahme einer solchen IC-Karte weist eine Mehrzahl von Kontaktanschlüssen aus Metall-Blattfedern in einem Verbindergehäuse auf. Die eingeschobene IC-Karte wird mit dem elektronischen Gerät elektrisch verbunden, auf dem der Verbinder montiert ist, indem diese Kontaktanschlüsse in Kontakt mit den Kontaktfeldern kommen, die auf der Vorder- oder Rückseite der eingeschobenen IC-Karte ausgebildet sind. Die Kontaktfelder der IC-Karte umfassen eine Mehrzahl von Stromversorgungsanschlüssen, die mit Stromversorgungsleitungen verbunden sind, und eine Mehrzahl von Signalanschlüssen zum Senden/Empfangen von verschiedenen Signalen. Sie sind durch die Kontaktanschlüsse des Kartenverbinders mit den Stromversorgungsschaltkreisen und verschiedenen Signalverarbeitungsschaltkreisen im elektronischen Gerät verbunden.
Wenn man einen gemeinsamen Verbinder berücksichtigt, der zwei Typen von IC-Karten mit unterschiedlichen Dicken, gemessen von der Kartenoberfläche bis zur Kartenbodenfläche, aufnehmen kann, wird bei diesem Verbinderaufbau jede dieser unterschiedlichen Karten üblicherweise durch das Verbindergehäuse auf ihrer Bodenfläche abgestützt.
Beim Verbindergehäuseaufbau, der die Bodenfläche jeder dieser Karten abstützt, unterscheiden sich jedoch die Abstände von den Kontaktfeldern jeder Karte zu den Kontaktanschlüssen des Verbinders, wenn diese Karten eingeschoben werden, weil die Karten unterschiedliche Dicken aufweisen.
Wenn die elastische Kraft (der Kontaktdruck) der Kontaktanschlüsse eingestellt ist, um einer dickeren Karte zu entsprechen, kann den Kontaktanschlüssen jedoch kein erforderlicher Kontaktdruck verliehen werden, wenn eine dünnere Karte eingeschoben wird.
Wenn der Kontaktdruck der Kontaktanschlüsse hingegen eingestellt ist, um einer dünneren Karte zu entsprechen, verbiegen sich die Kontaktanschlüsse allzu sehr über die Beanspruchungsgrenze, wenn eine dicke Karte eingeschoben wird, was zu plastischen Verformungen der Kontaktteile führt.
Die Kartenverbinder dieses Typs werden oftmals mit einem Auswurfmechanismus ausgestattet, um die Karte vom Verbinder herauszuziehen.
In diesem Auswurfmechanismus wird ein elastisch einstellbares Bremsteil gegen die Karte gepresst, um eine Reibkraft zu erzeugen, die in eine entgegengesetzte Richtung zu der wirkt, in die die Karte ausgeworfen wird, um zu verhindern, dass die Karte schnell herausgeschoben wird und aus dem Verbinder herausfällt.
Falls ein Bremsteil zur Verhinderung eines raschen Kartenauswurfs bei einem gängigen Verbinder vorgesehen wird, der zwei Typen von IC-Karten mit unterschiedlichen Dicken aufnehmen kann, ist. es üblich, das Bremsteil in diesem gängigen Verbinder so anzuordnen, dass es mit der Bodenfläche jeder Karte in Eingriff kommt.
Wenn eine Karte mit einer unterschiedlichen Dicke, wie oben beschrieben, mit dem angeordneten Bremsteil zum Eingriff in die Bodenfläche jeder Karte eingeschoben wird, verändert sich jedoch der Abstand von der Karten-Bodenfläche zur Abstützfläche, die das Bremsteil starr abstürzt.
Wenn die elastische Verschiebung (der Kontaktdruck) des Bremsteils eingestellt wird, um eine geeignete Reibkraft für die dicke Karte zu erzeugen, sind der Kontaktdruck und die resultierende Reibkraft daher für die dünne Karte zu gering, was es unmöglich macht, die Karte mit einer geeigneten Reibkraft zu versorgen.
Wenn die elastische Verschiebung (der Kontaktdruck) des Bremsteils hingegen eingestellt wird, um eine geeignete Reibkraft für die dünne Karte zu erzeugen, verursacht der Einschub einer dicken Karte, dass sich das Bremsteil allzu sehr über die Beanspruchungsgrenze hinaus verbiegt, was dazu führt, dass das Bremsteil plastisch verformt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Gegebenheiten bewerkstelligt und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, indem ein Kartenverbinder bereitgestellt wird, der zwei Typen von Karten mit unterschiedlichen Dicken mit den gleichen Kontaktdrücken aufnehmen kann, während eine ausreichende Kontaktsicherheit zwischen den Kontaktfeldern und den Kontaktanschlüssen sichergestellt ist.
Es ist ferner eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Probleme zu lösen, indem ein Kartenverbinder bereitgestellt wird, der geeignete Bremskräfte auf die beiden Kartentypen mit unterschiedlichen Dicken aufbringen und dadurch einen unkontrollierten schnellen Kartenauswurf zuverlässig verhindern kann.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Ein erfindungsgemäßer Kartenverbinder ist im unabhängigen Anspruch 1 definiert. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Im Falle der dünnen (zweiten) Karte werden die Seitenkanten des Kartenkörperbereichs durch die paarweisen Führungsnuten abgestützt, die im Verbindergehäuse ausgebildet sind.
Im Falle der dicken (ersten) Karte werden die Seitenkanten des oberen Körperbereichs mit fast der gleichen Dicke wie der Kartenkörperbereich der zweiten Karte, d. h. die abgestuften Bereiche, durch die paarweisen Führungsnuten abgestützt. Außerdem wird der untere Körperbereich der ersten Karte, der aus dem oberen Körperbereich durch die abgestuften Bereiche nach unten herausragt, in einem Zwischenraum unter einem Zwischenraum aufgenommen, der zwischen den Führungsnuten ausgebildet ist.
Weil die Karte, wie oben beschrieben, im Verbinder derart abgestützt wird, dass der Abstand von den Kontaktfeldern der ersten Karte zu den Kontaktanschlüssen des Verbinders gleichgroß wie der Abstand von den Kontaktfeldern der zweiten Karte zu den Kontaktanschlüssen ist, bleibt die elastische Verschiebung (der Kontaktdruck) der Kontaktanschlüsse bei jeder Karte gleich, egal welche der ersten oder zweiten Karten eingeschoben wird.
Das elastische Bremsteil zum Aufbringen der Bremskraft auf jede der ersten und zweiten Karten während dem Kartenauswurf steht mit der Bodenfläche des oberen Körperbereichs der ersten Karte, d. h. der Oberseite des abgestuften Bereichs, im Eingriff, wenn die erste Karte eingeschoben wird, und steht mit der Bodenfläche des Kartenkörperbereichs der zweiten Karte im Eingriff, wenn die zweite Karte eingeschoben wird.
Weil das elastische Bremsteil gegen die gleich dicken Bereiche der ersten und zweiten Karten mit unterschiedlichen Dicken gepresst wird, bleibt daher die Verschiebung oder der Kontaktdruck des elastischen Bremsteils gleich, egal welche der ersten oder zweiten Karten eingeschoben wird. Demzufolge bleibt der auf die Karte aufgebrachte Reibwiderstand des Bremsteils beim Auswurf der Karte bei den ersten und zweiten Karten gleich, wodurch verhindert wird, dass beide dieser Karten schnell herauskommen und aus dem Verbinder fallen, wobei ein stabiler Auswurfvorgang realisiert wird.
Wenn die erste Karte irrtümlich auf dem Kopf stehend eingeschoben wird, kann der untere Körperbereich der ersten Karte durch die Öffnung oder die Ausnehmung nach oben entweichen, wobei dem Bremsteil die gleiche Verschiebung wie beim normalen Einschub verliehen werden kann und dadurch verhindert wird, dass das Bremsteil über seine Beanspruchungsgrenze hinaus deformiert oder verschoben wird.
Jede der Karten kann stabil und sicher gehalten werden, wobei verhindert wird, dass die Karte aufgrund der unerwarteten äußeren Kräfte aus dem Verbinder herausfällt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Gesamtaufbau eines Kartenverbinders gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist ein horizontaler Querschnitt, der den Kartenverbinder gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
3 ist ein vertikaler Querschnitt entlang der Linie III-III von 1 des Kartenverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
4 ist eine Vorderansicht des Kartenverbinders gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
5 ist ein vertikaler Querschnitt ähnlich wie 3, der den Kartenverbinder gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer eingeschobenen dünnen Karte darstellt.
6 ist ein vertikaler Querschnitt ähnlich wie 3, der den Kartenverbinder gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer eingeschobenen dicken Karte mit doppelter Höhe darstellt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, die den Kartenverbinder gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung mit einer eingeschobenen dicken Karte mit doppelter Höhe darstellt.
8 ist eine Draufsicht, die einen Kartenverbinder gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
9 ist eine Vorderansicht, die den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
10 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht, die den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
11 ist ein Querschnitt, die den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, bevor die Karte eingeschoben ist.
12 ist ein Querschnitt, der den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn die dünne Karte eingeschoben ist.
13 ist ein Querschnitt, die den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn die dicke Karte mit doppelter Höhe eingeschoben ist.
14 ist eine Vorderansicht, die den Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn die dicke Karte mit doppelter Höhe eingeschoben ist.
15A und 15B sind eine Vorderansicht bzw. ein vertikaler Querschnitt, die einen Kartenverbinder gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigen.
16 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dünne Karte zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
17A und 17B sind eine Draufsicht beziehungsweise eine Vorderansicht, die eine dünne Karte von 16 zeigen.
18 ist eine perspektivische Ansicht, die eine dicke Karte mit doppelter Höhe zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
19A, 19B und 19C sind eine Draufsicht, eine Vorderansicht beziehungsweise eine Seitenansicht, die eine dicke Karte mit doppelter Höhe von 18 zeigen.
BESTER MODUS ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Nachfolgend werden die Ausführungsformen dieser Erfindung detailliert mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kartenverbinder gemäß der ersten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. 2 ist ein horizontaler Querschnitt des Kartenverbinders. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie III-III von 1. 4 ist eine Vorderansicht des Kartenverbinders aus der Richtung des Pfeils B in 1 gesehen.
Der Kartenverbinder 1 ist an einem elektronischen Gerät, wie z. B. einem Mobiltelefon, PDA, einem tragbaren Audiogerät und einer Kamera, montiert.
Der in 1 bis 4 gezeigte Verbinder 1 kann sowohl eine dünne Karte 10, wie z. B. eine in 16 und 17 gezeigte MMC-Karte, als auch eine dicke Karte 20 mit doppelter Höhe mit abgestuften Bereichen, wie z. B. eine in 18 und 19 gezeigte SD-Karte, aufnehmen.
In 1 bis 4 weist der Kartenverbinder 1 ein Verbindergehäuse 30 auf, das von oben gesehen annähernd U-förmig ist und aus einem Isoliermaterial, wie z. B. Harz, hergestellt und aus einem Stück mit seitlichen Schenkelabschnitten ausgebildet ist.
Eine Grundplatte 31 des Verbindergehäuses ist mit einer Mehrzahl von Einpressnuten 32 ausgebildet, in denen eine Mehrzahl von Kontakt-Anschlussklemmen 40 aus Blattfedern positioniert und unter Druck eingepasst sind. Diese Kontakt-Anschlussklemmen 40 umfassen Stromversorgungs-Anschlussklemmen und Signal-Anschlussklemmen. Jede der Kontakt-Anschlussklemmen 40 weist einen in der Einpressnut 32 abgestützten Basisbereich und einen elastischen Verformungsbereich auf, der sich wie ein Kragarm vom Basisbereich nach oben zur Grundplatte 31 erstreckt. Der elastische Verformungsbereich weist einen Kontaktbereich 40a auf, der in einem Bogen an seiner vorderen Endseite hervorragt, die unter Druck mit dem zugehörigen aus einer Mehrzahl der Kontaktfelder 13, 25 der Karte 10, 20 in Berührung steht. Ein auf der Basisendseite jedes Basisbereichs ausgebildeter Anschlussklemmenbereich 40b ist mit dem zugehörigen Kontaktfeld einer Platine des elektronischen Gerätes verlötet.
Jede der IC-Karten 10, 20 wird durch eine Karten-Einschuböffnung 33 in den Verbinder 1 eingeschoben, die an der Vorderseite des Gehäuses 30 ausgebildet ist.
Das Verbindergehäuse 30 weist eine Anschlagwand 35 (3) auf, die die seitlichen Schenkelbereiche verbindet und gegen die die Stirnseite der eingeschobenen IC-Karte 10, 20 stoßen kann. An einer Ecke, an der sich die Anschlagwand 35 und einer der seitlichen Schenkelbereiche schneiden, ist eine Eckwand 36 ausgebildet, die mit dem abgeschnittenen Eckbereich 12, 22 der eingeschobenen IC-Karte 10, 20 im Eingriff steht.
Die IC-Karte 10, 20 wird geführt, indem ihre seitlichen Kantenbereiche durch ein Paar von Führungsnuten 50a, 50b abgestützt werden, die an Innenseitenwänden der seitlichen Schenkelbereiche des Gehäuses 13 ausgebildet sind, wenn sie eingeschoben oder herausgezogen wird.
Eine der Führungsnuten 50a erstreckt sich von der Karten-Einschuböffnung 33 zu Eckwand 36 und die andere Führungsnut 50b erstreckt sich von der Karten-Einschuböffnung zur Anschlagwand 35. Diese Führungsnuten 50a, 50b sind jeweils mit einer oberen Wand 51, einer Seitenwand 52 und einer unteren Rand 53 ausgebildet, sodass ihre geöffneten Bereiche einander gegenüberliegen.
An den Einlassbereichen der Führungsnuten 50a, 50b ist die obere Wand 51 mit einer Aussparung 37 ausgebildet und die Seitenwand 52 und die untere Wand 53 sind jeweils mit sich verjüngenden Flächen 38, 39 ausgebildet, um den Einschub der Karte 10, 20 zu erleichtern.
Von der Kante der unteren Wand 53 jeder Führungsnut 50a, 50b erstreckt sich eine zweite Seitenwand 60 nahezu rechtwinklig vertikal nach unten zur unteren Wand 53. Für jede der zweiten Seitenwände 60 ist eine zweite untere Wand ausgebildet und die Oberfläche der zweiten unteren Wand ist bündig mit der Oberfläche der Basisplatte 31. Zwischen den zwei parallelen zweiten Seitenwänden 60 ist ein Zwischenraum 61 ausgebildet.
5 zeigt den Verbinder 1 mit der darin eingeschobenen dünnen Karte 10. Wenn die dünne Karte 10 in den Verbinder 1 eingeschoben wird, werden die Seitenflächen des Kartenkörpers 11 durch die Seitenwände 52 der Führungsnuten 50a, 50b geführt und die Seitenkantenbereiche der Bodenfläche des Kartenkörpers 11 werden geführt, indem sie durch die unteren Wände 53 abgestützt werden. Ferner wird das Spiel der Karte 10 aufgrund der elastischen Kraft der Kontakt-Anschlussklemmen 40 des Verbinders 1 durch die Seitenkantenbereiche der Oberseite des Kartenkörpers 11 verhindert, die durch die unteren Wände 51 der Führungsnuten 50a, 50b begrenzt sind.
6 und 7 zeigen in den Verbinder 1 mit der darin eingeschobenen dicken Karte 20 mit doppelter Höhe.
Wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe in den Verbinder 1 eingeschoben wird, werden die Seitenflächen des oberen Körperbereichs 21 durch die Seitenwände 52 der Führungsnuten 50a, 50b geführt und die Seitenkantenbereiche der Bodenfläche des oberen Körperbereichs 21, d. h. die Stufenbereiche 27, werden auf den unteren Wänden 53 abgestützt. Darüber hinaus wird das Spiel der Karte 20 aufgrund der elastischen Kraft der Kontakt-Anschlussklemmen 40 durch die Seitenkantenbereiche der Oberseite des oberen Körperbereichs 21 verhindert, die durch die oberen Wände 51, wie im Falle der dünnen Karte 10, begrenzt sind
Zudem ist der untere Körperbereich 23 die dicken Karte 20 mit doppelter Höhe im Zwischenraum 61 zwischen den zweiten Seitenwänden 60 untergebracht. Das heißt, dass die Seitenflächen des unteren Körperbereichs 23 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe durch die zweiten Seitenwände 60 geführt werden.
Wie in 16 und 17 gezeigt, befinden sich die Kontaktfelder 13 bei der dünnen Karte 10 auf der Bodenfläche des Kartenkörpers 11.
Bei der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe hingegen befinden sich die Kontaktfelder 25, wie in 18 und 19 gezeigt, auf der Bodenfläche des unteren Körperbereichs 21, d. h. in den ausgesparten Bereichen 24, die im unteren Körperbereich 23 ausgebildet sind.
Der zuvor beschriebene Verbinderaufbau stützt die eingeschobene Karte in der Höhenrichtung folgendermaßen ab. Die dünne Karte 10 wird auf ihrer Bodenfläche durch die unteren Wände 53 der Führungsnuten 50a, 50b abgestützt und die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe wird auf der Bodenfläche ihres oberen Körperbereichs 21 gleichermaßen durch die unteren Wände 53 der Führungsnuten 50a, 50b abgestützt.
Daher bleibt bei diesem Verbinderaufbau der Abstand von den Kontaktfeldern 13 oder 25 zu den Kontakt-Anschlussklemmen 40 des Verbinders unverändert, sodass den Kontakt-Anschlussklemmen die gleiche elastische Verschiebung verliehen werden kann, egal welche der Karten 10 oder 20 eingeschoben wird. Folglich werden beiden Karten 10, 20 nahezu die gleichen Kontaktdrücke und daher eine stabile Kontaktsicherheit verliehen.
Beim obigen Verbinderaufbau kann die Positionierung in der seitlichen Richtung der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe in Bezug auf den Verbinder 1 entweder durch die Seitenwände 52, die die Führungsnuten 50a, 50b ausbilden, oder durch die zweiten Seitenwände 60 darunter realisiert werden. Wenn ein Größenunterschied zwischen den horizontalen Formen der dünnen Karte 10 und dem oberen Körperbereich 21 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe gering ist, kann die seitliche Positionierung der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe durch die oberen Seitenwände 52 erfolgen. Wenn der Größenunterschied beträchtlich ist, kann die seitliche Positionierung der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe durch die unteren zweiten Seitenwände 60 erfolgen.
[Zweite Ausführungsform]
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8 bis 14 beschrieben.
8 ist eine Draufsicht, die einen Kartenverbinder gemäß der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung zeigt. 9 ist eine Vorderansicht des Kartenverbinders aus einer Richtung eines Pfeils B in 8 gesehen. 10 ist eine teilweise ausgeschnittene Draufsicht des Kartenverbinders.
Der in 8 bis 10 dargestellte Kartenverbinder 1 kann sowohl eine dünne Karte 10, wie z. B. eine in 16 und 17 dargestellte MMC-Karte, als auch eine dicke Karte 20 mit doppelter Höhe mit Stufenbereichen, wie z. B. eine in 18 und 19 dargestellte SD-Karte aufnehmen. Bauteile mit den gleichen Funktionen wie jenen der ersten Ausführungsform sind die gleichen Bezugszeichen zugeordnet, um das Verständnis der zweiten Ausführungsform zu erleichtern.
In 8 und 10 ist eine Grundplatte 31 des Verbindergehäuses 30 mit einer Mehrzahl von Einpressnuten 32 ausgebildet, in die eine Mehrzahl von Kontakt-Anschlussklemmen 40 aus Kontakt-Blattfedern unter Druck eingepresst sind. Die Kontakt-Anschlussklemmen 40 werden jeweils wie ein Kragarm abgestützt und weisen einen Kontaktbereich 40a auf, der an deren vorderen Endseite herausragt, sodass die Kontaktbereiche 40a in einen Druckkontakt mit einer Mehrzahl von Kontaktfeldern 13, 25 der Karte 10, 20 kommen. Die auf den Basisendseiten der Kontakt-Anschlussklemmen 40 ausgebildeten Anschlussklemmenbereiche 40b sind mit den Kontaktfeldern einer Platine eines elektronischen Geräts verlötet.
Diese Kontakt-Anschlussklemmen 40 stellen eine elektrische Verbindung zwischen der Karte 10, 20 und dem elektronischen Gerät her und liefern durch ihre elastische Kraft gleichzeitig eine entsprechende Karten-Haltekraft, wenn die Karte eingeschoben wird.
Die IC-Karte 10, 20, wird durch eine Karten-Einschuböffnung 33, die an der Vorderseite des Gehäuses 30 ausgebildet ist, in den Verbinder 1 eingeschoben.
Das Verbindergehäuse 30 ist mit einer Anschlagwand 35 ausgebildet, mit der die eingeschobene IC-Karte 10, 20 in Eingriff kommt. An einer Ecke der Anschlagwand 35 ist eine hervorstehende Eckwand 36 ausgebildet, mit der der abgeschnittene Eckbereich 12, 22 der IC-Karte 10, 20 in Eingriff kommt.
Auf einem Seitenbereich des Verbindergehäuses 30 ist ein Hebel-Haltebereich 3 außerhalb der Führungsnut 50a ausgebildet, um einen Auswurfhebel 2 verschiebbar zwischen einer Anfangsposition und einer Auswurfposition in Richtung des Karteneinschubs und Kartenauszugs zu führen. Der Hebel-Haltebereich 3 umschließt den Auswurfhebel 2 in drei oder vier Richtungen.
Im Gehäuse 30 ist auf der anderen Seite der Anschlagwand 35 ein Nockenhebel-Aufnahmebereich 5 ausgebildet, in dem ein Nockenhebel 4 montiert ist. Der Nockenhebel 4 ist um eine Welle 6 in einer zur Oberfläche der Grundplatte 31 des Gehäuses 30 parallelen Ebene drehbar montiert. Ein Ende des Nockenhebels 4 kann mit einem vorderen Ende 2a des Auswurfhebels 2 im Eingriff stehen und das andere Ende kann mit der Stirnseite der Karte 10 oder 20 im Eingriff stehen.
Der Auswurfhebel 2 und der Nockenhebel 4 bilden einen Auswurfmechanismus, um die Karte 10, 20 auszuwerfen.
Wenn die Karte 10, 20 in den Verbinder 1 eingeschoben wird, drückt die Stirnwand der Karte 10, 20 auf ein Ende des Nockenhebels 4, das daraufhin auf eine Position gedreht wird, die in 8 durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet ist. Dies bewirkt, dass das andere Ende des Nockenhebels 4 auf die Stirnseite 2a des Auswurfhebels 2 drückt, wodurch der Auswurfhebel 2 zurückgezogen wird.
Wenn der Auswurfhebel 2 bei eingeschobener Karte nach vorn gedrückt wird, drückt die Stirnseite 2a des Auswurfhebels 2 auf ein Ende des Nockenhebels 4, wodurch der Nockenhebel 4 auf eine Position gedreht wird, die in 8 durch eine Strichpunktlinie mit zwei Punkten gekennzeichnet ist. Als Folge dieser Drehung drückt das andere Ende des Nockenhebels 4 auf die Stirnwand der Karte 10, 20, wodurch die Karte ausgeworfen wird.
Die IC Karte 10, 20 wird geführt, indem ihr seitlicher Kantenbereiche durch einen Paar von Führungsnuten 50a, 50b abgestützt wird, die auf den Innenseitenwänden des Gehäuses 30 ausgebildet sind, wenn sie eingeschoben oder herausgezogen wird.
Eine der Führungsnuten 50a erstreckt sich von der Karten-Einschuböffnung 33 zur Eckwand 36 und die andere Führungsnut 50b erstreckt sich von der Karten-Einschuböffnung 33 zur Anschlagwand 35.
Diese Führungsnuten 50a, 50b werden jeweils durch eine obere Wand 51, eine Seitenwand 52 und eine untere Wand 53 ausgebildet. Von der Kante der unteren Wand 53 jeder Führungsnut 50a, 50b erstreckt sich eine zweite Seitenwand 60 nach unten.
Darüber hinaus ist, wie in 10 und 11 dargestellt, ein Bremsteil 7, das aus einer elastischen Blattfeder hergestellt ist, in einem Teil der Führungsnut 50a auf der anderen Seite hiervon eingebaut. Das Bremsteil 7 bringt eine Bremskraft auf die Karte 10, 20 auf, wenn die Karte ausgeworfen wird.
Das Bremsteil 7 weist einen stationären Bereich 7a, der an einer Bremsteil-Auflagefläche 70 befestigt ist, einen Blattfederbereich 7b, der sich in Richtung des Karteneinschubs und Kartenauszugs erstreckt, und einen vorderen Eingriffsbereich 7c auf, der in einem Bogen herausragt, um mit der Bodenfläche der Karte 10, 20 in Eingriff zu stehen. Anhand des starr befestigten stationären Bereichs 7a wird das Bremsteil 7 wie ein Kragarm abgestützt. Unter dem vorderen Eingriffsbereich 7c des Bremsteils 7 weist das Gehäuse 30 eine Öffnung 71 auf, damit der vordere Eingriffsbereich 7c nach unten entweichen kann. Um die Bremskraft auf die Karte 10, 20 beim Auswurf effektiv aufzubringen, ist die andere Seite des Bremsteils 7 starr befestigt und die Vorderseite freigelassen.
Die Bremsteil-Auflagefläche 70, an der das Bremsteil 7 befestigt ist, ist an einer Position mit einem vorgegebenen Abstand niedriger als die untere Wand 53 der Führungsnut 50a ausgebildet, so dass, wenn das Bremsteil 7 durch die Druckkraft der Karte elastisch verformt wird, das Bremsteil 7 eine vorgegebene Überstandsgröße sicherstellen kann. Die Breite des Blattfederbereichs 7b und der vordere Eingriffsbereich 7c des Bremsteils 7 ist nahezu gleichgroß wie die Breite der Bodenfläche des Kantenbereichs des oberen Körperbereichs 21 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe, d. h. die Breite des Stufenbereiche 27, festgelegt.
12 stellt den Zustand des Verbinders mit der darin eingeschobenen dünnen Karte 10 dar.
Wenn die dünne Karte 10 in den Verbinder 1 eingeschoben wird, werden die Seitenflächen des Kartenkörpers 11 durch die Seitenwände 52 der Führungsnuten 50a, 50b geführt und die Seitenkantenbereiche der Bodenfläche des Kartenkörpers 11 werden durch die unteren Wände 53 abgestützt. Zudem werden die Seitenkantenbereiche der Oberseite des Kartenkörpers 11 durch die oberen Wände 51 begrenzt, um zu verhindern, dass die Karte 10 durch die elastische Kraft der Kontakt-Anschlussklemmen 40 des Verbinders 1 schwimmend beweglich ist.
Wenn die dünne Karte 10 eingeschoben wird, wird der vordere Eingriffsbereich 7c des Bremsteils 7 ferner durch den Seitenkantenbereich der Karte 10 nach unten gepresst, wobei das Bremsteil 7 elastisch nach unten verformt wird. Dadurch wird bei eingeschobener Karte die Druckbelastung des Bremsteils auf die Bodenfläche der Karte 10 aufgebracht, so dass eine Bremskraft auf die Karte aufgebracht werden kann, wenn die Karte vom Auswurfmechanismus ausgeworfen wird.
13 und 14 zeigen den Zustand des Verbinders 1, wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe eingeschoben ist.
Wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe in den Verbinder 1 eingeschoben wird, werden die Seitenflächen des oberen Körperbereichs 21 der Karte 20 durch die Seitenwände 52 der Führungsnuten 50a, 50b geführt und die Seitenkantenbereiche der Bodenfläche des oberen Körperbereichs 21, d. h. die Stufenbereiche 27, werden durch die unteren Wände 53 abgestützt. Ferner werden die Seitenkantenbereiche der Oberseite des oberen Körperbereichs 21 durch die oberen Wände 51 begrenzt, um zu verhindern, dass die Karte 20 durch die elastische Kraft der Kontakt-Anschlussklemmen 40 schwimmend beweglich ist. Der untere Körperbereich 23 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe ist im Gehäuseraum zwischen den zweiten Seitenwänden 60 angeordnet.
Wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe eingeschoben wird, wird der vordere Eingriffsbereich 7c des Bremsteils 7 durch den Seitenkantenbereich der Bodenfläche des oberen Körperbereichs 21 der Karte 20, d. h. den abgestuften Bereich 27, nach unten gedrückt, wodurch das Bremsteil 7 elastisch nach unten verformt wird. Dadurch wird bei eingeschobener Karte 20 die Druckbelastung des Bremsteils 7 auf den Stufenbereich 27 der Karte 20 aufgebracht, so dass eine entsprechende Bremskraft auf die Karte aufgebracht werden kann, wenn die Karte 20 ausgeworfen wird.
Weil das Bremsteil 7 beim obigen Verbinderaufbau so angeordnet ist, dass es von unten gegen die gleich dicken Bereiche der zwei Karten 10, 20 mit unterschiedlicher Dicke drückt, wird das Bremsteil 7 um den gleichen Abstand verschoben, egal welche der beiden Karten 10, 20 eingeschoben wird. Dies bedeutet, dass die vom Bremsteil 7 erzeugten Kontaktdrücke, die auf die Karte 10 und die Karte 20 einwirken, praktisch gleich groß sind. Wenn die Karte durch den Auswurfmechanismus ausgeworfen wird, sind somit die Reibwiderstände gleichgroß, die durch die elastische Kraft des Bremsteils 7 auf die zwei Karten 10, 20 aufgebracht werden, wodurch stabile Auswurfvorgänge bei beiden Karten gewährleistet werden. Ferner wirkt das Bremsteil 7 auch als Bremseinrichtung, um zu verhindern, dass die Karte aufgrund der unerwarteten externen Kräfte aus dem Verbinder herausfällt, wenn die Karte eingeschoben wird. Das Bremsteil 7 kann folglich ein stabileres Halten der Karte gewährleisten.
[Weitere Ausführungsform]
15A und 15B zeigen eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist eine Öffnungsbreite W1 einer oberen Platte 55, die die oberen Wände 51 der Führungsnuten 50a, 50b des Verbindergehäuses 30 bildet, größer als eine Breite W2 der Bodenfläche des unteren Körperbereichs 23 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe und kleiner als eine Breite W3 des oberen Körperbereichs 23 festgelegt (siehe 15A und 15B; 15A und 15B zeigen den Zustand, bei dem die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe auf dem Kopf stehend eingeschoben ist).
Wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe bei dieser Konstruktion irrtümlich auf dem Kopf stehend eingeschoben wird, wird der obere Körperbereich 21 durch die Führungsnuten 50a, 50b geführt, wobei der untere Körperbereich 23 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe in der Öffnung mit der Breite W1 aufgenommen wird, die in der oberen Platte 55 ausgebildet ist. Demzufolge sind die elastische Verschiebung des Bremsteils 7, wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe irrtümlich auf dem Kopf stehend eingeschoben wird, und die elastische Verschiebung gleichgroß, wenn die Karte normal eingeschoben wird. Selbst wenn die dicke Karte 20 mit doppelter Höhe falsch eingeschoben wird, wird das Bremsteil 7 folglich nicht über seine Belastungsgrenze hinaus verschoben und kann zuverlässig davor geschützt werden, plastisch verformt zu werden.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Bremsteil 7 der vorliegenden Erfindung beim Kartenverbinder mit einem Auswurfmechanismus verwendet wurde, kann das Bremsteil 7 dieser Erfindung auch bei Kartenverbindern ohne Auswurfmechanismus eingesetzt werden. Das heißt, dass bei diesen Verbindertypen das Herausfallen der Karte im Wesentlichen durch die Druckkraft einer Mehrzahl von Kontakt-Anschlussklemmen 40 verhindert wird. Für ein sicheres und stabileres Halten der Karte kann der Kartenverbinder ohne Auswurfmechanismus mit dem Bremsteil 7 versehen werden, das verwendet wird, um die Bremskraft auf die Karte in der Karten-Auszugsrichtung während dem Karteneinschubvorgang aufzubringen.
Während bei den oben genannten Ausführungsformen die obere Platte 55 des Verbindergehäuses 30 nur die Führungsnuten 50a, 50b, die Anschlagwand 35 und ihre Umgebungen abdeckt, kann die obere Platte 55 die gesamte Fläche oder fast die gesamte Oberfläche der Karte abdecken. Um den unteren Körperbereich 23 der dicken Karte 20 mit doppelter Höhe in diesem Fall aufzunehmen (zu ermöglichen, nach oben zu entweichen), wenn die Karte 20 irrtümlich auf dem Kopf stehend eingeschoben wurde, muss die obere Platte 55 mit einer Ausnehmung ausgebildet werden, die in der Höhenrichtung zurückspringt.
Ferner kann das Verbindergehäuse aus einer Mehrzahl von Gehäuseelementen, wie z. B. einem oberen Metallgehäuse das durch eine Blechbearbeitung hergestellt wurde, und einem aus Harz ausgebildeten unteren Gehäuse zusammengesetzt sein.
Wo der Verbinder auf einer Platine auf dem Kopf stehend eingebaut ist, kann die Platine verwendet werden, um als obere Platte des Verbinders zu dienen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen verwenden eine SD-Karte als Beispiel einer dicken Karte 20 mit doppelter Höhe und eine MMC-Karte als Beispiel für die dünne Karte, aber die vorliegende Erfindung kann außerdem bei anderen Typen von IC-Karten verwendet werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Weil die Karte bei dieser Erfindung im Verbinder derart abgestützt ist, dass, ganz gleich welche der beiden Karten mit unterschiedlichen Dicken eingeschoben wird, der Abstand von den Kontaktfeldern der Karte zu den Kontakt-Anschlussklemmen des Verbinders gleich bleibt, werden den Kontakt-Anschlussklemmen die gleichen elastischen Verschiebungen verliehen, egal welche Karte eingeschoben wird. Folglich können die beiden Karten eine stabile Kontaktsicherheit sicherstellen.
Weil das elastische Bremsteil gegen die gleich dicken Bereiche der ersten und zweiten Karten mit unterschiedlichen Dicken gepresst wird, bleibt die Verschiebung des elastischen Bremsteils die gleiche, egal welche der ersten oder zweiten Karten eingeschoben wird. Daher bleibt der auf die Karte aufgebrachte Reibwiderstand des Bremsteils beim Auswurf der Karte bei den ersten und zweiten Karten der gleiche, wobei dadurch verhindert wird, dass diese beiden Karten schnell herauskommen und aus dem Verbinder fallen, wodurch ein stabiler Auswurfvorgang realisiert wird.
Wenn die Karte mit doppelter Höhe irrtümlich auf dem Kopf stehend eingeschoben wird, kann bei dieser Erfindung zudem der untere Körperbereich der dicken Karte mit doppelter Höhe durch die in der oberen Gehäuseplatte ausgebildete Öffnung oder Aussparung nach oben entweichen, wodurch ermöglicht wird, dass dem Bremsteil die gleiche elastische Verformung wie während dem normalen Einschub verliehen wird und dadurch verhindert werden, dass das Bremsteil über seine Belastungsgrenze hinaus verformt oder verschoben wird.
Weil bei dieser Erfindung das elastische Bremsteil ferner eine Bremskraft auf die Karte in der Karten-Auszugsrichtung aufbringt, wenn die Karte eingeschoben wird, kann die Karte stabil und sicher gehalten werden, wodurch verhindert wird, dass die Karte aufgrund der unerwarteten äußeren Kräfte aus dem Verbinder herausfällt.

Claims

Kartenverbinder, der eine erste Karte (20) und eine zweite Karte (10) mit unterschiedlicher Dicke in einem Verbindergehäuse (30) aufnehmen kann, sodass die mit einer Oberfläche versehenen Kontaktfelder (25, 13) einer eingeschobenen Karte, die parallel zu einer Einschubrichtung (B) angeordnet sind, in Kontakt mit Kontaktanschlussklemmen (40) kommen, die im Verbindergehäuse (30) angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein Paar von Führungsnuten (50a, 50b), die in beiden Innenseitenwänden des Verbindergehäuses (30) ausgebildet sind, um die Seitenkantenbereiche der ersten Karte (20) und der zweiten Karte (10) abzustützen; wobei zwischen diesem Paar von Führungsnuten (50a, 50b) ein erster Zwischenraum definiert ist, um in diesem die zweite Karte (10) oder einen ersten Körperbereich der ersten Karte (20) aufzunehmen; und zweite Seitenwände (60) benachbart zum ersten Zwischenraum definiert sind, um einen zweiten Zwischenraum (61) zu definieren, um in diesem einen zweiten Körperbereich (23) der ersten Karte (20) aufzunehmen; wobei die Kontaktanschlüsse (40) sich von einer Grundplatte (31) des Verbindergehäuses (30) durch den zweiten Zwischenraum (61) in den ersten Zwischenraum erstrecken, wobei die Grundplatte (31) an den zweiten Zwischenraum (61) angrenzt und in Bezug auf den ersten Zwischenraum auf der gegenüberliegenden Seite des zweiten Zwischenraums liegt.
Kartenverbinder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: ein elastisches Bremsteil (7), das an einer solchen Position angeordnet ist, dass es in die Bodenfläche des ersten Körperbereichs (21) der ersten Karte (20) eingreift, wenn die erste Karte (20) eingeschoben wird, und in die Bodenfläche des Kartenkörpers (11) der zweiten Karte (10) eingreift, wenn die zweite Karte (10) eingeschoben wird, wobei das Bremsteil (7) eine Bremskraft auf die erste Karte (20) oder die zweite Karte (10) in einer Karten-Ausziehrichtung aufbringt.
Kartenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (60) an solchen Stellen ausgebildet sind, dass sie die Seitenflächen des zweiten Körperbereichs (23) der ersten Karte (20) führen können.
Kartenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ferner aufweist: einen Auswurf-Mechanismus (2, 4), um die Karte (10, 20) auszuwerfen.
Kartenverbinder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bremsteil (7) an einer Position befestigt ist, die in einem entfernten Bereich von einer dieser Führungsnuten (50a) liegt, und die um einen vorgegebenen Abstand niedriger als eine erste Wand (53) der Führungsnut (50a) liegt.
Kartenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Gehäuseplatte (55), die zweite Wände (51) der Führungsnuten (50a, 50b) bildet, mit einer Öffnung ausgebildet ist, die eine Breite (W1) aufweist, die größer als die (W2) des zweiten Körperbereichs (23) der ersten Karte (20) ist.
Kartenverbinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine obere Gehäuseplatte (55), die die zweiten Wände (51) der Führungsnuten (50a, 50b) bildet, mit einer Ausnehmung ausgebildet ist, die eine größere Breite als die (W2) des zweiten Körperbereichs (23) der ersten Karte (20) aufweist, und in der Höhenrichtung zurückspringt.