CN1363909A - 一种连接器 - Google Patents

Abstract

公开了一种电连接器。该连接器有支撑触点的基体,触点可电连接相配合的部件上对应的触点。电连接器的触点是可弹性变形的中空突出体。该连接器特别适用于智能卡读卡器。

Description

一种电连接器

技术领域

本发明涉及一种电连接器，虽不是专门用于但特别适用于如手提电话的用户身份模块(SIM)卡这样的信息可交换的卡，以及用于包括电子支付卡，数据储存(SD)卡或移动通信控制(MMC)卡等其它信息可交换的卡。

背景技术

根据诸多标准中的全球移动通信系统(GSM)标准运作的手提电话要求使用者在主网络中建立通讯联系之前插入SIM卡。此SIM卡是所谓的智能卡类型，嵌入了包括与特定使用者相关的信息的集成电路，可以令使用者进入通讯网络。没有SIM卡，手提电话通常仅能用于拨打预定次数的紧急电话。

SIM卡的表面有许多不连续的接触区。这些区是内部连接到嵌入的集成电路的平面传导区，各个区与相邻的区是绝缘的，可以与构成主装置，如手提电话，一部分的适当读卡器接触。一般来说，在主装置的读卡器和卡之间的接触受到弹性金属触点的作用，受到弹性偏压的触点与SIM卡的各个接触区相接触。

适用于SIM卡读卡器的连接器的示例在附图的图1中显示。连接器100包括由绝缘塑料材料构成的主体部分110。主体部分包含多个电连接器。在主体部分的上表面有六个弹性电触点120，其设置成可以与SIM卡的传导区相接触。这些触点既可以电连接到用于固定连接器100到电路板的触点130也可以与触点130整体形成。各个触点130通过焊接连接到印刷电路板(PCB)上的迹线(trace)。

为了保证SIM卡和触点120之间的可靠连接，需要施加一个恒定的压力来保证SIM卡的触点和连接器100的触点120之间的接触。

所需要的接触压力可通过很多方式来施加。有些解决方案要求有固定SIM卡的支架，SIM卡可以锁定到连接器上方的适当位置。然而，在图2a中显示了一种简单的方法。详情可见图2b。

图2a显示了NoKia6210手提电话的SIM卡读卡器的图象，图2b显示了读卡器详细的示意图。

图2b所示的SIM卡读卡器包括接受SIM卡的缺角区200。在缺角区的右下角有一个只允许SIM卡沿一个方向插入的方位特征部分220。

SIM卡可以通过将其左侧边放置在突出部分210之下来插入。突出部分210可沿左侧边将此卡固定在适当的位置。此卡的右侧边然后进入到缺角区200，覆盖连接器100。为了将SIM卡固定在适当位置，滑动锁钩230移动到左边，使SIM卡通过突出部分210和锁钩230的接合固定在适当位置。

锁钩是个简单的有一定形状的金属件，可以保证在由突出部分240限定的路线上进行移动。

这样接触得到保证，当读卡器施加的向下压力使卡保持与连接器100弹性触点120接触。

除了SIM卡，手提装置不断地设置其它信息可交换的存储装置，例如用于电子商务或移动商务(e-商务或m-商务)的电子支付卡。在这种系统中，使用者可以用电子支付卡来支付购买的物品。例如电子支付卡允许从银行帐户或信用帐户进行付款。

另外，手提无线电话不断增加的多媒体性能，如数码相机功能、音乐回放功能或视频回放功能，意味着本身一定有大量的数据产生或读取。为此，设置了大容量的存储卡。该存储卡可以取下地连接到手提装置。例如，带有照相功能的手提电话能够拍照，并选择是将图象储存在本身所带的数据存储卡还是通过通讯网络将其发送到另一使用者。如果图象储存在本身，使用者可以将包含图象数据的卡取下，将卡中的数据传输到，比方说，个人电脑。

图1所示的连接器的高度在2.7毫米。SIM卡的高度在0.8毫米。这两个尺寸，加上要求有的保持机构如图2b中滑动的锁钩230，可导致SIM卡读卡器的总高度大约在5或6毫米。手提电话装置的不断小型化使容纳所需要的上面介绍的一个或多个可交换数据的存储装置变得日益困难。

特别地，进一步减少现有连接器的尺寸通常是不实际的，这是由于当连接器变小时触点120很容易损坏。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种与相配合的连接器连接的电连接器，这种连器包括支撑触点的基体，触点可以与相配合部件的对应触点进行电连接，其中电连接器触点是可弹性变形的中空突出体。

有利地，此连接器可以包括多个触点，所以提供了完整的多极连接器。

最好，连接器的触点通常设置成圆头形，即，是中空的并有凸出的外表面和通常是内凹的内表面。

触点可以固定的基体最好是柔性的印刷电路板，虽然刚性的印刷电路板也可以使用。

基体最好设置有将触点连接到主装置中的其它电路的迹线。

触点可以通过适当的焊接和粘接剂有利地连接到基体。

为了保持与配合部件的可靠连接，连接器最好包括使配合部件保持与读卡器电接触的机构。

这种保持与配合部件可靠电连接的机构最好不要很大地增加连接器的体积。适当的保持机构是一种可以将配合部件固定在适当位置的简单的滑动锁钩。

触点最好是用金属材料制造，由于金属材料有所需要的导电性和弹性。然而，触点也可由绝缘材料构成，如带有适当的导电材料涂层的塑料材料。

最好，触点永久连接在基体上的导电迹线以进一步连接到相关的电路。

在一个有优点的实施例，连接器可以布置成包括位于基体相对表面的一个或多个触点。通过这种方式，连接器可以同时接触两个相配合的部件。这样布置的好处是，其所占的体积只是稍微大于相连接的配合部件的体积。

这种连接器有效的使用于智能卡读卡器，其中智能卡在一个或多个表面上采用平面布置的方式设置了多个触点。

得益于本发明的一种智能卡是用于手提电话的所谓的SIM卡。

附图说明

为了更好地了解本发明以及了解本发明是如何实施的，将通过示例的方式同时参考附图对本发明加以介绍，其中：

图1是现有技术的电连接到智能卡的电连接器；

图2a显示了手提电话的现有技术SIM卡读卡器的图象；

图2b是图2a的读卡器详细的示意图；

图3a是根据本发明实施例的SIM卡读卡器的平面图；

图3b是图3a的SIM卡读卡器的截面图；

图4显示位于手提电话的图3所示的SIM卡读卡器；

图5显示了另一个读卡器的结构；

图6a显示了能同时读取两个卡的结构；

图6b显示了能同时读取两个卡的另一种结构；

图7a显示了根据本发明实施例的双卡读卡器的构造；

图7b显示了图7a所示的双卡读卡器的截面图。

具体实施方式

图3显示了根据本发明实施例的SIM卡读卡器300。读卡器包括基体材料310，其上有印刷的导电迹线320。对应导电迹线的位置处有多个用作触点的导电的中空圆头330固定在基体上，圆头是由导电材料制成。圆头的可选择的组成是带有导电涂层的塑料材料。圆头可被视为中空球的一部分，在本实施例中稍小于半球。在这个实施例中的圆头在底部通常是环形的并且是下凹的。然而，只要能发挥作用根据本发明实施例的触点不必要是圆头形。

圆头330的中空特点提供了保证可靠的电连接所需的弹性。当圆头受到施加的压力，即在SIM卡连接时，圆头结构会弹性变形。但是一旦施加的力取消，圆头结构恢复到其稳定的平衡位置。假如圆头尺寸适当选择可使疲劳的作用最小，会进行这样的工作。

可看到触点是不需支撑的和能自己支撑的，即不需要支撑结构。这点与图1中的现有技术的连接器相反，现有技术的连接器要求有相对较大的绝缘体部分110来保证触点结构的完整性。不可以简单地将现有技术连接器的主体部分移走，因为这样连接器可能会短路或因缺少支撑结构而损坏。本发明的实施例通过取消这种主体结构极大地减小了连接器的体积。

圆头触点结构固有的稳定性带来了优越性，各个圆头通过自动化加工设备可以容易地设置在柔性印刷电路板310。但是其它形状的触点也可以满意地发挥作用，也可以用于根据本发明实施例。例如，触点可以有非圆形的形状如采用椭圆形，另一种是带有开口端的中空半圆柱形触点，其具有与圆头形相同的弹性性能。

图3b显示了线A-A的读卡器300的截面图。图中清楚地显示了固定在基体310上的圆头330。

基体材料是柔性的绝缘材料，如通常用于制作柔性印刷线路板的材料。多条导电的迹线以普通方式印刷在基体上。迹线从基体的一端开始延伸，在端部设置了与将读卡器300连接到印刷电路板的连接器连接的接触片340。在接触片340的另一端，迹线以环形迹线终止，环形迹线的尺寸对应连接到基体的金属圆头330的形状。圆头可以通过很多种方式连接，如通过焊接或导电胶。

与圆头的圆周配合的环形的迹线只是一种可能的迹线结构。迹线可以围绕圆周形成一个或多个不连续的点，或者环形迹线可以是满的。

一旦装配好，读卡器300就可以安装到主装置，如手提电话。这是通过连接器实现的，连接器固定在接触片340上，并与主装置上的对应连接器相插接。另外，读卡器可以通过作为主装置的印刷电路板的一部分永久地连接到主装置。

图4显示了置于主装置的读卡器300，在本实施例的情况下，是一手提电话。电话的主电路板400支撑装置所有的主要元件。特别是，主处理器，显示驱动器，音频电路，和射频电路。射频电路位于屏蔽金属外壳410的内部，这可以防止任何杂散的射频信号干扰装置的其它信号。

SIM卡读卡器300固定在外壳410的表面。圆头330朝向离开外壳的方向。读卡器300的另一端终止于连接器420，使得可以接近SIM卡。其中连接器420将读卡器连接到线路板400因而连接到电话的处理器。

SIM卡500位于电话的顶盖430中的凹槽，通过利用小弹性夹440将卡固定在凹槽中。其它的固定方式也是可以的。例如，与图2a和图2b所示近似的滑动锁钩结构可以用于固定SIM卡。

一旦将SIM卡固定在凹槽中，只要简单地将顶盖430连接到电话上卡就可以接触读卡器。顶盖可以任何方便的方式连接，只要能有牢固的连接。例如，一种已知的连接电话顶盖的技术是通过锁钩来固定顶盖的滑动连接。还可以选择用螺丝或其它的固定件来连接顶盖。这种技术适用于无须经常更换SIM卡或类似智能卡的情况。

一旦卡500可靠地接触读卡器300，圆头330接触SIM卡的各个区，建立其间的电接触。由于圆头是中空的金属圆顶，故是有弹性的。如果施加足够的力可使圆头几乎完全平坦地贴在基体上，其结果是读卡器占据的空间变得可以忽略。使用中整个SIM卡和读卡器的结构并不厚过与读卡器的基体310结合的SIM卡的厚度，为了清楚起见，图4显示了SIM卡和基体之间比实际间隙大一些的间隙。

一旦包含SIM卡的顶盖移开，圆头330弹回到正常的松开位置，如图3b所示。

如图4所示，读卡器300不必固定到屏蔽外壳410。而是代之将读卡器完全集成到电话的主印刷电路板400。图5显示了这种结构。相同的数字代表了同一特征部分。为了清楚起见SIM卡和基体(在本例中是电路板400)之间的间隙再一次被放大。

在本发明的一个进展中，SIM卡读卡器能够读两个SIM卡或其它的智能卡。对于手提电话有必要接近不止一套储存在另外的卡中的信息。例如，在移动商务(e-商务)时，使用者可能希望直接从电话中购买东西。为了实现这个目标，就要插入电话支付卡以便储存的详情可以发送到位于通讯联系的另一端的商家系统中。可以设想支付卡将是紧靠目前用于电话的SIM卡设置的智能卡。

在另一种结构中，可能会希望安装两个SIM卡，各个卡对应不同的网络供应商的不同网络帐户。通过这种方式，使用者可以从一个电话进入不止一个电话帐户。

因此希望在任何给定的时间里电话能够接受和进入不止一个智能卡。

设置两个现有技术读卡器可能受到手提无线电话中空间不够的限制，通过提供下面介绍的两个读卡器，可以使其占据的空间与现有技术的单个读卡器占据的空间类似。

图6a显示具有固定在相对表面上的导电圆头330的基体310`。这样，两个SIM卡可如图所示位于读卡器的两个侧面。在此示例中，基体310`可以用比在前面实施例中柔性印刷电路板使用的材料更大刚性的材料。另外，前面实施例中的柔性印刷电路板310可以固定到刚性更大的框架来提供所要求的刚性。

图7a显示根据本发明实施例的读卡器的平面图。图7b显示了沿线B-B的截面图。读卡器位于手提电话的内部结构中。一凹槽610设置在结构中以便放置第一SIM卡。图6a的读卡器连接到主体600的铰链上。读卡器包括了基体310`和围绕基体的相对刚性的框架630。如图7b所示框架和基体铰接以便第一SIM卡可以插进凹槽中。一旦插进框架落在卡上，锁钩620滑过来保持读卡器和卡之间的接触压力。

一旦第一卡保存在凹槽中，第二套圆头升起暴露在读卡器的顶表面。第二卡(可以是SIM卡或者是其它形式的智能卡)就是与这些圆头接触。第二卡的连接可以如同第一实施例一样来实现，即可以在电话的另一壳体部分设置凹槽。也就是在后壳体。所以一旦连接上，卡就与读卡器有可靠的连接。

使用相对刚性的基体310`或框架630的好处是读卡器能够一个卡用于两个槽。

图6b的读卡器可能会用于某些场合。如果只是使用一个卡则要求使用无效卡来保证接触压力。

虽然是对应用于智能卡特别是SIM卡进行了介绍，专业人士马上知道所介绍的连接器可以用于要求电连接器能够与适合的配对部件接触的场合。具体的例子包括了任何类型的可更换的或半永久的插入卡。

本发明包括了在本文中任何明确地或概括地公开的新特征或特征组合，不管其是否涉及权利要求或是否解决了部分或全部提出的问题。

Claims (17)

1.一种与配合的连接器连接的电连接器，包括支撑触点的基体，所述触点可电连接相配合的部件上的对应触点，其中，所述电连接器的触点是可弹性变形的中空突出体。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述触点外表面一般是凸出的。

3.根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于，所述触点一般是圆头状的。

4.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述触点是金属制成的。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的连接器，其特征在于，所述触点包括经过处理可以导电的绝缘材料。

6.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述基体包括印刷电路板(PCB)。

7.根据权利要求6所述的连接器，其特征在于，所述印刷电路板是柔性的。

8.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述基体支撑与所述触点电连接的导电迹线。

9.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器包括保持配合部件与所述连接器接触的机构。

10.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述触点通过焊接固定在所述基体的适当位置上。

11.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器包括多个触点。

12.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述基体在其两个相对表面支撑所述触点。

13.根据权利要求中12所述的连接器，其特征在于，所述连接器可以设置成与两个布置在所述基体相对侧面的配合部件相接触。

14.根据前面权利要求中任一项所述的连接器，其特征在于，所述连接器可用于智能卡读卡器。

15.根据权利要求14所述的连接器，其特征在于，所述智能卡是手提电话的用户身份模块卡(SIM)。

16.一种包括前面权利要求中任一项所述连接器的手提电话。

17.一种基本如本文所介绍的连接器，其特征可特别参考附图3-7。

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