卡装置.pdf

一种卡装置，具有容纳于卡盒中的电路基板以及可转动地设置在卡盒外部的天线。由导电材料形成的天线转动轴(12)被设置在天线的底部。该天线转动轴(12)沿电路基板的基板表面经由卡盒的通孔从卡盒外部向内部延伸，天线转动轴(12)由卡盒可转动地支承，同时从电路基板上抬起。与天线转动轴(12)相对的电路基板部分具有固定于此的馈电端(20)。该馈电端(20)具有通过弹性力以面接触方式从两对向侧夹住天线转动轴的一对天线转动轴弹性挤压部分(22A、22B)。

1.  一种卡装置，包括：容纳电路基板的卡盒；以及可转动地设置在卡盒外部并电气连接于设置在电路基板上的电路的天线，其中，所述卡盒的侧壁设有通孔，一根天线转动轴延伸过所述通孔，所述天线转动轴位于天线底部并由导电材料制成，所述天线转动轴通过通孔从卡盒外部朝向卡盒内部延伸，天线转动轴沿卡盒中电路基板的基板表面而设置，同时与基板表面分离，其中，与天线转动轴相对的电路基板的一部分具有固定于此的馈电端，所述馈电端电气连接于电路基板的电路，所述馈电端具有一对用弹性力从两对向侧夹住天线转动轴的天线转动轴弹性挤压部分，所述一对天线转动轴弹性挤压部分通过与天线转动轴外周表面的面接触而与天线转动轴压力接触，所述天线转动轴藉由天线转动轴弹性挤压部分而电气连接于电路基板的电路。

2.  如权利要求1所述的卡装置，其特征在于，所述馈电端用设置在所述馈电端和所述电路基板之间的导电性粘合材料固定于所述电路基板。

3.  如权利要求2所述的卡装置，其特征在于，所述卡盒的内表面上设有天线转动轴支承部分，所述天线转动轴支承部分以使天线转动轴从电路基板上抬起的方式可转动地支承通过通孔延伸入卡盒的天线转动轴。

4.  如权利要求3所述的卡装置，其特征在于，所述馈电端具有设置在一对天线转动轴弹性挤压部分之间并位于馈电端上部的插入口，其中卡盒包括前盖和后盖的结合，所述前盖位于电路基板的前表面附近，所述后盖位于电路基板的后表面附近，其中天线转动轴支承部分被设置在卡盒前盖的内表面中，其中天线转动轴由前盖可转动地支承，其中当前盖被置于后盖上的电路基板之上以将前盖和后盖结合在一起时，所述天线转动轴被插入在馈电端的一对天线转动轴弹性挤压部分之间，其中当天线转动轴完全插入于一对天线转动轴弹性挤压部分之间时，天线转动轴弹性挤压部分弹性地压向天线转动轴以将所述天线转动轴夹住，藉此天线转动轴被电气连接于电路基板的电路。

5.  如权利要求1所述的卡装置，其特征在于，所述卡盒包括前盖和后盖的结合，所述前盖位于电路基板的前表面附近，所述后盖位于电路基板的后表面附近，其中前盖和后盖中的第一个上设有沿前盖和后盖的第二个的侧壁外表面延伸的延伸壁部分，所述延伸壁部分在顶部具有钩部分，其中所述第二盖上设有钩接受部分，所述钩部分牢固地钩在所述钩接受部分上，其中通过将第一盖的钩部分钩在第二盖的钩接受部分上而将前盖和后盖结合在一起。

卡装置
技术领域
本发明涉及一种可装载入诸如个人计算机的电子设备的卡装置。
背景技术
图6是表示卡装置一个例子的简化的示意图。卡装置41包括卡盒42、容纳在卡盒42中的电路基板43以及可转动地设置在卡盒42外部的天线44。
天线44的底部上设有由导电材料制成的天线转动轴45。卡盒42的一侧壁上设有通孔，通过它天线转动轴45从卡盒42的外部延伸到卡盒42的内部。通过该天线转动轴插入通孔而延伸入卡盒42的天线转动轴45电气连接于设置在电路基板43上的电路(未图示)。因此，天线44藉由天线转动轴电气连接于电路基板43上的电路。
专利文件1：日本未审专利申请公开号2001-339211
专利文件2：日本未审专利申请公开号2002-374111
发明内容
本发明解决的问题
由于天线转动轴45是可转动的，因此不希望将天线转动轴45直接连接于电路基板43上，因为这样做的话天线转动轴45的转动会引起多种问题。因此，如图7的横截面图示意地表示的那样，天线转动轴45经由馈电端46(例如参见专利文件1)电气连接于电路基板43上的电路。
在图7所示例子中，馈电端46由导电材料制成并包括：与天线转动轴45接触的天线转动轴连接部分46A；以及与电路的天线连接处47接触的电路连接部分46B，天线连接处47位于电路基板43的基板表面上。由于天线转动轴45与馈电端46的天线转动轴连接部分46A接触，而馈电端46的电路连接部分46B与电路基板43的天线连接处47接触，天线44藉由天线转动轴45和馈电端46电气连接于电路基板43的电路。图7中的标号48表示用于将天线连接处47连接于例如电路中的无线通信高频电路(未图示)的线路布图。
如果天线转动轴45如图7所示藉由馈电端46电气连接于电路基板43的电路，就会存在下面的问题。具体地说，当从上方观察电路43时，在馈电端46的配置中，与天线转动轴45接触的部分46A和与电路基板43的天线连接处47接触的部分46B被平行地设置。此外，鉴于防止天线转动轴45和天线连接处47之间的连接故障，天线转动轴连接部分46A和电路连接部分46B的尺寸减少受到了限制。为此，很难减少由卡装置41上的馈电端46所占据的面积。
此外，在天线44和电路基板43的电路之间传送的信号必须通过两个接触点，即在馈电端46的天线转动轴连接部分46A和天线转动轴45之间的接触点以及在馈电端46的电路连接部分46B和电路基板43的天线连接处47之间的接触点。由于两个半导体仅在每个这些接触点上彼此接触，信号很容易受到传导故障的影响。此外，引起大的信号传导损耗也很成问题。这些问题可能导致降低卡装置41的无线通信性能的可靠性。另一方面，例如用以提高馈电端46和天线连接处47之间接触的可靠性的天线连接处47的镀金表面会导致更高的损耗。
解决问题的手段
本发明提供用于解决上面提到问题的下列结构。具体地说，本发明提供一种卡装置，它包括：容纳电路基板的卡盒；以及可转动地设置在卡盒外部并电气连接于设置在电路基板上的电路的天线。该卡盒的侧壁设有通孔，一根天线转动轴延伸过该通孔，天线转动轴位于天线底部并由导电材料制成。天线转动轴通过通孔从卡盒外部朝向卡盒内部延伸。同时与基板表面分离。天线转动轴沿卡盒中电路基板的基板表面而设置，与天线转动轴相对的电路基板的一部分具有固定于其上的馈电端，该馈电端电气连接于电路基板的电路。馈电端具有一对用弹性力从两对向侧夹住天线转动轴的天线转动轴弹性挤压部分。该对天线转动轴弹性挤压部分通过与天线转动轴外周表面的面接触而与天线转动轴压力接触。天线转动轴藉由天线转动轴弹性挤压部分而电气连接于电路基板的电路。
优点
根据本发明，馈电端被固定于电路基板地一部分，该部分与以从电路基板抬升的方式设置的天线转动轴相对。此外，馈电端具有一对天线转动轴弹性挤压部分，它用弹性力从两对向侧夹住天线转动轴，换句话说，就垂直方向而言，根据本发明的馈电端具有与天线转动轴接触的一个部分以及连接于电路基板电路的另一部分。相比天线转动轴连接部分和电路连接部分彼此平行设置的馈电端，根据这个结构的卡装置中由馈电端占据的面积能更容易地减少。
此外，在本发明中，馈电端通过一对天线转动轴弹性挤压部分从两对向侧夹住天线转动轴。另外，由于这些天线转动轴弹性挤压部分与天线转动轴形成面接触，在天线转动轴和馈电端之间的接触面积很大，由此在天线转动轴和馈电端之间实现稳定的电气连接。
附图说明
图1是表示根据本发明一个实施例的包括在卡装置中的有关构件的示意性横截面图。
图2是根据本发明实施例的卡装置的分解图。
图3是表示包括在图1和图2所示的卡装置中的馈电端的一个例子的示意性立体图。
图4a是表示馈电端和天线转动轴尚未彼此结合的状态的示意图。
图4b是表示馈电端和天线转动轴正处于彼此结合的状态的示意图。
图4c是表示馈电端和天线转动轴已彼此结合的状态的示意图。
图5是表示馈电端的另一实施例的示意图。
图6是表示卡装置的一个例子的简化示意图。
图7是表示一种配置实例的示意图，其中天线转动轴藉由馈电端而电气连接于电路基板上的电路。
标号
1卡装置
2前盖
3后盖
4卡盒
5电路基板
7天线
12天线转动轴
13通孔
18天线转动轴支承部分
20馈电端
22A、22B、27A、27B天线转动轴弹性挤压部分
具体实施方式
下面将结合附图对本发明诸实施例进行说明。
参阅图2的示意性分解图，根据一个实施例的卡装置包括：由前盖2和后盖3组合而成的卡盒4；容纳在卡盒4中的电路基板5；以及可转动地设置在卡盒4外部并电气连接于设置在电路基板5上的电路6的天线7。卡盒装置1(也可以是例如CF卡或PC卡)可装载于电子设备(诸如个人计算机)的卡接受部分中。卡装置1是当卡装置被插入卡接受部分时具有从卡接受部分凸出的延伸部分E的延伸型装置。CF(紧凑闪存)是在日本专利局登记的商标。
前盖2具有一体的结构，该结构包括界定侧壁并例如由树脂材料构成的框10以及例如由金属板构成的嵌板11。另一方面，后盖3例如由金属板构成。后盖3具有沿前盖2的侧壁的外表面(即框10)向上延伸的延伸壁部分3a、3b。各延伸壁部分3a、3b的顶部被折弯，由此形成钩部分F。前盖2上设有多个钩接受部分10f，这些钩部分F被牢固地钩在钩接受部分上。
在该实施例中，前盖2的框10的底表面用粘合材料安装于后盖3的边沿部分(例如图2中的阴影部分Za)，粘合材料可以是例如粘合剂或双面胶带。此外，后盖3通过将钩部分F钩在钩接受部分10f而固定于前盖2。因此，通过将前盖2结合于后盖3而组成卡盒4。
在该实施例中，电路基板5是一侧安装类型的，其中诸构件仅被安装在其顶表面上。电路基板5的后表面可用粘合材料(诸如双面胶带和粘合剂)安装于后盖3，或通过热压粘合而粘合于后盖3。在这种固定状态下，电路基板5被容纳在由前盖2和后盖3组成的卡盒4的内部空间中。
天线7包括：由例如树脂材料形成的保护壳7a；以及设置在保护壳7a中并提供以发送和接收电波的天线本体(未图示)。天线7的底部设有天线转动轴12，该天线转动轴12电气连接于天线本体并由导电材料形成。
图1是沿图2中的线A-A剖切得到的示意性横截面图。参阅图1，在前盖中，形成延伸部分E的框10的侧壁上设有通孔13，天线转动轴12延伸通过该通孔。通孔13用于从卡盒4的外部向内部沿电路基板5的基板表面插入天线转动轴12。通孔13具有配合部分13A，天线转动轴12延伸过该配合部分13A而不会在其间形成任何明显的间隙，而较大直径部分13B具有给定的比配合部分13A更大的直径。配合部分13A和较大直径部分13B从卡盒4内部向外部依次地被设置。
通孔13的较大直径部分13a内包括紧靠形成在较大直径部分13B和配合部分13A之间的台阶D的垫圈14，以及紧靠垫圈14的O形环15。天线转动轴12能延伸过垫圈14和O形环15。
天线转动轴12的底部上设有配合在通孔13的较大直径部分13B中的凸起12A。例如，当将天线转动轴12插入到通孔13中时，O形环15和垫圈14以那个顺序被初步配合到天线转动轴12上，并在该状态中，天线转动轴12从卡盒4的外部被插入到通孔13中。在该实施例中，垫圈14紧靠通孔13中的台阶D而O形环紧靠垫圈14，此外，天线转动轴12的凸起12A紧靠O形环15，藉此阻止天线转动轴12被进一步地插入。为了防止这种状态下天线转动轴12脱开，垫圈17和E形环16从卡盒4内被配合在天线转动轴12上。E形环16藉由垫圈17被固定在卡盒4内的通孔13的边沿以保持天线转动轴12。通孔13、垫圈14和17、O形环15和E形环16允许天线转动轴12以可转动方式安装于前盖2。
在该实施例中，用于保持天线7的转动调整位置的天线转动位置保持装置是基于在O形环15和天线转动轴12的凸起12A之间的接触点中所产生的摩擦力。O形环15的表面涂覆有用于摩擦调整的润滑材料，由此产生在天线转动轴12的凸起12A和O形环15之间的摩擦力不会影响天线7的顺畅转动，同时仍然具有保持天线7的转动调整位置的能力。
在该实施例中，垫圈14被设置在通孔13的台阶D和O形环15之间，此外，垫圈17被设置在卡盒4内的通孔13边沿(即框10的内壁)和E形环16之间。垫圈14、17防止在通孔13的台阶D和O形环15之间以及在框10内壁和E形环16之间产生的摩擦，由此防止各构件(例如框10、O形环15和E形环16)由于摩擦而减少其使用寿命。
前盖2的内表面在设置天线转动轴12的顶部的位置处设有天线转动轴支承部分18。在该实施例中，天线转动轴支承部分18具有从框10的内表面向卡盒4的内部凸出的板状凸起18a以及在凸起18a中的天线转动轴插入孔18b。天线转动轴12的顶部延伸过天线转动轴支承部分18的通孔18b，由此天线转动轴12由前盖2(框10)可转动地支承，同时从电路基板5上抬起。
在该实施例中，天线连接处(未图示)被设置在电路基板5上的、面向设有通孔13的框10的侧壁和天线转动轴支承部分18之间的天线转动轴12部分的位置上。天线连接处作为设置在电路基板5上的电路6的天线连接部分。天线连接处具有用粘合材料(诸如焊料)安装于(表面安装于)其上的导体材料所形成的馈电端20。结果，馈电端20被固定于电路基板5并电气连接于电路基板5上的电路。
馈电端20具有图3的立体图所示的结构。馈电端20通过将金属板弯折而形成并包括用粘合材料(例如焊料)安装到电路基板5的安装部分21以及一对天线转动轴弹性挤压部分22A、22B。
图4c是与天线转动轴12一起表示的馈电端20的示意性主视图。如图所示，天线转动轴弹性挤压部分22A、22B以弹性力从两对向侧夹住天线转动轴12。天线转动轴弹性挤压部分22A、22B与天线转动轴12的外缘表面形成面接触并由此压向天线转动轴12。天线转动轴12与馈电端20的天线转动轴弹性挤压部分22A、22B形成压力接触，藉此天线转动轴12经由馈电端20电气连接于电路基板5的电路6。
由于天线转动轴弹性挤压部分22A、22B与天线转动轴12的外缘表面形成面接触并因此压向天线转动轴12，在天线转动轴12内会产生后述的摩擦力矩。换句话说，根据该实施例，在天线转动轴弹性挤压部分22A、22B和天线转动轴12之间的摩擦力被设置成：当包括在天线转动位置保持装置中的O形环15损坏，天线转动轴弹性挤压部分22A、22B可轮流用作天线转动位置保持装置而代替O形环15。明确地说，例如从天线转动轴弹性挤压部分22A、22B施加于天线转动轴12的压力被设置成：防止摩擦力影响天线7的顺畅转动，同时仍然具有保持天线7转动调整位置的能力。因此，该天线转动轴弹性挤压部分22A、22B产生相对于天线转动轴12的摩擦力，由此天线转动轴弹性挤压部分22A、22B可用作天线转动位置保持装置。
如上所述，根据本实施例，电路基板5被安装于后盖3，而天线转动轴12由前盖2可靠地支承。此外，在一对的天线转动轴弹性挤压部分22A、22B之间的插入入口24位于馈电端20的上部。因此，在制造工序中，例如当安装有天线转动轴12的前盖正被置于其上固定有电路基板5的后盖上时，天线转动轴12克服天线转动轴弹性挤压部分22A、22B的弹性力而挤压，由此通过插入入口24被插入到一对天线转动轴弹性挤压部分22A、22B之间，如图4a和图4b所示。在前盖2和后盖3的组合状态中，天线转动轴12与天线转动轴弹性挤压部分22A、22B形成面接触，藉此天线转动轴12从天线转动轴弹性挤压部分22A、22B的两对向侧弹性地夹在天线转动轴弹性挤压部分22A、22B之间。换句话说，通过简单地将前盖2和后盖3结合在一起，天线转动轴12被弹性地夹在馈电端20的天线转动轴弹性挤压部分22A、22B之间。结果，制造工序无需用到复杂的步骤，例如天线转动轴12相对于馈电端20的位置调整步骤，由此简化卡装置1的制造工序。
根据该实施例，由于馈电端20藉由其弹性力而从两对向侧挤压天线转动轴12从而以以面接触方式夹住天线转动轴12，在馈电端20和天线转动轴12之间的电气连接的可靠性得以提高。此外，由于馈电端20的弹性力是沿平行于电路基板5的基板表面而作用的力，而不是沿从电路基板5将馈电端20抬高的方向作用的力，由于馈电端20自身的弹性力，可防止馈电端20从电路基板5上脱离。
此外，根据该实施例，通过用例如焊料的粘合材料将馈电端安装到电路基板5而使馈电端20电气连接于电路基板5的电路6。因此，在信号行走于天线7和电路基板5的电路6之间的导电路径中，导体之间仅存在一个接触点，即馈电端20和天线转动轴12之间的接触点。结果，由于该实施例在天线7和电路6之间的信号传导路径中的导体间具有数量减少的接触点，由接触点和信号的大传导损耗造成的传导故障得以减少。这提高了在天线7和电路基板5的电路6之间的电气连接(信号传导)的可靠性，由此提高了卡装置1的无线通信性能。
例如假设，如果仅使馈电端接触设置在电路基板上的区域而将馈电端连接于电路基板的电路，该区域的表面必须是例如镀金的以提高馈电端和该区域之间连接的可靠性。相反地，根据本实施例，通过使用例如焊料的粘合材料将馈电端20安装于电路基板5的区域，馈电端20被连接于电路基板5的电路6上。为此，该区域无需被例如镀金。可有利于降低制造成本，藉此可提供低价的卡装置1。
此外，在该实施例中，由于使用例如焊料的粘合材料将馈电端20固定于电路基板5，例如可在将电子器件焊接到电路基板5的同一工序中将馈电端20安装到电路基板5。因此，这消除了对复杂步骤的需要，例如对馈电端20的螺纹连接步骤，藉此可简化卡装置1的制造工序。这导致卡装置1的制造成本的下降，由此有利于卡装置1的成本降低。
此外，在该实施例中，卡盒4的内表面设有天线转动轴支承部分18。根据这种结构，天线转动轴12由卡盒4的侧壁以及设置在卡盒4的内表面中的天线转动轴支承部分18支承。结果，在天线7受到冲击并因此天线转动轴12受到外部应力的情况下，作用于天线转动轴12的外部应力能通过卡盒4的侧壁以及天线转动轴支承部分18被卸荷至卡盒4。另外，与天线转动轴12形成接触的馈电端20的天线转动轴弹性挤压部分22A、22B具有弹性。为此，即使外部应力从天线转动轴12作用于馈电端20，外部应力被天线转动轴弹性挤压部分22A、22B的弹性所吸收。因此，可防止来自天线转动轴12的外部应力经由馈电端20作用于电路基板5。换句话说，根据该实施例，当天线7受到冲击时，可防止外部应力通过天线转动轴12直接作用于电路基板5。这防止例如馈电端20从电路基板5上脱开。因此，能提供一种能对抗来自外部的冲击的卡装置1。
此外，在该实施例中，通过将设置在后盖3内的延伸壁部分3a、3b的钩部分F钩在前盖2的钩接受部分10f上，前盖2和后盖3彼此结合。结果，将前盖2和后盖3结合在一起的工序无需用到复杂的步骤，诸如螺纹连接步骤，藉此简化卡装置1的制造成本。另外，由于前盖2和后盖3彼此机械地结合，前盖2和后盖3之间的结合状态变坏的可能性(诸如前盖2和后盖3的分离)很小。因此，这增加了卡盒4的机械强度。
此外，根据本实施例，天线转动轴12由前盖2可靠地支承，而后盖3将其上固定有馈电端20的电路基板5保持在位。假设，如果前盖2和后盖3之间的结合状态变坏，通过馈电端20的弹性挤压力而实现的天线转动轴的包夹状态可能会丧失。相反，根据如上所述的本实施例，通过将后盖3的钩部分F钩在前盖2的钩接受部分10f上，前盖2和后盖3彼此结合。结果，这加强了前盖2和后盖3之间的结合状态，由此防止由于前盖2和后盖3之间的结合状态变坏而使天线转动轴12的夹持状态因为馈电端20的弹性挤压力变松。因此，这提高了天线7和电路基板5的电路6之间的电气连接的可靠性。
本发明的技术范围不局限于上述实施例，在本发明的范围和精神内允许有多种修改。例如，尽管在该实施例中卡装置1是延伸型的，然而本发明也适用于不具有延伸部分E的卡装置类型。
此外，尽管根据本实施例的前盖2包括例如由树脂材料形成的框10以及由金属板形成的嵌板11，前盖2也可能具有整个由相同树脂材料(例如非结晶塑料，诸如聚碳酸酯)形成的单块本体，并例如通过将树脂材料模制成与实施例中所述形状相同的形状而成形。
此外，尽管天线转动位置保持装置在该实施例中包括O形环15，然而，可使用例如波纹垫圈代替O形环15。在哪种情况下，天线转动位置保持装置可使用产生于波纹垫圈和天线转动轴12的凸起之间的摩擦力而保持天线7的转动调整位置。在另一选择例中，天线转动位置保持装置包括弹簧。因此，存在多种机构以为此天线7的转动调整位置，这些类型机构中的任何一种可用作天线转动位置保持装置。此外，由于包括在馈电端20的天线转动轴弹性挤压部分22A、22B在该实施例中还用作天线转动位置保持装置，也可省去天线转动轴弹性挤压部分22A、22B以外的天线转动位置保持装置(例如O形环15)。在那种情况下，较为有利地能减少构件的数量。
此外，馈电端可具有图3所示形状以外的其它形状，只要它具有通过弹性力以面接触方式从两对向侧夹住天线转动轴的一对天线转动轴弹性挤压部分即可。例如，可应用如图5所示的馈电端20的类型。这种类型的馈电端20是通过冲压金属板而成形的。该馈电端20还具有一对天线转动轴弹性挤压部分27A、27B，它们用弹性力从两对向侧夹住天线转动轴12。在一对天线转动轴弹性挤压部分27A、27B之间的插入入口28被定位在馈电端20的上部。
此外，尽管在本实施例中仅提供一个天线转动轴支承部分18，然而多个天线转动轴支承部分18可设置成使天线转动轴支承部分18彼此分开一定距离的形式。在该例中，延伸入卡盒4的天线转动轴12可由天线转动轴支承部分18在多点上进行支承。
工业应用
本发明提供卡装置的简化的制造工序并提高卡装置的可靠性。因此，本发明对通用卡装置有效。