用于把卡与集成电路连接的插座和装有这种插座的单元 本申请是第97 190388.3号中国专利申请的分案申请。
本发明涉及一种用于把一个带有集成电路的接触卡连接到一个单元上的插座，以及一种装有这种插座的单元。
一般通过一种已知通用结构的插座实现袖珍卡与任何特定电子设备的连接，以处理它包含的数据；该插座包括一个由绝缘材料制成的支架，该支架包括一个位于其上表面内用于接纳袖珍卡的开启式外壳，该卡在其主表面上有一些导电带，这些导电带与位于插座的绝缘支架的外壳底中的电接触元件的接触端互相配合。
本发明之目的在于建议一种插座的新结构，有可能使卡固定于插入位置，且防止它意外地离开。
为此，本发明建议一种插座，其特征在于它包括一个用于在一个把卡插入插座的位置上固定卡的装置，和包括一个有一切口的前缘，切口的外形与卡的前横边地外形互补；其特征在于，为了拔出卡，不论拔出方式是手工的还是自动的，都需要作用到该前缘上，才能垂直地移动该前缘去释放该卡。
根据本发明的其它特征：
-在一个相当于把卡从插座拔出的方向上用一个弹簧永久地压住卡；
-该前缘至少连接于一个纵臂，该纵臂通过垂直地弯曲，使该前缘在一个基本垂直的平面内运动；
-在卡的后横边与该前缘相互配合的范围内，当插入卡时，该前缘自动缩回，该前缘起一个使该臂弹性变形的凸轮的作用，从而该前缘压在卡的相对部位上；
-在卡的前横边附近，卡包括一个切口的平板，该平板构成一个用于把卡定位在插座中的定位装置，并且前缘包括一个切口，切口的外形与具有切口平板的卡的前横边的外形互补；
-由绝缘材料制成的支架包括一个在其上表面内的开启式外壳，该外壳由两条平行于卡的插入方向的边和由至少一条横向的后边所定界，并且至少部分地接纳该卡，该卡包括一些在其下主表面上的导电带，这些导电带在卡处于其连接位置时与支架外壳底内放置的电接触元件的接触端相互配合，其中，卡的后横边靠着外壳的后横边；
-用于将卡拔出的装置包括一个在单元上壁上形成的缺口，该缺口与卡插入方向平行地延伸，以便有可能推动卡，使卡在对应于拔出的方向上在外壳内滑动；
-当卡处于插入位置时，该缺口与卡的后横边至少部分地对齐，以便可以插入一个拔出工具去推动卡的后横边；
-用于将卡拔出的装置包括一个用于在插座的支架上在卡插入位置与拔出位置之间滑动的拔出滑架，卡在拔出位置中时至少被部分地拔出该单元，该拔出滑架包括一条面向卡的后横边延伸的能动的横边，并且提供可从单元外部触及的装置，用于控制滑架的滑动位移；
-拔出滑架可弹性地返向卡拔出位置。
本发明还建议一种具有上壁和下壁的单元，在上壁与上壁之间界定一个空腔，在空腔内装有一个根据本发明的连接器，其特征在于该单元包括一条用于在一个基本上平行于卡平面的方向上把卡从该单元拔出或插入其中的槽。
根据本单元的其它特征：
-在插入位置，卡被完全装入单元内；
-在把卡插入单元的位置，从而在插座外壳内的连接位置，卡的前横边完全位于单元内，即，相对于插入槽的主边而言，轻微地阻止向内。
在阅读下列详细描述时会了解本发明的其它特点与优点，为便于了解，请参考附图，在附图中：
图1是一个装有使卡连接的插座的单元的主要部件的分解透视图；
图2是一个图1所示单元的详细透视图，它以放大比例说明把卡插入单元的槽的结构；
图3是一个准备和连接单元连为一体的视珍卡插座的第一实施例的平面图；
图4是一个沿图3中箭头F4方向的侧视图；
图5是一个沿图3中箭头F5方向的侧视图；
图6是一个连接单元的平面图，它部分地剖开以说明在靠近卡插入槽处把插座装到印刷电路板上；
图7是一个沿图6中线7-7的剖分剖面图；
图8是一个类似于图3的视图，用于说明插座的第二实施例，插座在这种情况下备有卡拔出滑架的第一替代实施例，其中滑架和卡用卡插入位置表示，还用卡部分拔出位置以轮廓线表示；
图9和10是类似于图4和5的、沿图8中箭头F9和F10方向的视图；
图11是一个类似于图8的视图，用于说明插座的第三实施例，插座在这种情况下备有卡拔出滑架的第二替代实施例，其中滑架和卡用卡插入位置表示，还用卡部分拔出位置以轮廓线表示：
图11A是一个沿图11中箭头F11A方向的透视图，用于在放大比例下表示拔出滑架的结构；
图12是插座的由绝缘材料制成的支架的第四实施例的透视图，准备配备一个图13所示的槽遮盖装置；
图13是准备装入插座中的遮盖装置的透视图，该插座的绝缘器示于图12中；
图14是一个类似于图6的视图，它说明在卡处于插入位置时图12和13所示的插座和遮盖装置；
图15是一个类似于图7的视图，沿图14中线15-15部分地剖视；
图16是一个类似于图15的没有卡的视图；
图17和18是类似于图15和16的视图，说明遮盖装置的一个替代实施例，根据本发明的原理，它还具有在卡插入单元后将卡锁定在插入位置的功能；
图19是一个类似于图18的视图，说明图18所示锁定和遮盖装置的另一替代实施例，它和图11所示自动拔出滑架的另一替代实施例一起使用；
图20是一个类似于图18的视图，说明一个用于在卡插入位置涣定卡和滑架的装置的另一替代实施例；和
图21是一个沿图20中线21-21的视图。
图1示出一个具有已知通用结构的单元30，它主要由一个金属外壳组成，该外壳包括一个上半壳32和一个下半壳34，每个半壳都是一块切割后压折的金属板。
由两部分32、34组成的外壳的形状和尺寸根据PCMCIA标准而定；对于其尺寸而言，该标准还决定外壳的结构细节，使它能插入例如属于个人计算机的具有相配形状的标准化槽(未示出)。
在单元30内，在两块半壳32与34之间安装一块印刷电路板36，它与该单元的基本平面平行地延伸；并且如图1中示意地所示，在其相对的纵向两端，各带有一个插座38和40，根据应用的需要，可以把一个或另一个插座换成同样大小的构成一个插头的元件，以便在其相应的纵向端把单元30封闭。
构成单元的中间板的印刷电路板能够在其两个表面上安装电子元件(未示出)。
如图1所示，可以把插座之一40设计成例如容许连接插头42，使单元30连接于例如通信线路。
上半壳32界定一个上平面主壁44，它与下半壳34的下平面主壁46一起形成一个内部空腔48(见图2)；在空腔48内，印刷电路板36与壁44和46平行地延伸，并且基本上位于壁44和46的相对内表面45与47之间的中间位置上。
根据单元30的标准化结构，它在横向由两个相对的侧壁50与52定界，这两个侧壁平行于单元30的基本纵向方向，并且在此处由下半壳34的两个压折的垂直边54和56组成，后者包卷住上半壳32的相对侧边，其中一条侧边58示于图1中。
单元30可以用一个整体壳制成。
把连接单元30的侧壁50和52设计成具有轨道的形式，以便在用于接纳单元30的标准化槽的相应滑道(未示出)内引导单元30的滑动。
为此，上半壳32和下半壳34的侧端部分60和62被压弯，使侧壁50和52的高度小于单元30的总高度，即小于其中心部分的厚度。
在单元30内放置一个插座64，插座64用于接纳带有集成电路的“MICRO SIM”型的接触卡C。
按照已知的结构，例如在法国专利申请号95.14767中描述和表示的结构，插座64主要包括一个由绝缘材料制成的支架66，在它的上表面68中形成一个外壳70，外壳70的形状与卡C的形状相配，且它用于至少部分地接纳卡C，卡C的下表面72包括一些导电区74，当卡C处于它插入外壳70中的位置时，这些导电带接触属于插座中接触片78的接触端76。
插座66是用来装配的，这时插座66的下表面67被压在印刷电路板36的上表面37上。
当单元30被组装并且和印刷电路板10所带插座64一起封盖以后，为了把卡C插入插座64或从其中拔出，就提供一个槽80；在图中所述的实施例中，在连接单元30的侧壁50附近提供该槽。
更具体地说，如图2所详示，插入槽80主要位于上半壳32的侧边部分的倾斜部分82上，倾斜部分82把上主壁44与对应于单元30的减薄侧边部分的平面部分84的折合部分60相连接。
所述平面部分84中的部分84与从倾斜部分82切割出的槽80对齐地延伸，它相对于平面部分84的基本平面垂直地略向下弯曲。
因此，插入槽80由两条上主边86和88与两条端边90和92所定界。
在这个插座64的优选实施例中，插座64在其下表面67上有4个形如园柱销的脚101，可一方面用于把插座64定位和固定于印刷电路板36上，从而在印刷电路板36上有供脚101伸入用的相应孔100，另一方面用于使插座64在单元30的上主壁44与下主壁46之间用作隔离器，以防单元30被意外地压坏。
为此，尤其如图7所示，形如园柱销和用作隔离器的脚101的高度被如此选择，以致于每个脚101的下端面102接触下壁46的内表面47，而插座64的绝缘支架66的上平面68则顶住对面的上壁44的内表面45。
从图3可知，插座64在结构上包括一个在其前边112中形成的凹缘110，以及它在印刷电路板36上相对于槽80的位置被如此安排，以致于接触片78的接触端相对于槽80的轴区是缩进去的，从而在将金属物体误插入槽80时，可避免意外短路的风险。
从图6和7可知，当卡C插入单元30并且位于插座64的外壳70中的连接位置时，它的前横边完全位于单元30之内，即，相对于插入槽80的上主边86而言，卡略为缩进。为便于完全插入该卡，可在槽80边沿上再做一个切口。
因此，装有插座64的单元30在插入卡C以后具有一种与常规单元外形完全相同的外形，使它可以插入个人计算机的一个相应槽中。
插入槽80的尺寸很上，故它不改变单元30的总结构，即，不改变其刚度，也不改变该单元对印刷电路板36所带元件(未示出)的电磁屏蔽作用。
根据图1至7所述的实施例，为了使卡C能从单元30中拔出，就在上主壁44中开一个缺口或拔出槽114，这在图6中用点划线表示；缺口114是相对于单元30横向地伸展的，即，平行于卡的插入或拔出方向I伸展。缺口114的位置伸展于卡C的后横边98的两侧中任何一侧，最好是位于不包括接触片78的金属部分的插座64中区域的相对处。
因此，有可能把一个小工具插入缺口114，以推动卡C的后横边98，从而把它从其外壳70中推出，即，如图6所示，在缺口114的长度允许的行程范围内把它从左至右滑动，使其前横边99通过槽80而至少部分地退出单元30；在此第一拔出阶段以后，用卡可以抓住该卡，以便把它全部拔出单元30。
根据“MICRO SIM”卡的标准化定义，在本描述的范围内阐述该卡的一个例子，卡C在其前横边99附近有一个被切割的平板116，该平板在某些应用场合构成一个用于把卡定位于其插座中的定位装置。
为了把卡C保持在它插入单元30中的位置上，并防止它意外地，哪怕是部分地，从该单元中退出，可在上主壁44上形成一个与被割的平板116对齐的小凸块120，它向空腔48内凸出一个小的高度，以形成一个阻挡物，挡在被割平板116的前面。
当使用一个插入缺口114的工具将卡拔出时，用户必须施加一个稍大的力，以借助上主壁44的相应部分的轻微弹性变形，使小凸块120所构成的阻挡物由于被割平板116而后缩，然后卡C的上表面73得以通过。
现在描述图8至10所述的实施例，根据这个实施例，插座64的结构与在上面描述和表示的结构略有不同，它装有一个用于手动拔出卡C的滑架130。
为此，插座64的由绝缘材料制成的支架66包括一个位于其侧边之一132上的滑道134，在滑道134上安装着拔出滑架130的具有滑块形式的可滑动的侧边部分136，侧边部分136与一块位于支架66的上表面68上方的拔出凸块138连成一体并处于对应于卡C厚度的平面内。
拔出凸块138由一个后横边140定界，当拔出滑架130位于“卡插入”位置时(用图8中实线表示)，该后横边140顶住外壳70的后横边96。凸块138还由一个前横边142定界，该前横边142顶住卡C的后横边98。
拔出滑架130可从其卡插入位置滑至卡C拔出位置，即在图8中从左方滑向右方；由于凸块138的边142推动卡的后横边98，故同时引起卡C的位移。
为了使拔出滑架130滑动，它的形成滑块的部分136包括一个空孔144，用于接纳插入单元30的上表面44中的缺口的相配形状工具的端头；这个缺口类似于上述的缺口114，但伸展于滑块136之前。
这种结构特别有利，因为不必用一个工具直接碰到卡C的后横边98，故可避免损伤卡。
此外，具有金属滑块130的板137形式的上表面始终伸展于缺口114之前，从而可保证缺口114的电磁屏蔽效应。
现在描述图11和11A所示的实施例，其中插64装有一个可自动拔出此卡的卡拔出滑架130。
为此，拔出滑架130的结构类似于参考图8至10所述的结构，但它装有一个拉伸盘簧150，它连续地施加弹力，以将卡拉回拔出位置。
为此，弹簧的首端152被钩在滑架130的凸缘154上，而它的相反端156则钩在一个与插座64的绝缘器60整体地形成的凸缘158上。
由于存在拉伸弹簧150，如图11中图形所述，拔出凸块138连续地把卡C自左推向右方，即，其方向对应于把卡从插座64中拔出的方向，从而也是从单元30拔出的方向。
为了在插入位置保持卡，即，在图11中图形所示位置保持卡，装有一个用于把拔出滑架130锁定在卡插入位置内的装置，此处它包括一个锁销160，在插入位置上，如图11A所示，锁销160伸入在单元30上主壁44对面形成的相配孔162中。
例如，锁销160包括一个小凸块或小球，它位于拔出滑架130的上表面137的平面内自拔出滑架130主体伸出的壁166的一端，由壁166构成的杆可垂直地向下弹性变形而弯曲，从而锁销160自孔162中释出，使用一个工具(未示出)压向销160，它即退回至单元内，在退回行程中销160与上主壁44反面的内表面45磨擦，在弹簧150的作用下完成卡的自动拔出。
除了卡被自动拔出的事实之外，与拔出弹簧150有关的自动拔出滑架130的结构不需要另外在单元30中开槽114，而可代之以简单的小孔162，小孔162或者由组成锁销160的臂166端部遮住，或者在滑架130的拔出行程中由臂166上表面167的相对部分所遮住。
现在参照图12至16描述用于至少部分地遮往插入槽80的装置的第一阐述性实施例。
为此，改造插座64的由绝缘材料制成的前面部分(图12中右方)，以包括两条用于把遮盖装置定在固定位置上的相对的纵向肋170。
装置172主要包括一个有中空半园筒形的一般曲面外形的遮盖罩174，它的凸出上表面176向上凸出，以便靠近槽80并在其前方。
遮盖罩174连接于两个纵向且相对平行的壁178，其中每条臂都在其空端具有一个U形的半套180，把肋170插入固定半套180，即可将遮盖装置172固定于插座164上。
遮盖装置172由例如薄金属板切割和冲压而制成。
从图14至16可知，携带遮盖罩174的臂178位于肋170下表面的平面内；当它被垂直地弯曲时，它使罩174在基本上垂直的平面内在两个位置之间移动，一个位置是当卡C位于插座64中时罩174垂直下压的位置，另一个位置是如图16(其中无卡)所示的当卡C没有插入插座64中时罩174位于槽80前方的位置，它的尺寸略大于上述的尺寸，即，它略为伸入单元的半壳32的上表面44内。
当卡C在Ⅰ方向插入时，遮盖罩174自动缩回，此时卡C的后横边98推动上表面176，上表面176起凸轮的作用，使臂178发生弹性变形，于是罩174压在卡C下表面72的相对部分上。
现在描述17和18所示的实施例，在这些图中，按照本发明的原理，遮盖装置172还构成一个用于把卡C保持在一个把它插入插座64和插入单元中的装置。
为此，臂178略长一些，并且罩174包括一个后切口180，其外形与具有被割平板182的卡C的前横边99的外形相配。
当卡处于插入位置时，后切口180的边面向卡C的前横边99延伸；并且因此而不可能拔出卡，因为遮盖装置172具有把卡C锁定在插入位置内，从而避免卡意外地退出单元的功能。
为了把卡拔出来，不论拔出方式是手动还是自动的，都需要用下述方法解锁它：用一个工具(未示出)通过槽80压在罩174上，使它垂直地向下移动，直至它低于卡C的平面，从而释放卡为止，这就使卡如图17和18所示，自左向右滑出单元30。
在图19所示的另一实施例中，遮盖装置172类似于图17和18所示的装置，但与图11和11A所描述和表示类型的拔出滑架130一起使用，用于固定拔出弹簧150的凸柄158是与遮盖装置172整体地形成的。
借助这种结构，可简化自动拔出滑架130；因为遮盖装置能够保证锁定，故滑架本身不必再具有用于将卡锁定在其插入位置的装置；该卡被拔出滑架130连续地推动，因而其前横边99紧靠罩174的后缺口180的边缘。
为了自动地拔出卡C，象在参照图17和18所述实施例情况一样，只需通过槽80对罩174加力，就足以使罩174下缩，卡C即被拔出滑架130推动，自左向右自动地退出，如图19所示。
在图20和21所示的实施例中，用于锁定卡的装置包括一根围绕销202而在插座64的绝缘架66上摆动的摆动杆200，拔出弹簧150钩在由摆动杆200支承的凸柄上，从而始终将摆动杆推在卡锁定位置中；尤其如图20所示，当卡处于插入位置时，摆动杆200的后端切口180位于卡C的前横边99的前方。
由于摆动杆200的上表面174可伸入遮盖槽80内，故它具有相当于遮盖罩174的功能。