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Diese Erfindung betrifft eine Verbindervorrichtung für plattenartige IC-
Baueinheiten, insbesondere eine Verbindervorrichtung zur Aufnahme und zum
Auswerfen einer Speicherkarte, die mit CPU, DMA oder dergleichen verbunden
ist, in einer elektronischen Vorrichtung zum Lesen von in der Baueinheit
gespeicherten Daten zur Ausführung vorgegebener Aufgaben.
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Bei einem elektronischen Gerät wie einem Mikrocomputer ist es allgemein
üblich, eine IC-Baueinheit wie eine Speicherkarte in einem Gehäuse des
elektronischen Geräts zu montieren, erforderlichenfalls in einer elektrisch
verbundenen Weise, um zum Beispiel eine erweiterte Anwendung durchzuführen.
Zu diesem Zweck wird in der Technik eine Verbindervorrichtung verwendet.
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Die herkömmliche Verbindervorrichtung für eine IC-Baueinheit ist von
solcher Art, daß sie einen im wesentlichen U-förmigen Rahmen mit einem Paar
Führungsrillen, die auf seinen inneren seitlichen Rahmenteilen vorgesehen sind,
und einem Verbinderteil, der als ein Verbindungsrahmenteil zwischen den
seitlichen Rahmenteilen vorgesehen ist, aufweist und bei Gebrauch eine
plattenartige IC-Baueinheit über eine Zugangsöffnung in den Raum der
Vorrichtung eingeführt wird, indem sie an den Führungsrillen entlang geführt wird,
und dort gehalten wird, wobei ihre Reihe von Buchsenanschlüssen elektrisch mit
einer zugehörigen Stiftanschlußreihe des Verbinderteils verbunden ist.
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Bei der jüngsten Entwicklung hin zu dünnen, leichtgewichtigen, kompakten
elektronischen Geräten besteht ein Bedarf an einem entsprechenden kompakten
Verbinder, der eine IC-Baueinheit in seinem Aufbewahrungsraum aufnimmt und
die Baueinheit in elektrischer Verbindung mit dem elektronischen Gerät hält.
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Eine bekannte, dem Oberbegriff von Anspruch 1 entsprechende
Verbindervorrichtung für eine IC-Baueinheit, die eine Auswurffunktion aufweist, ist
in der GB-A-2205000 beschrieben.
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Bei den bekannten Typen von Verbindervorrichtungen für IC-Baueinheiten
muß der Hebel, um eine Verformung infolge des Ladens zu verhindern, relativ dick
sein und es muß ferner am Ort des Hebeldrehpunkts eine starke Struktur
vorgesehen sein. Es ist somit nicht möglich, den Verbinder in Richtung der Dicke
der Baueinheit dünner zu machen, und der Verbinder ist nicht besonders kompakt.
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Es ist demgemäß ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
Verbindervorrichtung für plattenartige IC-Baueinheiten bereitzustellen, welche die
Form einer dünnen, leichtgewichtigen Kompakteinheit annimmt, die den
Abmessungen der Baueinheit per se sehr ähnlich ist und die trotz ihrer dünnen
Struktur von hoher Lebensdauer ist.
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Eine erfindungsgemäß konstruierte Verbindervorrichtung, wie sie in
Anspruch 1 definiert ist, umfaßt:
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ein Paar Führungsrahmenelemente, die so in einem Abstand voneinander
angeordnet sind, daß sie sich zur Führung einer plattenartigen IC-Baueinheit
eignen;
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einen Verbinderteil, der an einem Ende der Führungsrahmenelemente
angeordnet ist und Verbindungsstifte zur elektrischen Verbindung mit der
Baueinheit aufweist, wobei dieser Verbinderteil lösbar mit den
Führungsrahmenelementen verbunden ist;
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ein verschiebbares Ausziehplattenelement, das Mitnehmerhakenmittel
aufweist, die mit einem vorderen Ende der mit dem Verbinderteil elektrisch
verbundenen Baueinheit in Eingriff gebracht werden können; und
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einen Auswurfhebel, der mit dem Ausziehplattenelement gekuppelt ist,
wobei der Hebel schwenkbar ist, um zu bewirken, daß das Ausziehplattenelement
verschoben wird, um die Baueinheit auszuwerfen, wobei der Auswurfhebel mittels
eines erhabenen Teils auf dem Hebel, der mit einer erhabenen Klaue des
Ausziehplattenelements in Eingriff ist, mit dem Ausziehplattenelement gekuppelt
ist.
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Die Erfindung wird anhand der folgenden genauen Beschreibung in
Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher, wobei:
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Fig. 1 eine Draufsicht ist, die eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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Fig. 2 eine Unteransicht ist, welche die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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Fig. 3 eine. Querschnittansicht ist, die eine Achszapfenstützstruktur eines
Auswurfhebels in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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Fig. 4 eine Seitenansicht ist, welche die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht, die eine Verbindervorrichtung 1 gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei die in dieser Figur
dargestellte Anordnung normalerweise einer "Leiterplatten"-Seite in einem
elektronischen Gerät zum Lesen von in der Baueinheit gespeicherten Daten
entspricht.
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Die Verbindervorrichtung 1 umfaßt ein Paar Führungsrahmenelemente 2,
die aus einem Harz wie einem Nylon hergestellt sind und in einem Abstand
voneinander angeordnet sind, der etwas größer ist als die Breite einer
plattenartigen IC-Baueinheit (Speicherkarte), nicht dargestellt. Die Elemente 2
haben jeweils eine Länge, die im wesentlichen der Tiefe der Baueinheit entspricht,
und eine Dicke, die im wesentlichen der Dicke der Baueinheit entspricht. Die
Elemente 2 grenzen an einen Verbinderteil 4 an, der Anschlußstifte 3a zum
Einfügen in auf der Baueinheit vorgesehene Buchsenanschlüsse und
Anschlußstifte 3b an der Außenseite für die Verbindung mit dem Gerät aufweist.
Ein Gehäuseplattenelement 5 aus Metall hält die Führungsrahmenelemente 2 an
ihrem Platz. Die Führungsrahmenelemente 2 sind auf der Platte 5 mit Schrauben
25 befestigt. Die Platte 5 weist einen später noch beschriebenen
Auswurfmechanismus auf, der auf ihrer Oberfläche ausgebildet ist, und definiert
nach dem Einbau in das elektronische Gerät mit den Führungsrahmenelementen
2 einen Aufbewahrungsraum für die Baueinheit, wobei dieser Raum eine
Zugangsöffnung 7 aufweist, die dem Verbinderteil 4 gegenüberliegt.
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Fig. 2 ist eine Unteransicht der Verbindervorrichtung 1, wie sie im
Unterschied zu der in Fig. 1 dargestellten Seite von der Rückseite zu sehen ist,
wobei der Auswurfmechanismus im wesentlichen in Fig. 2 dargestellt ist. Der
Auswurfmechanismus verwendet einen Auswurfhebel oder -arm 6, der aus einem
Metall gefertigt ist und von, einem Achszapfen oder einer Welle 8 auf der
Unterseite der Gehäuseplatte 5 in einem Bereich nahe der zum
Aufbewahrungsraum für die Baueinheit führenden Zugangsöffnung 7 gehalten
wird. Um den Auswurfhebel 6 um den Achszapfen 8 zu schwenken, ist ein Ende
6a des Auswurfhebels 6 mit einem anderen Achszapfen bzw. einer anderen Welle
11a schwenkbar an ein Ende eines Schieberelements 10 gekuppelt, das in einer
einstückig geformten Führung 9 an der Außenseite eines der
Führungsrahmenelemente 2 verschiebbar ist. Einstückig mit dem anderen Ende
des Auswurfhebels 6 ist eine Zunge 6b vorgesehen. Die Zunge 6b ist in
Gleitkontakt mit der Innenfläche der bandartigen Führung 11 etwas erhaben über
der Gehäuseplatte 5 angeordnet. Folglich ist der Auswurfhebel 6 so konstruiert,
daß er in einer Ebene parallel zur Gehäuseplatte 5 schwenkbar ist. Der
Auswurfhebel 6 weist einen erhabenen Teil 6c auf, der zur Gehäuseplatte 5 hin
vorspringt.
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Bezugszeichen 12 bezeichnet eine leitende Metall-Ausziehplatte, welche
die Baueinheit (nicht dargestellt) aus der elektrischen Verbindung mit dem
Verbinderteil 4 der Verbindervorrichtung 1 herausziehen kann, wenn die
Baueinheit nicht in Verwendung ist. Die Ausziehplatte 12 weist an ihrem Ende eine
erhabene Mitnehmerklaue 13 auf und ist mit dem erhabenen Teil 6c, der auf der
im Unterschied zur Antriebsseite 8 des Hebels 6 angetriebenen Seite des Hebels
ausgebildet ist, gekuppelt oder in Eingriff. Die Metall-Ausziehplatte 12 ist von
solcher Art, daß sie bei Schwenken des Auswurfhebels 6 in Richtung des
Herausziehens der Baueinheit über der Gehäuseplatte 5 verschiebbar ist. Die
Metall-Ausziehplatte 12 weist verlängerte Arme 16a und 16b auf, jeweils einen auf
jeder gegenüberliegenden Seite. Die Metall-Ausziehplatte 12 weist ferner stufig
gebogene Abschnitte 15a, 15b auf, derart, daß ihre vorderen Enden durch
Ausschnitte 14, die in den entsprechenden Bereichen der Gehäuseplatte 5
vorgesehen sind, nach oben hervorragen. Die vorderen Enden der Arme 16a und
16b sind gebogen, um Mitnehmerhaken 24 bereitzustellen, die mit einer
buchsenseitigen Endfläche in Eingriff sind, das heißt, der vorderen Endfläche der
IC-Baueinheit. Somit ist die Oberfläche der in dem Aufbewahrungsraum der
Verbindervorrichtung 1 aufbewahrten Baueinheit in direktem Kontakt mit den
Armen 16a und 16b der Ausziehplatte 12 angeordnet.
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Die Baueinheit muß elektrisch abgeschirmt sein, und um dies zu erreichen,
sind an entsprechenden Stellen im Mittelteil der Metall-Ausziehplatte 12 durch ein
Extrusionsformverfahren drei Vorsprünge 22 vorgesehen, derart, daß diese durch
Durchgangslöcher 21, die in entsprechenden Bereichen der Gehäuseplatte 5
vorgesehen sind, zum Aufbewahrungsraum hin hervorragen, so daß sie die
Außenfläche der eingeführten IC-Baueinheit berühren können.
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Fig. 3 ist eine Querschnittansicht, die eine der Achszapfenstützstrukturen
des Auswurfhebels 6 zeigt. Da die Achszapfenstützstrukturen für die Weilen 8 und
11a von der gleichen Art sind, wird unten in Verbindung mit Fig. 3 nur eine
Achszapfenstützstruktur für die Welle 8 erläutert werden. Wie in Fig. 3 dargestellt,
ist ein röhrenförmiger Vorsprung 6d auf dem Auswurfhebel 6 vorgesehen und ist
zum Beispiel aus einem rostfreien Stahl gefertigt. Der röhrenförmige Vorsprung 6d
ist in ein Lagerloch 18 eingefügt, das in der Gehäuseplatte 5 vorgesehen ist und
zum Beispiel aus einem rostfreien Stahl gefertigt ist. Die Weile 8, gefertigt aus
Messing, weist an einem Ende einen Flansch 8a auf und ist in ein zentrales
Durchgangsloch eingefügt, das in dem röhrenförmigen Vorsprung 6d vorgesehen
ist. Das von dem Flansch 8 entfernt liegende, andere Ende der Welle 8 ist
aufgespreizt, um zu verhindern, daß sich die Welle 8 löst. Der Vorsprung 6d ist
entsprechend der Bewegung des Nebels 6 in dem Lagerloch 18 drehbar. Der
Auswurfhebel 6 kann bei Einfügen und Entfernen der IC-Baueinheit wiederholt
geschwenkt werden, und die Außenfläche des röhrenförmigen Vorsprungs 6d des
Auswurfhebels 6 ist in Lagerkontakt mit der Innenwandfläche des Lagerloches 18
in der Gehäuseplatte 5. Da die Gehäuseplatte 5 aus dem gleichen Material
hergestellt ist wie der Auswurfhebel 6, ist es möglich, eine hohe
Verschleißfestigkeit zu erreichen und daher eine ungewöhnlich verbesserte
Lebensdauer der Lagerflächen zu erzielen.
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Das Problem mit der Lebensdauer des Lagers ist bisher zum Beispiel aus
dem Spiel zwischen der Welle und dem Einfügloch des Auswurfhebels, das zum
Beispiel auf Verschleiß zurückzuführen ist, und eine resultierende Verringerung
der IC-Baueinheiten-Ausziehhublänge entstanden. Das heißt, nach wiederholtem
Herausziehen der Baueinheit ist ein Zuverlässigkeitsproblem aufgetreten.
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Es ist festgestellt worden, daß die obenerwähnte Lager- oder
Achszapfenstruktur des Auswurfhebels 6 der Verbindervorrichtung gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung etwa 20.000 Auswurfvorgängen
vollständig standhalten kann, eine Größe, die auf diesem Fachgebiet im
allgemeinen gefordert wird.
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Überdies ist die Verbindervorrichtung der vorliegenden Erfindung derart,
daß der Verbinderteil 4 durch einen einfachen Vorgang von der mit dem
Auswurfmechanismus versehenen Seite der Gehäuseplatte 5 getrennt werden
kann. Fig. 4 ist eine Seitenansicht, welche die Verbindervorrichtung zeigt. In Fig. 4
ist ein Rastarm, nicht dargestellt, einstückig mit jedem Seitenteil des Verbinderteils
4 vorgesehen, der aus elastischem Material gefertigt ist, und es ist am vorderen
Ende jedes Rastarmes ein Rastvorsprung 19 vorgesehen. Jeder Rastarm des
Verbinderteils 4 wird in einen Aufnahmeraum eingeführt, der zwischen einem
gebogenen Seitenbereich der Gehäuseplatte 5 und einer auf der Seitenfläche des
zugehörigen Führungsrahmenelements 2 ausgebildeten Aussparung vorgesehen
ist. Der Rastvorsprung 19 jedes Armes wird in ein Loch 20 eingefügt, das in dem
zugehörigen gebogenen Seitenbereich der Gehäuseplatte 5 vorgesehen ist. Somit
kann der Verbinderteil 4 frei und einfach mit dem Rest der Vorrichtung verbunden
oder davon gelöst werden, indem die Rastvorsprünge 19 der Rastarme des
Verbinderteils 4 mit den Rastlöchern 20 in Eingriff gebracht oder daraus gelöst
werden.
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Wenn die Baueinheit in die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
eingebaut wird, wird sie über die Zugangsöffnung 7 der Verbindervorrichtung 1 in
den Aufbewahrungsraum eingeführt, um die Buchsenanschlüsse der Baueinheit
über die Stifte 3a des Verbinderteils 4 zu schieben. Zu diesem Zeitpunkt kommt
die vordere Endfläche der Baueinheit mit den Mitnehmerhaken 24, 24 der Metall-
Ausziehplatte 12 in Eingriff, so daß die Metallplatte 12 in einer Vorwärtsrichtung
bewegt wird. Folglich wird der Auswurfhebel 6 um die Achse des Achszapfens 8
geschwenkt und bewirkt eine Verschiebung des Schieberelements 10.
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Während die Baueinheit in dem Aufbewahrungsraum gehalten wird, ist die
IC-Baueinheit durch die Ausziehplatte 12, deren Vorsprünge 22 über die
Durchgangslöcher 21 der Gehäuseplatte 5 mit der Oberfläche der Baueinheit
verbunden sind, und dann durch den Auswurfhebel 6, die Gehäuseplatte 5 und
Schrauben 25 geerdet.
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Indem man so verfährt, ist es lediglich erforderlich, daß nur eine Oberfläche
der Baueinheit, das heißt nur ihre der Gehäuseplatte 5 zugewandte Oberfläche,
elektrischen Kontakt mit den Vorsprüngen 22 der Ausziehplatte 12 herstellt. Daher
muß der anderen Oberfläche der Baueinheit, welche der Leiterplatte zugewandt
ist, keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Es ist somit möglich,
zum Beispiel auf dieser Oberfläche ein gewünschtes gedrucktes
Schaltungsmuster vorzusehen.
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Da es zwischen der Leiterplatte und der einen Seite der Baueinheit keinen
dazwischenliegenden Körper gibt, kann überdies ein elektrischer Kontakt
zwischen der Seite der Baueinheit und der Leiterplatte hergestellt werden, und
dies kann an jeder geeigneten Position mittels einer dünnen Metallplatte von
beispielsweise vorbestimmter elektrischer Leitfähigkeit geschehen. Es ist möglich,
auf jeder Seite der Baueinheit ein gewünschtes Schaltungsmuster
ordnungsgemäß zu drucken.
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Wenn die Baueinheit aus dem Aufbewahrungsraum entnommen werden
soll, wird das Schieberelement 10 gedrückt, wodurch ein Schwenken des
Auswurfhebels 6 um die Drehachse des Achszapfens 8 bewirkt wird. Dieser
Vorgang bewirkt, daß die Ausziehplatte 12 an den Führungsrahmenelementen 22
entlang über die Oberfläche der Gehäuseplatte 5 bewegt wird, wobei der
erhabene Teil 6c mit der Mitnehmerklaue 13 verhakt ist, so daß die Baueinheit
durch den Einsatz der Mitnehmerhaken 24, 24 am vorderen Ende der Arme 16a,
16b aus dem Aufbewahrungsraum herausgezogen wird.
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Bei der obenerwähnten Verbindervorrichtung 1 wird die Ausziehplatte 12
frei über die Oberfläche der Gehäuseplatte 5 bewegt, und falls ein
Entgratungsprozeß, der zum Beispiel am Rand des gestanzten Durchgangsloches
21 der Gehäuseplatte 5 durchgeführt werden sollte, weggelassen wird, um die
Herstellungskosten zu senken, dann besteht die Möglichkeit, daß die
Kontaktoberfläche der Ausziehplatte 12 von dem Grat zerkratzt wird. Um das
Auftreten elektrischer Störungen infolge des Fallens der Metallabschabsel auf die
Baueinheit oder den Verbinderteil zu vermeiden, ist es vorzuziehen, daß eine
plattenartige Abdeckung 23, die zum Beispiel aus Polyethylen gefertigt ist, an
jenen Bereich der Ausziehplatte 12 angefügt wird, wo die Ausziehplatte 12 über
die Durchgangslöcher der Gehäuseplatte 5 bewegt wird.
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Die Verbindervorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat
eine Abmessung, das heißt, eine Dicke, die etwa dem 1,4fachen derjenigen (etwa
3 mm) der Baueinheit entspricht, eine Breite, die der Gesamtbreite der Baueinheit
plus der des Führungsrahmenelements 2 entspricht, und eine Tiefe, die größer ist
als die Tiefe von der Tiefe der Baueinheit plus der Dicke des beteiligten
Mitnehmerhakens 24 bei Eingriff der Mitnehmerhaken 24 mit der buchsenseitigen
Endfläche der Baueinheit. Es ist somit möglich, eine dünne, kompakte Einheit zu
erhalten.
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Wie aus dem Obigen ersichtlich, kann die Verbindervorrichtung der
vorliegenden Erfindung mit einer viel geringeren Zahl an Bauteilen erreicht werden
als eine herkömmliche Verbindervorrichtung für IC-Baueinheiten von gleicher Art.
Es ist somit möglich, die gesamte Außenabmessung der Verbindervorrichtung
derjenigen der Baueinheit per se sehr ähnlich zu machen und daher eine dünne,
langlebige, kompakte Verbindervorrichtung bereitzustellen.