专利名称：个人计算机的插件连接器组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可供个人计算机(PC)和类似装置使用的PC插件连接器组件。更具体地说，本发明涉及一种可使用PC插件及智能卡的PC插件连接器组件。
背景技术：
已经知道有可供个人计算机和类似装置使用的双槽式PC插件连接器组件(参见日本未审查的实用新型出版物No.6(1994)-56992之图2和美国专利No.5775923之图2)。例如，在如日本未审查的实用新型出版物No.6(1994)-56992所公开的PC插件连接器组件中形成有两个插件容纳槽，这是通过用分隔壁将插件容纳开口垂直地分隔开来形成的。这两个插件容纳槽均构造成可在其中容纳PCMCIA I型插件或PCMCIA II型插件。分隔壁可以是可动的。在分隔壁可动的情况下，形成了一个带有扩大开口的槽。这个槽构造成可在其中容纳较厚的PCMCIA III型插件。
在日本未审查的专利出版物No.2002-24769(图5和图6)中公开了另一种已知的PC插件连接器组件，其中可装入智能卡。该PC插件连接器组件包括了可安装于现有PC插件连接器组件内的智能卡读头，并构造成可容纳PC插件或智能卡。
在日本未审查的实用新型出版物No.6(1994)-56992和美国专利No.5775923中所公开的PC插件连接器组件中只能装入PC插件。也就是说，任何人均可通过将PC插件插入到PC插件组件中来利用记录在PC插件中的数据。
然而，近年来，存储在PC插件中的数据被限制为供特定的用户使用，以便提高数据的安全性。作为一种保证数据的这种安全使用的方法，已经考虑了将其上设有用于个人鉴权的IC(集成电路)芯片的IC卡与PC插件一起使用。这样，除非与特定的智能卡一起使用，否则记录在PC插件中的数据不会被读出。然而，该方法的一个问题在于，必需要有用于读取智能卡的单独的装置。或者，如果智能卡读取装置内置于计算机中，那么计算机的尺寸会变大，其机构也变得复杂。
日本未审查的专利出版物No.2002-24769公开了一种能够在其中利用智能卡的连接器。然而它仅有一个插件容纳槽供PC插件或智能卡利用。因此，任何人均可自由地从PC插件中读取数据。
发明内容
鉴于上面几点而开发了本发明，本发明的一个目的是提供一种能够执行安全性很高的插件连接的PC插件连接器组件。
本发明的另一目的是提供一种能够同时使用智能卡并可与现有PC插件连接器组件互换的PC插件连接器组件。
本发明的PC插件连接器组件包括绝缘外壳，其具有尺寸能够容纳多个PC插件的开口；用于顶出PC插件的顶出机构；和多个第一触头，其安装在绝缘外壳中以与PC插件形成电连接；其中设置了可将上述开口垂直地分隔开的智能卡连接单元，以便形成多个空腔；其中一个空腔为智能卡腔；另一空腔为PC插件腔；和在智能卡连接单元中设有多个第二触头，其用于与智能卡的电极电接触并还与第一触头相连。
这里，用语“PC插件”指遵循PCMCIA标准或JEIDA标准的存储插件，例如I型、II型和III型存储插件，其中用JEIDA标准是由日本电子工业发展协会制定的标准。
“智能卡”指其中嵌入有IC芯片的IC卡，其中IC芯片包括有个人鉴权数据。
绝缘外壳优选包括容纳了第一触头的主体；和与主体相连并用于引导PC插件的插件导向部分；其中智能卡连接单元由主体和插件导向部分共同地夹持住。
另外优选的是在智能卡连接单元上设有朝向插件导向部分伸出的突起；和该突起被夹持在主体和插件导向部分之间。
另外，也可采用这样的构造，其中智能卡连接单元包括有单元接头；第二触头设置在单元接头中；和经由单元接头来进行与第一触头的连接。
本发明的PC插件连接器组件包括绝缘外壳，其具有尺寸能够容纳多个PC插件的开口。该开口被平面形的智能卡连接单元沿垂直方向分开，形成了多个空腔。其中一个空腔为智能卡腔，而另一空腔为PC插件腔。智能卡连接单元还包括多个第二触头，其用于与智能卡的电极电接触并还与第一触头相连。因此，可以得到下述有利的效果。
可以读取存储在智能卡中的个人鉴权数据，但存储在PC插件中的数据只能由特定的用户访问。通过以这种方式来限制能够访问数据的用户，就可以得到安全性很高的插件连接。另外，本发明的PC插件连接器组件可以与现有PC插件连接器组件相同的大小来生产。因此便提供了一种可使用智能卡并可与现有PC插件连接器组件互换的PC插件连接器组件。
绝缘外壳可包括容纳了第一触头的主体；和与主体相连并用于引导PC插件的插件导向部分；其中智能卡连接单元由主体和插件导向部分共同地夹持住。
在这种情况下，智能卡连接单元可以在主体和插件导向部分的装配期间容易地构建到PC插件连接器组件中。
另外，可在智能卡连接单元上设置朝向插件导向部分伸出的突起；和该突起被夹持在主体和插件导向部分之间。
在这种情况下，智能卡连接单元可以简单且牢固地构建于绝缘外壳中。
另外，也可采用这样的构造，其中智能卡连接单元包括有单元接头；第二触头设置在单元接头中；和经由单元接头来进行与第一触头的连接。
在这种情况下，可以容易地建立智能卡连接单元和第一触头之间的电连接。
图1是本发明的PC插件连接器组件的正视图。
图2是图1所示PC插件连接器组件的平面图。
图3是图1所示PC插件连接器组件的左侧视图，其中绝缘外壳的一部分以分解视图的形式示出。
图4是图1所示PC插件连接器组件的右侧视图。
图5是图1所示PC插件连接器组件的底视图。
图6是图1所示PC插件连接器组件的示意性截面图。
图7是图1所示PC插件连接器组件的主体和智能卡连接单元的平面图，其中主体以局部截面的形式示出。
图8A，8B和8C显示了图1所示PC插件连接器组件的框架，其中图8A为平面图，图8B为正视图，而图8C为侧视图。
图9A和9B显示了图1所示PC插件连接器组件的托架，其中图9A为平面图，而图9B为正视图。
图10A，10B和10C显示了图1所示PC插件连接器组件的托架，其中图10A为左侧视图，图10B为沿图9A中的线XB-XB的截面图，而图10C为沿图9A中的线XC-XC的截面图。
图11A和11B显示了智能卡连接单元的电路板，其中图11A为侧视图，而图11B为平面图。
图12A和12B显示了将安装到图11所示电路板上的触头，其中图12A为平面图，而图12B为侧视图。
图13A，13B，13C和13D显示了供智能卡连接单元使用的单元接头，其中图13A为平面图，图13B为正视图，图13C为侧视图，而图13D为沿图13B中的线XIIID-XIIID的截面图。
具体实施例方式
下面将参考附图来详细地介绍本发明的PC插件连接器组件(在下文中简称为“组件”)的一个优选实施例。图1是本发明的组件1的正视图。图2是组件1的平面图。图3是组件1的左侧视图，其中绝缘外壳的一部分以分解视图的形式示出。图4是组件1的右侧视图。图5是组件1的底视图。图6是本发明的组件1的示意性截面图。下面将参考图1到图6来进行介绍。
组件1包括绝缘外壳2(在下文中简称为“外壳”)；安装在外壳2上的金属框架4，6和8(参见图2和图5)；触头10和12(第一触头，参见图6)；以及用于顶出PC插件26和智能卡32的顶出机构14(参见图2和图6)。
如图3所示，外壳2构造成二件式结构，包括用于固定触头10和12的主体16(参见图6)；以及与主体16相连的插件导向部分18。首先将介绍主体16。在主体16中沿着组件1将安装于其上的电路板22设置了两排触头10。
在主体16的上表面中设有多个槽24(参见图2)，其在PC插件26的插入/顶出方向上延伸。在主体16的上表面中设有接地板30，其具有多个设于槽24内的接地舌片28。接地板30经由接地舌片28建立了与形成于PC插件26的屏蔽外部上的突起38的接地连接(参见图6)。接地板30通过位于接地板30的两边处的安装片40而固定在主体16上。然而这是普遍采用的方法，因此这里略去其的详细介绍。多个末端34从接地板30中向后延伸出来。触头10，12和末端34(参见图6)穿过中继电路板36的通孔(未示出)并焊接住(参见图2和图6)，该电路板36设于主体16之后。所有的触头10，12和末端34经由其导电迹线(未示出)与导电垫片(未示出)电连接，该导电垫片设置在中继电路板36的下边缘处。
可采用在传统的双槽式PC插件连接器中使用的中继电路板来作为中继电路板36。在图6中应当注意到，所示的PC插件26处于与触头10相连的状态下。同样，如图6所示，在主体16中设有分隔板42，其限定了用于PC插件26的空腔44和用于智能卡32的空腔46。触头12的数量较少。因此，它们选择性地与传统的中继电路板36中的通孔相连。可以采用传统的中继连接器300，其安装在与组件1相同的电路板22上并与中继电路板36相连。
如图3和图7所示，在主体16的两侧上形成了延伸部分48。应当注意到，图3还包括有主体16和插件导向部分18之间的配合部分50的视图，其中主体16和插件导向部分18处于相互间分开的状态下。延伸部分48与用于智能卡32的空腔46对齐，该空腔46处于用于PC插件26的空腔44之下。
在用于PC插件26的空腔44的两个内侧面中形成有导向槽52。在用于智能卡32的空腔46的两个内侧面中形成有导向槽54。导向槽54连续地形成于延伸部分48的内表面中。
下面将参考图7来进行介绍。图7是主体16和智能卡连接单元20(在下文中简称为“单元”)的平面图。在图7中，属于主体16的部分以剖面示出。在延伸部分48中设置了安装孔56和小孔58，它们均正交于电路板22。用于将组件1安装到电路板22上的螺钉(未示出)穿过安装孔56而插入。用于将主体16和插件导向部分18相连在一起的截面为C形的管96(参见图2)穿过小孔58而插入。在主体的两个导向槽52的前端处形成了垂直沟槽60。在主体16的两个导向槽54的前端处形成了垂直延伸的肋62(参见图3)。
接着将介绍与主体16相连的插件导向部分18。插件导向部分18包括基本上对称的导向半体70，72(参见图2)。导向半体70，72通过框架4(参见图2)和框架6(图5中的剖面线示出的部分)而固定成一体且相互间平行，框架4和6分别设置在导向半体70和72之上和之下。
下面将更详细地介绍导向半体70和72与框架4和6之间的关系。下框架6包括壁74，74(参见图3)，它们是通过弯曲框架6的两条边来构建出的。壁74定位成朝向导向半体70和72的外部。壁74的向内朝向的夹爪78(78a，78b，78c)与设于导向半体70和72中的槽76(76a，76b，76c)接合。从框架4朝向壁74向下延伸的突起80和82(参见图3)通过焊接固定在壁74的内表面上。另外，框架4的夹爪86与导向半体70和72的槽84相接合(参见图2)。如图3所示，通过以上述方式将导向半体70和72与框架4和6集成在一起而装配成的插件导向部分18与主体16形成一体。
插件导向部分18的端部与主体16的端部形成为基本上互补的。在插件导向部分18的端部处设有肋88和沟槽90。在主体16的端部设有沟槽60和肋62。肋88与沟槽60相接合，而沟槽90与肋62相接合。另外，在插件导向部分18中形成有分别与安装孔56和小孔58相对应的安装孔92和小孔94。通过将C形管96压配到相互对齐的小孔58和94中，就可使插件导向部分18和主体16相连并相互间固定住。当插件导向部分18和主体16相连时，将单元20插入到空腔44和46之间。单元20的插入将在下文中介绍。框架8安装成跨在插件导向部分18和主体16上。框架8将在下文中详细地介绍。
在插件导向部分18中形成有作为上述导向槽52和54的连续部分的导向槽52和54(参见图3)。在插件导向部分18和主体16的两个侧面上分别安装了用于PC插件26和用于智能卡32的两个顶出机构14和14’。顶出机构14和14’均为所谓的“推/推式”顶出机构，其分别包括心形的凸轮槽98和100。这类顶出机构与例如在日本未审查的专利出版物No.2001-291553中公开的类似。由于这种机构是已知的结构，因此这里略去其的详细介绍，下面将仅给出简略的描述。
由于注意到顶出机构14和14’具有相同的结构，因此将只介绍顶出机构14。顶出机构14包括形成在导向半体70和72的外表面中的心形凸轮槽98(参见图3)；可在凸轮槽98中运动的凸轮从动件102(参见图2、图4和图5)；可旋转地支撑了凸轮从动件102的顶杆104；以及由树脂形成的柄部106，其安装在顶杆104上的朝向插件插入的一侧。
顶出机构14构造成可安装在插件导向部分18的左侧或右侧，这取决于它的具体应用。凸轮从动件102的尖端102a从顶杆104的尖端上伸出来。尖端102a构造成可压下顶出臂108的端部并使顶出臂108转动，顶出臂108设置成用于顶出PC插件26。因此，压下顶出臂108的处于空腔44内的端部108b就可沿顶出方向压下PC插件26的前端26a。每次压下柄部106时，凸轮从动件102都在凸轮槽98中循环运动。因此，当顶出臂108被压下时，顶杆104被保持在下压位置，或者顶杆104伸出来。
接着将相结合地参考图8A，8B和8C来介绍框架8。图8A，8B和8C显示了框架8，其中图8A是平面图，图8B是正视图，而图8C是侧视图。框架8设置在与将在下文中介绍的单元20的触头110(第二触头)相对应的位置处。框架8是矩形的，并由金属板形成。框架8包括多条凸筋(bead)112(112a，112b，112c，112d，112e)。凸筋112形成为使得各条凸筋112a，112b，112c，112d，112e在用于智能卡32的空腔46内凸起相同的高度。
舌片116在框架8的边缘114处伸出，而在框架8的边缘118上的远离舌片116的角部处形成有舌片122，其位于插件导向部分18的凹腔120内。舌片122形成为L形，并包括朝上的上表面122a。舌片116和122用作将框架8安装到外壳2上的安装部分。舌片122的上表面122a还用作支撑单元20的支撑面。因此，当作为分隔壁的单元20被安装在外壳2上时，上表面122a在导向槽54的预定高度处夹持住单元20。因此，单元20的下表面和导向槽54的的下表面限定了导向槽54a，它比导向槽54更窄且其中可插入智能卡32。
接着将参考图7来介绍单元20。如图7所示，单元20大体上为平坦的。电路板132安装在平面托架130上。当将单元20安装到外壳2上时，单元20用作限定了上述空腔44和空腔46的分隔壁，如上所述。首先将参考图9A，9B，10A，10B和10C来介绍托架130。
图9A，9B，10A，10B和10C显示了托架130，其中图9A为平面图，图9B为正视图，图10A为左侧视图，图10B为沿图9A中的线XB-XB的截面图，而图10C为沿图9A中的线XC-XC的截面图。托架130由树脂形成，并在其朝向主体16的一侧上具有凹口134和136。托架130还具有凹腔138，其由平行的侧壁140，140和端壁142形成，用于容纳电路板132。
在托架130的上壁144上沿着侧壁140形成了多个肋146。设置了开口147以形成肋146。在上壁144的两侧处的侧壁140中形成了槽148，在槽148中形成了接合片150。接合片150为简单的梁结构。在接合片150上形成有向内伸出的突起150a。
在上壁144中形成有矩形开口152，触头110将如下所述地定位于其中。在开口152的附近沿着插件的插入/顶出方向形成了薄壁部分154和156。在薄壁部分154的附近形成了类似的薄壁部分158。在侧壁140的中心附近形成了凸耳(突起)160，160。在凸耳160中形成了用于容纳框架8的舌片122的沟槽160a。在端壁142的下边缘处形成了锥部162，其用于在智能卡32的插入期间引导智能卡32。
接着将参考图11A，11B，12A和12B来介绍安装在托架130上的电路板132。图11A和11B显示了电路板132，其中图11A为侧视图，而图11B为平面图。图12A和12B显示了安装在电路板132上的触头110(第二触头)，其中图12A为平面图，而图12B为侧视图。电路板132具有能够使其容纳到托架130的凹腔138中的外尺寸。在电路板132的侧边164中的与上述突起150a相对应的位置处形成有凹口166。当将电路板132插入到托架130中时，凹口166可与突起150a接合以定位电路板132。
在PC插件26和智能卡32的插入/顶出方向上延伸的狭长槽168形成为电路板132上的二排四个槽，其处于与托架130的开口152相对应的位置。在各槽168的外部形成有导电垫片178。在与上述凹口134相对应的位置处形成有凹口170，在与薄壁部分158相对应的位置处形成有凹口172。在凹口170的边缘170a上以预定的间隔设置了导电垫片174。将在下文中介绍的单元接头176(参见图13)将安装于凹口170中。在凹口172的边缘处形成有两个导电垫片180。导电垫片178和180通过形成于电路板132上的导电迹线182与导电垫片174电连接。极小的孔184形成为穿过导电垫片178和180。
下面将参考图12来介绍设置在槽168中的触头110。触头110通过冲压和弯曲一块狭长的金属板来形成。各触头110包括安装部分186，其焊接到导电垫片178上；以及弯曲的接触部分188，其用于与智能卡32的电极33接触(参见图6)。在安装部分186上形成了突起186a，其可插入到上述极小孔184中以定位触头110。在接触部分188的尖端上形成了舌片190。舌片190与槽168上的与导电垫片178相反的边缘邻接。
下面将参考图13A，13B，13C和13D来介绍安装在单元120的电路板132上的单元接头176。图13A，13B，13C和13D显示了单元接头176，其中图13A为平面图，图13B为正视图，图13C为侧视图，而图13D为沿图13B中的线XIIID-XIIID的截面图。单元接头176具有平面的绝缘壳体196(在下文中简称为“壳体”)。在壳体196中设有一排接触凹腔192。在各接触凹腔192中设有端子194。
各端子194包括与触头12相连的接触部分198；以及焊接到导电垫片174上的末端200(参见图13D)。在壳体196的两端处形成有沟槽202，其供凹口170的侧边170b(参见图11B)插入。沿着箭头204(参见图9)所示的方向将其上已经安装了单元接头176和触头110的电路板132插入到托架130的凹腔138中，并通过超声波焊接等方式进行焊接。此时，触头110便处于托架130和电路板132之间，触头110的接触部分188朝向图7中的图幅后表面伸出去。
如图7所示，在导电垫片180上连接了一对触头206和208。触头206和208的接触点相互间隔开。触头206和208检测智能卡32是否已插入。智能卡32的检测由大致L形的触头208在与之接触的智能卡32的作用下被压向触头206来进行。通过触头206和208的电连接来检测智能卡32的存在。这种检测方法是已知的方法。
当如上所构造的智能卡连接单元20安装到外壳2上时，单元接头176与触头12相接合，并如图6所示地布置。图6显示了触头110与智能卡32的电极33相接触的状态。此时，智能卡连接单元20的凸耳160位于凹口210中，该凹口210与插件导向部分18的配合部分50相邻，如图3所示。插件导向部分18与主体16配合操作，以便固定智能卡连接单元20并防止其抽出。
框架8的舌片122容纳在凸耳160的沟槽160a中。因此，框架8沿着智能卡连接单元20固定到外壳2上。当将智能卡32插入到空腔46中时，通过触头110和电极33之间的接触压力来将智能卡32向下压。框架8的凸筋112承受了这一向下力。
如图1和图2所示，在PC插件26的插入期间会旋转的活板214连接到组件1的插件容纳开口212上。当PC插件26在其插入期间下压时，活板214可围绕设置在活板214的两端处的轴216旋转。该旋转使得开口212打开，从而允许插入PC插件26。入口件218与活板214的下部相连。入口件218具有用于智能卡32插入的槽216。智能卡32经由槽216而插入到空腔46中。
权利要求
1.一种PC插件连接器组件，包括绝缘外壳，其具有尺寸能够容纳多个PC插件的开口；用于顶出所述PC插件的顶出机构；和多个第一触头，其安装在所述绝缘外壳中以与所述PC插件形成电连接；其中设置了可将所述开口垂直地分隔开的智能卡连接单元，以便形成多个空腔；其中一个空腔为智能卡腔；另一空腔为PC插件腔；和在所述智能卡连接单元中设有多个第二触头，其用于与所述智能卡的电极电接触并与所述第一触头相连。
2.根据权利要求1所述的PC插件连接器组件，其特征在于，所述绝缘外壳包括容纳了所述第一触头的主体；和与所述主体相连并用于引导所述PC插件的插件导向部分；其中所述智能卡连接单元由所述主体和插件导向部分共同地夹持住。
3.根据权利要求2所述的PC插件连接器组件，其特征在于，在所述智能卡连接单元上设有朝向所述插件导向部分伸出的突起；和所述突起被夹持在所述主体和插件导向部分之间。
4.根据权利要求1所述的PC插件连接器组件，其特征在于，所述智能卡连接单元包括有单元接头；所述第二触头设置在所述单元接头中；和经由所述单元接头来进行与所述第一触头的连接。
5.根据权利要求2所述的PC插件连接器组件，其特征在于，所述智能卡连接单元包括有单元接头；所述第二触头设置在所述单元接头中；和经由所述单元接头来进行与所述第一触头的连接。
6.根据权利要求3所述的PC插件连接器组件，其特征在于，所述智能卡连接单元包括有单元接头；所述第二触头设置在所述单元接头中；和经由所述单元接头来进行与所述第一触头的连接。
全文摘要
一种能够进行安全性很高的插件连接的PC插件连接器组件，其能够同时使用智能卡，并且可与现有的PC插件连接器组件互换。该PC插件连接器组件包括绝缘外壳，其具有尺寸能够允许插入多个PC插件的开口。设置了可沿垂直方向将所述开口分隔开的平面形的智能卡连接单元，以便形成第一和第二空腔。第一空腔为智能卡腔，而第二空腔为PC插件腔。在智能卡连接单元中设有多个第一触头，其用于与处于智能卡腔中的智能卡的电极电接触，同时与第二触头相连。
文档编号G06K7/00GK1577988SQ20041005575
公开日2005年2月9日 申请日期2004年7月28日 优先权日2003年7月28日
发明者村松秀哲, 山口胜美, 成田广, 桧山直贵 申请人:安普泰科电子有限公司