卡式媒体的装载/卸载装置的制作方法

文档序号:6745434阅读:253来源:国知局
专利名称:卡式媒体的装载/卸载装置的制作方法
技术领域
本发明涉及诸如个人计算机读写装置中卡式媒体或IC卡(以下简称为"卡")的装载/卸载装置。更准确地说,涉及到一种电动装载/卸载装置,用电动力从读写装置内部的连接器插入或是取出卡。
在使用个人计算机或是诸如此类设备时,习惯用手工方式装载(插入)或卸载(退出)卡。参见图4,为了将卡装入连接器,操作者需要用手指把卡41推进连接器42,从而使电路接通。另一方面,在取出卡41的时候,退出杆43沿箭头方向被压下,从而通过退出杆43的末端44推动退出臂45的一端46。然后,如图2中双点划线所示,退出臂45绕轴47顺时针转动。退出杆45的另一端48的突起紧靠卡41的插入边沿50。借以将卡41沿退出方向从连接器42中推出。
遗憾的是,无论如何,这种手工装载/卸载卡的方式存在着安全问题,因为即使使用一张内含机密数据的卡,任何人在任何时候都可以通过直接操作退出杆而轻易地将卡取出。当然,这种卸载也可能在计算机正在访问卡的时候进行,这样就会破坏卡和计算机中的数据。另外,装载卡时的动作较大,需要对连接器施加较大的插入力。换句话说,卡被完全插入或装载时作用在卡上的力可能有偏差,往往会由于卡受力不当而导致卡的损伤或破坏。所以,通过电力驱动提供一个平稳可靠地装载和卸载卡的装置就是本发明的目的。
为了实现上述目的,按照本发明的卡装载/卸载装置的特征在于在紧靠卡移动轨迹的位置设置一个与卡形成啮合关系的转动推进臂,采用一个与卡的侧面旋转结合的输送轮,被转动支撑在输送轮的旋转驱动装置的轴上的一个启动杆,并且采用一个弹力装置来推动输送轮,使其顶住卡的侧面,并且同时启动一个联动开关。
进而还设有一个联动档链系,用于向旋转装置和一个在卡的移动方向上滑动的夹卡器传递电驱动力。夹卡器包括用于支撑被装载卡的卡支撑腿,与联动档链系啮合的齿条,以及与输送轮转动轴的延伸部分相啮合的一个凸轮装置。此外还提供了在夹卡器卸载方向上动作的弹力装置。推进臂和夹卡器是联动的,以便使推进臂随夹卡器的运动而动作。
最好至少将推进臂,输送轮和传递驱动力的联动档链系设在卡移动轨迹的中心线的一侧,选择的输送轮旋转方向应该和与联动档链系的齿条啮合的副齿轮的转动方向一致,并且输送轮的转速应该比副齿轮的圆周转速稍快。
具有上述结构的本发明按以下方式工作。推进臂啮合卡的后端边沿,在推动后端时将卡送入读写装置中的连接器。在装入连接器之后,推进臂与后端边沿保持啮合,以防卡被退出。
换句话说,在装载的初期阶段,被插入的卡从侧面顶住输送轮。卡转动启动杆,用启动杆触动弹力装置,启动一个开关,由开关触发驱动电源,通过联动档链系将动力传送到输送轮。输送轮的转动力使卡朝着连接器移动,并且顶住卡前端边沿上的卡支撑腿,使夹卡器移动。
由于安装的齿条通过夹卡器的动作与联动档链系的副齿轮啮合,夹卡器直接从副齿轮获得驱动力而移动。这时,凸轮装置与输送轮的延伸部分啮合,使输送轮与卡的侧面分开。
由于夹卡器的移动使推进臂转动,啮合到卡的尾部边沿,从卡的后端夹住卡,使其与夹卡器作为一个整体一起移动,并且最终将卡推进连接器。
卡的退出可以通过联动档链系向相反方向的运动来完成。这时用副齿轮驱动齿条,使夹卡器朝退出方向移动。用卡支撑腿夹住卡的插入边沿,将其从连接器中弹出或是抽出。
当齿条和副齿轮之间的啮合被释放时,推进臂随着夹卡器的运动而转动,脱离卡的移动轨迹,从而解除与卡的啮合。另一方面,由凸轮装置控制的输送轮啮合到卡的侧面。弹力装置朝着退出方向推动夹卡器,帮助齿条脱离副齿轮,并且促进输送轮和卡的侧面形成可靠啮合。
与卡的侧面形成啮合状态的输送轮朝着相反方向被驱动,由启动杆的弹力装置向卡的侧面施加压力,使卡向退出方向移动。当卡被弹出到预定位置时,输送轮被完全放开,以便转动启动杆,从而启动开关,停止联动档链系的转动。
如果把推进臂,输送轮和传送驱动力的联动档链系设置在卡移动轨迹中心线的一侧,就可以按照背靠背或是轴对称的关系层叠用于一对卡的一对相同的装置。另外,如果选择输送轮和副齿轮的转动方向彼此相同,并且使输送轮的圆周转速比副齿轮快,就能使副齿轮和齿条实现高度可靠的啮合或分离,这样就能从输送轮的高速、低转矩驱动平滑地切换到副齿轮的低速、高转矩驱动。
以下要参照附图来说明按照本发明的卡式媒体装载/卸载装置的一个最佳实施例。

图1是本发明一个实施例中的机构主体部分的简化平面图。在本实施例中,被操作者送入位于插入边沿12a处的导槽10的卡12由电机16通过联动档链系18电动插入,接触到连接器20的插头22。
标号24代表一个以同轴方式转动支撑在主动轮26的转动轴28上的启动杆。启动杆24被逆时针偏置(指向图1中箭头A的方向),以便使用绕线弹簧30通过一个臂32的活动片34向开关36的启动器38施加正常的压力。一个橡皮轮44可转动地安装在启动杆24的另一个臂40上,利用与主动轮26啮合的一个齿轮42来旋转驱动这一橡皮轮。
接着,橡皮轮44在绕线弹簧30的作用下伸入卡12的移动轨迹与之啮合。橡皮轮44的转动轴46具有一个延长部分,用于与夹卡器48的底板50侧部延伸出来的一个臂52内的凸轮槽54啮合,以便在移动凸轮槽54时转动启动杆24。
在夹卡器48的底板50上装有一个与副齿轮58啮合的齿条56。60代表夹卡器48的顶板,它通过卡支撑腿62,62与夹卡器的底板连接在一起,用来支撑卡12的前沿或是插入端12a。夹卡器48在卡退出方向(见箭头B)上的操作是靠分别安装在顶板60和导槽10上的销64,66之间的绕线弹簧68来推动的。在顶板60中设有延长孔70a,70b,分别用于接收推进臂72a,72b的动作销74a,74b。
推进臂72a,72b上设有延长的槽或是切口76a,76b,并且分别通过绕线弹簧78a,78b在退出方向(箭头B的方向)上被驱动。主动轮的转动轴28的延伸部分被插入延长槽76a。另一方面,固定轴80被插入延长槽76b。因此,推进臂72a,72b的一端82a,82b分别在绕线弹簧78a,78b的弹簧力作用下被转动轴28和固定轴80支撑在延长槽76a,76b中。另外,推进杆72a,72b可以沿着转动轴28和固定轴80滑动。84a,84b代表推进臂72a,72b的整体弯曲部分,它们与卡的后端12b啮合,用于夹住卡12。
联动档链系18包括从电机16的输出轴到副齿轮58的减速齿轮系18a和从副齿轮58到主动轮26的加速齿轮系18b。例如,副齿轮58和橡皮轮44可以按以下方式朝同一方向转动,使橡皮轮44的圆周速度比副齿轮58快,并且相对于卡移动轨迹的中心线M-M被设置在一例。
在图1和2所示的本实施例中,彼此相同的第一装置1和第二装置2按照背靠背的方式被层叠在一起,形成用于一对卡的的轴对称结构。然而还需要说明,本发明并非仅限于这种特定结构。图3是沿着图1中III-III线的一个简化示意图,其中分别用符号S和G表示一个夹卡器(保存室)和一个驱动机构。
以下要详细说明上述实施例的卡式媒体装载/卸载装置的工作方式。在图1中,卡12的插入边沿12a被插入导槽10的入口。橡皮轮44与卡12的一个角12c啮合,依靠绕线弹簧30的弹力压紧。启动杆24顺时针转动(见箭头C),由活动件34释放启动器38。然后通过开关36的动作驱动电机16。电机16的驱动力通过副齿轮58传递到橡皮轮44。
最初,橡皮轮44逆时针转动(箭头D)。橡皮轮44的外圆周在绕线弹簧30的推动下顶住卡12的侧边沿12d,因此,随着橡皮轮44的转动,橡皮轮44与卡12侧面之间的摩擦力就能使卡12在朝着连接器20的插入方向(箭头E)移动。当卡12的前沿12a到达卡支撑腿62时,卡12就随着夹卡器48一起移动。
齿条56安装在夹卡器48的底板50上面,它与副齿轮58啮合,通过夹卡器48夹住底板50和顶板60之间的卡12,利用副齿轮58的驱动力使卡12开始移动。几乎与此同时,由底板50中的凸轮槽54的斜边54a推动橡皮轮44的旋转轴46,使橡皮轮44的外圆周离开侧边沿12d。这样就能保证橡皮轮44的圆周速度不会干扰副齿轮58的转动。在从橡皮轮44的高速,低转矩驱动切换到副齿轮58的低速,高转矩驱动的初期阶段,两种不同速度的转动可能出现重叠。然而,橡皮轮44较高的圆周速度仅会促进齿条56和副齿轮58尽快地啮合,并没有不利的影响。
随着夹卡器48的转动,活动销74a,74b分别与顶板60中的延长孔70a,70b啮合,启动推进臂72a,72b。在运动的初期阶段,由于推进臂72a,72b分别绕着延长槽端部82a,82b上的轴28,80转动,其弯曲部分84a,84b就会与卡12的的后端12b啮合。
失去了转动自由的间隙,推进臂72a,72b的这种啮合就会对卡12起到夹持的作用。随着夹卡器48的移动,推进臂72a,72b和沿着延长槽76a,76b被导向的轴28,80一起滑动,抵抗绕线弹簧78a,78b的弹力,从而在装载方向(箭头E)上整体移动卡12和夹卡器48。最后,低速高转矩的副齿轮58的驱动力驱动推进臂72a,72b的弯曲部分84a,84b,推动卡12的后端12b,直至迫使装载边沿12a被插入连接器20中的接点插头22,这样就完成了装载或是连接操作(参见图2)。
如果需要退出或是卸载卡12,就通过控制盘或是适当的程序使电机16反方向转动。低速高转矩的副齿轮58通过齿条56朝着退出方向(箭头B)驱动夹卡器48。卡支撑腿62,62夹住卡12的前沿12a,从连接器20的接点插头22中将卡12抽出。在延长槽76a,76b的有效长度内移动的过程中,推进臂72a,72b和连接着卡12后端12b的弯曲部分84a,84b一起移动。然而,当轴28,80碰到延长槽76a,76b的一端时,夹卡器48的运动就会推动动作销74a,74b,使其朝着延长孔70a,70b的内表面滑动,从而转动推进臂72a,72b。这样就解除了推进臂72a,72b与卡12后端边沿12b之间的啮合,从而打开卡12的移动通道。
随着这种移动,齿条56和副齿轮58之间的共同位置在移动的最后阶段开始分离,由于夹卡器48的移动,处于底板50的凸轮槽54直线部分54c处的橡皮轮44的转动轴46通过凸轮槽54中的斜边54a和槽54b被释放。橡皮轮44的外圆周在绕线弹簧30的作用下压住卡12的侧边沿12d。绕线弹簧68有助于从副齿轮58的低速驱动平滑地切换到橡皮轮44的高速驱动。
接着,卡12通过橡皮轮44的转动被退出,如图1所示,橡皮轮44在完全卸载位置上是放开的。启动杆24在绕线弹簧30的作用下转动,并且用活动件34推动启动器38,启动开关36,使电机16停止。在这一阶段中可以轻易地用手取出卡12。
如上所述,本发明的卡式媒体装载/卸载装置的特征在于用电力来驱动卡,这样就能使用口令通过软件来进行控制,以便保证存储在卡中的重要机密信息的安全。另外,卡的装载/卸载机构处于同一平面上,这样就能将整个机构布置在卡的一侧,从而获得紧凑的结构,为双卡的使用提供了可能性。此外,对推进机构和驱动机构采用了不同速度的独立系统,用推进机构将卡式媒体推进到连接器前面的位置,再用驱动机构使卡式媒体与接点插头啮合,这样就能实现快速推进和可靠的啮合,改进了装置的操作性能。
图1是按照本发明的卡式媒体装载/卸载装置的一个实施例的平面图,表示卡式媒体的完全装载和卸载状态。
图2是图1所示装置的一个平面图,表示卡式媒体被完全装载到连接器中的状态。
图3是沿着图1中III-III线的一个简化正视图。
图4是惯用的卡式媒体装载/卸载装置的一个平面图。
权利要求
1.用于在读写装置上装载和卸载卡式媒体的一种卡式媒体装载/卸载装置,它包括设置在卡式媒体移动轨迹附近并且能与卡式媒体啮合的转动推进臂;一个启动杆支撑着与卡式媒体的侧面旋转接触的输送轮,并且通过一个方向上的驱动与一个开关联动操作,由转动支撑在上述输送轮的旋转驱动装置的轴上的弹力装置将上述轮推到卡式媒体的侧面;一个联动档链系用于向上述旋转装置传递电动力;一个夹卡器在卡式媒体的移动方向上滑动,并且设有卡支撑腿,用于顶住被插入的卡式媒体,以及一个与上述联动档链系配合的齿条,还有一个与上述输送轮的转动轴的延伸部分啮合的凸轮装置;以及朝着退出方向驱动上述夹卡器的弹力装置;其中的上述推进臂和上述夹卡器被连接在一起,使上述推进臂随着上述夹卡器的移动一起动作
2.按照权利要求1的卡式媒体装载/卸载装置,其特征是至少将上述推进臂,上述输送轮,以及上述驱动力传动联动档链系设置在卡式媒体移动轨迹的中心线的一侧。
3.按照权利要求1或2的卡式媒体装载/卸载装置,其特征是上述输送轮和啮合上述联动档链系的上述齿条的副齿轮的转动方向是彼此相同的,并且使上述输送轮的圆周转速比上述副齿轮的转速快。
全文摘要
卡12在处于卡12前端的橡皮轮44的推动下被插入。橡皮轮44的动作转动一个启动杆24,启动一个开关,随之启动电机16。通过橡皮轮44的转动而移动的卡12推动卡支撑腿62,使副齿轮58与安装在夹卡器48上的齿条56啮合。然后由夹卡器48夹住卡12,在副齿轮58的驱动下啮合到卡12后端边沿12b处的推进臂72a,72b的弯曲部分84a,84b,从后方推动卡,将卡12插入连接器20的接点插头22。
文档编号G11B25/04GK1182489SQ96193398
公开日1998年5月20日 申请日期1996年4月19日 优先权日1995年4月20日
发明者半田敬人, 梅沢浩行, 村松秀哲, 浜田诚 申请人:惠特克公司
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