开关弹簧布置结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于操作开关的开关弹簧布置结构，该开关弹簧布置结构包括能由卡片操作的第一弹簧臂、以及至少一个第二弹簧臂，该至少一个第二弹簧臂在其自由端部处具有接触拱顶，以用于操作位于该第二弹簧臂的接触拱顶之下的开关，其中该第一弹簧臂能由该第二弹簧臂操作。
【专利说明】开关弹簧布置结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种开关弹簧布置结构，特别涉及用于读卡器、尤其是芯片和存储卡读取器、例如可以将不同的芯片或存储卡插入其中的智能卡连接器的一种开关弹簧布置结构。
【背景技术】
[0002]在读卡器中通常使用开关操作装置或开关弹簧布置结构，以便在所谓的芯片卡，例如智能卡、microSD卡、Transflash卡或其他类型的卡被插入读卡器中识别所述卡,其中该开关弹簧布置结构是由将被插入的卡来操作的并且触头被断开或闭合。
[0003]这种布置结构被称为“常开的”或“常闭的读卡器布置结构”，其中“常开的”是指当无卡插入时卡存在性开关处于其断开状态，而当有卡插入时，该卡存在性开关被这个卡操作移动到闭合状态，而在“常闭读卡器”的情况下，这个过程以正好相反的方式进行。
[0004]可以看到现有技术的开关弹簧布置结构的一个问题，当读卡器的尺寸变得越来越小时，这些开关弹簧布置结构及其开关路径在使用过程中特别由于公差而受到干扰。
[0005]例如，如果读卡器在其使用寿命中必须经历高达500，000次开关循环的开关操作范围，则该开关弹簧可能损坏。
[0006]尤其在每天执行几百到一千次读取过程的支付终端和接触卡片的设备的情况下，这使得使用寿命短并且要求对读卡设备进行昂贵的修复和维护。
[0007]在此可以看到的第一个问题是，当前的读卡器的尺寸、尤其是高度非常小以至于这些开关弹簧布置结构可能只具有短的弹簧路径并且因此具有坚硬的触头，或作为一个替代方案，可以使用长的开关弹簧，但是这些开关弹簧的触头压力过小。
[0008]按现有技术的已知设计方式的开关操作装置一般将这些力直接传递至该开关并且在小的结构尺寸时而仅确保低水平的公差补偿。然而，例如如果该开关被阻挡并且卡片继续向操作装置施加压力，则需要公差补偿。
[0009]在此要注意的是，在市场上开关操作装置还必须适应卡片厚度公差。在市场上可获得所谓的最小和最大卡片，即，卡片厚度一般根据制造商而改变为不同的卡片厚度，该卡片厚度位于指定的公差范围内。
[0010]当开关实际上被阻挡，也就是在其操作运动结束时支承在或被按压在一个固定的结构或壁上时，这些力被直接传递至开关并且这可能导致该开关损坏。这主要发生在“较厚的”最大卡片的情况下。
【发明内容】
[0011]本发明的目的是克服上述缺点并且提供一种用于操作开关的开关弹簧布置结构，该开关弹簧布置结构具有高的操作安全性并且补偿了所述缺点或将所述缺点最小化。
[0012]这个目的是通过如权利要求1所述的开关弹簧布置结构实现的。
[0013]本发明的优选改进方案由从属权利要求给出。
[0014]为了能够确保足够的公差补偿，本发明的基本观点是，将开关操作装置的弹簧臂初始地设计成具有足够的长度，这对结构尺寸具有正面影响。
[0015]当该弹簧臂的长度增大，由该弹簧臂施加的并且可以传递至该开关的弹簧力也降低，并且因此该开关由于较小的力传递而经受较小负载。
[0016]然而，在根据本发明的解决方案的情况下，使用了两个弹簧臂，所述这些弹簧臂由于材料打褶而首先经受拉伸并且此外具有一个或各一个接触位置，所述接触位置优选地由多个对应的突出部形成并且用来充当所涉及的这些弹簧臂之间的中间支承部。以此方式，所涉及的这些弹簧臂可以独立于彼此变形。
[0017]因此，通过根据本发明的优选地具有两个成对弹簧臂的实施例(该弹簧臂与位于其间的另外的弹簧臂共同工作)，结构尺寸可以减到最小并且待传递的力可以增大而与此同时这些弹簧臂很长，因此可以在该开关上施加足够的力传递。
[0018]然而，由此在该部件中产生了较小的机械应力，这降低了该开关弹簧布置结构自身以及通过该开关弹簧布置结构触发的开关的使用寿命、并且因此增大了读卡器的总使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]参照附图在对实施例的说明中得出本发明的另外的优点、目标和细节。在附图中:
[0020]图1示出了开关弹簧布置结构的平面视图；
[0021]图2示出了根据本发明的开关弹簧布置结构的侧视图，该图类似于根据图1的视图；
[0022]图3示出了根据图1和图2的根据本发明开关弹簧布置结构的透视图；
[0023]图4示出了类似于图2的侧视图，其中该开关弹簧布置结构已经被一个卡片操作了一段距离；
[0024]图5示出了根据图4的被操作的开关弹簧布置结构的透视图。
【具体实施方式】
[0025]图1至图5示出了根据本发明的开关弹簧布置结构I的一个实施例的多个不同视图。
[0026]根据图1至图5的开关弹簧布置结构I优选地在固持板4上具有第一弹簧臂2，该第一弹簧臂优选地通过其固定的弹簧臂端部20而居中地连接至该固持板4上。
[0027]弹簧臂2通过弹簧臂区段26背离该固持板4延伸并且在其自由端部21处或在其弹簧臂自由端部21处终止。一个开关元件22被定位在弹簧臂自由端部21处，在一个有利的实施例中所述开关元件被设计成具有一个接触拱顶23，该接触拱顶被定向成朝向开关100的方向。一个槽缝25位于该弹簧臂区段26中。
[0028]弹簧臂2的弹簧特性并且因此其弹簧常数可以通过槽缝25的槽缝长度来校准。突出部24a、26b分别径向相对定位在弹簧臂2的弹簧臂区段26的侧向。突出部24a、24b被设计成使得它们可以与还有待描述的这多对弹簧臂3a、3b相接触，或通过操作而分别与邻近的多对弹簧臂3a、3b的突出部34a、34b相接触。以另一种方式表达，这些突出部被布置成彼此对应。
[0029]弹簧臂3a和弹簧臂3b连接至固持板4上而分别与该第一弹簧臂2相邻、优选地在大致平行的位置中，所述弹簧臂优选地以镜像的方式并且因此相对于弹簧臂2对称地被布置在该固持板4上。
[0030]弹簧臂3a、3b —起形成了以下一对弹簧臂3a、3b，该对弹簧臂在弹簧臂3a、3b的与固持板4相对设置的端部处通过一个连接区段30彼此相连接。
[0031]该连接区段30优选作为接片与第一弹簧臂2间隔开地布置在弹簧臂3a、3b的端部之间。
[0032]弹簧臂3a、3b的轮廓有利地被设计成使得，一个倾斜的斜坡或上升斜坡31a、31b邻接一个基本上平坦或平面的弹簧臂区段35a、35b，所述上升斜坡的端部特别通过该连接区段30而彼此相连接。该连接区段30基本上设计成平坦的支承区段32的形式。
[0033]如果将卡片插入具有根据本发明的开关弹簧布置结构的读卡器中，卡片边缘可以沿着这对弹簧臂3a、3b前进越过这些上升斜坡31a、31b并且通过其卡片下部面按压在该支承区段32上，因此这对弹簧臂3a、3b被偏转、尤其是朝向第一弹簧臂2的方向偏转。
[0034]突出部34a、34b以位置对应于第一弹簧臂2的突出部24a、24b的方式被定位在弹簧臂区段35a、35b的区域中，所述突出部被布置成使得当操作这多对弹簧臂3a、3b时，所述突出部产生接触或起到支承点的作用。
[0035]如图4和图5所示，参照两个附图可以对根据本发明的开关操作装置或根据本发明的开关弹簧布置结构I的操作方式进行解释。
[0036]该开关弹簧布置结构I根据双杆原理或双弹簧杆原理进行工作。
[0037]这对弹簧臂3a、3b形成了各一个第一弹簧杆，该第一弹簧杆在视图中可以实质上向上偏转，而该第二弹簧臂2形成了一个另外的弹簧杆，该另外的弹簧杆在视图中可以向下偏转，因此这些弹簧杆线中的偏转在相反方向上进行。
[0038]这意味着有可能使用最大的卡片厚度(所谓的max卡片)和最小的卡片厚度(例如min卡片)。
[0039]如果min卡片的力F按压在这对弹簧臂3a、3b的支承区段32上，则所述支承区段被朝向第二弹簧臂的方向操作，直至这些相对的支承部34a、34b和24a、24b，因此突出部24a、24b、34a、34b产生接触并且朝向开关100的方向操作该弹簧臂，直至该弹簧臂以受阻的方式支承在该开关上。
[0040]在使用最小的卡片的操作情况下，该弹簧臂2仅在最小程度上偏转并且在开关100上产生了足够的接触弹簧力。
[0041]然而，如果该开关弹簧布置结构I是用max卡片来操作，则该接触拱顶23在与开关100接触之后同样支承在所述开关上，但这对弹簧臂3a、3b由于增大的卡片厚度而进一步偏转。
[0042]由于根据本发明的构造利用了对应的弹簧臂，弹簧臂2可以进一步向下偏转，SP使该第一弹簧臂2的开关元件22的开关拱顶23支承在该开关100上(阻挡支承)，其中该阻挡支承没有毁坏该开关，因为该弹簧臂2可以以弹性方式屈服。
[0043]由于这个结构设计，因此有可能以理想的相互作用关系首先重现必要的弹簧力并且其次重现公差。
[0044]在一个特别有利的实施例中，褶裥部36被定位在这对弹簧臂3a、3b的每个弹簧臂3a、3b上、优选地在对应的位置处。该褶裥部36在这些弹簧臂区段35a、35b各自之中处于基本上U形弯折的形式。由于这对弹簧臂3a、3b的褶裥部36，可以以指定的方式来影响这对弹簧臂3a、3b的弹簧常数并且因此影响其弯折方向。
[0045]在一个有利的实施例中，该褶裥部36被设计成使得这对弹簧臂3a、3b的位置被安排在弹簧臂2的位置的上方某处，并且在该开关弹簧布置结构I的非偏转状态下，弹簧臂2、3a、3b优选地基本上在多个平行的平面中延伸。
[0046]图2的侧视图中特别清楚地示出了这种结构设计。这个视图还示出了这对弹簧臂3a、3b的实质性弯折的或U形的褶裥部。由于这个褶裥部，通过适当的弯折可以将这对弹簧臂3a、3b的位置布置在该第一弹簧臂2的位置上方，如同样可以在图2的侧视图中清楚地看到。
[0047]由于该褶裥部因此被布置在弹簧臂2的下方，但是支承部34a、34b从上方压在这些突出部或支承部24a、24b上，因此一旦卡片以力F按压在这对弹簧臂3a、3b的连接区段30上，则这些对应的弹簧臂的弹簧杆在相反方向上偏转，如图4和图5中清楚地示出。
[0048]这对上部弹簧臂3a、3b向上偏转，而弹簧臂2向下偏转(即，在相反的偏转方向上)以便操作这个开关100，这样使得在间隔开的弹簧臂2、3a、3b之间、尤其在固持板4与这些支承部或突出部24a、24b同34a、34b(在该侧视图中)的接触位置之间产生一种中间空间。
[0049]如果卡片5在读卡器(未示出)中或在接触卡片的设备中移动，则卡片端部5a撞击这对弹簧臂3a、3b的上升斜坡31a、31b，并且卡片5的下部面滑到该连接区段30上或滑到该连接区段的基本上平坦的区段上、尤其是该支承区段32上。如果卡片5现在以力F向下推动这对弹簧臂3a、3b，则在弹簧臂2、3a、3b的接触位置处、尤其在突出部24a、24b和34a,34b处产生在该弹簧臂2上的层状支承部，因此所述弹簧臂由这对弹簧臂3a、3b、尤其通过开关100上的开关元件22来操作。
[0050]附图标记列表:
[0051]开关弹簧布置结构
[0052]I开关弹簧布置结构
[0053]2第一弹簧臂
[0054]3a，3b弹簧臂对
[0055]4固持板
[0056]5卡片
[0057]5a卡片端部
[0058]20弹簧臂固定端部
[0059]21弹簧臂自由端部
[0060]22开关元件
[0061]23接触拱顶
[0062]24a, 24b 突出部
[0063]25槽缝
[0064]26弹簧臂区段
[0065]30连接区段
[0066]31a，31b上升斜坡
[0067]32支承区段
[0068]34a, 34b突出部
[0069]35a，35b弹簧臂区段
[0070]36褶裥部
[0071]100开关
[0072]F力
【权利要求】
1.一种用于操作开关(100)的开关弹簧布置结构(I)，该开关弹簧布置结构包括能由卡片(5)操作的第一弹簧臂(2)、以及至少一个第二弹簧臂(3)，该至少一个第二弹簧臂在其自由端部(21)处具有接触拱顶(23)，以用于操作位于该第二弹簧臂(3)的接触拱顶(23)之下的开关(100)，其特征在于，该第一弹簧臂(2)能由该第二弹簧臂(3)操作。
2.如权利要求1所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，第二弹簧臂(3)由包括基本上平行布置的两个弹簧臂(3a，3b)的一对弹簧臂形成。
3.如权利要求2所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，弹簧臂(2)通过其固定端部(20)被固定在该开关弹簧布置结构(I)的固持板(4)上。
4.如权利要求3所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，该弹簧臂(2)在其自由端部(21)处具有带有其接触拱顶(23)的开关元件(22)，用于操作开关(100)。
5.如权利要求3或4所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，该弹簧臂(2)在其自由端部(21)与其固定端部(20)之间具有弹簧臂区段(26)，其中，在该弹簧臂区段(26)的侧向布置有突出部(24a，24b)。
6.如权利要求2所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，所述弹簧臂(3a，3b)在其固定端部(20)处被固定在固持板(4)上。
7.如权利要求2或6所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，所述自由端部(21)、也就是弹簧臂(3a，3b)的与弹簧臂(3a，3b)的固定端部(20)相对设置的端部借助于连接区段(30)彼此相连接。
8.如权利要求2、6或7所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，所述弹簧臂(3a，3b)在固持板(4)与连接区段(30)之间具有各一个弹簧臂区段(35a，35b)。
9.如权利要求2、6、7或8所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，所述弹簧臂区段(35a，35b)具有突出部(34a，34b)，这些突出部在其位置中被布置成相对应地与该第一弹簧臂(2)的突出部(24a，24b)相邻，这样使得当这对弹簧臂(3a，3b)朝向该第一弹簧臂(2)的方向被操作时，这些突出部(34a，34b)与第一弹簧臂(2)的突出部(24a，24b)相互作用并且所述第一弹簧臂被这对弹簧臂(3a，3b)操作。
10.如权利要求2、6、7、8或9所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，每对弹簧臂(3a，3b)在固持板(4)与突出部(34a，34b)之间都具有一个褶裥部(36)。
11.如权利要求10所述的开关弹簧布置结构(1)，其特征在于，该褶裥部(36)形成为弹簧臂(3a，3b)的基本上U形的朝向第一弹簧臂的方向弯折的区段。
12.如上述权利要求中的一项或多项所述的开关弹簧布置结构(I)，其特征在于，该弹簧臂(3)具有两对弹簧臂(3a，3b)，这两对弹簧臂分别具有一个倾斜区段或上升斜坡(31a，31b)且构造为，使得该上升斜坡(31a，31b)形成为这两对弹簧臂(3a，3b)的弯折区段。
【文档编号】H01H27/00GK104205271SQ201380015720
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月14日 优先权日:2012年3月22日
【发明者】M·伯特施 申请人:安费诺-图赫尔电子有限公司