具有集成的弹出机构的SIM卡连接器的制作方法

本申请要求于2015年9月8日提交的美国临时申请No.62/215,606、于2016年1月28日提交的美国专利申请No.15/009,767的优先权，这两个申请的全部通过引用被结合于此，用于所有目的。

技术领域

所描述的实施例一般而言涉及包含在诸如移动电话设备的电子设备的壳体内的SIM卡连接器。

背景技术：

目前存在广泛各种充当移动电话设备的电子设备。这种电子设备可以包括被用来在蜂窝电话系统上识别和验证订户的订户身份模块(SIM)卡。SIM卡可被构造为由用户可访问，因此用户可以通过安装不同的SIM卡来改变蜂窝供应商、分配给该电子设备的电话号码或者执行其它系统构造变化。

在一些电子设备中，SIM卡可以被保持在托盘中并且可以从电子设备的外表面访问，以使其让用户可用。在这样的应用中，可能希望SIM卡连接器是紧凑的，因此不需要穿过电子设备的外壳的大穿透孔隙。此外，SIM卡连接器被构造为阻止湿气侵入到电子设备以保护内部部件免受损坏可以是有益的。

新的SIM卡连接器可能需要实现连接器的新特征或新方法，以减小穿过电子设备外壳的穿透孔隙的尺寸并提高电子设备阻止湿气侵入的能力。

技术实现要素：

本发明的一些实施例涉及具有集成的SIM卡弹出机构的SIM卡连接器。SIM卡连接器可以具有塑料连接器底座，该底座具有其尺寸适于通过位于连接器底座前面的接纳开口接纳SIM卡或SIM卡托盘的凹部。槽可以布置在连接器底座中与凹部相邻并且推杆可以布置在槽中，使得它可以被线性平移。弹出器臂可以能枢转地耦合到连接器底座并被构造为当推杆朝连接器的背面线性平移时被旋转。然后，弹出器臂可以旋转并逆着SIM卡或SIM卡托盘推并使其被弹出。盖子可以布置在连接器底座上方，从而为SIM卡或SIM卡托盘创建腔体，并且还可以将推杆和弹出器臂固定到位。

在一些实施例中，SIM卡连接器可被构造为阻止湿气侵入到电子设备中并且垫圈可以安装在SIM卡连接器和电子设备的壳体之间。

在一些实施例中，SIM卡连接器包括连接器底座，该底座具有底表面、相对的第一和第二侧壁、在相对的第一和第二侧壁之间延伸的后壁，并且从底表面延伸的后壁限定凹部。盖子耦合到连接器底座并布置在凹部上方，由此限定其尺寸和形状适于接纳SIM卡的接纳开口。多个电触点被构造为与SIM卡进行电接触。槽被布置成与第一侧壁的一部分相邻并沿着该部分，并且推杆被布置在槽内。弹出器臂能枢转地耦合到连接器底座并被构造为由推杆致动，以弹出SIM卡。

在一些实施例中，SIM卡被保持在穿过接纳开口被接纳并进入凹部的托盘中。SIM卡具有多个卡触点，这些卡触点被构造为当托盘在凹部内处于锁存位置时耦合到该多个电触点。

在一些实施例中，该多个电触点具有被构造为与SIM卡进行接触的第一端和被构造为耦合到电路板的第二端。推杆具有与接纳开口相邻布置的头部以及被布置在相对端处并被构造为接触弹出器臂的接触部分。在各种实施例中，推杆是利用金属注射成型工艺制成的。

在一些实施例中，连接器的正面被构造为利用垫圈配对到电子设备的壳体，使得在连接器和电子设备的壳体之间形成密封。在各种实施例中，盖子具有被构造为将推杆保持在槽中的弹簧臂。在一些实施例中，盖子具有一个或多个凹陷，以便将弹出器臂保持在销上。

在一些实施例中，用于形成到卡的电连接的集成的电连接器组装件包括连接器外壳，该外壳具有与腔体连通的接纳开口，其中腔体被形成为接纳被构造为保持卡的托盘。多个电触点被构造为在卡和外部电路板之间进行多个电连接并且推杆被布置成与腔体相邻并被构造为与腔体平行地线性平移。弹出器臂被布置在壳体中并被构造为结合推杆一起工作，使得当推杆在第一方向上平移时，它接触弹出器臂，从而使弹出器臂旋转并将卡弹出接纳开口。

在一些实施例中，卡是被保持在托盘中的SIM卡，其中托盘在腔体内被接纳。在各种实施例中，推杆具有带凹陷的放大头部。在一些实施例中，弹出器臂具有与托盘弹出器部分相对的推杆接触部分以及布置在二者之间的孔，该孔被构造为将弹出器臂能够枢转地耦合到连接器外壳。在各种实施例中，连接器外壳被构造为利用垫圈配对到电子设备的壳体，使得在连接器和电子设备的壳体之间形成密封。

在一些实施例中，SIM卡连接器包括连接器外壳，该外壳具有与被形成为接纳托盘的腔体连通的接纳开口，并且连接器外壳中的锁存器被构造为当其处于锁存位置时将托盘固定在腔体内。多个电触点被布置在腔体内并被构造为当SIM卡位于托盘中并且托盘处于锁存位置时与多个SIM卡触点进行接触。托盘弹出机构被包含在连接器外壳中，并被构造为当其被致动时弹出托盘，从而使托盘从接纳开口突出。

在一些实施例中，托盘弹出机构包括布置在与腔体平行的槽中的推杆以及弹出器臂，该弹出器臂能够枢转地耦合到连接器外壳，使得当推杆在第一方向上被线性平移时，推杆命中弹出臂，从而使托盘被弹出。在各种实施例中，托盘具有带孔隙的面板，并且推杆通过经孔隙插入工具而被线性平移。

在一些实施例中，面板构成电子设备的外表面的一部分并且锁存器从腔体的侧壁突出并且通过适配在托盘中的凹陷内来固定托盘。在各种实施例中，连接器外壳被构造为利用垫圈固定到电子设备的壳体。

为了更好地理解本发明的性质和优点，应当参考以下描述和附图。但是，应当理解，每个附图的提供仅仅是为了说明的目的，而不意在作为对本发明范围的限制的限定。而且，作为一般规则，并且除非明显与说明书相反，在说明书中不同图中的元件使用相同的参考标号，这些元件通常是相同的或者至少在功能或用途上是相似的。

附图说明

图1是根据本发明的实施例、结合SIM卡连接器的电子设备的前透视图；

图2是图1中所示的SIM卡连接器的分解图；

图3是在SIM卡连接器的区域中图1中所示的电子设备的横截面图，其中SIM卡连接器的部分被隐藏并且SIM卡托盘在安装位置示出；及

图4是图3所示的相同横截面图，其中SIM卡托盘在弹出位置中示出。

具体实施方式

本发明的一些实施例涉及SIM卡连接器和在电子设备中采用这种连接器的方法。一些实施例涉及具有SIM卡托盘弹出机构的SIM卡连接器，该SIM托盘弹出机构完全集成在SIM卡连接器中，使得连接器需要穿过电子设备的壳体的相对小的穿透孔隙，这最大化壳体的强度。此外，集成的弹出机构可以使SIM卡连接器被形成为使得其是基本上液密的。SIM卡连接器可以利用垫圈被密封到电子设备的壳体，因此电子设备能够得到保护，免受湿气侵入透过SIM卡连接器。虽然本发明可以对广泛多种构造是有用的，但本发明的一些实施例对于具有集成的SIM卡弹出机构的SIM卡连接器特别有用，如下面更详细描述的。

例如，在一些实施例中，注射成型的塑料连接器底座可以具有其尺寸适于穿过位于连接器底座前面的接纳开口接纳SIM卡或者SIM卡托盘的凹部。槽可以被布置在连接器底座中与凹部相邻并且推杆可以被布置在槽中，使得它可以被线性平移。弹出器臂可以能枢转地耦合到连接器底座并被构造为当推杆朝连接器的背面线性平移时旋转。然后，弹出器臂可以旋转并逆着SIM卡或SIM卡托盘推并使其弹出。金属盖可以布置在连接器底座上方，从而为SIM卡或SIM卡托盘创建腔体，并且还可以将推杆和弹出器臂固定到位。因此，完整的弹出系统可以集成在SIM卡连接器中。这种构造可以消除对外部弹出机构部件的需求，这种外部弹出机构部件可能需要电子设备壳体中的附加空间或者可能使得将SIM卡连接器密封到壳体以形成液密密封不现实。

为了更好地理解根据本发明的用于电子设备的SIM卡连接器的特征和方面，通过讨论根据本发明实施例的SIM卡连接器的一种特定实现方式，在以下部分中提供对本发明的进一步的上下文。这些实施例仅仅是示例并且其它实施例可以在其它SIM卡连接器中被采用，诸如但不限于用在所有类型的计算机、手表、媒体播放器和其它设备中的那些。

图1绘出了电子设备100的说明性呈现，电子设备100包括具有带插座连接器115的外表面110的壳体105、作为输入部件的多用途按钮120、一个或多个麦克风125、一个或多个扬声器130以及既作为输入又作为输出部件的触摸屏显示器135。电子设备100还在SIM卡连接器145中具有SIM卡140，如下面更详细描述的。在一些实施例中，电子设备100可以充当蜂窝电话并且SIM卡140可被用来在电话网络上认证和识别人。

现在参考图2，示出了SIM卡连接器145、SIM卡托盘205和SIM卡140的分解图。在一些实施例中，SIM卡140可以适配在SIM卡托盘205内，并且被SIM卡连接器145接纳，如下面更详细讨论的。

在各种实施例中，SIM卡连接器145可以具有连接器底座210，其具有底表面215、相对的分别第一和第二侧壁220、225，以及在相对的第一和第二侧壁之间延伸的后壁230。SIM卡连接器145还可以具有与后壁230相对的正面235。分别第一和第二侧壁220、225和后壁230可以从底表面215延伸，以限定在正面235处具有接纳开口245的凹部240。在一些实施例中，凹部240的尺寸和形状可以适于穿过接纳开口245接纳SIM卡140。在各种实施例中，SIM卡140可被放在SIM卡托盘205中并穿过接纳开口245被接纳，而在一些实施例中，SIM卡可以不具有托盘并且可以在接纳开口中被接纳。在各种实施例中，连接器底座210可以由塑料材料制成，诸如但不限于液晶聚合物。

多个电触点250可以定位在连接器底座210的底表面215处在使得它们与SIM卡140上的多个SIM卡触点252进行电接触的位置中。在各种实施例中，多个电触点250可在连接器底座210内被插入成型，而在一些实施例中，它们可以利用诸如搭扣配合件的其它手段被连接器底座保留。在一些实施例中，多个电触点250可以由诸如铜合金的金属制成，并且可以镀以诸如镍或金的一种或多种金属。

如上面所讨论的，在一些实施例中，SIM卡140可被保持在SIM卡托盘205中。SIM卡托盘205可以具有被构造为在开口256中保持SIM卡140的框架254，使得SIM卡触点252可让多个电触点250接近。SIM卡托盘205还可以具有带孔隙260的面板258，如下面更详细讨论的。在一些实施例中，SIM卡托盘205可以由金属制成，诸如但不限于铝或不锈钢。在各种实施例中，SIM卡托盘205可以由塑料制成。

SIM卡连接器145可以具有SIM卡托盘弹出机构262，该机构被包含在SIM卡连接器145内并被构造为当其被致动时弹出SIM卡托盘205，从而使SIM卡托盘从接纳开口245突出，因此它可以被用户接近。在一些实施例中，SIM卡托盘弹出机构262可以包括推杆264和弹出器臂266。推杆264可以布置在槽268中，槽布置在连接器底座210内。槽268可以从底表面215延伸到凹部240中并且可以与第一侧壁220的一部分相邻并沿着其被定位。推杆264可以布置在槽268内并且可被构造为在槽内线性平移。

在一些实施例中，销270可以从底表面215突出到凹部240中并且弹出器臂266可以能枢转地耦合到销270并被构造为由推杆264致动，以弹出SIM卡托盘205。在各种实施例中，推杆264可以具有带有布置成与接纳开口245相邻的凹陷274的放大头部272，以及布置在相对端并被构造为接触弹出器臂266的接触部分276。在一些实施例中，推杆264可以具有其尺寸类似于推杆的其余部分的头部272并且头部可以是圆头的。在各种实施例中，推杆264可以使用不锈钢或其它金属利用金属注射成型(MIM)工艺来制造，而在一些实施例中，它可以从注射成型塑料或利用另一种工艺制成。

弹出器臂266可以具有与托盘弹出器部分280相对的推杆接触部分278和布置在两者之间的孔282。孔282可被构造为能枢转地将弹出器臂266耦合到连接器底座210。在一些实施例中，孔282可以是盲孔，而在各种实施例中其可以是通孔。在一些实施例中，弹出器臂266可以具有布置在中间部分的销，该销被构造为适配在连接器底座210中的孔内。在各种实施例中，弹出器臂266可以由诸如不锈钢的金属或者诸如液晶聚合物的塑料材料制成。在一些实施例中，SIM卡弹出机构262可以具有不同的构造，而不偏离本公开内容的范围。

盖子284可以固定到连接器底座210并且可以布置在凹部240上方，从而形成其尺寸和形状适于接纳SIM卡140或SIM卡托盘205的腔体286。在进一步的实施例中，盖子284可以具有一个或多个弹簧臂288，这些弹簧臂构造为向内压向腔体286并且将推杆264牢固地保持在槽268中。盖子284还可以具有一个或多个凹陷290a、290b，以便在销270上保持弹出器臂266。更具体而言，第一凹陷290a可以在弹出器臂266的推杆接触部分278附近定位并且第二凹陷290b可以在弹出器臂的托盘弹出器部分280附近定位。在各种实施例中，耦合到连接器底座210的盖子284可以形成连接器外壳。在一些实施例中，盖子284可以由金属制成，该金属诸如基于铜的合金或不锈钢。

在一些实施例中，底座210内的锁存292可被构造为，当其处于锁存位置时，将SIM卡托盘205固定在腔体286内，并且SIM卡托盘弹出机构262可被构造为从锁存位置弹出SIM卡托盘，如下面更详细描述的。

现在参考图3，在SIM卡连接器145的区域中示出了穿过电子设备100的壳体105的横截面，示出了在SIM卡连接器中处于锁存位置的SIM卡托盘205的俯视图。为了清晰，盖子284、SIM卡托盘205和SIM卡140以隐藏线示出。如上面所讨论的，在一些实施例中，锁存器292可以从腔体286的一个或多个侧壁220、225突出并且通过适配在SIM卡框架254内的凹陷305内而将SIM卡托盘205固定在腔体中。在各种实施例中，锁存器292可以是连接器底座210的一部分，或者可以是固定到连接器底座的单独的金属构件。在一些实施例中，可以使用不同的锁存机构，诸如例如包覆成型的金属弹簧或一对锁存器，其中分别有一个锁存器布置在第一和第二侧壁220、225中的每一个上。

在处于锁存位置时，SIM卡托盘205可以将SIM卡140保持在安装位置，使得布置在腔体286内的多个电触点250与多个SIM卡触点252进行接触。在处于锁存位置时，在一些实施例中，SIM卡托盘205的面板258可以形成电子设备100的外表面110的一部分。在各种实施例中，SIM卡托盘205可以位于电子设备内或者电子设备的隔间内，该隔间诸如但不限于电池隔间。在一些实施例中，多个电触点250可以具有被构造为与SIM卡触点252进行接触的第一端310和被构造为耦合到电路板320的第二端315，使得电路板上的电路可以与SIM卡140内的电路进行通信。在各种实施例中，SIM卡140可以包含安全地存储国际移动订户身份(IMSI)号及其相关密钥的集成电路芯片，这些被用来在移动电话设备上识别和验证订户。在各种实施例中，触点或其它信息也可被存储在SIM卡140上。

如上面所讨论的，在一些实施例中，SIM卡托盘弹出机构262(参见图2)可以被完全包含在SIM卡连接器145中。这可以使得具有穿过电子设备100的壳体105的较小穿透孔隙以及将SIM卡连接器145密封到壳体以阻止湿气侵入到电子设备100的能力，如下面更详细讨论的。在一些实施例中，电子设备100的壳体105可以充当电子设备的主要结构部件，并且因此，用于SIM卡连接器145的穿过壳体的穿透孔隙尺寸越小，壳体的强度越高。在各种实施例中，通过在SIM卡连接器145内集成SIM卡托盘弹出机构262(参见图2)，壳体105中的穿透可能只需要大到足以容纳滑入和滑出壳体的SIM卡托盘205。因此，与具有例如可以放置在SM卡连接器上方或下方的外部弹出机构的备选设计相比，附加的壳体材料不必被除去。

另外，在一些实施例中，通过在SIM卡连接器145内集成SIM卡托盘弹出机构262(参照图2)，连接器外壳可以基本上是密封的，因为不需要外部弹出机构与SIM卡连接器145内的SIM卡托盘205对接。在一些实施例中，垫圈325可被布置在SIM卡连接器145和电子设备100的壳体105之间，以便将SIM卡连接器密封到壳体。虽然湿气可以进入SIM卡连接器145的腔体286，但是该腔体可以对壳体105是基本上封闭和密封的，使得湿气不会进入电子设备100的内部。这可以提高电子设备100承受暴露于湿气的能力。在各种实施例中，垫圈325可以由弹性体或泡沫材料制成并且可以具有一层或多层压敏粘合剂(PSA)。

如上面所讨论的，图3示出了处于安装位置的SIM卡托盘205，其中面板258可以基本上与电子设备100的外表面210齐平，以提供基本连续和美观的外表面。为了弹出SIM卡托盘205，在一些实施例中，弹出工具330可以在电子设备100的外面定位并且定向成使得它可以穿透面板258中的孔隙260并且在推杆264的头部272上推，使得推杆在朝向后壁230的第一方向上被线性平移。如图2中所示，在一些实施例中，头部272可以具有凹陷274(参见图2)，其可以协助工具330在工具被推时保持位于头部上并且不滑出该侧。

当推杆264朝后壁230被线性平移时，接触部分276逆着弹出器臂266的推杆接触部分278推。弹出器臂266的推杆接触部分278上的力使弹出器臂围绕销270以顺时针方向枢轴转动并且因此弹出器臂的托盘弹出部分280在远离后壁230的第二方向上移动。当托盘弹出部分280继续远离后壁230移动时，它接触SIM卡托盘205并在第二方向向SIM卡托盘施加弹出力。当SIM卡托盘205上的弹出力胜过由锁存器292施加的保留力时，SIM卡托盘被弹出。

现在参考图4，SIM卡托盘205在弹出位置被示出。更具体而言，推杆264在第二位置中被示出，在那里它已经朝后壁230被线性平移。弹出器臂266也在第二位置被示出，在那里它以顺时针方向旋转，从而迫使SIM卡托盘205被平移远离后壁230。SIM卡托盘205的面板258被示为从电子设备100的外表面110突出，使得用户可以抓住SIM卡托盘并将其从腔体286完全移除。面板258中的孔隙260允许SIM卡托盘205在工具330的相反方向平移，使得该工具穿过孔隙被推而SIM卡托盘在工具的相反方向移动。通过滑动SIM卡托盘穿过接纳开口245并且将其推入接纳开口内直到锁存器292啮合，用户可以安装SIM卡140和SIM卡托盘205。

虽然电子设备100(参照图1)作为一种特定的电子设备(即，蜂窝电话)被描述并示出，但是本发明的实施例适合与多种电子设备一起使用。例如，接收或发送音频、视频或数据信号的任何设备都可以和本发明一起使用。在一些情况下，由于其潜在小的形式因子，本发明的实施例特别适合与包括蜂窝电话的便携式电子媒体设备一起使用。如本文中所使用的，电子媒体设备包括具有可被用来呈现人类可感知的媒体的至少一个电子部件的任何设备。此类设备可以包括，例如，便携式音乐播放器(例如，MP3设备和Apple的iPod设备)、便携式视频播放器(例如，便携式DVD播放器)、蜂窝电话(例如，智能电话，诸如Apple的iPhone设备)、视频摄像头、数字静止相机、投影系统(例如，全息投影系统)、游戏系统、PDA以及平板(例如，Apple的iPad设备)、膝上型或其它移动计算机。这些设备当中的一些可被构造为提供音频、视频或其它数据或感官输出。

为了简化，各种内部部件，诸如控制电路、图形电路、总线、存储器、存储设备和电子设备100(参见图1)的其它部件，没有在图中示出。

在前面的说明书中，本发明的实施例已经参照大量的具体细节进行了描述，这些细节可以从实现方式到实现方式有所变化。相应地，说明书和附图应当从说明而不是限制的意义上对待。本发明范围的唯一且排他的指示，及本申请人要作为本发明范围的东西，是从本申请发布的权利要求集合的按照发布这些权利要求的具体形式的字面与等效范围，包括任何后续的修正。在不背离本发明实施例的精神和范围的情况下，特定实施例的具体细节可以以任何合适的方式进行组合。

此外，空间上相对的术语，诸如“底部”或“顶部”等可被用来描述一个元件和/或特征与另外(一个或多个)元件和/或(一个或多个)特征的关系，例如在附图中所示出的。将理解的是，空间上相对的术语意在涵盖除附图中绘出的朝向之外设备在使用和/或操作中的不同朝向。例如，如果附图中的设备被翻转过来，则被描述为“底”表面的元件可以被定向为在其它元件或特征“上方”。设备可以以其它方式定向(例如，旋转90度或按其它朝向)并且本文使用的空间上相对的描述符被相应地作出解释。