专利名称：具有双凸轮的卡连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卡连接器。
背景技术：
传统地，电子设备例如个人电脑、移动电话、PDA(个人数字助手)、数码相机、摄像机、音乐播放器、游戏机和车辆导航系统都配备有卡连接器，这样就能够使用各种记忆卡，例如SIM(用户识别模块)卡、
(多媒体卡)、
(安全数码)卡、迷你
卡、记忆棒(memory
)和智能媒体
(smart media)。
在这种情况下，可能会考虑使用用于监测将安装在上述电子设备中的卡从设备中取出的操作的早期阶段的延时开关。例如，如果记忆卡从电子设备中取出，而电子设备的处理装置正在访问记忆卡以执行一项进程，那么连接处理装置和记忆卡的数据总线就会在数据传输过程当中被断开。因此，数据可能被破坏，或者处理装置可能停止工作且不再恢复。上述延时开关能监测将记忆卡取出的初始操作，这样，在卡连接器的端子和记忆卡的接触焊盘互相分离之前，为处理装置与记忆卡的安全分离提供了时间。
但是，在一些使用较小的卡的所谓“推进/推出”或“推-推”型的卡连接器中，由于卡的尺寸小，因而记忆卡的移动距离短，因此难以确保从将记忆卡弹出的推动操作起，到卡连接器的端子和记忆卡的接触焊盘互相分离止的足够长的延迟时间。
对于推-推型卡连接器，已经提出一种能够延长记忆卡的行进时间的特定技术。(例如，参见日本专利申请公开(Kokai)No.2005-302423。) 图16是显示了传统卡连接器中的心形凸轮机构的视图。
在此图中，参考标记314代表了心形凸轮部件，其可滑动地连接到卡连接器的壳体(图中未显示)，同时被螺旋弹簧315沿着一方向推动。针形部件317的一端可枢转地连接到壳体的支撑部分304，并且针形部件317的自由端305接合在形成于心形凸轮部件314的顶面的凸轮槽318中。此外，凸轮槽318包括第一引导部307和第二引导部308，两者都形成锯齿形状。
当记忆卡插进壳体中时，心形凸轮部件314通过被使用者的手指推动的记忆卡而被推向壳体的后方，并且在箭头A所示的方向上移动。此时，针形部件317的自由端305穿过锯齿形的第一引导部307。因此，即使使用者错误地将其手指从记忆卡上拿开，第一引导部307也对针形部件317起到刹车作用，这样心形凸轮部件314不会很快地退回。
此外，当使用者用其手指推动记忆卡以将记忆卡从壳体退出时，接合并停在凸轮槽318中的针形部件317的自由端305被解锁。因此，心形凸轮部件314被释放，并随着记忆卡在箭头B所示的方向上移动。此时，针形部件317的自由端305移过锯齿形的第二引导部308。因此，在针形部件317上施加了刹车作用，并且心形凸轮部件314减速。这防止了记忆卡从卡连接器的壳体中跳出。
然而，传统卡连接器并未考虑使用延时开关，因此不能确保用于将记忆卡从壳体退出的足够长的时间。在如上所述的心形凸轮机构中，心形凸轮部件314通过允许针形部件317的自由端305沿着锯齿形的第二引导部308穿过而减速。但是，如果锯齿角度太小(acute)，自由端305将不能通过第二引导部308，并最终停止移动。因此，在实际使用中，锯齿角度必须增加，这样自由端305就可以沿着第二引导部308平稳地移动，因此降低了心形凸轮部件314显著减速以确保具有足够长的将记忆卡从壳体中退出的时间的能力。
发明内容
本发明的目的在于，通过解决传统卡连接器的上述问题，以提供一种卡连接器，其中针对卡的弹出，在实施了多次推动操作后卡才被弹出，并且设置有卡弹出操作监测开关，用于在卡通过第一推动操作而实现的向前移动的行程中监测卡弹出的开始，这样连接器可具有简化的结构从而有助于降低成本，能具有小尺寸，能确保足够长的延迟时间，并能合适地监测卡的弹出动作。
因此，根据本发明的卡连接器包括在其中容纳具有端子部件的卡的壳体，固定在所述壳体上并与卡的所述端子部件相接触的连接端子，被设置以监测卡从所述壳体中弹出的卡弹出操作监测开关，以及具有推动件的卡引导机构，其用于沿着相反于插入方向的方向推动卡，其中所述卡引导机构设置为将卡固定在锁定位置，以确保卡的所述端子部件与所述连接端子相接触，从而在固定于锁定位置的卡通过用于将卡在插入方向上推动的推动操作而沿着插入方向移动并到达终点之后，允许卡通过推动件的推动力，而从终点沿着相反于插入方向的方向移动，从而将卡弹出，其中，在执行了多次推动操作后，卡引导机构将卡弹出，卡弹出操作监测开关可在一段时间内监测卡的弹出开始，其中这段时间是从卡通过用于将卡在插入方向上推动的第一推动操作而沿着插入方向开始移动时起，到卡到达终点时止。
在根据本发明的另一种卡连接器中，卡引导机构进一步包括在其表面上形成有凸轮槽的可移动凸轮部件，和一端接合在凸轮槽中的固定凸轮部件，并且凸轮槽具有这样的形状，即对应于锁定位置的区域和对应于终点的区域交替排列。
在根据本发明的再一种卡连接器中，执行的推动操作发生两次，并且卡引导机构将卡固定在第一锁定位置，以确保卡的端子部件和所述连接端子保持互相接触，并且，在固定于第一锁定位置的卡通过沿插入方向推卡的推动操作而在插入方向上移动并达到第一终点之后，卡引导机构允许卡通过利用推动件的推动力，而从第一终点沿着相反于插入方向的方向移动，并且进一步地，在固定在第二锁定位置的卡通过在插入方向上推动卡的推动操作而在插入方向上移动并达到第二终点之后，卡引导机构允许卡通过利用推动件的推动力，而从第二终点沿着相反于插入方向的方向移动，以由此将卡弹出。
此外，在根据本发明的又一种卡连接器中，第二锁定位置相对于卡的弹出方向比第一锁定位置更接近卡连接器的前侧。
根据本发明的再一种卡连接器进一步包括卡监测开关，其设置成监测卡的端子部件，所述连接端子之间互相接触。
依照本发明，卡连接器以这样的方式设置，即在执行多次推动操作之后卡被弹出，并且具有卡弹出操作监测开关，用于在卡通过第一次推动操作而实现的向前移动的行程中监测卡弹出的开始。因此，卡连接器能够具有更简单的结构从而有助于降低制造成本，能够减小其尺寸，并且能够提供足够长的延迟时间以确保对卡弹出的合适监测。
图1是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器去掉外壳时的透视图。
图2是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器的透视图。
图3是显示了根据本发明的实施方式的卡的底面的平面图。
图4是显示了根据本发明的实施方式的第一触头部件的透视图。
图5是显示了根据本发明的实施方式的共享触头部件的透视图 图6是显示了根据本发明的实施方式的第二触头部件的透视图。
图7A-7G是显示了根据本发明的实施方式的凸轮机构的操作的示意图，其中图7A显示了卡插入的初始状态，图7B显示了销构件的自由端已经到达第一终点的状态，图7C显示了销构件的自由端已经到达第一锁定位置的状态，图7D显示了销构件的自由端已经再次到达第一终点的状态，图7E显示了销构件的自由端已经到达第二锁定位置的状态，图7F显示了销构件的自由端已经到达第二终点的状态，以及图7G显示了销构件的自由端已经返回到卡插入的初始状态的状态。
图8是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡插入的初始状态的平面图。
图9是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第一满行程状态的平面图。
图10是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第一锁定状态的平面图。
图11是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第二满行程状态的平面图。
图12是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第二锁定状态的平面图。
图13是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第三满行程状态的平面图。
图14是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器的平面图，其已经返回了卡插入的初始状态。
图15是显示了各种信号时间点的示意图，其中这些信号时间点与卡在根据本发明的实施方式的卡连接器中的移动有关。
图16是显示了安装在传统卡连接器中的心形凸轮机构的示意图。
具体实施例方式 下面将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。
图1是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器去掉外壳时的透视图，图2是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器的透视图，图3是显示了根据本发明的实施方式的卡的底面的平面图，图4是显示了根据本发明的实施方式的第一触头部件的透视图，图5是根据本发明的实施方式的共享触头部件的透视图，图6是显示了根据本发明的实施方式的第二触头部件的透视图。
在这些图中，参考标记10表示根据本实施方式的卡连接器，其固定到电子设备上(图中未显示)。卡31插入卡连接器10中，于是卡31就通过连接器10装载到电子设备上。应当注意的是，这里的电子设备可以是任意类型的设备，例如个人电脑、移动电话、PDA、数码相机、摄像机、音乐播放器、游戏机和车辆导航系统。
卡31可以是任意类型的IC卡，例如SIM卡、
卡、迷你
卡、memory
(记忆棒)、smart
(智能媒体卡)、T-Flash(Trans-Flash)记忆卡、微型
卡。但是，在本实施方式中，为了简化的目的，卡31由具有像图3中描绘形状的微型
卡组成。进一步地，在本实施方式中，用于解释卡连接器10的各个部件的结构和移动的方向的表述，例如上、下、左、右、前、后等，都不是绝对的而是相对的。当卡连接器10或其各个组成部分处于附图所示的位置时，这些表述是正确的。然而，如果卡连接器10或其组成部分的位置发生改变，这些表述自然将根据卡连接器以及组成部分等的位置变化而变化。
在这一阶段，如图2所示，卡连接器10包括由绝缘材料例如合成树脂等整体形成并容纳卡31的壳体11，以及例如对由导电材料例如金属制成的板形材料进行加工(例如冲压或弯曲等)而形成的外壳12。并且，外壳12固定在壳体11的顶侧上。卡连接器10具有扁平的长方体形状(rectangular parallelepiped shape)，并且与电子设备相连。卡31从卡连接器10的前侧(图2中的左下侧)插入其中。
进一步地，图1是显示了卡连接器10的透视图，为了便于解释，其处于外壳12被移除的状态。如图1中所示，壳体11包括下壁部11a和最内壁部11b。下壁11a具有如下形状，其前边缘侧(图1中的左下侧)，即其相对于卡31的插入方向的前侧，被削去了大致呈U形的部分。内壁11b沿着位于下壁11a最内侧(innermost portion)并从下壁11a向上直立的最内侧边缘延伸。这里，在下壁11a的顶表面上，沿着前后方向形成有多个端子安装槽11e，并且用作连接端子的端子13分别插入并连接于这些端子安装槽11e中。在各个端子13中，其足部安装在端子安装槽11e的一部分中，并且端子安装槽11e的这一部分位于靠近下壁11a前边缘的一侧。端子13的梢部指向内壁11b而倾斜地向上延伸，并且突起于下壁11a顶表面的上方。端子13的梢部13b用作与接触焊盘34相接触并电连接的接触部分，其中接触焊盘34设置在卡31的底表面上，以用作端子部件。从端子13的足部延伸的焊接尾部13a设置为从下壁11a的前边缘向前突起。此外，焊接尾部13a通过焊接与在目标表面(target or objectiveside)上的信号线、接触焊盘、端子等端子部件电连接。
壳体11也包括第一侧壁部11c和第二侧壁部11d。第一侧壁11c用作沿着从前到后的方向并沿着下壁11a的一侧边缘延伸的侧壁部，并具有L形的横截面。第二侧壁11d用作也是沿着从前到后的方向并沿着下壁11a的另一侧边缘延伸的另一个侧壁部。滑动部件14是用于引导插入卡连接器10中的卡31的卡引导机构，其连接到第二侧壁11d上，以在前后方向上滑动。
这里，滑动部件14包括用于固定卡31的卡固定部14a，和作为可移动凸轮部件的滑动凸轮部14b。应当注意的是，卡固定部14a和滑动凸轮部14b整体形成。卡固定部14a包括从卡固定部14a的内侧表面突起而形成的第一接合部14c和第二接合部14d。第一接合部14c和第二接合部14d分别与形成在卡31的侧表面上作为接合部分的接合突起部32和接合凹陷部33相接合。然后，滑动部件14通过卡固定部14a的第一接合部14c和第二接合部14d而将卡31固定，并与卡31一起在前后方向上移动。
此外，接受来自螺旋弹簧制成的推动件15的推动力的推动力接受部14e从卡固定部14a的外侧表面突起。在推动力接受部14e中，形成有用于锁定推动件15的锁定凸台14f，并且推动件15的一端与锁定凸台14f相连。推动件15的另一端与内壁11b的锁定部11f相连。应当注意的是，锁定部11f也具有用于将推动件15锁定的锁定凸台。相应地，滑动部件14一直被推动件15沿着卡31插入方向的相反方向，即沿着卡31的弹出方向而推动。应当注意的是，在图1中，推动件15的描绘有部分被省略。
卡连接器10是所谓的“推进/推出”或“推-推”型，为了将卡31插入卡连接器10和将卡31从卡连接器10中弹出，需要对卡31进行推动操作。这一类操作类似于按钮领域的交替操作(锁式，按通/按断型)。滑动凸轮部14b用作执行推-推型操作的凸轮机构中的滑动凸轮。应当注意的是，本实施方式中的凸轮机构与传统卡连接器中用作交替操作的操作机构的心形凸轮机构不同，因为作为用于将卡31推出并弹出的推动操作，本实施方式的推动操作要被多次执行。
因此，凸轮槽18形成在滑动凸轮部14b的顶表面中，并且用作固定凸轮部件的细长的针形部件17的自由端与凸轮槽18相接合。进一步地，针形部件17的另一端通过枢转连接接合在并连接到停止部11g的顶表面上，并且此停止部11g作为形成在壳体11的第二侧壁11d的前边缘中的固定端而形成。通过允许针形部件17与凸轮部件18互相配合，与卡31一起移动的滑动部件14可以执行推-推操作。因此，在卡31通过用于将卡31推进卡连接器10中的推动操作而在插入方向上移动并到达终点之后，卡引导机构可以允许卡31通过利用由推动件15施加的推动力而从终点沿着相反于插入方向的方向移动，这样卡31可以被弹出。应当注意的是，在图1中，针形部件17的描绘有部分被省略。
如图2所示，针形部件17通过外壳12的板簧12a所施加的向下的推动力而固定。板簧12a通过将外壳12的一部分向壳体11的下壁11a弯曲而形成，这样其能压住针形部件17。针形部件17被置于板簧12a和滑动部件14或壳体11之间，并被固定，从而这一针形部件17就不会与滑动部件14或壳体11脱离。
进一步地，第一触头部件21和共享触头部件22连接到壳体11的后部，特别是连接到壳体11的内壁11b。第一触头部件21和共享触头部件22形成延时开关，用作监测卡31从壳体11中弹出的卡弹出操作监测开关。这一延时开关根据卡31的移动而操作，并且当第一触头部件21和共享触头部件22互相接触或互相分开时，延时开关导通(即闭合)或不再导通(即断开)。现在应当理解，延时开关用作监测推动操作的开关，通过此推动操作将卡引导机构推动，从而将已经插入卡连接器10的卡31推动并弹出。
在此实施方式中，当为了将卡31推动并弹出而执行了多次推动操作时，卡31被弹出。执行的推动操作的次数可以是任何复数，例如三次或更多。但是，在本实施方式的描述中，推动操作执行两次，即执行第一推动操作和第二推动操作，以实现一次推动操作用于将卡31推出，另一次推动操作用于将卡31弹出。
在第一次推动操作中，卡引导机构的滑动部件14受到通过使用者的手指等施加给卡31的力，然后与卡31一起从第一锁定位置向内壁11b移动，其中在第一锁定位置卡31以被锁定的方式固定在卡连接器10中。之后，滑动部件14进一步移动以到达第一端点，即其处于满行程状态的最靠前的位置。随后，随着使用者施加于卡31上的力被释放，滑动部件14和卡31受到来自推动件15的斥力，并沿着远离内壁11b的方向移动，然后停在第二锁定位置。那就是说，从第一锁定位置到第一终点的前进行程后跟随着从第一终点返回第二锁定位置的后退行程。
接下来，在第二推动操作中，卡引导机构的滑动部件14再次受到由使用者的手指等施加于卡31的力，然后与卡31一起从第二锁定位置向内壁11b移动。然后，滑动部件14到达第二终点，处于满行程状态。随后，当使用者施加于卡31上的力被释放，滑动部件14和卡31受到来自推动件15的斥力，沿着远离内壁11b的方向移动，并经过第二锁定位置。然后，它们进一步沿着与卡31插入方向的相反的方向移动。即，在从第二锁定位置到第二终点的前进行程后跟随着在卡31的弹出方向上从第二终点返回的后退行程。
在这种情况下，在滑动部件14和卡31通过第一推动作用而实现的从第一锁定位置到第一终点的前进行程中，前述延时开关从未导通状态变为导通状态，这就允许延时开关监测到用于将卡31推出和弹出的推动操作已经开始。另一方面，在从第二终点返回的后退行程中，在滑动部件14经过第二锁定位置之后，卡31的接触焊盘34与端子13的梢部脱离实际接触。因此，延迟时间可以包括这样一段时间，其开始于通过第一推动操作而实现的前进行程中，滑动部件14和卡31将延时开关变为导通状态的时刻，并且终止于通过第二推动操作而实现的后退行程中，滑动部件14和卡31从第二终点到达第二锁定位置的时刻。因此，可以确保足够长的延迟时间。应当注意的是，延迟时间是被定义为从延时开关监测到用于将卡31推出并弹出的推动操作时开始，到卡31的接触焊盘34与端子13的梢部脱离接触时终止的一段时间。
第一触头部件21包括与内壁11b相连的连接部21a，以及具有类似悬臂的形状并从连接部21a沿着横向方向(图1中向右的方向)延伸的细长板形主体部21b。应当理解的是，第一触头部件21通过对由导电材料例如金属制成并具有弹性的板形部件进行加工(例如冲压、弯曲等)而制成。连接部21a弯曲以相对于主体部21b产生预设的角度。在此实施方式中，连接部21a与主体部21b形成一锐角，并且第一触头部件21大致呈V形。第一触头部件21的连接部21a几乎与内壁11b的侧面平行。当卡31未插入卡连接器10中时，主体部21b相对于内壁11b的侧表面呈一角度，并且设置为相对于卡31的插入方向向前突起。
此外，连接部21a包括在其底端的焊接尾部21d。该焊接尾部21d被焊接并电连接到在目标表面上的端子部件(例如形成在上述电子设备的接线板等中的信号线、接触焊盘和端子)。同时，第一邻接部21c与主体部21b的梢部相连。第一邻接部21c相对于主体部21b弯曲，并且设置为从主体部21b的梢部的底部边缘向前突起。向底部突出的第一邻接部21c的底表面用作到共享触头部件22上的邻接表面。应当注意的是，如图1中所示，第一邻接部21c位于比下壁11a的顶表面更低的位置，这样就防止与卡31的底表面相接触。
共享触头部件22包括连接在内壁11b上的连接部22a，以及相对于连接部22a大约呈直角而弯曲的主体部22b。这里应当注意的是，共享触头部件22通过对由导电材料例如金属制成并具有弹性的板形部件进行加工(例如冲压、弯曲等)而形成。主体部22b几乎与下壁11a的顶表面平行，并且包括呈细长板状的第一分支部22c，以及第二分支部22d，两分支部都分别呈悬臂状，并且在横向方向上延伸。
此外，连接部件22a在其底端具有焊接尾部22g。焊接尾部22g焊接并电连接到在目标表面上的端子部件(例如形成在上述电子设备的接线板等中的信号线、接触焊盘和端子)。第一分支部22c和第二分支部22d位于比下壁11a的顶表面更低的位置，因此，它们位于比第一触头部件21的主体部21b更低的位置。
此外，上述共享触头的第一邻接部22e与第一分支部22c的梢部相连。共享触头的第一邻接部22e设置为从第一分支部22c的梢部向前突起，并且共享触头的第一邻接部22e的顶表面用作到第一触头部件21的第一邻接部21c的向下突出部分的底表面上的邻接表面。
同时，上述共享触头的第二邻接部22f与第二分支部22d的梢部相连。此共享触头的第二邻接部22f设置为从第二分支部22d的梢部向前突起，并且共享触头的第二邻接部22f的顶表面用作到第二触头部件23上的邻接表面。
这里，上述共享触头部件22与第二触头部件23一起形成卡监测开关。此卡监测开关监测到接触焊盘34和端子13互相保持接触，并且监测到卡31装载到卡连接器10上，其中接触焊盘34设置成作为卡31的端子部件。这一卡监测开关根据卡31的移动而操作，并且当第二触头部件23和共享触头部件22互相接触或彼此分开时，卡监测开关进入导通状态(即闭合)或进入非导通状态(即断开)。应当注意的是，在本实施方式中，卡监测开关是“初始断开”类型，其中当卡31未插进卡连接器10中时，开关断开，并且当卡31装载在卡连接器10上时，开关闭合。
前述的第二触头部件23包括连接到第一侧壁11c的连接部23a，以及具有类似悬臂的形状并从连接部23a向内侧延伸的细长板状的主体部23b。应当注意的是，第二触头部件23通过对由导电材料例如金属制成并具有弹性的板形部件进行加工(例如冲压、弯曲等)而形成。连接部23a弯曲以相对于主体部23b形成预定的角度。在此实施方式中，连接部23a和主体部23b之间形成锐角，并且第二触头部件23大致呈V形。第二触头部件23的连接部23a几乎与第一侧壁11c的侧表面平行。主体部23b相对于第一侧壁11c的侧表面呈锐角，并且设置为当卡31未插入卡连接器10时向内突起。此外，主体部23b位于比下壁11a的顶表面低的位置上。
此外，连接部23a在其底端具有焊接尾部23f。焊接尾部23f焊接并电连接到在目标表面上的端子部件(例如形成在上述电子设备的接线板等中的信号线、接触焊盘和端子)。
进一步地，第二邻接部23d通过向上的突起部23e与主体部23b的梢部相连。第二邻接部23d相对于主体部23b大约呈直角而弯曲，并且设置为从上突起部23e的底边缘向内突起。第二邻接部23d的向下突起部的底表面用作到共享触头部件22的共享触头的第二邻接部22f上的邻接表面。应当注意的是，第二邻接部23d位于比下壁11a的顶表面更低的位置，这样就防止它与卡31的底表面相接触。
此外，卡邻接部23c与上突起部23e的前侧边缘相连，并设置为倾斜地向外侧突起。此卡邻接部23c相对于卡31的插入方向呈一角度，并且当它在从所插入的卡31的前侧起的一定范围内紧靠在卡31的侧面上时，卡邻接部23c向外移动。因此，第二邻接部23d也向外移动并紧靠在上述共享触头的第二邻接部22f上。
接下来将描述具有上述结构的卡连接器10的操作。首先，将描述用于执行推-推型操作的凸轮机构的操作。
图7A-7G是显示了根据本发明的实施方式的凸轮机构的操作的示意图。应当注意的是，图7A显示了卡插入的初始状态，图7B显示了销构件的自由端已经到达第一终点的状态，图7C显示了销构件的自由端已经到达第一锁定位置的状态，图7D显示了销构件的自由端已经再次到达第一终点的状态，图7E显示了销构件的自由端已经到达第二锁定位置的状态，图7F显示了销构件的自由端已经到达第二终点的状态，以及图7G显示了销构件的自由端已经返回到卡插入的初始状态的状态。
本实施方式的凸轮机构设置为用于执行推-推型操作(action)。但是，如前所述，此凸轮机构与普通的心形凸轮机构不同，因为此新型的凸轮机构需要执行第一推动操作和第二推动操作以完成用于将卡31推出并弹出的推动操作。即，在普通的心形凸轮机构中，凸轮槽具有这样的形状，即从顶部看时它仿佛绕着心的周缘延伸，并且对应于锁定位置(滑动部件被推动到并被锁定在该位置)和对应于锁定位置外围的面积(area)呈现大致V形的形状。在另一方面，如图7A到7G中所示，在本实施方式的凸轮机构中，凸轮槽18从顶部看呈现两个互相并排相连的V字形状，或者也可以说呈现字母W形，其中的两个区域(region)，一个对应于滑动部件14所插入的终点，另一个对应于滑动部件14被锁定的位置，这两个区域互相连接，这样就可以执行两次用于将卡31推出并弹出的推动操作。在图7A到7G所示的例子中，可以看到，卡固定部14a所在的表面，即凸轮槽18的顶端表面呈现类似字母W的形状。特别是，设置有对应于第一锁定位置的第一锁凹部18a和对应于第二锁定位置的第二锁凹部18b。进一步地，还设置有对应于第一终点的第一端凹部18c和第二端凹部18d，以及对应于第二终点的第三端凹部18e。
应当理解的是，如果要执行三次用于将卡31推出并弹出的推动操作，W形槽的旁边还要再具有另一个V形的槽。这意味着，当需要用于将卡31推出并弹出的多个推动操作时，就要将与推动操作数目相同的V形槽并排互相连接。但是，与普通心形凸轮机构类似的是，凸轮槽18的底表面中形成有台阶，这样针形部件17的自由端就只在一个方向上沿着凸轮槽18移动。
首先，使用者用其手指等将卡31从卡连接器10的前侧插入。在插入的初始状态，形成在卡31的一侧上的接合突起部32和接合凹陷部33未与卡引导机构的滑动部件14的第一接合部14a和第二接合部14d相接合。因此，滑动部件14处于将卡31插入的初始状态，因此如图7A所示，在凸轮槽18中的针形部件17的自由端也处于将卡31插入的初始状态。应当注意的是，在图7A到7G中，黑色点代表针形部件17的自由端的当前位置，线A表示针形部件17的自由端的轨迹，在线A端部的箭头表示针形部件17的移动方向，并且白色点表示针形部件17在轨迹上的关键位置。
接下来，当使用者将卡31进一步推进卡连接器10中，卡31的接合突起部32和接合凹陷部33与滑动部件14的第一接合部14c和第二接合部14d相接合，并且卡31与滑动部件14一起向内壁11b移动。此时，滑动部件14压缩由螺旋弹簧构成的推动件15，这样滑动部件14和卡31克服推动件15的斥力而移动。然后，一旦滑动部件14和卡31到达第一终点，即两部件处于满行程状态的最前端位置，那么针形部件17的自由端就到达第一端凹部18c，即凸轮槽18顶端的最内侧部分，如图7B所示。
接下来，当使用者停止推卡31，并且松开施加于卡31上的推力时，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力移动离开内壁11b。然后，滑动部件14和卡31停在第一锁定位置，在这里卡31以被锁定的方式固定在卡连接器10中。在本实施方式中，如图7C所示，针形部件17的自由端锁定在凸轮槽18的第一锁凹部18a中。因此，就限制了在针形部件17和滑动凸轮部14b之间的相对移动，滑动部件14和卡31停止于第一锁定位置。进一步地，固定在第一锁定位置的卡31可以与电子设备的操作装置等进行数据传输，其中卡连接器10连接在电子设备上。
接下来，当将卡31从卡连接器10中弹出并取下时，使用者用其手指等将卡31推进卡连接器10，那么滑动部件14和卡31从第一锁定位置向内壁11b移动。当滑动部件14和卡31到达它们处于满行程状态的第一终点时，如图7D所示，针形部件17的自由端到达凸轮槽18的第二端凹部18d。
接下来，使用者停止推动卡31，并释放施加于卡31上的推力。那么，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力而远离内壁11b移动，并且停在第二锁定位置。在本实施方式中，如图7E中所示，针形部件17的自由端锁定在凸轮槽18的第二锁凹部18b中。应当注意的是，在如图7A到7G所示的例子中，第二锁凹部18b比第一锁凹部18a更深。因此，当滑动部件14和卡31停在第二锁定位置时，与它们停在第一锁定位置时比，它们更远离内壁11b并接近卡连接器10的前侧。即，相对于卡31的弹出方向，第二锁定位置比第一锁定位置更靠近前侧。因此，当卡31停在第二锁定位置时，卡31的后端从卡连接器10的突出程度比固定在第一锁定位置的卡31的突出程度更大。这允许使用者通过视觉和手指触摸，来辨别卡31是停在第二锁定位置还是第一锁定位置。
接下来，当使用者再次将卡31推进卡连接器10中，滑动部件14和卡31再次从第二锁定位置向内壁11b移动。然后，当滑动部件14和卡31到达第二终点时，如图7F所示，针形部件17的自由端到达凸轮槽18的第三端凹部18e。
随后，当使用者停止推卡31，并释放施加于卡31上的推力，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力而远离内壁11b移动，然后进一步沿着相反于卡31插入方向方向移动，通过第一锁定位置和第二锁定位置。然后，卡31的接合突起部32和接合凹陷部33与滑动部件14的第一接合部14c和第二接合部14d脱离，并且滑动部件14和卡31返回插入的初始状态。在这种情况下，如图7G所示，针形部件17的自由端返回将卡31插入的初始状态的位置。
图7G中的线A清楚地显示了凸轮槽18中的区域呈现由两个字母V并排互相连接而成的类似字母W的形状，其中这一区域将对应于第一锁定位置的第一锁凹部18a、对应于第二锁定位置的第二锁凹部18b、对应于第一终点的第一端凹部18c和第二端凹部18d、以及对应于第二终点的第三端凹部18e连接在一起。应当注意的是，图7A到7G中所示的凸轮槽18的形状只是一个例子，可以按照需要进行修改。换句话说，凸轮槽18可以呈现任何形状，只要用于将卡31推出并弹出的推动操作可以执行多次。
接下来将描述对整个卡连接器10的操作。首先要描述的是将卡31插进卡连接器10以将卡31装载到卡连接器10所连接的电子设备上的操作。
图8是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡插入的初始状态的平面图，图9是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第一满行程状态的平面图，图10是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第一锁定状态的平面图。
首先，使用者用其手指等将卡31从卡连接器10的前侧插入。如图8所示，在插入的初始状态，设置在卡31底表面中的接触焊盘34尚未到达端子13的位置。应当注意的是，为了方便解释，图8到图10显示了去掉外壳12的卡连接器10，类似于图1。作为接合部而形成在卡31一侧的接合突起部32和接合凹陷部33尚未与卡引导机构的滑动部件14的第一接合部14c和第二接合部14d相接合。进一步地，凸轮槽18中的针形部件17的自由端处于将卡31插入的初始状态的位置，如图7A中所示。此外，第一触头部件21和共享触头部件22尚未互相接触，因此，延时开关保持在其OFF状态。第二触头部件23和共享触头部件22也尚未互相接触，因此，卡监测开关保持在其OFF状态。
随后，当使用者将卡31进一步推进卡连接器10中，卡31的接合突起部32和接合凹陷部33与滑动部件14的第一接合部14c和第二接合部14d相接合，并且卡31与滑动部件14一起向内壁11b移动。此时，滑动部件14压缩由螺旋弹簧构成的推动件15，这样滑动部件14和卡31受到来自推动件15的斥力。但是，这一斥力与通过使用者的手指等施加的推力相比并没那么强，因此滑动部件14和卡31克服斥力而移动。
接下来，如图9中所示，滑动部件14和卡31到达第一终点即最靠前的位置，并处于满行程的状态。在向第一终点移动的冲程中，卡31前端的一侧边缘(图9中的右侧边缘)和在从卡31的侧边缘起的预定范围内的该侧表面(图9中的右侧表面)应当与第二触头部件23的卡邻接部23c和上突起部23e相接触，并使主体部23b的梢部向外移动。这允许第二触头部件23的第二邻接部23d紧靠在共享触头部件22的共享触头的第二邻接部22f上，因此卡监测开关开启。此外，卡31的前表面在插入方向上紧靠第一触头部件21的主体部21b上，并将主体部21b向内壁11b移动。然后，当卡31向内壁11b移动时，主体部21b明显被移动，并且第一触头部件21的第一邻接部21c紧靠在共享触头部件22的共享触头的第一邻接部22e上。当卡31最终处于满行程状态时，第一触头部件21的主体部21b被卡31压抵住内壁11b的侧表面。进一步地，如图7B所示，凸轮槽18中的针形部件17的自由端到达位于凸轮槽18顶端处的最内侧位置。
随后，当使用者停止推卡31，并释放施加于卡31上的推力，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力而远离内壁11b移动。然后，如图10所示，滑动部件14和卡31停在第一锁定位置，在这里卡31以被锁定的方式固定在卡连接器10中。这是因为针形部件17的自由端被锁定在凸轮槽18的第一锁凹部18a中，如图7C所示。
从而，固定在第一锁定位置的卡31可以和电子设备的操作装置等进行数据传输，其中卡连接器10连接在电子设备上。应当注意的是，当卡31固定在第一锁定位置时，在卡31的底表面上的接触焊盘34与端子13的梢部相接触并电导通。然后，对于第二触头部件23，主体部23b的梢部向外移动，并且第二邻接部23d保持与共享触头部件22的共享触头的第二邻接部22f相接触。因此，卡监测开关仍处于ON。此外，既然第一触头部件21的第一邻接部21c未与共享触头部件22的共享触头的第一邻接部22e相接触，那么延时开关处于其OFF位置。
接下来将描述将卡31从卡连接器10中弹出并移除的操作。
图11是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第二满行程状态的平面图，图12是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第二锁定状态的平面图，图13是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器处于卡的第三满行程状态的平面图，图14是显示了根据本发明的实施方式的卡连接器的平面图，其已经返回了卡插入的初始状态。
在这种情况下，当使用者用其手指等将卡31推进卡连接器10中，滑动部件14和卡31从第一锁定位置向内壁11b移动。然后，在插入方向上的卡31其前表面紧靠第一触头部件21的主体部21b，因此主体部21b向内壁11b移动，并且第一邻接部21c紧靠在共享触头部件22的共享触头的第一邻接部22e上。因此，延时开关从未导通状态变为导通状态，即从OFF状态变为ON状态，并且监测到用于将卡31弹出的推动操作已经开始。在这段时间中，第二触头部件23和共享触头部件22保持互相接触，因此卡监测开关保持在ON状态。
随后，当使用者将卡31进一步推进卡连接器10中时，滑动部件14和卡31到达第一终点，即最靠前的位置，并且如图11所示进入满行程状态。进一步地，凸轮槽18中的针形部件17的自由端到达位于凸轮槽18顶端处的最内侧位置，如图7D所示。在这段时间中，第一触头部件21和共享触头部件22保持互相接触，这样延时开关也维持在ON状态。此外，第二触头部件23和共享触头部件22保持互相接触，这样卡监测开关也维持在ON状态。
接下来，使用者停止推卡31，并释放施加于卡31上的推力。那么，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力而远离内壁11b移动，并且如图12所示，停在第二锁定位置。进一步地，凸轮槽18中的针形部件17的自由端锁定在凸轮槽18的第二锁凹部18b中，如图7E所示。如前所述，第二锁凹部18b比第一所凹部18a更深。因此，通过对比图9和图12可以清楚看出，当滑动部件14和卡31停在第二锁定位置时，与停在第一锁定位置时比，它们更远离内壁11b并接近卡连接器10的卡31弹出的一侧。此外，当卡31停在第二锁定位置时，卡31的后端从卡连接器10突出的程度比固定在第一锁定位置的卡31突出的程度更大。这允许使用者通过视觉和通过用手指等触摸，来辨别卡31是停在第二锁定位置还是第一锁定位置。
然后，对于第二触头部件23，其主体部23b的梢部向外移动，并且第二邻接部23d保持与共享触头部件22的共享触头的第二邻接部22f相接触。因此，卡监测开关处于ON状态。进一步地，既然第一触头部件21的第一邻接部21c未紧靠在共享触头部件22的共享触头的第一邻接部22e上，那么延时开关保持在其OFF状态。如前所述，当滑动部件14和卡31从第一锁定位置向内壁11b移动，延时开关的状态从OFF变为ON。这意味着已经监测到用于将卡31弹出的推动操作的开始，因此，在监测后，延时开关可以处在OFF或ON状态。
随后，当使用者再次将卡31推进卡连接器10中，滑动部件14和卡31再次从第二锁定位置向内壁11b移动。然后如图13所示，滑动部件14和卡31到达第二终点。此外，针形部件17的自由端到达位于凸轮槽18的顶端的最内侧位置，如图7F所示。在这段时间中，第二触头部件23和共享触头部件22保持互相接触，这样卡监测开关也仍处于ON状态。进一步地，既然第一触头部件21和共享触头部件22互相接触，那么延时开关的状态从OFF变为ON。
随后，使用者停止推卡31，并释放施加于卡31上的推力。那么，滑动部件14和卡31通过推动件15的斥力而远离内壁11b移动。在这种情况下，既然针形部件17的自由端可以在凸轮槽18中移动而不受任何限制，那么滑动部件14既不会停在第一锁定位置，也不会停在第二锁定位置。然后，滑动部件14和卡31穿过第一锁定位置和第二锁定位置，并进一步沿着相反于卡31插入方向的方向移动。卡31的接合突起部32和接合凹陷部33与滑动部件14的第一接合部14c和第二接合部14d脱离，并且如图14所示，滑动部件14和卡31返回插入的初始状态。在从第一终点返回第一锁定位置的过程中，第一触头部件21的主体部21b通过其自身弹性恢复成原始姿势，并且第一触头部件21和共享触头部件22互相分离。因此，延时开关的状态由ON变为OFF。另外，既然第二触头部件23的主体部23b也通过其自身弹性回复成原始姿势，那么第二触头部件23和共享触头部件22互相分离。卡监测开关的状态因此也从ON变为OFF。
接下来将描述与卡31的移动有关的延时开关的操作时间点。
图15是显示了各种信号时间点的示意图，其中这些信号时间点与卡在根据本发明的实施方式的卡连接器中的移动有关。
在图15中，实线箭头表示当卡31被推入并插入卡连接器10时，即在推入操作时，卡31的移动，以及当卡31被从卡连接器10推出并移除时，即在推出操作时，卡31的移动。进一步地，当使用本发明的发明人生产的典型的卡连接器时，卡的移动距离是真实的测量数值，距离测量的单位是毫米。应当注意的是，当图15中箭头线在各个ON位置的右侧时，卡31的接触焊盘34和端子13相连，并且卡监测开关和延时开关维持ON状态。
从附图中可以清楚地看到，当卡31从卡连接器10中弹出并移除时，在卡31的从第一锁定位置到第一终点的前进行程中，延时开关的状态从OFF变为ON，并且延时开关监测到推动操作已经开始。然后，在滑动部件14在第二推动操作被执行后从第二终点开始的后退行程中，在滑动部件14穿过第二锁定位置之后，卡31的接触焊盘34与端子13实际分离。
因此，延迟时间可以包括在通过第一推动操作而实现的从第一锁定位置开始的前进行程中，卡31从延时开关变为导通状态的点移动到第一终点的时间，以及在第一推动操作之后的后退行程中，卡31从第一终点到达第二锁定位置的时间。此外，延迟时间可能也包括在通过第二推动操作而实现的前进行程中，卡31从第二锁定位置到达第二终点的时间，以及在第二推动操作之后的后退行程中，卡31从第二终点到达第二锁定位置的时间。因此，延迟时间从延时开关监测到推动操作开始的时候起，到卡31的接触焊盘34实际与端子13脱离的时候止，能够足够长。
此外，如果在卡31随着第一推动操作到达第二锁定位置之后，在第二推动操作开始之前存在延时，那么这一延时也包括在延迟时间中，额外地进一步延长了延迟时间。
通常，在像手机等的电子设备中，一旦延时开关监测到推动操作已经开始，那么将通过软件暂停对卡的任何访问。因此，在延迟开关监测到推动操作已经开始之后，通常需要至少250毫秒，直到暂停对卡访问的软件运行完毕。同时，当由螺旋弹簧所推动的滑动部件将卡弹出时，其通常的移动速度是大约0.1毫米/毫秒。因此，在小尺寸卡连接器的情况下，其中卡从锁定位置到终点的移动距离大约是2毫米，就难以确保250毫秒或更长的延迟时间。
另一方面，在本实施方式中，要执行两次将卡31弹出的推动操作，并且，延迟时间包括了卡31通过第一和第二推动操作而实现的两次向前和向后移动的时间。因此，可以确保长度明显的延迟时间。
应当注意的是，在本实施方式中，如图15所示，第二终点的位置与第一终点的位置不同。但是，通过调整形成在滑动凸轮部14b的顶面中的凸轮槽18的形状，第二终点的位置可以根据需要而变化。例如，第二终点可以位于与第一终点相同的位置，或者可以移动得离第一终点更远。在两种情况下，卡31的移动就像在图15中虚线箭头所表示的那样。类似地，通过调整凸轮槽18的形状也可以将第二锁定位置变得合适。例如，第二锁定位置的位置可以与第一锁定位置的位置相同，或者与第一锁定位置的位置分开得更远。
如上所述，在本实施方式的卡连接器10中，卡31通过执行多次推动操作而弹出，并且设置有卡弹出操作监测开关，用于在卡31通过第一推动操作而实现的前进行程中监测卡31的弹出已经开始。因此，在卡31被弹出的过程中的通过多次推动操作而实现的前进和后退行程被包括在延迟时间中，相应地可以确保足够长的延迟时间。因此，当卡31被从卡连接器10中弹出并移除时，卡连接器10所连接的电子设备可以在此足够长的延迟时间中，阻断连接其操作装置与卡31的电路。
此外，当使用者用手指等克服推动件15的斥力而将卡31推进时，就完成了通过为将卡31弹出而执行的各次推动操作所实现的前进行程，并且也是为什么卡31的移动速度缓慢。因此，包含了多个前进行程的延迟时间可以足够长。此外，卡连接器10的结构可以简化。因此降低卡连接器10的制造成本，以及卡连接器10可以具有小尺寸。
进一步地，除非多次执行推动操作，否则卡31不会被弹出。相应地，即使使用者错误地用手指等推卡31，卡31也不会从卡连接器10中跳出(pop out)，这防止了卡31由于使卡31跳出的错误操作而丢失。
此外，卡引导机构包括滑动凸轮部14b，滑动凸轮部14b的表面上形成有凸轮槽18，以及一端与凸轮槽18接合的针形部件17。凸轮槽18的形状在一块面积中像两个并排相连的V形槽，其中在该面积中，对应于锁定部分的区域与对应于终点的区域互相连接。在本实施方式中，卡引导机构可以通过修改普通心形凸轮机构的凸轮槽的形状而获得，这样卡引导机构可以以低成本生产，并且其结构简单。
此外，当执行两次将卡31弹出的推动操作时，卡引导机构如下工作。卡引导机构将卡31固定在第一锁定位置，以确保卡31的接触焊盘34与端子13保持接触。然后，在固定于第一锁定位置的卡31被沿着插入方向的推动操作推动之后，并且在卡31在插入方向上移动直到其到达第一终点之后，卡引导机构通过利用推动件15的推动力将卡31从第一终点沿着相反于插入方向的方向移动，然后将卡31固定在第二锁定位置。然后，在固定于第二锁定位置的卡31通过在插入方向上的推动操作而被推动之后，并且在卡31沿着插入方向移动直到其到达第二终点之后，卡引导机构通过利用推动件15的推动力，而将卡31从第二终点沿着相反于插入方向的方向移动，这样就将卡31从卡连接器10中弹出。
因此，延迟时间可以包括在通过第一推动操作而实现的从第一锁定位置开始的前进行程中，卡31从延迟开关变为导通状态的点移动到第一终点的时间，以及在第一推动操作之后的后退行程中，卡31从第一终点到达第二锁定位置的时间。此外，延迟时间也可以包括卡31在通过第二推动操作而实现的前进行程中，从第二锁定位置到达第二终点的时间，以及在第二推动操作之后的后退行程中，卡31从第二终点到达第二锁定位置的时间。因此，延迟时间从延时开关监测到推动操作开始时起，到卡31的接触焊盘34与端子13实际分离时止，能够足够长。此外，如果在第二推动操作开始之前，在卡31随着第一推动操作到达第二锁定位置之后存在延时，那么这一延迟也包括在延迟时间中，进一步延长了延迟时间。
此外，相对于卡31的弹出方向，第二锁定位置比第一锁定位置更接近于前侧。
当卡31停在第二锁定位置时，卡31的后端从卡连接器10突出的程度比固定在第一锁定位置的卡31突出的程度更大。这允许使用者视觉上和通过用手指等触摸，来明确辨别卡31是停在第二锁定位置还是第一锁定位置。因此，使用者可以准确地知道卡31的弹出时间点，防止卡31丢失。
此外，卡连接器10进一步包括用于监测卡31的接触焊盘34是否与端子13相接触的卡监测开关。这确保对卡31的接触焊盘34和端子13之间的接触进行监测，并且卡连接器10所连接的电子设备可以确保连接电子设备的操作装置与卡31的电路在延迟时间中安全地进入导通状态。
本发明不限于上述实施方式，并且可以根据本发明的主旨以各种方法进行修改，并且这些修改不会被排除在本发明的范围之外。
权利要求
1.一种卡连接器，包括
壳体，其具有插座以在其中容纳沿着插入方向的卡，所述卡具有端子部件，
连接端子，其固定到所述壳体上，并设置为当卡插入所述插座时与卡的所述端子部件相接触，
卡弹出操作监测开关，其设置为监测卡从所述壳体中弹出，以及
卡引导机构，其具有用于将卡沿着相反于插入方向的方向推动的推动件，所述卡引导机构设置为将卡固定在受锁位置，以确保在卡的所述端子部件以及所述连接端子之间的接触，并且还通过沿着插入方向施加到卡上的推动力来允许卡在所述相反的方向上移动，以由此将卡弹出，其特征在于
在多次对卡执行推动操作后，所述卡引导机构将卡弹出。
2.如权利要求1所述的卡连接器，其特征在于，
所述卡引导机构进一步包括在其表面上形成有凸轮槽的可移动凸轮部件，和一端接合在所述凸轮槽中的固定凸轮部件，并且
所述凸轮槽具有这样的形状，即对应于所述锁定位置的区域和对应于所述终点的区域交替排列。
3.如权利要求1所述的卡连接器，其特征在于，
所述推动操作执行两次，以及
所述卡引导机构将卡固定在第一锁定位置，以确保卡的所述端子部件和所述连接端子保持互相接触，并且，在固定于所述第一锁定位置的卡通过在插入方向上推动卡的推动操作而在插入方向上移动并达到第一终点之后，，所述卡引导机构允许卡通过利用所述推动件的推动力，而从所述第一终点沿着相反于插入方向的方向移动，并且进一步地，在固定于所述第二锁定位置的卡通过在插入方向上推动卡的推动操作而在插入方向上移动并达到第二终点之后，所述卡引导机构允许卡通过利用所述推动件的推动力，而从所述第二终点沿着相反于插入方向的方向移动，以由此将卡弹出。
4.如权利要求3所述的卡连接器，其特征在于，所述第二锁定位置相对于卡的弹出方向比所述第一锁定位置更接近所述卡连接器的前侧。
5.如权利要求1所述的卡连接器，其特征在于，进一步包括卡监测开关，其设置成监测卡的所述端子部件与所述连接端子之间互相接触。
全文摘要
一种卡连接器，包括具有插座以在其中容纳沿着插入方向的卡的壳体，并且所述卡具有端子部件。连接端子固定在壳体上，并设置为与卡的端子部件相接触。卡弹出操作监测开关设置为监测卡何时从壳体中弹出。卡引导机构设置有用于将卡沿着与插入方向的相反方向推动的推动件。卡引导机构设置为将卡固定在受锁位置，以确保卡的端子部件与连接端子相接触，并能允许卡通过沿着插入方向施加在卡上的推动力而在相反方向上移动。在多次对卡执行推动操作后，卡引导机构将卡弹出。
文档编号G06K13/08GK101496037SQ200780028535
公开日2009年7月29日 申请日期2007年6月5日 优先权日2006年6月5日
发明者开田绫子, 高瀬尚人, 宫泽顺一, 手塚明弘, 长泽秀夫, 笠原胜德 申请人:莫列斯公司