专利名称：适用于不同大小卡的通讯装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯装置，更具体地说，涉及一种带有一个内部卡阅读器的通讯装置。
通讯装置，比如蜂窝式无线电话机，在某些系统中，比如全球移动通信系统(GSM)，使用一个电话用户卡，比如一个电话用户识别模块(SIM)。一个SIM，比如一个“聪明卡”，包括一个存贮了电话用户识别(电话用户ID)的集成电路。通信装置中的卡阅读器从集成电路上读取电话用户ID，通信装置中的处理器使用这个电话用户ID来执行一个打或接电话的协议。这个协议将电话用户ID传递到系统的一个基站。系统用这个ID来给电话用户的帐号上开帐单。
通过在电话用户卡上而不是在通信装置中提供电话用户ID，通信装置再局限于一个帐户了。任何电话用户只要将他们自己的卡插入卡阅读器就能使用这个通信装置。卡装上后，所打电话的帐单就会开到卡上带有的帐户上去。
诸如SIM这样的卡具有不同大小。片状卡比集成电路大不了多少，大小大约为25mm×15mm，约0.75mm厚。大卡，比如信用卡大小的SIM，大约85.5mm长，54mm宽，0.75mm厚。通信设备典型地能容纳一个片状大小的SIM或是一个较大尺寸的SIM，但不是两者都能容纳。然而，由于通信装置仅容纳单一大小的卡，只有那些具有通信装置卡阅读器能使用的卡的用户，才能使用这一通信装置。
因此，有必要提供一种通信装置，它具有能容纳多种大小的卡的卡阅读器。
图1是描述一种通信装置及电话用户卡的左视，右视及仰视图。
图2是以图1的反方向描述一种片状卡支座的透视图。
图3是描述图2所示的片状卡支座的放大分解透视图。
图4是描述图2中的卡阅读器的一个放大透视图，图中有一个片状卡插在片状卡支座中，并且通信装置的门是打开的。
图5是通信装置沿图1中的V-V面的侧面剖视图。
图6是通信装置沿图1中的V-V面的侧面剖视图，图中在卡支座中插有一片状卡，门是关着的。
图7是通信装置沿图1中的V-V面的侧面剖视图，图中门是关着的，片状卡支座中无片状卡，一个大卡插在该装置中。
图8是通信装置沿图1中的V-V面的侧面剖视图，图中门是关着的，片状卡支座中无片状卡，正插在本装置中的大卡接触到片状卡支座；图9是通信装置沿图1中的V-V面的侧面剖视图，图中卡支座中无片(状)卡，门关着，大卡已完全插入；图10是通信装置的另一实施例沿与图1的V-V相同的面的侧视图，图中门关着，片状卡支座中有一片状卡，一个大卡插在本装置中。
一种手提式通信装置100(见图1)包括一个卡阅读器102。该手提式通信装置可以是一台蜂窝式无线电话机、一台收发两用无线电设备，卫星电话或者任何其它包含有一个电话用户识别卡(如一个SIM)的通信装置。卡阅读器中容纳有一个片状卡101，它插在卡支座104中。片状卡支座104固定于门105上，门105打开时可以接受片状卡，关闭时可将片状卡定位于一个触点装置106的卡阅读器触点(图4中的416)上。一个大卡108插在槽110中并在电路板112与片状卡支座104间滑动。大卡108将片状卡支座104从触点装置106的触点上推开，从而让SIM穿过通信设备100。这样，卡阅读器102就既能容纳一个大卡108又能容纳一个片状卡。
图示的电话用户卡是一个大卡108SIM和一个片状卡101SIM，它们都是可以从市场上买到的用于GSM无线电话的SIMs。然而，本发明适用于任何电话用户卡，比如存储卡之类。
片状卡支座104包括导轨200(图2)和202。导轨200，202一般是L形状，从滑板204的两侧向中间伸出，形成一个轨道，用于将片状卡插入支座中。导轨200及202的两边211和212对准位于滑板204上的片状卡。顶壁213和214将片状卡紧固在滑板204上，导轨200，202的一端215，216从前沿向顶壁213和214成一定角度，所以，当大卡108压进支座的前沿时，将片状卡支座104推出它原来的位置。
导轨200上的一个挡板219在预定的位置拦住装入的片状卡。这个位置应使得当片状卡101装入、门105关上时，片状卡101上的触点230能与触点装置106上的触点(图4中的416)对准。挡板倾斜一定角度从而和片状卡101边缘203的角度匹配，因而片状卡101倾斜边可与挡板219平齐。这样可以防止片状卡101挤压挡板219时损坏片状卡101。
滑板204一般是一块矩形板。它可包括也可不包括孔205。滑板204支撑在某一位置该位置和门105之间被长形片簧206-209隔开。片簧206-209分别从滑板204的四个角向外伸展。
片簧206包括一个臂320(图3)，槽321通过臂的中央。臂320的顶端包括一个爪322。片簧207相关的臂和臂320相同，它包括一个爪323。爪322和323包括指328。片簧208包括一个爪324，片簧209包括一个爪325。爪324和325包括指326和350。片簧208与209的臂除指350之外都和臂320相同。平台330从滑板204的两端伸出来支撑片状卡101，这样可帮助避免折断卡。
片状卡支座104可以是任何合适的结构，比如冲压的金属板，或者一个模压的有机聚合物。如果片状卡支座104是一冲压金属板，金属板形成后，导轨200与202从滑板向上弯曲，片簧206-209从滑板向下弯曲。金属要有足够的弹性，以使得206-209压缩与释放时可弯曲并回到最初的位置。
门105包括U型夹持器404与406，每个形成门105的一个开口，分别用来接受片簧206与207的爪322与323。当象图4中所示的那样插入时，爪322和323自由滑入夹持器404与406，从而允许片状卡支座404的臂320收缩。门105还包括固定器408和410，它们接受爪324与325，固定器的厚度与指326和325间的距离基本上相等。这样，当爪324和325插进固定器408和410中时，指326和350位于固定器的两边，牢牢地固定了爪324与325，使之不能滑动。只允许爪322和323滑动以保持片状卡支座104收缩后的找正，且在插入及移出一个大卡108时回到它的最初位置。如有合适的人造模压聚合物，夹持器404和406及固定器408与410可与门105整体模压，或者如果他们由金属，聚合物或另外合适的材料制成，可使用胶粘剂、紧固件(比如螺丝或钉子)将它们装配到门上。
门105上可有选择地提供一个柱500(图3)，并从那儿向外伸出。柱500是圆柱形的，与滑板204上的孔205对齐。当门105关上，大卡108装入时，如果片状卡101未装入片状卡支座104中，柱500将穿过孔205；或者，如果门105关闭时装入大卡108，如下文所描述的那样，柱500也将穿过孔205。当一片状卡101已放入且一大卡108通过槽110插入卡阅读器102时，柱500穿过孔205接触到片状卡101以防止滑板204从触点装置106上移开。如果片状卡支座104不从大卡108的路径上移开，支座就阻挡了大卡108的插入。如果大卡108装入卡阅读器，一个片状卡101装入片状卡支座104中，如图4所示，用户试图关上门，此时片状卡支座104会触到大卡108，而柱500触到片状卡101，防止卡支座104回缩。这就防止了门105的关闭。所以，柱500是提供来控制片状卡支柱104，以防止大卡108与片状卡101同时插入。
另一方面，柱500可省略，使得当大卡108插入卡阅读器时，片状卡仍可留在片状卡支座104中。在这一实施例中，无论片状卡101在或不在片状卡支座104中，片状卡支座104都会移开而给大卡108让路，从而允许两卡同时安装。然而，当大卡108装入通信装置，片状卡装入片状卡夹持器，大卡108将定位在片状卡与触点装置之间。这样，即使最终装入小SIM，也会将帐单记在大卡108带有的帐户上。这样，如果通信装置的主人有一个大卡108，就可能想要包括支柱；反之，如果通信装置的主人有一个片状卡，就可能想省去支柱。支柱可与门整体模压，或使用一个带螺纹的紧固件，胶粘剂或诸如此类的东西装配到门上。
门105最好与外壳111的后壁109使用同一材料制成，从而使门可以弯曲到外壳111的后壁上。门105由铰链501装配到后壁109上，最好见图5。可使用任何合适的铰链结构。
提供一压紧装置502将门105固定在关闭的位置。任何合适的压紧装置都可使用，比如连接到一个指钳装置506的钩504，它能滑出锁紧位置，但是能由一个弹簧(未显示)压向锁紧位置。钩能抓紧外壳111的后壁的内表面使门紧闭。将钩从壁上拉开门就打开了。
电子电路400(图4)，包括一个处理器412，安装在印刷电路板(PCB)420上。卡阅读器包括触点装置106的触点416，触点装置106被印刷电路板(PCB)420所支承并与处理器412电耦连。触点416是有弹性的并有弹力。片簧206-209的弹力最好等于或大于触点416的弹力，以保证卡的触点230和触点416保持一个可靠的电连接。当集成电路触点(片状卡101上的230，或者大卡108上类似的触点，未显示)连接到卡阅读器触点装置106的触点416时，处理器412与SIM(101或108)上的集成电路通信。处理器可以是一个微处理器，一个数字信号处理器，可诸如此类的，用一个连接到触点装置106的SIM，它可执行常规的GSM或者数字系统单元(DSC)电话信号处理协议。
为将片状卡支座104装配到门105上，要将爪324和325的指326捏在一起塞入固定器408，410。将爪322和323的指328捏在一起塞入夹持器404，406。指与臂应有足够的弹性，在一定的弯曲与紧压后能弹回它们最初的静止位置，从而将爪固定在固定器与夹持器中。
在操作中，为装载片状卡101，将外壳111的后壁上的门105打开到图1的位置。片状卡支座104固定在门上，以便于门一打开就可以看到，以易于将片状卡插到滑板204上。要插入片状卡101，首先将它插入导轨200、202之间，在滑板上滑动，直到它触到挡板209。当门处于如图5，图6所示的关闭位置时，卡紧靠读卡器102的触点416放置。片簧206-209将片状卡紧压在触点装置106的触点上，压紧装置502将门牢牢关闭。
大卡108通过槽110插入。大卡108滑过印刷电路板(PCB)420和PCB520(最好见图7)之间，直到它触到片状卡支座104(图8)。在图7-9的实施例中包括柱500，没有片状卡装入，大卡108滑过斜壁，将片状卡支座104朝门105方向推离触点装置106。柱500滑过孔205。片簧206与208向下压的同时，爪322和323滑过夹持器404和406，而片簧208和209则被固定器408和410紧紧卡住。大卡108滑过回缩的片状卡支座104。当完全插入时(图9)，大卡108的集成电路上的触点(未显示)和触点装置106的触点对齐。柔韧的片簧有弹性，可以回到它们最初的位置，却被片状卡支座104和触点装置106之间的大卡108阻止了。这样，片状卡支座104就把大卡108压到触点装置106上。当大卡108移开时，卡片支座104又回到它的静止位置(图7)。
由于爪324和325被固定在固定器408，410上，片状卡支座104和触点装置106就保持对齐。这对于保持片状卡101和触点装置106的对齐是很重要的。片状卡101必须这样放置，从而使片状卡边缘接近挡板219时，接通触点230和触点416之间的连接。
如果片状卡支座104包括孔205且门105上提供柱500，则当片状卡101插入片状卡支座104时，大卡108就不能被插入。柱会触到片状卡101，阻止片状卡支座104回缩。另外，由于柱500阻止片状支座104回缩，使得当片状卡插入片状卡支座104而大卡108装入通信装置100时，门105不能关闭。如果通信装置的主人有一个大卡，而主人不希望当片状卡装入而大SIM也装入时大卡上的帐户被记帐，就会需要柱500。如果片状卡101未被插入支座，支柱会穿过孔205。这样当大卡108装入时会允许片装卡支座104回缩；或者当大卡108装入卡阅读器102时，如果门105开着，就能将它关闭。
如果省去柱500，如图10所示，当大卡108装入时，已装入片状卡的片状卡支座104会让开道路。这样就允许某人借用通信设备100，使用他们的大卡108，这样就会把电话的帐记入借者大卡108的帐户上，而不是片状卡101的帐户上。当通信设备的主人有一个片状卡时可能就不想要柱500。借用者插入大卡的同时不须使用者将片状卡移开，片状卡很小，如果移动很可能会丢失。
因此可见，本发明公开了一种通信装置，它包括一个能容纳不同大小卡的卡阅读器。由于不同大小的卡能很方便地容纳于卡阅读器中，使用者无须使他们的通信装置与他们的电话用户卡相匹配。这就提供了较大的灵活性，提高了电话用户接触通信设备的机会。另外，片状卡支座的片簧最好具备这样的力学性能，即片状卡支座104至少能用与触点装置的触点施加的力相同的力量将片状卡与大卡108压到触点装置上，从而保持卡与触点间的电接触。这样片状卡支座通过提供装入的卡与卡阅读器上既适用于大卡又适用于小卡的一套触点间的可靠连接，确保卡在通信装置中的操作。
权利要求
1.一种通信装置其特征在于包括一个外壳；一个触点，它位于外壳里，用于连接到卡上的一个电路上。一个卡支座，活动地夹在外壳上，用于接受第一种大小的电话用户卡，并且使第一种大小的电话用户卡定位，让它与触点耦连；一个电话用户卡通路，它穿过外壳，用于在卡支座与触点装置之间接触第二种大小的电话用户卡。
2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，外壳包括一个与电话用户卡通路对齐的电话用户卡开口。
3.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，卡支座包括一个斜挡板。
4.如权利要求3所述的通信装置，其特征在于当第二种大小的电话用户卡插入电话用户卡通路且接近倾斜端时，卡支座从触点上移开，且卡支座将第二种大小的电话用户卡压到触点上以便于读取。
5.如权利要求4所述的通信装置，其特征在于，卡支座还包括用于接受第一种大小的电话用户卡的导轨，其尾部是一个倾斜端。
6.如权利要求1所述的通信装置，其中，卡支座包括弹簧，它的力学性能至少和触点的力学性能相同，从而保持卡与触点间的电接触。
7.如权利要求6所述的通信装置，其特征在于弹簧是片簧；
8.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于还包括一个滑板。
9.如权利要求8所述的通信装置，其特征在于还包括一个柱，当第一种大小的电话用户卡支承在卡支座中时，它能阻止卡支座的移动。
10.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，电话用户卡通路沿着至少一个具有集成电路的印刷电路板及其上的触点延伸。
全文摘要
一种通信装置(100)包括一个卡阅读器(102)。卡阅读器包括一个用于第一种大小的电话用户卡(101)的卡支座(104)。卡阅读器也容纳一个位于卡支座与一个触点装置(106)之间的第二种大小的卡(108)。
文档编号G06K7/00GK1177896SQ97116859
公开日1998年4月1日 申请日期1997年9月2日 优先权日1996年9月24日
发明者马克W·施瓦茨, 加里R·韦斯 申请人:摩托罗拉公司