本發明涉及一種設置在例如移動通信終端等電子設備的用于卡槽的連接端子;更具體而言涉及一種能夠多點連接(multiple access)在卡上設置的單個卡端子的用于卡槽的連接端子。
背景技術:
在設置于移動通信終端的各種卡中,SIM卡內置有動作移動終端所需的大部分信息,特別是,SIM卡除內置有密碼等用戶個人信息外,還有包括電話號碼、網絡號碼等相關的加密數據。因此,移動終端在內置于主體的主印制電路板上設有SIM卡槽,并且設計為使得SIM卡與SIM卡槽電連接連接。
在SIM卡槽中設有連接端子,連接端子與設置在SIM卡上的卡端子連接。卡端子與卡槽的連接端子一一對應,如在韓國授權專利公報0919948號(下文稱為“現有文獻”)中,一個連接端子連接一個卡端子。
根據該現有文獻,在殼體中設置的連接端子的數量與設置在SIM卡上的卡端子的數量相同,連接端子的觸點部從殼體的底面向上突出以與SIM卡的卡端子連接。
如在該現有專利中一樣,如果設置在SIM卡槽上的連接端子與設置在SIM卡上的卡端子數量相同,如果設置在SIM卡槽上的一些連接端子損壞,則在彼此間信號不能被正確地傳輸,從而不可避免導致產品不良。
專利文獻1:韓國授權專利公報第0919948號(2009.10.01公告)。
技術實現要素:
發明所要解決的問題
本發明是為了解決現有技術的上述問題而提出的,目的在于提供一種用于卡槽的連接端子,其通過具有能夠與安裝在卡上的一個卡端子建立多點連接的多個觸點而能夠可靠地與卡端子連接。
解決問題的技術方案
本發明的用于卡槽的連接端子為一種連接端子,所述連接端子設置在電子設備的卡槽的殼體,以與存儲各種信息或者數據的卡連接,其中,所述連接端子包括:主端子,與設置在卡上的卡端子在數量上對應地設置,以與卡端子連接;輔助端子,與主端子連結并有選擇地連接在主端子連接的相同的卡端子;以及連結部,連結主端子和輔助端子。
主端子和輔助端子具有不同的長度。
在連結部形成有彈性加強孔,所述彈性加強孔使主端子和輔助端子能夠順暢地彈性變形而不塑性變形。
主端子和輔助端子從連結部向前一體地延伸,彈性加強孔偏向連結部的中心的左側或右側形成,以使從中心線L到一側邊緣的寬度小于從中心線L到另一側邊緣的寬度,其中,中心線L從前后方向經由彈性加強孔的中心。
連結部的彈性加強孔的左右側部分朝向前方左右寬度變窄。
彈性加強孔朝向連結部的前方左右寬度變寬。
連結部的到彈性加強孔的左右側部分中,從彈性加強孔的中心線L的寬度小的一側位于主端子和輔助端子中長度長的端子的后方,從彈性加強孔的中心線的寬度大的另一側位于主端子和輔助端子中長度短的端子的后方。
主端子和輔助端子中長度短的端子的左右寬度小于長度長的端子的左右寬度。
當卡或卡適配器插入或拔出時,輔助端子先接觸卡或卡適配器并下降,輔助端子引導經由連結部連結于輔助端子的主端子下降。
主端子和輔助端子包括:向上傾斜部,從連結部延伸,并朝向前端斜向上傾斜地形成而自身具有彈性;以及向下傾斜部,從向上傾斜部的前端為頂點,斜向下傾斜地延伸。
主端子和輔助端子的具有不同的長度和不同的觸點高度。
主端子的觸點以及輔助端子的觸點形成在前后不同的位置。
輔助端子形成為比主端子長,且在殼體上設置成輔助端子的前端比主端子的前端低。
當安裝在殼體時,輔助端子的前端設置成比殼體的內側底面低。
主端子和輔助端子從連結部的前端中心彼此分離地形成。
主端子形成為從連結于連結部的部分到觸點之前的部分的左右寬度變窄的形狀。
發明效果
根據本發明的用于卡槽的連接端子具有以下效果。
第一,與設置在SIM卡上的各個卡端子連接的連接端子被分為主端子和輔助端子,形成了與卡端子連接的多個觸點,從而即使由于主端子的損壞等原因連接狀態不良,由于輔助端子也與卡端子連接,所以能夠防止連接端子和卡端子之間的接觸不良,從而保持了產品的可靠性。
第二,由于主端子和輔助端子形成有不同的長度和寬度且在連結部上形成有彈性加強孔,從而當SIM卡插入卡槽或從卡槽拔出時,連接端子便于彈性變形,能夠防止連接端子的塑性變形,由此能夠長期保持產品質量。
第三,因為從卡或卡適配器拔出時,輔助端子先接觸卡或卡適配器而下降,從而輔助端子引導經由連結部連結的主端子的下降,所以卡或卡適配器能夠方便地插入或拔出,而不會卡在端子上。
附圖說明
圖1為概要地示出了SIM卡插入卡槽的狀態的圖,其中,所述卡槽使用了根據本發明的第一實施例的用于卡槽的連接端子。
圖2為根據本發明的第一實施例的用于卡槽的連接端子的立體圖。
圖3為圖2的俯視圖。
圖4為圖2的主視圖。
圖5為用箭頭示出了圖3中的各個端子的寬度與連結部的兩側的寬度之間的關系的圖。
圖6為梯形梁和矩形梁的應力分布圖。
圖7為示出卡適配器的俯視圖。
圖8至圖11為示出了卡適配器從已插入卡槽的狀態再拔出的過程的圖,其中,卡槽設有根據本發明的第一實施例的連接端子。
圖12為根據本發明的第二實施例的用于卡槽的連接端子的立體圖。
圖13為圖12的俯視圖。
具體實施方式
下面將參照附圖來詳細說明根據本發明的優選實施例的用于卡槽的連接端子。
圖1為概要地示出了SIM卡插入卡槽的狀態的圖,其中,所述卡槽使用了根據本發明的第一實施例的用于卡槽的連接端子。
卡槽1包括殼體100、連接端子200以及金屬殼體300。
在殼體100中形成端子變形開口101,以在插入SIM卡2時能夠使連接端子200被SIM卡2下壓而發生彈性變形。
連接端子200的后端部埋設于殼體100,前端部經由殼體100的端子變形開口101露出,以與SIM卡2的卡端子2a連接。連接端子200包括:主端子210,其與卡端子2a連接,主端子210的數量對應于設置在SIM卡2上的卡端子2a的數量;以及輔助端子220,其與主端子210連接,從而即使主端子210損壞也能夠保持與卡端子2a的連接。
如圖所示,因為主端子210和輔助端子220同時與同一個卡端子2a連接,所以即使主端子210損壞,輔助端子220也保持與卡端子2a之間的連接(即使在輔助端子損壞時主端子也保持與卡端子的連接),但是不限于此,而且也可以構成為先只有主端子210與卡端子2a連接,當主端子210損壞時輔助端子220才與卡端子2a連接。此外,主端子210與輔助端子220可以同時與卡端子2a連接,也可以僅主端子210與卡端子2a連接,這取決于插入的卡的厚度差異等因素。
主端子210的觸點以及輔助端子220的觸點都位于殼體100的內側底面的上方,使得在SIM卡2插入之前能夠與卡端子2a連接。
圖2為根據本發明的第一實施例的用于卡槽的連接端子的立體圖;圖3為圖2的俯視圖,圖4為圖2的主視圖。
根據本實施例的連接端子200包括:主端子210、輔助端子220、連結部230以及埋設部240。
主端子210包括:第一向上傾斜部211,其由于朝向前端向上傾斜地形成而自身具有彈性;第一向下傾斜部212,其以第一向上傾斜部211的前端為頂點向下傾斜地延伸;以及第一觸點213,其形成在第一向上傾斜部分211的前端頂點,用于與卡端子2a連接。第一向上傾斜部211不以一直線形狀形成,而是以向上彎曲一次的形狀形成,以提供更大的彈性。
輔助端子220包括:第二向上傾斜部221,其由于向前端向上傾斜地形成而自身具有彈性;第二向下傾斜部222,其以第二向上傾斜部221的前端為頂點向下傾斜地延伸;以及第二觸點223,其形成在第二向上傾斜部221的前端頂點,用于與卡端子2a連接。
連結部230將主端子210的后部和輔助端子220的后部連接,主端子210與輔助端子220從連結部230的前端的中心分支。彈性加強孔231形成在連結部230上,以增加主端子210和輔助端子220的彈性。當主端子210和輔助端子220變形時,由于存在所述彈性加強孔231,因此主端子210和輔助端子220將順暢地彈性變形而不會塑性變形。
埋設部240從連結部230的后端朝向主端子210和輔助端子220的兩側延伸,從而在進行殼體100和連接端子200的包覆成型(over molding)時,埋設部240被埋設而固定于殼體100。
輔助端子220的第二觸點223位于主端子210的第一觸點213的前方,第二個觸點223的高度低于第一觸點213的高度。此外,輔助端子220形成為比主端子210長,輔助端子220的前端位于主端子210的前端的下方。
附圖標記250為加強筋(reinforcing bead),加強筋250跨連結部230和各個端子210、220形成,以加強各個端子210、220的接觸力(接觸壓力)。
圖5為用箭頭示出了圖3中的各個端子的寬度與連結部的兩側的寬度之間的關系的圖,圖6為梯形梁和矩形梁的應力分布圖。
主端子210的長度比輔助端子220的長度短,且主端子210的左右寬度小于輔助端子220的左右寬度,因此兩端子210、220的接觸壓力可以保持相等或近似。通過使兩個端子210、220的接觸壓力之差最小化,能夠使兩個端子210、220的接觸電阻(電特性)的差異最小化。
如下面的數學公式1所示(懸臂下垂量公式),施加在梁上的載荷(在連接端子稱為接觸壓力)F與長度L的立方根成反比但與梁的左右寬度b成正比。
數學公式1
δ=F L3/3EI=4F L3/Eb t3
(δ:梁的下垂量,F:施加在梁上的載荷,L:梁的長度,E:普通結構鋼的彈性模量,I:截面的二次矩,b:梁的左右寬度,t:梁的高度)
基于上述公式1,通過使兩個端子210、220的長度形成為彼此不同且使兩個端子210、220寬度形成為彼此不同,它們可被賦予相等或近似的接觸壓力。需要說明的是,借助端子接觸壓力能夠去除形成在端子的接觸部上的雜質或氧化膜,在促進電導通方面起到重要作用。如果接觸壓力低于所需的壓力,則即使存在物理接觸,電也不會流動或者接觸電阻將增加,從而存在不必要的發熱(火災)風險。
彈性加強孔231形成在連結部230上,以增加端子210、220的彈性,由于彈性加強孔231的左右寬度形成為從后端向各端子210、220的前端減小的梯形,所以位于彈性加強孔231的左右側的部分的左右寬度形成為朝向各個端子210、220的前端側減小。即,連結部230中位于彈性加強孔231的左右側的部分形成為朝向端子210、220的前端側寬度減小的梯形。
需要說明的是,如圖6(a)所示,當俯視時具有梯形形狀的梁的情況下,能夠確認應力分布整體上均勻,而如圖6(b)所示,當俯視時具有矩形形狀的梁的情況下,能夠確認應力分布不均勻。
從這些應力分布圖就能夠確認,在本發明的第一實施例中,由于應力在連結部230的左右側部分整體上均勻分布,所以能夠消除塑性變形的危險。
此外,因為彈性加強孔231從連結部230的中心偏向一側形成,所以從前后通過彈性加強孔231的中心的中心線L到連結部230的一側邊緣的寬度b1大于從中心線L2到連結部230的另一側邊緣的寬度b2。
連結部230的兩側部的寬度差異在使兩個端子210、220的接觸壓力相等或近似方面起很大作用。尤其是,如圖5所示,優選地,連接部230的兩側部中,從彈性加強孔231的中心線L寬度窄的連結部230的側部形成在兩個端子210、220中長度長且寬度寬的輔助端子220的后方,且從彈性加強孔231的中心線L的寬度較寬的連結部230的側部形成在兩個端子210、220中長度短且寬度窄地主端子210的后方時,能夠防止端子210、220的塑性變形。
換句話說,通過在連結部230上形成的彈性加強孔231的梯形形狀,以及連結部230中位于彈性加強孔231的兩側部分的寬度與兩個端子210、220的寬度成反比的結構,能夠有效地防止端子的塑性變形。
主端子210形成為從連結部230分支的位置到第二觸點223形成的部分之前左右寬度逐漸變窄的形狀,以能夠使彈性變形平滑地發生。為此,位于輔助端子220的相反側的側部傾斜地形成。
圖7為示出卡適配器的俯視圖,圖8至圖11為示出了卡適配器從已插入卡槽的狀態再拔出的過程,其中,卡槽設有根據本發明的第一實施例的連接端子。
SIM卡以各種尺寸制造并使用,包括mini SIM卡、micro SIM卡以及nano SIM卡。由于這些卡在尺寸上不同,因此相應的卡槽的尺寸也必須相應地變化。如果根據這些的卡提供各自不同的卡槽,則產品的成本上升,為此已經開發并使用了卡適配器(card adapter)3,其能夠在同一個卡槽中使用大SIM卡和小SIM卡。即,大SIM卡時直接使用而無需適配器,而小SIM卡時配合卡適配器使用。
當移動通信終端出庫時,通常以卡適配器結合于卡槽的狀態出庫。此外,有時在使用時SIM卡不與SIM卡適配器結合,而只將卡適配器與卡槽結合。
如圖7所示,在卡適配器3上設有卡結合開口3a,以供SIM卡插入并結合,因為連接端子沿插入方向傾斜地形成,所以當卡適配器3插入卡槽時,卡適配器3能夠順暢地插入而不被連接端子阻擋。然而,如果卡適配器3從卡槽中拔出時,不僅卡適配器3的卡結合開口3a卡在連接端子的端部不容易拔出,而且有可能因拔出時用力過大而連接端子變形損壞。本發明能夠通過設置輔助端子220來解決這些問題。
如圖8所示,根據本發明,當連接端子200安裝在殼體100上時,主端子210的前端位于殼體100的內側底面上方,輔助端子220的前端位于殼體100的內側底面的下方。
當卡適配器3結合于卡槽1的狀態下,卡結合開口3a的邊緣處于不與連接端子200的前端接觸的狀態。即使是處于接觸的狀態,也不與主端子210接觸,而與輔助端子220的前端部的上表面接觸。
如圖9所示,為了拔出卡適配器3而拉動卡適配器3時,卡結合開口3a的邊緣先接觸輔助端子220的前端部的上表面并向下按壓輔助端子220。這樣,當輔助端子220被向下按壓時,與輔助端子220一體地連接的主端子210也下降,主端子210的前端下降到殼體100的內側底面的下方。由此,卡結合開口3a的邊緣不會卡在主端子210的前端。
如圖10所示,當繼續拉動卡適配器3時,卡結合開口3a的周圍部分同時按壓輔助端子220和主端子210,從而能夠從卡槽1順利的拔出。
如圖11所示,在拔出卡適配器3的過程中,當卡適配器3經過了連接端子200時,包括主端子210以及輔助端子220的連接端子200因自身的彈性恢復到原始狀態。
在本發明的一個實施例中,因為主端子210的前端和輔助端子220的前端在殼體100內朝向里側,所以插入卡適配器3時不存在被卡住的風險,但拔出時有被卡住的風險,為了解決這個問題,輔助端子220構成為能夠引導主端子210的下降。這樣的輔助端子220的作用即使在主端子210的前端和輔助端子220的前端在殼體100內朝向外側也能夠發揮。換言之,當卡或卡適配器3插入或拔出時,輔助端子220先接觸卡或卡適配器3而下降,從而能夠引導經由連結部230連結的主端子210的下降。
下面,對第一比較例、第二比較例、第一實施例的不同形狀的端子在受到相等大小的力時所呈現的應力(stress)趨勢進行比較研究,不同形狀地端子具有不同寬度和不同長度的兩端子以及連接兩個端子的連結部。應力趨勢的結果如圖14所示。
第一比較例是用于卡槽的端子,其中主端子和輔助端子的長度和寬度不同,且在連結部上沒有形成彈性加強孔,第二比較例是用于卡槽的端子,其中主端子和輔助端子的長度和寬度不同,且在連結部上形成彈性加強孔。第二比較例中的彈性加強孔在圖中顯示為偏向右側(在主端子后方)。第一實施例是用于根據本發明的第一實施例的卡槽的端子,主端子和輔助端子的長度和寬度不同,且連結部上形成的彈性加強孔在圖中偏向左側(在輔助端子后方)。
研究當連接端子受到相同大小的力時的應力(stress)趨勢,在沒有彈性加強孔的第一比較例中,應力為837.138MPa,在設置有彈性加強孔但是向主端子的后方偏移的第二比較例中,應力為819.296MPa,而在彈性加強孔偏向輔助端子的后方的第一實施例中應力為802.222MPa。
檢查這些分析結果,具有彈性加強孔的第二比較例以及第一實施例,可用作卡槽的連接端子,其中,當使用第一實施例時,能夠增加接觸的可靠性和端子的壽命,因此是優選的。
圖12為根據本發明的第二實施例的用于卡槽的連接端子的立體圖;圖13為圖12的俯視圖。
根據本實施例的用于卡槽的連接端子400包括主端子410、輔助端子420、連結部430以及埋設部440。
與第一實施例相比,根據本實施例的用于卡槽的連接端子400具有的形狀為主端子410的寬度朝向前端保持恒定。與第一實施例同樣,輔助端子420的寬度朝向前端保持恒定。
在本實施例中,在連結部430上不形成單獨的彈性加強孔,埋設部440與第一實施例的埋設部240相同。
如上所述,基于優選實施例對本發明的用于卡槽的連接端子進行了詳細說明,但是,本發明不限于具體的實施例,本領域技術人員在不脫離權利要求書公開的范圍的情況下能以各種方式修改這些實施例。
例如,在本發明的實施例中,主端子和輔助端子僅排列設置各一個,但是本發明不限于此,且在主端子的兩側均可以設置輔助端子。此外,如果在主端子的兩側上均設置輔助端子,則輔助端子的前端也可以被連接。