Brevet FR2623314A1 — publié le 19890519

CADRE DE CONTACT POUR LECTEUR DE CARTE A PUCE, AVEC CONTACT DE FIN DE COURSE La présente invention concerne les lecteurs de carte à puce.- On entend par carte à puce des cartes incluant au moins un composant électronique, avec lequel des connexions électriques doivent être établies, dans un lecteur équipant un appareil exploité au moyen de ce genre de carte (un terminal bancaire ouL taxiphone, par exemple). Les lecteurs de carte à puce comprennent, d'une manière générale, des moyens de guidage ou de positionne- ment de carte, des moyens servant à vérifier qu'une carte est présente dans le lecteur, dans la position adéquate, ainsi que des éléments de contact qui assurent le raccorde- ment électrique avec des plages conductrices de la carte à puce et par lesquels sont établis des circuits intéressant l'appareil incorporant le lecteur de carte à puce. Un tel lecteur de carte à puce fait l'objet du brevet français n 2 534 713. Les moyens de guidage y sont des surfaces associées à la structure du lecteur. L-a véri- fication de la présence de la carte s'effectue par un microcontact de fin de course et les éléments de contact sont les lames de métal élastiques montées dans un cadre en matière isolante. On se trouve ainsi en présence de trois pièces respectivement séparées dont l'assemblage n'est pas détail- lé. Or compte tenu des dimensions des parties de contact, en particulier, une telle solution exige à coup sor l'assemblage précis des différentes pièces, ce qui non seulement est coûteux, mais peut conduire, compte tenu des tolérances de montage cumulées des différentes pièces, à l'impossiblité matérielle de satisfaire aux exigences de l'exploitant. De plus, l'assemblage lui-même est laissé au constructeur de l'appareil, alors que pour celui-ci, le recours à un composant unitaire ne demandant aucune précau- tion d'emploi serait une facilité appréciée. De plus, un micro-contact est un composant relati- vement onéreux pour une telle application, bien que son emploi y soit justifié par des conditions d'environnement difficiles (poussières des cartes, humidité...). L'invention a donc pour objet un cadre de contact pour lecteur de carte à puce dans lequel le contact de fin de course est intégré en une structure unitaire avec au moins les éléments de contact de raccordement à la carte à puce et répond néanmoins de façon satisfaisante au. exigen- ces dérivées des conditions d'environnement. Ce cadre de contact se caractérise par le fait qu'il comprend, outre les éléments de contact de raccorde- ment à la carte a puce, deux lames de contact électrique portées par ce cadre et constituant un contact de fin de course, l'une de ces lames, la lame repos, étant couplée au cadre de manière que sa position stationnaire soit définie par rapport au cadre, tandis que l'autre lame, la lame mobile, est sollicitée par une force élastique, dans une direction opposée au mouvement d'insertion d'une carte dans le lecteur, et est disposée de manière que la carte insérée dans le lecteur vienne appuyer contre elle et l'entraîne dans un mouvement d'actionnement, à l'encontre de la force élastique. Ce contact de fin de course est du type auto- nettoyant. A cette fin, la lame repos comprend de préféren- ce un doigt de retenue et deux butées sont formées dans la matière du cadre. Celles-ci seront avantageusement deux bords opposés d'une évidement pratiqué dans la cadre et dans lequel s'engage le doigt de retenue. Les différents objets et caractéristiques de la présente invention seront maintenant exposés dans de plus amples détails dans la description qui va suivre, faite à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent: - la figure 1, une vue en perspective d'un cadre de contact conforme à la présente invention, - la figure 2, une vue en plan du cadre de la figure 1, - la figure 3, une vue de bout du cadre de la figure 1, avec un couvercle formant les glissières de guidage de la carte, - la figure 4, une vue en plan de la lame repos du contact de fin de course 5 des figures 1 et 2, - la figure 5, une vue en plan de la lame de contact mobile du contact de fin de course 5 des figures 1 et 2. On a représenté, à la figure 1, vu en perpespec- tive, un cadre de contact 1 conçu conformément à la présen- te invention, avec une carte à puce 2, en position d'inser- tion. Pour les besoins de la description, ces deux pièces sont représentées à l'envers, par rapport à leur position naturelle, dans laquelle la carte est présentee avec sa zone de contact sur le dessus et dans laquelle le cadre de contact 1 doit se trouver au-dessus de la carte et tourné vers elle. Ce cadre comprend essentiellement une pièce en matière moulée isolante 3 jouant tout à la fois le rle de support d'éléments de contact 4, servant au raccordement à la puce de la carte 2, de support d'un contact de fin de course 5, indiquant qu'une carte est présente dans le lecteur et qu'elle est en position adéquate pour ètre lue, et, au moins, de support de glissières 6, servant au guida- ge de la carte et destinées à la conduire dans la position adéquate indiquée. A cette fin, le cadre de contact 1 comprend un cadre intérieur 7 constitué par les parties du cadre 1 délimitant les fenétres de raccordement S, 9, 10, 11. Les éléments de contact 4 s'étendent dans ces fenêtres, à partir des barreaux 12, 13 dans lesquels ils sont surmou- lés. On conçoit donc que la position des éléments de contact 4 est déterminée par celle d'une partie moule de formation du cadre 1. Les éléments de contact 4 sont profi- lés et font saillie au-dessus du plan 14 de la surface du cadre 1. Ils doivent venir en contact avec les plages de contact de la zone de raccordement 15 de la carte 1. lorsque celle-ci est correctement insérée dans le lecteur de carte à puce. En se reportant à la figure 2 qui est une vue en plan du cadre de contact de la figure 1. on voit que les fenêtres 8 à 11 comprennent des indentations 16 qui protègent les extrémités des éléments de contact 4. Ce cadre intérieur 7, comme on le voit aux figures 1 et 2, est prolongé par deux ailes 17, 18 qui se termi- nent, à l'opposé du cadre intérieur 7, par des suppports de glissières 6. Ces supports 6 sont de simples surfaces plates, dotées au moins d'un pied de centrage 19, 20. D'autres moyens de positionnement de glissières pourraient être prévus, à la place ou en addition à ceux que l'on vient d'indiquer. Par ailleurs, les pieds de centrage tels que ceux des figures 1 et 2 peuvent également servir de moyens de fixation des glissières (par rivetage, par exemple). On se reportera à la figure 3 qui représente une vue de bout du cadre 1 des figures 1 et 2, dans sa position naturelle, cette fois. On y voit que les glissières 21 et 22 sont formées toutes les deux dans une pièce en matière isolante moulée 2. formant couvercle et qui est montée sur les supports 6 du cadre 1. Cette pièce 23 est précisément positionnée par rapport au cadre 1 par les pieds de cen- trage 19, 20. Elle guide la carte 2 dont elle enserre les bords. Si la même partie de cadre que celle qui définit la position des éléments de contact 4 définit également les surfaces 6 et les pieds de centrage 19, 20, la précision dans la localisation de la carte 1 par rapport aux éléments de contact 4 n'est plus tributaire que du soin apporté a la réalisation du moule servant à former le cadre 1 et des tolérances de l'assemblage du cadre 1 et de la pièce 23, lequel peut être réalisé en usine, c'est-à-dire avec des tolérances étroites. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, les ailes 17, 18 sont avantageusement ajourées, par des évidements 24, pour économiser la matière. Le cadre de contact i porte encore le contact de fin de course 5 et une butée de fin de- course 25S. Ce contact de fin de course 5 est un contact de repos, s'ou- vrant lorsque la carte, peu avant de venir en appui sur la butée de fin de course 24, actionne la lame mobile 26 en appuyant sur son extrémité 27, ce qui la sépare de la lame de contact repos 28. Les deux lames sont insérées à force dans des fentes 29, 30 du cadre 1, ce qui assure la préci- sion de leur positionnement. Par ailleurs, la butée 24 assure le positionnement correct de la carte dans le lec- teur de carte à puce. Bien entendu, le contact de fin de course pourrait étre un contact de travail, se fermant au lieu de s'ouvrir. On voit enfin, aux figures i et 2, un poussoir 31, venu de la matière du cadre i et qui est une lame élastique destinée à presser la carte à puce 2 contre la pièce 23, ce qui définit sa distance par rapport aux éléments de contact 4. -Ce poussoir, comme l'illustre la figure 3, peut également etre formé dans la matière de la pièce 23, à partir de son extrémité que n'atteint pas la carte, reve- nant en porte-à-faux vers le centre du cadre 1. Son extré- mité 24 est profilée de manière & ce qu'il s'efface devant le bord avant de la carte 2, puis exerce sur celle-ci une pression par une surface arrondie, afin d'éviter de la détériorer. On remarquera accessoirement que l'ouverture pour l'insertion de la carte à puce est chanfreinée en 32. comme il est d'usage. Le contact de fin de course 5 est un contact auto- nettoyant. Il est composé des deux lames de contact 26 et 28 insérées dans deux évidements 29,30 du cadre 1, prati- qués dans un support de contact 33, sorte de bloc dépassant de la surface 14 du cadre 1 et duquel s'étendent les lames, latéralement, à une hauteur telle que l'extrémité 27 de la lame mobile soit dans le chemin d'une carte 2 arrivant en fin de course dans le lecteur. On peut considérer que les deux lames sont articulées à leur sortie du bloc 33. Leurs points d'articulation respectifs sont relativement éloignés l'un de l'autre, par une conformation adéquate du bloc 33. La lame repos 28, dont une vue en plan est fournie à la figure 4, comprend donc un pied de lame 35 qui vient s'in- sérer dans le cadre 1, seule la patte de raccordement 45 dépassant à la partie inférieure du cadre 1. Le bras 36 s'étend en porte-à-faux parallèlement à la surface 14 du cadre 1 et se termine par une surface de contact profilée 37, en dessous de laquelle s'étend vers le bas un doigt de retenue 38. Ce doigt de retenue penètre dans un évidement 39 pratiqué dans le cadre 1, qui peut avoir une forme carrée, et qui présente deux surfaces d'appui 40, 41 for- mant des butées pour le doigt de retenue 38. En position stationnaire, le cambrage de la lame repos 28 est tel qu'elle est soumise à une force élastique dirigée dans le sens du mouvement d'insertion d'une carte. La lame mobile 26, dont une vue en plan est fournie à la figure 5, com- prend un pied de la lame 42, un bras en porte-à-faux 43. une surface de contact 44 et une extrémité 27, pliée pour servir de came d'actionnement (voir figures 1 et 2). Cette lame est cambrée de façon à exercer une force élastique en direction de la lame repos 28. La force exercée par la lame mobile 26 est supérieure à celle de la lame repos 28, de sorte que les deux lames, en position stationnaire, sont ensemble appuyées sur la butée 40 de ''évidement 39. A l'insertion d'une carte qui vient appuyer sur l'extrémité 27 de la lame 26, la lame 26 se déplace dans le sens d'insertion et la lame 28 la suit, du fait de son propre cambrage. Comme les points d'articulation des deux lames sont espacés, il en résulte un frottement selon l'axe des bras 36, 43 d'une surface de contact par rapport à l 'autre, ce qui produit un effet d'auto-nettoyage du con- tact. Lorsque le doigt de retenue 38 de la lame vient en appui contre la butée 41, le contact entre les deux lames est rompu. Il indique que la carte est complètement insé- rée. Elle est alors sur le point d'atteindre la butée 24 qui interrompra son mouvement. On notera que, compte tenu des forces de frottement et notamment de celle que produit le poussoir 31, la carte 2 peut rester insérée à fond dans le lecteur de carte, malgré la force de rappel due à la lame mobile 26. Si le contact de fin de course 5 était un contact travail, comme on en a déjà envisagé la possibilité, la lame mobile 26 serait devant la lame repos 28, tout le reste étant inchangé, sauf en ce qui concerne le dimension- nement, la position axiale des éléments devant être telle que le contact 5 se ferme lorsque la carte est exactement dans la même position que dans le cas du contact de repos décrit. Dans un cas comme dans l'autre, les avantages sont les mêmes. Le contact de fin de course est constitué dans un composant unitaire avec les éléments de contact de raccordement, ce qui simplifie le montage du lecteur et résoud les problèmes de tolérances d'assemblage; il est du type auto-nettoyant, ce qui lui assure la conservation d'une bonne qualité de contact; le mouvement de la lame repos est libre entre deux butées, ce qui permet la course d'accompagnement nécessaire au nettoyage du contact tout en définissant avec précision d'endroit o s'ouvre le contact, ou plutôt de la commutation contact fermé/contact ouvert. A ce point de commutation correspond une position de la carte à puce telle que la lecture de la carte devient possible (cas du contact de repos) ou n'est plus possible (cas du contact de travail). Il est bien évident que les descriptions oui prècè- dent n'ont été données qu'à titre d'exemple non lmitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagees. sens sortir pour autant du cadre de l 'invention. REVENDICATIONS 1. Cadre de contact pour lecteur de carte à puce comprenant des éléments de contact de raccordement à la carte à puce, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, deux lames de contact électrique (26. 28) portées par ce cadre et constituant un contact de fin de course (5), l'une de ces lames, la lame repos (28). étant couplée au cadre de manière que sa position stationnaire soit définie par rap- port au cadre, tandis que l'autre, la lame mobile (26), est sollicitée par une force élastique, dans une direction opposée au mouvement d'insertion d'une carte dans le lec- teur,- et est agencée pour que la carte insérée vienne appuyer contre elle et l'entraIne dans un mouvement d'actionnement, à l'encontre de la force élastique. 2. Cadre de contact conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le couplage de la lame repos (28) avec le cadre est libre entre deux butées (40, 41), de telle sorte que la lame repos (28),-maintenue élastiquement contre l'une des butées en position stationnaire, accompa- gne la lame mobile (26) dans son mouvement d'actionnement, tout en passant de l'une à l'autre des butées. ?. Cadre de contact conforme a la revendication 2, caractérisé en ce que la lame de contact repos (28) com- prend un doigt de retenue (38) et que lesdites deux butées (40, 41) sont formées dans la matière du cadre (1), le doigt de retenue coopérant avec ces deux butées pour limi- ter le mouvement d'accompagnement de la lame repos. 4. Cadre de contact conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites butées sont deux bords opposés d'un évidement (39) pratiqué dans la matière du cadre, ledit doigt de retenue (38) s'étendant dans cet évidement. 5. Cadre de contact conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le con- tact de fin de course (5) est du type normalement fermé.