(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード（５）の端部によって下方に操作することができる第２のバネアーム（３）と、前記第２のバネアーム（３）に連動可能な第１のバネアーム（２）と、前記第２のバネアーム（３）と前記第１のバネアーム（２）とを一端で接続する保持プレート（４）とを含み、前記第１のバネアーム（２）は該第１のバネアーム（２）の自由端部（２１）に接点ドーム（２３）を有し、
前記第２のバネアーム（３）を前記カード（５）によって操作することで、前記第１のバネアーム（２）の前記接点ドーム（２３）が下方に作動し、該接点ドーム（２３）の下部に位置するスイッチ（１００）が作動するスイッチバネ装置（１）。
【請求項２】
前記第２のバネアーム（３）は、前記保持プレート（４）に接続する細長の第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）を備え、前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）は相互に並行であることを特徴とする、請求項１に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項３】
前記第１のバネアーム（２）は、該第１のバネアーム（２）の固定端部である第１のバネアーム端（２０）で前記保持プレート（４）に取り付けられることを特徴とする、請求項２に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項４】
前記第１のバネアーム（２）は、前記自由端部（２１）と前記接点ドーム（２３）とで、前記スイッチ（１００）を操作するためのスイッチング素子（２２）を構成したことを特徴とする、請求項３に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項５】
前記第１のバネアーム（２）は、該第１のバネアーム（２）の前記自由端部（２１）と前記第１のバネアーム端（２０）との間に、第１のバネアーム部（２６）と、該第１のバネアーム部（２６）の側部に配置される第１の突部（２４ａ、２４ｂ）とを有することを特徴とする、請求項４に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項６】
前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）は、該第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）の固定端部である第２のバネアーム端（３７ａ、３７ｂ）で前記保持プレート（４）に取り付けられることを特徴とする、請求項５に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項７】
前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）の各々は、前記保持プレート（４）に固定されている部分の反対側の端部同士が接続部分（３０）によって互いに接続されることを特徴とする、請求項６に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項８】
前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）の各々は、前記保持プレート（４）と前記接続部分（３０）との間に、第２のバネアーム部分（３５ａ、３５ｂ）を有することを特徴とする、請求項７に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項９】
前記第２のバネアーム部分（３５ａ、３５ｂ）は、前記第１のバネアーム（２）の前記第１の突部（２４ａ、２４ｂ）に対向して配置される第２の突部（３４ａ、３４ｂ）を有し、前記カード（５）の端部によって前記第２のバネアーム（３）が下方に操作されると、前記第２のバネアーム（３）に設けられる前記第２の突部（３４ａ、３４ｂ）が、前記第１のバネアーム（２）の前記第１の突部（２４ａ、２４ｂ）と相互に作用して前記第１のバネアーム（２）が操作されることを特徴とする、請求項８に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項１０】
前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）の各々は、前記保持プレート（４）と前記第２の突部（３４ａ、３４ｂ）との間にギャザーを付けた部分（３６）を有することを特徴とする、請求項９に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項１１】
前記ギャザーを付けた部分（３６）は、実質的にＵ字型であり、下方に曲げられていることを特徴とする、請求項１０に記載のスイッチバネ装置（１）。
【請求項１２】
前記第２のバネアーム部（３ａ、３ｂ）の各々は、前記カード（５）が乗り上げる乗り上げ斜面（３１ａ、３１ｂ）を有することを特徴とする、請求項２〜１１のいずれか一項記載のスイッチバネ装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイッチバネ装置に関し、特にカードリーダ向けのスイッチバネに関し、特に、異なるチップカードまたはメモリカードを差し込み得る、例えばスマートカード接続装置などのチップカードリーダおよびメモリカードリーダ向けのスイッチバネに関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチング操作手段またはスイッチバネ装置は、スマートカード、ｍｉｃｒｏＳＤカード、ＴｒａｎｓＦｌａｓｈカードまたは他の型のカードなどのいわゆるチップカードを識別するためにカードリーダにおいて通常使用され、そのとき、差し込まれることになっているカードによってスイッチバネ装置が操作され、接点がオープンまたはクローズのいずれかにされるカードリーダへ、前記カードが差し込まれる。
【０００３】
この種の装置は「ノーマルオープンカードリーダ装置」、または「ノーマルクローズカードリーダ装置」と呼ばれ、ここで、「ノーマルオープン」は、カードが差し込まれていない場合、カード存在スイッチがそのオープン状態にあり、カードが差し込まれている場合、カード存在スイッチはカードによってクローズ状態に移動されるということを意味し、一方、「ノーマルクローズカードリーダ」の場合、手順は精密にその逆の方法で進行する。
【０００４】
従来技術のスイッチバネ装置に関する問題の１つは、カードリーダの寸法が小さくなっていくにつれて、使用中にスイッチバネ装置およびそのスイッチングパスが主として許容公差による干渉を受けやすくなるという点にあることがわかる。
【０００５】
例えば、カードリーダが、その耐用年数にわたってそのスイッチ動作の一部として最大５００，０００回のスイッチング周期を実行する場合、スイッチバネは破損し得る。
【０００６】
これは、特に、１日当たり数百〜数千回の読取手順を実行する決済端末およびカード接触型装置の場合には、短い耐用年数および費用のかかる修理につながり、かつ、カード読取装置の保守点検が必要とされることにつながる。
【０００７】
第１の問題は、寸法、特に実際のカードリーダの高さが非常に低いので、スイッチバネ装置が短いバネ経路、したがって硬い接点しか有し得ないこと、または、代替として長いスイッチバネを使用することができるが、これらは接点力が著しく低いという点にあることがわかる。
【０００８】
従来技術で既知の設計のスイッチング操作手段は、一般に直接スイッチに力を伝達し、小さな外形寸法を考慮すれば、許容公差の補償は低いレベルしか確保しない。しかしながら、スイッチが例えば阻止され、カードが操作手段をさらに押す場合、許容公差の補償は必要である。
【０００９】
ここで、市場では、カード厚さの許容公差もスイッチ操作手段によって吸収されなければならないことに留意されたい。市場において、いわゆる最小および最大のカードが利用可能であり、換言すると、カード膜厚は、事前に設定された許容公差の範囲内であるが一般にメーカーに依存して異なるカード厚さに変化する。
【００１０】
スイッチがその操作の移動の終わりにいわば阻止された場合、換言すると、固定構造物または壁に対して当接するか押しつけられる場合、力は直接スイッチに伝達され、それはスイッチ破損につながり得る。これは主として「比較的厚い」最大のカードで発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、上述の短所を克服すること、および、高水準の動作信頼性を有し前記短所を補償するかまたは最小限にするスイッチの操作のためのスイッチバネ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は請求項１に記載のスイッチバネ装置によって達成される。
【００１３】
本発明の好適な改良形態は従属請求項で見いだすことができる。
【００１４】
十分な許容公差の補償を確保することができるように、本発明の根本概念は、スイッチ操作手段のバネアームが十分な長さとなるように当初設計するということであり、これは、外形寸法に正の影響がある。
【００１５】
バネアームの長さが増加するにつれて、バネアームによって作用され、スイッチに伝達することができるバネの力も低下し、したがって伝達される力がより少ないことに起因してスイッチにかかる荷重がより少なくなる。
【００１６】
しかしながら、本発明による解決法の場合には、２つのバネアームが使用され、前記バネアームは、第１に材料にギャザーを付けたことに起因する伸張力を経験し、さらに、１つの接点、または、各々１つの接点を有し、前記接点は対応する突部によって好適に形成され、関係するバネアーム間で中間支点として働く役目を果たす。この方法で、関係するバネアームは、互いから独立して変形することができる。
【００１７】
その結果、好適には対の２つのバネアームであって、それらの間に位置するさらなるバネアームと共に働く２つのバネアームに関する本発明による実施形態によって、外形寸法は最小限にすることができ、さらに伝達されるべき力を増加させることができ、同時にバネアームが長いままであり、十分な力の伝達をスイッチに作用できるようになる。
【００１８】
しかしながら、結果としてより小さい機械的な応力が構成装置において生成され、これはスイッチバネ装置自体、さらにスイッチバネ装置によって作動されるスイッチの両方の耐用年数を増加させ、したがって、カードリーダの耐用年数を全体として増加させる。
【００１９】
さらなる本発明の利点、目的および詳細は図面を参照する例示の実施形態の説明において見いだすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】スイッチバネ装置の平面図を示す。
【図２】図１による図に類似する、本発明によるスイッチバネ装置の断面図を示す。
【図３】図１および図２による本発明によるスイッチバネ装置の斜視図を示す。
【図４】図２に類似する側面図を示し、スイッチバネ装置はカードによって部分的に操作されている。
【図５】図４による操作されたスイッチバネ装置の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１〜図５は、本発明によるスイッチバネ装置１の例示的な実施形態についての異なる図を示す。
【００２２】
図１〜図５によるスイッチバネ装置１は、保持プレート４上に、第１のバネアーム２が、その固定端部のバネアーム端２０によって、保持プレート４に、好適には中心に接続される。
【００２３】
第１のバネアーム２は、第１のバネアーム部２６により、保持プレート４から離れる方向に延在し、その自由端部２１で終わる。スイッチング素子２２は、自由端部２１に位置し、前記スイッチング素子は、有利な実施形態において、スイッチ１００の方向に向けられた接点ドーム２３を備えた設計とされている。スロット２５がバネアーム部２６に位置する。
【００２４】
第１のバネアーム２のバネ特性およびしたがってバネ定数は、スロット２５のスロット長さによって調整することができる。それぞれの突部（第１の突部）２４ａ、２４ｂは、バネアーム２のバネアーム部２６の側部に配置され、前記突部は互いに正反対の位置に配置される。突部２４ａ、２４ｂは、それらが、操作の結果、後述する第２のバネアーム部３ａ、３ｂの１対と接触することができるように、または、各々、バネアーム部３ａ、３ｂの１対の突部（第２の突部）３４ａ、３４ｂと接触することができるように設計されている。別の言い方をすれば、突部は互いに対応するように配置される。
【００２５】
バネアーム部３ａおよびバネアーム部３ｂは、その固定端部のバネアーム端３７ａ、３７ｂによって、保持プレート４に接続され、各々第１のバネアーム２に隣接し、好適にはほぼ並列の位置において保持プレート４に接続され、前記バネアーム部３ａおよび３ｂは、保持プレート４に鏡面反転の方法で、したがってバネアーム２に対して対称的に好適には配置される。
【００２６】
バネアーム部３ａ、３ｂは、ともにバネアーム部３ａ、３ｂの端部で互いに接続部分３０によって接続される。その接続部分３０は、保持プレート４の反対側に位置する。
【００２７】
接続部分３０は、バネアーム部３ａ、３ｂの端部の間のウェブとして、第１のバネアーム２からある距離のところに好適には配置される。
【００２８】
バネアーム部３ａ、３ｂの形状は、斜面または乗り上げ斜面３１ａ、３１ｂが、実質的に平坦なまたは平面の第２のバネアーム部分３５ａ、３５ｂにつながり、前記乗り上げ斜面の両端が具体的には接続部分３０によって互いに接続されるように有利には設計されている。接続部分３０は、実質的に、平坦な支点部３２の形をとる。
【００２９】
カード５が、本発明によるスイッチバネ装置を有するカードリーダへ差し込まれる場合、カード端は、バネアーム部３ａ、３ｂに沿って乗り上げ斜面３１ａ、３１ｂ上を動き、そのカードの下部の面を介して支点部３２を押すことができ、その結果、バネアーム部３ａ、３ｂが、具体的には第１のバネアーム２の方向にそらされる。
【００３０】
突部３４ａ、３４ｂは、第１のバネアーム２の突部２４ａ、２４ｂに位置において対応する態様で、バネアーム部分３５ａ、３５ｂの領域に位置し、前記突部３４ａ、３４ｂは、バネアーム部３ａ、３ｂが操作される場合、前記突部２４ａ、２４ｂに接触するか、または支点先端部として機能をするように配置される。
【００３１】
図４および図５に示すように、本発明によるスイッチ操作手段の操作の方法、または本発明によるスイッチバネ装置１の操作の方法は、この２つの図を参照して説明することができる。
【００３２】
スイッチバネ装置１は、２重棒原理または２重バネ棒原理に従って動く。
【００３３】
バネアーム部３ａ、３ｂは各々、図において実質的に上方へそれることができる第１のバネ棒を形成し、一方、第１のバネアーム２は、図において下方へそれることができる次のバネ棒を形成し、バネ棒の線の偏向が反対方向に動く結果となる。
【００３４】
これは、最大のカード厚さ、いわゆるｍａｘカード、およびｍｉｎカードなどの最小のカード厚さの両方を使用することが可能であることを意味する。
【００３５】
ｍｉｎカードの力Ｆがバネアーム部３ａ、３ｂの支点部３２を押す場合、前記支点部３２は、第１のバネアーム２の方向に操作され、向かい合わせの突部３４ａ、３４ｂおよび突部２４ａ、２４ｂが接触し、バネアーム２をスイッチ１００の方向に操作するに至り、バネアーム２が阻止された態様でスイッチに当接するまでに至る。
【００３６】
最小のカードでの操作の場合には、バネアーム２は、最小限の程度までしかそれないが、スイッチ１００の上に十分な接点バネ力を生成する。
【００３７】
しかしながら、スイッチバネ装置１がｍａｘカードで操作される場合、接点ドーム２３は、スイッチ１００との接触の後に、さらに前記スイッチ方向に下降しようとするが、バネアーム部３ａ、３ｂは、増加したカード厚さのためにさらにそらされる。
【００３８】
対向する２つのバネアームを使った本発明による構造のために、たとえ第１のバネアーム２のスイッチング素子２２の接点ドーム２３がスイッチ１００に当接（阻止支点）しても、バネアーム２はさらに下方へそらすことができ、バネアーム２が弾力的に曲がることができるために阻止支点はスイッチを破壊しない。
【００３９】
この構造設計のため、したがって、第１に、必要なバネ力、および第２に、理想的な相互作用関係における許容公差を再現することが可能である。
【００４０】
特に有利な実施形態において、ギャザーを付けた部分３６は、バネアーム部３ａ、３ｂ上に、好適には対応する場所に配置される。ギャザーを付けた部分３６は、各々バネアーム部分３５ａ、３５ｂにおいて実質的にＵ字型の屈曲の形をとる。バネアーム部３ａ、３ｂのギャザーを付けた部分３６のために、バネアーム部３ａ、３ｂのバネ定数、および、したがって、屈曲方向は、あらかじめ指定された方法で影響を受けることができる。
【００４１】
有利な実施形態において、ギャザーを付けた部分３６は、バネアーム部３ａ、３ｂの位置がバネアーム２の位置よりやや上に配置され、スイッチバネ装置１がそらされていない状態において、バネアーム２とバネアーム部３ａ、３ｂとが好適には実質的に平行な面で延びるように設計される。
【００４２】
この構造的な改良形態は、図２の側面図において特に明確に示される。この図は、バネアーム部３ａ、３ｂが実質的に曲がっているか、またはＵ字型のギャザーを付けた部分も示す。このギャザーを付けた部分のために、バネアーム部３ａ、３ｂの位置は、適切に曲げることによって、第１のバネアーム２の位置より上に配置することができ、これも同様に図２の側面図で明確に見ることができる。
【００４３】
ギャザーを付けた部分は結果的にバネアーム２より下に配置されるが、支点となる突部３４ａ、３４ｂは、突部２４ａ、２４ｂを上から押すので、カードが力Ｆでバネアーム部３ａ、３ｂの接続部分３０を押すと同時に、それぞれのバネアーム２、３のバネ棒は反対方向にそらされる。これは図４および図５に明確に示される通りである。
【００４４】
スイッチ１００を操作するために、バネアーム部３ａ、３ｂは上方へそらされ、一方、バネアーム２は下方へそらされ、換言すると反対の偏向方向にそらされ、それにより、一種の中間の空間が、バネアーム２と、バネアーム部３ａ、３ｂとの間で生み出され、具体的には側面図の図４に示すように、保持プレート４と、突部２４ａ、２４ｂおよび３４ａ、３４ｂの接点との間に生み出される。
【００４５】
カード５がカードリーダ（図示せず）またはカード接触型装置の中に移動される場合、カードの端部５ａは、バネアーム部３ａ、３ｂの乗り上げ斜面３１ａ、３１ｂにぶつかり、カード５の下部の面は、接続部分３０の上を、または接続部分の実質的に平坦な部分、具体的には支点部３２の上を滑動する。ここでカード５がバネアーム部３ａ、３ｂを力Ｆで下方へ押す場合、バネアーム２とバネアーム部３ａ、３ｂとの接点で、具体的には突部２４ａ、２４ｂおよび突部３４ａ、３４ｂで、バネアーム２の上に層状の支点が作られ、前記バネアーム２は、バネアーム部３ａ、３ｂによって、具体的にはそのスイッチング素子２２経由でその下に位置するスイッチ１００の上へと、結果的に操作される。
【符号の説明】
【００４６】
スイッチバネ装置
１  スイッチバネ装置
２  第１のバネアーム
３  第２のバネアーム
３ａ、３ｂ  第２のバネアーム部
４  保持プレート
５  カード
５ａ  カードの端部
２０  第１のバネアーム端
２１  自由端部
２２  スイッチング素子
２３  接点ドーム
２４ａ、２４ｂ  第１の突部
２５  スロット
２６  第１のバネアーム部
３０  接続部分
３１ａ、３１ｂ  乗り上げ斜面
３２  支点部
３４ａ、３４ｂ  第２の突部
３５ａ、３５ｂ  第２のバネアーム部分
３６  ギャザーを付けた部分
１００  スイッチ
Ｆ  力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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