專利名稱：卡閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來(lái)閱讀存儲(chǔ)在卡條上信息的卡閱讀器的接口。在一個(gè)最佳實(shí)施例中，該接口還提供一個(gè)IC閱讀器/書(shū)寫(xiě)器。
信用卡和借方卡通常帶有一個(gè)靠近其一個(gè)邊緣的磁條，并且該磁條存儲(chǔ)關(guān)于該卡的某些信息。這些卡中的一些還包括嵌進(jìn)塑料卡中的一個(gè)集成電路(IC)芯片。這種類型的卡一般稱作“智能卡”。集成電路可以供存儲(chǔ)附加信息之用，并且除了允許閱讀包含在芯片中的信息之外，還允許把信息寫(xiě)到芯片上。用這種方法能修改卡。
為了閱讀磁條卡，有從手動(dòng)閱讀器到自動(dòng)閱讀器的多種不同的構(gòu)造?；蛟S最普通的閱讀器是一種用手強(qiáng)制卡穿過(guò)一個(gè)卡槽而通過(guò)一個(gè)磁閱讀頭的“猛擊(swipe)”閱讀器?；瑒?dòng)或猛擊卡通過(guò)磁閱讀頭的運(yùn)動(dòng)，使閱讀頭閱讀包含在磁條上的信息。當(dāng)引導(dǎo)卡以恒定速度通過(guò)閱讀頭或經(jīng)過(guò)閱讀頭而沒(méi)有突然變化時(shí)，最通常地是發(fā)生信息的準(zhǔn)確閱讀。例如，卡能加速通過(guò)閱讀頭，并且只要加速度基本均勻，就能發(fā)生卡的準(zhǔn)確閱讀。當(dāng)卡的速度或加速度有突然變化時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
為了克服與“猛擊”閱讀器有關(guān)的問(wèn)題，已經(jīng)提出了多種手動(dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，把卡插入一個(gè)槽中到一個(gè)操作位置，在這里沿磁條驅(qū)動(dòng)閱讀頭。機(jī)動(dòng)化的構(gòu)造包括某類托架或驅(qū)動(dòng)構(gòu)造，以便為了閱讀信息以基本恒定的速度相對(duì)于磁條運(yùn)動(dòng)閱讀頭。這些類型的系統(tǒng)工作良好，不過(guò)主要缺點(diǎn)是關(guān)于成本和由于高度機(jī)械化產(chǎn)生的高額保養(yǎng)費(fèi)用。
多種手動(dòng)閱讀器使用某類彈簧偏置裝置，該偏置裝置帶有連接到托架上的一個(gè)端部和把彈簧連接到支撐殼體上的另一個(gè)端部。當(dāng)卡完全插入該裝置時(shí)，由于托架從初始位置運(yùn)動(dòng)到一個(gè)第二位置，而在彈簧中產(chǎn)生勢(shì)能。然后釋放托架，并且托架經(jīng)過(guò)卡且沿著磁條運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)證明這些系統(tǒng)不是完全令人滿意的，并且受托架相對(duì)運(yùn)動(dòng)程度的限制。
另一種卡閱讀器被稱為“插入”閱讀器。在這種結(jié)構(gòu)中，把卡完全插入一個(gè)槽中，并且當(dāng)從裝置中取出卡時(shí)執(zhí)行閱讀步驟。某些人相信從該裝置中取出卡比猛擊使它通過(guò)磁頭容易。這些類型的閱讀器具有與“猛擊”閱讀器相同的問(wèn)題。
各種卡閱讀器的例子公開(kāi)在如下的美國(guó)專利中美國(guó)專利4,833,310、美國(guó)專利4,048,476、美國(guó)專利4,423,320、美國(guó)專利4,575,703、美國(guó)專利3,976,858、美國(guó)專利4,581,523、美國(guó)專利3,940,796、美國(guó)專利3,866,827、和美國(guó)專利4,529,872。
特別是，美國(guó)專利4,529,872描述了一種用來(lái)閱讀記錄在卡磁條上的信號(hào)的卡閱讀器。閱讀頭安裝在包含在一個(gè)殼體內(nèi)的一個(gè)支撐體上，并且通過(guò)該殼體上的一個(gè)槽插入卡以與該支撐體上的一個(gè)擋塊嚙合。擋塊和支撐體克服一個(gè)螺旋彈簧的力而運(yùn)動(dòng)，直到支撐體到達(dá)殼體內(nèi)的一個(gè)端部位置，在該處擋塊與一個(gè)反向擋塊相嚙合以把該擋塊降低到卡下方。借此釋放支撐體以便響應(yīng)彈簧力返回運(yùn)動(dòng)，并且在返回運(yùn)動(dòng)期間閱讀在卡上的磁條。
本發(fā)明旨在一種手動(dòng)卡閱讀器，該卡閱讀器允許準(zhǔn)確地閱讀包含在磁條記錄媒體上的信息，該磁條記錄媒體提供在一個(gè)卡上。
根據(jù)本發(fā)明的卡閱讀器用來(lái)閱讀記錄在磁條記錄媒體上的信息，該磁條記錄媒體提供在一個(gè)卡上。該閱讀器包括用來(lái)支撐卡的裝置，以便在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)。一個(gè)托架與卡嚙合，同時(shí)在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，該托架包括一種驅(qū)動(dòng)構(gòu)造。該驅(qū)動(dòng)構(gòu)造又與一種能量存儲(chǔ)構(gòu)造有關(guān)。該能量存儲(chǔ)構(gòu)造由托架實(shí)現(xiàn)，并且隨托架運(yùn)動(dòng)。當(dāng)卡把托架從第一位置運(yùn)動(dòng)到第二位置時(shí)，能量存儲(chǔ)構(gòu)造存儲(chǔ)能量；而當(dāng)一個(gè)致動(dòng)器裝置釋放所述托架時(shí)，該能量存儲(chǔ)構(gòu)造與驅(qū)動(dòng)構(gòu)造相配合，利用存儲(chǔ)的能量在托架本身的動(dòng)力下把托架從所述第一位置驅(qū)動(dòng)到所述第二位置。當(dāng)卡把托架運(yùn)動(dòng)到第二位置時(shí)，致動(dòng)裝置自動(dòng)地釋放托架。托架包括一個(gè)閱讀頭，當(dāng)把托架從第二位置驅(qū)動(dòng)到第一位置通過(guò)卡時(shí)，該閱讀頭對(duì)準(zhǔn)磁條以便沿其運(yùn)動(dòng)并閱讀之。
采用以上構(gòu)造，托架包括一種在其上的能量存儲(chǔ)構(gòu)造，該能量存儲(chǔ)構(gòu)造隨托架運(yùn)動(dòng)。當(dāng)用戶強(qiáng)迫他的卡進(jìn)入該裝置時(shí)，就產(chǎn)生了存儲(chǔ)在能量存儲(chǔ)構(gòu)造中的某些勢(shì)能。然后用這種能量把托架從第二位置驅(qū)動(dòng)到第一位置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳方面，能量存儲(chǔ)構(gòu)造包括一個(gè)扭力彈簧，該扭力彈簧帶有克服相對(duì)于托架的轉(zhuǎn)動(dòng)而保持的一端和連接到驅(qū)動(dòng)構(gòu)造上的另一端。托架從第一位置到第二位置的運(yùn)動(dòng)以存儲(chǔ)能量的方式使扭力彈簧加載，存儲(chǔ)能量用來(lái)把托架從第二位置驅(qū)動(dòng)到第一位置。通過(guò)使用一根多圈的扭力彈簧，能夠預(yù)加載以產(chǎn)生把托架推動(dòng)到第一位置的偏置力。彈簧的附加加載僅提供更多的能量，并且僅處在彈簧大得多的工作范圍中的一個(gè)非常小的區(qū)域。例如在最佳實(shí)施例中，扭力彈簧大約加載兩圈，這與彈簧的最大加載相比非常小。因此，插入卡所必需的力基本上相同，與托架的位置無(wú)關(guān)，并且偏置力可以很大。對(duì)于這種構(gòu)造可以明白這樣的事實(shí)，彈簧被托架運(yùn)送并跨過(guò)托架延伸，該裝置不受托架運(yùn)動(dòng)程度的過(guò)度支配。例如，如果你想要附加加載，則你只能改變托架運(yùn)動(dòng)與彈簧加載之間的驅(qū)動(dòng)比。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這能提供一個(gè)非?？煽康南到y(tǒng)，該系統(tǒng)不易遭受損壞，并且能容易地處理不同的因素，如由于各種卡產(chǎn)生的摩擦阻力增大或卡的各種條件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用來(lái)閱讀存儲(chǔ)在磁條卡上的數(shù)據(jù)的接口，包括一個(gè)帶有其上可滑動(dòng)地安裝一個(gè)托架組件的基座，該基座至少裝有一個(gè)齒條，以便與安裝在托架組件上的、可隨托架組件軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)互補(bǔ)滾子齒齒輪相嚙合。該軸裝有一個(gè)扭力彈簧偏置裝置，該扭力彈簧偏置裝置帶有一個(gè)所連接的隨滾子齒齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的第一端和一個(gè)克服轉(zhuǎn)動(dòng)的由托架組件保持的第二端。托架組件帶有一個(gè)安裝在其上的磁閱讀頭，并且還帶有一個(gè)用來(lái)與插入該裝置中的卡邊緣相嚙合的卡嚙合裝置?？ㄔ谠撗b置中的插入，把托架組件從一個(gè)初始位置克服扭力彈簧的偏置向一個(gè)閱讀開(kāi)始位置滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)?；b有一個(gè)卡嚙合裝置釋放裝置，用來(lái)在所述閱讀開(kāi)始位置處釋放卡嚙合裝置，脫開(kāi)與插入該裝置的卡邊緣的嚙合，以便扭力彈簧把托架組件返回其初始位置，并運(yùn)動(dòng)磁閱讀頭通過(guò)卡以閱讀存儲(chǔ)在卡上磁條中的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，接口還適用于閱讀和書(shū)寫(xiě)智能卡。基座裝有一個(gè)接觸區(qū)域，以便當(dāng)把卡插入該裝置時(shí)提供與卡上IC的電氣連接。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用來(lái)閱讀在磁條卡中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的方法。該方法包括，提供包括一個(gè)帶有其上可滑動(dòng)地安裝一個(gè)托架組件的基座的接口，該基座至少裝有一個(gè)齒條，以便把安裝在托架組件上的一個(gè)互補(bǔ)滾子齒齒輪與用于隨之轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)軸裝置相嚙合。該軸裝置裝有一個(gè)扭力彈簧偏置裝置，該扭力彈簧偏置裝置帶有一個(gè)以允許隨滾子齒齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方式所連接的第一端和一個(gè)連接于該托架組件的第二端。托架組件帶有一個(gè)安裝在其上的磁閱讀頭，并且還帶有一個(gè)卡嚙合裝置。該方法包括，把磁條卡插入該接口中，從而使卡邊緣與卡嚙合裝置嚙合，克服卡嚙合裝置把卡插入該接口中，以便克服扭力彈簧偏置裝置的偏置而從其初始位置滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)托架組件，直到卡嚙合裝置接觸在基座上提供的一個(gè)卡嚙合裝置釋放裝置，該卡嚙合裝置釋放裝置用來(lái)釋放卡嚙合裝置，脫開(kāi)與插入該裝置的卡邊緣的嚙合，以便使扭力彈簧偏置裝置把托架組件返回其初始位置，并運(yùn)動(dòng)磁閱讀頭通過(guò)卡以閱讀存儲(chǔ)在卡上磁條中的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例，更詳細(xì)地描述以上的以及其他的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中

圖1是包括本發(fā)明的接口的一種卡閱讀器的軸測(cè)圖；圖2是本發(fā)明卡閱讀器接口的軸測(cè)圖；圖3是圖2接口的沿圖2的線3，3所取的橫截面；圖4是圖2接口的沿圖2的線4，4所取的橫截面；圖5是閉合側(cè)垂直剖面圖，表示圖2接口的卡抓緊裝置的細(xì)節(jié)；圖6是閉合側(cè)垂直剖面圖，表示圖2接口的卡抓緊裝置在抓緊卡動(dòng)作中的細(xì)節(jié)；圖7是圖2的接口的一個(gè)正垂直剖面圖；圖8是圖7正垂直剖面圖的放大；圖9是要進(jìn)入圖2接口的卡的俯視圖；圖10是正在進(jìn)入圖2接口的卡的俯視圖；及圖11是卡完全插入接口時(shí)圖2接口的俯視圖。
圖1表明一種包括本發(fā)明的接口的手動(dòng)操作磁條閱讀器，該閱讀器用10表示。這一接口還能用來(lái)閱讀和書(shū)寫(xiě)智能卡的IC?？梢岳瞄喿x器10來(lái)閱讀磁條卡12。一次插入的卡可以供兩種功能之用。磁條卡12裝有一個(gè)帶有其中存儲(chǔ)有關(guān)信息的磁條14。閱讀器10閱讀磁條14上的信息，并把該信息以連接電纜16傳送給其他裝置(未表示)。一個(gè)智能卡一般帶有一個(gè)磁條，該磁條由接口以及IC閱讀以便對(duì)該卡閱讀和書(shū)寫(xiě)信息。形成與IC的一個(gè)單獨(dú)的電氣連接。
通過(guò)11把接口20及其操作的細(xì)節(jié)表明在圖2中。接口20帶有一個(gè)其上可滑動(dòng)地安裝一個(gè)托架組件24的基座22。托架組件24裝有一個(gè)安裝在軸28上的滾子齒齒輪26。滾子齒齒輪26與安裝在基座22上的互補(bǔ)齒條30相緊密地嚙合。軸28的端部裝在托架組件24的側(cè)面32的孔口中。滾子齒齒輪26與扭力彈簧34的端部36相嚙合，并且當(dāng)滾子齒齒輪26轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使扭力彈簧的圈數(shù)35改變。扭力彈簧34的另一端38保持與托架組件24相固定地嚙合。托架的運(yùn)動(dòng)使?jié)L子齒齒輪26轉(zhuǎn)動(dòng)，并改變扭力彈簧34的狀態(tài)。
托架組件24帶有一個(gè)在適當(dāng)位置安裝的磁閱讀頭40，以便閱讀在插入接口20中的磁條卡12上的磁條14。托架組件24還裝有一個(gè)卡嚙合裝置，該卡嚙合裝置表示為擋塊42，用來(lái)與插入接口20中的卡12的邊緣相嚙合。擋塊42通過(guò)一個(gè)柔性臂44安裝在托架組件24的側(cè)面32。定位這一柔性臂44以便沿一系列提供在基座22上的棘輪齒46行駛并與之嚙合?；?2還裝有一個(gè)用來(lái)釋放托架、脫開(kāi)與卡的驅(qū)動(dòng)嚙合的斜面48。托架組件24在較低位置都裝有向里延伸的腳50，腳50保持在提供在基座22每一側(cè)的槽52中。腳基本上浮在槽52中并在其運(yùn)動(dòng)期間引導(dǎo)托架。
托架組件24通過(guò)在基座22的槽52中行駛的腳50，可滑動(dòng)地安裝在基座22上。為了防止在返回動(dòng)作期間托架組件24與基座22脫開(kāi)，基座22在槽52的前面裝有擋塊54以限制托架組件24的向前運(yùn)動(dòng)?；?2還裝有一個(gè)卡抓緊裝置56，當(dāng)卡完全插入接口20到一個(gè)第二位置時(shí)用來(lái)抓緊和保持卡。基座22還可以提供一個(gè)用于位于適當(dāng)區(qū)域的智能卡的接觸區(qū)域58，當(dāng)把卡插入接口20中時(shí)用來(lái)接觸智能卡上的諸觸點(diǎn)。注意托架是一種桁架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)離開(kāi)便于與智能卡的IC相連接的卡上下表面而與基座22側(cè)面相嚙合。這一點(diǎn)可能是重要的，因?yàn)椴皇撬械腎C都位于卡上的相同地方。
基座還裝有用來(lái)舉升由閱讀頭40的柔性彈簧臂60所容納的閱讀頭40。這就允許托架在閱讀頭接觸卡之前開(kāi)始加速。采用這種結(jié)構(gòu)，減小了在磁條掃掠開(kāi)始時(shí)的振動(dòng)。
在操作中，如圖2和9所示，托架組件24位于基座22的前面，通過(guò)腳50和槽52的互補(bǔ)作用保持在基座上，托架組件24靠在基座上的擋塊54上。預(yù)加載扭力彈簧34以把托架組件24的定位保持在其相鄰卡槽的初始位置。設(shè)計(jì)扭力彈簧34，從而除了托架在其初始位置被部分加載之外，還在接口操作期間在彈簧的線性范圍內(nèi)操作彈簧34。多圈扭力彈簧還加載滾子齒齒輪26的約兩個(gè)完整轉(zhuǎn)。彈簧約預(yù)加載四個(gè)完整轉(zhuǎn)。彈簧易于在高達(dá)至少八個(gè)完整轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)工作。于是，彈簧在從約百分之50到百分之75的范圍內(nèi)工作，并且這個(gè)受限制的百分之25具有非常好的可預(yù)測(cè)性和線性。這就使該裝置變得非?？煽亢鸵子谥圃臁椈闪σ子谘杆俸推椒€(wěn)地把托架組件從第二位置運(yùn)動(dòng)到第一位置，由此實(shí)現(xiàn)磁條的準(zhǔn)確閱讀。
當(dāng)把磁條12插入接口20中時(shí)，卡12的前邊緣初始接觸安裝在托架組件24上的卡嚙合擋塊42，并且在卡嚙合擋塊42之前在閱讀頭下方部分地滑動(dòng)。磁閱讀頭40通過(guò)一個(gè)柔性彈簧60安裝到托架組件24上，從而使該閱讀頭懸臂在托架組件前面并且稍在擋塊42之前。這個(gè)柔性臂60通過(guò)一個(gè)兩點(diǎn)固定件62和64安裝到托架組件24上，從而把卡12插入接口20中的動(dòng)作就克服柔性臂62的偏置而向上推動(dòng)磁閱讀頭40。定位磁閱讀頭40，從而在把卡12插入接口20期間，使磁閱讀頭40的前部抬起，并騎在卡前邊緣的頂部。雖然卡抬起閱讀頭，但卡不足以使閱讀頭從磁條拾取任何信號(hào)。采用這種結(jié)構(gòu)，閱讀頭的拾取位置被抬起，并且在卡插入槽中和托架從初始位置到第二位置的運(yùn)動(dòng)期間不接觸基座。還定位磁閱讀頭，從而在釋放托架時(shí)使拾取完全掃過(guò)磁條。為了有助于把卡引導(dǎo)進(jìn)接口，基座22裝有槽或引導(dǎo)件66，以在把卡12插入接口的同時(shí)接收卡12的邊緣。這些槽或引導(dǎo)件66為閱讀操作，提供了在接口20中卡12的適當(dāng)定位和對(duì)準(zhǔn)，以及在卡12彎曲時(shí)允許卡12的某些矯直。當(dāng)把卡12推入接口20中時(shí)，卡12與卡嚙合擋塊42相接觸，并迫使托架組件24隨卡運(yùn)動(dòng)。這種強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)通過(guò)安裝在滾子齒齒輪26上彈簧端36的轉(zhuǎn)動(dòng)，增加扭力彈簧34的加載。當(dāng)托架運(yùn)動(dòng)時(shí)由于其與齒條30的嚙合關(guān)系，滾子齒齒輪26轉(zhuǎn)動(dòng)。
由于通過(guò)卡12的插入使托架組件24向后運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)柔性臂44騎在每個(gè)齒47的向前凸出表面上時(shí)沿稍稍升起的棘齒47行駛，然后當(dāng)落在棘齒的擋塊上時(shí)返回停止位置。這樣，如果用戶釋放強(qiáng)制卡進(jìn)入接口的壓力，則該柔性臂將與相鄰棘齒的擋塊相嚙合，并防止托架組件返回初始位置。棘齒的提供還有助于以另一種方式插入卡，在這種方式中，最初用戶一般把卡抓在其母指和食指之間，以便把卡插入接口的槽中。然而，根據(jù)閱讀器的設(shè)計(jì)，當(dāng)以這種方式抓住卡時(shí)，用戶把卡完全插入接口20中可能是困難的。通過(guò)提供配合起來(lái)把托架組件和卡保持在中間位置的齒和柔性臂，用戶能松開(kāi)他握住的卡并改變握住位置，以便更容易地把卡完全推入接口中。當(dāng)把卡12完全插入接口20中時(shí)，卡嚙合擋塊42接觸斜面48，斜面48使卡嚙合擋塊42和安裝的柔性臂44向上抬起，由此分別脫開(kāi)與卡12的邊緣和棘齒46的嚙合。這種構(gòu)造確定了一種釋放托架組件并允許托架組件24在卡上方被驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。在加載的扭力彈簧34影響下轉(zhuǎn)動(dòng)且與齒條嚙合的滾子齒齒輪26，把托架驅(qū)動(dòng)到初始位置。在托架組件24的返回期間，擋塊42沿卡12的上表面滑動(dòng)，保持柔性臂44在棘齒46上方的一個(gè)無(wú)束縛位置。在托架組件24的返回其初始位置期間，磁閱讀頭40沿卡上的磁條14滑動(dòng)，通過(guò)柔性臂60的偏置保持與磁條14的適當(dāng)閱讀接觸，由此閱讀包含在磁條14上的信息。當(dāng)托架組件24返回其初始位置時(shí)，可以從準(zhǔn)備用于其他閱讀的接口20中取出卡12。卡的取出允許臂60返回其原始狀態(tài)。
對(duì)于智能卡，還可以通過(guò)在基座22上包含一個(gè)用來(lái)提供與智能卡電氣接觸的適當(dāng)接觸區(qū)域58，來(lái)利用接口20，以便閱讀和書(shū)寫(xiě)包含在智能卡IC芯片上的信息。一般當(dāng)卡接近完全把卡插入槽中的第二位置時(shí)，進(jìn)行接觸。接觸界面58裝有一個(gè)卡抓緊引導(dǎo)件68，以抓緊卡的上表面，并且對(duì)于智能卡下表面上的接觸區(qū)域形成一個(gè)適當(dāng)接觸區(qū)域70。抓緊區(qū)域68和接觸區(qū)域70可以通過(guò)彈簧(未表示)來(lái)偏置，從而在卡插入期間，向后和向上偏置抓緊區(qū)域68和接觸區(qū)域70，以增大接口接觸區(qū)域70與智能卡接觸區(qū)域之間的接觸力。
本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作的卡接口，這種接口顯著減少了已知的導(dǎo)致閱讀錯(cuò)誤的人為因素。該接口緊湊使閱讀器的占地面積很小，和/或?yàn)槠渌峁┝烁蟮目臻g。這種結(jié)構(gòu)還允許良好地接近卡的上下表面，以便與其方便地進(jìn)行電氣接觸。
就由托架組件攜帶和支撐的多圈扭力彈簧而論，已經(jīng)描述了該結(jié)構(gòu)?？梢岳斫?，扭力彈簧可以位于殼體內(nèi)并且僅由一種驅(qū)動(dòng)構(gòu)造加載和卸載。例如，把一根電纜安裝到托架上，該托架轉(zhuǎn)動(dòng)安裝到扭力彈簧一端的傳動(dòng)裝置。這樣一種構(gòu)造具有這里所描述的扭力彈簧傳動(dòng)裝置的好處，但結(jié)構(gòu)更復(fù)雜些。托架組件相當(dāng)輕，當(dāng)被驅(qū)動(dòng)時(shí)能迅速加速，并且當(dāng)突然撞到擋塊54時(shí)不會(huì)損壞。
盡管這里已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的各種最佳實(shí)施例，但熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員將會(huì)理解，可以對(duì)其進(jìn)行各種變更而不脫離本發(fā)明的精神或附屬權(quán)利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)閱讀存儲(chǔ)在磁條卡中的數(shù)據(jù)的接口，該接口包括一個(gè)帶有可在其上滑動(dòng)地安裝一個(gè)托架組件的基座，基座至少裝有一根齒條，用來(lái)與安裝在一個(gè)軸裝置上的托架組件上的一個(gè)互補(bǔ)小滾子齒齒輪嚙合，以便隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，軸裝置裝有一個(gè)扭力彈簧偏置裝置，扭力彈簧偏置裝置帶有一個(gè)以允許隨滾子齒齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方式連接的第一端和一個(gè)通過(guò)托架組件保持防止轉(zhuǎn)動(dòng)的第二端，托架組件帶有一個(gè)安裝在其上的磁閱讀頭，并且還帶有一個(gè)用來(lái)與插入該裝置中的卡邊緣相嚙合的卡嚙合裝置，卡在該裝置中的插入可克服扭力彈簧偏置裝置的偏置，滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)托架組件，使其離開(kāi)一個(gè)初始位置，基座裝有一個(gè)卡嚙合裝置釋放裝置，用來(lái)釋放卡嚙合裝置，脫開(kāi)與插入該裝置中的卡邊緣的嚙合，以便讓扭力彈簧偏置裝置把托架組件返回其初始位置，并運(yùn)動(dòng)磁閱讀頭經(jīng)過(guò)卡以閱讀存儲(chǔ)在卡上磁條中的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接口，適用于閱讀和書(shū)寫(xiě)智能卡，其中，基座裝有一個(gè)接觸區(qū)域，用來(lái)與插入該裝置中的智能卡上的IC進(jìn)行電氣接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口，其中，卡嚙合裝置包括利用一個(gè)柔性臂安裝到托架組件上的一個(gè)擋塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口，其中，擋塊從柔性臂向下延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接口，其中，擋塊的高度是這樣的，以致于定位在接口中的卡接觸在其上和下端部的中間的擋塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接口，其中，基座裝有一列棘齒，用來(lái)在卡插入接口期間與卡嚙合裝置的柔性臂相嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接口，其中，磁閱讀頭安裝到柔性臂的一端，而柔性臂的第二端通過(guò)一個(gè)兩點(diǎn)固定件安裝到托架組件上以允許閱讀頭偏置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接口，其中，一個(gè)卡抓緊裝置提供在基座上，用來(lái)抓緊完全插入接口中的卡，以便在托架組件返回期間把卡保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接口，其中，卡嚙合裝置釋放裝置包括一個(gè)用來(lái)把擋塊和柔性臂向上運(yùn)動(dòng)到卡上方的一個(gè)位置的斜面，以便在托架組件返回期間讓擋塊沿卡的上表面行駛，并把柔性臂保持在基座上的棘齒上方并脫離與棘齒的接觸。
10.一種用來(lái)閱讀記錄在條記錄媒體上的信息的卡閱讀器，磁條記錄媒體提供在一個(gè)卡上，所述閱讀器包括一個(gè)用來(lái)支撐所述卡的裝置，以便在一個(gè)第一位置與一個(gè)第二位置之間運(yùn)動(dòng)，一個(gè)托架與卡相嚙合并且與卡一起可在所述第一與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，所述托架包括一種驅(qū)動(dòng)構(gòu)造，該驅(qū)動(dòng)構(gòu)造帶有一種有關(guān)的能量存儲(chǔ)構(gòu)造，所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造被攜帶并隨所述托架運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述卡把所述托架從所述第一位置運(yùn)動(dòng)到所述第二位置時(shí)所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造存儲(chǔ)能量，而當(dāng)所述托架由一個(gè)致動(dòng)器裝置釋放時(shí)所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造與所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)造一起利用所述的存儲(chǔ)能量在其本身的動(dòng)力下把所述托架從第二位置驅(qū)動(dòng)到所述第一位置，當(dāng)所述托架由一個(gè)卡運(yùn)動(dòng)到所述第二位置時(shí)所述致動(dòng)器裝置自動(dòng)釋放所述托架，所述托架包括一個(gè)與所述條對(duì)準(zhǔn)的閱讀頭，以便當(dāng)所述托架從所述第二位置驅(qū)動(dòng)到述第一位置經(jīng)過(guò)所述卡時(shí)，該閱讀頭可沿該條運(yùn)動(dòng)并閱讀該條。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卡閱讀器，其中，所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造是一根扭力彈簧，該彈簧帶有一個(gè)由所述托架保持防止轉(zhuǎn)動(dòng)的第一端和一個(gè)連接到所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)造上且可與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)的相對(duì)端。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的卡閱讀器，其中，所述扭力彈簧的長(zhǎng)度基本上恒定，與所述托架在所述殼體內(nèi)的位置無(wú)關(guān)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卡閱讀器，其中，所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造包括一個(gè)盤簧，并且所述彈簧的圈數(shù)隨托架在所述殼體中的位置而變。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卡閱讀器，其中，所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造包括一根彈簧，該彈簧按其穿過(guò)所述托架的縱向軸線取向。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卡閱讀器，其中，所述驅(qū)動(dòng)構(gòu)造包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)件，該轉(zhuǎn)動(dòng)件以樞軸固定到所述托架上并與所述基座嚙合，使所述轉(zhuǎn)動(dòng)件隨所述托架在所述位置之間的運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的卡閱讀器，其中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)件是一個(gè)齒輪，并且所述基座包括一根與所述齒輪嚙合的齒條。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的卡閱讀器，其中，所述托架包括一個(gè)被偏置成與一個(gè)縱向制動(dòng)件嚙合的制動(dòng)臂，該縱向制動(dòng)件允許所述托架從所述第一位置運(yùn)動(dòng)到所述第二位置，同時(shí)提供在其之間的諸擋塊，這些擋塊與所述制動(dòng)臂嚙合并限制所述托架的返回運(yùn)動(dòng)，并且其中所述托架一旦到達(dá)所述第二位置，所述制動(dòng)臂就運(yùn)動(dòng)到一個(gè)無(wú)束縛的位置，從而允許所述托架從所述第二位置自由地運(yùn)動(dòng)到所述第一位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的卡閱讀器，其中，所述制動(dòng)臂與所述托架成為整體。
19.一種閱讀記錄在卡磁條上的信息的方法，該方法包括利用卡把卡閱讀器的托架從一個(gè)第一位置運(yùn)動(dòng)到一個(gè)第二位置，存儲(chǔ)把所述托架從所述第一位置運(yùn)動(dòng)到所述第二位置所得出的能量，利用所述的存儲(chǔ)能量，給所述托架的一個(gè)驅(qū)動(dòng)件提供動(dòng)力，使所述托架在所述第二位置與所述批一位置之間被迅速驅(qū)動(dòng)，在其下方經(jīng)過(guò)卡，并且當(dāng)在所述第二與所述第一位置之間驅(qū)動(dòng)所述托架時(shí)，使所述托架的一個(gè)閱讀頭與磁條對(duì)準(zhǔn)以掃過(guò)該磁條。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述存儲(chǔ)能量的步驟包括當(dāng)所述托架從所述第一位置運(yùn)動(dòng)到所述第二位置時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)所述扭力彈簧的一端改變所述扭力彈簧的圈數(shù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述傳動(dòng)件是一個(gè)以樞軸安裝到所述托架上的轉(zhuǎn)動(dòng)件，并且當(dāng)所述托架在所述位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，該轉(zhuǎn)動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述存儲(chǔ)能量的步驟在所述托架上存儲(chǔ)所述能量。
23.在一種卡閱讀器中，一種通過(guò)一個(gè)磁頭來(lái)閱讀記錄在卡磁條上信息的接口，所述接口包括一個(gè)其中帶有一個(gè)卡槽的殼體和一個(gè)其上帶有一個(gè)磁閱讀頭的可運(yùn)動(dòng)托架，該磁閱讀頭相對(duì)于所述卡槽定位，對(duì)準(zhǔn)卡的磁條，所述托架被偏置成，當(dāng)卡沒(méi)有插入所述槽中時(shí)運(yùn)動(dòng)到相鄰所述卡槽的一個(gè)初始位置，而當(dāng)卡完全插入所述槽時(shí)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)托架釋放位置，所述托架包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)件和有關(guān)的能量存儲(chǔ)構(gòu)造，在所述托架從所述初始位置運(yùn)動(dòng)到所述托架釋放位置期間，該驅(qū)動(dòng)件與所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造一起存儲(chǔ)能量，并利用所述的存儲(chǔ)能量，以預(yù)定的方式在所述托架釋放位置與所述初始位置之間驅(qū)動(dòng)所述托架經(jīng)過(guò)所述卡以掃過(guò)所述磁條。
全文摘要
本發(fā)明旨在一種接口,該接口用來(lái)閱讀存儲(chǔ)在卡上一個(gè)記錄條上的數(shù)據(jù)。該接口包括一個(gè)其上可滑動(dòng)地安裝一個(gè)托架組件的基座,該基座裝有與一種能量存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)連接的驅(qū)動(dòng)構(gòu)造。在所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造中,托架從第一位置到第二位置的運(yùn)動(dòng)存儲(chǔ)能量。在第二位置構(gòu)造處,托架被釋放并由所述能量存儲(chǔ)構(gòu)造供給動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)構(gòu)造驅(qū)動(dòng),托架返回第一位置。托架組件帶有一個(gè)安裝在其上的磁閱讀頭,還帶有一個(gè)用來(lái)嚙合插入該裝置中的卡邊緣的卡嚙合裝置?？ㄔ谠撗b置中的插入可把托架組件從第一位置滑動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到第二位置。一個(gè)致動(dòng)裝置在第二位置處釋放該托架組件,讓托架組件掃過(guò)卡并閱讀卡磁條上的信息。該接口還能包含對(duì)智能卡的閱讀和書(shū)寫(xiě)。
文檔編號(hào)G06K17/00GK1181144SQ96192922
公開(kāi)日1998年5月6日 申請(qǐng)日期1996年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月27日
發(fā)明者王宇康, 戴維德·漢里·格羅弗斯, 馬丁·弗里德克·荷米 申請(qǐng)人:國(guó)際沃里法克公司