用于便攜式電子設(shè)備的卡托盤結(jié)構(gòu)的專利技術(shù)研究探討

張亞東

摘要：隨著電子及信息科技的發(fā)展，手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、便攜式電腦、MP3等便攜式電子設(shè)備已廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，應(yīng)用于這些電子設(shè)備中的存儲(chǔ)卡、智能卡、SIM卡等電子卡具有體積小巧、攜帶方便、使用簡單的有點(diǎn)，由于它們大多具有良好的兼容性，便于在不同的電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。這些卡裝設(shè)在電子設(shè)備的卡連接器上，卡內(nèi)的數(shù)據(jù)信息通過卡連接器在電子設(shè)備間進(jìn)行讀取和交換。

關(guān)鍵詞：便攜設(shè)備;卡連接器;托盤;專利分析

引言

卡連接器結(jié)構(gòu)一般為槽狀，固定于電子設(shè)備的電路板上，并且具有一供電子卡插拔的插入口，電子卡由插入口插入連接器，則通過連接器端子與設(shè)備的電路板電性連接以用于傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。最初的手機(jī)等便攜設(shè)備，需要打開設(shè)備外殼或后蓋，然后拔出電池才能露出SIM卡或存儲(chǔ)卡的插入口，這使得更換SIM卡或存儲(chǔ)卡變得麻煩。接著人們將卡連接器設(shè)置于電子設(shè)備側(cè)面，在設(shè)備外殼側(cè)壁上設(shè)置插入口，從而不需要拔出電池就能更換電子卡。電子卡的插拔一般采用滑動(dòng)式（slide）或者推進(jìn)-推出式（push-push）。而電子卡在插拔過程中，容易與連接器結(jié)構(gòu)發(fā)生摩擦進(jìn)而產(chǎn)生磨損，影響信號(hào)傳輸或造成資料流失。

1、用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的一般結(jié)構(gòu)

卡連接器的塑膠結(jié)構(gòu)和鐵殼組裝成卡槽主體，形成了卡托盤的插入空間，卡托盤可以從卡槽主體中取出或者插入。塑膠結(jié)構(gòu)包括：絕緣塑膠、接觸彈片端子、頂桿、轉(zhuǎn)軸。其中，絕緣塑膠與接觸彈片端子注塑連接在一起，構(gòu)成塑膠結(jié)構(gòu)的外形，絕緣塑膠提供對(duì)接觸彈片端子的固定。將頂桿裝配到絕緣塑膠上，絕緣塑膠上有對(duì)頂桿的限位槽，最后將轉(zhuǎn)軸裝配到絕緣塑膠上。卡托盤包括了凹陷部位和尾部。頂桿上設(shè)有折彎機(jī)構(gòu)，該折彎機(jī)構(gòu)與卡托盤的凹陷部位向配合，提供對(duì)卡托盤的鎖緊力，防止卡托盤在非正常取出時(shí)，意外跌落。當(dāng)卡托盤插入后，頂桿的折彎部位會(huì)和卡托的凹陷部位配合，提供對(duì)卡連接器的塑膠結(jié)構(gòu)的塑膠結(jié)構(gòu)的鎖緊力。同時(shí)卡托盤插入后，頂桿處于伸出的狀態(tài)。

2、用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的簡單技術(shù)分解

隨著電子產(chǎn)品越來越普及，手機(jī)等便攜電子設(shè)備中放置多張電子卡的情況也越來越多，如雙卡手機(jī)內(nèi)裝有兩張SIM卡，還有的手機(jī)內(nèi)裝一張SIM卡和一張或多張存儲(chǔ)卡，這會(huì)迫使手機(jī)電路板上需要設(shè)置多個(gè)卡連接器來滿足讀卡需求，但是由于電路板尺寸以及手機(jī)空間的限制，托盤上的電子卡區(qū)往往不能直接平鋪并排設(shè)置，也不能簡單地進(jìn)行卡區(qū)的疊加，因此，多卡位的卡托盤的合理結(jié)構(gòu)布局成為相關(guān)專利申請(qǐng)的主要解決的技術(shù)問題。實(shí)際使用過程中，由于手機(jī)在抖動(dòng)或者意外跌落等狀況下，極易出現(xiàn)卡托盤意外退出或飛出手機(jī)殼體等不良現(xiàn)象，造成信號(hào)的中斷進(jìn)而影響使用。卡連接器內(nèi)具有退卡機(jī)構(gòu)以方便用于使用過程中取換電子卡，由于電子產(chǎn)品的越來越小型化，留給卡連接器的空間也極為有限，因此，需要簡單、可靠以及可使托盤穩(wěn)定退出的退卡機(jī)構(gòu)。

3、用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的專利申請(qǐng)情況分析

3.1國外專利申請(qǐng)趨勢

第一階段（1985-2004年）：從1985年到2004年之間，申請(qǐng)量相對(duì)較少，每年的申請(qǐng)量維持在10件以下。這個(gè)期間的專利申請(qǐng)主要關(guān)注于抽屜式的卡托盤，目的在于如何將托盤固定或鎖定于鎖定位置以在電子卡與連接器之間形成穩(wěn)定的電性連接，卡托盤彈性地連接于卡連接器。這個(gè)期間，日本的專利申請(qǐng)占了市場的將近一半，其次是美國、臺(tái)灣、韓國、歐專局，而中國專利申請(qǐng)僅有一件，這也從側(cè)面印證了當(dāng)時(shí)中國經(jīng)濟(jì)較上述幾個(gè)國家地區(qū)相對(duì)落后，手機(jī)等便攜電子設(shè)備的市場在中國起步較晚。隨著電子技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各類電子產(chǎn)品趨于小型化、智能化，對(duì)卡連接器的尺寸要求更小，電連接可靠性要求更高，而傳統(tǒng)的卡托盤的連接方式已經(jīng)不能滿足使用這樣的需求，對(duì)于卡托盤的結(jié)構(gòu)提出了新的要求。

第二階段（2005年至今）：從2005年開始，關(guān)于用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的專利申請(qǐng)量比2005年之前的申請(qǐng)量明顯增多，但是申請(qǐng)人數(shù)量增長并沒有那么多。可以看出此階段，進(jìn)入該領(lǐng)域的申請(qǐng)人數(shù)量有限，大量的專利申請(qǐng)由少量的申請(qǐng)人所貢獻(xiàn)。該時(shí)期內(nèi)中國的專利申請(qǐng)量大幅增加，已經(jīng)為總申請(qǐng)量的一半以外，占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢;而其他國家和地區(qū)中，以日本和臺(tái)灣申請(qǐng)量較多，但是絕對(duì)數(shù)量均不大。可以看出，這段時(shí)期內(nèi)，中國在超導(dǎo)故障限流器領(lǐng)域投入了大量研發(fā)資源，發(fā)展十分迅速，取代了日本成為該領(lǐng)域最大的專利申請(qǐng)國。

3.2中國專利申請(qǐng)趨勢

用于便攜電子設(shè)備的卡托盤中國專利申請(qǐng)趨勢，從歷年申請(qǐng)量來看，用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的專利申請(qǐng)經(jīng)歷了逐步上升發(fā)展的過程。2002-2010年的第一階段是技術(shù)發(fā)展的萌芽期，這個(gè)期間內(nèi)，關(guān)于用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的專利申請(qǐng)數(shù)量很少，甚至出現(xiàn)了個(gè)別年份的專利申請(qǐng)量為零的情況，這與當(dāng)時(shí)國內(nèi)的電子產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展有關(guān)。而從2011年往后，專利申請(qǐng)量呈快速增長趨勢，在這一期間，外國來華申請(qǐng)對(duì)專利申請(qǐng)量做出了重要的貢獻(xiàn)，臺(tái)灣、日本、美國的相關(guān)企業(yè)開始進(jìn)入中國市場，這也刺激了中國企業(yè)的發(fā)展，以富士康為代表的國內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)量迅速上升，中國企業(yè)的自主創(chuàng)新意識(shí)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)不斷增強(qiáng)。至于2020年專利申請(qǐng)數(shù)量的下降，主要原因可能在于近兩年專利申請(qǐng)還有大量未公開，因此上述2020年的專利申請(qǐng)數(shù)據(jù)不能代表實(shí)際申請(qǐng)數(shù)量。

4、總結(jié)

從該領(lǐng)域整體的發(fā)展趨勢不難看出，由于電子技術(shù)及電子產(chǎn)品在國外發(fā)展的比較早，尤其是日本在這一領(lǐng)域研究一直處于領(lǐng)先地位，引領(lǐng)著用于便攜電子設(shè)備的卡托盤的研究及發(fā)展方向，同時(shí)注重對(duì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的改進(jìn)，且具有延續(xù)性，很多技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，這一點(diǎn)值得國內(nèi)申請(qǐng)人學(xué)習(xí)。而國內(nèi)在這一領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，國內(nèi)現(xiàn)階段的零件加工以及各種制造業(yè)都是與國外大公司的合作，但近年來我國推行自主創(chuàng)新政策，重視電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國內(nèi)企業(yè)的創(chuàng)新意識(shí)不斷增強(qiáng)，對(duì)于這一領(lǐng)域的專利申請(qǐng)呈快速上升的趨勢，相信在不久的將來，我國在這一領(lǐng)域的專利質(zhì)量能夠做到與國外公司相抗衡。