JP2000514240A - 剛性ｐｃｍｃｉａフレームキット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は安定度を改善したＰＣＭＣＩＡフレームキットに関し、このキットは平板状電子デバイスを受容して電子機器内の相補デバイスと電気的接触する。このキットは１対の嵌合可能な金属カバー部材(１２，１４)を具え、各カバー部材は平板状電子デバイスを着座させる誘電体フレーム(１６，４０)に一体モールドされる。改善された特徴は、少なくとも１対のサイドレールを含むフレームを設け、一方のカバー部材の少なくとも１つのサイドレール対が複数の所定直径の円形起立ピン(２４)を含み、他方のカバー部材の嵌合サイドレールカ洞数の穴(６２)を含み、対応するピンを受容することである。好適実施例では、穴の断面は多角形で対向するコーナー間がピンの直径より僅かに大きく、対向する辺間がピン直径より僅かに小さい。この構成により、カバー間に垂直力を加えて、対応するピンと多角形穴間に摩擦係合を生じさせる。

Description

【発明の詳細な説明】 剛性ＰＣＭＣＩＡフレームキット 本発明は組立が容易であり且つフレームキットと構造上の強度が強く、従来の メモリーカードの如き内部の平面状デバイスを保護する改良されたＰＣＭＣＩＡ フレームキットに関する。 コンピュータ処理で使用されるデータや外部メモリを含むプリント回路(ＰＣ) カードが知られている。このカードは、パーソナルコンピュータメモリカード国 際協会(ＰＣＭＣＩＡ)により定義された標準タイプである。斯るカードは、メモ リカードホルダ即ちフレームキット内に収められる。このフレームキットはプリ ント回路基板を受容する絶縁材料製のケース又はフレーム、金属シールドカバー 及び少なくとも１個のコネクタ、典型的にはＩ／Ｏ(出入力)コネクタと称される コネクタより成る。このコネクタは、ケース又はフレームの一端に設けられ、メ モリカード及び特にケース内に収められたプリント回路基板とこのカードが嵌合 するコンピュータ機器とインタフェースするケース又はフレームの一端に設けら れる。このコネクタは、プリント回路基板にストアされたメモリの内容を取り出 し且つデータを外部環境へ又はそれからバスする。この外部環境もまた、コンピ ュータ又は他の電子機器より成る。このようにして、データはＰＣカードと外部 環境間のインターフェースを移動し、データが効率よく伝送され、コンピュータ に使用され、このデータを所定の目的でカードを嵌合するコンピュータに効率よ く伝送され使用される。 ＰＣカードは一般に置換可能(インターチェンジャブル）であり、多くの異な るマシンや電子部品(コンポーネント)と共に使用可能である。ＰＣカードは置換 可能であるので、運搬時及びそれらを使用する異なるコンピュータや電子機器に インターフェースして嵌合する際に手荒い扱いをされる場合がある。ＰＣカード は従来多層構造で且つ多くの素子が接着その他の手段でポンディングされている ので、カードをコンピュータ等の電子機器に何回か挿抜する際等に曲げ又はねじ れ応力がメモリカードに加えられると、各層が相互にゆるみ又は分離することが あり得る。そこで、通常の使用回数であっても、従来のメモリカードは構造上弱 体化し、カードの内部部材のミスアライメントが生じることがしばしばあった。 これにより、ＰＣカードが故障し、このカードを使用する電子機器の性能が劣化 することがあった。これら好ましくない結果は、一般にメモリカードを使用する コンピュータシステムの動作性能を低下することとなった。 米国特許第５，３３９，２２２号には、１対のインターフィットする金属シー ト状カバー部 材を使用することにより、組立体の一体性を強化するメモリカードホルダを開示 している。更に、その発明は、ＰＣ又はメモリカードとＩ／Ｏコネクタ間のデー タ信号の歪み防止の為の連続したシールドを設けている。 より最近の米国特許第５，３９７，８５７号には、１対の打抜き折曲げ加工し た金属カバーを含み、各カバーがプラスチックフレーム素子に固定されたメモリ カードパッケージを開示している。このプラスチックフレーム素子は各カバー部 材の周辺から延びる複数のフィンガ(指状部)の周囲にインジェクションモールド (射出成型)されている。更に、このプラスチック製フレーム素子は金属カバーの 面を超えて延び、周辺を露出する。この構成により、両カバーの目視によるボン ディングができ、このボンディングの好適方法は超音波(ソニック)溶接である。 これら従来のデバイスは、ねじれに対する抗力が不足するという欠点があった 。従って、本発明により解決されるべき課題は、ねじれ力を低減し、且つデバイ スの製造を容易にすることである。 本発明はメモリカードを受け、コンピュータ等の電子機器と電気的係合(接触) する安定且つ剛性を有する当該技術分野で一般用語であるＰＣＭＣＩＡフレーム キットに関する。このフレームキットは、１対の嵌合するシールドカバー部材を 具え、各カバー部材は誘電体フレームに一体モールドされ、このフレームにメモ リカードを着座させる。その特徴とすることは、少なくともサイドレールを含む 各フレームを設け、一方のカバー部材の１対のサイドレールが複数の円形起立ピ ンを含み、各ピンが所定の直径を有し、他方のカバー部材の１対のサイドレール は同様の複数の穴を含んでいることである。穴の断面は多角形であり、対向する コーナー間の直径方向の距離はピンの直径より僅かに大きく且つ対向する辺間の 直径方向距離はピンの直径より僅かに小さい。この構成により、各カバー部材間 にノーマルフォース(法線方向の力)を加えたとき、各ピンと多角形の穴間にフォ ースフィット(摩擦係合)が生じる。好適実施例では、多角形の穴は六角形である 。更に、本発明の付随的な特徴として、フレームキットの安定度を強化すること であり、一般にシアジョイントと称される技法を用い、各ピンと穴位置で局部超 音波溶接を行うことである。或いは、両カバー部材は同一形状であってもよく、 各カバー部材は一側に沿ってピンを、他側に沿ってソケット又は穴を有する。一 方のカバー部材を他方のカバー部材に対してひっくり返して嵌合させ、一方のカ バー部材のピンを他方の対応するソケット又は穴と係合させる。 次に、図面を参照して本発明を説明する。ここで、 図１は本発明の特徴を有するＰＣＭＣＩＡフレームキットの好適実施例の斜視 図であり、 図２は、図１のフレームキットを形成する１対のカバー部材の分解斜視図であ り、更にインタフェース縁面に沿って、例えば下カバー部材の詳細を示し、 図３は、図２に類似の分解斜視図であるが、例えば上カバー部材の相補インタ フェース縁面と予め配置したＩ／Ｏコネクタ付メモリカードがフレームキット内 に挿入されている詳細を示し、 図４は、図２の線４−４に沿う長手方向部分断面図であって、フレームキット のＩ／Ｏコネクタ端、即ち開端を示し、 図５は、図２の線５−５に沿う横断面図を示し、 図６は、図４と同様であるが、図１の両カバー部材の組立状態を示す部分縦断 面図であり、 図７は、図５と同様であるが、図１の両カバー部材の組立状態を示す横断面図 であり、 図８は、押圧係合(プレスフィット)前の両カバー部材のインタフェース縁面に 沿うインターフィットピンとソケット素子の好適断面形状を示す拡大部分断面図 であり、 図９は、図８と同様であるが、プレスフィットピンとソケット素子の列を通る 断面を示す拡大部分断面図であり、 図１０は、図４と同様であるが、本発明の剛性ＰＣＭＣＩＡフレームキットを 形成する１対の雌雄同形のカバー部材を使用する変形実施例を示す断面図であり 、 図１１は、図５と同様であるが、図１０の変形例を示す断面図であり、 図１２は、組立体を横移動に対して更に安定化させる為のリブを受ける相補凹 部を示す部分横断面図である。 図１は、本発明の特徴である一体性(強度)を高めた好適にカスマイズしたフレ ームキット１０を示す。残りの図に更に明瞭に示す如く、フレームキット１０は 、下カバー部材１２及び上カバー部材１４を具え、これら両カバー部材は相互に 嵌合して図１のフレームキットを形成する。 先ず、下カバー部材１２を見ると、図２、図４及び図５に示す如く、斯る部材 は周辺誘電体フレーム１６と、このフレームにインジェクションモールドされた 打抜き折曲げ加工の金属シールド１８とを具え、一体のカバー部材１２を形成す る。 この好適実施例では、金属シールド１８はフレームキット１０の一部分のみに あり、残りは長手延長部２０を構成する。部分的にシールドするか完全にシール ドしたフレームキットとす るかにより、誘電体フレーム１６は組立体の周辺の量が決まる。周辺の誘電体フ レーム１６は、複数の離間した円形ピン２４を有する嵌合面２２を含んでいる。 ここで、各ピン２４の直径は予め定めた直径寸法を有する。更に、斯る嵌合面２ ２に沿う特定の隣接ピン２４間に複数の長手方向のリブ２６があるが、その機能 は後述の説明から明らかとなろう。最後に、図５に最も良く示す如く、金属シー ルド１８は誘電体フレーム１６内に上向きエッジ２８を含んでいる。ここで、そ のベース３０はフレーム側部３２の外側に露出される。上カバー部材１４の説明 から明らかになる如く、両カバー部材間の連続シールドを実現するのは、このベ ース３０である。 上カバー部材１４は、図４及び図５中に上部品として示され、図３にも同様に 示すが、その下側から嵌合の詳細を示す。相補したカバー部材１２のように、上 カバー部材１４は周辺誘電体フレーム４０と、このフレーム４０にインジェクシ ョンモールドされた打抜き折曲げ金属シールド４２とを具え、一体カバー部材１ ４を形成する。図示する実施例にあっては、金属シールド４２はフレーム４０の Ｉ／Ｏコネクタ端４４から中央部、即ち過渡領域４６にかけての一部分上にある 。この過渡領域４６の先は誘電体延長部４８であり、下カバー部材１２の長手延 長部２０と相補であり且つ嵌合する。斯る延長部２０，４８は完全嵌合すると、 その間にキャビティを形成してメモリカード５０の一部分がその中に挿入される (図３参照)。 図５に最も良く示す上カバー部材１４、特にフレーム４０は、その側部に沿っ て下方に延びるフランジ５２と水平な嵌合面５４を含んでいる。インジェクショ ンモールド工程では、フランジ５２は、金属シールド４２の所定形状の溝(チャ ンネル)５６内に形成される。溝端６０を１８０°反対に曲げることにより、斯 る端を内方に露出させ、図７に示す如く組立状態では下カバー部材１２のベース ３０と金属対金属の接触を形成する。 横嵌合面５４に複数のソケット穴６２が形成され、１個の穴には下カバー部材 １２の起立円形ピン２４とアライメント(位置合わせ)される(図５参照)。斯るピ ン２４は円形であり、予め定めた直径であるが、穴６２は多角形断面であり、好 適形状は六角形である。図８の拡大断面図は、ピン２４と相補(又は相手)六角形 穴６２の関係を示す。ピンと穴との寸法関係を見ると不可能に見えるが、プラス チック又は誘電体材料を使用しているので、圧力を加えることにより多少変形可 能であるので、実現可能である。これらフレーム用に好適な誘電体材料は液晶ポ リマ(ＬＣＰ)又はナイロンである。再度図８を参照すると、ピン２４はその自由 端が多少テーパを有し、少し小さい直径を有し、これによりピン２４と対応する 穴６２との嵌合初期段階で両者の衝突を回避する。ピンの直径と端部の縮小直径 間の関係は、図８中の同心円状の破線で示 す。 ピン２５と対応する穴６２との断面関係は次の通りである。 ピンの直径を予め定めた寸法Ａとし、穴の対向する１対の壁のコーナー 間の距離をＢとするとＢ＞Ａである。更に、対向する壁の中点間の距離をＣとす ると、Ａ＞Ｃである。 この寸法関係とすることにより、穴内に十分な空間が生じ、嵌合中、即ちピン を対応する穴に圧入する際に、協働する変移又は材料の流れ込みが生じる。図９ は、図８の嵌合、即ち圧入係合(プレスフィット)状態の断面図である。 本発明の新規な特徴を有する他の実施例として、図１０及び図１１を示すが、 これは製造コストを幾分節約可能である。図１１の実施例では、カバー部材７０ ，７１は同一であって、１対使用して相互に嵌合させて本発明の利点を具える構 造的に強いＰＣＭＣＩＡフレームキットを形成する。雌雄同形のカバー部材を設 けることにより、単一の一体フレームと金属シールドのみを製造すれば足りるこ ととなる。 例えば、図１１において、各嵌合可能なカバー部材７０，７２は、その長手方 向一側に沿って巻き込み(ラップアラウンド)金属部材７４、嵌合面７６、及び好 ましくは六角形断面を有し嵌合面に開口する複数のアライメントされた多角形穴 ７８を含んでいる。相補的に、対向する長手側部には金属シールドがインサート モールドされたエッジ８２を有する誘電体サイドレール８０を含み、ここに金属 シールドのベース８２が露出して相手カバー部材、嵌合面８４及び嵌合面８８か ら起立する複数の相補円形ピン８６により、金属対金属接触を行う。各ピン及び 穴の寸法や断面形状は図２乃至図９の実施例に付き上述したものと同じで良いこ とが埋解できよう。したがって、ここで反復はしないこととする。 組立てられたフレームキットの安定性を強化する為に使用可能な２つの付加的 特徴につき説明する。フレーム周辺の各嵌合面９２，９３に沿って、リブ２６及 び相補溝９４を設け、このリブが溝内に着座するようにしても良い。この構成に より、一方のカバー部材の他方のカバー部材に対する横移動(ずれ)に対する抵抗 が得られる。今１つの安定度強化策として、超音波溶接を使用することである。 特に、フレームキットの周囲の穴に入るピンをシアジョイントと称される技術を 用いて超音波溶接できる。或いは、図１２にもっとも良く示す如く、ラテラル突 出リブ又は突起９６を一方のカバー部材のフレーム周辺に形成し、他方のカバー 部材の相補ノッチ９８とスナップ係合させ、ここで当業者に周知の局部超音波溶 接を実行しても良い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，Ｓ Ｇ (72)発明者 ヘンリー ジェイ パーシア アメリカ合衆国 ノースカロライナ州 27410，グリーンズボロ，スターボード ドライブ 5900

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．１対の相互に嵌合する金属カバー部材(１２，１４)を具え、該各カバー部材 は平板状電子デバイスが着座される誘電体フレーム(１６，４０)に取り付けられ 、該各クレームは少なくとも１対のサイドレールを含み、前記平板状デバイスを 受容して電子機器の相補デバイスと電気的に接続するＰＣＭＣＩＡフレームキッ ト(１０)において、 前記一方のカバー部材の前記１対のサイドレールは複数の起立するピン(２４) を含み、前記他方のカバー部材の前記対応するレールは同数の多角形穴(６２)を 含み、前記ピン又は前記穴は前記フレームキットのねじれを阻止する寸法にされ ていることを特徴とするＰＣＭＣＩＡフレームキット。 ２.前記ピン(２４)は予め定めた直径(Ａ)の円形断面を有し、前記多角形穴は対 向するコーナー間の寸法(Ｂ)が前記直径(Ａ)より僅かに大きく、対向する辺間の 間隔(Ｃ)が前記直径(Ａ)より僅かに小さい断面を有し、前記カバー間に垂直圧を 加えるど前記ピン及び前記多角形穴間にかしめられることを特徴とする請求項１ のＰＣＭＣＩＡフレームキット。 ３．前記多角形上は六角形である請求項１又は２のＰＣＭＣＩＡフレームキット 。 ４.前記サイドレールの１対は嵌合面に沿って狭い溝(９４)を含んでいる請求項 １乃至３のいずれかのＰＣＭＣＩＡフレームキット。 ５.前記カバー材の前記レールは、前記対応する溝と係合する相補的な狭いリブ( ２６)を有する請求項４のＰＣＭＣＩＡフレームキット。 ６．前記フレームキットは略矩形形状であり、前記カバー部材は３辺に沿ってサ イドレールを含み、４番目の辺は開口し、電気コネクタと嵌合する為に前記平板 状電子デバイスを露出させる請求項１乃至５のいずれかのＰＣＭＣＩＡフレーム キット。 ７．前記溝とリブによる前記係合により、組立てられたフレームキットの安定度 を改善する請 求項５のＰＣＭＣＩＡフレームキット。 ８．前記組立てられたフレームキットは局部超音波溶接を行い前記ピンと対応す る穴間を溶接することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかのＰＣＭＣＩＡフ レームキット。 ９．前記各円形ピンの自由端にはテーパが形成され対応する前記多角形穴への挿 入を容易にする請求項１乃至８のいずれかのＰＣＭＣＩＡフレームキット。 １０．複数のリブ(９６)が一方のカバー部材のフレーム周囲の一辺に設けられ、 他方のカバー部材は同数のノッチ(９８)を含み、前記両カバー部材のスナップ係 合は各リブとノッチとの嵌合により行う請求項１乃至９のいずれかのＰＣＭＣＩ Ａフレームキット。 １１．嵌合した各リブとノッチに超音波溶接を行い組立られたフレームキットを 更に安定化する請求項１０のＰＣＭＣＩＡフレームキット。