JP2004022240A - カード用コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】筐体によるカードの位置決めが極めて容易でプリント基板への実装面積の小さい極薄タイプのカードコネクタを提供すること。
【解決手段】カード用コネクタ１０は、列をなす複数のコンタクト１〜６と、それを保持固定するインシュレータ１１とを備えている。コンタクト１〜６は、カード５０と接続する接触部１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂと、基板と接続する半田付け部１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａとを夫々有する。インシュレータ１１は、カード５０が挿入されるカード挿入口と、このカード挿入口から連設され、前記カードを収容するカード収容部１８とを有する。カード収容部１８内にカード挿入方向においてコンタクト１〜３，４〜６のなす列が複数配設され、少なくとも１つのコンタクト列４〜６の半田付け部４ａ，５ａ，６ａはカード収容部１８内に配設されることにより、コンタクト１〜６の半田付け部１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａが前記カード挿入口側には配設されないようにした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カード用コネクタに関し、詳しくは、携帯電子機器や携帯電話等の基板にＩＣカード等のカード類を装着するためのカード用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のコネクタとしては、特開２０００−４８８８１公報（以下、従来技術１と呼ぶ）に開示されたものがある。従来技術１によるコネクタは、スマートカードとプリント回路の電気接続を行うための金属製コンタクト部材が固定された絶縁基板を有するスマートカードリーダのコネクタであって、上記金属コンタクト部材は、スマートカードをカードリーダに挿入する際に変形して起き上がることがないように全て同一方向を向いている構成である。
【０００３】
また、特開２００１−２３７０１０公報（以下、従来技術２と呼ぶ）に図７（ａ）及び（ｂ）に示されるカードコネクタが開示されている。図７（ａ）は従来技術２のカードコネクタの平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の側面断面図である。
【０００４】
図７（ａ）及び（ｂ）を参照すると、従来技術２によるカードコネクタ１００は、ベース部材１０２と、このベース部材１０２に取り付けられた二組の接片部材１０３，１０４と、一対の保持部材１０９，１０９とを備えている。ベース部材１０２は略長方形の平面形状を有し、その左縁は幅広に形成されている。
【０００５】
カード５０は、カードコネクタ１０１上を右側から左側へスライドして装着される。
【０００６】
一組三個の接片部材１０３は、細長い金属片からなり、カード装着側の端には、プリント基板に半田付けするための接合部１０５が設けられている。接片部材１０３は、ベース部材１０２のカード装着側の端面からベース部材の内部に潜って直進し、接触部１０７に対応してベース部材１０２に空けられた断面矩形の貫通孔１１０の壁面から露出する。さらに、貫通孔１１０内の略中央部から上方に湾曲してベース部材１０２の表面（上面）より高くなり、ピーク１０７ａを形成した後、終端まで下方に湾曲している。つまり、接触部１０７は、山形に湾曲し、かつカードの装着方向に終端を有している。
【０００７】
また、接片部材１０４は、薄く細長い金属片からなり、カード装着側と反対側の端には、前記プリント基板に半田付けされる接合部１０６が設けられ、他端には、カードのコンタクトと接触する接触部１０８が設けられている。接片部材１０４は、ベース部材１０２のカード装着側と反対側の端面から、ベース部材１０２の内部に潜り、接触部１０８に対応して、ベース部材１０２に空けられた断面が矩形の貫通孔１１１の手前で、進行方向を左に曲がる。そして、貫通孔１１１に平行に直進し、貫通孔１１１のカード装着側壁面から露出する。さらに、貫通孔１１１内の略中央部から上方に湾曲して、ベース部材１０２の表面より高くなり、ピーク１０８ａを形成した後、終端まで、下方に湾曲している。つまり、接触部１０８は、山形に湾曲し、かつカードの装着方向に終端を有している。このように、接片部材１０４の向きを反転させることにより、接合部１０５と反対側に接合部１０６を設けることと、接触部１０８の向きを接触部１０７の向きに合わせることとを両立させている。
【０００８】
ベース部材１０２における幅広の部分には、一対の保持部１０９が取り付けられている。保持部１０９は金属板を折り曲げ、その一端を幅広の部分に固定したもので、カードコネクタ１００に装着されたカード５０の前部の両側を弾力により上から押さえ，保持する。
【０００９】
このような従来技術２によるコネクタにカードを装着するには、カード５０の先端を保持部１０９の右端に合わせ、ベース部材１０２の保持部材１０９との間を通しながらカード５０を左方向にスライドさせる。この時、接片部材１０３，１０４の接触部１０７，１０８は、カード５０の下面に押され、貫通孔１１０，１１１内を下方へ撓み、図の破線に示すように、貫通孔１１０，１１１内に収納された状態となる。また、接触部１０７，１０８は、どちらもカード装着側から除々に高くなり、ピーク１０８ａを形成した後、終端まで、下方に湾曲しているので、カード５０の先端が接触部１０７，１０８と衝突し、接触部１０７，１０８を破損するような事態は発生しない。なお、カード５０の後端部は、例えば、携帯電話機のケースの内壁面により保持される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術１に開示されたカードガイド付のカード用コネクタは、安定した半田付性を確保する為、インシュレータ外形の両端（カード挿入方向の終端および始端）にコンタクト半田付け部を配置していた。
【００１１】
しかしながら、コンタクト半田付け部がプリント基板上で占有する面積がインシュレータ外形の一端（カード挿入方向の終端又は始端）に配置するタイプのカード用コネクタに比べて大きかった。
【００１２】
一般に、コンタクト半田付け部をインシュレータ外形の一端に配置するタィプでは、安定した半田付け性を確保できない。
【００１３】
また、上記従来技術２に示すようなカード厚み方向のガイドでは、ガイドの強度上の問題で完全な位置決めができず、コネクタに具備されたガイドにてカードを位置決めした後、筐体によりカードをコネクタに押し付けてやる構造が必要となる。
【００１４】
また、プリント基板への自動実装の際にインシュレータ表面にて吸着するしか方法が無く、吸着する為のインシュレータ表面の中央部分を大きく確保するには、コンタクトばね部を短くするしかなかった。その為、ＩＣカードのパッド位置に対して最大限にコンタクトバネ部を確保することが困難であった。
【００１５】
そこで、本発明の一般的な技術的課題は、筐体によるカードの位置決めが極めて容易でプリント基板への実装面積の小さい極薄タイプのカードコネクタを提供することにある。
【００１６】
また、本発明の一つの特殊な技術的課題は、コンタクト半田付け部の占有する実装面積を少なくし、且つ安定した半田付け性を確保することができるカード用コネクタを提供することにある。
【００１７】
また、本発明のもう一つの特殊な技術的課題は、ガイド部の強度が高く完全なカード厚み方向のガイドを可能とし、プリント基板への自動実装時の吸着面をガイド用カバーフレームの表面にて十分な大きさを確保できるカードコネクタを提供することにある。
【００１８】
また、本発明のさらにもう一つの特殊な技術的課題は、安定した電気的接触性と安定した吸着性を同時にかね備えることができるカードコネクタを提供することにある。
【００１９】
また、本発明の別の一つの特殊な技術的課題は、基板上でのコネクタ位置決めが容易であり、筐体とコネクタの距離を最小限にすることができるカード用コネクタを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、カードと接続し、基板に搭載されて用いられるカード用コネクタにおいて、前記コネクタは、列をなす複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持固定するインシュレータとを備え、前記夫々のコンタクトは、前記カードと接続する接触部と、前記基板と接続する半田付け部とを夫々有し、前記インシュレータは、前記カードが挿入されるカード挿入口と、前記カード挿入口から連設され、前記カードを収容するカード収容部とを有し、前記カード収容部内にカード挿入方向において、前記コンタクトのなす列が複数配設され、少なくとも１つのコンタクト列の前記半田付け部は前記カード収容部内に配設されることにより、前記コンタクトの前記半田付け部が前記カード挿入口側には配設されないようにしたことを特徴とするカード用コネクタが得られる。
【００２１】
また、本発明によれば、前記カード用コネクタにおいて、前記コネクタは前記カード収容部を覆うカバーフレームを更に有し、前記カバーフレームと前記カード収容部内に配設された前記半田付部と対向する位置に開口部を形成したことを特徴とするカード用コネクタが得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記いずれか一つのカード用コネクタにおいて、前記コンタクトの前記接触部はバネ部基部とバネ部とカードと接続する接点部とを有し、前記カード挿入口側から前記カード挿入方向において、前記コンタクトが前記バネ部基部、前記バネ部、及び前記接点部の順になるように配置されていることを特徴とするカード用コネクタが得られる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１（ａ）は本発明の実施の形態によるカード用コネクタの平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のコネクタの側面図、及び図１（ｃ）は図１（ａ）のコネクタの正面図である。図２は図１（ａ），（ｂ），及び（ｃ）に示したカード用コネクタのカバーフレームを除いた平面図である。図３（ａ）は図１（ａ），（ｂ），及び（ｃ）のカード用コネクタの組立完了状態を示す斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のカード用コネクタの分解組立斜視図、及び図３（ｃ）は図３（ａ）のカード用コネクタのコンタクトを示す斜視図である。
【００２５】
図１乃至図３（ａ），（ｂ），及び（ｃ）を参照すると、カード用コネクタ１０は、薄い金属板の折り曲げ及び打ち抜き等のプレス加工によって形成されたコンタクト１，２，３，４，５，６をインサート成形したインシュレータ１１と、これを覆うカバーフレーム２０とを備えている。ここで、以下の説明において、カードが挿入される開口１１ａが設けられた端部側を前、基板に接続されるコンタクトの半田付け部１ａ，２ａ，３ａが突出した側を後と呼ぶ。
【００２６】
カード用コネクタ１０の前端には、インシュレータ１１の開口１１ａとカバーフレーム２０とによって形成されたカード挿入口が設けられ、コネクタ１０の後側にはコンタクト１，２，３の半田付け部１ａ，２ａ，３ａが突出している。なお、カード用コネクタ１０の前端に突出して、コンタクトの半田付け部は全く設けられていない。
【００２７】
図３（ｂ）に最も良く示されるように、カバーフレーム２０は、カードの厚み方向の位置決めを行う。このカバーフレーム２０の前後は縁部が内側に窪んでおり、また、前後端寄りの左右両側には、Ｌ字形状で、先端を基板等に半田固定するための半田付け部２１が夫々外側に向かって延びている。また、半田付け部２１間には、下方に折れ曲がって延びる四角孔を備えた係合片２２と、その両側に嵌合片２３，２３を備えている。
【００２８】
カバーフレーム２０の上面の左右には、それぞれのコンタクト４，５，６の半田付け部４ａ，５ａ，６ａが覗けるように開口した開口部２６ａ，２６ｂが設けられている。この開口部２６ａ，２６ｂを通して実装される基板等に半田付け部４ａ，５ａ，６ａが半田付けされても良い。
【００２９】
図２及び図３（ｂ）に示すように、インシュレータ１１は、両側に壁部１１ｃ，１１ｄを備えたＵ字の箱型に形成されており、カバーフレーム２０とによって、前端にカード挿入口を備え、内部にカード収容部１８を構成している。
【００３０】
インシュレータ１１の壁部１１ｃ、１１ｄには、外側の両端に一対の溝１７を夫々備え、その前後方向中央寄りに上面から下面に向かって設けられた長四角状の一対の孔部１６ｂを夫々備え、さらに、前後方向中央部には、係合片２２が収容されるとともに、四角孔と嵌合する突起１９ａを備えた溝１９がそれぞれ設けられている。
【００３１】
また、コンタクト１〜６の接点部を収容可能なように設けられた四角の貫通孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び１３ａ，１３ｂ，１３ｃが夫々３個づつ並んで２列に設けられている。
【００３２】
また、インシュレータ１１の左右寄りに夫々貫通孔１４，１５が設けられている。この貫通孔１４より、コンタクト４の半田付け部４ａがその面を下方に露出するように設けられており、また、貫通孔１５よりコンタクト５，６の半田付け部５ａ，６ａがその面を下方に露出するように、並んで設けられている。
【００３３】
図３（ｃ）に最も良く示されるように、コンタクト１、２、３は、ほぼ同じ形状であり、その先端部はカード用コネクタ１０の後方に向くように左右方向に並んで配置され、高く突出した頂上部を形成するコンタクト接触部１ｂ，２ｂ，３ｂと、それに続き山のすその部分を形成するバネ部１ｃ，２ｃ，３ｃと、さらにバネ部１ｃ，２ｃ，３ｃに続きそれを支持する略水平なコンタクトバネ基部１ｆ，２ｆ，３ｆと、コンタクトバネ基部に接続されるとともにコンタクトの周囲を囲むように設けられたコンタクト支持部１ｄ，２ｄ，３ｄと、コンタクト支持部１ｄ，２ｄ，３ｄと半田付け部１ａ，２ａ，３ａとを接続する接続部１ｅ，２ｅ，３ｅと、この接続部１ｅ，２ｅ，３ｅから段をなして下方に折れ曲がり、水平に延びる半田付け部１ａ，２ａ，３ａとを備えている。また、支持部１ｄ，２ｄ，３ｄは枠形状であり、コンタクト１，２，３をインシュレーにインサート成形する際に、その枠部の内側の縁が貫通穴１２ａ，１２ｂ，１２ｃから露出するように形成されている。
【００３４】
また、コンタクト４，５，６は、接続部４ｅ，５ｅ，６ｅが互いに異なる形状である以外に、他の部分は同形状であり、先端部は、コンタクト１，２，３と同じ方向を向いて、左右方向に並んで形成されており、、コンタクト接触部４ｂ，５ｂ，６ｂと、それに続くバネ部４ｃ，５ｃ，６ｃと、さらにコンタクトバネ基部４ｆ，５ｆ，６ｆと、コンタクトバネ基部４ｆ，５ｆ，６ｆに接続されるとともにコンタクトの周囲を囲むように設けられたコンタクト支持部４ｄ，５ｄ，６ｄと、コンタクト支持部４ｄ，５ｄ，６ｄと半田付け部４ａ，５ａ，６ａとを接続する接続部４ｅ，５ｅ，６ｅと、この接続部４ｅ，５ｅ，６ｅから段をなして下方に折れ曲がり、水平に延びる半田付け部４ａ，５ａ，６ａとを備えている。また、支持部４ｄ，５ｄ，６ｄは枠形状であり、コンタクト４，５，６をインシュレーにインサート成形する際に、その枠部の内側の縁が貫通穴１３ａ，１３ｂ，１３ｃから露出するように形成されている。
【００３５】
図２おいて、カードは白抜き矢印１７に示すように、前の開口１１ａ側から挿入される。
【００３６】
次に、このカード用コネクタ１０の組み立てについて説明する。
【００３７】
図３（ｂ）に示すように、図３（ｃ）に示すコンタクト１〜６をインシュレータ１１にインサート成形する。これに、金属一枚板からプレス成形したカバーフレーム２０を覆い、突出片２３をインシュレータ１１の孔部１６に差し込むとともに、溝１７，１９に半田付け部２１及び係合片２２を嵌合わせ、係合片２２の係合孔と突起１９ａとを係合すると、図３（ａ）に示すカード用コネクタ１０が完成する。
【００３８】
図４は本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０を備えた電子システムを示す斜視図である。図４においては、内部を見やすくするように、ＩＣカードフレーム３０の部分を２点鎖線で示してある。
【００３９】
ＩＣカードフレーム３０内には、プリント基板３１が配置され、一端側には、電気コネクタ３３が配置され、他端寄りには、各種のＩＣチップ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが配置されている。
【００４０】
また、ＩＣカードフレーム３０の一側に、ＩＣカードガイド孔３４が設けられ、それに対向するように、カード挿入口を向けて、プリント基板３１上に小型のカードコネクタ１０が設けられている。
【００４１】
ＩＣカード５０は、図の矢印４０に示されるカード挿入方向に挿入される。
【００４２】
図５は本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０の利点の説明に供せられる図で、比較のために、本発明と同形状のインシュレータと、このインシュレータを覆うカバーフレームを備え、従来技術１のように、前後にコンタクトの半田付け部を備えたコネクタを併せて示している。
【００４３】
図５から、本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０は、前端に突出した半田付け部がないために、プリント基板３１のエッジにコネクタを合わせることができ、比較例によるカード用コネクタ１００´よりも明らかにＩＣカードフレーム３０との距離Ｌを短くすることができる。このために、ＩＣカード５０を挿入する際に、右図のように、カードの案内経路が長いことによってカードが傾くことがない、さらに、本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０では、図のＳで示す分だけ、右の比較例によるカード用コネクタよりも占有面積を小さくすることができる。
【００４４】
また、図６は本発明の実施の形態によるカード用コネクタを示す図で、比較のために従来技術２によるカードコネクタも併せて示している。
【００４５】
図６に示すように、同じ平面の外形を有するインシュレータを持ちながら、左の図に示す本発明の実施の形態によるものは、カバーフレーム２０を備えることによって、自動実装する際の吸着面積４３を比較例によるカバーフレームのないものの吸着面積４５よりも大きくすることができる。また、ＩＣカードの外形を考慮すると、比較例によるものは、符号４１で示される斜線部分がデッドスペースとなるが、本発明の実施の形態によるものは、全体を有効的に用いることができるので、これら面積の無駄がない。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の２組のコンタクト半田付け部は１組を従来枝術によりインシュレータの外形の一端に配置し、もう１組をインシュレータ外形内に配置することで、コンタクト半田付け部の占有する実装面積を少なくし、且つ安定した半田付け性を確保することができるカード用コネクタを提供することができる。
【００４７】
また、本発明によれば，カードのガイドはコネクタ上面をほぼ全体に渡って覆っているため、ガイド部の強度が高く完全なカード厚み方向のガイドを可能とし、全体に渡って覆っているため、プリント基板への自動実装時の吸着面をガイド用カバーフレームの表面にて十分な大きさを確保できるカードコネクタを提供することができる。
【００４８】
また、本発明によれば、コンタクトばね部は吸着面確保という規制条件が無くなるためＩＣカードのパッド位置に対して可能な限り自由に設定できる為、安定した電気的接触性と安定した吸着性を同時にかね備えることができるカードコネクタを提供することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、コンタクト半田付け部をカード挿入方向始端に配置しない為、コネクタのカード挿入口をプリント基板のエッジと面位置にて設置できる為、基板上でのコネクタ位置決めが容易であり、図４、５に示すような筐体とコネクタの距離を最小限にすることができるカード用コネクタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態によるカード用コネクタの平面図である。
（ｂ）は（ａ）のコネクタの側面図である。
（ｃ）は（ａ）のコネクタの正面図である。
【図２】図１（ａ），（ｂ），及び（ｃ）に示したカード用コネクタのカバーフレームを除いた平面図である。
【図３】（ａ）は図１（ａ），（ｂ），及び（ｃ）のカード用コネクタの組立完了状態を示す斜視図である。
（ｂ）は図３（ａ）のカード用コネクタの分解組立斜視図である。
（ｃ）は図３（ａ）のカード用コネクタのコンタクトを示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０を備えた電子システムを示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態によるカード用コネクタ１０の利点の説明に供せられる図で、比較のために、本発明と同形状のインシュレータと、このインシュレータを覆うカバーフレームを備え、従来技術１のように、前後にコンタクトの半田付け部を備えたコネクタを併せて示している。
【図６】本発明の実施の形態によるカード用コネクタを示す図で、比較のために従来技術２によるカードコネクタも併せて示している。
【図７】（ａ）は従来技術２によるコネクタの平面図である。
（ｂ）は（ａ）の側面断面図である。
【符号の説明】
１〜６　　コンタクト
１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ，６ａ　　半田付け部
１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ，６ｂ　　接触部
１ｃ，２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃ，６ｃ　　バネ部
１ｄ，２ｄ，３ｄ，４ｄ，５ｄ，６ｄ　　コンタクト支持部
１ｅ，２ｅ，３ｅ，４ｅ，５ｅ，６ｅ　　接続部
１ｆ，２ｆ，３ｆ，４ｆ，５ｆ，６ｆ　　コンタクトバネ基部
１０　　カード用コネクタ
１１　　インシュレータ
１１ａ　　開口
１１ｃ，１１ｄ　　壁部
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ　　貫通孔
１４，１５　　貫通孔
１６　　孔部
１７，１９　　溝
１８　　カード収容部
１９ａ　　突起
２０　　カバーフレーム
２１　　半田付け部
２２　　係合片
２３　　嵌合片
２６ａ，２６ｂ　　開口部
３０　　ＩＣカードフレーム
３１　　プリント基板
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ　　ＩＣチップ
３３　　電気コネクタ
３４　　ＩＣカードガイド孔
４０　　カード挿入方向
４１　　斜線部分（デッドスペース）
４３，４５　　吸着面積
５０　　カード
１００´　　カード用コネクタ
１００　　カードコネクタ
１０２　　ベース部材
１０３，１０４　　接片部材
１０５，１０６　　接合部
１０７，１０８　　接触部
１０７ａ，１０８ａ　　ピーク
１０９　　保持部材
１１０，１１１　　貫通孔

Claims (3)

1. カードと接続し、基板に搭載されて用いられるカード用コネクタにおいて、
   前記コネクタは、列をなす複数のコンタクトと、前記コンタクトを保持固定するインシュレータとを備え、
   前記夫々のコンタクトは、前記カードと接続する接触部と、前記基板と接続する半田付け部とを夫々有し、
   前記インシュレータは、前記カードが挿入されるカード挿入口と、前記カード挿入口から連設され、前記カードを収容するカード収容部とを有し、
   前記カード収容部内にカード挿入方向において、前記コンタクトのなす列が複数配設され、少なくとも１つのコンタクト列の前記半田付け部は前記カード収容部内に配設されることにより、前記コンタクトの前記半田付け部が前記カード挿入口側には配設されないようにしたことを特徴とするカード用コネクタ。
2. 請求項１記載のカード用コネクタにおいて、前記コネクタは前記カード収容部を覆うカバーフレームを更に有し、前記カバーフレームと前記カード収容部内に配設された前記半田付部と対向する位置に開口部を形成したことを特徴とするカード用コネクタ。
3. 請求項１又は２記載のカード用コネクタにおいて、前記コンタクトの前記接触部はバネ部基部とバネ部とカードと接続する接点部とを有し、前記カード挿入口側から前記カード挿入方向において、前記コンタクトが前記バネ部基部、前記バネ部、及び前記接点部の順になるように配置されていることを特徴とするカード用コネクタ。

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