JP2005243434A - カードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 幅の異なる少なくとも２種類のカードを、従来より少ない部品点数で、それぞれ所定位置に案内することができるとともに、所定幅以外の幅のカードに対しては誤挿入を防止することができ、シャッター機能を有するカードコネクタを提供する。
【解決手段】第一断面形状の第一カード６ａを挿入可能な第一挿入口３ａと、断面形状の異なった第二カード６ｂを挿入可能な第二挿入口３ｂとを備えたコネクタハウジング２を有するカードコネクタ１を構成するに、第一挿入口３ａと第二挿入口３ｂとの両方を閉鎖する閉鎖姿勢と、両挿入口３ａ，３ｂのいずれか一方のみを開状態とする選択開口姿勢との間で姿勢変更可能に構成され、閉鎖姿勢に付勢されるセレクタ８を備えるとともに、
閉鎖姿勢にあるセレクタ８を、カード６の挿入操作に伴ってカード６の断面形成に対応する挿入口３が開状態となる選択開口姿勢にするセレクタ姿勢決定手段９を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、携帯電話機、電話機、ＰＤＡ（personal digital assistance）、携帯型オーディオ、カメラ等の電子機器に取り付けられるカードコネクタに関し、さらに詳細には、第一断面形状の第一カードを挿入可能な第一挿入口と、前記第一断面形状とは異なった第二断面形状の第二カードを挿入可能な第二挿入口とを備えたコネクタハウジングを有するカードコネクタに関する。

この種のカードコネクタは、具体的には、外形等の異なる少なくとも２種類の異なるカードを装填可能な構成を有している。

携帯電話機、電話機、ＰＤＡ、カメラ等の電子機器においては、メモリなどのＩＣが内蔵された、ＳＩＭ（subscriber identity module）カード、ＭＭＣ（multi media card）、スマートメディア（商標）、ＳＤ（super density；securedigital）カードなどのＩＣカードを装着させることで、各種の機能拡張を可能とする。

このようなＩＣカードを着脱自在に装着するため、装着される電子機器側の各種信号処理回路および電源回路と接続される複数のコンタクト端子をコネクタハウジング内に設け、これら複数のコンタクト端子を、装填されたＩＣカードの表または裏面に形成された複数のコンタクトパッドと接触させ、これらコンタクトを介してＩＣカードを、コネクタが取り付けられた電子機器と電気的に接続する。

各種カードとしては、その挿入方向に直交する断面において、異なった断面形状を有するものがあり、これらのコネクタハウジング内への挿入が可能とされ、共用コネクタと呼ばれている（例えば、特許文献１）。

特開２００１−２２３０４４号公報（図４、７、８）

上述した複数のカードを使用可能な共用コネクタでは、異種のカード挿入防止についてはカード自体の断面形状を利用して、カード断面積の大きな異種カードの挿入を防止することを基本としている。従って、所定形状の挿入口に関して述べると、当該挿入口より小型のカードの挿入を防止できるものではない。
結果、該当するカードよりも小さな形状（小さい断面形状）を持つカードが挿入操作された場合、誤挿入対策が施されていないため、小さなカードがコネクタ内部に入り込んで、コネクタ自体のコンタクトの破損を起こす恐れがあった。

このような誤挿入が発生すると、特にＴＶ等の大型機器に付属されたコネクタの場合は、手に持てる程度の小型の機器と異なり、カードを容易に取り出すことが困難であり、特に問題となる。

一方、この種の誤挿入対策とは別に、挿入口を介して埃等の異物が混入するのを防止する必要が生じるが、従来、この埃対策に関しては、上述の誤挿入対策とは別にシャッター機能を挿入口部位に設けるものとされていた。この様に、誤挿入防止機構とシャッター機構とを別々に設ける場合は、部品点数が多くなり、構成が複雑で高価になるという問題があった。

本発明の目的は、例えば、幅の異なる少なくとも２種類のカードを、従来より少ない部品点数で、それぞれ所定位置に案内することができるとともに、所定幅以外の幅のカードに対しては誤挿入を防止することができ、尚、かつ、実質的にシャッター機能を有するカードコネクタを提供することにある。

上記目的を達成するための、第一断面形状の第一カードを挿入可能な第一挿入口と、前記第一断面形状とは異なった第二断面形状の第二カードを挿入可能な第二挿入口とを備えたコネクタハウジングを有するカードコネクタの本願第一の特徴構成は、
前記第一挿入口と前記第二挿入口との両方を閉鎖する閉鎖姿勢と、前記両挿入口のいずれか一方のみを開状態とする選択開口姿勢との間で姿勢変更可能に構成され、前記閉鎖姿勢に付勢されるセレクタを備えるとともに、
前記閉鎖姿勢にある前記セレクタを、カードの挿入操作に伴って挿入されるカードの断面形成に対応する挿入口が開状態である前記選択開口姿勢にするセレクタ姿勢決定手段を備えたことにある。

この構成のカードコネクタは、セレクタとセレクタ姿勢決定手段が備えられる。
そして、カードの挿入を待っている待機状態にあっては、セレクタはその付勢構造から閉鎖姿勢をとる。従って、この状態では、シャッターとして働き、埃等の異物のコネクタ内への侵入を防止できる。
さて、カードの挿入操作が実行されると、この操作に伴って、セレクタ姿勢決定手段が、セレクタを、その閉鎖姿勢から選択開口姿勢へと姿勢変更する。この選択開口姿勢では、両挿入口のいずれか一方のみが開状態とされるため、結果的に、セレクタ姿勢決定手段を姿勢変更するだけの幅を有するカードの挿入があった場合に、これに対応して、挿入口の開状態が得られる。
そして、カードの抜き操作が実行されると、これに伴って、セレクタの閉鎖姿勢への復帰を、セレクタ自体の付勢構造により達成することができる。

ここで、請求項２に記載されているように、前記第一挿入口及び第二挿入口がコネクタハウジングの幅方向に長手方向を備える扁平開口であり、
前記セレクタがコネクタハウジングの幅方向に伸びる上下一対の軸を備え、
前記閉鎖姿勢において前記上下一対の軸が共に位置固定されるとともに、
前記選択開口姿勢において、前記上下一対の軸における一方の軸周りに前記セレクタが揺動して、揺動側のセレクタ部位により前記挿入口の開状態が形成されることが好ましい。

このような構成を採用することにより、上下一対の軸を扁平な開口の長手方向に沿って設けることで、セレクタは、上側の軸及び下側の軸の両方をその軸芯で位置固定した状態と、いずれか一方に軸周りに揺動できる状態で位置固定する状態とを実現する。
従って、セレクタ姿勢決定手段の構成としては、これら両方の軸を支持する状態と、一方に軸を支持する状態とを、択一的に実現するようにするという、比較的簡単な構成で、セレクタの閉鎖姿勢と選択開口姿勢との間の姿勢変更を実現できる。

このようなセレクタ姿勢決定手段を実現するには、請求項３に記載されているように、前記軸を軸芯周りに回動可能な状態で支持する軸支持姿勢と、前記軸との干渉が起こらず、前記軸を自由に位置移動可能とする非干渉姿勢との間で、姿勢変更可能に構成され、前記軸支持姿勢に付勢されるとともに、
前記カードの挿入操作に伴って、前記カードの断面形状に依存して、前記軸支持姿勢から前記非干渉姿勢へと姿勢変更されるホルダを、前記上下一対の軸に対して設けて、前記セレクタ姿勢決定手段が構成されていることが好ましい。

この構成の場合は、カードコネクタにホルダを備え、このホルダを軸支持姿勢と非干渉姿勢との間で姿勢変更自在とするとともに、カードの挿入に伴って軸支持姿勢から非干渉姿勢に姿勢変更するように構成することで、ホルダによる軸の支持、フリー状態の実現を行える。
さらに、上下一対の挿入口に関しては、これら挿入口に対応して設けられるホルダにおいて姿勢変更が開始される幅を変えることで、容易にカード幅に対応させることができる。

即ち、さらに具体的には、請求項４に記載されているように、前記ホルダが、
前記カードの挿入操作において、前記カードの幅方向端面に当接してコネクタハウジングの幅方向外側に位置移動するカード当接部と、
前記カード当接部の幅方向外側への位置移動に伴って、前記軸を回動可能に支持する軸支持位置から、前記軸との干渉が起こらない非干渉位置へ位置移動する軸支部を備えた構成とすることができる。

さらに、提案の構成において、前記上下一対の軸に対して単一のホルダを備え、上下別個の軸に対して個別の前記カード当接部と前記軸支部を有するものとしておくと、単一のセレクタ、ホルダにより上下一対の挿入口におけるカード挿入の選択処理を良好に実現できる。

幅の異なる少なくとも２種類のカードを、従来より少ない部品点数で、それぞれ所定位置に案内することができるとともに、所定幅以外の幅のカードに対しては誤挿入を防止することができ、尚、かつ、実質的にシャッター機能を有するカードコネクタを提供することができた。

本願に係るカードコネクタ１に関して、以下図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本願に係るカードコネクタ１は概略直方体形状をコネクタハウジング２を有して構成されており、その前部にカードが挿入される挿入口３を備えて構成されている。コネクタハウジン２の内部には、カードコネクタ１が装着される電子機器４（携帯電話機、電話機、ＰＤＡ、カメラ等）側の各種信号処理回路および電源回路と接続された複数のコンタクト端子５が設けられ、これら複数のコンタクト端子５を、装填されたカード６の表または裏面に形成された複数のコンタクトパッド７と接触可能とする構成が採用されている。
従って、これらコンタクト７を介してカード６を、コネクタ１が取り付けられた電子機器４と電気的に接続することができる。

本出願において、図１は本願に係るカードコネクタ１の機能説明をするための説明図であり、図２はカードコネクタ１の挿入口３回りの分解斜視図であり、図３は、カード６挿入前及び、それぞれのカード６ａ，６ｂを挿入した場合の挿入口３の状態を示す図である。さらに、図５、６は狭幅のカード６ａを第一挿入口３ａに挿入する場合の説明図を、図７，８は広幅のカード６ｂを第二挿入口３ｂに挿入する場合の説明図である。

１ 概略構成
本実施の形態にあっては、２種のカード６ａ，６ｂの取り扱いを可能とするカードコネクタ１の例について説明する。
コネクタハウジング２は断面形状の異なるカード６ａ，６ｂを処理可能に構成されており、図１に示すように、その前部には、第一断面形状の第一カード（以下、狭幅カード６ａと称する）を挿入可能な第一挿入口３ａと、この第一断面形状とは異なった第二断面形状の第二カード（以下、広幅カード６ｂと称する）を挿入可能な第二挿入口３ｂとを備えている。
これら挿入口３ａ，３ｂは、個々にはコネクタハウジング２の幅方向に長手方向を備える扁平開口で、実際には連続開口として構成されており、図示する例においては、狭幅カード６ａに対応する第一挿入口３ａが上側に、広幅カード６ｂに対応する第二挿入口３ｂが下側に設けられている。

本願は、この種のカードコネクタ１の挿入口３周りの構造に特徴があり、本願独特の構造を有するセレクタ８と、このセレクタ８の姿勢を決定するホルダ９を備えて構成されている。
図３（ａ）、図４に示すように、カード６の挿入操作が行われていない待機状態にあっては、セレクタ８は挿入口３全体を閉鎖する閉鎖姿勢とされ、カード６の挿入操作に伴って、図５、図６、図７、図８に示すようにホルダ９が変形・ハウジング幅方向に引退することで、セレクタ８が揺動可能とされ、カード挿入側の挿入口３に、その幅に合致したカード６が挿入可能となる。

２ 各機構の構成
以下、各部品の構成について、順に説明する。
〔セレクタ〕
セレクタ８は、第一挿入口３ａと第二挿入口３ｂとの両方を閉鎖する閉鎖姿勢（図３（ａ）、４に示す姿勢）と、両挿入口３ａ，３ｂのいずれか一方のみを開状態とする選択開口姿勢（図６、図８に示す姿勢）との間で姿勢変更可能に構成されている。

さらに具体的に説明すると、図４等に示すように、セレクタ８は、閉鎖姿勢において両挿入口全体を閉鎖できる幅方向に伸びる長手部材として構成されており、コネクタハウジング２の幅方向に伸びる上下一対の軸８ｃを備え、これら軸８ｃが、その閉鎖姿勢において上下一対の軸８ｃが共に位置固定される構成が採用され、図６（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、その選択開口姿勢において、上下一対の軸における一方の軸８ｃａ周りにセレクタ８が揺動して、揺動側のセレクタ部位により挿入口３の開状態が形成できるように構成されている。

この構成において、上下一対の軸８ｃの両者の位置固定、もしくは択一的な一方の揺動固定は、後述するホルダ９の働きによる。
さて、このセレクタ８に対して、図２に示すように一対のトーションバネ１０が備えられており、このバネ１０の働きで、その閉鎖姿勢にセレクタ８が常時付勢される構成が採用されている。

〔ホルダ〕
前述のように、このホルダ９は、閉鎖姿勢にあるセレクタ８を、カード６の挿入操作に伴って挿入操作されるカード６の断面形成に対応する挿入口３が開状態となる選択開口姿勢とするセレクタ姿勢決定手段として構成されている。

具体的には、図２に示す例にあっては、一のセレクタ８に対して左右一対のホルダ９ａ，９ｂが備えられている。これらホルダ９ａ，９ｂは、概略、コの字型を有する板材を所定形状に折り曲げ形成したものであり、コネクタハウジング側に固定される基底部９０と、この基底部９０より上下両部位でされる一対の作用部９１とを備えて構成されている。

そして、その作用部９１には、カード６の挿入操作において、カード６の幅方向端面に当接してコネクタハウジング２の幅方向外側に移動するカード当接部９２と、このカード当接部９２の幅方向外側への位置移動に伴って、軸８ｃを回動可能に支持する軸支持位置から、軸８ｃとの干渉が起こらない非干渉位置へ位置移動する軸支部９３を備えている。
図５（ａ）は、カード６の挿入操作に伴って、上側に位置する作用部９１のカード当接部９２が、カード幅方向端面に当接して幅方向外側に変形移動し、この移動に伴って、先端側に設けられる対応する軸支部９３が、軸支持位置から非干渉位置まで位置移動した状態を示している。

さて、セレクタ８に備えられる上位置の軸８ｃ、若しくは下位置の軸８ｃのいずれかに対応して設けられる左右方向で対応する軸支部９３間の離間距離Ｌ及びカード当接部９２は、挿入される適正なカード幅に対応したものとされている。
即ち、適正幅のカード６が挿入される場合は、左右一対のカード当接部９２がカード６に当接し、幅方向外側に移動するように構成されている。この幅よりも細いカードが挿入された場合は、当然にこの種の変形は発生せず、結果的に軸支部９３はその軸支持位置を保ち、セレクタ８が回転されることはない。同時に、適正幅よりも広いカードの挿入が試みられた場合は、カードが左右一対のホルダ９に当たることで同様に挿入することができない。

以上説明したように、ホルダ９は、セレクタ８に備えられる軸８ｃをその軸芯周りに回動可能な状態で支持する軸支持姿勢（軸支部９３が軸支持位置にある姿勢）と、軸８ｃとの干渉が起こらず、軸を自由に位置移動可能とする非干渉姿勢（軸支部９３が非干渉位置にある姿勢）との間で、姿勢変更可能に構成され、ホルダ９自体が有するバネ力により、軸支持姿勢に付勢されるものとされている。

結果、セレクタ８の姿勢を、カード挿入操作に伴うホルダ９の姿勢変更に依存して選択決定することとして、本願の目的を達成できた。

３ カードの挿入操作
以下、主に、図５、図６、図７、図８に基づいて、異なった幅のカード６の挿入操作に関して説明する。ここで、図５，６は、狭幅カード６ａの挿入操作の状況を示す図であり、図７，８は、広幅カード６ｂの挿入操作の状況を示す図である。
さらに、図５，７は、挿入操作の開始期における図であり、要部の側断面図と平面図を示している。
一方、図６，８は、挿入操作に伴って発生する、挿入後のセレクタ８及びホルダ９の姿勢変更状態を示したものであり、要部の側断面図と平面図を示している。

a 待機状態
この状態にあっては、図４に示すように上下挿入口３ａ，３ｂを共に閉鎖する閉鎖姿勢にあり、セレクタ８はシャッターとしての機能を果たす。この状態で、セレクタ８の軸８ｃは全てホルダ９による軸支された状態となっている。

b カード挿入
図５、図６、図７、図８に示すように、カード挿入に伴って、挿入されるカード６の幅に対応した挿入口側のホルダ９によるセレクタの軸８ｃの軸支状態が解除され、挿入側とは異なる他の軸８ｃの軸支状態が維持され、軸支状態にある軸まわりのセレクタ８の揺動が発生し、適合幅を有するカード６の挿入が良好に実行される。
ｃ 挿入完了
図６，８に示すように、セレクタ８が一方の軸８ｃ側に揺動・引退した状態で、カード６は所定位置まで挿入され、カードコネクタ１が装着される電子機器４側の各種信号処理回路および電源回路と接続された複数のコンタクト端子５が、カード６のコンタクトパッド７と接触し、カード６が，コネクタ１が取り付けられた電子機器４と電気的に接続される。
d 取り出し
カード６が、挿入口３から取り出されることで、コネクタ１がトーションバネ１０の作用により、選択開口姿勢から閉鎖姿勢に復帰する。一方、この閉鎖姿勢において、非干渉位置から軸支持姿勢に復帰する。結果、前述の待機姿勢に復帰することとなる。

上記構成を採用することにより、本願に係るカードコネクタ１は、適合幅より狭い幅のカードの挿入を阻止する機能を有するとともに、挿入口に設けられたセレクタがシャッターとして働くことで、埃等の異物の混入を防止することができる。

さて、上記実施の形態にあっては、上下一対の挿入口を設けるカードコネクタに関して説明したが、他の挿入口をさらに設けて、３種以上の挿入口を有する構成を採用してもよい。

携帯電話機、電話機、ＰＤＡ、携帯型オーディオ、カメラ等の電子機器に取り付けられるカードコネクタとして、異なった断面形状のカードを取り扱うものにおいて、誤挿入防止、異物混入防止機構を共に兼ね備え、少ない部品点数で実現できる挿入口構造を得られた。

カードコネクタの作用説明図 カードコネクタの分解斜視図 待機状態、いずれか一方にカードが挿入された状態における挿入口周りの状態を示す正面図 待機状態にある挿入口周りの側断面及び平面図 狭幅カードの挿入初期における要部側断面図及び平面図 狭幅カードを挿入した後における要部側断面図及び平面図 広幅カードの挿入初期における要部側断面図及び平面図 広幅カードを挿入した後における要部側断面図及び平面図

符号の説明

１ カードコネクタ
２ コネクタハウジング
３ 挿入口
３ａ 第一挿入口
３ｂ 第二挿入口
４ 電子機器
５ コンタクト端子
６ カード
６ａ 狭幅カード
６ｂ 広幅カード
７ コンタクトパッド
８ セレクタ
８ｃ 軸
９ ホルダ
１０ トーションバネ
９０ 基底部
９１ 作用部
９２ カード当接部
９３ 軸支部

Claims (5)

1. 第一断面形状の第一カードを挿入可能な第一挿入口と、前記第一断面形状とは異なった第二断面形状の第二カードを挿入可能な第二挿入口とを備えたコネクタハウジングを有するカードコネクタであって、
   前記第一挿入口と前記第二挿入口との両方を閉鎖する閉鎖姿勢と、前記両挿入口のいずれか一方のみを開状態とする選択開口姿勢との間で姿勢変更可能に構成され、前記閉鎖姿勢に付勢されるセレクタを備えるとともに、
   前記閉鎖姿勢にある前記セレクタを、カードの挿入操作に伴って挿入されるカードの断面形成に対応する挿入口が開状態である前記選択開口姿勢にするセレクタ姿勢決定手段を備えたカードコネクタ。
2. 前記第一挿入口及び第二挿入口がコネクタハウジングの幅方向に長手方向を備える扁平開口であり、
   前記セレクタがコネクタハウジングの幅方向に伸びる上下一対の軸を備え、
   前記閉鎖姿勢において前記上下一対の軸が共に位置固定されるとともに、
   前記選択開口姿勢において、前記上下一対の軸における一方の軸周りに前記セレクタが揺動して、揺動側のセレクタ部位により前記挿入口の開状態が形成される請求項１記載のカードコネクタ。
3. 前記軸を軸芯周りに回動可能な状態で支持する軸支持姿勢と、前記軸との干渉が起こらず、前記軸を自由に位置移動可能とする非干渉姿勢との間で、姿勢変更可能に構成され、前記軸支持姿勢に付勢されるとともに、
   前記カードの挿入操作に伴って、前記カードの断面形状に依存して、前記軸支持姿勢から前記非干渉姿勢へと姿勢変更されるホルダを、前記上下一対の軸に対して設けて、前記セレクタ姿勢決定手段が構成されている請求項２記載のカードコネクタ。
4. 前記ホルダが、
   前記カードの挿入操作において、前記カードの幅方向端面に当接してコネクタハウジングの幅方向外側に位置移動するカード当接部と、
   前記カード当接部の幅方向外側への位置移動に伴って、前記軸を回動可能に支持する軸支持位置から、前記軸との干渉が起こらない非干渉位置へ位置移動する軸支部を備えた請求項３記載のカードコネクタ。
5. 前記上下一対の軸に対して単一のホルダを備え、上下別個の軸に対して個別の前記カード当接部と前記軸支部を有する請求項４記載のカードコネクタ。

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