JP2006313666A - カード用ソケット組立体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 小型化が可能で電気特性に優れたカード用ソケット組立体を提供することを目的とする。
【解決手段】カードの挿入方向で長さの異なる少なくとも二種のソケット1,2を有し、ソケット後部にカードとの接触のための端子が配列して設けられ、該端子の後端側がソケットの収容空間外に後方へ突出していると共にカードC1,C2の挿入方向に対して直角に屈曲されて下方へ略同一位置まで延びる接続部4,5を形成しているカード用ソケット組立体において、複数のソケット1,2は、前端が揃えられている状態でカード挿入方向に長さが小さい順に下段から重ねられており、長い上段側ソケットの後部下面と該上段側ソケットの直下に位置する短い下段側ソケットの後端面で形成される段状領域3に、該下段側ソケットの端子の接続部4,5の少なくとも一部が収められていることを特徴とするカード用ソケット組立体。
【選択図】 図1

Description

本発明はカード用ソケット組立体に関し、特に回路基板に取り付けられる組立体であって、ソケットが回路基板の面に平行に複数段設けられている組立体に関する。
現在、パソコンなどの電子機器の機能拡張のために着脱可能に装備されるカード状電子機器として、PCカードと称されるPCMCIA規格準拠のカードが広く普及している。一方、近年、情報処理の高速化や機器の小型化に伴って、上記PCカードに比し小型で高速信号対応可能なエクスプレスカードの開発が進められている。
普及しているカードと新しく普及させるカードとが混在する時期は両方のカードの利用する可能性があるので、これに対応するために、カードを収容するソケットは、PCカード用のソケットと小型のエクスプレスカード用ソケットを積み重ねて一体化したソケット組立体として選択的に使用可能とすることが好適である。
かかるソケット組立体は電子機器の回路基板に取付けられて、ソケットに挿入されたカードと回路基板とを接続する。このような組立体としては、回路基板に面する下段にPCカード用ソケット、その上の上段に小型エクスプレスカード用のソケットを設けた二段型のものが市場に出まわっている。
これらの二つのソケットは、使用勝手のために、前端の開口が揃えて配置されている関係上、小型のエクスプレスカード用のソケットに比し、PCカード用ソケットは、後端が長く延びている。両ソケットからは、カードと接触する端子がそれぞれ後方へ突出し、これが共に直角に屈曲されていて、回路基板への接続がなされる接続部を形成している。
発見できず
しかしながら、上述した二段型のカード用ソケット組立体にあっては、機械的にも電気的にも改善の余地があった。
上述の従来のカード用ソケット組立体では、カードの挿入方向で長い寸法のPCカード用ソケットが下段に、すなわち、取付対象たる回路基板に直接に面して位置し、その上に短い寸法のエクスプレスカード用ソケットが位置しており、さらにカード挿入用開口は電子機器のパネルに対して同位置にあるので、上段のソケットの後端から延出する端子は下段のソケットの端子の外側を大きくまわるようにして延びるようになる。
これは、機械的には、上段のソケットの端子が長くなってしまい、上記カード挿入方向でのソケット組立体の寸法が大きくなることを意味する。この端子が長くなるということは、電気的には、エクスプレスカードが高速伝送を要求されるにも拘らず、伝送劣化が大きくなることを意味する。さらに、上記カード挿入方向の寸法を少しでも大きくなることを防止しようとすると、二つのソケットの端子の直角に屈曲された部分同士を接近させて位置づける必要があり、こうすると、端子においてカード相互間での電磁的影響を受けやすくなる結果となる。
本発明は、このような事情に鑑み、小型化を図りつつ、電気的特性を向上させることを可能とするカード用ソケット組立体を提供することを目的とする。
本発明に係るカード用ソケット組立体は、挿入方向での長さが互いに異なるカードを挿入するための収容空間が前端に開口して形成されるソケットを複数段をなすように重ねて一体化されたカード用ソケット組立体であって、複数のソケットはカードの挿入方向で長さの異なる少なくとも二種のソケットを有し、ソケット後部にカードとの接触のための端子が配列して設けられ、該端子の後端側がソケットの収容空間外に後方へ突出していると共にカードの挿入方向に対して直角に屈曲されて下方へ略同一位置まで延びる接続部を形成している。
かかるカード用ソケット組立体において、本発明では、複数のソケットは、前端が揃えられている状態でカード挿入方向に長さが小さい順に下段から重ねられており、長い上段側ソケットの後部下面と該上段側ソケットの直下に位置する短い下段側ソケットの後端面で形成される段状領域に、該下段側ソケットの端子の接続部の少なくとも一部が収められていることを特徴としている。
このような構成の本発明によると、必然的に生じる上記段状領域に下段側ソケットの端子の少なくとも一部が収められ、その結果、上段側ソケットの端子も後方への延出長が短くなる。したがって、ソケット組立体として、上記カード挿入方向の寸法が小さくなると共に、端子の接続部の伝送距離が短くなる。
本発明において、ソケット組立体は段状領域に少なくとも一部が収められるコネクタを有し、該コネクタはそのハウジングに複数のソケットの端子の接続部を支持する支持部が各ソケットの端子に対応して複数設けられているようにすることができる。こうすることにより、端子の接続部は上記コネクタの支持部によりしっかりと支持される。
上記支持部は、各支持部に対応して下方に向け延びるようにコネクタのハウジングに設けられた壁部に形成され、各壁部の間には、隔離空間の空気層が高速伝送における干渉の低下を図ることとなる。
本発明において、上段側ソケットと下段側ソケットのそれぞれの端子の接続部の下方に向く部分同士の間隔は、両ソケットの後端同士の間隔に等しいことが好ましい。電気的には接続部同士の間隔は大きい程好ましいので、ソケット後端子同士の間隔を最大限に利用できる。
本発明において、ソケット組立体は、ソケットが二段に設けられ、両ソケットの端子の接続部はコネクタの対応壁部の外側面に設けられた支持部で支持しているようにするならば、両接続部同士の間隔を大きくすることができる。
本発明において、各ソケットの端子の接続部をそれぞれ支持するコネクタの支持部同士間に金属板が配設されていることとするならば、両端子の接続部同士間でのシールド効果を得る。
又、本発明において、各支持部に対応して設けられたコネクタの壁部は、端子配列方向端部にて、壁部同士が側壁部で連結されていることとするならば、上記壁部の補強がなされる。
本発明において、コネクタは、下方に突出する係合用柱状部を有し、該係合用柱状部が回路基板側コネクタの対応凹部に適合していることとするならば、上記回路基板との接続の際の互の位置出しが容易に行われる。
本発明は、以上のごとく、カード挿入方向での長さが小さい順に取付対象たる回路基板から遠ざかるようにカードを重ねて配した組立体としたので、ソケットの後端側にカードの長さの差に起因して形成される段状領域を利用して端子の接続部を配置でき、その分だけ上記カード挿入方向での組立体の小型化が図れ、又、端子の接続部も最短距離の長さとすることができ、高速伝送における電気特性が改善される。
以下、添付図面にもとづき、本発明の実施の形態を説明する。
<第一実施形態>
図1には、本発明の第一実施形態として、本発明のカード用ソケット組立体の基本的形態が従来のカード用ソケット組立体と比較しつつ示されている。図1(A)は本実施形態、図1(B)は従来のソケット組立体であって、共に二段をなしてカード挿入方向(図にて横方向)での長さの異なるソケットが回路基板上に重ねられている。カードが挿入されるこれらのソケットの開口端側(図にて右側)は図示が省略されて、挿入方向先端側(図にて左側)のみが示されている。
図1(A)において、本実施形態のカード用ソケット組立体は、回路基板Pの上に配された下段側の短いソケット1とその上に配された上段側の長いソケット2とを一体的に有している。両ソケット1,2は、図示が省略された開口端がカード挿入方向で同一位置にあり、両ソケット1,2の同方向での長さの差Aが左端側にて表われている。両ソケット1,2は、図示されていない金具等により一体化されている。なお、下段側の短いソケット1は、例えばエクスプレスカード、上段側の長いソケット2はPCカードの挿入のために用いられる。
下段側のソケット1の左端面1Aと上段側のソケット2の左端部下面2Aとにより段状領域3が形成されており、この段状領域3の範囲内に下段側ソケット1の端子の接続部4が収められている。該接続部4は下段側ソケット1の左端面から左方に突出した後に下方に向け屈曲されて逆L字状をなしている。上段側ソケット2の左端面からも端子の接続部5が同様に逆L字状をなして延出している。これらの二つのソケットから延出する端子の接続部4,5は共に下方に延びて、回路基板Pの所定回路部と接続されている。又、二つのソケットから延出する端子の接続部4、5の下方に延びる部分同士の間隔Bは、図示の例では、上記二つのソケットの長さの差Aとほぼ等しくなっている。二つの接続部4,5同士は、電気的にはそれらの間隔Bが大きい程好ましいが、ソケット組立体の小型化のためには小さい方が好ましい。そこで、両条件を考慮して、接続部4,5の間隔Bをソケットの長さの差Aと等しくして、小型化を阻害しない範囲で間隔Bを最大限大きく確保している。
このような図1(A)の実施形態のソケット組立体を、同じソケット1,2を上下逆に配することとしている図1(B)に図示の従来のソケット組立体と比較すると、上記段状領域3の有効利用している本実施形態のものは明らかにカード挿入方向寸法が小さく、ソケット組立体の小型化に貢献している。又、上段側ソケット2の端子の接続部5の長さも短くなっている。図1(B)の従来のソケット組立体では、二つのソケットの端子の接続部の下方に延びる部分同士の間隔は、図1(A)の本実施形態のそれよりも狭い。したがって、本実施形態でも、仮りに同じように狭くするならば、回し(A)で二点鎖線で示されるごとく、ソケット組立体はカード挿入方向でさらに短くなる。
換言するならば、図1(A)で、実線示される接続部同士の間隔Bを広げてもなお、従来のものよりも組立体として、カード挿入方向での小型化を図れるということになる。
<第二実施形態>
本発明のより具体的なソケット組立体を第二実施形態として示す。第一実施形態では、ソケットの端子の接続部は直接回路基板に接続されていたが、本実施形態では端子の接続部は、ソケットに取付けられるコネクタそして回路基板側のコネクタを介して接続される。
図2は、本実施形態のソケット組立体の断面図であり、図3は、図2の組立体の各ソケット、コネクタ等を分離状態で示す斜視図、図4は図3の状態の各ソケット、コネクタ等をそれらのカード挿入方向で前部のみについて示す断面図である。なお、カード挿入方向を前方とし抜出方向を後方とする。
図3に見られるように、ソケット組立体は、上段側ソケット10、下段側ソケット20そしてソケット側コネクタ30を有し、回路基板Pに取りつけられている基板側コネクタ50に上記ソケット側30が嵌合するようになっている。
上段側ソケット10は、金属板を抜き加工そして屈曲加工して平角筒状をなし、後端側(図にて右端側)に開口部11が形成され、前端側に絶縁材の閉塞部材12を有している(図2参照)。上記ソケット10は、開口部11から平面形状が矩形状をなすPCカードC1を受入れる空間を内部に形成している。このソケット10の上記閉塞部材12には、複数の端子13が列をなして植設されていて、各端子13は一端側の接触部13Aがソケット内部で閉塞部材12から後方へ突出し、他端側の接続部13Bが該閉塞部材12から前方に突出した後に下方に向け屈曲されて形成されている。上記接触部13Aは、ソケット内部へ挿入される上記PCカードC1の挿入方向前端面C1Aに形成された接続孔(図示せず)に進入するようになっている。
上記ソケット10は、側端部に上記PCカードC1を排出するための機構14そしてこの機構14を駆動するとためのプッシュロッド15が備えられている。これらの機構14そしてプッシュロッド15は、本発明の要旨とするところではないので、詳述は省略する。
上記ソケット10は、PCカードC1を受け入れそして収容するためのケースとして、さらには金属板を加工して作られているのでシールド部材として機能する。このソケット10の前端面には閉塞部材12を覆うカバー部10Aが形成され、前端近傍の両側部には接片10Bが垂下して設けられている。
端子13は、図2そして図4にて紙面に直角な方向に多数配列されているが、図示の例では、端子13は二つ毎に接触部13Aが上下をなして位置し、接続部13Bは上記配列の方向で互にずれている。かくして、多数の端子13は接触部13Aは二段に配列され、接続部13Bは一列をなしている。したがって、配列方向での接触部13A同士間の間隔は、接続部13B同士間の間隔の2倍となっている。
上記上段側ソケット10の下側に位置する下段側ソケット20は上段側ソケット10と同様に、金属板を抜き加工そして屈曲加工して平角筒状をなし、後端側に開口部21が形成され前端側に絶縁材の閉塞部材22を有している(図2参照)。上記ソケット20は、開口部21からエクスプレスカードC2を受入れる空間を内部に形成している。このエクスプレスカードC2は、図2に見られるごとく、挿入方向で上記PCカードC1よりも短く、又、挿入方向先端側が幅狭で中間部から後部は幅が段状に拡がり、上記PCカードC1と同じ幅となっており、したがって、これに対応して、上記ソケット20内の空間も、このエクスプレスカードC2に適合して、挿入方向においてソケット10よりも短かく、段状をなして形成されている。上記カードの挿入方向先端側が幅狭となっているこのソケット20の上記閉塞部材22には、複数の端子23が列をなして植設されていて、各端子23は一端側の接触部23Aがソケット内部で閉塞部材22から右方向へ突出し、他端側の接続部23Bが閉塞部材22から左方に突出した後に下方に向け屈曲されて形成されている。上記接触部23Aは、その屈曲された先端部分で、ソケット内部へ挿入される上記エクスプレスカードC2(図3参照)の挿入方向先端部の上面C2Aに没入して形成された接続部(図示せず)に摺接するようになっている。
上記ソケット20は、幅広の部分の側端部に上記ソケット10の場合と同様に、上記挿入状態にあるエクスプレスカードC2を排出するための機構24そしてこの機構24を駆初するためのプッシュロッド25が備えられている。これらの機構24そしてプッシュロッド25は、本発明の要旨とするところにないので、詳述は省略する。
上記ソケット20は、エクスプレスカードC2を受け入れそして収容するためのケースとして、さらには、金属板を加工して作られているのでシールド部材として機能する。
上記ソケット10の端子13そしてソケット20の端子23を支持するコネクタ30は、絶縁材料から作られており、図2からも判るように、カード挿入方向で両ソケット10,20の後端の開口部21を揃えて配置したときに、ソケット10の前端側下面そしてソケット20の前端面で形成される段状領域(空間)に該コネクタ30の大部分が収容されるように配置されている。
該コネクタ30は、図4によく見られるように、断面が略H字状をなし、平行に上下に延びる前端壁部31と後端壁部32には、ソケット10の端子13そしてソケット20の端子23のそれぞれの下方に屈曲して延びる接続部13Bそして接続部23Bが圧入されて支持される貫通溝状の支持部33そして支持部34がそれぞれ形成されている。これらの溝状の支持部33,34は上端開口から下方に向けて幅が次第に狭くなっていて、上方から端子13B,23Bが挿入され易すく、かつ挿入が進むとしっかりと支持されるようになっている。上記支持部33,34は、後述する回路基板側コネクタの受入部との嵌合に合わせて下端側で前後方向にそれぞれ開放されていて、端子13,23の接続部13B,23Bが挿入されたとき、該接続部13B,23Bの下端部が前後方向にそれぞれ露呈されて、この露呈部分で後述の回路基板側コネクタの端子と接触できるようになっている。
上記前端壁部31と後端壁部32は、上記支持部33と支持部34との間隔がソケット10とソケット20のカード挿入方向における長さの差となっている。そして、上記前端壁部31と後端壁部32は、両者の間に空間、すなわち空気層35を形成し、さらに図4で紙面に直角な方向での端部で側壁部36(図3参照)により連結されていて、下方に開口する箱状をなしている。上記前端壁部31は、溝状の支持部33の左側で上方に突出した突壁部37を有し、この突壁部37の上面には、ソケット10のカバー部10Aの下縁を受入れる溝部37Aが形成されている。なお、側壁部の下方は一部を切り欠いてグランド端子等の通路としてもよい。
又、上壁の上面には、図3に見られるように、支柱部38,39が設けられ、ソケット10の対応孔(図示されず)そしてソケット20の対応孔26と嵌合して、コネクタ20とこれらのソケット10,20がしっかりと結合するようになっている。
一方、上記両側の側壁部36の下面側には、図6にも見られるように、角筒状の係合用柱状部40が設けられている。これらは、後述の回路基板側のコネクタ50の対応せる凹部55に係合し、コネクタ30のコネクタ50への嵌合位置を容易に定められるようになっていると共にナットで回路基板に固定する固定部を兼ねている。
上記コネクタ30が嵌合する回路基板コネクタ50は、脚部51で回路基板Pの対応孔P1(図2,図4参照)にて位置決めされるハウジング52の内部に上方に開口せる凹所としての受入部53が形成され、その両側の内壁に形成された溝部に断面が略S字状となして弾性を有する端子54が設けられ、一端側の接触部54Aが受入部53内に若干突出し、他端側の接触部54Bがハウジング52の底面へL字状に屈曲されて露呈している。上記ハウジング52には、平面形状において、上記コネクタ30の係合用柱状部40を受入れる凹部55が両側隅部に切欠き状に形成されている。
上記回路基板側コネクタ50は、ハウジングの両側の壁面にグランド端子56が設けられている。該グランド端子56はL字状をなし、上記ハウジングの壁面に沿う接触面56Aと横方向に延びる脚状の取付部56Bとを有している。取付部56Bは回路基板Pの所定の接地回路部(図示せず)に取付けられ、上記接触面56Aはソケット10の接片10Bが図5(A)の位置から図5(B)の位置へ降下して接触する。またソケット10とソケット20を金具により互に結合して、ソケット10を介してソケット20を上記接片10Bそしてグランド端子56を経て接地してもよい。
このように構成される本実施形態装置では、ソケット10とソケット20は、コネクタ30に組込まれると共に図示しない金具によって結合される。両ソケット10,20のこの金具による結合は、コネクタ30への組込みの前であっても後であってもよい。
ソケット10とソケット20は、カードの挿入方向で長さに差があるために、これらのソケット10,20が結合されるコネクタ30は、両ソケット10,20で形成される段状領域に大部分が収められてしまう。これは、ソケット組立体のカード挿入方向の寸法を小さく抑えることができるのみならず、両ソケット10,20の端子の伝送長さを短くすることができることを意味する。両ソケット10,20がコネクタ30に取りつけられて成るソケット組立体は、上記回路基板に取りつけられた回路基板側コネクタ50に上記コネクタ30が嵌合することにより、各ソケット10,20にカードが挿入された際、これらのカードが回路基板と電気的に接続されるようになる。また、段状領域の後方には、ソケット10とソケット20の幅の差による空間が生じるので、回路基板に実装する際には他の電子部品を配してもよい。
<第三実施形態>
図7に示される本実施形態では、コネクタ30において、両ソケット10,20の端子13,23の接続部13B,23B間にシールド板60が配されている点に特徴がある。
図7(B)に示されるコネクタ30のハウジングに右端壁部32には、壁厚方向の略中央位置に、図7(A)に示される金属板で作られたシールド板60を挿入するための溝41が上下に貫通して形成されており、上端側では、該溝41は後方に開放されている。
この実施形態では、ソケット20の多数の端子23は、すべてが信号端子としては用いられず、そのうち特定のいくつかがグランド端子として用いられるようになっている。シールド板60は、上端縁にて上記特定のグランド端子に対応する位置に、弾性接触部61が屈曲形成されている(図の例では特定の四つの端子に対応して形成されている)。さらに、上記シールド板60の下端縁側には、複数の長孔部62が形成され、該長孔部62はその長手方向中央部でシールド板60の下端縁に開放されていて、弾性腕部63を形成している。この弾性腕部63の下縁には下方に突出する接触部63Aが設けられている。
このようなシールド板60をコネクタ30の右端壁部32に形成された溝部41へ上方から挿入すると,図7(B)に見られるように、該シールド板60の弾性接触部61がソケット20の上記グランド端子23と接触し、かつ、接触部63Aが上記コネクタ30のハウジングから下方に突出して回路基板のグランド回路部(図示なし)と接触するようになる。
かくして、両ソケット10,20の端子13,23がシールド板により互にシールドされ、ソケット20のグランド端子23が回路基板へ接地されることとなる。
なお、シールド板を配する位置は空気層中であってもよいが、本実施形態では後端壁部32内にシールド板60を配したので空気層35の空間を広いままとすることができる。
本発明は、図示のごとくの二段のソケットに限定されずに、それ以上の複数のソケットを有している場合にも適用できる。その場合でも、最下段にカード挿入方向の長さの一番短いソケットを配し、上段に向け順に長いカードを配することとなる。
本発明の基本的形態を第一実施形態として示し、(A)は本実施形態、(B)はこれと比較して従来のソケット組立体をそれぞれ示す図である。 本発明の第二実施形態を示す、ソケット組立体の組立体後の断面図である。 図2のソケット組立体の各部を、分離して示す、斜視図である。 図2の各部について、左端部を拡大して示す断面図である。 上段側ソケットの接片と回路基板コネクタのグランド端子との関係を示す斜視図で、(A)は両者の接続前、(B)は接続後を示す。 上段側ソケットを下段側ソケットが取りつけられるコネクタの係合用柱状部と、回路基板側コネクタの凹部との関係を示す斜視図である。 本発明の第三実施形態を示し、(A)はシールド板の斜視図、(B)はこのシールド板がコネクタに取りつけられ下段側ソケットのグランド端子と接触している様子を示す断面図である。
符号の説明
1 ソケット 30 コネクタ
2 ソケット 31 前端壁部
3 段状領域 32 後端壁部
4 接続部 33 支持部
5 接続部 34 支持部
10 ソケット 36 側壁部
13 端子 40 係合用柱部
13B 接続部 50 回路基板側コネクタ
20 ソケット 55 凹部
23 端子 60 金属板(シールド板)
23B 接続部 C1(PC)カード
C2(エクスプレス)カード




Claims (8)

  1. 挿入方向での長さが互に異なるカードを挿入するための収容空間が前端に開口して形成されるソケットを複数段をなすように重ねて一体化されたカード用ソケット組立体であって、複数のソケットはカードの挿入方向で長さの異なる少なくとも二種のソケットを有し、ソケット後部にカードとの接触のための端子が配列して設けられ、該端子の後端側がソケットの収容空間外に後方へ突出していると共にカードの挿入方向に対して直角に屈曲されて下方へ略同一位置まで延びる接続部を形成しているカード用ソケット組立体において、複数のソケットは、前端が揃えられている状態でカード挿入方向に長さが小さい順に下段から重ねられており、長い上段側ソケットの後部下面と該上段側ソケットの直下に位置する短い下段側ソケットの後端面で形成される段状領域に、該下段側ソケットの端子の接続部の少なくとも一部が収められていることを特徴とするカード用ソケット組立体。
  2. ソケット組立体は段状領域に少なくとも一部が収められるコネクタを有し、該コネクタはそのハウジングに複数のソケットの端子の接続部を支持する支持部が各ソケットの端子に対応して複数設けられていることとする請求項1に記載のカード用ソケット組立体。
  3. 支持部は、各支持部に対応して下方に向け延びるようにコネクタのハウジングに設けられた壁部に形成され、各壁部の間には、隔離空間が形成されていることとする請求項2に記載のカード用ソケット組立体。
  4. 上段側ソケットと下段側ソケットのそれぞれの端子の接続部の下方に向く部分同士の間隔は、両ソケットの後端同士の間隔に等しいこととする請求項1又は請求項2に記載のカード用ソケット組立体。
  5. ソケット組立体は、ソケットが二段に設けられ、両ソケットの端子の接続部はコネクタの対応壁部の外側面に設けられた支持部で支持していることとする請求項3に記載のカード用ソケット組立体。
  6. 各ソケットの端子の接続部をそれぞれ支持するコネクタの支持部同士間に金属板が配設されていることとする請求項2、請求項3、請求項5のうちの一つに記載のカード用ソケット組立体。
  7. 各支持部に対応して設けられたコネクタの壁部は、端子配列方向端部にて、壁部同士が側壁部で連結されていることとする請求項3又は請求項5に記載のカード用ソケット組立体。
  8. コネクタは、下方に突出する係合用柱状部を有し、該係合用柱状部が回路基板側コネクタの対応凹部に適合していることとする請求項2、請求項3、請求項4ないし請求項7のうちの一つに記載のカード用ソケット組立体。
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