JP2006351426A - トレイタイプのカードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 トレイへのカードの出し入れを容易にするとともに、空の、すなわち、カードが入っていないトレイのカードコネクタへの収容時、イジェクト機構が動作しないようにして成るトレイタイプのカードコネクタを提供する。
【解決手段】 カードコネクタは、ケース本体と、下カバーと、カードを収容するトレイであって、前記ケース本体と前記下カバーとで形成される中空空間内を出入りするトレイと、カードを排出するためのイジェクト機構とを少なくとも備え、前記トレイを囲む４周のうち、一方の側部は開放されている。また、前記トレイを囲む４周のうち、前記開放されている一方の側部に対向する他方の側部及び後部が、一部開放されるとともに、該他方の側部及び後部の開放部分が連続しており、前記イジェクタ機構には、トレイにカードが収容されているとき該カードに当接するカード当接部が形成されている。カードコネクタは、トレイ飛び出し防止機構をさらに備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯電話機や電話機、ＰＤＡ（personal digital assistance）、携帯型オーディオ、カメラ等の電子機器や情報端末機器等に取付けられるカードコネクタに関し、より詳細には、カードをトレイに入れてカードコネクタ内への挿入、取り出しを行うトレイタイプのカードコネクタに関する。

近年、携帯電話機や電話機、ＰＤＡ（personal digital assistance）、携帯型オーディオ、カメラ等の電子機器や情報端末機器等においては、ＩＣチップと呼ばれるＩＣ部品が組込まれたＩＣカードやメモリカード等のカードの利用が非常に増大し、このようなＩＣカードやメモリカード等のカードを挿入するカードコネクタが広く求められている。

この種カードコネクタにおいて、カードコネクタの落下衝撃時のカードの飛び出しを防止し、傾斜したり、ねじれたりした状態でカードが挿抜される（その結果、カードが破損する恐れがある。）ことを避けるとともに、カードの姿勢を正しく保持し、カードの外部端子とコネクタのコンタクトとの接触を確実にするために、例えば、特許文献１に示されるような、カードが受容されるトレイを利用したトレイタイプのカードコネクタが提案されている。

特開２０００−１４８９２７号公報

従来のトレイタイプのカードコネクタにおいては、カードをトレイに入れる場合、その操作はわりと容易であるが、トレイからカードを取り出す場合、トレイの上方からカードの取り出し操作が行われるため、取り出し難い。特に、カードが薄いものや小さい場合、このことが顕著である。また、カードコネクタ内にカードが入っていないとき、トレイをカードコネクタ内に収納しておく必要がある。この場合、カードコネクタ内のカード取出しを助けるイジェクト機構が、トレイを収容することにより動作する。イジェクト機構は、カード取り出し（すなわち、トレイ引き出し）方向に付勢力を作用させる、バネなどの弾性部材を備えている。したがって、イジェクト機構が動作すると、常に弾性部材による付勢力が蓄積され、それにより、カードコネクタ内、より正確にはトレイ内にカードが入っていないときでも、カードコネクタ、より正確には、カードコネクタを構成する絶縁性材料からなるコネクタ本体に応力がかかった状態を作り出す。このような状態は、カードコネクタの構造を変形させ、あるいはトレイの収納、引き出しを困難にさせ、ひいてはカードコネクタの寿命を短くする恐れがある。また、イジェクト機構を構成する弾性部材が、常に負荷がかけられた状態になっているので、疲労により、弾性力を失い、イジェクト機構として機能しなくなる恐れもある。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、トレイへのカードの出し入れを容易にするとともに、空の、すなわち、カードが入っていないトレイのカードコネクタへの収容時、イジェクト機構が動作しないようにして成るトレイタイプの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に、本発明に係るトレイタイプのカードコネクタは、ケース本体と、下カバーと、カードを収容するトレイであって、前記ケース本体と前記下カバーとで形成される中空空間内を出入りするトレイと、カードを排出するためのイジェクト機構とを少なくとも備え、前記トレイを囲む４周のうち、一方の側部は開放されていることを特徴とする。

本発明に係るトレイタイプのカードコネクタは、前記トレイを囲む４周のうち、前記開放されている一方の側部に対向する他方の側部及び後部が、一部開放されるとともに、該他方の側部及び後部の開放部分が連続しており、前記イジェクタ機構は、トレイにカードが収容されている場合のみ動作するように構成されていることが好ましい。
前記イジェクタ機構は、具体的には、トレイにカードが収容されているとき、該カードに当接するカード当接部が形成されていることが好ましい。

前記トレイが前記中空空間内に収納されているとき、トレイが中空空間から飛び出すことを防止するトレイ飛び出し防止機構をさらに備えることが好ましい。

また、前記トレイを囲む４周のうち、後部には、前記コンタクトを逃がすための逃げ溝が形成されていることが好ましく、さらに、前記ケース本体の側壁に沿って前後方向に案内溝が形成され、前記トレイを囲む４周のうち、前記後部には、前記案内溝に嵌合する突出部が形成されていることが好ましい。

本発明に係るトレイタイプのカードコネクタは、トレイの一方の側部には壁が形成されず、開放されているので、トレイにカードを収容すること及びトレイからカードを取り出すことが容易にできる。

また、トレイの他方の側部から後部にかけても一部壁が形成されずに開放されており、イジェクタ機構は、カードが存在するときのみ動作する構成とされているので、トレイにカードがないとき、イジェクト機構が動作せず、カードコネクタ全体に余計な負荷がかからず、寿命を縮めることもない。

さらに、トレイ飛び出し防止機構を備えることで、トレイひいてはカードの抜け落ちや飛び出しを防止することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明に係るカードコネクタの概略図であって、該カードコネクタ内にトレイが完全に収納されている状態を示し、（ａ）は、上面図、（ｂ）は右側面図である。図２は、図１（ｂ）に示されるカードコネクタのＡ−Ａ概略断面図であり、カードが入っているトレイがカードコネクタに完全に収納されている状態を示す。図３は、図２と同様のカードコネクタの概略断面図であり、カードが入っているトレイの収納又は引き出しの途中の状態を示す。図４は、図２と同様のカードコネクタの断面図であり、カードが入っていないトレイがカードコネクタに完全に収納されている状態を示す。図５は、トレイにカードを装着した直後又はトレイからカードを取り出す直前のカードコネクタの斜視図であり、図６は、カードのトレイへの装着又はトレイからの取り出しの途中のカードコネクタの斜視図である。図７は、トレイの該略図であり、（ａ）は、左側面図、（ｂ）は上面図である。図８は、図５に示されるカードコネクタのＢ−Ｂ断面図である。

カードコネクタ１は、概ね、ケース本体１０、下カバー２０、ケース本体１０に組み込まれているイジェクタ機構３０、複数本のコンタクト５０、トレイ６０及びトレイ飛び出し防止機構７０を備えている。

ケース本体１０は、絶縁性合成樹脂を用いて成形される。該ケース本体１０は、天板１１、第１の側板としての左側板１２、幅広の第２の側板としての右側板１３及び後方側板１４を有し、前方（図１（ａ）において、上方、すなわち、＋Ｙ方向）及び下方（図１（ｂ）において、右方向、すなわち、＋Ｚ方向）が開放している筐体を成す。ケース本体１０は、後述する下カバー２０と重ね合わせられることで、中空で且つ前方が開放した筐体を形成する（図８参照）。ケース本体１０と下カバー２０とで形成される筐体の中空空間８０には、該筐体の前方開放部を介して後述するトレイ６０が前後方向（±Ｙ方向）に摺動自在に収納される（図８参照）。

天板１１の内側壁には、後述する複数のコンタクト５０が固定され（図１（ａ）参照）、該複数のコンタクト５０の各接点部５１に対応して、天板１１に複数の開口１５が開けられている。該開口１５を設けることにより、コンタクト５０の接点部５１が十分に変形することが可能となる。また、天板１１の内側壁には、ケース本体１０の左側板１２の内側壁に沿って前後方向（図１において±Ｙ方向）に案内溝１９が形成されている（図８参照）。この案内溝１９には、後述するトレイ６０のストッパ６５が嵌合する。さらに、ケース本体１０の幅広の右側板１３の後方には、前後方向に細長い断面矩形状の凹所１７が形成されている（図２乃至４参照）。この凹所１７内には、ケース本体１０の後方側壁１４に設けられた支持突起１６を介して後述するイジェクト機構６０が配置される。

なお、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１４ａ、１４ｂは、側板１２、１３、１４に設けられた係合突起であり、後述する下カバー２０の側板２２、２３、２４に設けられた係合開孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２４ａ、２４ｂに係合する。

下カバー２０は、板金製で、プレス加工される。底板２１、左側板２２、右側板２３及び後方側板２４を有し、前方及び上方が開放している筐体を成す。下カバー２０が、ケース本体１０を下から覆うように重ね合わせられ、上述したように、下カバー２０の側壁２２、２３、２４に設けられた係合開孔２２ａ〜２４ｂが、ケース本体１０の係合突起１２ａ〜１４ｂにそれぞれ係合することで、前方が開口した中空の筐体を形成する。なお、２５、２６は、それぞれ、左側板２２から直角に左方（図１において、左方向、すなわち−Ｘ方向）及び右側板２３から直角に右方（図１において、右方向、すなわち＋Ｘ方向）へ折り曲げられている固定部材である。該固定部材２５、２６は、カードコネクタ１が装着される機器のボードに、例えば、半田付けなどにより、固定される。また、本実施例では、下カバー２０は、板金製としたが、ケース本体と同じような合成樹脂製であってもよい。この場合、固定部材２４、２５は、下カバー２０とは別部材とし、板金製とすることが好ましい。

イジェクタ機構３０は、図２乃至４に詳細に示されるように、イジェクト部材３１、カード当接部３２、バネ支持用突部３３、及び弾性部材３４から構成される。イジェクト部材３１は、ケース本体１０の右側板１３の高さ、すなわち、ケース本体１０と下カバー２０とで形成される筐体の中空空間８０の上下方向の高さ（±Ｚ方向の長さ）にほぼ等しい厚さを有する。イジェクト部材３１は、細長い矩形状の凹所１７内を左右方向（図において±Ｘ方向）に延在する短片部３１ａとこの短片部３１ａに直交するように上記凹所１７内で前後方向（図において±Ｙ方向）に延在する長片部３１ｂとで形成され、図に示されるとおり逆Ｌ字形の形状を有する。

さらに、イジェクト部材３１には、長片部３１ｂの後方端部に、該長片部３１ｂと直交して延在するようにカード当接部３２が一体的に形成されている。カード当接部３２は、図８に示されるように、その厚さは、挿入されるカード４０の厚さとほぼ同じであり、イジェクト部材３１の長片部３１ａの上面と面一になるように形成される。このように構成されることにより、その詳細は後述されるが、カード当接部３２は、カード４０のみに当接することが理解されるであろう。

イジェクト部材３１の幅（左右方向の大きさ）は、凹所１７の深さとほぼ同じであり、またその前後方向の長さは、本実施例では、挿入されるカードの長さのほぼ半分の長さとしているがこれに限られるものではない。但し、イジェクト部材３１の長さがあまり長いとイジェクト部材３１の摺動量すなわちストロークが短くなり、結果としてトレイ６０のイジェクト量が小さくなり好ましくない。また、あまり短いと、イジェクト部材３１のストロークが大きくなり、トレイ６０のイジェクトに円滑さを欠く恐れが生じる。

さらに、該イジェクト部材３１の短片部に一体に形成されているバネ支持用突部３３とケース本体１０の後方側壁１４から突出する支持突起１６との間に、圧縮コイルバネのような弾性部材３４が配置され、イジェクト部材３１を常に前方（＋Ｙ方向）に付勢している。

なお、イジェクト機構３０は、本実施例に限られるものではなく、例えば、プッシュ・プッシュタイプのイジェクト機構であってもよいし、その他の構成を有していてもよい。要は、イジェクト機構３０のカード当接部３２が、トレイ６０に収容されているカード４０にのみ当接するようになっていればよい。

複数本のコンタクト５０は、挿入されるカード４０の外部接点であるパッド４１の配列に対応して、ケース本体１０の天板１１の内側壁に固定される。本実施例では、左右方向に４個が整列され、且つ前後方向に２列で、計８個のコンタクト５０が設けられている。コンタクト５０各々の形状は、図１（ａ）に代表的に一点鎖線で示されている。各コンタクト５０は、挿入されるカード４０のパッド４１に接触する弾性的に上下方向（図１において±Ｚ方向）に変位可能に支持された接点部５１、ケース本体１０の天板１１に固定される固定部５２及びカードコネクタ１が装着される機器のプリント回路の外部接点に半田付けなどにより接続される端子部５３を備えている。

トレイ６０は、上述したように、ケース本体１０と下カバー２０とで形成される前方が開口した中空の筐体内で前後方向に摺動自在に構成されている。トレイ６０の詳細構造が、図７に示されている。

トレイ６０は、底板部６１、前壁部６２、後壁部６６、及び右側側壁部６３を有し、カード４０を収容できるように概ね上方が開放した筐体形状を成している。しかしながら、トレイ６０は、図において左側部分には側壁は形成されず、右側の側壁部６３も後方部分は形成されておらず、後壁部６６も右方部分は形成されていない。すなわち、トレイ６０は、カード４０を収容するために４周を全て壁で囲まれてはいない。

言い換えれば、トレイ６０の左側部分は、前壁部６２と後壁部６６との間の全区間左方（図１において、−Ｘ方向）に向かって開放されている。このような構成により、カード４０をトレイに対して左側方から出し入れすることが可能となる。また、トレイ６０の右側の側壁部６３の後方部分は、トレイ６０後端からイジェクト部材３１のストロークに相当する長さ分右方（図１において、＋Ｘ方向）に向かって開放されているとともに、トレイ６０の後方の後壁部６６が、トレイ６０の右端からイジェクト部材３１のカード当接部３２が延在している長さ分後方（図１において、−Ｙ方向）に向かって開放されている。すなわち、右側側壁６３の後方部分と後壁部６６の右側部分は、連続して壁が形成されていない。このような構成により、カード４０がトレイ６０内に入っていないとき、トレイ６０を中空空間８０内に収納しても、イジェクト部材３１のカード当接部３２がトレイ６０の側壁部６３及び後壁部６６に当接することがないので、イジェクト機構３０を動作させることがない。

トレイ６０の前壁部６２には、トレイ６０のカードコネクタ１からの引き出し、又はカードコネクタ１への収納を助ける把持部６８が設けられている。該把持部６８は、トレイ６０がカードコネクタ１内に入り込んでしまうことを防止する。また、トレイ６０の前壁部６２と右側の側壁部６３とが交差する角部において、前壁部６２と側壁部６３の内側壁をつなぐ傾斜壁６７が形成されている。該傾斜壁６７は、カード４０に形成されている切欠４２に対応して形成されているもので、カード４０の誤挿入防止機構を構成している。

トレイ６０の後壁部６６には、前後方向に抜ける複数（本実施例では４個）の逃げ溝６４が形成されている。この逃げ溝６４は、ケース本体１０に取り付けられているコンタクト５０の接点部５１が後壁部６６に当たらないように設けられている。トレイ６０の後壁部６６には、さらに、ストッパ６５が設けられている。このストッパ６５は、後壁部６６の左端部であって後端部において、後壁部６６から上方に突出形成されている。このストッパ６５は、ケース本体１０に形成された案内溝１９内に嵌合し、カードコネクタ１内でのトレイ６０の摺動動作、すなわち、引き出し、収納動作を案内するとともに、トレイ６０が、カードコネクタ１から抜けることを防止する。

トレイ飛び出し防止機構７０は、振動や衝撃により、カードコネクタ１内に挿入されているカード４０が飛び出さないようにするためのものであり、ケース本体１０の幅広の右側板１３の前端部に設けられている。当該トレイ飛び出し防止機構７０については、本出願人により既にカード飛び出し防止機構として提案されており（特開２００４−８７４８０号公報参照）、ここでは簡単な説明に留める。

トレイ飛び出し防止機構７０は、概略、支持台７１、ガイドレール７２、トレイ押さえ蓋７３、保持部材７４を含んでいる。

支持台７１は、ケース本体１０に一体に成形されており、トレイ押さえ蓋７３の左右方向（図１（ａ）において、±Ｘ方向）への移動を案内するガイドレール７２が形成されている。また、トレイ押さえ蓋７３の移動を規制する保持部材７４を支持している。

トレイ押さえ蓋７３は、トレイ６０がケース本体１０と下カバー２０とで形成される筐体の中空空間８０内に収納されているとき、該トレイ６０が中空空間内８０から抜け落ちたり、飛び出したりすることを防止する。

トレイ押さえ蓋７３は、支持台７１に形成されているガイドレール７２を跨ぐ凹レール溝（不図示）が形成され、ガイドレール７２に案内されて、左右方向に移動可能に構成されている。トレイ押さえ蓋７３は、また、該トレイ押さえ蓋７３と支持台７１との間に設けられている弾性部材としての圧縮コイルバネ７５により、左方向（図１（ａ）において、−Ｘ方向）に常時付勢されている。なお、トレイ押さえ蓋７３に形成されている凹レール溝は、図２に示されるように、トレイ６０が中空空間８０内に収納され、トレイ押さえ蓋７３が左方向（−Ｘ方向）最大限に移動しているとき、トレイ６０の前壁部６２と右側の側壁部６３とが交差する角部が入り込むことを可能とする。したがって、トレイ６０は、トレイ押さえ蓋７３によりその動きを拘束され、それにより、トレイ６０のひいてはカード４０の抜け落ちや、飛び出しが防止され得る。

トレイ押さえ蓋７３には、左右方向に延在する所定の長さを有する案内溝７６がさらに形成されている。そして、支持台７１に一端が支持される保持部材７４の自由端が、該案内溝７６内を摺動する。保持部材７４の自由端が所定長の案内溝７６内を一方から他方へ摺動することで、トレイ押さえ蓋７３の左右方向の移動量が規制される。

次に、上述したような構成を有するカードコネクタ１にカード４０を装着又は取り出す動作に付き図２ないし６及び８を用いて説明する。

最初に、カード４０の取り出し動作から説明する。
図２には、カード４０が、カードコネクタ１に装着されている状態が示されている。図２に示されるように、このとき、トレイ飛び出し機構７０のトレイ押さえ蓋７３は、この状態において、トレイ飛び出し機構７０のトレイ押さえ蓋７３を弾性部材７５に抗して指先などで押すことで、図２において右方向（＋Ｘ方向）に移動させる。トレイ押さえ蓋７３が保持部材７４に規制されるまで右方向に最大限移動すると、トレイ６０は、トレイ押さえ蓋７３の拘束から解放される。このとき、図２に示されるように、トレイ６０は、イジェクト機構３０の弾性部材３４により、カード４０を介してトレイ引き出し方向（図２において、＋Ｙ方向）に付勢されているから、該弾性部材３４の付勢力により、トレイ６０は、図３に示されるように、カードコネクタ１の中空空間８０内から排出される。なお、図３に示される状態においては、カード４０は、まだトレイ６０から取り出されない。

続いて、図３の状態から、トレイ６０の把持部６８を指でつまんで、トレイ６０のストッパ６５がケース本体１０の案内溝１９の前方（図２において、＋Ｙ方向）の端部に当接するまで、トレイ６０をカードコネクタ１の中空空間８０内からさらに引き出す。図５、８に、トレイ６０のストッパ６５が案内溝１９の前方の端部に当接し、これ以上中空空間８０内から引き出せない状態が示されている。このとき、トレイ６０の図７において左側部分が開放しているため、カード４０は、この左側開放部分を介してトレイ６０から取り出されることが可能となる（図６参照）。以上のようにして、カード４０は、カードコネクタ１から取り外される。

他方、カード４０をカードコネクタ１に装着するためには、図６、図５、図３、図２の順序で行えばよい。すなわち、図６に示されるように、前方にいっぱいに引き出されているトレイ６０にその左側の開放部分からカード４０を差し入れ、該カード４０がトレイ６０に完全に収納された図５の状態から、トレイ６０を中空空間８０内に収納すべく押し込む。トレイ６０内にカード４０が存在する場合、カード４０がイジェクタ機構３０のカード当接部３２が当接する。イジェクト機構３０の弾性部材３４の付勢力に抗して、トレイ６０が中空空間８０内に完全に収納されるまでさらに押し込まれると、トレイ押さえ蓋７３が弾性部材７５の付勢力により左方向（図２において、−Ｘ方向）に移動し、トレイ６０が中空空間８０から排出されることを阻止する。

また、カード４０を入れることなくトレイ６０を中空空間８０内に収納する場合、図４に示されるように、イジェクト機構３０のカード当接部３２は、カード４０が存在しないので、弾性部材３４に抗して変位することがない。したがって、トレイ６０は、該トレイ６０に格別の力を加えることなく、中空空間８０内に簡単に収納される。このとき、トレイ６０が中空空間８０内に完全に収納されると、トレイ押さえ蓋７３が弾性部材７５の付勢力により左方向（図２において、−Ｘ方向）に移動し、トレイ６０が中空空間８０から抜け落ちたり、飛び出したりすることを阻止される。以上のことから理解されるように、カード４０が存在しない場合、トレイ６０を中空空間８０内に収納しても、イジェクト機構３０の弾性部材３４及びトレイ飛び出し防止機構７０の弾性部材７５のいずれにも負荷が課せられることが無く、カードコネクタ１の非使用時において弾性部材にかかる負荷によるカードコネクタ１の変形が防止される。

本発明に係るカードコネクタの概略図であって、該カードコネクタ内にトレイが完全に収納されている状態を示し、（ａ）は、上面図、（ｂ）は右側面図である。 図１（ｂ）に示されるカードコネクタのＡ−Ａ概略断面図であり、カードが入っているトレイがカードコネクタに完全に収納されている状態を示す。 図２と同様のカードコネクタの概略断面図であり、カードが入っているトレイの収納又は引き出しの途中の状態を示す。 図２と同様のカードコネクタの断面図であり、カードが入っていないトレイがカードコネクタに完全に収納されている状態を示す。 トレイにカードを装着した直後又はトレイからカードを取り出す直前のカードコネクタの斜視図である。 カードのトレイへの装着又はトレイからの取り出しの途中のカードコネクタの斜視図である。 トレイの該略図であり、（ａ）は、左側面図、（ｂ）は上面図である。 図５に示されるカードコネクタのＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ カードコネクタ
１０ ケース本体
２０ 下カバー
３０ イジェクト機構
４０ カード
５０ コンタクト
６０ トレイ
６１ 底板部
６２ 前壁部
６３ 側壁部
６６ 後壁部
７０ トレイ飛び出し防止機構
８０ 中空空間

Claims (6)

1. ケース本体と、下カバーと、前記ケース本体に設けられるコンタクトと、カードを収容するトレイであって、前記ケース本体と前記下カバーとで形成される中空空間内を出入りするトレイと、カードを排出するためのイジェクト機構とを少なくとも備えるトレイタイプのカードコネクタにおいて、
   前記トレイを囲む周辺のうち、一方の側部は開放されている、
   ことを特徴とするトレイタイプのカードコネクタ。
2. 前記トレイを囲む周辺のうち、前記開放されている一方の側部に対向する他方の側部及び後部が、一部開放されるとともに、該他方の側部及び後部の開放部分が連続しており、
   前記イジェクタ機構は、トレイにカードが収容されている場合のみ動作するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のトレイタイプのカードコネクタ。
3. 前記イジェクタ機構は、トレイにカードが収容されているとき、該カードに当接するカード当接部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のトレイタイプのカードコネクタ。
4. 前記トレイが前記中空空間内に収納されているとき、トレイが中空空間から飛び出すことを防止するトレイ飛び出し防止機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されるトレイタイプのカードコネクタ。
5. 前記トレイを囲む周辺のうち、後部には、前記コンタクトを逃がすための逃げ溝が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されるトレイタイプのカードコネクタ。
6. 前記ケース本体の側壁に沿って前後方向に案内溝が形成され、前記トレイを囲む周辺のうち、前記後部には、前記案内溝に嵌合する突出部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載されるトレイタイプのカードコネクタ。
   

Images