JP2007027016A - カードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 カード５を収容可能な上面開放のボディ１に、カバー体２を、扁平な支軸１６と、支軸１６を嵌合する嵌合溝１２であって、支軸１６の回転を許容する円形溝１３と、この円形溝１３を一端に連設して前後方向に延び、支軸１６の回転を規制して前後移動を許容する長溝１４を有する嵌合溝１２を介して、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタにおいて、カバー体２の無理開閉による支軸１６や嵌合溝１２部の変形破損を防止する。
【解決手段】 嵌合溝１２における長溝１４の下側縁１４ａを、円形溝１３に向かって下り傾斜に形成し、支軸１６を長溝１４から円形溝１２へ移動勝手にすることにより、支軸１６や嵌合溝１２部に過負荷が掛かり難くした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、チップカードやＩＣメモリカード等のカードを基板に接続するためのカードコネクタの中で、カードを収容可能な上面開放のボディに、カバー体を、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタに関する。

従来、カードを収容可能な上面開放の合成樹脂材料からなるボディと、このボディに開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けた金属板からなるカバー体とを備え、カバー体を閉じてカードをボディに収容した後、カバー体を開閉位置からその前方又は後方のロック位置にスライド移動させて、カバー体側の係合部をボディ側の係合部に係合させることにより、カバー体の自由開放を規制し、カードをボディに収容保持するカードコネクタが知られている。このカードコネクタからのカードの取出しは、カバー体をロック位置から開閉位置にスライド移動させて、カバー体側の係合部をボディ側の係合部から離脱させ、カバー体を開閉可能にすることにより行われる。

上記カードコネクタにおけるカバー体取付け構造を図１０に示している。図１０において、１００はカバー体の後端側の両側に設けられる扁平な支軸である。１０１はボディの後端側の両側に設けられて支軸１００を嵌合する嵌合溝であり、この嵌合溝１０１は、図１０（Ａ）に示すように、支軸１００の回転を許容する円形溝１０２と、この円形溝１０２に一端を連設して前後方向に延び、図１０（Ｂ）に示すように、支軸１００の回転を規制して前後移動を許容する幅一定の長溝１０３を有し、カバー体の開閉と閉じた状態での前後移動を実現にしている。（例えば、「特許文献１」参照）
特開平１１−１８５９０４号公報

本発明が解決しようとする課題は、例えば、カードコネクタからカードを取出すべく、カバー体をロック位置から開閉位置にスライド移動させる際、無理にカバー体を開こうとした場合、支軸１００が嵌合溝１０１における長溝１０３内で回転して噛込んでしまい、支軸１００やボディの嵌合溝部に過負荷が掛かり変形破損することにある。また、支軸１００が嵌合溝１０１における円形溝１０２内に位置する場合でも、カバー体に比較的小さな外力が掛るだけで、こじりによりカバー体がボディから外れてしまうことにある。

本発明は上記課題を解決するために、カードを収容可能な上面開放のボディに、カバー体を、ボディとカバー体の何れか一方に設ける扁平な支軸と、他方に設けて支軸を嵌合する嵌合溝であって、支軸の回転を許容する円形溝と、この円形溝に一端を連設して前後方向に延び、支軸の回転を規制して前後移動を許容する長溝を有する嵌合溝を介して、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタにおいて、嵌合溝における長溝の下側縁を、円形溝に向かって下り傾斜に形成し、支軸を長溝から円形溝へ移動勝手にする（逃がすようにする）ことにより、支軸や嵌合溝部に過負荷が掛かり難くした。

本発明では、合成樹脂材料からなるボディに嵌合溝を設け、金属板からなるカバー体に支軸を設ける場合、ボディには、カバー体を閉じた状態のコネクタ高さ内で、嵌合溝の上部に部分的に肉盛りを施すことが望ましい。また、支軸はバーリング加工又は絞り加工によりカバー体に形成することが望ましい。

上記構成を採用し、ボディの嵌合溝上部の肉厚を、最大でカバー体を閉じた状態のカードコネクタ高さまで厚くすると共に、支軸のストレート部分を増やすことにより、ボディ自体の強度アップを図ることができると共に、嵌合溝と支軸によるボディとカバーの接触面積を増やすことができる。そのため、支軸が嵌合溝における円形溝に位置する場合、カバー体を上方へ引っ張る垂直荷重に対して強度アップを図ることができる。また、左右方向の側方荷重に対しても、カバー体とボディとの接触面積が増えることになるため、曲げモーメントに対しても強度アップを図ることができる。よって、カードコネクタ自体の高さ及び横幅を大きくすることなく、カバー体に掛かる外力（垂直荷重や側方荷重）に対する強度アップを図ることができる。つまり、カバー体のこじりに対する強度アップを図ることができる。

本発明によれば、カードを収容可能な上面開放のボディに、カバー体を、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタにおいて、カバー体の無理開閉による支軸や嵌合溝部の変形破損を防止でき、且つ、カバー体をこじりに対して確実にボディに保持できる高い嵌合力を有するカバー体取付け構造を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態に係るカードコネクタの外観斜視図、図２は図１のカードコネクタの右側面図、図３は図１のカードコネクタのカバー体を開いた状態の外観斜視図、図４は図２のカードコネクタの背面図である。

このカードコネクタは、合成樹脂材料からなる絶縁性のボディ１と、金属板からなる導電性のカバー体２とを備えている。ボディ１は、矩形板状の底板３と、底板３の左右側縁から垂直に立上げた左右側壁４とを有し、前後側面と上面とが開放され、この開放された上面から左右側壁４の間に、図３に示したカード５（「トランスフラッシュ：TransFlash（登録商標）」）を、位置決めした状態で収容可能に形成されている。また複数（８本）の電極６が並設されているカード５の一表面に対向するボディ１の底板３には、略「へ」の字形に形成された細長い薄板金属からなるコンタクト７が、前記電極６に対応して複数本（８本）並設され、各コンタクト７の山形の一端部（自由端部）が、カード５の電極６に弾性的に接触するようになっている。コンタクト７の他端部は、図示しない基板の導体に半田接続可能に、底板３の下面（カードコネクタ底面）に面一に露出されている。なお、コンタクト７は、ボディ１の成形後にアウトサートで底板３に一体に取付けたものを図示しているが、インサート成形により底板３に一体に取付けてもよい。一方、カバー体２は、矩形板状の天板８と、天板８の左右側縁から垂下した左右側板９と、左右側板９の後端から連続して後方に向かって延ばした左右アーム部１０とを有し、前後側面と下面とが開放され、左右側板９と左右アーム部１０とを前記ボディ１の左右側壁４の外側面に重ね合わせ、天板８により前記ボディ１の開放上面を覆い、図１に示した扁平な直方体状のコネクタケース１１を構成するように、前記ボディ１に上方から嵌合可能に形成されている。

また、前記ボディ１には、左右側壁４の後端部外側面に左右嵌合溝１２が設けられている。左右嵌合溝１２は、この後端部に設ける円形溝１３と、円形溝１３を後端に連設して前方に向かって延びる前後方向に長い長溝１４と、円形溝１３から真下に向かって延び、下端を底板３の下面に開放する幅一定の導入溝１５とを有している。長溝１４の幅寸法（最大幅寸法）及び導入溝１５の幅寸法は、円形溝１３の直径より小さい寸法になっている。一方、カバー体２には、左右アーム部１０の先端側中心部に、カバー体２をボディ１に嵌合したときに、軸方向視で水平姿勢になる断面外形が長円形の扁平な左右支軸１２が一体に設けられている。左右支軸１６は、幅寸法が円形溝１３の直径よりやや小さく、厚さ寸法が長溝１４の幅寸法（最小幅寸法）及び導入溝１５の幅寸法よりやや小さい寸法になっている。

また、前記ボディ１には、左右側壁４の中間部外側面に左右ロック溝１７が設けられている。左右ロック溝１７は、上端を左右側壁４の上面に開放し、下端を底板３の下面に開放する上下方向に延びる導入溝１８と、導入溝１８を後端に連設して前方に向かって延び、下側面を底板３の下面に開放する前後方向の係合溝１９とを有している。一方、前記カバー体２には、左右側板９の前後中間部下端縁から内側に向かって水平に延びる左右係合片２０が一体に設けられている。左右係合片２０は、幅寸法が導入溝１８の幅寸法より小さく、厚さ寸法が係合溝１９の幅寸法より小さい寸法になっている。

さらに、前記ボディ１には、左右側壁４の、前端と左右ロック溝１７の間の前部外側面と、左右ロック溝１７と左右嵌合溝１２の間の後部外側面の合計４箇所に、薄板金属からなるＬ形の固定端子２１が、その一片を固着して取付けられている。固定端子２１の他片は、基板の導体に半田接続可能に、底板３の下面と面一に左右側壁４の下端部から外側に向かって突出されている。固定端子２１の上端は、左右側壁４の上面に略面一に露出されている。なお、固定端子２１は、ボディ１の成形後にアウトサートで左右側壁４に一体に取付けたものを図示しているが、前記コンタクト７と同様にインサート成形により左右側壁４に一体に取付けてもよい。一方、前記カバー体２には、天板８の前部左右両側部を部分的に切起して略上下逆「へ」の字形に形成された細長い左右板バネ２２が設けられている。左右板バネ２２は、この山形の一端部（自由端部）が、カバー体２をボディ１に嵌合したときに、前側の左右固定端子２１の上端に上方から弾性的に接触するようになっている。

そして、前記カバー体２を前記ボディ１の後端側に略垂直姿勢に保持し、左右支軸１６を縦長（垂直姿勢）にして、導入溝１５の下端開口の略真下に位置させた状態で、カバー体２を略真上に引上げることにより、左右支軸１６を導入溝１５を介して左右嵌合溝１２後端部の円形溝１３内に嵌合することができ、これにより、前記カバー体２を前記ボディ１に取付けることができる。つまりカードコネクタを組立てることができる。左右支軸１６を左右嵌合溝１２内に嵌合する場合、導入溝１５を介して、左右支軸１６やボディ１の左右嵌合溝１２部に負荷を掛けることなく簡単に行うことができるため、左右支軸１６やボディ１の左右嵌合溝１２部をカードコネクタ組立て時に変形破損するのを防止でき、カバー体２の動作不良等の不良品の発生を防止しながら、カードコネクタの高い生産性を得ることができる。

上記のように組立てられたカードコネクタは、例えば携帯電話等の電子機器の基板に表面実装することにより、各コンタクト７の他端部か基板の対応する導体に半田接続されて固着され、電気的に接続されると共に、各固定端子２１の下端部が基板に半田接続されて固着される。前側の左右固定端子２１は、これらを静電対策用のアース端子として兼用するために、基板の対応する導体に半田接続されて固着され、電気的に接続されて接地される。またこの実装により導入溝１５の下端開口が基板により閉鎖されて、左右嵌合溝１２からの左右支軸１６の抜止めが行われ、カードコネクタを組立て状態で保持することができる。

また、上記のように組立てられたカードコネクタは、左右支軸１６を左右嵌合溝１２後端部の円形溝１３内に位置させると、左右支軸１６の移動を規制して回転を許容した状態で、左右支軸１６を支点にして、カバー体２をボディ１に対して開閉することができる。これにより、カバー体２は、ボディ１に嵌合してボディ１の上面を閉鎖している閉状態から、ボディ１の後端側で略垂直姿勢に起立する開状態に開くことができ、このとき、ボディ１の上面が開放される。逆に開状態から閉状態に閉じることができ、このとき、ボディ１の上面が閉鎖される。またカバー体２を閉じた状態では、左右支軸１６を水平姿勢で左右嵌合溝１２の長溝１４に嵌込むことができるようになり、この長溝１４は左右支軸１６の回転を規制して前後方向の移動を許容するため、カバー体２は、左右支軸１６が左右嵌合溝１２後端部の円形溝１３内に位置する前記開閉位置（アンロック位置）から、左右支軸１６が左右嵌合溝１２前端部の長溝１４内に位置するロック位置に前方に向かってスライド移動させることができる。逆にロック位置から開閉位置に後方に向かってスライド移動させることができる。

また、カバー体２の開閉動作に伴い、ボディ１の左右側壁４の、左右係合片２０が干渉する部分に左右ロック溝１７の導入溝１８が位置し、左右係合片２０をボディ１の左右側壁４に干渉させることなく、カバー体２を開閉できるようになっている。この左右係合片２０は、カバー体２の開閉位置での閉動に伴い、導入溝１８の開放上端から下端部に挿入されると共に、カバー体２の開閉位置からロック位置へのスライド移動に伴い、左右ロック溝１７の係合溝１９内に挿入される。これにより、カバー体２は、ロック位置にてその開動が規制されて、ボディ１に対して閉じた状態で固定されてロックされる。ロックの解除（アンロック）は、カバー体２をロック位置から開閉位置にスライド移動させ、左右係合片２０を係合溝１９内から導入溝１８内に戻すことにより行うことができる。

さらに、カバー体２を閉じた状態では、左右板バネ２２の山形の一端部が、この左右板バネ２２の弾性変位を伴って前側の左右固定端子２１の上端に上方から弾性的に接触し、カバー体２は、前側の左右固定端子（アース端子）２１に電気的に導通接続されて、接地された状態になる。これにより、外部からの静電気による電子部品の破壊（静電破壊）が防止される。またカバー体２を閉じた状態では、前側の左右固定端子２１に対する左右板バネ２２の接触反力として、カバー体２にこれを開く方向の付勢力が掛かり、この付勢力により、左右ロック溝１７の係合溝１９内に挿入された左右係合片２０が、ボディ１の左右側壁４における係合溝１９の上側面に下方から圧接し、カバー体２をロック状態で保持している。

そして、図１、図２の実線に示すように、カバー体２がボディ１に対して閉じた状態でロックされている不使用状態のカードコネクタにカード５を装着するには、ロック位置のカバー体２を後方にスライドさせて開閉位置に移動させ、左右支軸１６を左右嵌合溝１２後端部の円形溝１３内に位置させると共に、左右係合片２０を左右ロック溝１７の導入溝１８内に位置させて、ロックを解除した状態で、カバー体２を、左右支軸１６を支点にして開動させ、図２の仮想線、図３、図４に示すように、開状態に開き、ボディ１の上面を開放し、この開放上面からボディ１の左右側壁４の間にカード５を収容する。この後、上記とは逆に開閉位置のカバー体２を、左右支軸１６を支点にして閉動させ、カバー体２によりカード５を押下げながら、閉状態に閉じ、ボディ１の上面を閉鎖した状態で、開閉位置のカバー体２を前方にスライドさせてロック位置に移動させ、左右支軸１６を左右嵌合溝１２前端部の長溝１４内に位置させると共に、左右係合片２０を左右ロック溝１７の係合溝１９内に位置させて、カバー体２をボディ１に対して閉じた状態でロックすることにより行うことができる。このように、カードコネクタ５に装着されたカード５は、ボディ１の底板３とカバー体２の天板８の間に挟まれた状態で、ボディ１の左右側壁４の間に収容保持されて、カード５の電極６をこれに対応するコンタクト７の山形の一端部に接触保持させている。これにより、カード５と基板とがコンタクト７を通じて電気的に接続されて、これらの間で信号やデータの入出力が行えるようになっている。なお、このカードコネクタからのカード５の取出しも、上記の不使用状態のカードコネクタにカード５を装着するときと同じ操作で行うことができる。ここで、カード５が装着されたカードコネクタの閉じた状態のカバー体２には、これを開く方向に、前側の左右固定端子２１と左右板バネ２２との接触圧に加え、カード５の電極６とコンタクト７との接触圧がカード５を介して掛けられている。

次に、上記のようにカード５を収容可能な上面開放のボディ１に、カバー体２を、カバー体２の後端側の左右両側に設ける扁平な左右支軸１６と、ボディ１の後端側の左右両側に設けて左右支軸１６を嵌合する左右嵌合溝１２であって、左右支軸１６の回転を許容する円形溝１３と、この円形溝１３を後端に連設して前後方向に延び、左右支軸１６の回転を規制して前後移動を許容する長溝１４を有する左右嵌合溝１２を介して、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタにおいて、カバー体２の取付け構造、つまりボディ１の左右嵌合溝１２とカバー体２の左右支軸１６の特徴的構成を図５乃至図９を参照して説明する。なお、嵌合溝１２と支軸１６は左右同じ構造であるため、図５乃至図９では右側の嵌合溝１２と支軸１６のみを図示している。

第１に、図５、図６、図７（Ａ）に示すように、嵌合溝１２における長溝１４の上側縁１４ａは水平に形成する一方、下側縁１４ａは、円形溝１３に向かって上側縁１４ｂとの間隔（幅寸法）を拡大するような下り傾斜に形成している。この構成に対する比較例として、図７（Ｂ）に、下側縁１４ａ’を下り傾斜に形成していない幅一定の長溝１４’を示している。そして、例えば、カードコネクタからカード５を取出すべく、カバー体２をロック位置から開閉位置にスライド移動させる際、無理にカバー体２を開こうとした場合、図７（Ｂ）に示した下側縁１４ａ’を下り傾斜に形成していない幅一定の長溝１４’では、支軸１６が、嵌合溝１２における長溝１４’内で回転して噛込んでしまい、支軸１６やボディ１の嵌合溝１２部に過負荷が掛かり変形破損するが、図５、図６、図７（Ａ）に示した下側縁１４ａを下り傾斜に形成している長溝１４では、支軸１６に掛かる回転力を逆に利用して、支軸１６が、長溝１４の下側縁１４ａの傾斜に沿って円形溝１３へ必ず移動されるため（逃がされるため）、長溝１４内に噛込んでしまうことはなく、支軸１６やボディ１の嵌合溝１２部に過負荷が掛からないようになる。よって、カバー体２の無理開閉による支軸１６やボディ１の嵌合溝１２部の変形破損を防止することができる。

第２に、図５、図６、図７（Ａ）、図９（Ａ）に示すように、ボディ１の嵌合溝１２の上部となるボディ１の側壁４の後端部上面に、カバー体２を閉じた状態のカードコネクタ高さ内で、部分的に肉盛りを施している。第３に、図８（Ａ）、図９（Ａ）に示すように、支軸１６は、平板状のアーム部１０に下穴２４をあけて長円筒状に垂直に立上げるバーリング加工により形成している。この構成に対する比較例として、図７（Ｂ）、図９（Ｂ）に、嵌合溝１２の上部に肉盛りを施していないボディ１’を示し、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）に、張出し加工により形成した支軸１６’を示している。

そして、図７（Ｂ）、図９（Ｂ）に示した嵌合溝１２の上部に肉盛りを施していないボディ１’では、ボディ１’の嵌合溝１２上部の肉厚Ｔ２は、肉盛りが施されていない側壁４の上面までが薄く、図５、図６、図７（Ａ）、図９（Ａ）に示した、嵌合溝１２の上部に肉盛りを施したボディ１では、ボディ１の嵌合溝１２上部の肉厚Ｔ１は、前記肉厚Ｔ２に肉盛り部２３の厚みが加わるためにその分厚くなり、ボディ１自体の強度アップを図ることができる。また、図８（Ｂ）、図９（Ｂ）に示した張出し加工により形成した支軸１６’では、この支軸１６’の、先端肩部の丸みＲ１’が板厚寸法より大きくなり、この先端肩部の丸みＲ１’とアーム部１０からの立上り部の丸みＲ２’の間のストレート部の長さＳ’の軸全長に対する割合が小さく、図８（Ａ）、図９（Ａ）に示したバーリング加工により形成した支軸１６では、この支軸１６の、先端肩部の丸みＲ１は板厚寸法より小さくすることができ、この先端肩部の丸みＲ１とアーム部１０からの立上り部の丸みＲ２の間のストレート部の長さＳの軸全長に対する割合を増やし大きくすることができ、嵌合溝１２と支軸１６によるボディ１とカバー体２の接触面積（嵌合力）を、同じ溝深及び同じ軸長で増やすことができる。第２及び第３の構成により、支軸１６が嵌合溝１２における円形溝１３に位置する場合、カバー体２を上方へ引っ張る垂直荷重Ｙ（図２参照）に対して強度アップを図ることができる。また、左右方向の側方荷重Ｘ（図４参照）に対しても、第２の構成により、カバー体２とボディ１との接触面積が増えることになるため、曲げモーメントＭ（図４参照）に対しても強度アップを図ることができる。よって、カードコネクタ自体の高さ及び横幅を大きくすることなく、カバー体２に掛かる外力（垂直荷重Ｙや側方荷重Ｘ）に対する強度アップを図ることができる。つまり、カバー体２のこじりに対する強度アップを図ることができる。よって、カバー体２をこじりに対して確実にボディ１に保持できる高い嵌合力を有するカバー体取付け構造を得ることができる。なお、支軸１６は、バーリング加工に代えて絞り加工により形成しても同様の作用を得ることができる。

以上、本実施の形態は本発明の好適な実施の形態の一例を示したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。

例えば、本実施の形態では、ボディ１に嵌合溝１２を設け、カバー体２に支軸１６を設けたが、逆にボディ１に支軸１６を設け、カバー体２に嵌合溝１２を設けてもよく、この場合は、カバー体２の無理開閉によるボディ１側の支軸１６やカバー体２側の嵌合溝１２部の変形破損を防止することができる。

本発明の実施の形態に係るカードコネクタの外観斜視図である。 図１のカードコネクタの右側面図である。 図１のカードコネクタのカバー体を開いた状態の外観斜視図である。 図２のカードコネクタの背面図である。 ボディ側のカバー体取付け構造を示す外観斜視図である。 カバー体取付け構造を示す外観斜視図である。 （Ａ）はカバー体取付け構造を示す側面説明図、（Ｂ）は（Ａ）の比較例としてのカバー体取付け構造を示す側面説明図である。 （Ａ）はカバー体側のカバー体取付け構造を示す斜視断面説明図、（Ｂ）は（Ａ）の比較例としてのカバー体側のカバー体取付け構造を示す斜視断面説明図である。 （Ａ）はカバー体取付け構造を示す断面説明図、（Ｂ）は（Ａ）の比較例としてのカバー体取付け構造を示す断面説明図である。 （Ａ）は従来のカードコネクタにおけるカバー体開閉時のカバー体取付け構造を示す説明図、（Ｂ）は従来のカードコネクタにおけるカバー体スライド時のカバー体取付構造を示す説明図である。

符号の説明

１ ボディ
２ カバー体
１２ 嵌合溝
１３ 円形溝
１４ 長溝
１４ａ 長溝の下側縁
１６ 支軸
２３ 肉盛り部

Claims (3)

1. カードを収容可能な上面開放のボディに、カバー体を、ボディとカバー体の何れか一方に設ける扁平な支軸と、他方に設けて支軸を嵌合する嵌合溝であって、支軸の回転を許容する円形溝と、この円形溝を一端に連設して前後方向に延び、支軸の回転を規制して前後移動を許容する長溝を有する嵌合溝を介して、開閉可能且つ閉じた状態で前後方向に移動可能に取付けたカードコネクタにおいて、嵌合溝における長溝の下側縁を、円形溝に向かって下り傾斜に形成したことを特徴とするカードコネクタ。
2. 合成樹脂材料からなるボディに嵌合溝を設け、金属板からなるカバー体に支軸を設け、ボディには、カバー体を閉じた状態のコネクタ高さ内で、嵌合溝の上部に部分的に肉盛りを施す請求項１記載のカードコネクタ。
3. 合成樹脂材料からなるボディに嵌合溝を設け、金属板からなるカバー体に支軸を設け、支軸はバーリング加工又は絞り加工によりカバー体に一体形成する請求項１又は請求項２記載のカードコネクタ。

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