JP2007227078A - カードコネクタの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】カードコネクタを回路基板に実装するとき、実装の信頼性を向上させることができる取付構造を提供する。
【解決手段】ハウジング２０と、ハウジング２０に装着された金属製のカバー５０とを有するカードコネクタ１０を回路基板Ｂに取り付ける構造であって、ハウジング２０に設けられた圧入溝２２ａと、圧入溝２２ａに圧入され、その基部３４ａが圧入溝２２ａに保持されると共に脚部３４ｂが回路基板Ｂに形成されたスルーホール１００を貫通し得るように形成された金属製の固定ピン３４と、カバー５０に形成された舌片部５３とを備え、カバー５０をハウジング２０に組み付けることで、カバー５０の舌片部５３が固定ピン３４の基部３４ａに圧接されて両者が導通され、且つ固定ピン３４の脚部３４ｂを回路基板Ｂのランド部１０１に実装した。
【選択図】図４

Description

本発明は、カードコネクタを回路基板に取り付ける構造に係り、殊に取付信頼性を向上させることができるカードコネクタの取付構造に関する。

近年、色々な用途に種々の形式の接触式カードが広く用いられている。このカードは、その表面に導電接点部が露出されており、回路基板に取り付けられたカードコネクタに該カードを挿入することによってこの接点部が同コネクタの端子に圧接され、両者が電気接続され、もってカードと回路基板側との情報交信ができるようになっている。

そしてこの種のカードコネクタは、その上記端子を回路基板のランド部に半田付け実装すると共に、コネクタそのものも、直接、同回路基板に取り付け固定し、或いは該端子を覆う如く配された金属製のカバーと一緒にコネクタそのものを同回路基板に取り付け固定し、上記カードの挿抜の際の応力に対応できるようにしている。そして後者の場合には、該カバーの一部を別のランド部に接続してアースに落とし、電磁波や静電気の影響を排除し得るようにしている。

上記カードコネクタの回路基板への取付構造としては、例えば特開平１０−１２５４０２号公報（特許文献１）に示された如きボルト・ナット方式や、特開２００３−２１７７３８公報（特許文献２）に示されたような表面実装方式、或いは特開平１０−３１２８５４号公報（特許文献３）に示されたようなディップ方式などが良く知られている。

特許文献１に記載のボルト・ナット方式は、回路基板への取り付けにボルト・ナットを用いるため、カードコネクタの取り付けは強固で高い信頼性が得られるものの、部品点数が増加し、且つ取り付け工数も多くなると言う欠点があった。

特許文献２に記載の表面実装方式は、ハウジングにこれを覆うようにして装着される金属製のカバーの四隅にタブを延設し、これらタブを回路基板にリフロー半田付けするもので、ハウジングに植設した端子の回路基板へのリフロー半田付けと同時にこのタブの回路基板への半田付けもでき、取り付け作業性に優れるものの、現実的には上記カバー成形時に生じる歪み等に起因して上記タブ間の平面精度が確保し難く、一部のタブが回路基板から浮き上がってしまい、旨く半田付けできない（取り付け不良）と言う懸念があった（但し、特許文献２には、これら表面実装に関する記述はない）。

特許文献３に記載のディップ方式は、略平板状に形成された金属製のフレームの四隅に取付片を突設し、これら取付片を回路基板に形成したスルーホールに挿入し、その裏側から該取付片をディッピング半田付けするもので、高い取り付け信頼性が得られる上、部品点数の増加等も無いものの、上記表面実装方式におけるタブの回路基板からの浮き上がりと同様に、各取付片のスルーホールへの挿入深さが不揃いとなり、取り付け不良の懸念を払拭できなかった（但し、特許文献３には、これらディッピングに関する記述はない）。

特開平１０−１２５４０２号公報 特開２００３−２１７７３８号公報 特開平１０−３１２８５４号公報

文献２の表面実装方式や文献３のディップ方式におけるタブや取付片の回路基板からの浮き上がりは、カードのサイズが大きくなるほど顕著に表れ易く、殊に種々あるカードの中で、その幅：５４．０ｍｍ、長さ：８５．６ｍｍのように大型のカードにあっては、深刻な問題であった。何故なら、カードが大型になると、前述した文献２の金属製カバーや文献３の金属製フレームの歪みが抑え難くなり、そこから延設されるタブや取付片の不揃いが顕在化するからである。

また、文献２、３に記載の表面実装方式やディップ方式等のようにタブや取付片を回路基板に半田付けするに際しては、その半田濡れ性を確保するため、これらタブや取付片に半田メッキ等を施す必要があるが、この部分にのみ同メッキを施す場合には、その他の部位にメッキ液が触れないようにマスキングを施さなければならず、工程が増えてコストアップを招く。

コストアップを回避すべく、文献２の金属製カバーや文献３の金属製フレームの全面にこのメッキを施してしまうと、カードの挿抜の度に該メッキ面がカードによって擦られ、メッキ削れが生じてカードの挿抜動作が渋くなると言った現象が現れ、これも解決を迫られた問題点であった。

本発明はこれらの点に鑑みて成されたものであり、その目的は、カードコネクタの取付構造に関し、上記タブや取付片の浮き上がりの問題、上記メッキの問題を解決し、高い取り付け信頼性を発揮できる同取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明は、ハウジングと、該ハウジングを覆う金属製のカバーと、該カバーと上記ハウジングとによってカードを収容し得るように形成された収容空間とを有するカードコネクタを回路基板に取り付ける構造であって、上記ハウジングに設けられた圧入溝と、該圧入溝に圧入され、その基部が該圧入溝に保持されると共に脚部が上記回路基板に形成されたスルーホールを貫通し得るように形成された金属製の固定ピンと、該固定ピンに対応して形成された上記カバーと一体の舌片部とを備え、上記カバーを上記ハウジングに組み付けることで、上記カバーの上記舌片部が上記固定ピンの上記基部に圧接されて両者が導通され、且つ上記固定ピンの上記脚部を上記回路基板の上記スルーホールに設けられたランド部に実装したものである。

上記圧入溝が、上記ハウジングの幅方向側部に外方に向けて形成された開口部に連通されており、上記舌片部が、該開口部を介して上記固定ピンの上記基部に圧接されることが好ましい。

上記脚部が、上記回路基板のランド部にディッピング半田付けされることが好ましい。

上記舌片部は、上記カバーの一部を打ち抜くことで片持梁状に形成され、その自由端が上記カバーの上記ハウジングへの押し込み方向と逆方向に指向されていることが好ましい。

本発明によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）カードコネクタを回路基板に取り付けるための固定ピンを、カバーから切り離してハウジングに圧入固定したので、固定ピンの位置精度がカバーの歪みとは無関係となり、固定ピンがカバーの歪みによって浮き上がるといった問題が生じることはなく、高い取り付け信頼性を発揮できる。殊に、カバーの歪みが顕在化する大型カード用のカードコネクタの取付構造に好適となる。
（２）固定ピンがカバーから切り離されているため、固定ピンのみを半田濡れ性を確保するためのメッキを施すことができ、マスキング等が不要となって低コストとなる。また、固定ピンをメッキする際にカバーがメッキされることはないため、カバーのメッキがカード挿抜によって削れてカードの挿抜動作が渋くなるといった問題が生じることはない。
（３）金属製のカバーがその舌片部を介して金属製の固定ピンに導通され、その固定ピンが回路基板のランド部に実装されているので、このランド部をアースすることで電磁波や静電気の影響を排除できる。

以下、本発明の好適実施形態を添付図面に基づいて説明するに、図１において、カードコネクタ１０は、ハウジング２０と、そこに植え込まれた複数の端子４０と、該ハウジング２０を覆うカバー５０（後方カバー５１と前方カバー５２の二片）と、プッシュ・プッシュ機構７０とを備え、且つそこに一点鎖線で示すカードＣを収容し得る収容空間８０を形成している。なお、上記カバー５０は二片に分離したものでなくても良い。

より詳細に説明するに、上記ハウジング２０は、図２に示す如く、ポリフェニレンサルファイドなどの合成樹脂をモールド成形して成るほぼ矩形状の薄型の部材で、カードＣの挿入方向に平行なカードガイド２１を有する一対の縦枠２２と、上記端子４０が植設される第１基部２３と、それに連接していて上記プッシュ・プッシュ機構７０並びにストッパーレバー６０が設けられた第２基部２４と、前記前方カバー５２と共同してカード挿入口９０を形成する横枠２５とを備えると共に、その剛性を要しない部分にリブ２６を残して肉厚を減じたり、或いは樹脂部材を除去（記号２７で示す）して軽量薄型構造としてある。

勿論、上記カード挿入口９０の幅と高さ（厚さ）は、挿入されるカードＣの幅と厚さ（高さ）に対応させてあることは言うまでもない。
そして、上記第２基部２４には前記プッシュ・プッシュ機構７０のハートカム用のカム溝７１が形成されている。

そして該プッシュ・プッシュ機構７０は、上記カム溝７１の他、該溝７１に遊嵌するピン７２と、同ピン７２を支承しながらカードＣの挿抜方向に摺動可能なスライダ７３と、該スライダ７３をカード排出方向に付勢するリターンスプリング７４などから成っている。

図２に示すように、上記スライダ７３は、例えば極薄いステンレス等の金属板をプレスによって成形したもので、前記ハウジング２０に設けたレール２９に対応するスリット７６と、周囲を切り取って形成され、且つ前記ピン７２を支承し得る片持ち梁状の舌片部７７と、前記リターンスプリング７４を係止する係止部７８と、挿入されたカードＣの先端が当接し得る当接部７９とに加え、更に前記ストッパーレバー６０の端部６１が係合し、且つ該レバー６０を揺動させるための折曲スリット７６ａを有している。

なお、この実施態様では、上記スリット７６と折曲スリット７６ａとを連ねてあるが、これを別異のものとすることもできる。

上記ストッパーレバー６０は、例えばステンレス板のプレス成形部材で、上記端部６１の反対側端部にフック部６２を有しており、また前記ハウジング２０に設けた軸部３１にその一部が回動自在に支承されていて、前記スライダ７３が押込まれて行って上記端部６１が前記スリット７６との係合から折曲スリット７６ａへの係合に切り替わる際、上記軸部３１回りに回動して上記フック部６２が前記カード挿入口９０に飛び出し、挿入されたカードＣの後端に当接できるようになっている。

前記端子４０は、例えばリン青銅の如き導電材のプレス成形部材で、前記ハウジング２０の第１基部２３に設けた端子溝３２に複数、植設されており、その接触部４１が挿入されて来るカードＣの表面に圧接し得るよう、同基部２３の上面３３から突き出している。また、該端子４０のテール部４２は、図示せぬ回路基板の表面のランド部にリフロー半田付けされて実装される。

図１及び図２において、３４は固定ピンで、前記縦枠２２に設けた圧入溝２２ａに嵌入・貫通されており、図５に示すように、コネクタ１０を実装する回路基板Ｂに形成したスルーホール１００に嵌め込まれ、その裏面のランド部１０１にディッピング半田付けされて固定される。なお、１０２は半田フィレットである。

より詳細には、圧入溝２２ａは、左右の縦枠２２にカード挿抜方向に間隔を隔てて複数（図例では三個ずつ）形成されており、これらの溝２２ａに圧入される固定ピン３４は、図３にも示すように、圧入溝２２ａに圧入保持される基部３４ａから二本の脚部３４ｂを延設すると共に、該基部３４ａの側部にやじり部３４ｃが設けてあり、該やじり部３４ｃが上記圧入溝２２ａに嵌合し、且つ同脚部３４ｂが同圧入溝２２ａを貫通して上記スルーホール１００に遊嵌・突出し、半田付けされ、もってハウジング２０を回路基板Ｂに固定するようになっている。

また、図１に示すように、前記カバー５０（後方カバー５１、前方カバー５２）は、例えばアルミニュウム板やステンレス板をプレス成形した部材で、天井部５０ａとそこから垂直に屈曲した側面部５０ｂとを備えていてその幅方向の断面形状はほぼコの字形を呈している（図４、図６参照）。そして後方カバー５１はハウジング２０の第１、第２基部２３、２４を覆い、前記端子４０及びにプッシュ・プッシュ機構７０を保護すると共に、第１基部２３の上面３３との間に適確な間隔を保持し、挿入されて来たカードＣを上記端子４０の接触部４１に押圧する役割を演ずる。また前方カバー５２はハウジング２０の横枠２５と共同して前記カード挿入口９０を形成している。

また図４に示すように、上記カバー５０の側面部５０ｂには、その周囲を打ち抜いて形成された片持ち梁状の舌片部５３が設けてあり、ハウジング２０にこのカバー５０を組み込んだ際、該舌片部５３が前記圧入溝２２ａに連通した開口部２２ｂを介してそこに嵌入された固定ピン３４の基部３４ａに圧接し、該カバー５０とピン３４とを導通し、回路基板Ｂに用意したランド部１０１（図５）にアースして電磁波や静電気の影響を排除している。

詳述するに、開口部２２ｂは、圧入溝２２ａに対応させて、ハウジング２０の縦枠２２の幅方向側部に外方に向けて形成されており、舌片部５３は、開口部２２ｂに対応させて形成されており、その自由端５３ａが該カバー５０のハウジング２０への挿入方向（図４の下方向）と逆側に指向されている。また、該自由端５３ａは、一旦幅方向内側に折曲された後、僅かに幅方向外側に向けられている。

また、図６に示すように、上記カバー５０には、その側面部５０ｂに設けた窓部５４を、ハウジング２０の縦枠２２に形成した凸部３５に係合させるなどしてカバー５０とハウジング２０の一体化が達成されている。

カードＣの挿抜の動作、即ちハートカムを含むプッシュ・プッシュ機構７０の動作については、例えば前記特許文献２に記載されたそれと基本的に変わるところがない一般的なものなので、その説明を省略する。

以上のような構成の本実施形態に係るカードコネクタ１０にあっては、先ず図２に示すハウジング２０の端子溝３２に端子４０を植設し、次に上記圧入溝２２ａに固定ピン３４を上方から圧入してその脚部３４ｂを下面側に貫通・突出させ、続いて図１に示すカバー５０をその上に被せ、図４及び図６に示すようにカバー５０に形成された窓部５４に上記ハウジング２０の凸部３５を嵌め込むと同時に、該カバー５０の舌片部５３を開口部２２ｂを介して固定ピン３４の基部３４ａに当接（圧接）させ、コネクタ１０の組立を終える。

この場合、実際のハウジング２０へのカバー５０の組み付けは、単にそれをハウジング２０に被せて押さえ込むだけで完了する。なぜなら、図６から明らかなように、上記凸部３５は外側・下向きに傾斜しており、また図４に示すように上記舌片部５３は内側・上向きに折曲しているから、該カバー５０をハウジング２０へ押し込んで行く際にカバー５０の側面部５０ｂは容易に幅方向外側に弾性変形し、また舌片部５３の自由端５３ａが障害となることもなく、上記凸部３５を乗り越え、且つそのバネ力で復元し、窓部５４が凸部３５と係合すると同時に舌片部５３が前記基部３４ａに圧接するからである。

そしてコネクタ１０の回路基板Ｂへの取り付けに当たっては、基板Ｂの上面の図示しないランド部（端子４０のテール部４２に対応して設けられている）に半田ペーストを塗布し、図５に示すように、同基板Ｂに形成したスルーホール１００に前記固定ピン３４の脚部３４ｂを挿通し、以って端子４０のテール部４２を上記ランド部に位置付け、リフロー半田付けすると共に、上記基板Ｂの裏面に突出した上記脚部３４ｂをディッピング半田付けしてその周囲に用意された別のランド部１０１に固定し、実装を完了する。

したがって、コネクタ１０のハウジング２０は固定ピン３４をもって回路基板Ｂに固定され、該固定ピン３４は回路基板Ｂに対してディッピング半田付けされているので、その取り付け信頼性は前述の表面実装方式のそれに比べて向上させることができる。

そして、このコネクタ１０の回路基板Ｂへの取り付けの際、上記固定ピン３４はカバー５０とは別のものとして用意されているので、前述の特許文献２の表面実装方式或いは特許文献３のディップ方式などにおけるタブや取付片の回路基板からの浮き上がり現象は生ぜず、これに起因する取付不良、アース不良などが起きる懸念を減少させることができる。

すなわち、カードコネクタ１０を回路基板Ｂに取り付けるための固定ピン３４を、カバー５０から切り離してハウジング２０に圧入固定したので、各固定ピン３４の位置精度がカバー５０の歪みとは無関係となり、固定ピン３４がカバー５０の歪みによって浮き上がるといった問題が生じることはなく、高い取り付け信頼性を発揮できる。殊に、カバー５０の歪みが顕在化する大型カード用のカードコネクタ１０の取付構造に好適となる。

なお、上記カバー５０のみならず、前記ハウジング２０もその製造時等に多少歪み、上記浮き上り現象を引き起こす可能性が少なからずあるが、上記固定ピン３４はハウジング２０とは切り離されて独立したものとして用意されているので、各固定ピン３４の前記圧入溝２２ａへの挿入深さを調整することにより、ハウジング２０の歪みの影響も少なくすることができる。

また、文献２、３に記載の方式においては、タブや取付片を回路基板に半田付けするに際してその半田濡れ性を確保するため、これらに半田メッキ等を施す必要があるところ、本実施形態では、前記カバー５０とは独立した固定ピン３４そのものにのみ同メッキを施せば良く、メッキ面積をミニマム化できると共に非メッキ部分のためのマスキング工程を省略できるので、コストダウンを図ることができる。また、固定ピン３４をメッキする際にカバー５０がメッキされることはないため、カバー５０のメッキがカードＣの挿抜によって削れてカード挿抜動作が渋くなるといった問題が生じることもない。

さらに、上記凸部３５は外側・下向きに傾斜しており、また上記舌片部５３は内側・上向きに折曲しているから、カバー５０をハウジング２０へ押し込んで行く際、カバー５０の側面部５０ｂは容易に弾性変形し、また舌片部５３の自由端５３ａが障害となることもないので、ハウジング２０へのカバー５０の組み付けは、極めて簡単である。

加えて、前記圧入溝２２ａは縦枠２２の側面に形成された開口部２２ｂと連通されており、且つ舌片部５３をカバー５０の側面部５０ｂに開口部２２ｂに対応させて設けたので、上記押し込みのワンアクションによって該舌片部５３と上記固定ピン３４との導通も果たされ、該カバー５０のアースの準備も整えられることになる。すなわち、金属製のカバー５０がその舌片部５３を介して金属製の固定ピン３４に導通され、その固定ピン３４が回路基板Ｂのランド部１０１に実装されているので、このランド部１０１をアースすることで電磁波や静電気の影響を排除できる。

なお、図示実施例のコネクタ１０は、その端子４０のレイアウトから所謂ＩＣカードＣ用のコネクタに適用されたものであると理解されようが、そして同カードＣに最適ではあるものの、これ以外のカードへの応用を妨げるものではない。

また、同図示実施例のコネクタ１０は、プッシュ・プッシュ機構７０を備えたものとして説明したが、これ以外のエジェクト機構を備えたコネクタに対しても、本発明は勿論、有効である。

さらに、同図示実施例のコネクタ１０は、カバー５０が後方カバー５１と前方カバー５２とから構成されたものとして説明したが、斯様にする事によって材料費の削減効果が期待でき、且つカードＣの存在を容易に目視確認できるものの、一体のカバー５０であっても良い。

加えて、同図示実施例の説明では、端子４０はリフロー半田付け、固定ピン３４はディップ半田付けとして説明したが、両者ディップ半田付けであっても構わない。

本発明の好適実施形態に係るカードコネクタの全体斜視図である。 図１のカードコネクタからカバーを取り外した同斜視図である。 図１又は図２に現れる固定ピンの拡大斜視図である。 図１のIV−IV線矢視断面拡大斜視図である。 上記固定ピンの回路基板への実装の様子を示す側断面図である。 図１のVI−VI線矢視断面拡大斜視図である。

符号の説明

１０ カードコネクタ
２０ ハウジング
２２ａ 圧入溝
２２ｂ 開口部
３４ 固定ピン
３４ａ 基部
３４ｂ 脚部
５０ カバー
５３ 舌片部
５３ａ 自由端
８０ 収容空間
１００ スルーホール
１０１ ランド部
Ｃ カード
Ｂ 回路基板

Claims (4)

1. ハウジングと、該ハウジングを覆う金属製のカバーと、該カバーと上記ハウジングとによってカードを収容し得るように形成された収容空間とを有するカードコネクタを回路基板に取り付ける構造であって、
   上記ハウジングに設けられた圧入溝と、該圧入溝に圧入され、その基部が該圧入溝に保持されると共に脚部が上記回路基板に形成されたスルーホールを貫通し得るように形成された金属製の固定ピンと、該固定ピンに対応して形成された上記カバーと一体の舌片部とを備え、
   上記カバーを上記ハウジングに組み付けることで、上記カバーの上記舌片部が上記固定ピンの上記基部に圧接されて両者が導通され、且つ上記固定ピンの上記脚部を上記回路基板の上記スルーホールに設けられたランド部に実装したことを特徴とするカードコネクタの取付構造。
2. 上記圧入溝が、上記ハウジングの幅方向側部に外方に向けて形成された開口部に連通されており、上記舌片部が、該開口部を介して上記固定ピンの上記基部に圧接された請求項１に記載のカードコネクタの取付構造。
3. 上記脚部が、上記回路基板のランド部にディッピング半田付けされた請求項１又は２に記載のカードコネクタの取付構造。
4. 上記舌片部は、上記カバーの一部を打ち抜くことで片持梁状に形成され、その自由端が上記カバーの上記ハウジングへの押し込み方向と逆方向に指向されている請求項１〜３いずれかに記載のカードコネクタの取付構造。
   

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