JP2010287389A - カードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】カードが適正位置に装着された際にスイッチ機構が作動してカードを検出し、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムを必要としないプッシュ−プッシュ式のカードコネクタを提供する。
【解決手段】カードの挿脱方向に移動可能であるスライド部材２１と、スライド部材２１をカード挿入口側に付勢する付勢部材２２と、スライド部材２１に設けられたカム溝２５内を相対的に摺動する摺動端２６ａとボディ２側に支持される支軸端２６ｂとを有するピン部材２６とを備え、摺動端２６ａがカム溝２５に形成されたロック部Ｌで係止することによって、カードが適正位置で保持されるカードコネクタであって、摺動端２６ａのロック部Ｌでの係止時に、摺動端２６ａがスライド部材２１に付勢部材２２の付勢方向に押されると、支軸端２６ｂによって操作されるスイッチ機構Ｍを有するカードコネクタ。
【選択図】図２

Description

本発明は、カードが適正位置に装着されたときにスイッチ機構が作動するプッシュ−プッシュ式のカードコネクタに関する。

従来のカードコネクタとして、いわゆるプッシュ−プッシュ機構を採用したものがある。このプッシュ−プッシュ式のカードコネクタとして、例えば特許文献１に記載されているように、カードコネクタのボディ内に配置されたスライド部材、スライド部材を付勢する付勢部材、スライド部材に形成されたハート状のカム溝及びカム溝に係合するピン部材（カムピン）等から構成されるものが知られている。

上記のカードコネクタにおいては、カードをボディの最奥部まで押し込んだ後に押し込み力を解放すると、ピン部材がカム溝の所定箇所で係止することによってカードがボディ内の適正位置で保持される。この状態から再度カードを押し込むとカードの保持状態が解除され、その後に押し込み力を解放すると付勢部材によってスライド部材とともにカードが押し戻され、排出される。このようなプッシュ−プッシュ機構により、カードを簡単かつ安全に着脱することが可能となっている。

特開２００８−８４６２３

特許文献１に記載のカードコネクタにおいては、カードを検出するカード認識スイッチが、ボディの奥側に設けられた２枚の板バネからなっている。カードがボディの奥側まで押し込まれたときに２枚の板バネが接触することにより、スイッチがオン状態になりカードが挿入されたことを検出する。

上記のカード認識スイッチは、カードを押し込む途中でスイッチがオン状態となるため、その後カードが最奥部まで押し込まれ、付勢部材によってカードが押し戻されて適正位置に至るまでの過程において終始オン状態が維持される。スイッチがオン状態のままでカードが動くと、カードコネクタに設けられたコンタクトとカードの接触パッドとの間の摩擦により、チャタリングやバウンスが発生する可能性がある。これに起因する不具合を解消するため、チャタリングやバウンスを処理するプログラムをカードコネクタ側に組み込む必要があり、プログラムの複雑化を招く原因となっていた。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたもので、カードが適正位置に装着された際にスイッチ機構が作動してカードを検出し、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムを必要としないプッシュ−プッシュ式のカードコネクタを提供することを目的としている。

本発明に係るカードコネクタの第一特徴構成は、カードが挿入される空間を備えたボディ内部の一側部に配置され、前記カードの挿入時に当該カードと係合し、前記カードの挿脱方向に沿って移動可能であるスライド部材と、前記スライド部材をカード挿入口側に付勢する付勢部材と、前記スライド部材に設けられたカム溝内を相対的に摺動する摺動端と、前記ボディ側に支持される支軸端とを有するピン部材とを備え、前記カードを前記ボディの最奥部まで押し込み操作した後に押し込み力を解放すると、前記スライド部材が前記付勢部材に押し戻され、前記摺動端が前記カム溝に形成されたロック部で係止することによって、前記カードが適正位置で保持され、前記カードを前記適正位置から再度押し込み操作した後に押し込み力を解放すると、前記摺動端が前記ロック部から脱し、前記スライド部材が前記付勢部材に押し戻されることによって、前記カードが前記ボディから排出されるカードコネクタであって、前記摺動端の前記ロック部での係止時に、前記摺動端が前記スライド部材に前記付勢部材の付勢方向に押されると、前記支軸端によって操作されるスイッチ機構を有する点にある。

第一特徴構成によれば、いわゆるプッシュ−プッシュ式のカードコネクタにおいて、カードが適正位置に至ったときにはじめてスイッチ機構が作動する。挿入過程ではカードを検出せず、適正位置に至ったときにのみカードを検出するため、従来のカードコネクタに必要であったチャタリングやバウンスを処理するためのプログラムが不要となる。また、本構成によると、プッシュ−プッシュ式のカードコネクタに従来から存在するピン部材をスイッチ機構の操作に利用するため、カードコネクタの大幅な変更が不要である。

第二特徴構成は、前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動に伴って回動する回動部材と、前記回動部材の回動時にボタンが押されてオン状態となる、前記ボディ側に固定されたスイッチとで構成される点にある。

第二特徴構成によれば、回動部材の形状や回動時の支点等を適切に調整することにより、支軸端の移動量がわずかであっても、スイッチを押す部分の動きを大きくすることができ、スイッチを確実にオン状態にすることができる。

第三特徴構成は、前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動によってスライドする中継部材と、前記中継部材のスライド時にボタンが押されてオン状態となる、前記ボディ側に固定されたスイッチとで構成される点にある。

第三特徴構成によれば、使用する中継部材の形状やスライド方向によって種々のスイッチを利用できるため、スイッチの選択の幅が広がる。

第四特徴構成は、前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動によって押圧される板バネと、前記板バネが押圧されたときに接触する、前記ボディ側に固定された金属接片とで構成される点にある。

第四特徴構成によれば、支軸端と板バネの間に他の部材が介在しない簡単な構成のため、コストや組立て工数の削減が可能である。また、スイッチ機構における不具合発生率の低下も期待できる。

第一の実施形態に係るカードコネクタの全体斜視図である。 第一の実施形態に係るカードコネクタの内部平面図である。 第一の実施形態に係るスイッチ機構を詳細に示すための（ａ）平面図及び（ｂ）断面図である。 第一の実施形態に係るスイッチ機構の作動状況を示す平面図である。 第二の実施形態に係るスイッチ機構の作動状況を示す平面図である。 第三の実施形態に係るスイッチ機構の作動状況を示す平面図である。

［第一の実施形態］
以下、本発明に係るカードコネクタの第一の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１はカードコネクタ１の全体の構成を示した斜視図、図２はカードコネクタ１の内部を示した平面図、図３はスイッチ機構Ｍやスライド部材２１を詳細を示すための（ａ）平面図及び（ｂ）断面図、図４はスイッチ機構Ｍの作動状況を示すための（ａ）カード押し込み時、（ｂ）カードロック時及び（ｃ）カード再押し込み時の平面図である。

カードコネクタ１はボディ２とカバー３とからなり、カバー３をボディ２に取り付けたときに形成される内部空間にカード４が挿入される。スライド部材２１は、ボディ２の内壁面に沿ってカード４の挿脱方向に移動可能に設置され、付勢部材２２によってカード挿入口側に常時付勢される。スライド部材２１は係合部材２３及び突出部２４を備えており、ハート状に形成されたカム溝２５を有している。カード４の挿入時に、係合部材２３はカード４の側面に形成された切欠部４１と係合し、また、カード４の先端が突出部２４と当接することによって、スライド部材２１がカード４と一体的に挙動することを可能とする。カム溝２５の構成については後に詳しく説明する。

ピン部材２６は「コ」字形状であり、その一端はスライド部材２１の移動時にカム溝２５内を相対的に摺動する摺動端２６ａ、他端はボディ２に設けられた係入穴２７に係入する支軸端２６ｂとなっている。支軸端２６ｂが付勢部材２２の付勢方向に移動できるよう、係入穴２７は長円形状である。また、支軸端２６ｂは、軸部材５３によってボディ２に対して回動可能に取り付けられている回動部材５２に連結されている。カードコネクタ１を組み立てた状態においては、カバー３に形成された舌片状の弾性部３１がピン部材２６を常時ボディ２の底面側に押圧し、ピン部材２６の両端がカム溝２５や係入穴２７から離脱することを防止している。

コンタクト２８は金属片からなり、カード挿入口と反対側のボディ２の奥部に設けられている。カード４の裏面に設けられた電極（図示せず）がコンタクト２８と接触することにより、カードコネクタ１とカード４とが電気的に導通可能な状態となる。この状態でスイッチ５１がオン状態となると、カード４のデータの読み取り等が可能となる。

カム溝２５は、待機レーンＧ１、挿入レーンＧ２、導入レーンＧ３、離脱レーンＧ４、排出レーンＧ５及びロック部Lからなる。カード４が挿入されていないときには、摺動端２６ａは待機レーンＧ１に位置するよう構成されている（図３）。

カード４を挿入すると、係合部材２３とカード４の側部に形成された切欠部４１とが係合するとともに、カード４の先端部が突出部２４に当接する。この状態でカード４を押し込むと、カード４と一体となってスライド部材２１はボディ２の奥部へスライドする。カード４をボディ２の最奥部まで押し込むと、摺動端２６ａは待機レーンＧ１から挿入レーンＧ２を経て、挿入レーンＧ２の終点（導入レーンＧ３の始点）に至る（図４（ａ））。

ここでカード４の押し込み力を解放すると、スライド部材２１が付勢部材２２によってカード挿入口側に押し戻される。このとき、摺動端２６ａは導入レーンＧ３に案内されてロック部Ｌで係止し、スライド部材２１はカード４とともにロックされる（図４（ｂ））。以後、このカードロック時におけるカード４の位置を適正位置と称する。

適正位置からカード４を再度押し込むと、摺動端２６ａはロック部Ｌを脱して離脱レーンＧ４の終点（排出レーンＧ５の始点）まで移動する（図４（ｃ））。

ここでカード４の押し込み力を解放すると、スライド部材２１が付勢部材２２によって押し戻され、摺動端２６ａが排出レーンＧ５を通って待機レーンＧ１に戻り、カード４が排出される。このとき、カード４の切欠部４１が係合部材２３と係合しているため、カード４がカードコネクタ１から飛び出すことはない。カード４を引っ張れば、上記の係合が解除され、カード４を取り出すことができる。

上述の摺動端２６ａの一連の動作を確実かつ円滑に行うため、カム溝２５には適切な段差を設けている。すなわち、待機レーンＧ１と排出レーンＧ５との境界位置には待機レーンＧ１の側を深くした段差Ｓ１を形成し、摺動端２６ａが待機レーンＧ１から排出レーンＧ５に進入することを防いでいる。また、挿入レーンＧ２に対して導入レーンＧ３の側を深くした段差Ｓ２を形成し、摺動端２６ａが導入レーンＧ３から挿入レーンＧ２に後戻りすることを防止している。同様に、導入レーンＧ３に対してロック部Ｌの側を深くした段差Ｓ３を、ロック部Ｌに対して離脱レーンＧ４の側を深くした段差Ｓ４を形成し、それぞれ摺動端２６ａの後戻りを防止している。

次にカード４が適正位置に装着されたことを認識するためのスイッチ機構Ｍの作動について図４に基づいて説明する。本実施形態のスイッチ機構Ｍは、スイッチ５１と回動部材５２とからなる。スイッチ５１はボタン５１ａを有しており、ボタン５１ａに押圧力が加わらない限りオフ状態を保つ。回動部材５２はアーム５２ａを有しており、通常、アーム５２ａはボタン５１ａを押圧しないが、回動部材５２の回動時にはボタン５１ａを押圧するように構成されている（図４（ａ）、（ｃ））。

図４（ｂ）のカードロック時、すなわちカード４が適正位置に至ったときには、ピン部材２６の摺動端２６ａはロック部Ｌに係止する。このとき、スライド部材２１には付勢部材２２による付勢力が働いているため、摺動端２６ａにはカード挿入口側への力が作用する。その結果、ピン部材２６の他端である支軸端２６ｂは、長円形状の係入穴２７内をカード挿入口側へと移動する。この支軸端２６ｂの移動に伴って、回動部材５２が回動し、アーム５２ａがボタン５１ａを押圧してスイッチ機構Ｍが作動する。

このようにカード４が適正位置に至ったときにのみスイッチ機構Ｍが作動するため、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムが不要となる。また、回動部材５２の回動時の支点となる軸部材５３の位置調整や、回動部材５２やアーム５２ａの形状選択等を適切に行えば、支軸端２６ｂの移動量に比して大きな移動量がアーム５２ａで得られるので、より確実にボタン５１ａを押圧することができる。

［第二の実施形態］
本発明の第二の実施形態について、（ａ）カード押し込み時、（ｂ）カードロック時及び（ｃ）カード再押し込み時のスイッチ機構Ｍの作動状況を示した図５に基づいて説明する。本実施形態はスイッチ機構Ｍを除いて第一の実施形態と同じものであるので、スイッチ機構Ｍ以外の説明は省略する。

本実施形態のスイッチ機構Ｍは、スイッチ５１と中継部材５４とからなる。中継部材５４には凹部５４ａが形成されており、この凹部５４ａの底に接触可能なように支軸端２６ｂが位置している。スイッチ５１はボタン５１ａを有しており、ボタン５１ａに押圧力が加わらない限りオフ状態を保つ。通常、中継部材５４はボタン５１ａを押圧しないが、中継部材５４のスライド時にはボタン５１ａを押圧するように構成されている。

第一の実施形態で説明したとおり、カード４が適正位置に至ると、支軸端２６ｂが係入穴２７内でカード挿入口側へと移動する。このとき、支軸端２６ｂが中継部材５４をカード挿入口側に押圧する結果、ボタン５１ａが押され、スイッチ機構Ｍが作動する（図５（ｂ））。カードが適正位置以外にあるときには、中継部材５４はスライドせず、スイッチ機構Ｍは作動しない（図５（ａ）、（ｃ））。

このようにカード４が適正位置に至ったときにのみスイッチ機構Ｍが作動するため、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムが不要となる。なお、本実施形態では中継部材５４がカード挿入口側にスライドする構成としたが、他の方向にスライドしてスイッチ５１をオン状態とさせる構成にしてもよい。

［第三の実施形態］
本発明の第三の実施形態について、（ａ）カード押し込み時、（ｂ）カードロック時及び（ｃ）カード再押し込み時のスイッチ機構Ｍの作動状況を示した図６に基づいて説明する。本実施形態はスイッチ機構Ｍを除いて第一の実施形態と同じものであるので、スイッチ機構Ｍ以外の説明は省略する。

本実施形態のスイッチ機構Ｍは、いずれも金属片である２つの板バネ５５と５６とからなる。通常、支軸端２６ｂは板バネ５５の先端近傍に位置しているのみであり、板バネ５５を押圧しないため、板バネ５５と５６とは非接触状態を保っている。

第一の実施形態で説明したとおり、カード４が適正位置に至ると、支軸端２６ｂが係入穴２７内でカード挿入口側へと移動する。このとき、支軸端２６ｂは板バネ５５を押圧し、板バネ５５と５６とが接触する（図６（ｂ））。この接触により、スイッチ機構Ｍは導通状態となる。カードが適正位置以外にあるときは板バネ５５と５６は接触せず、スイッチ機構Ｍは作動しない（図６（ａ）、（ｃ））。

このようにカード４が適正位置に至ったときにのみスイッチ機構Ｍが作動するため、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムが不要となる。また、スイッチ機構Ｍが板バネのみからなる簡単な構成のため、コストや組立て工数の削減が可能であり、不具合が発生しにくい。なお、板バネ５６の代わりに、ボディ２に対して完全に固定され、移動や変形が生じない金属接片を用いてもよい。

カードが適正位置に装着された際にスイッチ機構が作動してカードを検出し、チャタリングやバウンスを処理するためのプログラムを必要としないプッシュ−プッシュ式のカードコネクタを提供する。

１ カードコネクタ
２ ボディ
４ カード
２１ スライド部材
２２ 付勢部材
２５ カム溝
２６ ピン部材
２６ａ 摺動端
２６ｂ 支軸端
２７ 係入穴
５１ スイッチ（スイッチ機構）
５２ 回動部材（スイッチ機構）
５４ 中継部材（スイッチ機構）
５５、５６ 板バネ（スイッチ機構）
Ｌ ロック部
Ｍ スイッチ機構

Claims (4)

1. カードが挿入される空間を備えたボディ内部の一側部に配置され、前記カードの挿入時に当該カードと係合し、前記カードの挿脱方向に沿って移動可能であるスライド部材と、
   前記スライド部材をカード挿入口側に付勢する付勢部材と、
   前記スライド部材に設けられたカム溝内を相対的に摺動する摺動端と、前記ボディ側に支持される支軸端とを有するピン部材とを備え、
   前記カードを前記ボディの最奥部まで押し込み操作した後に押し込み力を解放すると、前記スライド部材が前記付勢部材に押し戻され、前記摺動端が前記カム溝に形成されたロック部で係止することによって、前記カードが適正位置で保持され、
   前記カードを前記適正位置から再度押し込み操作した後に押し込み力を解放すると、前記摺動端が前記ロック部から脱し、前記スライド部材が前記付勢部材に押し戻されることによって、前記カードが前記ボディから排出されるカードコネクタであって、
   前記摺動端の前記ロック部での係止時に、前記摺動端が前記スライド部材に前記付勢部材の付勢方向に押されると、前記支軸端によって操作されるスイッチ機構を有するカードコネクタ。
2. 前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動に伴って回動する回動部材と、前記回動部材の回動時にボタンが押されてオン状態となる、前記ボディ側に固定されたスイッチとで構成される請求項１に記載のカードコネクタ。
3. 前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動によってスライドする中継部材と、前記中継部材のスライド時にボタンが押されてオン状態となる、前記ボディ側に固定されたスイッチとで構成される請求項１に記載のカードコネクタ。
4. 前記スイッチ機構が、前記支軸端の移動によって押圧される板バネと、前記板バネが押圧されたときに接触する、前記ボディ側に固定された金属接片とで構成される請求項１に記載のカードコネクタ。

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