JP2011216439A - カードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】バネ力や挿抜耐久性を落とすことなく、かつ異物などの除去効果及び接触信頼性を向上させるようにしたカードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタを提供する。
【解決手段】カードコネクタは、カバー部材、ベース部材及び複数の弾性コンタクト片を備えるとともに、カバー部材とベース部材とによりＩＣカードを収容するカード収容空間が形成される。複数の弾性コンタクト片それぞれは、接触部、弾性変形部、固定部及び端子部を含み、接触部及びこれに続く弾性変形部が片持ち梁状に延在するように固定部を介してベース部材に固定され、弾性コンタクト片の接触部は、中心線に沿う断面形状及び該中心線に直交する断面形状が上に凸に円弧状に湾曲し、接触部表面から上方に向って突出形成された点接触部分を複数備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話機やカメラ等の電子機器に取り付けられたカードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタに関し、特に接触信頼性及び耐久性を向上させたカードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタに関する。

従来、この種のカードコネクタに用いられる代表的な弾性コンタクト片が図５に示されている。図５において、弾性コンタクト片７０の接触部７１は、長手方向に上に凸に湾曲するように形成されている。該接触部７１は、したがって、挿入されるＩＣカード（集積回路内蔵カード）の外部接点（不図示）と線接触するように構成されている。あるいは、該接触部７１が、断面線ＶＢ−ＶＢ線に沿って、さらに上に凸に湾曲され、ＩＣカードの外部接点に対して１点で点接触するように構成されている。なお、図５において、７２は、接触部７１を上下動させる弾性変形部、７３は、弾性コンタクト片をカードコネクタに固定するための固定部である。

このような線接触または一点点接触であると、弾性コンエクタト片の接触部とＩＣカードの外部接点との間に異物が挟まることにより接触不良が生じる恐れがある。このような接触不良を改善するために、特許文献１や特許文献２に示されるように複数接触が提案されてきている。

実開平０４−０１２２８０号公報 特開２００２−１００４４０号公報

しかしながら、特許文献１では、接触部の断面をＶ字形にして２点接触としていることで、接触部がエッジ形状をなすことになり、接触するＩＣカードの外部接点により弾性コンタクト片自身の接触部が削られ、ＩＣカードの挿抜に対する耐久性が低下する恐れがある。また、接触部がエッジ形状をなすことにより、接触するＩＣカードの外部接点を傷つけ、弾性コンタクト片との接触が不安定となる恐れがある。

また、特許文献２にでは、弾性コンタクト片が２つに分割されるため、分割された各弾性接触片の幅が狭まることによりバネ力が弱まり、従来の弾性コンタクト片に比べてバネ力に若干劣ることになる。そのため、ＩＣカードを複数回挿抜することにより、弾性コンタクト片によって得られる接触力が低下し、接触信頼性に問題が生じる恐れがある。

本発明の目的は、これらの問題点に鑑み、バネ力や挿抜耐久性を落とすことなく、かつ異物などの除去効果及び接触信頼性を向上させ、カードコネクタの低背化を妨げることがないようにしたカードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタを提供することにある。

本発明に係るカードコネクタ用弾性コンタクト片は、上記目的を達成するために、カードコネクタのベース部材に取り付けられ、ＩＣカードの外部接点と接触するカードコネクタ用弾性コンタクト片であって、前記弾性コンタクト片は、接触部、弾性変形部、固定部及び端子部を含み、前記接触部及びこれに続く前記弾性変形部が片持ち梁状に延在し、前記カード収容空間内に突出するように前記固定部を介して前記ベース部材に取付けられ、前記弾性コンタクト片の前記接触部は、中心線に沿う断面形状及び該中心線に直交する断面形状がいずれも上に凸に円弧状に湾曲し、前記接触部表面から上方に向って突出形成されている点接触部分を複数備えていることを特徴とする。

本発明に係るカードコネクタ用弾性コンタクト片は、また、複数の点接触部分の間に、接触部を上下方向に貫通する長孔が形成されていることが好ましい。

さらに、本発明に係るカードコネクタは、上述の弾性コンタクト片が複数取り付けられているベース部材、前記ベース部材とともに、前記ＩＣカードを収容するカード収容空間を形成するカバー部材を備えている。

本発明に係るカードコネクタ用弾性コンタクト片及びそれを備えるカードコネクタは、このように構成されることにより、複数の上に凸の点接触部分を備えることにより、対応するＩＣカードの外部接点に対して、複数箇所で点接触することが可能となる。したがって、仮に、いくつかの点接触部分が接触不良となっても、残りの点接触部分が接触を補償し、接触信頼性を向上させることが可能となる。また、ごみが接触部とＩＣカードの外部接点との間に存在しても、複数の点接触部分がＩＣカードの外部接点上を摺動することにより、ごみを排除または破壊することが可能となる。それによって、弾性コンタクト片の接触信頼性を向上させることができるとともに、ＩＣカードの外部接点を傷つけることもない。さらに、点接触部分の形状が、断面で円弧状をなしているため、ＩＣカードの挿抜に対して接触部が変形する恐れが少なくなり、点接触を維持し、従来の弾性コンタクト片よりも挿抜耐久性に優れている。また、複数の点接触部分及び弾性変形部が一体化されているため、弾性変形部の幅が広く形成され得ることになり、ＩＣカードの挿抜が頻繁に繰り返されても、弾性変形部のバネとしての機能が低下することもない。

本発明に係るカードコネクタ用弾性接触片の第１の実施形態を示し、（ａ）は、弾性接触片の斜視図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は、側面図、（ｄ）は、（ａ）のＩｄ−Ｉｄ線に沿う断面図である。 図１に示される弾性コンタクト片を備えたカードコネクタの概略図であり、（ａ）は、カバーを取り除いたカードコネクタの斜視図、（ｂ）は、同じくカバーを取り除いたカードコネクタの上面図である。 本発明に係るカードコネクタ用弾性接触片の第２の実施形態を示し、（ａ）は、弾性接触片の要部拡大斜視図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＩＩｃ−ＩＩＩｃ線に沿う断面図である。 本発明に係るカードコネクタ用弾性接触片の第３の実施形態を示し、（ａ）は、弾性接触片の要部拡大斜視図、（ｂ）は、上面図、（ｃ）は、（ａ）のＩＶｃ−ＩＶｃ線に沿う断面図である。 従来のカードコネクタ用弾性接触片を示し、（ａ）は、弾性接触片の要部拡大斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う断面図である。

以下、本発明に係るカードコネクタ用弾性コンタクト片の好ましい実施形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施形態）
最初に、ＩＣカード（以下、単に、「カード」ともいう。）が装着されるカードコネクタ５０について簡単に説明する。カードコネクタ５０は、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、カバー部材５１とベース部材５２とを備える。カバー部材５１とベース部材５２とが重ね合わされることで、ＩＣカードが収容されるカード収容空間５５が形成される。カード収容空間５５は、矢印Ｘ方向と逆の方向に向って開口し、カード挿入口として形成される。カードコネクタ５０を構成するカバー部材５１は、金属から形成され、ベース部材５２は、電気的に絶縁性の合成樹脂で形成されることが好ましい。なお、カード収容空間５５は、カードコネクタ５０が配される電子機器の筐体（不図示）の内周部とベース部材５２とによって形成されてもよい。この場合、ベース部材５２は、電子機器の筐体の内周部により覆われることになる。カードコネクタ５０は、ベース部材５２の底板５３に取付けられた複数の弾性コンタクト片１０をさらに備えている。本実施形態では、複数の弾性コンタクト片１０は、カード挿入方向（矢印Ｘ）に前後に２列に、かつ各列は、カード挿入方向に直交するとともに、各列の隣接するコンタクト片１０、１０が互いに平行となるように配置されている。また、本実施形態では、弾性コンタクト片１０それぞれは、ベース部材５２の底板５３内にインサート成形で埋め込まれることで該ベース部材５２の底板５３に固定されている。

カードコネクタのカード収容空間５５内へＩＣカード（不図示）が矢印Ｘ方向に挿入されることにより、該ＩＣカードの外部接点は、対応する弾性コンタクト片１０と電気的に接触する。それにより、ＩＣカードは、カードコネクタ５０が装着される携帯電話機、カメラ、情報端末機などの電子機器（不図示）と電気的に接続される。

本実施形態における弾性コンタクト片１０それぞれは、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、中心線Ｏ−Ｏに対し左右対称の形状を有し、接触部１１、弾性変形部１２、固定部１３及び端子部１４を備えている。本実施形態においても、弾性コンタクト片１０は、従来と同様、導電性の金属板から打ち抜き加工により一体的に形成される。

接触部１１は、ＩＣカードの外部接点と電気的に接触する部材であり、本実施形態では、ＩＣカードの外部接点と点接触し得る２つの点接触部分１１ａ、１１ｂを含んでいる。２つの点接触部分１１ａ、１１ｂは、図１（ｂ）に示されるように、中心線Ｏ−Ｏを挟んで左右対称に、かつ互いに平行に配置されている。点接触部分１１ａ、１１ｂそれぞれは、中心線Ｏ−Ｏに沿って上に凸に円弧状に湾曲するとともに、図１（ｄ）に示されるように、中心線Ｏ−Ｏと直交する断面線Ｉｄ−Ｉｄに沿って上に凸に円弧状に湾曲するように形成されている。すなわち、点接触部分１１ａ、１１ｂそれぞれは、全体として概略半球状をなして接触部１１の表面から上方に向って突出形成されている。本実施形態では、２つの点接触部分１１ａ、１１ｂは、一体に形成されており、弾性変形部１２により上下方向に弾性変位可能に支持され、ＩＣカードの外部接点に所定の接触圧力で弾性的に接触する。

弾性変形部１２は、図１（ａ）に示されるように、固定部１３から片持ち梁状に斜め上方に延在し、接触部１１を上下に弾性変位可能に支持する部材である。弾性変形部１２は、固定部１３との連結部１２ａを中心に板バネのように弾性変形し得るように形成されている。接触部１１及び該接触部１１に続く弾性変形部１２は、カード収容空間５５内に突出するように固定部１３を介してベース部材５２の底板５３に固定される。

固定部１３は、弾性変形部１２と端子部１４との間に形成される平坦な部材であって、カードコネクタ５０を構成するベース部材５２の底板５３に弾性コンタクト片１０を固定するための部材である。本実施形態では、固定部１３は、底板１３内にインサート成形により埋め込まれることで、弾性コンタクト片１０を底板５３に固定させるように構成される。具体的には、図１（ｂ）に明瞭に示されるように、固定部１３は、矩形状の平板構造をなし、底板５３に形成される矩形状の開口５３ａより若干大きい矩形状の窓１３ａを含んでいる。固定部１３の矩形状の窓１３ａの端子部１４側の辺（または、この辺に対向する辺）には、接触部１１及びこれに続く弾性変形部１２が、該窓１３ａ内を通って上下に弾性変位可能であるように、連結部１２ａを介して接触部１１及び弾性変形部１２が設けられる。この場合、底板５３の開口５３ａの大きさも、弾性コンタクト片１０の接触部１１及び弾性変形部１２が該開口５３ａを通って上下に弾性変位可能であるように設定される。

なお、固定部１３の形状は、本実施形態に限られるものではなく、弾性変形部１２から端子部１４までほぼ同一の幅で形成されるように帯状に形成されてもよい。また、固定部１３は、本実施形態のようにインサート成形で底板５３に埋め込まれることに限られるものではなく、例えば、特許文献２に示されるように、底板５３に設けられた溝などに固定部が圧入される構成を採ってもよい。

端子部１４は、カードコネクタ５０が装着される電子機器の印刷回路などの外部端子に半田付けなどにより接続される部材である。端子部１４は、固定部１３から中心線Ｏ−Ｏに沿って、外方に向って（例えば、図１（ｂ）に示されるように、接触部１１に対向して）設けられる。

本実施形態にかかる弾性コンタクト片１０は、２つの上に凸状の概略半球状の点接触部分１１ａ、１１ｂを備えることにより、対応するＩＣカードの外部接点に対して、２箇所で点接触することが可能となる。したがって、仮に一方の点接触部分１１ａまたは１１ｂが接触不良となっても、他方の点接触部分１１ａまたは１１ｂが接触を補償し、接触信頼性を向上させることが可能となる。また、ごみ（異物）が接触部１１とＩＣカードの外部接点との間に存在しても、２つの概略半球状の点接触部分１１ａ、１１ｂがＩＣカードの外部接点上を滑る（摺動）ことにより、ごみを排除または破壊することが可能となる。それによっても弾性コンタクト片１０の接触信頼性を向上させることができる。しかしながら、２つの点接触部分１１ａ、１１ｂはいずれも、概略半球状であるので、ＩＣカードの外部接点を傷つける恐れはない。さらに、２つの点接触部分１１ａ、１１ｂの形状が、Ｉｄ−Ｉｄ線に沿う断面及び中心線Ｏ−Ｏに沿う断面で円弧状をなしているため、ＩＣカードの挿抜に対して接触部１１が変形する恐れが少なくなり、点接触を維持し得る。したがって、従来の弾性コンタクト片よりも挿抜耐久性に優れている。また、２つの点接触部分１１ａ、１１ｂ及び弾性変形部１２が一体化されているため、弾性変形部１２の幅が広く形成され得ることになり、ＩＣカードの挿抜が頻繁に繰り返されても、弾性変形部１２のバネとしての機能が低下することもない。

（第２の実施形態）
本発明に係る弾性コンタクト片の第２の実施形態の要部が図３（ａ）〜（ｃ）に示されている。第２の実施形態における弾性コンタクト片２０は、長孔２１ｃを除いて上記第１の実施形態における弾性コンタクト片１０と概略同じ形状を備えている。長孔２１ｃは、接触部２１の２つの点接触部分２１ａ及び２１ｂとの間であって、中心線Ｏ−Ｏに沿って延在するように形成されている。当該長孔２１ｃは、２つの点接触部分２１ａ、２１ｂがＩＣカードの外部接点上を摺動しながら接触するときに排除又は破壊されたごみなどを下方に落下させるために形成される。したがって、長孔２１ｃは、接触部２１を上下方向に貫通するように形成されている。このような長孔２１ｃを設けることにより、接触部２１上にごみなどを残さないようにすることで、接触不良を起こす確率をさらに低下させることが可能となる。なお、その他の構造については、上述したように、第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。この場合、第１の実施形態における参照数字１０番を２０番に置き換えることで、第２の実施形態における弾性コンタクト片２０の構造を容易に理解することができるであろう。

（第３の実施形態）
本発明に係る弾性コンタクト片の第３の実施形態の要部が図４（ａ）〜（ｃ）に示されている。第３の実施形態における弾性コンタクト片３０は、３番目の点接触部分３１ｃを除いて上記第１の実施形態における弾性コンタクト片１０と概略同じ形状を備えている。３番目の点接触部分３１ｃは、接触部３１の２つの点接触部分３１ａ及び３１ｂとの間であって、中心線Ｏ−Ｏに沿って延在するように形成されている。３番目の点接触部分３１ｃは、両側に形成される２つの点接触部分３１ａ、３１ｂと同じ形状を成すように形成されており、すなわち、概略半球状に上方に向って突出形成されている。本実施形態では、さらに点接触部分を増設することにより、３箇所で点接触することが可能となり、したがって、接触信頼性をさらに向上させることが可能となる。なお、その他の構造については、上述したように、第１の実施形態と同じであるので説明は省略する。この場合、第１の実施形態における参照数字１０番を３０番に置き換えることで、第３の実施形態における弾性コンタクト片３０の構造を容易に理解することができるであろう。また、第２の実施形態のように、点接触部分３１ａ、３１ｂ及び３１ｃとの間に、中心線Ｏ−Ｏに平行に延在するように、長孔を形成してもよい。

１０、２０、３０、７０ 弾性コンタクト片
１１、２１、３１、７１ 接触部
１１ａ、１１ｂ 点接触部分
１２、２２、３２、７２ 弾性変形部
１３ 固定部
１４ 端子部
２１ｃ 長孔
３１ｃ （３番目の）点接触部分
５０ カードコネクタ
５１ カバー部材
５２ ベース部材
５３ 底板

Claims (3)

1. カードコネクタのベース部材に取り付けられ、ＩＣカードの外部接点と接触するカードコネクタ用弾性コンタクト片であって、
   前記弾性コンタクト片は、接触部、弾性変形部、固定部及び端子部を含み、前記接触部及びこれに続く前記弾性変形部が片持ち梁状に延在し、前記カード収容空間内に突出するように前記固定部を介して前記ベース部材に取付けられ、
   前記弾性コンタクト片の前記接触部は、中心線に沿う断面形状及び該中心線に直交する断面形状がいずれも上に凸に円弧状に湾曲し、前記接触部表面から上方に向って突出形成されている点接触部分を複数備えていることを特徴とするカードコネクタ用弾性コンタクト片。
2. 前記複数の点接触部分の間に、前記接触部を上下方向に貫通する長孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカードコネクタ用弾性コンタクト片。
3. 前記請求項１または２に記載の弾性コンタクト片が複数取り付けられているベース部材、
   前記ベース部材とともに、前記ＩＣカードを収容するカード収容空間を形成するカバー部材、
   を備えることを特徴とするカードコネクタ。

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