JP2014220057A - カードコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】メモリカード等のカードが挿入されるカードコネクタに関し、汎用的な形状のバネ部材を採用して、スライダがカードを押し出す際には十分な付勢力を与え、取出方向最終の停止位置にあるときは十分に弱い付勢力を与える。
【解決手段】スライダ２４と２本のコイルバネ２６，２７を有し、コイルバネ２６は、スライダ２４が取出方向（矢印Ｂ方向）にスライドした状態においてもスライダ２４を取出方向に付勢するコイルバネである。また、コイルバネ２７は、スライダ２４が挿入方向奥側にスライドした状態においてスライダ２４をコイルバネ２６と協働して取出方向に付勢するとともに、スライダ２４が取出方向にスライドして取出方向にスライドしたときには、コイルバネ２６の付勢力より弱い力で付勢するコイルバネである。
【選択図】図２

Description

本発明は、メモリカード等のカードが挿入されるカードコネクタに関する。

カードコネクタには、スライダといわゆるハートカムが採用されている、いわゆるプッシュ・プッシュタイプと称されるものがある。スライダは、カード取出排出方向にバネ付勢されており、カードが挿入されるとカードに押されて挿入方向奥側にスライドし、カード取出し時にバネ付勢により取出方向に移動する部材である。

また、ハートカムは、カードに押されて挿入方向奥側にスライドしたスライダをその状態にロックし、カードを挿入方向に再度押してスライダを挿入方向に少し動かすとロックが外れる機能を有するカムである。ロックが外れるとスライダがバネ付勢により取出方向にカードを押し出しながら移動する。

ここで、メモリカード等のカードには、電気的な接続を担うパッドが備えられている。

近年では、従来よりも多数のパッドを備えたカードが開発されており、そのカード用のカードコネクタの開発が要求されている。カードのパッドには、カードコネクタのコンタクトが接触することによって電気的な接続がなされるため、パッドの数が増加するとそれに応じてコンタクトの数も増加する。一方、１つのパッドとそのパッドに接触する１つのコンタクトとの間の接触圧は、電気的な接続を確実に行なうために適度に保つ必要がある。

このため、パッドの数が増加すると全体としての接触圧が強まることになる。カードの挿入や取出しの際はこの全体としての接触圧が抵抗となるため、その接触圧に打ち勝つだけの力を加えてカードを挿入し、また取出す必要がある。

ここで、カードが挿入された状態のスライダのロックが外れると、スライダはバネ付勢により取出方向にスライドするが、このときカードを取出方向に押しながらスライドする。このため、このスライダをバネ付勢しているバネは上記の接触圧による抵抗に打ち勝つだけの強い付勢力を与えるだけの強いバネである必要がある。スライダは、取出方向にスライドするとカードコネクタのハウジングの壁等に突き当てられた停止位置で停止する。

カードコネクタのコンタクトは、リフロー半田付け工程により回路基板に接続されることが多い。このリフロー半田付け工程の際に、カードコネクタにはかなりの熱が加わることになる。

スライダは、カードが挿入されていないときはハウジングの壁等に突き当てられた停止位置に安定的に停止させておく必要があり、したがって停止位置においてもバネ付勢は必要である。しかし、一方で、その停止位置において強い付勢力で付勢し続けると半田リフローの際の熱によりカードコネクタのハウジングがその強い付勢力に負けて変形するおそれがある。すなわち、多数のパッドを備えたカード用のカードコネクタの場合、スライダは、カードの取出しにあたっては強い付勢力を必要とし、取出方向最終の停止位置にあっては、弱い付勢力で付勢されている必要がある。

ここで特許文献１には、２本のバネを備えたＩＣカードコネクタが開示されている。また、特許文献２には、バネの付勢力がスライドの途中で２段階に変化するバネを採用したカード用コネクタが開示されている。

特開２００１−３０７０２８号公報 特開２００６−２０２５６６号公報

上掲の特許文献１に開示された２本のバネは、ＩＣカードの挿抜時の左右のバランスをとるために左右に離れた位置に配置されたものであり、付勢力の強弱の問題とは無関係である。

また、上掲の特許文献２に開示されたバネは、いわばバネ定数の異なる２本のバネを直列に配置したものに相当し、付勢力の強弱に関係する。しかしながら特殊な形状のバネを使うためコストアップのおそれがある。また、この特許文献２に開示されたバネは、等価的に２本のバネが存在するにもかかわらず、一方のバネが作用するときには他方のバネは作用せず、２本のバネが協働して強い付勢力を発揮させる場面はない。このため、１本のバネのみで必要な強い付勢力を与えることができる程度に強力な、したがって寸法の大きいバネを使う必要がある。

本発明は、上記事情を鑑み、汎用的な形状のバネ部材を採用して、スライダがカードを押し出す際には十分な付勢力を与え、スライダが取出方向最終の停止位置にあるときはスライダを停止位置に安定させる程度に十分に弱い付勢力を与える、カードコネクタを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明のカードコネクタは、
電気的な接続を担うパッドを有するカードが挿入されてそのカードを受容するハウジングと、
ハウジングに受容されたカードのパッドに接触するコンタクトと、
挿入されてきたカードに押されて挿入方向奥側にスライドするスライダと、
挿入方向奥側にスライドした状態のスライダをカードを取り出す取出方向に付勢し、カードの取出し操作を受けてスライダを取出方向にスライドさせる付勢部材とを備え、
上記付勢部材が、
スライダが取出方向最大限にスライドした状態においてもスライダを取出方向に付勢する第１のバネ部材と、
スライダが挿入方向奥側にスライドした状態においてスライダを第１のバネ部材と協働して取出方向に付勢するとともに、スライダが取出方向にスライドして取出方向最大限にスライドしたときに、第１のバネの付勢力より弱い力で付勢する第２のバネ部材とを備えたことを特徴とする。

なお、「弱い力で付勢する」とは、付勢力がゼロである場合も含むものとする。

ここで、本発明のカードコネクタにおいて、上記第２のバネ部材が、第１のバネ部材と比べ、バネ定数の大きなバネ部材であることが好ましい。

本発明によれば、スライダがカードを押し出す際には十分な付勢力を与え、スライダが取出方向最終の停止位置にあるときはスライダを停止位置に安定させる程度に十分に弱い付勢力を与えることができる。しかもこの作用を、汎用的な形状のバネ部材で実現することができる。

また、本発明によれば、カードを押し出す際には、第１のバネ部材と第２のバネ部材とが協働して作用するため、１本だけで作用させる場合と比べ、１本あたり小径のバネ部材で済み、２本のバネ部材を収容するカードコネクタの高さを高くせずに済む。

本発明の一実施形態としてのカードコネクタの外観斜視図である。 カードコネクタからシェルを外してハウジング組立体の上面側を示した斜視図である。 ハウジング組立体の平面図である。 カードコネクタの、挿入されてきたメモリカードがスライダのカード受け部に接触した直後の状態を示した平面図である。 メモリカードの挿入完了の状態を示した図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのカードコネクタの外観斜視図である。

また、図２は、図１に外観を示すカードコネクタからシェルを外してハウジング組立体の上面側を示した斜視図である。

さらに図３は、図２に斜視図で示されるハウジング組立体の平面図である。

このカードコネクタ１０は、図１に示すように、ハウジング組立体２０と金属製のシェル３０とを有する。それらハウジング組立体２０とシェル３０との間にはメモリカード４０（図４，図５参照）が挿し込まれるカード挿入口１１が設けられている。

ハウジング組立体２０は、図２，図３に示すように、ハウジング２１と、そのハウジング２１に対しインサート成形された複数のコンタクト２２とを有する。コンタクト２２は、回路基板（図示せず）に接続される基板接続部２２ａを有し、挿入されたメモリカードに接触して回路基板からのメモリカードへの電源供給やメモリカードへのアクセスの中継を担っている。このためメモリカードには、各コンタクト２２にそれぞれ対応する各位置に、電気的な接続を担うパッド（図示せず）が設けられている。各コンタクト２２は各パッドに十分な接触圧を持って接触するため、メモリカード全体には１本のコンタクト２２の接触圧のコンタクト２２の本数分の、かなり強力な接触圧がかかることになる。

また、図２，図３に示すように、このハウジング組立体２０にはさらに、スライダ２４、カムバー２５、および２本のコイルバネ２６，２７が備えられている。スライダ２４は、ハウジング２１に対し、メモリカードの挿入方向（矢印Ａ方向）および取出方向（矢印Ｂ方向）にスライドする部材である。このスライダは、挿入されてきたメモリカードに押されるカード受け部２４１と、いわゆるハートカム溝２４２を有する。ハートカム溝２４２には、カムバー２５の先端部のカムピン２５１が入り込んでいる。２本のコイルバネ２６，２７は、スライダ２４を取出方向（矢印Ｂ方向）に付勢するバネ部材である。これら２本のコイルバネ２６，２７は、いずれも汎用的な形状のコイルバネであって、これら２本のコイルバネ２６，２７のうちの１本のコイルバネ２６は、相対的に小さいバネ定数を有するコイルバネである。もう１本のコイルバネ２７は、相対的に大きなバネ定数を有するコイルバネである。ただし、これら２本のコイルバネ２６，２７のうちの大きなバネ定数を有するコイルバネ２７は、スライダ２４が図２，図３に示す、カードの取出方向（矢印Ｂ方向）に最大限スライドした停止位置においては、スライダ２４に付勢力を及ぼさない長さとなっている。この停止位置においては、スライダ２４は、もう１本の小さいバネ定数のコイルバネ２６のみによって取出方向（矢印Ｂ方向）に付勢されている。このスライダ２４が、後述するようにして挿入方向（矢印Ａ方向）にスライドすると、２本のコイルバネ２６，２７が協働して、スライダ２４を取出方向（矢印Ｂ方向）に付勢する。

このスライダ２４は、図２，図３に示す取出方向最大限にスライドした停止位置にあるときは、そのスライダ２４の前端面２４３がハウジング２１の壁２１１に突き当てられた状態にある。

図２，図３には、スライダ２４が取出方向最大限にスライドした停止位置にある状態のカードコネクタ１０が示されている。このとき、スライダ２４の前端面２４３がハウジング２１の壁２１１に突き当てられた状態にある。カードコネクタ１０は、この状態のまま回路基板上に置かれ、リフロー半田付けにより、コンタクト２２の基板接続部２２ａが回路基板に半田接続される。このリフロー半田付けの際、このカードコネクタ１０は、かなりの高熱環境に晒されることになる。ここで、このカードコネクタ１０のハウジング２１は樹脂製であり、高熱環境に晒されると軟化し変形し易くなる。仮に２本のコイルバネ２６，２７が協働してスライダ２４をハウジング２１の壁２１１に強く押し当てていると、ハウジング２１のその壁２１１の部分が、その押し当てている力で変形するおそれがある。

本実施形態では、スライダ２４は、２本のコイルバネ２６，２７のうちの１本のコイルバネ２６のみによって弱い力で壁２１１に押し当てられているため、半田リフローの際に壁２１１が変形するおそれはない。

図４は、カードコネクタの、挿入されてきたメモリカードがスライダのカード受け部に接触した直後の状態を示した平面図である。

また図５は、メモリカードの挿入完了の状態を示した図である。

メモリカード４０は、図１に示すカード挿入口１１から挿入方向（矢印Ａ方向）に挿入され、図４に示す状態を経て最終的に図５に示す受入位置まで挿入される。

図４に示すように、スライダ２４のカード受け部２４１にはメモリカード４０の先端部分が当接する。メモリカード４０が挿入方向（矢印Ａ方向）にさらに挿入されると、スライダ２４も、そのメモリカード４０に押されて挿入方向（矢印Ａ方向）にスライドする。前述の通り、このスライダ２４が、取出方向（矢印Ｂ方向）にスライドした最終位置である、図２〜図４に示す停止位置にあるときは、このスライダ２４は、２本のコイルバネ２６，２７のうちの１本のコイルバネ２６のみによって取出方向（矢印Ｂ方向）に付勢されている。もう１本のコイルバネ２７は、この停止位置にあるスライダ２４には届かない長さとなっている。

なお、コイルバネ２７は、停止位置にあるスライダ２４に無荷重で当接してもよいし、停止位置にあるスライダ２４を、コイルバネ２６の付勢力よりも弱い力で付勢してもよい。

これに対し、メモリカード４０が図４に示す状態からさらに挿入方向（矢印Ａ方向）に挿入されると、スライダ２４がもう１本のコイルバネ２７も押し縮め始める。このため、スライダ２４には、コイルバネ２６の付勢力に加え、もう１本のコイルバネ２７の付勢力も加わって、２本のコイルバネ２６，２７で取出方向（矢印Ｂ方向）に付勢される。メモリカード４０の挿入の際は、これら２本のコイルバネ２６，２７の付勢力に抗して押込操作がなされる。

メモリカード４０は、カードコネクタ１０内にこのようにして挿入され、最終的に図５に示す受入位置に到達する。この状態では、スライダ２４のハートカム溝２４２のロック位置２４２ａに、カムバー２５の先端部のカムピン２５１が係止するため、スライダ２４は、この状態でロックされる。

この受入位置にあるメモリカード４０を再度挿入方向（矢印Ａ方向）に指で押すと、カムピン２５１がハートカム溝２４２のロック位置２４２ａから外れる。その後メモリカード４０から指を離すと、スライダ２４が２本のコイルバネ２６，２７に押されて取出方向（矢印Ｂ方向）にスライドする。このとき、メモリカード４０には、多数本のコンタクト２２からの接触圧がかかっていて、この接触圧はメモリカード４０のスライドの抵抗として作用する。しかし、ここでは、２本のコイルバネ２６，２７によってスライダ２４が強力に付勢されているため、その抵抗に十分に打ち勝ってメモリカード４０が取出方向（矢印Ｂ方向）に、カード挿入口１１（図１参照）から一部が食み出した状態となるまでスライドする。この状態にまでスライドしたメモリカード４０は、指あるいはピンセットなどの道具で摘んで抜き取られる。

このように、本実施形態によれば、汎用的な２本のコイルバネ２６，２７を使って、メモリカード４０を取り出すときは、そのメモリカード４０への接触圧に打ち勝つだけの強い力でメモリカード４０をスライドさせることができる。また、本実施形態によれば、スライダ２４がハウジング２１の壁２１１に押し当てられているときは、２本のコイルバネ２６，２７のうちの小さいバネ定数の１本のコイルバネ２６のみによって、スライダ２４を軽い力で壁２１１に押し当てている。これにより、半田リフローによるハウジングの変形防止が図られている。

尚、ここで説明した実施形態では、２本のコイルバネ２６，２７のうちの、内側に配置されているコイルバネ２６として小さいバネ定数のコイルバネが使われており、外側に配置されているコイルバネ２７として大きなバネ定数のコイルバネが使われている。しかし、これとは逆に、内側のコイルバネをバネ定数の大きなコイルバネとし、外側のコイルバネをバネ定数の小さなコイルバネとしてもよい。

１０ カードコネクタ
１１ カード挿入口
２０ ハウジング組立体
２１ ハウジング
２２ コンタクト
２２ａ 基板接続部
２４ スライダ
２５ カムバー
２６，２７ コイルバネ
３０ シェル
４０ メモリカード
２１１ 壁
２４１ カード受け部
２４２ ハートカム溝
２４２ａ ロック位置
２４３ 前端面
２５１ カムピン

Claims (2)

1. 電気的な接続を担うパッドを有するカードが挿入されて該カードを受容するハウジングと、
   前記ハウジングに受容されたカードのパッドに接触するコンタクトと、
   挿入されてきたカードに押されて挿入方向奥側にスライドするスライダと、
   挿入方向奥側にスライドした状態の前記スライダをカードを取り出す取出方向に付勢し、カードの取出し操作を受けて該スライダを該取出方向にスライドさせる付勢部材とを備え、
   前記付勢部材が、
   前記スライダが前記取出方向最大限にスライドした状態においても該スライダを該取出方向に付勢する第１のバネ部材と、
   前記スライダが前記挿入方向奥側にスライドした状態において該スライダを前記第１のバネ部材と協働して前記取出方向に付勢するとともに、該スライダが該取出方向にスライドして該取出方向最大限にスライドしたときに、前記第１のバネの付勢力より弱い力で付勢する第２のバネ部材とを備えたことを特徴とするカードコネクタ。
2. 前記第２のバネ部材が、前記第１のバネ部材と比べ、バネ定数の大きなバネ部材であることを特徴とする請求項１記載のカードコネクタ。

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