JP2015036948A

JP2015036948A - カードコネクタ及びコンタクト

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Publication number: JP2015036948A
Application number: JP2013169097A
Authority: JP
Inventors: 淳也辻; Junya Tsuji; 徳浩林本; Tokuhiro Hayashimoto; 大越　諭高; Satotaka Ogoshi; 諭高大越
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2033-08-16
Also published as: US20150050840A1; JP5594919B1; CN104377472B; CN203800225U; KR101495002B1; CN104377472A; TWM484207U

Abstract

【課題】コンタクトの座屈又は破損を防止しながら、適切な接触圧力を与えるコンタクトを有するカードコネクタを提供する。
【解決手段】カードコネクタ１は、カードを収容するケース１０と、ケース１０内に保持され、カードの接触パッドと接触する複数のコンタクト６０（６０Ａ，６０Ｂ）とを具備する。各コンタクト６０（６０Ａ，６０Ｂ）は、架橋部６８により連結された２本の弾性ビーム６４，６５を有する。２本の弾性ビーム６４，６５は互いに異なる長さを有する。２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビーム６４は、カードの排出時にカードに当接して撓むことにより、架橋部６８により長い第１弾性ビーム６４に連結された短い第２弾性ビーム６５を撓ませる。
【選択図】図３

Description

本発明はカードコネクタ及びそれに用いるコンタクトに関する。

メモリカード等のカードは、例えばマイクロＳＩＭ（加入者識別モジュール）カードからより小型のナノＳＩＭカードへの移行のように、同一機能を維持しながら或いは追加された機能を有しながら小型化されつつある。マイクロＳＩＭカード及びナノＳＩＭカードの場合、マイクロＳＩＭカードに適応したカードコネクタを実装した機器において、より小型のナノＳＩＭカードを使用したいという要請がある。この使用法はキャリア（電話会社）による保証の対象外であるので、消費者が自己責任で行っている。そのような場合、マイクロＳＩＭカードと同一の外形を有し、ナノＳＩＭカードが受容され装着されるアダプタが利用される。アダプタを利用することにより、マイクロＳＩＭカード適応のカードコネクタで、ナノＳＩＭカードを使用することができる。

このようなアダプタについては、寸法等の規格が存在しない。このため、アダプタによっては、アダプタと、そのアダプタに装着されたナノＳＩＭカードとの間に寸法が異なることによる段差が生ずることがある。この場合、ナノＳＩＭカードを装着したアダプタをカードコネクタから排出する際に、カードコネクタのコンタクトの自由端がその段差に引っ掛かるおそれがある。コンタクトが段差に引っ掛かると、コンタクトが座屈又は破損してしまい、カードコネクタの故障を招く。

そこで、そのようなコンタクトの座屈又は破損を防止するために、特許文献１に示されるようにコンタクトを両持ち梁に類似する構造にすることで、コンタクトの自由端が段差に引っ掛からなくすることが考えられる。

実開平６−９０６９号公報

ところが、このような両持ち梁に類似する構造のコンタクトは、カードへの接触圧力が高くなってしまうという問題がある。接触圧力を適切な値まで低下させるためにはより長いビーム長を必要とするので、ビーム長を長くする場合は、コンタクトのためのより大きな空間を要するという問題がある。

従って、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、コンタクトの座屈又は破損を防止しながら、適切な接触圧力を与えるコンタクトと、そのコンタクトを有するカードコネクタを提供することを目的とする。

本発明に係るカードコネクタは、カードを収容するケースと、ケース内に保持され、カードの接触パッドと接触する複数のコンタクトとを具備し、複数のコンタクトの各々は、架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、カードの排出時にカードに当接して撓むことにより、架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませることを特徴とする。

第１及び第２の弾性ビームは共に、自由端近傍に円弧状部を有し、第２弾性ビームの自由端は、第１弾性ビームの円弧状部と側面視で重なり且つ第１弾性ビームの自由端より高い位置に位置することが好ましい。

また、コンタクトは、固定部及び弾性基部をさらに具備し、弾性基部は固定部から延びており、第１及び第２の弾性ビームは、弾性基部から延びていることが好ましい。

さらに、弾性基部のほぼ中央に開口が形成されていることが好ましい。

また、本発明に係るカードコネクタ用のコンタクトは、カードコネクタのケース内に保持されてカードの接触パッドと接触するコンタクトであって、架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、カードの排出時にカードに当接して撓むことにより、架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませることを特徴とする。

本発明に係るカードコネクタを示す斜視図である。図１のカードコネクタを示す平面図である。図２の３−３線に沿った断面図である。図１のカードコネクタからシェルを取り除いた状態を示す斜視図である。図１のカードコネクタの第１コンタクトを示す斜視図である。図１のカードコネクタの第２コンタクトを示す斜視図である。図１のカードコネクタからアダプタを排出する際の初期状態を示す断面図である。アダプタが長い弾性ビームに当接した状態を示す、図７と同様の断面図である。長い弾性ビームが撓み始めた状態を示す、図７と同様の断面図である。アダプタが短い弾性ビームに当接した状態を示す、図７と同様の断面図である。短い弾性ビームが撓み始めた状態を示す、図７と同様の断面図である。長い弾性ビーム及び短い弾性ビームが最も撓んだ状態を示す、図７と同様の断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明を例示により説明する。

図１は、本発明に係るカードコネクタ１を示す斜視図である。図２は、図１のカードコネクタ１を示す平面図である。図３は、図２の３−３線に沿った断面図である。図４は、図１のカードコネクタ１からシェル４０を取り除いた状態を示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係るカードコネクタ１は、例えば携帯電話等の携帯機器に実装され、マイクロＳＩＭカード（又はナノＳＩＭカードを受容したアダプタ８０（図７ないし図１２参照））を受容するカードコネクタである。カードコネクタ１は、ケース１０、及びコンタクト６０を具備する。ケース１０は、ハウジング２０及びシェル４０からなる。ハウジング２０及びシェル４０により、マイクロＳＩＭカード又はアダプタを受容するための受容空間が区画される。

図４を参照すると、ハウジング２０は適当な合成樹脂から形成され、ほぼ直方体の形状をなす。ハウジング２０のほぼ中央部には、底壁２１、右側壁２２、左側壁２３、後壁２４により区画されたカード用の受容凹部２５が形成されている。受容凹部２５の左側には、挿入されたカードを排出するイジェクト機構３０が配置される。イジェクト機構３０はいわゆるプッシュ・プッシュ型のイジェクト機構であり、スライダ３１、ばね３２、ハート型のカム溝３３、及びカム溝３３と係合するロッド３４からなる。スライダ３１は、ハウジング２０内を挿入方向Ａ及び排出方向Ｂに摺動可能であり、カードに当接して排出方向Ｂにカードを排出する。ばね３２は、後壁２４及びスライダ３１間に配置され、スライダ３１を排出方向Ｂに付勢する。カム溝３３はスライダ３１に形成され、ロッド３４の一端と係合してスライダ３１のロック位置及び排出位置を決定する。ロッド３４は、一端がカム溝３３に係合すると共に他端がハウジング２０に軸支される。このイジェクト機構３０は周知の構造であるので、更なる詳細な説明を省略する。

図１ないし図３を参照すると、シェル４０は、導電性金属板を打抜き加工及び曲げ加工して形成され、上壁４１、この上壁４１から折り曲げて形成された右壁４２、左壁４３及び後壁４４からなる。上壁４１のほぼ中央には、コンタクト６０の基板接続部６６の目視検査及びその半田接続部の補修を可能にする開口４５が形成される。右壁４２及び左壁４３の前側（排出方向Ｂに沿った先端側）にはそれぞれ、カードコネクタ１が実装される回路基板（図示せず）のスルーホール（図示せず）に挿入されて半田付けされる半田ペグ４６が突出形成されている。

再び図４を参照すると、コンタクト６０（６０Ａ，６０Ｂ）は、ハウジング２０の底壁２１にインサート成形されることでハウジング２０に保持される。コンタクト６０は、受容空間２５の後側（挿入方向Ａに沿った先端側）に配列される第１コンタクト６０Ａと、受容空間２５の前側（排出方向Ｂに沿った先端側）に配列される第２コンタクト６０Ｂとからなる。

図５及び図６は、カードコネクタ１の第１コンタクト６０Ａ及び第２コンタクト６０Ｂをそれぞれ示す斜視図である。第１コンタクト６０Ａ及び第２コンタクト６０Ｂは共に、固定部６１（６２）、弾性基部６３、２本の弾性ビーム６４，６５及び基板接続部６６を有する。しかし、第１コンタクト６０Ａ及び第２コンタクト６０Ｂは、固定部６１（６２）及び基板接続部６６の形態が異なっている。第１コンタクト６０Ａは、図５に示されるようにほぼ矩形平板状の固定部６１を有する。弾性基部６３は固定部６１の一端から挿入方向Ａ（図４参照）に沿って延びるのに対し、基板接続部６６は固定部６１の他端から排出方向Ｂ（図４参照）に沿って延びる。これに対して、第２コンタクト６０Ｂは、図６に示されるように矩形枠状の固定部６２を有する。また、弾性基部６３は固定部６１の内縁の一端から挿入方向Ａに沿って延びるのに対し、基板接続部６６は固定部６１の外縁の他端から挿入方向Ａに沿って延びる。

前述した点を除き、第１コンタクト６０Ａ及び第２コンタクト６０Ｂは共通の形態を有するので、以下ではコンタクト６０を代表して第１コンタクト６０Ａについてのみ説明する。弾性基部６３のほぼ中央には、その材料幅を減少させてその剛性を低減させる開口６７が形成されている。２本の弾性ビーム６４，６５は、弾性基部６３の一端から挿入方向Ａに沿って互いに平行に延びる。左側の第１弾性ビーム６４は右側の第２弾性ビーム６５より長い。図３によく示されるように、短い第２弾性ビーム６５の自由端近傍に位置する上に凸の円弧状部の頂点は、長い第１弾性ビーム６４の自由端近傍に位置する上に凸の円弧状部の頂点より高い位置に位置する。これは、短い第２弾性ビーム６５のみがカードの接触パッド（図示せず）に接触するからである。弾性基部６３において、２本の弾性ビーム６４，６５は架橋部６８により連結されている。このため、後述するように、長い第１弾性ビーム６４が下方へ撓むと、架橋部６８を介して短い第２弾性ビーム６５が連動して下方へ撓む。

図３を参照すると、短い第２弾性ビーム６５の自由端は、側面視で長い第１弾性ビーム６４の円弧状部に若干重なるだけであり、長い第１弾性ビーム６４の自由端より高い位置にある。換言すると、第２弾性ビーム６５の自由端は、第１弾性ビーム６４の円弧状部の頂点付近の下面からの突出量が極めて小さい。このため、短い第２弾性ビーム６５が下方へ撓む際に、第２弾性ビーム６５の撓み量が確保できると共に、カードコネクタ１が実装される回路基板（図示せず）の上面に第２弾性ビーム６５の自由端が当接してもアダプタ８０に対して過剰な反力を与えない。

図７ないし図１２は、カードコネクタ１からアダプタ８０を排出する際の過程を示す断面図である。

ナノＳＩＭカードが装着されたアダプタ８０が排出方向Ｂに沿って排出され始める（図７参照）と、まず、アダプタ８０の内縁８１が長い第１ビーム６４の自由端付近の円弧状部の上面に当接する（図８参照）。アダプタ８０及び第１ビーム６４の係合により第１ビーム６４が下方へ撓み始めると、第１ビーム６４及び第２ビーム６５が架橋部６８により連結されていることにより、第２ビーム６５も連動して下方へ撓み始める（図９参照）。アダプタ８０が排出方向Ｂに沿ってさらに移動すると、アダプタ８０の内縁８１は短い第２ビーム６５の自由端付近の円弧状部の上面に当接する（図１０参照）。このとき、第１ビーム６４との連動により第２ビーム６５は既に下方へ撓んでいる。このため、図７に示された状態では第２ビーム６５の自由端がアダプタ８０の内縁８１より上に位置しても、第２ビーム６５の自由端がアダプタ８０と衝突して第２ビーム６５が座屈又は破損することはない。アダプタ８０がさらに排出方向Ｂに沿って移動すると、アダプタ８０の内縁８１と第２ビーム６５の自由端近傍の円弧状部の上面との係合により、第２ビーム６５はさらに下方へ撓む（図１１参照）。さらに、アダプタ８０が排出方向Ｂに沿って移動すると、アダプタ８０が第２ビーム６５の自由端近傍の円弧状部の頂点を通過する（図１２参照）。この際、第２ビーム６５の撓み量が最大となるが、第２ビーム６５の自由端は回路基板の上面に当接しないか、又は実質的に無荷重で当接する。このため、第２ビーム６５の円弧状部はさらに変形しないので、上述したようにアダプタ８０に対して過剰な反力を与えない。

以上、本発明の実施形態に係るカードコネクタ及びそのコンタクトについて詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定することを意図しておらず、種々の変形が可能である。例えば、本発明の上述の実施形態では、第２ビームのみがカードの接触パッドに接触するよう構成されたが、第１ビームも接触パッドに接触するよう構成してもよい。また、ケースは、樹脂製のハウジング及び金属製のシェルから構成されていたが、樹脂製のハウジング及び樹脂製のカバーから構成されてもよいし、ハウジング及びカバーが一体のケースを構成してもよい。さらに、架橋部６８は、弾性基部６３の位置ではなく、他の位置に設けてもよい。

１カードコネクタ
１０ケース
６０コンタクト
６０Ａ第１コンタクト
６０Ｂ第２コンタクト
６１，６２固定部
６３弾性基部
６４第１弾性ビーム
６５第２弾性ビーム
６７開口
６８架橋部
８０アダプタ（カード）

本発明に係るカードコネクタは、カードを収容するケースと、ケース内に保持され、カードの接触パッドと接触する複数のコンタクトとを具備し、複数のコンタクトの各々は、架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、カードの排出時にカードに当接して撓むことにより、架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませ、第２弾性ビームの頂点は、第１弾性ビームの頂点より高い位置に位置することを特徴とする。

また、コンタクトは、固定部及び弾性基部をさらに具備し、弾性基部は、固定部からカードの挿入方向に沿って延びており、第１及び第２の弾性ビームは、弾性基部から挿入方向に沿って互いに平行に延びていることが好ましい。

また、本発明に係るカードコネクタ用のコンタクトは、カードコネクタのケース内に保持されてカードの接触パッドと接触するコンタクトであって、架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、カードの排出時にカードに当接して撓むことにより、架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませ、第２弾性ビームの頂点は、第１弾性ビームの頂点より高い位置に位置することを特徴とする。

Claims

カードを収容するケースと、該ケース内に保持され、前記カードの接触パッドと接触する複数のコンタクトとを具備するカードコネクタであって、
前記複数のコンタクトの各々は、架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、
前記２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、
前記２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、前記カードの排出時に該カードに当接して撓むことにより、前記架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませることを特徴とするカードコネクタ。
前記第１及び第２の弾性ビームは共に、自由端近傍に円弧状部を有し、
前記第２弾性ビームの自由端は、前記第１弾性ビームの前記円弧状部と側面視で重なり且つ前記第１弾性ビームの前記自由端より高い位置に位置することを特徴とする請求項１記載のカードコネクタ。
前記コンタクトは、固定部及び弾性基部をさらに具備し、
前記弾性基部は前記固定部から延びており、
前記第１及び第２の弾性ビームは、前記弾性基部から延びていることを特徴とする請求項１又は２記載のカードコネクタ。
前記弾性基部のほぼ中央に開口が形成されていることを特徴とする請求項３記載のカードコネクタ。
カードコネクタのケース内に保持されてカードの接触パッドと接触するコンタクトであって、
架橋部により連結された２本の弾性ビームを有し、
前記２本の弾性ビームは互いに異なる長さを有し、
前記２本の弾性ビームのうち長い第１弾性ビームは、前記カードの排出時に該カードに当接して撓むことにより、前記架橋部を介して短い第２弾性ビームを撓ませることを特徴とするコンタクト。
前記第１及び第２の弾性ビームは共に、自由端近傍に円弧状部を有し、
前記第２弾性ビームの自由端は、前記第１弾性ビームの前記円弧状部と側面視で重なり且つ前記第１弾性ビームの前記自由端より高い位置に位置することを特徴とする請求項５記載のコンタクト。
前記コンタクトは、固定部及び弾性基部をさらに具備し、
前記弾性基部は前記固定部から延びており、
前記第１及び第２の弾性ビームは、前記弾性基部から延びていることを特徴とする請求項５又は６記載のコンタクト。
前記弾性基部のほぼ中央に開口が形成されていることを特徴とする請求項７記載のコンタクト。