JP2016219203A - カード用コネクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】カードモジュールの挿入及び抜出の際に、カードモジュールが端子に引掛ることがなく信頼性が高くなるようにする。【解決手段】一面に電極パッドを備えるカードモジュールが挿入されるカード用コネクタ1であって、前記カードモジュールの電極パッドと接触する端子が配設された端子保持部を含むハウジング11を備え、前記端子は、前記端子保持部に保持された基部と、平面視において、前記ハウジング11の幅方向に対して傾斜した方向に、前記基部から延出するカンチレバー状の腕部とを含み、該腕部は、側面視において曲率中心が上方に位置するような曲面を有する湾曲した形状である湾曲部と、自由端に位置する頂部の両側において前記腕部の延出方向に対して傾斜する一対の斜辺部であって、前記腕部の延出方向に対する傾斜角度の大きさが互いに相違する斜辺部とを含む。【選択図】図1

Description

本発明は、カード用コネクタに関するものである。
従来、携帯電話機等の電子機器においては、SIM(Subscriber Identity Module)カード等の各種カードを利用するために、カード用コネクタを備えている。
近年、電子機器の小型化に伴って、カード及びカード用コネクタも小型化し、更に、カード用コネクタが備える端子も小型化している。そこで、小型であっても弾性的な変位量が十分大きくなるように、三角形状の端子を備えるカード用コネクタが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図9は従来のカード用コネクタを示す図である。
図において、811は、絶縁性の樹脂材料から成るカード用コネクタのハウジングである。そして、該ハウジング811の底壁には、合計6つの端子851が、3つずつ2列に並ぶように、配設されている。また、各端子851は、全体として二等辺三角形状を有し、二等辺三角形の頂点に位置する接触部851cと、一対の辺に相当する一対の腕部851bと、各腕部851bの基端に接続され、少なくとも一部がハウジング811の底壁に埋込まれて支持される基部851aとを備える。
さらに、各端子851は、カードが挿入される前の状態では、側面視において、接触部851cがハウジング811の底壁の上方に位置し、腕部851bが基部851aから接触部851cに向けて、斜め上方に直線的に延出している。なお、接触部851cは、上方に向けて膨出するように湾曲した形状を有する。
特開2010−161012号公報
しかしながら、前記従来のカード用コネクタにおいて、各端子851は二等辺三角形の頂点に相当する接触部851cが図9における上方を向くように配設されている、すなわち、各端子851はカードの挿入方向を向いている。そのため、カードをスムーズに挿入することはできるが、カードを抜出す際に、カードの下面に不可避的に存在する凹凸の凸部が接触部851cに引掛り、端子851が損傷を受ける可能性がある。
本発明は、前記従来のカード用コネクタの問題点を解決して、カードモジュールの挿入及び抜出の際に、カードモジュールが端子に引掛ることがない信頼性の高いカード用コネクタを提供することを目的とする。
そのために、本発明のカード用コネクタにおいては、一面に電極パッドを備えるカードモジュールが挿入されるカード用コネクタであって、前記カードモジュールの電極パッドと接触する端子が配設された端子保持部を含むハウジングを備え、前記端子は、前記端子保持部に保持された基部と、平面視において、前記ハウジングの幅方向に対して傾斜した方向に、前記基部から延出するカンチレバー状の腕部とを含み、該腕部は、側面視において曲率中心が上方に位置するような曲面を有する湾曲した形状である湾曲部と、自由端に位置する頂部の両側において前記腕部の延出方向に対して傾斜する一対の斜辺部であって、前記腕部の延出方向に対する傾斜角度の大きさが互いに相違する斜辺部とを含む。
本発明の他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記腕部は、平面視において、前記ハウジングの幅方向に対して前記カードモジュールの挿入方向前方に向いて傾斜した方向に前記基部から延出する。
本発明の更に他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記斜辺部の一方は、平面視において、前記頂部に近付くほど前記カードモジュールの挿入方向前方に近付くように傾斜し、前記斜辺部の他方は、平面視において、前記頂部に近付くほど前記カードモジュールの挿入方向後方に近付くように傾斜している。
本発明の更に他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記腕部は、前記基部に連結され、側面視において前記端子保持部の上面と平行な平板部と、前記湾曲部の先端に接続され、前記頂部を含み、前記端子保持部の上面より上方に位置する前方部とを更に含む。
本発明の更に他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記斜辺部は、前記端子保持部の上面より上方に位置する部分を含む。
本発明の更に他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記腕部における前記斜辺部から前記基部までの部分の幅寸法は、前記基部に向うにつれて、リニアに漸増する。
本発明の更に他のカード用コネクタにおいては、さらに、前記腕部は、該腕部を板厚方向に貫通する開口部を含む。
本発明によれば、カードモジュールの挿入及び抜出の際に、カードモジュールが端子に引掛ることがないので、高い信頼性を得ることができる。
本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの斜視図である。 本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの分解図である。 本発明の第1の実施の形態におけるカード用トレイ及びカード用コネクタの斜視図である。 本発明の第1の実施の形態におけるカード用トレイをシェルを取外したカード用コネクタに挿入した状態を示す斜視図である。 本発明の第1の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A矢視断面図、(c)は(a)におけるB−B矢視断面図である。 本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの第1端子とカードとの接触状態の変化を説明する図であって、(a)〜(c)はカード用トレイを挿入する場合の各段階における要部側断面図、(d)〜(f)はカード用トレイを引出す場合の各段階における要部側断面図である。 本発明の第2の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図であって、(a)は平面図、(b)は斜視図である。 本発明の第3の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図、(c)は(a)におけるD−D矢視断面図である。 従来のカード用コネクタを示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの斜視図、図2は本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの分解図、図3は本発明の第1の実施の形態におけるカード用トレイ及びカード用コネクタの斜視図、図4は本発明の第1の実施の形態におけるカード用トレイをシェルを取外したカード用コネクタに挿入した状態を示す斜視図である。
図において、102は本実施の形態におけるカードモジュールであり、図示されない電子機器の基板等に実装されたカード用コネクタ1に挿入される。つまり、カードモジュール102は、カード用コネクタ1を介して、電子機器に装着される。なお、該電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、通信モデム、パッド型コンピュータ、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等であるが、いかなる種類の機器であってもよい。
前記カードモジュール102は、例えば、SIMカード、マイクロSIM(microSIM)カード、MMC(R)(Multi Media Card)、SD(R)(Secure Digital)カード、miniSD(R)カード、xDピクチャーカード(R)(xD−Picture card)、メモリスティック(R)、メモリスティックDuo(R)、スマートメディア(R)、Trans−Flash(R)メモリカード等のメモリカード自体であってもよい。また、例えば、miniSD(R)カードを内部に収容したSD(R)カード型アダプタのように、カード用コネクタ1に挿入するのに適した形状及び寸法を備え、内部にメモリカードを収容したカード用アダプタであってもよい。さらに、カード用コネクタ1に挿入するのに適した形状及び寸法を備え、内部にメモリカードを収容したカード用トレイであってもよい。要するに、前記カードモジュール102は、カード用コネクタ1に挿入可能であって、該カード用コネクタ1を介して、電子機器と導通可能なものであれば、いかなる種類のモジュールであってもよい。
本実施の形態においては、説明の都合上、カードモジュール102が、図3に示されるようなカード101を収容したカード保持部材としてのカード用トレイ161である場合について説明する。また、前記カード101は、例えば、SIMカード、マイクロSIMカード、MMC(R)、SD(R)カード、miniSD(R)カード、xDピクチャーカード(R)、メモリスティック(R)、メモリスティックDuo(R)、スマートメディア(R)、Trans−Flash(R)メモリカード等のメモリカードであり、いかなる種類のカードであってもよいが、本実施の形態においては、マイクロSD(R)カード又はナノSIM(nanoSIM)カードのいずれかを選択的に使用することができるものとして説明する。SD(R)カードの規格策定団体である「SDカードアソシエーション」によると、マイクロSD(R)カードの大きさは、前後長15〔mm〕、幅11〔mm〕、厚さ1.0〔mm〕と規定されている。また、カードの規格であるETSI TS 102 221 V11.00によると、ナノSIMカードの大きさは、前後長12.3〔mm〕、幅8.8〔mm〕、厚さ0.67〔mm〕と規定されている。なお、説明の都合上、ここでは、カード101がナノSIMカードである場合についてのみ説明する。
図3に示されるように、ナノSIMカードであるカード101は、互いに平行な前端111f及び後端111rと、前記前端111f及び後端111rの両端を連結する互いに平行な一対の側端111sとによって周囲を画定された全体的に略矩(く)形の板状の形状を有する。そして、その表面に、端子部材である図示されない電極パッドが、複数、左右の側端111sに沿って並ぶように、例えば、3つずつ、2列に並ぶように配設されている。すなわち、電極パッドは、カード101の前後方向に延在する2本の列を成すように配列されている。なお、表面と反対側の裏面111bには、電極パッドが配設されていない。さらに、前端111fの左右両端と側端111sとを結合する角部の一方、具体的には、裏面111bにおける前方右角部には、凹部としての切欠部111cが形成されている。
なお、本実施の形態において、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161及びカード101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161、カード101又はそれらの部品が図に示される姿勢である場合に適切であるが、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161、カード101又はそれらの部品の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
前記カード用トレイ161は、金属から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施して一体的に形成された金属部材と、該金属部材の周囲の少なくとも一部を被覆して一体化するように、インサート成形乃至オーバーモールド成形と称される成形方法によって成形された絶縁性の樹脂から成る樹脂部材とを含む概略平板状の部材であるが、全体が金属部材から成るものであってもよいし、全体が樹脂部材からなるものであってもよい。
そして、前記カード用トレイ161は、幅方向に延在し、カード収容凹部166の前後を画定する前枠部165及び後枠部162と、前後方向に延在し、後枠部162の両端と前枠部165の両端とを連結して前記カード収容凹部166の左右を画定する左右一対の側枠部164とを含んでいる。なお、前記後枠部162の後面には、後板部163が一体的に形成されている。また、前記側枠部164の外側面には、カード用コネクタ1内に挿入されたカード用トレイ161が保持されて固定されるための保持用凹部168が形成されている。
前記カード収容凹部166は、カード用トレイ161をその上面から下面まで貫通する平面視において全体的に略矩形の空間である。そして、前記カード収容凹部166内に収容されたカード101は、その側面112が前枠部165、後枠部162及び側枠部164の内側面と対向し、電極パッドが配設された表面がカード用トレイ161の下面に露出する。なお、前枠部165、後枠部162及び側枠部164の内側面には、カード収容凹部166内に収容されたカード101の表面を支持するための庇(ひさし)部164aが、任意の箇所に任意の数だけ形成されている。
なお、一方の側枠部164と前枠部165とが連結される角部、具体的には、前方右角部には、凸部164cが形成されている。該凸部164cは、カード姿勢規制部として機能し、カード101が正規の姿勢である場合には、カード用トレイ161内へのカード101の収容を許容するが、カード101が非正規の姿勢である場合には、カード用トレイ161内へのカード101の収容を許容しない、すなわち、カード収容凹部166内へカード101を収容することができないようにする。したがって、非正規の姿勢、例えば、前後逆さま、表裏逆さま等の姿勢のカード101をカード用トレイ161のカード収容凹部166内へ挿入して収容することができない。
そして、カード用コネクタ1は、主として合成樹脂等の絶縁性材料から成るハウジング11と、導電性の金属から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施すことによって一体的に成形され、ハウジング11の上側に取付けられたカバー部材としてのシェル65とを有する。該シェル65は、概略矩形の天板部62と、該天板部62の側縁から立設する側板部63とを備え、ハウジング11及びカード用コネクタ1に挿入されたカード用トレイ161の少なくとも一部の上方を覆うようになっている。前記側板部63には、複数の掛止開口63aが形成され、シェル65をハウジング11の上側に取付けると、該ハウジング11の側壁部11eの外側面に形成された掛止突起13に前記掛止開口63aが掛止され、これにより、シェル65がハウジング11に固定される。そして、前記カード用コネクタ1は、概略、扁(へん)平な直方体形状を備え、前記電子機器が備える、例えば、プリント配線基板等の基板の表面に取付けられ、後方(図1における左下方)の挿入口18から、カード用トレイ161が挿入される。具体的には、ハウジング11とシェル65との間に形成されるカード挿入空間内にカード用トレイ161が挿入される。
また、前記ハウジング11は、金属から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施して一体的に形成された端子としての複数の第1端子51及び第2端子61、並びに、下側シェル12を含み、前記第1端子51、第2端子61及び下側シェル12の周囲の少なくとも一部を被覆して一体化するように、インサート成形乃至オーバーモールド成形と称される成形方法によって成形された絶縁性の樹脂から成る樹脂部材を含む概略平板状の部材である。なお、前記下側シェル12は、ハウジング11を補強するフレーム部材であって、望ましくは、第1端子51及び/又は第2端子61と同じ部材から形成されるが、前記第1端子51及び第2端子61からは分離されて電気的に絶縁されている。
前記ハウジング11は、概略矩形の平板状の端子保持部としての底壁部11bと、ハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向(前後方向)前方の前端部11fに沿って幅方向に延在し、底壁部11bより肉厚の奥壁部11aと、ハウジング11における左右両側縁に沿ってカード用トレイ161の挿入方向に延在し、底壁部11bより肉厚の一対の側壁部11eとを含んでいる。前記奥壁部11a及び側壁部11eは、その下面が底壁部11bの下面と面一であり、その上面が底壁部11bの上面よりも上方に位置する。なお、ハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向後方の端部は、後端部11rと称する。
ここで、底壁部11bは、端子としての第1端子51及び第2端子61の露出部を収容保持する第1端子保持凹部11c及び第2端子保持凹部11g並びに第1端子ソルダーテール用開口11d及び第2端子ソルダーテール用開口11hを備える。前記第1端子保持凹部11c及び第2端子保持凹部11g並びに第1端子ソルダーテール用開口11d及び第2端子ソルダーテール用開口11hは、底壁部11bを板厚方向に貫通する開口である。
そして、第1端子保持凹部11c及び第1端子ソルダーテール用開口11dは、ハウジング11の前後方向に延在する列を成すように、並んで配設されている。図に示される例において、第1端子保持凹部11cは、3つずつ、2列に並ぶように配設され、第1端子ソルダーテール用開口11dは、3つが1列になるように配設されている。前記第1端子51の各々は、少なくとも一部が底壁部11bに埋込まれ、また、頂部51cが各第1端子保持凹部11c内に露出し、はんだ付部としてのソルダーテール部51dが各第1端子ソルダーテール用開口11d内に露出する。したがって、各第1端子保持凹部11c内に1つずつ保持される第1端子51も、ハウジング11の前後方向に延在する2本の列を成すように配列されている。前記頂部51cは、第1端子51が備えるばね性によって上方に向けて付勢され、カード用コネクタ1内に保持されたカード用トレイ161内のカード101の電極パッドの各々に接触する。各ソルダーテール部51dは、前記基板が備える導電トレースに接続された図示されない接続パッド等に、はんだ付されることにより、前記導電トレースと確実に導通した状態となる。
また、第2端子保持凹部11g及び第2端子ソルダーテール用開口11hは、それぞれ、単数であり、第2端子61は、ハウジング11の幅方向に延在する1本の列を成すように、並んで配設されている。前記第2端子61は、少なくとも一部が底壁部11bに埋込まれ、また、接触部61aが第2端子保持凹部11g内に露出し、はんだ付部としてのソルダーテール部61dが第2端子ソルダーテール用開口11h内に露出する。前記接触部61aは、第2端子61が備えるばね性によって上方に向けて付勢され、カード用コネクタ1内に保持されたカード用トレイ161内のカード101の電極パッドの各々に接触する。また、前記ソルダーテール部61dは、前記基板に形成された信号線、コンタクトパッド、端子等に、はんだ付等によって電気的に接続される。
前記第1端子51は、例えば、ナノSIMカードの電極パッドに適合するように配置されたものであり、前記第2端子61は、例えば、マイクロSD(R)カードの電極パッドに適合するように配置されたものである。つまり、前記カード用コネクタ1は、カード用トレイ161に収容されるカード101の種類が異なる場合、例えば、前記カード101がナノSIMカードである場合にも、マイクロSD(R)カードである場合にも適合するものである。なお、第1端子51及び第2端子61の数及び配置の形態は、カード101の電極パッドの数及び配置の形態に適合するように、適宜変更される。また、カード用トレイ161に収容されるカード101の種類が1つのみである場合には、第1端子51又は第2端子61を省略することもできる。
前記底壁部11bと左右の側壁部11eとの間には、下側シェル12が露出している。そして、各側壁部11eの内側には、カード用トレイ161を保持して固定するための保持用ばね部材25が配設されている。該保持用ばね部材25は、前後方向に延在する細長い板状のばね部材であって、その中央部付近にハウジング11の幅方向内側に向って突出する保持用凸部25aが形成されている。該保持用凸部25aは、カード用トレイ161の保持用凹部168と係合し、これにより、カード用コネクタ1内に挿入されたカード用トレイ161を保持して固定する。
また、ハウジング11には、カード用コネクタ1に挿入されたカード用トレイ161が、図4に示されるように、カード用コネクタ1内の所定位置(カード用トレイ161が保持用ばね部材25によって保持されるとともに、カード用トレイ161にナノSIMカードであるカード101が収容されている場合にカード101の電極パッドが対応する第1端子51の頂部51c又は第2端子61の接触部61aと接触する位置)に到達したことを検出する検出スイッチの可動部材27及び固定部材28が配設されている。カード用トレイ161が前記所定位置に到達していない場合には、可動部材27と固定部材28とが接触しているので、検出スイッチは導通状態、すなわち、オン(ON)になっている。しかし、カード用トレイ161が前記所定位置に到達すると、可動部材27がカード用トレイ161の前枠部165に当接して押され、これにより、可動部材27が変位して固定部材28から離間する。したがって、検出スイッチが非導通状態、すなわち、オフ(OFF)になるので、カード用トレイ161が前記所定位置に到達したことが検出される。
次に、前記第1端子51の構成について詳細に説明する。
図5は本発明の第1の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図である。なお、図において、(a)は平面図、(b)は(a)におけるA−A矢視断面図、(c)は(a)におけるB−B矢視断面図である。
図5に示されるように、第1端子51は、その基部51aの少なくとも一部が底壁部11bに埋込まれ、ソルダーテール部51dがソルダーテール用開口11d内に露出し、その他の部分が端子保持凹部11c内に露出している。なお、図5においては、都合により、第2端子61、第2端子保持凹部11g及び第2端子ソルダーテール用開口11hの描画が省略されていることに留意されたい。
そして、第1端子51は、基部51aに基端が連結され、弾性的に変形可能であって、板厚が一定の片持ち梁(はり)(カンチレバー)として機能する腕部51bを備える。該腕部51bは、外力が付与されない状態、すなわち、初期状態においては、図5に示されるような形状を有する。具体的には、前記腕部51bは、図5(b)に示されるように、基部51aと同一平面を形成し、底壁部11bの上面と平行に延在する平板状の平板部51b1と、該平板部51b1の先端に連結され、側面視において曲率中心が上方に位置するような曲面を有する湾曲した形状である湾曲部51b2と、該湾曲部51b2の先端に連結され、底壁部11bの上面より上方に位置する前方部51b3とを備え、その先端が斜め上方を向いている。なお、該前方部51b3は、側面視において、直線状の形状であってもよいし、前記湾曲部51b2と同様の湾曲した形状である部分を含んでいてもよい。さらに、前記腕部51bは、初期状態においては、側面視における形状が変曲点を含んでおらず、しかも、基部51aと一直線になるように連結されている。
また、前記腕部51bは、図5(a)に示されるように、平面視において野球のホームベース状の略五角形の外形を有し、その頂点に位置する頂部51cが、ハウジング11の幅方向に対してカード用トレイ161の挿入方向前方に向いて傾斜した方向を向いている。具体的には、各第1端子51は、カード101又はカード用トレイ161の挿入方向に対して斜め横向きとなるように配設され、各腕部51bは、基部51aから、ハウジング11の幅方向に対してカード用トレイ161の挿入方向前方に向いて傾斜した方向に、延出する。なお、前記腕部51bを、基部51aから、ハウジング11の幅方向に対してカード用トレイ161の挿入方向後方に向いて傾斜した方向に延出するものとすることも可能であるが、ここでは、説明の都合上、ハウジング11の幅方向に対してカード用トレイ161の挿入方向後方に向いて傾斜した方向に延出するものについてのみ説明する。
図に示される例において、各第1端子保持凹部11cは、平面視において、略矩形であるが、そのハウジング11の幅方向中心側に位置する直線状の辺11c1は、カード用トレイ161の挿入方向に平行でなく、該カード用トレイ161の挿入方向に対して傾斜している。そして、第1端子51は、平面視において、その中心軸が前記辺11c1に直交する方向に延在する。つまり、第1端子51は、平面視において、ハウジング11の幅方向に対して、先端が前端部11f寄りとなるように、後端が後端部11r寄りとなるように、傾斜して配設されている。したがって、ソルダーテール部51dは、ハウジング11の幅方向に対してカード用トレイ161の挿入方向後方に向いて傾斜した方向に、延出する。
このように、第1端子51は、平面視において、ハウジング11の幅方向に対して傾斜する方向に延在しているので、ハウジング11の幅方向の寸法が制限されている場合、ハウジング11の幅方向に平行に延在するものと比較して、全長を長くすることが可能となり、カンチレバーとして機能する腕部51bのばね長を長くすることができる。
また、各腕部51bの先端(自由端)に位置する頂部51cの両側には、平面視において、第1端子51の軸方向(延出方向)に対して傾斜する斜辺部51eが形成されている。該斜辺部51eは、カード用トレイ161の挿入方向後方に位置する第1斜辺部51e1、及び、カード用トレイ161の挿入方向前方に位置する第2斜辺部51e2を含んでいる。平面視において、前記第1斜辺部51e1及び第2斜辺部51e2は、いずれも、ハウジング11の幅方向に対して傾斜しているが、腕部51bの軸方向に対する傾斜角度の大きさが互いに相違する。そして、前記第1斜辺部51e1は、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向前方に近付くように傾斜し、前記第2斜辺部51e2は、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向後方に近付くように傾斜している。
なお、前記斜辺部51eは、少なくとも前方部51b3の全範囲に亘(わた)って存在し、一部が湾曲部51b2にまで及んでいてもよい。なお、前記頂部51cは、平面視において、先鋭な形状であってもよいが、曲線的な形状であることが望ましい。
また、腕部51bの側縁部51fも、第1端子51の軸方向に対して傾斜している。前記側縁部51fは、カード用トレイ161の挿入方向後方に位置する第1側縁部51f1、及び、カード用トレイ161の挿入方向前方に位置する第2側縁部51f2を含んでいる。なお、前記側縁部51fの第1端子51の軸方向に対する傾斜の程度は、前記斜辺部51eと同等又は小さくなっている。そのため、図に示される例において、第1側縁部51f1は、第1斜辺部51e1と同様に、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向前方に近付くように傾斜しているが、第2側縁部51f2は、第2斜辺部51e2と逆に、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向前方に近付くように傾斜している。
このように、側縁部51fが傾斜していることにより、腕部51bにおける斜辺部51eから基部51aまでの部分の幅寸法は、先端から基端に向うにつれて、リニアに漸増する形状となる。これにより、板厚が一定の片持ち梁として機能する腕部51bは、平面視における形状が二等辺三角形の、いわゆる平等強さの梁に近似することができ、長手方向、すなわち、中心線に沿って曲げ応力が一様となる。
前記頂部51cは、第1端子51の接触部として機能し、腕部51bが備えるばね性によって上方に向けて付勢され、カード用コネクタ1に挿入されたカード用トレイ161内のカード101の電極パッドの各々に接触する。
次に、前記構成のカード用コネクタ1の動作について説明する。
図6は本発明の第1の実施の形態におけるカード用コネクタの第1端子とカードとの接触状態の変化を説明する図である。なお、図において、(a)〜(c)はカード用トレイを挿入する場合の各段階における要部側断面図、(d)〜(f)はカード用トレイを引出す場合の各段階における要部側断面図である。
まず、カード用コネクタ1にカード用トレイ161を挿入する場合、ユーザは、手指等によって、カードモジュール102としてのカード101が収容されたカード用トレイ161をカード用コネクタ1の後方から挿入口18に挿入する。
ここで、カード用トレイ161は、その上面が上を向き、すなわち、シェル65の天板部62と向合い、その下面が下を向き、すなわち、ハウジング11の底壁部11bと向合い、前枠部165がハウジング11の前端部11fの方を向くような姿勢、すなわち、正規姿勢で挿入される。そのため、カード収容凹部166に収容されているカード101は、電極パッドが配設されていない裏面111bが上を向き、電極パッドが配設された表面がカード用トレイ161の下面に露出した状態で下を向く姿勢となっている。
なお、前記カード101はナノSIMカードであるものとし、前記カード101がマイクロSD(R)カードである場合の説明は省略する。
そして、ユーザがカード用トレイ161を前記挿入口18に挿入して更に進行させると、前記カード用トレイ161は、前記シェル65とハウジング11との間に形成される挿入空間内を前端部11fに向って進行して所定位置に到達する。
この際、より詳細には、各第1端子51は、カード101と当接し、図6(a)〜(c)に示されるように、徐々に弾性的に変形させられる。なお、図6においては、説明の都合上、カード用トレイ161が省略され、カード101のみが描写されている。また、図6(a)〜(c)は、カード101の挿入方向が左方向となるように描写されている。
まず、図6(a)に示されるように、カード101の前端111fの下端が第1端子51の腕部51bにおける第1斜辺部51e1に当接する。前述のように、腕部51bにおける前方部51b3は底壁部11bの上面より上方に位置し、第1斜辺部51e1及び第2斜辺部51e2は前方部51b3の全範囲に亘って存在するのであるから、下を向いた表面が底壁部11bの上面に沿うようにして挿入されたカード101の前端111fの下端は、第1斜辺部51e1に当接する。
続いて、カード101が前端部11fに向って進行すると、カード101の前端111fの下端は、図6(b)に示されるように、第1斜辺部51e1との接触を維持した状態で進行する、すなわち、該第1斜辺部51e1上を摺(しゅう)動するので、腕部51bにおける前方部51b3は、下方に押され、弾性的に下方に変位する。この場合、前記第1斜辺部51e1が、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向前方、すなわち、前端部11fに近付くように傾斜しているので、カード101の前端111fの下端は、大きな抵抗を受けることなく、スムーズに第1斜辺部51e1上を摺動しながら、前端部11fに向って進行することができる。
続いて、カード101が前端部11fに向って更に進行すると、図6(c)に示されるようにカード101の前端111fの下端が頂部51cを通過するので、該頂部51cは、カード101の下を向いた表面上を摺動する。腕部51bにおける前方部51b3は、これ以上は下方に変位しない。なお、挿入されたカード101によって前方部51b3が最も下方に変位させられた状態であっても、腕部51bは、底壁部11bの下面よりも上方に位置し、該下面よりも下方に突出することがない。したがって、前記下面が基板の上面に当接していても、前記腕部51bが基板の上面に露出している導電トレース等に接触することがなく、短絡が発生することがない。
最終的にカード用トレイ161が所定位置に到達すると、左右一対の保持用ばね部材25の保持用凸部25aが、カード用トレイ161の保持用凹部168と係合する。これにより、カード用トレイ161は、前記所定位置に対応する位置において安定的に保持されてロックされ、後方に向けて変位することが防止される。また、カード用トレイ161が前記所定位置に対応する位置に到達すると、前枠部165がハウジング11の奥壁部11aと干渉するので、カード用トレイ161は、それ以上進行不能となる。
さらに、カード用トレイ161が所定位置に到達すると、検出スイッチの可動部材57が固定部材58から離間する。これにより、検出スイッチがオフになるので、カード用トレイ161が前記所定位置に到達したことが検出される。
次に、カード用トレイ161をカード用コネクタ1から排出する動作について説明する。
まず、ユーザが手指等によって、カード用トレイ161の後板部163を把持し、カード用トレイ161を所定位置から後方に引出す。この際、カード用トレイ161の保持用凹部168と保持用ばね部材25の保持用凸部25aとの係合が解除されるので、弾性的に変形させられる保持用ばね部材25が発揮するばね力を主因とする抵抗を受けるが、該抵抗がユーザの手指等が発揮する押圧力よりも小さいので、カード用トレイ161は、前記抵抗に抗して後方に向けて変位する。また、検出スイッチがオンになり、カード用トレイ161が所定位置から後退したことが検出される。
ところで、カード用トレイ161は、カード101を収容していない状態であっても、カード101を収容した状態と同様に、カード用コネクタ1に挿入及び排出することができるが、この場合、カード用トレイ161の前枠部165が第1端子51と接触することがある。カード用トレイ161をカード用コネクタ1に挿入する際に第1端子51が前枠部165との接触する状態については、図6(a)〜(c)に示されるようなカード101と接触する状態と同様であるので、説明を省略し、ここでは、カード用トレイ161をカード用コネクタ1から排出する際に第1端子51が前枠部165との接触する状態について説明する。
まず、図6(d)に示されるように、カード用トレイ161の前枠部165の下端が第1端子51の腕部51bにおける第2斜辺部51e2に当接する。前述のように、腕部51bにおける前方部51b3は底壁部11bの上面より上方に位置し、第1斜辺部51e1及び第2斜辺部51e2は前方部51b3の全範囲に亘って存在するのであるから、下面が底壁部11bの上面に沿うようにして後退するカード用トレイ161の前枠部165における後方の下端は、第2斜辺部51e2に当接する。
続いて、カード用トレイ161が後端部11rに向って後退すると、カード用トレイ161の前枠部165における後方の下端は、図6(e)に示されるように、第2斜辺部51e2との接触を維持した状態で進行する、すなわち、該第2斜辺部51e2上を摺動するので、腕部51bにおける前方部51b3は、下方に押され、弾性的に下方に変位する。この場合、前記第2斜辺部51e2が、頂部51cに近付くほどカード用トレイ161の挿入方向後方、すなわち、後端部11rに近付くように傾斜しているので、カード用トレイ161の前枠部165における後方の下端は、大きな抵抗を受けることなく、スムーズに第2斜辺部51e2上を摺動しながら、後端部11rに向って後退することができる。
続いて、カード用トレイ161が後端部11rに向って更に後退すると、図6(f)に示されるようにカード用トレイ161の前枠部165における後方の下端が頂部51cを通過するので、該頂部51cは、前枠部165の下面上を摺動する。腕部51bにおける前方部51b3は、これ以上は下方に変位しない。
なお、カード用トレイ161をカード用コネクタ1から引出して排出させた後には、第1端子51の腕部51bは、初期状態の形状に復帰する。
このように、本実施の形態において、カード用コネクタ1は、一面に電極パッドを備えるカードモジュール102が挿入される。そして、カード用コネクタ1は、カードモジュール102の電極パッドと接触する第1端子51が配設された底壁部11bを含むハウジング11を備え、第1端子51は、底壁部11bに保持された基部51aと、平面視において、ハウジング11の幅方向に対して傾斜した方向に、基部51aから延出するカンチレバー状の腕部51bとを含み、腕部51bは、側面視において曲率中心が上方に位置するような曲面を有する湾曲した形状である湾曲部51b2と、自由端に位置する頂部51cの両側において腕部51bの延出方向に対して傾斜する一対の斜辺部51eであって、腕部51bの延出方向に対する傾斜角度の大きさが互いに相違する斜辺部51eとを含む。
これにより、カードモジュール102の一面に突出部や角部が存在しても、カードモジュール102の挿入及び排出のいずれの際にも、これらの突出部や角部は、斜辺部51eに当接して該斜辺部51e上を摺動することになるので、腕部51bに引掛ることがない。しかも、腕部51bがハウジング11の幅方向に対して傾斜する方向に延在しているので、カンチレバーとして機能する腕部51bのばね長が長くなっている。したがって、腕部51bのばね性を確保することができ、電極パッドに対する接圧を高めることができ、カードモジュール102の挿入及び排出をスムーズに行うことができ、端子51が損傷を受けたり、塑性変形したりすることがないので、カード用コネクタ1の信頼性は高いものとなる。特に、カードモジュール102がカード101を収容したカード用トレイ161である場合、カード101を収容していない空のカード用トレイ161がカード用コネクタ1に挿入されることがある。このような空のカード用トレイ161の挿入及び排出の際には、カード用トレイ161の前枠部165等が腕部51bに当接する可能性があるが、その場合であっても、前記前枠部165等が斜辺部51eに当接して該斜辺部51e上を摺動することになるので、腕部51bに引掛ることがない。
また、腕部51bは、平面視において、ハウジング11の幅方向に対してカードモジュール102の挿入方向前方に向いて傾斜した方向に基部51aから延出する。さらに、第1斜辺部51e1は、平面視において、頂部51cに近付くほどカードモジュール102の挿入方向前方に近付くように傾斜し、第2斜辺部51e2は、平面視において、頂部51cに近付くほどカードモジュール102の挿入方向後方に近付くように傾斜している。したがって、カードモジュール102を挿入する際にも排出する際にも、カードモジュール102の突出部や角部は、第1斜辺部51e1上又は第2斜辺部51e2上をスムーズに摺動することができ、腕部51bに引掛ることがない。
さらに、腕部51bは、基部51aに連結され、側面視において底壁部11bの上面と平行な平板部51b1と、湾曲部51b2の先端に接続され、頂部51cを含み、底壁部11bの上面より上方に位置する前方部51b3とを更に含む。これにより、カードモジュール102の電極パッドには頂部51cが当接することになるので、カードモジュール102の挿入及び排出の際に、頂部51cによる電極パッドの表面のワイピング効果を期待することができ、電極パッドの表面が清浄されるので、端子51と電極パッドとの導通状態が確実になる。
さらに、斜辺部51eは、底壁部11bの上面より上方に位置する部分を含む。したがって、挿入されたカードモジュール102は、確実に斜辺部51eに当接することとなるので、斜辺部51e上を摺動し、腕部51bに引掛ることがない。
さらに、腕部51bにおける斜辺部51eから基部51aまでの部分の幅寸法は、基部51aに向うにつれて、リニアに漸増する。これにより、腕部51bは、いわゆる平等強さの梁となり、その延出方向に沿って曲げ応力が一様となる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図7は本発明の第2の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図である。なお、図において、(a)は平面図、(b)は斜視図である。
図7に示されるように、本実施の形態において、第1端子51の腕部51bの中央には、該腕部51bを板厚方向に貫通する開口部51gが形成されている。なお、図7においては、都合により、第2端子61、第2端子保持凹部11g及び第2端子ソルダーテール用開口11hの描画が省略されていることに留意されたい。
図に示される例では、開口部51gは、平面視において、腕部51bの外形形状とほぼ相似する形状を有しているが、該形状は、任意に変更することができる。前記開口部51gを形成することによって、前記腕部51bの剛性を調整することができ、カンチレバーとして機能する腕部51bのばね定数を調整することができる。
カード用コネクタ1のその他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、カード用コネクタ1の動作についても、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。なお、第1及び第2の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、前記第1及び第2の実施の形態と同じ動作及び同じ効果についても、その説明を省略する。
図8は本発明の第3の実施の形態におけるシェルを取外した状態のカード用コネクタを示す図である。なお、図において、(a)は平面図、(b)は(a)におけるC−C矢視断面図、(c)は(a)におけるD−D矢視断面図である。
図8に示されるように、第1端子51は、前記第1の実施の形態と同様に、その基部51aの少なくとも一部が底壁部11bに埋込まれ、ソルダーテール部51dがソルダーテール用開口11d内に露出し、その他の部分が端子保持凹部11c内に露出している。なお、図8においては、都合により、第2端子61、第2端子保持凹部11g及び第2端子ソルダーテール用開口11hの描画が省略されていることに留意されたい。
本実施の形態における第1端子51は、図8(b)に明確に示されているように、湾曲部51b2の曲率半径が、前記第1の実施の形態よりも、大きくなっている。すなわち、本実施の形態における第1端子51の腕部51bにおける湾曲部51b2は、前記第1の実施の形態よりも、緩やかに湾曲している。したがって、腕部51bがカード用トレイ161、カード101等に接触して弾性的に変形させられた場合に、応力がより広範囲に拡散し、応力集中がより発生しにくい。
カード用コネクタ1のその他の点の構成については、前記第1の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。また、カード用コネクタ1の動作についても、前記第1の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明は、カード用コネクタに適用することができる。
1 カード用コネクタ
11、811 ハウジング
11a 奥壁部
11b 底壁部
11c 第1端子保持凹部
11c1 辺
11d 第1端子ソルダーテール用開口
11e 側壁部
11f 前端部
11g 第2端子保持凹部
11h 第2端子ソルダーテール用開口
11r 後端部
12 下側シェル
13 掛止突起
18 挿入口
25 保持用ばね部材
25a 保持用凸部
27 可動部材
28 固定部材
51 第1端子
51a、851a 基部
51b、851b 腕部
51b1 平板部
51b2 湾曲部
51b3 前方部
51c 頂部
51d、61d ソルダーテール部
51e 斜辺部
51e1 第1斜辺部
51e2 第2斜辺部
51f 側縁部
51f1 第1側縁部
51f2 第2側縁部
51g 開口部
61 第2端子
61a、851c 接触部
62 天板部
63 側板部
63a 掛止開口
65 シェル
101 カード
102 カードモジュール
111b 裏面
111c 切欠部
111f 前端
111r 後端
111s 側端
112 側面
161 カード用トレイ
162 後枠部
163 後板部
164 側枠部
164a 庇部
164c 凸部
165 前枠部
166 カード収容凹部
168 保持用凹部
851 端子

Claims (7)

  1. (a)一面に電極パッドを備えるカードモジュールが挿入されるカード用コネクタであって、
    (b)前記カードモジュールの電極パッドと接触する端子が配設された端子保持部を含むハウジングを備え、
    (c)前記端子は、前記端子保持部に保持された基部と、平面視において、前記ハウジングの幅方向に対して傾斜した方向に、前記基部から延出するカンチレバー状の腕部とを含み、
    (d)該腕部は、側面視において曲率中心が上方に位置するような曲面を有する湾曲した形状である湾曲部と、自由端に位置する頂部の両側において前記腕部の延出方向に対して傾斜する一対の斜辺部であって、前記腕部の延出方向に対する傾斜角度の大きさが互いに相違する斜辺部とを含むことを特徴とするカード用コネクタ。
  2. 前記腕部は、平面視において、前記ハウジングの幅方向に対して前記カードモジュールの挿入方向前方に向いて傾斜した方向に前記基部から延出する請求項1に記載のカード用コネクタ。
  3. 前記斜辺部の一方は、平面視において、前記頂部に近付くほど前記カードモジュールの挿入方向前方に近付くように傾斜し、前記斜辺部の他方は、平面視において、前記頂部に近付くほど前記カードモジュールの挿入方向後方に近付くように傾斜している請求項1又は2に記載のカード用コネクタ。
  4. 前記腕部は、前記基部に連結され、側面視において前記端子保持部の上面と平行な平板部と、前記湾曲部の先端に接続され、前記頂部を含み、前記端子保持部の上面より上方に位置する前方部とを更に含む請求項1〜3のいずれか1項に記載のカード用コネクタ。
  5. 前記斜辺部は、前記端子保持部の上面より上方に位置する部分を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のカード用コネクタ。
  6. 前記腕部における前記斜辺部から前記基部までの部分の幅寸法は、前記基部に向うにつれて、リニアに漸増する請求項1〜5のいずれか1項に記載のカード用コネクタ。
  7. 前記腕部は、該腕部を板厚方向に貫通する開口部を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のカード用コネクタ。
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