JP3742564B2 - ポップアップ機構及びそれを備えたｐｃカード - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ポップアップ機構及びそれを備えたＰＣカードに係り、特に、本体内に設けられた収納部に収納されたポップアップユニットが弾性により外部に展伸し、その展伸位置で掛止されるようにされたポップアップ機構及びそれを備えたＰＣカードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノート型パソコンに外部周辺機器を接続する場合には、図１４に図示すように、ノート型パソコン６０に備えられたＰＣカードスロット６２にＰＣカード５０を装着し、ＰＣカード５０を介して外部周辺機器（図示せず）を接続することが行なわれていた。そして、近年では、このようなノート型パソコンに無線ＬＡＮ用のＰＣカードを付けて無線ＬＡＮで使用することもなされている。
【０００３】
従来の無線ＬＡＮ用のＰＣカード５０は、図１３に示すように、ＰＣカード５０内部にある基板を保護すると共に当該基板に搭載されている半導体チップ等を外部電磁波から遮蔽するため表裏面の大部分を金属製シールドカバー５２によって覆われて形成されており、電波を送受信するアンテナユニット５４のアンテナは、金属製シールドカバーによって覆われた部位にあると電波を送受信できないことから、アンテナユニット５４は薄板状のＰＣカード本体５６の端から側方に突出して設けられていた。そのため、アンテナユニット５４が常にＰＣカードスロット６２から突出した状態となるのでノート型パソコンを移動する際にアンテナユニット５４をぶつけたり上からの外力が加わったりして損傷するおそれがあった。また、アンテナユニット５４が常に突出した状態となるので見栄えもよくない。
【０００４】
そこで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すような、ＰＣカード本体６２とアンテナユニット６３とを別体として製造し、アンテナユニット６３をＰＣカード本体６２のアンテナユニット収納部６５に収納可能としたＰＣカード６１が考案されている。このＰＣカード６１は、ＰＣカード本体６２に設けられた収納部６５に収納されるアンテナユニット６３が、図１１に示されたコイルバネ６４の弾性により外部に展伸して所定の展伸位置に掛止されると共に、アンテナユニット６３を押し込むことによりアンテナユニット６３が後退して収納部６５に収納された状態で掛止されるようなっている。
【０００５】
すなわち、図１２に示すように、従来の機構は、ＰＣカード本体６２から展伸するアンテナユニット６３側の側面にハートカム６７を形成し、ＰＣカード本体６２側にクランク形状をした揺動シャフト６８の端部を固定すると共に、反対側の端部がハートカム６７に係合するようにして構成されている。そして、端部をＰＣカード本体６２側に固定された板バネ６９により揺動シャフト６８の先端がハートカム６７から離脱するのが防止されている。これにより、アンテナユニット６３は、ＰＣカード本体６２に対する展伸位置で、アンテナユニット６３がＰＣカード本体６２の電波シールド製材料の外部に展伸して電波を送受信することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来の機構においてアンテナユニット６３の展伸長さをより長く展伸させようとすると、ハートカム６７の長溝部分をより長く形成する必要となる。
しかし、長溝部分を長く形成するとアンテナユニット６３が展伸した状態のときにアンテナユニット６３の側面に形成されたハートカム６７部分もＰＣカード本体６２内部から外部へ突出してしまうという問題が生じる。機構の一部が外部に出現してしまうと機構の損壊や誤動作を起こす可能性がある。また、使用者が誤った使い方をすることにより事故が発生するおそれもある。さらに外部に機構が出現するのは見た目にも良くない。
【０００７】
そこで、本発明は、外部にその機構を出現させることなく、従来のＰＣカードよりもポップアップユニットが長く展伸し得るポップアップ機構及びそれを備えたＰＣカードを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、フレームにより形成された本体内に設けられた収納部に収納されるポップアップユニットが弾性により外部に展伸して所定の展伸位置に掛止されると共に、ポップアップユニットを押し込むことにより該ポップアップユニットが後退して収納部に収納された状態で掛止されるようにされたポップアップ機構において、フレームの内側面にポップアップユニットの展伸・後退方向に沿ってハートカムを形成すると共に、ポップアップユニットの展伸・後退に伴ってハートカムの溝内を無限循環移動するロックピンを備えたロック板を該ポップアップユニットの側面に形成されたロック板収容部内に揺動可能に取着したことを特徴とする。
フレーム側にハートカムを形成すると共に、相対的に移動する移動体であるポップアップユニット側にハートカムの溝内を無限循環移動するロックピンを備えたロック板を設ける。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のポップアップ機構において、ロックピンはロック板の中心から偏心した位置に形成されていることを特徴とする。ハートカムがなるべく少ない振れ角で揺動するようにする。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のポップアップ機構において、コイルバネは、ポップアップユニットの展伸・後退方向に沿ってフレームに取着された補助ピンに装着されると共に、前記ポップアップユニットに形成された断面略Ｃ字形状をした案内溝内に離脱しないように挿入され、補助ピンは、ポップアップユニットが展伸位置に掛止されたときにその先端部がポップアップユニットに形成された案内溝内に至る長さを有して形成されていることを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、表裏面の大部分を電波シールド製材料によって覆われたフレームにより形成された薄板状のカード本体に設けられた収納部に収納されるポップアップユニットが弾性により外部に展伸して所定の展伸位置に掛止されると共に、ポップアップニットを押し込むことにより該ポップアップユニットが後退して収納部に収納された状態で掛止されるようにされたポップアップ機構を備えたＰＣカードにおいて、請求項１から３のいずれか１項に記載のポップアップ機構を有して構成されたことを特徴とする。
【００１３】
尚、本発明は、請求の範囲に記載の発明の精神を逸脱することなく種々の修正・変更が可能である。本発明は、そのような修正・変更を含むものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポップアップ機構についてその一実施形態である該機構が備えられたＰＣカードを用いて図面を参照しつつ更に詳しく説明する。
図１は、本発明に係るポップアップ機構を備えたＰＣカードの一実施形態の斜視図、図２はポップアップユニットが展伸位置にある使用時の断面図、図３はポップアップユニットが収納位置にある非使用時の断面図である。
【００１５】
本発明に係るポップアップ機構を備えたＰＣカード１は、図１に示すように、概略的に、ＰＣカード本体２とポップアップユニット３とを含んで構成されている。ＰＣカード本体２とポップアップユニット３は、それぞれ別部品として製造され、ＰＣカード本体２の長手方向の外側に展伸した状態と内側に収納された状態の２つに位置をとることができるように取り付けられている。すなわち、図２に示されているように、使用時にはポップアップユニット３がＰＣカード本体２の金属製シールド材の外部に展伸して掛止されるようになっており、他方、図３に図に示されているように、非使用時にはポップアップユニット３全体が実質的にＰＣカード本体２内に収納されて掛止されるようになっている。図３の状態からポップアップユニット３をＰＣカード本体２の奥の方向に押し下げると、本発明に係る機構によってポップアップユニット３は、コイルバネ２６の力で押し出され、図２に図に示された状態で停止する。
【００１６】
ＰＣカード本体２は、図２及び図３に示されているように、概略的に、金属製の上側カバー（図示されていない）及び下側カバー２ａと、そして、その間にサンドイッチ状に挟まれて配置されるフレーム２０とを含んで構成され、このフレーム２０によってＰＣカード本体２内にポップアップユニット３を収納するためのポップアップユニット収納部２２が形成される。
【００１７】
フレーム２０は、プラスチック製で略Ｈ字状に一体成型により形成され、その内側にコンピュータとの間で情報の交換を行なう基板２４とポップアップユニット３を展伸させるコイルバネ２６が取着される。
一方、ポップアップユニット３は、図４（ａ）に示すように、プラスチック製の上蓋（図示されていない）と、下蓋３４により形成され、それらの間には、例えば、無線ＬＡＮ用のアンテナユニットや指紋確認センサ等所定の機能を搭載した基板３２がサンドイッチ状に挟まれて配置される。
【００１８】
フレーム２０は、図５に示すように、ＰＣカード１の幅とほぼ等しい間隔に隔てて配置された一対のサイドフレーム部２０ａ、２０ｂと、それらを強固に連結するブリッジ部２０ｃとを含んで形成されている。一対のサイドフレーム部２０ａ、２０ｂ及び基板２４によって囲まれる部分はポップアップユニット収納部２２とされ、この部分にポップアップユニット３が収納される。これにより、ＰＣカード本体２全体の薄形化が図られる。
【００１９】
一方側のサイドフレーム部２０ａの内側面には、図８に示すように、ポップアップユニット３の展伸・後退方向に沿ってハートカム１０が形成されている。
反対側のサイドフレーム部２０ｂの内側面には、ポップアップユニット３が展伸・後退方向に沿ってスライドするのを案内する案内板２１ａが長手方向に沿って形成されている。ところで、後述するポップアップユニット３の下蓋３４には、この案内板２１ａを抱えるようにしてスライド可能に保持する保持部３５が設けられており、これによってポップアップユニット３が展伸・後退するのを正確に案内すると共に展伸・後退する際のポップアップユニット３のガタつきを防止する。
【００２０】
ハートカム１０は、サイドフレーム部２０ａの内側面に長手方向に沿って形成された長溝１０ａと、長溝１０ａの端部側（ポップアップユニット３の展伸側）に形成されたハート状の掛止部１０ｂとにより構成され、この中を後述するロック板１６に突設されたロックピン１６ａが無限循環移動するようになっている。
【００２１】
下蓋３４は、プラスチックにより一体成型されて形成され、この蓋３４には、図４（ａ）に示すように、その側面にロック板１６を収容するロック板収容部３６と、その反対側に、上述したように、サイドフレーム部２０ｂに形成された案内板２１ａを抱えるようにしてスライド可能に保持する保持部３５が設けられている。
図７に示すのはロック板収容部３６の平面拡大図であり、この図７に詳細に示されているように、ロック板収容部３６には、ロック板１６を収容するための空間部３６ｃを有すると共に、ロック板１６を揺動可能に取着するための突起部３６ａと、ロック板１６がハートカム１０から離脱するのを防止するための外れ止めである支持部３６ｂを有して形成されている。
【００２２】
突起部３６ａは、ロック板１６に穿設された孔１６ｂを揺動可能に受け入れるため円柱状に突設された形状をなしている。
支持部３６ｂは、ロック板収容部３６に片持梁状に形成され、ロック板１６の背後に位置して適度な弾性によりロック板１６がハートカム１０から離脱しないように支持する。従来は、板バネ６９により揺動シャフト６８の先端がハートカム６７から離脱するのを防止するようになっていたが下蓋３４と一体成型により形成することができるので部品点数の減少を図ることができると共に、組み立て工程の一工程を減らすことが可能となる。
尚、ポップアップユニット３がポップアップユニット収納部２２に収納された状態にあっては、コイルバネ２６は縮まった状態となりその直径が僅かに太くなる。このとき、コイルバネ２６の側面が支持部３６ｂに適度な弾性を持って接触することによりロック板１６の離脱を効果的に防止する。
【００２３】
ロック板１６は、図６に示すように、断面が略ナス形をなし、先端が窄まった側にロックピン１６ａが突出するように形成され、反対側の拡開した側には突起部３６ａに揺動可能に取着するための孔１６ｂが穿設されている。ロックピン１６ａはやや偏心した位置に設けられており、これは、ハートカム１０の掛止部１０ｂでなるべく少ない振れ角で揺動するようにするためである。
【００２４】
下蓋３４には、ロック板収容部３６からさらに伸びるように脚部３８が形成され、この脚部３８にコイルバネ２６を収容するための断面略Ｃ字形状をした案内溝３８ａが設けられている。案内溝３８ａの断面が略Ｃ字形状とされているのは、その内部に収容される円筒状に形成されたコイルバネ２６の脱落を防止するためである。従って、案内溝３８ａの直径はコイルバネ２６の直径よりも僅かに大きく形成されると共に、案内溝３８ａの開口した部分の長さはコイルバネ２６の直径よりも僅かに狭く形成されている。
【００２５】
ところで、フレーム２０のうちポップアップユニット３取着側とは反対側に位置するサイドフレーム部２０ａの端部近傍には、そこから内側へ突出するように取付部２０ｄが形成され、この取付部２０ｄに棒状の補助ピン２９が取着される。そして、この補助ピン２９にコイルバネ２６が装着される。
補助ピン２９の先端は、ポップアップユニット３が展伸した状態のときにポップアップユニット３の脚部３８に形成された断面略Ｃ字形状をした案内溝３８ａ内に至る長さを有している。この構成により、補助ピン２９に装着されたコイルバネ２６は下蓋３４に形成された脚部３８の案内溝３８ａに案内され、伸縮に際してコイルバネ２６が変形したり離脱するのを防止する。尚、この補助ピン２９はフレーム２０と共に一体成型により形成することもできるし、補助ピン２９を別部材とし、フレーム２０にスナップインさせることにより取着することもできる。
【００２６】
次に、上述したポップアップ機構の動作について図９を用いて説明する。図９は、ハートカム１０とロック板１６の関係を模式的に現した斜視図である。まず、ポップアップユニット３が展伸した使用時の状態においては、ポップアップユニット３はコイルバネ２６の弾性力によってＰＣカード本体２から図９に示されたＸ方向に押し出された状態となっている（図２に示された状態）。このとき、ロック板１６のロックピン１６ａは、ハートカム１０の長溝１０ａの後端部（図９におけるＡ点）に当接した状態となっており、これによりポップアップユニット３はＰＣカード本体２から展伸した状態で掛止される。
【００２７】
そして、ポップアップユニット３をポップアップユニット収納部２２内に収納するために内側（Ｙ方向）へ押し込むと、ロックピン１６ａが長溝１０ａ内をＹ方向に移動すると共に、コイルバネ２６が圧縮され次第に縮んでくる。さらにポップアップユニット３が押し込まれるとロックピン１６ａは掛止部１０ｂの第一斜面部１０ｃをスライドするように案内され、その動きに伴ってロック板１６は突起部３６ａを中心として揺動する。
【００２８】
そして、ロックピン１６ａは、第一斜面部１０ｃに隣接する平坦部を通過した後、Ｂ点に当接し、ポップアップユニット３をそれ以上押し込むことができなくなる。この状態でポップアップユニット３を押し込む力を緩めると、ポップアップユニット３はコイルバネ２６の弾性力によって再びＸ方向へ移動しようとするが、ロックピン１６ａは第一斜面部１０ｃに隣接する平坦部方向への移動が阻止される形状を有しているのでロック板１６が先程とは反対方向に揺動しつつＶ溝１０ｄに案内されることとなる。この時、ポップアップユニット３を押し込む力をさらに緩めるとロックピン１６ａがＶ溝１０ｄに掛止されるので、ポップアップユニット３はもはやＸ方向に展伸することなく掛止され、すなわち図３に示す状態となり、ポップアップユニット３はポップアップユニット収納部２２に収納された状態となる。
【００２９】
ポップアップユニット３がポップアップユニット収納部２２に収納された状態で（図３に示す状態）、再びポップアップユニット３を押し込むと、ロックピン１６ａがＢ点方向への移動は阻止される形状を有しているので今度は第二斜面部１０ｅに案内されてＣ点に当接し、ポップアップユニット３をそれ以上押し込むことができなくなる。この状態でポップアップユニット３を押し込む力を緩めると、ロックピン１６ａは第三斜面部１０ｆをスライドするようにして再び長溝１０ａに戻り、コイルバネ２６の弾性力によりＡ点に当接し、最初の状態（図２に示す状態）に戻る。以後、このロックピン１６ａは上述した無限循環移動を順次繰り返す。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係るポップアップ機構及びそれを備えたＰＣカードによれば、従来の構造と異なり、フレーム側にハートカムを形成すると共に、相対的に移動する移動体であるポップアップユニット側にハートカムの溝内を無限循環移動するロックピンを備えたロック板を設けることとしたので、外部に機構を出現させることなく、従来のＰＣカードよりもポップアップユニットが長く展伸させることができる効果がある。
また、ロック板収容部には、ロック板の背後に位置するように片持梁状に外れ止めを形成したのでロックピンがハートカムの溝から離脱するのを防止でき、さらに、下蓋と一体成型により形成すれば部品点数の減少を図ると共に、組み立て工程の一工程を減らすことが可能となるという効果がある。
【００３１】
また、ポップアップユニットは、コイルバネの弾性により外部に展伸するようにされ、該コイルバネは、ポップアップユニットの展伸・後退方向に沿ってフレームに取着された補助ピンに装着されると共に、前記ポップアップユニットに形成された断面略Ｃ字形状をした案内溝内に離脱しないように挿入され、補助ピンは、ポップアップユニットが展伸位置に掛止されたときにその先端部がポップアップユニットに形成された案内溝内に至る長さを有して形成することとしたのでコイルバネの変形及び脱落を防止することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るポップアップ機構を備えたＰＣカードの一実施形態の斜視図である。
【図２】ポップアップユニットが展伸位置にある使用時の断面図である。
【図３】ポップアップユニットが収納位置にある非使用時の断面図である。
【図４】（ａ）は下蓋の平面図、（ｂ）その正面図である。
【図５】フレームの平面図である。
【図６】（ａ）はロック板の平面図、（ｂ）はその側面図である。
【図７】ロック板収容部の平面拡大図である。
【図８】サイドフレーム部に形成されたハートカムの側面図である。
【図９】ハートカムとロック板の関係を模式的に現した斜視図である。
【図１０】いずれも従来のＰＣカードの斜視図であり（ａ）はポップアップ部を展伸させた状態、（ｂ）はポップアップ部を収納した状態を示す。
【図１１】従来のＰＣカードの内部平面図である。
【図１２】従来のポップアップ機構を模式的に示す斜視図である。
【図１３】従来のアンテナユニット内蔵のＰＣカードの斜視図である。
【図１４】ノート型パソコンにＰＣカードを挿入して使用する状態を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１ ＰＣカード
２ ＰＣカード本体
２ａ 下側カバー
３ ポップアップユニット
１０ ハートカム
１０ａ 長溝
１０ｂ 掛止部
１０ｃ 第一斜面部
１０ｄ Ｖ溝
１０ｅ 第二斜面部
１０ｆ 第三斜面部
１６ ロック板
１６ａ ロックピン
１６ｂ 孔
２０ａ サイドフレーム部
２０ｂ サイドフレーム部
２０ｃブリッジ部
２１ａ 案内板
２２ ポップアップユニット収納部
２４ 基板
２６ コイルバネ
２９ 補助ピン
３２ 基板
３５ 保持部
３６ ロック板収容部
３６ａ 突起部
３６ｂ 支持部
３６ｃ 空間部
３８ 脚部
３８ａ 案内溝

Claims (4)

1. フレームにより形成された本体内に設けられた収納部に収納されるポップアップユニットがコイルバネの弾性により外部に展伸して所定の展伸位置に掛止されると共に、前記ポップアップユニットを押し込むことにより該ポップアップユニットが後退して前記収納部に収納された状態で掛止されるようにされたポップアップ機構において、
   前記フレームの内側面に前記ポップアップユニットの展伸・後退方向に沿ってハートカムを形成すると共に、前記ポップアップユニットの展伸・後退に伴って前記ハートカムの溝内を無限循環移動するロックピンを備えたロック板を該ポップアップユニットの側面に形成されたロック板収容部内に揺動可能に取着し、前記ロック板収容部には、前記ロック板の背後に位置するように片持梁状に外れ止めが形成され、これにより前記ロックピンが前記ハートカムの溝から外れることを防止すると共に、前記ポップアップユニットが前記収納部に収納された状態にあっては、前記コイルバネが縮んでその直径が僅かに太くなった当該コイルバネの側面が前記外れ止めに適度な弾性を持って接触することにより前記ロック板の離脱をさらに効果的に防止するように構成されたことを特徴とするポップアップ機構。
2. 請求項１に記載のポップアップ機構において、
   前記ロックピンはロック板の中心から偏心した位置に形成されていることを特徴とするポップアップ機構。
3. 請求項１又は２に記載のポップアップ機構において、
   前記コイルバネは、前記ポップアップユニットの展伸・後退方向に沿って前記フレームに取着された補助ピンに装着されると共に、前記ポップアップユニットに形成された断面略Ｃ字形状をした案内溝内に離脱しないように挿入され、前記補助ピンは、前記ポップアップユニットが展伸位置に掛止されたときにその先端部が前記ポップアップユニットに形成された前記案内溝内に至る長さを有して形成されていることを特徴とするポップアップ機構。
4. 表裏面の大部分を電波シールド製材料によって覆われたフレームにより形成された薄板状のカード本体に設けられた収納部に収納されるポップアップユニットが弾性により外部に展伸して所定の展伸位置に掛止されると共に、前記ポップアップニットを押し込むことにより該ポップアップユニットが後退して前記収納部に収納された状態で掛止されるようにされたポップアップ機構を備えたＰＣカードにおいて、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のポップアップ機構を有して構成されたことを特徴とするポップアップ機構を備えたＰＣカード。

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