JP4020885B2 - カード用コネクタ及びこれに用いるカード用コンタクト端子 - Google Patents

カード用コネクタ及びこれに用いるカード用コンタクト端子 Download PDF

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Description

本発明は、ひねりを加えた分割バネ片を有するカード用コンタクト端子と、このカード用コンタクト端子を用いたカード用コネクタとに関する。
最近の携帯電話やＰＤＡ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等の電子機器では、ＩＣやメモリを搭載したＩＣカードを装填し、装填されたこれらのＩＣカードにデータを読み書きさせることができるようになっているものも多い。
これらの電子機器には、一般に、それらの内部に、或いは、外付け可能な状態で、カード用コネクタが設けられており、このカード用コネクタに配した複数のカード用コンタクト端子（以下、「コンタクト端子」）をカードと接触させることにより、データの読み書きが行われるようになっている。これらのコンタクト端子には、例えば、信号伝達に用いる信号端子、カードに電源を供給する電源端子、カードをグランドに接続するグランド端子が含まれる。
通常、これらの各コンタクト端子は、カード側の１つの接触部、例えば、１つの接触パッドに対して１つの対応接触部のみを有するが、接触の信頼性を向上させるため、カード側の１つの接触部に対して、対応接触部を複数設けたものもある。コンタクト端子の中でも、特に、電源端子やグランド端子は、それらとカード側の接触部との間の接触状態がカードデータに大きな影響を与え得ることから、それらの間の接触状態を向上させることが所望される。
１つのコンタクト端子に複数の対応接触部を設けた従来例として、例えば、特開２００２−１００４４０号公報がある。この公報には、対応接触部を２つ設けたコンタクト端子が示されている。図１１の（a）に、この公報に開示されたコンタクト端子の斜視図を、図１１の（b）に、この図１１の（a）のＡ−Ａ線拡大断面図を、それぞれ示す。尚、図１１の（b）には、コンタクト端子と接触させるカードの一部も示してある。このコンタクト端子１では、その先端部分、即ち、カードと接触させる弾性変位可能なバネ片１１が、その長手方向に沿って２分割されており、２つの分割バネ片１１０、１１０'を有するようになっている。
これら２つの分割バネ片１１０、１１０’は、それらの先端付近に設けた各対応接触部１１４、１１４’において、それぞれ別個に、カード側の１つの接触部１４と接触し得る。分割バネ片１１０、１１０’とカード側の接触部１４の間の瞬断を防止するため、これらの分割バネ片１００、１１０’には互いに異なるバネ定数が設定されており、従って、これらの分割バネ片１１０、１１０’は互いに異なる共振周波数（固有振動数）を有する。異なる共振周波数を持たせることにより、仮に、衝撃や振動によって、分割バネ片１１０、１１０’の対応接触部１１４、１１４’がカード側の接触部１３から離れることがあったとしても、その後、対応接触部１１４、１１４’は、互いに異なる共振周波数でカード側の接触部１３と接触することになるから、これによって、それらの間の接続を常に維持することができる、したがって、瞬断を防止することができる。尚、バネ定数を変更する方法として、分割バネ片の一部、特に、バネとして機能する部分の長さ、幅、厚み、材質を異ならせる方法があり、例えば、上記公報には、分割バネ片１１０、１１０’同士の幅を異ならせるものや、分割バネ片においてバネとして機能する部分の折り曲げ角度を変えることによって長さを異ならせるものが開示されている。
ところで、このように複数の接触部を設けたコンタクト端子では、複数の対応接触部を、幅の狭いカード側の１つの接触部と接触させる必要があることから、例えば、対応接触部１１４と１１４'の間の幅方向における寸法ｃは、図１１の（a）に示されているような狭い幅に制限される。特に、複数接触方式を採用した場合には、このような寸法制限を守りつつ、複数の分割バネ片１１０、１１０'を形成する必要がある。また、例えば、図１１に示した従来例のように、分割バネ片の幅を異ならせてバネ定数を変更しようとした場合には、いずれか一方の分割バネ片１１０'の幅は極端に狭い幅ｅとなってしまうが、このように狭い幅ｅの分割バネ片は、十分なバネ力を発揮し得ないことから、分割バネ片とカード側の接触部１３の間（ｆ、ｇ）に十分な接圧を確保することが困難となる。この問題を解決するための１つの方法として、分割バネ片１１０と１１０'の間の隙間ａを小さくすること、更に言えば、これによって分割バネ片１１０、１１０'自体の幅を大きくすることも考えられるが、隙間にプレス工具を挿入したときの工具破損を防ぐ等の理由から、隙間ａの大きさは一定以上に確保しておく必要があり、したがって、このような方法は採用できない。以上の結果、理想的な分割バネ片を得るには、カード側の接触部に対する接圧を確保するため各分割バネ片の幅（特に幅ｅ）を所定以上に確保し、且つ、プレス工具の破損を防ぐためそれらの間に所定以上の隙間ａを確保し、しかも、分割バネ片の対応接触部の接点（部分）間の寸法を所定の幅ｃに制限することが必要となる。
特開２００２−１００４４０号公報
本願発明は、このような従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、互いに異なる共振周波数を有する複数の分割バネ片を用いる構成において、上述した全ての要求、即ち、各分割バネ片の幅を所定以上に確保しつつ、それら分割バネ片の間に所定以上の隙間を確保し、更に、分割バネ片の対応接触部の接点間の寸法を所定の幅に制限することを満足させようとするものである。更に、本発明は、このような構成において、いわゆる瞬断の問題を解決しようとするものである。
本発明の一つの形態は、片持ち梁状の弾性変位可能なバネ部と、カード用コネクタに固定される固定部と、プリント配線基板に半田接続される接続部とを備えたカード用コンタクト端子を有するカード用コネクタにおいて、前記カード用コネクタにカードが装填されたときにカード側の接触部と接触し得る対応接触部を先端付近に各々有する複数の分割バネ部が前記バネ部の先端を分割することによって形成されており、前記複数の分割バネ部のうちの少なくとも１つの分割バネ部にひねりが加えられており、前記ひねりは、前記少なくとも１つの分割バネ部を他の分割バネ部に向ける、前記接続部から近い側における第一のひねりと、前記少なくとも１つの分割バネ部を前記他の分割バネ部とは逆側に向ける、前記接続部から遠い側における前記第一のひねりよりも小さな第二のひねりを含むことを特徴としている。
上記カード用コネクタにおいて、前記ひねりは、前記分割バネ部の一部に加えられていてもよいし、前記分割バネ部の全体に加えられていてもよい。更に、これらのひねりは、前記分割バネ部を該分割バネ部の延長方向に対して斜めに折り曲げることによって形成されていてもよいし、前記分割バネ部をねじることによって形成されていてもよい。
上記カード用コネクタにおいて、バネとして機能する部分の長さを変更することによって、若しくは、それらの厚みを変更することによって、前記分割バネ部が互いに異なる共振周波数を有するようにしてもよい。
また、バネとして機能する部分の長さを変更するため、前記分割バネ部の固定位置を、他の分割バネ部における固定位置と異ならせてもよい。更に、前記複数の分割バネ部のうち少なくとも２つの分割バネ部にひねりを加え、前記少なくとも２つの分割バネ部は互いに相手側を向くようにひねりが加えられているが、それらのひねりの大きさ、又は、それらのひねりの位置は異なるように構成してもよい。
本発明の他の形態は、片持ち梁状の弾性変位可能なバネ部と、カード用コネクタに固定される固定部と、プリント配線基板に半田接続される接続部とを備えたカード用コンタクト端子において、前記カード用コネクタにカードが装填されたときにカード側の接触部と接触し得る対応接触部を先端付近に各々有する複数の分割バネ部が前記バネ部の先端を分割することによって形成されており、前記複数の分割バネ部のうちの少なくとも１つの分割バネ部にひねりが加えられており、前記ひねりは、前記少なくとも１つの分割バネ部を他の分割バネ部に向ける、前記接続部から近い側における第一のひねりと、前記少なくとも１つの分割バネ部を前記他の分割バネ部とは逆側に向ける、前記接続部から遠い側における前記第一のひねりよりも小さな第二のひねりを含むことを特徴としている。
互いに異なる共振周波数を有する複数の分割バネ片を用いる構成において、分割バネ片に課される寸法制限を守りつつ、十分な機能性、製造容易性を確保した、コンタクト端子を提供することができる。
図１に、本発明の好適な第一実施形態によるコンタクト端子を概略斜視図を、また、図２の（a）に、図１のコンタクト端子の平面図、図２の（b）に、図１のコンタクト端子の右側面図、図２の（c）に、コンタクト端子の型をプレス加工等によって打ち抜いた直後の状態、言い換えれば、折り曲げ前の状態を、それぞれ示す。更に、図３の（a）に、図２の（a）のＢ−Ｂ線拡大断面図をコンタクト端子と接触させるカードの一部とともに示している。
このコンタクト端子２０は、片持ち梁状の弾性変位可能なバネ片２２と、このバネ片２２の基端側に形成されたカード用コネクタの所定位置に圧入固定される一組の圧入片２４、２４’と、これらの圧入片２４、２４’の間に位置しカード用コネクタの所定の配列溝に配置される配列片２６と、プリント配線基板の所定位置に半田接続される接続片２８から成る。
バネ片２２の先端は、その長手方向に沿って（バネ片２２の基端側から先端に沿って）２分割されている。故に、このバネ片２２は、２つの分割バネ片２２０、２２０’を有する。但し、３分割その他の複数分割としてもよい。各分割バネ片２２０、２２０’は、その折り曲げ位置によって区別され得る複数のバネ片ユニット、例えば、先端バネ片ユニット２２１、２２１’、中間バネ片ユニット２２２、２２２’、および後端バネ片ユニット２２３、２２３’から成る。
このコンタクト端子２０は、例えば、薄い一枚の金属板から製造することもできる。金属板を所定の形状にプレス加工等によって打ち抜いた後、バネ片２２の延長部を約９０度下方に折り曲げることによって配列片２６を形成し、更に、この配列片２６の端部を約９０度外側に折り曲げることによって接続片２８を形成し（図２の（c）参照）、最後に、バネ片２２の分割バネ片２２０、２２０'を加工する（図１、図２の（a）、（b）参照）。尚、分割バネ片２２０、２２０'の先端付近、特にカード側の接触部と接触させることになる対応接触部２２４、２２４'のエッジ部は、カードとの接触時にカードを傷つけてしまわないよう、プレス加工後に、例えば、半球面としてもよい（図３の（a）参照）。
図２の（c）から明らかなように、バネ片２２の加工前において、コンタクト端子２０の先端付近、特に対応接触部２２４、２２４'の各々の幅ｈ、ｈ'は、従来装置を示した図１１のｅより大きな値に設定されており、また、これらの対応接触部２２４と２２４'の間の幅方向における寸法ｄも、図１１のｃより大きな値に設定されている。このように、加工前における分割バネ片２２０、２２０'の所定個所における寸法は、図１１に示した従来装置のものに比べて大きく設定されているが、以下の説明から明らかなように、それにもかかわらず、ここでは何ら問題は生じない。尚、分割バネ片２２０と２２０'の間の隙間ａは、図１１と同じ寸法ａに設定してあるが、以下の記載から明らかなように、この隙間についても、図１１のそれより大きな寸法に設定してもよい。尚、打ち抜き時においても、この隙間がより小さくなるよう、分割バネ片２２０の中間付近に、分割バネ片２２０'側に向かって近接させるための変形部２２５が設けてある。
バネ片２２を加工するにあたり、まず、先端バネ片ユニット２２１については、それ自体をＣ字状に湾曲させて、カード側の接触部１４との接触部として用いられる弧状の対応接触部２２４を形成する。その後、分割バネ片２２０では、先端バネ片ユニット２２１と中間バネ片ユニット２２２の間、及び、中間バネ片ユニット２２２と後端バネ片ユニット２２３の間において、それぞれ、分割バネ片２２０の延長方向と略直交する折り曲げ線２２６、２２７上で、バネ片２２の厚み方向下側に向かって折り曲げられる。これらの折り曲げは、例えば、プレス加工によって簡単に行うことができる。
一方、分割バネ片２２０'では、中間バネ片ユニット２２２'と後端バネ片ユニット２２３'の間において、分割バネ片２２０'の延長方向と略直交する方向に対して多少傾斜した傾斜線２２７'上で、バネ片２２の厚み方向下側に向かって折り曲げることにより、比較的大きな第一のひねりが加えてある。ここでのひねりの方向は、内側、つまり、先端バネ片ユニット２２１'の断面をその延長方向においてみたときに、その底面（図２の（b）の２２９'）が他方の分割バネ片２２０に向く状態とされている。このような内側のひねりを加えることにより、分割バネ片２２０'は分割バネ片２２０に大きく接近することになる。
更に、分割バネ片２２０'では、先端バネ片ユニット２２１'と中間バネ片ユニット２２２'の間において、分割バネ片２２０'の延長方向と略直交する方向に対して多少傾斜した傾斜線２２６'上で、バネ片２２の厚み方向下側に向かって折り曲げることにより、比較的小さな第二のひねりが加えてある。ここでのひねりの方向は、上と逆に外側、つまり、中間バネ片ユニット２２１'の断面をその延長方向においてみたときに、その底面（図２の（b）の２３０'）が他方の分割バネ片２２０とは逆側に向く状態とされている。このような外側のひねりを加えることにより、分割バネ片２２０'を分割バネ片２２０から多少離すようにして、それらが接近し過ぎてしまうこと（接触等すること）を防止する。尚、本実施例では、第一のひねりと第二のひねりを異なる向きとしたが、これら第一のひねりと第二のひねりを同方向として徐々にひねってもよいし、また、折り曲げ方向を変えて組み合わせる等してもよい。
これら２つのひねりを加える前、特に、先端バネ片ユニット２２１’については、先端バネユニット２２１と同様の方法で、弧状の対応接触部２２４’を形成する。尚、図２の一点鎖線アで明らかにしたように、対応接触部２２４、２２４’のカード側の接触部１４との接触個所を、バネ片２２の幅方向（バネ片２２の長手方向と略直交する直線方向）において並置させることにより、プレス加工はより容易なものとなる。
明らかなように、これらのひねりは、分割バネ片２２０'の弾性力を増加させるのに役立つ。また、図３の（a）によく示されているように、これらのひねりは、カード側の接触部１４に対する対応接触部２２４'の接触位置を変化させる（ここでは「ア」から「イ」に変化させている）。これら弾性力の変化や接触位置の変化は、カード側の接触部１４に対する接触圧力を変化させ、更に、この接触圧力の変化は、分割バネ片２２０'の共振周波数を変化させることになるから、この本発明の構成は、瞬断の問題を解決するために利用することができる。
尚、図２に示した例では、一方の分割バネ片２２０’にのみひねりを加えることによって共振周波数を異ならせるものであるから、打ち抜き時において、分割バネ片２２０と２２０’が、同じ長さ、形状、材質を有していてもよい。したがって、このコンタクト端子２０は、例えば、一様にめっき処理がなされた同一材料から成る一定厚みの金属板から容易に製造することができる。ただし、ひねり以外の他の要素、即ち、分割バネ片の長さ、幅、厚み、材質を更に組み合わせることによって、共振周波数を異ならせてもよい。この場合には、金属板の材質や厚みとは無関係に、共振周波数を異ならせることができる。
これらのひねりは、共振周波数を異ならせることによって瞬断の問題を解決するとともに、対応接触部２２４と２２４’（分割バネ片２２０と２２０’）を互いに接近させるのにも役立つ。即ち、これらのひねりを加えたことにより、分割バネ片２２０と２２０’の間の隙間ａを、例えばｂに減少させることができ、また、対応接触部２２４と２２４’の間の幅方向における寸法ｄを、例えばｃに減少させることができる。尚、分割バネ片２２０と２２０’の間の隙間ｂは、プレス工具の破損を防ぐために必要な大きさａより小さな値であるが、それらの間には、少なくとも打ち抜き時点においてはａという大きさが確保されているから、何ら問題を生じさせることはない。また、本発明の構成によれば、幅方向の外形寸法（ｄ、ｃ）のみならず、接触位置もアからイのように他方に近接するように減少させることができるため、カード側の接触部１４の幅の小形化にも対応できる。
ひねりの大きさは、設定すべき共振周波数の値やひねりを加える位置や数等との関係で決定される。例えば、上に説明した例では、２つのひねりを加えることにより、図３の（a）に示すように、最終的には約３０度ひねった状態、更に詳しく言えば、対応接触部２２４'の断面を分割バネ片２２０の延長方向においてみたときに、ひねりを加える前（点線で示されている）よりも約３０度ひねった状態とされている。
また、ひねりの向きは、分割バネ片２２０と２２０'の間に設けるべき隙間の大きさやひねりを加える位置や数等との関係で決定される。例えば、ひねりを内側に加えることにより、図３の（a）に示すように、対応接触部２２４'の断面をその延長方向においてみたときに、その底面２２９'が他方の対応接触部２２４に向く状態とされている。ここで、内側のひねりを加えることとしたのは、この図３の（a）に示すケースでは、内側のひねりを加えることによって、対応接触部２２４と２２４'の間の隙間（分割バネ片２２０と２２０'の間の隙間）を、より小さく設定することができると考えられるからである。
ひねりの向きに関連して、図３の（b）に他の実施例を示している。この図は、内側のひねりを加えるよりも、むしろ外側のひねりを加えた方が好ましいと考えられる例を示したものである。尚、この図３の（b）において、図３の（a）に示した部材と同様の部材には、参照番号の後に「Ａ」を付している。この図３の（b）に示す例では、対応接触部２２４Ａや２２４Ａ'付近のエッジ部を半球面にまでは加工せず、単に丸みを持たせたものとされている。また、この例では、分割バネ片２２０Ａ'に折り曲げを加えることによってひねるのではなく、折り曲げを加えずにそのままの位置でそれ自体をひねる（ねじる）こととされている。尚、本願発明でいう「ひねり」には、このような折り曲げを伴わないひねり（つまり、ねじり）も含まれる。図面から想像できるように、この例に示すようなケースでは、内側ではなく、むしろ外側にひねりを加えた方が、対応接触部２２４Ａと２２４Ａ'の間の隙間をより小さく設定することができ、また、接触位置も対応接触部２２４Ａに近接するようにウからエに変更することができると考えられる。
以上の説明から明らかなように、本発明では、ひねりを加えることにより、互いに異なる共振周波数を有する複数の分割バネ片２２０、２２０’を用いる構成において、分割バネ片２２０、２２０’自体の幅を所定以上に確保しつつ、少なくとも打ち抜き時においては、それらの間に所定以上の隙間を確保し、更に、成形後は、分割バネ片２２０、２２０’の特に先端付近の幅方向における寸法を所定の幅に制限することができる。
図４、図５に、コンタクト端子２１Ｂの第二実施形態を示す。ここで図４は、第一実施形態の図１に対応し、図５の（a）と（b）は、それぞれ、図２の（a）と図３の（a）に対応する。尚、これらの図において、図１、図２に示した部材と同様の部材には、参照番号の後に「Ｂ」を付している。
分割バネ片２２０'の一方にのみひねりを加えるものとした第一実施形態と異なり、この実施形態では、分割バネ片２２０Ｂ、２２０Ｂ'各々の一箇所にのみひねりを加えたものとなっている。即ち、分割バネ片２２０Ｂと２２０Ｂ'の双方につき、先端バネ片ユニット２２１Ｂと中間バネ片ユニット２２２Ｂの間においては、分割バネ片２２０Ｂ、２２０Ｂ'の延長方向と略直交する折り曲げ線２２６Ｂ、２２６Ｂ'上で、バネ片２２Ｂの厚み方向下側に向かって折り曲げを加え、一方、中間バネ片ユニット２２２Ｂ、２２２Ｂ'と後端バネ片ユニット２２３Ｂ、２２３Ｂ'の間においては、分割バネ片２２０Ｂ、２２Ｂ'の延長方向と略直交する方向に対して多少傾斜した傾斜線２２７'、２２７Ｂ'上で、バネ片２２の厚み方向下側に向かって内側に折り曲げを加えることにより、ひねりが加えられている。ただし、中間バネ片ユニット２２２Ｂと後端バネ片ユニット２２３Ｂの間におけるひねりの大きさと、中間バネ片ユニット２２２Ｂ'と後端バネ片ユニット２２３Ｂ'の間におけるひねりの大きさは、それらを折り曲げるための折り曲げ線２２６Ｂと２２６Ｂ'とで、傾斜の大きさが異なっていることから、互いに異なるものとなっている。例えば、図５の（b）に示すように、分割バネ片２２０Ｂについては約３０度、分割バネ片２２０Ｂ'については約５度である。
尚、このように双方にひねりを加えた場合、各分割バネ片２２０Ｂ、２２０Ｂ’の幅は、図１１に示したｅより大きく且つ図２に示したｈより大きなｊに設定してもよい。なぜなら、これらのひねりを加えたことにより、一方のみならず、双方の分割バネ片２２０Ｂ、２２０Ｂ’を、相手側の分割バネ片２２０Ｂ’、２２０Ｂ’に接近させることができ、これらの接近動作を通じて、それら分割バネ片２２０Ｂ、２２０Ｂ’の特に先端付近の幅方向における寸法を制限範囲内のｃにまで減少させることができるからである。
また、双方にひねりを加えることとした場合、全く同じ形状、寸法で打ち抜いた分割バネ片に、全く同じ角度、位置にて鏡状にひねりを加えてしまうと、それらの共振周波数は全く同じものとなってしまうが、そのような場合でも、図４、図５に示した例のように、それらのひねりの大きさを異ならせることによって、また、それらのひねりの位置を異ならせることによって、更に、ひねり以外の他の要素、例えば、分割バネ片の長さ、幅、厚み、材質を組み合わせることによって、それらの分割バネ片の共振周波数を異ならせることもできる。
図６に、コンタクト端子２１Ｃの第三の実施形態を示す。ここで図６の（a）は、第一実施形態の図１や第二実施形態の図４に対応し、図６の（b）は、第一実施形態の図３の（a）や第二実施形態の図５の（b）に対応する。尚、これら図４、図５において、図１、図２に示したバネ片部材と同様の部材には、参照番号の後に「Ｃ」を付している。
第一実施形態や第二実施形態では、分割バネ片の途中からひねりを加え、後端バネ片ユニットに対して、中間バネ片ユニットと先端バネ片ユニットがひねりの位置にあるものとしていたが、本実施形態では、分割バネ片の全体、更に言えば、分割バネ片２２０Ｃと、これと連続した圧入片２４Ｃに、ひねりを加えており、分割バネ片２２０Ｃ全体が分割バネ片２２０Ｃ’、特に、後端バネ片ユニット２２３Ｃ’、圧入片２４Ｃ’の断面の延長方向において見たとき、略直角方向を向くひねりの位置にある。尚、分割バネ片２２０Ｃ’については、図４に示した第二実施形態の分割バネ片２２０Ｂ’と同様のひねりが加えられているものと考えてよい。このようなひねりを加えることによっても、分割バネ片２２０Ｃと２２０Ｃ’の間の共振周波数を異ならせることができ、また、分割バネ片２２０Ｃと２２０Ｃ’を互いに接近させることができ、寸法の問題を克服することができる。
図７、図８を参照して、特に図１乃至図５に示した本発明の一実施形態によるコンタクト端子を用いたカード用コネクタの一使用態様を説明する。ここで図７は、このカード用コネクタの完成斜視図、図８は、その分解斜視図であって、カード用コネクタをその斜め前方から見た図である。
このカード用コネクタは、絶縁ハウジング４０と、この絶縁ハウジング４０に取り付けるコンタクト端子、例えば、カードと接触させてデータを読み書きする信号端子３０、カードに電源を供給する電源端子３１、およびカードをグランドに接続するグランド端子３２、３３、及び予備端子３４、つまり、将来使用のために設けられた未使用端子と、金属カバー５０、更に、カードの挿抜制御部材、例えば、イジェクター７１、ピン７２、及びスプリングバネ７３から成る。このコネクタに挿抜されるカード（図示されていない）は、一般に使用されているＩＣカードと考えてよい。これらのＩＣカードの表面上には、コンタクト端子３０〜３４に対応して、信号伝達に用いる信号接触部（パッド部）と、電源接続に用いる電源接触部（パッド部）と、グランド接続に用いるグランド接触部（パッド部）が複数配列されている。尚、カード用コネクタに配列されるコンタクト端子の数や位置、及び、それらに対応するカード上における接触部の数や位置は、一般には規格によって定められるものであり、本実施形態では、便宜上、それらの規格の１つである上述した計１１個のコンタクト端子を使用するものと仮定した。
絶縁ハウジング４０は、合成樹脂等の絶縁材によって略Ｕ字状に形成されている。絶縁ハウジングの上面４１と後方側面４２は開放状態とされており、特に開放上面４１は、金属カバー５０によって実質的に覆われる。絶縁ハウジング４０に金属カバー５０を固定するため、開放された上面４１と、開放された後方側面４２以外の側面（即ち、左右側面７０と前方側面４７）には、傾斜面付突起部４４や引っ掛け部４５が適宜設けられている。絶縁ハウジング４０に金属カバー５０が固定されたとき、絶縁ハウジング４０と金属カバー５０の一部によって、ＩＣカードを配置する中空のカード収容空間４６が形成される。ＩＣカードはこのカード収容空間４６に、開放された後方側面４２を通じて挿抜される。
絶縁ハウジング４０の前方側面４７に、コンタクト端子３０〜３４を配列するための複数のコンタクト端子配列部４８が設けられている。コンタクト端子３０〜３４は、これらの各コンタクト端子配列部４８の穴に、カード収容空間４６に対するＩＣカードの挿抜方向に沿って前方側から挿入され、コンタクト端子３０〜３４の特に圧入片２４、２４’の引っ掛かり部２４１、２４１’をそれらの穴に圧入することにより、そこに固定される。これらのコンタクト端子３０〜３４は各々、ＩＣカードがカード収容空間４６に挿入、装填されたときに、端子の厚み方向、換言すれば、カード収容空間４６に対するＩＣカードの挿入方向に略直交する方向に上下に変位しつつ、ＩＣカード表面上の信号接触部やグランド接触部の対応部分と弾性接触し得る。
開放された後方側面４２からみて左側の側面に、ＩＣカードの挿抜制御部材、例えば、イジェクター７１、ピン７２、及びスプリングバネ７３を組み付けるための組付空間４３が設けてある。この組付空間４３の前方側には、絶縁ハウジング４０の前方側面４７の内壁から組み付け空間に向かって伸びる、スプリングバネ７３のための位置決め円柱突起４９’が設けられており、一方、組付空間４３の後方側面には、垂直方向に延びるピン７２の一端７２１を所定の角度範囲で回転自在に位置決めする半円状引掛部４９が設けられている。位置決め円柱突起４９’の外部を取り囲むようにしてスプリングバネ７３の一端７３１を位置決め円柱突起４９’に組み付けるとともに、スプリングバネ７３の他端７３３をスプリングバネ７３の付勢力に抗してイジェクター７１の一端側に設けたスプリングバネ挿入穴７１１に挿入し、更に、ピン７２の一端７２１を半円状引掛部４９に配置するとともに、ピン７２の他端７２３をイジェクター７１の他端側に設けたハート型のロックカム７１２の周囲にスライド可能に配置することによって、ＩＣカードのプッシュ式挿抜機構を形成することができる。
金属カバー５０は、例えばステンレス鋼板のような金属の薄板を打ち抜き、折り曲げ加工することにより製造されている。この金属カバー５０は、絶縁ハウジング４０の外部を覆う。金属カバー５０は、衝撃保護の他、シールドとしても機能し得る。金属カバー５０の前方側面５１は、コンタクト端子３０〜３４を露出させるために、略中央部分が開放されている。同様に、その後方側面５２は、ＩＣカードの挿入のために、略全ての部分が開放されている。一方、その左右側面５３は、実質的に閉じた状態とされている。これら側面５１乃至５３には、金属カバー５０を絶縁ハウジング４０に固定するため、絶縁ハウジング４０の傾斜面付突起部４４や矩形引掛け部４５に対応して、固定穴５４や固定突起５５が適宜設けられている。
金属カバー５０の上面両側の後方に、カード収容空間４６に挿入されたカードを固定するため、金属カバー５０の一部をカード収容側に切り起こすことによって形成された大小２組のカード保持変位部５６Ａ、５６Ｂが設けられている。これらのカード保持変位部５６により、カード収容空間４６に挿入されたカードを上方下方に向かって抑えつけ、ＩＣカードの抜け落ちを防止することができる。
また、金属カバー５０の上面両側の前方には、絶縁ハウジング４０に組み付けられたスプリングバネ７３等へのアクセスを容易にするため、矩形のアクセス穴５７が設けられている。更に、金属カバー５０上面の、特に、絶縁ハウジング４０の組付空間４３の上部には、組付空間４３に配置したピン７２を上方から押さえつけるため、金属カバー５０の一部をカード収容側に切り起こすことによって形成されたピン保持用変位部５８が設けられている。
金属カバー５０の上面前方側に、各コンタクト端子３０〜３４に対応して１つずつ、金属カバー５０を切り欠いて形成された逃し穴５９が設けてある。これらの逃し穴５９は、ＩＣカードがカード収容空間４６に挿入されることによって、カード用コネクタの信号端子３０や電源端子３１、グランド端子３２、３３、予備端子３４が上方に変位したときに、これら変位したコンタクト端子３０〜３４の上方に向いた先端部２２１付近をカード収容空間４６の外部に逃す働きを持つ。
金属カバー５０の一部を変形することによって、グランド片６０が形成されている。グランド片６０は、全体として略矩形の輪状を成す。グランド片６０は、ＩＣカードをカード収容空間４６へ挿入する方向に延長された状態で片持ち梁状に、且つ、カード収容空間４６に挿入されたＩＣカード表面上のグランド接触部の垂直上方領域に設けられている。グランド片６０は、少なくともカード収容空間４６側において、カード収容空間４６に露出した状態とされている。この結果、グランド片６０はグランド端子３２、３３と直接接触し得る。グランド片６０は、このグランド端子２２との接触を通じて、ＩＣカードをグランド６に接続する機能を持つ。
グランド片６０の先端部は、先端部付近を折り曲げることによって、全体的に下方に位置付けられている。また、先端部の先端には、更に下方に突出する曲面状凸部６２が圧延加工によって形成されている。グランド片６０は、この曲面状凸部６２を通じて、例えば常時（少なくとも、カード収容空間４６にＩＣカードが挿入されているときは）、グランド端子と直接接触され得る。
尚、グランド片６０の根元付近には、金属カバー５０の一部を変形することによって、カード規制部６３が設けられている。このカード規制部６３は、逃し穴５９の内側に向かってカード収容空間４６側に突出するように構成されており、ＩＣカード表面上のグランド接触部と接触するようにされている。
図９に、図７、図８に示したカード用コネクタの変形例、特に、絶縁ハウジングにおける変形例を示す。この図９は、変形した絶縁ハウジング４０にコンタクト端子３０〜３４のみを固定した状態を、カード挿入側の斜め上から見た分解斜視図である。この変形例では、絶縁ハウジング４０を用いて固定部の位置を増減させて、分割バネ片の長さを異ならせることによって、共振周波数の設定が変更されている。
ここでは特に、分割バネ片３１０、３１０'の変位時にそれらが絶縁ハウジング４０に固定位置に着目する。これらの位置を異ならしめることにより、分割バネ片３１０、３１０'の元々の長さ（形状）は同じままの状態で、振動時における分割バネ片３１０、３１０'の実質的な長さを異ならせることができる。尚、ここでは、特に、電源端子３１を例に挙げて説明したが、勿論、この変形例は、他のコンタクト端子３０、３２、３３、３４にも同様に適用することができる。
この図９の例では、一方の分割バネ片、例えば、ひねりを加えた分割バネ片３１０'を支持する部分に関しては、絶縁ハウジング４０による電源端子３１の固定部分の境界８０はその上部を取り除いた状態とされており、他方の分割バネ片、例えば、ひねりを加えていない分割バネ片３１０を支持する部分に関しては、絶縁ハウジング４０による電源端子３１の固定部分の境界８３はその先端に延出して固定された状態とされている。この結果、分割バネ片３１０'が上方に変位するときにそれが絶縁ハウジング４０に保持される位置８１は、他方の分割バネ片３１０が同様に上方に変位するときにそれが同様に絶縁ハウジング４０に保持される位置８２に比べて、分割バネ片３１０'においてより基端側となり、それ故、上方に変位する際、一方の分割バネ片３１０'は他方の分割バネ片３１０よりも、より長いバネ長で変位することになる。つまり、ここではその上方への変位時において、分割バネ片３１０、３１０'の長さが互いに実質的に異なるものとされている。この結果、これらの分割バネ片３１０、３１０'の共振周波数は互いに異なるものとなる。勿論、分割バネ片３１０'の代わりに、分割バネ片３１０を支持する部分に関して、その上部の絶縁ハウジング４０の一部を取り除くようにしてもよいし、逆に、分割バネ片３１０の代わりに、分割バネ片３１０'を支持する部分に関して、その先端に延出して固定した状態としてもよい。また、それら分割バネ片３１０、３１０'の上部ではなく、下部を取り除くことにより、若しくは、下部を延出させることにより、分割バネ片を下側から保持して固定する位置を分割バネ片３１０、３１０'同士の間で異ならせてもよい。これらの方法によれば、絶縁ハウジング４０における比較的小さな設計変更だけで、分割バネ片の共振周波数を異ならせることができるから、例えば、全く同じ形状、材質、寸法に打ち抜いた分割バネ片に、全く同じ角度、位置において鏡状にひねりを加えた場合にも、それらの共振周波数を容易に異ならせることができる。
図１０に、図９に対応する図であって、図９の更なる変形例を示す。ここでは、特に、電源端子３１Ｂについては、一方の分割バネ片３１０Ｂ’にひねりに加えたことに加えて、更に、ひねりを加えていない分割バネ片３１０Ｂを、ひねりを加えた分割バネ片３１０Ｂ’よりも長くしたもの、つまり、ひねりに加えて、分割バネ片３１０Ｂ、３１０Ｂ’の長さにも変更を加えて、共振周波数を異ならせたものを示している。また、グランド端子３２については、一方の分割バネ片３２０Ｂ’にひねりを加えたことに加えて、更に、ひねりを加えていない分割バネ片３２０Ｂを、分割バネ片３２０Ｂ’よりも薄く設定したもの、つまり、ひねりに加えて、分割バネ片３２０Ｂ、３２０Ｂ’の厚みにも変更を加えて、共振周波数を異ならせたものを示している。尚、この厚みの変更は、圧延、めっき処理、金属板の付加等、様々な方法によって行うことができる。
尚、この図１０に示した例では、電源端子３１Ｂについては長さの設定変更を行い、グランド端子３２については厚みの設定変更を行ったが、厚みと長さ双方の設定変更を、電源端子３１若しくはグランド端子３２のいずれに行ってもよい。また、特に図示していないが、従来と同様に、これらの組み合わせに、更に、幅や材質の設定変更を適用してもよい。これらのどのような組み合わせも可能である。
上の実施形態では、先端バネ片ユニット２２１と中間バネ片ユニット２２２の間は、単に上下方向に折り曲げることとしたが、中間バネ片ユニット２２２と後端バネ片ユニット２２３の間の代わりに、それら先端バネ片ユニット２２１と中間バネ片ユニット２２２の間にひねりを加えるようにしてもよいし、それらの双方にひねりを加えるようにしてもよい。また、上の実施形態では、電源端子３１とグランド端子３２に変形を加えることを前提として説明したが、勿論、信号端子３０にそのような変形を加えてもよい。
尚、本発明でいう「ひねり」には、分割バネ片を折り曲げること等によって形成されるひねりも、また、折り曲げを加えずに単にそのままの位置でねじることによって形成されるひねりも含まれる。更に言えば、本発明でいう「ひねり」とは、分割バネ片（対応接触部）の断面をその延長方向においてみたときに、ひねりを加えた後の状態がひねりを加える前の状態に比べて単に分割バネ片の厚み方向において上下動するだけのものを言うのではなく、そのような上下動にかかわらず、前者の状態が後者の状態に対して傾斜を有するような全て場合を含む概念である。
本発明は、携帯電話やＰＤＡ、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のカードを用いる電子機器のコンタクト端子に、また、それらの機器に、幅広く用いることができる。
本発明の好適な第一実施形態によるコンタクト端子を示す概略斜視図である。 図１のコンタクト端子の平面図と側面図、及び打ち抜き直後の状態を示す図である。 図２の（a）のＢ−Ｂ線拡大断面図をその変形例とともに示す図である。 本発明の第二実施形態によるコンタクト端子を示す図であって、第一実施形態の図１に相当する図である。 本発明の第二実施形態によるコンタクト端子を示す図であって、第一実施形態の図２の（a）と図３の（a）に相当する図である。 本発明の第三実施形態によるコンタクト端子を示す図である。 本発明によるコンタクト端子を用いたカード用コネクタの完成斜視図である。 図７の分解斜視図である。 本発明の絶縁ハウジングにおける変形例を示す図である。 図９の変形例を示す図である。 従来技術におけるコンタクト端子の平面図とその断面図を示す図である。
符号の説明
２０ コンタクト端子
２２ バネ片
２４ 圧入片
２６ 配列片
２８ 接続片
３０ 信号端子
３１ 電源端子
３２ グランド端子
３３ グランド端子
３４ 予備端子
４０ 絶縁ハウジング
５０ 金属カバー
２２０ 分割バネ片
３１０ 分割バネ片
３２０ 分割バネ片

Claims (9)

  1. 片持ち梁状の弾性変位可能なバネ部と、カード用コネクタに固定される固定部と、プリント配線基板に半田接続される接続部とを備えたカード用コンタクト端子を有するカード用コネクタにおいて、
    前記カード用コネクタにカードが装填されたときにカード側の接触部と接触し得る対応接触部を先端付近に各々有する複数の分割バネ部が前記バネ部の先端を分割することによって形成されており、前記複数の分割バネ部のうちの少なくとも１つの分割バネ部にひねりが加えられており、
    前記ひねりは、前記少なくとも１つの分割バネ部を他の分割バネ部に向ける、前記接続部から近い側における第一のひねりと、前記少なくとも１つの分割バネ部を前記他の分割バネ部とは逆側に向ける、前記接続部から遠い側における前記第一のひねりよりも小さな第二のひねりを含むことを特徴とするカード用コネクタ。
  2. 前記ひねりが、前記分割バネ部の一部に加えられている請求項１に記載のカード用コネクタ。
  3. 前記ひねりが、前記分割バネ部の全体に加えられている請求項１に記載のカード用コネクタ。
  4. 前記ひねりが、前記分割バネ部を該分割バネ部の延長方向に対して斜めに折り曲げることによって形成されている請求項２又は３記載のカード用コネクタ。
  5. 前記ひねりが、前記分割バネ部をねじることによって形成されている請求項２又は３記載のカード用コネクタ。
  6. バネとして機能する部分の長さを変更することによって、若しくは、それらの厚みを変更することによって、前記分割バネ部は互いに異なる共振周波数を有する請求項２乃至５のいずれかに記載のカード用コネクタ。
  7. 前記分割バネ部の固定位置を他の分割バネ部における固定位置と異ならせて、バネとして機能する部分の長さを変更した請求項６記載のカード用コネクタ。
  8. 前記複数の分割バネ部のうち少なくとも２つの分割バネ部にひねりが加えられており、前記少なくとも２つの分割バネ部は互いに相手側を向くようにひねりが加えられているが、それらのひねりの大きさ、又は、それらのひねりの位置は異なる請求項１乃至７のいずれかに記載のカード用コネクタ。
  9. 片持ち梁状の弾性変位可能なバネ部と、カード用コネクタに固定される固定部と、プリント配線基板に半田接続される接続部とを備えたカード用コンタクト端子において、
    前記カード用コネクタにカードが装填されたときにカード側の接触部と接触し得る対応接触部を先端付近に各々有する複数の分割バネ部が前記バネ部の先端を分割することによって形成されており、前記複数の分割バネ部のうちの少なくとも１つの分割バネ部にひねりが加えられており、
    前記ひねりは、前記少なくとも１つの分割バネ部を他の分割バネ部に向ける、前記接続部から近い側における第一のひねりと、前記少なくとも１つの分割バネ部を前記他の分割バネ部とは逆側に向ける、前記接続部から遠い側における前記第一のひねりよりも小さな第二のひねりを含むことを特徴とするカード用コンタクト端子。
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