JP4195021B2

JP4195021B2 - Ｉｃカード用コネクタ

Info

Publication number: JP4195021B2
Application number: JP2005141747A
Authority: JP
Inventors: 晋也奥村; 良佐々木
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: JP2006318828A; US7104802B1; CN1862892A

Description

本発明は、パーソナルコンピュータ、その他の電子機器に外部記憶媒体として用いられるＩＣカードを接続するためのＩＣカード用コネクタであって、規格の異なる複数種類のＩＣカードを、同一のコネクタで扱うことのできるＩＣカード用コネクタに関するものである。

半導体メモリを内蔵したカード型のメモリ装置、いわゆるＩＣカードと呼ばれる記憶媒体は、コンピュータ本体、ビデオカメラ装置、携帯型情報端末機器等の電子機器の外部記憶装置として、広く用いられている。このＩＣカードは、従来から用いられてきた記憶媒体に比べて、非常に小さな形状をしており、また、記憶容量も大きいため、ディジタルカメラや携帯型情報端末機器のデータをコンピュータ本体に移す場合、プリンタに直接データを移して印刷する場合、逆にコンピュータのデータをこれらの電子機器に移す場合などに便利な記憶媒体である。

このＩＣカードには複数の種類が存在し、それぞれ異なったサイズと形状であるため個別のコネクタを必要としていたが、本出願人は、複数のＩＣカードに対応可能な複合コネクタを特許文献１において提案している。
特開２００３−１００３６９号公報

この特許文献１に記載されたＩＣカード用コネクタを図８及び図９に示す。この図８及び図９に示すＩＣカード用コネクタは、薄い箱型のコネクタハウジング１の正面に、第１の挿入孔２と、第２の挿入孔３が上下２段に連通させて平らな逆向き凸型に設けられ、これらの第１、第２の挿入孔２、３の内部に、それぞれの第１、第２、第３、第４のＩＣカード２７、２８、３１、３３に対応したコンタクトを設け、このコンタクトからのピン端子によって外部基板に接続される構成となっている。

図１０〜図１３は、この特許文献１のＩＣカード用コネクタにそれぞれ対応するＩＣカードを挿入した場合の図を表している。図１０及び図１１は、第１の挿入孔２に対してそれぞれ第１のＩＣカード２７及び第２のＩＣカード２８を挿入した場合の正面図であり、これらの場合には図９に示す第１の挿入孔２内の奥行中頃にあるコンタクト６を共通に使用している。図１２は、第１の挿入孔２に対して第３のＩＣカード３１を挿入した場合の正面図であり、この場合には図９に示す第１の挿入孔２内の前記コンタクト６よりもさらに奥に設けたコンタクト７を使用している。図１３は、第２の挿入孔３に対して第４のＩＣカード３３を挿入した場合の正面図であり、この場合には図９に示す第２の挿入孔３内に設けたコンタクト８を使用している。

ここで、図１０、図１１に示す第１のＩＣカード２７又は第２のＩＣカード２８の挿入スペースと、図１３に示す第４のＩＣカード３３の挿入スペースとは、互いに完全に独立した挿入スペースを有しているものであり、実質的には別の挿入孔である。この特許文献１のＩＣカード用コネクタにおいて、互いに挿入スペースを共有しているのは、図１０、図１１に示す第１のＩＣカード２７又は第２のＩＣカード２８の挿入スペースと、図１２に示す第３のＩＣカード３１の挿入スペースであるが、この場合には、第１のＩＣカード２７よりも幅の狭い第３のＩＣカード３１を係止するために挿入孔内の奥側のスペース部分が第３のＩＣカード３１の幅に形成されて係止に利用されており、これらについてもカードを係止するための独立したスペースを有している関係であると言える。

この特許文献１に示すＩＣカード用コネクタのように、従来のＩＣカード用コネクタにおいて複数のＩＣカードに対応する方法は、独立した挿入孔を別々に設けて対応するか、又は、一方のＩＣカードとこれよりも幅の狭い他方のＩＣカードとを挿入口を共有して対応する場合には、幅の狭い他方のＩＣカードの係止機構を一方のＩＣカードの挿入スペースの奥側（コンタクトについても奥側）に設けて対応しているものであり、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に、これよりも幅が狭く高さも低く、かつ、コンタクト部分も挿入手前側に設けた他方のＩＣカードの挿入スペースを確保する方法は、未だ提案されていない。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に、これよりも幅が狭く高さも低く、かつ、コンタクト部分も挿入手前側に設けた他方のＩＣカードの挿入スペースを確保したＩＣカード用コネクタを提供することを目的とするものである。

本発明の請求項１は、複数種類のＩＣカードを共通のコネクタハウジングの挿入孔に差込んでＩＣカードの電極と挿入孔内のコンタクトを接続するようにしたＩＣカード用コネクタにおいて、一方のＩＣカードの挿入孔内に、この一方のＩＣカードよりも幅が狭くかつ高さ方向の一端が一方のＩＣカードの挿入孔内に位置する他方のＩＣカードの挿入スペースを、前記一方のＩＣカードの挿入スペースと少なくとも一部を共有させて設け、この一方のＩＣカードとの挿入スペースの共有部分を他方のＩＣカードの挿入スペースとして区切るためのプレートを設け、このプレートは、他方のＩＣカードが未挿入の状態で前記一方のＩＣカードを挿入した場合には一方のＩＣカードの挿入スペースから逃げて一方のＩＣカードの挿入スペースを空ける機構を具備して設けられており、このプレートは、コネクタハウジングに対して４箇所に設けたヒンジによって固定することで、挿入後方側にスライドしながら沈み込むように構成すると共に、この４箇所のヒンジのうち少なくとも１箇所のヒンジに対してトーションバネを巻き付けて構成することで、前記一方のＩＣカードを挿入することでプレート全体が沈み込んだときに、前記トーションバネに復帰力が蓄積されて、前記一方のＩＣカードを抜き取ったときに前記他方のＩＣカードの挿入スペースを区切っていた元の位置まで復帰するように構成したことを特徴とするＩＣカード用コネクタである。

請求項１記載の発明によれば、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に、これよりも幅が狭く高さも低く、かつ、コンタクト部分も挿入手前側に設けた他方のＩＣカードの挿入スペースを確保したいような場合に、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側にプレートで仕切った他方のＩＣカードの挿入スペースを形成する共に、プレートに一方のＩＣカードの挿入スペースから逃げて一方のＩＣカードの挿入スペースを空ける機構を設けることで対応できるため、従来よりも挿入スペースの配置の自由度が高まり、設計の幅が広がる。
また、一方のＩＣカードを挿入することでプレート全体が沈み込んだときにトーションバネに復帰力が蓄積されて、一方のＩＣカードを抜き取ったときに他方のＩＣカードの挿入スペースを区切っていた元の位置まで復帰するように構成したので、常に両方のＩＣカードの挿入に対する準備ができている状態となっている。

本発明によるＩＣカード用コネクタは、複数種類のＩＣカードを共通のコネクタハウジングの挿入孔に差込んでＩＣカードの電極と挿入孔内のコンタクトを接続するようにしたＩＣカード用コネクタにおいて、一方のＩＣカードの挿入孔内に、この一方のＩＣカードよりも幅が狭くかつ高さ方向の一端が一方のＩＣカードの挿入孔内に位置する他方のＩＣカードの挿入スペースを、前記一方のＩＣカードの挿入スペースと少なくとも一部を共有させて設け、この一方のＩＣカードとの挿入スペースの共有部分を他方のＩＣカードの挿入スペースとして区切るためのプレートを設け、このプレートは、他方のＩＣカードが未挿入の状態で前記一方のＩＣカードを挿入した場合には一方のＩＣカードの挿入スペースから逃げて一方のＩＣカードの挿入スペースを空ける機構を具備して設けられていることを特徴とするものであり、さらに、前記プレートは、コネクタハウジングに対して４箇所に設けたヒンジによって固定することで、挿入後方側にスライドしながら沈み込むように構成すると共に、この４箇所のヒンジのうち少なくとも１箇所のヒンジに対してトーションバネを巻き付けて構成することで、前記一方のＩＣカードを挿入することでプレート全体が沈み込んだときに、前記トーションバネに復帰力が蓄積されて、前記一方のＩＣカードを抜き取ったときに前記他方のＩＣカードの挿入スペースを区切っていた元の位置まで復帰するように構成したことを特徴とするものである。以下、図面に基づいて詳細に説明を行う。

本発明によるＩＣカード用コネクタの実施例を図１〜図７に基づき説明する。先ず、本発明によるＩＣカード用コネクタにおいて使用するＩＣカードの詳細について、図６と図７を用いて説明する。なお、本発明によるＩＣカード用コネクタは、この２種類のＩＣカードに限定される構成ではなく、あくまで一例として挙げたものであり、他のＩＣカードであっても実施可能なものである。

図６に示すのは、第１のＩＣカード３４であり、（ａ）に示すように、長さ４２．８ｍｍ、幅３６．４ｍｍに形成され、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、厚さ３．３ｍｍで、両側面にそれぞれ溝３５、３６が形成されている。また、（ｂ）に示すように、挿入先端側には、ハウジング１０側に設けたピン端子１５が挿入されるピン端子挿入孔３７が２５個×２列で合計５０個形成されている。

図７に示すのは、長さ、幅、厚さ共に前記第１のＩＣカードよりも小さい２種類の第２、第３のＩＣカード２７、２８であり、このうち、第１のＩＣカード２７は、（ａ）に示すように、長さ３２．０ｍｍ、幅２４．０ｍｍで、先端部に９個の電極４１が設けられているとともに、一方の角部に三角形に切り欠いた傾斜面２９が形成され、また、（ｂ−１）及び（ｃ−１）に示すように、厚さ２．１ｍｍで、両側面に段部３０が形成されている。また、第２のＩＣカード２８は、（ａ）に示すように、正面から見た長さ、幅は略同じであるが、電極数が７個で、（ｂ−２）及び（ｃ−２）に示すように、厚さが１．４ｍｍの薄型形状を成している。

次に、図１〜図５によって、本発明によるＩＣカード用コネクタの全体の構成を説明する。本発明のＩＣカード用コネクタは、箱型のコネクタハウジング１０に、前記第１のＩＣカード３４を挿入するための第１の挿入孔１１を設け、この第１の挿入孔１１のスペースの内側に、前記第２、第３のＩＣカード２７、２８を挿入するための第２の挿入孔１２を可動式のプレート１３によってスペースを区切って設けたものであり、以下、さらに詳しく説明する。

図１及び図４に示すように、箱型のコネクタハウジング１０には前記第１のＩＣカード３４を挿入するための第１の挿入孔１１が設けてあり、この第１の挿入孔１１内の両方の側面側には、前記第１のＩＣカード３４を係止するための係止溝１４が形成されている。第１の挿入孔１１の奥側には、ピン端子１５が２５個ずつ上下２列に合計５０個設けてあり、第１のＩＣカード３４が挿入された場合には、このピン端子１５がピン端子挿入孔３７に挿入されて電気的接続が行われる。また、図２に示すように、ピン端子１５をハウジング１０の後端側に飛出させて外部接続端子部１６が形成してあり、この部分によって外部基板に接続される。

図１、図２及び図４に示すように、コネクタハウジング１０には、前記第２、第３のＩＣカード２７、２８を挿入するための第２の挿入孔１２が設けてある。この第２の挿入孔１２は、前記第１の挿入孔１１の挿入スペースよりも内側に形成され、奥行は前記ピン端子１５よりも手前側までとなっており、幅は第２、第３のＩＣカード２７、２８のサイズに形成され、この幅に合わせてハウジング１０の底面がやや低く形成されている。そして、この第２の挿入孔１２の上面壁、側面壁、奥面壁を形成して第２、第３のＩＣカード２７、２８を係止するためのプレート１３が、挿入手前側の両側面でヒンジ１９によってそれぞれハウジング１０に固定されると共に、挿入奥側の両側面でもヒンジ２０によってそれぞれハウジング１０に固定されている。

このプレート１３の機構について、図４及び図５を用いてさらに詳細に説明する。プレート１３は前述の通り両側面において２箇所ずつヒンジ１９及び２０によって固定されているが、このヒンジ１９及び２０は、図４及び図５に示すように、両端を反対方向にそれぞれ９０°屈曲させた形状をしており、挿入手前側ではヒンジ１９の一方端がプレート１３のヒンジ挿入孔２２に挿入されると共に他方端がハウジング１０のヒンジ挿入孔２４に挿入され、挿入奥側ではヒンジ２０の一方端がプレート１３のヒンジ挿入孔２３に挿入されると共に他方端がハウジング１０のヒンジ挿入孔２５に挿入される。これら挿入孔はヒンジの径に対してやや大きな径で形成されているため、それぞれの挿入孔において回動自在な状態となっている。このような状態において、両側面のヒンジ挿入孔２４及びヒンジ挿入孔２５を支点とし、これらの支点からヒンジ挿入孔２２及びヒンジ挿入孔２３までの長さを回転半径としてプレート１３全体がハウジング１０の底面に沈み込む構成となっている。この沈み込みの復帰力として、図２及び図５に示すように、前記ヒンジ１９にはトーションバネ２１が巻き付けられており、このトーションバネ２１の一方端はプレート１３の差込部２６に差し込まれて固定され、他方端はハウジング１０の底面の差込部３８に差し込まれて固定される。これにより、プレート１３がハウジング１０の底面に沈み込もうとするとトーションバネ２１に復帰力が蓄積される構成となっている。

このようにして挿入スペースが形成された第２の挿入孔１２の内部には、形状の似ている第２のＩＣカード２７と第３のＩＣカード２８で共用のコンタクト１７が９個設けられ、このコンタクト１７の先端のへ字状に湾曲した接触部分が、ハウジング１０の下面の略中央から奥行方向に斜めに突出して形成されている。このコンタクト１７の基端部には外部接続端子部１８が設けられ、この外部接続端子部１８がハウジング１０の正面側下面に臨ませられてプリント基板等に接続される。

このような構成における本発明のＩＣカード用コネクタの作用を説明する。先ず、第２、第３のＩＣカード２７、２８を使用する場合について、図１乃至図４に基づき説明する。この第２のＩＣカード２７又は第３のＩＣカード２８を使用する場合には、第２の挿入孔１２に対して電極４１が下を向く状態で、両端の段部３０を第２の挿入孔１２内の段部４０に合わせて挿入する。このとき、図２に示すように、プレート１３のａ部分の幅は第２のＩＣカード２７及び第３のＩＣカード２８の幅に形成してあり、また、厚さ方向にカードが移動しないようにプレート１３が最適な高さで形成されているため、カードを４方向から固定して安定させることができる。そして、奥まで挿入された段階で、電極４１とコンタクト１７とが接触して、データの読込みや書込みの動作を行うことが可能となる。

このように、第２のＩＣカード２７又は第３のＩＣカード２８が挿入されている状態においては、図３に示すように、第２のＩＣカード２７又は第３のＩＣカード２８が挿入されたままプレート１３が第１の挿入孔１１内にはみ出しているため、この状態では第１のＩＣカード３４を挿入することは出来ない。

次に、第１のＩＣカード３４を使用する場合について、図１乃至図４に基づき説明する。この第１のＩＣカード３４を使用する場合には、第１の挿入孔１１に対して両端部分を係止溝１４に併せつつピン端子挿入孔３７側から挿入する。図１及び図３に示すように、第１の挿入孔１１における第１のＩＣカード３４の挿入スペースにはプレート１３がはみ出しているため、挿入を開始すると第１のＩＣカード３４とプレート１３とが接触することになる。しかし、図４に示すように、最初に第１のＩＣカード３４と接触するプレート１３の両端部分をテーパー面３９として形成しているため、第１のＩＣカード３４とテーパー面３９とが接触しても引っ掛かることがなく、このテーパー面３９によって滑りながら徐々に、ハウジング１０の両側面のヒンジ挿入孔２４及びヒンジ挿入孔２５を支点とし、これらの支点からプレート１３のヒンジ挿入孔２２及びヒンジ挿入孔２３までの長さを回転半径としてプレート１３全体がハウジング１０の底面に沈み込んでいく。挿入を続けると完全にプレート１３全体がハウジング１０の底面に沈み込み、プレート１３の第１の挿入孔１１内に飛出していた部分はハウジング１０内に隠れて、第１のＩＣカード３４を挿入する障害とはならなくなる。この状態で第１のＩＣカード３４を最後まで挿入すると、ハウジング１０のピン端子１５がピン端子挿入孔３７に挿入されてデータの読込みや書込みの動作を行うことが可能となる。

このように第１のＩＣカード３４を最後まで挿入した状態では、第２の挿入孔１２はプレート１３の沈み込みによって殆どスペースを有さず、第２のＩＣカード２７又は第３のＩＣカード２８を挿入することは出来ない構成となっている。また、プレート１３の沈み込みによって、第２の挿入孔１２内のコンタクト１７を隠す効果もあり、第１のＩＣカード３４の挿入によって第２、第３のＩＣカード２７、２８用のコンタクト１７を損傷させてしまう心配がない。

なお、第１のＩＣカード３４の誤挿入防止のための構成として、図１及び図２に示すように、誤挿入防止用凸部４２、４３を係止溝１４の内側に設けてある。この誤挿入防止用凸部４２、４３は、正常な挿入向きの場合にそれぞれ図６に示す第１のＩＣカード３４の側面の溝３５、３６に嵌るように形成されている。図６からも分かるように、溝３５、３６は互いに溝の幅が異なっており、溝３６の方が広い幅に形成してあり、これらに対応した誤挿入防止用凸部４２、４３も互いに幅が異なるため、表と裏を誤って挿入すると、狭い方の溝３５に広い方の誤挿入防止用凸部４３が嵌らずにそれ以上の挿入を防ぐ構成となっている。前後逆に挿入する場合もこの誤挿入防止用凸部４２、４３によって誤挿入を防ぐことが出来る。

このように、本発明のＩＣカード用コネクタによれば、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に、これよりも幅が狭く高さも低く、かつ、コンタクト部分も挿入手前側に設けた他方のＩＣカードの挿入スペースを確保することができるため、ＩＣカード用の複合コネクタにおける配置の自由度が今まで以上に高まる。前記実施例においては、第１のＩＣカード３４と第２、第３のＩＣカード２７、２８を採用して説明を行ったが、プレートを用いて一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に他方のＩＣカードの挿入スペースを確保すれば、この他にも様々なＩＣカードの組合わせに適応可能であり、この実施例の場合に限定されるものではない。

また、本発明は、一方のＩＣカードの挿入スペースの内側に他方のＩＣカードの挿入スペースを確保したＩＣカード用コネクタとして説明したが、この構成は例えば、通常のプラグとコネクタの関係に対しても適用できるものである。この場合には、サイズの大きいプラグを挿入するためのコネクタの内部に、これよりも小さいプラグの挿入スペースをプレートで空間を仕切ることによって設けることで、２種類のプラグに対応したコネクタを構成することが可能となる。

本発明のＩＣカード用コネクタの一部切欠いた構成を示した正面図である。本発明のＩＣカード用コネクタの一部切欠いた構成を示した平面図である。本発明のＩＣカード用コネクタに対して第１のＩＣカード３４又は第２、第３のＩＣカード２７、２８を挿入するスペースを表した模式図である。本発明のＩＣカード用コネクタの一部切欠いた構成を示した斜視図である。本発明のＩＣカード用コネクタにおけるプレート１３とハウジング１０との接続部分を表した斜視図である。本発明のＩＣカード用コネクタにおいて使用する第１のＩＣカード３４の形状を表したものであり、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、それぞれ第１のＩＣカード３４の平面図、正面図、一部切欠いた左側面図、右側面図である。本発明のＩＣカード用コネクタにおいて使用する第２、第３のＩＣカード２７、２８の形状を表したものであり、（ａ）（ｂ−１）（ｃ−１）は、それぞれ第２のＩＣカード２７の平面図、側面図、正面図で、（ａ）（ｂ−２）（ｃ−２）は、それぞれ第３のＩＣカード２８の平面図、側面図、正面図である。従来のＩＣカード用コネクタの一実施例を示す正面図である。図８に示す従来のＩＣカード用コネクタの縦断側面図である。図８に示す従来のＩＣカード用コネクタに対して（特許文献１における）第１のＩＣカード２７を挿入した場合を表した正面図である。図８に示す従来のＩＣカード用コネクタに対して（特許文献１における）第２のＩＣカード２８を挿入した場合を表した正面図である。図８に示す従来のＩＣカード用コネクタに対して（特許文献１における）第３のＩＣカード３１を挿入した場合を表した正面図である。図８に示す従来のＩＣカード用コネクタに対して（特許文献１における）第４のＩＣカード３３を挿入した場合を表した正面図である。

符号の説明

１…ハウジング、２…第１の挿入孔、３…第２の挿入孔、６…コンタクト、７…コンタクト、８…コンタクト、２７…（特許文献１における）第１のＩＣカード、２８…（特許文献１における）第２のＩＣカード、２９…傾斜面、３０…段部、３１…（特許文献１における）第３のＩＣカード、３３…（特許文献１における）第４のＩＣカード、
１０…ハウジング、１１…第１の挿入孔、１２…第２の挿入孔、１３…プレート、１４…係止溝、１５…ピン端子、１６…外部接続端子部、１７…コンタクト、１８…外部接続端子部、１９…ヒンジ、２０…ヒンジ、２１…トーションバネ、２２…ヒンジ挿入孔、２３…ヒンジ挿入孔、２４…ヒンジ挿入孔、２５…ヒンジ挿入孔、２６…差込部、２７…（本発明における）第２のＩＣカード、２８…（本発明における）第３のＩＣカード、２９…傾斜面、３０…段部、３４…（本発明における）第１のＩＣカード、３５…溝、３６…溝、３７…ピン端子挿入孔、３８…差込部、３９…テーパー面、４０…段部、４１…電極、４２…誤挿入防止用凸部、４３…誤挿入防止用凸部。

Claims

複数種類のＩＣカードを共通のコネクタハウジングの挿入孔に差込んでＩＣカードの電極と挿入孔内のコンタクトを接続するようにしたＩＣカード用コネクタにおいて、一方のＩＣカードの挿入孔内に、この一方のＩＣカードよりも幅が狭くかつ高さ方向の一端が一方のＩＣカードの挿入孔内に位置する他方のＩＣカードの挿入スペースを、前記一方のＩＣカードの挿入スペースと少なくとも一部を共有させて設け、この一方のＩＣカードとの挿入スペースの共有部分を他方のＩＣカードの挿入スペースとして区切るためのプレートを設け、このプレートは、他方のＩＣカードが未挿入の状態で前記一方のＩＣカードを挿入した場合には一方のＩＣカードの挿入スペースから逃げて一方のＩＣカードの挿入スペースを空ける機構を具備して設けられており、このプレートは、コネクタハウジングに対して４箇所に設けたヒンジによって固定することで、挿入後方側にスライドしながら沈み込むように構成すると共に、この４箇所のヒンジのうち少なくとも１箇所のヒンジに対してトーションバネを巻き付けて構成することで、前記一方のＩＣカードを挿入することでプレート全体が沈み込んだときに、前記トーションバネに復帰力が蓄積されて、前記一方のＩＣカードを抜き取ったときに前記他方のＩＣカードの挿入スペースを区切っていた元の位置まで復帰するように構成したことを特徴とするＩＣカード用コネクタ。