JP4509857B2 - カードコネクタ用上下共用のコンタクト - Google Patents

Description

本発明は、カード状の情報記録媒体と接触して情報読み取りを行うカードコネクタの構成部品であるコンタクトに関する。

カードコネクタを介して情報をやりとりするカードの例として、メモリカードなどのＩＣカードが知られている。メモリカードのカードコネクタ（例えば特許文献１）は、パソコンやその周辺機器など多くのデジタル機器に設置されており、これらの機器が多様化するとともに、製品の形状や機能面からカードコネクタの形状も多様化することが求められている。例としては、カードコネクタが設置される基盤の方向が上面または下面を向いているノーマル／リバース仕様や、基盤面を有効に使い精密度を高めるためにカードコネクタの底面を底上げし、空いたスペースにＩＣチップなどの部品を搭載させるスタンドオフ仕様などがある。このようにカードコネクタの構成は、搭載される製品の使い勝手に対応したカードコネクタの設置方法により様々な形状のものが考えられる。

特開２００４−１７８９５５

上記で説明したように、カードコネクタには様々な形状のものが求められるため、カードコネクタを構成する構成部品についても多様な形状のものが求められる。しかし、形状の異なるカードコネクタごとに構成部品を製造すると、設備制作費の負担が大きくなり、開発時間を多く費やすなどの問題がある。また、それぞれ異なる構成部品を別々に製造することで、コスト面での負担も大きくなる。このような理由から、構成部品の形状の種類をできるだけ増やすことなく、ニーズに合わせた多様なカードコネクタの製造を行うことが求められている。

ところで、メモリカードの装着方法については、カードコネクタの形状に拘らず利用者のために統一して行うことが望まれる。メモリカードの情報読み書きはカードコネクタ内に搭載されたコンタクトがカードコネクタ側の端子と接触することにより行われるため、つまり、カードコネクタの設置方向に拘らず、コンタクトとカードコネクタの端子の接触が同一方向で行われることが求められる。ここで、上記で説明したノーマル／リバース仕様のカードコネクタでは、各カードコネクタの基板への設置の向きが上下異なる仕様となるため、これらのカードコネクタを構成するコンタクトについては、ノーマルタイプ用とリバースタイプ用の２種類が必要である。しかし、上記で述べた開発時間及びコスト増大などの理由により、異なる形状のコンタクトを別々に製造するのは好ましくない。

本発明はこのような事情に鑑みたもので、基板への設置の向きが上下異なるノーマルタイプ及びリバースタイプどちらの構成のカードコネクタでも、メモリカードの装着方向が同一になるように対応して取り付け可能で、且つ共通で製造できるカードコネクタのコンタクトを提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係わるカードコネクタの上下共用コンタクトは、矩形平板状のメモリカードをカード挿入口から空間部内に挿入させて受容保持し、メモリカードに設けられた平面状のカード側端子をカードコネクタ内に設けられたコンタクトの一端に押圧接触させるように構成されたカードコネクタにおける、コンタクトであって、取付部は、上下方向に延びる上下一対の突出片部を有し、いずれか一方の突出片部を基板の配線層に接合して選択的に取り付け可能であり、上下一対の突出片部は、それぞれの先端部が上下方向からほぼ直角に曲げられ、かつ他端側方向に延びて構成され、先端部で配線層と接合可能に構成される。

上記構成の本発明に係わるカードコネクタの上下共用コンタクトによれば、突出片部を上下に２つ有しているので、カードコネクタ組み立て時に、コンタクトの突出片部の上下を好ましくは不要な方を切断することにより、ノーマルタイプ用とリバースタイプ用の両方のコンタクト仕様に対応できる。このように、１種類のコンタクトを２種類のカードコネクタに対応させて取り付けを行うことで、開発時間が短縮され、また、コンタクトの設計および製造を標準化することで、トータル的なコスト低減に寄与できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は、メモリカードを挿抜自在に保持するカードコネクタの態様を示す。なお、図１に示すように、説明の便宣上、矢印が示す方向を前後、左右及び上下方向として説明する。まず、このカードコネクタを説明する前に、このカードコネクタに装着されるメモリカードについて図１を用いて説明する。

メモリカード２は、厚さが薄く切手大の大きさを有して平状板であり、その先端下面に左右方向に所定の間隔を有して並設された複数のカード側端子３を有している。カード側端子３はメモリカード２内に内蔵された図示しないメモリ機構部に電気的に接続されて情報の読み書きが可能に構成されている。メモリカード２左右いずれかの一方の先端部の縁部（図１の場合は右側）には斜め後側に傾斜する傾斜部４が形成されている。

次に、このように構成されたメモリカード２を装着保持するカードコネクタ１について、図１〜図５を用いて説明する。なお、図１〜図５では、多様な形状を有するカードコネクタの例として、基板Ｋの下側に所定のスペースを設けて設置されるリバースタイプのカードコネクタ１を示している。

カードコネクタ１は、平面視において略矩形状であり、メモリカード２を前端部から挿抜自在に保持可能であるハウジング１０と、ハウジング１０の基板側の反対側を覆う第１シールド部材２０と、ハウジング１０の基板側を覆う第２シールド部材３０とから構成される。

ハウジング１０は絶縁材料製であり、その中央から前端に、凹部基部１１ａと、凹部基部１１ａより左右端が前方に延びた凹部アーム部１１ｂとを備えてなるＵ字状の凹部１１を有している（図４参照）。そして、ハウジング１０が第１シールド部材２０及び第２シールド部材３０により挟持されることにより、凹部１１上にカード受容空間１３が形成され、前端にはカード挿入口１２が開口される（図３（Ｂ）参照）。凹部１１の上下寸法は、図１に示すメモリカード２の厚さ寸法と略同一の大きさであり、凹部１１の左右方向の幅寸法もメモリカード２の幅寸法と略同一の大きさである。このため、カード挿入口１２からカード受容空間１３にメモリカード２が挿入されると、メモリカード２の上面と略同一平面上に位置してメモリカード２が凹部１１（カード受容空間１３）内に受容保持されることになる。

また、ハウジング１０の後端部には、凹部基部１１ａより上方に隆起して形成される突出部１４が設けられている。この突出部１４の後方側面部には、左右方向に並んで所定の間隔を有して複数のコンタクト取付溝１５が形成されており、ここに複数のコンタクト４０が圧入して取り付けられている（図２（Ｄ）参照）。凹部基部１１ａ上には同様に左右方向に並んで所定の間隔を有して複数のコンタクト保護溝１６が形成されており、各コンタクト４０同士の干渉を防いでいる。

コンタクト４０は、詳細は後述するが、水平方向に延びる基部４０ａと、この基部４０ａの前端部から斜め上方へ延びる傾斜アーム部４０ｂと、傾斜アーム部４０ｂの先端部に形成されたカード接触部４０ｃと、基部４０ａの後端側中央部から下方へ延びた突出片部４０ｄとからなり（図１（Ｂ）参照）、例えば、導電性金属材料の薄板を曲げ加工して一体成型される。このような構成のコンタクト４０は、コンタクト取付溝１５に基部４０ａが圧入されてハウジング１０後端部に取り付けられており、カード接触部４０ｃがカード受容空間１３内に突出して位置するようになっている。

このため、カードコネクタ１のカード挿入口１２から、カード側端子３が下方（第１シールド部材２０の方）を向くようにメモリカード２が挿入されると、メモリカード２の先端部の上面がコンタクト４０のカード接触部４０ｃと当接してこのカード接触部４０ｃを下方（第１シールド部材２０の方）に押し下げる。これと同時に、コンタクト４０は自身の弾性力で、カード接触部４０ｃをメモリカード２のカード側端子３に向かって付勢する。これにより、カード側端子３とカード接触部４０ｃが押圧接触して電気的に接続される。

このようにコンタクト４０が取り付けられたハウジング１０の右側には、ハートカム機構１７が配設されている（図３（Ｂ）参照）。

ハートカム機構１７は、ハウジング１０の右側端部に（カード受容空間１３内に挿入されたメモリカード２の傾斜部４が位置する端部に）凹部１１と並んで前後に延びて形成された側段部１７ａと、この側段部１７ａの上面に形成されたカム溝１７ｂと、カム溝１７ｂに配設されて前後にスライド移動可能なスライダ１７ｃと、このスライダ１７ｃの後端面と凹部１１の内側後端面の間に設けられたバネ１７ｄとから構成されている。

そして、メモリカード２がカード受容空間１３に押圧されて挿入されると、スライダ１７ｃは、メモリカード２の傾斜部４に押圧されてカードコネクタ１の後端部へスライド移動してバネ１７ｄを圧縮し、ハートカム機構１７により接触状態位置で係止保持される。これによりメモリカード２がカード受容空間１３にて係止保持される。また、この接触状態位置にあるメモリカード２がさらに押圧操作されてスライダ１７ｃが押圧されると、ハートカム機構１７によるスライダ１７ｃの係止状態が解除されるため、メモリカード２の押圧を止めると、スライダ１７ｃはバネ１７ｄの反発力によりメモリカード２を前方に押し出して挿抜可能位置に移動させ、メモリカード２の抜き取りを可能にする。

以上のように構成されたハウジング１０には、前述したように、ハウジング１０の下部と上部をそれぞれ覆う金属材料製の第１シールド部材２０及び第２シールド部材３０が取り付けられている。第１シールド部材２０は、基板Ｋ方向側と反対側に位置してハウジング１０の下面を覆う板状の天板部２1と、天板部２1の左右両端部から下方へ折曲して延びる側板部２２と、側板部２２の前側の縁部に下方向へ延びる第１スタンドオフ部２３と、側板部２２の後側の縁部に左右方向外側へ折曲して延びる第２スタンドオフ部２４とから構成されている。第２シールド部材３０は、凹部１１の基板Ｋ方向側に位置してハウジング１０に対して着脱自在に取り付けられている。

また、第１シールド部材２０の天板部２1は、その表面に、メモリカード２に当接して下方に押し出されたコンタクト４０の先端部を逃すための貫通孔２１ａが形成されている。これにより、メモリカード２の挿入時の抵抗が少なくなり、該カード２の挿入が容易となる。また、メモリカード２の挿入時に、コンタクト４０が第１シールド部材２０の天板部２1と接触することによる短絡を防ぐことができる。

次に、カードコネクタ１を基板Ｋに接合した状態を図５で示している。第１スタンドオフ部２３は、その先端に、上方に突起した挿入突起２３ａが形成されている。本実施形態では、この挿入突起２３ａを基板Ｋに形成したスルーホールＨに挿入（圧入）して、（半田接合をして）カードコネクタ１は基板Ｋに取り付けられている。

なお、スルーホールＨは、基板Ｋを厚さ方向に貫通するように形成された貫通孔であり、その内周面には基板Ｋの上下面に形成された図示しない配線と同質の導電性物質（例えば、銅）によりメッキが施されている。

第２スタンドオフ部２４は、その先端に、左右方向に折曲して延びる平板状のマウント部２４ａが形成されている。本実施形態では、マウント部２４ａを基板Ｋの表面に設けたマウントパターンＭに（半田）接合して、カードコネクタ１が基板Ｋにサーフェスマウント（表面実装）されて、取り付けられるようになっている。

より詳しく説明すると、基板ＫのマウントパターンＭの表面にクリーム半田Ｃをスクリーン印刷しておき、この上にマウント部２４ａを当接させるようにカードコネクタ１を基板Ｋ上に載置し、この状態のままで該コネクタ１の全体を加熱して半田を溶融して、カードコネクタ１を基板Ｋにサーフェスマウントする。

このような構成により、第１シールド部材２０の左右両側から上方に延びた第１スタンドオフ部２３をスルーホールＨに挿し込んで半田接合して、且つ、第２スタンドオフ部２４をマウントパターンＭに半田溶接することにより、カードコネクタ１は基板Ｋにサーフェスマウントされる。このとき、第１，第２スタンドオフ部２３，２４により、第２シールド部材３０と基板Ｋとの間に、電子部品５０等が設置できる間隙Ｄが形成される。

このような構成により、カードコネクタ１は、図１に示すように、カード側端子３を下方（第１シールド部材２０側）に向けた状態で、メモリカード２をハウジング１０の前側からカード挿入口１２を経てカード受容空間１３に挿入すると、該メモリカード２は凹部１３に沿ってスライダ１７ｃとともに移動して、ハートカム機構１７によりスライダ１７ｃと当接したまま、カード側端子３とコンタクト４０が押圧接触する接触状態位置に移動して、ハウジング１０内に受容保持される。その結果、メモリカード２とコンタクト４０とは電気的に接続される。

以上のようなカードコネクタ１によれば、ハウジング１０の周囲を、金属材料製の第１シールド部材２０及び第２シールド部材３０で覆うことで、コンタクト４０がシールドされて、基板Ｋと第２シールド部材３０との間隙Ｄに設けられた電子部品５０や外部からの電磁波の影響を受け難くなり、安定動作が可能となる。このため、本実施形態のカードコネクタ１は、特に、多数の電子部品を小さな筐体内に取り付けらなければいけない電子機器では非常に有効であり、部材の基板への高密度実装を可能にする。

なお、上記実施形態では、図１〜図５に示すように、カードコネクタ１は、第１シールド部材２０の左右両側から基板Ｋに延びたスタンドオフ部２３，２４を有して構成されているが、これに限定されるものではない。例えば、第２シールド部材３０の左右両側から基板Ｋに延びたスタンドオフ部を有して構成してもよい。

また、上記実施形態で用いたカードコネクタ１は、図６（Ｂ）に斜視図を示しているが、カード側端子３を第１シールド部材２０側に向けた状態で、メモリカード２をカード挿入口１２に挿入する、いわゆるリバース配置のカードコネクタ（以下、リバースタイプコネクタＲと称する）であるが、これに限定されるものではない。例えば、図６（Ａ）に示すような、カード側端子３（図示略）を第２シールド部材３０´側に向けた状態で、メモリカード２をカード挿入口１２´に挿入する、いわゆるノーマル配置のカードコネクタ（以下、ノーマルタイプコネクタＮと称する）に適用可能であることは言うまでもない。

このように、本実施形態のカードコネクタは、スタンドオフ付のカードコネクタにおいて、コネクタを保持するハウジングの周囲を覆うシールド部材を金属材料製にしたことを特徴とするものであり、スタンドオフ部の形態の違い、ハウジングのリバース配置やノーマル配置などに容易に対応することができる。

ところで、図６（Ａ）に示すノーマルタイプコネクタＮと図６（Ｂ）に示すリバースタイプコネクタＲでは、第１スタンドオフ部２３、２３´及び第２スタンドオフ部２４、２４´の基板Ｋへのマウントはそれぞれ上下逆方向に行われるが、メモリカード２の挿入時にカード側端子３の向きは統一して行われる。このため、ノーマルタイプコネクタＮとリバースタイプコネクタＲとでは形状の異なるコンタクトが用いられている。具体的には、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、ノーマルタイプコネクタＮのコンタクト６０及びリバースタイプコネクタＲのコンタクト７０では、上記したように、基部６０ａ，７０ａ、傾斜アーム部６０ｂ，７０ｂ及びカード接触部６０ｃ，７０ｃに関しては同一形状を有しているが、突出片部６０ｄ，７０ｄに関しては、基部６０ａ，７０ａから延びて突出する方向が上下逆となるため、異なる形状を有している。このため、従来は、ノーマルタイプコネクタＮのコンタクト６０及びリバースタイプコネクタＲのコンタクト７０は別々に開発・生産しなければならず、製造コストを増加させる１つの原因となっていた。

このような問題を解決するため、図８では本発明の上下共用コンタクト８０が示されている。この上下共用コンタクト８０は、水平方向に延びる基部８０ａと、この基部８０ａの前端部から斜め上方へ延びる傾斜アーム部８０ｂと、傾斜アーム部８０ｂの先端部に形成されたカード接触部８０ｃと、基部８０ａの後端側中央部からそれぞれ上方及び下方へ延びたリバース用突出片部８１ｂとノーマル用突出片部８１ａとの２つの突出片部８１を有して構成されている。そして、図９に示すように、ノーマルタイプコネクタＮ（ハウジング１０´）に取り付ける場合は、ノーマル用突出片部８１ａを残して、点線部ｉｉより下側のリバース用突出片部８１ｂを切り離し、リバースタイプコネクタＲ（ハウジング１０）に取り付ける場合はリバース用突出片部８１ｂを残して、点線部ｉよりノーマル用突出片部８１ａを切り離すようになっている。

なお、上記構成の上下共用コンタクト８０は、図１０並びに図１１に示すように、突出片部８１ａ，８１ｂの切り離しを行わずに、非加工状態のままで、ノーマルタイプコネクタＮ及びリバースタイプコネクタＲに取り付けてもよい。但し、これらの図からも分かるように、上下共用コンタクト８０は、非加工状態のままで取り付けられると、ノーマルタイプコネクタＮでは突出片部８１ｂが第１シールド部材２０´から、リバースタイプコネクタＲでは突出片部８１ａが第１シールド部材２０から飛び出してしまう。

このため、上記のカードコネクタＮ，Ｒを搭載する電子機器の構造から、第１シールド部材２０から飛び出した突出片部８１（搭載されるカードコネクタがノーマルタイプコネクタＮであれば突出片部８１ｂ、リバースタイプコネクタＲであれば突出片部８１ａ）をそのまま残しても、該カードコネクタＮ，Ｒの周りに設置された他部品と干渉しない場合は、該当する突出片部８１を切り離す必要はなく、上下共用コンタクト８０を非加工状態のまま使用することができる。

しかしながら、カードコネクタＮ，Ｒを搭載する電子機器の構造から、第１シールド部材２０から飛び出した突出片部８１（搭載されるカードコネクタがノーマルタイプコネクタＮであれば突出片部８１ｂ、リバースタイプコネクタＲであれば突出片部８１ａ）をそのまま残すと、カードコネクタＮ，Ｒの外部でコンタクト８０が他部品と干渉する等の不具合が生じる場合には、該当する突出片部８１を上記したように切り離して（図８参照）使用すればよい。

以上のように、本発明に係る上下共用コンタクト８０によれば、カードコネクタＮ，Ｒの形状に応じて、該当する突出片部８１ａ，８１ｂの切り離しを行うだけで、ノーマルタイプコネクタＮ用のコンタクト６０及びリバースタイプコネクタＲ用のコンタクト７０のどちらのコンタクトとしても利用することができる。

その結果、ノーマルタイプ及びリバースタイプの異なる仕様のカードコネクタにおいて、前記コンタクトを取り付けるハウジングのデザインの共有化や開発時間の低減化が図れ、製造コストの抑制に貢献することができる。

なお、上記上下共用コンタクト８０は、本実施形態で扱ったスタンドオフ付のカードコネクタN,Rに限られず、突出片部８１の長さを調節することで、凹部１１と基板Ｋとの間に間隙Ｄが設けられないロープロファイル型のカードコネクタでも適用できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜改良可能である。

本実施形態に係るカードコネクタ及びメモリカードを示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）におけるＩｂ−Ｉｂ断面図である。 本実施形態に係るカードコネクタを示す図面であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は左側面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）は背面図、（Ｅ）は正面図である。 本実施形態に係るカードコネクタを示す図面であり、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は図３（Ａ）のカードコネクタから第２シールド部材３０を省略した図である。 本実施形態に係るカードコネクタを構成するハウジングを示す斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタを基板に接合した状態を示す図である。 本実施形態に係るカードコネクタの形状例を示す図面であり、（Ａ）はノーマルタイプのカードコネクタの斜視図、（Ｂ）はリバースタイプのカードコネクタの斜視図である。 （Ａ）は図６（Ａ）に示すノーマルタイプコネクタのＶＩＩａ―ＶＩＩａ断面図であり、（Ｂ）は図６（Ｂ）に示すリバースタイプのカードコネクタのＶＩＩｂ―ＶＩＩｂ断面図である。 本発明に係る上下共用コンタクトを示した概略図及びその突出片部の切り離しを模式的に示す説明図である。 上記上下共用コンタクトの斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタに上記上下共用コンタクトを取り付けた状態を示す断面図であり、（Ａ）はノーマルタイプのカードコネクタ、（Ｂ）はリバースタイプのカードである。 本実施形態に係るカードコネクタに上記上下共用コンタクトを取り付けた状態を示す斜視図であり、（Ａ）はノーマルタイプのカードコネクタ、（Ｂ）はリバースタイプのカードコネクタである。

符号の説明

１ カードコネクタ
２ メモリカード
３ カード側端子
４ 傾斜部
１０ ハウジング
１１ 凹部
１１ａ 凹部基部
１１ｂ 凹部アーム部
１２ カード挿入口
１３ カード受容空間（空間部）
１４ 突出部
１５ コンタクト取付溝
１６ コンタクト保護溝
１７ ハートカム機構
１７ａ 側段部
１７ｂ カム溝
１７ｃ スライダ
１７ｄ バネ
２０ 第１シールド部材
２１ 天板部
２１ａ 貫通孔
２２ 側板部
２３ 第１スタンドオフ部
２３ａ 挿入突起
２４ 第２スタンドオフ部
２４ａ マウント部
３０ 第２シールド部材
４０ コンタクト
４０ａ 基部
４０ｂ 傾斜アーム部
４０ｃ カード接触部
４０ｄ 突出片部
５０ 電子部品
８０ 上下共用コンタクト
８０ａ 基部
８０ｂ 傾斜アーム部
８０ｃ カード接触部
８１（８１ａ，８１ｂ） 突出片部
Ｃ クリーム半田
Ｈ スルーホール（挿入孔）
Ｋ 基板
Ｎ ノーマルタイプコネクタ
Ｒ リバースタイプコネクタ
Ｍ マウントパターン

Claims (1)

1. 前端側に開口するカード挿入口に連通して前後に延びる空間部を有する、絶縁材料製のハウジングと、
   前記ハウジングに取り付けられた中間部の一端側に位置して前記空間内に突出する接触部及び他端側に位置して前記ハウジングの外側に突出する取付部を備えた複数のコンタクトとを有し、
   矩形平板状のメモリカードを前記カード挿入口から前記空間部内に挿入させて受容保持し、前記メモリカードに設けられた平面状のカード側端子を前記接触部に接触させるように構成されたカードコネクタにおける、前記コンタクトであって、
   前記取付部は、上下方向に延びる上下一対の突出片部を有し、
   いずれか一方の前記突出片部を基板の配線層に接合して選択的に取り付け可能であり、
   前記上下一対の突出片部は、それぞれの先端部が前記上下方向からほぼ直角に曲げられ、かつ前記他端側方向に延びて構成され、前記先端部で前記配線層と接合可能に構成されたカードコネクタ用上下共用のコンタクト。

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