JP4514988B2

JP4514988B2 - カード用コネクタ

Info

Publication number: JP4514988B2
Application number: JP2001154032A
Authority: JP
Inventors: 富三郎山口; 光洋冨田
Original assignee: Molex LLC
Current assignee: Molex LLC
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2021-05-23
Also published as: JP2002352911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＣメモリーカードなどのカード状の部材を受け入れて電気的な接続ができるようにしたカード用コネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のカード用コネクタは、カードを受け入れるためのカード受入空間が形成され、カード受入空間に挿入されたカードの接点と電気的に係合可能の複数の端子が装着されているハウジングと、ハウジングに形成されたカード受入空間を覆うように設けられた金属シェルとを備えた構成とされて、ハウジングの一端に形成されたカードの挿入開口を通してカード受入空間にカードを挿入、抜去するようにしていた。
【０００３】
カードの挿入は、カードの基端部を手で押し込むようにして行われ、カードの接点と端子の電気的な係合のための接圧で、挿入されたカードが保持されるようにしていた。このため、カードが簡単に抜けてしまうという不具合があり、これを防ぐために、前記挿入開口に、カードの抜け出しを防ぐための保持装置を設けた構造（例えば、特開平５−４０８５９号公報）や、カードにハウジングと係合できるようにした係止部材を設けた構造（例えば、実開平６−３１０８６号公報）などが提案されている。
【０００４】
カード受入空間に挿入されたカードの抜去は、ハウジングに設置したイジェクト機構でカードを後退方向に押し出すようにした構造が一般的であるが、カードをガイドケースと共にハウジングのカード受入空間に挿入するようにし、このガイドケースとハウジングの間にハート型カム溝を利用した機構を設けて、ガイドケースをばねの力で押し出すことによりカードを抜去できるようにした構造（例えば、特開平１０−２５５９０５号公報）も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の様に種々の構造が知られている従来のカード用コネクタは、カードの挿入は、接点と端子が電気的に係合する最終の挿入位置まで手動で押し込まなければならなかったし、また、カードの排出は、ハウジングに設置したイジェクト機構の操作や、ハートカム溝を利用したものではカードを最終の挿入位置から更に押し込む操作が必要で、排出のための操作位置は、カードの基端側端部近傍に限定されていたので、この種のカード用コネクタを設置する電子機器の設計上の自由度が比較的少ないという問題点があった。
また、ハウジングに挿入したカードの脱落を防止するには、前記のように、ハウジングやカードに特別の機構を付加しなければならず、構造的に複雑になるという問題点もあった。
【０００６】
この発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、カード用コネクタを設置する電子機器の設計上の自由度を多くできる構成のカード用コネクタを提供することを目的としている。また、挿入したカードの脱落が特別の機構によることなく可能なカード用コネクタを提供することを別の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記の目的のもとになされたこの発明は、ハウジングに対して金属シェルを可動に設け、そしてこの金属シェルとカードが一体となって移動するようにしたものである。
【０００８】
即ちこの発明は、カードを受け入れるためのカード受入空間が形成され、カード受入空間に挿入されたカードの接点と電気的に係合可能の複数の端子が装着されているハウジングと、
ハウジングに形成されたカード受入空間を覆うように設けられた金属シェルとを備えているカード用コネクタにおいて、
前記金属シェルが、ハウジングに対してカードの前進、後退の方向に移動可能に設けられていると共に、
金属シェルに、前記カードに係止して金属シェルとカードを一体化するためのロック部材が設けられて、
カードが金属シェルと一体となって前進、後退の方向に移動するようにしたことを特徴とするカード用コネクタである。
【０００９】
【作用】
このようにこの発明のカード用コネクタは、カードが金属シェルと一体となって前進、後退の方向で移動するようにしたので、カードの排出は金属シェルを介して行うことができる。金属シェルの移動は、手動のほか、ばねによっても、また、リニア駆動機構などによっても可能であり、移動のための動力を伝達する部位も自由に選定できる。この結果、カード用コネクタを設置する電子機器の設計上の自由度を大幅に広げることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をＳＤカード（ＳｑｕａｒｅＤｉｇｉｔａｌＣａｒｄ）と一般に称されているＩＣメモリーカードのコネクタに実施した形態を添付の図を参照して説明する。
【００１１】
図１〜図４はこの発明の第１の実施形態のカード用コネクタ１の外観を表している。図において、２がＳＤカードである。略方形の板状の形状をしている。
【００１２】
カード用コネクタ１は、絶縁性樹脂を成形したハウジング１０と、ハウジング１０を覆うように設置された金属シェル５０とを備えている。ハウジング１０は、略方形の板状に成形されており、両側（図１において上下）に側壁１１が対向して設けられて、その間がカード受入空間１２とされている。カード受入空間１２の一端（図１において右側）は開口してカード挿入口１３とされている一方、他端は側壁１１間に端壁１４が設けられて塞がれている。側壁１１と端壁１４で囲まれたカード受入空間１２は底壁１５を有し、この底壁１５に、複数の端子４０（図５参照）が装着されている。
【００１３】
端子４０は、燐青銅などの薄金属板を打ち抜いて成形したもので、底壁１５と係合する装着部分４１からカード挿入口１３の方向に半田テイル４２が延びて、プリント回路基板などの取付基板に半田付けができるようにされている。また、装着部分４１から端壁１４の方向に上側に凸の形状に屈曲成形されたコンタクト片４３が片持ち梁状に延びて、コンタクト部４４がＳＤカード２の下面に形成される接点（図示せず）と電気的に係合できるようにされている。
【００１４】
金属シェル５０は、ステンレス鋼などの薄金属板を断面を横長の逆Ｕ字状に成形したもので、頂板部分５１がカード受入空間１２の上側を略覆うようにされている。頂板部分５１の両側縁から垂下する垂下壁部分５２はハウジング１０の側壁１１の外側に沿うようにされ、垂下壁部分５２の下端部が内側に向ってＬ字状に折曲されて、側壁１１の外面に形成した段部１６と係合するようにされている。斯くして、金属シェル５０はハウジング１０に対して、側壁１１の長手方向で移動可能とされている。この移動可能の方向は、カード挿入口１３を通してカード受入空間１２に受け入れられるＳＤカード２の挿入時の前進および抜去時の後退の方向（図１の矢示４）に等しい。
【００１５】
金属シェル５０の頂板部分５１は、ハウジング１０の一方の（図１において上側）側壁１１に対応する部分が下側に向って切り起こされて窓孔５３が形成され、切り起し片５４がカード受入空間１２において側壁１１の内側と略平行に対向させてある。この切り起し片５４は、カード挿入口１３側を基端として頂板部分５１に連続しており、先端側が端壁１４に向かって片持ち状態で延びるばね片５５を構成している。そして、このばね片５５の中間部が横断面で二等辺三角形の形状に折曲されて、内側に突出する突部５６とされて、ＳＤカード２の側縁と対向し、側縁に形成される切欠き部３に突入して係合・離脱ができるようにしてある。
【００１６】
中間部に突部５６が形成されたばね片５５の先端は、フラットな余長部分５７とされ、突部５６がＳＤカード２の切欠き部３に突入した際には、ＳＤカード２の側縁に沿って延びるようにされている。突部５６より基部側も同様にフラットとされＳＤカード２の側縁に沿って延びるようにされている。
【００１７】
切り起し片５４でこのように形成されているばね片５５に対して、このばね片５５と対向するハウジング１０側の一方の側壁１１の内側が、図６、７に示したように形成されている。即ち、カード挿入口１３に近い方の内側が深くえぐられて、ばね片５５が外側（図６中上側）に弾性変形するのを可能とする変形許容空間１７が形成されている。これに対して、端壁１４側の内側はえぐられることなく拘束壁１８が形成されて、図７のようにばね片５５が前進してくると、余長部分５７が拘束壁１８に沿って延びて、ばね片５５の外側への弾性変形が阻止されるようにしてある。
【００１８】
金属シェル５０の頂板部分５１には、更に、イジェクトブロック５８と、付勢ばね５９と、ストローク制御片６０が設けられている。
【００１９】
イジェクトブロック５８は、頂板部分５１の下面に、カード受入空間１２に突出するように設けられて、ＳＤカード２の前端縁が当接できるようにしたもので、頂板部分５１を打ち抜いて形成した切り起こし片６１に絶縁性樹脂をオーバーモールドまたは圧入固定して、頂板部分５１、即ち金属シェル５０と一体とされている。
【００２０】
付勢ばね５９は、頂板部分５１を方形に打ち抜き、その打ち抜き片で構成したもので、カード受入空間１２に受け入れたＳＤカード２を底壁１５に向って付勢できるようにしてある。
【００２１】
ストローク制御片６０も、頂板部分５１を打ち抜いて形成したものである。ハウジング１０の他方の側壁１１に対向する部分に形成され、側壁１１に沿って形成されたストローク溝１９に挿入されて、金属シェル５０の移動可能の範囲がストローク溝１９の範囲に制限されるようにしてある。
【００２２】
さて、図１は、上記のような構成のカード用コネクタ１に、カード挿入口１３からＳＤカード２を挿入して、端子４０と電気的に係合させて接続しようとする時の状態である。先ず図のように、ＳＤカード２を、側縁に形成されている切欠き部３にばね片５５の突部５６が突入して係合するように挿入する。ばね片５５は、側壁１１の内側に形成された変形許容空間１７の位置にあるので、外側に自由に弾性変形することが可能である。ＳＤカード２の挿入で外側に変形した後、突部５６が切欠き部３と対向すると、ばね片５５の復帰弾力で突部５６が切欠き部３に突入し、ばね片５５がＳＤカード２に係合する。ＳＤカード２のこの位置を初期挿入位置とする。
【００２３】
ばね片５５がＳＤカード２の切欠き部３に係合すると、ＳＤカード２は金属シェル５０と一体となり、金属シェル５０を矢示４の方向で移動させるとＳＤカード２も一体となって移動する。また、ＳＤカード２を矢示４の方向で移動させると金属シェル５０も一体となって移動する。このように、ばね片５５は金属シェル５０とＳＤカード２を一体にして互いに拘束するロック部材としての機能を備えている。
【００２４】
図１のようにＳＤカード２を初期挿入位置に挿入した後、ＳＤカード２を更に端壁１４の方向に前進させることで接続が完了する。ＳＤカード２の前進は、ＳＤカード２の基端を従来の如く押して行うこともできるし、金属シェル５０を前進させて、金属シェル５０と共にＳＤカード２を前進させることもできる。
【００２５】
図８〜９は金属シェル５０を前進させて接続を完了した状態を表している。ＳＤカード２のこの最終挿入位置では、ＳＤカード２の接点と端子４０のコンタクト部４４が係合する。金属シェル５０を前進させると、ばね片５５の先端に設けた余長部分５７が、図７の示されているように拘束壁１８に沿うようになる。この結果、ばね片５５は外側へ弾性変形することができなくなり、ＳＤカード２の切欠き部３に係合した突部５６の離脱も不能であり、ＳＤカード２はこの最終挿入位置でロックされた状態となり、電気的接続状態を安定的に維持する。ばね片５５の弾力性を利用して、ＳＤカード２を矢示５のように付勢するようにすることで、ＳＤカード２がその面方向でがたつくのを防止することもできる。ＳＤカード２の厚さ方向は、金属シェル５０に設けた付勢ばね５９で底壁１５の方向に付勢されているが、ＳＤカード２のがたつきの防止を一層効果的にすることができる。
【００２６】
図１に表れているように、ハウジング１０の端壁１４にはカード検知スイッチ３０が設けてある。図８のようにＳＤカード２が最終挿入位置まで前進すると、金属シェル５０に一体に設けたイジェクトブロック５８がこのカード検知スイッチ３０をＯＮにする。また、ハウジング１０の側壁にはライトプロテクタスイッチ３１も設けられている。このライトプロテクタスイッチ３１と対向するＳＤカード２の側縁の形状に従って、ライトプロテクタスイッチ３１がＯＮまたはＯＦＦの状態となる。
【００２７】
図８の最終挿入位置にあるＳＤカード２を取り出しは、金属シェル５０を後退させることによって行うことができる。金属シェル５０を後退させると、一体のＳＤカード２もイジェクトブロック５８に押されて後退して図１の初期挿入位置まで移動する。ここでは、ばね片５５の拘束壁１８による拘束は解除されて外側への弾性変形が可能となるので、ＳＤカード２の基端部を摘むようにして引き出すことができる。このように、初期挿入位置は、ＳＤカード２を抜去する位置でもある。尚、初期挿入位置まで移動した状態では、ＳＤカード２の切欠き部３にばね片５５の突部５６が突入して依然として係合した状態にあるので、ＳＤカード２が後退方向の移動の勢いや自重などによって外部に飛び出すのが未然に防止される。
【００２８】
上記において、金属シェル５０の前進方向への移動および後退方向への移動は、手動で行うようにすることもできるし、ばねの力を利用して自動的に行うようにしたり、モータを利用したリニア駆動機構などの動力装置（図示せず）を介して自動的に行うようにすることもできる。リニア駆動機構などの動力を金属シェル５０に伝達する部位は、金属シェル５０の任意の部位を選択することが可能である。したがって、このカード用コネクタ１を利用する電子機器の設計に当たってはリニア駆動機構などの動力装置の設置位置などを自由に選定することができ、それだけ、設計上の自由度を与えることができるものである。
【００２９】
この実施形態では、金属シェル５０の一方の（図１において上側）垂下壁部分５２に動力装置と連結できるようにした係合窓孔６２が形成されている。この係合窓孔６２に動力装置の駆動部分を係合させることで、金属シェル５０を前進方向へも後退方向へも移動させる機構を構成することができる。したがって、ＳＤカード２は、排出ばかりでなく挿入も自動的に行うようにすることが可能である。
【００３０】
図１１〜図１５は第２の実施形態のカード用コネクタ１０１である。第１の実施形態と同様の部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。この実施形態では、金属シェル５０の後退がイジェクトばね７０の弾力で可能としてあり、また、イジェクトブロック８０が後退時に端子４０のコンタクト片４３を押下するようにしてある。
【００３１】
イジェクトブロック８０は前記と同様に金属シェル５０の頂板部分５１の下側にオーバーモールドによって一体に設けてある。このイジェクトブロック８０の前端側に肉厚部８１が設けられている。このようなイジェクトブロック８０に対応して、端子４０のコンタクト片４３には先端に操作片４５が延長して設けられて、イジェクトブロック８０の下面と対向できるように延びている。
【００３２】
イジェクトばね７０は、ヘアピン状に成形された形態をしており、イジェクトブロック８０の肉厚部８１とハウジング１０の端壁１４の間に装着されている。ヘアピン状のイジェクトばね７０の一方が肉厚部８１の上面に形成された収容部８２に収容され、他方が端壁１４に形成された収容部１４ａに収容されて、金属シェル５０を図１１の最終挿入位置へ移動させると、イジェクトばね７０の弾力が金属シェル５０を後退方向に付勢するようにされている。
【００３３】
最終挿入位置にある金属シェル５０がイジェクトばね７０で後退方向に付勢される関係で、金属シェル５０の垂下壁部分５２とハウジング１０の側壁１１の間にはロック機構６３が設けてある。図１１、１２に示されているように、垂下壁部分５２側から側壁１１に向ってばね性を有するロック片６４が形成され、金属シェル５０が最終挿入位置まで移動すると、ロック片６４が側壁１１の外面に形成した係合段部２０と係合できるようにされている。
【００３４】
この実施形態では、最終挿入位置にあるＳＤカード２の排出は、ロック機構６３を構成したロック片６４を外側（図１１中下側）に引っ張ることにより、ロック片６４と係合段部２０の係合が解除されて、イジェクトばね７０の弾力で自動的に行うことができる。イジェクトばね７０がイジェクトブロック８０を付勢して金属シェル５０を後退させると共に、一体のＳＤカード２も後退させて、初期挿入位置まで移動させることができる。先に説明したように、ＳＤカード２の切欠き部３に対してばね片５５の突部５６が係合したままで後退するので、後退の勢いでＳＤカード２のみが外部に飛び出すことが防止される。
【００３５】
金属シェル５０が後退して初期挿入位置（抜去位置）に移動すると、図１５に示したように、イジェクトブロック８０の肉厚部８１が端子４０の操作片４５に乗り上げて、コンタクト片４３を押下する。したがって、この初期挿入位置で、ＳＤカード２をカード受入空間１２に挿入する際には、ＳＤカード２の接点と端子４０のコンタクト部４４が摺接しないようになり、初期挿入位置でのＳＤカード２の挿入が、ゼロ挿入力（いわゆるＺＩＦ）のもとで行うことができる。
【００３６】
初期挿入位置で挿入したＳＤカード２の前進は、前記と同様に手動でも良く、自動でも良い。金属シェル５０の垂下壁部分５２には、前記と同様に係合窓孔６２が設けてあるので、リニア駆動機構などの動力伝達部を係合させて自動的な引込み（前進）を行うようにすることができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明の通り、この発明によれば、金属シェルにカードを一体化するためのロック部材を設けて、金属シェルとカードが一体となって前進、後退の方向に移動するようにし、金属シェルを介してカードの前進、後退方向の移動ができるようにしたので、カードの挿入、排出が、手動のほか、ばねによっても、また、リニア駆動機構などによっても可能であり、移動のための動力を伝達する部位も自由に選定できる。この結果、電子機器の設計上の自由度を大幅に広げることができるカード用コネクタを提供できる効果がある。
【００３８】
請求項２の発明によれば、カードと係合するロック部材を金属シェルから延びるばね片で構成し、このばね片にカードと係脱する突部と、金属シェルが前進した時にハウジングに拘束される余長部分を設けたので、カードを最終挿入位置でロック状態で保持できるカード用コネクタを提供する効果がある。
【００３９】
請求項３の発明によれば、カードの抜去位置でもばね片の突部がカードの切欠き部に係合しているので、排出時にカードが外部に飛び出すのを防止できるカード用コネクタを提供する効果がある。
【００４０】
請求項４の発明によれば、金属シェルがカードの抜去位置（初期挿入位置）へ移動した時に、端子のコンタクト部をカードの接点から離れる方向に押下するブロックを備えているので、カードの初期挿入をゼロ挿入力のもとで行える挿抜耐久性に優れたカード用コネクタを提供する効果がある。
【００４１】
そして、請求項５の発明によれば、カード用コネクタを設置する電子機器の設計上の自由度を大幅に広げることができると共に、カードを最終挿入位置でロック状態で保持できるカード用コネクタを提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態のカード用コネクタの平面図である。
【図２】同じく正面図である。
【図３】同じく背面図である。
【図４】同じく右側面図である。
【図５】同じく端子に沿って示した断面図である。
【図６】金属シェルに設けたばね片とハウジングの側壁の関係を示した図で、金属シェルが初期挿入位置にある時の図である。
【図７】同じく、金属シェルに設けたばね片とハウジングの側壁の関係を示した図で、金属シェルが最終挿入位置にある時の図である。
【図８】金属シェルを最終挿入位置まで前進させた状態の平面図である。
【図９】同じく正面図である。
【図１０】同じく端子に沿って示した断面図である。
【図１１】この発明の第２の実施形態の図で、金属シェルが最終挿入位置まで前進した時の平面図である。
【図１２】同じく正面図である。
【図１３】同じく背面図である。
【図１４】同じく端子に沿って示した断面図である。
【図１５】金属シェルが初期挿入位置へ後退した時の、端子の沿って示した断面図である。
【符号の説明】
１、１０１カード用コネクタ
２ＳＤカード
３切欠き部
１０ハウジング
１１側壁
１２カード受入空間
１７変形許容空間
１８拘束壁
４０端子
４３コンタクト片
４４コンタクト部
４５操作片
５０金属シェル
５１頂板部分
５２垂下壁部分
５５ばね片
５６突部
５７余長部分
５８イジェクトブロック
６２係合窓孔
６３ロック機構
６４ロック片
７０イジェクトばね
８０イジェクトブロック
８１肉厚部

Claims

カード２を受け入れるためのカード受入空間１２が形成され、カード受入空間１２に挿入されたカード２の接点と電気的に係合可能の複数の端子４０が装着されているハウジング１０と、
ハウジング１０に形成されたカード受入空間１２を覆うように設けられた金属シェル５０とを備えているカード用コネクタ１、１０１において、
前記金属シェル５０が、ハウジング１０に対してカード２の前進、後退の方向に移動可能に設けられていると共に、
金属シェル５０に、前記カード２に係止して金属シェル５０とカード２を一体化するためのロック部材５５が設けられて、
カード２が金属シェル５０と一体となって前進、後退の方向に移動するようにしたことを特徴とするカード用コネクタ。
ロック部材５５は、金属シェル５０から延びるばね片５５で構成され、カード２の側縁に形成された切欠き部３と係脱可能の突部５６がばね片５５の中間部に形成され、この突部５５の、カード２の挿入方向前方に余長部分５７が連続して形成されており、
カード２の最終挿入位置では、余長部分５７がハウジング１０に形成した拘束壁１８に沿って延びて、カード２の側縁との間に挟まれて拘束され、カード２の切欠き部３に突入した突部５６の離脱ができないようにされる請求項１に記載のカード用コネクタ。
ばね片５５に形成した突部５６は、カード２の側縁に形成された切欠き部３に対して、カード２の抜去位置でも突入して係合しており、カード２の引き抜きを介してばね片５５を変形させて離脱するようにした請求項２に記載のカード用コネクタ。
金属シェル５０は、カード２を抜去する位置に移動した時、端子４０のコンタクト部４４をカード２の接点から離れる方向へ押圧するための絶縁性のブロック８０を備えている請求項１〜３の何れか１項に記載のカード用コネクタ。
カード２を受け入れるためのカード受入空間１２が形成され、カード受入空間１２に挿入されたカード２の接点と電気的に係合可能の複数の端子４０が装着されているハウジング１０と、
ハウジング１０に形成されたカード受入空間１２を覆うように設けられた金属シェル５０とを備えているカード用コネクタ１、１０１において、
前記金属シェル５０が、ハウジング１０に対してカード２の前進、後退の方向に移動可能に設けられていると共に、
金属シェル５０に、前記カード２に係止して金属シェル５０とカード２を一体化するためのロック部材５５が設けられて、
カード２が金属シェル５０と一体となって前進、後退の方向に移動するようにされており、
そして、ロック部材５５は、金属シェル５０から延びるばね片５５で構成され、カード２の側縁に形成された切欠き部３と係脱可能の突部５６がばね片５５の中間部に形成され、この突部５６の、カード２の挿入方向前方に余長部分５７が連続して形成されており、
カード２の最終挿入位置では、余長部分５７がハウジング２に形成した拘束壁１８に沿って延びて、カード２の側縁との間に挟まれて拘束され、カード２の切欠き部３に突入した突部５６の離脱ができないようにされることを特徴とするカード用コネクタ。