JP4562199B2

JP4562199B2 - カード用コネクタ

Info

Publication number: JP4562199B2
Application number: JP2007101778A
Authority: JP
Inventors: 章宏松永
Original assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Current assignee: Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date: 2007-04-09
Filing date: 2007-04-09
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2027-04-09
Also published as: JP2008258101A; WO2008126612A1; US7909650B2; US20100112835A1

Description

この発明はＩＣカード等の電子カード用のコネクタに関し、特にＩＣカードの有無を検出する機能を有するカード用コネクタに関する。

従来、ハウジングとコンタクト端子と接触ばね片と固定片とを備えるカードコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

ハウジングは、一対の側壁と、この一対の側壁に対して直角であり、側壁同士を連結する突き当て壁と、側壁及び突き当て壁の底部に連結された下板とを有する。

両側壁の内側にはそれぞれ案内溝が形成され、これらの案内溝によってＩＣカードが挿抜方向へ案内されるとともに支持される。

ハウジングの下板には複数の溝が所定間隔に形成されている。複数の溝はＩＣカードの挿抜方向へ延びている。

コンタクト端子には電源用のものと信号用のものとがある。コンタクト端子は下板の溝に圧入されて保持されている。

接触ばね片は平面形状がほぼＵ字形であり、ハウジングの突き当て壁に形成された収容空間に収容されている。接触ばね片の一端部には突き当て壁に固定される固定部が形成され、接触ばね片の他端部にはＩＣカードの前端面に当接する当接部が形成されている。当接部はＩＣカードの挿抜方向に沿って変位可能である。

固定片の一端部には一方の側壁に固定される固定部が形成され、固定片の他端部には接片が形成されている。

接触ばね片と固定片とで、カードコネクタにＩＣカードが装填されているか否かを検知するためのスイッチが構成されている。

ハウジングにＩＣカードを挿入すると、ＩＣカードは一対の側壁の案内溝によって突き当て壁の方へ案内される。

このとき、接触ばね片の当接部はＩＣカードの前端面によって押圧されて後退し、固定片の接片に接触する。その結果、スイッチが閉じられ、ＩＣカードがカードコネクタに装填されたことを検出することができる。
特開２００１−１４３７８８号公報（段落００２１〜００２９、図２、４参照）

上述のコネクタでは、信号用、電源用のコンタクト端子の他に、ＩＣカードを検出するために、接触ばね片と固定片との２つの部品を必要とするとともに、接触ばね片の当接部をＩＣカードの挿抜方向へ弾性変形可能に収容するための特別な収容空間を必要とする。

このため、従来のカード用コネクタには、大型化するという問題があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は小型化を図ることができるカード用コネクタを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のカード用コネクタは、複数のコンタクトと、複数の接続パッドを有する電子カードを収容する収容部を有し、前記複数のコンタクトを保持するハウジングとを備えているカード用コネクタにおいて、前記複数のコンタクトには、前記電子カードを前記収容部に収容したとき、前記複数の接続パッドのうちの短絡用接続パッドに接触して互いに導通する電源側検出コンタクト及びグランド側検出コンタクトと、前記複数の接続パッドのうちの信号用接続パッドに接触する信号用コンタクトとが含まれおり、前記電源側、グランド側検出コンタクトの少なくとも一方が、前記複数のコンタクトのうちの、前記電源側、グランド側検出コンタクト以外のコンタクトと同じ形状であり、前記電源側検出コンタクトの接触部と前記グランド側検出コンタクトの接触部とが前記グランド側検出コンタクトと前記信号用コンタクトとの配列方向と直交する方向に沿って配置されていることを特徴とする。

上述のように、複数のコンタクトには、電子カードを収容部に収容したとき、複数の接続パッドのうちの短絡用接続パッドに接触して互いに導通する電源側検出コンタクトとグランド側検出コンタクトとが含まれているので、電源側検出コンタクトとグランド側検出コンタクトとの一方のコンタクトを弾性変形させて他方のコンタクトに接触させる必要がない。

請求項２の発明は、請求項１記載のカード用コネクタにおいて、前記ハウジングの厚さ方向で、前記信号用コンタクトの接触部の位置は、前記電源側検出コンタクトの接触部の位置よりも高いことを特徴とする。

この発明によれば、製造コストの低減と小型化とを図ることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１の実施形態に係るカード用コネクタを上方から見た状態を示す斜視図、図２は図１に示すカード用コネクタを下方から見た状態を示す斜視図、図３は図１に示すカード用コネクタの平面図、図４は図１に示すカード用コネクタの側面図、図５は図１に示すカード用コネクタの底面図、図６は図１に示すカード用コネクタに接続されるＩＣカードの平面図である。

図１〜５に示すように、このカード用コネクタはハウジング３と信号用コンタクト５と第１スイッチコンタクト（グランド側検出コンタクト）７と第２スイッチコンタクト（電源側検出コンタクト）８と電源用コンタクト９とカバー１１とを備える。

ハウジング３はほぼフレーム状であり、前壁部３１と後壁部３２と側壁部３３，３４とコンタクト保持部３５とを有する（図３〜５参照）。

前壁部３１にはハウジング３の外側へ突出する凸部３１ａが形成されている。

後壁部３２と前壁部３１とは平行である。

側壁部３３の一端部は前壁部３１の一端部に連結され、側壁部３３の他端部は後壁部３２の一端部に連結されている。

側壁部３４の一端部は前壁部３１の他端部に連結され、側壁部３４の他端部は後壁部３２の他端部に連結されている。

コンタクト保持部３５は両側壁部３３，３４を連結する。コンタクト保持部３５の上面には穴３５ａが形成されている（図７参照）。穴３５ａは各コンタクト５，７，９の後述する埋設部５３，７３，９３の一部を露出させる。この穴３５ａを通じて各コンタクト５，７，９に図示しない検査用のプローブピンが押し付けられる。

前壁部３１と後壁部３２と両側壁部３３，３４とコンタクト保持部３５とで収容空間（収容部）３６が形成されている。収容空間３６はＩＣカード１７を収容するための空間である。収容空間３６に対するＩＣカード１７の挿入・排出方向はハウジング３の厚さ方向にほぼ一致する。

図６に示すように、ＩＣカード１７の底面には複数の信号用接続パッド１７１と一つのグランド用接続パッド（短絡用接続パッド）１７２と一つの電源用接続パッド１７３とが等間隔に配置されている。グランド用接続パッド１７２の長さは信号用接続パッド１７１の長さよりも若干長い。電源用接続パッド１７３の長さはグランド用接続パッド１７２の長さと同じである。

信号用コンタクト５は、図２に示すように、接触部５１とばね部５２と埋設部５３（図７参照）と端子部５４とを有する。

接触部５１は収容空間３６に収容されたＩＣカード１７の信号用接続パッド１７１に接触する。

ばね部５２は接触部５１に連結され、接触部５１を信号用接続パッド１７１に押し付ける。

埋設部５３はばね部５２に連結され、いわゆるモールドイン成型によりコンタクト保持部３５に埋設されている（図７参照）。

端子部５４は埋設部５３に連結され、図示しないプリント基板の信号用接続パッドに接続される。

第１スイッチコンタクト７はグランドＧに接続される（図９参照）。第１スイッチコンタクト７は、図２に示すように、接触部７１とばね部７２と埋設部７３（図７参照）と端子部７４とを有する。

接触部７１は収容空間３６に収容されたＩＣカード１７のグランド用接続パッド１７２に接触する。

ばね部７２は接触部７１に連結され、接触部７１をグランド用接続パッド１７２に押し付ける。

埋設部７３はばね部７２に連結され、モールドイン成型によりコンタクト保持部３５に埋設されている（図７参照）。

端子部７４は埋設部７３に連結され、図示しないプリント基板のグランド用接続パッドに接続される。

第２スイッチコンタクト８は接触部８１とばね部８２と固定部８３と端子部８４と圧入部８５とを有する。第２スイッチコンタクト８は電源Ｐに接続される（図９参照）。

接触部８１は収容空間３６に収容されたＩＣカード１７のグランド用接続パッド１７２に接触する。

ばね部８２はほぼＬ字形である。ばね部８２は接触部８１に連結され、接触部８１をグランド用接続パッド１７２に押し付ける。

固定部８３はばね部８２に連結され、前壁部３１の凸部３１ａの下面に配置されている。

端子部８４は固定部８３に連結され、図示しないプリント基板の電源用接続パッド或いはグランド用接続パッドに接続される。

圧入部８５は固定部８３に連結されている。圧入部８５は凸部３１ａに圧入される。

第１スイッチコンタクト７と第２スイッチコンタクト８とはＩＣカード１７がカード用コネクタに接続されているか否かを検出するための検出スイッチとして機能する。第１スイッチコンタクト７と第２スイッチコンタクト８との間のオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）に基づいてＩＣカード１７の有無が検出される。

電源用コンタクト９は、図２に示すように、接触部９１とばね部９２と埋設部９３と端子部９４とを有する。

接触部９１は収容空間３６に収容されたＩＣカード１７の電源用接続パッド１７３に接触する。

ばね部９２は接触部９１に連結され、接触部９１を電源用接続パッド１７３に押し付ける。

埋設部９３はばね部９２に連結され、モールドイン成型によりコンタクト保持部３５に埋設されている（図７参照）。

端子部９４は埋設部９３に連結され、図示しないプリント基板の電源用接続パッドに接続される。

信号用コンタクト５と第１スイッチコンタク７と電源用コンタクト９とは同一形状の部品であり、用途の点で異なる。

カバー１１は、図１に示すように、カバー本体１１１と一対のアーム部１１２，１１３とを有する。カバー本体１１１はハウジング３の上面の中央部を覆う。一対のアーム部１１２，１１３はそれぞれカバー本体１１１に連結されている。アーム部１１２，１１３は、それぞれ軸部１１２ａ，１１３ａを有している（図３参照）。軸部１１２ａは側壁部３３の溝部３８に、軸部１１３ａは側壁部３４の溝部３８にそれぞれ回転可能、かつ側壁部３３，３４の長手方向Ｚへ移動可能に支持されている。したがって、カバー１１は軸部１１２ａ，１１３ａを中心にして回転可能であり、ハウジング３の収容空間３６を開閉することができる。また、カバー１１は収容空間３６を閉じた状態で側壁部３３，３４の長手方向に沿って移動可能であり、カバー１１が後壁部３２の方へ移動すると、カバー１１の一部とハウジング３の一部とが係合し、カバー１１がハウジング３に係止される。その結果、カバー１１によって収容空間３６が覆われた状態が維持される。この状態からカバー１１を前壁部３１の方へ移動させると、カバー１１とハウジング３との係合が解かれ、カバー１１を開くことができる。

側壁部３３，３４の一端部にはそれぞれホールドダウン１２が取り付けられ、側壁部３３，３４の他端部にはそれぞれホールドダウン１３が取り付けられている（図２参照）。

図７は図１に示すカード用コネクタにＩＣカードが装填されていない状態を示す平面図、図８は図１に示すカード用コネクタにＩＣカードが装填された状態を示す平面図、図９は図１に示すカード用コネクタの第１スイッチコンタクトと第２スイッチコンタクトとがＩＣカードのグランド用接続パッドに接触した状態を示す概念図である。なお、図７、８においてカバーの図示を省略している。

ＩＣカード１７をカード用コネクタに接続するには、カバー１１（図１参照）を軸部１１２ａ，１１３ａを中心にして回転させてハウジング３の開口に対して直角にし、ハウジング３の収容空間３６を開く。

次に、図８に示すように、ＩＣカード１７を収容空間３６内に収容する。

その後、カバー１１を回転させてもとの位置に戻し、収容空間３６を閉じる（図１参照）。

次に、カバー１１の軸部１１２ａ，１１３ａをハウジング３の溝部３８に沿って後壁部３２の方へスライドさせ、カバー１１の一部をハウジング３の一部に係合させ、カバー１１をハウジング３に係止する。

このとき、第１スイッチコンタクト７の接触部７１と第２スイッチコンタクト８の接触部８１とがそれぞれＩＣカード１７の同じグランド用接続パッド１７２に一定の接触力で接触している。したがって、図９に示すように、第１スイッチコンタクト７と第２スイッチコンタクト８とがグランド用接続パッド１７２を介して導通し、スイッチ側回路で電圧降下が発生し、ＩＣカード１７がカード用コネクタに接続されたことを検出できる。

この実施形態によれば、信号用コンタクト５と第１スイッチコンタクト７と電源用コンタクト９とが同一形状であり、共通部品化されているので、製造コストを低減できる。

また、従来のカード用コネクタのように、接触ばね片を大きく弾性変形させるための空間を必要としないので、カード用コネクタの小型化を実現することができる。

図１０はこの発明の第２実施形態に係るカード用コネクタの概念図、図１１は図１０に示すカード用コネクタの検出スイッチ等のオン、オフのシーケンスを示すグラフである。なお、第１スイッチコンタクト２０７と電源用コンタクト２０９とは同形状であり、図１０において第１スイッチコンタクト２０７は電源用コンタクト２０９の後ろに隠れて見えないが、便宜上、図１０中に第１スイッチコンタクト２０７の符号を括弧書きで示す。

第１実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。以下、主な相違部分についてだけ説明する。

第１スイッチコンタクト２０７の接触部２７１の位置（ハウジング３の厚さ方向の位置）は電源用コンタクト２０９の接触部２９１の位置（ハウジング３の厚さ方向の位置）とほぼ同じであり、信号用コンタクト５の接触部５１の位置（ハウジング３の厚さ方向の位置）よりも高い。信号用コンタクト５の接触部５１の位置は第２スイッチコンタクト８の接触部８１の位置（ハウジング３の厚さ方向の位置）よりも高い。

ＩＣカード１７を収容空間３６から抜くとき、まず、ＩＣカード１７のグランド用接続パッド１７２が第２スイッチコンタクト８の接触部８１から離れる。その時点で、図１１に示すように、検出スイッチがオン（ＯＮ）の状態からオフ（ＯＦＦ）の状態になる。このとき、電源用コンタクト２０９、第１スイッチコンタクト２０７及び信号用コンタクト５はそれぞれＩＣカード１７の接続パッド１７３，１７２，１７１（図６参照）に接触しており、図１１に示すように、信号用コンタクト５はオンの状態にあり、ＩＣカード１７の回路はオンの状態である。検出スイッチがオフの状態になったとき、ＩＣカード１７が収容空間３６から抜かれることが検出され、現在実行されているプログラムが終了する。

ＩＣカード１７が更に上方へ持ち上げられると、信号用コンタクト５の接触部５１がＩＣカード１７の信号用接続パッド１７１から離れる。このときすでにＩＣカード１７のプログラムは終了している。すなわち、ＩＣカード１７のプログラムが終了するまで、ＩＣカード１７に電源が供給されており、ＩＣカード１７の回路に悪影響が及ばない。

ＩＣカード１７が更に上方へ持ち上げられると、電源用コンタクト２０９の接触部２９１及び第１スイッチコンタクト２０７の接触部２７１がそれぞれ電源用接続パッド１７３及びグランド用接続パッド１７２から離れる。

以上のように、この実施形態では、ＩＣカード１７が収容空間３６から抜かれるとき、図１１に示すように、検出スイッチがオフになってから信号用コンタクト５がオフの状態になるまで所定の時間差が生じるので、ＩＣカード１７の回路を保護することができる。

図１２はこの発明の第３実施形態に係るカード用コネクタの概念図である。なお、第１スイッチコンタクト３０７と電源用コンタクト３０９とは同形状であり、図１２において第１スイッチコンタクト３０７は電源用コンタクト３０９の後ろに隠れて見えないが、便宜上、図１２中に第１スイッチコンタクト３０７の符号を括弧書きで示す。

第３実施形態では、ハウジング３０３の収容空間（収容部）３３６に対して側壁３３３の長手方向と平行な方向に沿ってＩＣカード１７が挿抜される。

第１スイッチコンタクト３０７の接触部３７１の位置（ＩＣカード１７の挿抜方向の位置）は電源用コンタクト３０９の接触部３９１の位置（ＩＣカード１７の挿抜方向の位置）とほぼ同じであり、信号用コンタクト５の接触部５１の位置（ＩＣカード１７の挿抜方向の位置）よりも前方に位置する(前壁部３３１に近い方を前方とする)。第２スイッチコンタクト８の接触部８１の位置（ＩＣカード１７の挿抜方向の位置）は第１スイッチコンタクト３０７の接触部３７１の位置よりも前方に位置する。

ＩＣカード１７を収容空間３３６から抜くとき、第２実施形態と同様に、検出スイッチがオフになってから信号用コンタクト５がオフの状態になるまで所定の時間差が生じるので、ＩＣカード１７の回路を保護することができる。

なお、上述の実施形態では、第１スイッチコンタクト７，２０７，３０７と第２スイッチコンタクト８とをＩＣカード１７の同じグランド用接続パッド１７２を介して導通させたが、ＩＣカード１７にグランド用接続パッド１７２の他にグランド用接続パッド１７２に導通する他のグランド用接続パッド（図示せず）を設け、このグランド用接続パッドを介して第１スイッチコンタクト７，２０７，３０７と第２スイッチコンタクト８とを導通させてもよい。

また、上述の実施形態では、第１スイッチコンタクト７，２０７，３０７と第２スイッチコンタクト８とをＩＣカード１７の同じグランド用接続パッド１７２を介して導通させたが、ＩＣカード１７に第１スイッチコンタクト７，２０７，３０７と第２スイッチコンタクト８とを短絡せるためだけの短絡用接続パッドを設け、この短絡用接続パッドを介して導通させてもよい。

なお、第１実施形態では信号用コンタクト５と第１スイッチコンタクト７と電源用コンタクト９とを共通部品化させたが、信号用コンタクト５と第１スイッチコンタクト７と電源用コンタクト９と第２スイッチコンタクト８とを共通部品化させることもできる。

また、上述の実施形態では、短絡用接続パッドにグランド用接続パッドを用いたが、信号用接続パッドを用いてもよい。

図１はこの発明の第１の実施形態に係るカード用コネクタを上方から見た状態を示す斜視図である。図２は図１に示すカード用コネクタを下方から見た状態を示す斜視図である。図３は図１に示すカード用コネクタの平面図である。図４は図１に示すカード用コネクタの側面図である。図５は図１に示すカード用コネクタの底面図である。図６は図１に示すカード用コネクタに接続されるＩＣカードの平面図である。図７は図１に示すカード用コネクタにＩＣカードが装填されていない状態を示す平面図である。図８は図１に示すカード用コネクタにＩＣカードが装填された状態を示す平面図である。図９は図１に示すカード用コネクタの第１スイッチコンタクトと第２スイッチコンタクトとがＩＣカードのグランド用接続パッドに接触した状態を示す概念図である。図１０はこの発明の第２実施形態に係るカード用コネクタの概念図である。図１１は図１０に示すカード用コネクタの検出スイッチ等のＯＮ，ＯＦＦのシーケンスを示すグラフである。図１２はこの発明の第３実施形態に係るカード用コネクタの概念図である。

３ハウジング
３６，３３６収容空間（収容部）
５信号用コンタクト
７，２０７，３０７第１スイッチコンタクト（グランド側検出コンタクト）
８第２スイッチコンタクト（電源側検出コンタクト）
９電源用コンタクト
１７ＩＣカード（電子カード）
１７１信号用接続パッド
１７２グランド用接続パッド（短絡用接続パッド）
１７３電源用接続パッド

Claims

複数のコンタクトと、複数の接続パッドを有する電子カードを収容する収容部を有し、前記複数のコンタクトを保持するハウジングとを備えているカード用コネクタにおいて、
前記複数のコンタクトには、前記電子カードを前記収容部に収容したとき、前記複数の接続パッドのうちの短絡用接続パッドに接触して互いに導通する電源側検出コンタクト及びグランド側検出コンタクトと、前記複数の接続パッドのうちの信号用接続パッドに接触する信号用コンタクトとが含まれおり、
前記電源側、グランド側検出コンタクトの少なくとも一方が、前記複数のコンタクトのうちの、前記電源側、グランド側検出コンタクト以外のコンタクトと同じ形状であり、
前記電源側検出コンタクトの接触部と前記グランド側検出コンタクトの接触部とが前記グランド側検出コンタクトと前記信号用コンタクトとの配列方向と直交する方向に沿って配置されている
ことを特徴とするカード用コネクタ。
前記ハウジングの厚さ方向で、前記信号用コンタクトの接触部の位置は、前記電源側検出コンタクトの接触部の位置よりも高い
ことを特徴とする請求項１記載のカード用コネクタ。