JP4799871B2 - カードコネクタ - Google Patents

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Description

本発明はカードコネクタに関し、特にカードの押圧操作により、カードを使用状態に保持し、或いは排出位置に保持することができるプッシュ/プッシュ型式のカム機構部を有するカードコネクタに関するものである。
従来、カードコネクタとして、パーソナルコンピュータやデジタルカメラ等の用途に、種々の形式のカードコネクタが知られている。その一例として、端子を有する絶縁ハウジングと、この絶縁ハウジングに組みつけられる、頂板と頂板の両側縁から垂下した一対の側板とによってカード受入空洞が形成されたメタルシェルを備え、カード受入空洞の一側縁下部に沿って、ハートカム溝を有するカムスライダが設けられたカード用コネクタが知られている(特許文献1)。
また、他の従来技術として、一端部にハートカム溝部が設けられたコンタクトブロックと、コネクタ本体内を前後方向に移動するスライダと、ハートカム溝部のガイド溝に係入する、ロック片を有するロック金具とを備えたメモリカード用コネクタ装置が知られている(特許文献2)。
さらに他の従来技術として、コンタクトを保持し、且つハート型カム溝が形成されたハウジングと、このハウジングにカードの挿抜方向に沿って摺動するように配置されたスライダを有するカード用コネクタが知られている(特許文献3)。
特開2004−327149号公報(図1、図14) 特開2004−207168号公報(図1) 特開2001−291553号公報(図6、図8、図11)
近年、カードコネクタの用途として、上記の用途の他に携帯電話用として、ダウンロードした音楽を録音したり、携帯電話本体に内蔵されたカメラで撮影した画像を記録するためのカードを着脱可能なカードコネクタが要望されている。しかし、携帯電話には、多数の電気/電子部品が実装されているので、その中にカードコネクタを内蔵するためにはカードコネクタを極めて小型で薄型とする必要がある。前述の特許文献1にあっては、ハートカム溝はカムスライダの、カードの主面と直交する面に設けられている。同様に特許文献2においても、ハートカム溝部はコンタクトブロック(ハウジング)の、カードの主面と直交する面に形成されている。これらのハートカム溝およびハートカム溝部は、環状になっているためある程度の幅が必要である。従って、これらのコネクタでは、コネクタの幅方向、即ちカードの幅方向の寸法は狭幅にできるが、高さ方向(厚み)の寸法が大きくなってしまうという問題がある。
また、特許文献3においては、カードの主面と平行なハウジングの面(スライダ装着部)にハート型のカム溝が形成され、そのハウジングの上をスライダが摺動するように構成されている。このカム溝は、コネクタの幅方向の寸法を小さくするようなカム溝の形状に形成されている。しかし、カム溝を形成するのにハウジングのスライダ装着部にある程度の厚みが必要であリ、且つスライダの厚みがそれに加えられるので、全体としてある程度のコネクタの厚みが必要となる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、厚さの薄い小型のカードコネクタを提供することを目的とする。
本発明のカードコネクタは、コンタクトと、コンタクトを保持する絶縁性のハウジングと、ハウジングに配置される、カードの押圧操作によりカードの挿抜方向に沿って駆動されるプッシュ/プッシュ型式のカム機構部とを備え、カム機構部が、ハウジングに挿入されるカードを係止するロックばね片および前記カードの主面と直交する方向に深さを有するカム溝を備えたスライダを有し、ハウジングが、ハウジングに揺動可能に配置されると共にカム溝に係入してカードの押圧操作に応じてスライダを位置決めする位置決め部材を有しているカードコネクタにおいて、スライダは、カードと略同じ面内に位置し、ロックばね片は、位置決め部材を案内するように、カム溝に沿い且つ臨んで配置され、このカム溝の壁の一部を構成し、カム溝に沿い且つ臨んだ状態からカム溝上まで撓んだ後にカードを係止することを特徴とするものである。
本発明の一実施態様として、ロックばね片は板状であり、自由端部にカードを係止するロック突起を有し、固定端部がスライダに固定されており、ロックばね片の板面がカム溝の一部に沿い且つ臨んでいるように構成することができる。
ハウジングおよびカム機構部を略覆うシェルをさらに備え、シェルは、カム機構部に対応するシェルの主面にカードの挿抜方向に延びるスロットを有し、ロックばね片は、スライダがハウジング内に押しこまれたカードの使用位置でスロットに係合して自由端部の移動を規制する係止突片を有するよう構成することができる。
カム溝は、ハート形であり、ロックばね片の板面は、このハート形カム溝の、カードの挿抜方向に対し角度を有する部分に沿って配置されることが好ましい。
本発明の電気コネクタによれば、プッシュ/プッシュ型式のカム機構部は、カードを係止するロックばね片およびカム溝を備えたスライダと、スライダを前記カードの押圧操作に応じて位置決めする位置決め部材とを有しており、スライダはカードと略同じ面内に位置し、ロックばね片は、カム溝に隣接して位置決め部材を案内するように配置されているので、カム機構部を狭幅にできるとともに、カードと同じ面内にあるスライダ自体にカム溝を設けているので、厚さの薄い小型のカードコネクタとすることができる。
また、ロックばね片が板状であり、自由端部にカードを係止するロック突起を有し、固定端部がスライダに固定されており、ロックばね片の板面がカム溝の一部に臨んでいるように構成されている場合は、カム溝の深さを小さくしても位置決め部材が適切にカム溝内を移動できるので、スライダの厚みの寸法をさらに低減することができ、一層薄型のカードコネクタとすることができる。
ハウジングおよびカム機構部を略覆うシェルをさらに備え、シェルが、カム機構部に対応するシェルの主面にカードの挿抜方向に延びるスロットを有し、ロックばね片が、スライダがハウジング内に押しこまれたカードの使用位置でスロットに係合して自由端部の移動を規制する係止突片を有するように構成されている場合は、ロックばね片はカードの使用状態において変移することが阻止されるので、カードはその使用状態において確実にカードコネクタに保持される。
以下、本発明の一例を示すカードコネクタの好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1から図3は、カードコネクタ1を示し、図1(a)は平面図、図1(b)は正面図である。また、図2(a)は背面図、図2(b)は底面図、図3(a)は右側面図、図3(b)は左側面図を夫々示す。カードコネクタ1は、絶縁性のハウジング2、このハウジング2に保持されたコンタクト4およびハウジング2の上面6および側面8a、8bを覆う金属製のシェル10を有する。
最初に、ハウジング2の形状について図4を併せて参照して説明する。図4は、シェル10を取り外した状態のハウジング2の平面図である。ハウジング2は、平面形状が略矩形であり.側壁9a、9b、後壁16、底壁20および側壁9a側にカム機構部18を有する。これら側壁9b、後壁16、底壁20およびカム機構部18により囲まれた部分がカード受容部54(図1、図4)となる。ハウジング2は、カード挿入口12(図1)側に矩形の切欠14を有する。右側のカム機構部18は、比較的幅広であり、左側の側壁9bは図4に示すように狭幅である。切欠14は、側壁9bとカム機構部18との間に、前方に開放するように形成されている。なお、ここで前方とはカード100(図11、図12)を挿入する側を、左右とは図1或いは図4に示すようにカードコネクタの平面図における左右をそれぞれいうものとする。底壁20の内面即ち底面には、切欠14から後方に延びる複数のコンタクト挿入溝22が形成されている。これら複数のコンタクト挿入溝22は、カード100の挿入方向101(図4)に沿って平行に形成されている。各コンタクト挿入溝22には、1個のコンタクト4が取り付けられている。また、ハウジング2の後端2a(図4)には2つの切欠66が形成されている。
このように構成されたハウジング2に装着されるシェル10は、1枚の金属板から打抜きおよび折曲げにより形成されている。シェル10は、ハウジング2の側壁9a、9bをそれぞれ略覆う側壁10a、10bと、ハウジング2の切欠66の部分で折り曲げられる取付片64を有する。この取付片64は、カードコネクタ1を基板150(図2(a))に取り付ける際に基板150にはんだ付けされる。シェル10の側壁10a、10bには、図3に示すようにL字状の切欠68a、68bおよび68c、68dがそれぞれ形成されている。また、ハウジング2の側面8a、8bには、シェル10の切欠68a、68b、68c、68dに対応して突起70a、70b、70c、70dが形成されている。なお切欠68a、68b、68c、68dおよび突起70a、70b、70c、70dをそれぞれ総括して切欠68、突起70という。これらの突起70と切欠68は互いに係合して、シェル10の上方への移動および後方への移動を阻止している。また、図3(b)に示すようにシェル10の側壁10bの後端10cには、後方に開放する切欠68eが形成され、対応するハウジング2の突起70eと係合してシェル10の後方への抜止めとなっている。
また、シェル10には、図1(a)に示すようにカム機構部18に対応する位置に、開口72が形成されている。開口72には、開口72の前縁から後方に延び、且つシェル10の内側(図1(a)では紙面の裏側)に偏倚した弾性舌片74が形成されている。また、開口72に連続して後方に延びるスロット56が形成されている。これらの弾性舌片74およびスロット56は、カム機構部18と協働するようになっているが、詳細は後述する。
ここで、図5を併せて参照してコンタクト4のハウジング2への取付状態について説明する。図5は、図1(a)の5−5線に沿う部分断面図である。各コンタクト挿入溝22には、コンタクト4の圧入部4cが圧入されてコンタクト4がハウジング2に固定されている。各コンタクト4は、弾性を有する接触片4aが、ハウジング2の後部に位置し、基板150(図2(a))にはんだ付けされるタイン4bが切欠14に突出している。接触片4aは、カード受容部54内に変移して位置している。図5では、前述の弾性舌片74が、シェル10の内側に偏倚しているのが明瞭に示されている。
次に、カム機構部18について図6、図7および図8を併せて参照して説明する。図6および図7はスライダ26を示し、図6(a)は左側面図、図6(b)は平面図、図6(c)は右側面図、図7(a)は正面図、図7(b)は背面図、図7(c)は底面図をそれぞれ示す。図8は、図6(b)の8−8線に沿う部分断面図である。カム機構部18は、図4に示すように、ハウジング2に形成された前後方向に延びる幅広の溝24内に前後方向に摺動するスライダ26を有する。ハウジング2の前端部には、底壁20と直交方向に形成された穴30内に、両端部が平行に折り曲げられた金属製のロッド(位置決め部材)28の一端28aが揺動可能に挿入されている。このロッド28は、前述のシェル10の弾性舌片74により穴30に向けて押圧されて、穴30からロッド28が抜け出ることが防止される。ハウジング2の溝24の後部には、前後方向に延びる開口32が形成されている。この開口32の後端には前向きの柱状突起32aが形成されている。これらの柱状突起32a、34aの間には圧縮コイルばね36が圧縮状態で配置され、常時、スライダ26を前方即ちカード100を排出する方向にばね付勢している。他方、スライダ26には、開口32と位置合わせして後ろ向きの開口34が形成されている。この開口34の前端には後ろ向きの他の柱状突起34aが形成されている。
スライダ26は、側面37a、37bを有し、これらの側面37a、37bが前述のハウジング2の溝24と摺接して、スライダ26が溝24内を前後に移動するようになっている。また、スライダ26の後部下面には、ハウジング2の開口32内を摺動する矩形の凸部35が突設されており、スライダ26が安定的に摺動するようになっている。
スライダ26には、溝24を構成するハウジング2の側壁9a(図4)と開口34との間に環状のカム溝38を有する。このカム溝38の詳細については後述する。前述のロッド28の他端28bは、カム溝38に配置され、スライダ26の前後方向の移動に伴ってこのカム溝38内を移動するようになっている。即ち、他端28bは、カム従動子(カムフォロワ)として機能する。また。カム溝38と開口34との間には、カム溝38に沿い且つ隣接してロックばね片40が配置されている。図6および図7ではロックばね片40は省略されている。
このロックばね片40について、図9を併せて参照して詳細に説明する。図9は、ロックばね片40を示し、図9(a)は平面図、図9(b)は側面図をそれぞれ示す。板状のロックばね片40は、後部40aと前部(自由端部)40bおよびこれらを連結する過渡部40cを一体に有する。後部40aと前部40bは水平方向にずれているが、平面視で互いに平行な直線状である。ロックばね片40の前部40bにはロックばね片40の板材を内側に折り曲げて膨出させたロック突起42が形成されている。後部(固定端部)40aにはハウジング2に圧入される1対の舌片50、50が下方に突設されている。他方、前部40bの過渡部40c近傍には係止突片52が上方に突設されている。この係止突片52は、ロックばね片40がスライダ26に取り付けられると、前述のシェル10の開口72内の左端に位置する(図1)。
このロックばね片40は、後部40aがスライダ26の固定穴48(図6(b))に固定され、前部40bが自由端部となっている(図4)。前部40bの内向きのロック突起42は、挿入されたカード100(図11、図12)を係止するためのものである。このロックばね片40が、このように固定されると、前部40bおよび過渡部40cが、カム溝38に沿い且つカム溝38に臨んで位置する。そして、カム溝38内を移動するロッド28の他端28bがカム溝38から逸脱しないようにガイドする機能を有する。換言すると、ロックばね片40でカム溝38の壁の一部を構成している。即ち、ロックばね片40がカム溝38の一部に臨むように構成されている。従って、カム溝38は浅く形成することができ、そのぶんスライダ26も薄くすることができる。スライダ26の内側面は、挿入されるカードの外形形状に沿って傾斜面44と前向きの当接面46が、前後方向に離隔して形成されている。傾斜面44はスライダ26の前端部寄りに形成され、当接面46はスライダ26の後端部に形成されている、挿入されたカードはこの当接面46に当接して、スライダ26を後方に付勢して移動させる。このように構成されたスライダ26がカード100により押圧されると、スライダ26は圧縮コイルばね36を圧縮しながら、ロックばね片40およびカム溝38と共に後方に移動する。この態様の詳細については後述する。
次に、カム溝38について図10を参照して説明する。図10はカム溝38を示し、図10(a)はカム溝38の平面図、図10(b)はカム溝38の断面の展開図である。カム溝38は概略細長いハート形を呈している。このカム溝38には、前述のロッド28の他端28bが位置し、且つ時計回りに移動する。そのためカム溝38には逆回り防止のための段差が複数設けられている。以下、この段差を有するカム溝38の底面の形状について説明する。
カム溝38は、最も後部に位置し且つ最も低い(深い)直線状の部分38a、この部分38aから上昇する斜面38b、斜面38bの頂部に連続する平坦な部分38cを有する。これらの部分38a、38b、38cは同じ直線上にある。カム溝38は、さらに部分38cから内方に位置ずれするとともに、部分38cから段差により低くなった部分38dに連続する。部分38dは、カム溝38の最前部に位置するとともに部分38aと平行に前後方向に延びている。さらに、部分38dの後端部から段差を経て低くなった平坦な部分38eに連続している。カム溝38は、さらに部分38eから上昇する傾斜面38fを経て短い平坦な部分38gに連続している。部分38gは、部分38eより僅かに高くなっている。カム溝38は、部分38gからは段差を経て低い平坦な部分38hへと連続している。部分38hは、部分38eと同じ高さである。部分38hからは、上昇する傾斜面38iを経て平坦な部分38jへと連続する。部分38jからは段差を経て前述の低い部分38aに復帰する。
このように、カム溝38は、時計回りにロッド28の他端28bが高い部分から低い部分へ連続し、低い部分から高い部分へは傾斜面を経て連続するようになっている。従って、ロッド28の他端28bは、時計回りにのみ移動可能であり、反時計回りに移動しようとするとカム溝38の段差により移動を阻止されるので、反時計回りへの移動はできないように構成されている。また、カム溝38の部分38h、38iは、図4に示すようにロックばね片40の前部40bおよび過渡部40cにより案内されるようになっている。
このように構成されたカードコネクタ1にカード100を挿入して使用する場合のカム機構部18の作動状態について、図11および図12を参照して説明する。図11は、カード100をカードコネクタ1に挿入して使用状態に至るまでを示し、図11(a)はカード100を挿入してカード100とロックばね片40が仮係止した状態を、図11(b)はカード100を最も奥まで押し込んだ状態を、図11(c)は押し込んだカード100から指を離してカード100が使用可能になった状態をそれぞれ示す平面図である。但し、シェル10は省略してある。図12は、使用状態にあるカードを再度指で押して取り出すまでの過程を示し、図12(a)は、指で押した状態を、図12(b)はカード100が押し出されて取出し可能な位置にある状態をそれぞれ示す平面図である。但し、シェル10は省略してある。
最初に、カード100の形状について、図11(a)を参照して説明する。カード100は、板状の略矩形形状を呈し、狭幅の前部100aと、前部100aより幅広の後部100bとを有する。ここでカード100の前後とはカード100の挿入方向101に向く先端側を前といい、指で押す側を後という。カード100の側面102のカム機構部18側には、後部100bに位置する切欠状のロック凹部104が形成されている。このロック凹部104は、カード100の後端106を向く係止面104aを有する。また側面102に、後部100bと前部100aの過渡部として斜面108が形成されている。カード100の前部100aの角部110は、スライダ26の円弧状の当接面46に当接するように当接面46と相補形の円弧状に形成されている。カード100は、このように左右非対称に形成されており、スライダ26の形状もそのカード100の形状に対応した形状になっているため、左右を逆にして挿入することができず、誤挿入を防止することができる。
このように構成されたカード100を、図11(a)に示すようにカードコネクタ1のカード挿入口12(図1)に挿入すると、カード100の前部100aがカード受容部54内に挿入され、ロックばね片40が斜面108に乗り上げて仮想線で示すように変形した後、ロック凹部104の位置で弾発的に復帰してロック突起42がロック凹部104と係合する。このとき、スライダ26はまだ移動しておらず、ロックばね片40の係止突片52は、シェル10のスロット56(図1(a))に進入していない。この状態では、ロックばね片40は、仮想線で示すように外側に撓むことが可能である。従って、カード100を挿入方向101と反対方向に引っ張ると、ロックばね片40が撓んで係合が解除され、カード100を引き抜くことができる。即ち、図11(a)に示す状態は、カード100が仮係止の状態にあるといえる。そして、このときロッド28の他端28bは、カム溝38の部分38aの最後部の位置56aにある(図10(a))。
次に、カード100の後端106を指で押圧して、図11(b)に示すようにカード100をカード受容部54の最奥部までに押し込むと、スライダ26がカード100に押圧されて、圧縮コイルばね36の弾発力に抗してカードコネクタ1の後部に移動する。このとき、ロックばね片40とカム溝38との位置関係は、図11(a)に示す関係を維持したままである。他方、ロッド28の他端28bは、部分38a、38cを経て部分38dの最前部の位置56b(図10(a))に移動する。
この状態から指120を離すと、図11(c)に示すように、スライダ26は圧縮コイルばね36の弾発力により挿入方向101と逆方向に押し戻される。そして、ロッド28の他端28bは、カム溝38の壁58により案内されて、矢印60(図10)で示すように移動し位置56cで停止する。このとき、カード100の図示しない電極が、コンタクト4の接触片4aと接触して、カード100とカードコネクタ1との間で電気的な接続がなされる。即ちカード100が使用可能な状態となる。また、ロックばね片40の係止突片52はシェル10のスロット56内に位置するので、ロックばね片40が左右方向に弾性変形することが阻止される。従って、カード100とロックばね片40の係合状態は確実に維持される。
次に、カード100をカードコネクタ1から取り出す場合について、図12を参照して説明する。図12(a)で示すようにカード100の後端106を再度、指120で押圧すると、ロッド28の他端28bは、壁62(図10)により案内されて部分38hの位置56dに移動する。そして、指120をカード100から離すと、図12(b)で示すようにロッド28の他端28bは、位置56dから部分38hを移動し、部分38i、38jを通過して部分38aに戻る。図12(b)ではこの戻る途中の状態を示している。ロッド28の他端28bの最終位置即ち位置56aでは、ロックばね片40は、係止突片52がスロット56から抜け出て左右方向に撓み可能になるので、カード100を引き抜くことができる。
ここで、重要なことは、図12(a)、図12(b)に示すように、ロッド28の他端28bが、カード100の挿入方向101と角度をなしている、カム溝38の部分38hの後端部および部分38iに沿って移動する際、ロッド28の長手方向の軸線はこれらの部分38h、38iと比較的大きな角度をなして摺動するが、ロックばね片40の板面が、ロッド28の他端28bを案内するので、他端28bはカム溝38から逸脱することがないという点である。さらに、ロッド28とロックばね片40が極めて接近して配置されているにもかかわらず、ロッド28の移動が、ロックばね片40によって阻害されることもない点である。従って、カム機構部18を幅方向に狭く形成することができる。そして、さらに他の重要なことは、スライダ26にカム溝38とロックばね片40が組み込まれており、しかもカード100とスライダ26とは略同じ平面内にある点である。これによって、ハウジング2の厚みを小さくして、カードコネクタ1を低背にすることができる。
本発明の一例となるカードコネクタを示し、(a)は平面図、(b)は正面図をそれぞれ示す。 図1のカードコネクタを示し、(a)は背面図、(b)は底面図をそれぞれ示す。 図1のカードコネクタを示し、(a)は右側面図、(b)は左側面図をそれぞれ示す。 図1のカードコネクタからシェルを取り外した状態のハウジングの平面図である。 図1(a)の5−5線に沿うカードコネクタの部分断面図である。 図1のカードコネクタに使用されるスライダを示し、(a)は左側面図、(b)は平面図、(c)は右側面図をそれぞれ示す。 図6のスライダを示し、(a)は正面図、(b)は背面図、(c)は底面図をそれぞれ示す。 図6(b)の8−8線に沿う部分断面図である。 カードコネクタに使用されるロックばね片を示し、(a)は平面図、(b)は側面図をそれぞれ示す。 スライダのカム溝を示し、(a)は平面図、(b)はカム溝の断面の展開図をそれぞれ示す。 カードを挿入して使用状態に至るまでを示し、(a)はカードコネクタにカードを挿入してカードとロックばね片が仮係止した状態を、(b)はカードを最も奥まで押し込んだ状態を、(c)は押し込んだカードから指を離してカードが使用可能になった状態をそれぞれ示す平面図である。但し、シェルは省略してある。 使用状態にあるカードを再度指で押してカードコネクタから取り出すまでの過程を示し、(a)は、指で押した状態を、(b)はカードが押し出されて取出し可能な位置にある状態をそれぞれ示す平面図である。但し、シェルは省略してある。
符号の説明
1 カードコネクタ
2 ハウジング
4 コンタクト
10 シェル
18 カム機構部
26 スライダ
28 ロッド(位置決め部材)
38 カム溝
40 ロックばね片
40a 後部(固定端部)
40b 前部(自由端部)
42 ロック突起
52 係止突片
56 スロット
100 カード

Claims (3)

  1. コンタクトと、該コンタクトを保持する絶縁性のハウジングと、該ハウジングに配置される、カードの押圧操作により該カードの挿抜方向に沿って駆動されるプッシュ/プッシュ型式のカム機構部とを備え、
    前記カム機構部が、前記ハウジングに挿入されるカードを係止するロックばね片および前記カードの主面と直交する方向に深さを有するカム溝を備えたスライダを有し、前記ハウジングが、該ハウジングに揺動可能に配置されると共に前記カム溝に係入して前記カードの押圧操作に応じて前記スライダを位置決めする位置決め部材を有しているカードコネクタにおいて、
    前記スライダは、前記カードと略同じ面内に位置し、
    前記ロックばね片は、前記位置決め部材を案内するように、前記カム溝に沿い且つ臨んで配置され、該カム溝の壁の一部を構成し、該カム溝に沿い且つ臨んだ状態から該カム溝上まで撓んだ後に前記カードを係止することを特徴とするカードコネクタ。
  2. 前記ロックばね片は板状であり、自由端部に前記カードを係止するロック突起を有し、固定端部が前記スライダに固定されており、前記ロックばね片の板面が前記カム溝の一部に沿い且つ臨んでいることを特徴とする請求項1記載のカードコネクタ。
  3. 前記ハウジングおよび前記カム機構部を略覆うシェルをさらに備え、該シェルは、前記カム機構部に対応する前記シェルの主面に前記カードの挿抜方向に延びるスロットを有し、前記ロックばね片は、前記スライダが前記ハウジング内に押しこまれた前記カードの使用位置で前記スロットに係合して前記自由端部の移動を規制する係止突片を有することを特徴とする請求項2記載のカードコネクタ。
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