JP5044347B2 - カード用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カード用コネクタに関する。特に、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ Ｍｏｄｕｌｅ：加入者識別モジュール）カードなどのメモリカードと電気的に接続するコネクタの構造に関する。

カード型の記憶装置であるメモリカードは、記憶媒体としてフラッシュメモリを採用している。メモリカードは非常に小型であり、データの読み書きにほとんど電力を消費しないため、例えば、携帯電話機やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）に代表される携帯型情報機器用の記録メディアとして普及している。

近年においては、携帯電話機には、情報管理用のメモリカードと記録用のメモリカードとが搭載されている。前者の情報管理用のメモリカードは、例えばＳＩＭカードであり、後者の記録用のメモリカードは、例えばＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードである。

ＳＩＭカードには、携帯電話会社と契約した契約者情報が記録されている。そして、ＳＩＭカードを携帯電話機に差し込むと、利用者を識別できる。つまり、ＳＩＭカードを差し替えることにより、同じ契約者扱いで機種の異なる携帯電話機を利用できる。

一般に、ＳＩＭカードの一方の面上には、複数の接続端子が露出している。そして、ＳＩＭカード用コネクタに備わるベローズ形のコンタクトがこれらの接続端子を付勢することにより、ＳＩＭカードとＳＩＭカード用コネクタとが電気的に接続している。

このようなＳＩＭカード及びＳＩＭカード用コネクタを内蔵する携帯電話機を不用意に落下させると、ＳＩＭカードとコンタクトの接続が瞬間的に断絶され、いわゆる瞬断が発生するという不具合があった。そして、携帯電話機を引き続き利用するためには、電源を再投入する必要があり、不便であった。

このような不具合に対し、携帯電話機の落下時の衝撃に起因する瞬断を防止するＳＩＭカード保持構造が発明されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、携帯電話機にＳＩＭカードを保持するためのＳＩＭカード保持構造であって、バッテリー、バッテリー収容部、ＳＩＭカード収容部、及びＳＩＭコネクタを備えている。

そして、バッテリーは、携帯電話機に電力を供給している。バッテリー収容部は、携帯電話機の筐体内に設けられて、バッテリーが収容されて固定している。ＳＩＭカード収容部は、バッテリー収容部内でＳＩＭカードを収容し、バッテリーの固定と共にＳＩＭカードを固定している。ＳＩＭコネクタは、ＳＩＭカードの接続端子と電気的に接触する複数のコンタクトを有し、プリント基板に固定されている。

更に、特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、ＳＩＭロックを備えている。ＳＩＭロックは、板ばねを有する板金をＳＩＭカード収容部に溶着している。又、ＳＩＭロックは、板金の板ばねとＳＩＭコネクタの間でＳＩＭカードを取り付け、取り外し可能にしている。そして、ＳＩＭロックは、バッテリー収容部にバッテリーを収容時に板金の板ばねでＳＩＭカードを保持している。

特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、バッテリー収容部にバッテリーを収容時に板金の板ばねでＳＩＭカードを保持するＳＩＭロックを備えるので、携帯電話機の落下時の衝撃に対して、ＳＩＭカードとＳＩＭコネクタの電気的接続が保持され、瞬断が発生し難くなる、としている。
特開２００７−４９２９３号公報

しかし、特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、板金の板ばねがＳ字状に屈曲されており、一方の湾曲部がバッテリーに対向するように隆起しているので、バッテリーを取り外したときに、板金の板ばねを変形させてしまうことが懸念される。

又、特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、バッテリーを取り外したときに、ＳＩＭコネクタに備わるコンタクトが露出するので、人体の接触によりコンタクトを変形又は腐食させてしまうことが懸念される。

更に、特許文献１によるＳＩＭカード保持構造は、携帯電話機の筐体やバッテリーを利用してＳＩＭカードを保持しているので、構成を複雑にしている。簡易な構成でありコネクタ単体でカードとの瞬断が防止できる保持構造を提供できれば、携帯電話機のみならず、他の携帯型情報機器にも適用できる。そして、以上のことが本発明の課題といってよい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成であり、カードとの瞬断が防止可能なカード用コネクタを提供することを目的とする。

本発明者らは、カードが挿入されるハウジングに設けられた凹部を覆うカバーに凹部の底面に向かってカードを付勢する付勢部材を設けることにより、簡易な構成であり、カードとの瞬断が防止可能なことを見出し、これに基づいて、以下のような新たなカード用コネクタを発明するに至った。

（１） カードが挿入される凹部を有する平板状のハウジングと、このハウジングに配列されて前記カードに接続する複数のコンタクトと、前記凹部を覆うカバー板と、を備え、前記コンタクトは、前記凹部から突出して前記カードの接続端子に接触する接点を有し、前記カバー板は、基端部が当該カバー板に固定され、先端部が前記凹部の底面に向かって突出する一つ以上の板ばねを有するカード用コネクタ。

（１）の発明によるカード用コネクタは、平板状のハウジング、複数のコンタクト、及びカバー板を備えている。ハウジングは、カードが挿入される凹部を有している。複数のコンタクトは、ハウジングに配列されており、カードに接続する。カバー板は、凹部を覆っている。

そして、コンタクトは接点を有している。又、カバー板は、一つ以上の板ばねを有している。接点は、凹部から突出しており、カードの接続端子に接触する。板ばねは、基端部がカバー板に固定され、先端部が凹部の底面に向かって突出している。

カードは、絶縁性の合成樹脂で略矩形に形成された外殻にメモリやマイクロプロセッサなどのＩＣチップを封止したＩＣカードであってよく、例えば、ＳＩＭカードを含んでよく、ＳＤカードを含むことができる。カードは、一方の面（下面）に平坦な接続端子を配列しており、コンタクトの接点を接触させて電気的に接続できる。

ハウジングは、絶縁性を有している。絶縁性を有するとは、非導電性の材料からなることであってよく、ハウジングは、絶縁性の合成樹脂を成形して所望の形状を得ることができる。ハウジングは、カードの外形に見合って略矩形に形成されることが好ましい。

ハウジングは、対向する一対の内壁を設けてよく、これらの内壁に略直交してカードの端縁が当接する停止壁を設けてよく、一対の内壁と停止壁とで区画される凹部が形成される。そして、この凹部を覆うカバー板をハウジングに取り付けることにより、カードが挿入可能な薄直方体状の収納室が形成される。

コンタクトは、ベローズ形コンタクトが好ましく、所要の形状に打ち抜かれた展開板が成形されてよく、一端側にカードの接続端子に接触する接点を成形してよく、他端側に後述するリード部を成形している。コンタクトは、導電性を有しており、銅合金などの導電性金属が好適に用いられるが、銅合金に限定されない。

コンタクトは、中間部をハウジングに一体成形して固定できる。コンタクトは、相反する向きに突出するバーブ（ｂａｒｂ：刺）を中間部に設けてよく、ハウジングに圧入して固定することもできる。

接点が凹部から突出しているとは、コンタクトがハウジングに片持ち支持されていることを意味しており、カードを凹部の底面に向かって押圧することにより、カードの接続端子に接点を押圧できる。

カバー板は、導電性の金属板から成ることが好ましく、このカバー板が凹部を覆うことにより、カード又は複数のコンタクトをシールドできる。カバー板は、所要の形状に打ち抜かれた展開板が成形されてよく、一つ以上の板ばねを一体成形できる。

一つ以上の板ばねは、カードを挿入する方向と直交する方向に延びる一つの帯状の板ばねで構成する態様を含んでよく、後述するように一対の板ばねで構成する態様を含んでよく、３つ以上の板ばねを等分布する態様を含んでよく、２つ以上の板ばねを断続配置する態様を含んでもよい。凹部に挿入されるカードの接続端子の配列によって、適宜な板ばねの配列が選択される。

（１）の発明によるカード用コネクタは、カバー板に設けられた一つ以上の板ばねが内部に突出しているので、例えば人体に触れることなく、板ばねの変形を困難としている。

又、（１）の発明によるカード用コネクタは、カバー板が複数のコンタクトを覆っているので、人体の接触によりコンタクトを変形又は腐食させてしまうことを防止している。

更に、（１）の発明によるカード用コネクタは、携帯電話機の筐体やバッテリーを利用することなくカードを保持できるので、構成を簡易としている。

（１）の発明によるカード用コネクタは、凹部に挿入されたカードが複数のコンタクトと一つ以上の板ばねとで挟持されているので、このコネクタを備える携帯型情報機器を例えば、落下させても瞬断を防止できる。複数のコンタクトと一つ以上の板ばねとは、カードが凹部の底面に当接するように力のバランスをとることが好ましく、カバー板に向かう別の力がカードに作用しても、接点がカードの接続端子に追従して瞬断を防止できる。

（２） 前記一つ以上の板ばねは、前記カードを挿入する方向と直交する方向に配列した一対の第１傾斜片からなり、これらの第１傾斜片の先端部は、前記凹部の底面に向かって前記カードを均等に押圧する（１）記載のカード用コネクタ。

（３） 前記カバー板は、基端部が当該カバー板に固定され、先端部が前記凹部の底面に向かって突出する一対の補助板ばねを両翼に有する（１）又は（２）記載のカード用コネクタ。

（３）の発明によるカード用コネクタは、カードの厚さのバラツキに起因する瞬断を一対の補助板ばねで補完して防止している。

（４） 前記一対の補助板ばねは、前記カードを挿入する方向と直交する方向に配列した一対の第２傾斜片からなり、これらの第２傾斜片の先端部は、前記凹部の底面に向かって前記カードを均等に押圧する（３）記載のカード用コネクタ。

（５） 前記カバー板は、前記ハウジングの両端部をスライド可能に覆う一対の包囲片を有し、これらの包囲片が前記カードを挿入する方向と反対側から前記ハウジングに挿入されて組み立てられる（１）から（４）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

（５）の発明によるカード用コネクタは、ハウジングとカバー板との組み立てを容易としている。

（６） 前記ハウジングは、前記一対の包囲片の端縁が当接して当該カバー板の停止位置が規定される一対の第１段差と、前記一対の第２傾斜片の先端部が係止して当該カバー板を所定の位置に止める一対の第２段差と、を有する（５）記載のカード用コネクタ。

（６）の発明によるカード用コネクタは、一対の第２傾斜片がカードの厚さのバラツキに起因する瞬断を防止する機能と、カバー板をハウジングの所定の位置に止めるランスとの機能を兼用しているので便利である。

（７） 前記カバー板は、前記凹部の底面から前記接点までの高さが検査されるための検査孔を当該接点に対向して設けている（１）から（６）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

（７）の発明によるカード用コネクタは、前記カバー板に検査孔を設けているので、カバー板を取り外すことなく、凹部の底面から接点までの高さを検査できる。

（８） 前記コンタクトは、前記ハウジングから延出してプリント基板に表面実装されるリード部を有する（１）から（７）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

（７）の発明によるカード用コネクタは、プリント基板に表面実装されるプリント基板用コネクタを実現できる。

本発明によるカード用コネクタは、携帯電話機の筐体やバッテリーを利用することなくカードを保持できるので、構成を簡易としている。又、本発明によるカード用コネクタは、凹部に挿入されたカードが複数のコンタクトと一つ以上の板ばねとで挟持されているので、このコネクタを備える携帯型情報機器を例えば、落下させても瞬断を防止できる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明によるカード用コネクタの一実施形態を示す斜視分解組立図である。図２は、前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図である。図３は、前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図であり、プリント基板に実装された状態図である。図４は、前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図であり、カードが挿入されていない状態図である。

図５は、前記実施形態によるカード用コネクタに適用されるカードの斜視外観図である。図６は、前記実施形態によるカード用コネクタに備わるハウジングの斜視外観図である。図７は、前記実施形態によるカード用コネクタに備わるカバー板の斜視外観図であり、図１と異なる方向からカバー板を観ている。図８は、前記実施形態によるカード用コネクタに備わる長尺のコンタクトの斜視外観図である。図９は、前記実施形態によるカード用コネクタに備わる短尺のコンタクトの斜視外観図である。

最初に、本発明によるカード用コネクタ（以下、コネクタと略称する）の構成を説明する。図１又は図２において、コネクタ１０は、平板状のハウジング２、複数のコンタクト３ａ・３ｂ、及びカバー板４を備えている。ハウジング２は、カード１が挿入される凹部２０を有している。複数のコンタクト３ａ・３ｂは、ハウジング２に配列されており、カード１に接続できる。カバー板４は、凹部２０を覆っている。

図１又は図８において、長尺のコンタクト３ａは、接点３１ａを有している。図１又は図９において、短尺のコンタクト３ｂは、接点３１ｂを有している。図１又は図２において、カバー板４は、一対の板ばね４１・４１を有している。

図１において、複数の接点３１ａ・３１ｂは、凹部２０から突出している。前列の複数の接点３１ａは、カード１の前列の接続端子１ａに接触できる（図５参照）。後列の複数の接点３１ｂは、カード１の後列の接続端子１ｂに接触できる（図５参照）。図１又は図２において、板ばね４１は、基端部がカバー板４に固定され、先端部が凹部２０の底面に向かって突出している（図７参照）。

図５において、カード１は、絶縁性の合成樹脂で略矩形に形成された外殻１ｓにＩＣチップ（図示せず）を封止している。カード１は、下面１１に平坦な接続端子１ａ・１ｂを配列しており、コンタクト３ａ・３ｂの各接点３１ａ・３１ｂを接触させて電気的に接続できる（図１参照）。なお、実施例では、カード１は、ＳＩＭカードを示している。

図１又は図６において、ハウジング２は、対向する一対の内壁２ａ・２ｂを設けている。又、ハウジング２は、一対の内壁２ａ・２ｂに略直交して、カード１の端縁が当接する停止壁２ｃを設けている。そして、ハウジング２には、一対の内壁２ａ・２ｂと停止壁２ｃとで区画される凹部２０が形成される。図１において、凹部２０を覆うカバー板４をハウジング２に取り付けることにより、カード１が挿入可能な薄直方体状の収納室が形成される。

図８又は図９に示されるように、コンタクト３ａ及びコンタクト３ｂは、ベローズ形コンタクトであって、所要のばね特性が得られるように、展開された導電性の薄金属板が折り曲げ成形されている。

図１又は図８において、コンタクト３ａは、カード１の接続端子１ａに接触する接点３１ａを一端側に成形している。又、コンタクト３ａは、ハウジング２から延出してプリント基板１ｐに表面実装されるリード部３２ａを他端側に成形している（図３参照）。

図１又は図９において、コンタクト３ｂは、カード１の接続端子１ｂに接触する接点３１ｂを一端側に成形している。又、コンタクト３ｂは、ハウジング２から延出してプリント基板１ｐに表面実装されるリード部３２ｂを他端側に成形している（図３参照）。

図１において、複数のコンタクト３ａ・３ｂは、それらの中間部がハウジング２に一体成形されて固定されている。複数のコンタクト３ａ・３ｂは、ハウジング２に片持ち支持されており、複数の接点３１ａ・３１ｂが凹部２０から突出している。

図１、図２及び図７において、カバー板４は、導電性の金属板から形成され、カバー板４が凹部２０を覆うことにより、カード１又は複数のコンタクト３ａ・３ｂをシールドできる。カバー板４は、所要の形状に打ち抜かれた展開板（図示せず）が成形されており、少なくとも一対の板ばね４１・４１を一体成形できる。

図１、図２及び図７において、一対の板ばね４１・４１は、カード１を挿入する方向と直交する方向に配列した一対の第１傾斜片で構成されている。一対の板ばね４１・４１の先端部は、凹部２０の底面に向かってカード１を均等に押圧している。

又、図１、図２及び図７において、カバー板４は、基端部がカバー板４に固定され、先端部が凹部２０の底面に向かって突出する一対の補助板ばね４２・４２を両翼に有している。そして、一対の補助板ばね４２・４２は、カード１を挿入する方向と直交する方向に配列した一対の第２傾斜片で構成されている。一対の補助板ばね４２・４２の先端部は、凹部２０の底面に向かってカード１を均等に押圧している。

更に、図１、図２及び図７において、カバー板４は、ハウジング２の両端部をスライド可能に覆う一対の包囲片４３・４３を有している。一対の包囲片４３・４３をカード１が挿入する方向と反対側からハウジング２に挿入すると、カバー板４をハウジング２に組み立てることができる。

図１及び図７において、ハウジング２の両端部には、一対の第１段差２１・２１と一対の第２段差２２・２２を設けている。一対の第１段差２１・２１は、一対の包囲片４３・４３の端縁が当接して、カバー板４の停止位置が規定される。一方、一対の第２段差２２・２２は、一対の補助板ばね４２・４２の先端部が係止して、カバー板４を所定の位置に止めることができる。

図１及び図７において、カバー板４には、凹部２０の底面から複数の接点３１ａ・３１ｂまでの高さが検査されるための検査孔４４を複数の接点３１ａ・３１ｂに対向して設けている。コネクタ１０は、カバー板４に検査孔４４を設けているので、例えば、検査ジグを挿入して、カバー板４を取り外すことなく、凹部２０の底面から接点までの高さを検査できる。

図１及び図７において、カバー板４には、一対のリブ４５・４５を設けている。一対のリブ４５・４５は、カバー板４の撓みを防止している。又、板ばね４１の先端部には、凹部２０の底面に向かって円弧状に突出するボス４１ａを設けている。一対のボス４１ａ・４１ａがカード１の上面１２にスライドすることにより、損傷を防止している。

次に、本発明によるコネクタの作用を説明する。図４に示されるように、コネクタ１０は、カバー板４に設けられた一対の板ばね４１・４１が内部に突出しているので、例えば人体に触れることなく、一対の板ばね４１・４１の変形を困難としている。

又、図４に示されるように、コネクタ１０は、カバー板４が複数のコンタクト３ａ・３ｂを覆っているので、人体の接触により複数のコンタクト３ａ・３ｂを変形又は腐食させてしまうことを防止している。

更に、コネクタ１０は、特許文献１のように、携帯電話機の筐体やバッテリーを利用することなくカード１を保持できるので、構成を簡易としている。実施の形態では、コネクタ１０は、平板状のハウジング２と複数のコンタクト３ａ・３ｂ、及びカバー板４で構成されている。

図示されたように、コネクタ１０は、凹部２０に挿入されたカード１が複数のコンタクト３ａ・３ｂと一対の板ばね４１・４１とで挟持されているので、コネクタ１０を備える携帯型情報機器（図示せず）を例えば、落下させても瞬断を防止できる。

図４において、一対の板ばね４１・４１がカード１を凹部２０の底面に付勢する力Ｆ１の合力Ｆと、複数のコンタクト３ａ・３ｂがカード１をカバー板４に付勢する抗力Ｔ１の合力Ｔとがバランスをとることが好ましい。好ましくは、合力Ｆを合力Ｔより僅かに大きく設定すれば、カバー板４に向かう別の力がカード１に作用しても、複数の接点３１ａ・３１ｂがカード１の接続端子１ａ・１ｂに追従して瞬断を防止できる。

又、図１又は図２において、カバー板４は、基端部がカバー板４に固定され、先端部が凹部２０の底面に向かって突出する一対の補助板ばね４２・４２を両翼に有しているので、カード１の厚さのバラツキに起因する瞬断を一対の補助板ばね４２・４２で補完して防止している。

更に、図１又は図２において、コネクタ１０は、一対の補助板ばね４２・４２がカード１の厚さのバラツキに起因する瞬断を防止する機能と、カバー板４をハウジング２の所定の位置に止めるランスとの機能を兼用しているので便利である。又、コネクタ１０は、カバー板４に複数の検査孔４４を設けているので、カバー板４を取り外すことなく、凹部２０の底面から接点３１ａ・３１ｂまでの高さを検査できる。

本発明によるコネクタ１０は、プリント基板１ｐに表面実装されるプリント基板用コネクタを実現でき、携帯電話機のみならず、他の携帯型情報機器にも適用できる。

本発明によるカード用コネクタの一実施形態を示す斜視分解組立図である。 前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図である。 前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図であり、プリント基板に実装された状態図である。 前記実施形態によるカード用コネクタの斜視外観図であり、カードが挿入されていない状態図である。 前記実施形態によるカード用コネクタに適用されるカードの斜視外観図である。 前記実施形態によるカード用コネクタに備わるハウジングの斜視外観図である。 前記実施形態によるカード用コネクタに備わるカバー板の斜視外観図であり、図１と異なる方向からカバー板を観ている。 前記実施形態によるカード用コネクタに備わる長尺のコンタクトの斜視外観図である。 前記実施形態によるカード用コネクタに備わる短尺のコンタクトの斜視外観図である。

符号の説明

１ カード
１ａ・１ｂ 接続端子
２ ハウジング
３ａ・３ｂ コンタクト
４ カバー板
１０ コネクタ（カード用コネクタ）
２０ 凹部
３１ａ・３１ｂ 接点
４１ 板ばね

Claims (6)

1. カードが挿入される凹部を有する平板状のハウジングと、
   このハウジングに配列されて前記カードに接続する複数のコンタクトと、
   前記凹部を覆うカバー板と、を備え、
   前記コンタクトは、前記凹部から突出して前記カードの接続端子に接触する接点を有し、
   前記カバー板は、基端部が当該カバー板に固定され、先端部が前記凹部の底面に向かって突出する一対の板ばねを有し、
   前記板ばねは、前記カードを挿入する方向と直交する方向に配列した第１傾斜片からなり、
   一対の前記第１傾斜片の先端部は、前記凹部の底面に向かって前記カードを均等に押圧し、
   一対の前記第１傾斜片が前記カードを前記凹部の底面に付勢する第１の合力を複数の前記コンタクトが前記カードを前記カバー板に付勢する第２の合力より僅かに大きく設定した、カード用コネクタ。
2. 前記カバー板は、基端部が当該カバー板に固定され、先端部が前記凹部の底面に向かって突出する一対の補助板ばねを両翼に有し、
   前記補助板ばねは、前記カードを挿入する方向と直交する方向に配列した第２傾斜片からなり、
   一対の前記第２傾斜片の先端部は、前記凹部の底面に向かって前記カードを均等に押圧する請求項１記載のカード用コネクタ。
3. 前記カバー板は、前記ハウジングの両端部をスライド可能に覆う一対の包囲片を有し、これらの包囲片が前記カードを挿入する方向と反対側から前記ハウジングに挿入されて組み立てられる請求項２記載のカード用コネクタ。
4. 前記ハウジングは、一対の前記包囲片の端縁が当接して当該カバー板の停止位置が規定される一対の第１段差と、一対の前記第２傾斜片の先端部が係止して当該カバー板を所定の位置に止める一対の第２段差と、を有する請求項３記載のカード用コネクタ。
5. 前記カバー板は、前記凹部の底面から前記接点までの高さが検査されるための検査孔を当該接点に対向して設けている請求項１から４のいずれかに記載のカード用コネクタ。
6. 前記コンタクトは、前記ハウジングから延出してプリント基板に表面実装されるリード部を有する請求項１から５のいずれかに記載のカード用コネクタ。

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