JP5318392B2 - 電子機器用カードコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、電子機器用カードコネクタに関し、より詳細には、そのカードフィーリングロック機構に関する。

従来、携帯電話機、電話機、ＰＤＡ（personal digital assistance）、携帯型オーディオ、カメラ、情報端末機器などの電子機器においては、機能拡張などのために、ＣＰＵやメモリ用のＩＣチップと称される集積回路部品（ＩＣ部品）が組み込まれたＩＣカード（以下、単に「カード」ともいう。）が、カードコネクタを介して装着できるように構成されている。このようなカードコネクタにおいては、特許文献１に示されるように、ＩＣカードが装着されたことを感知できるとともに、該ＩＣカードのカードコネクタからの簡単な抜けを防止し得るカードフィーリングロック機構が設けられている。特許文献１に開示されるカードフィーリングロック機構は、ＩＣカードを排出するためのイジェクト機構を構成する操作レバーに片持ちまたは両持ち支持されたバネ部材で構成されている。

特開２００３−２９７４８４号公報

上述したように、特許文献１におけるカードフィーリングロック機構は、バネ部材がカード挿抜により変位する構造である。そのため、カード挿抜の繰り返しによるバネ部材の座屈やカードコネクタ、特に操作レバーへの干渉などを防止するため、カードコネクタの外形が拡大化する傾向にある。このことは、カードコネクタの小型化が要求される近年の流れに対し好ましいことではない。また、バネ部材がイジェクト機構を構成する操作レバーに支持される構造であることから、カードコネクタの構造が複雑であり、部品点数も多くなる。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、構造が簡単なカードフィーリングロック機構を有し、カードコネクタの小型化にも対応できるとともに、部品点数が少なく、したがって、製造が容易であるカードコネクタを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係るカードコネクタは、天板及び左右の側壁を有する板金カバー、該板金カバーに重ね合わせることでＩＣカードを収容するカード収容空間を形成する、底壁、左右の側壁及び後壁を有するコネクタ本体、該コネクタ本体の底壁に支持される複数のコンタクト、及びカードを排出するためのイジェクト機構を少なくとも備えるカードコネクタであって、前記板金カバーの前記天板には、カード収容空間内に突出するカードフィーリングロック機構が形成され、前記カードフィーリングロック機構は、カード挿入側から傾斜面、水平部及び段部を含んでいる係合突リブから構成されているとともに、該係合突リブは、プレス加工により加工され、前記カードフィーリングロック機構は、前記ＩＣカードが前記カード収容空間内に装着されたとき、該ＩＣカードの一方の側辺に形成されている係合凹部に上方から係合するように形成されていることを特徴とする。

さらに、発明に係るカードコネクタのカードフィーリングロック機構は、カード挿入側から傾斜面、水平部及び段部を含んでいる係合突リブから構成されている。

本発明は、カードフィーリングロック機構を構成する係合突リブを板金カバーの天板の所定箇所に設けているので、板金カバーを加工するとき同時に加工でき、カードコネクタの製造が容易であり、部品点数が増えることもなく、製造コストを抑えることができるとともに、カードコネクタの大きさも抑えることができる。また、係合突リブがカードに形成されている係合凹部に落ち込むとき音がするので、カードの装着の完了が感知できる。

以下、図１ないし８を用いて、本発明に係るカードコネクタの実施態様について説明する。図１は、本発明の第１の実施態様に係るカードコネクタの斜視図であり、図２は、図１のカードコネクタにおいて、板金カバーが取り除かれた状態にあるカードコネクタの斜視図である。図３は、図１のＡ−Ａ線に沿って断面された板金カバーの要部拡大断面図である。図４ないし図６は、カード挿入に伴うカードコネクタの状態を説明する状態遷移図である。具体的には、図４は、カードが板金カバーに設けられた突部に到達する直前の状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、図３と同様の要部拡大断面図である。図５は、カードが該突部に到達した状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、図３と同様の要部拡大断面図である。図６は、カードがカードコネクタに完全に挿入された状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、要部断面図である。図７は、図１に示されるカードコネクタに装着されるカードの上面図である。図８は、本発明の第２の実施態様に係るカードコネクタの上面図である。

（第１の実施態様）
図１ないし７に第１の実施態様が示されている。図１及び２に示されるように、本実施態様に係るカードコネクタ１は、概略、板金カバー１０、カードフィーリングロック機構２０、コネクタ本体３０、イジェクト機構４０、複数のコンタクト５０及びカード検出機構６０を備えている。

本実施態様におけるカードコネクタ１に装着されるＩＣカード８０は、マイクロＳＤ（登録商標）であって、図７に示されるように、概略、矩形状の板体である。カード８０は、基端部８１及び末端部８２を含んでいる。カード８０の基端部８１側は、カード８０をカードコネクタ１に対して挿抜できるように若干厚く形成されている。カード８０の末端部８２近傍裏面側には、カードコネクタ１の複数のコンタクト５０に対応する、外部電極としての複数のパッド８３が設けられている。カード８０の右側辺に沿って、末端部８２側から切欠部８４及び係合凹部８５が形成されている。切欠部８４は、カード８０の逆指しを防止するための構造であって、本実施態様におけるカード８０では、直線部分８４ａと傾斜部分８４ｂを含んでいる。係合凹部８５は、カード８０の抜けを防止するための構造であって、本実施態様におけるカード８０では、段部分８５ａ、直線部分８５ｂ及び傾斜部分８５ｃを含んでいる。

板金カバー１０は、金属板からプレス加工により形成される。板金カバー１０は、天板１１、後壁１２及び左右の側壁１３、１４を有し、前方及び下方が開放している。板金カバー１０は、後述するコネクタ本体３０と重ね合わせることで前方にカード挿入口５を有するカード収容空間を含む扁平状のカードコネクタ１を形成する。

本実施態様においては、天板１１の所定箇所に、本発明の特徴であるカードフィーリングロック機構２０を構成する係合突リブ２１が形成されている。係合突リブ２１は、図３に詳細に示されるように、カード挿入口５側から傾斜面２２、水平部２３及び段部２４を含み、カード収容空間に向かって突出するように形成される。該係合突リブ２１は、このように構造が簡単であり、板金カバー１０をプレス加工により加工するとき、同時に加工形成され得る。係合突リブ２１は、カード８０がカードコネクタ１に完全に装着されたとき、カード８０に形成されている係合凹部８５内に上からカチッと音を立てて嵌まり込むように形成されている（図６参照）。したがって、係合突リブ２１の段部２４がカード８０の係合凹部８５の段部分８５ａと直交した状態で係合するので、カード８０を意図的に強い力で引っ張らないかぎり、カード８０は、カードコネクタ１から抜けることがない。

天板１１には、さらに、カード８０が装着されたときのカード８０の抜け防止を助けるために、ロックバネ１５がカード収容空間内に向けて形成されていてもよい。

コネクタ本体３０は、絶縁性の合成樹脂から作られており、概略、底壁３１、後壁３２及び左右の側壁３３、３４を含み、前方及び上方に向かって開放している。コネクタ本体３０は、上述したように、板金カバー１０と重ね合わされることにより、前方にカード挿入口５を有するカード収容空間を含む扁平状のカードコネクタ１を形成する。

本実施態様では、底壁３１には、それぞれが互いに平行に前後方向に延在する複数の圧入溝３７が形成され、該圧入溝３７内にコンタクト５０が固定される。また、左側壁３３側に、カード検出機構６０が配置され、右側壁３４側に、該右側壁３４に沿ってイジェクト機構４０が配置されている。

コネクタ本体３０の右側壁３４には、概略その前後方向中央部にガイド部材３６が内側（カード収容空間側）に向かって突出するように形成されている。該ガイド部材３６は、後述するイジェクト機構４０の操作レバー４１に形成されるバネ収容凹部４３内に配置され、操作レバー４１の前後方向の移動を案内するとともに、コイルバネ４５の一端を支持する。

コネクタ本体３０には、さらに、後壁３２から前方に延在する第１の仕切り壁３２ａ及び該仕切り壁３２ａから間隔をおいて前方に延在する第２の仕切り壁３５が設けられることが好ましい。第１及び第２の仕切り壁３２ａ、３５は、右側壁３４に平行であり、該右側壁３４との間にイジェクト機構４０を収容する空間を形成するとともに、カード８０が装着されるカード収容空間との間を区分している。第１及び第２の仕切り壁３２ａ、３５もまた、右側壁３４およびガイド部材３６とともに、イジェクト機構４０を構成する操作レバー４１の前後方向の移動をガイドし得る。第１の仕切り壁３２ａと第２の仕切り壁３５との間に設けられている間隔内には、後述するイジェクト機構４０の押圧部材４２が、カード収容空間内に向かって突出し、かつ該間隔内を前後方向に移動できるように配置される。

イジェクト機構４０は、カードコネクタ１に装着されているカード８０を該カードコネクタ１から排出する（取り出す）ための装置であって、操作レバー４１、押圧部材４２、バネ収容凹部４３、ツマミ４４及びコイルバネ４５を含んでいる。

操作レバー４１は、第１の仕切り壁３２ａまたは第２の仕切り壁３５と右側壁３４との間で前後方向に移動可能に延在する。操作レバー４１には、右側壁３４に向かって開放するバネ収容凹部４３が形成されており、該バネ収容凹部４３内には、右側壁３４から突出するガイド部材３６及びコイルバネ４５が配置される。コイルバネ４５の一端は、ガイド部材３６に支持され、他端は、バネ収容凹部４３の末端側に支持されている。このような構成を備えることで、操作レバー４１は、通常、図１に示されるように、コイルバネ４５によりコネクタ本体３０の後壁３２に向かって押し付けられている。操作レバー４１の前方には、操作レバー４１に一体に連結されている、該操作レバー４１を指などでつまんで操作するツマミ４４が形成されている。本実施態様では、ツマミ４４は、通常、コネクタ本体１の前面に当接するように配置されている（図１参照）。

押圧部材４２は、操作レバー４１のバネ収容凹部４３が開放している側とは反対の側から、カード収容空間側に向かって突出形成されている。押圧部材４２は、上から見て概略三角形状をなしており、装着されるカード８０の切欠８４の傾斜面８４ｂに当接する傾斜面４２ａを含んでいる。押圧部材４２は、上述したように、第１の仕切り壁３２ａと第２の仕切り壁３５との間で前後方向に移動可能に配置される。押圧部材４２は、通常、操作レバー４１がコイルバネ４５によりコネクタ本体３０の後壁３２に向かって押し付けられているとき、その後面４２ｂが第１の仕切り壁３２ａの前面に当接するように形成されている。

コンタクト５０は、カード８０内に内蔵される電子回路とカードコネクタ１が搭載される電子機器などの電子回路とを電気的に接続する部材である。コンタクト５０各々は、カードの外部電極であるパッド８３に接触する接点部５１、接点部５１を弾性的に支持する弾性変形部５２、コネクタ本体３０の底壁３４の圧入溝３７内に固定される固定部５３及び電子機器の外部電極に接続される端子部５４を備えている。接点部５１は、カード収容空間内で上下動可能に、弾性変形部５２に片持ち梁状に支持されている。また、本実施態様においては、コンタクト５０は、該コンタクト５０の端子部５４が、コネクタ本体３０の前方から突出するように固定されている。

カード検出機構６０は、カード８０が完全に装着されたことを検知すべく、コネクタ本体３０の後壁３２近傍に設けられる。本実施態様では、カード検出機構６０は、左側壁３３に支持される板バネ状接点６１と後壁３２に支持される板バネ状接点６２からなるスイッチ機構として構成されている。

次に、このような構成を有するカードコネクタ１にカード８０を装着し、または、該カードコネクタ１からカード８０を取り外すまたは排出する動作について、図４（ａ）ないし図６（ｂ）を用いて説明する。

最初に、カード８０をカードコネクタ１に装着する動作について説明する。図４（ａ）に示されるようにカード８０は、その基端部８１の側を指で押され、その末端部８２の側から、カード挿入口５を通ってカードコネクタ１内に挿入される。この時、イジェクト機構４０を構成する操作レバー４１は、コイルバネ４５によりコネクタ本体３０の後壁３２に押し付けられ、したがって、ツマミ４４は、コネクタ本体３０の前面に当接している。また、図４（ｂ）に示されるように、カードフィーリング機構２０は、カード８０の挿入がさらに進行すると、カード８０に形成されている切欠部８４の傾斜面８４ｂがカードフィーリングロック機構２０に到達する。カード８０は、図５（ａ）に示されるようにカード８０のさらなる挿入に伴い、該カードフィーリング機構２０を構成する係合突リブ２１は、板金カバー１０が金属薄板で作られており、弾性変形が可能であることから、図５（ｂ）に示されるように、カード８０の上に押し上げられる。係合突リブ２１は、カード挿入口５側に傾斜面２２が形成されているので、カード８０の進入を妨げることなくカード８０の上に押し上げられ得る。しかしながら、係合突リブ２１が図５（ｂ）に示されるようにカード８０上に押し上げられた状態においては、板金カバー１０の弾性変形の反発力によりカード８０の挿入に若干の抵抗が生じるが問題はない。

カード８０がさらに挿入されると、図６（ａ）に示されるように、カード８０の末端部８２がコネクタ本体３０の後壁３２に当接し、カード８０の挿入が停止される。カード８０の挿入が停止される直前に、カード８０の係合凹部８５は、カードフィーリング機構２０の係合突リブ２１の真下に位置する。したがって、係合突リブ２１は、係合凹部８５内に落ち込み、係合突リブ２１の段部２４が係合凹部８５の段部分８５ａに係合した状態になる。これにより、板金カバー１０が弾性変形し、カチッと音を立てて当初の状態に戻ることで、カード８０の装着が完了したことを、音で感知させることができる。したがって、カード８０をそれ以上カードコネクタ１内に無理に押し込もうとすることもなくなる。

以上の動作でカード８０のカードコネクタ１への装着が完了する。この時、カード８０に形成されている切欠部８４の傾斜面８４ｂは、イジェクト機構４０を構成する押圧部材４２の傾斜面４２ａに当接した状態にある。また、カード８０の複数のパッド８３は、対応する複数のコンタクト５０それぞれの接点部５１に所望の接圧で電気的に接触した状態にある。

次に、カードコネクタ１から装着されている状態のカード８０を取り出す動作について説明する。図６（ａ）に示される状態において、ツマミ４４を指で摘まみ、手前（図６（ａ）において下方）に向かって引っ張る。それにより、操作レバー４１は、コイルバネ４５の付勢力に抗して、第１の仕切り壁３２ａ、第２の仕切り壁３５及びガイド部材３６に案内され、右側壁３４に沿って前方に移動する。操作レバー４１の移動に伴い、押圧部材４２も前方に移動する。

カード８０に設けられている切欠部８４の傾斜面８４ｂは、押圧部材４２の傾斜面４２ａに当接しているので、カード８０も前方に移動し得る。ところで、上述したように、カード８０の抜けを防止すべく、カード８０に設けられている係合凹部８５の段部分８５ａは、カードフィーリングロック機構２０を構成する係合突リブ２１の段部２４と係合している。そこで、ツマミ４４を若干強い力で引っ張ることで、係合凹部８５の断部分８５ａと係合突リブ２１の段部２４との係合を解除する必要がある。

この強い引張りにより、係合が解除されることで、カード８０は、押圧部材４２の前方への移動に伴い、カードコネクタ１のカード挿入口５から押し出されてくる。カード８０の基端部８１側が少なくとも指でつかめる状態までカード挿入口５から押し出されたとき、ツマミ４４を離す一方、指でカード８０の基端部８１をつかんでカードコネクタ１からカード８０を取り出す。以上の動作により、カード８０の取り出し操作が完了する。この時、イジェクト機構４０の操作レバー４１は、図４（ａ）に示されるように、コイルバネ４５の付勢力により自動的に元の位置に戻る。

（第２の実施態様）
図８に本発明に係る第２の実施態様が示されている。本実施態様は、第１の実施態様とは、装着されるカードが異なり、したがって、該カードが異なることにより、カードコネクタを構成する各要素の構造及び配置が、第１の実施態様におけるカードコネクタ１と若干異なる。

本実施態様におけるカードコネクタ１’には、第１の実施態様におけるサイズの小さなマイクロＳＤ（登録商標）カード８０に代えて、サイズの大きなＳＤカード９０が装着される。該ＳＤカード９０は、図８に示されるように、第１の実施態様におけるカード８０と同様、概略、矩形状の板体である。カード９０は、基端部９１及び末端部９２を含み、末端部９２近傍裏面側には、カードコネクタ１’の複数のコンタクト（不図示）に対応する、外部電極としての複数のパッド９３が設けられている。カード９０の右側辺に沿って、末端部９２側から切欠部９４及び係合凹部９５が形成されている。本実施態様におけるカード８０においては、切欠部９４は、傾斜部分９４ａのみで形成されており、係合凹部９５は、第１の実施態様におけるカード８０と同様に段部分９５ａを含んでおり、右方に向かって開放するように形成されている。

本実施態様におけるカードコネクタ１’は、上記第１の実施態様と同様、概略、板金カバー１０’、カードフィーリングロック機構２０’、コネクタ本体３０’、イジェクト機構４０’、複数のコンタクト５０’を備えている。なお、本実施態様におけるカードコネクタ１’は、上述したようにＳＤカード用であり、その構造は、本発明に係るカードフィーリングロック機構２０’を除いて、例えば、上記特許文献１に開示されるように既に知られている。すなわち、本実施態様におけるカードコネクタ１’は、上記第１の実施態様と同様に、カードフィーリングロック機構２０’が板金カバー１０’に設けられている以外は、周知の構造であるので詳細な構造は上記特許文献１などを参照されたい。

以下、本実施態様のカードコネクタ１’について簡単に説明する。

板金カバー１０’は、金属板からプレス加工により形成される。本実施態様では、板金カバー１０’は、天板、及び左右の側壁１３、１４を有し、前方、後方及び下方が開放している。しかしながら、上記第１の実施態様と同様、後壁が設けられていてもよい。板金カバー１０’は、コネクタ本体３０’と重ね合わせることで前方にカード挿入口を有するカード収容空間を含む扁平状のカードコネクタ１’を形成することも上記第１の実施態様と同じである。

本実施態様においても、板金カバー１０’の天板の所定箇所に、本発明の特徴であるカードフィーリングロック機構２０’を構成する係合突リブ２１’が形成される。係合突リブ２１’の構造は、上記第１の実施態様と同じであるので説明を省略する。係合突リブ２１’は、カード９０がカードコネクタ１’のコネクタ本体の後壁に到達する直前に、カード９０に形成されている係合凹部９５内に上からカチッと音を立てて嵌まり込むように形成されている。また、カード９０が後壁から若干前方に戻って装着が完了したとき、係合突リブ２１’の段部がカード９０の係合凹部９５の段部分９５ａと直交した状態で係合するように形成されている。それにより、カード９０を意図的に強い力で引っ張らないかぎり、カード９０は、カードコネクタ１’から抜けることがない。

板金カバー１０’の天板には、さらに、カード９０が装着されたときのカード９０の抜け防止を助けるために、ロックバネ１５’、１６’がカード収容空間内に向けて形成されていてもよい。

コネクタ本体３０は、絶縁性の合成樹脂から作られており、概略、底壁、後壁及び左右の側壁を含み、前方及び上方に向かって開放している。本実施態様においても、底壁には、それぞれが互いに平行に前後方向に延在する複数の圧入溝が形成され、該圧入溝内にコンタクト５０’が固定される。また、右側壁側には、該右側壁に沿ってイジェクト機構４０’が配置されている。

イジェクト機構４０’は、本実施態様では、従来周知のいわゆるプッシュ・プッシュタイプのイジェクト機構が採用されている。したがって、イジェクト機構４０’の説明も本願発明に特に関連しないので省略する。但し、本実施態様では、カード９０をカードコネクタ１’から取り出すとき、カード９０に設けられている係合凹部９５の段部分９５ａとカードフィーリングロック機構２０’を構成する係合突リブ２１’との係合を解除するために、イジェクト機構４０’に用いられるバネ部材（通常、コイルバネ）のバネ定数を大きく設定しておかなければならない。

コンタクト５０’の構造は、上記第１の実施態様と全く同じである。本実施態様では、コンタクト５０’は、その端子部がコネクタ本体３０’の後方から突出するように配置されている。

本実施態様におけるカード９０の装着及び取り外しは、概ね上記第１の実施態様と同じであり、説明を省略する。

以上説明した通り、本発明は、カードフィーリングロック機構を構成する係合突リブ２１、２１’を板金カバーの天板の所定箇所に設けているので、板金カバー１０，１０’を加工するとき同時に加工でき、カードコネクタ１、１’の製造が容易であり、部品点数が増えることもなく、製造コストを抑えることができる。また、カードコネクタ１、１’の大きさも抑えることができる。さらに、係合突リブ２１、２１’がカード８０、９０に形成されている係合凹部８５、９５に落ち込むとき音が出るので、カード８０、９０の装着の完了が感知できる。

本発明の第１の実施態様に係るカードコネクタの斜視図である。 図１のカードコネクタにおいて、板金カバーが取り除かれた状態にあるカードコネクタの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿って断面された板金カバーの要部拡大断面図である。 カード挿入に伴うカードコネクタの状態を説明する状態遷移図であって、カードが板金カバーに設けられた突部に到達する直前の状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、図３と同様の要部拡大断面図である。 図４と同様に、カード挿入に伴うカードコネクタの状態を説明する状態遷移図であって、カードが該突部に到達した状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、図３と同様の要部拡大断面図である。 図４と同様に、カード挿入に伴うカードコネクタの状態を説明する状態遷移図であって、カードがカードコネクタに完全に挿入された状態を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は、要部断面図である。 図１に示されるカードコネクタに装着されるカードの上面図である。 本発明の第２の実施態様に係るカードコネクタの上面図である。

符号の説明

１、１’ カードコネクタ
１０、１０’ 板金カバー
２０、２０’ カードフィーリングロック機構
２１、２１’ 係合突リブ
２２ 傾斜面
２３ 水平部
２４ 段部
３０、３０’ コネクタ本体
４０、４０’ イジェクト機構
５０、５０’ コンタクト
８０、９０ ＩＣカード
８５、９５ 係合凹部

Claims (1)

1. 天板及び左右の側壁を有する板金カバー、該板金カバーに重ね合わせることでＩＣカードを収容するカード収容空間を形成する、底壁、左右の側壁及び後壁を有するコネクタ本体、該コネクタ本体の底壁に支持される複数のコンタクト、及びカードを排出するためのイジェクト機構を少なくとも備えるカードコネクタであって、
   前記板金カバーの前記天板には、カード収容空間内に突出するカードフィーリングロック機構が形成され、
   前記カードフィーリングロック機構は、カード挿入側から傾斜面、水平部及び段部を含んでいる係合突リブから構成されているとともに、該係合突リブは、プレス加工により加工され、
   前記カードフィーリングロック機構は、前記ＩＣカードが前記カード収容空間内に装着されたとき、該ＩＣカードの一方の側辺に形成されている係合凹部に上方から係合するように形成されていることを特徴とするカードコネクタ。

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