JP5354227B2 - トレイ式カードコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、ＩＣカードやフラッシュメモリーカード等のメモリーカードと携帯電話機やスマートフォン等の電子機器に搭載されたプリント配線基板とを電気的に接続するトレイ式カードコネクタに関する。

従来、携帯電話機やスマートフォン等の電子機器の外部記憶媒体としてＩＣカードやフラッシュメモリーカード等のメモリーカードが使用されており、このメモリーカードと電子機器に搭載されたプリント配線基板とは、カードコネクタを介して電気的に接続されている。

この種のカードコネクタには、メモリーカードを収容可能なカードトレイと、カードトレイが挿入されるトレイ挿入部を有するハウジングと、トレイ挿入部内に突出してカードトレイに収容されたメモリーカードの信号端子と接触する複数のコンタクトと、ハウジングよりカードトレイを排出させる取出し機構とを備えてなるトレイ式カードコネクタが使用されている。

このトレイ式カードコネクタは、カードトレイの引き出し方向側端部に配置された前縁蓋部が電子機器筐体の外側面に露出された状態に電子機器に取り付けられ、取出し機構によりカードトレイをハウジングより排出させることにより機器筐体の外側面より引き出し方向に突出させ、それを更に引き出すことにより電子機器の外部でカードトレイに対するメモリーカードの出し入れができるようになっている。

取出し機構としては、ハウジングのカード挿抜方向奥側に回動可能に支持された押出アームを備え、プッシュピンで押出しアームの一方の端部を押し込むことにより押出アームを回動させ、アームの他端側でカードトレイの奥側縁を排出方向に押し出すようにしたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、他の取出し機構としては、ハートカム等を使用したプッシュイン・プッシュアウト機構を備え、最初のカード押し込み動作でカードトレイをハウジングの所定位置で保持させ、再度押し込むことにより保持力が解除されて押し出しバネにより引き出し方向に押し出されるようにしたものが知れられている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００８−１０８６９５号公報 特開２００３−３１７８６１号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、電子機器筐体に対する前縁蓋部の位置が電子機器筐体に対するプリント配線基板の取り付け公差及びプリント配線基板に対するトレイ式カードコネクタの取付け公差の双方の影響を受けるため、カードトレイの前縁部に配置された前縁蓋部と電子機器筐体に形成された露出孔との位置にずれが生じてカードトレイの挿抜に不具合を生じる虞があることから、当該取り付け作業は高い精度が要求され、非常に困難であるという問題があり、その為、その組立て作業には、高性能な組み立て機械や熟練した作業者を必要とし、その分コストが嵩むという問題があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、電子機器筐体に組み込む際に容易に位置決めが可能であって、且つ安価なトレイ式カードコネクタの提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、メモリーカードが収容されるカードトレイと、該カードトレイが挿入されるトレイ挿入部を有するハウジングと、前記トレイ挿入部内に突出し、前記カードトレイに収容されたメモリーカードの信号端子と接触する複数のコンタクトとを備えてなるトレイ式カードコネクタにおいて、前記カードトレイは、前記メモリーカードが収容されるトレイ本体と、該トレイ本体のトレイ引き出し方向側に配置され、電子機器筐体に取り付けられた際に該筐体に形成された露出孔を通して筐体外側面に露出する前縁蓋部を有する可動蓋体とを備え、前記可動蓋体を前記トレイ本体に前後、左右及び／又は上下の各方向で移動可能に接合させたことにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記カードトレイは、前記トレイ本体又は前記可動蓋体の何れか一方の接合端部に他方側に向けて開口した接合凹部を備えるとともに、他方の接合端部に前記接合凹部内に挿入される接合凸部を備え、前記接合凹部の内側面と前記接合凸部の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなることにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記カードトレイは、前記接合凹部又は接合凸部の何れか一方に支持させた棒状の接合部材と、他方に該接合部材が挿入される挿通孔を有し、該挿通孔の内側面と前記接合部材の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなることにある。

本発明に係るトレイ式カードコネクタは、上述したように、メモリーカードが収容されるカードトレイと、該カードトレイが挿入されるトレイ挿入部を有するハウジングと、前記トレイ挿入部内に突出し、前記カードトレイに収容されたメモリーカードの信号端子と接触する複数のコンタクトとを備えてなるトレイ式カードコネクタにおいて、前記カードトレイは、前記メモリーカードが収容されるトレイ本体と、該トレイ本体のトレイ引き出し方向側に配置され、電子機器筐体に取り付けられた際に該筐体に形成された露出孔を通して筐体外側面に露出する前縁蓋部を有する可動蓋体とを備え、前記可動蓋体を前記トレイ本体に前後、左右及び／又は上下の各方向で移動可能に接合させたことにより、電子機器筐体とカードトレイの前縁蓋部との位置合わせを容易にできる。

また、本発明において、前記カードトレイは、前記トレイ本体又は前記可動体の何れか一方の接合端部に他方側に向けて開口した接合凹部を備えるとともに、他方の接合端部に前記接合凹部内に挿入される凸部を備え、前記接合凹部の内側面と前記凸部の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなることにより、左右方向の位置合わせを好適に行うことができる。

更に本発明において、前記カードトレイは、前記接合凹部又は接合凸部の何れか一方に支持させた棒状の接合部材と、他方に該接合部材が挿入される挿通孔を有し、該挿通孔の内側面と前記接合部材の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなることにより、前後及び上下の位置合わせを好適に行うことができる。

（ａ）本発明に係るトレイ式カードコネクタの一例を示す平面図、（ｂ）は同底面図である。 同上の縦断面図である。 同上のトレイ式カードコネクタの分解斜視図である。 メモリーカードの一例を示す底面図である。 図１中のカードトレイを示す底面図である。 （ａ）は図５中の可動蓋体の一例を示す平面図、（ｂ）は同側面図である。 図５に示すカードトレイの可動蓋体部分を示す部分拡大縦断面図である。 本発明に係るカードトレイの引き出し動作を説明するための縦断面図であって、（ａ）はハウジングにカードトレイを収容した状態、（ｂ）はスライド摘みを引き出し状態である。 本発明に係るトレイ式カードコネクタを電子機器に組み込んだ際のカードトレイの可動蓋体部分を示す部分拡大平面図であって、（ａ）は正常時、（ｂ）は左右方向にずれが生じた場合を示す図である。 同上のカードトレイの可動蓋体部分を示す部分拡大縦断面図であって、（ａ）は正常時、（ｂ）は上下及び前後方向にずれが生じた場合を示す図である。 図１中のカードトレイの他の実施形態を示す可動蓋体部分の拡大縦断面図である。

次に、本発明に係るトレイ式カードコネクタの実施の態様を図１〜図１１に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１０はトレイ式カードコネクタ、符号Ａはフラッシュメモリーカード等のメモリーカードである。

このトレイ式カードコネクタ１０は、メモリーカードＡを収容するカートトレイ１１と、カードトレイ１１が挿入されるトレイ挿入部１２を有するハウジング１３と、トレイ挿入部１２内に突出してカードトレイ１１に収容されたメモリーカードＡの信号端子ａ１，ａ１...と接触する複数のコンタクト１４とを備え、カードトレイ１１にメモリーカードＡを収容させ、その状態でカードトレイ１１をトレイ挿入部１２に挿入することによりメモリーカードＡの信号端子ａ１，ａ１...が対応するコンタクト１４，１４...と弾性的に接触し、メモリーカードＡとプリント配線基板とがコネクタを介して電気的に接続されるようになっている。

メモリーカードＡは、例えば、図４に示す如き小型のフラッシュメモリーカードＡであって、カード全幅に比してカード全長が長い矩形状に形成され、カード全長方向の一方の端部に他の部分に比してカード幅の狭い縮幅部Ａａを有している。

この縮幅部Ａａは、カード幅方向の一方に片寄せて配置され、この縮幅部Ａａの片面にカード全長方向に向けた複数の信号端子ａ１，ａ１...が互いに平行にカード幅方向に並べて配列されている。

また、このメモリーカードＡには、カード全長方向の縮幅部Ａａとは反対側の端部に、信号端子が形成された面とは反対側に盛り上がった形状の拡厚部Ａｂが形成されている。

このメモリーカードＡが収容されるカードトレイ１１は、図５に示すように、メモリーカードＡが収容される平板状のトレイ本体２０と、トレイ本体２０のトレイ引き出し方向側端部に配置された可動蓋体５０とを別体に備え、可動蓋体５０をトレイ本体２０にフローティング状態、即ち前後、左右及び／又は上下の各方向に向けて移動可能に接合させている。

尚、ここで前後、左右及び上下とは、トレイ挿抜方向を前後、コネクタ幅方向を左右、コネクタ厚み方向を上下とそれぞれ言うものとする。

トレイ本体２０は、絶縁性合成樹脂をもって平板状に形成され、その片面部にメモリーカードＡがその長手方向をトレイ挿入方向に向けて収容されるカード収容部２２が形成されている。

カード収容部２２は、メモリーカードＡの外形状に合わせてトレイ本体２０の片面部を凹ませた形状に形成され、一方のメモリーカードＡが信号端子側面を開口側に向けて収容されるようになっている。

即ち、カード収容部２２は、トレイ本体２０のトレイ挿入方向奥側部にメモリーカードＡの縮幅部Ａａが嵌め込まれる縮幅凹部２６と、縮幅凹部２６のトレイ引き出し方向側に連続して配置された広幅凹部２７とを連続して備えた形状に形成されている。

また、広幅凹部２７には、拡厚部Ａｂが嵌め込まれる拡厚部用段差部２８が他の部分より一段深い形状に形成され、メモリーカードＡが信号端子側面を開口側に向けて収容された際に、メモリーカードＡがトレイ本体２０に対しフラットな安定した状態で収容されるようになっている。

一方、トレイ本体２０の側面部には、トレイ挿入部１２の両側部に配置された抜け止め片２４と互いに係合する係合凹部２５が形成され、この係合凹部２５に抜け止め片２４の係合突起２４ａが係合することによりトレイ本体２０が高い保持力をもってハウジング１３にロックされ、トレイ本体２０の引き出し方向の移動を規制できるようになっている。

また、トレイ本体２０のトレイ引き出し方向側端部、即ち、可動蓋体５０との接合端部には、可動蓋体５０側に向けて開口した接合凹部５１を備え、この接合凹部５１内に可動蓋体５０に備えられた接合凸部５２が挿入されるようになっている。

接合凹部５１は、トレイ本体２０がそのトレイ引き出し方向側端部のトレイ幅方向に間隔を置いて形成された一対の支持部５３，５３を有することにより、トレイ本体２０のトレイ引き出し方向端部に可動蓋体５０側及び本体厚み側に開口した矩形切欠き状に形成されている。

また、接合凹部５１は、互いに左右方向で対向する内側面間距離が接合凸部５２の左右方向幅に比して広く形成され、それにより接合凹部５１の内側面と接合凸部の外側面との間に位置調整用の隙間６２，６２が形成されている。

この位置調整用の隙間６２，６２は、電気機器筐体Ｃに対するプリント配線基板Ｄの取付け公差及びプリント配線基板Ｄに対するトレイ式カードコネクタ１０の取付け公差等を基準に決定されるようになっている。

両支持部５３，５３は、トレイ本体２０の他の部分の板厚に比して厚い形状に形成され、カードトレイ１１をハウジング１３に挿入した際に、支持部５３，５３のトレイ挿入方向側端面がハウジング１３の端面に当て止めされるようになっている。

また、この接合凹部５１には、トレイ引き出し方向側部に、両支持部５３，５３に両端を支持させた棒状の接合部材５４が接合凹部５１の互いに対向する内側面間に架け渡した配置に備えられ、この接合部材５４が接合凸部５２に形成された挿通孔５５に挿入されるようになっている。

可動蓋体５０は、図６に示すように、絶縁性合成樹脂又はゴム材等の弾性を有する素材をもって形成され、接合凹部５１内に挿入される接合凸部５２と、接合凸部５２の引き出し方向側端部に配置された前縁蓋部５６とを一体に備えている。

接合凸部５２は、厚みが支持部５３，５３と同じ又はやや薄い直方体状に形成され、そのトレイ挿入方向端部には、他の部分に比して厚みの薄い縮厚挿入部５２ａが形成されている。

縮厚挿入部５２ａは、トレイ本体２０よりやや薄く形成され、カードトレイ１１をハウジング１３に挿入した際に、トレイ挿入部１２の開口部に嵌め込まれるようになっている。

また、接合凸部５２には、トレイ幅方向両端面に開口した挿通孔５５を備え、この挿通孔５５内に接合部材５４が挿入されるようになっている。

この挿通孔５５は、図７に示すように、接合部材５４の外径より大きく形成され、それにより挿通孔５５の内側面と接合部材５４の外側面との間に位置調整用の上下方向の隙間６３，６３及び前後方向の隙間６４が形成されている。

このように位置調整用の隙間６２、６３、６４が形成されたことにより、トレイ本体２０に可動蓋体５０が前後、左右及び上下に移動可能に接合され、フローティング構造を成している。

尚、可動蓋体５０は、挿通孔５５をトレイ挿抜方向に長い長孔状に形成することにより、図８（ａ）に示す通常位置、即ち、接合凸部５２を接合凹部５１のトレイ挿入方向奥側まで挿入させた位置と、図８（ｂ）に示す所定の引き出し位置、即ちトレイ本体２０に支持された接合部材５４が挿通孔５５のトレイ挿入方向端部内縁５５ａに当て止めされる位置との間でスライド移動できるようになっている。

また、所定の引き出し位置、即ちトレイ本体２０に支持された接合部材５４に挿通孔５５のトレイ挿入方向端部内縁５５ａが当て止めされる位置では、接合部材５４と挿通孔５５のトレイ挿入方向端部内縁５５ａとが伝達手段を構成し、可動蓋体５０にトレイ引き出し方向の力が作用すると、挿通孔５５のトレイ挿入方向端部内縁５５ａが接合部材５４をトレイ引き出し方向に向けて押圧し、それにより接合部材５４を介してトレイ本体２０に可動蓋体５０に作用するトレイ引き出し方向の力が伝達されるようになっている。

従って、可動蓋体５０を２本の指で摘まんで一定以上の引き出し力、即ち、トレイ本体２０とハウジング１３に対する保持力を上回る力を作用させると、抜け止め片２４，２４が弾性変形して保持力が解除され、トレイ本体２０がトレイ挿入部１２より引き出すことができ、プッシュピン等を使用せずに容易にカードトレイ１１をハウジング１３及び電子機器筐体Ｃより引き出すことができるようになっている。

前縁蓋部５６は、接合凸部５２の引き出し方向側端部と一体に形成されたトレイ幅方向に長い細長板状の水平梁部５７と、水平梁部５７のトレイ引き出し方向側に配置された薄板状の蓋本体５８とを備え、トレイ式カードコネクタ１０が電子機器に取り付けられた際に、この蓋本体５８のトレイ引き出し方向側表面が電子機器筐体Ｃに形成された露出孔５９を通して筐体外側面に露出されるようになっている。

蓋本体５８は、水平梁部５７のトレイ引き出し方向側端面より大きく形成され、水平梁部５７のトレイ引き出し方向側端面に片面を一体に支持させて水平梁部５７に対し鍔状に張り出した形状に形成されている。

また、前縁蓋部５６の両側部、即ち、蓋本体５８のトレイ挿入方向側の水平梁部５７の両端部には、電子機器筐体Ｃに形成された露出孔５９の内側縁と係合する係止部材６１が一体又は一体的に備えられ、自重等により前縁蓋部５６が引き出されるのを防止するようになっている。

尚、この係止部材６１と露出孔５９内側縁との係合による保持力は、抜け止め片２４とトレイ本体２０との係合による保持力に比して小さくなっている。

この係止部材６１は、外側端部が円弧状に膨らんだ形状の突出部を一体に備え、この突出部が蓋本体５８の外側縁より外側に突出するように配置されている。

ハウジング１３は、絶縁性合成樹脂によってモールド成形されたモールドケース３１と、その上面及び側面を覆うように組み込まれたシールドカバー３２とから構成されており、モールドケース３１の上面にトレイ挿入部１２がモールドケース３１の上面を凹ませた形状に形成され、その上面部をシールドカバー３２によって覆っている。

モールドケース３１には、コンタクト１４，１４...がインサート成形によりモールドケース３１に一体的に組み込まれ、トレイ挿入部１２のトレイ挿入方向奥側にメモリーカードＡの片面に配置された信号端子ａ１，ａ１...と接触する複数のコンタクト１４，１４...がコネクタ幅方向に間隔を置いた平行配置に備えられている。

尚、図中符号３３は、トレイ挿入部１２底部のトレイ挿入方向奥側に底板厚み方向に貫通したトレイ幅方向に長い形状に形成された横向き回避窓である。

一方、シールドカバー３２は、導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより形成され、平板状の天板部３５と、天板部３５の両側部をモールドケース３１側に向けて折り曲げた形状の側板部３６，３６とを備えている。

天板部３５の両側部には、切り出し・折り曲げ加工により抜け止め片２４，２４が形成され、シールドカバー３２をモールドケース３１に組み込むことにより、両抜け止め片２４，２４がトレイ挿入部１２の両側部に配置されるようになっている。

抜け止め片２４は、折り目部２４ｂを残してトレイ挿抜方向に長い細長く形状に切り出し、それを折り目部２４ｂよりハウジング１３内部側に折り曲げた形状に形成され、折り目部２４ｂを基点にしてトレイ挿入方向奥側がコネクタ幅方向に弾性変形できるようになっている。

また、抜け止め片２４には、折り曲げ加工により内側に突出した円弧状の係止突部２４ａが形成され、カードトレイ１１がハウジング１３のトレイ挿入部１２に挿入された際に、所定の挿入位置において係止突部２４ａがトレイ本体２０の係合凹部２５と互いに係合することにより、ハウジング１３に対するトレイ本体２０のトレイ挿抜方向の移動を規制し、それにより電子機器の落下等による衝撃が生じてもカードトレイ１１がハウジング１３より抜け出ないようになっている。

コンタクト１４，１４...は、弾性を有する導電性金属板材を打ち抜き・折り曲げ加工することにより形成され、モールドケース３１に固定される固定片部４０と、固定片部４０にカードトレイ１１挿抜方向に向けて支持させた弾性接触片部４１とを一体に備えている。

固定片部４０は、両端部がインサート成形によりモールドケース３１底部に一体的に組み込まれ、横向き回避窓３３のトレイ挿入方向で互いに対抗する内縁面間に架け渡した配置に固定されるようになっている。

また、奥側コンタクト１４には、固定片部４０と連続配置にトレイ挿入方向に延出した形状の接続端子片部４２が一体に形成され、この接続端子片部４２の先端部がハウジング１３底面に露出して、プリント配線基板に形成された接続パターンに半田付けにより固着されるようになっている。

弾性接触片部４１は、横向き回避窓３３の内縁より突出した固定片部４０の縁部よりコネクタ挿入方向奥側且つシールドカバー３２側に向けて傾斜した形状に形成され、その先端部に円弧状の接点部４１ａが形成されている。

このように構成されたトレイ式カードコネクタ１０は、プリント配線基板Ｄに固着され、その状態プリント配線基板Ｄが電子機器筐体Ｃに取り付けられることにより、電子機器筐体Ｃに形成された露出孔５９を通して前縁蓋部５６が筐体外側面に露出されるようになっている。

この露出孔５９は、筐体外側開口縁部に凹状の段差部７０を備え、この段差部７０にカードトレイ１１の蓋本体５８が嵌り込み、通常位置において蓋本体５８が電子機器筐体Ｃの外側面と略同一平面上に露出される。

この取付けに際し、電子機器筐体Ｃに形成された露出孔５９と前縁蓋部５６との位置関係は、電子機器筐体Ｃに対するプリント配線基板Ｄの取付け公差とプリント配線基板Ｄに対するトレイ式カードコネクタ１０の取付け公差の双方が影響する。

しかし本願発明に係るトレイ式カードコネクタ１０では、可動蓋体５０がトレイ本体２０に対して前後、左右及び上下に移動可能な状態、即ちフローティング状態で接合されているので電子機器筐体Ｃに対する前縁蓋部５６の設計上の取り付け位置と実際の取り付け位置とのずれを吸収することができ、容易に位置合わせできるようになっている。

例えば、図９（ａ）に示す正常な状態に対し、露出孔５９の位置に対するトレイ式カードコネクタ１０の位置が相対的に左側にずれた状態では、図９（ｂ）に示すように、トレイ本体２０に対して可動蓋体５０が相対的に右側に移動することにより、そのずれが位置調整用隙間６２，６２に吸収され、露出孔５９に対して前縁蓋部５６が好適に位置するようになっている。

また、図１０（ａ）に示す正常な状態に対し、露出孔５９の位置に対するトレイ式カードコネクタ１０の位置が相対的に後側及び上側にずれた状態では、図１０（ｂ）に示すように、トレイ本体２０に対して可動蓋体５０が相対的に前側及び下側に移動することにより、そのずれが位置調整用の隙間６３，６４に吸収され、露出孔５９に対して前縁蓋部５６が好適に位置するようになっている。

尚、上述の実施例では、挿通孔５５をトレイ挿入方向に長い長孔状に形成し、可動蓋体をトレイ本体から引き出せるようにした例について説明したが、図１１に示すように、挿通孔５５を接合部材５４の外径より一回り大きい形状に形成してもよい。

また、トレイ本体に対する可動蓋体の接合構造は、上述の実施例に拘泥されず可動蓋体がトレイ本体に前後、左右及び／又は上下の各方向で移動可能に接合できる構造であればよい。

Ａ メモリーカード
１０ トレイ式カードコネクタ
１１ カードトレイ
１２ トレイ挿入部
１３ ハウジング
１４ コンタクト
２０ トレイ本体
２１ 前縁蓋部５６
２２ カード収容部
２４ 抜け止め片
２５ 係合凹部
２６ 縮幅凹部
２７ 広幅凹部
２８ 段差部
３１ モールドケース
３２ シールドカバー
３３ 回避窓
３５ 天板部
３６ 側板部
４０ 固定片部
４１ 弾性接触片部
４２ 接続端子片部
５０ 可動蓋体
５１ 接合凹部
５２ 接合凸部
５３ 支持部
５４ 接合部材
５５ 挿通孔
５６ 前縁蓋部
５７ 水平梁部
５８ 蓋本体
５９ 露出孔
６１ 係止部材
７０ 段差部
７１ 爪導入部

Claims (3)

1. メモリーカードが収容されるカードトレイと、該カードトレイが挿入されるトレイ挿入部を有するハウジングと、前記トレイ挿入部内に突出し、前記カードトレイに収容されたメモリーカードの信号端子と接触する複数のコンタクトとを備えてなるトレイ式カードコネクタにおいて、
   前記カードトレイは、前記メモリーカードが収容されるトレイ本体と、該トレイ本体のトレイ引き出し方向側に配置され、電子機器筐体に取り付けられた際に該筐体に形成された露出孔を通して筐体外側面に露出する前縁蓋部を有する可動蓋体とを備え、
   前記可動蓋体を前記トレイ本体に前後、左右及び／又は上下の各方向で移動可能に接合させたことを特徴としてなるトレイ式カードコネクタ。
2. 前記カードトレイは、前記トレイ本体又は前記可動体の何れか一方の接合端部に他方側に向けて開口した接合凹部を備えるとともに、他方の接合端部に前記接合凹部内に挿入される凸部を備え、前記接合凹部の内側面と前記凸部の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなる請求項１に記載のトレイ式カードコネクタ。
3. 前記カードトレイは、前記接合凹部又は接合凸部の何れか一方に支持させた棒状の接合部材と、他方に該接合部材が挿入される挿通孔を有し、該挿通孔の内側面と前記接合部材の外側面との間に位置調整用の隙間が形成されてなる請求項２に記載のトレイ式カードコネクタ。

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