JP5451244B2 - Icカード用コネクタ - Google Patents
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Description
そこで、かつてのICカード用コネクタにおいては、例えば特許文献1のコンタクトに形成された突条部(接触部)を上記コンタクトの表面に形成し、当該突条部をICカード用コネクタ等の平板上の信号端子に対して接触させていた。このようにすれば、突条部を形成しない場合に比べて突条部と信号端子の間に集中荷重が発生するので、コンタクトを信号端子に接触させたときに、突条部によって異物が除去される可能性が高くなる。
しかし近年、ICカード用コネクタの小型化(薄型化)が著しく進行しているため、コンタクトもかつてに比べて小型化しており、その弾性力が低下している。さらに小型化によりコンタクト接触部の幅寸法が狭くなっているため、上記突条部をコンタクトに形成しただけでは、突条部が異物の上に乗り上げてしまうおそれが強く、特に大型の異物(例えば、繊維屑、埃、基板カスなど)を除去するのが難しくなっている。
特許文献2のコネクタは、コンタクトの自由端部をそれぞれ独立して弾性変形可能な3つのパーツに分割している。このコンタクトの自由端部を例えば異物が付着しているICカードの信号端子に接触させると、異物に当接したパーツは信号端子に接触しないものの、残りのパーツは信号端子に接触する(同文献の図3参照)ので、コンタクトと信号端子は電気的に導通する。
一方、特許文献3のコネクタはコンタクトの自由端部を二股状に形成している。このコンタクトの自由端部を異物が付着しているICカードの信号端子に接触させると、二股部の一方のパーツが異物に当接したとしても(信号端子に接触しないとしても)、他方のパーツは信号端子に接触するので、コンタクトと信号端子は電気的に導通する。
さらに、近年のICカード用コネクタのようにコンタクトが小さい(幅が狭い)場合は、コンタクトの自由端部の各パーツの剛性が低下するため、不用意なICカードの挿脱操作等による衝突等により容易に塑性変形を起こし、コンタクトが信号端子に対して接触不能になるおそれがある。
この場合は、一対の上記接触用突部の間に、該接触用突部の上記除去用突部側の端部から他方の端部側に向かうにつれて上記自由端部の表面からの突出量が徐々に小さくなる傾斜面を形成してもよい。
さらに、除去用突部は接触用突部が位置する領域を含む広い範囲に渡ってコンタクトの幅方向に延在しているので、接触用突部に影響を与える可能性があるすべての大きな異物を除去できる。
しかも、ICカードを収納ケースに挿入した後に大きな異物が収納ケースの開口部から収納ケース内に侵入したとしても、除去用突部によって当該異物が信号端子と接触用突部の対向面に付着するのが防止される。
本実施形態のコネクタ10は図1に示す携帯端末Aに内蔵(固定)するものであり、大きな構成要素としてインシュレータ15、コンタクト30、シェル40、及び、トレイ60を具備している。
インシュレータ15は絶縁性かつ耐熱性の合成樹脂料を射出成形したものである。底板部16の上面の左右両側部は、中央部に比べて一段低くかつ前後方向に延びる支持片案内凹部17、18となっている(支持片案内凹部17に比べて支持片案内凹部18が広幅である)。また、底板部16の後端側の左右両端部には底部切欠19が形成してある。
底板部16の左右両側縁には略垂直な側壁20が設けてあり、左右の側壁20の外側面には各々3つの係合突起21が突設してある。また、底板部16の前縁の左右両端部近傍には側壁20から左右方向に離間する略垂直な前部ストッパ22が左右一対として設けてある(図6参照)。さらに、底板部16の中央部には前後方向に延びる3つの長孔23が貫通孔として形成してある。
ばね状端子32の前端部である自由端部33は、上方に向かって突出する断面形状(側面形状)が湾曲形状をなすものである。さらに自由端部33の上面の頂点位置(長手方向の略中央位置)よりやや後方にはコンタクト30の幅方向に直線的に延びる除去用突部34が突設してある。また自由端部33の上面には、除去用突部34の両端部から前方に向かって延びる、自由端部33と略同じ湾曲形状である左右一対の接触用突部35が突設してある。図示するように左右の接触用突部35の間には隙間が形成してあり、ばね状端子32(自由端部33)が自由状態にあるときに除去用突部34は接触用突部35の頂点位置より下方に位置する。さらに、自由端部33上面の左右の接触用突部35の後部間に位置する部分は、平面状の傾斜面36となっている。傾斜面36の後端は除去用突部34の上面と連続しており、傾斜面36は除去用突部34から前方に向かうにつれてその高さ(自由端部33の表面からの突出量)が徐々に低くなり、その前端は自由端部33(湾曲面)に接続している。自由端部33は幅が狭く、かつ、除去用突部34及び接触用突部35をスタンピングにより局部的に突出するように成形するため、特にコンタクト基材が薄い場合は材料の伸びが不十分となり、所望の形状に成りにくい(最悪は穴が開く)。しかし、除去用突部34及び接触用突部35と自由端部33の上面を徐々につなぐ傾斜面36を形成することにより、スタンピングによる材料のダメージ(局部的に変形する箇所)が少なくなり伸び量が確保できるため、除去用突部34及び接触用突部35を精度よく成形できる。
シェル40の天井部41をインシュレータ15の上部に被せると、インシュレータ15の左右の3つの係合突起21が左右の係止孔44の下縁部に係止し、さらに、左右のテール部45がインシュレータ15の対応する底部切欠19内に位置する。
このようにして互いに一体化したインシュレータ15とシェル40からなる収納ケースCは、携帯端末Aの内部に固定した回路基板(図示略)上の回路パターンに各コンタクト30のテール部31を半田付けし、かつ、シェル40のテール部45とテール部46を該回路基板の接地パターンや固定用パターンに半田付けすることにより、該回路基板に固定される。すると、図1に示すように携帯端末Aの裏面に凹設したバッテリ収納凹部B(図1では、バッテリ収納凹部Bからバッテリとバッテリ収納凹部Bの開口を塞ぐ蓋を取り外している)の前壁に形成した取付孔内に収納ケースCが位置する。
トレイ60は、収納ケースCを上記回路基板に半田付けした後に、収納ケースCの後端開口から収納ケースCの内部に挿入することにより収納ケースCに組み付ける。トレイ60を収納ケースCに組み付けると、支持片63が支持片案内凹部17にスライド可能に係合すると共に支持片64が支持片案内凹部18にスライド可能に係合する。さらに、インシュレータ15における支持片案内凹部17と支持片案内凹部18の間に位置する部分(支持片案内凹部17及び支持片案内凹部18より一段高い部分)が露出用開口65内に位置する。
収納ケースCと一体化したトレイ60は収納ケースCに対して前後方向にスライド可能となる。即ち、左右の側部ストッパ69の前端面がシェル40の後端面の左右両側部にそれぞれ当接し、トレイ60の前端面(前端突部70の内側部分)がインシュレータ15の前部ストッパ22にそれぞれ当接する収納位置(図1〜図3の位置)と、トレイ60が収納ケースCから後方に大きく引き出された引出位置(図4、図5の位置)との間をスライド可能である。
次いで、トレイ60の操作用端部61を前方に押すと図10(a)に示すようにICカード80の前端面が各コンタクト30の除去用突部34に接近し、ICカード80の前端部82(図10参照)が自由端部33の上面の後部(除去用突部34の直後に位置する部分)に当接した後に除去用突部34に当接することにより、自由端部33を僅かに下方に移動させる(ばね状端子32を下方に向けて僅かに弾性変形させる)。そして、図10(b)に示すようにICカード80の下面(信号端子81より前方に位置する部分)が接触用突部35の上面に乗り上げることにより自由端部33をさらに下方に移動させる(ばね状端子32をさらに下方に向けて弾性変形させる)と、除去用突部34の上端とICカード80の信号端子81の間に形成されていた微少隙間がさらに狭くなる。そのため、仮に除去用突部34の上面又は(及び)信号端子81の下面に大きな異物(例えば、繊維屑、埃、基板カスなど)が付着していたとしても、これらの異物は除去用突部34の上端と信号端子81の間の微少隙間を通り抜けられないので除去される(除去用突部34の後方に飛散する)。しかも、除去用突部34は一対の接触用突部35が位置する領域よりも長い範囲に渡ってコンタクト30の幅方向に延在しているので、接触用突部35に影響を与える可能性がある大きな異物はすべて除去される。そのため、除去用突部34より前方に位置する接触用突部35には、大きな異物が除去された信号端子81(ICカード80の表面に形成してある)が接触することになる。さらに、一対の接触用突部35は除去用突部34より狭幅であるため、一対の接触用突部35に信号端子81が接触すると両者の間に大きな集中荷重が生じる。そのため、仮に信号端子81(又は接触用突部35)に(除去用突部34の上端と信号端子81の間の微少隙間より小さい)小さな異物(例えば、人の脂、皮膜状の異物)が付着していたとしても、この小さな異物は当該集中荷重によって接触用突部35の側方に除去されるので、一対の接触用突部35は清浄な状態で信号端子81に接触する。
このように上記回路基板とICカード80が確実に電気的に導通するので、トレイ60が収納位置に達すると、携帯端末Aに内蔵した上記回路基板と電気的に導通する制御部(図示略)がICカード80に入力済みのデータを読み込み可能になる。
また、ICカード80をコネクタ10から取り出す際は上記と同様の手順でトレイ60を引出位置まで後方にスライドさせる。トレイ60に収納されているICカード80は切欠62においては下側にも露出しているために指等で摘むことが可能であり、コネクタ10から容易に取り出せる。
さらに、仮にICカード80を収納ケースCに挿入した後に大きな異物が収納ケースCの後端開口部から収納ケースC内に侵入したとしても、当該異物が信号端子81と接触用突部35の対向面側に移動するのを除去用突部34が防止するので、当該異物によって接触用突部35と信号端子81の間に接触不良が生じることはない。
さらに、除去用突部34によって除去された大きな異物が除去された直後に(除去されるのとほぼ同時に)信号端子81に接触用突部35が接触するので、接触用突部35と除去用突部34が離れている場合に比べて、接触用突部35と信号端子81を確実に導通させることが可能である。
例えば図11に示すように厚み公差下限のICカード80Aを挿入すると、ICカード80Aと収納ケースC内部の上下両面の間には大きな隙間が形成される。そのためICカード80Aを挿入した場合は、ICカード80Aの下面(信号端子81)が接触用突部35に接触したときのばね状端子32の弾性変形量はICカード80を挿入した場合に比べて僅かに小さくなる。従って、ICカード80Aの下面(信号端子81)と除去用突部34との間に形成される微少隙間はICカード80を挿入した場合に比べて僅かに大きくなる。
一方、図12(a)に示すように、厚み公差上限のICカード80Bを挿入すると、ICカード80Bと収納ケースC内部の上下両面の間に形成される隙間は小さくなる。そのためICカード80Bを挿入した場合は、ICカード80Bの下面(信号端子81)が接触用突部35に接触したときのばね状端子32の弾性変形量はICカード80を挿入した場合に比べて僅かに大きくなる。従って、ICカード80Bの下面(信号端子81)と除去用突部34との間に形成される微少隙間はICカード80を挿入した場合に比べて僅かに小さくなる。
さらに、図12(b)に示すように、自由端部とそれより後方の部分との間に屈曲点を形成しない形状のコンタクトに除去用突部と接触用突部を形成してもよい。ただし屈曲点がないコンタクトでは、除去用突部近傍の自由端部の曲率が小さいため、接触用突部がICカード80Bの信号端子81に接触したときの除去用突部の上下方向位置はばね状端子の撓み具合によって除去用突部と信号端子の隙間が予想以上に狭くなり、接触用突部が信号端子に接触するときに除去用突部が信号端子に接触し、接触圧力が接触用突部と除去用突部に分散する可能性がある。しかし、この場合も除去用突部と接触用突部は共に突状に形成しているため、接触用突部と信号端子81の間で集中荷重を得る効果に変わりはない。
これに対して、屈曲点を有する(自由端部33を有する)コンタクトの場合は、自由端部33自体の曲率が大きいため、自由状態における除去用突部の位置を接触用突部の頂点位置よりも意図的に低い位置に設定できる。そのため、仮にばね状端子32が予想以上に撓んだとしても、除去用突部が信号端子に接触しないようにするのが容易である。さらに、自由端部33における除去用突部より後方の部分と信号端子81との間に大きな隙間が形成されるので、除去用突部で除去した異物が後方に逃げ易いというメリットも得られる。
コンタクトに屈曲点を形成するか否かは、ICカードの形態(形状、厚み寸法や公差)、コネクタ10の高さ及びこれに伴うコンタクトの変位量の制限等により選択できる。
例えば、コンタクト30は図13〜図32に示す各態様で実施することが可能である。
図13〜図16に示すコンタクト85は自由端部33の幅全体に渡って形成した除去用突部86と、除去用突部86から前方に向かって延び、かつ両者が互いに非平行である一対の接触用突部87と、左右の接触用突部87の後部間に形成した傾斜面88と、を備えており、コンタクト85が自由状態にあるとき除去用突部86は接触用突部87の頂点位置より下方に位置する。このコンタクト85によれば、ICカード80の挿入時に、接触用突部87による左右方向への異物除去効果が期待できる。
図17〜図20に示すコンタクト90の自由端部33には、左右の接触用突部35の後端に対して両端が連続する(両端の前後方向位置が略同一である)平面視略C字形状(略半円形状)の除去用突部91が形成してある。コンタクト90が自由状態にあるとき除去用突部91は接触用突部35の頂点位置より下方に位置する。さらに、除去用突部91の間には傾斜面36とは異なる傾斜角であり、かつ前端が傾斜面36の後端に接続する傾斜面92が形成してある。このコンタクト90によれば、除去用突部91による左右方向への大きな異物の除去が期待できる。
図21〜図24に示すコンタクト94の自由端部33の上面には、除去用突部34の後面から後斜め下方に向かって、自由端部33上面からの突出量を徐々に減じながら延びる左右一対の案内部95が突設してある。このコンタクト94によれば、ICカードをコネクタ10に挿入すると、ICカードの前端部は案内部95上をスライドしながら前方にスライドするので、ICカードの前端部と除去用突部34の間に生じる衝突力(異常なクリック感)を低減させることが可能になる。特に除去用突部34と接触用突部35の突出寸法が大きく設定できる場合や、ICカードの前端部にC面等の誘い込み面がなくエッジになっている場合にICカードの挿入性を妨げることがなく、確実な異物除去が可能になる。
図25〜図28に示すコンタクト97の自由端部33の上面には、除去用突部34の後面から後斜め下方に向かって、自由端部33上面からの突出量を徐々に減じながら延びる三角形状の案内部98が突設してある。一方、図29〜図32に示すコンタクト99の自由端部33の上面には、除去用突部34の後面から後斜め下方に向かって、自由端部33上面からの突出量を徐々に減じながら延びる長方形形状の案内部100が突設してある。このコンタクト97及びコンタクト99の形状を採用した場合もコンタクト94と同様の作用効果が得られ、しかも、自由端部33の幅が狭い場合や一対の除去用突部34の間隔が狭い場合であっても、コンタクトの生産性を高めることが可能である(傾斜面36と同様に、スタンピングによる材料のダメージを少なくしコンタクト基材の伸び量を確保できる)。
また、除去用突部と接触用突部の後端との間に微少な隙間を形成してもよい。
さらに、コンタクトとインシュレータ15をインサート成形せずに、コンタクトをインシュレータ15に圧入固定しても良い。
また、自由端部33の頂点位置より先端側(前側)に除去用突部を形成してもよい。このように構成すれば、ICカードがコンタクトの自由端部側からコネクタ10の内部に挿入される場合に、当該除去用突部によって大きな異物を除去できる。
さらに、本発明をICカード80とは異なる仕様あるいは用途のICカードを電子機器に接続するためのコネクタに適用することは勿論可能である。
15 インシュレータ
16 底板部
17 18 支持片案内凹部
19 底部切欠
20 側壁
21 係合突起
22 前部ストッパ
23 長孔
30 コンタクト
31 テール部
32 ばね状端子
33 自由端部
34 除去用突部
35 接触用突部
36 傾斜面
40 シェル
41 天井部
42 側板部
44 係止孔
45 46 テール部
60 トレイ
61 操作用端部
62 切欠
63 64 支持片
65 露出用開口
67 載置用凹部
68 引出用凹部
69 側部ストッパ
70 前端突部
80 ICカード
81 信号端子
82 前端部
85 コンタクト
86 除去用突部
87 接触用突部
88 傾斜面
90 コンタクト
91 除去用突部
92 傾斜面
94 コンタクト
95 案内部
97 コンタクト
98 案内部
99 コンタクト
100 案内部
A 携帯端末
B バッテリ収納凹部
C 収納ケース
Claims (6)
- 表面に信号端子を有するICカードを挿脱可能な収納ケースと、
一端が、上記ICカード側に向かって突出する湾曲断面形状をなし、かつ上記収納ケースに挿入したICカードの上記信号端子と電気的に導通する自由端部を構成する、上記収納ケース内に支持した上記挿脱方向と略直交する方向に弾性変形可能なコンタクトと、
を有するICカード用コネクタにおいて、
上記自由端部の上記ICカード側の面に、
上記ICカードが上記収納ケース内に装着されたときに上記信号端子に接触する、側面形状が上記自由端部と略同じ湾曲形状をなす接触用突部と、
該接触用突部より上記ICカードの引出方向側に位置し、上記自由端部が自由状態にあるときに上記接触用突部の頂点位置より上記ICカード側から離れた位置に位置し、かつ、上記接触用突部と上記引出方向に対向しつつ該接触用突部よりも広い範囲に渡って上記コンタクトの幅方向に延在する除去用突部と、
を備えることを特徴とするICカード用コネクタ。 - 請求項1記載のICカード用コネクタにおいて、
上記接触用突部の端部が上記除去用突部に接続しているICカード用コネクタ。 - 請求項1または2記載のICカード用コネクタにおいて、
上記自由端部の上記ICカード側の面に、一対の上記接触用突部を上記コンタクトの幅方向に隙間をもって並べて形成したICカード用コネクタ。 - 請求項3記載のICカード用コネクタにおいて、
一対の上記接触用突部の間に、該接触用突部の上記除去用突部側の端部から他方の端部側に向かうにつれて上記自由端部の表面からの突出量が徐々に小さくなる傾斜面を形成したICカード用コネクタ。 - 請求項1から4のいずれか1項記載のICカード用コネクタにおいて、
上記除去用突部が、両端部の上記長手方向の位置が略同一で、かつ、中央部が該両端部より上記接触用突部と反対側に位置するICカード用コネクタ。 - 請求項1から5のいずれか1項記載のICカード用コネクタにおいて、
上記自由端部の上記ICカード側の面に、上記除去用突部から上記接触用突部と反対側に向かって、上記自由端部の表面からの突出量を徐々に減じながら延びる案内部を形成したICカード用コネクタ。
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