JP6081719B2

JP6081719B2 - カードコネクタ

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Publication number: JP6081719B2
Application number: JP2012148716A
Authority: JP
Inventors: 淳也辻; 正章岩▲崎▼
Original assignee: Tyco Electronics Japan GK
Current assignee: Tyco Electronics Japan GK
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2017-02-15
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: JP2014010766A; CN103531970A; US20140004735A1; US9039440B2; TWM466395U; CN103531970B; KR20140004027A

Description

本発明は、カードが挿入及び抜去されると共に、互いに接触可能な金属製の第１可動端子及び金属製の第２可動端子からなるカード挿入検出スイッチ機構を有するカードコネクタに関する。

従来、例えば、メモリカードやＳＩＭ（加入者識別モジュール）カードなどのカードが挿入されるカードコネクタなどにおいては、そのカードの挿入を検出するためのカード挿入検出スイッチ機構を有しているのが一般的である。
従来のこの種のカードコネクタとして、例えば、図１３（Ａ）,(Ｂ)に示すものが知られている（特許文献１参照）。図１３は、従来例のカードコネクタを示し、（Ａ）はカードが未挿入の状態の部分平面図、（Ｂ）はカードが挿入された状態の部分平面図である。

図１３（Ａ），（Ｂ）に示すカードコネクタ１００は、カード挿入検出スイッチ機構１１０を備えている。このカード挿入検出スイッチ機構１１０は、可動端子１２０と、第１固定端子１３０と、第２固定端子１４０とからなっている。
ここで、図１３（Ａ）に示すカードＣが未挿入の状態では、可動端子１２０が矢印Ｘ１方向に変位しており、可動端子１２０のワイピング部１２１が第１固定端子１３０に接触している。この状態では、第１固定端子１３０がオン状態、第２固定端子１４０がオフ状態となる。可動端子１２０、第１固定端子１３０、及び第２固定端子１４０は、図示しない検出回路に接続されている。検出回路は、第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０からの検出信号の組合せ（オン、オフ）によってカードＣが未挿入であることを認知する。

そして、カードＣが挿入されると、図１３（Ｂ）に示すように、可動端子１２０が矢印Ｘ２方向に変位してワイピング部１２１が第２固定端子１４０に接触する。この状態では、第１固定端子１３０がオフ状態、第２固定端子１４０がオン状態となる。検出回路は、第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０からの検出信号の組合せ（オン、オフ）によってカードＣが挿入され且つカードＣが書き込み可能位置にあることを認知する。
ここで、ワイピング部１２１は、第１固定端子１３０から移動して第２固定端子１４０に接触する際に、第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０の上面上をワイピングするようになっている。

特開２０１０−２２４９６６号公報

しかしながら、図１３（Ａ），（Ｂ）に示す従来のカードコネクタ１００にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すカードコネクタ１００においては、ワイピング部１２１が第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０の上面上をワイピングする。このため、第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０の上面上及びワイピング部１２１に付着している異物を除去でき、可動端子１２０と、第１固定端子１３０及び第２固定端子１４０との接触を確実に行うことができる。

しかしながら、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すカードコネクタ１００において、カードＣの挿入が完了した状態では、可動端子１２０のワイピング部１２１が第２固定端子１４０に接触している。このため、カードＣの挿入完了状態で、可動端子１２０と第１固定端子１４０とが閉回路を形成し、常に一定の電流が流れている状態になる。従って、カードコネクタ１００が実装された機器のバッテリーの消耗が大きいという問題があった。カードコネクタ１００における通常の使用に際しては、カードコネクタ１００にカードＣが挿入されている時間が、カードコネクタ１００にカードＣが挿入されていない時間よりも長く、バッテリーの消耗が大きいのである。

従って、本発明はこの問題を解決するためになされたものであり、その目的は、カードの挿入完了状態で、カード挿入検出スイッチ機構を構成する第１可動端子及び第２可動端子が開回路を形成し、カードコネクタが実装された機器のバッテリーの消耗を極力小さくすることができるとともに、第１可動端子及び第２可動端子が接触する際にワイピングを確実に行うことができ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、本発明のうち請求項１に係るカードコネクタは、カードが挿入及び抜去されると共に、互いに接触可能な金属製の第１可動端子及び金属製の第２可動端子からなるカード挿入検出スイッチ機構を有するカードコネクタであって、前記第１可動端子は、前記カードの挿入時にカードが当接する当接部と、該当接部に対して傾斜するカム部とを備え、前記カードの挿入時において、前記カードが前記当接部に当接することによって前記第１可動端子が駆動され、前記第１可動端子が前記第２可動端子から離間して前記第２可動端子との接触状態が解除され、前記カードの抜去時において、前記カードの前記当接部に対する当接状態が解除されて前記第１可動端子が元の状態に戻り、前記カム部が前記第２可動端子に当接するとともに、前記第２可動端子は前記カム部に対してワイピングした後に前記当接部に接触するものであり、前記第２可動端子は、前記カードの挿入時において、前記第１可動端子が駆動することにより、前記カム部に対してワイピングした後に前記第１可動端子から離間するものであり、前記第１可動端子のカム部と前記第２可動端子との接触は、前記第１可動端子の打抜き面に前記第２可動端子の側縁が接触するものであり、前記第１可動端子の変位の向きは、前記第２可動端子の変位の向きに対して平行な成分を有することなく前記第２可動端子の変位の向きと直交することを特徴としている。

また、本発明のうち請求項２に係るカードコネクタは、請求項１記載のカードコネクタにおいて、前記第１可動端子は前記カードが挿入されるハウジングの少なくとも一部を覆う金属製のシェルから延び、前記第２可動端子は前記ハウジングに取り付けられていることを特徴としている。

本発明に係るカードコネクタによれば、カードの挿入時において、カードが第１可動端子の当接部に当接することによって第１可動端子が駆動され、第１可動端子が第２可動端子から離間して第２可動端子との接触状態が解除される。このため、カードの挿入完了状態で、カード挿入検出スイッチ機構を構成する第１可動端子及び第２可動端子が開回路を形成する。これにより、カードコネクタが実装された機器のバッテリーの消耗を極力小さくすることができる。

また、前記カードコネクタにおいて、カードの抜去時には、カードの当接部に対する当接状態が解除されて第１可動端子が元の状態に戻るよう駆動され、カム部が第２可動端子に当接するとともに、第２可動端子はカム部に対してワイピングした後に当接部に接触するので、第１可動端子及び第２可動端子が接触する際にワイピングを確実に行うことができる。

本発明に係るカードコネクタの実施形態の平面図であり、カードが挿入された状態を示している。図１に示したカードコネクタの正面図であり、カードが挿入された状態を示している。図１に示したカードコネクタの右側面図であり、カードが挿入された状態を示している。図１に示したカードコネクタの平面図である。図１に示したカードコネクタの正面図である。図１に示したカードコネクタの右側面図である。図１に示したカードコネクタにおいて、シェルを取り外した状態の平面図である。図１に示したカードコネクタにおいて、シェルを取り外した状態の右側面図である。図１に示したカードコネクタに用いられるシェルの平面図である。図１に示したカードコネクタに用いられるシェルの正面図である。図１に示したカードコネクタに用いられるシェルの右側面図である。カード挿入検出スイッチ機構の作用を模式的に示すもので、（Ａ）はカードが挿入された状態の模式的断面、（Ｂ）はカードが抜去される途中の模式的断面図、（Ｃ）はカードが抜去された状態の模式的断面図である。従来例のカードコネクタを示し、（Ａ）はカードが未挿入の状態の部分平面図、（Ｂ）はカードが挿入された状態の部分平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図６に示すカードコネクタ１は、図示しない回路基板上に実装され、メモリカード、ＳＩＭカード等などのカードＣが挿入及び抜去される。カードＣがカードコネクタ１に挿入されることにより、カードＣと回路基板との電気的接続が達成される。
カードコネクタ１は、絶縁性のハウジング１０と、金属製の複数のコンタクト２０と、金属製のシェル３０と、カード挿入検出スイッチ機構４０と、イジェクト機構７０とを備えている。

ここで、ハウジング１０は、図１に示すように、前側（図１における下側）からカードＣが挿入されるように構成されている。ハウジング１０は、図７に示すように、幅方向（図１及び図７における左右方向）及び前後方向に延びる略矩形形状に形成される。ハウジング１０は、絶縁性の合成樹脂を成形することによって形成される。ハウジング１０は、カードＣの左側挿入案内面１２及び右側挿入案内面１３を有するカード挿入空間１４を有する。左側挿入案内面１２は、ハウジング１０の左側壁１１の内側に形成されている。カードＣをカード挿入空間１４内に挿入するときに、図２に示すように、カードＣの左側面を左側挿入案内面１２が案内し、カードＣの右側面を右側挿入案内面１３が案内する。

複数のコンタクト２０は、図７に示すように、ハウジング１０の幅方向に沿って２列状に配置されている。各コンタクト２０は、カードＣの裏面に設けられた導電パッド（図示せず）に接触する接触部２１と、回路基板上に接続される基板接続部２２とを備えている。各コンタクト２０は、導電性金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。カードＣがカード挿入空間１４に挿入されると、カードＣの裏面に設けられた導電パッドに接触部２１が接触し、電気的に導通する。

また、シェル３０は、図１乃至図６に示すように、ハウジング１０の少なくとも一部を覆うようにハウジング１０に取り付けられる。シェル３０は、ハウジング１０の上面を覆う平面部３１と、ハウジング１０の幅方向両側面を覆う１対の側面部３２と、ハウジング１０の後面を覆う後面部３３とを備えている。平面部３１は、ハウジング１０の幅方向及び前後方向に延びる。各側面部３２は、平面部３１の幅方向各側面から下方に延びる。また、後面部３３は、平面部３１の前後方向後面から下方に延びている。シェル３０は、導電性金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成される。
更に、カード挿入検出スイッチ機構４０は、カードＣがハウジング１０のカード挿入空間１４内に挿入されたか否かを検出するものであり、図１及び図４に示すように、カードコネクタ１の後方右側部に配置される。この検出スイッチ構造４０は、互いに接触可能な金属製の第１可動端子５０と金属製の第２可動端子６０とからなっている。

ここで、第１可動端子５０は、図１、図３、図４乃至図６、及び図９乃至図１１に示すように、シェル３０の側面部３２から後方に延びる後方延出部５１と、後方延出部５１の後端から幅方向斜め内側に延びる当接部５２とを備えている。当接部５２は、先端（後端）に幅方向内側に凸となる湾曲部５２ａを有する。カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されると、先ず、カードＣの前端角縁が当接部５２の内側面に当接する。すると、第１可動端子５０が、後方延出部５１のシェル３０に対する固定端を中心に矢印Ｘ（図１参照）で示す幅方向外側に変位する。そして、カードＣが挿入完了状態になると、カードＣの側縁が当接部５２の湾曲部５２ａに当接する。すると、第１可動端子５０が、後方延出部５１のシェル３０に対する固定端を中心に更に矢印Ｘで示す幅方向外側に変位する。また、当接部５２の下縁には、当接部５２の内側面に対して斜め下方に傾斜して内側に延びるカム部５３が設けられている。

一方、第２可動端子６０は、図３及び図６乃至図８に示すように、ハウジング１０にインサートモールドすることによって取り付けられている。第２可動端子６０は、導電性金属板を打抜き及び曲げ加工することによって形成され、ハウジング１０にインサートモールドされる平板部６１を備えている。平板部６１は、ハウジング１０の幅方向及び前後方向に延びる略矩形状に形成される。また、第２可動端子６０は、図７及び図８によく示すように、平板部６１の幅方向右側部において、後方かつ斜め上方に向けて片持ち梁状に延びる接触片部６２を有している。接触片部６２は、平板部６１に対する固定端を中心に上下方向に変位可能である。

ここで、第２可動端子６０の接触片部６２は、図４に示すように、カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されていないときには、第１可動端子５０の当接部５２の内側面に接触している。そして、図１に示すように、カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されると、前述したように、第１可動端子５０が矢印Ｘで示す方向に駆動されて第１可動端子５０の当接部５２が第２可動端子６０の接触片部６２から離れ、前記接触状態が解除される。一方、図４に示すように、カードＣがカード挿入空間１４から抜去されると、第１可動端子５０が矢印Ｙで示す幅方向内側に変位し、第１可動端子５０の当接部５２が第２可動端子６０の接触片部６２に接触する。

第１可動端子５０及び第２可動端子６０は、図示しない検出回路に接続されている。この検出回路は、第１可動端子５０及び第２可動端子６０が接触して閉回路を形成するときには、カードＣが未挿入であることを検出する。その一方、検出回路は、第１可動端子５０及び第２可動端子６０の接触状態が解除されて開回路を形成するときには、カードＣが挿入された状態であることを検出する。カード挿入検出スイッチ機構４０の作用については、後に、詳述する。
また、イジェクト機構７０は、いわゆるプッシュ−プッシュ作用によるカードＣの排出を可能とするもので、公知の構成を有するため、その説明は省略する。

次に、図１２を参照してカード挿入検出スイッチ構造４０の作用について詳細に説明する。
先ず、カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されると、カードＣの前端角縁が第１可動端子５０の当接部５２に当接し、これにより、第１可動端子５０が矢印Ｘで示す幅方向外側に変位する。そして、カードＣをさらに挿入すると、図１２（Ａ）に示すように、カードＣの側縁が当接部５２の湾曲部５２ａに当接し、第１可動端子５０が更に矢印Ｘで示す幅方向外側に変位する。これにより、第１可動端子５０の当接部５２が第２可動端子６０の接触片部６２から離間して、第１可動端子５０と第２可動端子６０との接触状態が解除される。このとき、第１可動端子５０及び第２可動端子６０が開回路を形成するから、検出回路は、カードＣが挿入された状態であることを検知する。このため、カードＣの挿入完了状態で、カード挿入検出スイッチ機構４０を構成する第１可動端子５０及び第２可動端子６０が開回路を形成する。従って、カードコネクタ１が実装された機器のバッテリーの消耗を極力小さくすることができる。

なお、カードＣの挿入時において、第１可動端子５０が幅方向外側に変位し、第１可動端子５０の当接部５２が第２可動端子６０の接触片部６２から離間する。このとき、第２可動端子の接触片部６２は、図１２（Ｃ）から図１２（Ａ）に示すように、第１可動端子５０のカム部５３に対してワイピングして下方に変位し、その後に第１可動端子５０から離間する。つまり、第２可動端子６０は、カードＣの挿入時において、第１可動端子５０が駆動することにより、カム部５３に対してワイピングした後に第１可動端子５０から離間する。これにより、第１可動端子５０及び第２可動端子６０が離間する際にワイピングを確実に行うことができる。

そして、カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されると、カードＣの裏面に設けられた各導電パッドが、各コンタクト２０の接触部２１に接触し、カードＣと回路基板との電気的接続がなされる。
また、カードＣがカード挿入空間１４内に挿入されるときには、図３に示すように、カードＣの裏面は第２可動端子６０の接触片部６２に接触しない。

一方、カードＣをカード挿入空間１４内から抜去するときには、カードＣを押圧する。すると、カードＣがイジェクト機構７０によって前方に移動する。これにより、図１２（Ｂ）に示すように、カードＣの湾曲部５２ａ及び当接部５２に対する当接状態が解除されて第１可動端子５０が元の状態に戻るよう駆動される。つまり、第１可動端子５０が矢印Ｙで示す幅方向内側に変位する。すると、第１可動端子５０のカム部５３が第２可動端子６０の接触片部６２の側縁に当接する。

そして、第１可動端子５０が元の状態に戻ろうとして更に矢印Ｙで示す幅方向内側に変位する。この際に、図１２（Ｃ）に示すように、第２可動端子６０の接触片部６２の側縁がカム部５３上をワイピングして上方に向けて変位する。第１可動端子５０のカム部５３は、接触アーム部５２の内側面に対して斜め下方に傾斜して内側に延びているからである。そして、第２可動端子６０の接触片部６２が第１可動端子５０の当接部５２に接触する。このとき、第１可動端子５０及び第２可動端子６０が閉回路を形成するから、検出回路は、カードＣが抜去された状態であることを検知する。

このように、カードコネクタ１において、カードＣの抜去時には、カードＣの当接部５２に対する当接状態が解除されて第１可動端子５０が元の状態に戻るよう駆動される。そして、第１可動端子５０のカム部５３が第２可動端子６０に当接するとともに、第２可動端子６０はカム部５３に対してワイピングした後に当接部５２に接触する。このため、第１可動端子５０及び第２可動端子６０が接触する際にワイピングを確実に行うことができる。これにより、第１可動端子５０及び第２可動端子６０の一方又は双方に付着している異物を除去でき、第１可動端子５０と第２可動端子６０との接触を確実に行うことができる。

なお、カードＣの抜去時において、第２可動端子６０の接触片部６２がカム部５３上をワイピングして上方に向けて変位するが、このとき、カードＣは接触片部６２よりも前方に位置する。このため、第２可動端子６０の接触片部６２はカードＣの裏面に接触しない。従って、カードＣの裏面に凹部等がある場合でも、第２可動端子６０の接触片部６２が凹部等に引っ掛かって第２可動端子６０が損傷することはない。

また、カードコネクタ１において、第１可動端子５０はハウジング１０の少なくとも一部を覆う金属製のシェル３０から延び、第２可動端子６０はカードＣが挿入されるハウジング１０に取り付けられている。これにより、カード挿入検出スイッチ機構４０を構成する第１可動端子５０及び第２可動端子６０を部品点数の少ない構成で設けることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、カード挿入検出スイッチ構造４０において、第１可動端子５０をシェル３０に設け、第２可動端子６０をハウジング１０に取り付ける必要は必ずしもない。

１カードコネクタ
１０ハウジング
３０シェル
４０カード挿入検出スイッチ機構
５０第１可動端子
５２当接部
５３カム部
６０第２可動端子
Ｃカード

Claims

カードが挿入及び抜去されると共に、互いに接触可能な金属製の第１可動端子及び金属製の第２可動端子からなるカード挿入検出スイッチ機構を有するカードコネクタであって、
前記第１可動端子は、前記カードの挿入時にカードが当接する当接部と、該当接部に対して傾斜するカム部とを備え、
前記カードの挿入時において、前記カードが前記当接部に当接することによって前記第１可動端子が駆動され、前記第１可動端子が前記第２可動端子から離間して前記第２可動端子との接触状態が解除され、
前記カードの抜去時において、前記カードの前記当接部に対する当接状態が解除されて前記第１可動端子が元の状態に戻り、前記カム部が前記第２可動端子に当接するとともに、前記第２可動端子は前記カム部に対してワイピングした後に前記当接部に接触するものであり、
前記第２可動端子は、前記カードの挿入時において、前記第１可動端子が駆動することにより、前記カム部に対してワイピングした後に前記第１可動端子から離間するものであり、
前記第１可動端子のカム部と前記第２可動端子との接触は、前記第１可動端子の打抜き面に前記第２可動端子の側縁が接触するものであり、
前記第１可動端子の変位の向きは、前記第２可動端子の変位の向きに対して平行な成分を有することなく前記第２可動端子の変位の向きと直交することを特徴とするカードコネクタ。
前記第１可動端子は前記カードが挿入されるハウジングの少なくとも一部を覆う金属製のシェルから延び、前記第２可動端子は前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１記載のカードコネクタ。