以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態におけるカード用コネクタにカードモジュールを挿入する直前の状態を示す斜視図、図2は本発明の実施の形態におけるカード用コネクタの斜視図であってシェルを取外した状態を示す図、図3は本発明の実施の形態における端子ユニットを示す斜視図、図4は本発明の実施の形態におけるカード用コネクタに取付けられた端子ユニットの動作を説明する図である。なお、図4において、(a)はカード用コネクタにカードモジュールが挿入されていない状態の上面図、(b)はカード用コネクタにカードモジュールが挿入されていない状態の断面図であって(a)におけるA−A矢視断面図、(c)はカード用コネクタにカードモジュールが挿入されている状態の上面図、(d)はカード用コネクタにカードモジュールが挿入されている状態の断面図であって(c)におけるB−B矢視断面図である。
図において、102は本実施の形態におけるカードモジュールであり、図示されない電子機器に取付けられたカード用コネクタ1に挿入される。つまり、カードモジュール102は、カード用コネクタ1を介して、電子機器に装着される。なお、該電子機器は、例えば、パーソナルコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、携帯電話機、通信モデム、PDA、デジタルカメラ、ビデオカメラ、音楽プレーヤ、ゲーム機、車両用ナビゲーション装置等であるが、いかなる種類の機器であってもよい。
前記カードモジュール102は、例えば、SIMカード、マイクロSIM(microSIM)カード、ナノSIM(nanoSIM)カード、MMC(R)、SD(R)カード、miniSD(R)カード、xDピクチャーカード(R)、メモリスティック(R)、メモリスティックDuo(R)、スマートメディア(R)、Trans−Flash(R)メモリカード等のメモリカード自体であってもよい。また、例えば、miniSD(R)カードを内部に収容したSD(R)カード型アダプタのように、カード用コネクタ1に挿入するのに適した形状及び寸法を備え、内部にメモリカードを収容したカード用アダプタであってもよい。さらに、カード用コネクタ1に挿入するのに適した形状及び寸法を備え、内部にメモリカードを収容したカード用トレイであってもよい。要するに、前記カードモジュール102は、カード用コネクタ1に挿入可能であって、該カード用コネクタ1を介して、電子機器と導通可能なものであれば、いかなる種類のモジュールであってもよい。
本実施の形態においては、説明の都合上、カードモジュール102が、図1に示されるようなカード101を収容したカード保持部材としてのカード用トレイ161である場合について説明する。また、前記カード101は、4FF(4th Form Factor)カード、いわゆる、ナノSIMカードであるものとして説明する。なお、カードの規格であるETSI TS 102 221 V11.00によると、ナノSIMカードの大きさは、前後長12.3〔mm〕、幅8.8〔mm〕、厚さ0.67〔mm〕と規定されている。
前記カード101は、図1に示されるように、全体的に略矩(く)形の板状の形状を有し、その下面に、端子部材である図示されない電極パッドが、複数、前端111fの両端と後端111rの両端とを結ぶ左右の側端111sに沿って並ぶように、例えば、3つずつ、2列に並ぶように配設されている。すなわち、電極パッドは、カード101の前後方向に延在する2本の列を成すように配列されている。なお、下面の反対側の面、すなわち、上面111bには、電極パッドが配設されていない。さらに、前端111fの左右両端と側端111sとを結合する角部の一方には、斜めに切欠かれた傾斜部としての切欠部111cが形成されている。
なお、本実施の形態において、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161及びカード101の各部の構成及び動作を説明するために使用される上、下、左、右、前、後等の方向を示す表現は、絶対的なものでなく相対的なものであり、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161、カード101又はそれらの部品が図に示される姿勢である場合に適切であるが、カード用コネクタ1、カードモジュール102、カード用トレイ161、カード101又はそれらの部品の姿勢が変化した場合には、姿勢の変化に応じて変更して解釈されるべきものである。
ここで、前記カード用トレイ161は、導電性の金属又は絶縁性の樹脂から成る一体的に形成された部材であって、カード101を収容するカード収容空間としての空間部166の四辺を囲繞(にょう)する略矩形の枠部材167を備える。そして、該枠部材167は、幅方向に延在する互いに平行な後枠部162及び前枠部165と、前後方向に延在し、後枠部162の両端と前枠部165の両端とを連結する左右一対の側枠部164とを含んでいる。なお、前記後枠部162の後面には、後板部163が一体的に形成されている。
前記空間部166は、カード用トレイ161をその上面から下面まで貫通する略矩形の空間であり、その四辺を後枠部162、前枠部165及び側枠部164によって画定される。そして、前記空間部166内に収容されたカード101の側面112(下面及び上面111bと直交する方向に延在し、下面及び上面111bを連結する面)は、後枠部162、前枠部165及び側枠部164の内側面と対向した状態で、前記枠部材167によって囲繞される。
また、前記前枠部165における一方の側枠部164と連結される角部、具体的には、前方右角部には、傾斜部167cが形成されている。該傾斜部167cは、カード姿勢規制部として機能し、図1に示されるように、カード101が正規の姿勢である場合には、カード用トレイ161内へのカード101の収容を許容するが、カード101が非正規の姿勢である場合には、カード用トレイ161内へのカード101の収容を許容しない、すなわち、空間部166内へカード101を収容することができないようにする。具体的には、前記傾斜部167cは、正規の姿勢で空間部166内に収容されたカード101の切欠部111cに近接して対向するように形成される。したがって、非正規の姿勢、例えば、前後逆さま、上下逆さま等の姿勢のカード101をカード用トレイ161の空間部166内に収容することができない。
前記後枠部162、側枠部164及び前枠部165は、上面が互いに面一であり、カード用トレイ161の厚さ方向の寸法が等しくなるように形成されている。そして、前記後枠部162及び左右の側枠部164の内側下端からは、図示されない庇状のカード支持部が空間部166の内側に向けて延出する。前記カード支持部は、空間部166内に収容されたカード101の下面の少なくとも一部、例えば、側端近傍等を支持する。なお、前記カード支持部の突出量は、わずかであって、カード101の下面に配設された電極パッドと干渉しないようになっている。つまり、前記空間部166は、カード用トレイ161の下面において、少なくともカード101の電極パッドと干渉しない程度の大きさに設定されている。
また、前面視において、左右の側枠部164は、前枠部165の両端において、該前枠部165よりも下方に突出する。つまり、カード用トレイ161は、前面視において、略ワ冠状の形状を備える。そして、該ワ冠状の形状は、カード用トレイ161が上下逆さまの姿勢でカード用コネクタ1に挿入されること、すなわち、誤挿入を防止する機能を発揮する。また、前枠部165の下面は、空間部166内に収容されて保持されたカード101の下面よりも上方に位置することが望ましい。これにより、カード用トレイ161がカード用コネクタ1に挿入される際に、前枠部165が端子ユニット50に接触することが防止される。
さらに、左右の側枠部164の外側面における前端寄り、すなわち、前枠部165寄りの部分には、カード用トレイ161がカード用コネクタ1内で保持されるための保持用凹部168が形成されている。
また、前記カード用トレイ161は、その上面から下面まで貫通する空間部166内にカード101を収容し、該カード101の側面112を囲繞し、下面及び上面111bのいずれをも覆わない構造を備えているので、厚さ方向の寸法を小さくすることができる。したがって、カード用コネクタ1を低背化することができる。また、金属から成るものである場合には、前後方向及び幅方向の寸法を小さくしても、十分な強度を維持することができる。したがって、カード用コネクタ1を小型化することができる。
本実施の形態において、カード用コネクタ1は、樹脂等の絶縁性材料によって一体的に成形され、前記カード用コネクタ1を収容するハウジング11と、導電性の金属から成る板材に打抜き、折曲げ等の加工を施すことによって一体的に成形され、ハウジング11の上側に取付けられたカバー部材としてのシェル61とを有する。該シェル61は、ハウジング11及びカード用コネクタ1に挿入されたカード用トレイ161の少なくとも一部の上方を覆うようになっている。そして、前記カード用コネクタ1は、概略、扁(へん)平な直方体形状を備え、前記電子機器に取付けられ、後方(図1における左下方)の挿入口18から、ハウジング11にカード用トレイ161が挿入される。具体的には、ハウジング11とシェル61との間に形成される挿入空間内にカード用トレイ161が挿入される。
図2に示されるように、ハウジング11は、略矩形の平板状部材である底壁部11b、及び、ハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向前方の端部、すなわち、前端部11fに沿って延在し、底壁部11bから立設する奥壁部11aを有する。なお、ハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向後方の端部は、後端部11rと称する。
ここで、底壁部11bは、接続端子としての端子ユニット50を収容する端子収容凹部16を備える。該端子収容凹部16は、底壁部11bを板厚方向に貫通する開口であり、ハウジング11の前後方向に延在する屈曲した列を成すように、千鳥状に並んで配設されている。図に示される例では、3つずつ、2列に屈曲して並ぶように配設されている。すなわち、端子収容凹部16、及び、各端子収容凹部16内に1つずつ保持される端子ユニット50は、ハウジング11の前後方向に延在する2本の列を成すように配列されている。
図3に示されるように、各端子ユニット50は、互いに別個の支持部材51と接触部材52とを備える。前記支持部材51は、少なくとも一部が底壁部11bに埋込まれて固定された金属等の導電性の材料から一体的に形成された板状部材である。本実施の形態において、前記底壁部11bは、支持部材51を保持する保持部材として機能する。
そして、前記支持部材51は、概略長方形の細長い平板状の支持本体部51aと、該支持本体部51aの長手方向両端に位置する一対の支持部51bと、前記支持本体部51aの長手方向中間における一方の側縁から支持本体部51aの短手方向、すなわち、幅方向に延出する接続部51cと、該接続部51cの先端に形成された基板接続部としてのソルダーテール部51dと、前記接続部51cの中間から支持本体部51aの長手方向に延出する一対の補助固定部51eとを含んでいる。なお、図3に示される例において、支持部51bは、支持本体部51aの他の部分よりも幅寸法が小さくなるように形成されているが、支持本体部51aの他の部分と同様の幅寸法を備えていてもよい。
前記支持部51bを含む支持本体部51aは、端子収容凹部16の長手方向の全範囲に亘(わた)って前記端子収容凹部16の底部を塞(ふさ)ぐように、その長手方向の寸法が設定される。また、前記支持本体部51aの幅寸法は、端子収容凹部16の底部全体を塞ぐ程度の大きさであってもよいが、前記底部の一部のみを塞ぐ程度の大きさであってもよい。さらに、前記補助固定部51eは、底壁部11bによって強固に固定されるための部分であり、その形状及び寸法は適宜変更することができ、不要であれば省略することもできる。また、ソルダーテール部51dは、一対の支持部51bのうちの1つの支持部51bを延出させ、該支持部51bの先端に形成してもよい。
一方、前記接触部材52は、支持部材51とは別個の部材であり、金属等の導電性の材料から一体的に形成された弾性を備える板状部材である。そして、前記接触部材52は、細長い帯状の接触本体部52aと、該接触本体部52aの長手方向両端に接続された一対の被支持部52cと、各被支持部52cから接触本体部52aの短手方向、すなわち、幅方向に延出する係合部52dとを含んでいる。なお、前記接触本体部52aは、側面視においてへ字状となるように、その長手方向中心に形成された上方に向けて突出する屈曲頂部を含み、該屈曲頂部で板厚方向に屈曲され、ばね部として機能する部分である。前記屈曲頂部は、カード101の電極パッドに接触する接触部52bとして機能する。なお、屈曲頂部である接触部52bは、側面視において、図4(b)に示されるように、緩やかに湾曲した曲線状の形状を備えることが望ましい。
前記接触部材52は、接触本体部52aがばね部としての機能を良好に発揮することができるように、例えば、支持部材51を構成する部材よりも薄く、剛性の高い金属板から成ることが望ましい。そして、前記接触本体部52aの両端の被支持部52cは、前記支持部材51によって固定されずに下方から支持される、すなわち、フローティングした状態で支持部材51によって下方から支持される。したがって、前記接触部材52は、両端が固定されずに下から支持された状態の両端単純支持梁のように弾性的に変形可能となり、屈曲頂部である接触部52bの上下方向への弾性的な変位量が大きくなっている。なお、接触部52bが上下方向に変位すると、被支持部52c同士の距離は伸縮する。
さらに、前記接触本体部52aは、平面視において、幅寸法が一定の長方形状の部材であってもよいが、図4(a)及び(c)に明確に示されるように、その長手方向中心、すなわち、接触部52bの位置で幅寸法が最大であり、長手方向両端に向うにつれて幅寸法が漸減するようなテーパ状の形状であることが望ましい。これにより、長さに沿って曲げ応力が一様な平等強さの梁に近似した性質を得ることができる。
前記端子収容凹部16は、接触部材52の接触本体部52aに対応する細長い帯状の中央凹部16aと、該中央凹部16aの長手方向両端に接続された一対の幅広凹部16bと、前記中央凹部16aと幅広凹部16bとの間に位置する幅の狭い絞り部16cとを含んでいる。なお、各絞り部16cの周囲は、端子収容凹部16の周囲を画定する底壁部11bの一部が突出する一対の保持係合部としての突出係合部15によって画定される。
そして、前記中央凹部16aは、幅寸法が接触部材52の接触本体部52aよりも大きくなるように形成され、これにより、前記接触本体部52aを収容することができる。また、前記中央凹部16aは、図2に示されるように、平面視における形状が幅寸法が一定の長方形状のものであってもよいが、図4(a)及び(c)に示されるように、平面視における形状が、その長手方向中心で幅寸法が最大であり、長手方向両端に向うにつれて幅寸法が漸減するようなテーパ状の形状であってもよい。
前記幅広凹部16bは、幅寸法が接触部材52の係合部52dよりも大きく、かつ、端子収容凹部16の長手方向に関する寸法も前記係合部52dよりも大きくなるように形成され、これにより、前記係合部52dを収容することができる。また、前記絞り部16cは、幅寸法が接触部材52の被支持部52cよりも大きいが、係合部52dよりも小さくなるように形成され、これにより、幅広凹部16b内に収容された係合部52dが長手方向中心に向けて変位して中央凹部16a内に移動することが防止される。
さらに、図4(b)及び(d)に示されるように、断面視において、前記突出係合部15は、前記絞り部16cから幅広凹部16bに向けて延出する庇部15aを含み、これにより、前記幅広凹部16b内には前記庇部15aに下方において、支持本体部51aとの間に、端子収容凹部16の長手方向中心に向けて凹入する凹入部16dが形成される。前記幅広凹部16b内に収容された係合部52dが凹入部16d内に位置する場合、前記係合部52dの上方への変位が防止されるので、これにより、接触部材52が端子収容凹部16から離脱することが防止され、その結果、前記接触部材52と支持部材51とが分離することが防止される。
ハウジング11とシェル61との間に形成される挿入空間内にカード用トレイ161が挿入される前の状態、すなわち、接触部材52に外力が付与されない初期状態において、接触部材52は、図4(b)に示されるように、接触本体部52aがへ字状となっていて、接触部52bが底壁部11bの上面よりも上方に位置するように突出している。なお、図2に示されるように、接触部材52は、その長手方向がハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向に一致するように配設されているので、接触本体部52aの上面は、接触部52bを中心として、カード用トレイ161の挿入方向の前後両側に向けて緩やかに下る連続した傾斜面となっている。したがって、カード用トレイ161の挿入時及び排出時に、カード用トレイ161及び/又はカード101の下面は、底壁部11bの上面よりも上方に突出する接触本体部52aに引掛ることがなく、スムーズに移動することができる。
また、初期状態において、被支持部52cは、支持部材51の支持部51bを含む支持本体部51aの上面に摺動可能に接触している。なお、支持部材51の支持本体部51aは、端子収容凹部16の底部を少なくともその長手方向の全範囲において、塞いでいる。また、長手方向両端の係合部52dが幅広凹部16b内において凹入部16d内に位置するので、接触部材52は、端子収容凹部16から離脱することがない。さらに、初期状態において、支持本体部51aから接触本体部52aまでの距離は、接触部52bで最大であり、接触本体部52aの長手方向両端に向うにつれて漸減する。
そして、ハウジング11とシェル61との間に形成される挿入空間内にカード用トレイ161が挿入された状態、すなわち、使用状態において、接触部材52は、図4(d)に示されるように、カード用トレイ161に収容されたカード101の下面の電極パッドによって接触部52bが下方に押下げられ、接触本体部52aが弾性的に変形している。その結果、被支持部52cは、支持部材51の支持本体部51aの上面に沿って長手方向外側に向けてスライドした状態となる。この状態において、係合部52dは、幅広凹部16b内において凹入部16dの外方に位置しているが、カード101によって接触部52bが下方に押下げられているので、接触部材52は、端子収容凹部16から離脱することがない。
また、使用状態において、被支持部52cは、その下面が長手方向の広範囲に亘って、支持部51bを含む支持本体部51aの上面に接触している。すなわち、被支持部52cは、支持本体部51aの上面に、面接触している。したがって、図3に示されるような被支持部52cの先端のみが支持部51bの上面に接触した状態と比較して、被支持部52cと、支持本体部51aの上面との間の接触抵抗が低くく、かつ、カード101の下面の電極パッドによって被支持部52cが支持本体部51aの上面に押付けられているので、接触部材52と支持部材51との間の導通状態は良好となる。また、接触本体部52aが発揮するばね力によって接触部52bがカード101の下面の電極パッドに押付けられているので、接触部材52とカード101の下面の電極パッドとの間の導通状態も良好となる。
なお、前述のように、カード101の電極パッドは、左右の側端111sに沿って、3つずつ、2列に並ぶように配設されているところ、端子収容凹部16は、ハウジング11の前後方向に、3つずつ、2列に屈曲して並ぶように配設されている。したがって、前記電極パッドと接触する接触部52bは、各列において千鳥状に配列され、電極パッドの幅方向(カード101の前端111f及び後端111rの長手方向)に関して、相互にずれて配設されているが、該ずれの大きさは、前記電極パッドの幅方向の寸法と比較して、小さいので、各接触部52bは、対応する電極パッドと確実に接触する。
前記端子ユニット50は、接触部材52の接触部52bが、カード用コネクタ1内に保持されたカード用トレイ161内のカード101の電極パッドの各々に接触するように、配設されている。したがって、端子ユニット50の数及び配置の形態は、カード101の電極パッドの数及び配置の形態に適合するように、適宜変更される。
また、底壁部11bには、該底壁部11bを板厚方向に貫通するソルダーテール用開口11dが形成されている。そして、該ソルダーテール用開口11dには、すべての端子ユニット50の基板接続部としてのソルダーテール部51dが露出している。該ソルダーテール部51dの各々は、底壁部11bに埋込まれ接続部51cを介して、各端子ユニット50の支持部材51の支持本体部51aに接続されている。そして、ソルダーテール部51dは、前記電子機器における配線基板等に形成された信号線、コンタクトパッド、端子等、すなわち、相手側端子部材に、はんだ付等によって電気的に接続される。
そして、ハウジング11は、側縁に沿って前後方向に延在する一対の側壁部11eを有し、一方の側壁部11eの内側には、トレイ排出ロッド収容部11gが形成されている。該トレイ排出ロッド収容部11gには、カード用コネクタ1内に挿入されたカード用トレイ161を排出するための排出機構における排出操作部材としてのプッシュロッド22が前後方向にスライド可能に取付けられている。これにより、前記プッシュロッド22は、一方の側壁部11eに沿って前後方向にスライドすることができる。
前記プッシュロッド22は、概略直線的な棒状又は帯板状の部材であるが、ハウジング11から突出した後端部には、屈曲した操作部22aが一体的に接続されている。該操作部22aは、カード用コネクタ1のユーザが手指等によって、又は、ピン、針、棒等の補助部材を介して操作する際に、操作が容易となるような形状を備える。
また、前記プッシュロッド22の前端部には、イジェクトレバー21の力点部21bと係合する係合部22bが形成されている。前記イジェクトレバー21は、奥壁部11aの近傍に配設されたレバー状の部材であってトレイ排出機構におけるトレイ排出梃子(てこ)部材として機能する。そのため、イジェクトレバー21は、支点部21cにおいて枢動可能に底壁部11bに取付けられている。そして、イジェクトレバー21における前記支点部21cを挟んで力点部21bと反対側の端部は、カード用コネクタ1内に挿入されたカード用トレイ161に当接して、該カード用トレイ161に排出方向の力を付与する作用点部21aとして機能する。
さらに、前記トレイ排出ロッド収容部11g内には、カード用コネクタ1内に挿入されたカード用トレイ161を保持する保持ばね部としての保持部材85が収容されている。また、前記トレイ排出ロッド収容部11gと反対側の側壁部11eの内側にも、同様の保持部材85が収容されている。これらの保持部材85の各々は、金属板等から成るばね性を備える帯板状の部材であり、その基端がハウジング11に固定され、その先端、すなわち、自由端がハウジング11の幅方向に弾性的に変位可能なカンチレバー状の部材である。そして、前記保持部材85は、その自由端が前端部11fを向き、かつ、前記自由端が基端よりもハウジング11の幅方向内側に位置するような姿勢で配設されるとともに、前記自由端の近傍に、ハウジング11の幅方向内側を向いて膨出する保持用凸部85aが形成されている。該保持用凸部85aは、カード用トレイ161の側枠部164に形成された保持用凹部168と係合する。
前記シェル61は、概略矩形の天板部62と、該天板部62の側縁から立設する側板部63とを有する。該側板部63には、複数の掛止開口63aが形成され、シェル61をハウジング11の上側に取付けると、該ハウジング11の側壁部11eの外側面に形成された掛止突起13に前記掛止開口63aが掛止され、これにより、シェル61がハウジング11に固定される。また、前記側板部63の下端の任意の箇所には、側板部63から立設しシェル61の幅方向外側に向けて延出する基板接続部としてのソルダーテール部64が形成されている。該ソルダーテール部64は、前記電子機器における配線基板等の表面に形成された固定用パッド等に、はんだ付等によって固定される。そして、前記固定用パッド等の少なくとも一つが、配線基板等が備える接地ラインに接続されているので、前記シェル61は接地される。なお、該シェル61におけるカード用トレイ161の挿入方向前方及び後方の端部は、前端部61f及び後端部61rと称する。
また、カード用コネクタ1は、該カード用コネクタ1に挿入されたカード用トレイ161を検出する検出スイッチの端子を有する。具体的には、前記ハウジング11の前端部11fの近傍には、カード用トレイ161がカード用コネクタ1の所定位置(カード用トレイ161が保持部材85によって保持されるとともに、カード用トレイ161にカード101が収容されている場合に各電極パッドが対応する端子ユニットの50の接触部52bと確実に接触する位置)にまで挿入されたことを検出する検出スイッチとしてのトレイ検出スイッチの端子が配設されている。前記トレイ検出スイッチは、前端部11f及びその近傍に取付けられたカンチレバー状の端子としての第1接点部材57と、底壁部11bに形成されたスイッチ保持凹部11jに保持された端子としての第2接点部材58とによって形成される。前記スイッチ保持凹部11jは、底壁部11bを板厚方向に貫通する開口である。
そして、カード用トレイ161が挿入されていない状態においては、図2に示されるように、第1接点部材57が第2接点部材58と接触しており、つまり、端子同士が接触しており、カード検出スイッチは導通状態、すなわち、オン(ON)になっている。しかし、カード用トレイ161がカード用コネクタ1に挿入されて所定位置に到達すると、カード用トレイ161の前枠部165によって第1接点部材57が前端部11fの方向に向けて押されて変位し、第1接点部材57が第2接点部材58から離れる。これにより、第1接点部材57と第2接点部材58とが非接触となり、つまり、端子同士が非接触となり、カード検出スイッチは非導通状態、すなわち、オフ(OFF)になるので、カード用トレイ161がカード用コネクタ1の所定位置に到達したことが検出される。
また、ハウジング11は、底壁部11bの左右両側から幅方向外側に向けて延出するフランジ部11hを備える。該フランジ部11hは、底壁部11bよりも薄肉の板部材であって、その下面が底壁部11bの下面と面一となるように形成されている。したがって、フランジ部11hの上面は、底壁部11bの上面よりも下方に位置し、その結果、ハウジング11の後端部11rとシェル61の後端部61rとの間に形成される挿入口18の形状は、幅方向全体に厚さが一定な細長い直方体状でなく、両端において下側へ突出する略ワ冠状となっている。
前述のように、カード用トレイ161の前枠部165が、前面視において、略ワ冠状の形状を備え、両端において突出部を備えているのであるから、前記挿入口18は、前記前枠部165と協働して、カード用トレイ161が上下逆さまの姿勢でカード用コネクタ1に挿入されること、すなわち、誤挿入を防止する機能を発揮する。
また、前記挿入口18の突出部以外の部分の厚さ方向の寸法は、カード用トレイ161における後板部163の厚さ方向の寸法よりも小さく形成されている。さらに、前記挿入口18の幅方向の寸法は、カード用トレイ161における後板部163の幅方向の寸法よりも小さく形成されている。したがって、前記挿入口18は、前記後板部163と協働して、カード用トレイ161が前後逆さまの姿勢でカード用コネクタ1に挿入されること、すなわち、誤挿入を防止する機能を発揮する。
次に、前記構成の端子ユニット50を組立てる方法について説明する。
図5は本発明の実施の形態における端子ユニットを組立てる方法を説明する第1の図、図6は本発明の実施の形態における端子ユニットを組立てる方法を説明する第2の図である。なお、図5及び6において、(a)〜(e)は端子ユニットを組立てる各工程を説明する図であって、(a)〜(e)において添え字1は上面図を意味し、添え字2は上面図における矢視断面図を意味する。
端子ユニット50は、前述のように、支持部材51と、接触部材52とを備える。前記支持部材51と接触部材52とは、互いに独立した別個の部材であるが、両者ともに、例えば、導電性の金属板に打抜き加工、曲げ加工等の加工を施して製作される。なお、接触部材52の方が支持部材51よりも、厚さの薄い板材から成ることが望ましい。
続いて、支持部材51は、いわゆるインサート成形乃至オーバーモールド成形と称する成形方法によって、ハウジング11と一体的に形成され、底壁部11bに埋込まれて保持される。すなわち、ハウジング11は、支持部材51をあらかじめ内部にセットした金型のキャビティ内に絶縁性材料を充填(てん)することによって成形され、支持部材51は、少なくともその一部、例えば、接続部51c及び補助固定部51eが、底壁部11bを構成する絶縁性材料によって覆われることにより、底壁部11bに埋込まれて保持される。これにより、端子収容凹部16の底部は、図5(a2)に示されるように、少なくとも長手方向の全範囲に亘って、前記支持部材51の支持部51bを含む支持本体部51aによって塞がれる。
続いて、接触部材52は、図示されない把持具によって把持され、図5(a1)及び(a2)に示されるような姿勢で、対応する支持部材51によって底部が塞がれている端子収容凹部16の上に位置決めされる。具体的には、平面視において、接触部材52の長手方向の軸線は、支持部材51の長手方向の軸線と同軸線上に位置するが、接触部材52の長手方向の中心は、支持部材51の長手方向の中心から外れ、一端寄り(図における左端寄り)に位置し、一方(図における左方)の係合部52dの中心が対応する幅広凹部16bの中心の真上に位置するように、位置決めされる。
続いて、接触部材52は、前記把持具によって把持された状態で、図5(b1)及び(b2)に示されるような姿勢にされる。具体的には、接触部材52の長手方向一端(図における左端)を下降させ、前記一方(図における左方)の係合部52dを対応する幅広凹部16b内に進入させ、被支持部52cの先端を幅広凹部16bの底部を塞ぐ支持部材51の支持本体部51aに接触させる。この場合、他方(図における右方)の係合部52dは、該係合部52dよりも幅の狭い絞り部16c上に位置するので、ハウジング11の突出係合部15と干渉し、下降することができない。
続いて、接触部材52は、前記把持具によって把持された状態で、図5(c1)及び(c2)に示されるような姿勢にされる。具体的には、図5(b1)及び(b2)に示されるような姿勢のままで、接触部材52の長手方向他端(図における右端)に向けて水平に移動させ、幅広凹部16b内に位置する一方(図における左方)の係合部52dを当該幅広凹部16bの凹入部16d内に進入させ、突出係合部15に当接させる。前記一方の係合部52dが凹入部16d内において突出係合部15に当接すると、接触部材52は、それ以上の長手方向他端に向けて移動不能となる。この場合、前記他方の係合部52dは、依然として、その一部が狭い絞り部16c上に位置するので、ハウジング11の突出係合部15と干渉し、下降することができない。
続いて、前記把持具又は他の治具によって接触部52bに下方向への押圧力が付与されて該接触部52bが下方に押下げられると、接触本体部52aが弾性的に変形し、接触部材52は押潰(つぶ)された形状となる。これにより、図6(d1)及び(d2)に示されるように、長手方向両端の係合部52d同士の間隔が広げられ、前記他方の係合部52dは、接触部材52の長手方向他端に向けて更に水平に移動して他方の幅広凹部16bの真上に到達し、下降して該幅広凹部16b内に進入する。
続いて、接触部52bに付与された下方向への押圧力が解除されると、接触本体部52aのばね力によって、接触部材52は元の形状に復元する。これにより、図6(e1)及び(e2)に示されるように、長手方向両端の係合部52d同士の間隔が収縮し、前記他方の係合部52dは、接触部材52の長手方向一端(図における左端)に向けて水平に移動し、幅広凹部16bの凹入部16d内に進入して、突出係合部15と係合する。この際、前記一方の係合部52dは、突出係合部15に既に当接しているので、接触部材52の長手方向他端に向けて移動不能となっている。
これにより、端子ユニット50の組立が完了し、長手方向両端の係合部52dが凹入部16d内に位置し、接触部材52が端子収容凹部16から離脱することが防止される。
次に、前記構成のカード用コネクタ1の動作について説明する。まず、カード用トレイ161を挿入する場合の動作について説明する。
まず、ユーザは、手指等によって、カードモジュール102としてのカード101が収容されたカード用トレイ161をカード用コネクタ1の後方の挿入口18からハウジング11とシェル61との間に形成されるカード挿入空間内に挿入する。
ここで、カード用トレイ161は、図1に示されるように、その上面が上を向き、すなわち、シェル61の天板部62と向合い、前枠部165がカード用コネクタ1の前端部の方を向くような姿勢、すなわち、正規姿勢で挿入される。また、カード用トレイ161内に収容されているカード101は、電極パッドが配設されている下面が開放された状態で下を向き、端子ユニット50が配設されているハウジング11の底壁部11bと向合い、前端111fがカード用コネクタ1の前端部の方を向くような姿勢となっている。
そして、カード用トレイ161が挿入口18からハウジング11とシェル61との間に形成されるカード挿入空間内に挿入されると、前枠部165及び後枠部162の下面並びに空間部166内に収容されたカード101の下面よりも下方に突出している側枠部164が、ハウジング11における底壁部11bの左右両側に形成された凹部にガイドされてカード挿入空間内を進行する。つまり、下方に突出している側枠部164の下面が、底壁部11bの上面よりも下方に位置する左右両側のフランジ部11hの上面に対向した状態で、カード用トレイ161はカード挿入空間内を進行する。
ここで、各端子ユニット50の接触部材52は、その長手方向がハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向に一致するように配設されているので、接触本体部52aの上面は、接触部52bを中心として、カード用トレイ161の挿入方向の前後両側に向けて緩やかに下る連続した傾斜面となっている。したがって、カード用トレイ161がカード挿入空間内を進行する際に、前枠部165の下面、カード101の下面等が底壁部11bの上面から上方に突出する接触本体部52aに接触しても、該接触本体部52aに引掛ることがないので、カード用トレイ161は、スムーズに進行することができる。また、接触部材52が損傷を受けたり、破損したりすることがない。同様に、前枠部165の下面、カード101の下面等が損傷を受けたり、破損したりすることもない。
ところで、電子機器にカード用コネクタ1以外のカード用コネクタが実装されているような場合には、ユーザが前記カード用コネクタ1を使用しないこともあり得る。そして、このようなときに、ユーザは、カード101を収容していないカード用トレイ161、すなわち、空のカード用トレイ161をカード用コネクタ1に挿入した状態で保管することが考えられる。このように、カード101を収容していないカード用トレイ161が挿入された場合にも、接触本体部52aの上面が緩やかな傾斜面となっているので、前枠部165の下面が接触本体部52aに引掛ることがない。したがって、接触部材52が損傷を受けたり、破損したりすることがなく、前枠部165の下面等が損傷を受けたり、破損したりすることもない。
続いて、ユーザがカード用トレイ161をプッシュして更に押込み、カード用トレイ161がカード用コネクタ1の所定位置に到達すると、左右の保持部材85が備える保持用凸部85aがカード用トレイ161の側枠部164に形成された保持用凹部168内に進入して係合する。これにより、カード用トレイ161は、カード用コネクタ1内における所定位置にロックされた状態で保持される。このとき、前枠部165に押され、第1接点部材57が前端部11fの方向に向けて変位し、第1接点部材57が第2接点部材58から離れるので、カード検出スイッチがオフになり、カード用トレイ161がカード用コネクタ1の所定位置に到達したことが検出される。
また、カード用トレイ161がカード用コネクタ1の所定位置にまで前進することにより、イジェクトレバー21の作用点部21aが、前枠部165に押されて前端部11fの方向に向けて変位するので、イジェクトレバー21の力点部21bは、後端部11rの方向に向けて変位する。そのため、前記力点部21bと係合する係合部22bを備えるプッシュロッド22は、後端部11rの方向にスライドし、操作部22aのハウジング11からの突出量が、図1及び2に示されるような初期状態よりも大きくなる。
そして、カード101がカード用トレイ161内に収容されている場合、各端子ユニット50の接触部材52の接触部52bがカード101の対応する電極パッドと接触して導通するので、カード用コネクタ1が実装された電子機器の演算手段等との間でデータの送受信を行うことができる状態となる。
次に、カードモジュール102をカード用コネクタ1から排出させる動作について説明する。
まず、ユーザが手指等によって、又は、ピン、針、棒等の補助部材を介してプッシュロッド22の操作部22aをプッシュして押込むと、プッシュロッド22の係合部22bと係合するイジェクトレバー21の力点部21bは、前端部11fの方向に向けて変位する。そのため、イジェクトレバー21の作用点部21aに前枠部165が押されて、カード用トレイ161は、所定位置から後端部11rの方向に向けて変位する。この際、ユーザの手指等が発揮する力は、十分に大きいと考えられるので、ユーザがプッシュロッド22の操作部22aをプッシュして押込むと、保持部材85の保持用凸部85aとカード用トレイ161の側枠部164の保持用凹部168との係合が解除されてロックが解除され、カード用トレイ161は、所定位置から後端部11rの方向に向けて変位する。
また、各端子ユニット50の接触部材52は、その長手方向がハウジング11におけるカード用トレイ161の挿入方向に一致するように配設されているので、接触本体部52aの上面は、接触部52bを中心として、カード用トレイ161の挿入方向の前後両側に向けて緩やかに下る連続した傾斜面となっている。したがって、カード用トレイ161がカード挿入空間内を後端部11rの方向に向けて移動する際にも、前枠部165の下面、カード101の下面等が底壁部11bの上面から上方に突出する接触本体部52aに引掛ることがないので、カード用トレイ161は、スムーズに移動することができる。また、カード用トレイ161にカード101が収容されていない場合にも、同様に、前枠部165の下面が接触本体部52aに引掛ることがない。これにより、接触部材52が損傷を受けたり、破損したりすることがなく、前枠部165の下面、カード101の下面等が損傷を受けたり、破損したりすることもない。
そして、ユーザがプッシュロッド22をその最も前進可能な位置にまで押込むと、イジェクトレバー21の作用点部21aは、図2に示されるような位置にまで変位する。このとき、カード用トレイ161の後板部163は、カード用コネクタ1の挿入口18から十分に大きく突出している。したがって、ユーザは、手指等によって後板部163を把持することにより、カード用トレイ161をカード用コネクタ1から引出して排出させることができる。
このように、本実施の形態において、端子ユニット50は、細長い平板状の支持本体部51aを含む支持部材51と、弾性を有する細長い板状の接触本体部52aと、接触本体部52aの長手方向中心に形成された接触部52bと、接触本体部52aの長手方向両端に接続された一対の被支持部52cとを含む接触部材52とを備え、支持部材51と接触部材52とは互いに別個の部材であり、一対の被支持部52cは支持本体部51aによって固定されずに下方から支持され、接触部52bは上方に向けて突出する。
これにより、接触部材52は、両端が固定されずに下方から支持された状態の両端単純支持梁状の弾性変形可能な板ばねとして機能し、端子ユニット50の全長を短くするとともに、接触部52bの上下方向の弾性的な変位量を大きくすることができ、相手方端子であるカード101の電極パッドとの接触状態を確実に維持することができる。
また、一対の被支持部52cは支持本体部51a上を摺動可能である。したがって、接触部52bが上下方向に弾性的に変位し、接触本体部52aが弾性的に変形しても、接触部材52と支持部材51との導通状態が確実に維持される。
さらに、接触本体部52aは、長手方向中心で幅寸法が最大であり、長手方向両端に向うにつれて幅寸法が漸減する。これにより、接触本体部52aが弾性的に変形する際に、長さに沿って曲げ応力が一様となるので、接触本体部52aの破損が防止される。
さらに、支持本体部51aから接触本体部52aまでの距離は、接触部52bで最大であり、接触本体部52aの長手方向両端に向うにつれて漸減する。したがって、接触本体部52aの上面は、接触部52bを中心として、両端の被支持部52cに向けて緩やかに下る連続した傾斜面となるので、カード用トレイ161の挿入時及び排出時に、カード用トレイ161及び/又はカード101の下面は、接触本体部52aに引掛ることがなく、スムーズに移動することができる。
さらに、接触部52bは弾性的に上下方向に変位可能であり、被支持部52c同士の距離は、接触部52bが上下方向に変位すると伸縮する。これにより、接触部材52は、接触本体部52aの上面が、接触部52bを中心として、両端の被支持部52cに向けて緩やかに下る連続した傾斜面となった状態を維持しつつ、両端が固定されずに下方から支持された状態の両端単純支持梁として機能することができる。
さらに、接触部材52は、各被支持部52cから接触本体部52aの幅方向に延出する係合部52dを含み、係合部52dは、支持部材51を保持する底壁部11bに形成された突出係合部15と係合可能である。そして、突出係合部15は支持本体部51aの長手方向両端に向けて延出する庇部15aを含み、接触部材52に外力が付与されない状態において、係合部52dは庇部15aと支持本体部51aとの間の凹入部16d内に位置し、これにより、接触部材52と支持部材51とが分離することが防止される。
また、本実施の形態において、カード用コネクタ1は、一面に電極パッドを備えるカードモジュール102が挿入される。そして、カード用コネクタ1は、カードモジュール102の電極パッドと接触する端子ユニット50が配設された底壁部11bを含むハウジング11を備える。また、端子ユニット50の接触本体部52aは、カードモジュール102の挿入及び排出方向に延在する。
これにより、カード用トレイ161の挿入時及び排出時に、カード用トレイ161及び/又はカード101の下面は、接触本体部52aに引掛ることがなく、スムーズに移動することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。