JPWO2006093294A1 - カードコネクタ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

カードコネクタは、コネクタ本体を電子機器内に固定し、トレイをコネクタ本体に対して長手方向にスライドするように設ける。トレイは、その全体がコネクタ本体内に進出した進出位置と、その一部がコネクタ本体から引き出された引出位置との間で移動可能とする。そして、トレイにチルト爪を設け、コネクタ本体にこのチルト爪を長手方向に案内するスライド溝及び引出位置において上方に案内するチルト溝を形成し、トレイが引出位置にあるときに、トレイが、トレイのカード搭載面とコネクタ本体の上板部との間隔が大きくなるように傾斜するようにする。これにより、電子機器に大きな開口部を必要とせず、着脱に際してカードに過剰な負荷がかからず、小型化及び薄型化が可能であるカードコネクタが得られる。

Description

本発明は、電子機器に組み込まれ、この電子機器に対して電子的な情報を入力及び／又は出力するカードを装着するカードコネクタ及びそれを備えた電子機器に関する。

従来より、移動体通信機等の電子機器にＩＣカードを装着して、このＩＣカードと電子機器との間で情報のやりとりを行う技術が開発されている。特に、近時、契約者情報を記録したＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードを移動体通信機に挿入することにより、複数の通信機を同じ契約者扱いで使用したり、１台の通信機を複数の契約者が自分専用の通信機として機能させたりする技術が開発されている。

このようなカードは、利用者が容易に電子機器に着脱可能であることが必要である。このため、電子機器には、カードが着脱可能であり、カードが装着されたときにはカードを確実に保持し、更に電子機器の内部回路との間で電気的接続を確保するカードコネクタが設けられている。カードコネクタには、カードの着脱が容易であると共に、電気信号の接点が衝撃に強いことが要求される。カードに情報を書き込んだり、カードから情報を読み込んだりしている状態で、電子機器に外部から衝撃等の負荷が印加されたときに、カードがカードコネクタから外れてしまったり、カードコネクタから外れないまでも電気的接続が取れなくなったりすると、カードに情報が誤って記録されたり、情報が消去されたりする可能性がある。

従来、移動体通信機に組み込まれるＳＩＭカードのコネクタには、カードをカードコネクタの端子とカードの端子との間の接触面に垂直な方向に移動させて着脱する垂直接点タイプ（例えば、特許文献１及び２参照）と、カードを前記接触面に平行な方向にスライドさせて着脱する挿入タイプとがある。挿入タイプには、トレイを使わずにカードを直接装着するタイプ（例えば、特許文献３参照）と、専用のトレイを引き出してこのトレイにカードを搭載してトレイを挿入するタイプ（例えば、特許文献４参照）がある。

特許第３１２１７４７号公報 特開２００１−２４４００４号公報 特開２００３−１７１８３号公報 特開２００４−７９４９４号公報

しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。例えば特許文献１及び２に記載されているような垂直接点タイプのカードコネクタにおいては、このカードコネクタを搭載する電子機器の筐体にカードの外形よりも大きな開口部を設ける必要がある。この結果、電子機器のデザインの自由度が損なわれる。特に、小型化が進んでいる移動体通信機においては、筐体の全表面に占める前記開口部の割合が大きいため、デザインの自由度が大きく損なわれる。なお、特許文献２には、２次電池の裏側にカードを収納する技術が開示されているが、この場合は２次電池を外さないとカードを外すことができず、利用者の利便性を阻害する。また、２次電池の裏側にカードを収納する場合でも、やはり電子機器の設計の自由度が制約されてしまう。

また、例えば特許文献３に記載されているようなトレイを使用しない挿入タイプのコネクタにおいては、カード自体には挿抜のための機構、例えば突起又は溝等が設けられていないため、カードを挿抜する機構、カードを保持する機構、落下等の衝撃からカードを保護する機構が、カードコネクタの内部に必要となる。例えば特許文献３に記載されたカードコネクタは、コネクタ内部に極めて複雑な機構を備えている。この結果、移動体通信機に本来要求される小型化、薄型化を阻害してしまう。

更に、このような挿入タイプのカードコネクタにおいては、カードの保持及び電気的接続を確実に実現するために、カード挿入部の内形寸法をカードの外形寸法と略等しくする必要がある。このため、カードをコネクタに挿入する際に、カードがスムーズに挿入されずにカードに座屈荷重が加わったり、操作性が悪いために、カードをコネクタから抜き取る際に、カードに無理な力を加えたりすることがあり、カードに負荷をかけてしまうことがある。

更にまた、例えば特許文献４に記載されているような専用のトレイを備えたカードコネクタにおいては、トレイの引き出し部にカードを搭載した上でトレイをスライドさせて装着するため、トレイの引き出し部をカードの外形よりも大きくする必要がある。このため、このトレイを収納するカードコネクタもカードの外形よりもかなり大きなものとなり、電子機器の小型化、薄型化を阻害する。特に、小型化、薄型化が強く要求されている移動体通信機においては、この問題は深刻である。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、電子機器に大きな開口部を必要とせず、着脱に際してカードに過剰な負荷がかからず、小型化及び薄型化が可能であるカードコネクタ及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明に係るカードコネクタは、電子機器に搭載され、この電子機器に対して電子的な情報を入力及び／又は出力するカードを前記電子機器に着脱するカードコネクタにおいて、前記電子機器内に固定されたコネクタ本体と、前記コネクタ本体に対してその一部が前記コネクタ本体から引き出された引出位置と前記コネクタ本体内に進出した進出位置との間を移動可能に設けられたトレイと、前記トレイが前記引出位置にあるときに前記トレイのカード搭載面と前記コネクタ本体との間の間隔が大きくなるように前記トレイの移動方向に対して前記トレイを傾斜させる傾斜手段と、を有することを特徴とする。

本発明においては、カードをトレイに搭載してコネクタ本体に挿入するため、電子機器に大きな開口部を必要とせず、また、小型化及び薄型化が可能である。また、傾斜手段が、トレイが引出位置にあるときに、トレイのカード搭載面とコネクタ本体との間の間隔が大きくなるようにトレイの移動方向に対してトレイを傾斜させるため、カードに無理な力を加えることなく、挿抜を行うことができる。更に、カードの挿抜時においてトレイを引き出す長さを小さく抑えることができ、カードコネクタを小型化することができる。更にまた、挿抜時に印加する力はカード自体ではなくトレイに加わるため、カードを破損する危険性が小さい。

また、前記傾斜手段は、前記トレイに設けられ前記トレイの移動方向に交差する方向に延出した爪と、前記コネクタ本体に形成され前記トレイが前記引出位置にあるときに前記爪が嵌合し前記爪を前記カード搭載面に垂直な方向に案内することによって前記トレイを傾斜させるチルト溝と、を有することが好ましい。これにより、単純な構成により、トレイが引出位置にあるときに、トレイを傾斜させることができる。

更に、前記コネクタ本体に、前記トレイの移動方向に延び、その前記引出位置側の先端が前記チルト溝に連通し、前記トレイが前記進出位置と前記引出位置との間を移動するときに、前記爪がその内部に勘合しながら移動することによって前記トレイを案内するスライド溝が形成されていることが好ましい。これにより、トレイが引出位置にあるときに爪がチルト溝において固定され、カードをトレイに搭載するときに、トレイが動いてしまうことがなく、操作性が高い。また、トレイがコネクタ本体から分離することがない。

更にまた、前記コネクタ本体は、前記トレイの下方に配置された第１の底板部と、この第１の底板部における前記トレイの移動方向に延びる両端縁から上方に向かって夫々起立した１対の第１の側板部と、この第１の側板部の上端部から内側に延出した上板部と、を有し、前記トレイは、その上面が前記カード搭載面となる第２の底板部と、この第２の底板部における前記トレイの移動方向に延びる両端縁から上方に向かって夫々起立した１対の第２の側板部と、を有し、前記チルト溝は前記第１の側板部から前記上板部に渡って形成され前記爪を前記第１の底板部から遠ざかる方向に案内するものであり、前記爪は前記第２の側板部に形成されており、前記第１の側板部及び前記上板部が前記第１の底板部よりも前記引出位置側に延出しており、前記第１の底板部における前記引出位置側の端縁が前記チルト溝よりも前記引出位置側に配置されていてもよい。そして、このとき、前記トレイは、このトレイが前記引出位置にあるときに前記トレイにおける前記爪が配置されている部分を前記第１の底板部から遠ざかる方向に向けて付勢する弾性部材を有することが好ましい。これにより、トレイが引出位置にあるときにトレイを確実に傾斜させることができる。

更にまた、前記コネクタ本体にロック溝が形成されており、前記トレイにこのトレイが前記進出位置にあるときに前記ロック溝に嵌合するロック爪が設けられていることが好ましい。これにより、カードの保持、電気的接続の確保、カードの保護を確実に行うことができる。

更にまた、前記コネクタ本体は、前記カードの端子を前記内部回路に接続する複数の接点端子と、この複数の接点端子が埋設され前記複数の接点端子を相互に絶縁する絶縁板と、を有し、前記トレイにおける前記カードの端子に相当する位置に切込が形成されていてもよい。

又は、本発明に係るカードコネクタは前記電子機器内に固定された接点部品を有し、この接点部品は、前記カードの端子を前記内部回路に接続する複数の接点端子と、この複数の接点端子が埋設され前記複数の接点端子を相互に絶縁する絶縁板と、を有し、前記トレイにおける前記カードの端子に相当する位置に切込が形成されていてもよい。これにより、コネクタ本体と接点部品とを別部品として製造することができ、接点部品を汎用的に設計すると共に、コネクタ本体をこのカードコネクタが搭載される電子機器の仕様に合わせて、個別に設計することができる。

また、前記コネクタ本体が、前記トレイの下方に配置される第１の底板部を有し、前記トレイが、その上面が前記カード搭載面となる第２の底板部を有し、前記第１及び第２の底板部の合計の厚さが、前記接点端子の高さと等しいことが好ましい。これにより、カードコネクタの薄型化を図ることができる。

本発明に係る電子機器は、前記カードコネクタを有することを特徴とする。また、本発明に係る電子機器は移動体通信機であってもよく、前記カードがＳＩＭカードであってもよい。

本発明によれば、トレイが引出位置にあるときに、トレイのカード搭載面とコネクタ本体との間の間隔が大きくなるようにトレイを傾斜させることにより、電子機器に大きな開口部を必要とせず、着脱に際してカードに過剰な負荷がかからず、小型化及び薄型化が可能であるカードコネクタを得ることができる。

本発明の第１の実施形態に係るカードコネクタを示す斜視図である。 このカードコネクタのコネクタ本体を示す斜視図である。 このカードコネクタのトレイを示す斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタにおいてトレイを引き出した状態を示す側面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、本実施形態に係るカードコネクタにおいてカードを装着する動作をその工程順に示す斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るカードコネクタにおいてカードを装着する動作をその工程順に示す斜視図であり、図５（ｃ）の次の工程を示す。 本実施形態に係るカードコネクタにおいてカードを装着した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るカードコネクタを示す斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタを示す分解斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタのコネクタ本体を下方から見た斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係るカードコネクタのトレイを示す斜視図である。 本実施形態に係るカードコネクタにおけるトレイが引き出された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１；カードコネクタ
２；ＳＩＭカード
１００；コネクタ本体
１００ａ；底板部
１００ｂ；側板部
１００ｃ；上板部
１０１；切欠
１０２；チルトばね用切欠
１０３；固定部分
１０４；絶縁性樹脂板
１０５；接点端子
１０６；スライド溝
１０７；チルト溝
１０８；固定部分
１０９；ロック溝
１１０；ストッパ
１１１；ガイド
１２１；チルト爪
２００；トレイ
２００ａ；底板部
２００ｂ；側板部
２０１；接点用切欠
２０２；カード受け
２０３；チルトばね
２０４；切欠
２０５；切込
２０６；カード受け
２０７；スライド爪
２０８；チルト切欠
２０９；ロックヒンジ
２１０；ロック爪
２１１；ロックつまみ
３００；コネクタ本体
３００ａ；底板部
３００ｃ；上板部
３０１；接点部品用切欠
３０２；押さえリブ
４００；接点部品

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本実施形態に係るカードコネクタを示す斜視図であり、図２はこのカードコネクタのコネクタ本体を示す斜視図であり、図３はこのカードコネクタのトレイを示す斜視図である。本実施形態に係るカードコネクタは、電子機器、例えば移動体通信機に搭載され、この電子機器に対してＳＩＭカードを着脱するものである。

図１に示すように、本実施形態に係るカードコネクタ１は、コネクタ本体１００とトレイ２００とが組み合わされて構成されており、内部にＳＩＭカード２が装着されるようになっている。コネクタ本体１００は電子機器内の実装基板（図示せず）に実装されており、電子機器内に固定されている。ＳＩＭカード２の形状は略矩形の板状であり、矩形の１つの角部が斜めに切り落とされている。トレイ２００は、コネクタ本体１００に対して相対的に長手方向にスライドするようになっており、トレイ２００全体がコネクタ本体１００内に進出した進出位置と、トレイ２００の一部がコネクタ本体１００から引き出された引出位置との間を移動可能となっている。

先ず、コネクタ本体１００の構成について説明する。図２に示すように、コネクタ本体１００は、その長手方向に直交する断面の形状がＣ字形状となっており、矩形状の底板部１００ａと、この底板部１００ａの長辺部、即ち、トレイの移動方向に延びる両端縁から夫々上方に向かって起立した１対の側板部１００ｂと、この側板部１００ｂの上端部から相互に近づく方向に延出した１対の上板部１００ｃとから構成されている。上板部１００ｃ同士は連結しておらず、その間は開口されている。コネクタ本体１００の構成は、その短手方向中央部に位置し、その短手方向に直交し長手方向に平行な仮想平面に関して、面対称となっている。

コネクタ本体１００における長手方向の一端部においては、底板部１００ａが設けられておらず、切欠１０１となっている。また、コネクタ本体１００の長手方向の他端部においては、底板部１００ａの短手方向中央部が欠落しており、チルトばね用切欠１０２となっている。底板部１００ａの長手方向の他端部におけるチルトばね用切欠１０２の両側には、チルトばね用切欠１０２の内部、即ち、底板部１００ａの短手方向中央部に向かって延出した１対の固定部分１０３が設けられている。以下、コネクタ本体１００の長手方向における切欠１０１側を前面側といい、チルトばね用切欠１０２側を後面側という。なお、前述のトレイ２００の進出位置は引出位置に対して後面側にあり、トレイ２００の引出位置は進出位置に対して前面側にある。これについては、後で詳しく説明する。

底板部１００ａの短手方向中央部には、絶縁性の樹脂からなる絶縁性樹脂板１０４が設けられており、この絶縁性樹脂板１０４の表面には例えば６個の接点端子１０５が埋設されている。絶縁性樹脂板１０４の前面側及び後面側の端縁は夫々切欠１０１及びチルトばね用切欠１０２に面している。絶縁性樹脂板１０４の厚さは底板部１００ａにおける絶縁性樹脂板１０４以外の部分よりも厚くなっており、その表面は周囲よりも高い位置にある。接点端子１０５は絶縁性樹脂板１０４の表面において露出しており、その露出面には金めっきが施されている。接点端子１０５は、底板部１００ａの長手方向に２列、短手方向に３列のマトリクス状に配列されており、相互に離隔しており、絶縁性樹脂板１０４によって相互に絶縁されている。接点端子１０５はＳＩＭカード２の端子と接続されるものである。

側板部１００ｂにおいては、後面側（チルトばね用切欠１０２側）の略３分の２の部分に、長手方向に延びるスライド溝１０６が形成されている。そして、スライド溝１０６の前面側（切欠１０１側）の端部には矩形のチルト溝１０７が形成されており、スライド溝１０６と連通している。チルト溝１０７はスライド溝１０６から上方に向かって延びており、上板部１００ｃの一部にまで渡っている。チルト溝１０７は、底板部１００ａの前面側の端縁よりも後面側に配置されている。

また、側板部１００ｂにおけるチルト溝１０７よりも更に前面側の部分は、他の部分よりも外側に位置している。この外側に位置している部分は、側板部１００ｂ全体の４分の１程度であり、底板部１００ａにおける切欠１０１が形成されている部分と略一致している。これにより、コネクタ本体１００の切欠１０１が形成されている部分は、他の部分とよりも外側に膨らんでいる。側板部１００ｂにおける前記外側に位置している部分の後面側の端部の下端部には、側板部１００ｂから外側に向かって延出した固定部分１０８が設けられている。また、側板部１００ｂと上板部１００ｃとの境界部分における前面側の端部には、矩形のロック溝１０９が形成されている。

上板部１００ｃの後面側の端部における内側部分は、短手方向に延びる折線に沿って下方に折り返されて、ストッパ１１０となっている。短手方向におけるストッパ１１０の幅は上板部１００ｃの略半分であり、ストッパ１１０の上下方向の長さは側板部１００ｂの高さの略半分であり、長手方向におけるストッパ１１０の位置はチルトばね用切欠１０２における前面側の端縁の位置と略一致する。また、上板部１００ｃにおけるストッパ１１０よりも前面側の部分は、ガイド１１１となっている。

コネクタ本体１００における絶縁性樹脂板１０４以外の部分は、薄型化と強度確保のために金属又は合金からなる薄板により形成されており、例えば厚さが０．３ｍｍのステンレス板により形成されている。なお、絶縁性樹脂板１０４以外の部分はりん青銅等により形成されていてもよい。また、固定部分１０３及び１０８の表面には、実装時のはんだ濡れ性を確保するために金めっきが施されている。

次に、トレイ２００の構成について説明する。図３に示すように、トレイ２００は、底板部２００ａと、この底板部２００ａの長辺部から上方に向かって夫々起立した１対の側板部２００ｂとから構成されている。底板部２００ａの長辺部は、トレイ２００の移動方向に延びる両端縁である。また、底板部２００ａの上面は、ＳＩＭカード２を搭載する搭載面となっている。長手方向における側板部２００ｂの長さは底板部２００ａの長さよりも長くなっており、側板部２００ｂの長手方向両端部は底板部２００ａよりも突出している。

底板部２００ａにおいては、後面側、即ち、コネクタ本体１００のチルトばね用切欠１０２に相当する側に、接点用切欠２０１が形成されている。接点用切欠２０１の形状は角部を丸めた矩形であり、その長手方向の長さは底板部２００ａ全体の長さの４分の３程度である。接点用切欠２０１は、トレイ２００がコネクタ本体１００内に進出したときに、即ち、トレイが進出位置にあるときに、コネクタ本体１００の絶縁性樹脂板１０４が嵌合される部分である。これにより、接点端子１０５がＳＩＭカード２（図１参照）の端子に接続可能となる。

また、底板部２００ａの後面側の端部における短手方向両端部は、短手方向に延びる折線に沿って上方に向かって折り返されており、１対のカード受け２０２となっている。更に、一方のカード受け２０２と接点用切欠２０１との間の部分におけるカード受け２０２よりも後面側の部分は、波状に湾曲されており、チルトばね２０３となっている。なお、他方のカード受け２０２と接点用切欠２０１との間にはチルトばねは設けられておらず、他方のカード受け２０２の端縁が接点用切欠２０１の端縁となっている。従って、コネクタ本体１００とは異なり、トレイ２００の形状は面対称ではない。

底板部２００ａの前面側の端部における短手方向中央部には、切欠２０４が形成されている。短手方向における切欠２０４の位置は、接点用切欠２０１の位置と同じである。また、底板部２００ａの前面側端部におけるチルトばね２０３が設けられている側の端部においては、底板部２００ａが三角形に欠落しており、切込２０５となっている。この切込２０５は、ＳＩＭカード２（図１参照）を装着したときに、ＳＩＭカード２の切落し部に相当する部分である。更に、底板部２００ａの前面側端部における切欠２０４以外の部分は、上方に折り返されてカード受け２０６となっている。カード受け２０２及び２０６は、ＳＩＭカード２の外形に合わせて設けられている。

１対の側板部２００ｂの後面側の端部の上端部には、夫々１つのスライド爪２０７が設けられている。スライド爪２０７は、トレイ２００の移動方向に直交する方向であって底板部２００ａのＳＩＭカード搭載面に平行な方向（短手方向）のうち、相互に遠ざかる方向、即ち、外側方向に向かって延出している。スライド爪２０７は、コネクタ本体１００のスライド溝１０６に嵌合し、スライド溝１０６内を長手方向に移動すると共に、トレイ２００が引出位置にあるときに、チルト溝１０７に嵌合して上方に移動するものである。なお、チルト溝１０７及びスライド爪２０７により傾斜手段が構成されている。スライド爪２０７の厚さは、スライド溝１０６の幅よりも若干小さくなっており、このため、スライド爪２０７とスライド溝１０６との間にはクリアランスが存在し、スライド爪２０７はスライド溝１０６に嵌合したまま長手方向にスライドすることができる。また、側板部２００ｂの長手方向中央部の下端部は欠落しており、長手方向に延びるチルト切欠２０８となっている。

側板部２００ｂにおける前面側略３分の１の部分は、側板部２００ｂの他の部分よりも外側に位置しており、底板部２００ａに連結されておらず、ロックヒンジ２０９となっている。これにより、ロックヒンジ２０９は短手方向に沿って弾性変形するようになっており、トレイ２００が進出位置にあるときに、ロックヒンジ２０９はコネクタ本体１００における外側に膨らんだ部分に収納され、コネクタ本体１００の側板部１００ｂを外側に向かって押圧するようになっている。１対のロックヒンジ２０９は左右対称に設けられている。

ロックヒンジ２０９の前面側の端部近傍における上端部には、外側に延出したロック爪２１０が設けられている。ロック爪２１０は、トレイ２００が進出位置にあるときに、コネクタ本体１００のロック溝１０９に嵌合するものである。また、ロックヒンジ２０９の前面側の端部は、上下方向に延びる折線に沿って外側に折り返されており、ロックつまみ２１１となっている。ロックつまみ２１１の角部は面取りされている。

トレイ２００は、ばね性及び強度を確保するために、ステンレスのばね材により形成されている。また、その厚さは例えば０．２ｍｍである。接点端子１０５は、その弾性ばね力によって接点としての接触圧を保つために、ばね性を保つための空間がある程度必要であり、また接点端子１０５を形成するためにも構造上の空間が必要である。このため、カードコネクタ１の実装面からＳＩＭカード２の接点部までの高さとして、例えば０．５ｍｍ程度を要する。本実施形態においては、コネクタ本体１００における絶縁性樹脂板１０４以外の部分の厚さを例えば０．３ｍｍとし、トレイ２００の厚さを例えば０．２ｍｍとすることにより、絶縁性樹脂板１０４以外の部分におけるコネクタ本体１００の底板部１００ａ及びトレイ２００の底板部２００ａの合計の厚さを例えば０．５ｍｍとし、接点端子１０５の高さと等しくしている。これにより、接点端子１０５に必要な空間を確保すると共に、カードコネクタ１の厚さを最小限の厚さとしている。

次に、上述の如く構成された本実施形態に係るカードコネクタの動作について説明する。図４は、本実施形態に係るカードコネクタにおいてトレイを引き出した状態を示す側面図であり、図５（ａ）乃至（ｃ）並びに図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るカードコネクタにおいてカードを装着する動作をその工程順に示す斜視図であり、図７は、本実施形態に係るカードコネクタにおいてカードを装着した状態を示す斜視図である。

先ず、トレイ２００が進出位置にあり、コネクタ本体１００内に進出している状態について、図１乃至図３を参照して説明する。なお、このとき、カードコネクタ１内にＳＩＭカードが装着されていないものとする。コネクタ本体１００は、固定部分１０３及び１０８が実装基板（図示せず）の実装面に半田付けされることにより、実装基板に実装され、電子機器内で固定されている。そして、トレイ２００のロック爪２１０がコネクタ本体１００のロック溝１０９に嵌合することにより、トレイ２００がコネクタ本体１００に対して固定されている。このとき、スライド爪２０７はスライド溝１０６の後面側の端部に嵌合しており、ロックつまみ２１１は側板部１００ｂの前面側の端縁を回り込むようにして外側に向かって突出している。

次に、トレイ２００を進出位置から引き出す動作について説明する。先ず、トレイ２００のロックつまみ２１１を内側に押して、ロックヒンジ２０９を内側に向かって弾性変形させ、ロック爪２１０をコネクタ本体１００のロック溝１０９から外し、そのまま前面側に引き出す。これにより、スライド爪２０７はスライド溝１０６に嵌合したまま、スライド溝１０６に沿って前面側にスライドする。このとき、チルトばね２０３がコネクタ本体１００の底板部１００ａを下方向に押圧するため、その反作用によりトレイ２００の後面側の部分は上方向に付勢されるが、スライド爪２０７はスライド溝１０６によって上下方向への移動を規制されているため、トレイ２００の底板部２００ａはコネクタ本体１００の底板部１００ａに対して平行な姿勢を維持したまま移動する。

そして、図４に示すように、スライド爪２０７がスライド溝１０６の前面側の端部に形成されたチルト溝１０７に到達すると、スライド爪２０７の上方向への移動に対する拘束がなくなるため、チルトばね２０３の付勢力によって、スライド爪２０７がチルト溝１０７に案内されて、上方、即ち、底板部１００ａから遠ざかる方向に移動する。このとき、トレイ２００の前面側の部分、即ち、コネクタ本体１００から引き出された部分は自重により下方に移動する。チルト溝１０７は、底板部１００ａの前面側の端縁よりも後面側に配置されているため、トレイ２００の底板部２００ａは、コネクタ本体１００の底板部１００ａにおける前面側の端縁、即ち、切欠１０１の後面側の端縁に接し、これにより、トレイ２００はこの端縁を支点として回動する。このとき、トレイ２００の側板部２００ｂにはチルト切欠２０８が形成されているため、側板部２００ｂがコネクタ本体１００と干渉することがない。

そして、スライド爪２０７がチルト溝１０７の上端部で係止することにより、トレイ２００はコネクタ本体１００に対して傾斜した状態、即ち、チルトした状態で固定される。このときのトレイ２００の位置が引出位置となる。このとき、トレイ２００はその全体が引き出されているわけではなく、その一部のみが引き出された状態であるが、トレイ２００におけるカード搭載面とコネクタ本体１００における上板部１００ｃとの間の間隔が大きくなるように、トレイ２００がその移動方向に対して傾斜し、ＳＩＭカード２の搭載面が開口するため、ＳＩＭカード２の搭載が可能になる。

次に、図５（ａ）乃至（ｃ）に示すように、ＳＩＭカード２をトレイ２００の上面におけるカード受け２０２及び２０６により囲まれた領域に搭載し、トレイ２００内に配置する。このとき、トレイ２００はコネクタ本体１００に対して固定されているため、ＳＩＭカード２の搭載によってトレイ２００が動き、コネクタ本体１００内に進出してしまい、ＳＩＭカードが搭載し難くなるということはない。

なお、引出位置におけるトレイ２００のコネクタ本体１００に対する傾斜角、即ちチルト角は、コネクタ本体１００における切欠１１０の深さ、即ち、長手方向における長さによって決定される。ＳＩＭカードの着脱を容易にするためには、トレイ２００のチルト角は大きい方が有利であるが、チルト角を大きくし過ぎると、カードコネクタ１の下方に配置されカードコネクタ１が実装された実装基板（図示せず）にトレイが接触してしまう。このため、トレイ２００のチルト角は、例えば２乃至３°、例えば２．０乃至２．５°程度とすることが好ましい。チルト角を２乃至３°とする場合は、切欠１１０の深さは例えば約８ｍｍとする。なお、切欠１１０を十分に深く形成して、チルト切欠２０８の切欠量を調整することにより、チルト角を制御することも可能である。

次に、前述のトレイの引き出しとは逆の動作によって、トレイをコネクタ本体１００内に進出させる。即ち、図６（ａ）に示すように、先ず、トレイ２００の前面側の端部を上方に押し上げて、トレイ２００をコネクタ本体１００に対して平行にする。これにより、スライド爪２０７がチルト溝１０７内を下方に移動し、スライド爪２０７の固定が解除される。なお、この段階で既に、ＳＩＭカード２はトレイ２００のカード受け２０２及び２０６により長手方向の移動が規制され、側板部２００ｂにより短手方向の移動が規制され、底板部２００ａ及びコネクタ本体１００のガイド１１１により上下方向の移動が規制されているため、ＳＩＭカード２がトレイ２００から脱落することはない。

次に、図６（ｂ）に示すように、トレイ２００の姿勢をコネクタ本体１００に対して平行に保ったまま、トレイ２００を後面側に押圧してコネクタ本体１００内に挿入する。このとき、スライド爪２０７はスライド溝１０６内を滑りながら移動する。

そして、トレイ２００が進出位置に到達すると、図７に示すように、トレイ２００のカード受け２０２がコネクタ本体１００のストッパ１１０に当接して、トレイ２００の移動が停止する。また、ロック爪２１０がロック溝１０９に嵌合し、トレイ２００がコネクタ本体１００に対して固定（ロック）される。トレイ２００が進出位置に位置すると、ＳＩＭカード２が接点端子１０５を介して電子機器の内部回路に接続される。なお、トレイ２００が一旦ロックされると、ロックつまみ２１１を操作しない限り、このロックは解除されないため、トレイ２００がコネクタ本体１００に対して動くことがない。このため、落下等によりカードコネクタ１に衝撃荷重が印加されても、ＳＩＭカード２がカードコネクタ１から外れたり、接触不良を起こしたりすることがない。

なお、トレイ２００が進出位置に到達するとき、カード受け２０２がストッパ１１０に当接することによりトレイ２００の移動が停止するため、スライド爪２０７はスライド溝１０６の端部には衝突せず、スライド爪２０７が損傷することがない。また、ＳＩＭカード２はトレイ２００内に収納されて保護されているため、ＳＩＭカード２が損傷することもない。

また、図７に示すように、トレイ２００が進出位置にあるとき、トレイ２００のチルトばね２０３はコネクタ本体１００のチルトばね用切欠１０２内に位置するため、チルトばね２０３には荷重が印加されず、チルトばね２０３はその歪みが解放された状態となる。この結果、チルトばね２０３に長期間に亘って荷重が印加されることによりチルトばね２０３が永久変形して経時劣化することを防止できる。

カードコネクタ１からＳＩＭカード２を取り出すときは、前述と同様な動作によってトレイ２００を進出位置から引出位置まで移動させることにより、トレイ２００が、トレイ２００のカード搭載面と上板部１００ｃとの間隔が大きくなるようにコネクタ本体１００に対して傾斜し、その状態でロックされる。そして、ＳＩＭカード２をトレイ２００から取り出す。その後、前述と同様な動作によってトレイ２００を引出位置から進出位置まで移動させ、進出位置においてロックする。

次に、本実施形態の効果について説明する。第１に、本実施形態に係るカードコネクタは、垂直接点タイプではなく挿入タイプであるため、このカードコネクタが搭載される電子機器の筐体に大きな開口部を設ける必要がない。このため、この電子機器のデザインの自由度が損なわれることがない。また、２次電池の裏側にＳＩＭカードを収納する必要もないため、２次電池を外さないとＳＩＭカードの着脱ができないといった問題も発生しない。

第２に、本実施形態においては、トレイを使用してＳＩＭカードを装着しているため、カード自体に挿抜のための突起又は溝等が設けられていなくても、単純な構成によって、ＳＩＭカードの挿抜、保持、電気的接続の確保及び保護を行うことができる。このため、カードコネクタを小型化及び薄型化することができる。

第３に、本実施形態においては、トレイが引出位置にあるときに、トレイのカード搭載面がコネクタ本体１００の上板部１００ｃから離隔するように傾斜（チルト）し、カード搭載面が開くため、カードの着脱が容易である。このため、カードに無理な力を加えることなく、トレイに対して着脱することができるため、カードを破損する危険性が少ない。また、トレイの挿抜時に印加する力はカード自体ではなくトレイに加わるため、カードを破損する危険性をより小さくすることができる。

第４に、トレイが引出位置においてチルトするため、カードの着脱時においてトレイを引き出す長さを小さく抑えることができる。即ち、トレイの引き出し部をカードの外形よりも大きくする必要がなく、カードの収納に要する面積を小さくすることができ、カードコネクタの小型化を図ることができる。

第５に、カードコネクタの大部分を金属又は合金により形成することにより、コネクタ本体及びトレイの底板部の厚さを接点端子に必要とされる最低限の厚さまで薄くすることができる。これにより、カードコネクタの薄型化を図ることができる。

第６に、トレイが進出位置において固定（ロック）されるため、カードの保持、電気的接続の確保、カードの保護を確実に行うことができる。また、コネクタ本体にスライド溝が形成されていることにより、トレイが引出位置にあるときにチルト爪がチルト溝において固定（ロック）されるため、カードをトレイに搭載するときに、トレイが動いてしまうことがなく、操作性が高い。また、トレイがコネクタ本体から分離されることがないため、トレイを紛失する虞がない。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図８は、本実施形態に係るカードコネクタを示す斜視図であり、図９は、その分解斜視図であり、図１０は、コネクタ本体を下方から見た斜視図である。図８乃至図１０に示すように、本実施形態に係るカードコネクタにおいては、コネクタ本体から端子接点及び絶縁性樹脂板を分離し、別部品としている。

即ち、本実施形態においては、前述の第１の実施形態におけるコネクタ本体１００の替わりに、コネクタ本体３００及び接点部品４００が設けられている。そして、コネクタ本体３００の底板部３００ａには、接点部品用切欠３０１が形成されており、この接点部品用切欠３０１に接点部品４００が嵌合されるようになっている。また、コネクタ本体３００の上板部３００ｃは１枚の連続した板状となっており、長手方向に延びる２本の押さえリブ３０２が形成されている。押さえリブ３０２は、上板部３００ｃが下方、即ち、底板部３００ａ側に突出するように加工されて形成されている。また、接点部品４００には、接点端子１０５及びこの接点端子１０５が埋設された絶縁性樹脂板１０４が設けられている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。

本実施形態においては、コネクタ本体３００と接点部品４００とを分離することにより、接点部品４００を汎用的に設計すると共に、コネクタ本体３００をこのカードコネクタが搭載される電子機器の仕様に合わせて、個別に設計することができる。これにより、コストを大きく増加させることなく、多様なニーズに対応することができる。

また、コネクタ本体３００と接点部品４００とを別部品とすることにより、製造上、コネクタ本体の上板部３００ｃを連続した１枚の板状部材とすることが可能となる。これにより、コネクタ本体の強度を向上させ、接続信頼性を向上させることができる。また、上板部３００ｃに押さえリブ３０２を形成することができるため、ＳＩＭカード２を上方から接点部品４００に向けて押圧することができる。これにより、接点部品４００の接点端子１０５からＳＩＭカード２に印加される力を、ＳＩＭカード２に負荷をかけることなく、コネクタ本体３００で受けることができる。この結果、ＳＩＭカード２に与える負荷をより一層低減することができる。

なお、本実施形態においては、コネクタ本体３００及び接点部品４００を相互に独立して実装基板（図示せず）に実装することになるため、コネクタ本体３００と接点部品４００との間の位置関係の精度は、各部品の実装精度に依存する。但し、ＳＩＭカードの接点端子は十分に大きいため、要求される位置関係の精度は、汎用の部品実装装置の精度によって十分に満たされる範囲である。本実施形態における上記以外の動作及び効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図１１は、本実施形態に係るカードコネクタのトレイを示す斜視図であり、図１２は、本実施形態に係るカードコネクタにおけるトレイが引き出された状態を示す斜視図である。図１１に示すように、本実施形態においては、前述の第１の実施形態と比較して、コネクタ本体のスライド溝１０６（図２参照）及びトレイのスライド爪２０７（図３参照）が設けられておらず、その替わりにトレイの後面側の端部の上端部に、内側に向かって延出した１対のチルト爪１２１が設けられている。本実施形態における上記以外の構成は、前述の第１の実施形態と同様である。

次に、本実施形態の動作について説明する。本実施形態においては、スライド溝及びスライド爪が設けられていないため、スライド爪がスライド溝に嵌合することはなく、トレイが進出位置と引出位置との間を移動するときは、トレイの側板部２００ｂがコネクタ本体の底板部１００ａ、側板部１００ｂ及びガイド１１１に案内されて移動する。このとき、チルト爪１２１はガイド１１１に接しており、上方への移動が規制されている。そして、トレイが引出位置に到達すると、トレイのチルト爪１２１がチルト溝１０７に嵌合し、上方に移動可能となる。これにより、前述の第１の実施形態と同様な動作により、トレイがコネクタ本体の底板部１００ａの前面側の端縁を支点として回動し、トレイが、トレイのカード搭載面がコネクタ本体の上板部１００ｃから遠ざかる方向に傾斜する。また、トレイが引出位置にあるときに、トレイをコネクタ本体に対して平行にすることにより、チルト爪１２１をチルト溝１０７から外し、この状態からトレイを更に引き出すことにより、トレイをコネクタ本体から外すことができる。本実施形態における上記以外の動作は、前述の第１の実施形態と同様である。

本実施形態においては、前述の第１の実施形態とは異なり、トレイをコネクタ本体から抜き取ることができる。また、スライド溝が不要となるために、トレイの引き出し量を大きくとることができる。本実施形態は、特に、電子機器の筐体の形状により、トレイの引き出し量を大きくとりたい場合に有効である。本実施形態における上記以外の効果は、前述の第１の実施形態と同様である。

なお、前述の第１及び第２の実施形態において、カードコネクタの各部分を樹脂材料により形成してもよい。この場合、コネクタ本体が実装されている実装基板（図示せず）をカードコネクタの構造材料として使用することにより、カードコネクタの厚さの増加を極力抑えることができる。これにより、カードコネクタの実装面積及び厚さは増すものの、コストを削減することができる。

また、前述の各実施形態において、チルト溝１０７を底板部１００ａの前面側の端縁よりも前面側に配置して、スライド爪２０７を下方に案内するものとしてもよい。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。本実施形態は、前述の各実施形態のうちいずれかの実施形態に係るカードコネクタを搭載した電子機器の実施形態である。本実施形態に係る電子機器は、例えば移動体通信機であり、例えば所謂携帯電話である。この移動体通信機においては、搭載されたカードコネクタを使用して、契約者情報が記録されたＳＩＭカードを挿抜することが可能である。これにより、複数の通信機を同じ契約者扱いで使用したり、１台の通信機を複数の契約者が自分専用の通信機として機能させたりすることができる。

なお、本実施形態においては、電子機器として移動体通信機を例示したが、本発明はこれに限定されず、電子機器として、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance：携帯型情報端末）、ノート型パーソナルコンピューター等の使用可能である。また、挿抜するカードもＳＩＭカードに限定されず、例えば、ＳＩＭカード以外のＩＣカード、メモリカード等、電子機器との間で電子的な情報を入力及び／又は出力するカードに対して広く利用可能である。

本発明は、例えば移動体通信機、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピューター等の電子機器にＳＩＭカード等の電子的な情報を入力及び／又は出力するカードを挿抜するためのカードコネクタ及びこれを搭載した電子機器に好適に利用することができる。

Claims (16)

1. 電子機器に搭載され、この電子機器に対して電子的な情報を入力及び／又は出力するカードを前記電子機器に着脱するカードコネクタにおいて、前記電子機器内に固定されたコネクタ本体と、前記コネクタ本体に対してその一部が前記コネクタ本体から引き出された引出位置と前記コネクタ本体内に進出した進出位置との間を移動可能に設けられたトレイと、前記トレイが前記引出位置にあるときに前記トレイのカード搭載面と前記コネクタ本体との間の間隔が大きくなるように前記トレイの移動方向に対して前記トレイを傾斜させる傾斜手段と、を有することを特徴とするカードコネクタ。
2. 前記引出位置は前記トレイのカード搭載面に前記カードを搭載可能となる位置であり、前記進出位置は前記カードが前記電子機器の内部回路に接続される位置であることを特徴とする請求項１に記載のカードコネクタ。
3. 前記傾斜手段は、前記トレイに設けられ前記トレイの移動方向に交差する方向に延出した爪と、前記コネクタ本体に形成され前記トレイが前記引出位置にあるときに前記爪が嵌合し前記爪を前記カード搭載面に垂直な方向に案内することによって前記トレイを傾斜させるチルト溝と、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のカードコネクタ。
4. 前記コネクタ本体に、前記トレイの移動方向に延び、その前記引出位置側の先端が前記チルト溝に連通し、前記トレイが前記進出位置と前記引出位置との間を移動するときに、前記爪がその内部に勘合しながら移動することによって前記トレイを案内するスライド溝が形成されていることを特徴とする請求項３に記載のカードコネクタ。
5. 前記コネクタ本体は、前記トレイの下方に配置された第１の底板部と、この第１の底板部における前記トレイの移動方向に延びる両端縁から上方に向かって夫々起立した１対の第１の側板部と、この第１の側板部の上端部から内側に延出した上板部と、を有し、前記トレイは、その上面が前記カード搭載面となる第２の底板部と、この第２の底板部における前記トレイの移動方向に延びる両端縁から上方に向かって夫々起立した１対の第２の側板部と、を有し、前記チルト溝は前記第１の側板部から前記上板部に渡って形成され前記爪を前記第１の底板部から遠ざかる方向に案内するものであり、前記爪は前記第２の側板部に形成されており、前記第１の側板部及び前記上板部が前記第１の底板部よりも前記引出位置側に延出しており、前記第１の底板部における前記引出位置側の端縁が前記チルト溝よりも前記引出位置側に配置されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のカードコネクタ。
6. 前記トレイは、このトレイが前記引出位置にあるときに前記トレイにおける前記爪が配置されている部分を前記第１の底板部から遠ざかる方向に向けて付勢する弾性部材を有することを特徴とする請求項５に記載のカードコネクタ。
7. 前記弾性部材が前記第２の底板部に設けられたばね部材であることを特徴とする請求項６に記載のカードコネクタ。
8. 前記コネクタ本体にロック溝が形成されており、前記トレイにこのトレイが前記進出位置にあるときに前記ロック溝に嵌合するロック爪が設けられていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
9. 前記コネクタ本体は、前記カードの端子を前記内部回路に接続する複数の接点端子と、この複数の接点端子が埋設され前記複数の接点端子を相互に絶縁する絶縁板と、を有し、前記トレイにおける前記カードの端子に相当する位置に切込が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
10. 前記電子機器内に固定された接点部品を有し、この接点部品は、前記カードの端子を前記内部回路に接続する複数の接点端子と、この複数の接点端子が埋設され前記複数の接点端子を相互に絶縁する絶縁板と、を有し、前記トレイにおける前記カードの端子に相当する位置に切込が形成されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
11. 前記コネクタ本体が、前記カードを前記接点部品に向けて押圧する押さえリブを有することを特徴とする請求項１０に記載のカードコネクタ。
12. 前記コネクタ本体が、前記トレイの下方に配置される第１の底板部を有し、前記トレイが、その上面が前記カード搭載面となる第２の底板部を有し、前記第１及び第２の底板部の合計の厚さが、前記接点端子の高さと等しいことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
13. 前記絶縁板を除く部分が金属又は合金により形成されていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
14. 前記絶縁板を除く部分が樹脂により形成されていることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のカードコネクタ。
15. 請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のカードコネクタを有することを特徴とする電子機器。
16. 移動体通信機であり、前記カードがＳＩＭカードであることを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。
    
    
    

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