JP4246208B2 - ロック装置及びそれを備えたコネクタ装置 - Google Patents

Description

この発明はカード型電子装置用のロック装置及びそれを備えたカード型電子装置用のコネクタ装置に関する。

従来、ハウジングと下側コンタクトと上側コンタクトとロック機構とを備えるエッジコネクタが知られている（下記特許文献１参照）。

ハウジングは、左右方向へ延びる本体部と、本体部の左右端部から後方へ延びる腕部とで構成されている。本体部には基板受容溝が形成されている。基板受容溝の上壁の下面には、前後方向へ延びる上側コンタクト受容溝が左右方向に沿って所定間隔に形成されている。

基板受容溝の下側にはコンタクト配列面が形成されている。コンタクト配列面には前後方向へ延びる下側コンタクト受容溝が左右方向に沿って所定間隔に形成されている。

下側コンタクトは下側コンタクト受容溝内に保持されている。下側コンタクトの後端部は基板受容溝内に達する。

上側コンタクトは上側コンタクト受容溝内に保持されている。上側コンタクトの後端は下側コンタクトの後端よりも前方に位置する。

ロック機構はハウジングの腕部に対して左右方向へ開くように構成された解除レバーと、この解除レバーと一体になって左右方向へ開く係止部とで構成されている。係止部はほぼフック状である。

このコネクタにカード型電子装置であるメモリモジュールを接続するには、まず、所定の挿入角度でメモリモジュールの一端部をコネクタに挿入する。このとき、メモリモジュールの一端部の上下面にそれぞれ形成されたパッドが下側コンタクトと上側コンタクトとの間に配置される。

次に、挿入角度が小さくなるように、メモリモジュールの一端部を中心に回転させる。このとき、メモリモジュールの一端部が下側コンタクトと上側コンタクトとの間隔を広げるように下側コンタクトと上側コンタクトとを押圧する。また、ロック機構の係止部はメモリモジュールの側面によって押し退けられ、これにともなって解除レバーはメモリモジュールから離れる方向へ撓む。

その後、挿入角度がほぼ０°になるまでメモリモジュールを回転させると、メモリモジュールの一端部によって弾性変形させられた下側コンタクト及び上側コンタクトは、メモリモジュールの一端部の上下面にそれぞれ形成されたパッドに圧接して導通する。また、挿入角度がほぼ０°になるまでメモリモジュールを回転させると、メモリモジュールの側面は係止部の間を通り抜け、解除レバーのばね力によって係止部は元の位置に戻り、メモリモジュールの上面に係合する。この結果、挿入角度が大きくなる方向のメモリモジュールの回転が阻止され、メモリモジュールがコネクタに電気的に接続された状態に維持される。

ロック状態を解除するには、まず、解除レバーをメモリモジュールから離れる方へ押圧して係止部をメモリモジュールの上面から外す。

次に、メモリモジュールを所定の挿入角度まで回転させる。このとき、下側コンタクト及び上側コンタクトのばね力によってメモリモジュールは回転する。

最後に、メモリモジュールがほぼ所定の挿入角度まで回転したら、メモリモジュールをコネクタから引き抜けばよい。
特開平８−２５０２３８号公報（段落００１１〜００１７、００２０、図１参照）

上述のコネクタでは、ほぼフック状の係止部でメモリモジュールの上面を係止することによってメモリモジュールをロックするので、誤操作によってロックを解除しないでメモリモジュールを回転させようとしたり、メモリモジュールを回転させるような外力がメモリモジュールに加わったりすると、ロックが外れたり、ロック機構が破損したりする虞があった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、ロック力が強く、しかも破損し難いロック装置及びそれを備えたコネクタ装置を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のロック装置は、基板の表面に固定されたコネクタにカード型電子装置の一端部が嵌合されたときに、前記カード型電子装置の他端部を保持するロック装置において、前記基板の表面に固定されるハウジングと、前記ハウジングに設けられ、前記コネクタに嵌合された状態の前記カード型電子装置の前記他端部に対して接近・離隔する方向に沿って撓むことができるばね部と、前記ばね部の先端部の近傍に設けられ、前記コネクタに嵌合された状態の前記カード型電子装置の前記他端部に係合して、その他端部の前記基板から離れる動きを阻止するロック部と、前記ハウジングに設けられ、前記ばね部の先端部を受け容れて前記ばね部の撓み方向へガイドするとともに、前記ばね部の先端部の前記基板の厚さ方向の動きを阻止するガイド孔を有するガイド部とを備えていることを特徴とする。

上述のようにばね部の一部を所定方向へガイドするガイド部を有するので、ロック部にこれを解除しようとする強い力が加わると、その力はガイド部を通じてハウジングに分散される。

請求項２の発明は、請求項１記載のロック装置において、前記ばね部、前記ロック部及び前記ガイド部が１つの金属薄板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって一体に形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明のコネクタ装置は、請求項１又は２項記載のロック装置を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、ロック力が強く、しかも破損し難いロック装置及びそれを備えたコネクタを提供することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るロック装置を備えたコネクタ装置の斜視図、図２は同コネクタ装置に機能拡張カードを接続した状態を示す斜視図である。

図１、２に示すように、このコネクタ装置は機能拡張カード（カード型電子装置）８用のコネクタ装置であり、プリント配線板（基板）９に実装されている。このコネクタ装置はコネクタ本体（コネクタ）３とロック装置４とを備える。機能拡張カード８の先端部（一端部）には接続部８１が設けられている。機能拡張カード８の後端部（他端部）側の両角部の上下面には凹部８２，８３が形成され、これらは薄肉部８４を介して表裏の関係にある。凹部８２は後述のロック部６２を受け容れ、凹部８３は後述の板状部５２ａを受け容れる。薄肉部８４には位置決め孔８４ａが形成されている。

コネクタ本体３はハウジング３１と複数の上側コンタクト３２と複数の下側コンタクト（図示せず）とを備える。

ハウジング３１は機能拡張カード８の接続部８１を受け容れる受容孔３１ａ（図８参照）を有する。ハウジング３１には誤嵌合を防止するためのキー３１ｂが設けられている。

複数の上側コンタクト３２及び下側コンタクトはハウジング３１にそれぞれ等間隔に保持されている。上側コンタクト３２の接触部（図示せず）と下側コンタクトの接触部（図示せず）とは受容孔３１ａを介して対向している。

図３は図１に示すカード型電子装置用コネクタのロック装置の斜視図、図４は同ロック装置を別の方向から見た状態を示す斜視図、図５は同ロック装置の正面図、図６は同ロック装置の平面図、図７は同ロック装置の側面図である。

図３〜７に示すように、ロック装置４はハウジング５とロック部材６とを備える。

ハウジング５は基盤部５１と一対の位置決め部５２とガイド壁部５３と天井部５４とを有し、これらは樹脂によって一体成型されている。

基盤部５１は板状である。基盤部５１の両端部の背面には溝５１ａが形成されている（図７参照）。

位置決め部５２は板状部５２ａと位置決めピン５２ｂとを有する。板状部５２ａは基盤部５１の両端部の正面にそれぞれ設けられている。板状部５２ａの下面には溝５２ｃが形成されている。溝５２ｃは前後方向Ｄ１に沿って延びている。位置決めピン５２ｂは機能拡張カード８を位置決めするためのものであり、板状部５２ａの上面に設けられ、機能拡張カード８の薄肉部８４の位置決め孔８４ａに挿入される（図２参照）。

一対の板状部５２ａのうちの一方の板状部５２ａの下面には位置決めピン５２ｄが設けられ、他方の板状部５２ａの下面には位置決めピン５２ｅが設けられている。位置決めピン５２ｄ，５２ｅはロック装置４をプリント配線板９に対して位置決めするためのものである。位置決めピン５２ｄの太さと位置決めピン５２ｅの太さとが異なるのはプリント配線板９の孔（図示せず）に対する誤挿入を防止するためである。

ガイド壁部５３は基盤部５１の上面の前縁に形成され、基盤部５１に対して直角である。ガイド壁部５３の正面は機能拡張カード８の後端部を位置決め部５２に案内するガイド面５３ａとなっている。ガイド壁部５３の上端には面取りが施され、この部分は機能拡張カード８の後端部をガイド面５３ａに誘導する誘導面５３ｂとなっている。ガイド壁部５３の中央下部には２つの位置決め孔５３ｃが形成されている。

ロック部材６は１対の板ばね部（ばね部）６１と１対のロック部６２と１対のガイド部６３とを有する。これらは、後述の結合部６４と背面板６５と脚部６６と挿入部６７とグランド端子６８とホールドダウン６９とともに、弾性及び導電性を有する１枚の金属板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって一体に形成されている。

板ばね部６１はコネクタ本体３に接続された機能拡張カード８の後端面に対して接近・離隔する方向に沿って撓むことができる。板ばね部６１の先端部６１ａはクランク状に折り曲げられている。

一対の板ばね部６１はほぼ逆Ｕ字状に折り曲げられた結合部６４（図７参照）によって背面板６５に結合されている。背面板６５の下端には脚部６６が結合されている。脚部６６によって背面板６５は基盤部５１上に直角に立っている。脚部６６の中央部には凸部６６ａが形成されている。凸部６６ａは位置決め孔５３ｃに挿入されている。これにより、ロック部材６はハウジング５に対して位置決めされる。

背面板６５の両端には挿入部６７（図７参照）が結合されている。挿入部６７は基盤部５１の溝５１ａに挿入されている。これにより、ロック部材６は基盤部５１に固定されている。

ロック部６２は板ばね部６１の先端部６１ａの近傍に結合されている。ロック部６２はグランド用接点を兼ねる。ロック部６２は係止部６２ａと係合部６２ｂとを有する（図７参照）。係止部６２ａは直角に折り曲げられ、水平面６２ｃと垂直面６２ｄとを有する。水平面６２ｃ及び垂直面６２ｄは機能拡張カード８の薄肉部８４の角部に形成されたグランドパッド（図示せず）に密着する。また、垂直面６２ｄは機能拡張カード８がロックされたときにガイド面５３ａと同一平面（図示せず）上で並ぶようになっている。係合部６２ｂは係止部６２ａの先端に結合されている。図７に示すように、係合部６２ｂは傾斜面６２ｅを有する。傾斜面６２ｅはガイド壁部５３の誘導面５３ｂに面接触する仮想面（図示せず）とほぼ平行であり、仮想面よりも下方に位置する。また、傾斜面６２ｅの上端部はガイド壁部５３のガイド面５３ａよりも後方（コネクタ本体３から離れる方向）に位置し、しかも、天井部５４の天井面５４ａよりも下方に位置する。

ガイド部６３は挿入部６７に結合されている。ガイド部６３は板ばね部６１の撓み方向にほぼ沿って延びている。ガイド部６３にはガイド孔６３ａが形成されている。ガイド孔６３ａは板ばね部６１の先端部６１ａを受け容れる。これにより、ガイド部６３は、板ばね部６１が撓んだり、もとの状態に戻ったりするときに、先端部６１ａを板ばね部６１の撓み方向と平行な方向（所定方向）へ案内する。

挿入部６７にはグランド端子６８が結合されている。グランド端子６８はロック部６２に導通している。グランド端子６８はその先端部を除き、板状部５２ａの溝５２ｃ内に収容されている。グランド端子６８の先端部は溝５２ｃから突出している。

挿入部６７にはホールドダウン６９（図９参照）が結合されている。ホールドダウン６９をプリント配線板９に固定することによってロック装置４はプリント配線板９に固定されている。

図８Ａは機能拡張カードをコネクタ本体に挿入する前の状態を示す概念図、図８Ｂは機能拡張カードをコネクタ本体に挿入した状態を示す概念図、図８Ｃは機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を示す概念図、図９は機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を斜め上方から見たときの斜視図、図１０は機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を別の方向から見たときの斜視図である。

次に、機能拡張カード８をカード型電子装置用コネクタに接続する作業について図８〜１０に基づいて説明する。

図８Ａ〜図８Ｂに示すように、まず、機能拡張カード８の接続部８１をコネクタ本体３の受容孔３１ａに所定の挿入角度で挿入する。

次に、図８Ｂの２点鎖線と実線とで示すように、機能拡張カード８を挿入角度が小さくなるように回転させる。

機能拡張カード８を回転させると、まず、機能拡張カード８の後端部はガイド壁部５３の誘導面５３ｂに接触し、ガイド面５３ａへと誘導される。その後、機能拡張カード８の薄肉部８４がロック部６２の係合部６２ｂに接触し、係合部６２ｂの傾斜面６２ｅ上を滑り降りる。このとき、係合部６２ｂは後方（コネクタ本体３から離れる方）へ押され、機能拡張カード８の軌道から押し出され、それとともに板ばね部６１は後方へ撓む。

その後、薄肉部８４が係合部６２ｂを通過し、薄肉部８４と係合部６２ｂとの係合状態が解かれる。このとき、板ばね部６１のばね力が解放され、ロック部６２が元の位置に戻る。この結果、ロック部６２の係止部６２ａが薄肉部８４の上面に密着し、機能拡張カード８がロック部６２によってロックされる。このとき、ロック部６２の係止部６２ａの水平面６２ｃ及び垂直面６２ｄ（図７参照）は薄肉部８４の角部に形成されたグランドパッドに密着する。

ロックを解除するには、板ばね部６１の先端部６１ａを後方へ移動させ、係止部６２ａと薄肉部８４との係合状態を解除すればよい。

機能拡張カード８を取り扱う者がロックを解除せずに機能拡張カード８の後端部を上方に持ち上げたり、或いは何らかの外力によって機能拡張カード８の後端部が持ち上げられたりした場合、機能拡張カード８の後端部を持ち上げる力は板ばね部６１の先端部６１ａやガイド部６３を介して基盤部５１等に分散されるので、ロック装置４が破損する虞が少ない。

また、このように、ロック部６２に加わる力を基盤部５１等に分散させるようしたので、ロック力を強くすることができ、誤ってロックが解除される虞が少ない。

更に、ロック部６２の係止部６２ａの水平面６２ｃ、垂直面６２ｄを機能拡張カード８の薄肉部８１の角部に形成されたグランドパッドに密着するようにしたので、機能拡張カード８のグランドパッドとの接触抵抗が小さく、電気特性が良好になる。

また、ガイド面５３ａ、誘導面５３ｂ及び天井面５４ａに対する傾斜面６２ｅの位置関係を上述のようにしたので、機能拡張カード８をロックするとき、機能拡張カード８は誘導面５３ｂやガイド面５３ａに接触した後にロック部６２の傾斜面６２ｅに接触するため、機能拡張カード８のロック操作時にロック部材６が機能拡張カード８によって損傷する虞が少ない。

更に、機能拡張カード８の接続部８１が受容孔３１ａに十分に挿入されない状態で機能拡張カード８をロックしようとした場合、機能拡張カード８の後端部は誘導面５３ｂに突き当たり、それ以上押しこむことができないので、不充分な嵌合を防止することができる。この場合、機能拡張カード８の薄肉部８４が上述の傾斜面６２ｅに当たらず誘導面５３ｂに突き当たるので、ロック部６２が損傷するのを防止することができる。

また、ロック時、機能拡張カード８を後方へ移動させる外力が加わっても、ロック部６２の垂直面６２ｄがガイド面５３ａと同一平面上で並んで入るので、この外力はガイド面５３ａで受け止められ、垂直面６２ａに殆ど作用しない。この結果、機能拡張カード８を後方へ移動させる外力によってもロック部材６が破損する虞が少ない。

なお、この実施形態のコネクタ装置は機能拡張カード８用のコネクタ装置であるが、この発明は機能拡張カード８用に限られず、基板用等のコネクタ装置にも適用可能である。

また、この実施形態では、ロック部材６を一枚の金属板から形成したが、必ずしもこのように構成する必要は無く、ロック部材６を複数の金属板を用いて形成してもよい。

なお、この実施形態では、板ばね部６１、ロック部６２及びガイド部６３はそれぞれ一対あるが、これらは一対である必要は無く、１つでも、３つ以上でも構わない。

なお、板ばね部６１、ロック部６２、ガイド部６３等の配置関係は実施形態のものに限られず、例えば、板ばね部６１を機能拡張カード８の側面に対向するように配置してもよい。

また、この実施形態では、コネクタ本体３とロック装置４とは別体であるが、コネクタ本体３とロック装置４とを一体にしてもよい。

図１はこの発明の一実施形態に係るロック装置を備えたコネクタ装置の斜視図である。 図２は同コネクタ装置に機能拡張カードを接続した状態を示す斜視図である。 図３は図１に示すカード型電子装置用コネクタのロック装置の斜視図である。 図４は同ロック装置を別の方向から見た状態を示す斜視図である。 図５は同ロック装置の正面図である。 図６は同ロック装置の平面図である。 図７は同ロック装置の側面図である。 図８Ａは機能拡張カードをコネクタ本体に挿入する前の状態を示す概念図である。 図８Ｂは機能拡張カードをコネクタ本体に挿入した状態を示す概念図である。 図８Ｃは機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を示す概念図である。 図９は機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を斜め上方から見たときの斜視図である。 図１０は機能拡張カードをコネクタに完全に嵌合させた状態を別の方向から見たときの斜視図である。

符号の説明

３ コネクタ本体（コネクタ）
４ ロック装置
５ ハウジング
６ ロック部材
６１ 板ばね部（ばね部）
６２ ロック部
６３ ガイド部
８ 機能拡張カード（カード型電子装置）
８１ 接続部（一端部）

Claims (3)

1. 基板の表面に固定されたコネクタにカード型電子装置の一端部が嵌合されたときに、前記カード型電子装置の他端部を保持するロック装置において、
   前記基板の表面に固定されるハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、前記コネクタに嵌合された状態の前記カード型電子装置の前記他端部に対して接近・離隔する方向に沿って撓むことができるばね部と、
   前記ばね部の先端部の近傍に設けられ、前記コネクタに嵌合された状態の前記カード型電子装置の前記他端部に係合して、その他端部の前記基板から離れる動きを阻止するロック部と、
   前記ハウジングに設けられ、前記ばね部の先端部を受け容れて前記ばね部の撓み方向へガイドするとともに、前記ばね部の先端部の前記基板の厚さ方向の動きを阻止するガイド孔を有するガイド部と
   を備えていることを特徴とするロック装置。
2. 前記ばね部、前記ロック部及び前記ガイド部が１つの金属薄板に打抜き加工及び曲げ加工を施すことによって一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載のロック装置。
3. 請求項１又は２項記載のロック装置を備えていることを特徴とするコネクタ装置。

Images