JP5400864B2 - カードコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カードコネクタに関する。

ＩＣが内蔵されたカードを電子機器に装着するためのコネクタとしてカードコネクタが知られている。例えば、特許文献１には、カードを受け入れるカードソケットが示されている。このカードソケットは、カードの挿入方向に設けられた２つの接点部材からなる検出スイッチを備えている。２つの接点部材のうちの第１の接点部材は、カードを受け入れる空間内に湾曲しているため、カードに押されて弾性変形する。このとき、第１の接点部材の端縁に設けられた第１接点が変位して、第２の接点部材の端縁に設けられた第２接点に接触する。さらに、第１接点は、第１の接点部材がカードに押されるのに伴い、第２接点上を摺動する（ワイピング動作）。カードが引き抜かれる場合には、第１の接点部材が変形前の状態に復帰する。このとき、第１接点は、カードの挿入時とは反対向きに第２接点上をずれ動いた後、第２接点から離れる。

特開２００２−３２４６２９号公報

しかしながら、特許文献１の検出スイッチでは、第１接点と第２接点との接触部位に荒れが生じた場合、カードが引き抜かれても第１接点が第２接点上に引掛かり、第１の接点部材が変形前の状態に復帰しないおそれがある。この場合、第１接点が第２接点から離れず、カードの引き抜きが検出できない。

本発明は上記問題点を解決し、カードの挿抜検出の信頼性が高められたカードコネクタを提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明のカードコネクタは、
電気接点を有するカードの挿入を受ける受入空間が形成されたコネクタ本体と、
上記受入空間に挿入されたカードの電気接点に接触する、上記コネクタ本体に支持されたコンタクトと、
それぞれが上記カードが挿入される前の上記受入空間内に突出するとともに、それぞれの一部が互いに接触するように上記コネクタ本体に独立して片持ち梁状に支持された第１のコンタクトおよび第２のコンタクトを有し、上記受入空間へのカードの受入れを検出するカード検出部とを備え、
上記第１のコンタクトは、上記受入空間に挿入されてくるカードに押されて上記第２のコンタクト上を摺動する向きに弾性変形するものであり、
上記第２のコンタクトは、上記受入空間に挿入されてくるカードに押されて第１のコンタクトから離れる向きに弾性変形するものであることを特徴とする。

本発明のカードコネクタでは、カードの挿入によって、第１のコンタクトが第２のコンタクト上を摺動する向きに変形し、第２のコンタクトが第１のコンタクトから離れる向きに弾性変形する。つまり、摺動する動作と離れる動作とが、互いに独立して、別のコンタクトに担われている。このため、２つのコンタクトの一方の摺動する動作に支障が生じても、他方の離れる動作に支障が生じない。したがって、コンタクトの離接に応じたカードの挿抜検出の信頼性が向上する。

また、本発明のカードコネクタは、カードの挿入時に２つのコンタクトが互いに離れる。このため、電子機器の、カードが挿入された通常動作時における消費電力が低減される。

ここで、上記本発明のカードコネクタにおいて、上記第１のコンタクトは、受入空間に挿入されてくるカードが上記第２のコンタクトを押す位置よりも上記挿入の方向における手前の位置で、このカードが当該第１のコンタクトを押す位置に配置されたものであることが好ましい。

このような配置によれば、第２のコンタクトが第１のコンタクトに確実に接触している状態で、第２のコンタクトに対するワイピング動作を行うことができる。

また、上記本発明のカードコネクタにおいて、
上記第２のコンタクトは、上記第１のコンタクトに板面を向けてこの板面をこの第１のコンタクトに接触させた金属板であり、
上記第１のコンタクトは、この第１のコンタクトの板面が上記第２のコンタクトの板面とは交わる向きに配置されてこの第１のコンタクトの端面を上記第２のコンタクトの板面に接触させた金属板であることが好ましい。

第１のコンタクトの端面が第２のコンタクトの板面に接触する構成によって、ワイピングの効果が高い。またさらに、この構成は、例えば端面同士が接触する場合や、エッジ同士が接触する場合と比べて、接触部分の荒れや、荒れによる動作の支障が低減する。

以上説明したように、本発明によれば、カードの挿抜検出の信頼性が高められたカードコネクタが実現する。

本発明の一実施形態であるカードコネクタの平面図である。 図１に示すカードコネクタの側面図である。 図１に示すカードコネクタから上部のシェルを取り外した状態を示す平面図である。 図１に示すカードコネクタへのカードの挿入が完了した状態を示す平面図である。 図１に示すカードコネクタの、シェルのうちのカード検出スイッチの上の部分を取り除いた状態を示す平面図である。 図５に示すカードコネクタの側面図である。 図５に示すカードコネクタの、カード検出スイッチの上部を示す第１の図であり、パート（Ａ）は平面図、パート（Ｂ）は断面図である。 図５に示すカードコネクタの、カード検出スイッチの上部を示す第２の図であり、パート（Ａ）は平面図、パート（Ｂ）は断面図である。 図５に示すカードコネクタの、カード検出スイッチの上部を示す第３の図であり、パート（Ａ）は平面図、パート（Ｂ）は断面図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態であるカードコネクタの平面図である。図２は、図１に示すカードコネクタの側面図である。また、図３は、図１に示すカードコネクタから上部のシェルを取り外した状態を示す平面図である。

図１および図２には、カードコネクタに装着されるカードＪも示されている。ここで、カードＪは、ＩＣが内蔵されたＩＣカードであり、例えばマイクロＳＩＭカードである。カードＪがカードコネクタＣに挿入される方向を挿入方向Ｘと称する。カードＪは、概略矩形の板状であり、挿入方向Ｘにおける前端縁Ｅの左方に切欠きが形成されている。カードＪには電気接点Ｐが設けられている。電気接点Ｐは、図１に示すカードＪの正規の挿入姿勢において底面Ｊ１、すなわち、図１に現れる面の反対面に配置されている。

カードコネクタＣは、ハウジング１およびシェル２を有するコネクタ本体Ｍと、６つのコンタクト３と、カード検出スイッチ４とを備えている。なお、カードコネクタＣには、カードイジェクト機構５も備えられている。カードイジェクト機構５は、スライダ５１、コイルばね５２、およびカムピン５３を備えている。カードイジェクト機構５によって、プッシュ／プッシュ形式のイジェクト機能が提供される。

ハウジング１は、絶縁性の樹脂材料で形成されている。シェル２は、弾性を有する金属板を打抜き加工および折曲げ加工することで形成されている。ハウジング１およびシェル２は、双方とも略矩形状の外形を有している。シェル２は、ハウジング１の上を覆うようにハウジング１に取り付けられている。コネクタ本体Ｍには、ハウジング１とシェル２の間に、カードＪを受け入れる受入空間１１が形成されている。受入空間１１は、挿入口１１ａで外部に開口した空洞である。カードＪは挿入口１１ａから受入空間１１に、挿入方向Ｘに挿入される。ここで、挿入方向Ｘに垂直な、ハウジング１からシェル２を向いた方向、すなわち図１における紙面を貫く方向を上方向Ｚと称する。

コンタクト３は、カードＪの電気接点Ｐと電気的に接続するための部材である。コンタクト３は、金属板を打抜き加工および折曲げ加工することで形成されている。コンタクト３は、ハウジング１にインサート成形等によって固定されている。ハウジング１には、コンタクト穴１１ｈが設けられており、コンタクト３の先端は、コンタクト穴１１ｈを通して、受入空間１１内に入り込んでいる。コンタクト３の図示しない他端は、カードコネクタＣが取り付けられる図示しない基板の導体パターンに半田接続される。

カード検出スイッチ４は、受入空間１１へのカードＪの受入れを検出する。カード検出スイッチ４は、第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２を備えている。図１では、シェル２に設けられた穴２ｈを通して、第１のコンタクト４１の一部と第２のコンタクト４２の一部とが見える。

第１のコンタクト４１は、金属板を打抜き加工および折曲げ加工することで形成されている。第１のコンタクト４１は、コネクタ本体Ｍに支持されている。より具体的には、第１のコンタクト４１の一部は、ハウジング１にインサート成形等によって固定されている。つまり、第１のコンタクト４１は、ハウジング１に片持ち梁状に支持されており、支持された部分から先が、挿入方向Ｘに向かって延びている。第１のコンタクト４１は、その板面が、受入空間１１に挿入された状態におけるカードＪの底面Ｊ１と略平行に、すなわちほぼ上方向Ｚを向くように配置されている。ただし、第１のコンタクト４１の、ハウジング１に支持された根元部分の先には、上方向Ｚに斜めに延びて、カードＪが挿入される前の受入空間１１内に突出した斜行部４１１が設けられている。

第２のコンタクト４２は、第１のコンタクト４１とは独立に、コネクタ本体Ｍに支持されている。第２のコンタクト４２は、金属板を折曲げ加工することで形成されている。より詳細には、第２のコンタクト４２は、シェル２を構成する金属板の一部として形成されている。つまり、本実施形態の第２のコンタクト４２は、シェル２と一体に形成されている。第２のコンタクト４２は、シェル２の側面に配置されている。第２のコンタクト４２は、その板面が、第１のコンタクト４１の板面に対し略垂直を向くように、すなわち、上方向Ｚと略垂直に配置されている。第２のコンタクト４２は、シェル２に片持ち梁状に支持されている。第２のコンタクト４２の先は、略挿入方向Ｘに延びている。ただし、第２のコンタクト４２の先には、受入空間１１に向かって斜めに延びて、カードＪが挿入される前の受入空間１１内に突出した斜行部４２１が設けられている。

図４は、図１に示すカードコネクタへのカードの挿入が完了した状態を示す平面図である。図４に示す状態では、コンタクト３（図３参照）は、カードＪの電気接点Ｐ（図１参照）と接触する。このとき、第２のコンタクト４２は、カードコネクタＣの受入空間１１に挿入されたカードＪによってカードコネクタＣの側方に押し出される。

図５は、図１に示すカードコネクタの、シェル２のうちのカード検出スイッチの上の部分を取り除いた状態を示す平面図である。また、図６は、図５に示すカードコネクタの側面図である。図５および図６には、カードコネクタＣへの挿入途中のカードＪが示されている。なお、見易さのため、カードＪの見える部分にはハッチングが施されている。

カード検出スイッチ４が備える第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２は、カードＪが挿入される前の受入空間１１内で接触している。第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２は、カードＪが、図５に示す状態から挿入方向Ｘにさらに挿入されると離れる。このことによって、カード検出スイッチ４が開状態となり、カードの挿入が電気的に検出される。またこの逆に、カードＪが、受入空間１１に挿入された位置から、挿入方向Ｘとは反対向きに抜き出される場合には、第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２が互いに接触する。このことによって、カード検出スイッチ４が閉状態となり、カードの抜出しが電気的に検出される。

図７〜図９は、図５に示すカードコネクタの、カード検出スイッチの上部を示す図である。図７〜図９には、カードコネクタにカードが挿入される過程が順に示されている。図７〜図９のパート（Ａ）は平面図であり、パート（Ｂ）は、図５におけるＢ−Ｂ線断面を示す断面図である。

図７に示す、カードＪの挿入途中では、第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２は互いに接している。ここで、図７を参照して、第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２をより詳細に説明する。

第１のコンタクト４１の先端部分は、第２のコンタクト４２の斜行部４２１に接している。より詳細には、金属板からなる第１のコンタクト４１は、板面が、金属板からなる第２のコンタクト４２の板面と交わる向きに配置されている。そして、第１のコンタクト４１の端面は、第２のコンタクト４２の板面に接触している。

また、第１のコンタクト４１は、挿入されてくるカードＪが第２のコンタクト４２を押す位置よりも挿入方向Ｘ手前の位置で、第１のコンタクト４１を押す位置に配置されている。より詳細には、第１のコンタクト４１の斜行部４１１は、第２のコンタクト４２の斜行部４２１よりも挿入方向Ｘ手前に配置されている。

図８に示すように、カードＪが挿入方向Ｘにさらに挿入されると、カードＪ、より詳細にはカードＪの底面Ｊ１の縁が、第１のコンタクト４１に当たる。カードＪは、第２のコンタクト４２よりも先に、第１のコンタクト４１の斜行部４１１に当たる。カードＪは、この後、第１のコンタクト４１の斜行部４１１を、上方向Ｚとは反対の矢印ａの方向に押し下げる。第１のコンタクト４１は弾性変形する。このとき、第１のコンタクト４１の、第２のコンタクト４２に接触した端面は、第２のコンタクト４２上を矢印ａの方向に摺動しワイピングする。この第１のコンタクト４１によるワイピング動作により、第１のコンタクト４１と第２のコンタクト４２との間にある埃等の異物が除去される。

本実施形態では、第１のコンタクト４１の端面が第２のコンタクト４２の板面上を摺動するため、例えば、板面同士が接触する場合に比べて、ワイピングの効果が高い。また、例えば、２つのコンタクトの端面同士が接触する場合や、エッジ同士が接触する場合に比べて、動作が滑らかであり、また、接触部分の荒れの発生も低減する。

図９に示すように、カードＪが挿入方向Ｘにさらに挿入されると、カードＪは、今度は、第２のコンタクト４２に当たる。より詳細には、カードＪの側面Ｊ２が、第２のコンタクト４２の斜行部４２１に当たる。この後、第２のコンタクト４２は、カードＪの挿入に伴って弾性変形しながら側方すなわち矢印ｂの方向へ押し出される。第２のコンタクト４２は、第１のコンタクト４１から離れる。このようにして、カードＪの挿入が検出される。

本実施形態のカードコネクタＣでは、第１のコンタクト４１が第２のコンタクト４２上を摺動する動作を担い、第２のコンタクト４２が第１のコンタクト４１から離れる動作を担っている。摺動する動作と離れる動作が、互いに別の第１のコンタクト４１および第２のコンタクト４２によってそれぞれ担われている。このため、仮に、接触面の荒れや異物の介在に起因して第１のコンタクト４１によるワイピング動作が不十分となっても、第２のコンタクト４２による、離れる動作への影響がない。したがって、２つのコンタクト４１,４２の離接に基づく、カードＪの挿抜検出の信頼性が向上する。

また、本実施形態のカードコネクタＣでは、カードの挿入時に２つのコンタクト４１,４２が互いに離れる。このため、カードコネクタＣが取り付けられる電子機器の、カードＪが挿入された通常動作時における消費電力が低減される。

カードＪがカードコネクタＣから抜き出される場合には、上述した動作とは逆の動作が行われる。

カードＪがカードコネクタＣから抜き出されると、まず、図９に示すように第２のコンタクト４２が弾性変形前の状態へ復帰する。つまり、第２のコンタクト４２の斜行部４２１が、矢印ｂとは逆の方向に移動して受入空間１１に戻る。第２のコンタクト４２は、第１のコンタクト４１の端面に接触する。

この後、カードＪがカードコネクタＣからさらに抜き出されると、図８に示すように、今度は、第１のコンタクト４１が弾性変形前の状態へ復帰する。つまり、第１のコンタクト４１の斜行部４１１が、矢印ａとは逆の方向に移動して受入空間１１に戻る。このとき、第１のコンタクト４１の端面は、第２のコンタクト４２の板面上を摺動しワイピングする。第１のコンタクト４１によるワイピング動作により、第１のコンタクト４１と第２のコンタクト４２との間にある異物が除去される。したがって、第１のコンタクト４１と第２のコンタクト４２との接触がより確実となる。

本実施形態における第１のコンタクト４１は、先に説明したように、挿入されてくるカードＪが第２のコンタクト４２を押す位置よりも挿入方向Ｘにおける手前の位置で、第１のコンタクト４１を押す位置に配置されている。つまり、カードＪが抜き出される場合に、第１のコンタクト４１は、弾性変形状態から復帰した第２のコンタクト４２と接触し、カードＪのさらなる抜き出しにより第１のコンタクト４１自体も弾性変形状態から復帰する間に第２のコンタクト４２上を摺動する。したがって、第１のコンタクト４１は、第２のコンタクト４２が第１のコンタクト４１に確実に接触している状態で、第２のコンタクト４２に対するワイピング動作を行う。

なお、上述した実施形態では、本発明にいう第１のコンタクトの例として、ハウジングに支持された第１のコンタクト４１が示されており、第２のコンタクトの例として、シェル２と一体に形成された第２のコンタクト４２が示されている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、第２コンタクトは、シェルとは別体として形成されたものであってもよい。また、第１のコンタクトと第２のコンタクトの配置は互いに逆であってもよい。また、双方のコンタクトは、ともにハウジングに支持されたものであってもよい。

また、上述した実施形態では、第１のコンタクトと第２のコンタクトの位置関係の例として、第１のコンタクト４１の斜行部４１１は、第２のコンタクト４２の斜行部４２１よりも挿入方向Ｘ手前に配置されている例が示されている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、位置関係は、カードが第２のコンタクトを押す位置よりも挿入方向手前の位置で、第１のコンタクトを押す位置に配置されていればよい。つまり、第１のコンタクトと第２のコンタクトの位置関係は、これらのコンタクトが接触するカードの部位の形状に応じて前後してもよい。

また、上述した実施形態が対象とするカードの例として、マイクロＳＩＭカードが示されている。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、例えばＳＤカードに代表されるＩＣカードであってもよい。また、コンタクトも６以外の複数であってよい。

また、上述した実施形態におけるカードコネクタはプッシュ／プッシュ形式のイジェクト機構を有する。ただし、本発明はこれに限られるものではなく、カードコネクタは、例えばイジェクトボタンの押し込みによりカードを押し出すものであってもよい。

Ｃ カードコネクタ
Ｍ コネクタ本体
１ ハウジング
２ シェル
３ コンタクト
４ カード検出スイッチ
１１ 受入空間
４１ 第１のコンタクト
４１１ 斜行部
４２ 第２のコンタクト
４２１ 斜行部
Ｊ カード
Ｘ 挿入方向

Claims (3)

1. 電気接点を有するカードの挿入を受ける受入空間が形成されたコネクタ本体と、
   前記受入空間に挿入されたカードの電気接点に接触する、前記コネクタ本体に支持されたコンタクトと、
   それぞれが前記カードが挿入される前の前記受入空間内に突出するとともに、それぞれの一部が互いに接触するように前記コネクタ本体に独立して片持ち梁状に支持された第１のコンタクトおよび第２のコンタクトを有し、前記受入空間へのカードの受入れを検出するカード検出部とを備え、
   前記第１のコンタクトは、前記受入空間に挿入されてくるカードに押されて前記第２のコンタクト上を摺動する向きに弾性変形するものであり、
   前記第２のコンタクトは、前記受入空間に挿入されてくるカードに押されて第１のコンタクトから離れる向きに弾性変形するものであることを特徴とするカードコネクタ。
2. 前記第１のコンタクトは、受入空間に挿入されてくるカードが前記第２のコンタクトを押す位置よりも前記挿入の方向における手前の位置で、該カードが当該第１のコンタクトを押す位置に配置されたものであることを特徴とする請求項１記載のカードコネクタ。
3. 前記第２のコンタクトは、前記第１のコンタクトに板面を向けて該板面を該第１のコンタクトに接触させた金属板であり、
   前記第１のコンタクトは、該第１のコンタクトの板面が前記第２のコンタクトの板面とは交わる向きに配置されて該第１のコンタクトの端面を前記第２のコンタクトの板面に接触させた金属板であることを特徴とする請求項１または２記載のカードコネクタ。

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