KR100929062B1

KR100929062B1 - 카드 커넥터

Info

Publication number: KR100929062B1
Application number: KR1020020078776A
Authority: KR
Inventors: 오하치치에
Original assignee: 타이코 일렉트로닉스 에이엠피 케이.케이.
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2009-11-30
Also published as: DE60200925D1; KR20030051277A; US20030109178A1; TW570374U; CN1424790A; US6881086B2; EP1321886A1; DE60200925T2; JP2003178846A; CN1293680C; EP1321886B1

Abstract

본 발명은 카드커넥터에 있어서 카드와 콘택트와의 사이에 항상 양호한 전기적 접촉이 행해지고 신뢰성이 높은 카드커넥터를 제공하는 것을 목적으로 하며,

본 발명은 콘택트(12)를 가지는 베이스하우징(2)과, 상기 베이스하우징(2)의 축(14)에 회동가능하게 취부되어진 카바(6)와, 카바(6)를 계지하는 록크바(10)를 갖는다. 카드는 카바(6)의 카드삽입구(40)에서 삽입되고, 카바(6)를 눌러내리면 카드의 외부단자와 콘택트(12)와가 접촉하고, 록크바(10)에 의하여 카바(6)의 계지돌기(9)가 계지된다. 계지되면 록크바(10)는 카드삽입방향으로 판스프링(30)의 부세력에 의하여 미소하게 전방으로 이동하고, 카드를 삽입방향으로 눌러 와이핑을 생기게 한다.

카드, 와이핑, 카바, 록크바

Description

카드 커넥터{card connector}

도 1은 본 발명의 제1실시예의 카드커넥터를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명의 제2실시예의 카드커넥터를 도시한 사시도이고,

도 3은 도 1의 카드커넥터의 분해사시도이고,

도 4는 도 2의 카드커넥터를 저면측에서 본 사시도이고,

도 5는 카바가 베이스하우징에 계지된때의 카드의 거동을 도시한 부분확대도, (a)는 카바와 록크바가 접촉한상태, (b)는 카바가 록크바가 캠계합을 하고 있는 상태, (c)는 카바가 록크바과 캠계합한 후 더욱 눌러 내리고 있는 상태, (d)는 카바가 록크바에 완전하게 계지되어 카드가 록크바에 눌러진 상태를 각각 도시한다.

* 주요 도면부호의 간단한 설명

1,100 카드커넥터 2 베이스하우징

8,108 자유단부 6,106 카바

10 록크바(록크부재) ` 12 콘택트

38 압압부 30,54 판스프링

40 카드삽입구 70 카드

70a 카드의 후면(단부)

본 발명은 카드커넥터에 관한 것으로, 특히 카드의 외부접점과 카드커넥터측의 콘택트와의 사이에 와이핑(wiping)을 생기게 하는 카드커넥터에 관한 것이다.

이와 같은 종류의 카드커넥터는 IC카드와, 휴대단말의 SIM카다등의 기록매체용으로써 알려져 있다. 예를들면, 일본 특허 제2957554호에 개시된 카드커넥터는 커넥터의 베이스와 이 베이스에 회동가능하게 취부되어있는 카바와, 눌러서 밑으로 내리는 카바를 계지하는 록크바를 구비하고 있다. 카드는 카바에 삽입되고, 카바가 록크부에 계지된때에, 카드의 외부단자와 베이스에 부착된 콘택트와의 사이에 전기적 접속이 이루어지도록 되어 있다. 이 록크바는 베이스에 회동가능하게 축지(軸支)되어 있다.

또한, 일본특개평 11-161742호에는 IC카드용 가이드(카드커넥터)가 개시되어 있다. 이 가이드는 IC카드를 수용하는 카바부와, 이 카바부를 회동가능하게 지지하는 베이스부를 구비하고, 카바부를 베이스부에 회동시킴므로써, IC카드의 외부단자와, 베이스부에 설치된 콘택트와를 전기적으로 접속하도록 되어 있다. 베이스부에는 IC카드를 록크하는 카드록크부와, 카바부를 록크하는 카바록크부가 베이스부에 슬라이딩가능하게 설치되어 있다.

전자의 종래기술에 있어서는 카바는 베이스에 록크바에 의하여 계지되고, 카드의 외부단자와 콘택트와는 접속되지만, 외부단자와 콘택트와의 접촉위치가 변하 는 것은 아니다. 환언하면, 외부단자와 콘택트사이에 와이핑가 생기지 않으므로, 외부단자는 콘택트에 압압접촉하기만 하고, 외부단자 및/또는 콘택트의 표면에 요염에 의하여 얇은 피막이 형성되어 있는 경우에는 외부단자와 콘택트사이의 전기적 접촉이 불향하게 된 우려가 있다. 후자의 종래기술에 있어서는, 카바부밖에 없고, IC카드도 록크되어 확실하게 베이스부에 계지된채로 마찬가지로 접촉불량의 문제가 있다.

본 발명은 이상의 점을 감안하여 이루어진 것으로 카드의 외부단자와 콘택트사이에 전기적 접촉이 항상 양호하며, 신뢰성이 높은 카드커넥터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 카드커넥터는 콘택트를 가지는 베이스하우징과, 상기 베이스하우징에 개폐가능하게 기단을 축지된 카바와를 구비하고, 상기 카바의 자유단부에 설치된 카드삽입구에 의하여 카드가 삽입되고, 상기 카드를 수용한 상기 카바를 상기 베이스하우징에 회동시키므로써, 상기 카드의 외부접점을 상기 콘택트에 가압접촉시키도록 한 카드커넥터에 있어서, 상기 베이스하우징에 카바의 자유단부를 계지하는 록크부재가 계지방향과 계지해제방향으로 이동가능하며, 또한 통상은 계지방향으로 스프링부세되어 취부되어 있고, 록크부재가 상기 계지방향으로 이동하여 상기 카바를 계지할때에 삽입된 상기 카드의 단부를 계지방향으로 압압하여 상기 카드를 상기 카바에 대하여 슬라이딩시켜, 외부접점과 콘택트와의 사이에 와이핑을 생기게 하는 압압부를 갖는 카드커넥터를 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 카바가 삽입된 카드의 단부를 삽입방향과 반대방향으로 부세하는 스프링을 갖고, 록크부재를 부세하는 다른 스프링이 상기 카바측의 스프링 보다도 강한 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 록크부재를 부세하는 스프링이 카드의 삽발방향과 대략 직교방향이고 또한 카드의 후면을 따라 연장된 판스프링인 것이 바람직하다.

다음은 본 발명의 카드커넥터(이하 간단히 커넥터라 칭함)의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예의 커넥터(1)를 도시한 사시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 커넥터(1)는 (미도시) 기판에 취부되어진 대략 직사각형의 베이스하우징(2)과 이 베이스하우징(2)에 개폐가능하게 회동하는 카바(6)를 갖는다. 본 실시예에서는 베이스하우징(2)과 카바(6)는 수지제이다. SIM카드(Subscriber identity module)등의 카드(70, 도5)는 카바(6)의 카드삽입구(40)에서 카바(6)내에 삽입된다.

베이스하우징(2)의 기단(4)에는 카드(70)의 삽발방향(3)으로 직교하는 방향 또한 베이스하우징(2)의 기단(4)를 따라 외부로 향하여 1쌍의 축(14)가 돌설되어 있다. 이 기단(4)에 대응하는 카바(6)의 단부에는 축(14)을 수용하는 1쌍의 축수부(5)가 형성되고, 축(14)에는 회동가능하게 장착되어 있다. 베이스하우징(2)에는 카드의 외부단자(미도시)와 접촉하는 복수의 콘택트(12)가 배열되어 있다. 카바(6)의 자유단부(8)에는 카드를 빼낼때 손가락이 들어가도록 만곡한 절결부(cutout, 7)가 형성되어 있다. 이 자유단부(8)에는 카바(6)를 회동하여 베이 스하우징(2)에 폐합(閉合)하면, 카바(6)의 계지돌기(9)가 록크바(록크부재,10)에 계지되어 고정되도록 되어 있다. 도 1에 도시된 상태에서는 카바(6)가 록크바(10)에 계지된 완전하게 카바(6)를 베이스하우징(2)에 폐합한것을 도시한다. 이 상태에서는 카드(70)의 외부단자는 콘택트(12)와 전기적으로 접촉하도록 구성되어 있다.

이상 제1실시예의 커넥터(1)에 대하여 개략적으로 설명하였지만, 다음은 본 발명의 제2실시예의 커넥터에 대하여 개략적으로 도 2를 참조하여 설명한다. 또한, 설명에 있어서 동일한 부품에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다. 도 2는 제2의 실시예의 커넥터(100)를 도시한 사시도이다. 커넥터(100)는 카바(106)가 금속판인점이 커넥터(1)와 상이하다. 카바(106)의 외형형상은 도 1에 도시된 커넥터(1)와 유사한 형상이고, 절결부(107)를 갖는다. 카바(106)의 단부에는 베이스하우징(2)의 축(14)를 수용하는 축수부(105)가 금속판을 타발, 절곡하여 형성되어 있다.

카바(106)의 양측가장자리는 하방으로 절곡되고, 베이스하우징(2)의 측가장자리를 덮는 측벽(111,111)를 구성하고 있다. 또한 이 측벽(111)의 자유단부(108)측에는 측벽(111)의 일부가 측방으로 연장되어 뻗어있고, 록크바(10)의 하측에서 U자형상으로 절곡된 계지돌기(109)가 형성되어 있다. 이 계지돌기(109)의 높이(h)는 제1실시예의 계지돌기(9)의 높이와 동일하다. 이에 의하여 제1실시예의 커넥터(1)와 동일한 록크기능이 얻어지고, 계지돌기(109)가 록크바(10)에 계지되어 카바(106)가 베이스하우징(2)에 록크된다.

또한, 카바(106)의 축수부(105)측의 단가장자리에는 하측을 향하여 1쌍의 설 편(113)(113a,113b)이 절곡되어 형성되어 있다. 이 설편(113)은 카바(70)를 과도하게 삽입한때의 스톱퍼로 되는 부분이다. 설편(113a)에는 내방으로 경사져 연장된 판스프링(154)가 일체로 돌설되어 있다. 이 판스프링(154)은 후술하는 판스프링(54)와 동일하고 삽입되는 카드(70)의 선단에 당접하여 카바(70)를 작게 눌러서 되돌리는 기능을 갖는다. 상세한 내용은 후술한다.

제1실시예 및 제2실시예에도 카바(6)를 제외하고는 기본적으로 동일한 구성이므로 제1실시예에 기초하여 도 3을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

또한 베이스하우징(2)과 록크바(10)와의 취부상태를 설명하기 위하여 도 4를 합해서 참조하여 설명한다. 도 3은 도 1의 커넥터(1)의 분해사시도이다. 도 4는 도 2의 커넥터(100)를 저면측에서 본 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 베이스하우징(2)의 전술의 축(14)은 측방외측을 향하여 베이스하우징(2)과 일체로 돌설되어 있다. 또한 기단(基端)(4)측에는 콘택트(12)의 다인(12a)을 배치하기 위한 절결부(16)가 형성되어 있다. 또한 베이스하우징(2)의 주면(18)에는 베이스하우징(2)의 길이가 긴방향을 따라 연장된 6개의 개구(20)가 형성되고 전술한 콘택트(12)는 그 접촉부(12b)가 개구(20)내에 돌출하도록 베이스하우징(2)에 인서트 모우드(insert molded)되어 배치되어 있다. 콘택트(12)는 탄성을 지닌 금속으로 형성하고 상방으로 만곡하여 주면(18)에서 돌출되어 있다. 이 돌출한 접촉부(12b)가 카바(70)의 외부단자와의 접점으로 된다.

콘택트(12)의 다인(12a)은 전술한 절결부(16) 및 절결부(16)에서 떨어진 개구(20)에 인접하여 형성된 개구(22)에 돌출하고 미도시 기판에 표면실장된다. 기단(4)과 역의 타단(24)에는 전술한 록크바(10)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 지지부(26)가 구성되어 있다. 지지부(26)는 좌우에 이격한 1쌍의 블록상의 레일부(28)와, 이 레일부(28)에서 상호 대향하도록 내측에 돌설된 1쌍의 판스프링(30)을 갖는다. 레일부(28)에는 후방으로 연장되어 측방으로 개방하고 있는 홈(32)이 각각 형성되어 있다. 또한 판스프링(30)은 레일부(28)에 압입되고 전단부가 전방을 향하여 작게 절곡되어 있다. 또한 여기서 전방이란 카드를 삽입하는 방향을 말한다. 레일부(28)의 홈(32)은 정지부(34)까지 연장되어 있다.

록크바(10)는 레일부(28,28) 사이에 걸쳐 연장된 봉상의 수지제의 부재이고, 레일부(28,28)를 수용하는 1쌍의 가이드홈(36,36)을 갖는다. 가이드홈(36)의 형상은 레일부(28)의 단면과 상보형이고, 록크바(10)는 이 레일부(28)에 의하여 안내되고, 카드(70)의 삽발방향(3)으로 슬라이딩하여 얻을 수 있는 구성으로 되어있다. 가이드홈(36,36)의 사이에는 카드(70)를 압압하는 압압부(38)가 카바(6)의 카드삽입구(40) 즉 카드(70)의 단부를 향하여 돌설되어 있다. 또한 록크바(10)의 양단부에는 카드삽입구(40)를 향하여 1쌍의 캠면(42,42)이 형성되어 있다. 이 캠면(42,42)은 전술한 카바(6)의 계지돌기(9)와 캠계합하여 록크바(10)가 슬라이딩되지만 상세한 것은 후술한다.

록크바(10)의 저면에는 도 4에 도시된 바와 같이, 록크바(10)을 따라 연장된 요부(凹, recess, 44)가 록크바(10)의 후방 및 하방에 개방하도록 형성되어 있다. 이 요부(44)에는 도 4에 도시된 바와 같은 판스프링(30)이 수용되고, 판스프링(30)의 선단(30a)이 록크바(10)의 후면(46)을 전방을 향하여 압압함으로써, 록크바(10) 는 전방 즉 카드(70)를 카바(6)에 압입하는 방향으로 부세된다. 록크바(10)가 전방으로 부세됨으로써, 록크바(10)의 당접면(48)은 레일부(28)의 정지부(34)에 당접한다. 통상 록크바(10)는 이 당접위치에 있다.

또한, 록크바(10)가 카바(6)와 캠계합하여 후방으로 이동한때는 후면(46)의 돌부(46a)가 판스프링(30)에 당접하여 그 이동이 규제된다. 판스프링(30)은 도 4에 도시된 바와 같이, 베이스하우징(2)의 저면에 형성된 1쌍의 L자형상의 홈(50)에 판스프링(30)의 L자형상의 취부단부(52)가 압입되어 고정되어 있다. 이와 같이 판스프링(30)은 카드(70)의 후면(70a)를 따라 연장되어 있으므로 록크부재(10)의 점유영역을 작게할 수 있다.

카드(6)의 단부(11)에는 삽입되는 카드(70)의 선단이 당접하는 판스프링(54)이 압입등에 의하여 취부되어 있다. 판스프링(54)의 선단부(54a)는 카바(6)의 내측에 절곡되어 있다. 삽입된 카드(70)의 선단을 압압하여 카드(70)를 눌러 돌아오도고 부세한다. 이에 의하여 카드(70)를 압입하는 힘이 가하여지지 않을 때는 카드(70)는 통상 카드삽입구(40)에 의하여 미소하게 돌출하므로 전술한 절결부(7)와 협동하여 손가락으로 취출하기 쉽게 되어 있다. 그러나 카바(6)가 록크되면 카드(70)는 판스프링(54)의 힘에 저항하여 소정의 위치로 록크바(10)에 의하여 삽입방향으로 압압된다. 이는 판스프링(30)의 반발력 혹은 스프링힘(spring rate)이 판스프링(54)의 반발력 혹은 스프링힘보다도 대단히 크기 때문이다. 이 반발력은 예로 판스프링(54)과 판스프링(30)의 반발력의 비는 약 3:40으로 되도록 설정된다. 이 반발력의 비는 이 수치에 한정되는 것은 아니고 판스프링(54)이 판스프링(30)에 대하여 충분히 큰 반발력을 가진것이면 좋다.

또한 도 3중에 62로 표시된것은 베이스하우징(2)에 일단을 고정한 팝업스프링(popup spring)이다. 이 팝업스프링(62)은 베이스하우징(2)의 기단(4)근방에 상방으로 부세하도록 기울어져 경사진 자유단(62A)를 갖고 있다. 이 자유단은 카바(6)가 베이스하우징(2)상에서 닫힌때에 카바(6)의 단부(11)근방의 내면에 당접하여 항상 카바(6)를 상방으로 움직이도록 부세되어 있다. 따라서 카바(6)와 록크바(10)와의 계합이 어긋나면 카바(6)의 자유단(8)은 축(14)을 지점(pivot point)으로 하여 상방으로 들어 올리는 즉 팝업한다. 이는 제1실시예 및 제2실시예에서 동일하다.

다음에 카바(6)가 록크된때에 카드의 거동에 대하여 설명한다. 도 5는 카바(6)가 베이스하우징(2)에 계지된때의 카드의 거동을 도시한 부분확대도이다. 도 5(A)는 카바(6)와 록크바(10)가 접촉한상태, 도 5(B)는 카바(6)과 록크바(10)가 캠계합을 하고 있는 상태, 도 5(C)는 카바(6)가 록크바(10)과 캠계합한 후 더욱 눌러 내리고 있는 상태, 도 5(D)는 카바(6)가 록크바(10)에 완전하게 계지되어 카드가 록크바(10)에 눌러진 상태를 각각 도시한다.

도 5(A)에 도시된 바와 같이, 카드(70)을 수용한 카드(6)가 베이스하우징(2)쪽으로 눌러 해린 축(14)의 주변에 회동하면 카바(6)의 계지돌기(9)가 전방, 즉 카드(70)를 삽입하는 방향으로 스프링 부세되어 있는 록크바(10)의 캠면(42)과 접촉한다. 더욱 눌러서 내리면 도 5(B)에 도시된 바와 같이, 계지돌기(9)가 캠면(42)와 캠계합하여 록크바(10)가 후방을 따라 화살표(56)에 도시된 방향으로 판스프링(30) 의 반발력에 저항하여 이동한다. 그리고 더욱이 카바(6)를 눌러 내리면 도 5(C)에 도시된 바와 같이 계지돌기(9)는 캠면(42)에서 어긋나서, 캠면(42)의 하단을 후방으로 압압하여 록크바(10)를 가장 후방까지 이동시킨다. 더욱이 카바(6)가 눌러 내려지면 도 5(D)에 도시된 바와 같이 계지돌기(9)는 캠면(42)의 하단을 통과하여 록크바(10)의 계지면(58)의 밑으로 되어 록크바(10)의 반발력에 의하여 록크바(10)가 카드(70)의 삽입방향으로 복귀하여 록크된다.

이때에 중요한 것은 록크바(10)의 압압부(38)가 판스프링(54)의 힘에 저항하여 카드(70)의 후면(단부)(70a)를 전방으로 압압하여 카드(70)를 근소하게 이동시키는 점이다. 이 이동량(d)는 약 0.5mm이지만 이 이동에 의하여 카드의 외부단자와 콘택트(12)의 접점과의 사이에서 와이핑(wiping)이 생긴다. 이 와이핑에 의하여 외부단자 혹은 콘택트(12)가 상호 접촉하는 부분 즉 접점에 오염이 있는 경우 이 오염이 제거되고 깨끗한 금속면이 노출되어 양호한 전기적접속이 얻어진다.

이 커넥터(1)에서 카드(70)을 취출하는 섯은 록크바(10)의 압압부(38)의 상부에 형성된 수지제(60)에 손가락을 놓고 카드(70)의 삽입방향과 반대방향으로 록크바(10)를 슬라이딩시켜 록크바(10)와 카바(6)의 계지돌기(9)와의 계합을 해제한다. 이리하면 전술한 팝업구조에 의하여 카바(6)가 상방으로 팝업됨과 동시에 카드(70)가 판스프링(54)에 의하여 카드삽입개구(40)에서 압출되어 용이하게 손가락으로 취출하는 것이 가능하다. 수궤부, 즉 손가락을 얻어 놓는 부분(60)에는 복수의 홈 즉 단부(60a, step)가 형성되고 미끄러짐이 어렵게 되어 있다.

이상 본 발명의 커넥터(1,100)에 대하여 설명하였지만 상기 실시예에 한정되 는 것은 아니고 각종의 변경, 변형이 용이하게 고려되어짐은 물론이다. 예로 록크바(10)는 슬라이딩하는 것 이외에 카바(6)에 회동가능하게 장착된 것도 가능하고, 카바(6)를 록크한때에 카드(70)를 압압하도록 하면 상기 실시예와 마찬가지의 작용효과가 얻어진다. 또한 판스프링(30, 54)는 다른 적절한 코일스프링 혹은 토션스프링(torsion spring)이어도 좋다.

본 발명의 카드커넥터는 베이스하우징에 카바의 자유단부를 계지하는 록크부재가 계지방향과 계지해제방향으로 이동가능하며, 또한 통상은 계지방향에 스프링부세되어 취부되어 있다. 이 록프부재가 계지방향에 이동하여 카바를 계지할때에 삽입된 카드의 단부를 계지방향으로 압압하여 카드를 카바에 대하여 슬라이딩시켜, 외부접점과 콘택트사이의 와이핑을 생기게 한느 압압부를 갖게 되므로, 카드와 콘택트의 접점이 오염되어 있어도 와이핑에 의하여 깨끗하게 되고, 또한 전기적접촉이 양호하고 신뢰성이 높은 카드커넥터를 얻을 수 있다.

더우기, 카바는 삽입된 카드의 전단을 삽입방향과 반대방향으로 부세하는 스프링을 갖는다. 록크부재를 부세하는 다른 스프링은 카바측의 전술한 스프링에 의하여도 강하므로, 확실하게 카드를 슬리이딩시킬 수 있고, 와이핑기능을 확실하게 할 수 있다.

또한, 록크부재를 부세하는 스프링이 카드의 삽발방향과 대략 직교방향이며 또한 카드의 후면을 따라 연장된 판스프링인 경우에 록크부재가 점유하는 점유면적을 작게하는 것이 가능하다.

Claims

콘택트를 가지는 베이스하우징과, 상기 베이스하우징에 개폐가능하게 기단을 축지된 카바를 구비하고, 상기 카바의 자유단부에 설치된 카드삽입구에 의하여 카드가 삽입되고, 상기 카드를 수용한 상기 카바를 상기 베이스하우징에 회동시킴으로써, 상기 카드의 외부접점을 상기 콘택트에 가공접촉시키도록 한 카드커넥터에 있어서,

상기 베이스하우징에 상기 카바의 자유단부를 계지하는 록크부재가 계지방향과 계지해제방향으로 이동가능하며, 또한 통상은 계지방향으로 스프링부세되어 취부되어 있고, 상기 록크부재가 상기 계지방향으로 이동하여 상기 카바를 계지할때에 삽입된 상기 카드의 단부를 상기 계지방향으로 압압하여 상기 카드를 상기 카바에 대하여 접동시켜, 상기 외부접점과 상기 콘택트와의 사이에 와이핑을 발생시키는 압압부를 갖는 것을 특징으로 하는 카드커넥터.
제1항에 있어서,

상기 카바가 삽입된 상기 카드의 단부를 삽입방향과 반대방향으로 부세하는 스프링을 갖고, 상기 록크부재를 부세하는 다른 스프링이 상기 카바측의 스프링 보다도 강한 스프링인 것을 특징으로 하는 카드커넥터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 록크부재를 부세하는 상기 다른 스프링이 상기 카드의 삽발방향과 대략 직교방향이고 또한 상기 카드의 후면을 따라 연장된 판스프링인 것을 특징으로 하는 카드커넥터.