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JP2008181792A - カード用コネクタ - Google Patents

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敏弘 草谷
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    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only

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Abstract

【課題】本発明はカード用コネクタに関し、イジェクト操作を特異に行った場合でもカードがカード挿入口から外に飛び出さないようにすることを課題とする。
【解決手段】制動シュー部80を、合成樹脂製のハウジング本体22の上面に突き出して有する。制動シュー部80は、傾斜した三角形状の上面82を有する。イジェクト時に、スライダ40の張り出し部43が制動シュー部80の上面82にのりあがり、制動力を付与される。制動力はスライダ40が移動するにつれて増加し、スライダ40の最終移動位置での速度は制動力がスライダ40の位置に関係なく一定である構成で場合に比較して遅くなり、スライダ40の最終位置で瞬時に停止したときにカード10に作用する慣性力は弱く、カード10とスライダ40との係止は維持され、カード10のカード用コネクタからの飛び出しは起きない。
【選択図】図2

Description

本発明はカード用コネクタに係り、特に、携帯電話機等に組み込まれて使用され、メモリカードが装着されるカード用コネクタに関する。
ディジタルカメラ、携帯オーディオ機器、携帯電話機等は、情報記憶媒体として、半導体記憶素子が内蔵してある構成であるメモリカードが利用可能な構造となっている。最近では通常のメモリカードよりの小さいサイズであるメモリカードが提供されており、この小型のメモリカードが装着可能であるメモリカード用コネクタも提供されている。
この小型のメモリカードは、特に、携帯電話機の機能の拡大に対応するべく、開発されたものであり、小型のメモリカード用コネクタは、携帯電話機に組み込まれて使用されつつある。
携帯電話機は、利用者が持ち歩く、折り畳み操作を行う、データ読み取り装置に当てる等して種々の場面で使用される。このため、小型メモリカードの小型メモリカード用コネクタへの装着、抜き出しも、いろいろな状況でなされる。また、小型メモリカードは一辺の長さが10mm程度と短く、人によっては取り扱いがし難い程度にサイズが小さい。このため、小型メモリカード用コネクタについては、従来のメモリカード用コネクタの場合に比べて、種々の面に配慮したきめ細かい設計が必要となる。
通常、小型メモリカード用コネクタは、通常、内部にばねで付勢されているスライダが設けてあり、このスライダが小型メモリカードの側面側の凹部と弾性的に係止される構成であり、小型メモリカードをイジェクトする場合には、利用者がその手の指先で小型メモリカードを一旦押し込んで離す操作を行うことによって、スライダがロックを解除されてばね力でもって移動され、メモリカードがスライダと共に移動されて、メモリカードの一部が挿入口より突き出る状態となる構成となっている。その後に、利用者がメモリカードのうち挿入口より突き出ている部分を指先で掴んで引くことによって、メモリカードはスライダとの弾性的係止を解除されて、引き抜かれる。
ここで、小型メモリカードはサイズが小さくて厚さが薄いものであるため、スライダと小型メモリカードとの係止の拘束力を強くしにくく、また、何回も装着、イジェクトを繰り返しているうちに磨耗が進むと、上記の係止の拘束力が低下することもあって、場合によっては、小型メモリカードに作用するイジェクトされる方向に慣性力が係止の拘束力を上回って、イジェクト時に小型メモリカードのスライダに対する係止が解除されて、小型メモリカードが小型メモリカード用コネクタより外に飛び出して、落下してしまうことが起きる虞れがある。
そこで、移動するスライダに摩擦でもって制動力を作用させて、スライダの移動速度を遅くして、イジェクト時に小型メモリカードがスライダから外れないようにして、小型メモリカードが小型メモリカード用コネクタから飛び出さないようにした構成の小型メモリカード用コネクタが提案されている。
特開2005−268089号公報 特開2006−140068号公報
しかし、特開2005−268089号公報に記載の小型メモリカード用コネクタは、スライダに対する制動力の強さが、最初は強く、後半は弱くした構成であるため、スライダのスライドする最終段階における移動速度を十分に遅くすることが出来ず、メモリカードの飛び出し防止の対策としては十分ではない。
特開2006−140068号公報に記載の小型メモリカード用コネクタは、制動のためスライダにローラが組み込んであり、ローラが転がる傾斜面がコネクタ本体の側壁部の内側面に形成してある構成であるため、制動がかかり難く、スライダのスライドする最終段階における移動速度を十分に遅くしにくく、メモリカードの飛び出し防止の対策としては十分ではない。スライダとは別の部品であるローラが組み込んであるため、組み立てがし難くいものであった。
そこで、本発明は、上記課題を解決したカード用コネクタを提供することを目的とする。
本発明は、カード挿入口を有するハウジング本体にスライダがスライド可能に設けてあり、前記スライダがばね力によって前記カード挿入口から遠い位置から前記カード挿入口の方向に移動されるときに、前記ハウジング本体内に装着してあるカードが前記スライダと共に移動されてイジェクトされるカード用コネクタであって、
前記カード挿入口の方向に前記スライダが移動するにつれて制動力が増加するように前記スライダに制動力を付与するスライダ制動手段を有することを特徴とする。
スライダ制動手段がスライダに付与する制動力が一定の強さではなくてスライダが移動するにつれて増加するため、スライダが最終位置に到ったときのスライダの移動速度を十分に遅くすることが可能となる。これによって、スライダが最終位置に到って停止されたときにカードに作用する慣性力を、カードとスライダとの係止の拘束力を上回らないように抑えることが可能となり、カードがカード挿入口から外に無用に飛び出すことを防止出来る。
次に発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本発明の実施例1になるマイクロSDカード(商標)用のコネクタ20を、カバーを省略して、且つマイクロSDカード(商標、以下カードという)10と対応させて示す斜視図である。図2はコネクタ20を分解して示す斜視図である。各図中、X1−X2は幅方向、Y1−Y2は長手方向、Z1−Z2は厚さ(高さ)方向である。Y1はカード10を挿入して装着する方向であり、Y2はカード10がイジェクトされる方向である。また、カード10についてみると、Y1側は先端であり、Y2側は後端である。
カード10は、上面11、下面12、先端13、後端14を有し、内部にICメモリを有し、先端13の近くの下面にパッド(図示せず)が並んでおり、X1側の側面に、凸部15と凹部16とを有する形状である。
カード用コネクタ20は、コネクタハウジング21と、スライダ40と、圧縮コイルバネ50と、ハートカム機構60とを有し、Y2端にカード挿入口70を有する。
コネクタハウジング21は、複数のコンタクト23が整列して固定定されている合成樹脂製のハウジング本体22と、ハウジング本体22の上面側を覆うカバー30とよりなる。
カバー30は、金属板製であり、ハウジング本体22に固定してあり、ハウジング本体22を覆っている。カバー30には、装着されたカード10の上面11を押さえる一対の板ばね片30a,30b、スライダ40を押さえる板ばね片30c、後述するリンク部材51を押さえる板ばね片30dが形成してある。
スライダ40は、合成樹脂製であって略L字形状のスライダ本体42と、このスライダ本体42に固定してある板バネ部材41とよりなる。このスライダ本体42は、X2方向に張り出ている張り出し部43と、Y2方向の端よりX2方向に突き出ている腕部44と、Y2方向の端寄りの上面に形成してあるハートカム溝45とを有する。板バネ部材41は、その先端側に、X2方向にU字形上に突き出ているバネ性の係止部41aを有する。張り出し部43は凸部15と対向するように、係止部41aは凹部16に係止するように夫々形成してある。
このスライダ40は、ハウジング本体22の内側のうちX1側に、ハウジング本体22の上面25とカバー30の下面との間の空間に、ガイド溝26に沿ってY1,Y2方向にスライド可能に、組み込まれている(図9(A)参照)。スライダ40のY2側の端面40aは、位置P2と位置P1との間で移動可能である。Y2側の位置P2は、Y2方向にスライドするスライダ40の最終位置であり、端面40aが、ハウジング本体22の立ち上げ面28に突き当たる位置である。張り出し部43は、位置S2と位置S1との間で移動する。
スライダ40は、圧縮コイルバネ50と、リンク部材51と共に組み込まれている。圧縮コイルバネ50は、溝27に組み込んである。スライダ40は圧縮コイルバネ50によってY2方向に位置P2に移動されている。リンク部材51のY2端はハウジング本体22に係止してあり、リンク部材51のY1端はハートカム溝45に嵌合してある。ハートカム溝45とリンク部材51とによってハートカム機構60が構成してある。
カード10の装着は以下に記載するようにして行われる。カード10の位置は、カード10の後端14の位置で示す。図3及び図4はカード10の装着を説明するための図である。図4(A),(B),(C)は夫々図3(A),(B),(C)に対応する。
カード10を装着する操作は、利用者がカード10をカード挿入口70内に挿入し、指先で後端14を最終位置まで押し込む操作を行うことによってなされる。
カード10はカード挿入口70内に挿入されて、図3(A)、図4(A)に示すように、先端13が腕部44に当接し、凸部15が張り出し部43に当接した位置Q1まで挿入されると、係止部41aと凹部16とが係止される。
続いて、カード10は指先で図3(B)、図4(B)に示す最終位置Q3まで押し込まれる。スライダ40はカード10によって押されて圧縮コイルバネ50を圧縮しつつY1方向に移動される。最後に指先をカード10から離すと、スライダ40は圧縮コイルバネ50によってY2方向に移動され、ハートカム機構60によってロックされる位置P1(S1)で停止し、カード10は位置Q2まで戻されて停止し、カード10は装着された状態となる。図3(C)、図4(C)はカード10が装着された状態を示す。パッドはコンタクト23と接触している。
カード10のイジェクトは、指先でカード10を一旦押し込む操作を行ってなされる。図5及び図6はカード10のイジェクトを説明するための図である。図6(A),(B)は夫々図5(A),(B)に対応する。
指先でカード10を押し込むと、スライダ40がカード10と共にY2方向に移動され、図5(A)、図6(A)に示すようになる。ハートカム機構60はロックが解除された状態となる。指先をY2方向に戻すと、スライダ40が圧縮コイルバネ50のばね力によってY1側の奥部の位置であるカード挿入口70から遠い位置からカード挿入口70の方向に移動され、カード10は、スライダ40の腕部44、凸部15によって押されて、スライダ40と共にY2方向に移動される。スライダ40は端面40aがハウジング本体22の立ち上げ面28に突き当たる位置P2(S2)まで移動し、カード10は、前記の位置Q1まで戻される。
その後に、利用者がカード10の後端14の側を指先で掴んで引くことによって、板バネ部材41の係止部41aが強制的に撓まされて、係止部41aと凹部16との弾性的係止を解除されて、引き抜かれる。
次に、例えばカード10を押し付けた指を急に離すような特異である所謂いじわる操作を行った場合でも、イジェクト時にカード10がカード用コネクタ20から無用に飛び出さないようにする機構の構成及び動作について説明する。
[制動シュー部80の構成及び作用]
先ず、スライダ制動手段としての制動シュー部80について説明する。
制動シュー部80は、合成樹脂製のハウジング本体22にその上面25に突き出して、スライダ40のうちの張り出し部43が移動する箇所のうちY2側の部分に形成してある。図7は図2中、制動シュー部80を通るVII-VII線に沿う断面を拡大して示す図であり、図8は制動シュー部80を拡大して示す斜視図である。
制動シュー部80は、カード用コネクタ20の奥側であるY1側がつなぎ部81でもってハウジング本体22とつながっており固定であり、つなぎ部81よりY2方向に延在している片持ち梁の形状であり、Y2端側がZ2方向に弾性的に変位できる構造である。
また、制動シュー部80の上方からみると、制動シュー部80の上面82は、制動シュー部80のつなぎ部81が頂点Aであって、Y2方向の端が底辺BであるY1−Y2方向に長い三角形状であり、且つ、頂点Aの箇所の高さがハウジング本体22の上面25と同じ高さであり、底辺B側がハウジング本体22の上面25よりZ1方向に寸法Cだけ高いように傾斜した傾斜面である。この制動シュー部80はハウジング本体22の上面25に形成してあるため、制動シュー部80を形成するためにカード用コネクタ20の幅寸法を少しも広げる必要はない。
この制動シュー部80は、前記のカードイジェクト動作時に、スライダ40の張り出し部43に対して以下に説明するように動作する。
図9(A)は、カードイジェクト動作が開始するときの状態であり、スライダ40の張り出し部43のY2端の位置S1は、制動シュー部80のうちつなぎ部81上に位置している。スライダ40には制動力は作用していない。ハートカム機構60のロックが解除されると、スライダ40は、カード挿入口70から遠い位置からばね50のばね力によってY2方向に移動を開始する。スライダ40のうちの張り出し部43は、図9(B)に示すように、制動シュー部80にのり上がって、制動シュー部80をその底辺B側がZ2方向に変位するように弾性的に撓ませて、図9(C))に示す最終位置S2まで移動する。最後は、スライダ40は、その端面40aがハウジング本体22の立ち上げ面28に突き当たって瞬間に停止される。
弾性的に撓まされた制動シュー部80に発生したZ1方向の弾性復元力F1によって制動シュー部80が張り出し部43に押し当たって摩擦力が発生し、同時に、スライダ本体42の上面がカバー30の下面に押し当たって摩擦力が発生し、これがスライダ40に制動力BF1、BF2を付与する(図6(B)参照)。
ここで、制動シュー部80の上面82がY1方向の端が頂点AでY2方向の端が底辺Bである三角形状であるため、スライダ40がY2方向に移動するにつれて、張り出し部43の下面と制動シュー部80の上面82とが接触している面積が急に増加し、張り出し部43の制動シュー部80に対する摩擦力は、スライダ40がY2方向に移動するにつれて増加する。よって、スライダ40に付与される制動力BF1、BF2は、図10に線Iで示すように、スライダ40がY2方向に移動するにつれて増加する。即ち、スライダ40は、Y2方向に移動するにつれて強い制動力BF1、BF2を作用される。
ここで、制動力の強さがスライダ40の円滑な移動を可能する程度であって且つスライダ40の移動した位置に関係なく一定であるように定めてある場合には、利用者がカード10を押し付けた指を急に離すような特異な操作を行ったときには、スライダ40は、圧縮コイルバネ50によって押されて、移動するにつれて速度を増し、最後に瞬間に停止される直前のスライダ40及びカード10の移動速度は速くなる。このため、スライダ40及びカード10の移動が瞬間に停止されたときに、カード10にはY2方向の大きい慣性力が作用し、この大きい慣性力によって、凹部16が係止部41aから外れてしまうことが起こりうる。しかし、本実施例によれば、スライダ40は、Y2方向に移動するにつれて強い制動力BF1を作用されることによって、端面40aがハウジング本体22の立ち上げ面28に突き当たる直前のスライダ40及びカード10の移動速度は、制動力がスライダ40の位置に関係なく一定である場合に比較して、遅くなっており、スライダ40が立ち上げ面28に突き当たって瞬間に停止されたときにカード10に発生する慣性力は小さくなり、凹部16は係止部41aから外れず、カード10のカード用コネクタ20のカード挿入口70から外への飛び出しは起きない。
ここで、スライダ40に最初から強い制動力が作用するようにした場合には、ハートカム機構60のロックが解除されたときに、スライダ40が円滑に移動を開始できない虞れがある。しかし、本実施例では、最初の状態では制動力が殆ど作用していないため、スライダ40の移動は円滑に開始される。
なお、制動シュー部80をリジッドに形成し、スライダ40のうちの張り出し部43にバネ部を形成し、このバネ部が弾性的に撓みつつリジッドの制動シュー部にのり上がるようにしてもよい。
[押し上げバネ部90R、90Lの構成及び作用]
次に、カード制動手段としての押し上げバネ部90R、90Lについて説明する。
図2に示すように、合成樹脂製のハウジング本体22には、挿入口70の近傍のX1側(右側)とX2側(左側)とに、装着されたカード10を支えるカード支えバネ部90R、90Lが形成してある。
図11は、図2中、カード支えバネ部90Lを通るXI-XI線に沿う断面を拡大して示す図である。図12及び図13はカード支えバネ部90Lを拡大して示す。カード支えバネ部90Lは、Y1−Y2方向に長く、両端が固定である両端固定梁形状であり、ハウジング本体22の上面25よりZ1方向に突き出ている。
カード支えバネ部90Lは、Y1側とY2側とに、凸部91、92を有し、中央にZ2方向に凹んだ凹部93を有し、逆W字形状である。凸部91のY1側は傾斜面94であり、凸部91のY2側は傾斜面95である。
凸部91、92とカバー30の下面との間の隙間の寸法Dは、カード10の厚さの公差の最も薄い寸法よりも少し短い寸法としてある。
カード支えバネ部90Rも、カード支えバネ部90Lと同じ形状を有する。
カード挿入口70を通してカード10が挿入されると、カード10は、図13(B)に示すように、カード支えバネ部90L(90R)の傾斜面94に案内されて、凸部91にのり上げ、凸部91をZ2方向に変位させ、凸部91をのり越える。カード支えバネ部90L(90R)は特にY2側の部分が図13(B)に示すように弾性的に撓まされる。
カード10が更に挿入されると、図13(C)に示すように、カード10は凸部92をのり越えて、カード支えバネ部90R、90Lは撓まされる。
カード10が装着された状態では、カード10は後端14に近い部分の左右側をカード支えバネ部90R、90Lによって夫々力F2,F3でZ1方向に押し上げられて、カバー30の下面に押し付けられた状態にある。
カードイジェクト時、カード10は、その下面12とカード支えバネ部90R、90Lとの間で接触しつつ、及び、その上面11とカバー30とのとの間で接触しつつ、Y2方向に移動される。この接触によって発生する摩擦が、Y2方向に移動するカード10に制動力BF3、BF4を付与する(図6(B)参照)。
この制動力BF3、BF4も、カード10がカード用コネクタ20からの無用に飛び出さないように働く。
なお、カード支えバネ部90R、90Lは、カード用コネクタのコンタクトとメモリカードのパッドとの接続が瞬間的に断たれる状態(これを瞬断という)が起きないようにするようにも機能する。携帯電話機は、利用者が持ち歩く、折り畳み操作を行う、データ読み取り装置に押し当てる等して、衝撃が与えられる場面、即ち、瞬断が起きやすい場面で使用されることが多い。瞬断が起きるとメモリカードと携帯電話機本体との間で送信されているデータの一部が失われてしまい、場合によっては重要な問題となるため、瞬断が起き難いようにすることが重要である。なお、瞬断発生のメカニズムとしては、カード用コネクタに衝撃が作用して、カードがカード用コネクタ内で振動した場合に、この影響で、コンタクトが共振を起こし、これが瞬断を発生させることが知られている。
本実施例では、カード10が装着された状態では、図4(C)に示すように、カード10は、先端13の近くの下面のパッド(図示せず)の箇所を複数のコンタクト23によってZ1方向に押し上げられ、且つ、後端14の近くの下面のX1側とX2側の箇所、即ち、パッド(図示せず)から離れた箇所を夫々カード支えバネ部90R、90LによってZ1方向に押し上げられており、カード10の上面11の全体がカバー30の下面に押し付けられた状態にある。即ち、カード10は、先端13の側については勿論、後端14側についてもZ2方向への自由な移動が制限された状態にある。また、カード支えバネ部90R、90Lは、カード用コネクタ20に作用された衝撃を吸収する機能も有する。このため、カード用コネクタ20に衝撃が作用した場合に、カード10が、コンタクト23に押し当たっているパッド(図示せず)の箇所を中心に、後端14側がカード用コネクタ20の内部でZ1−Z2方向に振れる動作、即ち、カード10のカード用コネクタ20内での振動が起きず、瞬断は起きない。
なお、カード10を挿入して装着するときに、カード10は最初に凸部91をのり越え、その後に凸部92をのり越える。よって、カード10の挿入に対する負荷が分散し、カード10の挿入は円滑になされる。
また、制動シュー部80、押し上げバネ部90R、90Lは、ハウジング本体22と一体に形成してあり、カード用コネクタ20は特別な部品を使用しないで構成され、組み立ても容易である。
本発明の実施例1になるカード用コネクタを、カバーを省略して、且つカードを併せて示す斜視図である。 図1に示すカード用コネクタを分解して、カードと共に示す斜視図である。 カード装着動作を示す図である。 図3に対応する断面図である。 カードイジェクト動作を示す図である。 図5に対応する断面図である。 図2中、VII-VII線に沿う断面を拡大して示す図である。 制動シュー部を拡大して示す斜視図である。 制動シュー部によるスライダに対する制動動作を説明するための図である。 制動シュー部によるスライダに対する制動力と、スライダの位置との関係を示す図である。 図2中、XI-XI線に沿う断面を拡大して示す図である。 カード支えバネ部を拡大して示す斜視図である。 カード支えバネ部の作用を説明するための図である。
符号の説明
10 カード
16 凹部
20 カード用コネクタ
21 コネクタハウジング
22 ハウジング本体
25 上面
30 カバー
40 スライダ
41 板バネ部材
41a 係止部
42 スライダ本体
43 張り出し部
44 腕部
45 ハートカム溝
50 圧縮コイルバネ
60 ハートカム機構
80 制動シュー部
81 つなぎ部
82 上面
90R、90L 押し上げバネ部
91、92 凸部

Claims (7)

  1. カード挿入口を有するハウジング本体にスライダがスライド可能に設けてあり、前記スライダがばね力によって前記カード挿入口から遠い位置から前記カード挿入口の方向に移動されるときに、前記ハウジング本体内に装着してあるカードが前記スライダと共に移動されてイジェクトされるカード用コネクタであって、
    前記カード挿入口の方向に前記スライダが移動するにつれて制動力が増加するように前記スライダに制動力を付与するスライダ制動手段を有するカード用コネクタ。
  2. 前記スライダ制動手段は、前記ハウジング本体の上面から突き出して前記ハウジング本体と一体に形成してある制動シュー部であって、前記制動シュー部の上面からみると、前記カード挿入口から遠い側が頂点であり前記カード挿入口に近い側が底辺である三角形状であり、且つ、前記ハウジング本体の上面に対して前記底辺の側が前記頂点の側より高くなる傾斜面である制動シュー部を有する請求項1に記載のカード用コネクタ。
  3. 前記制動シュー部は、前記カード用コネクタの奥側が前記ハウジング本体とつながっており固定であり、前記カード挿入口側が自由端である片持ち梁形状である請求項2に記載のカード用コネクタ。
  4. 前記イジェクトされるカードに制動力を付与するカード制動手段を更に有する請求項1に記載のカード用コネクタ。
  5. 前記カード制動手段は、前記ハウジング本体にその上面に突き出して形成してあり、装着してあるカードの下面を押し上げる押し上げバネ部よりなる請求項4に記載のカード用コネクタ。
  6. 前記押し上げバネ部は、前記装着してあるカードの下面のうち後端の近くの左右側の箇所を支持するように一対設けてある請求項5に記載のカード用コネクタ。
  7. 前記押し上げバネ部は、逆W形状であって両端固定梁形状であり、前記カードの下面に当接する凸部を二つ有する請求項5又は請求項6に記載のカード用コネクタ。
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