JP5118985B2 - カード用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カード用コネクタに関する。特には、カードの飛び出しを防止するカード用コネクタに関する。

近年、ＣＦカードやＥｘｐｒｅｓｓ（エキスプレス）カード等のような小型の電子カードには、データ等の記録や記録されたデータ等の演算をするためのＩＣ（半導体集積回路）が基板に実装されたものがある。そして、このような電子カードは、パーソナルコンピュータや電子カメラ等の各種電子機器において、記憶媒体として若しくは各種機能の追加をするための拡張カードとして広く一般に利用されている。

ところで、このような電子カードは上述の各種電子機器に接続される場合、電子機器に設けられたスロット部から装着されるものが多い。スロット部には、その内部に電子カードのコンタクトと電子機器に内蔵される所定のＩＣ等が実装されたプリント基板とを接続させるためのコネクタが設けられており、電子カードは、このコネクタを介して、電子機器と電気的に接続されることとなる。

ここで、電子機器のスロット部には、電子カードを挿入した後、当該電子カードを電子機器から取り出すためのイジェクト機構が設けられているものがある。イジェクト機構は、電子機器に装着された電子カードを容易に取り出すために設けられるものであり、例えば、ハートカム機構や戻しばね等を利用した構成とすることにより、電子機器の内部から電子カードを押出し、電子カードを容易に排出させることを可能としている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１００２１０号公報

しかしながら、上述のイジェクト機構は、ばねの弾性力等で電子カードを押し出す構成としており、例えば、電子カードの排出時に排出させるための力が大きいと、スロット部から電子カードが飛び出してしまう場合があった。そして、例えば、電子カードがスロット部から飛び出し、そのまま地面等に落下すると、電子カードのＩＣに記録されたデータ等が破損するおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、イジェクト機構を有するカード用コネクタにおいて、カード排出時におけるカードの不用意な飛び出しを防止することを可能とするカード用コネクタを提供することを目的とする。

本発明者らは、電子カードに設けられた第１凹部及び第２凹部に係合可能な第１係合部及び第２係合部をカード用コネクタに設け、電子カードの装着時に第１凹部と第１係合部とを係合させて電子カードをカード用コネクタにロックさせると共に、電子カードの排出時においては第１凹部と第２係合部とを係合させて電子カードをカード用コネクタにロックさせることにより、電子カードの排出時においても、不用意に電子カードが電子機器から飛び出すことを防止可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的には、以下のようなカード用コネクタを提供することを目的とする。

（１） カードの挿入方向と直交する側面の少なくとも一方側に第１凹部及び第２凹部とが形成された前記カードと外部機器とを電気的に接続させるカード用コネクタであって、前記カードの接続端子に接触する接続端子が植設されるハウジング部と、前記ハウジング部を覆うと共に前記ハウジング部に固定され、前記カードを収容する収容部を構成するフレーム部と、前記カードを前記収容部から排出させるイジェクト部と、を備え、前記フレーム部は、前記カードの前記側面と略平行に配置される一対の側壁部と、前記側壁部それぞれと連続する天板部と、を有し、前記側壁部には、前記第１凹部と係合可能な第１係合部と、前記第２凹部と係合可能な第２係合部と、が形成されるカード用コネクタ。

（２） 第１係合部は、前記カードの前記接続端子と前記ハウジング部の前記接続端子とが電気的に接続される第１の位置において、前記第１凹部と係合可能に形成され、第２係合部は、前記カードが前記収容部から取出し可能な第２の位置において、前記第１凹部と係合可能に形成される（１）に記載のカード用コネクタ。

（３） 前記第１の位置において、前記第２係合部は、前記第２凹部と係合される（１）または（２）に記載のカード用コネクタ。

（４） 第１係合部及び第２係合部は、前記フレーム部の前記側壁部において、切り欠き形成される（１）から（３）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

（５） 前記第１係合部及び前記第２係合部は、片持ち梁状に形成される（１）から（４）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

（６） 前記カード用コネクタは、プリント基板に実装される（１）から（５）のいずれかに記載のカード用コネクタ。

本発明によれば、イジェクト機構を有するカード用コネクタにおいて、カード排出時におけるカードの不用意な飛び出しを防止することを可能とするカード用コネクタを提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施形態は、下記の実施形態に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲は、これに限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態におけるカード用コネクタ１の斜視図である。図２は、前記実施形におけるカード用コネクタ１の分解斜視図である。図３は、図１に示すＸに係る部分拡大図である。図４は、前記実施形態におけるカード用コネクタ１にＩＣカード１１を挿入する状態を示す斜視図である。図５は、カード用コネクタ１にＩＣカード１１が挿入され、第１の位置において第１係合部５と第１凹部１５及び第２係合部６と第２凹部１６とが係合した状態を示す斜視図である。図６は、イジェクト部３によりＩＣカード１１が排出され、第２の位置において第２係合部６が第１凹部１５と係合した状態を示す斜視図である。

まず、本発明の実施形態に係るカード用コネクタ１に用いられるＩＣカード１１について簡単に説明する。図４に示すように、ＩＣカード１１は、矩形状に形成されており、所定のＩＣ（半導体集積回路）が実装されたプリント基板が内蔵されている。また、ＩＣカード１１の装着方向（Ａ）と直交する方向における一方側の側面１４には、切り欠き状に形成された第１凹部１５と第２凹部１６とが形成されている。なお、第１凹部１５は、第２凹部１６よりもＩＣカード１１の挿入方向（Ａ）側に設けられている。

以下、本発明の実施形態に係るカード用コネクタ１について詳述する。

図１及び図２に示すように、本実施形態におけるカード用コネクタ１は、複数の接続端子２１が植設されるハウジング部２と、装着されたＩＣカード１１を所定のカード収容部１３から排出させるイジェクト部３と、ハウジング部２を覆うようにハウジング部２に固定されるフレーム部４と、を主体に構成されている。

なお、本実施形態におけるカード用コネクタ１は、フレーム部４が固定されたハウジング部２を外部機器のスロット部に設けられるプリント基板１０に半田付けにより固定させることにより、ＩＣカード１１を挿入するカード挿入口１２とＩＣカード１１を収容するカード収容部１３とが形成される（図４参照）。

ハウジング部２は、ハウジング本体２０とハウジング本体２０に圧入される複数の接続端子２１を備えている。

ハウジング本体２０は、合成樹脂により略直方体状に形成されており、装着されるＩＣカード１１の装着面１７と対向する端面２０ａに、複数の接続端子２１が圧入された接続部２２が突出するように設けられている（図２及び図４参照）。接続部２２には、接続端子２１がＩＣカードの装着方向（Ａ）と直交する方向に整列するように配置されている。

また、ハウジング本体２０の長手方向における両端部には、ＩＣカード１１の装着方向（Ａ）と略平行に伸びる一対の腕部２３が設けられている（図２参照）。腕部２３それぞれには、内側（ハウジング本体２０の接続部２２が設けられる側）にＩＣカード１１と接続部２２との接続をガイドするガイド部２４が形成されている。ガイド部２４は、溝状に形成されており、ＩＣカード１１の側面を嵌挿させることにより、ＩＣカード１１の厚さ方向及び幅方向における動作を規制する。これにより、ガイド部２４は、ＩＣカード１１と接続部２２との位置合わせを容易にさせると共に、ＩＣカード１１と接続部２２とを確実に装着させることを可能にする。

腕部２３の外側（ガイド部２４が設けられる側と反対側）には、外方（フレーム部４に覆われる側）に突出する係合爪２５が設けられている。係合爪２５は、後述のフレーム部に設けられた係合穴４６と係合することにより、ハウジング部２にフレーム部４を固定させる。

ハウジング本体２０に圧入された接続端子２１それぞれは、ハウジング本体２０が外部機器のプリント基板１０に半田付けにより固定されるときに、プリント基板１０の接地端に接続される。

イジェクト部３は、プッシュボタン３１と、プッシュバー３２と、回転アーム３３と、を主体に構成されている。プッシュボタン３１は、略直方体状に形成されており、長手方向における一方側に使用者が押圧可能に形成された押圧部３１ａが設けられている。また、押圧部３１ａと対向する側である他方側の端部には、プッシュバー３２と連結される連結穴３１ｂが設けられている。

プッシュバー３２は、略縦長の板状に形成されており、長手方向がＩＣカードの装着方向（Ａ）及び排出方向（Ｂ）と略平行になるように、フレーム部４の一方側の側壁部４４に摺動可能に取り付けられている。プッシュバー３２の長手方向における一端側（排出方向（Ｂ）側の端部）には、プッシュボタン３１と連結される連結部３２ａが設けられている。プッシュバー３２は、プッシュボタン３１の連結穴３１ｂと連結部３２ａとを係合させることにより、プッシュボタン３１と連結される。また、プッシュバー３２の長手方向における他端側（装着方向（Ａ）側の端部）には、回転アーム３３と係合される略縦長の係合穴３２ｂが形成されている。

回転アーム３３は、板状に形成されると共に、フレーム部４の天板部４０と略平行になるように天板部４０に沿って配置されている。回転アーム３３には、フレーム部４の天板部４０に形成される軸部４１に取付可能な取付穴３５が設けられており、回転アーム３３は、取付穴３５を軸部４１に嵌合させることにより、軸部４１を中心に天板部４０に対して回動可能になる。

また、回転アーム３３には、一方側にプッシュバー３２の係合穴３２ｂと係合される係合部３３ａが設けられている。回転アーム３３は、この係合部３３ａとプッシュバー３２の係合穴３２ｂとを係合させることにより、プッシュバー３２と連結される。このように、回転アーム３３は、プッシュバー３２と連結されることによりプッシュボタン３１の装着方向（Ａ）及び排出方向（Ｂ）へのプッシュ操作に連動して回動可能になる。

回転アーム３３の他方側の端部には、フレーム部４の内側に設けられるカード収容部１３に延出する押出し片３４が設けられている。押出し片３４は、フレーム部４の天板部４０に設けられた押出し穴４２からカード収容部１３の内部に延出しており、カード収容部１３に収容されたＩＣカード１１の装着面１７（装着方向（Ａ）側の端面）と当接可能に舌状に形成されている。

フレーム部４は、ＩＣカード１１の上面（ＩＣ実装面と略平行な面）と略平行に配置される天板部４０と、ＩＣカード１１の装着方向（Ａ）と直交する両側面と略平行に設けられる側壁部４３、４４とを主体に構成されている。つまり、フレーム部４は、天板部４０の両側において側壁部４３、４４が下方側に立設された、いわゆる、断面が略コの字状に形成されている。

フレーム部４の天板部４０には、回転アーム３３の取付穴３５と嵌合される軸部４１と、回転アーム３３の他方側の端部に設けられる押出し片３４をカード収容部１３に延出させる押出し穴４２と、カード収容部１３側に突出することにより、ＩＣカード１１装着態様を規制する一対のリブ４５と、が設けられている。

軸部４１は、天板部４０の表面に設けられており、回転アーム３３の取付穴３５を軸部４１に回動可能に勘合させることにより、回転アーム３３がフレーム部４に対して軸部４１を中心に回動可能になる。

押出し穴４２はカード収容部１３と外部とを連通させている。押出し穴４２は、押出し片３４が押出し穴４２を介してカード収容部１３に延出されることにより、回転アーム３３の回動量を規制する。具体的には、押出し片３４が押出し穴４２の周縁に当接することにより、回転アーム３３は回動が規制される。

リブ４５は、天板部４０における側壁部４３、４４の近傍に設けられている。リブ４５は、ＩＣカード１１の側面の端部に設けられた凹部１８と当接可能に形成されており、ＩＣカード１１の挿入態様を規制する。ＩＣカード１１は、凹部１８をリブ４５と摺動させながらカード収容部１３に収納することにより、接続部２２との位置合わせを容易にすると共に、ＩＣカード１１と接続部２２とを確実に装着させることを可能にする。

図３に示すように、フレーム部４の一方側の側壁部４３には、第１係合部５と第２係合部６とが形成されている。第１係合部５及び第２係合部６は、側壁部４３を切り欠いて形成されたものであり、片持ち梁状に形成されている。以下、第１係合部５及び第２係合部６について説明するが第２係合部６は第１係合部５と構成を同じとするため、第２係合部６の構成の説明は省略する。

第１係合部５（第２係合部６）は、先端部に設けられ、カード収容部１３側に略Ｖ字状に折り曲げ形成された第１ロック部５１（第２ロック部６１）と、側壁部４３と連続され、弾性変形が可能に形成された第１弾性部５２（第２弾性部６２）とから構成されている。

第１ロック部５１（第２ロック部６１）は、側壁部４３において、カード収容部１３側に略Ｖ字状に折り曲げられることより、その下端部５３、６３がカード収容部１３の内部に至るように形成されている。言い換えると、第１ロック部５１（第２ロック部６１）は、カード収容部１３に収容されたＩＣカード１１の側面１４を付勢可能に形成されると共に、ＩＣカード１１に設けられた第１及び第２凹部１５、１６に係合可能に形成されている。

また、第１弾性部５２（第２弾性部６２）は、片持ち梁状に側壁部４３に一体に形成されており、ＩＣカード１１の装着方向（Ａ）と直交する方向（側壁部４３に対して垂直方向）に弾性変形可能に形成されている。これにより、上述の側面１４への付勢及び係止が可能となる。

なお、第１係合部５は、第２係合部６よりも装着方向（Ａ）側に形成されており、ＩＣカード１１の完全装着時（第１の位置）においては第１凹部１５と係合可能に形成されている。また、第２係合部６は、ＩＣカード完全装着時において第２凹部１６と係合可能に形成されると共に、ＩＣカード１１取出し時（第２の位置）においては第１凹部と係合可能に形成されている。

側壁部４３、４４には、ハウジング部２に設けられた上述の係合爪２５を係合させる係合穴４６が形成されている。フレーム部４は、ハウジング部２に設けられた係合爪２５を側壁部４３、４４に設けられた係合穴４６に係合させることにより、ハウジング部２に固定される。

次に、以上のように構成されたカード用コネクタ１のＩＣカード１１の第１位置における第１ロック状態及び第２位置における第２ロック状態について説明する。なお、本実施形態においては、図５に示すようなＩＣカード１１の完全装着状態である第１の位置を第１ロック位置とし、図６に示すようなＩＣカード１１が取出し可能な位置である第２の位置を第２ロック位置としている。

図４に示す状態からＩＣカード１１をカード用コネクタ１に装着させるには、まず、カード挿入口１２からカード収容部１３にＩＣカード１１を挿入させる。このとき、天板部４０に形成されるリブ４５がＩＣカード１１の凹部１８と当接することにより、ＩＣカード１１の挿入態様を規制すると共に、カード用コネクタ１の第２係合部６の第２ロック部６１がＩＣカード１１の側面１４を押圧する。この状態からＩＣカード１１をさらに装着方向（Ａ）に押圧すると、まず、第２係合部６が第１凹部１５と係合する。

ここで、さらにＩＣカード１１を押圧すると、第２係合部６と第１凹部１５との係合が解除され、ＩＣカード１１の装着面１７に設けられるハウジング（図示せず）とハウジング本体２０の接続部２２とが当接すると共に、腕部２３に設けられるガイド部２４にＩＣカード１１の側面が当接する。そして、ＩＣカード１１はガイド部２４のガイドに沿って装着方向（Ａ）に移動する。

ＩＣカード１１のハウジングにカード用コネクタ１の接続部２２が完全に嵌合する状態までＩＣカード１１が移動すると、側壁部４３に設けられる第１係合部５が第１凹部１５に係合すると共に、第２係合部６が第２凹部１６に係合する。つまり、第１ロック状態になる。このように、第１ロック状態においては、第１及び第２係合部５、６と第１及び第２凹部１５、１６とが係合された状態となり、ＩＣカード１１は、カード用コネクタ１に強固にロックされることとなる。

次に、ＩＣカード１１を排出させる場合においては、まず、イジェクト部３のプッシュボタン３１を装着方向（Ａ）に押圧する。プッシュボタン３１を押圧すると、プッシュボタン３１と連結されるプッシュバー３２が装着方向（Ａ）に移動する。プッシュバー３２が装着方向（Ａ）に移動すると、プッシュバー３２と連結される回転アーム３３が移動を開始するが、回転アーム３３は、軸部４１により回動可能に嵌合されているため、軸部４１における回転軸Ｙを中心に矢印Ｃ方向に回動を開始する（図６参照）。

ここで、回転アーム３３の先端に設けられた押出し片３４も移動を開始することとなるが、押出し片３４は、ＩＣカード１１の装着面１７と当接した状態にある。これにより、押出し片３４はＩＣカード１１を排出方向（Ｂ）に押し出すこととなる。押出し片３４により排出方向（Ｂ）に押し出されたＩＣカード１１は、まず、第１係合部５と第１凹部１５、及び第２係合部６と第２凹部１６のそれぞれの係合を解除する。

第１係合部５と第１凹部１５、及び第２係合部６と第２凹部１６の係合が解除されたＩＣカード１１は、さらに、排出方向（Ｂ）に移動することとなるが、第１及び第２係合部５、６の第１及び第２ロック部５１、６１がＩＣカード１１の側面１４を押圧した状態にあるため、ＩＣカード１１にブレーキがかかった状態になり、排出方向（Ｂ）に生じる力が減少される。

ＩＣカード１１がさらに排出方向（Ｂ）に移動すると、第２係合部６と第１凹部１５とが係合する。この第２係合部６と第１凹部１５とが係合することにより、ＩＣカード１１は排出方向（Ｂ）への移動が停止される。このように、第１及び第２係合部５、６の第１及び第２ロック部５１、６１がＩＣカード１１の側面１４を押圧すると共に、第２係合部６が第１凹部１５と係合することにより、カード用コネクタ１は、取出し可能位置（第２の位置）においてＩＣカード１１を停止させることが可能になる（図６参照）。

このように、本実施形態のカード用コネクタ１によれば、第１及び第２係合部５、６を設けることにより、２箇所でＩＣカード１１をロック可能となり、強固にＩＣカード１１をロックすることが可能となる。また、ＩＣカード１１の取出し時においても、第２係合部６がＩＣカード１１の第１凹部１５と係合するためＩＣカード１１の飛び出しを防止することが可能になる。

また、本実施形態のカード用コネクタ１によれば、第１及び第２係合部５、６を弾性部と略Ｖ字状のロック部とから構成し、弾性部を片持ち梁状に形成することにより、第１及び第２係合部と第１及び第２凹部とが係合していない状態においても、第１及び第２係合部がＩＣカードの側面を押圧可能となるため、ＩＣカードの排出時における排出させる力を軽減させることが可能になる。

また、本実施形態のカード用コネクタ１によれば、第１及び第２係合部を側壁部を切り欠くことにより形成しているため、部品点数を減少させることが可能になる。これにより、組み立て工数を削減させることが可能になると共に、コストの低減が可能になる。

なお、本実施形態においては、天板部と一対の側壁部とからなる断面が略コの字状のフレーム部を用いたが本発明においてはこれに限らない。例えば、さらに下面部を備え、断面が略矩形状になるようなフレーム部を用いてもよい。

本発明の実施形態におけるカード用コネクタ１の斜視図である。 前記実施形におけるカード用コネクタ１の分解斜視図である。 図１に示すＸに係る部分拡大図である。 カード用コネクタ１にカードを挿入する状態を示す斜視図である。 カード用コネクタ１にカードが挿入され、第１の位置において第１係合部と第１凹部及び第２係合部と第２凹部とが係合した状態を示す斜視図である。 イジェクト部によりカードが排出され、第２の位置において第２係合部が第１凹部と係合した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ カード用コネクタ
２ ハウジング部
３ イジェクト部
４ フレーム部
５ 第１係合部
６ 第２係合部
１０ プリント基板
１１ ＩＣカード
１２ 第１凹部
１３ 第２凹部
２１ 接続端子
４０ 天板部
４３、４４ 側壁部

Claims (2)

1. 端部に複数の接続端子を有する矩形状のＩＣカードと外部機器に設けたプリント基板とを電気的に接続させるカード用コネクタであって、
   前記プリント基板の一方の面に配置されると共に、前記ＩＣカードの接続端子と接触する接続端子を植設した平板状のハウジング部と、
   前記ハウジング部を覆うと共に、前記プリント基板の一方の面を覆うように当該ハウジング部から延出され、前記ＩＣカードが挿入されるカード挿入口、及びこのカード挿入口から挿入された前記ＩＣカードを収容するカード収容部を有するフレーム部と、
   このフレーム部に連結し、プッシュボタンを操作して前記ＩＣカードを前記カード収容部から排出させるイジェクト部と、を備え、
   前記ＩＣカードは、挿入側に形成された第１凹部と、排出側に形成された第２凹部と、を少なくとも一方の側面に有し、
   前記フレーム部は、
   前記プリント基板の一方の面と対向するように配置された天板部と、
   この天板部の両翼が屈折され、前記ＩＣカードの側面と対向配置される一対の側壁部と、を有し、
   前記天板部は、前記ＩＣカードの側面に設けた凹部と摺動可能に当接して、当該ＩＣカードの挿入態様を規制する一対のリブを有し、
   一方の前記側壁部は、
   前記カード収容部の奥側に配置され、前記第１凹部と係合可能な第１係合部と、
   前記カード収容部のカード挿入口側に配置され、前記第１凹部又は前記第２凹部と係合可能な第２係合部と、を有し、
   前記第１係合部は、前記ＩＣカードの一方の側面を付勢するＶ字状の第１ロック部を片持ち梁状の第１弾性部の先端部に有し、
   前記第２係合部は、前記ＩＣカードの一方の側面を付勢するＶ字状の第２ロック部を片持ち梁状の第２弾性部の先端部に有し、
   前記ＩＣカードの接続端子と前記ハウジング部の接続端子とが電気的に接続された、前記ＩＣカードの第１の位置において、前記第１ロック部が前記第１凹部に係合すると共に、前記第２ロック部が前記第２凹部に係合し、
   前記イジェクト部が前記ＩＣカードを前記カード収容部から排出方向に押し出した、前記ＩＣカードの第２の位置において、前記第２ロック部が前記第１凹部に係合するカード用コネクタ。
2. 前記第１係合部及び前記第２係合部は、一方の前記側壁部に一体に形成されている請求項１記載のカード用コネクタ。

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