(57)【要約】【課題】簡単な構造でＳＩＭカードの取り出しを容易に且つ確実に行うことができ、電子機器の防水を完全に図ることができる、ＳＩＭカードを装着するトレイを有するトレイタイプカードコネクタを提供する。【解決手段】電子機器の筐体内に取り付けられているハウジングおよび該ハウジング内に挿入されることでＳＩＭカードを電子機器に装着し得るように構成されているトレイを少なくとも備えるトレイタイプカードコネクタであって、トレイは、電子機器の筐体に設けられた貫通孔を介して、該トレイをハウジング内に出し入れするために使用される把手として機能する前縁部を備え、トレイの前縁部は、該トレイがハウジング内に挿入されたとき筐体に設けられている貫通孔内に配置されるシール部と、同じくトレイがハウジング内に挿入されたとき貫通孔を塞ぐフランジ部を含み、トレイの前縁部のシール部には、該シール部の周囲を取り囲むように設けられた弾性部材が配置され、該弾性部材は、弾性変形することで電子機器の筐体に設けられた貫通孔を封止する。【選択図】図４
2014182920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の筐体内に取り付けられているハウジング、および該ハウジング内に挿入されることでＳＩＭカードを前記電子機器に装着し得るように構成されているトレイ、を少なくとも備えるトレイタイプカードコネクタにおいて、
前記トレイは、前記電子機器の筐体に設けられた貫通孔を介して、該トレイを前記ハウジング内に出し入れするために使用される把手として機能する前縁部を備え、
前記トレイの前記前縁部は、前記トレイが前記ハウジング内に挿入されたとき前記筐体に設けられている前記貫通孔内に配置されるシール部と、同じく前記トレイが前記ハウジング内に挿入されたとき前記貫通孔を塞ぐフランジ部を含み、
前記トレイの前縁部の前記シール部には、該シール部の周囲を取り囲むように設けられた弾性部材が配置され、
前記弾性部材は、弾性変形することで前記電子機器の筐体に設けられた前記貫通孔を封止することを特徴とするトレイタイプカードコネクタ。
【請求項２】
前記トレイは、前記貫通孔より小さい高さおよび幅を有し、前記トレイが前記電子機器の筐体に設けられた前記貫通孔に対して上下左右に移動可能となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトレイタイプカードコネクタ。
【請求項３】
前記弾性部材は、前記トレイが前記貫通孔内でどの方向に移動したとしても常に圧縮された状態を維持し得るように構成されていることを特徴とする請求項２に記載のトレイタイプカードコネクタ。
【請求項４】
前記ハウジングは、フレキシブル配線板に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のトレイタイプカードコネクタ。
【請求項５】
前記トレイの前縁部の前記フランジ部は、前記トレイが前記ハウジング内に挿入されたとき、前記フランジ部の外側表面が前記電子機器の筐体の外側表面と面一となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトレイタイプカードコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードのようなＩＣカードと電子機器の回路基板との接続に用いられるカードコネクタに関し、特に、トレイを介してＳＩＭカードと電子機器とを接続するトレイタイプカードコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンのような多機能携帯電話などの電子機器に用いられるＳＩＭカードは、従来、バッテリーを取り外して後、カードコネクタから取り外しまたは装着できるように構成されていた。その後、電子機器の使用時間を長くするためにバッテリーの大容量化が図られる一方、ＳＩＭカードの小型化が進んできている。これに伴い、ＳＩＭカードは、バッテリーを取り外すことなく、電子機器内から直接取り外せるように形成されるようになってきている（特許文献１参照）。
【０００３】
さらに、近年、ＳＩＭカードが装着されるスマートフォンのような電子機器においては、防水を要求されるようになってきている。電子機器の防水を目的として、例えば、特許文献２に示されるように、電子機器のハウジングの側壁などに形成されているＳＩＭカードを出し入れするための開口に防水キャップが嵌め込まれる。この場合、ＳＩＭカードは、開口を介してトレイに収容されて電子機器のハウジング内に装着される。ＳＩＭカードの装着後、電子機器は、防水キャップでハウジングの開口を封止することにより防水が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４６４８９号公報
【特許文献２】特願２０１３−００１２２５号の公開公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、別部品である防水キャップを採用することにより、カードコネクタを構成する部品点数が増え、電子機器の製造時間およびコストに影響を与えるとともに、防水キャップの嵌め外しに若干手間がかかる。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題にかんがみ、簡単な構造でＳＩＭカードの取り出しを容易に且つ確実に行うことができ、電子機器の防水を完全に図ることができる、ＳＩＭカードを装着するトレイを有するトレイタイプカードコネクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、電子機器の筐体内に取り付けられているハウジングおよび該ハウジング内に挿入されることでＳＩＭカードを電子機器に装着し得るように構成されているトレイを少なくとも備えるトレイタイプカードコネクタであって、トレイは、電子機器の筐体に設けられた貫通孔を介して、該トレイをハウジング内に出し入れするために使用される把手として機能する前縁部を備え、トレイの前縁部は、該トレイがハウジング内に挿入されたとき筐体に設けられている貫通孔内に配置されるシール部と、同じくトレイがハウジング内に挿入されたとき貫通孔を塞ぐフランジ部を含み、トレイの前縁部のシール部には、該シール部の周囲を取り囲むように設けられた弾性部材が配置され、該弾性部材は、弾性変形することで電子機器の筐体に設けられた貫通孔を封止することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、また、トレイが、貫通孔より小さい高さおよび幅を有し、トレイが電子機器の筐体に設けられた貫通孔に対して上下左右に移動可能となるように形成されていることが好ましい。
【０００９】
本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、さらに、弾性部材が、トレイが貫通孔内でどの方向に移動したとしても常に圧縮された状態を維持し得るように構成されていることが好ましい。
【００１０】
本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、また、ハウジングがフレキシブル配線板に取り付けられていてもよい。
【００１１】
本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、さらに、トレイの前縁部の前記フランジ部は、前記トレイが前記ハウジング内に挿入されたとき、前記フランジ部の外側表面が前記電子機器の筐体の外側表面と面一となるように形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上のようにトレイに弾性部材を用いて防水機能を持たせることにより、防水キャップを必要とすることがないので、部品点数が少なくなるとともに、製造が容易となり、製造コストの低減化を図ることが可能となる。また、弾性部材を介してトレイを電子機器に保持することで、トレイを確実に支持することができるとともに、トレイの取り外しも容易に行える。また、トレイを出し入れする電子機器の貫通孔をトレイより大きく形成することで、トレイが装着されるハウジングとトレイを出し入れする電子機器の貫通孔との間の位置ずれを吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るトレイタイプカードコネクタの上側から斜視図であって、ＳＩＭカードを収容したトレイがハウジング内に挿入された状態を示している。
【図２】図１に示すトレイタイプカードコネクタの下側から見た斜視図であって、ＳＩＭカードを収容したトレイがハウジングから取り外された状態を示している。
【図３】図１位に示すトレイタイプカードコネクタのトレイの上面図である。
【図４】電子機器内で設計どおりに配置されている場合における図１のカードコネクタであって、（ａ）は、要部断面図、（ｂ）は、要部側面図である。
【図５】電子機器内で位置ずれがあった場合において該位置ずれを吸収する機構を示す図１のカードコネクタであって、（ａ）は、要部断面図、（ｂ）は、要部側面図である。
【図６】図１のカードコネクタがＦＰＣを介して電子機器の回路に接続されている状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図１〜６を用いて本発明に係るトレイタイプカードコネクタの好ましい実施形態について説明する。
【００１５】
図１〜３には、本発明に係るトレイタイプカードコネクタの一つの実施形態が開示されている。
【００１６】
本実施形態に係るトレイタイプカードコネクタは、スマートフォンのような電子機器に設置されている。より具体的には、カードコネクタは、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、電子機器を構成する筐体の側壁６０に形成される貫通孔６１を介してトレイ２０に収納されているＳＩＭカード５０が電子機器に装着されるように構成されている。本実施形態において、貫通孔６１は垂直断面（図４（ａ）において、側壁６０の外側表面６０ａに平行な面）で概略矩形状をなし、外側（図４（ａ）において、右側）に向かって、階段状に拡開するように開口している。すなわち、貫通孔６１の外側には、貫通孔６１から段差部６２を介して垂直断面で概略矩形状をなし、高さ（図４（ｂ）において、上下方向の長さ）Ｈおよび幅（図４（ｂ）において、左右方向の長さ）Ｗを有する外側開口６３が形成されている。外側開口６３の高さＨおよび幅Ｗは、それぞれ、貫通孔６１の高さおよび幅より大きい。また、外側開口６３の奥行き（図４（ａ）において、左右方向の長さ）Ｔ１は、後述するように、段差部６２に当接するトレイ２０の前縁部２６のフランジ部２５の厚さＴ２と実質的に同じくなるように設定されている。
【００１７】
次に、本実施形態に係るトレイタイプカードコネクタは、図１、２に示されるように、ハウジング１０およびトレイ２０を備えている。本実施形態に係るトレイタイプカードコネクタは、リバース型コネクタともいわれる。すなわち、該カードコネクタは、トレイ２０の下側が開放しており、したがって、ＳＩＭカード５０の外部接点５１が下向きのままトレイ２０内に収納された後、トレイ２０がハウジング１０内に装着されるコネクタである。なお、本実施形態では、トレイタイプカードコネクタがリバース型であることで説明されているが、これに限定されるものではなく、ノーマル型コネクタ（ＳＩＭカードの外部接点が上向きでトレイに収納され、ＳＩＭカードがそのままハウジング内に装着されるコネクタ）であってもよい。
【００１８】
ハウジング１０は、本実施形態では、電子機器を構成する筐体６０内に配置される回路基板（不図示）に直接取り付けられ、ハウジング１０内に配置されるコンタクト１５（の端子部）と回路基板の接続端子がロウ付けなどにより電気的に接続されている。ハウジング１０は、電気的に絶縁性の合成樹脂から製造され、図１および２に示されるように、底板１１、左右の側壁１２および天板１３を備える。ハウジング１０の内部には。トレイ２０に収納されたＳＩＭカード５０が装着され得るように、概略扁平状をなすカード収容空間が形成されている。該カード収容空間の一方の端部には、トレイ２０が出入りするカード挿入口１７が開口している。底板１１には、ＳＩＭカード５０の複数の外部接点５１に対応して、該外部接点５１に接触するコンタクト１５が複数設けられている。コンタクト１５は、従来から良く知られている構造を有する。具体的には、コンタクト１５は、少なくとも、ＳＩＭカード５０の外部接点５１に接触する弾性接触部、底板１１にコンタクト１５を固定する固定部および回路基板の接続端子に接続される端子部を含んでいる。コンタクト１５は、また、弾性接触部がＳＩＭカード５０の外部接点５１と弾性的に接触し得るように、また、弾性接触部がカード収容空間内に突出するように、片持ち梁状に底板１１に取り付けられている。
【００１９】
トレイ２０は、ハウジング１０と同様に電気的に絶縁性の合成樹脂から製造される。トレイ２０は、天板２１、左右の側壁２２およびシール部２４とフランジ部２５を含む前縁部２６を備え、それらにより、下方に向かって開放されている扁平状のカード収納部２３が形成されている。カード収納部２３は、垂直断面（カード挿入方向に直交する面であって、図４（ａ）において、側壁６０の外側表面６０ａに平行な面）で概略矩形状をなし、ＳＩＭカード５０の垂直断面とほぼ同じ断面形状を有する。
【００２０】
トレイ２０の前縁部２６は、本質的に、貫通孔６１を介してトレイ２０をハウジング１０に対して出し入れするとき、把手として機能する部分である。本実施形態では、該前部２６は、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示されるように、後側（図４（ａ）において、左側）にシール部２４を、前側（図４（ａ）において、右側）にフランジ部２５を含んでいる。
【００２１】
シール部２４は、垂直断面で概略矩形状をなし、トレイ２０がハウジング１０のカード収容空間内に装着されたとき、電子機器の筐体の側壁６０に形成されている貫通孔６１内に隙間６５を介して配置されるように形成されている。すなわち、シール部２４は、貫通孔６１内で上下左右いずれの方向も移動可能に構成されている。トレイ２０がハウジング１０のカード収容空間内に装着されたとき、貫通孔６１とシール部２４との間に形成される隙間６５を封止するためのリング状の弾性部材３０が、シール部２４の周囲を取り囲んで配置される。弾性部材３０は、柔軟な材料からなり、トレイ２０のシール部２４が貫通孔６１内に配置されると、弾性変形により圧縮され、隙間６５を確実に封止するとともに、トレイ２０を装着位置に保持することができる。
【００２２】
フランジ部２５は、垂直断面で概略矩形状をなし、トレイ２０がハウジング１０のカード収容空間内に完全に装着されたとき、フランジ部２５の内側表面２５ｂが貫通孔６１と外側開口６３との間の段差部６２の表面に当接するように形成される。すなわち、フランジ部２５は、トレイ２０がハウジング１０のカード収容空間内に装着されたとき、貫通孔６１を塞ぐように形成される。さらに、フランジ部２５は、フランジ部２５の外側表面２５ａが電子機器の筐体の側壁６０の外側表面６０ａと面一になるように形成されることが好ましい。なお、フランジ部２５は、シール部２４が貫通孔６１内で上下左右いずれの方向に移動しても、フランジ部２５が貫通孔６１を常に塞ぐように形成されていることが好ましい。
【００２３】
トレイ２０の前縁部２６をこのように構成することにより、以下のことが理解される。シール部２４、フランジ部２５を含むトレイ２０の前縁部２６の前後方向の長さ（図４（ａ）において、左右の長さ）は、貫通孔６１の前後方向の長さ、すなわち電子機器の筐体の側壁６０の厚さと概略等しなるように設定されている。また、前縁部２６を構成するシール部２４の高さ（図４（ａ）において上下方向の長さ）は、貫通孔６１の高さより小さく、幅（図４（ｂ）において、左右の長さ）も、貫通孔６１の幅より小さい。フランジ部２５の高さおよび幅は、いずれも、貫通孔６１の高さおよび幅よりも大きくなるように設定されている。フランジ部２５の高さおよび幅は、さらに、外側開口６３の高さＨおよび幅Ｗよりも小さい。フランジ２５の厚さＴ２は、繰り返しになるが、貫通孔６１の外側に形成された外側開口６３の奥行きＴ１にほぼ等しい。
【００２４】
以上の説明から理解されるように、トレイ２０を引き出すための把手として機能する前縁部２６が、弾性部材３０を備えることで、トレイ２０を出し入れする貫通孔６１を封止する機能、すなわち防水機能を備えている。したがって、従来のように防水キャップを別途用意する必要がない。さらに、前縁部２６は、弾性部材３０が弾性変形することによりトレイ２０が電子機器の筐体の側壁に支持されることで、後述するような位置ずれを吸収し、ハウジング１０内に確実に挿入することができる。
【００２５】
ところで、本実施形態のようにトレイにより電子機器の筐体を構成する側壁などに形成されたカード挿入のための開口部が封止される場合、電子機器の筐体内に取り付けられたカードコネクタのハウジングと開口部との間の位置精度が問題となる。すなわち、ハウジングと開口部の相対的位置がずれると、ＳＩＭカードの装着が困難となるばかりでなく、防水機能も低下する。しかしながら、本発明に係るトレイタイプカードコネクタにおいては、トレイ２０の前縁部２６が、ＳＩＭカード５０が電子機器の筐体内に装着されるとき、貫通孔６１内で上下左右に移動可能に構成されている。トレイ２０の前縁部２６および電子機器の筐体の側壁６０の貫通孔６１をこのように形成することで、本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、防水機能を備えつつ、貫通孔６１に対するハウジング２０の位置ずれを吸収することも可能である。
【００２６】
このような位置ずれの吸収に関して、図４、５および６を用いて、具体的に説明する。図４（ａ）および（ｂ）は、位置ずれのない設計どおりに形成されているトレイタイプカードコネクタであるとする。図５（ａ）および（ｂ）は、位置ずれが起きている場合を示し、ハウジング１０が、例えば、約０．２ｍｍだけ設計位置から上昇した位置に取り付けられている場合を想定する。ここで、貫通孔６１とシール部２４との間に形成される隙間６５が０．２ｍｍ以上になるように貫通孔６１およびシール部２４を形成するとともに、弾性部材３０の変形量を０．２ｍｍ以上であるように設定する。もちろん、このとき、フランジ部２５も、外側開口６３内を０．２ｍｍ以上上下左右方向に移動可能であるように形成されている。トレイ２０がハウジング１０内に装着されたとき、トレイ２０の前縁部２６のシール部２４は、０．２ｍｍ以上上方に移動可能である。また、弾性部材３０は、図４（ａ）に示されるように、位置ずれのない状態において０．２ｍｍ以上圧縮された状態にあるように、弾性部材３０の厚さ（図４（ａ）において上下方向の長さ）が設定される。弾性部材３０は、さらに、図５（ａ）に示されるように、点線で示される図４（ａ）の状態から０．２ｍｍ以上圧縮されることが可能であるようにも設計される。したがって、弾性部材３０は、位置ずれが想定以上でない限り、圧縮された状態にあり、それにより、隙間６５を確実に封止することが可能である。
【００２７】
トレイ２０をこのように設計することにより、図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、本発明に係るトレイタイプカードコネクタは、防水機能を維持しつつ、ＳＩＭカードを電子機器内の回路基板に電気的に接続させることを可能とする。図５（ａ）および（ｂ）に示す実施例においては、ハウジング１０が貫通孔６１に対して相対的に上方に位置ずれしている場合についてのみ説明した。しかしながら、ハウジング１０と貫通孔６１が上下左右いずれの方向に相対的に位置ずれしていても、その位置ずれの大きさが所定の範囲内であれば上記実施例に倣って位置ずれを吸収することが可能であることが理解されるだろう。
【００２８】
図６に示される実施例は、ハウジング１０がフレキシブル配線板４０に接続された場合を示している。カードコネクタは、フレキシブル配線板４０を介して、電子機器の回路基板に接続されている。図６に示される実施形態では、ハウジング１０が変形自在なフレキシブル配線板４０に支持されていることで、ハウジング１０は、上下左右方向に移動可能である。それにより、隙間６５が小さくても、貫通孔６１とハウジング１０との相対的な位置ずれを吸収することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１０              （トレイタイプカードコネクタの）ハウジング
２０              （トレイタイプカードコネクタの）トレイ
２４              シール部
２５              フランジ部
２６              前縁部
３０              弾性部材  
４０              フレキシブル配線板
５０              ＳＩＭカード
６０              筐体の側壁
６１              貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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