(57)【要約】【課題】  プッシュ／プッシュ型のイジェクト機構付きのカードコネクタにおいて、カード装着状態時におけるセミロック力の強化向上を実現する。【解決手段】  カード１００の側面に切欠き１０１を備え、他方コネクタ側のイジェクト機構８のスライダ１５に、弾性復帰時にカード側面の切欠きに係止させる係止部１９を有する弾性片２０ｃを備える。弾性片のばね支点からの長さがカードイジェクト状態時よりカード装着状態時に短くなるよう弾性片のばね支点を変える。弾性片の固定端をカードイジェクト状態時の第１のばね支点Ａとし、カード装着状態時の第２のばね支点Ｂをハウジング１に備える。スライダのカード装着位置への移動により弾性片のばね支点を第１のばね支点Ａから第２のばね支点Ｂに変え、スライダのイジェクト位置への復帰により弾性片のばね支点を第２のばね支点Ｂから第１のばね支点Ａに戻す。【選択図】  図８
2005347219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードの側面に切欠きを備え、他方コネクタハウジングの内部一側部にカード挿抜方向に移動自在に配備されカードイジェクト方向に常時付勢されるスライダに、弾性復帰時にカード側面の切欠きに係止させる係止部を有する弾性片を備えて、スライダがカードの挿入に追従移動しイジェクト位置からハウジングの内方へと押込まれカード装着位置にてロックされることでカードを装着位置に保持すると共に、カード装着状態時にスライダがカードの押込みによりハウジングの内方へと再び押込まれることでロックが解除されイジェクト方向に押戻されてイジェクト位置に復帰しカードをイジェクトするイジェクト機構を備えるカードコネクタにおいて、弾性片のばね支点からの長さがカードイジェクト状態時よりカード装着状態時に短くなるよう弾性片のばね支点を変えることを特徴とするカードコネクタ。
【請求項２】
弾性片の固定端をカードイジェクト状態時の第１のばね支点とし、カード装着状態時の第２のばね支点をハウジングに備え、スライダのイジェクト位置からカード装着位置への移動により弾性片のばね支点を第１のばね支点から第２のばね支点に変え、スライダのカード装着位置からイジェクト位置への復帰により弾性片のばね支点を第２のばね支点から第１のばね支点に戻す請求項１に記載のカードコネクタ。
【請求項３】
カードの電極に接触させて電気的に接続させる複数のコンタクトを取付ける絶縁性の樹脂ボディと、このボディに嵌合する板金製のカバーとでハウジングを構成し、カバーの一部を切起こして第２のばね支点を設ける請求項２に記載のカードコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリーカードと各種電子機器の基板を電気的に接続するためのカードコネクタの中で、所謂プッシュ／プッシュ型のイジェクト機構付きカードコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プッシュ／プッシュ型のイジェクト機構付きカードコネクタでは、カードイジェクト時にカードが急激に飛出してコネクタから脱落することやカード装着状態時にカードが予期しない外力によりコネクタから脱落することを防止するため、カード側面に切欠きを備え、他方コネクタ側においてはイジェクト機構を構成するスライダにカード側面の切欠きに係止させる係止部を有する弾性片を備えて、カードを切欠き及び係止部を介してスライダに係止させた状態で、カードをカード装着位置に保持すると共にカード装着位置からイジェクトするようになっている（例えば、「特許文献１」参照。）。そして、このようにスライダに対してカードを係脱可能に係止することを普通「ハーフロック」や「セミロック」と呼び、その係止力を「ハーフロック力」や「セミロック力」と呼んでいる。
【特許文献１】特開２００１−１８５２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
カード装着状態からのカードの無理抜きを防止するためには、セミロック力を大きくする必要があるが、セミロック力を、例えば弾性片として多く採用されている板バネのバネ定数を大きくする等、単純に大きくすると、イジェクト状態におけるカード挿入時の抵抗が大きくなり、カードが挿入し難くなる上、カード挿入時にスライダが動き、挿入感が悪くなる。またカードの挿抜に伴い、カード側面やその切欠きによりコネクタ側の係止部が磨耗し、急激にセミロック力の低下が起こることにより、セミロック力の寿命が短くなる等の問題があった。
【０００４】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたもので、カード装着状態からのカードの無理抜き時には大きなセミロック力でカードを保持することができ、カードの挿抜時には適度なセミロック力でカードを挿抜できる上、セミロック力の寿命を適正に維持できるカードコネクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、カード装着状態時におけるセミロック力のみを強化向上するため、カードの側面に切欠きを備え、他方コネクタハウジングの内部一側部にカード挿抜方向に移動自在に配備されカードイジェクト方向に常時付勢されるスライダに、弾性復帰時にカード側面の切欠きに係止させる係止部を有する弾性片を備えて、スライダがカードの挿入に追従移動しイジェクト位置からハウジングの内方へと押込まれカード装着位置にてロックされることでカードを装着位置に保持すると共に、カード装着状態時にスライダがカードの押込みによりハウジングの内方へと再び押込まれることでロックが解除されイジェクト方向に押戻されてイジェクト位置に復帰しカードをイジェクトするイジェクト機構を備えるカードコネクタ（所謂プッシュ／プッシュ型のイジェクト機構付きカードコネクタ）において、弾性片のばね支点からの長さがカードイジェクト状態時よりカード装着状態時に短くなるよう弾性片のばね支点を変えることを特徴とする。
【０００６】
本発明では、カードイジェクト状態時には、弾性片のばね支点からの長さが長いため、ばね定数が小さくなり、セミロック力は小さくなる。一方、カード装着状態時には、弾性片のばね支点からの長さが短いため、ばね定数が大きくなり、セミロック力は大きくなる。従って、カード装着状態時におけるセミロック力のみの強化向上を実現できる。
【０００７】
本発明では、弾性片の固定端をカードイジェクト状態時の第１のばね支点とし、カード装着状態時の第２のばね支点をハウジングに備え、スライダのイジェクト位置からカード装着位置への移動により弾性片のばね支点を第１のばね支点から第２のばね支点に変え、スライダのカード装着位置からイジェクト位置への復帰により弾性片のばね支点を第２のばね支点から第１のばね支点に戻すことで、弾性片のばね支点を変えることができる。この構成を採用することで、セミロック機能の向上を構造簡単でコストアップを押えて実現することができる。
【０００８】
また、前記ハウジングが、カードの電極に接触させて電気的に接続させる複数のコンタクトを取付ける絶縁性の樹脂ボディと、このボディに嵌合する板金製のカバーとで構成される場合、第２のばね支点は、ボディに一体成形で設けてもよいが、小型で強度も高い第２のばね支点を得る上で、カバーの一部を切起こして設けることが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、カード装着状態時におけるセミロック力のみの強化向上を実現したことにより、カード装着状態からのカードの無理抜き時には大きなセミロック力でカードを保持することができる一方、カードの挿抜時には適度なセミロック力でカードをスムーズに、かつ好感触で挿抜きできる上、セミロック力の寿命も適正に維持できるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１はカードコネクタの外観斜視図、図２はカバーを取外した状態のカードコネクタの外観斜視図であり、本実施形態のカードコネクタは、薄い矩形箱状のコネクタハウジング１を備えている。このハウジング１は、絶縁性の樹脂ボディ２とこのボディ２に嵌合する板金製のカバー３とで構成され、使用対象のメモリーカード１００（本実施形態ではメモリーカードの一例としてミニＳＤカードを図６乃至図８に示す。）を挿入するスロット入口４を前側面に開口形成し、スロット入口４からハウジング１の内部空間にカード１００が挿入収容される。すなわちハウジング１がカード１００を挿入収容するスロット５を形成している。
【００１１】
また、本実施形態のカードコネクタは、カード１００と電子機器の基板とを電気的に接続するための複数のコンタクト（接触端子）６を備えている。この各コンタクト６は、導電材料（金属材料）よりなる細長い板片で構成され、ボディ２の後部に圧入又はインサート成形により横並び状態で一体に取付けられている。各コンタクト６の前半部は、上下に弾性変形可能にボディ２の後部表面（スロット５の奥部底面）から前上がり傾斜状に突出し、この各弾性アーム状の先端部に、カード１００の挿入端部下面に横並び状態で設けられている複数の電極に対応する内部接点７が形成されている。なお、各コンタクト６の後端部は、ボディ２の後側面よりハウジング１の外側に突出し、この各突出端部に、本実施形態のカードコネクタが実装される基板の各電極に半田付けにより電気的に接続するための外部接点が形成されている。
【００１２】
さらに、本実施形態のカードコネクタは、所謂プッシュ／プッシュ型のイジェクト機構８を備えている。このイジェクト機構８は、ハウジング１の内部一側部であるボディ２の左側部にカード挿抜方向（前後方向）に移動自在に配備され、カード幅方向に沿ってボディ２の右側部に向かって突出するカード受止め部９を後端部に有し、また略ハート形状に形成され、後端頂部の起点部１０と前端窪み部の係止部１１とを往路１２及び復路１３によりつなぐカム溝１４（図３参照。）を後部に有するスライダ１５と、このスライダ１５をカードイジェクト方向（前方）に常時付勢するコイルバネ１６と、両端部を一方向に直角に折曲げた細長い金属棒からなり、後端折曲げ部をこの軸回りに回動自在にボディ２の後端部に支持させ、前端折曲げ部をカム溝１４に摺動自在に嵌入するカムピン１７とで構成され、カード未挿入時、スライダ１５は、前端がボディ２の前端に突当たるイジェクト位置にコイルバネ１６により復帰保持され、このときカムピン１７の前端折曲げ部がカム溝１４の起点部１０に嵌入されている。
【００１３】
上記イジェクト機構８は、カード１００が正規挿入姿勢でスロット入口４からスロット５に挿入されると、後述するセミロック機構によりスライダ１５とカード１００がカード挿抜方向で係止連結されてセミロック状態となり、これと略同時にスライダ１５の受止め部９が挿入カード１００の挿入端部を受止める。この状態でさらに挿入カード１００がスロット５に挿入されると、受止め部９が後方へ押圧されてスライダ１５が挿入カード１００の挿入に追従移動しコイルバネ１６に抗してイジェクト位置からスロット５の奥側（ハウジング１の内方）へと押込まれ、スライダ１５の後端がボディ２の後端に突当たる最押込み位置へと移動する。この時点で、カード１００の挿入力を解除すると、スライダ１５はコイルバネ１６により最押込み位置からカードイジェクト方向へ押戻される。このスライダ１５のイジェクト位置からの一連の動作により、カムピン１７の前端折曲げ部がカム溝１４の起点部１０から往路１２を経て係止部１１に導入係止され（図３参照。）、スライダ１５のイジェクト方向への移動が最押込み位置より少し手前の位置（カード装着位置）で規制され、ボディ２に対してスライダ１５がカード装着位置にてロックされる。これにより、スライダ１５とカード挿抜方向で係止連結されている挿入カード１００がスロット５のカード装着位置に収容保持され、挿入カード１００の各電極と各コンタクト６の内部接点７とが接触して電気的に接続され、カード装着状態となる。
【００１４】
そして、上記カード装着状態時に、挿入カード１００の押込み操作を行うことにより、受止め部９が後方へ押圧されてスライダ１５がコイルバネ１６に抗してカード装着位置から再び最押込み位置へと移動する。この動作により、カムピン１７の前端折り曲げ部が、カム溝１４の係止部１１から離脱して復路１３に導入され（図３参照。）、スライダ１５のカードイジェクト方向への移動規制が解除される（スライダ１５のロックが解除される）。この時点で、カード１００の押込み力を解除することにより、スライダ１５はコイルバネ１６により最押込み位置からイジェクト方向へ押戻されてイジェクト位置へと復帰し、スライダ１５とカード挿抜方向で係止連結されている挿入カード１００がイジェクトされてスロット５のイジェクト位置で保持されることとなる。スロット５のイジェクト位置にイジェクトされた挿入カード１００は、スロット入口４から突出している端部を指で摘んで引抜くことにより、スライダ１５とのカード挿抜方向での係止連結が解除されて（セミロックが解除されて）スロット５からスロット入口４を経て抜去られることとなる。
【００１５】
以上のような基本構成を有する本実施形態のカードコネクタは、基板の電極に各コンタクト６の外部接点を半田付けして電気的に接続した状態でこの基板上に実装されて、電子機器のハウジングに開口形成されたスロット孔にスロット入口４を開口するように、電子機器に取付けられ、スロット入口４からスロット５に挿入収容されたカード１００と電子機器の基板を電気的に接続させるという機能を発揮し、電子データの入出力を可能にする。本実施形態のカードコネクタは低背小型に構成されており、主に携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラ等の小型電子機器に使用される。
【００１６】
次に、本実施形態のプッシュ／プッシュ型のイジェクト機構付きカードコネクタに備えるセミロック機構（カード脱落防止機能）について図４乃至図８を参照して説明する。図４はスライダの外観斜視図、図５はセミロック用のばね体の外観斜視図、図６はカードイジェクト状態時のセミロック機構部の平面図、図７はカード装着状態時のセミロック機構部を示す平面図、図８はカード装着状態時のセミロック機構部を示す斜視図である。
【００１７】
セミロック機構１８は、カード１００の一側面を部分的に凹ませる形態で備えられている切欠き１０１と、その切欠き１０１に係止させる係止部１９を有しコネクタ側の前記スライダ１５に備えるばね体２０とで構成している。このばね体２０は、図５に示す如く、長方形の板バネを略Ｕ字形に曲げ加工して、折返し部２０ａから一方向に一対の弾性片２０ｂ，２０ｃを対向状に延出し、一方の弾性片２０ｃの先端部（自由端部）から下向きに突出形成した爪状の突起部を弾性片２０ｃの下縁に沿って外向きに折曲げることで前記係止部１９を形成している。このばね体２０を収容保持する収容凹部２１がスライダ１５の前部に形成されている。この収容凹部２０は、スライダ１５の前部上面をカード挿抜方向に長い矩形状に凹ませる形態で形成され、一対の弾性片２０ｂ，２０ｃ間の空間をカード挿入方向に向かって開放し、かつ係止部１９がカード１００側に向かって横向きに突出する姿勢で、ばね体２０を収容している。詳しくは、ばね体２０における折返し部２０ａの略中間部から一側の弾性片２０ｂを、収容凹部２１におけるボディ２の側壁側の周側壁２１ａとその内側に所定の隙間を設けて対向させている保持壁２１ｂ，２１ｃとの間に嵌合固定して、ばね体２０における折返し部２０ａの略中間部から他側の弾性片２０ｃを、折返し部２０ａの略中間部を支点としてカード挿抜方向と直交するカード幅方向に揺動可能に、収容凹部２１におけるカード１００側の周側壁２１ｄの内側でカード挿入方向に向けて片持ち状態で延出支持し、その弾性片２０ｃの先端部に形成している係止部１９を、収容凹部２１におけるカード１００側の周側壁２１ｄに形成した切欠き２１ｅから、前記切欠き１０１が備えられているカード１００の側面と対向するスライダ１５の側面に突出させている。
【００１８】
さらに、セミロック機構１８は、図６乃至図８に示す如く、係止部１９を形成した弾性片２０ｃのばね支点からの長さがカードイジェクト状態時よりカード装着状態時に短くなるよう（Ｌ１＞Ｌ２）弾性片２０ｃのばね支点を変えるため、弾性片２０ｃの固定端（折返し部２０ａの略中間部）をカードイジェクト状態時の第１のばね支点Ａとし、カード装着状態時の第２のばね支点Ｂをハウジング１に備え、スライダ１５のイジェクト位置からカード装着位置への移動により弾性片２０ｃのばね支点を第１のばね支点Ａから第２のばね支点Ｂに変え、スライダ１５のカード装着位置からイジェクト位置への復帰により弾性片２０ｃのばね支点を第２のばね支点Ｂから第１のばね支点Ａに戻すように構成している。また第２のばね支点Ｂは、カード装着状態時の弾性片２０ｃにおける固定端と先端との間の背後に位置するよう、ハウジング１の天面を構成している板金製のカバー３の一部を切起こして下向きに突出させた切起こし片で構成されている。さらに収容凹部２１におけるカード挿入側の周側壁２１ｆには、第２のばね支点Ｂをスライダ１５の移動に伴って収容凹部２１の内外に出入れするための切欠き２０ｇが形成されている。
【００１９】
次に、セミロック機構１８の作用について説明する。カード１００が正規挿入姿勢でスロット入口４からスロット５に挿入されると、その挿入カード１００の挿入端部をスライダ１５の受止め部９で受止めるまでの間は、係止部１９が弾性片２０ｃの外側への弾性変形を伴って挿入カード１００の側面に乗り上がり、挿入カード１００の挿入端部をスライダ１５の受止め部９で受止めるのと略同時に、図６に示す如く、カード１００側面の切欠き１０１が係止部１９に対向し、係止部１９が弾性片２０ｃの内側へ弾性復帰によりカード１００側面の切欠き１０１に嵌り込む。これにより、既述したように、スライダ１５とカード１００がカード挿抜方向で係止連結されてセミロック状態となり、このセミロック状態で、挿入カード１００がカード装着位置に収容保持され、また挿入カード１００がカード装着位置からイジェクト位置にイジェクトされるため、カード装着状態時にカード１００が予期しない外力によりコネクタから脱落することやカードイジェクト時にカード１００が急激に飛出してコネクタから脱落することを防止できる。すなわちカード脱落防止機能を発揮する。
【００２０】
また、挿入カード１００のスロット５からの抜去り時には、係止部１９が弾性片２０ｃの外側への弾性変形を伴って挿入カード１００の側面に乗り上がり、既述したように、スライダ１５とのカード挿抜方向での係止連結が解除される（セミロックが解除される。）。挿入カード１００がスロット５からスロット入口４を経て抜去られた後は、係止片１９が弾性片２０ｃの内側への弾性復帰によりカード１００の側面と対向するスライダ１５の側面に突出し、次のカード挿入に備えることになる。
【００２１】
さらに、セミロック機構１８は、図６乃至図８から明らかなように、カード装着時、スライダ１５がイジェクト位置からカード装着位置へと移動することにより、弾性片２０ｃが第２のばね支点Ｂが作用する位置に移動する。言い換えれば、スライダ１５のイジェクト位置からカード装着位置への移動に伴って、第２のばね支点Ｂが、収容凹部２１のカード挿入方向外側の非作用位置より収容凹部２１の切欠き２１ｇを通過してその収容凹部２１の内側に入り込み、さらにはその収容凹部２１に収容されているばね体２０における一対の弾性片２０ｂ，２０ｃの先端間を通過して保持壁と弾性片２０ｃとの間に入り込み、そしてカード装着状態時には、第２のばね支点Ｂが、弾性片２０ｃにおける固定端と先端との間の背後作用位置に位置し（図７、図８の状態）、弾性片２０ｃのばね支点が第１のばね支点Ａから第２のばね支点Ｂへと変えられる。一方、カードイジェクト時、スライダ１５がカード装着位置からイジェクト位置へと復帰することにより、弾性片２０ｃが第２のばね支点Ｂが作用しない位置に移動する。言い換えれば、スライダ１５のカード装着位置からイジェクト位置への復帰に伴って、第２のばね支点Ｂが、カード装着時とは逆の経路で、収容凹部２１内側の作用位置から収容凹部２１のカード挿入方向外側に離反し、そしてカードイジェクト状態時には、第２のばね支点Ｂが、収容凹部２１のカード挿入方向外側の非作用位置に位置し（図６の状態）、弾性片２０ｃのばね支点が第２のばね支点Ｂから第１のばね支点Ａへと戻される。
【００２２】
このように、スライダ１５がイジェクト位置にあるカードイジェクト状態時には、弾性片２０ｃは、弾性片２０ｃの固定端、すなわちばね支点Ａを支点にして弾性変形及び弾性復帰するようになり、この時の弾性片２０ｃのばね支点Ａからの長さを図６のＬ１で示している。一方、スライダ１５がカード装着位置にあるカード装着状態時には、弾性片２０ｃは、カードイジェクト状態時のばね支点Ａより弾性片２０ｃの先端側に変化した支点、すなわちばね支点Ｂを支点にして弾性変形及び弾性復帰するようになり、この時の弾性片２０ｃのばね支点Ｂからの長さを図７のＬ２で示している。
【００２３】
そして、図６及び図７から明らかなように、カードイジェクト状態時にはカード装着状態時と比べて、弾性片２０ｃのばね支点Ａからの長さが長いため（Ｌ１＞Ｌ２）、ばね定数が小さくなり、セミロック力は小さくなる。一方、カード装着状態時にはカードイジェクト状態時と比べて、弾性片２０ｃのばね支点からの長さが短いため（Ｌ１＞Ｌ２）、ばね定数が大きくなり、セミロック力は大きくなる。従って、カード装着状態時におけるセミロック力のみが強化向上されるため、カード装着状態からのカード１００の無理抜き時には大きなセミロック力でカード１００を保持することができる一方で、イジェクト状態時におけるカード１００の挿抜時には適度なセミロック力でカード１００をスムーズに、かつ好感触で挿抜きできる上、セミロック力の寿命も適正に維持できる。
【００２４】
尚、本実施形態では、係止部１９を有する弾性片２０ｃを別部品で備えたが、スライダ１５に樹脂で一体成形で備えることも可能である。また別部品で備える場合は普通金属製の板バネが用いられるが、樹脂成形品も採用可能である。さらに別部品で備える場合の弾性片２０ｃの形態及びスライダ１５に対する固定方法は適宜選択可能である。要するに、弾性片２０ｃは弾性復帰時に係止部１９をカード１００側面の切欠き１０１に係止させ、弾性変形させて係止部１９をカード１００側面の切欠き１０１から離脱させるものであれば、本発明を適用して所定の効果を得ることができる。
【００２５】
ところで、本実施形態に示したカードコネクタにおいては、図１、図２、図４に示す如く、スライダ１５の受止め部９の先端部上面と下面とに円形のガイド突起２２ａ，２２ｂが突出形成され、他方スロット５の底面（ボディ２）及び天面（カバー３）とにカード挿抜方向に延びる上下一対の長孔２３ａ，２３ｂが対向形成され、ガイド突起２２ａ，２２ｂを長孔２３ａ，２３ｂに摺動自在に嵌合させることで、スライダ１５をカード挿抜方向に移動案内し、スライダ１５をガタツキ等を押えてスムーズにカード挿抜方向に移動できるようにしている。これによって、カード装着及びイジェクトがより一層スムーズに行える。また図２に示す如く、スライダ１５と反対側のボディ２の一側部には、カード装着位置に挿入収容されたカード１００の切欠き１０１と反対側の側面で閉じられる常開のカード装着検出用スイッチ２４（Ａ接点）が、可動接片２４ａと固定接片２４ｂとで構成され、これら各接点２４ａ，２４ｂの他端も基板に対するコネクタ実装時に基板の電極に半田付けされて電気的に接続されており、カード１００の装着を電気的に検出する機能も備えてられている。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】カードコネクタの外観斜視図である。
【図２】カバーを取外した状態のカードコネクタの外観斜視図である。
【図３】スライダカム溝の平面図である。
【図４】スライダの外観斜視図である。
【図５】セミロックばねの外観斜視図である。
【図６】カードイジェクト状態時のセミロック機構部の平面図である。
【図７】カード装着状態時のセミロック機構部を示す平面図である。
【図８】カード装着状態時のセミロック機構部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  コネクタハウジング
２  樹脂ボディ
３  カバー
８  イジェクト機構
１５  スライダ
１９  係止部
２０ｃ  弾性片
１００  メモリーカード
１０１  切欠き
Ａ  第１のばね支点
Ｂ  第２のばね支点
Ｌ１  カードイジェクト状態時の弾性片のばね支点からの長さ
Ｌ２  カード装着状態時の弾性片のばね支点からの長さ
【図１】
2005347219.tif 000003
【図２】
2005347219.tif 000004
【図３】
2005347219.tif 000005
【図４】
2005347219.tif 000006
【図５】
2005347219.tif 000007
【図６】
2005347219.tif 000008
【図７】
2005347219.tif 000009
【図８】
2005347219.tif 000010