(57)【要約】【課題】部品点数が少なく、且つカードの排出量が大きいカードコネクタ、及びそのカードコネクタを備えた電子機器を提供する。【解決手段】カードコネクタは、カード２１が挿入されるスリットと、スライド穴１２ａが設けられたシェルとを備えた筐体と、筐体内に配置され、筐体内に挿入されたカード２１とともに移動するイジェクタ１３と、イジェクタ１３に支持され、イジェクタ１３の移動にともなって回転動作する回転部材１６とを有する。回転部材１６の回転軸と反対側の端部には、カード２１に接触し、イジェクタ１３の移動に伴いスライド穴に沿ってスライドする突起１６ａが設けられている。【選択図】図７
2017220323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードが挿入されるスリットと、スライド穴が設けられたシェルとを備えた筐体と、
前記筐体内に配置され、前記筐体内に挿入された前記カードとともに移動するイジェクタと、
前記イジェクタに支持され、前記イジェクタの移動にともなって回転動作する回転部材と、
前記回転部材の回転軸と反対側の端部に設けられて前記カードに接触し、前記イジェクタの移動に伴い前記スライド穴に沿ってスライドする突起と
を有することを特徴とするカードコネクタ。
【請求項２】
前記スライド穴の形状が、円弧状であることを特徴とする請求項１に記載のカードコネクタ。
【請求項３】
前記カードを前記筐体内にロックするロック機構を有し、
前記ロック機構によりロックされた状態における前記回転部材の回転軸の位置を原点とし、前記筐体内における前記カードの移動方向をＹ軸、前記Ｙ軸に直交する方向をＸ軸、前記突起の中心点のＸ座標をＡx、Ｙ座標をＡy、前記原点からＹ方向の距離をａ、前記回転部材の回転軸から前記突起の中心点までの距離をｂ、前記回転部材の回転軸と前記突起の中心点とを結ぶ線と前記Ｘ軸とのなす角度をθとしたときに、Ａx＝ｂcosθ、Ａy＝ａ＋ｂsinθを満足するように前記スライド穴の形状が決められていることを特徴とする請求項１に記載のカードコネクタ。
【請求項４】
前記イジェクタは、Ｌ字状の形状を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のカードコネクタ。
【請求項５】
データの書き込み又は読み出しが可能なカードを着脱自在に装着するカードコネクタを有する電子機器において、
前記カードコネクタは、
前記カードが挿入されるスリットと、スライド穴が設けられたシェルとを備えた筐体と、
前記筐体内に配置され、前記筐体内に挿入された前記カードとともに移動するイジェクタと、
前記イジェクタに支持され、前記イジェクタの移動にともなって回転動作する回転部材と、
前記回転部材の回転軸と反対側の端部に設けられて前記カードに接触し、前記イジェクタの移動に伴い前記スライド穴に沿ってスライドする突起とを有する
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カードコネクタ及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン（Personal Computer）やスマートフォン等の電子機器には、メモリーカード等（以下、単に「カード」と呼ぶ）を装着するためにカードコネクタが設けられている。
【０００３】
一般的なカードコネクタにはロック機構が設けられており、カードをカードコネクタのスリット内に挿入して押し込むと、ロック機構が働いてロックされた状態となる。これにより、振動等によってカードがカードコネクタから不用意に外れることが回避される。
【０００４】
カードがカードコネクタにロックされた状態では、カードと電子機器とが電気的に接続されて、カードにデータを書き込んだり、カードからデータを読み出したりすることができる。また、カードがカードコネクタにロックされた状態では、カードコネクタからカードの端部が若干突出している。
【０００５】
ロックを解除するときには、カードの端部をカードコネクタに向けて押し込む。これによりロックが外れ、ばねの付勢力によりカードの端部がカードコネクタのスリットから飛び出す。ユーザは、飛び出したカードの端部を指でつまんで引き出すことで、カードコネクタからカードを取り外すことができる。
【０００６】
ところで、小型カード用のカードコネクタでは、ロックを解除したときにカードがカードコネクタから飛び出す量（排出量）が３ｍｍ程度と少なく、カードを指でつかみにくい。そこで、本願発明者らは、ばねにより付勢された回転部材によりカードの排出量を増加したカードコネクタを提案している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１３−２０６７６６公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に開示したカードコネクタは回転部材を付勢するばねが必要であるため、部品点数が多くなり、組み立てが煩雑になる。
【０００９】
開示の技術は、部品点数が少なく、且つカードの排出量が大きいカードコネクタ、及びそのカードコネクタを備えた電子機器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】
【００１０】
開示の技術の一観点によれば、カードが挿入されるスリットと、スライド穴が設けられたシェルとを備えた筐体と、前記筐体内に配置され、前記筐体内に挿入された前記カードとともに移動するイジェクタと、前記イジェクタに支持され、前記イジェクタの移動にともなって回転動作する回転部材と、前記回転部材の回転軸と反対側の端部に設けられて前記カードに接触し、前記イジェクタの移動に伴い前記スライド穴に沿ってスライドする突起とを有するカードコネクタが提供される。
【００１１】
開示の技術の他の一観点によれば、データの書き込み又は読み出しが可能なカードを着脱自在に装着するカードコネクタを有する電子機器において、前記カードコネクタは、前記カードが挿入されるスリットと、スライド穴が設けられたシェルを備えた筐体と、前記筐体内に配置され、前記筐体内に挿入された前記カードとともに移動するイジェクタと、前記イジェクタに支持され、前記イジェクタの移動にともなって回転動作する回転部材と、前記回転部材の回転軸と反対側の端部に設けられて前記カードに接触し、前記イジェクタの移動に伴い前記スライド穴に沿ってスライドする突起とを有する電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
開示の技術によれば、部品点数が少なく、且つカードの排出量が大きいカードコネクタが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態に係る電子機器の一例を示す図である。
【図２】図２は、カードコネクタを示す平面図である。
【図３】図３は、カードコネクタの内部構造を示す平面図である。
【図４】図４は、イジェクタを示す平面図である。
【図５】図５は、回転部材を取り付けたイジェクタの斜視図である。
【図６】図６は、図５のＩ−Ｉ線における切断面を示す図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、カードコネクタの動作を示す透視図である。
【図８】図８は、突起の移動について説明する図である。
【図９】図９は、スライド穴の形状を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、実施形態に係る電子機器の一例を示す図である。ここでは、電子機器がノート型パソコンの場合について説明している。
【００１６】
図１に示す電子機器２０は、キーボード等が設けられた本体側筐体２０ａと、表示パネル等が設けられたパネル側筐体２０ｂとを有し、本体側筐体２０ａとパネル側筐体２０ｂとは開閉機構（ヒンジ）を介して接続されている。
【００１７】
本体側筐体２０ａにはカードコネクタ１０が設けられており、カードコネクタ１０にはカード２１を挿入するためのスリット１０ａが設けられている。カード２１はほぼ矩形の形状であるが、一方の短辺の角部には斜めに切り欠きが設けられている。カード２１を、切り欠きが設けられた短辺を先端としてスリット１０ａ内に挿入すると、ロック機構が働いてカード２１がロックされる。
【００１８】
カード２１がロックされた状態では、カード２１の電極とカードコネクタ１０内の電極とが接触して、カード２１にデータを書き込んだり、カード２１からデータを読み出したりすることができる。
【００１９】
図２はカードコネクタ１０を示す平面図、図３は同じくそのカードコネクタ１０の内部構造を示す平面図である。
【００２０】
カードコネクタ１０の筐体は、ハウジング１１とシェル１２とを組み合わせて形成されている。また、カードコネクタ１０内には、図３に示すように、イジェクタ１３、コイルばね１４、ピン１５、回転部材１６及び電極（図示せず）等が配置される。
【００２１】
ハウジング１１には、カード２１や、イジェクタ１３、コイルばね１４、ピン１５、及び回転部材１６等が配置される凹部が設けられている。一方、シェル１２は平板状の部材であり、ハウジング１１の上に配置される。シェル１２には、所定の方向に曲線状（ほぼ円弧状）に延びるスライド穴１２ａが設けられている。後述するように、カード２１をカードコネクタ１０に挿入したとき、及びカードコネクタ１０からカード２１を排出するときには、回転部材１６の突起１６ａが、カード２１の端部に接触しつつスライド穴１２ａに沿ってスライドする。スライド穴１２ａの形状については後述する。
【００２２】
以下、説明の便宜上、カード２１を挿入するためのスリットが設けられた側（図２，図３において上側）を上側、その反対側を下側という。
【００２３】
図４はイジェクタ１３を示す平面図である。また、図５は回転部材１６を取り付けたイジェクタ１３の斜視図、図６は図５のＩ−Ｉ線における切断面を示す図である。
【００２４】
図４に示すように、イジェクタ１３は、カード２１の切り欠きとその近傍の部分とに倣う概略Ｌ字形の部材であり、カード２１とともにカードコネクタ１０内を上下方向に移動する。
【００２５】
イジェクタ１３は、その上側端部にハート形の溝（以下、「ハートカム溝２５ａ」と呼ぶ）が設けられたハートカム部２５を有している。また、イジェクタ１３には、ハートカム部２５から下方に延びる支持棒１３ａが設けられている。
【００２６】
コイルばね１４は、その中心軸が支持棒１３ａの中心軸と一致するように、支持棒１３ａの周囲に配置される。コイルばね１４の下側端部はハウジング１１に固定されており、イジェクタ１３はコイルばね１４により上側（カード２１の挿入方向と反対の方向）に向けて付勢される。コイルばね１４は、付勢部材の一例である。
【００２７】
ピン１５は、ハートカム溝２５ａとともにロック機構を構成する部材である。ピン１５はその両端部が屈曲しており、下側端部はハウジング１１に固定され、上側端部（以下、「先端」という）はハートカム溝２５ａ内に配置される。
【００２８】
なお、ハートカム溝２５ａの底面は平坦ではなく、場所毎に所定の傾斜が設けられている。これにより、後述するように、ピン１５の先端は、イジェクタ１３の移動に伴ってハートカム溝２５ａの周囲を一定方向（本実施形態では反時計方向）に移動する。
【００２９】
図４，図６に示すように、イジェクタ１３の下部には、回転部材１６の回転軸１６ｂが挿入される穴１３ｂが設けられている。回転部材１６の回転軸１６ｂと反対側の端部には前述した突起１６ａが設けられており、この突起１６ａはシェル１２のスライド穴１２ａに挿入される。イジェクタ１３の下部には、回転部材１６の回転範囲を規制するストッパ１３ｃが設けられている。
【００３０】
以下、本実施形態に係るカードコネクタ１０の動作について、図７（ａ）〜（ｄ）に示す透視図を参照して説明する。
【００３１】
図７（ａ）は、カードコネクタ１０内にカード２１を装着してロックした状態を示している。
【００３２】
カードコネクタ１０にカード２１を装着するためには、カード２１の先端側をスリット１０ａ（図１参照）からカードコネクタ１０内に挿入し、カード２１の後端部を指で押す。これにより、カード２１がカードコネクタ１０内に進入し、カード２１の先端部がイジェクタ１３に接触する。そして、カード２１の進入に伴って、イジェクタ１３が下方に移動する。
【００３３】
イジェクタ１３の下方への移動に伴ってコイルばね１４が圧縮され、ピン１５の先端はハートカム溝２５ａを下端から反時計方向に移動する。そして、カード２１を下端まで押し込んだ後にカード２１から指を離すと、図７（ａ）に示すように、ピン１５の先端はハートカム溝２５ａの上部中央に移動する。これにより、イジェクタ１３は、コイルばね１４により上方に付勢された状態で固定され、ロックされた状態となる。
【００３４】
ロックされた状態では、図７（ａ）に示すように回転部材１６はほぼ水平に配置され、突起１６ａはスライド穴１２ａの下端近傍に位置する。また、ロックされた状態では、カード２１の電極（図示せず）とカードコネクタ１０内の電極（図示せず）とが接触して、カード２１にデータを書き込んだり、カード２１からデータを読み出したりすることができる。
【００３５】
ロックを解除するときには、指でカード２１の後端をカードコネクタ１０内に向けて押し込む。これにより、図７（ｂ）に示すようにピン１５の先端はハートカム溝２５ａの上部中央から左側に移動する。その後、カード２１から指を離すと、コイルばね１４によりイジェクタ１３は上方に向けて移動を開始する。
【００３６】
図７（ｃ）はイジェクタ１３が上方に向けて移動している途中の状態を示している。上述したように、ロックを解除すると、コイルばね１４の付勢力によりイジェクタ１３は上方への移動を開始する。このとき、ピン１５の先端は、ハートカム溝２５ａの左側部分を通ってハートカム溝２５ａの下部に移動する。
【００３７】
また、イジェクタ１３の上方への移動に伴って、回転部材１６の突起１６ａは、スライド穴１２ａに沿って上方に移動（スライド）する。そして、突起１６ａによりカード２１が押し上げられて、カード２１の先端部とイジェクタ１３の下部との間に隙間ができる。
【００３８】
図７（ｄ）は、イジェクタ１３がその可動範囲の上端まで移動したときの状態を示している。
【００３９】
イジェクタ１３の上昇に伴い、回転部材１６の突起１６ａはスライド穴１２ａに沿って上方に移動し、それに伴ってカード２１の先端部とイジェクタ１３の下部との間の隙間が広がる。そして、イジェクタ１３がその可動範囲の上端まで移動すると、ピン１５の先端はハートカム溝２５ａの下端に位置し、それ以上のイジェクタ１３の上昇が阻止される。
【００４０】
本実施形態では、イジェクタ１３はカードコネクタ１０内を３ｍｍ移動し、回転部材１６によりカード２１は２ｍｍ移動する。すなわち、本実施形態のカードコネクタ１０のカード２１の排出量は５ｍｍとなる。
【００４１】
このように、本実施形態に係るカードコネクタ１０では、イジェクタ１３の移動に伴って回転部材１６の突起１６ａがスライド穴１２ａに沿って移動し、突起１６ａによってカード２１が上方に押し出される。従って、カードがイジェクタとともに移動するだけの従来のカードコネクタに比べて、カード２１の排出量が大きくなる。
【００４２】
また、本実施形態に係るカードコネクタ１０では、突起１６ａがスライド穴１２ａに沿ってスライドすることにより回転部材１６が回転動作する、従って、回転部材１６を付勢するばねが不要であり、部品点数が少なく、組立作業の煩雑化が回避できる。
【００４３】
以下、突起１６ａの移動について、図８，図９を参照してより詳細に説明する。
【００４４】
上述したように、本実施形態では、イジェクタ１３の移動に伴って突起１６ａがスライド穴１２ａに沿ってスライドすることで、回転部材１６が回転動作する。
【００４５】
ここで、図８に示すように、回転部材１６がイジェクタ１３のスライド動作から受ける力をＦとする。この力Ｆは、スライド穴１２ａの接線方向の分力Ｆ１と法線方向の分力Ｆ２とに分けることができる。接線方向の分力Ｆ１は、回転部材１６の突起１６ａをスライド穴１２ａに沿って移動させる力となる。
【００４６】
一方、突起１６ａとスライド穴１２ａとの間には摩擦力Ｆ３が存在する。この摩擦力Ｆ３は、突起１６ａの移動を阻止する方向に働く。
【００４７】
摩擦力Ｆ３は、Ｆ３＝μＦ２（但し、μは摩擦係数）で表すことができる。ここで、摩擦係数μは、回転部材１６の材質やスライド穴１２ａの形状等に関係する。
【００４８】
接線方向の分力Ｆ１が摩擦力Ｆ３よりも大きくなる（Ｆ１＞Ｆ３）ようにすれば、突起１６ａはイジェクタ１３の移動に伴ってスライド穴１２ａに沿って移動する。そのためには、スライド穴１２ａの形状が重要になる。
【００４９】
スライド穴１２ａの形状は、図９中に点Ａで示す突起１６ａの中心点の軌跡によって決定される。
【００５０】
ここでは、ロック状態における回転部材１６の回転軸の位置を原点（Ｏ）とし、水平方向をＸ軸、垂直方向（筐体２０内におけるカード２１の移動方向）をＹ軸としている。
【００５１】
また、回転部材１６の回転軸の原点からのＹ方向の移動距離をａとし  回転部材１６の回転軸から点Ａまでの長さをｂとし、回転部材１６の回転軸と点Ａとを結ぶ線とＸ軸とのなす角度をθとしている。ここで、ａ及びθは変数であり、ｂは定数である。
【００５２】
点ＡのＸ座標をＡx、Ｙ座標をＡyとしたときに、ａ及びθの値が決まれば点ＡのＸ座標及びＹ座標は、下記（１）式及び（２）式で表される。
【００５３】
Ａx＝ｂcosθ  …（１）
Ａy＝ａ＋ｂsinθ  …（２）
上記（１）式及び（２）式を満足するようにスライド穴１２ａの形状を決めることにより、突起１６ａをスライド穴１２ａに沿ってスムーズに移動させることができる。
【００５４】
なお、上述した実施形態では電子機器がノート型パソコンの場合について説明したが、開示の技術はパソコン以外の電子機器、例えばスマートファン等の携帯型端末装置、デジタルカメラ、及びプリンタ等に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…カードコネクタ、１０ａ…スリット、１１…ハウジング、１２…シェル、１２ａ…スライド穴、１３…イジェクタ、１３ａ…支持棒、１３ｂ…ストッパ、１４…コイルばね、１５…ピン、１６…回転部材、１６ａ…突起、１６ｂ…回転軸、２０…電子機器、２１…カード、２５…ハートカム部、２５ａ…ハートカム溝。
【図１】
2017220323.tif 000003
【図２】
2017220323.tif 000004
【図３】
2017220323.tif 000005
【図４】
2017220323.tif 000006
【図５】
2017220323.tif 000007
【図６】
2017220323.tif 000008
【図７】
2017220323.tif 000009
【図８】
2017220323.tif 000010
【図９】
2017220323.tif 000011