JP4734206B2 - カードコネクタ - Google Patents

Description

本発明は、メモリカードを、携帯電話機，ディジタル・カメラ，携帯音楽プレーヤ，ＰＤＡ等の電子機器に接続するためのカードコネクタに関する。

カードコネクタの構造は、基本的にハウジングと複数のコンタクトからなる。ハウジングは、前面にカード挿入口を設け、カード挿入口から挿入されたカードを決められた位置に保持し、複数のコンタクトは、ハウジング内に横一列に並設され、装着されたカードの複数の接触パッドを押圧しながら接触し、カードの接触パッドと電子機器の基板間を電気的に接続する。これにより、機器側からカードへの電源投入及び機器とカード間での通信を可能とする。

また、コネクタには、普通、カードの挿抜に応動する２つの金属片の接離に基づきカードの装着を検出するカード認識スイッチが備えられている。このスイッチにおいては、回路保護やデータ保護の観点から、カード挿入時、カードの全ての接触パッドにコネクタの各コンタクトが接触した後、スイッチをオンにしなくてはならないという規約がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１００４４０号公報

現在、機器がカードの装着を検出した時点（カード認識スイッチがオンになった時点）からカードに電源を投入し、カードを正常に初期化するために必要な起動時間、及び、機器がカードの抜去を検出した時点（カード認識スイッチがオフになった時点）から電源を安全に切るまでのシャットダウン時間は、カードの大容量化に伴い長くなる傾向にある。またそれとは逆に、機器がカードの抜去を検出した時点からカードの接触パッドとコネクタのコンタクトとの接触が断たれるまでの時間は、カード及びコネクタの小型化に伴い短くなっている。このため、従来のカードコネクタ、特に小型のカード用のものにおいては、カードの抜去操作を正常に行っているにもかかわらず、機器がカードの抜去を検出した時点からカードの接触パッドとコネクタのコンタクトとの接触が断たれるまでの時間内に、カードを安全にシャットダウンすることができない、という新たな課題を生じることになる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、その目的は、カード抜去時、カードを安全にシャットダウンすることができるカードコネクタを提供することにある。

一側面にカード挿入口を設け、片主面に接触パッドを一列に並設したカードをカード挿入口を通して挿抜自在に装着するハウジングと、
ハウジング内にカード挿入方向の手前側と奥側のニ列に配置し、カードの挿抜に伴いカードの接触パッドと接離してカードの接触パッドと基板間を電気的に接続及び切断するコンタクトであって、カード挿入時、カードの接触パッドがハウジングに装着されたときのカードの接触パッドよりもカード挿入口側において手前側一列のコンタクトに接触し、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後に手前側一列のコンタクトとの接触を断ち、ハウジングに装着されたときのカードの接触パッドに奥側一列のコンタクトのみが接触し、カード抜去時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトとの接触を断つ前に手前側一列のコンタクトに接触し、カードの接触パッドがハウジングに装着されたときのカードの接触パッドよりカード挿入口側において手前側一列のコンタクトとの接触を断ち、カード挿入時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触した時点で、カードの接触パッドと基板間を電気的に接続し、カード挿入時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触した時点からカード抜去時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトとの接触を断つまでの間、カードの接触パッドと基板間の電気的な接続を保持し、カード抜去時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトとの接触を断った時点で、カードの接触パッドと基板間の電気的な接続を切断するコンタクトと、
ハウジング内に配置し、カードの挿抜に応動する２つの金属片の接離に基づきカードの装着を検出するカード認識スイッチであって、カード挿入時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後、カードによって２つの金属片が接触操作されてオンになり、カード挿入時にカードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後からカード抜去時にカードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した状態で手前側一列のコンタクトに接触するときまでの間、カードによって一対の金属片の接触が保持されてオン状態を保ち、カード抜去時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した状態で手前側一列のコンタクトに接触するときにカードによる一対の金属片の接触保持が解かれて一対の金属片が離間してオフになるカード認識スイッチとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、カード抜去時、ハウジングに装着されたときのカードの接触パッドよりもカード挿入口側においても、カードの接触パッドと基板間を電気的に接続するので、カードの抜去を検出した時点からカードの接触パッドと基板間の接続が断たれるまでの時間が、従来のコネクタに比べて長くなる。このため、カードの抜去を検出した時点からカードの接触パッドと基板間の接続が断たれるまでの時間内にカードを安全にシャットダウンすることができる。

また、一種類のコンタクトを用意するだけでよいので、製造コストを抑えると共に、接触信頼性を確保しながら、カードの安全なシャットダウンを実現することができる。

本発明のカードコンタクトにおいては、ハウジング内の一側部に配置され、カードによって奥側に押し込むための操作部を設けたスライド部材と、スライド部材をカード挿入口側に常時付勢する付勢部材と、ハウジング及びスライド部材の何れか一方に設けるハート状のカム溝及び他方に一端を支持してカム溝内をスライド部材の動きに合わせて移動するカムピンとを有し、カード挿入時、カードによってスライド部材を奥側に押し込み操作した後に開放することにより、スライド部材をカード装着位置に保持した状態で、カードをハウジングに装着すると共に、カード抜去時、カードによってカード装着位置のスライド部材を奥側に再度押し込み操作した後に開放することにより、スライド部材を元の位置に復帰させてハウジングに装着されたカードを排出するカード排出機構を備え、カード排出機構によって排出されたカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触し、カード排出機構によって排出されたカードにおいても、カードの接触パッドと基板間を電気的に接続することが好ましい。このような形態においては、ハウジングに装着されたカードを、カード挿入時に蓄積した付勢部材の付勢力によって排出するカード排出機構を備えたカードコネクタにおいて、カードの安全なシャットダウンを実現することができる。

また、上記形態のカードコネクタでは、カード排出機構のスライド部材に、カード挿入時、カードによってスライド部材をハウジング内の奥側に押し込み操作する前に、カードの側面ノッチに係合する係合部を設けることが好ましい。このような形態においては、カード排出機構によって排出されたカードがハウジングから抜け出るのを防止することができるので、ハウジングに装着されたカードを、カード挿入時に蓄積した付勢部材の付勢力によって排出するカード排出機構を備えたカードコネクタにおいて、カードの安全なシャットダウンをより確実に実現することができる。

以上のように本発明のカードコネクタは、カード抜去時、カードを安全にシャットダウンすることができる顕著な効果を奏する。

また、特に、小型のカードを電子機器に接続する場合、ハウジングに装着されたカードを、カード挿入時に蓄積した付勢部材の付勢力によって排出するカード排出機構を備える場合においても、カード抜去時、カードを安全にシャットダウンすることができる顕著な効果を奏する。

以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて詳述する。本実施の形態では、本発明をメモリカードの中でも小型のマイクロＳＤカード用で、プッシュ／プッシュ型のカード排出機構付きのカードコネクタに適用した場合について説明する。

図１（Ａ）はマイクロＳＤカード１の表面図、図１（Ｂ）はマイクロＳＤカード１の側面図、図１（Ｃ）はマイクロＳＤカード１の裏面図である。マイクロＳＤカード１は、外形が縦長の略矩形平板状のものである。このカード１には、その一つの角部を落とす切り欠き部２が設けられ、この切り欠き部２によってコネクタに対するカード１の誤挿入を防止するようになっている。また、前記切り欠き部２の手前側にはノッチ３が設けられ、このノッチ３によってコネクタからのカード１の不用意な抜け出しを防止するようになっている。そして、前記切り欠き部２の横側の裏面（片主面）には、細幅の矩形金属板からなる複数の接触パッド４が、その片主面をカード１の裏面に略面ーに露出した状態で横一列に並設されている。接触パッド４は、図１（Ｃ）において、左から１番目と２番目と７番目と８番目の合計４本がデータ用、同じく左から３番目がコマンド用、４番目と６番目が電源用、５番目がクロック用で、８ピン構成である。これら接触パッド４それぞれをコネクタのコンタクトを介して電子機器のプリント配線基板に電気的に接続することによって、機器側からカードへの電源投入及び機器とカード１間での通信が可能となる。電源用の接触パッド４は、他の接触パッド４よりも先行してコネクタの電源用のコンタクトに接触するように、カード挿入方向の端部が他の接触パッド４のそれよりカード挿入方向に偏奇している。

上記カード１を装着する本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０の構造を図２〜図５を用いて説明する。図２はカードコネクタ１０の外観を示す斜視図、図３はカードコネクタ１０の内部構造を示すカバー３０を除去した状態の斜視図、図４はカードコネクタ１０の内部構造を示すカバー３０を除去した状態のカードコネクタ１０の平面図、図５はカードコネクタ１０に備えるコンタクト４０の構造を示す斜視図である。このコネクタ１０は、カード１を裏面を下にして切り欠き部２が設けられた端部から挿入するカード挿入口１１を前側面の一側（左側）に片寄せて開口した箱状のハウジング１２と、カード１の接触パッド４と機器の基板間を電気的に接続するためのコンタクト４０と、機器側においてカード１の装着を電気的に検出するための一対の金属片５０Ａ，５０Ｂで形成されるカード認識スイッチ５０と、カード１による１回目の押し込み操作によってカード１をハウジング１２内の決められた位置に保持して装着させると共に、カード１による２回目の押し込み操作によってハウジング１２に装着されたカード１を排出するプッシュ／プッシュ型のカード排出機構６０とから構成される。

ハウジング１２は、カード挿入口１１の奥側（後側）の内部空間が、コンタクト４０及びカード認識スイッチ５０を配置するカード収容スペースになり、このカード収容スペースの一側（右側）の内部空間が、カード排出機構６０の配置スペースになっている。このようなハウジング１２は、コンタクト４０及び一対の金属片５０Ａ，５０Ｂ等の導体を取り付ける樹脂成形品の絶縁体であるボディ１３と、ボディ１３に上方から被着して静電破壊対策やノイズ対策を施す金属板を打ち抜き及び曲げ加工して形成したカバー３０とから構成される。ボディ１３は、ハウジング底板１４と、ハウジング右側壁１５と、ハウジング後側壁１６と、カード挿入口１１の右側のハウジング前側壁１７とを一体的に形成し、カバー３０は、ハウジング天板３１と、ハウジング左側壁３２と、ハウジング右側壁２２の外面を覆う右側板３３とを一体的に形成している。

また、ボディ１３は、ハウジング底板１４の左側端面及びハウジング右側壁１５の外面に、カバー３０を結合するために位置決め用の嵌合部１８と離脱防止の係合部１９を設け、カード１の裏面に対向するカード収容スペースの底部側のハウジング底板１４に、このハウジング底板１４の前縁中央部を両端部より後退させる切り欠き部２０を設け、この切り欠き部２０の奥側のハウジング底板１４に、コンタクト４０を位置決めして固定するための複数の細幅の圧入溝２１をカード挿入方向の手前側と奥側の前後二列に設け、カード排出機構６０の配置スペースの前部及び後部に、カード排出機構６０のスライド部材６１を突き当てる前部ストッパー部２２及び後部ストッパー部２３を設け、この前部ストッパー部２２にカード排出機構６０のカムピン６４を支持するための軸受け部２４を設け、後部ストッパー部２３に一対の金属片５０Ａ，５０Ｂを位置決めして固定するための前後一対のスリット状の圧入溝２５，２６を設け、ハウジング前側壁１７の端部に、カード排出機構６０のカード１に対する係止部６６を係止させる復帰側のストッパー部２７を設けている。

コンタクト４０の圧入溝２１は、各列にそれぞれ８つずつがカード横幅方向に並設されており、手前側一列の各圧入溝２１の前部が切り欠き部２０内に開放され、奥側一列の各圧入溝２１の後部がハウジング後側壁１６を貫通してボディ１３の後側に開放されている。

カバー３０は、ハウジング左側壁３２及び右側板３３に、ボディ１３側の位置決め用の嵌合部１８に対する相手側嵌合部３４及びボディ１３側の離脱防止の係合部１９に対する相手側係合部３５を設け、ハウジング左側壁３２の前後部及び右側板３３の前後部に、コネクタ実装用の端子部３６を設け、カード排出機構６０の配置スペースの前部上側のハウジング天板３１に、カード排出機構６０のカムピン６４を常時下方に押圧するための可撓性を持った片持ち梁状の板バネ片３７を設けている。

各コンタクト４０は、金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成した図５に示すような細幅の金属の板バネで構成され、コネクタ実装用の端子部４１と、圧入溝２１内に固定するための固定部４２と、可撓性を持ったバネ片部４３と、バネ片部４３に形成する山形の接点部４４とを有している。このようなコンタクト４０を、手前側一列の各圧入溝２１内及び奥側一列の各圧入溝２１内に、手前側一列の各圧入溝２１に対してはボディ１３の前側から、奥側一列の各圧入溝２１に対してはボディ１３の後側からそれぞれ圧入することにより、カード収容スペースの底部側のハウジング底板１４に、カード挿入方向の手前側と奥側の前後ニ列に向かい合わせに配置している。コンタクト４０は、カード１の接触パッド４に対応して、各列に８本ずつがカード横幅方向に並設されており、一列が８ピン構成である。

手前側一列の複数（８本）のコンタクト４０（以下、「第１コンタクト４０Ａ」という。）は、固定部４２が手前側一列の各圧入溝２１の前部内側に固定され、この固定部４２から前側に向かって延出される端子部４１が手前側一列の各圧入溝２１の前部から切り欠き部２０内に突出される。また、バネ片部４３はこの先端側をハウジング底板１４の上側前部（カード収容スペースの前部）に突出するように、固定部４２から後斜め上方に向かって角度を持って延出され、この片持ち梁状のバネ片部４３に形成された接点部４４が、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１０、図１６参照）には接触しないよう、その接触パッド４よりもカード挿入口側（前側）で、ハウジング底板１４の上側前部（カード収容スペースの前部）に上下に弾性変位可能に突出して配置される。なお、図４において右から４番目と６番目の電源用の第１コンタクト４０Ａの接点部４４は、カード挿入時、他の第１コンタクト４０Ａの接点部４４よりも先行してカード１の電源用の接触パッド４に接触し、カード抜去時、他の第１コンタクト４０Ａの接点部４４よりも遅れてカード１の電源用の接触パッド４との接触を断つように、他の第１コンタクト４０Ａの接点部４４よりカード挿入口側（前側）に偏倚している。

これに対して、奥側一列の複数（８本）のコンタクト４０（以下、「第２コンタクト４０Ｂ」という。）は、固定部４２が奥側一列の各圧入溝２１の後部内側に固定され、この固定部４２から後側に向かって延出される端子部４１が奥側一列の各圧入溝２１の後部からボディ１３の後側に突出される。また、バネ片部４３はこの先端側を第１コンタクト４０Ａのバネ片部４３より奥側のハウジング底板１４の上側後部（カード収容スペースの後部）に突出するうように、固定部４２から前斜め上方に角度を持って延出され、この片持ち梁状のバネ片部４３に形成された接点部４４が、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１６参照）に接触するよう、第１コンタクト４０Ａの接点部４４より奥側のハウジング底板１４の上側後部（カード収容スペースの後部）で、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１６参照）の長さＷの範囲内に、上下に弾性変位可能に横一列に突出して配置される。なお、図４において右から４番目と６番目の電源用の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４は、カード挿入時、他の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４よりも先行してカード１の電源用の接触パッド４に接触し、カード抜去時、他の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４よりも遅れてカード１の電源用の接触パッド４との接触を断つように、他の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４よりカード挿入口側（前側）に偏倚している。

上記のように、ハウジング１２内のカード収容スペースにカード挿抜方向の手前側と奥側のニ列に配置した複数のコンタクト４０は、カード挿入時、カード１の接触パッド４がハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１０、図１６参照）よりもカード挿入口側において第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触し（図６、図１２参照）、カード１の接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に接触した後に第１コンタクト４０Ａの接点部４４との接触を断ち（図７〜図９、図１３〜図１５参照）、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４に第２コンタクト４０Ｂの接点部４４のみが接触し（図１０、図１６参照）、カード抜去時、カード１の接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との接触を断つ前に第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触し（図１１〜図７、図１７〜図１３参照）、カード１の接触パッド４がハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１０、図１６参照）よりカード挿入口側において第１コンタクト４０Ａの接点部４４との接触を断つようにする（図１６、図１２参照）。

すなわち、各コンタクト４０は、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４よりもカード挿入口側において、カード１の挿抜に伴いカード１の接触パッド４と機器の基板間を電気的に導通接続及び切断すると共に、接続した時点から切断するまでの間、接続を保持するようになっている。

カード認識スイッチ５０を形成する一対の金属片５０Ａ，５０Ｂそれぞれは、金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成した細幅の金属の板バネで構成され、コネクタ実装用の端子部５１と、圧入溝２４，２５内に固定するための固定部５２と、可撓性を持ったバネ片部５３と、バネ片部５３に形成する接点部５４とを有している。このような一対の金属片５０Ａ，５０Ｂそれぞれは、圧入溝２４，２５に上側から圧入することにより、固定部５２が圧入溝２４，２５を介してカード排出機構６０の配置スペースの後部にある後部ストッパー部２３に固定され、固定部５２の下縁から後側に向かって延出される端子部５１がボディ１３の後側に突出される。また、バネ片部５３は第２コンタクト４０Ｂの接点部４４よりさらに奥側のカード収容スペースの後部に突出するように、固定部５２から右斜め前方に角度を持って略平行に延出され、この片持ち梁状のバネ片部５３に形成された接点部５４がカード収容スペースの第２コンタクト４０Ｂの接点部４４よりさらに奥側のカード収容スペースの後部にカード挿抜方向に弾性変位可能に突出して対向配置され、この一対の金属片５０Ａ，５０Ｂによりハウジング１２内の最奥部にカード認識スイッチ５０を形成し配置している。

また、カード挿入方向の手前側のスイッチ接片５０Ａには、バネ片部５３の接点部５４の直ぐ手前側に、カード１の挿抜に伴いカード１の挿入側端部に接離するカード認識スイッチ５０の操作部５５を設けている。

上記のように、一対の金属片５０Ａ，５０Ｂによりハウジング１２内の最奥部に形成し配置したカード認識スイッチ５０においては、ハウジング１２内にカード１が挿入されていないときには、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４及び奥側の金属片５０Ｂの接点部５４は離間しており、カード認識スイッチ５０はオフである（図３、図４参照）。カード挿入時、カード１の挿入側端部によって操作部５５が奥側に押し込み操作され、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａのバネ片部５３が奥側に撓み、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４が奥側の金属片５０Ｂの接点部５４に接触した時点で、カード認識スイッチ５０はオンになる（図８参照）。これ以降、操作部５５は、ハウジング１２に装着されるまでのカード１の挿入側端部及びハウジング１２に装着されたときのカード１の挿入側端部によってさらに奥側に押し込み操作される。このように操作部５５がカード１の挿入側端部によって奥側に押し込み操作されている間は、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａのバネ片部５３及び奥側の金属片５０Ｂのバネ接片５３が共に奥側に撓み、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４と奥側の金属片５０Ｂの接点部５４との接触を保持して、カード認識スイッチ５０をオン状態に保つ（図８〜図１１参照）。また、カード抜去時、カード１の挿入側端部による操作部５５の押し込み力が除かれ、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａのバネ片部５３及び奥側の金属片５０Ｂのバネ片部５３がカード認識スイッチ５０がオンになる前の元の状態に復帰して、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４が奥側の金属片５０Ｂの接点部５４から離間した時点で、カード認識スイッチ５０はオフになる（図７参照）。

すなわち、カード認識スイッチ５０においては、カード１の挿抜に応じて一対の金属片５０Ａ，５０Ｂが接離するので、これを電気的に検出することで、機器側においてカード１の装着の有無を検出することができる。

また、カード認識スイッチ５０においては、カード挿入時、カード１の接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に接触した後に、カード１の挿入側端部によって操作部５５が奥側に押し込み操作され、カード認識スイッチ５０がオンになるように、一対の金属片５０Ａ，５０Ｂの接離タイミングを設定している（図７〜図８、図１３〜図１４参照）。これにより、カード挿入時、カード１の全ての接触パッド４にコネクタの各コンタクトが接触した後、スイッチ５０をオンにしなくてはならないという、カード認識スイッチ５０の規約を順守している。

プッシュ／プッシュ型のカード排出機構６０は、スライド部材６１と、このスライド部材６１の付勢部材であるコイルバネ６２と、ハート状のカム溝６３及びカムピン６４から形成されるスライド部材６１の位置保持機構６５と、カード１をスライド部材６２に係合させる係合部材６６とから構成される。

スライド部材６１は、樹脂成形品の絶縁体であって、ハウジング１２内のカード排出機構６０の配置スペースに、前部ストッパー部２２と後部ストッパー部２３間でハウジング右側壁１５に沿ってカード挿抜方向に往復移動自在に配置される。このようなスライド部材６１には、カード収容スペース側の一側面（左側面）に張り出して、カード挿入時、カード１の切り欠き部２に嵌合する張り出し部６１ａと、カード１によってスライド部材６１を奥側に押し込むために、カード１の挿入側端部に当接するよう張り出し部６１ａの後部からカード収容スペース側に突出した操作部６１ｂと、位置決め機構６５のハート状のカム溝６３と、係合部材６６を取り付けるためのスリット溝６１ｃとを一体に形成している。

コイルバネ６２は、スライド部材６１と後部ストッパー部２３間に配置され、スライド部材６１をカード挿入口側（前側）に常時付勢している。

位置決め機構６５のカムピン６４は、コの字形に曲げた細い金属の丸棒からなり、一端をスライド部材６１に設けたカム溝６３に略直角に接するようにし、他端をボディ１３に設けた軸受け部２４に回転自在に支持して、カム溝６３内をスライド部材６１の動きに合わせて移動させる。また、カムピン６４は、カバー３０に設けた板バネ片３７により常時下方に押圧され、一端がカム溝６３に略直角に押し付けられ、他端が軸受け部２４内に押し込まれている。

係合部材６６は、金属薄板を打ち抜き及び曲げ加工して形成した細幅の金属の板バネで構成され、スライド部材６１に設けたスリット溝６１ｃに固定するための固定部６６ａと、可撓性を持ったバネ片部６６ｂと、バネ片部６６ｂに形成する山形の係合部６６ｃと、バネ片部６６ｂを復帰側のストッパー部２７に係止させてプリロードをかけるために、バネ片部６６ｂの先端に形成する係止端部６６ｄとを有している。このような係合部材６６は、固定部６６ａをスライド部材６１のスリット溝６１ｃに上側から圧入することにより、固定部６６ａがスリット溝６１ｃを介してスライド部材６１に固定され、固定部６６ａから前側に向かって延出されるバネ片部６６ｂがスライド部材６１の前側にカード横幅方向に弾性変位可能に突出される。また、片持ち梁状のバネ片部６６ｂに形成された係合部６６ｃは、スライド部材６１の張り出し部６１ａの手前側でカード横幅方向に弾性変位可能に突出して配置されている。

上記のように構成された本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０は、例えば携帯電話機等の電子機器の筺体に内蔵されるプリント配線基板に、カバー３０の各端子部３６と各第１コンタクト４０Ａの端子部４１及び各第２コンタクト４０Ｂの端子部４１とカード認識スイッチ５０を形成する一対の金属片５０Ａ，５０Ｂの端子部５１をそれぞれ、半田付けにより機械的に固定、電気的に接続して実装することにより、使用することができる。なお、第１コンタクト４０Ａの及び第２コンタクト４０Ｂは、カード１の接触パッド４それぞれを機器の基板に実装されるホスト（カードコントロールＣＰＵ）の対応するポートに電気的に接続するように、各第１コンタクト４０Ａの端子部４１及び各第２コンタクト４０Ｂの端子部４１が基板電極に固定、接続される。

次に、カード１の挿抜に伴う本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０のカード排出機構６０の動作と、カード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との接離と、カード認識スイッチ５０の動作との関係について、図３〜図４、図６〜図１１、図１２〜図１７を用いて説明する。

図３〜図４にカード１が挿入されていないときの状態を示す。各第１コンタクト４０Ａのバネ片部４３及び各第２コンタクト４０Ｂのバネ片部４３は自由状態にあり、各第１コンタクト４０Ａの接点部４４は、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１６参照）よりもカード挿入口側（前側）で、ハウジング底板１４の上側前部（カード収容スペースの前部）に横一列に突出され、各第２コンタクト４０Ｂの接点部４４は、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１６参照）に接触するよう、第１コンタクト４０Ａの接点部４４より奥側のハウジング底板１４の上側後部（カード収容スペースの後部）で、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４（図１６参照）の長さＷの範囲内に横一列に突出されている。また、カード認識スイッチ５０を形成する一対の金属片５０Ａ，５０Ｂそれぞれのバネ片部５３も自由状態で、一対の金属片５０Ａ，５０Ｂそれぞれの接点部５４は離間しており、カード認識スイッチ５０はオフになっている。さらに、カード排出機構６０においては、コイルバネ６２によってカード挿入口側（前側）に常時付勢されているスライド部材６１が、前部ストッパー部２２に突き当たる初期位置に移動し、カムピン６４は、カム溝６３の起点部６３ａに位置している。係合部材６６は、バネ片部６６ｂの先端に形成された係止端部６６ｄがボディ１３に設けたストッパー部２７に当接して、バネ片部６６ｂに形成された係合部６６ｃがスライド部材６１の張り出し部６１ａの手前側でカード収容スペースに突出されている。

図６はカード１がカード排出機構６０のスライド部材６１を押し込む位置に挿入されたときの状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１２に示す。カード１を、その裏面を下にして切り欠き部２が設けられた端部からカード挿入口１１を通してハウジング１２のカード収容スペースに正規挿入すると、カード１は、カード１の切り欠き部２にスライド部材６１の張出し部６１ａを嵌合しながら、ハウジング左側壁３２とスライド部材６１間に嵌め込まれ、カード１の挿入側端部がスライド部材６１の操作部６１ｂに当接する。

このようなカード１の挿入に伴い、カード１の切り欠き部２がスライド部材６１に設けた係合部材６６の係合部６６ｃを通過する際、係合部６６ｃは、切り欠き部２の側面に摺接してバネ片部６６ｂの外側（右側）への撓みを伴ってカード１の切い欠き部２とノッチ３間の側面部に乗り上がった後、カード１の挿入側端部がスライド部材６１の操作部６１ｂに当接するのと略同時に、カード１のノッチ３と対向して、バネ片部６６ｂの内側（左側）への弾性復帰を伴ってカード１のノッチ３に嵌り込む。これにより、カード１とスライド部材５０がカード挿抜方向で係合連結され、図６に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、カード１の挿入側端部がスライド部材６１の操作部６１ｂに当接する少し前の時点で、先ず電源用の接触パッド４が電源用の第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触した後、カード１の挿入側端部がスライド部材６１の操作部６１ｂに当接するのと略同時に、電源用以外の他の接触パッド４が電源用以外の他の第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触し、全ての接触パッド４が第１コンタクト４０Ａの接点部４４のみに接触して、第１コンタクト４０Ａにより機器の基板と電気的に導通接続され、図１２に示す状態になる。

続いて、図７はカード認識スイッチ５０がオンになる直前の状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１３に示す。図６に示した状態からカード１をさらに挿入すると、カード１は、その挿入側端部によってスライド部材６１の操作部６１ｂを奥側へ押し、スライド部材６１をコイルバネ６２の付勢力に抗して奥側へと押し込みながら、カード１の挿入側端部がカード認識スイッチ５０の操作部５５の直前に挿入され、図７に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、図１２に示した状態からカード１の挿入に伴い、第１コンタクト４０Ａの接点部４４の上で奥側へ摺動しながら、第１コンタクト４０Ａの接点部４４との接触を断つ前に、先ず電源用の接触パッド４が電源用の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に接触した後、電源用以外の他の接触パッド４が電源用以外の他の第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に接触し、全ての接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に接触して、第１コンタクト４０Ａの接点部４４と第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の間に架けられ、第１コンタクト４０Ａ及び第２コンタクト４０Ｂにより機器の基板と電気的に導通接続され、図１３に示す状態になる。

続いて、図８はカード認識スイッチ５０がオンになったときの状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１４に示す。図７に示した状態からカード１をさらに挿入すると、カード１は、その挿入側端部によってスライド部材６１をさらに奥側へと押し込みながら、カード認識スイッチ５０の操作部５５を奥側に押し込み操作し、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａのバネ片部５３を奥側に撓ませ、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４が奥側の金属片５０Ｂの接点部５４に接触した時点で、カード認識スイッチ５０がオンになり、図８に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、図１３に示した状態からカード１の挿入に伴い、第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の上で奥側へ摺動しながら、先ず電源用の接触パッド４と電源用第１コンタクト４０Ａの接点部４４との接触を断った後、電源用以外の他の接触パッド４と電源用以外の他の第１コンタクト４０Ａの接点部４４との接触を断ち、全ての接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４に移行して接触し、第２コンタクト４０Ｂにより機器の基板と電気的に導通接続され、図１４に示す状態になる。

続いて、図９はカード１がカード排出機構６０のスライド部材６１を最押し込み位置に押し込んだときの状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１５に示す。図８に示した状態からカード１をさらに挿入すると、カード１は、その挿入側端部によってカード認識スイッチ５０をオン状態に保持したまま、スライド部材６１をさらに奥側へと押し込み、後部ストッパー部２３に突き当たる最押し込み位置に押し込んで止まり、図９に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、図１４に示した状態からカード１の挿入に伴い、第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の上で奥側へ摺動し、図１４に示した状態と同様に、全ての接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４のみに接触し、第２コンタクト４０Ｂにより機器の基板と電気的に導通接続され、図１５に示す状態になる。

続いて、図１０はカード１が装着されたときの状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１６に示す。図９に示した状態からカード１の挿入側端部によるスライド部材６１の操作部６１ｂ及びカード認識スイッチ５０の操作部５５の押し込み力を除き、スライド部材６１及びカード認識スイッチ５０を開放すると、スライド部材６０はコイルバネ６２の付勢力により最押込み位置から前側へ押し戻され、これに伴ってカード１も最押し込み位置から前側へ押し戻される。

そして、上記したスライド部材６１の初期位置からの一連の動作により、カムピン６４は、カム溝６３の起点部６３ａから往路６３ｂを通過して起点部６３ａと反対側にある係止部６３ｃに導入係止され、カムピン６４がカム溝６３の係止部６３ｃに係止した時点で、スライド部材６１の前側への移動を規制する。これにより、スライド部材６１は、最押込み位置より少し手前側のカード装着位置に保持され、このスライド部材６１とカード挿抜方向で係合連結されているカード１をカード装着位置に保持して、ハウジング１２に装着すると共に、そのカード１の挿入側端部によってカード認識スイッチ５０をオン状態に保持し、図１０に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、図９に示した状態からカード装着位置への押し戻しに伴い、第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の上で前側へ摺動し、図１４、図１５に示した状態と同様に、全ての接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４のみに接触し、第２コンタクト４０Ｂにより機器の基板と電気的に導通接続され、図１６に示す状態になる。

図１０、図１６に示したカード装着状態においては、カード認識スイッチ５０はオン状態に保持され、カード１の接触パッド４と機器の基板間が第２コンタクト４０Ｂにより電気的に導通接続されており、機器側からカード１への電源投入及び機器とカード１間での通信が可能になっている。

続いて、図１１はカード抜去時、カード１がカード排出機構６０のスライド部材６１を最押し込み位置に再度押し込んだときの状態を示し、そのときのカード１の接触パッド４と第１コンタクト４０Ａの接点部４４及び第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との関係を図１７に示す。図１０に示したカード装着状態からカード１を押し込み操作すると、カード１は、その挿入側端部によってカード認識スイッチ５０をオン状態に保持したまま、スライド部材６１をカード装着位置から奥側へと押し込み、後部ストッパー部２３に突き当たる最押し込み位置に再度押し込んで止まる。スライド部材６１のカード装着位置から最押し込み位置への動作により、カムピン６４は、カム溝６３の係止部６３ｃから離脱して復路６３ｄに導入されて、スライド部材６１の位置保持を解除し、図１１に示す状態になる。

また、カード１の接触パッド４は、図１６に示したカード装着状態からカード１の押し込みに伴い、第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の上で奥側へ摺動し、全ての接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４のみに接触し、図１５と全く同じ状態の図１７に示す状態になる。

そして、図１１、図１７に示した状態からカード１の挿入側端部によるスライド部材６１の操作部６１ｂ及びカード認識スイッチ５０の操作部５５の押し込み力を除き、スライド部材６１及びカード認識スイッチ５０を開放すると、スライド部材６０は、カード挿入時に蓄積されたコイルバネ６２の付勢力によって、スライド部材６１の操作部６１ａでカード１の挿入側端部を前側へ押しながら、最押込み位置から前側へ押し戻され、図８から図７に示した状態を経て、初期位置に復帰し、図６に示した状態にカード１を排出する。ただし、カムピン６４は、カム溝６３の復路６３ｄを通過して起点部６３ａに戻る。

また、カード１の接触パッド４は、図１７に示した状態からのカード１の排出に伴い、図１４から図１３に示した状態を経て、図１２に示した状態になる。すなわち、第２コンタクト４０Ｂの接点部４４の上で前側へ摺動し、第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との接触を断つ前に、第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触し、その後、第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触した状態で第２コンタクト４０Ｂの接点部４４との接触を断ち、第１コンタクト４０Ａの接点部４４に移行して接触し、排出位置において、再度第１コンタクト４０Ａの接点部４４のみに接触し、排出位置においても機器の基板と電気的に接続されている。ここで、排出位置に排出されたカード１の接触パッド４は、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４よりもカード挿入口側に、最も長い電源用の接触パッド４の長さＷ（図１のＣ参照）以上に変位した位置にある。

また、カード認識スイッチ５０は、図１１及び図１７に示した状態からのカード１の排出に伴い、カード１の接触パッド４が第２コンタクト４０Ｂの接点部４４と接触した状態で第１コンタクト４０Ａの接点部４４に接触するときに、カード１の挿入側端部による操作部５５の押し込み力が除かれ、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａのバネ片部５３及び奥側の金属片５０Ｂのバネ片部５３がカード認識スイッチ５０がオンになる前の元の状態に復帰して、カード挿入方向の手前側の金属片５０Ａの接点部５４が奥側の金属片５０Ｂの接点部５４から離間した時点で、カード認識スイッチ５０はオフになる（図１４及び図８、図１３及び図７参照）。

カード排出機構６０によって排出されたカード１は、カード挿入口１１からハウジング１２の外側に突出しているカード１の前端部を指で摘んで引っ張ることにより、係合部材６６の係合部６６ｃがカード１のノッチ３の側面に摺接してバネ片部６６ｂの外側（右側）への撓みを伴ってカード１の切い欠き部２とノッチ３間の側面部に乗り上がり、カード１とスライド部材６１のカード挿抜方向での係合連結が解除され、カード１をハウジング１２内からカード挿入口１１を通して抜き去ることができる。そして、カード１の抜き去り後は、図３及び図４に示す状態になる。

上記のように、本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０においては、カード排出機構６０によって排出されたカード１においても、すなわち、ハウジング１２に装着されたときのカード１の接触パッド４よりもカード挿入口側においても、カード１の接触パッド４と基板間を電気的に接続した状態にあり、さらにこの状態は、カード１がハウジング１２から抜き去られるまで保持される。

したがって、カード認識スイッチ５０がオフになり、機器がカード１の抜去を検出した後、カード１がハウジング１２から抜き去られるまでの時間内に、カード１を安全にシャットダウンすることができる。

このことは、第１コンタクト４０Ａを備えていないこと以外は本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０と略同じ構造の比較例としてのカードコネクタと、本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０を比べると良く理解することができる。すなわち、カード認識スイッチ５０がオフになり、機器がカード１の抜去を検出してからカード１の接触パッド４と基板間の導通接続が断たれるまでの時間は、比較例のカードコネクタでは、カード認識スイッチ５０がオフになり、機器がカード１の抜去を検出した直後に、カード１の接触パッド４とコンタクト（第２コンタクト４０Ｂ）の接点部４４との接触が断たれるため、極めて短い、他方、本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０においては、カード認識スイッチ５０がオフになり、機器がカード１の抜去を検出した直後に、カード１の接触パッド４と第２コネクタ４０Ｂの接点部４４との接触が断たれても、その接触が断たれる前に、カード１の接触パッド４が第１コンタクト４０Ａの接点部４４と接触し、比較例のカードコネクタに比べて長くなり、カード認識スイッチ５０がオフになり、機器がカード１の抜去を検出してからカード１を安全にシャットダウンすることができる時間を稼いでいる。

なお、本発明の一実施の形態に係るカードコネクタ１０においては、コンタクト４０及びカード認識スイッチ５０を形成する一対の金属片５０Ａ，５０Ｂを圧入によりハウジング１２のボディ１３に取り付けたが、これらはインサート成型によりボディ１３に一体的に取り付けることもできる。また、カード認識スイッチ５０はカード１の挿入端部によって接離操作する一対の金属片５０Ａ，５０Ｂにより形成したが、カード１の側部によって接離操作する一対の金属片により形成することもできる。さらに、プッシュ／プッシュ型のカード排出機構６０の位置保持機構６５はスライド部材６１に一体に形成するハート状のカム溝６３と一端をボディ１３に支持するカムピン６４により形成したが、ハート状のカム溝６３をボディ１３に一体に形成し、カムピン６４の一端をスライド部材６１に支持しても形成することもできる。また、カード排出機構６０の係合部６６ｃはスライド部材６１に別部材の係合部材６６を取り付けて設けたが、スライド部材６１に一体に形成する樹脂製の板バネ片により形成することもできる。

以上、本実施の形態は本発明の一実施の形態を示したが、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施することができる。

本発明の一実施の形態に係るカードコネクタに装着するマイクロＳＤカードを示す（Ａ）表面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）裏面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタの内部構造を示すカバーを除去した状態の斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタの内部構造を示すカバーを除去した状態の平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタに備えるコンタクトの構造を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードがカード排出機構のスライド部材を押し込む位置に挿入されたときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード認識スイッチがオンになる直前の状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード認識スイッチがオンになったときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードがカード排出機構のスライド部材を最押し込み位置に押し込んだときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードが装着されたときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード抜去時、カードがカード排出機構のスライド部材を最押し込み位置に再度押し込んだときの状態を示す平面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードがカード排出機構のスライド部材を押し込む位置に挿入されたときのカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード認識スイッチがオンになる直前のカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード認識スイッチがオンになったときのカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードがカード排出機構のスライド部材を最押し込み位置に押し込んだときのカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カードが装着されたときのカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。 本発明の一実施の形態に係るカードコネクタにおいて、カード抜去時、カードがカード排出機構のスライド部材を最押し込み位置に再度押し込んだときのカードの接触パッドと第１コンタクトの接点部及び第２コンタクトの接点部との関係を示す底面図である。

符号の説明

１ カード
３ ノッチ
４ 接触パッド
１０ カードコネクタ
１１ カード挿入口
１２ ハウジング
４０ コンタクト
４０Ａ 第１コンタクト（手前側一列のコンタクト４０）
４０Ｂ 第２コンタクト（奥側一列のコンタクト４０）
４４ 接点部
５０ カード認識スイッチ
５０Ａ，５０Ｂ 金属片
６０ カード排出機構
６１ スライド部材
６１ｂ 操作部
６２ コイルバネ（付勢部材）
６３ ハート状のカム溝
６４ カムピン
６６ｃ 係合部

Claims (3)

1. 一側面にカード挿入口を設け、片主面に接触パッドを一列に並設したカードをカード挿入口を通して挿抜自在に装着するハウジングと、
   ハウジング内にカード挿入方向の手前側と奥側のニ列に配置し、カードの挿抜に伴いカードの接触パッドと接離してカードの接触パッドと基板間を電気的に接続及び切断するコンタクトであって、カード挿入時、カードの接触パッドがハウジングに装着されたときのカードの接触パッドよりもカード挿入口側において手前側一列のコンタクトに接触し、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後に手前側一列のコンタクトとの接触を断ち、ハウジングに装着されたときのカードの接触パッドに奥側一列のコンタクトのみが接触し、カード抜去時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトとの接触を断つ前に手前側一列のコンタクトに接触し、カードの接触パッドがハウジングに装着されたときのカードの接触パッドよりカード挿入口側において手前側一列のコンタクトとの接触を断ち、カード挿入時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触した時点で、カードの接触パッドと基板間を電気的に接続し、カード挿入時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触した時点からカード抜去時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトとの接触を断つまでの間、カードの接触パッドと基板間の電気的な接続を保持し、カード抜去時にカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトとの接触を断った時点で、カードの接触パッドと基板間の電気的な接続を切断するコンタクトと、
   ハウジング内に配置し、カードの挿抜に応動する２つの金属片の接離に基づきカードの装着を検出するカード認識スイッチであって、カード挿入時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後、カードによって２つの金属片が接触操作されてオンになり、カード挿入時にカードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した後からカード抜去時にカードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した状態で手前側一列のコンタクトに接触するときまでの間、カードによって一対の金属片の接触が保持されてオン状態を保ち、カード抜去時、カードの接触パッドが奥側一列のコンタクトに接触した状態で手前側一列のコンタクトに接触するときにカードによる一対の金属片の接触保持が解かれて一対の金属片が離間してオフになるカード認識スイッチとを備えたことを特徴とするカードコネクタ。
2. ハウジング内の一側部に配置され、カードによって奥側に押し込むための操作部を設けたスライド部材と、スライド部材をカード挿入口側に常時付勢する付勢部材と、ハウジング及びスライド部材の何れか一方に設けるハート状のカム溝及び他方に一端を支持してカム溝内をスライド部材の動きに合わせて移動するカムピンとを有し、カード挿入時、カードによってスライド部材を奥側に押し込み操作した後に開放することにより、スライド部材をカード装着位置に保持した状態で、カードをハウジングに装着すると共に、カード抜去時、カードによってカード装着位置のスライド部材を奥側に再度押し込み操作した後に開放することにより、スライド部材を元の位置に復帰させてハウジングに装着されたカードを排出するカード排出機構を備え、カード排出機構によって排出されたカードの接触パッドが手前側一列のコンタクトに接触し、カード排出機構によって排出されたカードにおいても、カードの接触パッドと基板間を電気的に接続する請求項１に記載のカードコネクタ。
3. カード排出機構のスライド部材に、カード挿入時、カードによってスライド部材をハウジング内の奥側に押し込み操作する前に、カードの側面ノッチに係合する係合部を設ける請求項２に記載のカードコネクタ。

Images