JP5457888B2 - カードコネクタ及びカードコネクタの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話や通信機器等の電気機器や電子機器に使用されるカードコネクタに関するもので、特に、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですむ構造に関するものである。

この種のカードコネクタは、一般的に、所要数のコンタクトと該コンタクトが保持されるハウジングと該ハウジングを覆うシェルとを備えている。前記ハウジングには、幅方向両側にカードをガイドするためのガイド部が形成されていることが多く、前記ガイド部を含めて、前記ハウジングを前記シェルで覆っている。また、場合によっては、一方の幅方向にイジェクト機能やスイッチ機構を有していることもある。前記コンタクトは圧入や一体成形等で保持されている。
下記に、本出願人が既に提案したトレイタイプの特許文献１（特開２００８−４５２３）と特許文献２（特開２００７−３２４００７）を挙げる。
特開２００８−４５２３の要約によると、本発明は簡単な構造で、２．０ｍｍ以下のコネクタの低背化ができ、安全性にも優れた構造のカードコネクタを提供することを目的とし、メモリカード６０が着脱自在に挿抜されるカードコネクタ１０であって、メモリカード６０の接続部と接触するコンタクト１４と、コンタクト１４が配列・保持されるハウジング１２とを備えるカードコネクタ１０において、ハウジング１２の幅方向両側に突出するように金属製のメタルプレート１６を装着し、メタルプレート１６には一体に基板へ接続する接続部１６３を設け、複数のメーリカード６０を装着する金属製のトレイ１８を設けるとともにトレイ１８の幅方向両側の一方端側を略Ｌ字形状に折り曲げ、この折り曲げた部分２６をメタルプレート１６上に摺動可能に係合させることにより達成できる構造のカードコネクタが開示されている。 特開２００７−３２４００７の要約によると、カードの凹部側を先にしてカードコネクタに挿入しても、コンタクトの接点部が凹部内に入り込むのを防止できるカードコネクタを得ることを目的とし、カード２に接触させる複数のコンタクト４の弾性変形部４ａに設けた接点部４ｂを片面に出没可能に露出させると共に各コンタクト４の各基部４ｃを絶縁支持させたベース板５と、ベース板５の両縁部に支持させてカード挿入通路６を形成するカバー部材７とを備え、ベース板５には各コンタクト４の各弾性変形部４ａに対応する位置に窓部８を設け、各弾性変形部４ａには、各接点部４ｂの側部に沿って接点部４ｂから離れて存在する補助片４ｅをそれぞれ分岐して設け、各補助片４ｅの自由端は、各接点部４ｂの自由端より先方に突出して設け、各補助片４ｅの自由端の先端部は、各弾性変形部４ａがフリーの状態で斜めの傾斜で窓部８内に入っている構造のカードコネクタが開示されている。

カードコネクタには、小型化の要求が強く、つまり、１．５ｍｍ以下の低背化やカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくならないような構造が要求されている。
しかし、特許文献１は、トレイタイプのために、トレイを出し入れする分だけ、奥行き寸法が大きくなってしまう。また、特許文献２は、幅方向を絶縁体で形成している分だけ、大きくなってしまう。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたもので、特に、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですむ構造のカードコネクタとカードコネクタの製造方法を提供せんとするものである。

本目的は、請求項１記載のように、カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタであって、前記カードと接触する接触部と基板に接続する接続部を有する所要数のコンタクトと該コンタクトが配列・保持されるハウジングと該ハウジングを覆うシェルとを備えるカードコネクタにおいて、前記ハウジングと前記シェルにより前記カードが入る嵌合口を形成し、前記コンタクトを一体成形により前記ハウジングに保持するとともに前記ハウジングの幅方向両側に略板状片の金属体を前記コンタクトと同時に一体成形により配置し、前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片を設けるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込むように係合させ、かつ、カード挿入側の反対側の前記突出片を前記金属体に係合させることを特徴とするカードコネクタにすることにより達成できる。

請求項２記載のカードコネクタは、前記ハウジングと前記シェルの上壁と前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側の突出片により前記カードが入る嵌合口を形成し、全ての前記突出片を基板に実装することを特徴とする請求項１記載のカードコネクタにある。
また、請求項３記載のカードコネクタは、前記金属体に切欠部を設けるとともに前記シェルの前記切欠部に対応する位置にランスを設け、前記切欠部と前記ランスとを係合させることによりカード挿入方向の位置ずれしないように保持することを特徴とする請求項１または２記載のカードコネクタにある。
さらに、請求項４記載のカードコネクタは、前記ハウジングの厚さが０．２〜０．４ｍｍであり、前記金属体の厚さが０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１、２または３記載のカードコネクタにある。
さらにまた、請求項５記載のカードコネクタは、前記金属体を、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で挟み込むことにより前記シャルと前記金属体を導通させることを特徴とする請求項１、２または３、４記載のカードコネクタにある。

本目的は、請求項６記載のように、カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタの製造方法において、第１に、プレス加工により成型された所要数のコンタクト及び切欠部を有する金属体をモールド金型にセットし、第２に、第１状態でハウジングを射出成型により成型し、最後に、前記コンタクトと前記金属体が配置された前記ハウジングに、幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片が設けられるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、かつ、前記切欠部に対応する位置にランスが設けられたシェルを、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込み、前記切欠部と前記ランスとを係合させることを特徴とするカードコネクタの製造方法にすることにより達成できる。

以上の説明から明らかなように、本発明のカードコネクタ及びカードコネクタの製造方法によると、次のような優れた効果が得られる。
（１）請求項１記載のように、カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタであって、前記カードと接触する接触部と基板に接続する接続部を有する所要数のコンタクトと該コンタクトが配列・保持されるハウジングと該ハウジングを覆うシェルとを備えるカードコネクタにおいて、前記ハウジングと前記シェルにより前記カードが入る嵌合口を形成し、前記コンタクトを一体成形により前記ハウジングに保持するとともに前記ハウジングの幅方向両側に略板状片の金属体を前記コンタクトと同時に一体成形により配置し、前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片を設けるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込むように係合させ、かつ、カード挿入側の反対側の前記突出片を前記金属体に係合させることを特徴とするカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られる。
（２）請求項２記載のカードコネクタは、前記ハウジングと前記シェルの上壁と前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側の突出片により前記カードが入る嵌合口を形成し、全ての前記突出片を基板に実装することを特徴とする請求項１記載のカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られ、かつ、基板実装強度もアップできる。
（３）請求項３記載のカードコネクタは、前記金属体に切欠部を設けるとともに前記シェルの前記切欠部に対応する位置にランスを設け、前記切欠部と前記ランスとを係合させることによりカード挿入方向の位置ずれしないように保持することを特徴とする請求項１または２記載のカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られ、カード挿入方向に位置ずれしない。
（４）請求項４記載のカードコネクタは、前記ハウジングの厚さが０．２〜０．４ｍｍであり、前記金属体の厚さが０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１、２または３記載のカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られる。
（５）請求項５記載のカードコネクタは、前記金属体を、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で挟み込むことにより前記シャルと前記金属体を導通させることを特徴とする請求項１、２または３、４記載のカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られる。
（６）請求項６記載のカードコネクタの製造方法は、カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタの製造方法において、第１に、プレス加工により成型された所要数のコンタクト及び切欠部を有する金属体をモールド金型にセットし、第２に、第１状態でハウジングを射出成型により成型し、最後に、前記コンタクトと前記金属体が配置された前記ハウジングに、幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片が設けられるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、かつ、前記切欠部に対応する位置にランスが設けられたシェルを、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込み、前記切欠部と前記ランスとを係合させることを特徴とするカードコネクタにしているので、簡単な構造で、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですみ、安定した接続が得られる。

（Ａ） カードと本発明のカードコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図である。（Ｂ） カードと本発明のカードコネクタを嵌合口と反対側の下方からみた斜視図である。 （Ａ） 嵌合口側の上方からみた一体成形されたコンタクトと金属体とハウジングの斜視図である。（Ｂ） 嵌合口と反対側の下方からみた一体成形されたコンタクトと金属体とハウジングの斜視図である。 （Ａ） シェルを嵌合口側の上方からみた斜視図である。（Ｂ） シェルを嵌合口と反対側の下方からみた斜視図である。 （Ａ） ある上下に配置された２つのコンタクトの斜視図である。（Ｂ） 上下に配置されたキャリアに連結された状態のコンタクトの斜視図である。 コンタクトと金属体を一体成形しない状態の嵌合口側上方よりみたハウジングの斜視図である。 左右の金属体の斜視図である。

本発明の特徴は、カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタ１０であって、前記カードと接触する接触部２２と基板に接続する接続部２６を有する所要数のコンタクト１４と該コンタクト１４が配列・保持されるハウジング１２と該ハウジング１２を覆うシェル１６とを備えるカードコネクタ１０において、前記ハウジング１２と前記シェル１６により前記カードが入る嵌合口２０を形成し、前記コンタクト１４を一体成形により前記ハウジング１２に保持するとともに前記ハウジング１２の幅方向両側に略板状片の金属体１８を前記コンタクト１４と同時に一体成形により配置し、前記シェル１６の幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片３２を設けるとともに幅方向両側の前記突出片３２を段違いに交互に千鳥に配置し、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片３２で前記金属体１８を挟み込むように係合させ、かつ、カード挿入側の反対側の前記突出片３２を前記金属体１８に係合させることを特徴とするカードコネクタ１０である。
つまり、前記嵌合口２０を前記ハウジング１２と前記シェル１６により形成、即ち、前記ハウジング１２と前記シェル１６の上壁３６と前記シェル１６の幅方向両側及びカード挿入側の反対側の突出片３２とで形成し、幅方向両側の前記突出片３２を段違いに交互に千鳥に配置し、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片３２で前記金属体１８を挟み込むように係合させたものである。

図１から図６に基づいて、本発明のカードコネクタ１０の一実施例について説明する。
図１（Ａ）はカードと本発明のカードコネクタを嵌合口側の上方からみた斜視図であり、（Ｂ）はカードと本発明のカードコネクタを嵌合口と反対側の下方からみた斜視図である。図２（Ａ）は嵌合口側の上方からみた一体成形されたコンタクトと金属体とハウジングの斜視図であり、（Ｂ）は嵌合口と反対側の下方からみた一体成形されたコンタクトと金属体とハウジングの斜視図である。図３（Ａ）はシェルを嵌合口側の上方からみた斜視図であり、（Ｂ）はシェルを嵌合口と反対側の下方からみた斜視図である。図４（Ａ）はある上下に配置された２つのコンタクトの斜視図であり、（Ｂ）は上下に配置されたキャリアに連結された状態のコンタクトの斜視図である。図５はコンタクトと金属体を一体成形しない状態の嵌合口側上方よりみたハウジングの斜視図である。図６は左右の金属体の斜視図である。

本発明のカードコネクタ１０は、主にハウジング１２とコンタクト１４とシェル１６と金属体１８とを備えている。

構成部品を説明する前に、カード８０について説明する。前記カード８０には、主にコンタクト１４の接触部２２と接触する接点を備えている。

図に基づいて本発明のコネクタ１０の構成部品について説明する。まず、コンタクト１４について説明する。前記コンタクト１４は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記コンタクト１４の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。本実施例では、前記コンタクト１４は前記ハウジング１２に一体成型によって保持されている。

前記コンタクト１４は、略板状片をし、打ち抜きによって接触部２２が変位できるように突出させ、かつ、長手方向の一方側に接続部２６が突出するようになっている。さらに、前記接続部２６の反対側には、キャリアと連結する連結部２３が設けられている。

前記コンタクト１４は、前記ハウジング１２に一体成型によって保持されている。前記連結部２３と前記接触部２２の全周を囲った固定部２４が一体成型時に前記ハウジング１２内に入っていることで、保持される。

前記接触部２２は、前記カードと接触し易いように凸部形状にしている。前記接続部２６は本実施例では図１（Ｂ）のように表面実装タイプ（ＳＭＴ）にしているが、ディップタイプでも良い。

次に、ハウジング１２について説明する。このハウジング１２は電気絶縁性のプラスチックであり、公知技術の射出成形によって製作され、この材質としては寸法安定性や加工性やコスト等を考慮して適宜選択するが、一般的にはポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）やポリアミド（６６ＰＡ、４６ＰＡ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリカーボネート（ＰＣ）やこれらの合成材料を挙げることができる。前記ハウジング１２はコネクタ１０を低背化するために、本実施例では、形状を板状にし、厚さを０．２〜０．４ｍｍにしている。

前記ハウジング１２には、所要数の前記コンタクト１４が前記嵌合口２０内に突出し、かつ、変位できるような変位孔２８が設けられる。前記コンタクト１４の接触部２２が前記変位孔２８に位置し、かつ、カードと接触際には変位するように、一体成型により保持されている。前記変位孔２８の形状・大きさは、カードとの安定した接続や変位や加工性や強度等を考慮して適宜設計されている。

前記ハウジング１２には、前記コンタクト１４の接続部２６が位置する孔３０が設けられている。前記コンタクト１４の接続部２６は、前記孔３０内に位置し、かつ、基板と接続できるように、突出している。前記孔３０の形状・大きさは、基板との安定した接続や加工性や強度等を考慮して適宜設計されている。

前記ハウジング１２には、幅方向両側に、前記金属体１８が前記コンタクト１４と同時に一体成型により配置されている。前記金属体１８の突出量としては、コネクタの小型化や前記シェル１６の突出片３２との係合や強度等を考慮して適宜設計している。本実施例では０．５〜１ｍｍにしている。

次に、シェル１６について説明する。前記シェル１６は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記シェル１６の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記シェル１６は略断面Ｕ字形状をしている。前記シェル１６は、主に、上壁３６と突出片３２とランス３４とを備えている。

前記シェル１６の幅方向両側及びカード挿入側の反対側に前記上壁３６から突出した略Ｌ字形状の突出片３２が設けられている。幅方向両側の前記突出片３２は、段違いに交互に千鳥に配置されている。段違いの前記突出片３２間に、前記金属体１８が入るようになっており、段違いの前記突出片３２の高さは、前記金属体１８の厚みに沿うようにし、前記金属体１８を保持している。しては、前記ハウジング１２を保持することになる。

前記シェル１６には、図３のように、幅方向両側、かつ、前記突出片３２の間にランス３４が設けられている。前記金属体１８の切欠部３８と前記ランス３４とを係合させることによりカード挿入方向側の位置ずれしないようにし、カード挿入側の反対側の前記突出片３２が前記金属体１８と係合することによりカード挿入方向に前記ハウジング１２が移動しないように保持している。

前記シェル１６の上壁３６と前記シェル１６の幅方向両側及びカード挿入側の反対側の突出片３２と前記ハウジング１２により前記カードが入る嵌合口２０が形成されている。このように、嵌合口２０を形成することで、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですむようにしている。

本実施例では、全ての前記突出片３２を基板に実装することことで、基板への実装強度をアップしている。つまり、前記突出片３２を前記ハウジング１２の保持だけではなく、固定具としての役割を持たせ、前記コンタクト１４の接続部２６だけでなく、実装強度をアップさせている。また、前記シャル１６と前記金属体１８を導通させ、かつ、基板へ実装することで、ＥＭＩ対策も行うことができる。

つぎに、金属体１８について説明する。前記金属体１８は金属製であり、公知技術のプレス加工によって製作されている。前記金属体１８の材質としては、バネ性や導電性などが要求されるので、黄銅やベリリウム銅やリン青銅等を挙げることができる。前記金属体３８は略板状片をしている。

前記金属体３８には、前記シェル１６のランス３４に対応する位置に、切欠部３８が設けられている。前記切欠部３８の形状・大きさは、前記ランス３４が入り、前記切欠部３８と前記ランス３４とを係合させることによりカード挿入方向の位置ずれしなければ如何なるものでもよい。前記切欠部３８の形状・大きさはこのような役割や強度や加工性等を考慮して適宜設計する。コネクタ１０の低背化を考慮し、本実施例では、前記金属体１８の厚さを０．１〜０．２ｍｍにしている。

最後に、前記カードコネクタ１０の製造方法について説明する。
第１に、プレス加工により成型された所要数のコンタクト１４及び切欠部３８を有する金属体１８をモールド金型にセットする。
第２に、第１状態でハウジング１２を射出成型により成型し、複数の前記コンタクト１４が連設されたキャリアを除去する。
最後に、前記コンタクト１４と前記金属体１８が配置された前記ハウジング１２に、幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片３２が設けられるとともに幅方向両側の前記突出片３２を段違いに交互に千鳥に配置し、かつ、前記切欠部３８に対応する位置にランス３４が設けられたシェル１６を、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片３２で前記金属体１８を挟み込み、前記切欠部３８と前記ランス３４とを係合させる。

本発明の活用例としては、携帯電話や通信機器等の電気機器や電子機器に使用されるカードコネクタ１０に活用され、特に、１．５ｍｍ以下の低背（薄型）化とカードの幅や奥行きより０．４〜１．０ｍｍしか大きくしないですむ構造に関するものである。

１０ カードコネクタ
１２ ハウジング
１４ コンタクト
１６ シェル
１８ 金属体
２０ 嵌合口
２２ 接触部
２３ 連結部
２４ 固定部
２６ 接続部
２８ 変位孔
３０ 孔
３２ 突出片
３４ ランス
３６ 上壁
３８ 切欠部
８０ カード

Claims (6)

1. カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタであって、
   前記カードと接触する接触部と基板に接続する接続部を有する所要数のコンタクトと該コンタクトが配列・保持されるハウジングと該ハウジングを覆うシェルとを備えるカードコネクタにおいて、
   前記ハウジングと前記シェルにより前記カードが入る嵌合口を形成し、
   前記コンタクトを一体成形により前記ハウジングに保持するとともに前記ハウジングの幅方向両側に略板状片の金属体を前記コンタクトと同時に一体成形により配置し、
   前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片を設けるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、
   幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込むように係合させ、かつ、カード挿入側の反対側の前記突出片を前記金属体に係合させることを特徴とするカードコネクタ。
2. 前記ハウジングと前記シェルの上壁と前記シェルの幅方向両側及びカード挿入側の反対側の突出片により前記カードが入る嵌合口を形成し、全ての前記突出片を基板に実装することを特徴とする請求項１記載のカードコネクタ。
3. 前記金属体に切欠部を設けるとともに前記シェルの前記切欠部に対応する位置にランスを設け、前記切欠部と前記ランスとを係合させることによりカード挿入方向の位置ずれしないように保持することを特徴とする請求項１または２記載のカードコネクタ。
4. 前記ハウジングの厚さが０．２〜０．４ｍｍであり、前記金属体の厚さが０．１〜０．２ｍｍであることを特徴とする請求項１、２または３記載のカードコネクタ。
5. 前記金属体を、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で挟み込むことにより前記シャルと前記金属体を導通させることを特徴とする請求項１、２または３、４記載のカードコネクタ。
6. カードが着脱自在に挿抜されるカードコネクタの製造方法において、
   第１に、プレス加工により成型された所要数のコンタクト及び切欠部を有する金属体をモールド金型にセットし、
   第２に、第１状態でハウジングを射出成型により成型し、
   最後に、前記コンタクトと前記金属体が配置された前記ハウジングに、幅方向両側及びカード挿入側の反対側に略Ｌ字形状の突出片が設けられるとともに幅方向両側の前記突出片を段違いに交互に千鳥に配置し、かつ、前記切欠部に対応する位置にランスが設けられたシェルを、幅方向両側の段違いに交互に配置された前記突出片で前記金属体を挟み込み、前記切欠部と前記ランスとを係合させることを特徴とするカードコネクタの製造方法。

Images