JP5117559B2 - メモリーカード用コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、カード収容部に収容したメモリーカードを電子機器へ接続するメモリーカード用コネクタに関し、更に詳しくは、メモリーカードが装着されたことを検出するカード装着検出機構を有するメモリーカード用コネクタに関する。

メモリーカード用コネクタは、ＳＤカード等のメモリーカードを、携帯電話機、デジタルカメラ等の電子機器へ接続する目的で電子機器内のプリント配線基板に実装され、プリント配線基板の導電パターンに接続させた複数のコンタクトをカード収容部内に臨ませ、メモリーカードの背面に露出する導電パッドに接続させている。

この種のメモリーカード用コネクタには、電子機器側でメモリーカードが接続されたことを認識するために、カード収容部にメモリーカードが収容されたことを検出するカード装着検出機構を備えたものが知られている。一般にこの装着検出機構は、カード収容部に挿入されるメモリーカードが当接して可動する第１スイッチコンタクトと、第１スイッチコンタクトと接離する第２スイッチコンタクトからなる検出スイッチで構成され、カード収容部へ挿入するメモリーカードに第１スイッチコンタクトが当接して、第２スイッチコンタクトと接触することにより、メモリーカードの装着を検出している。

しかしながら、この装着検出機構を構成する第１スイッチコンタクトと第２スイッチコンタクトは、メモリーカードに接続するコンタクトと別にケースに配置する必要があり、特に第１スイッチコンタクトを弾性変形可能に収容するケース内の空間が必要となるので、ケースが大型化し、また、構成部品の点数も増加するものとなる。そこで、メモリーカードに接続するコンタクトのうち、メモリーカードのグランド用導電パッドに接続する接地コンタクトを第１スイッチコンタクトと兼ね、第１スイッチコンタクトを接地コンタクトの可動領域で撓ませて、第２スイッチコンタクトに接触させるメモリーカード用コネクタが提案されている（特許文献１）。

以下、この従来のメモリーカード用コネクタ１００を、図７乃至図８を用いて説明する。図７に示すように、メモリーカード用コネクタ１００は、平面側にメモリーカード５０を収容するカード収容凹部１０１が凹設された絶縁ケース１０２に、多数の信号用コンタクト１０３、１０３・・と、第１スイッチコンタクトを兼ねた接地コンタクト１０４と、所定の電位に設定された第２スイッチコンタクト１０５が取り付けられている。

各コンタクトは、基端側が絶縁ケース１０２に固定されることにより、その先端側が弾性変形自在にカード収容凹部１０１内に臨み、カード収容凹部１０１に収容されるメモリーカード５０の対応する導電パッド５１、５１・・に弾性接触する。このうち、接地コンタクト１０４と第２スイッチコンタクト１０５とは、その先端が所定の間隔を隔てて向き合うように取り付けられ、図８に示すように、メモリーカード５０がカード収容凹部１０１に収容されると、短絡用導電パッド５１に接地コンタクト１０４と第２スイッチコンタクト１０５が接触する。従って、所定の電位に設定された第２スイッチコンタクト１０５は、短絡用導電パッド５１ａを介して接地コンタクト１０４に接続してその電位が低下し、電位が低下した電圧信号がカード装着信号として第２スイッチコンタクト１０５からメモリーカード用コネクタ１００が実装された電子機器へ出力され、電子機器側でメモリーカード５０の装着が認識される。

このメモリーカード用コネクタ１００によれば、導電パッド５１に接続させるコンタクトのうちの一本を、メモリーカード５０の装着を検出する一組のスイッチコンタクトのいずれか一方と兼ねるので、部品点数が減少するとともに、兼用するコンタクトの可動領域で第１スイッチコンタクトと第２スイッチコンタクトとが可動するので、スイッチコンタクトを弾性変形させるための空間をケース内に別に設ける必要がなく、ケースの短手方向幅（図７において上下方向幅）が拡大しない。

特開２００８−２５８１０１号公報

しかしながら、従来のメモリーカード用コネクタ１００は、メモリーカード５０の装着検出に、依然として一組のスイッチコンタクトのいずれか（図７では、第２スイッチコンタクト１０５）を別に用意する必要があり、その取り付けスペースを絶縁ケース１０２内に設ける必要があり、絶縁ケース１０２の長手方向の長さが長くなるので、検出機構を設けることによってプリント配線基板への実装面積が拡大するという課題は解決できないものであった。

また、絶縁ケース１０２の短手方向幅を拡大させないように、第１スイッチコンタクト１０４と第２スイッチコンタクト１０５の先端を対向させて絶縁ケース１０２に配置するので、メモリーカード５０を絶縁ケース１０２の側方からカード収容凹部１０１へ収容する構造のメモリーカード用コネクタでは、メモリーカード５０の挿入方向の前端がスイッチコンタクト１０４、１０５に突き当たり、スイッチコンタクト１０４、１０５が塑性変形する恐れがある。

また、メモリーカード５０の装着検出機構を必要としないメモリーカード用コネクタでは、第２スイッチコンタクト１０５を用いないので、絶縁ケース１０２への取り付け工程を省略できるが、共通する絶縁ケース１０２を用いると、第２スイッチコンタクト１０５の取り付けスペースにより生じる隙間を通して、プリント配線基板へ実装する際のフラックスがカード収容凹部１０１内に侵入し、コンタクトの接触不良の原因となる。そのために、絶縁ケースが異なるメモリーカード用コネクタを別に製造する必要がある。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、絶縁ケースを大型化することなく、メモリーカードの装着検出機構を設けることができるメモリーカード用コネクタを提供することを目的とする。

また、メモリーカードの装着検出機構の有無に関わらず、共通部品と共通の製造工程で製造可能なメモリーカード用コネクタを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１に記載のメモリーカード用コネクタは、メモリーカードを収容するカード収容部が形成されたケースと、カード収容部内に弾性接触片が突出するように互いに絶縁してケースに取り付けられ、カード収容部に収容されるメモリーカードの複数の導電パッドに対応部位に突出する各弾性接触片が接触する複数のコンタクトと、カード収容部に収容されるメモリーカードに応動し、メモリーカードがカード収容凹部に収容されたことを表すカード装着信号を、ケースが実装されたプリント配線基板上のスイッチパターンへ出力するスイッチ片とを備えたメモリーカード用コネクタであって、一本のコンタクトは、ケースに固定される固定部に弾性接触片が片持ち支持され、スイッチ片が、該コンタクトの自由状態で、プリント配線基板上のスイッチパターンと所定間隔を隔てて対向するように、弾性接触片の中間から分岐して形成され、メモリーカードがカード収容部に収容された際に、該コンタクトの弾性接触片が導電パッドに接触して弾性変形することにより、スイッチ片がスイッチパターンに接触することを最も主要な特徴とする。

メモリーカードがカード収容部内に収容されると、弾性接触片はメモリーカードの導電パッドに当接して押し下げられ、その中間から分岐するスイッチ片も下降して、対向するスイッチパターンに接触する。メモリーカードをカード収容部へ収容しない状態では、スイッチ片が分岐するコンタクトに外力が加わらない自由状態にあるので、スイッチ片はスイッチパターンから離れる。従って、スイッチ片から出力されるカード装着信号をスイッチパターン側で検出することで、メモリーカードの装着を検出できる。

また、請求項２に記載のメモリーカード用コネクタは、スイッチ片が分岐して形成されるコンタクトは、メモリーカードの接地用導電パッドに接続し、スイッチ片を接触させてスイッチパターンの電位を変動させる電圧信号をカード装着信号とすることを特徴とする。

メモリーカードの接地用導電パッドに接触し、メモリーカードに電源を供給する電源ラインの一部である接地コンタクトを、スイッチ片が分岐して形成されるコンタクトとする。

スイッチ片が分岐して形成されるコンタクトの接地電位に対して、スイッチパターンの電位を異なる電位とすることにより、メモリーカードがカード収容部に装着された際に電位が変動するカード装着信号がスイッチパターンに出力される。

請求項１の発明によれば、 複数のコンタクトのいずれか一本の弾性接触片からスイッチ片を分岐させ、スイッチ片に対向するプリント配線基板上にスイッチパターンを形成する簡単な構成で、メモリーカードの装着検出機構を備えることができる。

ケースには、装着検出の為のスイッチコンタクトを別に取り付けないので、ケースが大型化せずにプリント配線基板への実装面積が拡大しない。

また、メモリーカードの装着検出機構の必要性に応じて、メモリーカード用コネクタ側の各部品の構造を変更することなく、スイッチパターンを形成するか否かのプリント配線基板側の配線で対応できるので、共通するメモリーカード用コネクタを用いることができる。

請求項２の発明によれば、メモリーカードに記憶されるデータを入出力する信号用コンタクトにスイッチ片を形成しないので、スイッチ片とスイッチパターンとの接離により発生するノイズを入出力信号に重畳させることなく、メモリーカードの装着検出機構を設けることができる。

また、接地コンタクトの弾性接触片をカード収容部内に収容されるメモリーカードの接地用導電パッドへ最初に接触させることにより、メモリーカードに帯電する静電気を放電する静電対策を行うことができる。

本願発明の１実施の形態に係るメモリーカード用コネクタ１のカバー２を開いた状態を示す斜視図である。、 カバー２を外したメモリーカード用コネクタ１の斜視図である。 メモリーカード用コネクタ１を実装するプリント配線基板１５の要部斜視図である。 スイッチ片４が分岐された接地コンタクト５の斜視図である。 メモリーカード用コネクタ１の動作を示し、（ａ）は、メモリーカード５０を接続する前の待機状態を、（ｂ）は、メモリーカード５０をカード収容部１０上へ配置した状態を、（ｃ）は、メモリーカード５０をカード収容部１０へ収容している状態を、（ｄ）は、メモリーカード５０をカード収容部１０へ収容した状態を、それぞれ示す要部断面図である。 メモリーカード５０の装着検出回路１１を示す回路図である。 従来のメモリーカード用コネクタ１００の平面図である。 従来のメモリーカード用コネクタ１００の要部側面図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るメモリーカード用コネクタ１を図１乃至図６を用いて説明する。このメモリーカード用コネクタ１は、図１、図２に示すように、８本のコンタクト５、６、７が互いに絶縁して取り付けられたケース３と、ケース３のカード収容部１０の上方を覆うカバー２とから構成されている。

ケース３は、上方から装着するメモリーカード５０の外周を囲う長方形枠状に金属板を折り曲げ加工して形成した金属枠体３２と、金属枠体３２で囲まれる内側に固定して取り付けられる長方形板状の絶縁ベース３１とからなっている。従って、絶縁ベース３１の周囲を金属枠体３２が囲むことによりメモリーカード５０を収容するカード収容部１０が形成され、カード収容凹部１０の底面を構成する絶縁ベース３１に、接地コンタクト５と電源コンタクト６と４本の信号コンタクト７が取り付けられている。

各コンタクト５、６、７は、プレス成形により一枚の導電性金属板を打ち抜いて図示する形状に折り曲げ形成されたもので、絶縁ベース３１にインサート成形されることにより絶縁ベース３１に一体に固定される固定部５ａ、６ａ、７ａと、固定部５ａ、６ａ、７ａからカード収容部１０内に臨むように斜め上方に片持ち支持される弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂと、固定部５ａ、６ａ、７ａから絶縁ベース３１の底面に沿って突出する脚部５ｃ、６ｃ、７ｃを備えている。

カード収容部１０に収容されるメモリーカード５０の底面には、２行４列のマトリックス状に８個の導電パッド５１が露出し、各コンタクト５、６、７は、片持ち支持される弾
性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂの各頂部が対応する導電パッド５１に対向するようにケース３に取り付けられる。すなわち、メモリーカード５０をカード収容部１０に収容すると、接地コンタクト５の弾性接触片５ｂが、接地される導電パッド５１に、電源コンタクト６の弾性接触片６ｂが、電源入力用の導電パッド５１に、４本の信号コンタクト７の弾性接触片７ｂがメモリーカード５０内のデータを入出力する４個の導電パッド５１に、それぞれ弾性接触する。

また、メモリーカード用コネクタ１を実装するプリント配線基板１５上には、図３に示すように、各コンタクト５、６、７の脚部５ｃ、６ｃ、７ｃに対向する部位にグランドパターン１５ａ、メモリーカード５０の動作電位に設定された電源パターン１５ｂ、及び信号パターン１５ｃが印刷配線され、各脚部５ｃ、６ｃ、７ｃを対応するパターン１５ａ、１５ｂ、１５ｃに半田接続して電気接続する。

本実施の形態では、図４に示すように、接地コンタクト５の自由端側に向かって斜め上方に片持ち支持される弾性接触片５ｂの中間から、自由端側に向かって下方に傾斜するスイッチ片４が分岐して一体に形成される。スイッチ片４の下端は、各脚部５ｃ、６ｃ、７ｃをパターン１５ａ、１５ｂ、１５ｃに半田接続してメモリーカード用コネクタ１がプリント配線基板１５上に実装した位置で、プリント配線基板１５上に印刷配線されたスイッチパターン１５ｄが所定の絶縁間隔を隔てて対向している。

スイッチ片４は、後述するように、弾性接触片５ｂがメモリーカード５０の導電パッド５１に当接して押し下げられることにより、対向するスイッチパターン１５ｄに弾性接触するように構成され、これにより、図６に示すメモリーカード５０の装着検出回路１１が形成される。スイッチパターン１５ｄは、スイッチ片４と非接触状態で一定の検出電位を保つように設定され、脚部５ｃがグランドパターン１５ａに接続し、接地電位にあるスイッチ片４と接触すると、検出電位が低下する。すなわち、スイッチパターン１５ｄの電位は、メモリーカード５０がカード収容部１０内に収容されると、検出電位から接地電位に低下し、この電位が変動する電圧信号をカード装着信号として、プリント配線基板１５を内蔵する図示しない電子機器へ出力することにより、メモリーカード５０が接続されたことを電子機器が認識する。

他のコンタクト６、７の弾性接触片６ｂ、７ｂは、それぞれより確実に対応する導電パッド５１に電気接続するように、固定部６ａ、７ａから二股に分岐する一対の弾性片で構成され、二股の少なくともいずれかの弾性片が導電パッド５１に弾性接触するようにしている。

絶縁ベース３１の８本のコンタクト５、６、７の弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂ及びスイッチ片４が配設される位置には窓孔が形成され、カード収容部１０に臨む弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂとスイッチ片４が絶縁ベース３１と干渉することなく上下方向に撓むようにしている。また、８本のコンタクト５、６、７の脚部５ｃ、６ｃ、７ｃが配設される位置は、切り欠かれ、切り欠きを通して、脚部５ｃ、６ｃ、７ｃの半田接続状態を上方から目視して確認可能にしている。

カバー２は、図２において、カード収容部１０の左右両側に沿って形成される金属枠体３２の前方に、回動かつ前後方向にスライド自在に連結されている。また、この左右両側の金属枠体３２には、カバー２を前後方向に案内するガイド部を兼ね、カバー２の後方（図２において下方）のロック位置でカバー２の係合部２ａと係合してカバー２の回動をロックするロック部８が外側にＵ字状に形成されている。

尚、電子機器側でメモリーカード５０が接続されたことを認識する必要がない場合には、スイッチパターン１５ｄを形成しないプリント配線基板１５上に同一構成のメモリーカード用コネクタ１を実装する。これにより、装着検出回路１１の有無に関わらず、同一工程で製造するメモリーカード用コネクタ１を共用できる。更に、スイッチパターン１５ｄに流れるカード装着信号を電子機器側で無視すれば、プリント配線基板１５の構成も変更せずに共用できる。

以下、このように構成されたメモリーカード用コネクタ１にメモリーカード５０を接続する際の作用を図５で説明する。同図（ａ）に示すように、メモリーカード５０を接続する前の待機状態では、各コンタクト５、６、７の弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂがカード収容部１０内に突出し、スイッチ片４の下端は、プリント配線基板１５と所定の間隔を隔てた絶縁ベース３１の窓孔内に位置している。従って、スイッチ片４とスイッチパターン１５ｄは絶縁され、図６に示す装着検出回路１１は開動作となっている。

この待機状態では、カバー２を開いてカード収容部１０の上方からメモリーカード５０を収容可能であり、メモリーカード５０を装着する場合には、図５（ｂ）に示すように、金属枠体３２で囲まれるカード収容部１０内に上方からメモリーカード５０を挿入する。

その後、図５（ｃ）に示すように、カバー２を閉じると、各コンタクト５、６、７の弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂが、メモリーカード５０の対応する導電パッド５１に弾性接触する。

更に、図５（ｄ）に示すように、カバー２をメモリーカード５０の平面と平行な水平位置まで回動させると、接地コンタクト５の弾性接触片５ｂは、メモリーカード５０の導電パッド５１に当接して押し下げられて固定部５ａを中心に下方へ撓み、弾性接触片５ｂの中間から分岐されたスイッチ片４も連動して下降する。その結果、スイッチ片４の下端は、プリント配線基板１５の対向するスイッチパターン１５ｄに弾性接触し、図６に示す装着検出回路１１は閉動作となり、スイッチパターン１５ｄを介して検出電位から接地電位に低下するカード装着信号が出力される。

この状態で、水平に閉じたカバー２をメモリーカード５０の平面に沿ってロック位置までスライドさせると、カード収容部１０に収容されたメモリーカード５０を覆うカバー２の回動が規制され、各コンタクト５、６、７の弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂが導電パッド５１に電気接続するメモリーカード５０は、カード収容部１０から不用意に抜け出さることなく、接続状態が維持される。

カバー２を上述と逆順に操作し、回動位置で開くと、カード収容部１０からメモリーカード５０を抜き出すことが可能となり、メモリーカード５０を抜き出すと、各コンタクト５、６、７の弾性接触片５ｂ、６ｂ、７ｂは、図５（ａ）にしめす状態に復帰する。従って、スイッチ片４もスイッチパターン１５ｄから離れ、図６に示す装着検出回路１１が開動作となり、電子機器側ではメモリーカード５０が取り出されたことを認識できる。

上述の実施の形態では、メモリーカード５０をカード収容部１０の上方から装着したが、ケース３の側方からメモリーカード５０を水平方向に沿ってカード収容部１０へ挿入するメモリーカード用コネクタであってもよい。

また、スイッチ片４は、弾性接触片５ｂの中間から、弾性接触片５ｂに沿った自由端側に向けて分岐しているが、弾性接触片５ｂと逆向きの固定端側に向けて形成してもよい。

また、スイッチ片４は、接地コンタクト５の弾性接触片５ｂから分岐して形成しているが、他のコンタクト６、７の弾性接触片６ｂ、７ｂから分岐させて形成するものであってもよい。電源コンタクト６の弾性接触片６ｂから分岐する場合には、スイッチパターン１５ｄを電源コンタクト６の電位と異なる電位として、電位が変動する電圧信号をカード装着信号とすることができる。また、信号コンタクト７の弾性接触片７ｂから分岐する場合には、信号コンタクトに流れる信号をカード装着信号として、メモリーカード５０の接続を電子機器へ出力することができる。

メモリーカードを携帯電話機などの電子機器へ接続するメモリーカード用コネクタに適している。

１ メモリーカード用コネクタ
３ ケース
４ スイッチ片
５ 接地コンタクト
６ 電源コンタクト
７ 信号コンタクト
５ａ、６ａ、７ａ 固定部
５ｂ、６ｂ、７ｂ 弾性接触片
５ｃ、６ｃ、７ｃ 脚部
１０ カード収容部
１５ プリント配線基板
１５ａ グランドパターン
１５ｂ 電源パターン
１５ｃ 信号パターン
１５ｄ スイッチパターン
５０ メモリーカード
５１ 導電パッド

Claims (2)

1. メモリーカードを収容するカード収容部が形成されたケースと、
   カード収容部内に弾性接触片が突出するように互いに絶縁してケースに取り付けられ、カード収容部に収容されるメモリーカードの複数の導電パッドに対応部位に突出する各弾性接触片が接触する複数のコンタクトと、
   カード収容部に収容されるメモリーカードに応動し、メモリーカードがカード収容凹部に収容されたことを表すカード装着信号を、ケースが実装されたプリント配線基板上のスイッチパターンへ出力するスイッチ片とを備えたメモリーカード用コネクタであって、
   一本のコンタクトは、ケースに固定される固定部に弾性接触片が片持ち支持され、スイッチ片が、該コンタクトの自由状態で、プリント配線基板上のスイッチパターンと所定間隔を隔てて対向するように、弾性接触片の中間から分岐して形成され、
   メモリーカードがカード収容部に収容された際に、該コンタクトの弾性接触片が導電パッドに接触して弾性変形することにより、スイッチ片がスイッチパターンに接触することを特徴とするメモリーカード用コネクタ。
2. スイッチ片が分岐して形成されるコンタクトは、メモリーカードの接地用導電パッドに接続し、スイッチ片を接触させてスイッチパターンの電位を変動させる電圧信号をカード装着信号とすることを特徴とする請求項１に記載のメモリーカード用コネクタ。

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