JP4141352B2 - カード用コネクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、情報記憶機能を有するカードが装着されるカード用コネクタ装置に係り、特に、そのカード排出機構の改良に関する。

この種のカード用コネクタ装置に具備されているカード排出機構としては、従来、装着状態のカードを挿入方向へ押し込むと、内蔵されているばねの力で該カードが排出できるように構成したものが広く知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来のカード排出機構は、一般に、ハウジングのカード挿入口からカード収容部内へ挿入されたカードと係合して該カードの挿入・排出方向に移動可能なスライダと、このスライダをカード排出方向へ付勢するばね部材と、ハート型カム溝と、このハート型カム溝に沿って移動（摺動）する摺動ピンとを備えており、摺動ピンをハート型カム溝のロック部に係止させることによってスライダが所定位置にロックされるようになっている。

すなわち、かかる従来技術において、情報記憶機能を有するカードをハウジングのカード挿入口からカード収容部内へ挿入していくと、カードの先端部に押し込まれるスライダがばね部材の付勢力に抗して装置奥側へ移動していき、このスライダの移動に伴って摺動ピンがハート型カム溝に沿って摺動する。そして、カードをカード収容部内へ一定量挿入することによって、摺動ピンをハート型カム溝のロック部に係止させることができるので、スライダがロックされてカードが所定の装着位置に保持された状態となり、この状態でカードの端子接触部はハウジング内の端子部材と接触している。また、装着されているカードを排出させる際には、装着位置に保持されているカードを挿入方向（装置奥側）へ若干量押し込むことによって、摺動ピンをハート型カム溝のロック部から離脱させ、これによりスライダがロック解除されるためばね部材が該スライダを付勢するようになる。それゆえ、カードを押し込む操作力を取り除けば、ばね部材に付勢されるスライダがカードを押し込みながら排出方向（装置手前側）へ移動して、該カードを所定の排出位置まで排出させることが可能となる。
特開２０００−２５１０２５号公報（第３−４頁、図２）

上述した従来技術では、カード排出機構の構成が単純化できるためカード用コネクタ装置の小型化や低コスト化が図りやすくなるが、スライダをカード排出方向へ付勢するばね部材の付勢力が強すぎると、カード排出時にスライダが勢いよく移動し、カード挿入口からカードが飛び出して脱落することが懸念される。そこで、ばね部材の付勢力を弱めに設定してカードの飛び出しを防止することが考えられるが、装着状態のカードの端子接触部とコネクタ装置の端子部材との間には接続の信頼性を確保するための接触圧が必要であり、カード排出時にはこの接触圧を上回る力でばね部材がスライダを付勢しなければならないため、ばね部材の付勢力が弱すぎるとカードが排出できなくなる虞があって好ましくはない。このほか、ハウジングの上蓋部の天井面にカードを上から付勢する弾性片を付設することによって、コネクタ装置内のカードを移動しにくくすることも考えられるが、その場合、前記接触圧に該弾性片の付勢力を付加した大きな力に抗してばね部材がスライダを付勢しなければカードを排出させることはできなくなるので、結局、ばね部材の付勢力を強めに設定する必要は生じるもののカードの飛び出しを防止する効果は低い。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、小型化や低コスト化を損なうことなくカードの飛び出しが防止できるカード用コネクタ装置を提供することにある。

上述した目的を達成するため、本発明は、ハウジングのカード挿入口からカード収容部内へ挿入されたカードと係合して該カードの挿入・排出方向に移動可能なスライダと、該スライダをカード排出方向へ付勢する付勢部材と、カム溝に沿って移動する摺動部材を有し前記スライダを所定位置にロック可能なハートカム機構と、該ハートカム機構が前記スライダをロックして前記カードが装着状態にあるときに前記カードの端子接触部と接触する端子部材とを備え、装着状態にある前記カードを挿入方向へ押圧操作して前記スライダの前記ロック状態を解除することにより、前記付勢部材が該スライダを介して該カードを排出方向へ押し出すカード用コネクタ装置において、前記スライダの前記ロック状態を解除して前記端子接触部が前記端子部材から離れた後に前記スライダの前記カード収容部側への可動を許容する揺動機構を設け、前記揺動機構は、前記スライダに突設されたガイド突部と、前記ハウジングに設けられ前記ガイド突部が係合し該ガイド突部を前記カードの挿入・排出方向へ案内する第１ガイド溝と、前記ハウジングの前記第１ガイド溝と連通する位置に設けられ前記ガイド突部の前記カード収容部側への可動を許容する第２ガイド溝とを備え、前記第２ガイド溝は、前記第１ガイド溝より幅広で、かつ、前記第１ガイド溝よりも前記カード収容部側に延びており、前記ガイド突部が前記第２ガイド溝内に位置するとき、前記付勢部材の付勢力によって前記カード収容部側へ付勢される前記スライダが前記カードを前記ハウジングの内壁に押し付けるように構成した。

このように構成されたカード用コネクタ装置では、カードの排出時にスライダをカード収容部側へ可動させようとする付勢力が生起されて移動中のカードをハウジングの内壁へ押し付けるため、カードは該内壁に摺接して摺動抵抗を受けながら排出されることになる。ただし、カードの端子接触部が前記端子部材から離れるまでは、スライダをカード収容部側へ可動させようとする付勢力は生起されないので、前記付勢部材の付勢力を強めに設定する必要はない。そして、カードはハウジングの内壁に摺接して適度な制動を受けながら排出方向へ移動していくことになるので、前記付勢部材の付勢力が強かったとしても、カードがカード挿入口から飛び出すことはない。

また、前記揺動機構を前記第２ガイド溝と前記ガイド突部と前記付勢部材とによって構成することができるため、新たな部品を追加することなく簡素な構成でカードの飛び出しが防止できる。

また、この場合において、前記スライダに長手方向に離間させて配置した一対の前記ガイド突部が突設されていると共に、前記各ガイド突部を別々に係合させる一対の前記第１ガイド溝が前記ハウジングに開設されており、かつ、これら一対の第１ガイド溝に挟まれて前記カード挿入口から遠い奥側の第１ガイド溝と連通する位置に前記第２ガイド溝が開設されていれば、カード挿入口に近い手前側の第１ガイド溝に係合する一方のガイド突部を揺動支点として、第２ガイド溝内に位置する他方のガイド突部を前記カード収容部側へ揺動させやすくなる。そのため、スライダの奥側の端部によって排出時のカードを側方から確実に押し込むことができて、カードの制動が不十分になる心配がなくなり、信頼性の向上が図れる。

また、この場合において、前記ハートカム機構の前記カム溝が前記スライダの前記ガイド突部の存する側とは逆側の面に設けられていれば、該カム溝をハウジングに設ける構成に比べてスペースファクタが大幅に向上するため、コネクタ装置の小型化が促進できて好ましい。

本発明のカード用コネクタ装置は、第２ガイド溝は、第１ガイド溝より幅広で、かつ、第１ガイド溝よりもカード収容部側に延びており、スライダのロック状態を解除してカードの端子接触部が装置の端子部材から離れた後に、ガイド突部が第２ガイド溝内に位置するとき、該スライダを装置のカード収容部側へ傾倒させようとする付勢部材の付勢力を揺動機構にて生じさせることにより、排出時のカードをハウジングの内壁に押し付けるというものなので、カードは該内壁によって適度な制動を受けながら排出方向へ移動していく。したがって、スライダをカード排出方向へ付勢する付勢部材の付勢力が強かったとしても、排出時のカードが装置のカード挿入口から飛び出す虞はなく、また、前記揺動機構は新たな部品を追加することなく簡素に構成できるため、装置の小型化や低コスト化を損なう心配もない。

発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係るコネクタ装置のスライダの動作説明図、図２は該コネクタ装置に対するカードの挿入動作を示す説明図、図３は図２に対応するハート型カム溝と摺動ピンの相対位置関係を示す説明図、図４は該コネクタ装置のスライダの外観図である。なお、図１（ａ）〜（ｃ）はカードからの反力がないと仮定した場合のスライダの動作位置を示している。また、図２（ａ）と図３（ａ）はカードの挿入を開始した状態を示し、図２（ｂ）と図３（ｂ）はカードを途中まで挿入した状態を示し、図２（ｃ）と図３（ｃ）はカードの装着を完了した状態を示している。また、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれスライダの平面図、側面図、底面図を示している。

図１〜図３に示すカード用コネクタ装置は、シャーシ２上に図示せぬカバーを設けてなる箱形のハウジング３と、ハウジング３の内奥部に列設された複数の端子部材４と、ハウジング３の一側部に組み込まれたカード排出機構５とによって概略構成されている。ハウジング３には、情報記憶機能を有するカード１の挿入や排出を行うためのカード挿入口３ａと、前記カバーに覆われた空間でカード挿入口３ａを介して外部空間と連通しているカード収容部３ｂとが設けられている。カード排出機構５には、カード挿入口３ａからカード収容部３ｂ内へ挿入されたカード１と係合して該カード１の挿入・排出方向（図１〜図３の左右方向）に移動可能なスライダ６と、このスライダ６をカード排出方向（図１〜図３の右方向）へ付勢するコイルばね７と、スライダ６の上面に設けられたハート型カム溝８に一端部（摺動端部）９ａを係合させた摺動ピン９とが具備されており、摺動ピン９の他端部９ｂはシャーシ２に揺動自在に支持されている。これにより、スライダ６の移動に伴って摺動端部９ａがハート型カム溝８に沿って移動（摺動）することとなり、摺動端部９ａがハート型カム溝８のロック部８ａ（図４参照）に係止されるとスライダ６が所定位置にロックされるようになっている。なお、図４に示すように、ハート型カム溝８は往路８ｂと復路８ｃと往復兼用路８ｄとを有し、往路８ｂと復路８ｃの接続部がロック部８ａとなっている。また、図１，２に示すように、カード１の先端部の裏面側には、装着時に端子部材４と接触する端子接触部１ａが配設されている。

スライダ６の奥側の端部には係合腕部１０が横向きに突設されており、この係合腕部１０はカード収容部３ｂ内に配置されてカード１の先端部と係合する。また、スライダ６の底面には、長手方向に離間させて配置した一対のガイド突部６ａ，６ｂが突設されている。これらのガイド突部６ａ，６ｂは、シャーシ２に開設された第１ガイド溝２ａ，２ｂや第２ガイド溝２ｃに挿通されている。すなわち、シャーシ２にはスライダ６の下方領域に、カード挿入口３ａの近傍から奥へ延びて一方のガイド突部６ａと係合するスリット形状の第１ガイド溝２ａと、この第１ガイド溝２ａの奥側に所定間隔を存して設けられ他方のガイド突部６ｂが挿通される長孔形状の第２ガイド溝２ｃと、この第２ガイド溝２ｃの奥側に連通して設けられガイド突部６ｂと係合するスリット形状の第１ガイド溝２ｂとが開設されている。スライダ６がカード１の挿入・排出方向へ移動する際に、一方のガイド突部６ａは第１ガイド溝２ａによって常時位置規制されるが、他方のガイド突部６ｂは第１ガイド溝２ｂ内にあるときだけ位置規制され、第２ガイド溝２ｃ内にあるときには揺動可能となる。つまり、第１ガイド溝２ａ，２ｂに比べて第２ガイド溝２ｃは幅広に切り欠かれてカード収容部３ｂとの間隔が狭くなっているため、コイルばね７の付勢力によってガイド突部６ｂが第１ガイド溝２ｂ内から第２ガイド溝２ｃ内へ移動すると、このガイド突部６ｂはカード収容部３ｂ側へ付勢されて揺動し、これにより、第１ガイド溝２ａ内のガイド突部６ａを支点としてスライダ６をカード収容部３ｂ側へ傾倒させようとする付勢力が発生する。

このように構成されたカード用コネクタ装置において、まず、カード１を挿入して装着させる際の動作について説明する。図２（ａ）および図３（ａ）は、カード１をカード挿入口３ａからカード収容部３ｂ内へ挿入して該カード１の先端部をスライダ６の係合腕部１０に当接させた状態を示しており、このとき摺動ピン９の摺動端部９ａはハート型カム溝８の往復兼用路８ｄの最奥部に位置している。この状態から操作者がカード１をカード収容部３ｂ内へ押し込んでいくと、カード１の先端部が係合腕部１０を押し込むため、スライダ６がコイルばね７の付勢力に抗して装置奥側へ移動していき（図２（ｂ）参照）、このスライダ６の移動に伴って摺動端部９ａがハート型カム溝８の往復兼用路８ｄから往路８ｂへと移動する（図３（ｂ）参照）。そして、操作者がカード１をさらに押し込んで摺動端部９ａが往路８ｂの最前部に到達すると、スライダ６のさらなる移動は摺動ピン９によって規制されるが、ここで押し込み操作力を除去すれば、スライダ６がコイルばね７の付勢力で装置手前側へ若干量戻されて摺動端部９ａがハート型カム溝８のロック部８ａに係止されるため、スライダ６がロックされてカード１は所定の装着位置に保持された状態となる（図２（ｃ）および３（ｃ）参照）。この状態でカード１の端子接触部１ａはハウジング３内の端子部材４と接触しているので、電気信号の授受が可能となる。

なお、このようにカード１をカード収容部３ｂ内へ挿入して装着させる過程で、スライダ６は図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ガイド突部６ａが第１ガイド溝２ａ内を装置奥側へと移動し、かつガイド突部６ｂが第２ガイド溝２ｃ内から第１ガイド溝２ｂ内へと移動していき、第１ガイド溝２ａ，２ｂはスライダ６を直線状に移動させるガイド機能を果たす。

次に、図２（ｃ）に示す装着状態のカード１を排出させる際の動作について説明すると、操作者はこのカード１を装置奥側（カード挿入方向）へ若干量押し込むことによって、摺動ピン９の摺動端部９ａをハート型カム溝８のロック部８ａから離脱させることができ、これによりロック解除されたスライダ６がコイルばね７に付勢されるようになる。したがって、カード１を押し込む操作力を除去すれば、コイルばね７に付勢されるスライダ６が、係合腕部１０を介してカード１を押し込みながら装置手前側（カード排出方向）へ移動していき、その際、ロック部８ａから離脱した摺動端部９ａは復路８ｃから往復兼用路８ｄへと移動していく。ただし、コイルばね７の付勢力によってガイド突部６ｂが第１ガイド溝２ｂ内から第２ガイド溝２ｃ内へ移動すると、前述したようにガイド突部６ｂがカード収容部３ｂ側へ揺動して、スライダ６をカード収容部３ｂ側へ傾倒させる付勢力が生じるため、カード１はスライダ６によってシャーシ２の内壁２ｄへ押し付けられる（図１（ａ）、（ｂ）参照）。したがって、カード１は該内壁２ｄに摺接して摺動抵抗を受けながら、排出方向へ移動していくことになる。つまり、カード１は該内壁２ｄから制動を受けつつ、係合腕部１０を介してコイルばね７に付勢されながら排出されることになり、それゆえコイルばね７の付勢力が強かったとしても、カード１がカード挿入口３ａから飛び出すことはない。

こうして適度な制動を受けながらカード１は所定の排出位置まで移動し、操作者がこのカード１をコネクタ装置から抜き取ると、カード１からの反力が除去されるため、スライダ６はカード収容部３ｂ側へやや大きく傾倒した姿勢となる（図１（ｃ）参照）。そして、この状態で再びカード１をカード挿入口３ａからカード収容部３ｂ内へ挿入して、カード１の先端部を係合腕部１０に押し当てると、図２（ａ）に示すように、スライダ６は傾倒前の姿勢に押し戻されて、スライダ６の長手方向がカード１の挿入・排出方向と略合致する。

なお、かかる排出動作時に、カード１の端子接触部１ａが端子部材４から離れるまではガイド突部６ｂが第１ガイド溝２ｂ内に位置しているため、スライダ６をカード収容部３ｂ側へ傾倒させようとする付勢力は発生しておらず、それゆえカード１と内壁２ｄとの間の摺動抵抗は小さい。したがって、コイルばね７の付勢力は、端子接触部１ａと端子部材４との間の接触圧に抗してスライダ６を装置手前側へ移動させうる程度でよく、該付勢力を強めに設定する必要はない。つまり、コイルばね７の付勢力が強すぎると、排出時のカード１をシャーシ２の内壁２ｄへ押し付けても該カード１がカード挿入口３ａから飛び出す虞があるが、本実施形態例では、コイルばね７の付勢力を強めに設定する必要がないので、カード１の飛び出しを確実に防止することができる。

しかも、本実施形態例においては、カード１の排出動作時にガイド突部６ｂを第１ガイド溝２ｂ内から第２ガイド溝２ｃ内へ導き入れるだけで、スライダ６をカード収容部３ｂ側へ傾倒させようとする付勢力が発生するようにしてあるため、新たな部品を追加することなく簡素な構成でカード１の飛び出しが防止できる。また、このとき第１ガイド溝２ａに係合する一方のガイド突部６ａを揺動支点として、第２ガイド溝２ｃ内に位置する他方のガイド突部６ｂがカード収容部３ｂ側へ揺動しやすくなっているため、スライダ６の奥側（コイルばね７側）の端部によって排出時のカード１を側方から確実に押し込むことができ、それゆえカード１の制動が不十分になる心配はなく信頼性が向上している。

なお、本実施形態例では、ハート型カム溝８がスライダ６のガイド突部６ａ，６ｂの存する側とは逆側の面に設けられているため、ハート型カム溝８をハウジング３に設ける構成に比べてスペースファクタが大幅に向上し、それゆえコネクタ装置の小型化が促進されている。ただし、ハート型カム溝８をハウジング３に設ける構成の場合でも、本発明を適用することによってカード１の飛び出しを防止することはできる。

本発明の実施形態例に係るコネクタ装置のスライダの動作説明図である。 該コネクタ装置に対するカードの挿入動作を示す説明図である。 図２に対応するハート型カム溝と摺動ピンの相対位置関係を示す説明図である。 該コネクタ装置のスライダの外観図である。

符号の説明

１ カード
１ａ 端子接触部
２ シャーシ
２ａ，２ｂ 第１ガイド溝
２ｃ 第２ガイド溝
２ｄ 内壁
３ ハウジング
３ａ カード挿入口
３ｂ カード収容部
４ 端子部材
５ カード排出機構
６ スライダ
６ａ，６ｂ ガイド突部
７ コイルばね（付勢部材）
８ ハート型カム溝
９ 摺動ピン
１０ 係合腕部

Claims (3)

1. ハウジングのカード挿入口からカード収容部内へ挿入されたカードと係合して該カードの挿入・排出方向に移動可能なスライダと、該スライダをカード排出方向へ付勢する付勢部材と、カム溝に沿って移動する摺動部材を有し前記スライダを所定位置にロック可能なハートカム機構と、該ハートカム機構が前記スライダをロックして前記カードが装着状態にあるときに前記カードの端子接触部と接触する端子部材とを備え、装着状態にある前記カードを挿入方向へ押圧操作して前記スライダの前記ロック状態を解除することにより、前記付勢部材が該スライダを介して該カードを排出方向へ押し出すカード用コネクタ装置において、
   前記スライダの前記ロック状態を解除して前記端子接触部が前記端子部材から離れた後に前記スライダの前記カード収容部側への可動を許容する揺動機構を設け、
   前記揺動機構は、前記スライダに突設されたガイド突部と、前記ハウジングに設けられ前記ガイド突部が係合し該ガイド突部を前記カードの挿入・排出方向へ案内する第１ガイド溝と、前記ハウジングの前記第１ガイド溝と連通する位置に設けられ前記ガイド突部の前記カード収容部側への可動を許容する第２ガイド溝とを備え、
   前記第２ガイド溝は、前記第１ガイド溝より幅広で、かつ、前記第１ガイド溝よりも前記カード収容部側に延びており、
   前記ガイド突部が前記第２ガイド溝内に位置するとき、前記付勢部材の付勢力によって前記カード収容部側へ付勢される前記スライダが前記カードを前記ハウジングの内壁に押し付けるように構成したことを特徴とするカード用コネクタ装置。
2. 請求項１の記載において、前記スライダに長手方向に離間させて配置した一対の前記ガイド突部が突設されていると共に、前記各ガイド突部を別々に係合させる一対の前記第１ガイド溝が前記ハウジングに開設されており、かつ、これら一対の前記第１ガイド溝に挟まれて前記カード挿入口から遠い奥側の前記第１ガイド溝と連通する位置に前記第２ガイド溝が開設されていることを特徴とするカード用コネクタ装置。
3. 請求項１または２の記載において、前記ハートカム機構の前記カム溝が、前記スライダの前記ガイド突部の存する側とは逆側の面に設けられていることを特徴とするカード用コネクタ装置。

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