カードコネクタ
【課題】プッシュイン・プッシュアウト機構を有するカードコネクタの低背化および小型化を容易にする。
【解決手段】プッシュイン・プッシュアウト機構１６において、カム要素２０はハート形カム２５、その周りのカム溝２６を有し、揺動アーム２１の自由端２１ａがカム溝２６と滑合しカム溝２６を滑らかに摺動する。カム溝２６は、直線状ガイド溝２７の一部、第１の傾斜面２８、第１の凸所２９、第１の凹所３０、第２の傾斜面３１、第２の凸所３２、第２の凹所３３、第３の傾斜面３４、第３の凸所３５、第３の凹所３６、第４の傾斜面３７、第４の凸所３８からなる。自由端２１ａはこれ等の順に一方向に摺動する。各凸所から凹所へはステップ状の一段で連なり、浅い面である凸所と深い面である凹所の間の位置高低差は上記一段分の寸法になる。
【解決手段】プッシュイン・プッシュアウト機構１６において、カム要素２０はハート形カム２５、その周りのカム溝２６を有し、揺動アーム２１の自由端２１ａがカム溝２６と滑合しカム溝２６を滑らかに摺動する。カム溝２６は、直線状ガイド溝２７の一部、第１の傾斜面２８、第１の凸所２９、第１の凹所３０、第２の傾斜面３１、第２の凸所３２、第２の凹所３３、第３の傾斜面３４、第３の凸所３５、第３の凹所３６、第４の傾斜面３７、第４の凸所３８からなる。自由端２１ａはこれ等の順に一方向に摺動する。各凸所から凹所へはステップ状の一段で連なり、浅い面である凸所と深い面である凹所の間の位置高低差は上記一段分の寸法になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、情報端末機器等に取り付けられるカードコネクタに係り、特に携帯機器に使用され微小化するＳＤカード、ＳＩＭカード等のＩＣカードに対応した小型化が容易なカードコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、カメラ、録音機、携帯電話、携帯型オーディオ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の電子機器や情報端末機器等において、情報の記録、伝達あるいは処理に用いられるＩＣチップと呼ばれるＩＣ部品が組込まれたＰＣカード、ＳＤカード、ＳＩＭカード（各商品名）等のＩＣカードの利用が増大してきている。通常、これ等のＩＣカードは上記機器に取り付けられたカードコネクタに装着され使用される。そして、高機能化あるいは多機能化と共にその小型化が進む携帯機器にあって、特にＳＤカードやＳＩＭカード等の小型のメモリカードが装着されるカードコネクタの小型化が広く求められている。
【０００３】
このようなカードコネクタは、通常、カードの挿抜のためのカード受口、カードを収容しカードに内蔵された例えばＩＣと電気接続するコンタクトが設けられたコネクタハウジングを有する。ここで、ＩＣカードの装着における利便性および安全性から、カードのコネクタハウジング内への挿入／ロック、およびコネクタハウジングからの排出（イジェクト）をカードの後端部の押圧のみで行えるようにした、いわゆるプッシュイン・プッシュアウト機構を備えたカードコネクタが主流になってきている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
このプッシュイン・プッシュアウト機構を有する従来のカードコネクタの一例について図８ないし図１０を参照しその主要部を説明する。図８は従来におけるカードコネクタの外観斜視図であり、図９はカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外し、その本体である下ハウジング部材とカードプッシュ部材を分解して示した斜視図である。図１０は、カードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝の段差図である。
【０００５】
図８，９に示すように、従来におけるカードコネクタは、コネクタ本体である下ハウジング部材１０１、この下ハウジング部材１０１と組合されてコネクタハウジングを形成するカバー部材の上ハウジング部材１０２、カードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構１０３、カードの電極部と電気接続する複数個のコンタクト１０４を有している。ここで、下ハウジング部材１０１は、適宜な合成樹脂材料などの絶縁材料によって成形して作られ、金属板材料の上ハウジング部材１０２と組合され中空の偏平なカード収容スペースを形成する。そして、カード受口１０５が上記カード収容スペースに対するカード２００の挿抜口として作られている。
【０００６】
このようなカードコネクタにおいて、コンタクト１０４では、その複数の端子部１０４ａがカードコネクタの取り付けられた機器の回路基板の配線にハンダ接合される。そして、上記端子部１０４のカード挿入方向に延在した弾性接片から成る複数の接点部１０４ｂが、カード２００の裏面に配置した電極部である複数の電極パッド（不図示）に加圧接触するようになっている。
【０００７】
そして、図９に示すように、プッシュイン・プッシュアウト機構１０３は、下ハウジング部材１０１の一方の側の縁辺に沿って滑動可能に装着されたカードプッシュ部材１０６、その前端部に取り付けられたカード係合部１０７、カードプッシュ部材１０６を弾性付勢するバネ部材１０８を備えている。更に、プッシュイン・プッシュアウト機構１０３は、下ハウジング部材１０１の側縁の下板部に形成したカム要素１０９、カム要素１０９に滑合する揺動アーム１１０を有している。
ここで、カードプッシュ部材１０６は、バネ部材１０８、そしてカム要素１０９により適正に案内されカード挿抜方向に直線往復動できるようになっている。
【０００８】
カード２００のプッシュインでは、カード２００は、カード２００の後端部の押圧により、バネ部材１０８の弾発に抗してカード受口１０５から挿入される。この挿入では、カード２００の前端のコーナー部に設けられたカード挿入姿勢指示用斜面（受圧斜面）２００ａがカード係合部１０７の加圧斜面１０７ａを押圧する。そして、カードプッシュ部材１０６は、カード係合部１０７の前端面１０７ｂが下ハウジング部材１０１の前壁に達するまで、バネ部材１０８の弾発力に抗してカード２００の挿入方向に移動する。ここで、このバネ部材１０８は、その一端がカードプッシュ部材１０６の前端に取り付けられ、その他端が下ハウジング部材１０１の前壁から突出したバネ受け突起１１１に外挿されてその位置決めがなされている。
【０００９】
一方、カード２００のプッシュアウトでは、カード２００の後端部の再押圧により、今度はカードプッシュ部材１０６がバネ部材１０８にてカード２００の排出方向に弾発され移動する。そして、カードプッシュ部材１０６の後端面がストッパー１１２に達するまで排出方向に移動する。
【００１０】
上記カードプッシュ部材１０６の挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替えは、カム要素１０９の案内構造によりなされる。ここで、上記揺動アーム１１０は、カードプッシュ部材１０６の後端側にその基端が回動可に支承され、その自由端がカム要素１０９のカム溝に係合している。この揺動アーム１１０がカードプッシュ部材１０６を案内し、その挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替え、そしてカードプッシュ部材１０６の後述される錠止等を行う。
【００１１】
このカム要素１０９の構造とその動作について図１０を参照して説明する。カム要素１０９はハート形カム１１３の周りに掘られたカム溝１１４を有する。そして、揺動アーム１１０の自由端１１０ａがカム溝１１４と滑合している。カード２００のプッシュインでは、図１０（ａ）の矢印で示すように、上記自由端１１０ａが、直線状ガイド溝１１５から下ガイド溝１１６、一定の傾斜角度の第１の傾斜面１１７を通り溝凸所１１８に上る。そして、この自由端１１０ａは、その後に第１の段差Ａを垂直降下してカードロック作動開始用ガイド溝１１９に進む。この一連の動きに案内されて、カードプッシュ部材１０６がカード２００を挿入状態にする。
【００１２】
更に、自由端１１０ａは、第２の段差Ｂを垂直降下してハートカム係合用凹所１２０においてハートカム係止部１１３ａで係止されこの位置で安定して固持される。このようにして揺動アーム１１０が係止されカードプッシュ部材１０６が錠止される。この状態でカード２００がロック状態になり、下ハウジング部材１０１に取り付けられたコンタクト１０４にカード２００の電極パッドが安定的に接続し、カード２００がカードコネクタに装着される。
【００１３】
そして、カード２００のプッシュアウトでは、自由端１１０ａはハートカム係合用凹所１２０のハートカム係止部１１３ａから離脱し、第３の段差Ｃを垂直降下して、カム溝１１４における最深部のカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１に進む。そして、カードプッシュ部材１０６の錠止が解除される。以後は、自由端１１０ａはバネ部材１０８の弾発に従って第２の傾斜面１２２を通り上ガイド溝１２３に上り、更に第４の段差Ｄを垂直降下して下ガイド溝１１６から元の直線状ガイド溝１１５に戻る。この一連の動きによりカードプッシュ部材１０６がカード２００をイジェクトさせることになる。
【００１４】
上述したように、従来のカム要素１０９では、ハート形カム１１３の周囲に形成されるカム溝１１４の底面は、カードプッシュ部材１０６がカード挿抜方向に適正に直線往復動できるように、第１の段差Ａ〜第４の段差Ｄを備えている。この４個の段差により、カム溝１１４に滑合している自由端１１０ａは、カム溝１１４を逆行すること無くそれに沿って一定方向に摺動し、カードプッシュ部材１０６を上述したように適正に案内するようになっている。このため、従来のカム要素１０９では、図１０（ｂ）に示しているように、カム溝１１４における溝凸所１１８からその最深部であるカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１まで、少なくとも第１の段差Ａ〜第３の段差Ｃによって形成されるカム溝１１４底面の位置高低差が必須になっている。
【特許文献１】特開２０００−２５１０２５号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来のプッシュイン・プッシュアウト機構を有するカードコネクタにおいては、上述したように、プッシュイン・プッシュアウト機構を構成するカム要素のカム溝底面が少なくとも３段から成る位置高低差を必要とし、この位置高低差がカム要素の薄型化あるいは低背化を制約するようになる。そして、例えばminiＳＤカード、microＳＤカード（各商品名）といわれる微小化したＳＤカードやＳＩＭカード等のように、その肉厚が１ｍｍ以下になりその平面寸法が１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度以下に微小化してくると、上記カム要素の薄型化の制約からカードコネクタの低背化およびその小型化の限界が顕在化するという大きな問題があった。
【００１６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その低背化が容易になる新規なカム要素を実現させ、従来に増して低背化および小型化するカードコネクタ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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明にかかるカードコネクタは、下ハウジング部材と上ハウジング部材とによってハウジング形状のカード収容スペースが形成され、押圧によりカードを前記カード収容スペースに挿入してロックし、更にその再押圧により前記カードを前記カード収容スペースから排出してイジェクトするプッシュイン・プッシュアウト機構が設けられたカードコネクタにおいて、前記プッシュイン・プッシュアウト機構は、前記カードの挿入方向および排出方向に往復運動するカードプッシュ部材、該カードプッシュ部材を弾性付勢するバネ部材、前記カードプッシュ部材の往復運動を案内するカム要素を備え、前記カム要素は、ハート形カムおよび該ハートカムの周りにループ状に設けられたカム溝により形成され、該カム溝の底面は、深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部がこの順に繰り返して形成され、前記カードプッシュ部材の往復運動の案内は、前記カム溝底面の前記深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部をこれ等の順に一方向に摺動する揺動アームによって行われる、という構成になっている。
【００１８】
そして、上記発明の好適な態様では、前記カム要素は前記下ハウジング部材に設けられ、前記揺動アームはその一端が前記カードプッシュ部材に揺動可能に支承され、その他端が前記カム溝に沿って摺動する、という構成になっている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、その低背化を容易にする新規なカム要素が実現し、従来に増して低背化および小型化したカードコネクタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１ないし図４は、本実施形態のカードコネクタの一例を示す図であって、図１は、カードコネクタの全体を示した外観斜視図であり、図２は、図１に示すカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外して示した斜視図である。そして、図３は、図２に示したカードコネクタの平面図であり、図４は、図３に示した領域Ｐの拡大部分図である。これ等の図面において、その要部に符号が付され、また互いに同一または類似の部分は共通の符号になっている。
【００２１】
図１ないし図３に示されるように、本実施形態のカードコネクタ１０は、コネクタ本体としての下ハウジング部材１１と、この下ハウジング部材１１と組合されるカバー部材としての上ハウジング部材１２とにより中空で扁平なカード収容スペース１３を有するハウジング形状に構成されている。ここで、下ハウジング部材１１は加工性に優れた絶縁性の合成樹脂材料の成形により作られ、上ハウジング部材１２は例えばステンレス等の金属板材料または絶縁性の合成樹脂材料により作られる。上ハウジング部材１２は金属板材料で作る方が薄型化、強度、打ち抜き曲げ加工などの加工性において好適である。
【００２２】
そして、上記ハウジングの後端部にカード受口１４が上記カード収容スペース１３に対するカード挿抜口として作られている。更に、下ハウジング部材１１にはカードの電極パッドと加圧接触するための多数のコンタクト１５が植設されている。このコンタクト１５は、その複数の端子部１５ａがカード受口１４の領域に形成され、機器の回路基板の配線にハンダ接合されるようになっている。なお、複数の端子部１５ａは、カード受口１４の領域に形成されることとは限らず、ハウジングの前端部に形成されても良い。また、端子部１５ａからカード挿抜方向に伸びる弾性接片から成る複数の接点部１５ｂがカード収容スペース１３内に形成され、その弾性変位によりカードの電極パッドと加圧接触する。
【００２３】
また、図２，３に示すようなプッシュイン・プッシュアウト機構１６が下ハウジング部材１１の一側縁に設けられている。このプッシュイン・プッシュアウト機構１６は、下ハウジング部材１１の側縁辺に沿いカード挿抜方向に進退動可に配置されたスライダーとしてのカードプッシュ部材１７、該カードプッシュ部材１７を弾性付勢するバネ部材１８を備えている。ここで、カードプッシュ部材１７は、例えば加工性に優れた液晶ポリマーのような合成樹脂から成る。そして、その下部領域にカード挿抜方向に延在するスライドガイド（不図示）が設けられ、ガイドスロット１９と滑合してカードプッシュ部材１７がスライダーとして直線往復運動できるようになっている。また、その中央領域に、カード挿抜方向に対し例えば一定角度に傾斜した加圧斜面１７ａが形成されている。
【００２４】
更に、プッシュイン・プッシュアウト機構１６は、下ハウジング部材１１の側縁の下板部に形成したカム要素２０、該カム要素２０に係合する揺動アーム２１を有している。ここで、カム要素２０の形成される下板部は例えば加工性に優れる液晶ポリマーのような合成樹脂から成る。また、揺動アーム２１はステンレス等の金属製が強度的に好ましく、その基端がカードプッシュ部材１７の前端領域に形成された孔１７ｂに回動可に支承され、その自由端がカム要素２０のカム溝に滑合されている。そして、カードプッシュ部材１７は、バネ部材１８とカム要素２０により適正にカード挿抜方向に直線往復動できるようになっている。
【００２５】
カードのカードコネクタ１０への挿入すなわちプッシュインでは、例えばmicroＳＤカードは、その後端部の押圧により、コイルスプリングのような圧縮バネを有するバネ部材１８の弾発に抗してカード受口１４から挿入される。この挿入においては、カードの前端のコーナー部に設けられたカード挿入姿勢指示用斜面である受圧斜面がカードプッシュ部材１７の加圧斜面１７ａを押圧する。なお、カードが誤って後端から方向から挿入された場合、カードの後端部分が加圧斜面１７ａに当接することとなる。このためカードの後端がコンタクトに接触する位置まで挿入されることを防ぐことができる。そして、カードプッシュ部材１７は、その前端面１７ｃが下ハウジング部材１１の隔壁縁端２２に達するまでカードの挿入方向に移動する。上記バネ部材１８は、その一端がカードプッシュ部材１７の後端に取り付けられ、その他端が下ハウジング部材１１の側縁から突出したバネ受け突起２３に外挿されてその位置決めがなされている。
【００２６】
そして、カードのカードコネクタ１０からの排出すなわちプッシュアウトでは、カード後端の再押圧により、カードプッシュ部材１７がバネ部材１８にてカードの排出方向に弾発され移動する。そして、カードプッシュ部材１７の後端面がストッパー２４に達するまで排出方向に移動する。
【００２７】
ここで、カードプッシュ部材１７の挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替えは、本実施形態の特徴的技術事項であるカム要素２０案内によってなされる。このカム要素２０の構造をその基本動作と共に図４を参照して説明する。図４は、カードコネクタ１０のプッシュイン・プッシュアウト機構１６においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カム周りのカム溝の段差図である。
【００２８】
下ハウジング部材１１の下板部に設けられたカム要素２０はハート形カム２５が突出するようにその周りに掘られたカム溝２６を有し、上述したように揺動アーム２１の自由端２１ａがカム溝２６と滑合し、自由端２１ａがカム溝２６内を滑らかに摺動する。また、揺動アーム２１は、図１に示す上ハウジング部材１２の天板部の所定箇所に設けられたアーム押え１２ａにより押圧され、その自由端２１ａがカム溝２６内から離脱することはない。このアーム押え１２ａは弾力性を備えたステンレス等の金属条片になっている。
【００２９】
カードのプッシュインでは、揺動アーム２１の自由端２１ａは、カム溝２６底面の一部を構成し深い面に相当する待機状態になる直線状ガイド溝２７から、カム溝２６底面を構成している一定の傾斜角度の第１の傾斜面２８を通り、その浅い面となる第１の凸所２９に上る。その後、この自由端２１ａは、一段の垂直降下部２９ａを経て深い面となる第１の凹所３０に進む。この第１の凹所３０が従来の技術で説明したカードロック作動開始用ガイド溝１１９に相当している。この一連の動きが従来技術で説明したカードの挿入状態に対応する。
【００３０】
次に、自由端２１ａは、第２の傾斜面３１を通り浅い面となる第２の凸所３２に上る。そして、同じ一段の垂直降下部３２ａを経て深い面となる第２の凹所３３に進む。この第２の凹所３３が従来のハートカム係合用凹所１２０に相当する。揺動アーム２１はハート形カムの窪み部であるハートカム係止部２５ａで係止され、この第２の凹所３３における位置で安定して固持される。このようにして揺動アーム２１が係止されカードプッシュ部材１７が錠止される。この状態がカードのロック状態であり、下ハウジング部材１１に取り付けられたコンタクト１５にカードの電極パッドが安定的に接続し、カードがカードコネクタ１０に装着される。
【００３１】
そして、カードのプッシュアウトでは、自由端２１ａは第２の凹所３３のハートカム係止部２５ａによる係止から離脱し、第３の傾斜面３４を通り浅い面となる第３の凸所３５に上る。その後に、同じ一段の垂直降下部３５ａを経て深い面となる第３の凹所３６に進む。この第３の凹所３６が従来の技術のカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１に相当する。この第３の凹所３６においてカードプッシュ部材１７の錠止が完全に解除される。そして、以後は、自由端２１ａはバネ部材１８の弾発に従い、第４の傾斜面３７を通り浅い面となる第４の凸所３８に上り、その後に、同じ一段の垂直降下部３８ａを経て元の待機状態となる直線状ガイド溝２７に戻る。この一連の動きによりカードプッシュ部材１７がカードをイジェクト作動させる。
一連の傾斜面２８，３１，３４，３７は揺動アーム２１の自由端２１ａの進行方向に対して上り傾斜面を形成し、一連の垂直降下部２９ａ，３２ａ，３５ａ，３８ａは自由端２１ａの逆行を阻止するロック壁を形成する。垂直降下部の深い面に対する角度は自由端をロック可能であれば厳密に垂直でなくてもよい。
【００３２】
このようにして、カム要素２０において、そのカム溝２６に滑合している自由端２１ａは、カム溝２６を逆行すること無くそれに沿って一定方向に摺動し、カードプッシュ部材１７を上述したように適正に案内する。
【００３３】
上述したように、本実施形態のカム要素２０では、ハート形カム２５の周囲に形成されるカム溝２６の底面は、図４（ｂ）に明示したように、基本的には一段の位置高低差しかない。すなわち、直線状ガイド溝２７を含み、第１の凹所３０、第２の凹所３３および第３の凹所３６から成る深い面と、第１の凸所２９、第２の凸所３２、第３の凸所３５および第４の凸所３８から成る浅い面との間の一段差である。このために、本実施形態のカードコネクタ１０では、図１０で説明したような従来のカム要素を有するカードコネクタに較べて、カム要素に必要な厚さが低減でき、その薄型化あるいは低背化が極めて容易になる。
また、浅い面を設けることにより、傾斜面の頂点部にかかる揺動アーム２１の自由端２１ａの力を面で受けることができるため、繰り返しプッシュイン・プッシュアウト機構１６を動作させた場合、傾斜面の頂点部の磨耗を軽減できる。
【００３４】
例えば、カム溝における一段の段差が０．１ｍｍ程度とすると、従来の技術では上述したように、少なくとも第１の段差Ａ〜第３の段差Ｃにより形成されるカム溝１１４の位置高低差は０．３ｍｍになる。これに対して、本実施形態のカム溝の高低差は一段の段差０．１ｍｍとなり０．２ｍｍの低背化を可能とする。ここで、microＳＤカードのようにカードの肉厚が０．７ｍｍ程度になり、カードコネクタ１０の厚さが２．０ｍｍ程度に薄くなってくると、従来技術に較べた本実施形態における上記０．２ｍｍの低背化は、カードコレクタ厚さの１０％強の低減になり大きな効果を有するようになる。このような低減効果は、カードが更に微小化しそのカードコネクタが小型化すると更に顕著なものになる。このように、本実施形態のカードコネクタ１０は、その低背化および小型化において極めて有効になってくる。
【００３５】
上記実施形態では、カム溝２６底面を構成し深い面である直線状ガイド溝２７の一部、第１の凹所３０、第２の凹所３３および第３の凹所３６の高さ位置が同一となる場合について説明している。また、カム溝２６底面を構成する浅い面である、第１の凸所２９、第２の凸所３２、第３の凸所３５および第４の凸所３８の高さ位置が同一となる場合について説明している。本発明では、これ等の深い面の高さ位置はそれぞれに少し異なるようになっていてもよい。同様に、これ等の浅い面の高さ位置はそれぞれに少し異なるようになっていても構わない。
【００３６】
次に、本実施形態のカードコネクタ１０へのカードの押圧および再押圧によるカードのロック、イジェクトの動作機構について図５ないし図７を参照して説明する。ここで、図５（ａ）は、カードをロック可能な状態まで挿入した状態を示す平面図であり、図５（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。図６（ａ）は、カードをロック状態に挿入した状態を示す平面図であり、図６（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。そして、図７（ａ）は、カードをイジェクト可能な状態まで再挿入した状態を示す平面図であり、図７（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。
【００３７】
なお、上記カードのカードコネクタ１０内への挿入においては、図３に示すように、下ハウジング部材１１の他側縁に設けられているスイッチ３９が働き、カード挿入の信号がカードコネクタ１０を取り付けている機器に伝送されるようになっている。
【００３８】
図３に示したように、カード収容スペース１３内にmicroＳＤカード４０を収容していない時においては、カードプッシュ部材１７はバネ部材１８の弾発力により後退し、カード受口１４の一端に下ハウジング部材１１と一体に設けたストッパー２４に当接して待機状態となっている。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、microＳＤカード４０の前端面を下ハウジング部材１１の前壁４１に当接するまでmicroＳＤカード４０を挿入する時、この挿入に伴い受圧斜面４０ａがカードプッシュ部材１７の加圧斜面１７ａを押圧し、バネ部材１８を圧縮させながらカードプッシュ部材１７を前進させる。
【００４０】
この時、揺動アーム２１は、図５（ｂ）に示すようにカードプッシュ部材１７と一緒に前進し、同アーム２１の自由端２１ａをカム要素２０におけるカム溝の軌道に従い、カードロック作動可能な状態になる第１の凹所３０の位置まで進み、microＳＤカード４０はロック状態可能な状態になる。
【００４１】
次に、図６（ａ）に示すように、microＳＤカード４０に対する押圧力を解除すると、カードプッシュ部材１７および揺動アーム２１はバネ部材１８の弾発力により僅かに後退し、ハート形カム２５のハートカム係止部２５ａに係合して後退を停止する。そして、揺動アーム２１の自由端２１ａは第２の凹所３３で係止される。
【００４２】
この結果、microＳＤカード４０は所定の挿入位置に停止しロック状態になる。そして、その電極パッド（不図示）はコンタクト１５の接触部１５ｂに加圧接触した状態に保たれる。
【００４３】
次に、図７（ａ）に示すように、microＳＤカード４０を挿入方向へ再押圧して受圧斜面４０ａにより加圧斜面１７ａを押圧する。この押圧によりカードプッシュ部材１７はバネ部材１８を圧縮しつつ前壁４１に当接するまで僅かに前進する。この時、揺動アーム２１はカードプッシュ部材１７と一緒に前進し、第２の凹所３３から脱出し第３の凹所３６に進み、ロック解除可能な状態を形成する。
【００４４】
次に、上記microＳＤカード４０の挿入方向への押圧力を解除すると、カードプッシュ部材１７はバネ部材１８の弾発力により後退し、加圧斜面１７ａが受圧斜面４０ａを押圧し、microＳＤカード４０をカード受口１４より一定量突出させる。即ちカードイジェクトを行う。この時、上記揺動アーム２１の自由端２１ａはカム要素２０のカム溝２６に沿い直線状ガイド溝２７に戻り、この揺動アーム２１に案内されてカードプッシュ部材１７が一緒に後退する。このようにして、microＳＤカード４０はカード受口１４より突出される。
【００４５】
本実施形態では、上述したようにカム要素２０の薄型化あるいは低背化が容易になり、微小化するカードに対応したカードコネクタの低背化および小型化が可能になる。そして、このカム要素２０を備えたプッシュイン・プッシュアウト機構により、カードの押圧および再押圧によるカードのロック、イジェクトの動作が確実に行える。このようにして、電子機器あるいは携帯機器に使用される微小化したＩＣカードの利便性および安全性が向上する。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００４７】
例えば、カム要素２０は、上記実施形態では下ハウジング部材１１に設けられているが、逆にカードプッシュ部材１７の前端領域に設け、揺動アーム２１は、その基端が下ハウジング部材１１の前端領域に形成した孔に回動可に支承され、その自由端が上記カードプッシュ部材１７の前端領域のカム要素２０のカム溝に滑合されるように配置してもよい。
【００４８】
また、上記プッシュイン・プッシュアウト機構において、カードプッシュ部材１７を弾発させるバネ部材１８として、伸縮バネを有する構造にしてもよい。この場合、下ハウジング部材１１の側縁辺に取り付けられるカードプッシュ部材１７、バネ部材１８、カム要素２０等の配置は、実施形態で説明したものと異なってくる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態にかかるカードコネクタを示す全体の斜視図である。
【図２】図１のカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外して示した斜視図である。
【図３】図２に示したカードコネクタの平面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるプッシュイン・プッシュアウト機構のカム要素の一例を示し、（ａ）は図３に示した領域Ｐの拡大部分図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝底面の段差図である。
【図５】カードをロック可能な状態まで挿入した状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図６】カードをロック状態にした状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図７】カードをイジェクト可能な状態まで再挿入した状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図８】従来におけるカードコネクタの外観斜視図である。
【図９】図８のカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外し、その本体である下ハウジング部材とカードプッシュ部材を分解して示した斜視図である。
【図１０】従来のカードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝底面の段差図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…カードコネクタ，１１…下ハウジング部材，１２…上ハウジング部材，１２ａ…アーム押え，１３…カード収容スペース，１４…カード受口，１５…コンタクト，１５ａ…端子部，１５ｂ…接触部，１６…プッシュイン・プッシュアウト機構，１７…カードプッシュ部材，１７ａ…加圧斜面，１７ｂ…孔，１７ｃ…前端面，１８…バネ部材，１９…ガイドスロット，２０…カム要素，２１…揺動アーム，２１ａ…自由端，２２…隔壁縁端，２３…バネ受け突起，２４…ストッパー，２５…ハート形カム，２５ａ…ハートカム係止部，２６…カム溝，２７…直線状ガイド溝，２８…第１の傾斜面，２９…第１の凸所，３０…第１の凹所，３１…第２の傾斜面，３２…第２の凸所，３３…第２の凹所，３４…第３の傾斜面，３５…第３の凸所，３６…第３の凹所，３７…第４の傾斜面，３８…第４の凸所，３９…スイッチ，４０…microＳＤカード，４０ａ…受圧斜面，４１…前壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、情報端末機器等に取り付けられるカードコネクタに係り、特に携帯機器に使用され微小化するＳＤカード、ＳＩＭカード等のＩＣカードに対応した小型化が容易なカードコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、カメラ、録音機、携帯電話、携帯型オーディオ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）等の電子機器や情報端末機器等において、情報の記録、伝達あるいは処理に用いられるＩＣチップと呼ばれるＩＣ部品が組込まれたＰＣカード、ＳＤカード、ＳＩＭカード（各商品名）等のＩＣカードの利用が増大してきている。通常、これ等のＩＣカードは上記機器に取り付けられたカードコネクタに装着され使用される。そして、高機能化あるいは多機能化と共にその小型化が進む携帯機器にあって、特にＳＤカードやＳＩＭカード等の小型のメモリカードが装着されるカードコネクタの小型化が広く求められている。
【０００３】
このようなカードコネクタは、通常、カードの挿抜のためのカード受口、カードを収容しカードに内蔵された例えばＩＣと電気接続するコンタクトが設けられたコネクタハウジングを有する。ここで、ＩＣカードの装着における利便性および安全性から、カードのコネクタハウジング内への挿入／ロック、およびコネクタハウジングからの排出（イジェクト）をカードの後端部の押圧のみで行えるようにした、いわゆるプッシュイン・プッシュアウト機構を備えたカードコネクタが主流になってきている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
このプッシュイン・プッシュアウト機構を有する従来のカードコネクタの一例について図８ないし図１０を参照しその主要部を説明する。図８は従来におけるカードコネクタの外観斜視図であり、図９はカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外し、その本体である下ハウジング部材とカードプッシュ部材を分解して示した斜視図である。図１０は、カードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝の段差図である。
【０００５】
図８，９に示すように、従来におけるカードコネクタは、コネクタ本体である下ハウジング部材１０１、この下ハウジング部材１０１と組合されてコネクタハウジングを形成するカバー部材の上ハウジング部材１０２、カードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構１０３、カードの電極部と電気接続する複数個のコンタクト１０４を有している。ここで、下ハウジング部材１０１は、適宜な合成樹脂材料などの絶縁材料によって成形して作られ、金属板材料の上ハウジング部材１０２と組合され中空の偏平なカード収容スペースを形成する。そして、カード受口１０５が上記カード収容スペースに対するカード２００の挿抜口として作られている。
【０００６】
このようなカードコネクタにおいて、コンタクト１０４では、その複数の端子部１０４ａがカードコネクタの取り付けられた機器の回路基板の配線にハンダ接合される。そして、上記端子部１０４のカード挿入方向に延在した弾性接片から成る複数の接点部１０４ｂが、カード２００の裏面に配置した電極部である複数の電極パッド（不図示）に加圧接触するようになっている。
【０００７】
そして、図９に示すように、プッシュイン・プッシュアウト機構１０３は、下ハウジング部材１０１の一方の側の縁辺に沿って滑動可能に装着されたカードプッシュ部材１０６、その前端部に取り付けられたカード係合部１０７、カードプッシュ部材１０６を弾性付勢するバネ部材１０８を備えている。更に、プッシュイン・プッシュアウト機構１０３は、下ハウジング部材１０１の側縁の下板部に形成したカム要素１０９、カム要素１０９に滑合する揺動アーム１１０を有している。
ここで、カードプッシュ部材１０６は、バネ部材１０８、そしてカム要素１０９により適正に案内されカード挿抜方向に直線往復動できるようになっている。
【０００８】
カード２００のプッシュインでは、カード２００は、カード２００の後端部の押圧により、バネ部材１０８の弾発に抗してカード受口１０５から挿入される。この挿入では、カード２００の前端のコーナー部に設けられたカード挿入姿勢指示用斜面（受圧斜面）２００ａがカード係合部１０７の加圧斜面１０７ａを押圧する。そして、カードプッシュ部材１０６は、カード係合部１０７の前端面１０７ｂが下ハウジング部材１０１の前壁に達するまで、バネ部材１０８の弾発力に抗してカード２００の挿入方向に移動する。ここで、このバネ部材１０８は、その一端がカードプッシュ部材１０６の前端に取り付けられ、その他端が下ハウジング部材１０１の前壁から突出したバネ受け突起１１１に外挿されてその位置決めがなされている。
【０００９】
一方、カード２００のプッシュアウトでは、カード２００の後端部の再押圧により、今度はカードプッシュ部材１０６がバネ部材１０８にてカード２００の排出方向に弾発され移動する。そして、カードプッシュ部材１０６の後端面がストッパー１１２に達するまで排出方向に移動する。
【００１０】
上記カードプッシュ部材１０６の挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替えは、カム要素１０９の案内構造によりなされる。ここで、上記揺動アーム１１０は、カードプッシュ部材１０６の後端側にその基端が回動可に支承され、その自由端がカム要素１０９のカム溝に係合している。この揺動アーム１１０がカードプッシュ部材１０６を案内し、その挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替え、そしてカードプッシュ部材１０６の後述される錠止等を行う。
【００１１】
このカム要素１０９の構造とその動作について図１０を参照して説明する。カム要素１０９はハート形カム１１３の周りに掘られたカム溝１１４を有する。そして、揺動アーム１１０の自由端１１０ａがカム溝１１４と滑合している。カード２００のプッシュインでは、図１０（ａ）の矢印で示すように、上記自由端１１０ａが、直線状ガイド溝１１５から下ガイド溝１１６、一定の傾斜角度の第１の傾斜面１１７を通り溝凸所１１８に上る。そして、この自由端１１０ａは、その後に第１の段差Ａを垂直降下してカードロック作動開始用ガイド溝１１９に進む。この一連の動きに案内されて、カードプッシュ部材１０６がカード２００を挿入状態にする。
【００１２】
更に、自由端１１０ａは、第２の段差Ｂを垂直降下してハートカム係合用凹所１２０においてハートカム係止部１１３ａで係止されこの位置で安定して固持される。このようにして揺動アーム１１０が係止されカードプッシュ部材１０６が錠止される。この状態でカード２００がロック状態になり、下ハウジング部材１０１に取り付けられたコンタクト１０４にカード２００の電極パッドが安定的に接続し、カード２００がカードコネクタに装着される。
【００１３】
そして、カード２００のプッシュアウトでは、自由端１１０ａはハートカム係合用凹所１２０のハートカム係止部１１３ａから離脱し、第３の段差Ｃを垂直降下して、カム溝１１４における最深部のカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１に進む。そして、カードプッシュ部材１０６の錠止が解除される。以後は、自由端１１０ａはバネ部材１０８の弾発に従って第２の傾斜面１２２を通り上ガイド溝１２３に上り、更に第４の段差Ｄを垂直降下して下ガイド溝１１６から元の直線状ガイド溝１１５に戻る。この一連の動きによりカードプッシュ部材１０６がカード２００をイジェクトさせることになる。
【００１４】
上述したように、従来のカム要素１０９では、ハート形カム１１３の周囲に形成されるカム溝１１４の底面は、カードプッシュ部材１０６がカード挿抜方向に適正に直線往復動できるように、第１の段差Ａ〜第４の段差Ｄを備えている。この４個の段差により、カム溝１１４に滑合している自由端１１０ａは、カム溝１１４を逆行すること無くそれに沿って一定方向に摺動し、カードプッシュ部材１０６を上述したように適正に案内するようになっている。このため、従来のカム要素１０９では、図１０（ｂ）に示しているように、カム溝１１４における溝凸所１１８からその最深部であるカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１まで、少なくとも第１の段差Ａ〜第３の段差Ｃによって形成されるカム溝１１４底面の位置高低差が必須になっている。
【特許文献１】特開２０００−２５１０２５号公報
【特許文献２】特開２００４−９５４４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、このような従来のプッシュイン・プッシュアウト機構を有するカードコネクタにおいては、上述したように、プッシュイン・プッシュアウト機構を構成するカム要素のカム溝底面が少なくとも３段から成る位置高低差を必要とし、この位置高低差がカム要素の薄型化あるいは低背化を制約するようになる。そして、例えばminiＳＤカード、microＳＤカード（各商品名）といわれる微小化したＳＤカードやＳＩＭカード等のように、その肉厚が１ｍｍ以下になりその平面寸法が１０ｍｍ〜１５ｍｍ程度以下に微小化してくると、上記カム要素の薄型化の制約からカードコネクタの低背化およびその小型化の限界が顕在化するという大きな問題があった。
【００１６】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、その低背化が容易になる新規なカム要素を実現させ、従来に増して低背化および小型化するカードコネクタ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】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明にかかるカードコネクタは、下ハウジング部材と上ハウジング部材とによってハウジング形状のカード収容スペースが形成され、押圧によりカードを前記カード収容スペースに挿入してロックし、更にその再押圧により前記カードを前記カード収容スペースから排出してイジェクトするプッシュイン・プッシュアウト機構が設けられたカードコネクタにおいて、前記プッシュイン・プッシュアウト機構は、前記カードの挿入方向および排出方向に往復運動するカードプッシュ部材、該カードプッシュ部材を弾性付勢するバネ部材、前記カードプッシュ部材の往復運動を案内するカム要素を備え、前記カム要素は、ハート形カムおよび該ハートカムの周りにループ状に設けられたカム溝により形成され、該カム溝の底面は、深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部がこの順に繰り返して形成され、前記カードプッシュ部材の往復運動の案内は、前記カム溝底面の前記深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部をこれ等の順に一方向に摺動する揺動アームによって行われる、という構成になっている。
【００１８】
そして、上記発明の好適な態様では、前記カム要素は前記下ハウジング部材に設けられ、前記揺動アームはその一端が前記カードプッシュ部材に揺動可能に支承され、その他端が前記カム溝に沿って摺動する、という構成になっている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、その低背化を容易にする新規なカム要素が実現し、従来に増して低背化および小型化したカードコネクタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明する。図１ないし図４は、本実施形態のカードコネクタの一例を示す図であって、図１は、カードコネクタの全体を示した外観斜視図であり、図２は、図１に示すカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外して示した斜視図である。そして、図３は、図２に示したカードコネクタの平面図であり、図４は、図３に示した領域Ｐの拡大部分図である。これ等の図面において、その要部に符号が付され、また互いに同一または類似の部分は共通の符号になっている。
【００２１】
図１ないし図３に示されるように、本実施形態のカードコネクタ１０は、コネクタ本体としての下ハウジング部材１１と、この下ハウジング部材１１と組合されるカバー部材としての上ハウジング部材１２とにより中空で扁平なカード収容スペース１３を有するハウジング形状に構成されている。ここで、下ハウジング部材１１は加工性に優れた絶縁性の合成樹脂材料の成形により作られ、上ハウジング部材１２は例えばステンレス等の金属板材料または絶縁性の合成樹脂材料により作られる。上ハウジング部材１２は金属板材料で作る方が薄型化、強度、打ち抜き曲げ加工などの加工性において好適である。
【００２２】
そして、上記ハウジングの後端部にカード受口１４が上記カード収容スペース１３に対するカード挿抜口として作られている。更に、下ハウジング部材１１にはカードの電極パッドと加圧接触するための多数のコンタクト１５が植設されている。このコンタクト１５は、その複数の端子部１５ａがカード受口１４の領域に形成され、機器の回路基板の配線にハンダ接合されるようになっている。なお、複数の端子部１５ａは、カード受口１４の領域に形成されることとは限らず、ハウジングの前端部に形成されても良い。また、端子部１５ａからカード挿抜方向に伸びる弾性接片から成る複数の接点部１５ｂがカード収容スペース１３内に形成され、その弾性変位によりカードの電極パッドと加圧接触する。
【００２３】
また、図２，３に示すようなプッシュイン・プッシュアウト機構１６が下ハウジング部材１１の一側縁に設けられている。このプッシュイン・プッシュアウト機構１６は、下ハウジング部材１１の側縁辺に沿いカード挿抜方向に進退動可に配置されたスライダーとしてのカードプッシュ部材１７、該カードプッシュ部材１７を弾性付勢するバネ部材１８を備えている。ここで、カードプッシュ部材１７は、例えば加工性に優れた液晶ポリマーのような合成樹脂から成る。そして、その下部領域にカード挿抜方向に延在するスライドガイド（不図示）が設けられ、ガイドスロット１９と滑合してカードプッシュ部材１７がスライダーとして直線往復運動できるようになっている。また、その中央領域に、カード挿抜方向に対し例えば一定角度に傾斜した加圧斜面１７ａが形成されている。
【００２４】
更に、プッシュイン・プッシュアウト機構１６は、下ハウジング部材１１の側縁の下板部に形成したカム要素２０、該カム要素２０に係合する揺動アーム２１を有している。ここで、カム要素２０の形成される下板部は例えば加工性に優れる液晶ポリマーのような合成樹脂から成る。また、揺動アーム２１はステンレス等の金属製が強度的に好ましく、その基端がカードプッシュ部材１７の前端領域に形成された孔１７ｂに回動可に支承され、その自由端がカム要素２０のカム溝に滑合されている。そして、カードプッシュ部材１７は、バネ部材１８とカム要素２０により適正にカード挿抜方向に直線往復動できるようになっている。
【００２５】
カードのカードコネクタ１０への挿入すなわちプッシュインでは、例えばmicroＳＤカードは、その後端部の押圧により、コイルスプリングのような圧縮バネを有するバネ部材１８の弾発に抗してカード受口１４から挿入される。この挿入においては、カードの前端のコーナー部に設けられたカード挿入姿勢指示用斜面である受圧斜面がカードプッシュ部材１７の加圧斜面１７ａを押圧する。なお、カードが誤って後端から方向から挿入された場合、カードの後端部分が加圧斜面１７ａに当接することとなる。このためカードの後端がコンタクトに接触する位置まで挿入されることを防ぐことができる。そして、カードプッシュ部材１７は、その前端面１７ｃが下ハウジング部材１１の隔壁縁端２２に達するまでカードの挿入方向に移動する。上記バネ部材１８は、その一端がカードプッシュ部材１７の後端に取り付けられ、その他端が下ハウジング部材１１の側縁から突出したバネ受け突起２３に外挿されてその位置決めがなされている。
【００２６】
そして、カードのカードコネクタ１０からの排出すなわちプッシュアウトでは、カード後端の再押圧により、カードプッシュ部材１７がバネ部材１８にてカードの排出方向に弾発され移動する。そして、カードプッシュ部材１７の後端面がストッパー２４に達するまで排出方向に移動する。
【００２７】
ここで、カードプッシュ部材１７の挿入方向あるいは排出方向の移動の切り替えは、本実施形態の特徴的技術事項であるカム要素２０案内によってなされる。このカム要素２０の構造をその基本動作と共に図４を参照して説明する。図４は、カードコネクタ１０のプッシュイン・プッシュアウト機構１６においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カム周りのカム溝の段差図である。
【００２８】
下ハウジング部材１１の下板部に設けられたカム要素２０はハート形カム２５が突出するようにその周りに掘られたカム溝２６を有し、上述したように揺動アーム２１の自由端２１ａがカム溝２６と滑合し、自由端２１ａがカム溝２６内を滑らかに摺動する。また、揺動アーム２１は、図１に示す上ハウジング部材１２の天板部の所定箇所に設けられたアーム押え１２ａにより押圧され、その自由端２１ａがカム溝２６内から離脱することはない。このアーム押え１２ａは弾力性を備えたステンレス等の金属条片になっている。
【００２９】
カードのプッシュインでは、揺動アーム２１の自由端２１ａは、カム溝２６底面の一部を構成し深い面に相当する待機状態になる直線状ガイド溝２７から、カム溝２６底面を構成している一定の傾斜角度の第１の傾斜面２８を通り、その浅い面となる第１の凸所２９に上る。その後、この自由端２１ａは、一段の垂直降下部２９ａを経て深い面となる第１の凹所３０に進む。この第１の凹所３０が従来の技術で説明したカードロック作動開始用ガイド溝１１９に相当している。この一連の動きが従来技術で説明したカードの挿入状態に対応する。
【００３０】
次に、自由端２１ａは、第２の傾斜面３１を通り浅い面となる第２の凸所３２に上る。そして、同じ一段の垂直降下部３２ａを経て深い面となる第２の凹所３３に進む。この第２の凹所３３が従来のハートカム係合用凹所１２０に相当する。揺動アーム２１はハート形カムの窪み部であるハートカム係止部２５ａで係止され、この第２の凹所３３における位置で安定して固持される。このようにして揺動アーム２１が係止されカードプッシュ部材１７が錠止される。この状態がカードのロック状態であり、下ハウジング部材１１に取り付けられたコンタクト１５にカードの電極パッドが安定的に接続し、カードがカードコネクタ１０に装着される。
【００３１】
そして、カードのプッシュアウトでは、自由端２１ａは第２の凹所３３のハートカム係止部２５ａによる係止から離脱し、第３の傾斜面３４を通り浅い面となる第３の凸所３５に上る。その後に、同じ一段の垂直降下部３５ａを経て深い面となる第３の凹所３６に進む。この第３の凹所３６が従来の技術のカードイジェクト作動開始用ガイド溝１２１に相当する。この第３の凹所３６においてカードプッシュ部材１７の錠止が完全に解除される。そして、以後は、自由端２１ａはバネ部材１８の弾発に従い、第４の傾斜面３７を通り浅い面となる第４の凸所３８に上り、その後に、同じ一段の垂直降下部３８ａを経て元の待機状態となる直線状ガイド溝２７に戻る。この一連の動きによりカードプッシュ部材１７がカードをイジェクト作動させる。
一連の傾斜面２８，３１，３４，３７は揺動アーム２１の自由端２１ａの進行方向に対して上り傾斜面を形成し、一連の垂直降下部２９ａ，３２ａ，３５ａ，３８ａは自由端２１ａの逆行を阻止するロック壁を形成する。垂直降下部の深い面に対する角度は自由端をロック可能であれば厳密に垂直でなくてもよい。
【００３２】
このようにして、カム要素２０において、そのカム溝２６に滑合している自由端２１ａは、カム溝２６を逆行すること無くそれに沿って一定方向に摺動し、カードプッシュ部材１７を上述したように適正に案内する。
【００３３】
上述したように、本実施形態のカム要素２０では、ハート形カム２５の周囲に形成されるカム溝２６の底面は、図４（ｂ）に明示したように、基本的には一段の位置高低差しかない。すなわち、直線状ガイド溝２７を含み、第１の凹所３０、第２の凹所３３および第３の凹所３６から成る深い面と、第１の凸所２９、第２の凸所３２、第３の凸所３５および第４の凸所３８から成る浅い面との間の一段差である。このために、本実施形態のカードコネクタ１０では、図１０で説明したような従来のカム要素を有するカードコネクタに較べて、カム要素に必要な厚さが低減でき、その薄型化あるいは低背化が極めて容易になる。
また、浅い面を設けることにより、傾斜面の頂点部にかかる揺動アーム２１の自由端２１ａの力を面で受けることができるため、繰り返しプッシュイン・プッシュアウト機構１６を動作させた場合、傾斜面の頂点部の磨耗を軽減できる。
【００３４】
例えば、カム溝における一段の段差が０．１ｍｍ程度とすると、従来の技術では上述したように、少なくとも第１の段差Ａ〜第３の段差Ｃにより形成されるカム溝１１４の位置高低差は０．３ｍｍになる。これに対して、本実施形態のカム溝の高低差は一段の段差０．１ｍｍとなり０．２ｍｍの低背化を可能とする。ここで、microＳＤカードのようにカードの肉厚が０．７ｍｍ程度になり、カードコネクタ１０の厚さが２．０ｍｍ程度に薄くなってくると、従来技術に較べた本実施形態における上記０．２ｍｍの低背化は、カードコレクタ厚さの１０％強の低減になり大きな効果を有するようになる。このような低減効果は、カードが更に微小化しそのカードコネクタが小型化すると更に顕著なものになる。このように、本実施形態のカードコネクタ１０は、その低背化および小型化において極めて有効になってくる。
【００３５】
上記実施形態では、カム溝２６底面を構成し深い面である直線状ガイド溝２７の一部、第１の凹所３０、第２の凹所３３および第３の凹所３６の高さ位置が同一となる場合について説明している。また、カム溝２６底面を構成する浅い面である、第１の凸所２９、第２の凸所３２、第３の凸所３５および第４の凸所３８の高さ位置が同一となる場合について説明している。本発明では、これ等の深い面の高さ位置はそれぞれに少し異なるようになっていてもよい。同様に、これ等の浅い面の高さ位置はそれぞれに少し異なるようになっていても構わない。
【００３６】
次に、本実施形態のカードコネクタ１０へのカードの押圧および再押圧によるカードのロック、イジェクトの動作機構について図５ないし図７を参照して説明する。ここで、図５（ａ）は、カードをロック可能な状態まで挿入した状態を示す平面図であり、図５（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。図６（ａ）は、カードをロック状態に挿入した状態を示す平面図であり、図６（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。そして、図７（ａ）は、カードをイジェクト可能な状態まで再挿入した状態を示す平面図であり、図７（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構１６の拡大図である。
【００３７】
なお、上記カードのカードコネクタ１０内への挿入においては、図３に示すように、下ハウジング部材１１の他側縁に設けられているスイッチ３９が働き、カード挿入の信号がカードコネクタ１０を取り付けている機器に伝送されるようになっている。
【００３８】
図３に示したように、カード収容スペース１３内にmicroＳＤカード４０を収容していない時においては、カードプッシュ部材１７はバネ部材１８の弾発力により後退し、カード受口１４の一端に下ハウジング部材１１と一体に設けたストッパー２４に当接して待機状態となっている。
【００３９】
図５（ａ）に示すように、microＳＤカード４０の前端面を下ハウジング部材１１の前壁４１に当接するまでmicroＳＤカード４０を挿入する時、この挿入に伴い受圧斜面４０ａがカードプッシュ部材１７の加圧斜面１７ａを押圧し、バネ部材１８を圧縮させながらカードプッシュ部材１７を前進させる。
【００４０】
この時、揺動アーム２１は、図５（ｂ）に示すようにカードプッシュ部材１７と一緒に前進し、同アーム２１の自由端２１ａをカム要素２０におけるカム溝の軌道に従い、カードロック作動可能な状態になる第１の凹所３０の位置まで進み、microＳＤカード４０はロック状態可能な状態になる。
【００４１】
次に、図６（ａ）に示すように、microＳＤカード４０に対する押圧力を解除すると、カードプッシュ部材１７および揺動アーム２１はバネ部材１８の弾発力により僅かに後退し、ハート形カム２５のハートカム係止部２５ａに係合して後退を停止する。そして、揺動アーム２１の自由端２１ａは第２の凹所３３で係止される。
【００４２】
この結果、microＳＤカード４０は所定の挿入位置に停止しロック状態になる。そして、その電極パッド（不図示）はコンタクト１５の接触部１５ｂに加圧接触した状態に保たれる。
【００４３】
次に、図７（ａ）に示すように、microＳＤカード４０を挿入方向へ再押圧して受圧斜面４０ａにより加圧斜面１７ａを押圧する。この押圧によりカードプッシュ部材１７はバネ部材１８を圧縮しつつ前壁４１に当接するまで僅かに前進する。この時、揺動アーム２１はカードプッシュ部材１７と一緒に前進し、第２の凹所３３から脱出し第３の凹所３６に進み、ロック解除可能な状態を形成する。
【００４４】
次に、上記microＳＤカード４０の挿入方向への押圧力を解除すると、カードプッシュ部材１７はバネ部材１８の弾発力により後退し、加圧斜面１７ａが受圧斜面４０ａを押圧し、microＳＤカード４０をカード受口１４より一定量突出させる。即ちカードイジェクトを行う。この時、上記揺動アーム２１の自由端２１ａはカム要素２０のカム溝２６に沿い直線状ガイド溝２７に戻り、この揺動アーム２１に案内されてカードプッシュ部材１７が一緒に後退する。このようにして、microＳＤカード４０はカード受口１４より突出される。
【００４５】
本実施形態では、上述したようにカム要素２０の薄型化あるいは低背化が容易になり、微小化するカードに対応したカードコネクタの低背化および小型化が可能になる。そして、このカム要素２０を備えたプッシュイン・プッシュアウト機構により、カードの押圧および再押圧によるカードのロック、イジェクトの動作が確実に行える。このようにして、電子機器あるいは携帯機器に使用される微小化したＩＣカードの利便性および安全性が向上する。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００４７】
例えば、カム要素２０は、上記実施形態では下ハウジング部材１１に設けられているが、逆にカードプッシュ部材１７の前端領域に設け、揺動アーム２１は、その基端が下ハウジング部材１１の前端領域に形成した孔に回動可に支承され、その自由端が上記カードプッシュ部材１７の前端領域のカム要素２０のカム溝に滑合されるように配置してもよい。
【００４８】
また、上記プッシュイン・プッシュアウト機構において、カードプッシュ部材１７を弾発させるバネ部材１８として、伸縮バネを有する構造にしてもよい。この場合、下ハウジング部材１１の側縁辺に取り付けられるカードプッシュ部材１７、バネ部材１８、カム要素２０等の配置は、実施形態で説明したものと異なってくる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施形態にかかるカードコネクタを示す全体の斜視図である。
【図２】図１のカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外して示した斜視図である。
【図３】図２に示したカードコネクタの平面図である。
【図４】本発明の実施形態にかかるプッシュイン・プッシュアウト機構のカム要素の一例を示し、（ａ）は図３に示した領域Ｐの拡大部分図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝底面の段差図である。
【図５】カードをロック可能な状態まで挿入した状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図６】カードをロック状態にした状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図７】カードをイジェクト可能な状態まで再挿入した状態を示す平面図であり、（ａ）はその全体図、（ｂ）はそのときのプッシュイン・プッシュアウト機構の拡大図である。
【図８】従来におけるカードコネクタの外観斜視図である。
【図９】図８のカードコネクタのカバー部材である上ハウジング部材を取り外し、その本体である下ハウジング部材とカードプッシュ部材を分解して示した斜視図である。
【図１０】従来のカードコネクタのプッシュイン・プッシュアウト機構においてカードのロック、イジェクトに用いられるカム要素の一例を示し、（ａ）はカム要素の概略平面図、（ｂ）はハート形カムの周りのカム溝底面の段差図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…カードコネクタ，１１…下ハウジング部材，１２…上ハウジング部材，１２ａ…アーム押え，１３…カード収容スペース，１４…カード受口，１５…コンタクト，１５ａ…端子部，１５ｂ…接触部，１６…プッシュイン・プッシュアウト機構，１７…カードプッシュ部材，１７ａ…加圧斜面，１７ｂ…孔，１７ｃ…前端面，１８…バネ部材，１９…ガイドスロット，２０…カム要素，２１…揺動アーム，２１ａ…自由端，２２…隔壁縁端，２３…バネ受け突起，２４…ストッパー，２５…ハート形カム，２５ａ…ハートカム係止部，２６…カム溝，２７…直線状ガイド溝，２８…第１の傾斜面，２９…第１の凸所，３０…第１の凹所，３１…第２の傾斜面，３２…第２の凸所，３３…第２の凹所，３４…第３の傾斜面，３５…第３の凸所，３６…第３の凹所，３７…第４の傾斜面，３８…第４の凸所，３９…スイッチ，４０…microＳＤカード，４０ａ…受圧斜面，４１…前壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下ハウジング部材と上ハウジング部材とによってハウジング形状のカード収容スペースが形成され、押圧によりカードを前記カード収容スペースに挿入してロックし、更にその再押圧により前記カードを前記カード収容スペースから排出してイジェクトするプッシュイン・プッシュアウト機構が設けられたカードコネクタにおいて、
前記プッシュイン・プッシュアウト機構は、前記カードの挿入方向および排出方向に往復運動するカードプッシュ部材、該カードプッシュ部材を弾性付勢するバネ部材、前記カードプッシュ部材の往復運動を案内するカム要素を備え、
前記カム要素は、ハート形カムおよび該ハートカムの周りにループ状に設けられたカム溝により形成され、該カム溝の底面は、深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部がこの順に繰り返して形成され、
前記カードプッシュ部材の往復運動の案内は、前記カム溝底面の前記深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部をこれ等の順に一方向に摺動する揺動アームによって行われることを特徴とするカードコネクタ。
【請求項２】
前記カム溝の前記深い面は第１の凹所、第２の凹所、第３の凹所から成り、前記カードの押圧により、前記揺動アームの前記他端がその待機状態から前記第１の凹所に係合し、続いて前記ハート形カムの窪み部に設けられた前記第２の凹所において係止され、前記カードの再押圧により、前記揺動アームの前記他端は前記第３の凹所に係合してその待機状態に戻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】
前記カム溝の前記深い面の高さ位置は略同一になっていることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか一項に記載のカードコネクタ。
【請求項４】
前記カム溝の前記浅い面の高さ位置は略同一になっていることを特徴とする請求項３に記載のカードコネクタ。
【請求項５】
前記カム要素は前記下ハウジング部材に設けられ、前記揺動アームはその一端が前記カードプッシュ部材に揺動可能に支承され、その他端が前記カム溝に沿って摺動す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６】
前記バネ部材は圧縮ばねであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のカードコネクタ。
【請求項１】
下ハウジング部材と上ハウジング部材とによってハウジング形状のカード収容スペースが形成され、押圧によりカードを前記カード収容スペースに挿入してロックし、更にその再押圧により前記カードを前記カード収容スペースから排出してイジェクトするプッシュイン・プッシュアウト機構が設けられたカードコネクタにおいて、
前記プッシュイン・プッシュアウト機構は、前記カードの挿入方向および排出方向に往復運動するカードプッシュ部材、該カードプッシュ部材を弾性付勢するバネ部材、前記カードプッシュ部材の往復運動を案内するカム要素を備え、
前記カム要素は、ハート形カムおよび該ハートカムの周りにループ状に設けられたカム溝により形成され、該カム溝の底面は、深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部がこの順に繰り返して形成され、
前記カードプッシュ部材の往復運動の案内は、前記カム溝底面の前記深い面、傾斜面、浅い面およびステップ状の段部をこれ等の順に一方向に摺動する揺動アームによって行われることを特徴とするカードコネクタ。
【請求項２】
前記カム溝の前記深い面は第１の凹所、第２の凹所、第３の凹所から成り、前記カードの押圧により、前記揺動アームの前記他端がその待機状態から前記第１の凹所に係合し、続いて前記ハート形カムの窪み部に設けられた前記第２の凹所において係止され、前記カードの再押圧により、前記揺動アームの前記他端は前記第３の凹所に係合してその待機状態に戻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】
前記カム溝の前記深い面の高さ位置は略同一になっていることを特徴とする請求項１ないし２のいずれか一項に記載のカードコネクタ。
【請求項４】
前記カム溝の前記浅い面の高さ位置は略同一になっていることを特徴とする請求項３に記載のカードコネクタ。
【請求項５】
前記カム要素は前記下ハウジング部材に設けられ、前記揺動アームはその一端が前記カードプッシュ部材に揺動可能に支承され、その他端が前記カム溝に沿って摺動す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６】
前記バネ部材は圧縮ばねであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のカードコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−９１２９８（Ｐ２００８−９１２９８Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７３９４４（Ｐ２００６−２７３９４４）
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００１７７６９０）山一電機株式会社 (233)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月５日（２００６．１０．５）
【出願人】（０００１７７６９０）山一電機株式会社 (233)
【Ｆターム（参考）】
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