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PCカード用コネクタ - アルプス電気株式会社
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発明の名称 PCカード用コネクタ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−250209
公開日 平成8年(1996)9月27日
出願番号 特願平7−48814
出願日 平成7年(1995)3月8日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎 (外2名)
発明者 中村 英弘 / 高野 恭成 / 吉田 信
要約 目的
ヘッダ部のピンハウジングをフレームとは別部品にして該ヘッダ部の自動実装が行え、且つ後付けするフレームの下方に他部品が実装されていてもこれを破損する心配がなく、それゆえ高密度実装に支障をきたさない、PCカード用コネクタを提供する。

構成
多数本のピンコンタクトを所定の配列でピンハウジング2に固定してなるヘッダ部3と、挿抜時のPCカードを幅方向両側からガイドする一対の凹溝形成部20を後端部の橋絡部21が連結した形状で前記ピンハウジング2に取着されるフレーム4と、このフレーム4に付設されたイジェクト機構部とを備え、フレーム4の前記橋絡部21に、前記一対の凹溝形成部20に対して反る向きの可撓性を付与した。
特許請求の範囲
【請求項1】 多数本のピンコンタクトを所定の配列でピンハウジングに固定してなるヘッダ部と、前記ピンハウジングに取着されて前端部のカード挿入口を前記ピンコンタクトの前方に配置し、且つ後端部の橋絡部に連結されて前後方向に延びる一対の凹溝形成部にて挿抜時のPCカードを幅方向両側からガイドするフレームと、このフレームの前記橋絡部に回動自在に支持されたイジェクトレバーと、前記フレームの前記凹溝形成部の外側に支持されて後端部を前記イジェクトレバーに係合させ前後方向に進出後退可能なプッシュロッドとを備え、且つ前記フレームの前記橋絡部に、前記一対の凹溝形成部に対して反る向きの可撓性を付与したことを特徴とするPCカード用コネクタ。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、PCカードを挿着して使用される機器に装備されるPCカード用コネクタに関する。
【0002】
【従来の技術】ノート型パソコンなどに使用されるPCカード(メモリカード)は、専用のPCカード用コネクタに挿抜されるカードであるが、最近、このPCカードの形状や、PCカード用コネクタのピンコンタクトの寸法、配列等の共通化(規格化)が進んできたため、同一製品の汎用性が飛躍的に高まって需要の急増が見込まれている。
【0003】ところで、PCカード用コネクタは通常、多数本のピンコンタクトを所定の配列でピンハウジングに圧入固定してなるヘッダ部や、挿抜時のPCカードをガイドするフレームや、このフレームに付設されてPCカードをイジェクトするイジェクト機構部(イジェクトレバーやプッシュロッドなど)を備えて概略構成されており、従来は、前記ピンハウジングと前記フレームを成形段階で一体化した部材が広く用いられていた。しかしその場合、比較的大形な重量物でマウンタによる吸着(自動実装)が困難なPCカード用コネクタの完成品を、煩雑な手作業によってプリント基板に実装しなければならないという不具合があった。
【0004】これに対し、例えば特開平6−318481号公報に記載されているように、ピンハウジングとフレームを別体の成形品としたPCカード用コネクタも提案されている。このような構成にすると、ヘッダ部のみをマウンタにより自動実装した後、そのピンハウジングにフレームを取着することが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピンハウジングとフレームを別部品とした従来のPCカード用コネクタは、ヘッダ部の真正面からフレームを押し込んで両者を一体化する構成になっているので、プリント基板上に実装後のヘッダ部にフレームを取着しようとすると、このフレームを該プリント基板の実装面に近接させたまま平行に移動させなければならない。そのため、仮にフレームの移動範囲の下方に他部品が実装されていると該部品を破損する危険性があり、また、このような危険を回避しようとすると高密度実装が行えなくなるという不具合があった。
【0006】本発明は上述した技術的背景に鑑みてなされたもので、その目的は、既設部品の破損や実装密度の低下を伴うことなく自動実装が行えるPCカード用コネクタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の上述した目的は、多数本のピンコンタクトを所定の配列でピンハウジングに固定してなるヘッダ部と、前記ピンハウジングに取着されて前端部のカード挿入口を前記ピンコンタクトの前方に配置し、且つ後端部の橋絡部に連結されて前後方向に延びる一対の凹溝形成部にて挿抜時のPCカードを幅方向両側からガイドするフレームと、このフレームの前記橋絡部に回動自在に支持されたイジェクトレバーと、前記フレームの前記凹溝形成部の外側に支持されて後端部を前記イジェクトレバーに係合させ前後方向に進出後退可能なプッシュロッドとを備え、且つ前記フレームの前記橋絡部に、前記一対の凹溝形成部に対して反る向きの可撓性を付与することによって達成される。
【0008】
【作用】上述した構成のPCカード用コネクタは、ヘッダ部のピンハウジングとは別部品のフレームの後端側(ヘッダ部側)の橋絡部を、PCカードを幅方向両側からガイドする該フレームの一対の凹溝形成部に対して弾性的に反らせることができるので、プリント基板上に自動実装したヘッダ部にフレームを取り付ける際に、該プリント基板の実装面に対し斜め上方からフレームを押し込んで取付作業を完了させることができ、そのためフレームの下方に他部品が実装されていてもこれを破損する心配がなくなって、高密度実装に支障をきたさなくなる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の一実施例に係る面実装タイプのPCカード用コネクタの全体平面図、図2は該コネクタの全体側面図、図3は該コネクタの全体正面図、図4は該コネクタのヘッダ部の断面図であり、これらの図に示すコネクタは、多数本のピンコンタクト1を所定の配列でピンハウジング2に圧入固定してなるヘッダ部3と、挿抜時のPCカード(図示せず)をガイドする略コ字形の二つのフレーム4と、各フレーム4に付設されたイジェクト機構部としてのイジェクトレバー5およびプッシュロッド6とによって主に構成されている。
【0010】ここで、ピンコンタクト1の形状は、図5に示すように、一端部に略円柱形のコンタクト部11を有して他端部に帯状の端子部12を有し、コンタクト部11の後方の板状部分を、端子部12の基部に対し直角に起立して該端子部12と同厚な起立片13となすとともに、この起立片13の表面で起立方向と略直角な面に、ピンハウジング2のピン挿通孔2aの内壁面に係止させるための係止部13aを設け、且つ起立片13の後端面に、ピンハウジング2への圧入時に治具(図示せず)を衝合させるための治具受け部13bを設けたものとなっている。具体的には、コンタクト部11は、先端部分が先細りのテーパ形状で他部分は直径が0.44ミリメートルの円柱形にプレス加工してある。また、端子部12および起立片13の板厚は0.3ミリメートルであり、この端子部12は所定形状にフォーミングされている。
【0011】このようなピンコンタクト1は、図6の製造工程図に示すように、以下の手順で製造したものである。なお、図6は、製造時の平面形状の変化と、そのA−A線に沿う断面形状の変化を、下と上に並べて図示したもので、工程は図面の左から右へ進行していく。
【0012】ピンコンタクト1を製造するにあたって、まず、図示せぬキャリアテープに保持された板厚0.3ミリメートルのフープ状の金属平板材14を用意し、この金属平板材14に対して、最初に、後刻コンタクト部11となる短冊状個所15の打ち抜き加工とプレス加工を行う。なお、このプレス加工は、短冊状個所15の先端部分および破断面を傾斜面となすためのものである。次いで、さらに打ち抜き加工を行って、略L字形の連結部位16から直線状に延びる幅狭片17(短冊状個所15を含む)を形成した後、この連結部位16を直角に折り曲げて幅狭片17を横向きに起立させる。ただし、この幅狭片17のうち短冊状個所15よりも後方の部分の破断面には、起立前に係止部13aを形成しておく。しかる後、起立させた幅狭片17の先端を母材から切り離し、短冊状個所15を起立方向に沿う上下からプレス加工することにより、先端部分がテーパ形状で他部分を直径0.44ミリメートルに設定した略円柱形のコンタクト部11を形成する。そして、連結部位16を支持している図示下方の母材に対しプレス加工を行うことにより、後刻端子部12となる長い帯状部分18を形成した後、所定本数分をフープ状の金属平板材14から切り離し、次いで帯状部分18をフォーミングして端子部12となす。なお、隣接する端子部12間のピッチは1.27ミリメートルに設定しておく。
【0013】こうしてキャリアテープに保持された所定本数分のピンコンタクト1を得たなら、各ピンコンタクト1をコンタクト部11側からピンハウジング2のピン挿通孔2a内へ挿入してキャリアテープを切り離し、このピン挿通孔2aの内壁面に前記係止部13aを係合させながら端子部12の突出量を調整し、最後に各端子部12の先端が揃うようにカッティングを行って、ピンハウジング2への各ピンコンタクト1の取付作業が完了する。
【0014】このように本実施例では、横向きに起立させた幅狭片17の短冊状個所15を起立方向に沿ってプレス加工することにより、板厚0.3ミリメートルの薄い板材から直径0.44ミリメートルの略円柱形のコンタクト部11を形成することができるので、場所により板厚が異なる高価な異形材の代わりに比較的安価な金属平板材14を用いてピンコンタクト1が製造できる。しかも、この幅狭片17を横向きに起立させる前に予め、打ち抜き加工時に形成される該幅狭片17の破断面のうち後刻コンタクト部11となる個所(短冊状個所15)をプレス加工して面積を減じているので、起立後のプレス加工によって、コンタクト部11の表面を破断面の粗さにほとんど影響されない滑らかな湾曲面に仕上げることが容易であり、高信頼性のピンコンタクト1の製造に適している。
【0015】また、こうして製造されたピンコンタクト1は、起立後の幅狭片17のうちコンタクト部11よりも後方の板状部分が起立片13となるが、この起立片13の表面で起立方向と直角な面に、ピンハウジング2のピン挿通孔2aの内壁面に係止させるための係止部13aが形成されているので、この係止部13aがピンコンタクト1の配列方向に対し略直角方向を向くことになって、各ピンコンタクト1の圧入によりピンハウジング2に生じる変形が累積されず、よって固定されたピンコンタクト1の配列ピッチに狂いが生じにくくなっている。しかも、このピンコンタクト1は、起立片13の後端面が、ピンハウジング2への圧入時に治具を衝合させるための治具受け部13bとなっているが、この治具受け部13bはピンコンタクト1の配列方向に対して直角な向き、つまり寸法上の制約が少ない向きに広げることができるので、1.27ミリメートルという狭ピッチに配列されるピンコンタクト1であっても治具受け部13bに十分な面積を確保することができ、圧入作業が容易に行えるという利点がある。
【0016】次に、ヘッダ部3の構成要素のうち、ピンコンタクト1以外の部分について詳しく説明する。
【0017】すなわち、ヘッダ部3は、所定本数のピンコンタクト1を圧入固定したピンハウジング2と、このピンハウジング2の前後に付設した二つのピンホルダ7,8とによって概略構成されており、ピンハウジング2はさらに、ピンコンタクト1を圧入固定して上下2段に積層固定された同形状の二つの本体部9と、これら本体部9の下方に固定されてプリント基板の実装面上に直接搭載される基台部10とに区別される。そして、ピンハウジング2の後方に配置される一方のピンホルダ7は、上段の本体部9の後方から下方へと突出するピンコンタクト1の端子部12を位置決めしており、また、ピンハウジング2の前方に配置される他方のピンホルダ8は、下段の本体部9の後方から前方へ送られて下方へと突出するピンコンタクト1の端子部12を位置決めしている。
【0018】ここで、これら各部材の形状を具体的に示すと、ピンハウジング2の一つの本体部9は図7の平面図と図8の正面図に示す如き成形品であり、その基台部10は図9の平面図と図10の一部断面側面図に示す如き成形品であり、一方のピンホルダ7は図11の平面図と図12の正面図に示す如き成形品であり、他方のピンホルダ8は図13の平面図と図14の背面図に示す如き成形品である。これらの図に示すように、ピンホルダ7には、上段の本体部9から突出する多数本のピンコンタクト1の端子部12を挿入して位置決め可能な互いに平行な多数のガイド溝7aが前面と底面に形成されていて、またピンホルダ8には、下段の本体部9から突出する多数本のピンコンタクト1の端子部12を挿入して位置決め可能な互いに平行な多数のガイド溝8aが背面と底面に形成されており、両ピンホルダ7,8はそれぞれ嵌入孔7a,8aに基台部10の突起10a,10bを嵌入させることによって該基台部10に取着されている。そして、これらのピンホルダ7,8を基台部10に取着する前に予め、図15に示すように、ピンコンタクト1の端子部12の先端部分12a(はんだ付け部)を予めプリント基板19に対して上向きに傾けてフォーミングしておけば、ガイド溝7a,8aにて各端子部12の位置決めを行うピンホルダ7,8を基台部10に取着することにより、各端子部12の先端部分12aはピンホルダ7またはピンホルダ8の底面に弾接して平坦度が保たれた状態になる。そのため、ピンハウジング2をプリント基板19上に搭載し、その実装面にピンホルダ7,8の底面が至近距離で対向するようにしてやれば、各端子部12の先端部分12aをプリント基板19上の所定位置に傾くことなく配置させることができる。
【0019】このように本実施例では、多数本のピンコンタクト1の端子部12をガイド溝7a,8aにて位置決めし、且つ各端子部12の先端部分12aを底面に弾接させるピンホルダ7,8が、ピンハウジング2に取着してあるので、各端子部12の平行度が保てるのみならず、プリント基板19上ではんだ付けされる該先端部分12aの平坦度が保て、そのためピンハウジング2をプリント基板19上に搭載してピンホルダ7,8の底面を実装面と至近距離で対向させてやることより、各端子部12の先端部分12aの位置ずれや傾きが確実に回避でき、よってプリント基板19上の所定位置に各端子部12を簡単且つ確実にはんだ付けすることができる。
【0020】引き続き、本実施例に係る面実装タイプのPCカード用コネクタのフレーム4と、このフレーム4に付設されたイジェクト機構部(イジェクトレバー5およびプッシュロッド6)とについて、詳しく説明する。
【0021】このコネクタは略コ字形のフレーム4(図16参照)を上下に二つ積層固定したものを用いており、上側のフレーム4は、その後端部の左右両側に突設した略T字形の係止片4aをピンハウジング2の上段の本体部9の側壁に嵌合させていて、下側のフレーム4は、同様の係止片4aをピンハウジング2の下段の本体部9の側壁に嵌合させている。そして、各フレーム4には、前後方向に延びて挿抜時のPCカードを幅方向両側からガイドするとともに前端部がカード挿入口4bを規定する一対の凹溝形成部20と、これら両凹溝形成部20の後端部を連結する橋絡部21とが設けられており、前記係止片4aを本体部9の側壁に嵌合させると、この本体部9に圧入固定されている前記ピンコンタクト1がカード挿入口4b内を臨むようになっている。ただし、各フレーム4は、橋絡部21と凹溝形成部20とが連続する個所をやや幅狭に形成することにより、この橋絡部21に一対の凹溝形成部20に対して反る向き(図16の矢印B方向)の可撓性が付与されている。また、各フレーム4の橋絡部21の中間部には、イジェクトレバー5の中間部に穿設されている二つの軸孔5a,5b内に挿通される二つの円形ボス21a,21bが突設されており、このうち円形ボス21aを回動軸としてイジェクトレバー5はフレーム4に回動自在に支持される。さらに、各フレーム4の片方の凹溝形成部20の外側にはロッド支持枠4cが突設されており、このロッド支持枠4cによってプッシュロッド6は前後方向に進出後退自在に支持される。そして、イジェクトレバー5の一端部が、プッシュロッド6の後端部の二股部6aと係合し、イジェクトレバー5の他端部のカード当接片5cが、該レバー5の回動に伴ってヘッダ部3内の隅で前後方向に若干量進出後退するようになっている。なお、イジェクトレバー5は金属板製で、プッシュロッド6は成形品である。
【0022】すなわち、このコネクタは、PCカードが上下いずれかのカード挿入口4bからフレーム4内へ挿入されて後方のヘッダ部3内へ進出すると、イジェクトレバー5のカード当接片5cがPCカードに押し込まれて後退し、それに伴いプッシュロッド6が手前へ移動した直後に、PCカード内のソケットコンタクトがピンコンタクト1に接続されて挿着が完了するようになっており、また、挿着状態のPCカードを抜き取る際には、対応するプッシュロッド6を押し込めば、イジェクトレバー5が図1の反時計回りの向きに回転してカード当接片5cが前方に進出しようとするので、PCカードは該当接片5cに押し込まれてピンコンタクト1から離脱し、簡単に手指でカード挿入口4bから抜き取ることができるようになっている。
【0023】このように本実施例は、上下の各段にそれぞれ、所定配列のピンコンタクト1を固定した本体部9と、前端部にカード挿入口4bを有して後端部を本体部9に取り付けたフレーム4と、このフレーム4に支持されるイジェクトレバー5およびプッシュロッド6とが具備されており、上段と下段のいずれにもPCカードが挿着できる2枚対応のコネクタとなっている。ここで、上下のフレーム4どうしは、前後2個所ずつ計4個所で連結されているが、このうち前寄りの左右の連結個所にはそれぞれ、アース端子を兼ねた連結金具であるアース金具22が使用されている。このアース金具22は、フレーム4に取着される前は、図17の側面図および図18の平面図に示すような形状をしているが、図19に示すように、フレーム4の凹溝形成部20に突設されている角形ボス4dを舌部22aを撓ませながら圧入させるとともに、前記プリント基板19に対する位置決めを行うためにフレーム4の底部に突設されている位置決めボス4eに底板部22bを係合させることにより、このアース金具22は外側から簡単に上下のフレーム4にスナップ止めすることができる。そして、こうして取り付けたアース金具22は、その先端側に延びる一対の湾曲弾性片22cが、上下の各フレーム4内で挿入時のPCカードの表面と弾接する位置にそれぞれ配置されるとともに、底板部22bが、実装段階でプリント基板19のアース回路(図示せず)と圧接する位置に配置されることになる。
【0024】このように1枚対応のフレーム4を上下2段積層することで2枚のPCカードに対応できるコネクタを構成し、これら二つのフレーム4を複数個所で連結する金具の一部をアース端子を兼ねたアース金具22となせば、2枚対応の専用フレームを新たに成形する必要がなく、各フレーム4ごとに個別にアース端子を組み込む必要もないので、製作費が大幅に低減できる。また、アース金具22の使用により連結専用部材が減らせるので、部品点数や組立工数の増加が抑えられるとともに、このアース金具22が外側から簡単に各フレーム4にスナップ止めできるので、組立性も良好である。
【0025】また、このコネクタはピンハウジング2とフレーム4が別部品なので、プリント基板19上にヘッダ部3を自動実装した後、そのピンハウジング2にフレーム4を取着することができるが、先述したように本実施例では、各フレーム4の橋絡部21に一対の凹溝形成部20に対して反る向きの可撓性が付与されているので、実装後のヘッダ部3にフレーム4を取り付ける際には図20に示すように、プリント基板19の実装面に対し斜め上方から、橋絡部21を撓ませながらフレーム4をヘッダ部3に向けて押し込んでいっても、このフレーム4の後端部の係止片4aをピンハウジング2の側壁に簡単に嵌合させることができる。したがって、フレーム4の下方に予め他部品が実装されていても、これを破損する心配なくフレーム4と既設ヘッダ部3との一体化が行え、高密度実装に支障をきたさないという利点がある。さらに、こうしてフレーム4を実装後のヘッダ部3に後付けする構成にしてあることから、フレーム4の材料として、高耐熱性が要求されず比較的安価なPBT等の樹脂が使用できるという利点がある。
【0026】なお、上記実施例では上下2段構造で2枚対応のPCカード用コネクタについて説明しているが、1枚対応のPCカード用コネクタの場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるPCカード用コネクタは、ヘッダ部のピンハウジングとは別部品のフレームの後端側(ヘッダ部側)の橋絡部を、PCカードを幅方向両側からガイドする該フレームの一対の凹溝形成部に対して弾性的に反らせることができるので、ヘッダ部の自動実装が行えるとともに、プリント基板の実装面に対し斜め上方から押し込んだフレームを実装後のヘッダ部に一体化することができるので、フレームの下方の既設部品を破損する心配がなくなって高密度実装に支障をきたさなくなるという優れた効果を奏する。




 

 


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