JP2008311228A - ユニバーサルシリアルバス規格インターフェース接続 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のＵＳＢ雌シュラウドと係合するように動作可能な雄オーバーモールド・アダプタを使用する消費者デバイス・インターフェース・アセンブリを提供すること。
【解決手段】固定クリップを雄オーバーモールドと関連付けて、そのオーバーモールドと雌アダプタとの固定係合を行う。このオーバーモールドは汎用であり、したがって消費者デバイスインターフェースのホストをアセンブリと共に使用できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アセンブリ適合デバイスを対象とし、より具体的には、消費者のデバイスと機械または他のシステムの電気的インターフェースとの間の接続の助けをするＵＳＢインターフェースコネクタに関する。

最近、市場では、ほとんどの消費者アプリケーションにとってめったに見られなかったインターフェース接続を使用する消費者デバイスが開発されている。たとえばｉＰｏｄ（登録商標）などの出現により、デジタル媒体を放送用としてシステムにアップロードできるように、伝達手段など、システムへの接続性を提供する必要が生じている。これらの多様な消費者デバイスは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＲＣＡ入力部、およびジャックなど、コンピュータとインターフェースをとるための各種アダプタを有する。ＵＳＢ Ｓｔａｎｄａｒｄのインターフェース接続およびＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂアダプタは、消費者産業では一般的なインターフェースのタイプであるが、他の産業用途では一般的ではない。

今日では、多様な媒体デバイスが、産業用デバイス、機械、飛行機、列車、および他の輸送媒体とインターフェースをとることができるようにする必要性が高まっている。ＵＳＢの公開規格のもとで規定され使用されているような伝統的なＵＳＢ規格のインターフェース接続は、一般大衆によって伝統的な消費者用電子機器において使用されるように適合された許容可能な機能を提供する。インターフェースの詳細な規格をとり上げて、工業用組立て工場（ＩＡＰ）の組み立てて使用するという公知の環境と互換性のある接続パッケージを作成する目的でそれらの規格をパッケージ化するには、物理的頑強性をかなり向上させ、現在の許容されているＵＳＢ構成が提供できるものに加えて、さらなる係合位置合わせ制御を行わなければならない。さらに、ＩＡＰでの組立ての互換性には、ＵＳＢ固有のＳＡＥ／ＵＳＣＡＲ−３０で規定されているような係合保持力およびミスプラグへの抵抗力の増加を満たすさらなる追加の機能が必要とされる。これらの追加の機能は、当然、ＳＡＥ／ＵＳＣＡＲ−３０による係合の規格として組み込まれたデバイスの細部と相互作用することになる。

伝統的なＵＳＢインターフェースコネクタは、産業環境で使用するための適切な最低限の係合の解除を満たしていない。ＵＳＢアダプタ自体は、アダプタの雌の片われから係合を解除することができるが、それは望ましくない。

本発明を適用できるさらなる領域は、本明細書で提供される詳細な説明から明らかになるであろう。この詳細な説明および具体例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、単に例示を目的としたものであるということを理解されたい。というのは、本発明の趣旨および範囲内に含まれるさまざまな変更および修正が、この詳細な説明から当業者にとって明らかになるためである。

本発明の目的は、ハウジングと、ＰＣボードに取り付けるためのフランジとを備える雌シュラウドを有する消費者デバイス・インターフェース・アセンブリを開示することである。

ハウジングは、位置合わせ機構、ハウジングと一体型のランプ、および１対のスロットを有する。アセンブリは、雌シュラウド内に受けられるように構成されたオーバーモールドを含み、オーバーモールドは、雌シュラウドの１対のスロット内にはまる１対のアームを有する本体を有し、本体はタブをさらに有する。オーバーモールド内に配置されたコネクタは、ケーブルおよび本体を含む。アセンブリは、オーバーモールドを受けるように構成された金属固定シェルをさらに含み、シェルは、オーバーモールドのアームを受ける突起を有し、インターロックタブ部分は、雌シュラウドのランプと係合してアセンブリを共に固定する。

消費者デバイスの別の実施形態は、本体と、本体に固定されたケーブルと、本体から延びる消費者インターフェースとを有するコネクタを含む。デバイスは、コネクタ部分と固定部材とを有する固定クリップをさらに含み、コネクタ部分は、コネクタの本体と係合する。デバイスは、プラスチックからなるオーバーモールドをさらに含み、オーバーモールドは、前記コネクタの本体を取り囲み、固定クリップとコネクタとを共に固定する。

さらに別の実施形態では、消費者デバイス・インターフェース・アセンブリは、本体と、本体から延びる消費者インターフェースとを有するコネクタと、コネクタに固定された金属固定クリップと、金属固定クリップと一体型のオーバーモールドとを含み、オーバーモールドはコネクタの本体を取り囲み、コネクタおよびクリップは導電路を形成する。

コネクタと、固定クリップと、オーバーモールドとを有する消費者デバイス・インターフェース・アセンブリを提供する。コネクタは、本体と、本体から延びる消費者インターフェースとを有する。固定クリップはコネクタに固定され、コネクタと係合される対応する構成要素からコネクタの係合が解除されるのを防止する。オーバーモールドはコネクタの本体を取り囲み、対応するインターフェース構成要素に受けられる物理的に頑強な構成要素を提供する。

図１を参照すると、ＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂレセプタクルコネクタ１２と、オーバーモールド１４と、固定シェル１６とを有する消費者デバイス・インターフェース・アセンブリ１０が示されている。オーバーモールド１４は、互いに一体化したケーブルアセンブリ１８および本体２０を含む。レセプタクル１２は、図で示したＵＳＢタイプである必要はなく、ＰＣボードへの接続性を提供するための任意の多様な雌コネクタシステムでもよいということが理解できるであろう。

ケーブルアセンブリ１８は、ケーブル２２と、ワイヤのひずみ軽減部２４と、プラスチックからなるシェル２６を有するコネクタ２５と、消費者デバイスインターフェース２８（図５を参照）とを有する。図で示した消費者デバイスインターフェース２８は、ＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂレセプタクル１２内に収容される対応する雌コネクタ３０と係合するＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂ雄コネクタである。消費者デバイスインターフェース２８は、ＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂ、ＵＳＢスタンダード、および３．５ミリメートル・オーディオ／ビジュアル・プラグを含む任意の消費者インターフェースデバイス構成を伴うことができるが、それらには限定されないということが理解できるであろう。したがって、オーバーモールド１４は、多様なタイプのケーブルまたはコネクタアセンブリ１８を受けることができ、なお規格レセプタクル１２と係合することができる点で汎用である。同様に、レセプタクル１２は、図で示したＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂレセプタクル以外の構成とすることもできる。たとえば、雌コネクタ３０は、対応する雄インターフェース構成要素２８と係合することができるＵＳＢ Ｓｔａｎｄａｒｄ、またはＡ／Ｖジャック、あるいは任意の他の雌コネクタ構成などの任意の構成とすることができる。

汎用雄オーバーモールドコネクタ１４は、軸方向に互いから間隔をおいて延びる１対の上方に延びるアーム３２を備える本体２０を有する。平坦な部分３４はアーム３２の上部の下に凹み、固定シェル１６の一部を受けるための空洞を提供する。タブ３６が一部に形成され、一実施形態では、本体２０の後方の角の周囲に配置され、固定シェル１６の開口３８と係合するように動作可能である。それによって、オーバーモールド１４と固定シェル１６を互いにしっかり係合することができるようになる。図４を参照すると、汎用オーバーモールド１４は、本体２０の１つの角に、面取り部４２と、軸方向に延びる逃げ面または角４４とを含む自己位置合わせ機構４０を有する。この自己位置合わせ機構４０は、図１で示したレセプタクル１２の対応する構成に対応する。具体的には、レセプタクル１２は、雄オーバーモールド１４内に成形された対応する構成と係合した面取り部４６およびリップ４８を有する。オーバーモールドはプラスチックからなることが好ましい。この構成によって、迅速かつ正確な部品の組立てが強化される。

続いて図１で示したレセプタクル１２を参照すると、ハウジング５０にフランジ５２用の対応するＰＣボード取付け部材が設けられる。レセプタクル１２はプラスチックからなり、ＰＣボード５４（図２を参照）に従来の手段で固定されることが好ましい。ハウジング５０は、垂直の側壁５６、ベース５８、位置合わせ機構６０、および上方部分６２を有する。雌コネクタ３０はレセプタクル１２内に配置され、ＰＣボード５４に従来の方法で固定される。上方部分６２は、１対のスロット６４を有し、このスロット６４は、軸方向に延び、オーバーモールドの雄の片われ１４からアーム３２を受けるように動作可能である。雄オーバーモールド１４は、上述のハウジング構成要素５０によって画定される空洞６６内に摺動可能に受けられるように構成される。ランプ６８が、凹んだ領域７０内の上方部分６２上に設けられる。ランプ６８は、固定シェル１６の一部であるインターロックタブ７２と係合するためのものである。インターロックタブ７２は、開口７４を有する。開口７４は、ランプ６８全体を受けるように十分大きく、係合した場合に固定シェル１６とレセプタクル１２が一時的に互いに強固に固定されるようにする。インターロックタブ７２は、隆起部分７６をさらに含み、隆起部分７６は、ランプ６８と１対の上方に延びるフランジ７８とを係合させ、フランジ７８は、凹んだ領域７０内に受けられ、上方に延びる壁８０に沿って滑る。この構成により、レセプタクル１２と固定シェル１６とのさらなる位置合わせ制御、ならびに完全な係合が提供される。

固定シェル１６はさらに、オーバーモールド本体２０のランプ部分８４上に受けられるように構成された上方に延びるアーム８２を含む。シュラウド８６はワイヤのひずみ軽減部２４の周囲に延びる。ランプ８８は固定シェル１６の片側または両側に配置され、オーバーモールド１４のタブ３６を受けるように動作可能である。開口３８は、タブ３６を受けるだけの十分な大きさにされて、タブ３６の前縁がランプ８８の後壁と係合できるようにする。

図２を参照すると、レセプタクル１２と、固定シェル１６を備えた雄オーバーモールド１４とが係止構成に係合された状態のインターフェースアセンブリ１０が示されている。インターロックタブ７２がランプ６８と係合されることによって、構成要素が互いにしっかり係合されたところが示されている。この構成により、構成部分の強固な連結が行われる。

図３を参照すると、この側断面図は、レセプタクル１２内に係合された雄オーバーモールドコネクタ１４を示している。図にはＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂレセプタクル構成が示されているが、本発明では他のインターフェースアダプタ構成も考えられるということが理解できるであろう。インターロックタブ７２がランプ６８と係合することによって、構成要素が互いにしっかり係合されたところが示されている。消費者が雄オーバーモールドコネクタ部分１４をレセプタクル１２から係合解除して解放することを望む場合、隆起部分７６を持ち上げることによって、開口７４を上方部分６２から係合解除することができる。すると、これらの構成要素は解放され、次いで分解することができる。

図４を参照すると、図１で示したのと同じ構成要素のうちの多くを有する代替実施形態のアセンブリ９０が示されている。しかし、代替アセンブリ９０は、オーバーモールド１４と一体型に成形された一体型固定クリップ９２を有する。したがって、この代替実施形態のデバイスでは、図１で示した別個の固定シェル１６は使用されない。その代わりに固定クリップ９２が使用される。固定クリップ９２はコネクタ部分９４を有し、コネクタ部分９４は、シェル２６の対応する円錐形に形付けられた部分９８と係合する１対の下方に延びるアームを有する。固定クリップ９２はさらにインターロックタブ部分１００を有し、インターロックタブ部分１００は、それ自体のランプ１０２および開口１０４を備える。固定クリップ９２は、金属およびプラスチックを含む多様な材料で作成することができる。組立ての補助および接地のためには、固定クリップを金属で作成できることが好ましく、接地およびフィルタリング効果を高めるために、シェル２６の周囲に配置された金属シュラウド１０６と係合させる。金属シュラウド１０６はフィルタとして機能し、シェル２６を外部騒音から保護して、レセプタクル１２への正常な信号入力を向上させる。

コネクタ２５のシェル２６はプラスチックからなり、Ｍｉｎｉ−Ｂデバイスインターフェース２８が設けられ、固定クリップ９２が下方に位置付けられ、アーム９６が形状９８に係合された場合にシェル２６に固定される。その結果、その部分は、本体２０用のオーバーモールドの材料を他の何らかの手段によって注入し、または加え、シェル２６および固定クリップ９２の周囲に導入する準備ができた状態になる。その結果、図４で示した汎用オーバーモールドアセンブリ９０が得られる。それによって、固定クリップ部分１０８がオーバーモールドの本体２０の外に延びて、頑強な単体構成要素が得られる。固定クリップ９２は剛体的に固定され、関連する消費者インターフェース２８および本体２０から延びるケーブル２２を有するオーバーモールド本体２０の一部となる。アセンブリは、レセプタクル１２内に挿入される準備ができた状態となる。

図６は、図４の代替実施形態の線６−６に沿って切り取られた側断面図である。この図では、固定クリップ９２が一体型に成形され、または他の方法でオーバーモールドの本体２０内に配置されたところが示されている。ここでは、固定クリップ部分１０８は単体であり、したがって、ＶＡＰで使用されるための強固で頑強なアセンブリが形成される。ワイヤ１１０がシェル２６を通って延び、インターフェース２８をケーブル２２に接続しているところが示されている。

上記の説明は、例示を意図するものであり、限定的なものではないということを理解されたい。提供した例以外の多くの代替手法や適用例は、上記の説明を読めば当業者には明らかであろう。本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、むしろ添付の特許請求の範囲、ならびにそのような特許請求の範囲に与えられる均等物の全範囲を参照して決定されるべきである。本明細書で論じた技術分野に将来の発展がもたらされ、開示したシステムおよび方法がこうした将来の実施例に組み込まれることが予想され、意図されている。つまり、本発明には修正および変更を加えることができ、本発明は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるものであるということを理解されたい。

本発明の実施形態を詳細に示し、説明したが、それは最良の形態の単なる例示である。添付の特許請求の範囲を実施する際には、その特許請求の範囲に記載された趣旨および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載された実施形態に対する多様な代替形態を使用することができるということを当業者なら理解するはずである。添付の特許請求の範囲は、本発明の範囲を画定するものであり、この特許請求の範囲内の方法および装置、ならびにそれらの均等物は、この特許請求の範囲に包含されるものとする。この記載は、本明細書に記載された要素の新規な自明でないすべての組合せを含むものと理解されたい。そして特許請求の範囲は、これらの要素の新規な自明でないいかなる組合せに対する上記やその後の応用例においても示すことができる。さらに、前述の実施形態は例示であり、上記やその後の応用例において特許請求できるすべての可能な組合せにとって不可欠な特徴や要素は１つもない。

特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、広義の正当な解釈、および本明細書に反対の明確な指示がない場合は当業者に理解される通常の意味が与えられるものとする。具体的には、「１つの」、「その」、「前記」など単数項目は、特許請求の範囲に反対の明確な限定が記載されていない場合は、１つまたは複数の示された要素を記載したものと理解されたい。

一実施形態による、雄インターフェースおよびそれに関連する雌レセプタクルシュラウドを示す分解組立図である。 一実施形態による、連結された位置にあり、シュラウドアセンブリがＰＣボードに固定された状態が示されている図１の組立図である。 一実施形態による、雌ＵＳＢシュラウド内に配置されたＵＳＢ雄アダプタを示す、図２の線３−３に沿って切り取られた側断面図である。 一実施形態による、オーバーモールドを備える一体型固定クリップを有する代替実施形態のＵＳＢミニ・レセプタクル・アセンブリを示す斜視図である。 一実施形態による、固定クリップが本体からオフセットされ、オーバーモールドがこの概略図に示されていない、本体を有するＵＳＢケーブルを示す図４の実施形態の斜視図である。 一実施形態による、オーバーモールドに対する一体型固定クリップおよびコネクタを示す図４の線６−６に沿って切り取られた断面図である。

符号の説明

１０ 消費者デバイス・インターフェース・アセンブリ
１２ ＵＳＢ Ｍｉｎｉ−Ｂレセプタクルコネクタ
１４ オーバーモールド
１６ 固定シェル
１８ ケーブルアセンブリ
２０ 本体
２２ ケーブル
２４ ワイヤのひずみ軽減部
２５ コネクタ
２６ シェル
２８ 消費者デバイスインターフェース
３０ 雌コネクタ
３２、８２、９６ アーム
３４ 平坦な部分
３６ タブ
３８、７４ 開口
４０、６０ 位置合わせ機構
４２、４６ 面取り部
４４ 逃げ面
４８ リップ
５０ ハウジング
５２、７８ フランジ
５４ ＰＣボード
５６、８０ 壁
５８ ベース
６２ 上方部分
６４ スロット
６６ 空洞
６８、８８、１０２ ランプ
７０ 凹んだ領域
７２ インターロックタブ
７６ 隆起部分
８４ ランプ部分
８６ シュラウド
９０ 代替アセンブリ
９２ 固定クリップ
９４ コネクタ部分
９８ 円錐形に形付けられた部分
１００ インターロックタブ部分
１０４ 開口
１０６ 金属シュラウド
１０８ 固定クリップ部分
１１０ ワイヤ

Claims (25)

1. ハウジングと、ＰＣボードに取り付けるためのフランジとを有する雌シュラウドであって、前記ハウジングが、位置合わせ機構と、前記ハウジングと一体型のランプとを有し、前記ハウジングが１対のスロットをさらに有する雌シュラウドと、
   前記雌シュラウド内に受けられるように構成されたオーバーモールドであって、前記雌シュラウドの前記１対のスロット内にはまる１対のアームを備える本体を有し、前記本体がタブをさらに有するオーバーモールドと、
   前記オーバーモールド内に配置されたコネクタであって、ケーブルおよび本体を有するコネクタと、
   前記オーバーモールドを受けるように構成された金属固定シェルであって、前記オーバーモールドの前記アームを受ける突起を有し、インターロックタブ部分が前記雌シュラウドの前記ランプと係合してアセンブリを共に固定する金属固定シェルとを備える消費者デバイス・インターフェース・アセンブリ。
2. 前記金属固定シェルと前記オーバーモールドとが一体型である、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記金属固定シェルが導電性材料からなる、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記コネクタの前記本体が、導電性材料からなる薄い金属エンケーシングを有する、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 前記金属固定シェルが、前記オーバーモールドの前記本体上の前記タブを受けて前記オーバーモールドとシェルを共に固定するように動作可能な開口をさらに有する、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 前記金属固定シェルが、前記ケーブルを取り囲むシュラウドをさらに有する、請求項１に記載のアセンブリ。
7. 前記コネクタが、
   ａ）ＵＳＢインターフェース、
   ｂ）ＲＣＡ入力部、
   ｃ）補助入力部、
   ｄ）ジャックまたはポート
   のタイプのうちの少なくとも１つである、請求項１に記載のアセンブリ。
8. 前記雌シュラウドの前記位置合わせ機構が、前記シュラウドの前記ハウジングの角にある面取り部を含み、前記面取り部が、前記オーバーモールドの前記本体の対応する面取り部と係合する、請求項１に記載のアセンブリ。
9. 前記雌シュラウドの前記位置合わせ機構が前記ハウジングの内面上のリップを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
10. 前記オーバーモールドの前記本体が、前記リップと係合して前記シュラウドと前記オーバーモールドとを位置合わせする正方形に形付けられた角を含む、請求項９に記載のアセンブリ。
11. 前記金属固定シェルが、断面から見て薄い形状を有する、請求項１に記載のアセンブリ。
12. 前記コネクタの前記本体が前記オーバーモールド内に成形される、請求項１に記載のアセンブリ。
13. 前記金属固定シェルおよび雌シュラウドがＰＣボードへの導電路を形成する、請求項１に記載のアセンブリ。
14. 前記コネクタがＵＳＢミニ構成である、請求項１に記載のアセンブリ。
15. 前記オーバーモールドが汎用であり、前記オーバーモールドの前記本体が、さまざまなタイプのコネクタを収容するように動作可能である、請求項１に記載のアセンブリ。
16. 本体と、前記本体に固定されたケーブルと、前記本体から延びる消費者インターフェースとを有するコネクタと、
    コネクタ部分と固定部材とを有する固定クリップであって、前記コネクタ部分が前記コネクタの前記本体と係合する固定クリップと、
    プラスチックからなるオーバーモールドであって、前記コネクタの前記本体を取り囲み、前記固定クリップとコネクタとを共に固定するオーバーモールドとを備える消費者デバイスインターフェース。
17. 前記オーバーモールドの一部を形成する位置合わせ機構をさらに備える、請求項１６に記載のデバイス。
18. 前記固定クリップと前記オーバーモールドとが一体型である、請求項１６に記載のデバイス。
19. 前記オーバーモールドが、互いから間隔をおいて配置された１対の上方に延びる壁を備える本体を有し、前記固定クリップの前記固定部材が前記壁どうしの間に位置する、請求項１６に記載のデバイス。
20. 前記コネクタの前記本体の一部の周囲に配置された金属層をさらに備える、請求項１６に記載のデバイス。
21. 前記固定クリップおよびコネクタがフィルタとして機能する、請求項１６に記載のデバイス。
22. 前記固定クリップおよびコネクタが導電路を形成する、請求項１６に記載のデバイス。
23. 前記消費者インターフェースがＵＳＢ Ｍｉｎｉタイプである、請求項１６に記載のデバイス。
24. 前記コネクタが、ＵＳＢ Ｍｉｎｉ、ＵＳＢ Ｓｔａｎｄａｒｄ、Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａ、ＲＣＡ入力部、補助入力部、ジャックまたは出力部というクラスのうちの少なくとも１つからのものである、請求項１６に記載のデバイス。
25. 本体と、前記本体から延びる消費者インターフェースとを有するコネクタと、
    前記コネクタに固定された金属固定クリップと、
    前記金属固定クリップと一体型のオーバーモールドであって、前記コネクタの前記本体を取り囲み、前記コネクタおよびクリップが導電路を形成するオーバーモールドとを備える消費者デバイス・インターフェース・アセンブリ。

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