JP2011228297A - Ｕｓｂプラグソケット - Google Patents

Abstract

【課題】 電子機器自体の構造および開発における費用を増加させることなく、外部から来るかまたは装置から外部に達するノイズに対する電子装置の保護を改善する。
【解決手段】 電子機器のプリント基板に接続するためのプラグソケットは、プラグの挿入部用の少なくとも１つの収容部を含む。この収容部には、プラグの接触要素を接触させるための接触要素が配置されている。この接触要素は、プラグソケットに配置されているプリント基板要素に終端する。次に、このプリント基板要素から接触要素が出て、これらの接触要素が、プラグソケットから突出し、電子機器のプリント基板に接続するように規定されて形成されている。プラグに属するソケット接触要素と、機器に属する機器接触要素との間の電気接続部は、プリント基板要素の導線を介して得られる。このプリント基板要素は少なくとも１つの電子部材を含み、この少なくとも１つの電子部材を介して、ソケット接触要素と機器接触要素との間の接続部が得られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器用のプラグソケット、特にＵＳＢプラグソケットに関する。

電子機器、例えばコンピュータはライン用のプラグソケットを有し、これらのプラグソケットを介して、データ信号が交換され、外部機器には電圧が供給される。さらに、プラグソケットは、直接接続して、例えば記憶を行うために使用することができる。しかし、ラインを介して、ノイズが装置に達するかまたは装置から外部に達することがある。したがって、このノイズをさらにフィルタリングする構成要素および部品を機器に取り付けることが必要であり、さらにそのことが知られている。通常、このような構成要素または部品は電子機器のプリント基板に配置されているが、その理由は、このような構成要素または部品が機器の一部であるからである。

プラグソケットは、分離して形成されかつプリント基板に接続される特有の部材である。通常、プラグソケットは金属ハウジングの形態のシールドを有する。そのシールドの主な課題は、標準化されたプラグを収容すること、および機械的接続部と電気接続部の両方を形成することである。

ＵＳＢプラグには、少なくとも４つのライン、すなわち、アース、電源および２つのデータラインがある。それに応じて、公知のＵＳＢプラグソケットは、それ自体がそれぞれ連続して形成されている少なくとも４つの接触要素を有する。

既に、２つの貫通接触要素を備えるプリント基板用のケーブルプラグコネクタが知られている（特許文献１）。ケーブルプラグコネクタ内には、分離要素として形成されており、かつ小さなプリント基板に固定されている過電圧保護導体用の空間が存在している。このプリント基板がプラグコネクタに挿入され、過電圧保護装置と両方の貫通接触要素との間の電気接続部が、接触要素によって形成される。

独国特許出願公開第１０２００４０６１６８１Ａ１号明細書

本発明の課題は、電子機器自体の構造および開発における費用を増加させることなく、外部から来るかまたは装置から外部に達するノイズに対する電子装置の保護を改善することである。

この課題を解決するために、本発明は、請求項１に記載の特徴を有するプラグソケットを提供する。本発明の発展形態は従属請求項の対象である。

すなわち、本発明によって提供されたプラグソケットは、その機械的性能に関して、従来のプラグソケットと全く同様に形成されているので、従来のプラグソケットと同じ方法で使用することができる。しかし、本発明のプラグソケットは、より多くの貫通接触要素を有しない。代わりに、プラグを接触させるように規定された接触要素は、プラグソケットの内部のプリント基板要素に終端し、次に、プラグソケットの内部のこのプリント基板要素から、電子機器のプリント基板を接触させるように規定された接触要素が出る。その次に、プラグソケットのプリント基板要素は、それに属する接触要素の間に電気接続部を形成する。

このようなプラグソケットが電子機器のプリント基板に接続されるような多様な方法が提供される。多様な方法には、ＳＭＴ技術における取り付けまたはＴＨＴにおける取り付けがあり得る。さらに、機器の内部の、すなわち、プラグソケットのハウジングの外部の接触要素の延長部を変更することができる。この全ての方法は、接触要素を分離することによってより容易に実行することもできる。

本発明の発展形態では、プラグソケットに配置されたプリント基板要素が、プラグソケットによって貫通案内された少なくとも１つのラインと作用接続する少なくとも１つの電子部品を備えることを意図することができる。特に、このような電気部品または電子部品が、少なくとも１つのソケット接触要素と少なくとも１つの機器接触要素との間の接続部に接続されていることを意図することができる。

特に、本発明は、ＵＳＢプラグソケットの場合に上記措置を行うことを提供する。

ＵＳＢプラグソケットでは、プラグソケットによって、少なくとも４つのラインを貫通案内しなければならないので、本発明によって提案された接触要素の分割において、少なくとも合計８つの接触要素が設けられている。本発明によれば、この接触要素を確実に保持および支持するために、保持要素が、絶縁材料から、好ましくはプラスチックからなるプラグソケットに配置されていることを意図することができる。

シールドを行うためにおよび機械的強度を向上させるために、発展形態において、プラグソケットが、接触要素およびプリント基板要素を中に配置する保持要素を囲んで保護する金属ハウジングを備えることを意図することができる。

接触要素と、プラグソケットに配置されたプリント基板要素とを接続するために、通常の接続方法、例えば半田付けを用いることができる。このため、プリント基板要素が、その導線に接続されている貫通接触開口部を有することを意図することができる。次に、プリント基板要素に属する接触要素の端部をこの開口部に挿入して、そこに半田付けすることができる。

もちろん、対応する部分の間で押し込みを行うことも可能である。

接触要素がプラグソケットのプリント基板要素とどのように接続されているかに関係なく、電子機器のプリント基板に接続するように規定された、プラグソケットから突出する接触要素の端部は、プリント基板の必要条件に応じて様々に構成することができる。このようにして、それらの接触要素の端部は、例えば、ＳＭＴの電子機器のプリント基板に接続部するように形成することができる。

さらに、それらの接触要素の端部が、押圧方法で接続を行うようにまたは半田接続するように形成されることが可能である。

本発明によれば、電子部品が、プリント基板要素を介して接触要素に接続し、過電圧保護装置を形成するかまたはそれを備えることを意図することができる。この過電圧保護装置を複数のラインに割り当てることができる。

本発明によれば、プラグソケットのプリント基板要素が、データ信号からノイズを除去するためのノイズ除去部品を備えることを意図することもできる。このノイズ除去部品をデータラインの信号経路に直接挿入することができる。特に、この場合、このノイズ除去部品は電流補償チョークであり得る。

さらに、プラグソケットには、好ましくは少なくとも第１の配列のフィルタである電圧供給ラインのノイズ除去部が配置されることを意図することができる。

本発明によれば、プリント基板のおよびそれによって実現された回路の製造業者または設計者は、ノイズの除去または過電圧からの保護の問題に取り組まなくてもよいことになる。製造業者または設計者は、この固定装置が設けられたプラグソケットをそのプリント基板に簡単に取り付けることができる。通常のプラグソケットがノイズを依然として発生させることが明らかである場合、製造業者または設計者は、この通常のプラグソケットを、本明細書で提供されたプラグソケットに交換することができる。ノイズに対する安全性に関する要求または規制が厳しくなっているので、１つのみのプラグソケットを、新しい規制または要求に対応するプラグソケットに交換することが必要となる。

本発明の別の特徴、詳細および利点は請求項および要約書から明らかになり、請求項および要約書の両方の内容は明細書の内容に含まれており、図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について以下に説明する。

本発明によるプラグソケットの斜視図である。 図１のプラグソケットの内部の接触要素の構成の概略図である。 プラグソケットの別の部分を有する接触要素の構成の図である。 接触要素を収容する保持要素の図である。 ハウジングなしのプラグソケットの斜視図である。 第２の実施形態のプラグソケットの斜視図である。 図６に対応する変形実施形態のプラグソケットの図である。 本発明によるプラグソケットのさらに変形された実施形態の図である。 図８のプラグソケットの接触要素の構成の図である。 プラグソケットのプリント基板要素を実現する回路の図である。

図１には、本発明によるプラグソケットの斜視図が正面下方から示されている。プラグソケットは、金属からなり、したがって、同時にシールドを形成するハウジング１を含む。左側に傾いた前面には、それぞれ１つのＵＳＢプラグ用の２つの収容部２、３が見られる。ハウジングの下面において、すなわち図１の上部において、プラグソケットのハウジングから、プリント基板の貫通接触孔に半田付けするように規定されている４つの接触ピン４が突出する。接触ピンは接触要素の端部であり、それらの端部と、挿入すべきプラグの接触要素との間には電気接続部を形成すべきである。次に、プラグソケットのハウジング１は、プラグソケットを電子機器のハウジングに機械的に固定するように規定されている接合部５も含む。すなわち、図示した実施形態はＵＳＢプラグソケットである。挿入されたプラグを機械的に固定するために、ハウジング１の壁部は弾性側部舌片６と下面の弾性舌片７とを含む。

図示した実施形態は２つのＵＳＢプラグ用のプラグソケットであると考えられる。そのプラグソケットの外部形状および外部寸法は、実際には、一般的なプラグソケットと変わらない。

次に、図２には、図１のプラグソケットの接触要素が、プラグソケットのその他の個々の部分を有することなく、断面図で示されている。さらに、ハウジング１の下面から突出する接触ピン４が上方に向けられるように、方向が選択されている。

プラグソケットの両方の収容部２、３の各々のために、図２の図面で前後に配置されている合計４つの接触要素８が設けられている。接触要素８は、プラグが挿入されている場合にプラグの接触面に当接する接触湾曲部９を備える。プラグに接触するように意図された接触要素は、以下においてソケット接触要素８とも呼ばれる。プラグは、図２の図面において左側に向かって挿入される。ソケット接触要素８の自由端１０の反対側の内端１１は、プリント基板要素１２の貫通接触孔を介して挿入されており、これに半田付けされている。プリント基板要素１２は、プリント基板のために規定された機器接触要素１４の内端１３が挿入されている別の孔を備える。機器の内部に向けられた機器接触要素１４の領域は接触ピン４を形成する。

取り付けを容易にし、耐性を向上させるために、上部収容部３の４つの機器接触要素１４は、上部収容部３の湾曲部において絶縁体１５に挿入されている。

下部収容部２の機器接触要素１４の場合、図面を分かりやすくするために、絶縁体１５は図示されていない。接触ピン４は同じ面で終端する必要があるので、それに応じて、機器接触要素１４は、上部収容部３の機器接触要素１４よりも長く形成されている。

図２の右側において、プリント基板要素１２の上に個々の電子部材１６が配置されて接続されており、これらの電子部材は孔の間の電気接続部に接続されており、この電気接続部によって、ソケット接触要素８の対応する端部と機器接触要素１４とが導電接続されている。

すなわち、ソケット接触要素８と、それらに属する機器接触要素１４との間の電気接続部は、プリント基板要素１２の導線のみを介して得られる。

次に、図３は、機器接触要素１４のより長い脚部がさらに絶縁体２５に配置されていることを示している。さらに、プラグ用の収容部２と３を完全にするために、両方の収容部の間には、プラグソケットに保持されるＵ字状に形成されたシールド板１７が配置されることが示されている。

接触要素８、シールド板１７およびプリント基板要素１２を保持するために、本発明によるプラグソケットのハウジング１は保持要素１８を含み、この保持要素は、絶縁体として形成されており、種々の部分のそれぞれの機能を実現することができるように種々の部分を収容する。すなわち、図４は、ハウジング１なしのプラグソケットの側面図を示している。

図５は、図１の図面に対応する、保持要素１８によって保持された部分を有する保持要素１８の斜視図を示している。この場合、ソケット接触要素１４が凹部に収容されており、これらの凹部は、接触要素が正しい位置に来て、横にずれることがないようにすることに寄与することが示されている。

従来取り扱われている実施形態では、２つのＵＳＢプラグを挿入するための２つの収容部は、重なり合って配置されているように存在している。次に、図６は、ＵＳＢプラグ用の単一の収容部３のみを備えるプラグソケットの、図１に対応する図面を示している。その他の点では、個々の部分は、図１の上部の収容部３の場合と同様である。この場合も、プラグソケットは、それらの接触ピン４によって機器プリント基板の貫通接触孔に押し込まれるように規定されている。

図７は、接触ピン４が絶縁体１５から出た後に折り曲げられており、その結果、それらのピンが平面においてプラグの挿入方向に平行に位置する、図６に対応する図面を示している。

図８は、ここで背面の、すなわちプラグソケットの機器側の斜視図が示されている別の実施形態を示している。この場合、ハウジング１を機械的に固定するために、戻り止め要素２１が設けられている。プリント基板に接続すべき機器接触要素２４の端部２２は、平面においてプラグの挿入方向に平行に位置する。

図９は、図８のプラグソケットの接触要素の構成を示している。ソケット接触要素２８は直線的に形成されており、それらの前端は上方に直角に曲げられている。ソケット接触要素２８の後端は下方に直角に曲げられており、プリント基板要素１２の貫通接触孔に挿入されている。機器接触要素２４が同様に形成されており、それらの内端２３が下方からプリント基板要素１２に挿入されている。電子部品を取り付けるために、プリント基板要素１２の見ることができる上面には半田パッドが配置されており、これらの半田パッドによって、電子部品が半田付けされる。

図１０は、プリント基板要素１２に取り付けるべき、ＵＳＢプラグに基づく電子部品の回路を示している。この場合、図１０において、左側はプラグ側であり、右側は機器側である。

供給電源のラインには、ノイズを除去するための部品３１が挿入されている。この部品は、受動的に半田付け可能な部材でもあり、プレート一体型の部材でもあり得る。

データラインの信号経路には、電流補償チョーク３２がノイズ除去部品として挿入されている。

全てのラインの間には、ダイオードが収容された部品３３が過電圧保護装置として挿入されている。

プラグソケット自体のプリント基板要素でこの措置をとることによって、最適な固定装置およびノイズ除去手段を常に使用できることを保証することができる。

１ ハウジング
２ 収容部
３ 収容部
４ 接触ピン
５ 接合部
６ 弾性側部舌片
７ 弾性舌片
８ ソケット接触要素
９ 接触湾曲部
１０ ソケット接触要素８の自由端
１１ 自由端１０の反対側の内端
１２ プリント基板要素
１３ 機器接触要素１４の内端
１４ 機器接触要素
１５ 絶縁体
１６ 電子部材
１７ シールド板
１８ 保持要素
２１ 戻り止め要素
２２ 機器接触要素２４の端部
２３ 機器接触要素２４の内端
２４ 機器接触要素
２５ 絶縁体
２８ ソケット接触要素
３１ ノイズを除去するための部品
３２ 電流補償チョーク
３３ ダイオードが収容された部品

Claims (11)

1. プラグソケット、特にＵＳＢプラグソケットであって、前記プラグソケットが、
   ＵＳＢプラグの挿入部用の収容空間と、
   前記ＵＳＢプラグを接触させるための、前記収容空間に配置された少なくとも４つの接触要素（８、２８）と、
   前記プラグソケットから案内して電子機器のプリント基板と接続するように規定された少なくとも４つの機器接触要素（１４、２４）と、
   前記ＵＳＢプラグソケットに配置されたプリント基板要素（１２）とを有し、
   前記プリント基板要素（１２）によって、前記機器接触要素（１４、２４）と前記ソケット接触要素（８、２８）とが電気的に接続されており、
   前記ソケット接触要素（８、２８）と、それらに属する前記機器接触要素（１４、２４）との間の電気接続部が、前記プリント基板要素（１２）の配線を介して得られるプラグソケット。
2. 前記ＵＳＢプラグソケットに収容された前記プリント基板要素（１２）が、少なくとも１つのソケット接触要素（８、２８）と少なくとも１つの機器接触要素（１４、２４）との間の接続部に接続されている少なくとも１つの電気回路要素または電子回路要素（１６）を備える請求項１に記載のＵＳＢプラグソケット。
3. 前記ソケット接触要素（８、２８）および／または前記機器接触要素（１４、２４）が前記プラグソケットの絶縁保持要素（１８）に配置されて保持されている請求項１または２に記載のプラグソケット。
4. 前記保持要素（１８）を収容する金属ハウジング（１）を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載のプラグソケット。
5. 前記ソケット接触要素（８、２８）および／または前記機器接触要素（１４、２４）が前記プリント基板要素（１２）に半田付けされている請求項１〜４のいずれか１項に記載のプラグソケット。
6. 前記ソケット接触要素（８、２８）および／または前記機器接触要素（１４、２４）が前記プリント基板要素（１２）の貫通接触孔に押し込まれている請求項１〜５のいずれか１項に記載のプラグソケット。
7. 前記プラグソケットから外部に案内された、前記機器接触要素（１４、２４）の終端領域（４）が、ＳＭＴの前記電子機器の前記プリント基板との接続のために形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のプラグソケット。
8. 前記プラグソケットから外部に案内された、前記機器接触要素（１４、２４）の前記終端領域（４）が、押圧方法における前記電子機器の前記プリント基板との接続のためにおよび／または半田付けのために形成されている請求１〜７のいずれか１項に記載のプラグソケット。
9. 前記プラグソケットの前記プリント基板要素（１２）が過電圧保護装置を含む請求項１〜８のいずれか１項に記載のプラグソケット。
10. 前記プラグソケットの前記プリント基板要素（１２）が、データラインの信号経路に直接挿入されている、データ信号のノイズを除去するためのノイズ除去部品、特に電流補償チョークを備える請求項１〜９のいずれか１項に記載のプラグソケット。
11. 前記プラグソケットの前記プリント基板要素（１２）が、電源用のノイズ除去装置、好ましくは、少なくとも第１の配列のフィルタを備える請求項１〜１０のいずれか１項に記載のプラグソケット。

Images