JP3215875U - コネクタ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】装置を保護するために、２つの装置間で送られる電力に関するサージをフィルタリングすることができるコネクタ構造を提供する。【解決手段】コネクタ構造は、第１コネクタ１２と第２コネクタ１３と容量装置１４を含む。第１コネクタは第１端部Ｓ１と第１端部とは反対側に配置された第２端部Ｓ２を有する。複数の第１金属端子１２３が第１端部において第１方向に延びる。第２端部は第１外部装置に着脱可能に接続される。第２コネクタは第３端部Ｓ３と第３端部とは反対側に配置された第４端部Ｓ４を有する。複数の第２金属端子１３３が第３端部において第２方向に延びる。第２方向と第１方向とは平行ではない。第４端部は第２外部装置に着脱可能に接続される。容量装置は第１金属端子及び第２金属端子を介して第１コネクタと第２コネクタのそれぞれに接続されるコンデンサ１４１を含む。【選択図】図３

Description

本開示は、コネクタ構造（ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）に関し、より詳細には、容量装置（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ）を含むコネクタ構造に関する。

従来の電源コネクタは、２つの電子機器（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｄｅｖｉｃｅ）のうちの一方から他方に電気を送るように２つの電子機器を接続するように適合されている。しかし、これらの２つの電子機器の間で電力が送られるときに、サージ（ｓｕｒｇｅ）が発生することがある。一般に、雷による雷サージ（ｌｉｇｈｔｎｉｎｇ ｓｕｒｇｅ）と、回路のＯＮ／ＯＦＦ切り替えによるスイッチングサージ（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｓｕｒｇｅ）の２種類のサージがある。具体的には、スイッチングサージとは、回路をオンにするときに発生するサージである。スイッチングサージは、リレー、スイッチまたはトランジスタなどの電子素子（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）によって発生することがある。送電（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）の過程でサージが発生すると、機器の内部回路の誤動作や機器の破損、機器の寿命低下を招くことがある。

サージに起因する悪影響が装置に加えられる状況を回避することを目的として、ほとんどの装置は、サージによる装置の損傷を防ぐために、回路保護モジュール（ｃｉｒｃｕｉｔ ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅｓ）を備えている。しかしながら、全ての装置がそのような回路保護モジュールを装備しているわけではない。実際、２つの装置を接続するために使用されるいくつかのコネクタの回路ループ（ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｏｏｐｓ）は、回路保護モジュールを備えていない。サージによるマイナスの影響を理由として、この分野でのサージ保護機能を有するコネクタを開発することが不可欠であると考えられている。

本開示は、装置を保護する目的を達成するために、２つの装置間で送られる電力に関するサージをフィルタリング（ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）することができるコネクタ構造を提供する。

本開示の一実施形態によるコネクタ構造が開示される。コネクタ構造は、第１コネクタと、第２コネクタと、容量装置とを含む。第１コネクタは、第１端部と、第１端部とは反対側に配置された第２端部とを有する。第１コネクタは、第１端部において第１方向に延びる複数の第１金属端子を有し、第１コネクタの第２端部は、第１外部装置に着脱可能に接続されるように構成される。第２コネクタは、第３端部と、第３端部とは反対側に配置された第４端部とを有する。第２コネクタは、第３端部において第２方向に延びる複数の第２金属端子を有し、第２方向と第１方向とは平行ではなく、第２コネクタの第４端部は、第２外部装置に着脱可能に接続されるように構成される。容量装置は、複数の第１金属端子及び複数の第２金属端子を介して第１コネクタ及び第２コネクタのそれぞれに電気的に接続された少なくとも１つのコンデンサ（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）を含む。少なくとも１つのコンデンサは、第１外部装置から第１電力を受け取り、第２外部装置に第２電力を送るように構成される。

本開示の別の実施形態によるコネクタ構造が開示される。コネクタ構造は、第１カバーと、第２カバーと、第１コネクタと、第２コネクタと、容量装置とを含む。第１カバーは、第１方向に第１開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）を有する。第２カバーは、第１カバーと組み合わされて収容空間（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｎｇ ｓｐａｃｅ）と第２開口部とを形成する。収容空間は第１開口部と繋がり（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄ ｗｉｔｈ）、第２開口部と第１方向とは平行でない第２方向を向く。第１コネクタは、第１端部および第２端部を有する。第１端部は収容空間内に位置し、第２端部は第１開口部を介して第１外部装置に着脱可能に接続されるようになっている。第２コネクタは、第３端部および第４端部を有する。第３端部は、第２開口部を介して収容空間内に位置し、第４端部は、第２外部装置に着脱可能に接続されるように構成される。容量装置は、収容空間内に位置し、第１コネクタの第１端部および第２コネクタの第３端部に電気的に接続されるように適合される。

以上の説明から、本開示のコネクタ構造では、容量装置に含まれるコンデンサが、第１コネクタおよび第２コネクタにそれぞれ接続され、第１コネクタと第２コネクタとがそれぞれ第１装置と第２装置に接続されているとき、コンデンサが第１装置から電力を受け取り第２装置に送る。その結果、サージがコンデンサに吸収及び除去され、サージによる装置の損傷を防ぐことができる。

本開示の一実施形態による組み立てられたコネクタ構造の模式図である。 本開示の一実施形態による分解されたコネクタ構造の模式図である。 本開示の一実施形態によるコネクタ構造の断面図である。 本開示の一実施形態によるコネクタおよび外部装置のブロック図である。 本開示の一実施形態による接続部（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐａｒｔｓ）と金属端子との接続を示す模式図である。

本開示は以下に与えられる詳細な説明及び添付の図面から、より完全に理解される。以下に与えられる詳細な説明及び添付の図面は説明のためにのみ与えられるものであって、本開示を限定するものではない。

以下の詳細な説明では、説明を目的として、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、これらの特定の詳細なしに１つまたは複数の実施形態を実施できることは明らかであろう。他の例では、図面を簡略化するために、周知の構造および装置を概略的に示す。

図１、図２および図３を参照する。図１は、本開示の一実施形態による組み立てられたコネクタ構造の模式図である。図２は、本開示の一実施形態による分解されたコネクタ構造の模式図である。図３は、本開示の一実施形態によるコネクタ構造の断面図である。図１から図３に示すように、コネクタ構造１は、第１コネクタ１２と、第２コネクタ１３と、容量装置１４とを備えている。第１コネクタ１２は、第１端部Ｓ１と、第１端部とは反対側に配置された第２端部Ｓ２を有する。第１コネクタ１２は、第１ハウジング１２１と、複数の第１金属端子１２３とを有する。複数の第１金属端子１２３は、第１ハウジング１２１と組み立てられる。複数の第１金属端子１２３は、第１端部Ｓ１において第１方向Ｄ１に延びる。第１コネクタ１２の第２端部Ｓ２は、第１外部装置２０に着脱自在に接続されるように構成されている。

第２コネクタ１３は、第３端部Ｓ３と、第３端部Ｓ３とは反対側に配置された第４端部Ｓ４とを有する。第２コネクタ１３は、第２ハウジング１３１と、複数の第２金属端子１３３とを有する。複数の第２金属端子１３３は、第２ハウジング１３１と組み立てられる。複数の第２金属端子１３３は、第３端部Ｓ３において第２方向Ｄ２に延びる。この実施形態では、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して平行ではない。具体的には、第１金属端子１２３が延びる方向と第２金属端子１３３の延びる方向とは異なる。例えば、第１金属端子１２３が延びる方向は、第２金属端子１３３が延びる方向と直交する。第２コネクタ１３の第４端部Ｓ４は、第２外部装置３０に着脱自在に接続されるように構成されている。容量装置１４は、それぞれ第１金属端子１２３及び第２金属端子１３３を介して第１コネクタ１２及び第２コネクタ１３に電気的に接続された複数のコンデンサ１４１を有する。

さらに、本開示の一実施形態によるコネクタおよび外部装置のブロック図である図４を参照する。図４に示すように、本開示のコネクタ構造に含まれるコンデンサ１４１は、第１外部装置２０から第１電力Ｅ１を受け取り、さらに第２外部装置３０に第２電力Ｅ２を送るように構成されている。第１外部装置２０は、電源（ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）などの、電力を供給するために使われる装置であり、第２外部装置３０は、コンピュータマザーボードなどの電力を受け取る装置である。本開示は、上述の例に限定されない。一例では、第１コネクタ１２の第２端部Ｓ２は、電源として機能する第１外部装置２０に接続されるように適応した複数の第１接続ピン（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐｉｎ）を含み、第２コネクタ１３の第４端部Ｓ４は、コンピュータマザーボードとして機能する第２外部装置３０に接続されるように適応した第２接続ピンを含む。

上記実施形態では、第１接続ピンの数と第２接続ピンの数は、いずれも２４であるが、本開示の第１接続ピンの数と第２接続ピンの数は、上記実施形態に限定されるものではない。実際には、コネクタ構造１の第１コネクタ１２と第２コネクタ１３とは、それぞれ第１外部装置２０と第２外部装置３０に繰り返して着脱（ｐｌｕｇ／ｒｅｍｏｖｅ）が可能である。コネクタ構造１の第１コネクタ１２および第２コネクタ１３がそれぞれ第１外部装置２０および第２外部装置３０に接続されると、容量装置１４に含まれるコンデンサ１４１と第２外部装置３０によりパラレルループ（ｐａｒａｌｌｅｌ ｌｏｏｐ）が形成される。これにより、第１外部装置２０が第２外部装置３０に電力を供給したとき、コンデンサ１４１は、第１外部装置２０からサージを有する可能性のある第１電力Ｅ１を受け取り、さらに第２外部装置３０に安定した第２電力Ｅ２を供給する。

つまり、第１外部装置２０が電力を供給する際に発生するサージは、コネクタ構造に含まれるコンデンサ１４１によって吸収されて除去され、電力を受ける第２外部装置３０のサージによる誤動作や破損を防ぐことができる。また、第２外部装置３０の寿命が長くなる。好ましい実施形態では、コンデンサ１４１の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は１００μＦより大きく、この場合、サージを吸収してフィルタリングする理想的な効果をもたらす。別の好ましい実施形態では、コンデンサはＳＭＤ型のコンデンサまたはＤＩＰ型のコンデンサである。しかし、本発明は、上述したようなコンデンサの静電容量や種類に限定されるものではなく、実際の要求に応じてコンデンサの数や材質を変更してもよい。一例では、要求される異なる電圧に基づいてコンデンサの数を変更してもよい。実際には、本開示のコネクタ構造に適用されるコンデンサは、低抵抗の等価抵抗（ｌｏｗ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）を並列に含む。等価抵抗は、急速な充放電、高効率な充放電、高効率な電力変換、低消費電力、高い充放電サイクル数などのいくつかの利点を有する。

図１から図３を再度参照する。具体的には、コネクタ構造内の内部素子を保護するために、コネクタ構造１は、上記した第１コネクタ１２、第２コネクタ１３及び容量装置１４に加えて、さらに、第１カバー１０及び第２カバー１１を備える。第１カバー１０は、第３方向Ｄ３を向く（ｆａｃｉｎｇ）第１開口部Ｐ１を有する。第２カバー１１は、第１カバー１０と組み立てられて収容空間ＳＰと第２開口部Ｐ２を形成する。収容空間ＳＰは第１開口部Ｐ１と繋がり、第２開口部Ｐ２は第４方向Ｄ４を向く。第４方向Ｄ４は、第３方向Ｄ３に対して平行ではない。第１コネクタ１２の第１端部Ｓ１は収容空間ＳＰに位置し、第１コネクタ１２の第２端部Ｓ２は第１開口部Ｐ１を介して第１外部装置２０に着脱自在に接続されるように構成される。第２コネクタ１３の第３端部Ｓ３は、第２開口部Ｐ２を介して収容空間ＳＰに位置し、第２コネクタ１３の第４端部Ｓ４は、第２外部装置３０に着脱可能に接続されるように適応している。

容量装置１４は、収容空間ＳＰ内に位置し、第１コネクタ１２の第１端部Ｓ１及び第２コネクタ１３の第３端部Ｓ３と電気的に接続されるように構成されている。言い換えると、図３に示すように、第２カバー１１が第１カバー１０と組み合わせられると、容量装置１４は、第１カバー１０と第２カバー１１とで形成される収容空間ＳＰ内に収容される。このため、容量装置１４の内部素子（例えば、回路基板上のコンデンサや他の電子素子）の外力による損傷を防止することができる。この実施形態では、第４方向Ｄ４と第３方向Ｄ３との間の角度は直角であり、これは、第４方向Ｄ４は第３方向Ｄ３に対して直交することを意味する。前記直角構造は、主にシステムに設置された装置（例えば、電源）の構成を改良するために使用され、ユーザは装置の出力ケーブルを統合することができる。出力ケーブルが統合された後は、コンピュータシステムの安定化を維持することを目的として、コンピュータシステムの内部温度を低下させるために、コンピュータシステムの内部空間の空気の流れの抵抗が改善される。しかしながら、本開示は、上記のような直角構造に限定されない。

一実施形態では、容量装置１４はさらに回路基板１４０を含む。コンデンサ１４１は、回路基板１４０上に位置し、回路基板１４０は、第１面Ｓ５と、第１面Ｓ５とは反対側に配置された第２面Ｓ６とを有する。回路基板１４０の第１面Ｓ５側には、複数の第１接続部１４３が位置し、回路基板１４０の第２面Ｓ６側には、複数の第２接続部１４５が位置する。第１接続部１４３は、第１金属端子１２３に接続されるように適応しており、第２接続部１４５は、第２金属端子１３３に接続されるように適応している。具体的には、実用的な実装では、コンデンサ１４１は、回路基板１４０上に位置し、回路基板１４０上の配線（ｔｒａｃｅ）を介して、両面で、第１接続部１４３および第２接続部１４５と電気的に接続され、それぞれ第１金属端子１２３及び第２金属端子１３３を介して外部装置に接続される。回路基板１４０を用いることにより、装置とコネクタとの着脱時の外力による素子の破損を回避することができる。しかし、回路基板１４０は任意の要素である。他の実施形態では、容量装置１４に含まれるコンデンサは、上述した回路基板の代わりに、ケーブルを介して第１金属端子１２３および第２金属端子１３３に接続される。

さらに、本開示の一実施形態による接続部と金属端子との接続を示す模式図である図５を参照する。図５に示すように、複数の第１接続部１４３は、第１金属端子１２３と接続されるように適応した複数の接続孔（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｈｏｌｅｓ）であり、複数の第２接続部１４５は、第２金属端子１３３に接続されるように適応した複数の接続パッド（ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ ｐａｄｓ）（例えば、銅パッド）である。具体的には、第１コネクタ１２の第１金属端子１２３は、接続孔である第１接続部１４３に溶接により接続され、第２コネクタ１３の第２金属端子１３３は、第２接続部１４５への差し込み（ｐｌｕｇｇｉｎｇ）により接続する。より具体的には、金属パッドとして機能する第２接続部１４５に第２金属端子１３３を接続すると、第２金属端子１３３が第２接続部１４５に接触し、第２金属端子１３３の可撓性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）により回路ループが導通する。

以上の記述に基づいて、本開示のコネクタ構造では、第１コネクタと第２コネクタがそれぞれ第１装置と第２装置に接続されているとき、第１コネクタと第２コネクタとにそれぞれ接続された容量装置に含まれるコンデンサを用いて、第１装置から電力を受け取り第２装置に電力を供給することで、サージがフィルタリングされ、吸収される。したがって、サージによる装置の損傷を防止するため、電源ノイズの干渉を低減することができる。さらに、好ましい実施形態では、コネクタ構造の直角の特徴を利用して、装置の出力ケーブルを容易に統合することができ、コンピュータシステムの内部空間の空気の流れの抵抗を改善して、コネクタ構造の両端部がそれぞれ第１装置と第２装置に接続されているときに、コンピュータシステムの安定化のため、コンピュータシステムの内部温度を下げることができる。

Claims (13)

1. 第１端部と前記第１端部とは反対側に配置された第２端部を有し、前記第１端部において第１方向に延びる複数の第１金属端子を有し、前記第２端部は第１外部装置に着脱可能に接続されるように構成される第１コネクタと、
   第３端部と前記第３端部とは反対側に配置された第４端部を有し、前記第３端部において第２方向に延びる複数の第２金属端子を有し、前記第２方向と前記第１方向とは平行ではなく、前記第４端部が第２外部装置に着脱可能に接続されるように構成される第２コネクタと、
   前記複数の第１金属端子及び前記複数の第２金属端子を介して前記第１コネクタと前記第２コネクタのそれぞれに電気的に接続された少なくとも１つのコンデンサを含む容量装置を含み、
   前記少なくとも１つのコンデンサは、前記第１外部装置から第１電力を受け取り、前記第２外部装置に第２電力を送るように構成されるコネクタ構造。
2. 前記容量装置はさらに回路基板を有し、
   前記少なくとも１つのコンデンサは前記回路基板上に位置し、
   前記回路基板は第１面と前記第１面とは反対側に位置する第２面を有し、
   複数の第１接続部は前記回路基板の前記第１面側に位置し、
   複数の第２接続部は前記回路基板の前記第２面側に位置し、
   前記複数の第１接続部は前記複数の第１金属端子に接続されるように構成され、
   前記複数の第２接続部は前記複数の第２金属端子に接続されるように構成される請求項１に記載のコネクタ構造。
3. 前記複数の第１接続部は、前記複数の第１金属端子と接続するように適応した複数の接続孔であり、
   前記複数の第２接続部は、前記複数の第２金属端子と接続するように適応した複数の接続パッドである請求項２に記載のコネクタ構造。
4. 前記少なくとも１つのコンデンサの静電容量は１００μＦより大きい請求項２に記載のコネクタ構造。
5. 前記少なくとも１つのコンデンサはＳＭＤ型のコンデンサまたはＤＩＰ型のコンデンサである請求項２に記載のコネクタ構造。
6. 前記第２方向は前記第１方向と垂直な請求項１に記載のコネクタ構造。
7. 前記第１コネクタの前記第２端部は、電源として機能する前記第１外部装置に接続されるように適応した複数の第１接続ピンを含み、
   前記第２コネクタの前記第４端部は、コンピュータのマザーボードとして機能する前記第２外部装置に接続されるように適応した第２接続ピンを含む請求項１に記載のコネクタ構造。
8. 第１方向に第１開口部を有する第１カバーと、
   前記第１カバーと組み立てられて収容空間と第２開口部とを形成し、前記収容空間が前記第１開口部と繋がり、前記第２開口部は前記第１方向と平行ではない第２方向を向く第２カバーと、
   第１端部と第２端部とを有し、前記第１端部が前記収容空間に位置し、前記第２端部が前記第１開口部を介して第１外部装置と着脱可能に接続されるように適応した第１コネクタと、
   第３端部と第４端部とを有し、前記第３端部が前記第２開口部を介して前記収容空間に位置し、前記第４端部が第２外部装置に着脱可能に接続されるように適応した第２コネクタと、
   前記収容空間に位置し、前記第１コネクタの前記第１端部と前記第２コネクタの前記第３端部とに電気的に接続されるように適応した容量装置を含むコネクタ構造。
9. 前記容量装置は、
   第１面と前記第１面とは反対側に位置する第２面を有し、前記第１面に位置する複数の第１接続部と前記第２面に位置する複数の第２接続部とを含み、前記複数の第１接続部が、前記第１コネクタの前記第１端部に位置する複数の第１金属端子と接続するように適応し、前記複数の第２接続部は、前記第２コネクタの前記第３端部に位置する複数の第２金属端子と接続するように適応した回路基板と、
   前記回路基板上に位置し、前記複数の第１金属端子と前記複数の第２金属端子とを介して前記第１コネクタと前記第２コネクタとにそれぞれ接続された少なくとも１つのコンデンサを含む請求項８に記載のコネクタ構造。
10. 前記複数の第１接続部は前記複数の第１金属端子と溶接されるように適応した複数の接続孔であり、
    前記複数の第２接続部は前記複数の第２金属端子が差し込まれるように適応した複数の接続パッドである請求項９に記載のコネクタ構造。
11. 前記少なくとも１つのコンデンサの静電容量は１００μＦより大きい請求項９に記載のコネクタ構造。
12. 前記少なくとも１つのコンデンサはＳＭＤ型のコンデンサまたはＤＩＰ型のコンデンサである請求項９に記載のコネクタ構造。
13. 前記第２方向は前記第１方向に直交する請求項８に記載のコネクタ構造。

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