JP3237315U - 電子アセンブリと電気コネクタアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】２つのコネクタをあらかじめ位置合わせすることなく接続できる電気コネクタアセンブリと電子アセンブリを提供する。【解決手段】電子アセンブリ１０は、第１電子機器１００と、第１電気コネクタアセンブリ２００と、第２電気コネクタアセンブリ３００と、第２電子機器４００とを含む。第１電気コネクタアセンブリは、第１電気コネクタ２０１および第１磁石２０２を含む。第１磁石は、第１電気コネクタに固定され、第１電気コネクタは、第１電子機器上に配置される。第２電気コネクタアセンブリは、第２電気コネクタ３０１および第２磁石３０２を含む。第２磁石は、第２電気コネクタに固定され、第１磁石および第２磁石は、互いに引きつけ合い、第２電気コネクタと第１電気コネクタとが互いに接続される。第２電気コネクタは第２電子機器に設置され、第１電気コネクタおよび第２電気コネクタを介して、第１電子機器が第２電子機器と電気的に接続される。【選択図】図３

Description

本開示は、電子アセンブリおよび電気コネクタアセンブリに関するものであり、より詳細には、少なくとも１つの磁石を含む電子アセンブリおよび電気コネクタアセンブリに関するものである。

電気システムでは、異なる電子機器を電気的に接続するために電気コネクタが使用される。一般に、電気コネクタは、オス型電気コネクタとメス型電気コネクタに分類され、オス型電気コネクタは、基部と基部から突出する複数のピンを含み、メス型電気コネクタは、オス型電気コネクタのピンをそこに差し込むことができる複数の挿入穴を有している。オス型電気コネクタのピンがメス型電気コネクタの挿入穴に差し込まれると、オス型電気コネクタはメス型電気コネクタと電気的に接続される。

しかしながら、オス型電気コネクタのピンがメス型電気コネクタの挿入孔と一致していない場合、オス型電気コネクタとメス型電気コネクタの接続時にピンがメス型電気コネクタに衝突して破損する可能性がある。そのため、ピンの破損を防ぐためには、オス型電気コネクタとメス型電気コネクタを接続する前に、ピンを挿入孔に合わせておく必要があり、オス型電気コネクタとメス型電気コネクタの接続を行う上で不便である。

本開示は、電気コネクタの接続が便利になるように、電子アセンブリと電気コネクタアセンブリを提供する。

本開示の一実施形態は、第１電子機器、第１電気コネクタアセンブリ、第２電気コネクタアセンブリ、および第２電子機器を含む電子アセンブリを提供する。第１電気コネクタアセンブリは、第１電気コネクタおよび第１磁石を含む。第１磁石は、第１電気コネクタに固定されている。第１電気コネクタは、第１電子機器上に配置される。第２電気コネクタアセンブリは、第２電気コネクタおよび第２磁石を含む。第２磁石は、第２電気コネクタに固定されている。第１磁石と第２磁石は、第２電気コネクタと第１電気コネクタが互いに接続されるように互いに引き付け合う。第２電気コネクタは、第１電子機器が第２電子機器に設置され、第１電気コネクタおよび第２電気コネクタを介して第２電子機器と電気的に接続されるように、第２電子機器に配置される。

本開示の別の実施形態では、第１電気コネクタ、第１磁石、第２電気コネクタ、および第２磁石を含む電気コネクタアセンブリが提供される。第１磁石は、第１電気コネクタに固定されている。第２磁石は、第２電気コネクタに固定されている。第１磁石と第２磁石は、第２電気コネクタと第１電気コネクタが互いに接続されるように互いに引き付け合う。第１磁石の磁束は、第２磁石の磁束よりも大きい。

上述した電子アセンブリおよび電気コネクタアセンブリによれば、第１磁石と第２磁石とが互いに引き付け合って第２電気コネクタと第１電気コネクタとを強制的に接続されるので、第１コネクタと第２コネクタとをあらかじめ位置合わせすることなく接続することができる。そのため、第１電気コネクタと第２電気コネクタとを簡便に接続することができる。

本開示は、以下の詳細な説明と、例示のために与えられ本開示を限定することを意図していない添付図面から、よりよく理解されるであろう。
本開示の第１実施形態による電子アセンブリの斜視図である。 図１電子アセンブリを別の角度から見た別の斜視図である。 図１の電子アセンブリの部分的に拡大された分解斜視図である。 図１電子アセンブリの部分的に拡大された分解平面図である。 本開示の第２実施形態に係る電子アセンブリの部分的に拡大された斜視図である。 本開示の第３実施形態に係る電子アセンブリの部分的に拡大された分解平面図である。 本開示の第４実施の形態に係る電子アセンブリの部分的に拡大された平面図である。

以下の詳細な説明では、説明のために、開示された実施形態の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細が記載されている。しかし、これらの具体的な詳細がなくても、１つまたは複数の実施形態を実施することが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、よく知られた構造や装置が模式的に示されている。

図１から図４を参照のこと。図１は、本開示の第１実施形態による電子アセンブリ１０の斜視図である。図２は、別の視角に沿って撮影した図１の電子アセンブリ１０の別の斜視図でる。図３は、図１の電子アセンブリ１０の部分的に拡大された分解斜視図である。図４は、図１の電子アセンブリ１０の部分的に拡大された分解平面図である。

本実施形態では、電子アセンブリは、第１電子機器１００、第１電気コネクタアセンブリ２００、第２電気コネクタアセンブリ３００、および第２電子機器４００を含む。

本実施形態では、電子アセンブリ１０は、記憶装置１０１およびヒートシンク１０２をさらに含む。ヒートシンク１０２は、記憶装置１０１と熱的に接触しており、例えば、フィンアセンブリである。記憶装置１０１は、例えば、Ｍ．２ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）である。

第１電気コネクタアセンブリ２００は、第１電気コネクタ２０１と第１磁石２０２を含む。例えば，第１磁石２０２は，第１電気コネクタ２０１に直接固定されている。第１電気コネクタ２０１は、記憶装置１０１に電気的に接続され、ヒートシンク１０２に固定されている。

第２電気コネクタアセンブリ３００は、第２電気コネクタ３０１および第２磁石３０２を含む。例えば、第２磁石３０２は、第２電気コネクタ３０１に直接的に固定される。本実施形態では、第１電気コネクタ２０１および第２電気コネクタ３０１は、例えば、ＰＯＧＯ ＰＩＮコネクタなどのピンコネクタである。

本実施形態では、第１電子機器１００は、例えば、発光部品である。第１電子機器１００は、ヒートシンク１０２に固定され、第１電気コネクタ２０１に電気的に接続されている。本実施形態では、第１電子機器１００は、記憶装置１０１の周囲に光を発する。他の実施形態では、第１電子機器は、メモリや他のタイプの電子部品であってもよい。

本実施形態では、第２電子機器４００は、例えばマザーボードであり、第２電気コネクタ３０１は、第２電子機器４００に電気的に接続されている。このように、第１電子機器１００は、第１電気コネクタ２０１および第２電気コネクタ３０１を介して第２電子機器４００に設置され、電気的に接続されている。本実施形態では、第１電気コネクタ２０１と第２電気コネクタ３０１は、記憶装置１０１と、例えばマザーボードである第２電子機器４００とを電気的に接続するように構成されている。

本実施形態では、第１磁石２０２は、互いに接続され、対向する２つの磁極となる第１磁性部２０３および第２磁性部２０４を含む。本実施形態では、第１磁性部２０３と第２磁性部２０４の両方が、第１電気コネクタ２０１に直接積層されている。また、第２磁石３０２は、互いに接続されて２つの対向する磁極となる第３磁性部３０３と第４磁性部３０４とを含む。本実施形態では、第３磁性部３０３と第４磁性部３０４の両方が、第２電気コネクタ３０１に直接積層されている。第１磁性部２０３と第４磁性部３０４とは、互いに反発し合う。また、第２磁性部２０４と第３磁性部３０３とは、互いに反発する。第１磁性部２０３は、第３磁性部３０３を引きつける。第２磁性部２０４は、第４磁性部３０４を引きつける。

本実施形態では、第１磁石２０２の磁束は第２磁石３０２磁束よりも大きいが、本開示はこれに限定されない。他の実施形態では、第１磁石の磁束は、第２磁石の磁束よりも小さいか、または同等であってもよい。

本実施形態では、第１磁石２０２の磁束は２８００ガウス（Ｇ）より大きく、３２００Ｇ以下であり、第２磁石３０２の磁束は２６００Ｇより大きく、２８００Ｇ以下である。例えば、本実施形態では、第１磁石２０２の磁束は３０００Ｇであり、第２磁石３０２の磁束は２８００Ｇである。従って、第１磁石２０２と第２磁石３０２の周囲の電子部品に電磁干渉を与えることなく、第１磁石２０２および第２磁石３０２が強固に引き付けることができる。

さらに、図４に示すように、本実施形態では、第１電気コネクタ２０１に対する第１磁石２０２の厚さＴ１は、第２電気コネクタ３０１に対する第２磁石３０２の厚さＴ２よりも大きいが、本開示はこれに限定されるものではない。他の実施形態では、第１電気コネクタに対する第１磁石の厚さは、第２電気コネクタに対する第２磁石の厚さよりも小さいか、または等しくてもよい。

本実施形態では、第１電気コネクタアセンブリ２００は、第１フールプルーフ構造２０５をさらに含み、第２電気コネクタアセンブリ３００は、第２フールプルーフ構造３０５をさらに含む。第１フールプルーフ構造２０５および第２フールプルーフ構造３０５は、ミスプルーフ構造と呼ばれることもある。第１フールプルーフ構造２０５は、第１磁石２０２に配置されている。第２フールプルーフ構造３０５は、第２電気コネクタ３０１に配置されている。第１フールプルーフ構造２０５および第２フールプルーフ構造３０５は、互いに嵌合するように構成された突起部および凹部から選択される。例えば、本実施形態では、第１フールプルーフ構造２０５は凹部であり、第２フールプルーフ構造３０５は突起部である。

第１磁石２０２と第２磁石３０２が互いに引きつけ合うことで、第２電気コネクタ３０１と第１電気コネクタ２０１が強制的に接続される。詳細には、第１電気コネクタ２０１と第２電気コネクタ３０１が正しく接続されると、第１磁性部２０３が第３磁性部３０３を引き付け、第２磁性部２０４が第４磁性部３０４を引き付け、第１フールプルーフ構造２０５と第２フールプルーフ構造３０５が互いに嵌合する。第１磁性部２０３が第２磁性部２０４よりも第４磁性部３０４の近く配置される場合には、第１磁性部２０３が第４磁性部３０４と反発し、第１電気コネクタ２０１と第２電気コネクタ３０１との誤接続を防ぐことができる。また、第１フールプルーフ構造２０５と第２フールプルーフ構造３０５とが互いに嵌合していない場合には、第１電気コネクタ２０１と第２電気コネクタ３０１とを正しく接続することができない。すなわち、本実施形態に係る電子アセンブリ１０は、第１磁性部２０３、第２磁性部２０４、第３磁性部３０３および第４磁性部３０４間の協働と、第１フールプルーフ構造および２０５第２フールプルーフ構造３０５間の協働を介して、２つのフールプルーフのメカニズムを提供している。

他の実施形態では、第１磁石の第１磁性部は、第２磁性部のうち第１電気コネクタから最も遠くに位置する側に積層され、第２磁石の第３磁性部は、第４磁性部のうち第２電気コネクタから最も遠くに位置する側に積層されてもよい。このような実施形態では、第１電気コネクタと第２電気コネクタとが互いに接続されたときに、第１磁性部と第３磁性部のみが互いに引きつけ合い、第２磁性部は第４磁性部を引きつけない。他の実施形態では、第１電気コネクタアセンブリは、第１フールプルーフ構造２０５を含まず、第２電気コネクタアセンブリは、第２フールプルーフ構造３０５を含まなくてもよい。

なお、本開示は、第１電子機器の種類によって限定されるものではなく、本開示による第１電子機器は、ヒートシンクに固定されることに限定されるものではない。本開示の第２実施形態に係る電子アセンブリ１０ａの部分的に拡大された斜視図である図５を参照のこと。以下では、第１実施形態と第２実施形態との相違点のみを詳細に説明し、両実施形態間の他の同様の部分は繰り返さず、図１～図４および関連する説明を参照することで理解することができる。本実施形態では、第１電子機器１００ａは、例えば、ディスプレイアセンブリである。また、本実施形態では、電子アセンブリ１０ａは、図１に示す記憶装置１０１およびヒートシンク１０２を含む代わりに、ケーシング１０１ａを含む。第１電気コネクタ２０１ａは、ケーシング１０１ａに固定され、第１電子機器１００ａに電気的に接続される。本実施形態では、図１に示す第１実施形態による第２電気コネクタアセンブリ３００と比較して、第２電気コネクタアセンブリ３００ａは、ケーブル３０２ａをさらに含む。第２電気コネクタ３０１ａは、ケーブル３０２ａを介して第２電子機器４００ａに電気的に接続されており、第１電子機器１００ａが第１電気コネクタ２０１ａ、第２電気コネクタ３０１ａおよびケーブル３０２ａを介して第２電子機器４００ａに設置され、電気的に接続される。本実施形態では、第１電気コネクタ２０１ａおよび第２電気コネクタ３０１ａは、ディスプレイアセンブリ１０２ａと、例えばコントローラや多機能オーバークロックダッシュボードである第２電子機器４００とを電気的に接続するように構成されている。

なお、一般的にケーブルの直径はＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅ）の数値で表される。ＡＷＧの数値は、一定の断面積を持つケーブルに収容できるワイヤの量を表しており、ＡＷＧの数値が小さくなるほど、電線の直径が大きくなることを意味する。線径が大きいほど、抵抗が小さく大電流を流すことができるが、柔軟性に欠けるため、曲げたときの復元力が大きくなる。一方、直径の小さいものは、抵抗値が大きく、電流を流すことができないが、柔軟性が高く、曲げたときの復元力が小さくなる。磁石の磁束の大きさに関しては（第１実施形態に関する説明で示したように、第１磁石の磁束は３０００Ｇ、第２磁石の磁束は２８００Ｇ）、過剰な復元力は、磁石間の引力に悪影響を及ぼす。そこで、本発明者らは、いくつかの実験を行った結果、磁石間の引力に悪影響を与えることなく、本実施形態によるケーブル３０２ａは、最大電流が０．９アンペア（Ａ）で、電圧差が０．２５ボルト（Ｖ）未満であることが必要であることを見出した。このため、最大抵抗値は０．２２５Ωである。したがって、本実施形態によるケーブル３０２ａの直径は、好ましくは２６ＡＷＧ、すなわちミリメートル０．４０５（ｍｍ）であるが、本開示はこれに限定されない。他の実施形態では、ケーブルの直径は、２４ＡＷＧであってもよいし、２０ＡＷＧから３０ＡＷＧまでの他の数値範囲であってもよい。

なお、第１磁石および第２磁石は、それぞれ、第１電気コネクタおよび第２電気コネクタに直接固定されることに限定されない。本開示の第３実施形態に係る電子アセンブリ１０ｂの部分的に拡大された分解平面図である図６を参照のこと。以下では、第１実施形態と第３実施形態との相違点のみを詳細に説明し、両実施形態間の他の同様の部分は繰り返さず、図１～図４および上記の関連する説明を参照して理解することができる。本実施形態では、第１磁石２０２ｂおよび第２磁石３０２ｂは、それぞれ第１電気コネクタ２０１ｂおよび第２電気コネクタ３０１ｂに間接的に固定されている。本実施形態では、電子アセンブリ１０ｂは、第１ベース４５０ｂおよび第２ベース４６０ｂをさらに含み、第１ベース４５０ｂは、ヒートシンク１０２ｂ上に固定され、第１ベース４５０ｂおよび第１電気コネクタ２０１ｂは、ヒートシンク１０２ｂの同じ側に配置されている。第２ベース４６０ｂは、第２電子機器４００ｂに固定されており、第２ベース４６０ｂおよび第２電気コネクタ３０１ｂは、第２電子機器４００ｂの同じ側に位置している。第１磁石２０２ｂは、第１ベース４５０ｂのうち、ヒートシンク１０２ｂから最も離れた位置にある側に固定されている。第２磁石３０２ｂは、第２ベース４６０ｂのうち、第２電子機器４００ｂから最も離れて位置する側に固定されている。他の実施形態では、電子アセンブリは、第１ベース４５０ｂおよび第２ベース４６０ｂを含まなくてもよい。このような実施形態では、第１磁石および第２磁石を厚くし、第１磁石および第２磁石をそれぞれヒートシンクおよび第２電子機器に直接固定してもよい。

なお、本開示は、第１磁石と第２磁石との協働を介してのみ、第１電気コネクタと第２電気コネクタとを強制的に接続することに限定されない。本開示の第４実施形態による電子アセンブリ１０ｃの部分的に拡大された平面図である図７を参照のこと。以下では、第２実施形態と第４実施形態との間の相違点のみを詳細に説明し、両実施形態間の他の同様の部分は繰り返さず、図５および上記の関連する説明を参照することによって理解することができる。図５に示す第２実施形態による電子アセンブリ１０ａと比較して、本実施形態に係る電子アセンブリ１０ｃは、２つの第３磁石５００ｃおよび２つの第４磁石５５０ｃをさらに含む。２つの第３磁石５００ｃは、ケーシング１０１ｃに固定されており、第１磁石２０２ｃの対向する２つの側面にそれぞれ配置されている。２つの第４磁石５５０ｃは、第２電気コネクタ３０１ｃに埋め込まれており、第２磁石３０２ｃの対向する２つの辺にそれぞれ位置している。第１磁石２０２ｃと第２磁石３０２ｃの協働の他に、第３磁石５００ｃと第４磁石５５０ｃの協働を介して、第１電気コネクタ２０１ｃと第２電気コネクタ３０１ｃが互いに接続されており、これにより、第１電気コネクタ２０１ｃと第２電気コネクタ３０１ｃが互いに取り外されることがさらに防止されている。なお、他の実施形態では、電子アセンブリは、１つの第３磁石と１つの第４磁石のみを含んでいてもよい。

上述した電子アセンブリおよび電気コネクタアセンブリによれば、第１磁石と第２磁石とが互いに引き合って第２電気コネクタと第１電気コネクタとを強制的に接続するので、第１コネクタと第２コネクタとを予め位置合わせすることなく接続することができる。このように、第１電気コネクタと第２電気コネクタとを簡便に接続することができる。

さらに、第１磁石の磁束は、第２磁石の磁束よりも大きい。したがって、第１電子機器が第１電気コネクタを介して第２電子機器または他の電子機器と電気的に接続されることが要求される場合、第１磁石は、第２電気コネクタまたは他の電子機器の別の電気コネクタに固定されている別の磁石をしっかりと引き付けるのに十分な磁力を提供することができる。

本開示には様々な修正や変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。本明細書および実施例は、例示的な実施形態としてのみ考慮されることが意図されており、本開示の範囲は、以下の請求項およびその等価物によって示される。

Claims (10)

1. 第１電子機器と、
   第１電気コネクタおよび第１磁石を含む第１電気コネクタアセンブリであって、前記第１磁石が前記第１電気コネクタに固定され、前記第１電気コネクタが前記第１電子機器に配置される、第１電気コネクタアセンブリと、
   第２電気コネクタおよび第２磁石を含む第２電気コネクタアセンブリであって、前記第２磁石が前記第２電気コネクタに固定され、前記第１磁石および前記第２磁石が互いに引き付け合って前記第２電気コネクタおよび前記第１電気コネクタを強制的に接続する第２電気コネクタアセンブリと、
   第２電子機器と、を含み、
   前記第２電気コネクタが前記第２電子機器上に配置され、前記第１電子機器が前記第１電気コネクタおよび前記第２電気コネクタを介して前記第２電子機器に設置され、電気的に接続される、
   電子アセンブリ。
2. 記憶装置と、
   ヒートシンクと、をさらに備え、
   前記ヒートシンクは前記記憶装置と熱的に接触し、
   前記第１電気コネクタは前記記憶装置に電気的に接続され、前記ヒートシンクに固定されている
   請求項１に記載の電子アセンブリ。
3. 前記第１電気コネクタアセンブリは、前記第１磁石に配置される第１フールプルーフ構造をさらに備え、
   前記第２電気コネクタアセンブリは、前記第２電気コネクタに配置される第２フールプルーフ構造をさらに備え、前記第１フールプルーフ構造および前記第２フールプルーフ構造は、互いに嵌合するように構成された凹部および突起部であり、前記第１電気コネクタおよび前記第２電気コネクタが互いに接続されると、前記第１フールプルーフ構造および前記第２フールプルーフ構造が互いに嵌合する、
   請求項１に記載の電子アセンブリ。
4. 前記第１磁石は、互いに接続されて２つの反対の磁極である第１磁性部および第２磁性部を含み、
   前記第２磁石は、互いに接続されて２つの反対の磁極である第３磁性部および第４磁性部を含み、
   前記第１磁性部および前記第４磁性部は互いに反発し、
   前記第２磁性部および前記第３磁性部は互いに反発し、
   前記第１電気コネクタおよび前記第２電気コネクタが互いに接続されると、前記第１磁性部は前記第３磁性部を引き付け、前記第２磁性部は前記第４磁性部を引き付ける、
   請求項１に記載の電子アセンブリ。
5. 前記第１電子機器は、発光部品である、
   請求項１に記載の電子アセンブリ。
6. 前記第１磁石の磁束は、前記第２磁石の磁束よりも大きい、
   請求項１に記載の電子アセンブリ。
7. 前記第１磁石の磁束は２８００ガウス（Ｇ）より大きく３２００Ｇ以下であり、
   前記第２磁石の磁束は２６００Ｇ以上２８００Ｇ以下である、
   請求項６に記載の電子アセンブリ。
8. 前記第１電気コネクタに対する前記第１磁石の厚さが、前記第２電気コネクタに対する前記第２磁石の厚さよりも大きい、
   請求項６に記載の電子アセンブリ。
9. 第１電気コネクタと、
   前記第１電気コネクタに固定された第１磁石と、
   第２電気コネクタと、
   前記第２電気コネクタに固定された第２磁石であって、前記第１磁石と前記第２磁石とが互いに引き付け合うことにより、前記第２電気コネクタと前記第１電気コネクタとが強制的に接続される第２磁石と、を含み、
   前記第１磁石の磁束が前記第２磁石の磁束よりも大きい、
   電気コネクタアセンブリ。
10. 前記第１磁石の磁束は２８００Ｇより大きく３２００Ｇ以下であり、
    前記第２磁石の磁束は２６００Ｇ以上２８００Ｇ以下である、
    請求項９に記載の電気コネクタアセンブリ。
    

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