JP5082962B2

JP5082962B2 - コネクタ

Info

Publication number: JP5082962B2
Application number: JP2008071214A
Authority: JP
Inventors: 聡松長
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-03-19
Filing date: 2008-03-19
Publication date: 2012-11-28
Anticipated expiration: 2028-03-19
Also published as: JP2009230875A

Description

本発明は、例えばＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）コネクタといったコネクタに関する。

例えば特許文献２に開示されるように、コネクタの受け入れ口は保護パッドで塞がれる。保護パッドの働きでコネクタ内に例えば塵埃の進入は回避される。保護パッドの側面には導電端子が接触する。受け入れ口から例えばプリント基板が差し込まれると、保護パッドはコネクタ内に押し込まれる。コネクタの導電端子は弾性力に基づきプリント基板上の導電端子に押し付けられる。こうしてプリント基板上の導電端子はコネクタの導電端子に電気的に接続される。
特開２００１−２３００１７号公報実開平５−２３４６４号公報

コネクタの導電端子は弾性力に基づき保護パッドの側面に先端を常に押し付ける。コネクタの導電端子は常に弾性変形を強いられる。塵埃の進入の回避にあたって受け入れ口を塞ぐ保護パッドは受け入れ口の輪郭に一致する。その一方で、プリント基板の輪郭は受け入れ口の輪郭よりも小さい。したがって、プリント基板の非差し込み時、コネクタの導電端子の弾性力は時間の経過とともに弱められてしまう。コネクタの導電端子とプリント基板の導電端子との間で接続の安定性は維持されることができない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、収容空間内に塵埃の進入を防止しつつ導電端子の変形を回避することができるコネクタおよび電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、前端の受け入れ口から後方に延びる収容空間を区画する本体と、本体の収容空間に配置される導電端子と、本体の収容空間に配置され、受け入れ口から後退する後退位置、および、受け入れ口に配置される前進位置の間で導電端子に沿って移動自在に本体に連結される移動片と、一端で移動片に連結されて他端で本体の外側に配置され、移動片の移動を実現する操作片とを備えることを特徴とするコネクタが提供される。

こうしたコネクタでは、本体の収容空間内で移動片は例えば後退位置から前進位置に向かって移動することができる。移動片は導電端子に沿って移動することから、導電端子の変形や破損は確実に回避される。このとき、本体の収容空間内の塵埃は移動片で掃き出される。収容空間内に塵埃の残存は回避される。こうした移動片の移動は操作片の操作に基づき実現される。塵埃の掃き出しはコネクタのユーザの任意に実施されることができる。しかも、例えば移動片が前進位置に常に配置されれば、移動片の働きで収容空間内に塵埃の進入は防止される。

第２発明によれば、前端の受け入れ口から後方に延びる収容空間を区画する本体と、本体の収容空間に配置される導電端子と、本体の収容空間に配置され、受け入れ口から後退する後退位置、および、受け入れ口に配置される前進位置の間で導電端子に沿って移動自在に本体に連結される移動片と、移動片に組み込まれる第１磁石と、本体内に配置されて第１磁石に向き合わせられ、後退位置から前進位置に向かって移動片を押し出す反発力を生成する第２磁石とを備えることを特徴とするコネクタが提供される。

こうしたコネクタでは、移動片は第１磁石および第２磁石の相互の反発に基づき実現される。その結果、本体の収容空間内の構造は簡略化される。しかも、前述と同様に、移動片は導電端子に沿って移動することから、導電端子の変形や破損は確実に回避される。加えて、本体の収容空間内の塵埃は移動片で掃き出される。収容空間内に塵埃の残存は回避される。しかも、第２磁石の反発力に基づき移動片が前進位置に常に配置されることから、移動片の働きで収容空間内に塵埃の進入は防止される。

第３発明によれば、開口を区画する筐体と、筐体の開口に配置される受け入れ口から後方に延びる収容空間を区画するコネクタ本体と、コネクタ本体の収容空間に配置される導電端子と、コネクタ本体の収容空間に配置され、受け入れ口から後退する後退位置、および、受け入れ口に配置される前進位置の間で導電端子に沿って移動自在に本体に連結される移動片と、移動片に組み込まれる第１磁石と、コネクタ本体内に配置されて第１磁石に向き合わせられ、前進位置に向かって移動片を押し出す反発力を生成する第２磁石とを備えることを特徴とする電子機器が提供される。

こうした電子機器では、移動片は第１磁石および第２磁石の相互の反発に基づき実現される。その結果、コネクタ本体の収容空間内の構造は簡略化される。しかも、前述と同様に、移動片は導電端子に沿って移動することから、導電端子の変形や破損は確実に回避される。加えて、コネクタ本体の収容空間内の塵埃は移動片で掃き出される。収容空間内に塵埃の残存は回避される。しかも、第２磁石の反発力に基づき移動片が前進位置に常に配置されることから、移動片の働きで収容空間内に塵埃の進入は防止される。

第４発明によれば、開口を区画する筐体と、筐体の開口に配置される受け入れ口から後方に延びる収容空間を区画するコネクタ本体と、コネクタ本体の収容空間に配置される導電端子と、コネクタ本体の収容空間に配置され、受け入れ口から後退する後退位置、および、受け入れ口に配置される前進位置の間で導電端子に沿って移動自在に本体に連結される移動片と、本体に沿って前後方向にスライド移動自在に本体に支持され、スライド移動に連動して移動片の移動を確立する操作レバーとを備えることを特徴とする電子機器が提供される。

こうした電子機器では、移動片の移動は操作レバーのスライド移動に基づき実現される。塵埃の掃き出しは電子機器のユーザの任意に実施されることができる。しかも、前述と同様に、移動片は導電端子に沿って移動することから、導電端子の変形や破損は確実に回避される。収容空間内に塵埃の残存は回避される。

以上のように本発明によれば、収容空間内に塵埃の進入を防止しつつ導電端子の変形を回避することができるコネクタおよび電子機器を提供することができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図１は本発明に係る電子機器の一具体例すなわちノートブックパーソナルコンピュータ（ノートパソコン）１１の外観を概略的に示す。このノートパソコン１１は、薄型の本体筐体１２と、この本体筐体１２に揺動自在に連結されるディスプレイ用筐体１３とを備える。本体筐体１２の表面にはキーボード１４やポインティングデバイス１５といった入力装置が組み込まれる。利用者はこういった入力装置１４、１５から指示やデータを入力することができる。

ディスプレイ用筐体１３には例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）パネルモジュール１６が組み込まれる。ＬＣＤパネルモジュール１６の画面は、ディスプレイ用筐体１３に区画される窓孔１７に臨む。画面にはテキストやグラフィックスが表示される。利用者はそういったテキストやグラフィックスに基づきノートパソコン１１の動作を確認することができる。ディスプレイ用筐体１３は、本体筐体１２に対する揺動を通じて本体筐体１２に重ね合わせられる。

本体筐体１２の側面の壁体には開口すなわちＵＳＢポート２１が形成される。ＵＳＢポート２１内には後述の雌コネクタすなわちＵＳＢコネクタ２２が組み込まれる。ＵＳＢポート２１には例えばＵＳＢメモリ２３が装着される。ＵＳＢメモリ２３の筐体２４の前端には雄コネクタすなわちＵＳＢコネクタ２５が連結される。周知の通り、筐体２４内にはフラッシュメモリチップが収容される。筐体２４は例えば樹脂材料から形成される。フラッシュメモリチップにデータが記憶される。こうしたＵＳＢメモリ２３はノートパソコン１１の外部記憶装置として利用される。

図２に示されるように、ＵＳＢコネクタ２５は、筐体２４の前端に取り付けられる例えば金属製の本体２６を備える。本体２６は例えば直方体形状に形成される。本体２６の前端には受け入れ口２７が区画される。本体２６は、受け入れ口２７から後方に延びる例えば直方体形状の収容空間を区画する。収容空間内には例えば樹脂製の支持板２８が配置される。支持板２８には例えば相互に平行に延びる４つの導電端子２９が形成される。導電端子２９はＵＳＢメモリ２３の前後方向に延びる。本体２６の天板および底板にはＵＳＢメモリ２３の幅方向に配置される１対の開口３１が形成される。

本体２６の天板には本体２６の後端に隣接して切り欠き３２が形成される。切り欠き３２は本体２６の収容空間および外部空間を接続する。切り欠き３２はＵＳＢメモリ２３の前後方向に延びる。切り欠き３２の後端には筐体２４に形成される溝３３が接続される。溝３３はＵＳＢメモリ２３の前後方向に延びる。こうした切り欠き３２および溝３３で案内溝３４が形成される。案内溝３４には例えば樹脂製の操作片３５が配置される。操作片３５は案内溝３４の案内に基づきＵＳＢメモリ２３の前後方向に移動することができる。操作片３５の一端には筐体２４の表面から突き出る摘み３６が区画される。

図３に示されるように、操作片３５は例えばＬ字状に形成される。操作片３５の他端には本体２６の収容空間に収容される例えば樹脂製の移動片３７が連結される。移動片３７は例えば直方体形状に形成される。ここでは、操作片３５および移動片３７は例えば樹脂材料から一体成形に基づき形成されればよい。図４を併せて参照し、移動片３７は導電端子２９の外側で収容空間に配置される。操作片３５の摘み３６が案内溝３４の後端位置に配置されると、移動片３７は、受け入れ口２７から後退する後退位置に配置される。後退位置では移動片３７は導電端子２９の後端よりも後方に配置される。

案内溝３４の前端に向かって操作片３５が移動すると、移動片３７は導電端子２９の表面に沿って本体２６の収容空間内をスライド移動する。移動片３７は導電端子２９の外側に配置されることから、移動片３７は導電端子２９の外側で導電端子２９に沿って移動する。その結果、例えば導電端子２９上や本体２６の内壁面に付着する塵埃は移動片３７でこすり取られる。こうして、図５に示されるように、操作片３５の摘み３６は案内溝３４の前端位置に位置決めされる。図６に示されるように、移動片３７は、受け入れ口２７に配置される前進位置に位置決めされる。こすり取られた塵埃は受け入れ口２７から外側に掃き出される。ＵＳＢコネクタ２５内に塵埃の残存は回避される。こうした塵埃の掃き出しはＵＳＢメモリ２３のユーザの任意に実施されることができる。

図７に示されるように、ＵＳＢポート２１内には前述のＵＳＢコネクタ２２が組み込まれる。ＵＳＢコネクタ２２は例えばプリント基板４１に実装される。ＵＳＢコネクタ２２は例えば金属製の本体４２を備える。本体４２は例えば直方体形状の輪郭を有する。本体４２の前端には受け入れ口４３が規定される。受け入れ口４３は本体筐体１２のＵＳＢポート２１に向き合わせられる。本体４２は、受け入れ口４３から後方に延びる例えば直方体形状の収容空間を区画する。収容空間内には例えば樹脂製の支持板４４が配置される。図８を併せて参照し、支持板４４には例えば相互に平行に延びる４つの導電端子４５が形成される。導電端子４５は例えば板ばねから形成される。

支持板４４の表面および本体４２の天板の内壁面の間には１対の板ばね４６が配置される。板ばね４６は折り曲げに基づき支持板４４に向かって弾性力を発揮する。板ばね４６は、本体４２の天板に形成される開口４７に受け入れられる。こうして板ばね４６の変位は許容される。同様に、支持板４４の裏面および本体４２の底板の内壁面の間には１対の板ばね４８が配置される。板ばね４８は折り曲げに基づき支持板４４に向かって弾性力を発揮する。板ばね４８は、本体４２の底板に形成される開口４９に受け入れられる。こうして板ばね４８の変位は許容される。

板ばね４８および支持板４４の間には所定の隙間が規定される。隙間には移動片５１が配置される。移動片５１は、受け入れ口４３に配置される前進位置に位置決めされる。移動片５１は例えば直方体形状に形成される。移動片５１の両端は、本体４２の側板に形成される案内溝５２に受け入れられる。案内溝５２はＵＳＢコネクタ２２の前後方向に延びる。移動片５１の両端には、本体４２の外側で案内片５３、５３が一体化される。案内片５３は、案内溝５２から移動片５１の脱落を規制する。こうして案内溝５２の案内に基づき移動片５１は、図９に示されるように、前進位置、および、受け入れ口４３から後退する後退位置の間でＵＳＢコネクタ２２の前後方向にスライド移動することができる。移動片５１は隙間に配置されることから、移動片５１は導電端子４５の外側で導電端子４５に沿って移動する。

移動片５１には第１磁石５４が組み込まれる。その一方で、本体４２の後端には第２磁石５５が組み込まれる。第１磁石５４および第２磁石５５は例えば永久磁石から形成される。第１磁石５４および第２磁石５５の間では同極の磁極が相互に向き合わせられる。第１磁石５４および第２磁石５５は相互に反発する。その結果、第２磁石５５は、後退位置から前進位置に向かって移動片５１を押し出す反発力を生成することができる。こうした反発力に基づき移動片５１は前進位置に位置決めされる。このとき、移動片５１は案内溝５２の前端に受け止められる。こうして移動片５１は前進位置で受け入れ口４３を部分的に塞ぐ。その結果、本体４２の収容空間内に塵埃の進入はできる限り回避される。

いま、ＵＳＢメモリ２３がＵＳＢポート２１に差し込まれる場面を想定する。図１０に示されるように、ＵＳＢコネクタ２５の支持板２８の前端はＵＳＢコネクタ２２の移動片５１の前端に突き当てられる。ＵＳＢコネクタ２５の本体２６はＵＳＢコネクタ２２の本体４２内に受け入れられる。支持板２８は第２磁石５５の反発力に抗して後退位置に向かって移動片５１を押し込んでいく。支持板２８は、支持板４４および板ばね４８の間に区画される隙間に進入していく。同時に、支持板４４は支持板２８および本体２６の天板の間に進入していく。

図１１に示されるように、ＵＳＢコネクタ２５がＵＳＢコネクタ２２に完全に差し込まれると、支持板２８の前端は移動片５１を後退位置に押し込む。支持板２８上の導電端子２９は支持板４４上の導電端子４５に接触する。導電端子４５は弾性力に基づき導電端子２９上に先端を押し付ける。このとき、板ばね４６は本体２６の天板の開口３１に受け入れられる。同様に、板ばね４８は本体２６の底板の開口３１に受け入れられる。こうしてＵＳＢコネクタ２５はＵＳＢコネクタ２２に接続される。ＵＳＢコネクタ２５では移動片３７は後退位置に位置決めされることから、ＵＳＢコネクタ２２の支持板４４との干渉は回避される。

以上のようなノートパソコン１１では、ＵＳＢコネクタ２２は、第２磁石５５の反発力に基づき前進位置に配置される移動片５１を備える。移動片５１は受け入れ口４３を部分的に塞ぐ。その結果、本体４２の収容空間内に塵埃の進入はできる限り回避される。その一方で、ＵＳＢコネクタ２２にＵＳＢコネクタ２５が差し込まれると、移動片５１は後退位置に押し込まれる。移動片５１は導電端子４５に沿って移動することから、導電端子４５の変形や破損は確実に回避される。導電端子４５の弾性力は確実に維持される。その結果、ＵＳＢコネクタ２２の導電端子４５にはＵＳＢコネクタ２５の導電端子２９が確実に接触することができる。しかも、第１および第２磁石５４、５５に基づき移動片５１の移動が実現されることから、本体４２の収容空間内の構造は簡略化される。

同様に、ＵＳＢコネクタ２５は、後退位置および前進位置の間で移動自在の移動片３７を備える。移動片３７は操作片３５の操作に応じて自由に移動することができる。移動片３７は導電端子２９の外側で導電端子２９に沿って移動する。導電端子２９の変形や破損は確実に回避される。こうして利用者は、操作片３５の操作に基づき例えば導電端子２９上や本体２６の内壁面に付着する塵埃を移動片３７でこすり取ることができる。操作片３５が前端位置まで移動すると、移動片３７は前進位置に位置決めされる。こうして、こすり取られた塵埃は受け入れ口２７から外側に掃き出される。その結果、ＵＳＢコネクタ２５内に塵埃の残存は回避される。

以上のようなＵＳＢメモリ２３では、移動片３７は例えば前端位置に常に配置されればよい。こうしてＵＳＢメモリ２３が持ち運ばれる際に、本体２６の収容空間に塵埃の進入は回避される。その一方で、移動片３７は例えば後端位置に常に配置されてもよい。このとき、ＵＳＢコネクタ２５の本体２６にはキャップ（図示されず）が被さればよい。キャップはＵＳＢコネクタ２５の受け入れ口２７を完全に塞げばよい。こうして本体２６の収容空間に塵埃の進入は回避される。たとえユーザがキャップを紛失しても、移動片３７の働きで本体２６の収容空間内に塵埃の残存は回避される。

図１２に示されるように、ＵＳＢメモリ２３には前述のＵＳＢコネクタ２５に代えてＵＳＢコネクタ２５ａが組み込まれてもよい。ＵＳＢコネクタ２５ａでは移動片３７に弾性部材すなわちコイルばね５６が連結される。コイルばね５６は、移動片５１の後端および筐体２４の前端の間に挟み込まれる。コイルばね５６は、前端位置に向かって移動片５１を押し出す弾性復元力を発揮する。その結果、移動片５１は前端位置に常に配置される。こうして本体２６の収容空間に塵埃の進入は回避される。例えばＵＳＢコネクタ２２との接続時、図１３に示されるように、コイルばね５６の弾性復元力に抗して移動片５１は後退位置に位置決めされる。その他、前述のＵＳＢメモリ２３と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図１４に示されるように、ＵＳＢメモリ２３には前述のＵＳＢコネクタ２５に代えてＵＳＢコネクタ２５ｂが組み込まれてもよい。ＵＳＢコネクタ２５ｂでは前述の操作片３５は省略される。前述の移動片３７には案内片６１が連結される。案内片６１は案内溝３４に配置される。こうして案内片６１は、図１５に示されるように、前進位置および後端位置の間で移動片３７の移動を案内する。移動片３７には第１磁石６２が組み込まれる。本体２６の後端には第２磁石６３が組み込まれる。第１磁石６２および第２磁石６３は相互に反発する。その他、前述のＵＳＢコネクタ２５と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうしたＵＳＢコネクタ２５ｂでは、図１６に示されるように、第２磁石６３の反発力に基づき移動片３７は前進位置に配置される。移動片３７は受け入れ口２７を部分的に塞ぐ。その結果、本体２６の収容空間内に塵埃の進入はできる限り回避される。その一方で、ＵＳＢコネクタ２２にＵＳＢコネクタ２５ｂが差し込まれると、支持板４４との接触に基づき移動片３７は第２磁石６３の反発力に抗して後退位置に押し込まれる。その結果、ＵＳＢコネクタ２２の導電端子４５にはＵＳＢコネクタ２５ｂの導電端子２９が確実に接触することができる。その他、前述と同様の作用効果が実現される。

図１７に示されるように、ノートパソコン１１には前述のＵＳＢコネクタ２２に代えてＵＳＢコネクタ２２ａが組み込まれてもよい。このＵＳＢコネクタ２２ａでは、移動片５１に連結片６５が連結される。連結片６５は移動片５１から後方に延びる。連結片６５の後端には例えば円柱状の突起６６が形成される。突起６６は、本体４２の天板に形成される案内溝６７に受け入れられる。案内溝６７はＵＳＢコネクタ２２ａの前後方向に延びる。突起６６は案内溝６７の後端位置および前端位置の間で移動することができる。こうした移動に基づき移動片５１の移動は実現される。ＵＳＢコネクタ２２ａでは第１磁石５４および第２磁石５５の組み込みは省略される。

突起６６には操作レバー６８が関連づけられる。操作レバー６８は例えば本体４２の側板にスライド移動自在に支持される。スライド移動は、本体筐体１２から第１長さで突き出る第１突き出し位置、および、本体筐体１２から第１長さより小さい第２長さで突き出る第２突き出し位置の間で実現される。操作レバー６８には係り合い部材６９が連結される。係り合い部材６９は、本体４２の底板に連結される支軸７１回りで揺動する。係り合い部材６９は突起６６に係り合う。係り合い部材６９の揺動は操作レバー６８のスライド移動に基づき実現される。その他、前述のＵＳＢコネクタ２２と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

こうしたＵＳＢコネクタ２２ａでは、操作レバー６８は第１突き出し位置に位置決めされる。このとき、案内溝６７内で突起６６は後端位置に位置決めされる。移動片５１は後退位置に位置決めされる。操作レバー６８が本体筐体１２内に押し込まれると、操作レバー６８は第２突き出し位置に向かって移動する。操作レバー６８の移動に応じて係り合い部材６９は支軸７１回りで揺動する。その結果、図１８に示されるように、突起６６は案内溝６７内で前端位置に向かって移動する。こうして前進位置に向かって移動片５１の移動が引き起こされる。操作レバー６８が第２突き出し位置に位置決めされると、突起６６は前端位置に位置決めされる。こうして移動片５１は前進位置に位置決めされる。移動片５１のスライド移動に基づき本体４２の収容空間内の塵埃は受け入れ口４３から掃き出される。こうして本体４２内で塵埃の残存は回避される。

本発明に係る電子機器の一具体例すなわちノートブックパーソナルコンピュータの構造を概略的に示す斜視図である。ＵＳＢメモリの構造を概略的に示す斜視図である。ＵＳＢメモリに組み込まれる一具体例に係るＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。ノートパソコンに組み込まれるＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。図７の８−８線に沿った断面図であり、ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す。図８に対応し、ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。ＵＳＢコネクタ同士が相互に接続される様子を概略的に示す垂直断面図である。ＵＳＢコネクタ同士が相互に接続される様子を概略的に示す垂直断面図である。一変形例に係るＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。他の変形例に係るＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す垂直断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。他の変形例に係るＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。ＵＳＢコネクタの構造を概略的に示す水平断面図である。

符号の説明

１１電子機器（ノートブックパーソナルコンピュータ）、１２筐体（本体筐体）、２１開口（ＵＳＢポート）、２２コネクタ、２５コネクタ、２６本体・コネクタ本体、２７受け入れ口、２９導電端子、３５操作片、３７移動片、４２本体、４３受け入れ口、４５導電端子、５１移動片、５４第１磁石、５５第２磁石、６２第１磁石、６３第２磁石、６８操作レバー。

Claims

前端の受け入れ口から後方に延びる収容空間を区画する本体と、
本体の収容空間に配置される導電端子と、
本体の収容空間に配置され、受け入れ口から後退する後退位置、および、受け入れ口に配置される前進位置の間で導電端子に沿って移動自在に本体に連結される移動片と、
一端で移動片に連結されて他端で本体の外側に配置され、移動片の移動を実現する操作片とを備えることを特徴とするコネクタ。
請求項１に記載のコネクタにおいて、前記操作片は前記移動片から後方に延びることを特徴とするコネクタ。
請求項２に記載のコネクタにおいて、前記移動片が前記前進位置に位置する際に、前記本体の後端に形成される切り欠きから前記操作片は外側に向かって延びることを特徴とするコネクタ。