JP6393595B2

JP6393595B2 - Ｕｓｂプラグ

Info

Publication number: JP6393595B2
Application number: JP2014233374A
Authority: JP
Inventors: 下大悟谷
Original assignee: 株式会社トップランド
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2034-11-18
Also published as: JP2016100059A

Description

本発明は、例えばスマートホンの充電やデータ伝送に用いられるＵＳＢ（Universal Serial Bus）プラグに関するものである。

従来のマイクロＵＳＢのコネクタの導通は、プラグとリセプタクルの同一番号の端子のみの導通か、プラグとリセプタクルのシェル同士の導通によるものであった。また、図４(A)に示すように、リセプタクル側（例えばスマートホン側）において、ＧＲＯＵＮＤとシェルが接続された構造の場合は、これにプラグ側（例えば充電器側）を接続すると、その時点でプラグ側のＧＲＯＵＮＤとシェルが、リセプタクル側を介して接続される。これを検知することで給電を開始し、スマートホン等を充電することが可能である。このほか、リセプタクル側にスイッチ機構を設けた技術として、例えば、下記特許文献１に記載のＵＳＢコネクタ及び再生装置がある。

特開２００５−２４２４７６号公報

しかしながら、図４(B)に示すように、リセプタクル側（例えばスマートホン側）において、ＧＲＯＵＮＤとシェルが電気的に接続されていない構造の場合もある。この場合に、前記図４(B)に示すようなプラグを接続しても、プラグとリセプタクルの端子同士やシェル同士のみしか導通せず、プラグ側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェルは電気的に接続されないため、プラグ側とリセプタクル側が結合したことを検知できず、給電を開始することができない。このように、従来は、プラグ単品でのスイッチ構造ではないため、携帯電話の充電器ケーブル品として利用するときに、リセプタクル側（携帯電話機側）の構造によっては、ケーブルを接続しても充電機能が働かないという課題があった。

本発明は、以上のような点に着目したもので、リセプタクル側の構造に関わらず、プラグをリセプタクルに接続したときに、プラグ端子とプラグシェルの導通を可能として、プラグ側とリセプタクル側が結合したことを検知することができるプラグ構造を提供することを、その目的とする。

本発明のＵＳＢプラグは、プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記プラグ内部において、プラグのＧＲＯＵＮＤ端子とプラグのシェルを導通させるスイッチ機構を設けたことを特徴とする。主要な形態の一つは、前記スイッチ機構が、前記シェルに設けられたバネスイッチであり、前記プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記バネスイッチが、前記プラグのいずれかの端子に接続することを特徴とする。

他の形態の一つは、前記バネスイッチが、金属製の前記シェルの一部を切り出して形成されることを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記バネスイッチは、前記プラグのＧＲＯＵＮＤ端子と接続することを特徴とする。更に他の形態の一つは、前記プラグが、マイクロＵＳＢ用のプラグであることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記プラグ内部で、プラグのＧＲＯＵＮＤ端子とプラグのシェルを導通させるスイッチ機構を設けることとしたので、リセプタクル側の構造に関わらず、プラグ端子とプラグシェルの導通が得られ、プラグ側とリセプタクル側が結合したことを検知することができる。

本発明の実施例１を示す図であり、(A)はプラグの平面図，(B)はプラグの正面図，(C)はプラグの側面図，(D)はリセプタクルの斜視図である。前記実施例１のプラグを示す図であり、(A)はリセプタクルに挿入前、(B)はリセプタクルの挿入時の状態を示す図である。本発明のプラグ側とリセプタクル側の回路構成を示す図である。従来技術のプラグ側とリセプタクル側の回路構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

最初に、図１〜図３を参照しながら本発明の実施例１を説明する。本発明は、ＵＳＢプラグ全般に適用可能なものであるが、本実施例では、マイクロＵＳＢプラグに本発明を適用したものとして説明する。上述した背景技術では、前記図４(B)に示すように、リセプタクル側において、ＧＲＯＵＮＤとシェルが電気的に接続されていないときには、図４(B)に示す構造のプラグを接続しても、プラグ側のＧＲＯＵＮＤとシェルは接続されないため、結合状態を検知することができず、給電を開始することができない。そこで、本発明は、プラグ側とリセプタクル側を接続すると、プラグ側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェルが電気的に接続されるようにすることで、結合状態を検知できるスイッチ構造を、プラグ側のシェルに設けることとした。

本実施例のＵＳＢプラグ１０は、図１(A)〜(C)に示すように、金属製のシェル１８と、ハンドル部２８から構成されている。前記シェル１８の内側には、樹脂からなるプラグ本体部１２と、該プラグ本体１２に形成された凹部１４と、該凹部１４の底面に形成された複数の端子１６が設けられている。また、前記シェル１８の上面には、図１(A)に示すように、リセプタクル側のシェルと係脱可能であって、プラグの挿入方向と直交する方向に変位する一対のラッチ２０Ａ，２０Ｂが設けられている。これらラッチ２０Ａ，２０Ｂは公知である。

また、前記シェル１８の上面には、切欠き２２が形成されている。図１(A)に示すように、本実施例では、前記切欠き２２は、前記ラッチ２０Ａ側に形成されており、該切欠き２２によって、前記シェル１８の一部を切り出したバネスイッチ２４が形成される。該バネスイッチ２４は、図１(C)に示すように、側面視において略Ｌ字状となっており、リセプタクルと接続されていないときには、同図１(C)に示すように、バネスイッチ２４は、前記シェル１８の上面から突出している。前記バネスイッチ２４の頂点は、リセプタクルに挿入したときに、該リセプタクルのほぼ中央部分にくるように形成されている。前記バネスイッチ２４は、本実施例では、前記シェル１８内の複数の端子１６のうち、一番端のＧＲＯＵＮＤ端子に接続可能な位置に形成されている。以上のような構成のプラグ１０は、例えば、図１(D)に示すリセプタクル３０に接続される。

図２(A)には、前記プラグ１０をリセプタクル３０に挿入する前の状態が示されている。前記図１(C)と同様に、前記バネスイッチ２４は、シェル１８の上方に突出しており、その先端部２６は、いずれの端子１６にも接続されていない。この状態が、図３(A)のプラグ側に点線で示されている。すなわち、プラグ１０側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８は接続されていない。このようなプラグ１０を、前記リセプタクル３０に挿入した状態が、図２(B)に示されている（図２(B)においてリセプタクルは省略されている）。同図に示すように、プラグ１０とリセプタクル３０が接続した時点で、リセプタクル３０によってバネスイッチ２４が端子側に押し込まれ、プラグ１０側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８が接続される。このときの電気的な接続状態が、図３(A)に実線で示されている。このようなバネスイッチ２４の作用によって、電気的には図４(A)と同様の接続状態となり、プラグ側とリセプタクル側が結合したことを知ることができる。

このように、本実施例のプラグ１０によれば、図３(A)に示すように、リセプタクル側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェルが接続されていないタイプであっても、プラグ１０とリセプタクル３０を接続した時点で、プラグ側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８が電気的に接続され、両者が結合したことを検知することができる。従って、例えば、携帯電話機にプラグ１０を装着したときに、容易に充電を開始することができる。仮に、図３(B)に示すように、リセプタクル側でＧＲＯＵＮＤ端子とシェルが接続されているタイプに、本実施例のプラグ１０を接続したとしても、プラグ側のＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８が接続された時点で、電気的には図３(A)に示す例と同じ接続状態になるため、特に不都合が生じることはない。

以上のように、実施例１によれば、プラグ１０をリセプタクル３０に挿入したときに、前記プラグ１０の内部で、プラグ１０のＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８が導通するスイッチ機構を設けることとしたので、リセプタクル３０側の構造にかかわらず、プラグ端子１６とプラグシェル１８の導通が得られる。このため、プラグ側とリセプタクル側が結合したことを検知して、スマートホン等の充電を速やかに開始することができるという効果がある。また、前記スイッチ機構として、プラグ１０のシェル１８の金属を切り出して、バネスイッチ２４を形成することとしたので、スイッチ構造を容易に形成することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状，寸法は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。材質についても同様に、公知の各種の素材を用いてよい。
(2)前記実施例で示したバネスイッチ２４の形状も一例であり、同様の効果を奏する範囲内ないで適宜設計変更可能である。また、前記実施例では、シェル１８の一部をバネスイッチ２４として利用することとしたが、これも一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(3)前記実施例では、バネスイッチ２４をＧＲＯＵＮＤ端子と接続する位置に形成することとしたが、これも一例であり、切欠き２２の加工位置を変更することによって、他の端子１６と接続可能な位置に形成することを妨げるものではない。
(4)前記実施例では、ＧＲＯＵＮＤ端子とシェル１８の接続を検知して給電開始に利用する例を挙げたが、これに限定されるものではなく、他の用途に利用することを妨げるものではない。
(5)本発明のＵＳＢプラグは、マイクロＵＳＢプラグに限定されるものではなく、例えば、ミニＵＳＢプラグ等にも適用可能である。
(6)前記実施例は、本発明をスマートホンの充電に適用する場合を示したが、リセプタクル側はスマートホンに限定されるものではなく、各種の機器としてよい。

本発明によれば、プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記プラグ内部で、プラグのＧＲＯＵＮＤ端子とプラグのシェルを導通させるスイッチ機構を設けることとしたので、リセプタクル側の構造にかかわらず、プラグ端子とプラグシェルの導通状態を検知できる。このため、スマートホンを充電するマイクロＵＳＢプラグなどの用途に好適である。

１０：プラグ
１２：プラグ本体部
１４：凹部
１６：端子
１８：シェル
２０Ａ，２０Ｂ：ラッチ
２２：切欠き
２４：バネスイッチ
２６：先端
２８：ハンドル部
３０：リセプタクル

Claims

プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記プラグ内部において、プラグのＧＲＯＵＮＤ端子とプラグのシェルを導通させるスイッチ機構を設けたことを特徴とするＵＳＢプラグ。
前記スイッチ機構が、前記シェルに設けられたバネスイッチであり、
前記プラグをリセプタクルに挿入したときに、前記バネスイッチが、前記プラグのいずれかの端子に接続することを特徴とする請求項１記載のＵＳＢプラグ。
前記バネスイッチが、金属製の前記シェルの一部を切り出して形成されることを特徴とする請求項２記載のＵＳＢプラグ。
前記プラグが、マイクロＵＳＢ用のプラグであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＵＳＢプラグ。