JP6458668B2 - 情報処理装置及び雄コネクタの防水キャップ - Google Patents

Description

本出願は情報処理装置及び雄コネクタの防水キャップに関する。

防塵、防滴対応の情報処理装置の筐体に設けられている外部機器との接続用コネクタには、外部からの水や塵埃の侵入を防止するために、コネクタの外側に防水用の蓋（キャップ、或いはカバーと呼ばれる）を被せているものが一般的である。本願では以後、防水用の蓋を防水キャップと記す。このような防水キャップは、情報処理装置とは別体の付属品であったり、コネクタの脇に設けた孔に防水キャップの延長部が止めてあったりする。しかし、情報処理装置のコネクタに外部ケーブルのコネクタを接続する際には、防水キャップを開け閉めする必要があり不便であった。なお、情報処理装置のコネクタには一般に雄コネクタが採用されている。

一方、最近ではコネクタ自体を防塵、防滴構造にし、防水キャップを無くした製品も商品化されている。しかし、このような製品では、コネクタ内部の端子は外気に晒されているため、端子に残存した水分によりコネクタの端子部に錆が発生したり、端子に塵埃が堆積して接触不良となる問題が生じる。

これに対して、コネクタの端子部への水分、塵埃の付着を防止するために、端子周辺をゴムキャップ等で覆い、外部コネクタを接続する時だけ端子部を露出させる構造が考えられる。例えば、端子の保護のため、接続片を伸縮可能な蛇腹状のカバーで覆った構造が公知になっている。

実開平２−１５７号公報

特開２００６−４８９４８号公報

しかし、端子の保護のため、接続片を伸縮可能な蛇腹状のカバーで覆った構造の蛇腹カバー付端子は自動車等に使用される大型の物であり、携帯機器等の小型コネクタに採用する場合は以下の（１）〜（３）のような問題が発生することが容易に想像される。（１）蛇腹カバーが自重で撓むことで蛇腹カバーと端子部が接触してしまいスムーズに伸縮せず端子同士が接続できない。（２）コネクタの取り外し時に、蛇腹カバーの復元力だけでは蛇腹カバーが元の状態まで伸長できない。（３）蛇腹カバー先端の孔部から水分や塵埃が侵入し端子が錆る、または塵埃が端子に堆積して接触不良が発生する。

１つの側面では、コネクタ自体を防塵、防滴構造とする場合において、端子間の物理的接触を確実に実現し、かつ外部からの水分や塵埃の侵入を防ぎ、雌コネクタ取り外し後に防塵、防滴構造が復活するコネクタを備える情報処理装置を提供することを目的とする。他の側面では、情報処理装置に設けられる雄コネクタに後付けしてコネクタ自体を防塵、防滴構造とすることが可能な防水キャップを提供することを目的とする。

１つの形態によれば、雄コネクタが筐体に設けられた情報処理装置であって、雄コネクタは、シェルと、シェルの底面に突設されて、金属シェルを備える雌コネクタとの接続端子を保持する端子保持突起とを備え、雄コネクタのシェル内に装着される防水キャップは、底面を覆う底壁、端子保持突起の周囲を覆う側壁、及び端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、天壁には、雌コネクタのシェルへの挿入時に開口して、端子保持突起を挿通するスリットと、挿入された雌コネクタの金属シェルと磁気結合する磁石が設けられており、側壁は雌コネクタのシェルへの着脱に応じて伸縮するように形成されている情報処理装置が提供される。

他の形態によれば、雌コネクタの金属シェルが挿入されるシェル備え、シェルの底面には雌コネクタの端子に接続する端子を保持する端子保持突起が設けられた雄コネクタに装着される防水キャップであって、シェルの底面を覆う底壁と、端子保持突起の側面を覆い、伸縮可能に形成された側壁）と、端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、底壁の外寸は、底面の内寸より僅かに大きく形成され、天壁には雌コネクタのシェルへの挿入時に開口して、端子保持突起を挿通可能なスリットが設けられ、雌コネクタのシェルへの挿入時には、スリットが開口して端子保持突起を挿通すると共に側壁が収縮し、雌コネクタがシェルから引き抜かれた場合は、側壁が伸長して天壁が端子保持突起の先端部を覆う状態に復帰する防水キャップが提供される。

開示の情報処理装置では、情報処理装置の筐体に設けられた雄コネクタの雌コネクタとの接続端子が防水カバーで覆われているので、雌コネクタの未装着時の雄コネクタの防水、防塵特性を確保できるという効果がある。また、雄コネクタに接続された雌コネクタを引き抜いた場合は、雌コネクタの金属シャーシに防水コネクタに設けた磁石が追従して防水カバーが元の形状に復元するので、雌コネクタ取り外し後の防水カバーによる防水、防塵性を確保できるという効果がある。

（ａ）は情報処理装置のコネクタ取付穴と防水キャップの一例を示す部分斜視図、（ｂ）は情報処理装置の防水キャップのないコネクタ取付穴の位置とそれを部分拡大した状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示したコネクタ取付穴にコネクタが差し込まれる状態を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）に示したコネクタ取付穴にコネクタが接続された状態を示す斜視図である。 （ａ）は雄コネクタの第１の形態の一例の断面図、（ｂ）は（ａ）に示した雄コネクタの正面図、（ｃ）は（ａ）に示した雄コネクタに挿入される雌コネクタの一例の断面図、（ｄ）は（ｃ）に示した雌コネクタの正面図、（ｅ）は（ａ）に示した雄コネクタに（ｃ）に示した雌コネクタが挿入された状態を示す断面図、（ｆ）は雄コネクタの第２の形態の一例の断面図、（ｇ）は（ｆ）に示した雄コネクタに雌コネクタが挿入された状態を示す断面図である。 （ａ）は本出願に使用する雄コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した雄コネクタに取り付ける防水キャップの一実施例を正面側から見た斜視図、（ｃ）は（ａ）に示した雄コネクタに（ｂ）に示した防水キャップを取り付ける工程を示す組立斜視図、（ｄ）は（ａ）に示した雄コネクタに取り付ける防水キャップの一実施例を背面側から見た斜視図、（ｅ）は（ｂ）に示した雄コネクタに（ｂ）で示した防水キャップを取り付けた状態の斜視図である。 （ａ）は防水キャップが取り付けられた第１の形態の雄コネクタの断面図、（ｂ）は（ａ）に示した雄コネクタの正面図、（ｃ）は図３（ａ）に示した雄コネクタの正面図、（ｄ）は防水キャップに内蔵された永久磁石の極性を示す説明図である。 （ａ）は防水キャップの裏面に形成されたテーパ穴を説明する部分断面図、（ｂ）は防水キャップに設けられたテーパ穴と端子保持突起との関係を説明する図、（ｃ）は端子保持突起がテーパ穴に支持された状態の雄コネクタの断面図、（ｄ）は防水キャップが雌コネクタで押された時の動作を説明する部分断面図、（ｅ）は防水キャップの裏面にテーパ穴が無い時の防水キャップの状態を説明する断面図、（ｆ）は裏面にテーパ穴がない防水キャップが雌コネクタで押された時の動作を説明する部分断面図である。 （ａ）は第１の形態の雄コネクタに第１の形態の雌コネクタが挿入されて防水キャップに雌コネクタが当接した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から雌コネクタが雄コネクタに挿入されている途中の状態を示す断面図、（ｃ）は防水キャップが設けられた雄コネクタに雌コネクタが完全に挿入された状態を示す断面図、（ｄ）は（ｃ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｅ）は図５（ｆ）に示した底壁を備える雄コネクタに雌コネクタが挿入された状態を示す断面図、（ｆ）は（ａ）に示した雄コネクタに雌コネクタが挿入された時に生じる不具合を示す断面図である。 （ａ）は防水キャップが設けられた雄コネクタに挿入された雌コネクタが引き抜かれる直前の状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から雌コネクタが更に引き抜かれる途中の状態を示す断面図、（ｃ）は防水キャップが設けられた雄コネクタから雌コネクタが完全に引き抜かれた状態を示す断面図である。 （ａ）は防水キャップが取り付けられた第２の形態の雄コネクタの断面図、（ｂ）は（ａ）に示した雄コネクタの正面図、（ｃ）は（ｂ）に示した雄コネクタから防水キャップを除去した正面図である。 （ａ）は第２の形態の雄コネクタに第２の形態の雌コネクタが挿入されて防水キャップに雌コネクタが当接した状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）に示した状態から雌コネクタが雄コネクタに挿入されている途中の状態を示す断面図、（ｃ）は防水キャップが設けられた雄コネクタに雌コネクタが完全に挿入された状態を示す断面図、（ｄ）は（ｃ）のＡＡ−ＡＡ線における断面図である。 （ａ）はシェル高さが低い第１の形態の雄コネクタに対応する防水キャップを備える雄コネクタの断面図、（ｂ）はシェル高さが低い第２の形態の雄コネクタに対応する防水キャップを備える雄コネクタの断面図である。 （ａ）は防水キャップが取り付けられたＵＳＢ雄コネクタの斜視図、（ｂ）は（ａ）に示したＵＳＢ雄コネクタに取り付ける防水キャップの一実施例の斜視図、（ｃ）は（ａ）に示した第２の形態のＵＳＢ雄コネクタに第２の形態のＵＳＢ雌コネクタが挿入される直前の状態を示す断面図、（ｄ）は防水キャップが取り付けられた第２の形態のＵＳＢ雄コネクタに第２の形態のＵＳＢ雌コネクタが完全に挿入された状態を示す断面図である。 （ａ）は防水キャップの別の実施形態を備える雄コネクタの断面図、（ｂ）は（ａ）に示した雄コネクタの防水キャップが、雌コネクタの挿入により収縮した状態を示す断面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明するが、本出願のより良い理解のために、図１、図２を用いて比較技術における情報処理装置のコネクタを説明する。なお、以後の説明においては、同じ構成部材については同じ符号を付して説明する。

図１（ａ）は、情報処理装置１０の側面を示すものである。防塵、防滴対応している情報処理装置１０では、側面の黒枠部分で示す部分にインターフェースコネクタを接続するためのコネクタ穴１１があり、取り外し可能なコネクタキャップ１２で塞ぐようになっている。コネクタ穴１１の中には、外部ケーブルの雌コネクタと接続する雄コネクタが設けられている。外部からの水や塵埃の侵入を防止するためのコネクタキャップ１２は、情報処理装置１０の筐体から外れないように、筐体に連結されていることが多い。しかし、コネクタキャップ１２があると、コネクタ穴１１の中のコネクタに外部ケーブルを接続する際、コネクタキャップ１２をコネクタ穴１１から取り外さなくてはならないので、不便であった。

一方、最近では、コネクタ穴１１の中に、コネクタ自体を防塵、防滴構造にし、コネクタキャップを除去した図１（ｂ）に示すような雄コネクタ２０を備える情報処理装置１０が商品化されている。雄コネクタ２０がＵＳＢ雄コネクタ２５の場合には、図１（ｃ）に示すように、外部ケーブル１３の端部にあるＵＳＢ雌コネクタ３５が接続される。図１（ｄ）は情報処理装置１０にＵＳＢ雌コネクタ３５が接続された状態を示している。しかし、コネクタ穴１１の内部にあるＵＳＢ雄コネクタ２５では、端子が防塵、防滴構造の外部に露出しているため、端子に残存した水分により露出した端子に錆が発生したり、端子に塵埃が堆積して接触不良となる問題が生じる。

また、雄コネクタ２０が充電端子である場合、端子部周辺に塵埃が堆積すると接触不良になり、充電ができなくなる。このような問題発生を防止するために、金属端子部に付着した水分や塵埃を除去することが行われる。水分や塵埃を除去する方法としては、例えば、エアダスター等を使用して定期的に金属端子やその周りに付着している水分や塵埃を吹き飛ばすことが可能である。しかし、この方法は非常に手間がかかる。

図２（ａ）は、図示を省略した情報処理装置に取り付け可能な雄コネクタ２０の第１の形態の一例の断面を示すものであり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した雄コネクタ２０の正面図である。雄コネクタ２０は、シェル１、端子保持突起２、雄コネクタ端子３及びコネクタベース７を備える。端子保持突起２及びコネクタベース７は樹脂製であり、端子保持突起２がコネクタベース７に突設されている。端子保持突起２の一方の面には、複数の雄コネクタ端子３が露出している。

雄コネクタ端子３はコネクタベース７を貫通して雄コネクタ２０の外部に引き出され、雄コネクタ２０が情報処理装置に取り付けられた場合は、情報処理装置内の図示を省略した回路基板に接続される。本例では雄コネクタ２０のシェル１は金属製であり、シェル１の開口部近傍に、コネクタ抜け防止突起９が設けられている。コネクタ抜け防止突起９は、端子保持突起２の雄コネクタ端子３がある面の反対側の面に対向するシェル１の先端部近傍に設けられている。コネクタ抜け防止突起９はシェル１の一部を加工して形成することができ、弾性を備えて外部方向に撓むことができる。

図２（ｃ）は図２（ａ）に示した雄コネクタ２０に挿入される雌コネクタ３０を断面で示すものであり、図２（ｄ）は雌コネクタ３０を正面から見たものである。雌コネクタ３０には金属製のシェル４の内側に中空の樹脂シェル３１があり、中空の樹脂シェル３１の、雄コネクタ端子３に対向する内面に複数の雌コネクタ端子５が設けられている。雌コネクタ端子５の先端部は鉤状になっており、ばね性を備える。雌コネクタ３０のシェル４の所定位置には係止穴３２が設けられている。

図２（ｅ）は図２（ａ）に示した雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入された状態を断面で示すものである。雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に差し込まれた時に、鉤状の雌コネクタ端子５の外面が雄コネクタ２０の雄コネクタ端子３の上を摺動し、雌コネクタ端子５が雄コネクタ端子３に電気的に接続される。雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に完全に挿入された状態では、雄コネクタ２０に設けられたコネクタ抜け防止突起９が、雌コネクタ３０の係止穴３２に係合する。コネクタ抜け防止突起９と係止穴３２との係合はそれほど強いものではなく、雌コネクタ３０を所定以上の力で引っ張れば、雌コネクタ３０は雄コネクタ２０から抜ける。

図２（ｆ）は、図示を省略した情報処理装置に取り付け可能な雄コネクタ２０の第２の形態の一例の断面を示すものであり、図２（ｇ）は図２（ｆ）に示した雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入された状態を示す断面図である。図２（ａ）に示した第１の形態の雄コネクタ２０と図２（ｃ）に示した雌コネクタ３０では、雌コネクタ端子５の先端部がばね性を備える鉤状になっていた。一方、図２（ｇ）に示した第２の形態の雄コネクタ２０と雌コネクタ３０では、雄コネクタ端子３の先端部がばね性を備える鉤状になっている点が、第１の形態の雄コネクタ２０と雌コネクタ３０と異なる。

以上説明した構造を備え、金属製のシェル４を備える雌コネクタ３０が接続される雄コネクタ２０に対して、本出願の情報処理装置は、後付け可能な防水キャップが装着された雄コネクタ２０を備える。即ち、本願では、図３（ａ）に示すような、シェル１の内部に端子保持突起２を備える雄コネクタ２０に対して、図３（ｂ）に示すような防水キャップ６を用意する。雄コネクタ２０の形状は一実施例であり、防水キャップ６は本形状に限定されない。雌雄のコネクタ２０、３０には、内部に端子保持突起２を備える前述の第１の形態の製品を使用することができる。

防水キャップ６は弾性部材で形成され、天壁６３、側壁６２及び底壁６１を備えており、側壁６２の内部は、図３（ｄ）に示すように、端子保持突起２を挿入可能な空洞である。なお、図３（ｄ）に示す防水キャップ６は縦方向の縮尺が横方向の縮尺より小さく描いてあり、防水キャップ６の実際の寸法を表していない。開示の防水キャップ６の弾性部材には、ゴムが使用されている。防水キャップ６の天壁６３には後に詳述するスリット６４があり、スリット６４の両側には永久磁石６５（以後単に磁石６５と記す）が埋め込まれている。側壁６２は端子保持突起２を覆うように形成され、所定の肉厚を備える４つの側面は、伸縮可能な蛇腹状になっている。また、底壁６１は側壁６２の端部に接続しており、フランジ状である。底壁６１の外寸は、雄コネクタ２０のシェル１の底面の内寸よりも僅かに大きく形成されている。

防水キャップ６は、図３（ｃ）に示すように、底壁６１を僅かに圧縮させながらシェル１の開口部から雄コネクタ２０の内部に挿入する。防水キャップ６をシェル１に挿入する時は、端子保持突起２を側壁６２で囲まれた空洞内に進入させながら、底壁６１がシェル１の底面に達するまで防水キャップ６をシェル１の内部に挿入する。防水キャップ６は、底壁６１がシェル１の底面に密着する状態まで嵌め込まれることにより、雄コネクタ２０の内部に装着される。図３（ｅ）は雄コネクタ２０に防水キャップ６が正しく装着された状態を示している。

図４（ａ）は、図３（ｄ）に示したシェル１の内部に、防水キャップ６が正しく装着された状態の雄コネクタ２０を示している。シェル１の内部に防水キャップ６が正しく装着された状態では、防水キャップ６の底壁６１がコネクタベース７に密着して防水キャップ６内への水や塵埃の侵入を防いでいる。また、防水キャップ６の側壁６２はコネクタベース７に突設された端子保持突起２を覆っており、天壁６３は端子保持突起２の先端部の前方にある。天壁６３と端子保持突起２の位置については後に詳述する。

図４（ｂ）は図４（ａ）に示した防水キャップ６が装着された雄コネクタ２０の正面図であり、図４（ｃ）は図３（ａ）に示した防水キャップ６が装着されていない雄コネクタ２０の正面図である。図４（ｃ）に示されるように、端子保持突起２には複数の雄コネクタ端子３が設けられている。そして、防水キャップ６に設けられたスリット６４の長さＬ１は、端子保持突起２の幅Ｌ２より長く形成されており、スリット６４を開いて端子保持突起２を通す時に、スリット６４がスムーズに開くようになっている。

また、スリット６４の両側に配置されて天壁６３に内蔵される磁石６５は、図４（ｄ）に示すように、２つの磁石６５のＮ極とＳ極が対向しており、Ｎ極からＳ極に磁力線Ｍが流れて２つの磁石６５が磁力で吸着し合うように配置されている。これは、防水キャップ６がゴム製の場合、ゴムの弾性だけでスリット６４を密閉することは不十分なため、スリット６４の両側に設けた磁石６５によりスリット６４を閉じる方向に磁力が作用するようにしているためである。

図５（ａ）は、防水キャップ６の天壁６３と側壁６２の一部を断面で示すものである。開示の防水キャップ６では、天壁６３の裏面部において、スリット６４の両側に、スリット６４を通る平面Ｐに対して所定の角度で傾斜するテーパ穴６６が設けられている。テーパ穴６６の、平面Ｐに対する傾斜角度は平面Ｐの両側で同じで良い。

図５（ｂ）は、防水キャップ６が、図４（ａ）に示したように、正しく雄コネクタシェル１に装着された時の、防水キャップ６に設けられたテーパ穴６６と端子保持突起２との関係を説明するものである。防水キャップ６が正しく雄コネクタシェル１に装着された状態では、端子保持突起２の先端部はテーパ穴６６の中に位置しており、天壁６３の裏面と端子保持突起２の先端部との間には重なり部Ｄが存在する。端子保持突起２の先端部は、図５（ｃ）に示すように、テーパ穴６６の底面に接触する状態でも良い。

図５（ｄ）は、防水キャップ６の天壁６３が雌コネクタ等により、矢印Ｑ方向に押された時の天壁６３の動作を説明するものである。天壁６３が矢印Ｑ方向に押されると、端子保持突起２の先端部がテーパ穴６６の斜面の上をスリット６４の方向に摺動し、スリット６４の両側の天壁６３を矢印Ｒ方向に移動させるので、端子保持突起２の先端部によりスリット６４が押し開かれる。そして、端子保持突起２の先端部は、押し開かれたスリット６４の内部に進入し、この後に天壁６３を突き抜けて天壁６３の外部に突出する。このように、天壁６３の裏面にテーパ穴６６があり、テーパ穴６６の内部に端子保持突起２の先端部が位置した状態であると、雌コネクタの挿入時に、スリット６４が開き易く、端子保持突起２の先端部が露出し易い。

ここで、防水キャップ６の天壁６３の裏面部において、スリット６４の両側にテーパ穴６６がなく、天壁６３の裏面部が平坦な場合について考える。天壁６３の裏面部が平坦な場合は、雄コネクタシェル１に正しく防水キャップ６を取り付けた場合でも、図５（ｅ）に示すように、防水キャップ６が天壁６３に内蔵された磁石６５の自重によって、矢印Ｓで示す方向に垂れ下がる場合がある。この場合、例えば、防水キャップ６が端子保持突起２の延長線の方向から距離Ｅだけ垂れ下がったとすると、端子保持突起２の先端部の位置がスリット６４の位置からずれ、天壁６３が外部から押されてもスリット６４が開かなくなる。

また、天壁６３の裏面部が平坦な場合、防水キャップ６が天壁６３の自重によって垂れ下がっていない場合でも、図５（ｆ）に示すように、天壁６３が外部から矢印Ｑ方向に押されると、天壁６３は座屈してしまう。このため、図６（ｅ）に示すように、雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入されると、図６（ｆ）に示すように、端子保持突起２がスリット６４から露出せず、雄コネクタ２０と雌コネクタ３０が共に破損する可能性がある。従って、天壁６３の裏面にテーパ穴６６を設け、防水キャップ６が正しく雄コネクタシェル１に装着された状態において、端子保持突起２の先端部をテーパ穴６６の中に位置させることは、防水キャップ６の動作において重要である。

ここで、以上のように形成された開示の雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が接続される時の、防水キャップ６の動作を図６（ａ）から図６（ｃ）を用いて説明する。また、雄コネクタ２０から雌コネクタ３０が引き抜かれる時の、防水キャップ６の動作を図７（ａ）から図７（ｃ）を用いて説明する。

図６（ａ）は、防水キャップ６が装着された雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入され、防水キャップ６の天壁６３に雌コネクタ３０の先端部が当接した状態を示すものである。雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入されると、まず防水キャップ６の天壁６３に雌コネクタ３０の先端部が当接する。雌コネクタ３０の先端部が防水キャップ６の天壁６３に当接した状態では、端子保持突起２の先端部はテーパ穴６６の中に位置している。雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に更に押し込まれると、雌コネクタ３０の先端部が天壁６３を雄コネクタ２０の内部に移動させる。

図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した状態から雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に対して更に挿入された状態を示すものである。防水キャップ６の天壁６３が雌コネクタ３０の先端部に押されて内部側に移動すると、図５（ｄ）で説明したように、端子保持突起２の先端部がテーパ穴６６の斜面の上をスリット６４の方向に摺動し、スリット６４が押し開かれる。そして、端子保持突起２の先端部は、押し開かれたスリット６４の内部に進入していき、やがては天壁６３を突き抜けて天壁６３の外部に突出する。

図６（ｃ）は、防水キャップ６が設けられた雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が完全に挿入された状態を示している。また、図６（ｄ）は、図６（ｃ）のＡ−Ａ線における断面を示している。防水キャップ６が設けられた雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が完全に挿入された状態では、端子保持突起２が防水キャップ６のスリット６４を突き抜けて天壁６３の外部に突出している。そして、この状態では雌コネクタ端子５が端子保持突起２にある雄コネクタ端子３に接触している。一方、開示の防水キャップ６の側壁６２は蛇腹状をしているので、天壁６３が雌コネクタ３０の先端部に押されて端子保持突起２に沿って移動していくと、側壁６２は折り畳まれる。雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が完全に挿入された状態では、折り畳まれた側壁６２と天壁６３は、雌コネクタ３０の先端部とコネクタベース７の間の空間に収納される。

図６（ｃ）に示す状態では、防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタ３０の金属製のシェル４の間に磁力による吸引力が作用している。このため、防水キャップ６の天壁６３の外面と雌コネクタ３０の先端部とは圧着した状態にあり、防水キャップ６の内部には水や塵埃は侵入しない。また、雄コネクタ２０の底面は防水キャップ６の底壁６１で防水されている。更に、雌コネクタ３０にある係止穴３２には雄コネクタ２０のコネクタ抜け防止突起９が入り込んで、雄コネクタ２０からの雌コネクタ３０の抜けを防止している。

図７（ａ）は、防水キャップ６が設けられた雄コネクタ２０に挿入された雌コネクタ３０が引き抜かれる直前の状態を示しており、図６（ｃ）と同じ状態を示している。この状態から雌コネクタ３０が矢印Ｔで示す方向に引き抜かれると、雌コネクタ３０にある係止穴３２と雄コネクタ２０のコネクタ抜け防止突起９との係合が外れ、雌コネクタ３０が雄コネクタ２０から離れていく。この時、防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタ３０の金属製のシェル４との間には磁力による吸引力が作用しているので、防水キャップ６の天壁６３が雌コネクタ３０と共に移動する。

図７（ｂ）は、図７（ａ）に示した状態から雌コネクタ３０が更に引き抜かれた状態を示すものである。この状態では、雌コネクタ端子５が雄コネクタ端子３から離れ、端子保持突起２がスリット６４から抜け出るところである。この状態でも防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタ３０の金属製のシェル４との間には磁力による吸引力が作用しているので、防水キャップ６の天壁６３は依然として雌コネクタ３０の移動に追従して移動する。天壁６３の移動により、折り畳まれていた蛇腹状の側壁６２は次第に元の形状に復帰していく。

図７（ｃ）は、防水キャップ６が設けられた雄コネクタ２０から雌コネクタ３０が完全に引き抜かれた状態を示すものである。防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタ３０の金属製のシェル４との磁力による係合は、防水キャップ６がこれ以上移動できなくなった状態で解除される。防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタ３０の金属製のシェル４との係合が解除された時点で、防水キャップ６が元の状態から多少伸長しても、防水キャップ６は、蛇腹状の側壁６２の復元力によって元の状態に戻る。

このように、開示の雄コネクタ２０では、雌コネクタ３０が引き抜かれる時に、防水キャップ６の磁石６５の作用により、防水キャップ６が雌コネクタ３０の移動に追従するので、防水キャップ６が雌コネクタ３０の引き抜き時に素早く元の形状に復帰する。また、防水キャップ６が元の形状に復帰した後は、磁石６５の磁力による吸引力によってスリット６４が密着するので、防水、防塵性能が保たれる。なお、以上説明した実施例の防水キャップ６では、底壁６１の外寸が雄コネクタ２０のシェル１の底面の内寸よりも僅かに大きく形成され、防水キャップ６は底壁６１を僅かに圧縮させながらシェル１の開口部から雄コネクタ２０の内部に挿入している。一方、底壁６１の外寸を雄コネクタ２０のシェル１の底面の内寸と同等にする実施例も可能である。この場合は、防水キャップ６は底壁６１をシェル１の底面に接着固定すれば良い。

次に、雄コネクタ２０として、内部に端子保持突起２を備える前述の第２の形態の製品を使用した実施例について説明する。なお、第２の形態の雄コネクタ２０と雌コネクタ３０は、雄コネクタ２０の雄コネクタ端子３の形状と、雌コネクタ３０における雌コネクタ端子５の形状が異なるだけであるので、説明はごく簡単に行う。第２の形態の製品を使用する防水キャップ６の底壁６１の外寸は、雄コネクタ２０のシェル１の底面の内寸よりも僅かに大きく形成しても良いし、シェル１の底面の内寸と同等にしても良い。

図８（ａ）は、シェル１の内部に、防水キャップ６が正しく装着された状態の雄コネクタ２０を示している。この状態では、端子保持突起２及びコネクタベース７の底面が、防水キャップ６により水や塵埃の侵入から守られている。図８（ｂ）は図８（ａ）に示した防水キャップ６が装着された雄コネクタ２０の正面図であり、図８（ｃ）は防水キャップ６が装着されていない雄コネクタ２０の正面図である。図８（ｃ）に示されるように、端子保持突起２からは複数の雄コネクタ端子３の鉤状部が突出している。防水キャップ６に設けられたスリット６４の長さＬ１は端子保持突起２の幅Ｌ２より長く形成されており、スリット６４が端子保持突起２に当接した時に、スムーズに開くようになっている。

以上のように形成された第２の形態の雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が接続される時の、防水キャップ６の動作を図９（ａ）から図９（ｃ）を用いて説明する。図９（ａ）は、防水キャップ６が装着された雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が挿入され、防水キャップ６の天壁６３に雌コネクタ３０の先端部が当接した状態を示すものである。雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に更に押し込まれると、雌コネクタ３０の先端部が天壁６３を雄コネクタ２０の内部に移動させる。

図９（ｂ）は、図９（ａ）に示した状態から雌コネクタ３０が雄コネクタ２０に対して更に挿入された状態を示すものである。防水キャップ６の天壁６３が雌コネクタ３０の先端部に押されて内部側に移動すると、端子保持突起２の先端部がテーパ穴６６の斜面の上をスリット６４の方向に摺動し、スリット６４が押し開かれる。そして、端子保持突起２の先端部は、押し開かれたスリット６４の内部に進入し、天壁６３を突き抜けて天壁６３の外部に突出する。

図９（ｃ）は、防水キャップ６が設けられた雄コネクタ２０に雌コネクタ３０が完全に挿入された状態を示している。また、図９（ｄ）は、図９（ｃ）のＡＡ−ＡＡ線における断面を示している。この状態では、端子保持突起２が防水キャップ６のスリット６４を突き抜けて天壁６３の外部に突出している。そして、この状態では雌コネクタ端子５が端子保持突起２にある雄コネクタ端子３の鉤状部に接触している。天壁６３が雌コネクタ３０の先端部に押されて端子保持突起２を挿通して移動し終えた状態では、天壁６３と折り畳まれた蛇腹状の側壁６２は、雌コネクタ３０の先端部とコネクタベース７の間の空間に収納されている。

図９（ｃ）に示す状態では、防水キャップ６の磁石６５と雌コネクタシェル４の間に磁力による吸引力が作用しているので、防水キャップ６の天壁６３の外面と雌コネクタ３０の先端部とが圧着しており、防水キャップ６の内部には水や塵埃は侵入しない。また、雄コネクタ２０の底面は防水キャップ６の底壁６１で防水されている。更に、雌コネクタ３０にある係止穴３２には雄コネクタ２０のコネクタ抜け防止突起９が入り込んで、雄コネクタ２０からの雌コネクタ３０の抜けを防止している。

ところで近年、情報処理装置の小型化に伴って、情報処理装置の厚さが小さくなる傾向にあり、内蔵される雄コネクタのシェルの高さも低くなる傾向にある。このような場合、第１の形態と第２の形態の雄コネクタに装着される開示の防水キャップは、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、雄コネクタ２０の高さに合わせて防水キャップ６の肉厚を薄くすることにより、様々な雄コネクタ２０に対応させることができる。例えば、携帯型の情報処理装置に内蔵された薄型の雄コネクタに防水キャップ適用する場合は、端子保持突起２の厚さを薄くし、蛇腹状部のゴムの厚みを薄くすることで実現が可能である。

また、以上説明した実施例は、端子保持突起２が雄コネクタ２０のコネクタベース７の中央部に突設されており、端子保持突起２の両面と雄コネクタシェル１との距離が均等であった。一方、ＵＳＢコネクタ雄コネクタ（ＵＳＢソケット或いはＵＳＢレセプタクルと呼ばれることがある）のように、端子保持突起がコネクタベースの中央部から偏った位置に突設されているものがある。そこで、ＵＳＢ雌コネクタのように、端子保持突起が雄コネクタのコネクタベースの中央部から偏った位置に設けられている場合の、第２の形態の雌雄のコネクタの実施例を、図１１を用いて説明する。

図１１（ａ）はＵＳＢ雄コネクタ２５に防水キャップ６Ａが取り付けられた状態を示すものである。防水キャップ６Ａに隠れているが、端子保持突起はＵＳＢ雄コネクタ２５のコネクタベースの中央部からオフセットされた位置に突設されている。このため、端子保持突起を覆うようにＵＳＢ雄コネクタ２５に装着された防水キャップ６Ａは、ＵＳＢ雄コネクタ２５の一方の側（通常は上側）にオフセットされた位置に装着されている。

図１１（ｂ）に示すように、防水キャップ６Ａはゴム部材で形成され、天壁６３、側壁６２及び底壁６１Ａを備えている。防水キャップ６の天壁６３にスリット６４があり、スリット６４の両側には磁石６５が埋め込まれている点は同様である。側壁６２は端子保持突起を覆うように形成され、所定の肉厚を備える４つの側面は蛇腹状になっている点も同様である。開示の防水キャップ６Ａが図３（ｂ）に示した防水キャップ６と異なる点は、側壁６２が底壁６１の中央部からではなく、オフセットされた位置から突出している点のみである。また、底壁６３のスリット６４から遠い側の端部に、防水キャップ６Ａの復帰用の別の磁石６８を内蔵させることもできる。

図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示したＵＳＢ雄コネクタ２５に、ＵＳＢ雌コネクタ３５が挿入される直前の状態を示している。ＵＳＢ雌コネクタ３５のシェル４は金属製である。ＵＳＢ雄コネクタ２５では、端子保持突起２の一方の面とＵＳＢ雄コネクタ２５のシェルとの間のスペースが狭いので、防水キャップ６Ａの側壁６２は薄く形成されている。また、磁石６８を雌コネクタ３５のシェル４に近接する位置に配置した場合は、シェル４に対して磁力による吸引力が作用するようになっている。

図１１（ｄ）は、防水キャップ６Ａが装着されたＵＳＢ雄コネクタ２５にＵＳＢ雌コネクタ３５が完全に挿入された状態を示すものである。ＵＳＢ雄コネクタ２５にＵＳＢ雌コネクタ３５が挿入された時の、防水キャップ６Ａの動作は図６で説明した防水キャップ６の動作と殆ど同じであるので、ここではその説明を省略する。また、ＵＳＢ雄コネクタ２５からＵＳＢ雌コネクタ３５が引き抜かれる時の、防水キャップ６Ａの動作は図７で説明した防水キャップ６の動作と殆ど同じであるので、ここではその説明を省略する。相違点は、防水キャップ６ＡがＵＳＢ雄コネクタ２５の中心からオフセットされているために、防水キャップ６Ａにスリット６４の両側に設置した磁石６５に加えて磁石６８を設ける場合がある点である。この場合は、ＵＳＢ雄コネクタ２５からＵＳＢ雌コネクタ３５が引き抜かれる時は、磁石６５の磁力に加えて、磁石６８の磁力によって、防水キャップ６ＡがＵＳＢ雌コネクタ３５の引き抜き動作に追従して移動する。

図１２（ａ）は別の実施形態の防水キャップ６Ｂを備える雄コネクタ２０を示すものである。ゴムで形成された防水キャップ６及び防水キャップ６Ａでは、側壁６２が蛇腹状になっており、雌コネクタ３０の挿入によって蛇腹状の側壁６２が折り畳まれて天壁６３と底壁６１の距離が収縮していた。一方、防水キャップ６Ｂもゴムで形成することができるが、側壁６２は平坦である。そして、側壁６２はその肉厚が薄く形成されており、天壁６３と底壁６１の間にコイルスプリング６７が挿入されている点が防水キャップ６及び防水キャップ６Ａと異なる。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示した雄コネクタ２０の防水キャップ６Ｂが、雌コネクタ３０の挿入により収縮した状態を示すものである。防水キャップ６Ｂでは、雌コネクタが挿入されて天壁６３と底壁６１の距離が縮まると、コイルスプリング６７が圧縮されて縮むことによって防水キャップ６Ｂが収縮する。防水キャップ６Ｂが収縮した状態では、平坦で肉厚の薄い側壁６２は弛んだ状態となる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 雄コネクタが筐体に設けられた情報処理装置であって、
前記雄コネクタは、シェルと、前記シェルの底面に突設されて、金属シェルを備える雌コネクタとの接続端子を保持する端子保持突起とを備え、
前記雄コネクタの前記シェル内に装着される防水キャップは、前記底面を覆う底壁、前記端子保持突起の周囲を覆う側壁、及び前記端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、
前記天壁には、前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時に開口して、前記端子保持突起を挿通するスリットと、挿入された前記雌コネクタの金属シェルと磁気結合する磁石が設けられており、
前記側壁は前記雌コネクタの前記シェルへの着脱に応じて伸縮するように形成されている情報処理装置。
（付記２） 前記天壁の内面にテーパ穴が形成されており、
前記端子保持突起の先端部は、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記テーパ穴内に位置している付記１に記載の情報処理装置。
（付記３） 前記シェルの開口部からの深さは、前記シェルへの前記雌コネクタの挿入が完了した状態で、雌コネクタに押されて変形した前記天壁と前記側壁を収納できる深さである付記１または２に記載の情報処理装置。
（付記４） 前記磁石は前記スリットの両側に配置されており、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記スリットを閉じる方向に引き合い、前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれる時に、前記金属シェルとの磁気結合により前記金属シェルに追従して移動する付記１から３の何れかに記載の情報処理装置。
（付記５） 前記防水キャップはゴムで形成され、伸縮可能な前記側壁は蛇腹状に形成されている付記１から４の何れかに記載の情報処理装置。

（付記６） 前記防水キャップはゴムで形成され、前記側壁は、前記側壁の内側に配置したコイルスプリングによって伸縮可能に形成されている付記１から４の何れかに記載の情報処理装置。
（付記７）雌コネクタの金属シェルが挿入されるシェルを備え、前記シェルの底面には前記雌コネクタの端子に接続する端子を保持する端子保持突起が設けられた雄コネクタに装着される防水キャップであって、
前記シェルの底面を覆う底壁と、
前記端子保持突起の側面を覆い、伸縮可能に形成された側壁と、
前記端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、
前記天壁には前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時に開口して、前記端子保持突起を挿通可能なスリットが設けられ、
前記シェル内への装着後の前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時には、前記スリットが開口して前記端子保持突起を挿通すると共に前記側壁が収縮し、
前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれた場合は、前記側壁が伸長して前記天壁が前記端子保持突起の先端部を覆う状態に復帰する防水キャップ。
（付記８） 金属シェルを備える前記雌コネクタに対応する防水キャップであって、
前記天壁には、前記金属シェルと磁気結合する磁石が前記スリットの両側に配置されており、
前記磁石は、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記スリットを閉じる方向に引き合い、前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれる時に、前記金属シェルとの磁気結合により前記金属シェルに追従して移動する付記７に記載の防水キャップ。
（付記９） 前記防水キャップはゴムで形成され、伸縮可能な前記側壁は蛇腹状に形成されている付記７または８に記載の防水キャップ。
（付記１０） 前記防水キャップはゴムで形成され、前記側壁は、前記側壁の内側に配置したコイルスプリングによって伸縮可能に形成されている付記７または８に記載の防水キャップ。

（付記１１）
前記底壁の外寸は、前記底面の内寸より僅かに大きく形成され、
前記底壁は圧縮された状態で雄コネクタに装着されて前記シェルの底面を覆う付記７から１０の何れかに記載の防水キャップ。
（付記１２）
前記底壁の外寸は、前記底面の内寸と同等以下に形成され、
前記底壁は雄コネクタに装着され、接着剤により前記シェルの底面を水密に覆う付記７から１０の何れかに記載の防水キャップ。

１、４ シェル
２ 端子保持突起
３ 雄コネクタ端子
５ 雌コネクタ端子
６ 防水キャップ
１０ 情報処理装置
２０ 雄コネクタ
２５ ＵＳＢ雄コネクタ
３０ 雌コネクタ
３５ ＵＳＢ雌コネクタ
６２ 側壁
６３ 天壁
６４ スリット
６５ 磁石
６６ テーパ穴
６７ コイルスプリング

Claims (6)

1. 雄コネクタが筐体に設けられた情報処理装置であって、
   前記雄コネクタは、シェルと、前記シェルの底面に突設されて、金属シェルを備える雌コネクタとの接続端子を保持する端子保持突起とを備え、
   前記雄コネクタの前記シェル内に装着される防水キャップは、前記底面を覆う底壁、前記端子保持突起の周囲を覆う側壁、及び前記端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、
   前記天壁には、前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時に開口して、前記端子保持突起を挿通するスリットと、挿入された前記雌コネクタの金属シェルと磁気結合する磁石が設けられており、
   前記側壁は前記雌コネクタの前記シェルへの着脱に応じて伸縮するように形成されている情報処理装置。
2. 前記天壁の内面にテーパ穴が形成されており、
   前記端子保持突起の先端部は、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記テーパ穴内に位置している請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記シェルの開口部からの深さは、前記シェルへの前記雌コネクタの挿入が完了した状態で、雌コネクタに押されて変形した前記天壁と前記側壁を収納できる深さである請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記磁石は前記スリットの両側に配置されており、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記スリットを閉じる方向に引き合い、前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれる時に、前記金属シェルとの磁気結合により前記金属シェルに追従して移動する請求項１から３の何れか１項に記載の情報処理装置。
5. 雌コネクタの金属シェルが挿入されるシェルを備え、前記シェルの底面には前記雌コネクタの端子に接続する端子を保持する端子保持突起が設けられた雄コネクタに装着される防水キャップであって、
   前記シェルの底面を覆う底壁と、
   前記端子保持突起の側面を覆い、伸縮可能に形成された側壁と、
   前記端子保持突起の先端部を覆う天壁を備え、
   前記天壁には前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時に開口して、前記端子保持突起を挿通可能なスリットが設けられ、
   前記シェル内への装着後の前記雌コネクタの前記シェルへの挿入時には、前記スリットが開口して前記端子保持突起を挿通すると共に前記側壁が収縮し、
   前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれた場合は、前記側壁が伸長して前記天壁が前記端子保持突起の先端部を覆う状態に復帰する防水キャップ。
6. 前記天壁には、前記金属シェルと磁気結合する磁石が前記スリットの両側に配置されており、
   前記磁石は、前記雌コネクタが前記シェルに未挿入の状態で、前記スリットを閉じる方向に吸引し合い、前記雌コネクタが前記シェルから引き抜かれる時に、前記金属シェルとの磁気結合により前記金属シェルに追従して移動する請求項５に記載の防水キャップ。

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