WO2014125541A1

WO2014125541A1 - Ｕｓｂコンセント

Info

Publication number: WO2014125541A1
Application number: PCT/JP2013/007244
Authority: WO
Inventors: 平田　聡; 修次松浦; 志偉羅; 烱喩簡
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2013-02-13
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-08-21
Also published as: JP2014154802A; PH12015500371B1; TR201820427T4; EP2958410B1; PH12015500371A1; EP2958410A4; EP2958410A1; CN103986014B; SA515360108B1; TW201436395A; CN103986014A; TWI502832B

Abstract

　ＵＳＢコンセントは、ＵＳＢソケットが実装されたプリント配線板と、ＵＳＢソケットに接続されるべきＵＳＢプラグ用の挿通穴を有してプリント配線板を収納するハウジングとを含む。ハウジングには、ＵＳＢソケットの近傍においてＵＳＢソケットへのＵＳＢプラグの挿入方向の反対方向からプリント配線板に当接する当接部が設けられている。

Description

ＵＳＢコンセント

　本発明は、ＵＳＢコンセントに関するものである。

　例えば、日本国特許出願公開番号２０１１－８２８０２は、ＰＯＥ(Power over Ethernet（登録商標）)用の端末通信口を有する直流コンセントを開示している。

　この直流コンセントと同様のＵＳＢコンセントとして、ＵＳＢソケットが実装されたプリント配線板と、ＵＳＢプラグが挿通される挿通穴を有してプリント配線板を収納するハウジングとを備えるものが知られている。ＵＳＢソケットは、ＵＳＢプラグの挿抜方向がプリント配線板の厚さ方向となるような向きで実装される。

　上記のＵＳＢコンセントでは、ＵＳＢソケットがＵＳＢプラグから押力を受けることで、プリント配線板に曲げ変形が生じる可能性があった。そして、プリント配線板の塑性変形（曲がり）が、ＵＳＢソケットへのＵＳＢプラグの挿抜の繰り返しを経て進行した場合、やがては、ＵＳＢソケットへのＵＳＢプラグの挿抜時に障害（引っかかり）が生じるなどの不具合が発生する可能性がある。

　本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、プリント配線板の曲がりが抑えられるＵＳＢコンセントを提供することにある。

　本発明のＵＳＢコンセントは、ＵＳＢソケット（１）が実装されたプリント配線板（２）と、前記ＵＳＢソケット（１）に接続されるべきＵＳＢプラグ（１００）用の挿通穴（３０）を有して前記プリント配線板（２）を収納するハウジング（３）とを備える。前記ハウジング（３）には、前記ＵＳＢソケット（１）の近傍において前記ＵＳＢソケット（１）への前記ＵＳＢプラグ（１００）の挿入方向の反対方向から前記プリント配線板（２）に当接する当接部（５５）が設けられている。

　一実施形態において、前記ハウジング（３）は、前記挿通穴（３０）を有するカバー（６）と、前記当接部（５５）を有するボディ（５）とを備える。

　一実施形態において、前記ボディ（５）は、収納凹部（５０）と、その収納凹部（５０）を端子収納部（５０１）と回路収納部（５０２）とに仕切る仕切り壁（５４）とを備える。前記当接部（５５）は、前記仕切り壁（５４）の端面（５４０）から突出されている。

　一実施形態において、前記プリント配線板（２）は、一の方向（Ｄ２）に伸びる矩形状であり、前記方向（Ｄ２）におけるプリント配線板（２）の両端が前記ボディ（５）によって支持される。前記ＵＳＢソケット（１）は、前記方向（Ｄ２）におけるプリント配線板（２）の中央部に実装されている。

　本発明によれば、当接部が設けられない場合に比べ、ＵＳＢプラグがＵＳＢソケットに接続される際のプリント配線板の曲がり変形が抑えられる。

　本発明の好ましい実施形態をさらに詳細に記述する。本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な記述および添付図面に関連して一層良く理解されるものである。
本発明の実施形態に係るＵＳＢコンセントの断面図である。図２Ａ及び２Ｂは、それぞれ、同ＵＳＢコンセントの一部破断した斜視図であり、異なる位置で破断し互いに逆方向から見た状態を示す。図３Ａ及び３Ｂは、それぞれ、ＵＳＢコンセントの一部破断した分解斜視図であり、異なる位置で破断し互いに逆方向から見た状態を示す。同ＵＳＢコンセントにおいて第２プリント配線板がボディに組みつけられた状態を示す一部分解斜視図である。同ＵＳＢコンセントの分解斜視図である。同ＵＳＢコンセントの斜視図である。同ＵＳＢコンセントの一部破断した分解斜視図である。同ＵＳＢコンセントを取付枠に取り付けた状態を示す斜視図である。図８の分解斜視図である。同ＵＳＢコンセントのボディの平面図である。同ＵＳＢコンセントのカバーの底面図である。

　本実施形態は、ＵＳＢコンセント（例えばＵＳＢ壁ソケット）である。例えば、図１～９に示すように、本実施形態は、ＵＳＢソケット１が実装されたプリント配線板２と、ＵＳＢソケット１に接続されるべきＵＳＢプラグ１００用の挿通穴３０を有してプリント配線板２を収納するハウジング３とを備える。以下、プリント配線板２を「第１プリント配線板」ともいう。ＵＳＢソケット１は、ＵＳＢプラグ１００が挿抜される方向を一の方向Ｄ１に向けてプリント配線板２に実装されている。方向Ｄ１の第１側（図１では上側）は、ＵＳＢコンセントの正面側に対応する。方向Ｄ１の第２側（図１では下側）は、ＵＳＢコンセントの後面側に対応し、以下「後側」ともいう。また、方向Ｄ１は、第１プリント配線板２の厚さ方向にも対応する。

　さらに、本実施形態は、外部電源（図示しない）からの交流電力を所定電圧の直流電力に変換してＵＳＢソケット１を介してその直流電力をＵＳＢプラグ１００に出力するように構成されるＡＣ－ＤＣコンバータを備える。上記のＡＣ－ＤＣコンバータを構成する回路部品のいくつかは、第１プリント配線板２に実装され、それの他の部品は、第２プリント配線板４に実装されている。第２プリント配線板４は、配線板４が第１プリント配線板２の後側に対向する形でハウジング３内に収納及び保持される。図４に示すように、第１プリント配線板２と第２プリント配線板４は例えば導電ピンのような導電路４０を介して互いに電気的に接続されている。上記のようなＡＣ－ＤＣコンバータは周知技術で実現可能であるので、詳細な図示並びに説明は省略する。

　ハウジング３は、各プリント配線板２，４をそれぞれ方向Ｄ１において挟む形で互いに結合するボディ５とカバー６とを備える。図８に示すように、ＵＳＢコンセントは、方向Ｄ１と直交する方向Ｄ２に沿って伸びる取付枠７に取り付けられるように構成される。方向Ｄ２の第１側（図８では上側）は、ＵＳＢコンセントの左側に対応する。方向Ｄ２の第２側（図８では下側）は、ＵＳＢコンセントの右側に対応する。また、方向Ｄ２（及び方向Ｄ１）に直交する方向Ｄ３の第１側（図８では右側）は、ＵＳＢコンセントの上側に対応する。方向Ｄ３の第２側（図８では左側）は、ＵＳＢコンセントの下側に対応する。

　図２Ａ、２Ｂ、３Ａ、３Ｂ及び８に示すように、ボディ５は、方向Ｄ３の第１及び第２側にそれぞれ側部５Ａ及び５Ｂを含む。側部５Ａには、方向Ｄ２に沿って配列される２つの結合凸部５１Ａが具備されている。同様に、側部５Ｂには、方向Ｄ２に沿って配列される２つの結合凸部５１Ｂが具備されている。

　カバー６も、方向Ｄ３の第１及び第２側にそれぞれ側部６３（６３Ａ）及６３（６３Ｂ）を含む。加えて、カバー６には、２つの結合凸部５１Ａの方にそれぞれ延出される２つの結合片６１（６１Ａ）と、２つの結合凸部５１Ｂの方にそれぞれ延出される２つの結合片６１（６１Ｂ）とが具備されている。詳しくは、各結合片６１Ａは、結合穴６１０（６１０Ａ）を有し、２つの結合片６１Ａは、それぞれ、２つの結合凸部５１Ａが２つの結合片６１Ａの結合穴６１０Ａに嵌入されるように、２つの結合凸部５１Ａの方に突設されている。同様に、各結合片６１Ｂは、結合穴６１０（６１０Ｂ）を有し、２つの結合片６１Ｂは、それぞれ、２つの結合凸部５１Ｂが２つの結合片６１Ｂの結合穴６１０Ｂに嵌入されるように、２つの結合凸部５１Ｂの方に突設されている。その結果、ボディ５とカバー６は互いに結合する。

　ＵＳＢコンセント（ハウジング３）は、図８及び９に示す取付枠７を用いて、壁面等の施工面（図示せず）に固定される。取付枠７は矩形状の穴７１を有する矩形枠状である。穴７１の長手方向は方向Ｄ２に対応し、穴７１の短手方向は方向Ｄ３に対応する。方向Ｄ２における取付枠７の両端部には、角丸長方形状の穴７２が１個ずつ設けられている。従って、各穴７２に挿入されたボックスねじを、施工面に埋めこまれた埋込ボックスの穴に螺合すれば、ＵＳＢコンセントが装着された取付枠７を、埋込ボックスに固定することができる。

　また、方向Ｄ２における取付枠７の各端部には、方向Ｄ３において、対応する穴７２を挟む両側に、２つの引掛穴７３貫設されている。施工面がパネル（材）で形成されているとき、挟み金具（図示せず）を取付枠７の各端部における２つの引掛穴７３に係止すれば、各挟み金具と取付枠７との間でパネルを挟みこむことができる。つまり、ＵＳＢコンセントが装着された取付枠７を、パネルに固定することができる。

　さらに、方向Ｄ２における取付枠７の各端部には、穴７１との間に、対応する１個ずつの引掛穴７３を挟むように、円形状の直付け用穴７４が貫設されている。直付け用ねじを各直付け用穴７４に挿入して施工面に螺合することで、ＵＳＢコンセントが装着された取付枠７を、施工面に直接固定することができる。

　また、取付枠７には、穴７１の方向Ｄ２に沿った両端縁にはそれぞれ２つの平矩形の保持片７５が後方（方向Ｄ１の第２側）に突設されている。各保持片７５には３対の取付穴７６が方向Ｄ２に沿って並ぶように設けられている。ハウジング３（カバー６）には、方向Ｄ２に沿ってハウジング３の各側部６３Ａ又は６３Ｂに形成され、方向Ｄ２において互いに隣接する２対の取付穴７６に対応する２対の取付爪３１が設けられている。従って、各側部６３Ａ又は６３Ｂの２対の取付爪３１が、それぞれ、取付枠７の２対の取付穴７６に係入することで、ハウジング３は取付枠７に結合する。

　図５に示すように、ボディ５は、方向Ｄ１の第１側に開口した収納凹部５０を有し、第２プリント配線板４は収納凹部５０に収納される。図５及び１０に示すように、ボディ５は、方向Ｄ２の第１及び第２側にそれぞれ側部５Ｃ及び５Ｄを更に含む。側部５Ｃには、収納凹部５０の内面に形成された２つの係合凹部５２（５２Ｃ）が設けられている。係合凹部５２Ｃは、側部５Ｃの縁部の両端に配置されている。同様に、側部５Ｄには、収納凹部５０の内面に形成された２つの係合凹部５２（５２Ｄ）が設けられている。係合凹部５２Ｄは、側部５Ｄの縁部の両端に配置されている。第２プリント配線板４は、方向Ｄ２の第１側に、２つの係合凹部５２Ｃにそれぞれ置かれる２つの係合爪４１（４１Ｃ）と、方向Ｄ２の第２側に、２つの係合凹部５２Ｄにそれぞれ置かれる２つの係合爪４１（４１Ｄ）とを有する。第２プリント配線板４は、各係合爪４１が、対応する係合凹部５２の中に置かれることで方向Ｄ２及びＤ３への位置ずれを防止される。言い換えると、第２プリント配線板４は各係合爪４１においてボディ５に支持されている。

　また、図４、５及び１１に示すように、カバー６は、方向Ｄ２の第１側及び第２側にそれぞれ側部６４（６４Ｃ）及び側部６４（６４Ｄ）を更に含む。

　図２Ａ、２Ｂ及び１１に示すように、側部６４Ｃには、２つの係合凹部５２Ｃにそれぞれ挿入される２つの係合爪６２（６２Ｃ）が設けられている。同様に、側部６４Ｄには、２つの係合凹部５２Ｄにそれぞれ挿入される２つの係合爪６２（６２Ｄ）が設けられている。従って、カバー６の各係合爪６２と、ボディ５の各係合凹部５２との間に第２プリント配線板４の係合爪４１が挟持される。

　図２Ａ及び２Ｂに示すように、側部５Ｃの係合凹部５２Ｃ間の距離Ｗ１は、側部５Ｄの係合凹部５２Ｄ間の距離Ｗ２よりも小さくされている。また、側部６４Ｃの係合爪６２Ｃ間の距離は側部５Ｃの係合凹部５２Ｃ間の距離Ｗ１とほぼ等しくされ、側部６４Ｄの係合爪６２Ｄ間の距離は側部５Ｄの係合凹部５２Ｄ間の距離Ｗ２とほぼ等しくされている。従って、組立時、仮に、作業者が、第２プリント配線板４やカバー６を、正しい向きに対して方向Ｄ１に平行な軸周りに１８０°回転した誤った向きでボディ５に取り付けようとした場合、係合爪４１，６２を係合凹部５２に係合させることができない。これにより、上記のような誤った向きでの取り付けが防止される。

　図７及び９に示すように、方向Ｄ１の第２側におけるボディ５の面（後面）には２個の電線挿入穴３２が設けられている。方向Ｄ１の第２側における第２プリント配線板４の面（後面）には、電線挿入穴３２に挿入された電線（図示せず）が接続される端子８が実装されている。端子８は、電線挿入穴３２から挿入された電線を鎖錠する鎖錠ばね（図示せず）を電線挿入穴３２に一対一に対応して２個有する、いわゆる速結端子である。また、端子８は、方向Ｄ１の第２側（後方）から押圧されたときに各鎖錠ばねをそれぞれ押圧することで電線の鎖錠を解除するための解除釦８１を有する。ボディ５の後面には、解除釦８１を後方に露出させる解除穴３３（図１０参照）が設けられている。例えばマイナスドライバのような治具（図示せず）を解除穴３３に挿入することで解除釦８１を押操作することができる。

　また、ボディ５は、収納凹部５０を、端子８が収納される端子収納部５０１と、その他の回路部品が収納される回路収納部５０２とに仕切る仕切り壁５４を有する。各電線挿入穴３２と解除穴３３とはそれぞれ端子収納部５０１の底面に開口している。

　さらに、ボディ５は、方向Ｄ１の第１及び第２側にそれぞれ支持凸部５３（５３Ｃ）及び５３（５３Ｄ）を有する。支持凸部５３Ｃ及び５３Ｄは、それぞれ、側部５Ｃ及び５Ｄの縁から方向Ｄ１の第１側（前側）に突設される。ＵＳＢソケット１は第１プリント配線板２の前面に実装され、第１プリント配線板２の後面は、支持凸部５３Ｃ及び５３Ｄに当接する。つまり、第１プリント配線板２は、支持凸部５３Ｃ及び５３Ｄによって支持される。

　詳しくは、支持凸部５３には、それぞれ、各支持凸部５３の端面に形成された支持凹部５３０が設けられている。さらに、第１プリント配線板２は、方向Ｄ２に伸びる矩形状であり、方向Ｄ２の第１側に端部を含み、この端部にはその第１側にさらに延出される脚部２１（２１Ｃ）が具備されている。また、第１プリント配線板２は、方向Ｄ２の第２側に端部を含み、この端部にはその第２側にさらに延出される脚部２１（２１Ｄ）が形成されている。第１プリント配線板２は、各脚部２１がそれぞれ支持凹部５３０に収納されることで、方向Ｄ２及びＤ３における位置ずれを防止される。言い換えると、第１プリント配線板２は脚部２１においてボディ５の支持凸部５３に支持されている。

　また、仕切り壁５４には、仕切り壁５４の端面５４０から方向Ｄ１の第１側に突出された当接部５５が設けられている。詳しくは、第２プリント配線板４は、当接部５５が挿通される挿通穴（切欠き）４２を有する。当接部５５は、第２プリント配線板４の挿通穴４２に挿通されて第１プリント配線板２の後面の中央部（すなわちＵＳＢソケット１の近傍）に当接するように形成されている。つまり、当接部５５は、ＵＳＢソケット１の近傍においてＵＳＢソケット１へのＵＳＢプラグ１００の挿入方向の反対方向（方向Ｄ１の第２側）から第１プリント配線板２に当接するように具備される。従って、ＵＳＢプラグ１００がＵＳＢソケット１に接続される際には、当接部５５が第１プリント配線板２に当接することで、第１プリント配線板２の中央部を脚部２１に対して方向Ｄ１の第２側に変位させるような第１プリント配線板２の曲がり（変形）が抑えられる。

　上記構成によれば、当接部５５が設けられない場合に比べ、ＵＳＢプラグ１００がＵＳＢソケット１に接続される際の第１プリント配線板２の曲がりが抑えられる。

Claims

　ＵＳＢソケットが実装されたプリント配線板と、
　前記ＵＳＢソケットに接続されるべきＵＳＢプラグ用の挿通穴を有して前記プリント配線板を収納するハウジングとを備え、
　前記ハウジングには、前記ＵＳＢソケットの近傍において前記ＵＳＢソケットへの前記ＵＳＢプラグの挿入方向の反対方向から前記プリント配線板に当接する当接部が設けられていることを特徴とするＵＳＢコンセント。
　前記ハウジングは、前記挿通穴を有するカバーと、前記当接部を有するボディとを備えることを特徴とする請求項１記載のＵＳＢコンセント。
　前記ボディは、収納凹部と、その収納凹部を端子収納部と回路収納部とに仕切る仕切り壁とを備え、
　前記当接部は、前記仕切り壁の端面から突出されている
　ことを特徴とする請求項２記載のＵＳＢコンセント。
　前記プリント配線板は、一の方向に伸びる矩形状であり、前記方向におけるプリント配線板の両端が前記ボディによって支持され、
　前記ＵＳＢソケットは、前記方向におけるプリント配線板の中央部に実装されている
　ことを特徴とする請求項２又は３記載のＵＳＢコンセント。