WO2017115536A1 - レセプタクル側コネクタおよび電子機器 - Google Patents

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WO2017115536A1
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澤山　浩二
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a receptacle-side connector used for electrical connection between an electronic device and an external device, and an electronic device including the receptacle-side connector.
  • USB Universal Serial Bus
  • AC Alternating Current
  • USB hosts that do not have an overcurrent protection mechanism and USB cables with wiring errors in the market. Therefore, research and development of a technique for notifying a user when an overcurrent flows using such a USB host and a USB cable is in progress.
  • Patent Document 1 discloses a USB device device that includes an overcurrent prevention unit, an overcurrent state detection unit, and an overcurrent state notification unit in a signal line or a power line.
  • This USB device device can notify the user of an abnormal connection state by means of an overcurrent state detection means and an overcurrent state notification means even when a USB cable with a wiring error is used. It has become.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 2006-48594 (published on Feb. 16, 2006)”
  • Patent Document 1 detects a short circuit that occurs in a device-side connector provided in the USB device device when power is supplied from the USB host device to the USB device device via the USB cable. ⁇ Notify. Therefore, an overcurrent may flow through the circuit before the user notices and deals with the short circuit, which may cause a malfunction or the like in the USB device device.
  • the USB device device of Patent Document 1 is provided with a PTC (Positive Temperature Coefficient) fuse as an overcurrent prevention means
  • this fuse is a path through which an LED or the like is connected to the overcurrent flowing through the device-side connector. It does not prevent the overcurrent from flowing through the device-side connector.
  • the device-side connector of the USB device device has a phenomenon in which the ground potential portion is exposed by scraping the insulating member covering the ground potential portion inside the connector by repeatedly inserting and removing the connector. Therefore, when a foreign substance is mixed in the shell part of the device-side connector, the ground potential part exposed through the foreign substance or the like and the power supply terminal are short-circuited.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is to effectively prevent a short circuit between the power supply terminal and the ground electrode due to repeated insertion and removal of the connector.
  • the object is to realize a receptacle-side connector that can be used.
  • a receptacle-side connector in an electronic device, and a plug for electrically connecting the electronic device and an external device through a cable.
  • a conductive shell part that forms an outline of the receptacle-side connector, and the inside of the shell part, the end of the metal plate on the opening side of the shell part,
  • the end surface corresponding to the arrangement position has a shape recessed to the opposite side of the opening of the shell portion.
  • a receptacle-side connector in an electronic device and electrically connects the electronic device and an external device via a cable.
  • a receptacle-side connector that electrically connects the electronic device and the external device by fitting with the plug-side connector, and includes at least a terminal group including a power supply terminal, a ground terminal, and a signal terminal, and a ground.
  • the end surface on the opening side of the shell portion of the metal plate is opposite to the opening portion of the shell portion.
  • the shape is recessed to the side.
  • a receptacle-side connector that can effectively prevent a power supply terminal and a ground electrode from being short-circuited via the metal plate by preventing the metal plate and the power supply terminal from becoming conductive. Can be realized.
  • FIG. 7 It is the schematic which shows the connection structure of the 1st capacitor
  • A is a perspective view which shows schematic structure of the receptacle side connector which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • B is sectional drawing which shows the outline of the internal structure of the receptacle side connector shown to (a). It is the schematic which shows the shape of the midplate with which the receptacle side connector shown in FIG. 7 is provided, and the positional relationship of the said midplate and a terminal group.
  • (A) is sectional drawing which shows the structure of the principal part at the time of seeing the receptacle side connector shown in FIG.
  • the plug-side connector according to the invention and the reference embodiment is electrically connected to the AC adapter (external device) 500 via the cable 15. Will be described (see FIG. 1).
  • the case where the receptacle side connector which concerns on this invention and a reference form is provided in the smart phone (electronic device) 600 is demonstrated (refer FIG. 1).
  • the external device that is electrically connected to the plug-side connector according to the present invention and the reference embodiment is not limited to the AC adapter 500, and may be, for example, a PC (Personal Computer), a portable battery, or the like.
  • the electronic device provided with the receptacle-side connector according to the present invention and the reference embodiment is not limited to the smartphone 600, and may be a mobile phone, a tablet terminal, a portable game machine, or the like.
  • the plug-side connector and the receptacle-side connector according to the present invention and the reference embodiment can also be applied to HDMI (registered trademark, High Definition Multimedia Interface).
  • FIG. 1 is a block diagram showing main configurations of the plug-side connector 1 and the receptacle-side connector 2.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the arrangement of terminals provided on the paddle card 11 provided in the plug-side connector 1 and the connection state between the plug-side connector 1 and the cable 15.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an outline of the internal structure of the shell portion 13.
  • the plug-side connector 1 is electrically connected to the smartphone 600 and the AC adapter 500 by the cable 15 by fitting with the receptable connector 2 provided on the smartphone 600. Then, when the AC adapter 500 and the smartphone 600 are electrically connected, the smartphone 600 can receive power from the AC adapter 500.
  • the plug-side connector 1 includes a paddle card 11, a ground terminal 11b, a center plate (metal plate) 12, a shell portion 13, a ground spring 14, and a Vbus terminal 17 (power supply terminal; see FIG. 2). ing. Specifically, the paddle card 11, the center plate 12, the ground spring 14, and the Vbus terminal 17 are disposed inside the shell portion 13.
  • the paddle card 11 is, for example, a PWB (Printed Wiring Board), and electronic components, an integrated circuit (IC), and the like (not shown) are mounted on the paddle card 11. Further, at least the ground terminal 11b and the Vbus terminal 17 are formed on the end surface of the paddle card 11 on the shell portion 13 side (see FIG. 2).
  • the ground electrode 11a of the paddle card 11 is connected to the ground terminal 11b and is also connected to the center plate 12 via a first capacitor (first protection element) 16a.
  • the first capacitor 16a is provided between the center plate 12 and the ground electrode 11a.
  • the center plate 12 is a metal plate serving as a ground plane.
  • the ground line 15a of the cable 15 is connected to the ground electrode 11a of the paddle card 11 through the ground terminal 11b (see FIG. 2). Further, the outer skin portion (cable outer skin portion) 15b of the cable 15 is not crimped to the shell portion 13, and is connected to the ground electrode 11a of the paddle card 11 via the second capacitor (second protective element) 16b. Connected. In other words, the second capacitor 16b is provided between the outer skin portion 15b of the cable 15 and the ground electrode 11a. The outer skin portion 15b may be crimped to the shell portion 13 as long as it is connected to the ground electrode 11a via the second capacitor 16b.
  • the shell portion 13 is a conductive metal case that forms the outline of the plug-side connector 1 and is connected to the ground electrode 11a of the paddle card 11 via a third capacitor (third protection element) 16c.
  • the third capacitor 16c is provided between the shell portion 13 and the ground electrode 11a.
  • a ground spring 14 is provided on the inner wall surface of the shell portion 13 to make the plug-side connector 1 and the receptacle-side connector 2 fit more reliably.
  • the ground spring 14 is also a conductive metal member.
  • the first capacitor 16a, the second capacitor 16b, and the third capacitor 16c are protective elements for preventing a short circuit that occurs between the ground electrode 11a and the Vbus terminal 17. That is, these capacitors 16a to 16c have a characteristic that the impedance becomes low with respect to an alternating current such as a high-frequency current, while the impedance becomes high with respect to a direct current. Therefore, since the capacitors 16a to 16c are in a high impedance state when an overcurrent that is a direct current flows, it is possible to suppress the overcurrent from flowing toward the ground electrode 11a.
  • the receptacle-side connector 2 includes a substrate 21, a ground terminal 21 b, a mid plate (metal plate) 22, a shell portion 23, and a Vbus terminal (power supply terminal; see FIG. 8) 25.
  • the substrate 21, the ground terminal 21 b, the mid plate 22, and the Vbus terminal 25 are disposed inside the shell portion 23.
  • the board 21 for example, an FPC (FlexiblePCPrinted Circuits) which is a flexible circuit board is used, and a ground terminal 21 b connected to the ground terminal 11 b of the plug-side connector 1 and a Vbus terminal of the plug-side connector 1. 17 and a Vbus terminal 25 connected to the terminal 17.
  • the ground electrode 21a of the substrate 21 is connected to a mid plate 22 that is a metal plate serving as a ground plane via a first capacitor (first protection element) 24a.
  • the first capacitor 24a is provided between the mid plate 22 and the ground electrode 21a.
  • the shell portion 23 is a conductive metal case that forms the outline of the receptacle-side connector 2, and is connected to the ground electrode 21a of the substrate 21 through a second capacitor (second protection element) 24b.
  • the second capacitor 24b is provided between the shell portion 23 and the ground electrode 21a.
  • the shell portion 23 is fitted to the shell portion 13 of the plug-side connector 1 and the outer wall surface of the shell portion 23 is pressed by the ground spring 14.
  • the first capacitor 24 a and the second capacitor 24 b are protective elements for preventing a short circuit that occurs between the ground electrode 21 a and the Vbus terminal 25.
  • These capacitors 24a and 24b also have a characteristic that the impedance becomes low for an alternating current such as a high-frequency current, while the impedance becomes high for a direct current. Therefore, for example, when foreign matter is mixed in the inside of the shell portion 23 or water droplets are adhered, even if the Vbus terminal 25, the mid plate 22 and the shell portion 23 are in a conductive state, the mid plate 22 Etc., it is possible to effectively prevent the Vbus terminal 25 and the ground electrode 21a from being short-circuited.
  • both the plug-side connector 1 and the receptacle-side connector 2 are provided with a short-circuit countermeasure using a capacitor, a short-circuit occurs in the other connector due to a short-circuit in one of the connectors. Such a situation can be prevented.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a connection structure of the first capacitor 16 a provided in the plug-side connector 1.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a connection structure of the second capacitor 16 b provided in the plug-side connector 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram showing a connection structure of the first capacitor 24a and the second capacitor 24b provided in the receptacle-side connector 2. As shown in FIG.
  • a clearance 11d is formed around the region so that the region where the extending portion 12a of the center plate 12 is placed becomes an island 11c. Then, the extending portion 12a and the island 11c are soldered and the island 11c and the ground electrode 11a of the paddle card 11 are connected by the first capacitor 16a.
  • a clearance 11d is provided around the region so that the region where the tip of the wiring 15c connected to the outer skin portion 15b of the cable 15 is placed becomes an island 11c. Form. Then, the tip of the wiring 15c and the island 11c are soldered, and the island 11c and the ground electrode 11a of the paddle card 11 are connected by the second capacitor 16b.
  • the region of the substrate 21 connected to the opening (not shown) opposite to the opening 23 a in the shell 23 is an island 21 c having a shape corresponding to the shape of the opening.
  • a clearance 21d is formed around the region.
  • the said opening part in the shell part 23 and the island 21c are connected, and between the said island 21 and the ground electrode 21a of the board
  • substrate 21 is connected with the 2nd capacitor
  • a clearance 21e is further formed on a part of the island 21c provided on the substrate 21. Then, the first capacitor 24a connects the mid plate 22 and the ground electrode 21a of the substrate 21 through the clearance 21e.
  • a capacitor is used as a protective element for short circuit countermeasures.
  • the capacitor has a characteristic that the impedance is reduced with respect to the alternating current while the impedance is increased with respect to the direct current
  • the capacitor You may use elements other than for a protective element.
  • a polymer-based PTC thermistor having a positive temperature coefficient may be used. That is, since the PTC thermistor has a positive temperature characteristic in which the resistance value increases as the temperature rises, the resistance value of the PTC thermistor increases due to heat generation when an overcurrent flows. On the other hand, when an alternating current flows, the temperature does not rise, so the resistance value does not rise. Accordingly, the PTC thermistor functions as a device having a low impedance with respect to an alternating current, while functioning as a device having a high impedance with respect to a direct current, and thus can be used as a protection element.
  • the configuration of the plug-side connector 1 and the receptacle-side connector 2 according to the present embodiment includes a Vbus terminal, a ground terminal, and a ground potential portion (corresponding to the center plate 12 and the like), and the shell portion has a ground potential.
  • the present invention can be applied to all connectors in which the Vbus terminal and the ground electrode of the substrate may be short-circuited through the potential portion.
  • Embodiment 1 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9 as follows. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • the receptacle-side connector 3 according to the present embodiment is different from the receptacle-side connector 2 according to the reference embodiment in that a midplate (metal plate) 32 is provided instead of the midplate 22.
  • the smartphone 600 includes the receptacle-side connector 3.
  • FIG. 7A is a perspective view showing a schematic configuration of the receptacle-side connector 3.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing an outline of the internal structure of the receptacle-side connector 3.
  • the receptacle-side connector 3 includes a mid plate 32 and a shell portion 23.
  • the receptacle-side connector 3 includes two terminal groups 37 arranged such that each of the ground terminal 21b, the Vbus terminal 25, and the signal terminal 36 faces the surface 32c of the mid plate 32 (see FIGS. 8 and 9). I have.
  • the mid plate 32 is disposed between the two terminal groups 37 inside the shell portion 23.
  • the number of the terminal groups 37 may be more than two as long as the mid plate 32 is sandwiched between the two terminal groups 37. Further, the arrangement of the third and subsequent terminal groups 37 inside the shell portion 23 can be arbitrarily designed.
  • the mid plate 32 is a metal plate serving as a ground plane, similarly to the mid plate 22 according to the reference embodiment.
  • the mid plate 32 has an insulating resin portion (insulating member) other than the end surface on the terminal contact side so that the surface 32c and the end surface on the opening 23a side of the shell portion 23 in the mid plate 32 are not exposed. 38).
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the shape of the mid plate 32 and the positional relationship between the mid plate 32 and the terminal group 37.
  • FIG. 9A shows the configuration of the main part when the receptacle-side connector 3 is viewed in a cut direction defined by the direction in which the Vbus terminal 25 extends and the direction perpendicular to the surface 32c of the midplate 32. It is sectional drawing.
  • FIG. 9A shows the configuration of the main part when the receptacle-side connector 3 is viewed in a cut direction defined by the direction in which the Vbus terminal 25 extends and the direction perpendicular to the surface 32c of the midplate 32. It is sectional drawing.
  • 9B shows the configuration of the main part when the receptacle-side connector 3 is viewed in a cut direction defined by the direction in which the signal terminal 36 extends and the direction perpendicular to the surface 32c of the mid plate 32. It is sectional drawing.
  • the mid plate 32 has an end surface portion 32 a (end surface on the opening side of the shell portion of the metal plate) corresponding to the arrangement position of the Vbus terminal 25 on the end surface on the opening 23 a side of the mid plate 32.
  • the shell portion 23 has a shape recessed to the opposite side of the opening portion 23a.
  • the mid plate 32 has a mid view in a cut view defined by a direction in which the Vbus terminal 25 extends and a direction perpendicular to the surface 32 c of the mid plate 32.
  • the end surface (end surface portion 32 a) on the opening 23 a side of the shell portion 23 of the plate 32 has a shape that is recessed toward the opposite side of the opening 23 a of the shell portion 23.
  • the thickness of the resin portion 38 on the opening 23a side of the shell portion 23 covering the end surface portion 32a of the mid plate 32 is such that the end surface portions other than the end surface portion 32a in the mid plate 32 (the ground terminal 21b and the signal terminal 36).
  • the end portion corresponding to the arrangement position of the shell portion 23 has a shape larger than the thickness of the resin portion 38 on the opening 23a side of the shell portion 23.
  • the mid plate 32 By forming the mid plate 32 in such a shape, for example, even when the plug-side connector 1 is repeatedly inserted and removed, even if the tip of the resin portion 38 on the opening 23a side of the shell portion 23 is slightly scraped and retracted, the mid plate The end face portion 32 a of 32 is present in the resin and is not exposed from the resin portion 38. Therefore, even if foreign matter is mixed in the inside of the shell portion 23 or water droplets adhere to the inside of the shell portion 23 in a state where the tip portion of the shell portion 23 on the opening 23a side is exposed, It is possible to prevent the Vbus terminal 25 from becoming conductive.
  • the mid plate 32 is located at the position where the signal terminal 36 is disposed at the end surface on the opening 23 a side of the mid plate 32 rather than the end surface portion 32 a corresponding to the position where the Vbus terminal 25 is disposed.
  • the corresponding end surface portion 32b (the end surface on the opening side of the shell portion of the metal plate) has a shape arranged on the opening 23a side.
  • the mid plate 32 has a mid view in a cut view defined by a direction in which the signal terminal 36 extends and a direction perpendicular to the surface 32c of the mid plate 32.
  • the end surface portion 32b of the plate 32 is more open than the end surface portion 32a of the mid plate 32 in a cut view defined by the direction in which the Vbus terminal 25 extends and the direction perpendicular to the surface 32c of the mid plate 32.
  • the shape is arranged on the side.
  • the mid plate 32 By making the mid plate 32 into such a shape, for example, impedance matching in high-speed transmission can be effectively performed and unnecessary radiation can be suppressed. In addition, when noise comes from the outside toward a signal line (not shown), the mid plate 32 can effectively cut the noise. Therefore, it is possible to reduce the influence of unnecessary radiation and external noise while preventing a short circuit between the Vbus terminal 25 and the ground electrode 21a.
  • the purpose of designing the mid plate 32 in the shape as described above is mainly to prevent the mid plate 32 and the Vbus terminal 25 from becoming conductive.
  • This object is realized by designing the shape of the mid plate 32 so that the front end surface 25a of the Vbus terminal 25 is arranged closer to the opening 23a than the end surface portion 32a of the mid plate 32 is. Therefore, it is not always necessary to design the shape of the mid plate 32 so that the end surface portion 32b is disposed closer to the opening 23a than the end surface portion 32a of the mid plate 32 is.
  • the configuration of the receptacle-side connector 2 includes a ground potential portion (corresponding to the mid plate 32) that is covered with a Vbus terminal and an insulating member, and the ground potential portion is exposed.
  • the present invention can be applied to all connectors in which the Vbus terminal and the ground electrode of the substrate may be short-circuited through the ground potential portion.
  • FIG. 10 is sectional drawing which shows the outline of the internal structure of the receptacle side connector 4 which concerns on other embodiment of the receptacle side connector which concerns on this invention.
  • the receptacle-side connector according to the present invention has a thickness in the direction perpendicular to the surface 32c of the midplate 32 at the end portion 48a of the shell portion 23 of the resin portion 48 on the opening 23a side.
  • the embodiment includes the receptacle-side connector 4 that is thicker than the thickness of the resin portion 48 covering the surface 32c of the mid plate 32 in the vertical direction.
  • the resin part 48 is formed of an insulating resin, like the resin part 38.
  • the smartphone 600 includes the receptacle-side connector 4.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view showing an outline of the internal structure of the receptacle-side connector 5 according to another embodiment of the receptacle-side connector according to the present invention.
  • the receptacle-side connector has, for example, an insulating DLC (Diamond-Like Carbon) at an end portion 58a on the opening portion 23a side of the shell portion 23 in the resin portion 58.
  • the embodiment includes the receptacle-side connector 5 to which a wear-resistant coating 58b such as a coating is applied.
  • the resin portion 58 is also made of an insulating resin.
  • the smartphone 600 includes the receptacle-side connector 5.
  • the shell in the mid plate 32 can be obtained even if the receptacle-side connector 5 and the plug-side connector fitted to the receptacle-side connector 5 are repeatedly inserted and removed.
  • the tip of the portion 23 on the opening 23a side is not exposed. Therefore, it is possible to more reliably prevent the mid plate 32 and the Vbus terminal 25 from becoming conductive.
  • an abrasion resistant coating 58b may be applied to the end 48a of the resin portion 48.
  • the receptacle-side connector (3, 4, 5) according to aspect 1 of the present invention is provided in the electronic device (smart phone 600), and the electronic device and the external device (AC adapter 500) via the cable (15).
  • a terminal group (37) including a ground terminal (21b) and a signal terminal (36), and a metal plate (midplate 32) serving as a ground plane and a conductive shell forming an outline of the receptacle-side connector
  • An end surface on the opening (23a) side of the shell portion of the metal plate inside the shell portion Definitive end surface corresponding to the positions of the power terminals (end face portion 32a) has a shape that recessed into the opposite side of the opening of the shell portion.
  • the end surface corresponding to the arrangement position of the power supply terminal in the end surface on the opening side of the shell portion of the metal plate is recessed to the opposite side of the opening portion of the shell portion. It has a shape. Therefore, for example, even if the plug-side connector is repeatedly inserted and removed, even if the tip of the opening portion of the shell portion of the insulating member is slightly scraped and retracted, the end surface corresponding to the position of the power supply terminal on the metal plate is in the insulating member. It exists and is not exposed from the insulating member. Therefore, even when a foreign substance is mixed in the inside of the shell portion or a water droplet adheres, it is possible to prevent the metal plate and the power supply terminal from being brought into conduction through the foreign substance or the like.
  • a receptacle-side connector according to aspect 2 of the present invention is provided in an electronic device, and is fitted with a plug-side connector for electrically connecting the electronic device and an external device via a cable.
  • a receptacle-side connector for electrically connecting the electronic device and the external device comprising at least a terminal group including a power supply terminal, a ground terminal and a signal terminal, a metal plate serving as a ground plane, and the receptacle-side connector
  • a conductive shell portion that forms an outer shell of the metal plate, and in a cut view defined by a direction in which the power supply terminal extends and a direction perpendicular to the surface (32c) of the metal plate,
  • the end surface (end surface portion 32a) on the opening side of the shell portion has a shape recessed toward the opposite side of the opening portion of the shell portion.
  • the plug-side connector for example, even if the plug-side connector is repeatedly inserted and removed, even if the tip end portion on the opening side of the shell portion of the insulating member is slightly shaved and retracted, the end surface corresponding to the position of the power supply terminal on the metal plate is There is no exposure from the insulating member. Therefore, even when a foreign substance is mixed in the inside of the shell portion or a water droplet adheres, it is possible to prevent the metal plate and the power supply terminal from being brought into conduction through the foreign substance or the like.
  • the receptacle-side connector according to aspect 3 of the present invention is the above-described aspect 1 or 2, wherein the signal terminal extends in the cut direction defined by the direction in which the signal terminal extends and the direction perpendicular to the surface (32c) of the metal plate.
  • the end face (end face portion 32b) on the opening side of the shell portion of the metal plate has a cut view defined by a direction in which the power supply terminal extends and a direction perpendicular to the surface of the metal plate. It is preferable that the shell portion is disposed closer to the opening side of the shell portion than the end surface on the opening portion side of the shell portion.
  • the receptacle-side connector according to the present invention is provided on the opening side of the shell portion of the metal plate in a cut view defined by the direction in which the signal terminals extend and the direction perpendicular to the surface of the metal plate.
  • the end surface is arranged closer to the opening side of the shell portion than the end surface on the opening side of the shell portion of the metal plate in a cut view defined by the direction in which the power supply terminal extends and the direction perpendicular to the surface of the metal plate Has been. Therefore, in the metal plate, the area facing the signal terminal is larger than the area facing the power supply terminal. Therefore, for example, impedance matching in high-speed transmission can be effectively performed and unnecessary radiation can be suppressed. In addition, in the state where the tip of the opening portion side of the shell portion of the metal plate is exposed, when noise comes from the outside toward the signal line connected to the signal terminal, the noise is effectively prevented by the metal plate. Can be cut.
  • the receptacle-side connector (4) according to Aspect 4 of the present invention is the receptacle-side connector (4) according to any one of Aspects 1 to 3, wherein the surface of the metal plate and the end face on the opening side of the shell portion are insulating members (resin portions 48
  • the thickness of the end portion (48a) on the opening side of the shell portion in the insulating member in the direction perpendicular to the surface of the metal plate covers the surface of the metal plate in the insulating member. It is preferable that the thickness of the portion is larger than the thickness in the direction perpendicular to the surface of the metal plate.
  • vertical to the surface of a metal plate covers the surface of the metal plate in an insulating member It is thicker than the thickness in the direction perpendicular to. Therefore, even if the vicinity of the end portion on the opening side of the shell portion in the insulating member is somewhat shaved, the tip end portion on the opening portion side of the shell portion in the metal plate is not exposed.
  • the receptacle-side connector (5) according to Aspect 5 of the present invention is the receptacle-side connector (5) according to any one of Aspects 1 to 4, wherein the metal plate has an insulating member (resin portion 58) on the surface and the end surface on the opening side of the shell portion. ), And an end portion (58a) on the opening side of the shell portion of the insulating member is preferably provided with a wear-resistant coating (58b).
  • the wear resistance of the end of the insulating member on the opening side of the shell portion is improved. Therefore, even if the receptacle-side connector according to the present invention and the plug-side connector to be fitted to the receptacle-side connector are somewhat inserted and removed, the insulating member is not easily scraped. The part is not exposed.
  • the electronic device includes the receptacle-side connector according to any one of the first to fifth aspects.
  • the plug-side connector (1) according to the aspect 1 of the reference form is fitted to the receptacle-side connector (2, 3, 4, 5) provided in the electronic device (smartphone 600), thereby the electronic device and the external device.
  • a plug-side connector for electrically connecting (AC adapter 500) with a cable (15), comprising a conductive shell portion (13) that forms an outer shell of the plug-side connector, and the shell portion Are provided with at least a power supply terminal (Vbus terminal 17) and a metal plate (center plate 12) serving as a ground plane, and an alternating current is provided between the metal plate and the ground electrode (11a).
  • the first protection element (the first capacitor) has a characteristic that the impedance is low with respect to the DC current but the impedance is high with respect to the direct current.
  • 6a) is provided, and between the outer skin portion (15b) of the cable and the ground electrode, the impedance is low for alternating current, while the impedance is high for direct current.
  • a second protective element (second capacitor 16b) is provided.
  • the DC current is in a high impedance state between the metal plate and the ground electrode and between the outer sheath of the cable and the ground electrode. Therefore, for example, when foreign matter is mixed in the inside of the shell part or water droplets adhere to it, even if the power supply terminal and the metal plate and the outer skin part of the cable become conductive, the metal plate etc. Thus, it is possible to effectively prevent a short circuit between the power supply terminal and the ground electrode.
  • the first protection element and the second protection element are capacitors.
  • a plug-side connector is a plug-side connector for electrically connecting the electronic device and an external device with a cable by fitting with a receptacle-side connector provided in the electronic device.
  • a conductive shell portion that forms an outer shell of the plug-side connector is provided, and at least a power supply terminal and a metal plate serving as a ground plane are disposed inside the shell portion, and the metal plate And a ground electrode, a first protection element having a characteristic that an impedance is reduced with respect to an alternating current while an impedance is increased with respect to a direct current is provided, and the shell portion and the ground electrode are provided. In contrast, the impedance is low for alternating current, while the impedance is high for direct current.
  • the third protection device (third capacitor 16c) is characterized in that provided that.
  • the first protection element and the third protection element are capacitors.
  • high-frequency noise components and the like can be released to the ground electrode while creating a high impedance state against a direct current between the metal plate and the ground electrode and between the shell portion and the ground electrode.
  • the receptacle-side connector (2) according to the embodiment 5 of the reference form is provided in the electronic device and is fitted with a plug-side connector for electrically connecting the electronic device and the external device via a cable.
  • a receptacle-side connector that electrically connects the electronic device and the external device and includes a conductive shell portion (23) that forms an outline of the receptacle-side connector; Includes at least a power supply terminal (Vbus terminal 25) and a metal plate (mid plate 22) to be a ground plane. Between the metal plate and the ground electrode (21b), an AC current is
  • the first protection element (the first capacitor) has a characteristic that the impedance is low while the impedance is high with respect to direct current.
  • 24a) is provided between the shell portion and the ground electrode, and a second protection element having a characteristic that the impedance is reduced for an alternating current while the impedance is increased for a direct current ( A second capacitor 24b) is provided.
  • the DC current is in a high impedance state between the metal plate and the ground electrode and between the shell portion and the ground electrode. Therefore, for example, when foreign matter is mixed in the inside of the shell part or water droplets are attached, even if the power supply terminal and the metal plate and the shell part become conductive, the power It is possible to effectively prevent a short circuit between the terminal and the ground electrode.
  • the first protection element and the second protection element are capacitors.
  • the electronic device preferably includes the receptacle-side connector according to aspect 5 or 6 described above.

Abstract

電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止する。レセプタクル側コネクタ（３）は、金属板（ミッドプレート３２）におけるシェル部（２３）の開口部（２３ａ）側の端面における、電源端子（Ｖｂｕｓ端子２５）の配置位置に対応する端面（端面部分３２ａ）が、シェル部（２３）の開口部（２３ａ）の反対側へ奥まった形状になっている。

Description

レセプタクル側コネクタおよび電子機器
　本発明は、電子機器と外部装置との電気的接続に用いられるレセプタクル側コネクタ、および当該レセプタクル側コネクタを備えた電子機器に関する。
　従来から、スマートフォン等の電子機器にＡＣ（Alternating Current）アダプタ等の外部の周辺機器を接続するための規格として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格が広く用いられている。このＵＳＢ規格を用いたＵＳＢインターフェイスにおいて、不意の電源ショート等による過電流からのデバイス保護については、通常、ホスト側に過電流保護機構を実装するという対策が講じられている。
　しかし、市場には、過電流保護機構を実装していないＵＳＢホストおよび配線ミスがあるＵＳＢケーブルが存在する。したがって、このようなＵＳＢホストとＵＳＢケーブルとを使用して過電流が流れた場合に、そのことをユーザに通知する技術の研究開発が進められている。
　例えば、特許文献１には、信号線や電力線に過電流防止手段、および過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を備えたＵＳＢデバイス装置が開示されている。このＵＳＢデバイス装置は、配線ミスのあるＵＳＢケーブルを用いた場合等であっても、過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段によって、異常な接続状態であることをユーザに通知することが可能となっている。
日本国公開特許公報「特開２００６－４８５９４号公報（２００６年２月１６日公開）」
　しかしながら、特許文献１に開示された技術は、ＵＳＢケーブルを介してＵＳＢホスト装置からＵＳＢデバイス装置に電力が供給された場合に、当該ＵＳＢデバイス装置に設けられたデバイス側コネクタで生じた短絡を検出・通知するものである。したがって、ユーザが短絡に気付いて対処する前に過電流が回路に流れてしまい、ＵＳＢデバイス装置に不具合等が生じる可能性があった。
　また、特許文献１のＵＳＢデバイス装置には、過電流防止手段としてＰＴＣ（PositiveTemperature Coefficient）ヒューズが設けられているものの、このヒューズは、デバイス側コネクタに流れる過電流をＬＥＤ等が接続されている経路に流す役割を果たすものであり、デバイス側コネクタに過電流が流れること自体を防止するものではない。また、ＵＳＢデバイス装置のデバイス側コネクタは、コネクタの抜き差しを繰り返すこと等により、コネクタ内部のグランド電位部を覆っている絶縁部材が削れて当該グランド電位部が露出する現象が生じていた。したがって、デバイス側コネクタのシェル部の内部に異物が混入する等した場合に、当該異物等を介して露出したグランド電位部と電源端子とが短絡してしまうという問題点があった。
　本発明は、前記の各問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コネクタの抜き差しの繰り返し等に起因して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止することができるレセプタクル側コネクタを実現することにある。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレセプタクル側コネクタは、電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、電源端子、グランド端子および信号端子を含む端子群を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部と、を備え、上記シェル部の内部において、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面における、上記電源端子の配置位置に対応する端面が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっている。
　また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るレセプタクル側コネクタは、電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、電源端子、グランド端子および信号端子を含む端子群を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部と、を備え、
　上記電源端子が延在する方向と上記金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視において、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっている。
　本発明の一態様によれば、金属板と電源端子とが導通状態になるのを防ぐことにより、金属板を介して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止できるレセプタクル側コネクタを実現することができる。
参考形態に係るプラグ側コネクタおよびレセプタクル側コネクタの主要な構成を示すブロック図である。 参考形態に係るプラグ側コネクタが備えるパドルカードに設けられた各端子の配置、および当該プラグ側コネクタとケーブルとの接続状態を示す概略図である。 参考形態に係るプラグ側コネクタが備えるシェル部における、内部構造の概略を示す断面図である。 参考形態に係るプラグ側コネクタに設けられた第１のコンデンサの接続構造を示す概略図である。 参考形態に係るプラグ側コネクタに設けられた第２のコンデンサの接続構造を示す概略図である。 参考形態に係るレセプタクル側コネクタに設けられた、第１のコンデンサおよび第２のコンデンサの接続構造を示す概略図である。 （ａ）は、本発明の実施形態１に係るレセプタクル側コネクタの概略構成を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示すレセプタクル側コネクタの内部構造の概略を示す断面図である。 図７に示すレセプタクル側コネクタが備えるミッドプレートの形状および当該ミッドプレートと端子群との位置関係を示す概略図である。 （ａ）は、図７に示すレセプタクル側コネクタを、Ｖｂｕｓ端子が延在する方向とミッドプレートの表面に垂直な方向とで規定される切断視した場合における、主要部の構成を示す断面図である。（ｂ）は、図７に示すレセプタクル側コネクタを、信号端子が延在する方向とミッドプレートの表面に垂直な方向とで規定される切断視した場合における、主要部の構成を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明に係るレセプタクル側コネクタの他の実施形態に係るレセプタクル側コネクタの内部構造の概略を示す断面図である。
　〔参考形態〕
　以下、電源端子とグランド電極との間で生じる短絡防止を実現するための参考形態について、図１～図６を参照しながら、詳細に説明する。なお、本参考形態および本参考形態以下の各実施形態においては、本発明および参考形態に係るプラグ側コネクタは、ケーブル１５を介してＡＣアダプタ（外部装置）５００と電気的に接続している場合について説明する（図１参照）。また、本発明および参考形態に係るレセプタクル側コネクタは、スマートフォン（電子機器）６００に設けられている場合について説明する（図１参照）。
　ただし、本発明および参考形態に係るプラグ側コネクタと電気的に接続している外部装置はＡＣアダプタ５００に限られず、例えば、ＰＣ（Personal Computer）、携帯型のバッテリー等であってもよい。また、本発明および参考形態に係るレセプタクル側コネクタが設けられている電子機器はスマートフォン６００に限られず、例えば、携帯電話機、タブレット端末、携帯型ゲーム機等であってもよい。さらには、本発明および参考形態に係るプラグ側コネクタ、レセプタクル側コネクタは、ＨＤＭＩ（登録商標、High Definition Multimedia Interface；高精細度マルチメディアインターフェイス）にも適用することができる。
　＜プラグ側コネクタおよびレセプタクル側コネクタの構成＞
　まず、図１～図３を参照して、プラグ側コネクタ１およびレセプタクル側コネクタ２の主要な構成について説明する。図１は、プラグ側コネクタ１およびレセプタクル側コネクタ２の主要な構成を示すブロック図である。図２は、プラグ側コネクタ１が備えるパドルカード１１に設けられた各端子の配置、およびプラグ側コネクタ１とケーブル１５との接続状態を示す概略図である。図３は、シェル部１３の内部構造の概略を示す断面図である。
　プラグ側コネクタ１は、スマートフォン６００に設けられたレセプタブル側コネクタ２と嵌合することによって、スマートフォン６００とＡＣアダプタ５００とをケーブル１５により電気的に接続する。そして、ＡＣアダプタ５００とスマートフォン６００とが電気的に接続することにより、スマートフォン６００は、ＡＣアダプタ５００から電力の供給を受けることが可能となる。
　図１に示すように、プラグ側コネクタ１は、パドルカード１１、グランド端子１１ｂ、センタープレート（金属板）１２、シェル部１３、グランドスプリング１４およびＶｂｕｓ端子１７（電源端子；図２参照）を備えている。具体的には、シェル部１３の内部に、パドルカード１１、センタープレート１２、グランドスプリング１４およびＶｂｕｓ端子１７が配置されている。
　パドルカード１１は、例えばＰＷＢ（Printed Wiring Board；プリント配線板）であり、当該パドルカード１１上には電子部品および集積回路（ＩＣ）等（図示せず）が実装されている。また、パドルカード１１の表面におけるシェル部１３側の端面には、少なくともグランド端子１１ｂおよびＶｂｕｓ端子１７が形成されている（図２参照）。パドルカード１１のグランド電極１１ａは、グランド端子１１ｂと接続しているとともに、第１のコンデンサ（第１保護素子）１６ａを介してセンタープレート１２とも接続している。換言すれば、センタープレート１２とグランド電極１１ａとの間に第１のコンデンサ１６ａが設けられた構成となっている。ここで、センタープレート１２は、グランドプレーンとなる金属板である。
　ケーブル１５のグランド線１５ａは、グランド端子１１ｂを介してパドルカード１１のグランド電極１１ａと接続している（図２参照）。また、ケーブル１５の外皮部（ケーブルの外皮部）１５ｂは、シェル部１３に対して加締められることなく、第２のコンデンサ（第２保護素子）１６ｂを介してパドルカード１１のグランド電極１１ａと接続している。換言すれば、ケーブル１５の外皮部１５ｂとグランド電極１１ａとの間に第２のコンデンサ１６ｂが設けられた構成となっている。なお、上記外皮部１５ｂは、第２のコンデンサ１６ｂを介してグランド電極１１ａと接続されていれば、シェル部１３に対して加締められていてもよい。
　シェル部１３は、プラグ側コネクタ１の外郭を形成する導電性の金属ケースであり、第３のコンデンサ（第３保護素子）１６ｃを介してパドルカード１１のグランド電極１１ａと接続している。換言すれば、シェル部１３とグランド電極１１ａとの間に第３のコンデンサ１６ｃが設けられた構成となっている。
　また、図３に示すように、シェル部１３の内壁面には、プラグ側コネクタ１とレセプタクル側コネクタ２との嵌合をより確実にするためのグランドスプリング１４が設けられている。グランドスプリング１４も、導電性の金属部材である。
　第１のコンデンサ１６ａ、第２のコンデンサ１６ｂおよび第３のコンデンサ１６ｃは、グランド電極１１ａとＶｂｕｓ端子１７との間で生じる短絡を防止するための保護素子である。すなわち、これらのコンデンサ１６ａ～１６ｃは、高周波電流等の交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する。したがって、これらのコンデンサに１６ａ～１６ｃは、直流電流である過電流が流れる場合には高インピーダンス状態になることから、グランド電極１１ａに向けて過電流が流れることを抑制することができる。
　それゆえ、例えば、シェル部１３の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合に、Ｖｂｕｓ端子１７と、センタープレート１２およびケーブル１５の外皮部１５ｂとが導通状態になっても、当該センタープレート１２等を介してＶｂｕｓ端子１７とグランド電極１１ａとが短絡することを効果的に防止することができる。また、Ｖｂｕｓ端子１７とシェル部１３とが導通状態になっても、当該シェル部１３を介してＶｂｕｓ端子１７とグランド電極１１ａとが短絡することを効果的に防止することができる。
　次に、図１に示すように、レセプタクル側コネクタ２は、基板２１、グランド端子２１ｂ、ミッドプレート（金属板）２２、シェル部２３およびＶｂｕｓ端子（電源端子；図８参照）２５を備えている。具体的には、シェル部２３の内部に、基板２１、グランド端子２１ｂ、ミッドプレート２２およびＶｂｕｓ端子２５が配置されている。
　基板２１としては、例えば、柔軟性のある回路基板であるＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）が用いられており、プラグ側コネクタ１のグランド端子１１ｂと接続するグランド端子２１ｂと、プラグ側コネクタ１のＶｂｕｓ端子１７と接続するＶｂｕｓ端子２５と、が設けられている。また、基板２１のグランド電極２１ａは、第１のコンデンサ（第１保護素子）２４ａを介して、グランドプレーンとなる金属板であるミッドプレート２２と接続している。換言すれば、ミッドプレート２２とグランド電極２１ａとの間に第１のコンデンサ２４ａが設けられた構成となっている。
　シェル部２３は、レセプタクル側コネクタ２の外郭を形成する導電性の金属ケースであり、第２のコンデンサ（第２保護素子）２４ｂを介して基板２１のグランド電極２１ａと接続している。換言すれば、シェル部２３とグランド電極２１ａとの間に第２のコンデンサ２４ｂが設けられた構成となっている。シェル部２３は、プラグ側コネクタ１のシェル部１３と嵌合するとともに、グランドスプリング１４によってシェル部２３の外壁面が押圧される。
　第１のコンデンサ２４ａおよび第２のコンデンサ２４ｂは、グランド電極２１ａとＶｂｕｓ端子２５との間で生じる短絡を防止するための保護素子である。これらのコンデンサ２４ａおよび２４ｂも、高周波電流等の交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する。それゆえ、例えば、シェル部２３の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合に、Ｖｂｕｓ端子２５と、ミッドプレート２２およびシェル部２３とが導通状態になっても、当該ミッドプレート２２等を介してＶｂｕｓ端子２５とグランド電極２１ａとが短絡することを効果的に防止することができる。
　また、上述のように、プラグ側コネクタ１、レセプタクル側コネクタ２のいずれにおいてもコンデンサを用いた短絡対策が講じられていることから、いずれか一方のコネクタの短絡によって他方のコネクタにも短絡が生じるといった事態を防止することができる。
　＜コンデンサの接続構造＞
　次に、図４～図６を参照して、プラグ側コネクタ１およびレセプタクル側コネクタ２のそれぞれに設けられた各コンデンサの接続構造について説明する。図４は、プラグ側コネクタ１に設けられた第１のコンデンサ１６ａの接続構造を示す概略図である。図５は、プラグ側コネクタ１に設けられた第２のコンデンサ１６ｂの接続構造を示す概略図である。図６は、レセプタクル側コネクタ２に設けられた、第１のコンデンサ２４ａおよび第２のコンデンサ２４ｂの接続構造を示す概略図である。
　図４に示すように、パドルカード１１における、センタープレート１２の延伸部１２ａが載置される領域が島１１ｃになるように、当該領域周辺にクリアランス１１ｄを形成する。そして、延伸部１２ａと島１１ｃとをはんだ付けするとともに、当該島１１ｃとパドルカード１１のグランド電極１１ａとの間を第１のコンデンサ１６ａにて接続する。
　また、図５に示すように、パドルカード１１における、ケーブル１５の外皮部１５ｂと接続している配線１５ｃの先端部が載置される領域が島１１ｃになるように、当該領域周辺にクリアランス１１ｄを形成する。そして、配線１５ｃの先端部と島１１ｃとをはんだ付けするとともに、当該島１１ｃとパドルカード１１のグランド電極１１ａとの間を第２のコンデンサ１６ｂにて接続する。
　また、図６に示すように、基板２１における、シェル部２３における開口部２３ａと反対側の開口部（図示せず）と接続する領域が、当該開口部の形状と対応する形状の島２１ｃになるように、当該領域周辺にクリアランス２１ｄを形成する。そして、シェル部２３における上記開口部と島２１ｃとを接続するとともに、当該島２１と基板２１のグランド電極２１ａとの間を第２のコンデンサ２４ｂにて接続する。
　また、基板２１に設けた島２１ｃの一部に、さらにクリアランス２１ｅを形成する。そして、このクリアランス２１ｅを介して、ミッドプレート２２と基板２１のグランド電極２１ａとの間を第１のコンデンサ２４ａにて接続する。
　なお、本参考形態では、短絡対策用の保護素子としてコンデンサを用いているものの、交流電流に対してインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してインピーダンスが高くなる特性を有するものであれば、コンデンサ以外の素子を保護素子に用いてもよい。コンデンサ以外の保護素子としては、例えば、正の温度係数を有するポリマ系のＰＴＣサーミスタを用いてもよい。すなわち、ＰＴＣサーミスタは、温度が上がると抵抗値が上昇する正温度特性を有していることから、過電流が流れた時の発熱によってＰＴＣサーミスタの抵抗値は上昇する。一方、交流電流が流れた場合には温度上昇しないことから抵抗値も上昇しない。したがって、ＰＴＣサーミスタは、交流電流に対してはインピーダンスが低いデバイスとして機能する一方、直流電流に対してはインピーダンスが高いデバイスとして機能することから、保護素子として用いることができる。
　また、本参考形態に係るプラグ側コネクタ１およびレセプタクル側コネクタ２の構成は、Ｖｂｕｓ端子、グランド端子およびグランド電位部（センタープレート１２等に対応）を備え、かつシェル部がグランド電位であり、グランド電位部を介してＶｂｕｓ端子と基板のグランド電極とが短絡する可能性のあるコネクタ全般に適用することができる。
　〔実施形態１〕
　以下、本発明の実施の形態について、図７～図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
　本実施形態に係るレセプタクル側コネクタ３は、ミッドプレート２２に代えてミッドプレート（金属板）３２を備えている点で、参考形態に係るレセプタクル側コネクタ２と異なる。この場合、スマートフォン６００は、レセプタクル側コネクタ３を備えることとなる。
　＜レセプタクル側コネクタの構成＞
　まず、図７を参照して、本実施形態に係るレセプタクル側コネクタ３の主要な構成について説明する。図７の（ａ）は、レセプタクル側コネクタ３の概略構成を示す斜視図である。図７の（ｂ）は、レセプタクル側コネクタ３の内部構造の概略を示す断面図である。
　図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、レセプタクル側コネクタ３は、ミッドプレート３２およびシェル部２３を備えている。また、レセプタクル側コネクタ３は、グランド端子２１ｂ、Ｖｂｕｓ端子２５および信号端子３６のそれぞれがミッドプレート３２の表面３２ｃ（図８および図９参照）と対向するよう配置された端子群３７を、２つ備えている。具体的には、シェル部２３の内部において、ミッドプレート３２が２つの端子群３７によって挟まれるように配置されている。
　なお、ミッドプレート３２が２つの端子群３７によって挟まれる構成になっていれば、端子群３７の個数は２つより多くてもよい。また、シェル部２３の内部における３つ目以降の端子群３７の配置についても、任意に設計することができる。
　ミッドプレート３２は、参考形態に係るミッドプレート２２と同様に、グランドプレーンとなる金属板である。また、ミッドプレート３２は、その表面３２ｃ、および当該ミッドプレート３２におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の端面が露出しないように、端子コンタクト側の端面以外の部分が絶縁性の樹脂部（絶縁部材）３８によって覆われている。
　＜ミッドプレートの形状および端子群との位置関係＞
　次に、図８および図９を参照して、ミッドプレート３２の形状および端子群３７との位置関係について説明する。図８は、ミッドプレート３２の形状および当該ミッドプレート３２と端子群３７との位置関係を示す概略図である。図９の（ａ）は、レセプタクル側コネクタ３を、Ｖｂｕｓ端子２５が延在する方向とミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向とで規定される切断視した場合における、主要部の構成を示す断面図である。図９の（ｂ）は、レセプタクル側コネクタ３を、信号端子３６が延在する方向とミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向とで規定される切断視した場合における、主要部の構成を示す断面図である。
　図８に示すように、ミッドプレート３２は、当該ミッドプレート３２の開口部２３ａ側端面における、Ｖｂｕｓ端子２５の配置位置に対応する端面部分３２ａ（金属板のシェル部の開口部側の端面）が、シェル部２３の開口部２３ａの反対側へ奥まった形状になっている。
　換言すれば、ミッドプレート３２は、図９の（ａ）に示すように、Ｖｂｕｓ端子２５が延在する方向と当該ミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向とで規定される切断視において、ミッドプレート３２のシェル部２３の開口部２３ａ側の端面（端面部分３２ａ）が、シェル部２３の開口部２３ａの反対側へ奥まった形状になっている。また、ミッドプレート３２の上記端面部分３２ａを覆っているシェル部２３の開口部２３ａ側の樹脂部３８の厚みが、ミッドプレート３２における上記端面部分３２ａ以外の端面部分（グランド端子２１ｂおよび信号端子３６の配置位置に対応する端面部分）を覆っているシェル部２３の開口部２３ａ側の樹脂部３８の厚みよりも多い形状になっている。
　ミッドプレート３２をこのような形状にすることで、例えば、プラグ側コネクタ１の抜き差しを繰り返して樹脂部３８におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の先端部が多少削れて後退しても、ミッドプレート３２の端面部分３２ａは樹脂内に存在しており樹脂部３８から露出することが無い。それゆえ、シェル部２３の開口部２３ａ側の先端部が露出した状態において、シェル部２３の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合でも、当該異物等を介してミッドプレート３２とＶｂｕｓ端子２５とが導通状態になるのを防ぐことができる。
　またこの時、図８に示すように、ミッドプレート３２は、当該ミッドプレート３２の開口部２３ａ側端面において、Ｖｂｕｓ端子２５の配置位置に対応する端面部分３２ａよりも、信号端子３６の配置位置に対応する端面部分３２ｂ（金属板のシェル部の開口部側の端面）の方が開口部２３ａ側に配置された形状になっている。
　換言すれば、ミッドプレート３２は、図９の（ｂ）に示すように、信号端子３６が延在する方向と当該ミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向とで規定される切断視における、ミッドプレート３２の上記端面部分３２ｂが、Ｖｂｕｓ端子２５が延在する方向とミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向とで規定される切断視における、ミッドプレート３２の上記端面部分３２ａよりも開口部２３ａ側に配置された形状となっている。
　ミッドプレート３２をこのような形状にすることで、例えば、高速伝送におけるインピーダンスマッチングを効果的に行うとともに不要輻射も抑えることができる。また、外部から信号線（図示せず）に向けてノイズが飛来した場合に、ミッドプレート３２によって当該ノイズを効果的にカットすることができる。したがって、Ｖｂｕｓ端子２５とグランド電極２１ａとの短絡防止を図りつつ、不要輻射と外部のノイズの影響を低減することができる。
　なお、ミッドプレート３２を上述のような形状に設計した目的は、主として、ミッドプレート３２とＶｂｕｓ端子２５とが導通状態になるのを防ぐためである。この目的は、ミッドプレート３２の形状を、当該ミッドプレート３２の端面部分３２ａよりもＶｂｕｓ端子２５の先端面２５ａの方が開口部２３ａ側に配置されるように設計することで実現されている。したがって、ミッドプレート３２の形状を、当該ミッドプレート３２における端面部分３２ａよりも端面部分３２ｂの方が開口部２３ａ側に配置されるように設計する必要は必ずしもない。
　また、本実施形態に係るレセプタクル側コネクタ２の構成は、Ｖｂｕｓ端子および絶縁部材で周囲を覆われているグランド電位部（ミッドプレート３２に対応）を備え、かつ、グランド電位部が露出することにより、当該グランド電位部を介してＶｂｕｓ端子と基板のグランド電極とが短絡する可能性のあるコネクタ全般に適用することができる。
　〔実施形態２〕
　本発明に係るレセプタクル側コネクタのバリエーションとしては、上述したレセプタクル側コネクタ３のみならず、様々なバリエーションが想定される。以下、本発明に係るレセプタクル側コネクタの他の実施形態に係るレセプタクル側コネクタ４について、図１０の（ａ）を参照しながら、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態および参考形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１０の（ａ）は、本発明に係るレセプタクル側コネクタの他の実施形態に係るレセプタクル側コネクタ４の内部構造の概略を示す断面図である。
　本発明に係るレセプタクル側コネクタは、図１０の（ａ）に示すように、樹脂部４８におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の端部４８ａの、ミッドプレート３２の表面３２ｃに垂直な方向の厚みが、樹脂部４８におけるミッドプレート３２の表面３２ｃを覆っている部分の、上記垂直な方向の厚みよりも厚くなっているレセプタクル側コネクタ４を実施形態として含む。樹脂部４８は、樹脂部３８と同様に、絶縁性の樹脂で形成されている。この場合、スマートフォン６００は、レセプタクル側コネクタ４を備えることとなる。
　樹脂部４８の形状を上述のようにすることによって、端部４８ａ付近が多少削れても、ミッドプレート３２におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の先端部が露出することがなくなる。それゆえ、ミッドプレート３２とＶｂｕｓ端子２５とが導通状態になるのをより確実に防ぐことができる。
　〔実施形態３〕
　以下、本発明に係るレセプタクル側コネクタの他の実施形態に係るレセプタクル側コネクタについて、図１０の（ｂ）を参照しながら、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、前記各実施形態および参考形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図１０の（ｂ）は、本発明に係るレセプタクル側コネクタの他の実施形態に係るレセプタクル側コネクタ５の内部構造の概略を示す断面図である。
　本発明に係るレセプタクル側コネクタは、図１０の（ｂ）に示すように、樹脂部５８におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の端部５８ａに、例えば絶縁性を有するＤＬＣ（Diamond-Like Carbon）コーティング等の耐摩耗性のコーティング５８ｂが施されているレセプタクル側コネクタ５を実施形態として含む。樹脂部５８も、樹脂部３８および４８と同様に、絶縁性の樹脂で形成されている。この場合、スマートフォン６００は、レセプタクル側コネクタ５を備えることとなる。
　樹脂部５８の端部５８ａに上述のような処理を施すことによって、レセプタクル側コネクタ５と、当該レセプタクル側コネクタ５と嵌合するプラグ側コネクタとの抜き差しを多少繰り返しても、ミッドプレート３２におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の先端部が露出することはない。それゆえ、ミッドプレート３２とＶｂｕｓ端子２５とが導通状態になるのをより確実に防ぐことができる。
　なお、図示しないものの、樹脂部４８の端部４８ａに耐摩耗性のコーティング５８ｂを施してもよい。このような構成を採用することにより、ミッドプレート３２におけるシェル部２３の開口部２３ａ側の先端部が露出することを、より確実に低減することができる。
　〔まとめ〕
　本発明の態様１に係るレセプタクル側コネクタ（３、４、５）は、電子機器（スマートフォン６００）に設けられているとともに、ケーブル（１５）を介して上記電子機器と外部装置（ＡＣアダプタ５００）とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタ（１）と嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、電源端子（Ｖｂｕｓ端子２５）、グランド端子（２１ｂ）および信号端子（３６）を含む端子群（３７）を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板（ミッドプレート３２）と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部（２３）と、を備え、上記シェル部の内部において、上記金属板の上記シェル部の開口部（２３ａ）側の端面における、上記電源端子の配置位置に対応する端面（端面部分３２ａ）が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっている。
　上記構成によれば、本発明に係るレセプタクル側コネクタは、金属板のシェル部の開口部側の端面における、電源端子の配置位置に対応する端面が、シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっている。したがって、例えば、プラグ側コネクタの抜き差しを繰り返して絶縁部材におけるシェル部の開口部側の先端部が多少削れて後退しても、金属板における電源端子の配置位置に対応する端面は絶縁部材内に存在しており絶縁部材から露出することが無い。それゆえ、シェル部の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合でも、当該異物等を介して金属板と電源端子とが導通状態になるのを防ぐことができる。
　以上より、金属板を介して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止できるレセプタクル側コネクタを実現することができる。
　本発明の態様２に係るレセプタクル側コネクタは、電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、電源端子、グランド端子および信号端子を含む端子群を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部と、を備え、上記電源端子が延在する方向と上記金属板の表面（３２ｃ）に垂直な方向とで規定される切断視において、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面（端面部分３２ａ）が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっている。
　上記構成によれば、例えば、プラグ側コネクタの抜き差しを繰り返して絶縁部材におけるシェル部の開口部側の先端部が多少削れて後退しても、金属板における電源端子の配置位置に対応する端面が絶縁部材から露出することが無い。それゆえ、シェル部の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合でも、当該異物等を介して金属板と電源端子とが導通状態になるのを防ぐことができる。
　本発明の態様３に係るレセプタクル側コネクタは、上記態様１または２において、上記信号端子が延在する方向と上記金属板の表面（３２ｃ）に垂直な方向とで規定される切断視における、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面（端面部分３２ｂ）が、上記電源端子が延在する方向と上記金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視における、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面よりも、上記シェル部の開口部側に配置されていることが好ましい。
　上記構成によれば、本発明に係るレセプタクル側コネクタは、信号端子が延在する方向と金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視における、金属板におけるシェル部の開口部側の端面が、電源端子が延在する方向と金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視における、金属板におけるシェル部の開口部側の端面よりも、シェル部の開口部側に配置されている。したがって、金属板においては、電源端子と対向する領域よりも信号端子と対向する領域の方が面積が広くなる。それゆえ、例えば、高速伝送におけるインピーダンスマッチングを効果的に行うとともに不要輻射も抑えることができる。また、金属板におけるシェル部の開口部側の先端部が露出した状態において、外部から信号端子と接続している信号線に向けてノイズが飛来した場合に、金属板によって当該ノイズを効果的にカットすることができる。
　以上より、電源端子とグランド電極との短絡防止を図りつつ、不要輻射と外部のノイズの影響を受けにくいレセプタクル側コネクタを実現することができる。
　本発明の態様４に係るレセプタクル側コネクタ（４）は、上記態様１から３のいずれかにおいて、上記金属板における、上記表面および上記シェル部の開口部側の端面は、絶縁部材（樹脂部４８）で覆われており、上記絶縁部材における上記シェル部の開口部側の端部（４８ａ）の、上記金属板の表面に垂直な方向の厚みが、上記絶縁部材における上記金属板の表面を覆っている部分の、上記金属板の表面に垂直な方向の厚みよりも厚くなっていることが好ましい。
　上記構成によれば、絶縁部材におけるシェル部の開口部側の端部の、金属板の表面に垂直な方向の厚みが、絶縁部材における金属板の表面を覆っている部分の、金属板の表面に垂直な方向の厚みよりも厚くなっている。したがって、絶縁部材におけるシェル部の開口部側の端部付近が多少削れても、金属板におけるシェル部の開口部側の先端部が露出することはない。
　それゆえ、金属板と電源端子とが導通状態になるのをより確実に防ぐことができることから、金属板を介して電源端子とグランド電極とが短絡することをより効果的に防止することができる。
　本発明の態様５に係るレセプタクル側コネクタ（５）は、上記態様１から４のいずれかにおいて、上記金属板における、上記表面および上記シェル部の開口部側の端面は、絶縁部材（樹脂部５８）で覆われており、上記絶縁部材における上記シェル部の開口部側の端部（５８ａ）には、耐摩耗性のコーティング（５８ｂ）が施されていることが好ましい。
　上記構成によれば、絶縁部材におけるシェル部の開口部側の端部の耐摩耗性が向上する。したがって、本発明に係るレセプタクル側コネクタと、当該レセプタクル側コネクタと嵌合するプラグ側コネクタとの抜き差しを多少繰り返しても、絶縁部材が削れにくくなるため、金属板におけるシェル部の開口部側の先端部が露出することはない。
　それゆえ、金属板と電源端子とが導通状態になるのをより確実に防ぐことができることから、金属板を介して電源端子とグランド電極とが短絡することをより効果的に防止することができる。
　本発明の態様６に係る電子機器は、上記態様１から５のいずれかに係るレセプタクル側コネクタを備えていることが好ましい。
　上記構成によれば、電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止できるレセプタクル側コネクタを備えた電子機器を実現することができる。
　〔補足事項〕
　参考形態の態様１に係るプラグ側コネクタ（１）は、電子機器（スマートフォン６００）に設けられたレセプタブル側コネクタ（２、３、４、５）と嵌合することにより、上記電子機器と外部装置（ＡＣアダプタ５００）とをケーブル（１５）により電気的に接続するためのプラグ側コネクタであって、上記プラグ側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部（１３）を備えるとともに、上記シェル部の内部には、少なくとも電源端子（Ｖｂｕｓ端子１７）と、グランドプレーンとなる金属板（センタープレート１２）と、が配置されており、上記金属板とグランド電極（１１ａ）との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第１保護素子（第１のコンデンサ１６ａ）が設けられており、上記ケーブルの外皮部（１５ｂ）と上記グランド電極との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第２保護素子（第２のコンデンサ１６ｂ）が設けられていることを特徴としている。
　これにより、金属板とグランド電極との間およびケ－ブルの外皮部とグランド電極との間は、直流電流については高インピーダンス状態になる。それゆえ、例えば、シェル部の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合に、電源端子と、金属板およびケーブルの外皮部とが導通状態になっても、当該金属板等を介して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止することができる。
　参考形態の態様２に係るプラグ側コネクタは、上記態様１において、上記第１保護素子および上記第２保護素子は、コンデンサであることが好ましい。
　これにより、金属板とグランド電極との間およびケ－ブルの外皮部とグランド電極との間において、直流電流に対する高インピーダンス状態をつくりつつ、高周波のノイズ成分等をグランド電極へ抜けさせることができる。それゆえ、電源端子とグランド電極との短絡防止を図りつつ、外部のノイズ等による影響を受けにくい、かつ高速伝送を可能にするプラグ側コネクタを実現することができる。
　参考形態の態様３に係るプラグ側コネクタは、電子機器に設けられたレセプタブル側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と外部装置とをケーブルにより電気的に接続するためのプラグ側コネクタであって、上記プラグ側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部を備えるとともに、上記シェル部の内部には、少なくとも電源端子と、グランドプレーンとなる金属板と、が配置されており、上記金属板とグランド電極との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第１保護素子が設けられており、上記シェル部と上記グランド電極との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第３保護素子（第３のコンデンサ１６ｃ）が設けられていることを特徴としている。
　これにより、金属板とグランド電極との間のみならず、シェル部とグランド電極との間においても直流電流に対して高インピーダンス状態となる。それゆえ、例えば、シェル部の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合に、電源端子とシェル部とが導通状態になっても、当該シェル部を介して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止することができる。
　参考形態の態様３に係るプラグ側コネクタは、上記態様３において、上記第１保護素子および上記第３保護素子は、コンデンサであることが好ましい。
　これにより、金属板とグランド電極との間およびシェル部とグランド電極との間において、直流電流に対する高インピーダンス状態をつくりつつ、高周波のノイズ成分等をグランド電極へ抜けさせることができる。
　参考形態の態様５に係るレセプタクル側コネクタ（２）は、電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部（２３）を備えるとともに、上記シェル部の内部には、少なくとも電源端子（Ｖｂｕｓ端子２５）と、グランドプレーンとなる金属板（ミッドプレート２２）と、が配置されており、上記金属板とグランド電極（２１ｂ）との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第１保護素子（第１のコンデンサ２４ａ）が設けられており、上記シェル部と上記グランド電極との間に、交流電流に対してはインピーダンスが低くなる一方、直流電流に対してはインピーダンスが高くなる特性を有する第２保護素子（第２のコンデンサ２４ｂ）が設けられていることを特徴としている。
　これにより、金属板とグランド電極との間およびシェル部とグランド電極との間では、直流電流については高インピーダンス状態になる。それゆえ、例えば、シェル部の内部に異物が混入したり水滴が付着したりした場合に、電源端子と、金属板およびシェル部とが導通状態になっても、当該金属板等を介して電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止することができる。
　参考形態の態様６に係るレセプタクル側コネクタは、上記態様５において、上記第１保護素子および上記第２保護素子は、コンデンサであることが好ましい。
　これにより、電源端子とグランド電極との短絡防止を図りつつ、外部のノイズ等による影響を受けにくい、かつ高速伝送を可能にするレセプタクル側コネクタを実現することができる。
　参考形態の態様７に係る電子機器は、上記態様５または６に係るレセプタクル側コネクタを備えていることが好ましい。
　これにより、電源端子とグランド電極とが短絡することを効果的に防止できるレセプタクル側コネクタを備えた電子機器を実現することができる。
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　１　プラグ側コネクタ
　２、３、４、５　レセプタクル側コネクタ
　１１ａ、２１ａ　グランド電極
　１１ｂ、２１ｂ　グランド端子
　１２　センタープレート（金属板）
　１３、２３　シェル部
　１５　ケーブル
　１５ｂ　外皮部（ケーブルの外皮部）
　１６ａ、２４ａ　第１のコンデンサ（第１保護素子）
　１６ｂ、２４ｂ　第２のコンデンサ（第２保護素子）
　１６ｃ　第３のコンデンサ（第３保護素子）
　１７、２５　Ｖｂｕｓ端子（電源端子）
　２２、３２　ミッドプレート（金属板）
　２３ａ　開口部（シェル部の開口部）
　２５ａ　先端面
　３２ａ　端面部分（電源端子の配置位置に対応する端面、金属板のシェル部の開口部側の端面）
　３２ｂ　端面部分（金属板のシェル部の開口部側の端面）
　３２ｃ　表面（金属板の表面）
　３６　信号端子
　３７　端子群
　３８、４８、５８　樹脂部（絶縁部材）
　４８ａ、５８ａ　端部（絶縁部材におけるシェル部の開口部側の端部）
　５８ｂ　コーティング（耐摩耗性のコーティング）
　５００　ＡＣアダプタ（外部装置）
　６００　スマートフォン（電子機器）

Claims (6)

  1. 　電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、
    　電源端子、グランド端子および信号端子を含む端子群を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部と、を備え、
    　上記シェル部の内部において、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面における、上記電源端子の配置位置に対応する端面が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっていることを特徴とするレセプタクル側コネクタ。
  2. 　電子機器に設けられているとともに、ケーブルを介して上記電子機器と外部装置とを電気的に接続するためのプラグ側コネクタと嵌合することにより、上記電子機器と上記外部装置とを電気的に接続するレセプタクル側コネクタであって、
    　電源端子、グランド端子および信号端子を含む端子群を少なくとも備えるとともに、グランドプレーンとなる金属板と、上記レセプタクル側コネクタの外郭を形成する導電性のシェル部と、を備え、
    　上記電源端子が延在する方向と上記金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視において、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面が、上記シェル部の開口部の反対側へ奥まった形状になっていることを特徴とするレセプタクル側コネクタ。
  3. 　上記信号端子が延在する方向と上記金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視における、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面が、上記電源端子が延在する方向と上記金属板の表面に垂直な方向とで規定される切断視における、上記金属板の上記シェル部の開口部側の端面よりも、上記シェル部の開口部側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のレセプタクル側コネクタ。
  4. 　上記金属板における、上記表面および上記シェル部の開口部側の端面は、絶縁部材で覆われており、
    　上記絶縁部材における上記シェル部の開口部側の端部の、上記金属板の表面に垂直な方向の厚みが、上記絶縁部材における上記金属板の表面を覆っている部分の、上記金属板の表面に垂直な方向の厚みよりも厚くなっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレセプタクル側コネクタ。
  5. 　上記金属板における、上記表面および上記シェル部の開口部側の端面は、絶縁部材で覆われており、
    　上記絶縁部材における上記シェル部の開口部側の端部には、耐摩耗性のコーティングが施されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレセプタクル側コネクタ。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載のレセプタクル側コネクタを備えていることを特徴とする電子機器。
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