(57)【要約】【課題】シェル無しのＵＳＢプラグコネクタのレセプタクルコネクタに対する固定強度の向上を図る必要があった。【解決手段】周囲を囲うシェルを有さないＵＳＢプラグコネクタであって、端子を形成する端子面を除く所定面に弾力性を有する固定手段を備えることを特徴とする。前記固定手段は、例えば、一端が前記所定面に接続され、かつ、前記所定面から離れる方向に付勢された部材である。また、前記固定手段は、例えば、前記所定面に塗布された弾性材料である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲を囲うシェルを有さないＵＳＢプラグコネクタであって、
端子を形成する端子面を除く所定面に弾力性を有する固定手段を備えることを特徴とするＵＳＢプラグコネクタ。
【請求項２】
前記固定手段は、一端が前記所定面に接続され、かつ、前記所定面から離れる方向に付勢された部材であることを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢプラグコネクタ。
【請求項３】
前記固定手段は、前記所定面に塗布された弾性材料であることを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢプラグコネクタ。
【請求項４】
前記弾性材料は、ゴムまたはＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のＵＳＢプラグコネクタ。
【請求項５】
前記固定手段は、ＵＳＢプラグコネクタに対する位置を変更可能な可動部の位置の変更に応じて前記所定面に接近するように変形する可撓片であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＵＳＢプラグコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢプラグコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）プラグコネクタを備えた、ＵＳＢメモリ等のＵＳＢデバイスや、ＵＳＢケーブルが知られている。このようなコネクタの抜けを防止するための技術として、ＵＳＢ‐Ａ端子プラグのプラグ接触面（プラグコネクタ）を囲う部材（シェル）の外側に、当該シェルとともにＵＳＢ‐Ａ端子レセプタクルへ挿入される嵌合板を有するＵＳＢプラグ抜け防止装置が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、導電端子を固着した絶縁性本体（プラグコネクタ）を囲うハウジング（シェル）に、相手コネクタ（レセプタクルコネクタ）の弾力片を固着するための係合孔を設けた電気コネクタが知られている（特許文献２参照。）。
また、レセプタクルコネクタにばね部材に支えられたラッチ部を設け、プラグコネクタのプラグシェルに設けられた孔部に当該ラッチ部が入り込むコネクタの抜け防止機構が知られている（特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０‐２１０７０号公報
【特許文献２】実登３１６０８０７号
【特許文献３】特開２００８‐２０４８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記各文献はいずれも、導電端子を固着したプラグコネクタの周囲を囲う金属製のシェルの外側あるいはシェル自体に、レセプタクルコネクタ側と強く係合するための部材や孔を設けたものである。しかしながら、プラグコネクタの周囲を囲う上記シェルを有さないＵＳＢデバイスが存在する。上記シェルを有さないＵＳＢデバイスにおいては、シェルを有する構成と比較してコネクタの固定強度が低くなりやすく、その結果、レセプタクルコネクタから抜け易いといった問題や、レセプタクルコネクタとの接触不良が生じ易いといった問題があった。
【０００６】
本発明は少なくとも上記課題を解決するためになされたものであり、シェルが存在しない状況においてレセプタクルコネクタからの抜けやレセプタクルコネクタとの接触不良を防止することが可能なＵＳＢプラグコネクタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の態様の一つは、周囲を囲うシェルを有さないＵＳＢプラグコネクタであって、端子を形成する端子面を除く所定面に弾力性を有する固定手段を備える構成としてある。
【０００８】
本発明によれば、ＵＳＢプラグコネクタの、ＵＳＢレセプタクルと電気的に接続するための端子を形成する端子面を除く所定面に弾力性を有する固定手段が備えられる。そのため、ＵＳＢプラグコネクタがレセプタクルコネクタに挿入されたとき、当該固定手段がレセプタクルコネクタ側と強固に係合することにより、シェルが存在しないにもかかわらずＵＳＢプラグコネクタはレセプタクルコネクタに対して強固に固定される。よって、上述したような抜けや接触不良を回避することができる。
【０００９】
本発明の技術的思想は、ＵＳＢプラグコネクタという物として捉える以外にも、ＵＳＢプラグコネクタを含む製品（ＵＳＢデバイスやＵＳＢケーブル）として捉えることも可能である。また、ＵＳＢプラグコネクタが備える構成の一部（少なくとも上記固定手段を含む構成）を、一つの発明として捉えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】シェル無しのＵＳＢプラグコネクタを示す斜視図である。
【図２】シェル有りのＵＳＢプラグコネクタを示す斜視図である。
【図３】ＵＳＢレセプタクルコネクタを示す斜視図である。
【図４】第一の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタ等を示す一部断面図である。
【図５】第一の実施例にかかる固定手段の他のパターンを示す図である。
【図６】第二の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタを示す斜視図である。
【図７】第三の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタを示す図である。
【図８】第三の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタを示す図である。
【図９】変形例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタ等を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態として、前記固定手段は、一端が前記所定面に接続され、かつ、前記所定面から離れる方向に付勢された部材であるとしてもよい。
当該構成によれば、当該付勢された部材がレセプタクルコネクタの内面に作用することにより、ＵＳＢプラグコネクタはレセプタクルコネクタに対して強固に固定される。
【００１２】
本発明の実施形態として、前記固定手段は、前記所定面に塗布された弾性材料であるとしてもよい。
当該構成によれば、当該塗布された弾性材料がレセプタクルコネクタの内面に作用することにより、ＵＳＢプラグコネクタはレセプタクルコネクタに対して強固に固定される。ここで、前記弾性材料は、例えば、ゴムまたはＡＢＳ樹脂であるとしてもよい。
【００１３】
本発明の実施形態として、前記固定手段は、ＵＳＢプラグコネクタに対する位置を変更可能な可動部の位置の変更に応じて前記所定面に接近するように変形する可撓片であるとしてもよい。
当該構成によれば、可動部の位置を変更することにより可撓片を前記所定面に接近するように変形させることができるため、ユーザによるＵＳＢプラグコネクタのレセプタクルコネクタに対する挿し／抜きの動作が容易となる。また、ユーザが、ＵＳＢプラグコネクタをレセプタクルコネクタに挿入し、可動部から手を離した状態においては、可撓片がレセプタクルコネクタの内面に強く作用するため、ＵＳＢプラグコネクタはレセプタクルコネクタに対して強固に固定される。
【００１４】
次に、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、ＡタイプのＵＳＢプラグコネクタ（以下、単にプラグコネクタ）１１を斜視図により簡易的に示している。一例として、プラグコネクタ１１は、ＵＳＢデバイス１０の一端から板状に形成されており、ＵＳＢデバイス１０の筺体１４に納められた不図示のプリント基板と接続している。プラグコネクタ１１は、例えば、略全体が樹脂で成形されており、ある一面に、金属製の端子１３を複数本備えている。プラグコネクタ１１における端子１３を形成する面を、端子面１２と呼ぶ。ただし、プラグコネクタ１１の端子面１２は、図１に示すような一つの面であるとは限らない。例えば、プラグコネクタ１１が、ＵＳＢ３．０規格に対応する場合、ＵＳＢ３．０の通信に用いられる端子１３を形成する部分（第一の端子面）と、ＵＳＢ２．０／１．１の通信に用いられる端子１３を形成する部分（第二の端子面）とを備える。本実施形態では、端子１３を形成する面が外観上一つの面でない場合も、そのような端子１３を形成する面をまとめて端子面１２と捉えるものとする。
【００１５】
図２は、図１に対する比較例としての、ＵＳＢデバイス１００の一部（プラグコネクタ１１を含む一部分）を斜視図により簡易的に示している。図２では、図１と同じ構成には図１と同じ符号を付している。図２においては、プラグコネクタ１１の周囲がシェル３０（上記文献２におけるハウジングや、上記文献３におけるプラグシェルに相当する構成。）によって囲まれている。以下では、図１のように周囲がシェルで囲まれていないプラグコネクタを、シェル無しのプラグコネクタと呼び、図２のようにシェルで周囲が囲まれたプラグコネクタをシェル有りのプラグコネクタと呼ぶ。
【００１６】
図３は、ＡタイプのＵＳＢレセプタクルコネクタ（以下、単にレセプタクルコネクタ）５０を斜視図により簡易的に示している。レセプタクルコネクタ５０は、略矩形の開口を形成した外郭５１内に凹部５２を形成している。凹部５２内には、例えば、略板状のコネクタ５３が形成されている。コネクタ５３は、その一面に複数本の金属製の端子５４を備えている。ただし、プラグコネクタ１１がＵＳＢ３．０規格に対応する場合は、レセプタクルコネクタ５０の側においても、ＵＳＢ３．０の通信に用いられる端子５４を形成する部分と、ＵＳＢ２．０／１．１の通信に用いられる端子５４を形成する部分とがそれぞれ設けられている。レセプタクルコネクタ５０の凹部５２に対し、シェル無しのプラグコネクタが挿入され、あるいは、シェル有りのプラグコネクタがシェルごと挿入される。その結果、プラグコネクタ１１側の各端子１３とレセプタクルコネクタ５０側の各端子５４とが接触し、電気的に接続する。
【００１７】
なお図１では、本実施形態における“固定手段”を有さない状態のプラグコネクタ１１を示している。上述したようにシェル無しのプラグコネクタは、シェル有りのプラグコネクタと比較してレセプタクルコネクタとの固定強度が低くなり易いといった問題がある。そこで、以下では、図４〜９を参照しながら、シェル無しのプラグコネクタ１１であって、端子面１２を除く所定面に弾力性を有する上記固定手段を備える構成について説明する。図４〜９においては、図１，３と同じ構成には図１，３と同じ符号を付す。
【００１８】
図４は、第一の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタ１１を、レセプタクルコネクタ５０へ挿入する様子を、一部断面図により簡易的に示している。図４は、プラグコネクタ１１の挿入方向に平行かつ端子面１２に垂直な面による断面図である。レセプタクルコネクタ５０は、凹部５２内に板バネ５５，５６を備える。シェル無しのプラグコネクタ１１（図１）が凹部５２に挿入された場合、板バネ５６がプラグコネクタ１１の相対する外面に接触し、当該接触した面を押圧するように機能する。一方、シェル有りのプラグコネクタ１１が凹部５２に挿入された場合、板バネ５５，５６がシェル３０（図２）の相対する外面に接触し、当該接触した面を押圧するように機能する。
第一の実施例においては、図４に示すように、プラグコネクタ１１は固定手段２０を有する。固定手段２０は、一端（挿入方向先端側の端部）がプラグコネクタ１１の所定面（裏面１５）に接続され、当該所定面から離れる方向に付勢された板状部材である。なお、裏面１５は、端子面１２の裏側であるためそのように呼んでいる。
【００１９】
例えば、固定手段２０は、プラグコネクタ１１と同じ素材の樹脂により一体的に成形されることにより弾性を有する。具体的には、固定手段２０は、プラグコネクタ１１と接続する部分以外は、裏面１５から所定距離を保つように成形され、裏面１１側へ向かう外力によって押圧されたときに裏面１５へ接近・接触する。従って、ユーザは、プラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０へ挿入するときは、固定手段２０を裏面１５側へ押圧しながら挿入する。そして、当該挿入後、ユーザが固定手段２０から指を離したときに、固定手段２０が開く（裏面１５から離れる）。その結果、固定手段２０の、裏面１５と相対する面と逆側の面は、凹部５２内の板バネ５６と接触して互いに押し合う。これにより、プラグコネクタ１１は、凹部５２内において従来よりも強く固定される。
【００２０】
固定手段２０は、図４に例示するように、ヒンジ２１やバネ２２を更に備えるとしてもよい。ヒンジ２１は、裏面１５と固定手段２０との接続箇所に介在する。また、バネ２２は、固定手段２０の裏面１５と相対する面と、裏面１５との間に介在する。バネ２２を備えることにより、固定手段２０が裏面１５から離れる方向により強く付勢され、より強固にプラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０内に固定できる。また、ヒンジ２１を備えることにより、裏面１５に対する固定手段２０の動きがスムーズになり、かつ、裏面１５と固定手段２０との接続箇所の強度が向上する。
【００２１】
図５は、第一の実施例にかかる固定手段の他のパターンを、端子面１２に垂直な視点により簡易的に示している。図５においては、プラグコネクタ１１の側面１６，１７のそれぞれに、固定手段２３０，２３１が設けられている。側面１６，１７はいずれも端子面１２と裏面１５とを接続する面であり、端子面１２および裏面１５に対して垂直かつ上記挿入方向と平行である。固定手段２３０，２３１は、一端（挿入方向先端側の端部）がプラグコネクタ１１の所定面（側面１６，１７）に接続され、当該所定面から離れる方向に付勢された板状部材である。固定手段２３０，２３１の成形方法や機能は、例えば、固定手段２０とほぼ同様である。
【００２２】
従って、ユーザは、プラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０へ挿入するとき、固定手段２３０，２３１を側面１６，１７側へ押圧しながら挿入する。そして、当該挿入後、ユーザが固定手段２３０，２３１から指を離したときに、固定手段２３０，２３１が開く（固定手段２３０が側面１６から離れ、固定手段２３１が側面１７から離れる）。その結果、固定手段２３０，２３１の側面１６，１７と相対する面と逆側の面が凹部５２内の面と接触し、押圧する。これにより、プラグコネクタ１１は、凹部５２内において従来よりも強く固定される。なお、固定手段２０がヒンジ２１およびバネ２２を備えるのと同様に、固定手段２３０がヒンジ２４０およびバネ２５０を備え、固定手段２３１がヒンジ２４１およびバネ２５１を備えるとしてもよい。
【００２３】
図６は、第二の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタ１１を斜視図により簡易的に示している。第二の実施例では、プラグコネクタ１１は、側面１６に固定手段２６を備える。図６では、固定手段２６は、側面１６に所定の厚みで塗布された弾性材料により実現されている。図６では、弾性材料が塗布される範囲の一例を、二点鎖線で示している。また、図６では省略しているが、基本的には、裏面１５や側面１７にも側面１６と同様に弾性材料が塗布されることにより、裏面１５や側面１７にも固定手段２６が形成される。つまり、弾性材料による固定手段２６は、少なくとも裏面１５、側面１６、側面１７のいずれか一面に形成されるとしてもよいし、裏面１５、側面１６、側面１７から選択した複数の面に形成されるとしてもよい。弾性材料は、例えばゴム、ＡＢＳ樹脂等であり、一定以上の高い摩擦係数を有する素材であってもよい。このような固定手段２６を備えることにより、ユーザがプラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０へ挿入したとき、固定手段２６は、側面１６，１７、裏面１５とそれぞれ相対する凹部５２内の面と接触する。これにより、プラグコネクタ１１は、凹部５２内において従来よりも強く固定される。
【００２４】
図７，８は、第三の実施例にかかる固定手段を備えるプラグコネクタ１１を、図５と同様に端子面１２に垂直な視点により簡易的に示している。第三の実施例においては、ＵＳＢデバイス１０は、プラグコネクタ１１と相対的に上記挿入方向に沿って移動可能（プラグコネクタ１１に対する位置を変更可能）な可動部を有する。ここでは、筺体１４の一部（あるいは全部）が当該可動部であるものとする。また、プラグコネクタ１１は、可動部の上記移動（位置の変更）に応じて所定面（側面１６，１７）に接近するように変形する固定手段（可撓片）２７０，２７１を有する。側面１６，１７のそれぞれにおいて、可撓片２７０，２７１は、その一端（挿入方向先端側の端部）を側面１６，１７に固定しつつ、他端２７０ａ，２７１ａを筺体１４内部の所定位置に係止させている。なお、筺体１４は、プラグコネクタ１１の根元両脇の所定位置に貫通孔１０１，１０２（図７参照。）を形成している。可撓片２７０は、貫通孔１０１を通過した筺体１４内部に、他端２７０ａを配設している。同様に、可撓片２７１は、貫通孔１０２を通過した筺体１４内部に、他端２７１ａを配設している。可撓片２７０，２７１は、側面１６，１７に対して山状に膨らむように湾曲した金属製の板であり、弾性を有する。
【００２５】
このような構成において、図７は、可動部としての筺体１４を、初期位置（図７における実線）から上記挿入方向に向かって移動させたとき（図７における二点鎖線）に、可撓片２７０，２７１が変形する様子を示している。つまり、筺体１４を上記挿入方向に移動させると、貫通孔１０１，１０２の縁が可撓片２７０，２７１の表面に当たる。そのため、当該筺体１４の移動に伴い、可撓片２７０，２７１の上記山状に湾曲している部分がそれぞれ側面１６，１７に接近する方向へ変形する（図７における二点鎖線参照。）。一方、図８は、可動部としての筺体１４を、初期位置（図８における実線）から上記挿入方向の逆側に向かって移動させたとき（図８における二点鎖線）に、可撓片２７０，２７１が変形する様子を示している。つまり、筺体１４を上記挿入方向の逆側に移動させると、筺体１４内に係止されている他端２７０ａ，２７１ａが当該筺体１４の移動に伴って引張られる。そのため、可撓片２７０，２７１全体が伸ばされ、結果、上記山状に湾曲している部分が側面１６，１７へ接近する方向へ変形する（図８における二点鎖線参照。）。
【００２６】
すなわち、ユーザは、プラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０へ挿入するときは、可動部を上記挿入方向に向かって移動させながら挿入する。これにより、可撓片２７０，２７１は側面１６，１７へ接近するため、プラグコネクタ１１の挿入が容易となる。そして、当該挿入後、ユーザが可動部から指を離したときに、可撓片２７０，２７１が元の形状に戻る力によって可動部の位置（プラグコネクタ１１に対する位置）も初期位置へ戻り、可撓片２７０，２７１は図７，８の実線に示したように、側面１６，１７の外側へ大きく膨らみ、凹部５２の内面を強く押圧する。これにより、プラグコネクタ１１は、凹部５２内において従来よりも強く固定される。また、ユーザは、プラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０から引き抜くときは、可動部を上記挿入方向の逆側へ移動させながら引き抜く。これにより、可撓片２７０，２７１は側面１６，１７へ接近するため、プラグコネクタ１１の引き抜きが容易となる。
【００２７】
このように本実施形態（各実施例）によれば、シェル無しのプラグコネクタ１１において、プラグコネクタ１１の端子面１２を除く所定面（裏面１５、側面１６，１７）に弾力性を有する固定手段（２０，２３０，２３１，２６，２７０，２７１）が備えられる。そのため、プラグコネクタ１１がレセプタクルコネクタ５０に挿入されたとき、固定手段（２０，２３０，２３１，２６，２７０，２７１）がレセプタクルコネクタ５０の凹部５２の内面と強固に係合する。よって、シェル無しであるにもかかわらず、プラグコネクタ１１はレセプタクルコネクタ５０に対して強固に固定され、コネクタの抜けや端子同士の接触不良といった不具合を回避することができる。
【００２８】
本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形例も可能である。各実施例や変形例を適宜組み合わせた構成も本発明の開示範囲である。
【００２９】
図９は、上記第一の実施例における変形例を断面図により示している。図９では、プラグコネクタ１１が備える固定手段２０の、裏面１５と相対する面と逆側の面に凹部２０ａが形成されている。なお凹部２０ａは、貫通孔でも貫通孔で無くてもどちらでもよい。また、レセプタクルコネクタ５０の凹部５２では、プラグコネクタ１１が挿入されたときに当該凹部２０ａに対応する位置に、突起５６ａを形成している。図９では、固定手段２０と接触することとなる板バネ５６の表面に突起５６ａを形成している。かかる構成によれば、プラグコネクタ１１をレセプタクルコネクタ５０へ挿入したときに、凹部２０ａと突起５６ａとが係合することにより、レセプタクルコネクタ５０に対するプラグコネクタ１１の固定度合いがより向上する。また、このように係合し合う凹部と突起の構成は、図５〜８に示した各実施例においても採用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０…ＵＳＢデバイス、１１…プラグコネクタ、１２…端子面、１３…端子、１４…筺体、１５…裏面、１６，１７…側面、２０…固定手段、２０ａ…凹部、２１…ヒンジ、２２…バネ、２３０，２３１…固定手段、２４０，２４１…ヒンジ、２５０，２５１…バネ、２６…固定手段、２７０，２７１…固定手段（可撓片）、２７０ａ，２７１ａ…他端、５０…レセプタクルコネクタ、５１…外郭、５２…凹部、５３…コネクタ、５４…端子、５５，５６…板バネ、５６ａ…突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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