(57)【要約】      （修正有）【課題】薄型構造のＵＳＢ電子装置を提供するとともに、コネクタと電子装置の接点が不必要に露出するのを防止し、誤挿入をも防止する。【解決手段】薄型USB 電子装置であって、基板と、該基板を被包するハウジングを有する。基板は回路基板と延伸されたコネクタを具えている。導電性の金属ストリップがコネクタに接合され、集積回路素子が前記基板に固定されている。前記ハウジングは開口を有し、それを通して対応する金属ストリップが露出し、USB ポートの接点と接続される。USB 電子装置の他の実施例において、複数の金属膜が金属ストリップの代りに使用され、集積回路は基板の下の中央に配置され、バルジが下部ハウジングに形成されて延伸されたコネクタを支持する。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
USB ポートに抜き取り自在に挿入可能なUSB 電子装置であって、
回路基板と前記回路基板より延伸されたコネクタとを具えた基板と、
前記コネクタに接合され、末端が前記回路基板に電気的に接続された、複数の金属ストリップと、
前記基板上に固定された少なくとも一つの集積回路と、
複数の開口を具え、前記開口を通して金属ストリップが露出して前記USB ポートの対応する接点に電気的に接続されるよう形成されたハウジングと、
を具備したことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項２】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記少なくとも一つの集積回路が前記基板の同一表面上に固定されたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項３】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記少なくとも一つの集積回路がデータ保存用のメモリを具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項４】
請求項３記載のUSB 電子装置において、前記少なくとも一つの集積回路が更に前記メモリのデータをUSB 標準と互換性のあるUSB 信号に変換するか、逆に入力されたUSB 信号を変換して変換後の入力USB 信号を前記メモリに保存するUSB コントローラーを具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項５】
請求項４記載のUSB 電子装置において、前記USB コントローラーが前記ハウジングと電気ループを形成することを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項６】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記基板が実質上、ハウジング内に被包されていることを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項７】
請求項１記載のUSB 電子装置において、それぞれの前記開口の幅及び隣り合う前記開口の間距がUSB 標準と一致することを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項８】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記開口が前記ハウジングの上面に配置されると共に、前記ハウジングの前端に向けて前向きに延伸されたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項９】
請求項８記載のUSB 電子装置において、前記ハウジングの前端の前記開口に沿った斜面を更に具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１０】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記ハウジングの上面に配置された孔を更に具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１１】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記ハウジングの両側の上面或いは底面に形成された少なくとも一つの斜面を更に具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１２】
請求項１記載のUSB 電子装置において、前記金属ストリップが表面実装技術（ＳＭＴ）により前記基板上に固定されたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１３】
USB ポートに抜き取り自在に挿入可能なUSB 電子装置であって、
回路基板と前記回路基板より延伸されたコネクタとを具えた基板と、
前記コネクタに接合され、前記コネクタの上方にあって相互に平行に配置され、更に、前記回路基板に電気的に接続された複数の金属膜と、
前記基板上に固定された少なくとも一つの集積回路部品と、
上部ハウジングと下部ハウジングを具えて前記基板を被包し、前記上部ハウジングが複数の開口を具え、それぞれの前記開口が前記複数の金属膜の一つに対応し、前記複数の金属膜が前記複数の開口を通って露出して前記USB 電子装置の接点を形成するハウジングと、
を具備したことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１４】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記複数の金属膜が前記回路基板より一体に延伸されたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１５】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記コネクタを支持するために上部及び下部ハウジングに形成されたバルジセクションを更に具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１６】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記集積回路部品がメモリとUSB コントローラーを具えたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１７】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記集積回路部品が前記回路基板の下に配置されたことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１８】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記ハウジングの正面近くの各前記開口が更に斜面を形成したことを特徴とする、USB 電子装置。
【請求項１９】
請求項１３記載のUSB 電子装置において、前記上部ハウジングは前記上部ハウジングの側面の上方に誤挿入防止メカニズムとしてのＬ形構造を形成することを特徴とする、USB電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、USB 電子装置に係り、特に、薄型USB 電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報電子（IT) 産業の発展にともない、携帯型の電子装置の普及が進んでいる。そのうち、フラッシュドライブ或いは小型メモリカードのようなものは、最も普及しているユニバーサルシリアルバス(USB) のような特定のインタフェースを通してホスト（PC或いはノートブック型コンピュータ）と接続される。現在、パーソナルコンピュータにおいて、USB は最も普及しているI/O インタフェースであり、ゆえに多くの電子装置がデータ伝送インタフェースとしてUSB を採用している。USB 使用のメリットは、異なるI/O インタフェースの携帯型装置のためのカードリーダーの使用を減らせることである。
【０００３】
一般的にUSB 電子装置のコネクタは、回路基板とは別個のものであり、半田付け等の方法で電子回路と結合されている。しかし、USB コネクタの厚みの制限を受けてUSB 電子装置の厚みも厚くならざるを得ず、携帯に当たり不便となっている。図１のように、USB コネクタのハウジング１００がUSB 電子装置に影響を与えその厚みと体積を増す。できるだけUSB 電子装置間の全ての電子素子の厚みを減らす通常の解決策は、USB コネクタの構造を改良するか、コネクタのない設計を採用してUSB 電子装置を薄型化する、というものである。図２Ａと図２Ｂを参照されたい。特許文献１にはUSB ストレージ装置が記載され、そのうちコネクタ２０２は回路基板より延伸され上部ハウジング２００と下部ハウジング２０１内に被包されている。USB ポートの接点をコネクタ２０２上に直接電気メッキされた金属膜２０４に接触させることで、USB ストレージ装置はホストと回路ループを構成できる。しかしながら、外物によりコネクタ２０２のほとんどの部分は装置ハウジングより露出しており、接点（金属膜で形成されている）短絡を形成しやすく、このために電子装置の寿命を短縮させる。
【０００４】
図３は特許文献２に記載の小型USB コネクタの簡易化構造を示し、そのうち、コネクタ３０及び回路基板３１は一体に製造され、下部ハウジング３８内に配置される。上部ハウジング３７はコネクタ３０をほとんど被覆せず下部ハウジング３８と共に装置ハウジングを形成する。加えて、四つの金属ストリップ３３がコネクタ３０に接合されてUSB ポート（図示せず）との接続用接点とされる。しかしながら、コネクタ３０はなおも外部環境に露出しすぎる。更に、金属ストリップ３３の接合の前にコネクタ３０に孔開けする必要があり、またＵ字形の金属ハウジング３９もまたコネクタ３０保護のために必要であるため、USB 電子装置の構造が更に複雑化し製造しにくくなり、その結果として生産コストを減らすことが難しくなる。
【０００５】
上記説明のように、周知の二つの発明は、薄型USB 電子装置の目的を達成はできるものの、克服すべきいくつかの欠点をなおも有している。ゆえに、USB コネクタの厚みとUSB電子装置の厚みを更に減らして、前述の欠点を克服し、コネクタ（特にUSB 電子装置の接点）に更なる保護を提供する必要がある。
【０００６】
【特許文献１】台湾特許第５７０２４２号
【特許文献２】台湾特許第５６５０２６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の技術における周知のUSB 電子装置の欠点を鑑み、本発明の目的は、薄型構造のUSB 電子装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の別の目的はUSB 電子装置を提供することにあり、そのうち基板及び他の電子素子はほぼ被包されてコネクタとUSB 電子装置の接点が不必要に露出するのを防止して更なる保護を得るものとする。
【０００９】
本発明の更なる目的は、改良されたUSB 電子装置を提供することにあり、そのうち、各開口は金属ストリップに対応して改良されたUSB 電子装置の機能を向上してUSB ポートの各接点を正しい位置にガイドし、二つの金属ストリップ間の相互の影響或いは外物により引き起こされる短絡を防止する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の前述の目的のために、USB 電子装置が開示され、それは、回路基板と該回路基板より延伸されたコネクタとを具えている。前記コネクタに複数の金属ストリップが接合され、前記コネクタはそれから前記回路基板に電気的に接続される。少なくとも一つの集積回路が前記基板に固定され、ハウジングは開口を具え、該開口を通して金属ストリップが露出しUSB ポートと電気的に接続される。
【００１１】
他の実施例において、前記金属ストリップの代わりに金属膜が使用され、内部の集積回路部品は回路基板の下の中央に配置される。また、下部ハウジングの上にバルジセクションが形成されて基板を支持して構造の安定性を増す。
【００１２】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は以下の好ましいが制限をするものではない実施例の詳細な説明により明らかとなる。この説明は添付の図面を参照して行われる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明はいくつかの利点を達成する。即ち、薄型USB 電子装置の主要な目的を達成する。必要な金属ストリップ／膜を露出させる特殊設計の開口によりコネクタとそれに接合された接点を従来の技術よりも保護する。そして更に、ハウジングの構造／形状はハウジング上にUSB 電子装置を固定するための孔を選択的に設けた設計とされるか、少なくとも一つの斜面が誤挿入防止メカニズムとして形成される。本発明の他の実施例においては、本発明のUSB 電子装置の接点及び内部部品の位置は異なる長所を得るために変更されうる。ゆえに、本発明のUSB 電子装置は従来の技術よりも優れており、本発明は新規性と進歩性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の好ましい実施例はここに詳細に説明される。しかしながら、本発明は明白に説明される実施例以外にも広い範囲の実施例において実施可能であり、本発明の範囲は添付の請求範囲の記載を除き、特に制限されない。
【００１５】
図４Ａは薄型USB 電子装置を示し、それは本発明の好ましい実施例であり、特にこのUSB ポートはUSB ストレージ装置である。矢印はUSB 電子装置のUSB ポートへの挿入方向を示す。記載されたUSB 電子装置はハウジング４に被包され、ハウジング４には内部の金属ストリップ４６をホストのUSB ポートとの接続用の接点として露出させるための複数（本実施例では四つ）の開口４０２が開設されている。
【００１６】
図４Ｂは図４Ａに示された本発明の好ましい実施例の分解図である。図４Ｂには内部構造が明確に開示されており、そのうちUSB 電子装置の各構成要素は上部ハウジング４０と下部ハウジング４１内にほぼ被包されている。構成要素は基板４３を含み、それは更に、必要な回路レイアウトを具えた回路基板４３１、及び前記回路基板４３１より延伸されたコネクタ４３２を具えている。この実施例における基板４３の好ましい材料はプリント回路板（ＰＣＢ）である。
【００１７】
青銅ストリップのような金属ストリップ４６がコネクタ４３２に接合され、回路基板４３１の回路に電気的に接続される。コネクタ４３２への金属ストリップ４６の固定手段に制限はなく、この実施例においては表面実装技術（ＳＭＴ）の採用が好ましい。ＳＭＴの採用により、金属ストリップ４６は直接コネクタ４３２に接合されてUSB ポートとの接続用の接点とされ、コネクタ４３２への孔開けを回避して製造を簡易化しコストを削減できる。
【００１８】
データ保存用のフラッシュＲＡＭのようなメモリ４４が基板４３の下に固定される。更に、基板４３の底には、入力USB 信号をデータに変換してメモリ４４に保存するか、或いはメモリ４４に保存されたデータをUSB 信号に変換して金属ストリップ４６を介してホストと接続するためのUSB コントローラー４５が設けられている。
【００１９】
特に記すべきことは、メモリ４４及びUSB コントローラー４５以外の素子は基板４３上に固定可能であるということである。更に、メモリ４４とUSB コントローラー４５は他のタイプの集積回路に置き換え可能である。言い換えると、本発明の応用はストレージ装置に限定されず、他の目的の電子装置に応用可能である。
【００２０】
薄型USB 電子装置の目的を達成するため、メモリ４４、USB コントローラー４５、及び金属ストリップ４６はできる限り薄く設計される。メモリ４４、USB コントローラー４５、或いは他の素子は基板４３の同一側（この実施例では底面）に設置されて基板４３の両側に設置するより厚みの増加を回避できるものとされる。図４Ｃによると、メモリ４４は回路基板４３１の下に固定され、USB コントローラー４５はコネクタ４３２の下に固定されて空間を有効に使用できるものとされる。
【００２１】
本発明の好ましい実施例において、上部ハウジング４０に設けられた開口４０２は四つとされストリップ形態とされ、各開口の幅及び二つの隣り合う開口の間距はUSB 標準に一致する。開口４０２を通して金属ストリップ４６のみが上部ハウジング４０より露出する。言い換えると、各金属ストリップはそれぞれ一つの開口に対応し部分的に上部ハウジング４０より露出してUSB ポートとの電気的接続用の接点となる。金属ストリップ４６の高さは上部ハウジング４０より低いため、本発明の厚みは増加することがなく、USB 電子装置の、より平坦な構造が得られる。更に、上部ハウジング４０にあって各開口４０２の前端近くに、斜面が形成されて、USB ポートの接点を、より順調に金属ストリップ４６に接触させるという利点を有する。
【００２２】
従来の技術と比較すると、主要な違いは、装置ハウジングが、金属ストリップのみを露出させてコネクタの他のエリアを露出させない複数の開口を有することである。装置ハウジングの特殊な設計は多くの点で利点がある。第１に、露出した各金属ストリップは上部ハウジング４０により相互に分離させられ、二つの金属ストリップ間に外物による短絡が引き起こされにくくなることである。第２に金属ストリップ４６の一部を除いたコネクタ４３２の他のエリアは全体的にハウジング４に被包され、ゆえに本発明のコネクタ４３２の露出エリアが従来の技術よりも少なくなることである。そのうえ、金属ストリップ４６の高さは上部ハウジング４０の表面より低く、ゆえに、USB コネクタは外物により押圧されにくく、ゆえに更なる保護を得られる。更に、上部ハウジング４０は比較的高い表面で各金属ストリップを隔離し、USB ポートの接点を対応する金属ストリップにガイドし、これによりUSB ポートの二つ以上の接点が誤って同一の金属ストリップに接触するのを防止できる。
【００２３】
更に、ハウジング４は更なる機能を達成するためいくつかの設計の変更が可能であり、例えば、上部ハウジング４０に更に孔４０８が形成される。図４Ｄは本発明及びUSB ポートの側面図であり、それによると本発明の好ましい実施例は右から左にUSB ポートに挿入される。USB ポート４９はより大きな深さと内部体積を有するため、孔４０８にボルト４９５を挿入するのに便利である。USB ポート４９に挿入される本発明の好ましい実施例によると、ボルト４９５を孔４０８に止めるのに便利である。USB ポート４９に挿入される本発明の好ましい実施例では、ボルト４９５と接点４９２は、USB 電子装置が正しい位置に至るまでかすかに持ち上がる。それらのうち、開口４０２を通して接点４９２が金属ストリップに接触し、ボルト４９５は孔４０８に挿入されて電子装置を固定し、これによりUSB ポート４９との更に強固な接続が達成される。
【００２４】
更に、図４Ａに示されるように、ハウジング４の側面に斜面４０５、４０６が形成され、これにより非対称な電子装置となる。図４Ｅに示される形状のUSB ポートのために、電子装置がひっくり返されると、三角形の角４９７、４９８が電子装置（４１７、４１８）の底面をブロックする。即ち、斜面４０５、４０６が誤挿入防止メカニズムを提供しこれにより確実に逆挿入が拒否される。ここで強調すべきことは、斜面４０５、４０６はハウジング４の上面に形成されると限定されるわけではなく、底面、側面の上部及び底部に形成可能で、又はただ一つの斜面４０５のみが形成される。互換性のあるUSB ポートに対して、本発明のUSB 電子装置は誤挿入防止機能を達成する。更に、孔４０８及び斜面４０５、４０６の設置は任意であり、電子装置の設計者が前述の設計の採用が必要であるか否かを自身で判断できる。
【００２５】
図５Ａは本発明の他の実施例を具えた薄型USB 電子装置の外観を描いている。及び図５Ｂは図５Ａの分解図であり、USB 電子装置の内部部品及び構造を示している。ハウジングの側面の原傾斜構造は、図５Ａに示される各種設計（Ｌ形構造５０５、５０６）に置き換えられ、誤挿入防止メカニズムも提供されている。上部ハウジング５０には尚も四つの開口５０２が配置されている。この四つの開口の構造、形態及び機能は先の実施例と同じであるため、重複した説明は行わない。
【００２６】
同様に、電子装置は上部ハウジング５０と下部ハウジング５１、及び中間の基板５３に分けられる。また、基板５３は更に回路基板５３１と延伸されたコネクタ５３２に分けられる。先の実施例と同じく、基板５３の好ましい材料はプリント回路板である。この実施例では、コネクタ５３２の一側が複数の接点（ゴールデンフィンガー）を有し、それらは相互に垂直な長方形の電子伝導金属膜に形成され、USB ポートと接続され、もう一側は回路基板５３１上の回路に電気的に接続される。基板５３、特に回路基板５３１の下に、入力データを保存するために、複数のメモリ５４及びUSB コントローラー（図示せず）のような集積回路部品が配置される。
【００２７】
先の実施例との違いは、USB 電子装置の接点を形成するために金属膜が使用されていることと、ほとんどの部品が回路基板５３１の下の中央に配置されていることである。金属膜使用の利点の一つは、（金属ストリップと比較して）ユニットコストが安いことである。更に、金属膜５６は回路基板５３１上に伝送線を配置するのと同時に製造可能であり（言い換えると、金属膜５６は回路基板５３１の回路より直接延伸される）、ゆえに製造プロセスを簡易化できることである。更に、メモリ５４とUSB コントローラーのいずれも回路基板５３１の下に配置することにより、回路基板上の伝送線の長さを減らせ、これにより製造コストも減らせることである。
【００２８】
コネクタ５３２はハウジング５内で支持されず宙に浮いた状態である。ゆえに、構造の安定性を増すため、バルジセクション５１２が下部ハウジング５１の内側面に形成される。バルジセクション５１２の厚みはメモリ５４（或いはUSB コントローラー）の高さにほぼ等しく、バルジセクション５１２の形状及び数は本実施例に限定されるものではない。
【００２９】
上述したものは本発明の好ましい実施例にすぎず、その範囲を限定するためのものではない。それは本発明の技術の属する分野における通常の知識を有する者が認識し実施可能である。従ってこの実施例に対して本発明の精神から逸脱することなくなし得る多くの変更は、本発明の特許請求の範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来のUSB コネクタを表示する図である。
【図２Ａ】従来のUSB コネクタの構造を表示する図である。
【図２Ｂ】従来のUSB コネクタの構造の分解図である。
【図３】別の従来のUSB コネクタの分解図である。
【図４Ａ】本発明の好ましい実施例の表示図である。
【図４Ｂ】本発明の好ましい実施例の分解図である。
【図４Ｃ】本発明の好ましい実施例の基板の側面図である。
【図４Ｄ】本発明の好ましい実施例とUSB ポートの側面図である。
【図４Ｅ】本発明の好ましい実施例とUSB ポートの正面図である。
【図５Ａ】本発明の別の好ましい実施例の表示図である。
【図５Ｂ】図５Ａの分解図である。
【符号の説明】
【００３１】
４  ハウジング
４６  金属ストリップ
４０２  開口
４０  上部ハウジング
４１  下部ハウジング
４３  基板
４３１  回路基板
４３２  コネクタ
４４  メモリ
４５  USB コントローラー
４０８  孔
４９  USB ポート
４９５  ボルト
４９２  接点
４０５、４０６  斜面
４９７、４９８  三角形の角
４１７、４１８  電子装置
５０５、５０６  Ｌ形構造
５０  上部ハウジング
５０２  開口
５１  下部ハウジング
５３  基板
５３１  回路基板
５３２  コネクタ
５４  メモリ
５  ハウジング
５１２  バルジセクション
【図１】
2006172478.tif 000003
【図２Ａ】
2006172478.tif 000004
【図２Ｂ】
2006172478.tif 000005
【図３】
2006172478.tif 000006
【図４Ａ】
2006172478.tif 000007
【図４Ｂ】
2006172478.tif 000008
【図４Ｃ】
2006172478.tif 000009
【図４Ｄ】
2006172478.tif 000010
【図４Ｅ】
2006172478.tif 000011
【図５Ａ】
2006172478.tif 000012
【図５Ｂ】
2006172478.tif 000013
【外国語明細書】
2006172478.tif 000014
2006172478.tif 000015
2006172478.tif 000016
2006172478.tif 000017
2006172478.tif 000018
2006172478.tif 000019
2006172478.tif 000020
2006172478.tif 000021
2006172478.tif 000022
2006172478.tif 000023
2006172478.tif 000024
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