(57)【要約】【課題】屋外用として使用する場合でも不具合の発生を最小限に抑えることができる給電用のＵＳＢコネクタを提供する。【解決手段】電源用端子を含む複数の端子２と、これらの端子２が配設される端子台３と、これらの端子２および端子台３を周囲から囲むシェル４とを備え、給電用として用いられるＵＳＢコネクタであって、シェル４が樹脂により形成されている。また、本発明のＵＳＢコネクタ１は、屋外で使用可能とされている。この構成により、シェル４を樹脂により形成したので、このＵＳＢコネクタ１を例えば屋外など、雨水などの水で濡れる可能性がある環境で用いた場合でも、シェル４が錆びることを防止できる。【選択図】図３
2015191874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源用端子を含む複数の端子と、これらの端子が配設される端子台と、これらの端子および端子台を周囲から囲むシェルとを備え、給電用（または充電用）として用いられるＵＳＢコネクタであって、前記シェルが樹脂により形成されていることを特徴とするＵＳＢコネクタ。
【請求項２】
屋外で使用可能とされていることを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢコネクタ。
【請求項３】
前記端子台と、この端子台を支持する支持部と、前記シェルとが、樹脂体により一体形成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ＵＳＢコネクタ。
【請求項４】
屋外で使用可能とされている電気機器に組み付けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のＵＳＢコネクタ。
【請求項５】
電気機器に取り付けるための取付片部をシェルに一体形成していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のＵＳＢコネクタ。
【請求項６】
電動自転車に着脱可能に搭載される電動自転車用のバッテリ装置に設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のＵＳＢコネクタ。
【請求項７】
バッテリ装置が装着される電動自転車以外の電気機器に給電するためおよび当該バッテリ装置に給電するための少なくとも一方の機能を行う給電用接続端子部として設けられていることを特徴とする請求項６に記載のＵＳＢコネクタ。
【請求項８】
請求項６または７に記載のＵＳＢコネクタを有する電動自転車用のバッテリ装置を備えたことを特徴とする電動自転車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ接続に用いられるＵＳＢコネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな周辺機器に接続してデータ通信を行う汎用インターフェイス規格（シリアルバス規格）であるＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス  Universal Serial Bus）はすでに広く知られている。このＵＳＢを用いた機器（ＵＳＢ機器とも称す）や基板実装品に接続する場合に用いられるＵＳＢコネクタは、図１４〜図１８や図１９に示すように、電源用端子や信号用端子、グランド用端子などの複数の端子５１が、中央部において突出する状態で配設された板状の端子台５２上に、所定間隔毎に横並びの状態で配設されている。また、これらの端子５１や端子台５２を、隙間を開けた状態で四方から囲むように、断面形状略矩形のシェル５３が配設され、さらにこれらの端子５１やシェル５３の基部側が樹脂ハウジング（オーバーモールド部）５４で覆われている。なお、図１４〜図１８における５６は支持部（コア）で、コア５６の先端側に端子台５２が一体形成されている。また、５７は内部樹脂部（インナーモールド部）、５８はケーブルである。また、図１９における６０はＵＳＢコネクタ５０が実装された基板である。なお、例えば、特許文献１、２などに、ＵＳＢコネクタの例が開示されている。
【０００３】
ここで、シェル５３は、端子５１やその接続線に対してノイズなどが出入りしないようにシールドするため、金属製（例えば、銅合金に錫メッキなどを施した金属板製）とされている。また、シェル５３には、接続される相手側のＵＳＢコネクタに接触するために一部に板ばね部５３ａが形成され、板ばね部５３ａの周囲には板ばね部５３ａが弾性変形できるように隙間（空間部）５９（図１８参照）が形成されている。多くの場合、図１７に示すように、シェル５３の外周全体を樹脂ハウジング５４で覆う構造が採用されているが、この場合には、樹脂ハウジング５４を樹脂成形する際に、樹脂がシェル５３内に侵入しないように、シェル５３の周囲に孔部などを有しない金属カバー（図示せず）がさらに設けられていることもある。
【０００４】
この種のＵＳＢコネクタ５０は、従来は専ら、ＵＳＢ機器同士で電気信号を入出力するために用いられていたが、近年では、電力を供給する機能（給電機能）を利用して、携帯電話装置などの種々の電気機器に対して給電するためにも用いられてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】登録実用新案公報３０９９４１１号
【特許文献２】特表２０１３−５０５４７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来のＵＳＢコネクタ５０は、従来、屋内で使用されることが想定されていたが、近年では、屋外で使用する機器にもＵＳＢコネクタ５０が多く使用されてきている。しかしながら、従来のＵＳＢコネクタ５０では、屋外で使用するための防錆対策や防水対策が考慮されていないため、シェル５３が錆びてシールド性能の低下を招いたり、シェル５３が損傷して変形しＵＳＢコネクタ５０と相手側のＵＳＢコネクタとが接続できなかったりするおそれがあった。したがって、例え、ＵＳＢコネクタ５０をデータ通信用としては使用せずに、電気機器に対する給電用として専ら使用する場合でも、シェル５３が損傷して変形し、ＵＳＢコネクタ５０と相手側のＵＳＢコネクタとが接続できなくなるなど、シェル５３が錆びることによる各種の不具合を発生するおそれがあった。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するもので、屋外用として使用する場合でも不具合の発生を最小限に抑えることができる給電用のＵＳＢコネクタを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、電源用端子を含む複数の端子と、これらの端子が配設される端子台と、これらの端子および端子台を周囲から囲むシェルとを備え、給電用として用いられるＵＳＢコネクタであって、前記シェルが樹脂により形成されていることを特徴とする。また、本発明のＵＳＢコネクタは、屋外で使用可能とされていることを特徴とする。
【０００９】
この構成により、シェルを樹脂により形成したので、このＵＳＢコネクタを例えば屋外など、雨水などの水で濡れる可能性がある環境で用いた場合でも、シェルが錆びることを防止できる。したがって、シェルが錆びることによって損傷して変形し、ＵＳＢコネクタと相手側のＵＳＢコネクタとが接続できなくなるなど、シェルが錆びることによる各種の不具合の発生を防止することができる。また、シェルを樹脂により形成したので、このシェルが樹脂ハウジングとしての機能も兼用できて、別途に樹脂ハウジングを設けなくて済む利点もある。
【００１０】
また、本発明は、前記端子台と、この端子台を支持する支持部と、前記シェルとが、樹脂体により一体形成されていることを特徴とする。この構成によれば、ＵＳＢコネクタを極めて簡単に構成できて、部品点数を低減できる。
【００１１】
なお、本発明のＵＳＢコネクタは、屋外で使用可能とされている電気機器に組み付けると好適である。また、電気機器に取り付けるための取付片部をシェルに一体形成してもよい。
【００１２】
また、電動自転車に着脱可能に搭載される電動自転車用のバッテリ装置に設けられていてもよく、さらには、バッテリ装置が装着される電動自転車以外の電気機器に給電電するためおよび当該バッテリ装置に給電するための少なくとも一方の機能を行う給電用接続端子部として設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、シェルを樹脂により形成したので、本発明のＵＳＢコネクタが屋外で使用される場合でも、シェルが錆びることによる各種の不具合の発生を防止することができて、信頼性が向上する。また、シェルを樹脂により形成したので、このシェルが樹脂ハウジングとしての機能も兼用できて、別途に樹脂ハウジングを設けなくて済み、ＵＳＢコネクタの構造を簡素化できる。
【００１４】
また、端子台と、この端子台を支持する支持部と、シェルとが、樹脂体により一体形成されている構造とすることで、従来のＵＳＢコネクタと比較して部品点数を削減でき、ひいては製造コストの低減化を図ることができる。また、電気機器に取り付けるための取付片部をシェルに一体形成することにより、別途に取付用部品を設けて組み付ける場合と比較して、部品点数を低減でき、製造コストを低減できる。
【００１５】
また、このＵＳＢコネクタを電動自転車に着脱可能に搭載される電動自転車用のバッテリ装置に設けることにより、このＵＳＢコネクタを用いて当該電動自転車以外の電気機器（例えば、携帯電話装置など）に給電したり、当該バッテリ装置に外部から給電したりすることができる。これにより、例えば、携帯電話装置などの電気機器を充電するための予備のバッテリ装置などを別途に所持するなどしなくても済み、利便性が向上する。また、当該バッテリ装置を充電する専用の充電装置が設けられていない自宅外などの環境でも、ＵＳＢ接続端子に接続できる環境であれば、ＵＳＢ接続端子を介して給電することで、当該バッテリ装置を充電できて、利便性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るＵＳＢコネクタの斜視図
【図２】同ＵＳＢコネクタの正面図
【図３】同ＵＳＢコネクタの側面断面図（図２のＣ−Ｃ線矢視断面図）
【図４】同ＵＳＢコネクタの平面断面図（図２のＤ−Ｄ線矢視断面図）
【図５】本発明の実施の形態に係るＵＳＢコネクタの変形例の斜視図
【図６】本発明の実施の形態に係るＵＳＢコネクタが組み付けられた充電用バッテリ装置の斜視図
【図７】同バッテリ装置の正面図
【図８】（ａ）は同バッテリ装置の側面断面図（図７のＥ−Ｅ線矢視断面図）、（ｂ）は要部拡大側面断面図
【図９】本発明の実施の形態に係るＵＳＢコネクタが組み付けられたバッテリ装置を備えた電動自転車の側面図
【図１０】同バッテリ装置の斜視図
【図１１】同バッテリ装置の背面図
【図１２】同バッテリ装置の要部側面断面図（図１１のＦ−Ｆ線矢視断面図）
【図１３】同バッテリ装置の要部平面断面図（図１１のＧ−Ｇ線矢視断面図）
【図１４】従来のＵＳＢコネクタの斜視図
【図１５】同従来のＵＳＢコネクタの正面図
【図１６】同従来のＵＳＢコネクタの平面断面図（図１５のＡ−Ａ線矢視断面図）
【図１７】同従来のＵＳＢコネクタの側面断面図（図１５のＢ−Ｂ線矢視断面図）
【図１８】同従来のＵＳＢコネクタの、樹脂ハウジング（オーバーモールド部）を省いたものの斜視図
【図１９】従来のＵＳＢコネクタを基板に実装した基板実装品の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１〜図４における１は本発明の実施の形態に係るＵＳＢコネクタである。このＵＳＢコネクタ１は給電用として用いられる。図１〜図４に示すように、このＵＳＢコネクタ１は、当該ＵＳＢコネクタ１の挿脱方向に臨む方向に見て、中央部において突出するような姿勢で配設された板状の端子台３上に、電源用端子や信号用端子、グランド用端子などの複数の端子２が、所定間隔毎に横並びの状態で配設されている。また、これらの端子２や端子台３を、隙間を開けた状態で四方から囲むように、断面形状略矩形のシェル４が配設され、端子２や端子台３の基部側は、支持部（いわゆるコア）５によって支持されている。なお、この実施の形態では、ＵＳＢコネクタ１は、雌型とされ、対応する他の雄型のＵＳＢコネクタ（図示せず）と接続されて用いられる。
【００１８】
この実施の形態では、端子２の後端部２ａはピン形状とされて、支持部５から後方に突出されている。そして、ケーブル６の配線部６ａが、はんだ７などの接続材により端子２と接続されている。
【００１９】
ここで、シェル４は、金属製ではなくて樹脂製とされている。さらに、この実施の形態では、端子台３、支持部５およびシェル４が樹脂（樹脂体１０）により一体形成（樹脂成形）されている。したがって、当該ＵＳＢコネクタ１の樹脂体１０が、従来のＵＳＢコネクタ５０（図１４〜図１８参照）における端子台５２、支持部（コア）５６、シェル５３、および樹脂ハウジング５４と同様な機能をなす１つの樹脂成形部品である。
【００２０】
上記構成により、シェル４を樹脂により形成したので、このＵＳＢコネクタ１を例えば屋外など、雨水などの水で濡れる可能性がある環境で用いた場合でも、シェル４が錆びることがない。したがって、このＵＳＢコネクタ１によれば、従来のＵＳＢコネクタ５０のようにシェル５３が錆びることによって損傷して変形し、ＵＳＢコネクタ５０と相手側のＵＳＢコネクタとが接続できなくなるなど、シェル５３が錆びることによる各種の不具合の発生を防止することができ、ＵＳＢコネクタ１としての信頼性を向上できる。
【００２１】
また、シェル４が樹脂であるため、端子台３と支持部５とが一体形成できるだけでなく、これらの端子台３および支持部５をシェル４とも一体形成できて、従来のＵＳＢコネクタ５０と比較して部品点数を削減できて、製造コストを低減できる。さらに、シェル４が樹脂であるため、従来設けられていた樹脂ハウジング５４なども必要とせず、これによってさらに部品点数を削減できて、製造コストを低減できる。
【００２２】
なお、図５に示すように、ＵＳＢコネクタ１として、電気機器に取り付けるための取付片部８を樹脂体１０（シェル４）に一体形成してもよい。この場合には、取付片部８も樹脂体１０に一体形成できるため、別途に取付用部品を設けて組み付ける場合と比較して、部品点数を低減でき、製造コストを低減できる。
【００２３】
図６〜図８はそれぞれ、上記ＵＳＢコネクタ１が、携帯型の充電用バッテリ装置（電気機器の１例）２０に設けられた実施の形態を示す図である。充電用バッテリ装置２０は、二次電池からなるバッテリ本体２１と、図１〜図４と同様な構造のＵＳＢコネクタ１と、ＵＳＢコネクタ１の端子２の後端部２ａがはんだ７などにより固定されるとともに電気的にも回路に接続された回路基板２２と、回路基板２２とバッテリ本体２１とを接続する接続コネクタ２３と、これらを内部に収納するそれぞれ樹脂製の上ケース２４および下ケース２５とから構成されている。そして、ＵＳＢコネクタ１は、図１〜図４に示すものと同様に、シェル４、端子台３、支持部５が樹脂（樹脂体１０）により一体形成（樹脂成形）されたものが用いられている。また、この実施の形態では、図８（ｂ）に示すように、シェル４の先端外周に外側に広がる鍔状部４ａが一体形成され、上ケース２４および下ケース２５にそれぞれ形成された凹部２４ａ、２５ａに、前記鍔状部４ａが嵌め込まれて良好に組み付けられているが、この構造に限るものではない。
【００２４】
なお、この携帯型の充電用バッテリ装置２０は、例えば、携帯電話装置のバッテリなどを充電するために用いられ、本実施の形態に係るＵＳＢコネクタ１を、携帯電話装置などに接続された別途のＵＳＢコネクタと接続して給電することで、ＵＳＢコネクタ１を介して、携帯電話装置のバッテリなどを充電できるよう構成される。
【００２５】
上記構成により、図６〜図８に示すように、本実施の形態に係るＵＳＢコネクタ１を、電気機器装置の１例としての携帯型の充電用バッテリ装置２０に対しても簡単に組み付けることができる。また、シェル４が樹脂製であるので、シェル４が錆びることがない。さらに、この実施の形態では、シェル４が端子台３、支持部５とも樹脂で一体形成されているので、万一、ＵＳＢコネクタ１のシェル４の内側などに、水が付着することがあってもＵＳＢコネクタ１を通して、充電用バッテリ装置２０の内部への水の浸入を防止することができて、極めて簡単な構成でありながら、良好な信頼性を維持することができる。
【００２６】
また、図９〜図１３などに示すように、このＵＳＢコネクタ１を、電気機器装置の他の例として、電動自転車（電動自転車本体）３０に着脱自在とされた電動自転車用のバッテリ装置３１に組み込んでもよい。この実施の形態では、電動自転車用のバッテリ装置３１の上部に、二次電池からなるバッテリ本体３３に接続されたＵＳＢコネクタ１が組み込まれている。そして、このＵＳＢコネクタ１は、図１〜図４に示すものと同様に、シェル４、端子台３、支持部５が樹脂（樹脂体１０）により一体形成（樹脂成形）されたものが用いられている。なお、図１０〜図１３において、３５はバッテリ本体３３やＵＳＢコネクタ１が収納されているバッテリハウジング、３６はバッテリ装置３１におけるＵＳＢコネクタ１が設けられている箇所を開閉可能に覆うコネクタカバーで、このコネクタカバー３６は、柔軟性を有して弾性変形可能とされている。
【００２７】
このバッテリ装置３１は、電動自転車３０において、ペダル３２からの人力駆動力（踏力）に付加可能な補助駆動力（アシスト力）を発生させる駆動源としての電動のモータ３７などを駆動させるために設けられている。そして、例えば、バッテリ装置３１の残容量が減少した際などには、電動自転車（電動自転車本体）３０より取り外して、別途設けられた充電装置に、ＵＳＢコネクタ１を介して接続して給電することで、バッテリ装置３１を充電可能とされている。
【００２８】
また、他の用途として、当該電動自転車３０に乗って外出している際などに、携帯している携帯電話装置の電池残容量が減少した際などに、ＵＳＢコネクタ１を介して、携帯電話装置などに接続して（より詳しくは、携帯電話装置などに接続した雄型のＵＳＢコネクタを接続して）給電し、携帯電話装置のバッテリを充電可能とされている。すなわち、この実施の形態では、ＵＳＢコネクタ１が、電動自転車以外の電気機器に給電するためおよび当該バッテリ装置に給電するための給電用接続端子部として設けられている。
【００２９】
この実施の形態においても、ＵＳＢコネクタ１を、電気機器装置の他の例としての電動自転車用のバッテリ装置３１に対しても簡単に組み付けることができる。また、シェル４が樹脂製であるので、シェル４が錆びることがない。さらに、この実施の形態では、シェル４が端子台３、支持部５とも樹脂で一体形成されているので、万一、ＵＳＢコネクタ１のシェル４の内側などに、水が付着することがあってもＵＳＢコネクタ１を通して、バッテリ装置３１の内部への水の浸入を防止することができて、極めて簡単な構成でありながら、良好な信頼性を維持することができる。
【００３０】
また、この実施の形態によれば、ＵＳＢコネクタ１を用いて、当該電動自転車３０以外の電気機器（例えば、携帯電話装置など）に給電したり、当該バッテリ装置３１に外部から給電したりすることができる。これにより、例えば、携帯電話装置などの電気機器を充電するための予備のバッテリ装置などを別途に所持するなどしなくても済み、利便性が向上する。また、当該バッテリ装置３１を充電する専用の充電装置が設けられていない自宅外などの環境でも、ＵＳＢ接続端子１に接続できる環境であれば、ＵＳＢ接続端子１を介して給電することで、当該バッテリ装置３１を充電できて、利便性が向上する。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、端子２の後端部２ａとケーブル６の配線部６ａとをはんだ７などの接続材により接続する箇所は外部に露出した構成の場合を図示したが、これに限るものではなく、端子２の後端部２ａとケーブル６の配線部６ａとの接続箇所も樹脂封止するなどしてもよく、さらにこの樹脂封止箇所と、前記樹脂体１０とを一体形成してもよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、雌型のＵＳＢ接続端子１の場合を示したが、雄型のＵＳＢ接続端子においても、樹脂製のシェルを有するなど、同様な構成を適用可能であることは申すまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、給電用として用いられる各種のＵＳＢコネクタに適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１      ＵＳＢコネクタ
２      端子
３      端子台
４      シェル
５      支持部（コア）
６      ケーブル
７      はんだ（接続材）
８      取付片部
１０    樹脂体
２０    充電用バッテリ装置
２１    バッテリ本体
３０    電動自転車（電動自転車本体）
３１    電動自転車用のバッテリ装置
３３    バッテリ本体
３７    モータ
【図１】
2015191874.tif 000003
【図２】
2015191874.tif 000004
【図３】
2015191874.tif 000005
【図４】
2015191874.tif 000006
【図５】
2015191874.tif 000007
【図６】
2015191874.tif 000008
【図７】
2015191874.tif 000009
【図８】
2015191874.tif 000010
【図９】
2015191874.tif 000011
【図１０】
2015191874.tif 000012
【図１１】
2015191874.tif 000013
【図１２】
2015191874.tif 000014
【図１３】
2015191874.tif 000015
【図１４】
2015191874.tif 000016
【図１５】
2015191874.tif 000017
【図１６】
2015191874.tif 000018
【図１７】
2015191874.tif 000019
【図１８】
2015191874.tif 000020
【図１９】
2015191874.tif 000021