(57)【要約】  プラグ金属製ハウジングとその金属製ハウジングに設けられた開口とを有するＵＳＢプラグと結合するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）であって、ＵＳＢプラグを受取るためのプラグ挿入口を有する。更に、このプラグ挿入口に設けられたバネ荷重機構を含む。このバネ荷重機構は、ＵＳＢプラグがこのプラグ挿入口に挿入されるとき、コネクタの金属製のハウジングに沿ってスライドし、ＵＳＢプラグがＵＳＢソケット機構と最終的に結合した状態になったときにプラグの金属製のハウジングに配置された開口と可動的に係合する。そして、このバネ荷重機構は、バネ荷重されたボールと、バネ荷重されたピントのうちの１つで表されている。
2008527651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製のプラグハウジングと、当該金属製のプラグハウジングに設けられた開口部とを有し、ＵＳＢプラグに適応するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）であって、
前記ＵＳＢプラグを受け入れるためのプラグ挿入口と、
前記プラグ挿入口内に配置され、前記プラグ挿入口の内側に向かって付勢し、前記ＵＳＢプラグが前記プラグ挿入口に挿入されたときに前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングに沿ってスライドし、前記ＵＳＢプラグと前記ＵＳＢソケット搭載型装置とが最終係合位置にあるとき、前記金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合するバネ荷重機構とを有し、
前記バネ荷重機構は、バネ荷重ボールとバネ荷重ピンのうちの１つを表している装置。
【請求項２】
前記バネ荷重機構は、コイルスプリングによって前記プラグ挿入口の内側に向かって付勢されている請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記バネ荷重機構が前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合した状態に遷移したとき、前記バネ荷重機構は人間が感知できる触感で知らせるように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記バネ荷重機構が前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合した状態に遷移したとき、前記バネ荷重機構は人間が感知できる音で知らせるように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
更に、人間が身につけるストラップを含む請求項１の装置。
【請求項６】
更に、人間が身につけるアクセサリーを含む請求項１の装置。
【請求項７】
更に、電池パックと、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記ＵＳＢプラグと前記ＵＳＢソケット搭載型装置とが接続されたときに前記ＵＳＢプラグを有する電子機器に前記電池パックから電力を供給する請求項１の装置。
【請求項８】
前記ＵＳＢプラグは、携帯用電子娯楽機器に連結されている請求項１の装置。
【請求項９】
更に、表示装置と、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記ＵＳＢプラグと前記ＵＳＢソケット搭載型装置とが接続されたときに前記ＵＳＢプラグを有する電子機器と前記表示装置との間でビデオ信号を通信する請求項１の装置。
【請求項１０】
ＵＳＢ連結装置であって、
内部に複数のピンを具備し、前記複数のピンを囲み、金属製のプラグハウジングの少なくとも１つの表面に開口部を有する金属製のプラグハウジングを含むＵＳＢプラグを有する携帯用ＵＳＢ機器と、
内部にプラグ挿入口を有するＵＳＢソケット搭載型装置であって、前記金属製のプラグハウジングに対して付勢する、バネ荷重ボールとバネ荷重ピンの１つであるバネ荷重機構を含み、前記バネ荷重機構は、前記ＵＳＢプラグが前記プラグ挿入口に挿入されたときに前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングに沿ってスライドし、前記ＵＳＢプラグと前記プラグ挿入口とが最終係合に位置にあるとき、前記金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合するＵＳＢソケットを装備した装置と、
を有するＵＳＢ連結装置。
【請求項１１】
前記バネ荷重機構は、コイルスプリングによって前記プラグ挿入口の内側に向かって付勢されている請求項１０に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項１２】
前記バネ荷重機構が前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合した状態に遷移したとき、前記バネ荷重機構は人間が感知できる触感で知らせるように構成されている請求項１０に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項１３】
前記バネ荷重機構が前記ＵＳＢプラグの金属製のハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合した状態に遷移したとき、前記バネ荷重機構は人間が感知できる音で知らせるように構成されている請求項１０に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項１４】
更に、人間が身につけるストラップを含む請求項１０のＵＳＢ連結装置。
【請求項１５】
更に、人間が身につけるアクセサリーを含む請求項１０のＵＳＢ連結装置。
【請求項１６】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、電池パックと、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記ＵＳＢプラグと前記ＵＳＢソケット搭載型装置とが接続されたときに前記ＵＳＢプラグを有する電子機器に前記電池パックから電力を供給する請求項１０のＵＳＢ連結装置。
【請求項１７】
前記ＵＳＢプラグは、携帯用電子娯楽機器に設けられている請求項１０のＵＳＢ連結装置。
【請求項１８】
前記ＵＳＢソケットを装備した装置は、表示装置と、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記ＵＳＢプラグと前記ＵＳＢソケット搭載型装置とが接続されたときに前記ＵＳＢプラグに関連した携帯ＵＳＢ機器と前記表示装置との間でビデオ信号を通信する請求項１０のＵＳＢ連結装置。
【請求項１９】
ＵＳＢ連結装置であって、
内部に複数のピンを具備し、前記複数のピンを囲み、第１組の平行な表面と当該第１の平行な平面と直交する第２組の平行な平面とを有し、前記第２組の平行な平面の表面は前記第１組の平行な平面の表面よりも小さく、前記第２組の平行な平面の少なくとも１つの表面に開口部を有する金属製のプラグハウジングを含むＵＳＢプラグと、
内部にプラグ挿入口を有するＵＳＢソケット搭載型装置であって、前記金属製のプラグハウジングに対して付勢するようにバネ荷重された第１の湾曲突出部を少なくとも含み、前記第１の湾曲突出部は、前記ＵＳＢプラグが前記プラグ挿入口に挿入されたときに前記金属製のプラグハウジングに沿ってスライドし、前記ＵＳＢプラグと前記プラグ挿入口とが最終係合位置に到達した状態では、前記金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合するＵＳＢソケットを装備した装置と、
を有するＵＳＢ連結装置。
【請求項２０】
前記第１の湾曲突出部は、バネ荷重されたボール部分である請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２１】
前記第１の湾曲突出部は、前記第２の平行な表面の少なくとも１つの表面に沿ってスライドしているときに第１の圧縮力で圧縮され、前記第１の湾曲突出部が前記開口部と係合したとき、前記第１の圧縮力よりも小さい第２の圧縮力で圧縮される請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２２】
前記バネ荷重されたボールが前記第２の平行な表面の少なくとも１つの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合する状態に遷移したとき、人間が感知できる触感で知らせるように前記第１の湾曲突出部のバネの合成と材料の少なくとも１つが選択される請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２３】
前記バネ荷重されたボールが前記第２の平行な表面の少なくとも１つの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合する状態に遷移したとき、人間が感知できる音で知らせるように前記第１の湾曲突出部のバネの剛性と材料の少なくとも１つが選択される請求項２１に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２４】
前記ＵＳＢプラグは、電気的に記憶された音楽を演奏する電子娯楽機器の一部である請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２５】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、ストラップである請求項２４に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２６】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、人間が身につけるアクセサリである請求項２４に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２７】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、電池パックである請求項２４に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２８】
前記ＵＳＢプラグは、電子画像撮像装置の一部である請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項２９】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、ストラップである請求項２７に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３０】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、人間が身につけるアクセサリである請求項２７に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３１】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、電池パックである請求項２７に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３２】
前記第１の湾曲突出部は、バネ荷重されたピンの端部である請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３３】
前記第１の湾曲突出部は、前記第２組の平行な表面の少なくとも１つに向かってコイルバネで付勢されている請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３４】
前記第１の湾曲突出部は、前記第２組の平行な表面の少なくとも１つに向かってリーフバネで付勢されている請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３５】
前記プラグ挿入口は、前記第２組の平行な表面の他方の表面に配置された開口部と係合する第２の湾曲突出部を更に有する請求項１９に記載のＵＳＢ連結装置。
【請求項３６】
携帯用電子システムであって、
内部に配置された複数のピンと、当該複数のピンを囲み、少なくとも１つの表面に開口部を有するプラグハウジングとを有する第１のプラグを具備する携帯用電子機器と、
プラグハウジングに向かって付勢するバネ荷重機構を有するプラグ挿入口を内部に有するＵＳＢソケット搭載型装置で、前記バネ荷重機構はバネ荷重されたボールとバネ荷重されたピンであり、第１のプラグが前記プラグ挿入口に挿入されるとき前記プラグハウジングに沿ってスライドし、前記第１のプラグとが前記プラグ挿入口とが最終係合位置に到達したとき、前記プラグハウジングに配置された開口部と移動可能に係合するように構成されたＵＳＢソケットを装備した装置と、
を有する携帯用電子システム。
【請求項３７】
前記バネ荷重機構は、コイルバネにより前記プラグ挿入口の内側に向かって付勢されている請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項３８】
前記バネ荷重機構が、前記第１プラグのプラグハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合する状態に遷移したとき、人間が感知できる触感で知らせるように構成されている請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項３９】
前記バネ荷重機構が、前記第１プラグのプラグハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から前記開口部と係合する状態に遷移したとき、人間が感知できる音で知らせるように構成されている請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項４０】
更に、人間が身につけるストラップを含む請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項４１】
更に、人間が身につけるアクセサリーを含む請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項４２】
前記ＵＳＢソケット搭載型装置は、電池パックと、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記ＵＳＢソケット搭載型装置と前記第１プラグとが接続されたときに前記第１プラグを有する携帯用電子機器に前記電池パックから電力を供給する請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項４３】
前記第１プラグは、ＵＳＢプラグである請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【請求項４４】
前記ＵＳＢソケットを装備した装置は、表示装置と、前記プラグ挿入口に配置された複数のソケットピンを有し、前記複数のソケットピンは、前記第１プラグが前記ＵＳＢソケット搭載型装置と接続されたときに前記第１プラグに関連した携帯電子機器と前記表示装置との間でビデオ信号を通信する請求項３６に記載の携帯用電子システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）は、ホスト機器と外部機器との間での通信のための標準のインタフェースを提供する。ＵＳＢは、そのコネクタの形状が比較的小さく、比較的高いデータスループットが得られる（特にＵＳＢｖ２．０）ため市場に受け入れられている。更に、ＵＳＢは、プラグアンドプレイ接続やホストスワッピング機能を提供できるため極めてユーザにとって使いやすい（即ち、ホスト機器のリブートを必要とすることなく、ＵＳＢ機器をホスト機器にプラグインしたり、ホスト機器から抜き取ることができる。）
【背景技術】
【０００２】
ここで説明するように、ＵＳＢホスト機器は一般的に、ＵＳＢプラグを有する電子機器（即ち、ＵＳＢ機器）と接続するためのＵＳＢソケットを有している。ホスト機器はそれらに限定されないが、ディスクトップ機器、ラップトップ機器、個人向けデジタル端末（ＰＤＡ）、ゲーム機器、デジタル音響機器、ハブ等を含む。またＵＳＢ機器は、キーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタ、スキャナ、カメラ、デジタル音響機器などの電子娯楽機器や着脱可能なドライブなどの電子娯楽機器を含む。
【０００３】
ＵＳＢ機能を有する外部機器は、少なくとも１つのＵＳＢプラグを有する。一般的には、ＵＳＢプラグは、ホスト機器側のＵＳＢソケット（即ち、レセプタクル）を介してホスト機器と摩擦力により結合する。説明を判り易くするために、図１はＵＳＢプラブとソケットの一例を示す。ＵＳＢプラグ１００において、矩形の金属製ハウジング１０２は、金属製ハウジング１０２の広い側の面に設けられた開口１０４を有している。この金属製ハウジング１０２の中には、基板１０８の表面に設けられたプラグピン１０６が設けられている（図１のＵＳＢプラグの方向では基板の下側面）。
【０００４】
ＵＳＢソケット１１０において、レセプタクルシェル１１２は、矩形のレセプタクルシェル１１２広い側の面にリーフスプリング１１４を有している。各リーフスプリング１０４の端部は先端１１６を有し、この先端１１６は、プラグ１００がソケット１１０に完全に差し込まれたときに開口１０４と係合するように設計されている。レセプタクルシェル１１２の内側には基板１２０に設けられたソケットピン１１８があり、これらソケットピン１１８は、ＵＳＢプラグ１００がＵＳＢソケット１１０に差し込まれたときにプラグピン１０６と接続するように構成されている。
【０００５】
摩擦力によりＵＳＢソケット１００は、ＵＳＢソケット１１０と結合した状態を維持する。この摩擦力は、ソケットピン１１８がプラグピン１０６と接触するときに生成される。この摩擦力はまた、リーフスプリング１１４が金属ハウジング１０２に沿って摺動するときに生成される。更に他の摩擦力の源は、先端１１６が開口１０４の内側に留まるときに発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＵＳＢプラグは、ＵＳＢキャップでキャッピングすることにより周囲からのダメージから保護されている。ＵＳＢキャップは、一般的に、金属製のレセプタクルシェルではない、プラスチック、或はゴム、或は同様な他の部材で作られている。このＵＳＢキャップは通常、摩擦力によりそのキャップをＵＳＢプラグ先端と係合した状態で保持している。
【０００７】
ＵＳＢ機器をＵＳＢホスト機器やＵＳＢキャップと接続したままで維持するには摩擦力だけでは不十分であることが判ってきている。もしＵＳＢ機器が確実にＵＳＢホスト機器に接続されない場合は、ＵＳＢ機器が意図せずに、例えばＵＳＢホスト機器とＵＳＢ機器との接続部が突然ぶつかったりして容易に外れることが起こり得る。もしＵＳＢ機器が携帯機器の場合、例えば移動中に、ＵＳＢ機器がＵＳＢキャップ或はＵＳＢホスト機器から気付かないうちに外れてしまうかもしれない。上述のいずれの例においても、その結果は意図しない、或は望まない離脱、及び或は損失、及びまたはＵＳＢホスト機器、ＵＳＢ機器或は両方への損害となる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明は、本実施の形態において、金属製のプラグハウジングと、その金属製のプラグハウジングに設けられた開口部とを有するＵＳＢプラグに結合するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）に関し、このＵＳＢソケット搭載型装置は、前記ＵＳＢプラグを受け入れるためのプラグ挿入口と、そのプラグ挿入口内に配置されバネ荷重機構を有する。このバネ荷重機構は、そのプラグ挿入口の内側に向かって付勢されている。このバネ荷重機構は、ＵＳＢプラグが、そのプラグ挿入口に挿入されたときに、そのＵＳＢプラグの金属製のハウジングに沿ってスライドし、そのＵＳＢプラグが、そのＵＳＢソケット搭載型装置とが最終的に係合した状態になった際、金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合する。このバネ荷重機構は、バネ荷重ボールとバネ荷重ピンの１つを表している。
【０００９】
更に別の実施の形態では、本願発明はＵＳＢ連結装置に関する。このＵＳＢ連結装置は、ＵＳＢプラグを有する携帯ＵＳＢ機器を含む。このＵＳＢプラグはその中に複数のプラグピンを有し、ＵＳＢプラグは、これら複数のピンを囲み、その少なくとも１つの表面に開口を有するプラグ金属ハウジング含んでいる。このＵＳＢ連結装置は更に、プラグ挿入口を有するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）を含んでいる。このプラグ挿入口は、このプラグ金属ハウジングの内側に向かって付勢されたバネ荷重機構を有している。このバネ荷重機構は、バネ荷重ボールとバネ荷重ピンの１つを表している。更に、このバネ荷重機構は、ＵＳＢプラグがプラグ挿入口に挿入されたとき、プラグ金属ハウジングに沿ってスライド（摺動）し、ＵＳＢプラグがプラグ挿入口とが最終的に係合した状態になったときに、金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合するように構成されている。
【００１０】
更に他の実施の形態によれば、本願発明はＵＳＢ連結装置に関し、その中に複数のピンを具備するＵＳＢプラグを含んでいる。このＵＳＢプラグは、複数のピンを囲む金属製のプラグハウジングを含む。この金属製のプラグハウジングは、第１組の平行な表面と当該第１の平行な平面と直交する第２組の平行な平面とを有する。この第２組の平行な平面の表面は、その第１組の平行な平面の表面よりも小さい。そして第２組の平行な平面の少なくとも１つの表面は開口部を有している。このＵＳＢ連結装置は更に、その中にプラグ挿入口を有するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）を含む。このプラグ挿入口は、その金属製のプラグハウジングに対して付勢するようにバネ荷重された第１の湾曲突出部を少なくとも含む。この第１の湾曲突出部は、そのＵＳＢプラグがプラグ挿入口に挿入されたときに、その金属製のプラグハウジングに沿ってスライドし、そのＵＳＢプラグが、そのプラグ挿入口と最終的に係合した状態になった際、その金属製のプラグハウジングの開口部と可動的に係合する。
【００１１】
更に他の実施の形態によれば、本願発明は携帯用電子システムに関し、この携帯用電子システムは、複数のピンを内部に配置した第１のプラグを有する。この第１のプラグは、これら複数のピンを囲み、少なくとも１つの表面に開口部を有するプラグハウジングを有する。更に、プラグ挿入口を内部に有するＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）を有する。このプラグ挿入口は、プラグハウジングに向かって付勢されたバネ荷重機構を含む。このバネ荷重機構は、バネ荷重されたボールとバネ荷重されたピンの１つである。このバネ荷重機構は、第１のプラグが、そのプラグ挿入口に挿入されるとき、そのプラグハウジングに沿ってスライドし、第１のプラグがプラグ挿入口と最終的に係合した状態になった際、そのプラグハウジングに配置された開口部と可動的に係合するように構成されている。
【００１２】
これら本願発明の特徴及び他の特徴を、以下の図面と関連した本願発明の各種実施の形態の詳細な説明で以下により詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面で例示した実施例を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。尚、以下の実施の形態では、本願発明を理解できるように幾つかの具体的な詳細例を示す。但し、当業者には、これら具体例の幾つか或は全てが欠如しても本願発明が達成されるであろうことは明らかであろう。また他の例では、本願発明を不必要に曖昧にしないように、周知のプロセス及び或は構成の詳細な説明を省略する。
【００１４】
方法及び技術を含む様々な実施形態を以下で説明する。本願発明は、この実施の形態に係る技術を実行するコンピュータが読み取り可能な命令を記憶した記憶媒体を含む製品をも包含し得ることに留意されたい。このコンピュータが読み取り可能記憶媒体は、例えば、コンピュータが読み取り可能なコードを記憶する半導体、磁気、光磁気、光学的な記憶媒体を含む。更に本発明は、この発明の実施の形態を実行する装置をも含む。そのような装置は、本実施の形態に関連するタスクを実行する専用及び或はプログラマブル回路を含んでも良い。そのような装置の一例として、適切にプログラムされ、本実施の形態に関連するタスクを実行するコンピュータ又は計算機や、専用またはプログラマブルな汎用のコンピュータ及び或は専用のコンピュータの組合せを含む。
【００１５】
本願発明の実施の形態において、ＵＳＢ（Univerasal Serial Bus）プラグとＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）との間の、より確実な結合機構が提供される。ＵＳＢプラグは少なくとも１つの開口を有し、これはＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）のプラグ挿入口に配置された湾曲した突出部と連結するように構成されている。
【００１６】
本明細書においてこの用語が使われるときは、ＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）は、データの保存、読み出し、転送及び処理の全て或は一部が可能なＵＳＢホスト機器を含んでも良い。電子システムの伝統的なＵＳＢホスト機器の他に、ＵＳＢ機器が他のＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡｓ）にプラグインされても良い。例えば、典型的なＵＳＢホスト機器ではないが、ＵＳＢソケットを有している電池パックであれば、ＵＳＢ機器はそこから電池エネルギーを得ることができる。他の例として、典型的なＵＳＢホスト機器ではないが、ＵＳＢソケットを有しているＵＳＢ電池充電器であれば、ＵＳＢ機器内の充電可能な電池に充電用の電力を供給することができる。
【００１７】
他の一例として、ディスプレイ（液晶表示技術或は他の表示技術を採用した携帯用或は据え置き用表示器）がＵＳＢ機器から表示データを受け取って表示するＵＳＢソケットを有しても良い。また他の例として、記憶装置（ハードディスク或は他の記憶技術を採用した携帯用或は据え置き用記憶装置）は、ＵＳＢ機器からデータを受け取って蓄積するＵＳＢソケットを有しても良い。更に他の例として、遠隔制御装置がＵＳＢ機器のＵＳＢプラグと結合するＵＳＢソケットを有する第１の部分を含んでも良い。この遠隔制御装置は、単一の信号線或は無線により、この第１の部分と通信を行っても良い。この場合、電力及び或は信号（例えば制御、音響、ビデオ、データなど）が、１つ或はそれ以上のソケットピンや１つ或はそれ以上のプラグピンを介して、ＵＳＢ−ＳＥＡとＵＳＢ機器との間で通信される。
【００１８】
また他の例として、ＵＳＢのようなソケットを有するキャップが、周囲からのダメージからプラグやプラグピンを守るように設けられても良い。従って、ＵＳＢ−ＳＥＡは、上述の全ての例を含むことができ、さらにＵＳＢプラグと機械的に係合でき、及び/又は、電子的に結合できるように構成されるプラグ挿入口を有する他の装置をも含み得る。
ＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）は、据え置き或は携帯可能（例えば、人間により運ばれ、或は身に付けられる）であっても良い。携帯可能なＵＳＢ娯楽機器及び或は通信機器（米国カリフォルニア州クパチーノのアップルコンピュータから発売されている人気のｉＰＯＤ（登録商標）機器）、ＵＳＢ機器がＵＳＢ−ＳＥＡにプラグインされてユーザがＵＳＢ機器を身につけることができるストラップを含むＵＳＢキャップのようなＵＳＢ−ＳＥＡの評判が高まってきている。
【００１９】
ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口は、矩形の金属製のハウジングやソケットピンを備えた基板を有するＵＳＢソケットを表している。このＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口は、例えば、ＵＳＢプラグが挿入されるＵＳＢキャップの窪みを表しても良い。ＵＳＢキャップの場合、産業上の標準的なＵＳＢ電気及び機械的な業界基準で要求される金属製のハウジング及び或はソケットピンを有していなくても良い。
【００２０】
湾曲した突出部は、ＵＳＢプラグ先端を最初に挿入する時に容易に受け入れやすくし、開口と係合するまでＵＳＢプラグの金属製のハウジングに沿って摺動し易くしている。更にこの湾曲した突出部は、コイルスプリングのようなバイアス（付勢）手段によりＵＳＢソケットの金属製のハウジングに対して付勢されている。種々のコイルスプリングは、種々のバイアス力を有するように製造されるため、１つのコイルスプリングを別のコイルスプリングと交換することにより、ＵＳＢソケットは、より高い或は低い係合／離脱力で種々のＵＳＢ機器を収容することができる。
【００２１】
湾曲した突出部が開口と連結すると、明確な感触が提供される。この明確な感触によりユーザは、ＵＳＢプラグとＵＳＢ−ＳＥＡとが完全に係合し、その湾曲した突出部がＵＳＢプラグの金属製のハウジングの面と確実に係合したと確認できる。
【００２２】
本発明の実施の形態では、ＵＳＢ−ＳＥＡの湾曲した突出部を受け入れるＵＳＢプラグの開口と、プラグの外側被覆部（即ち、ユーザにより掴まれるゴム或はプラスチックモールド）の最初の部分との間の距離は、ＵＳＢ−ＳＥＡの湾曲した突出部と、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口の開口部との間の距離に一致している。これによりＵＳＢプラグが完全にＵＳＢ−ＳＥＡに挿入され、ＵＳＢプラグの面が湾曲した突出部と係合したとき、ＵＳＢプラグのプラグの外側被覆部の最初の部分と、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口の穴との間に、見た目には殆ど隙間が生じない。このように隙間をなくすことにより、ＵＳＢプラグがＵＳＢ−ＳＥＡに確実に接続されたことを目でも確かめることができる。
【００２３】
本実施の形態では、ＵＳＢプラグの挿入と、ＵＳＢプラグ及びＵＳＢ−ＳＥＡの完全な係合とを容易にする目的で、湾曲突出部を引っ込めるために、ソケット上又はその近傍に外部のカラー(collar)を設ける必要がない。この特徴により、ＵＳＢ−ＳＥＡやその周辺に、外側のカラーを収容するためのスペースが不要となり、ユーザによる使い勝手が増す。例えスペースがあったとしても、そのようなカラーは小さすぎて大きい指のユーザには不快感を感じるかもしれない。実施の形態では、湾曲した突出部（例えば金属ボール）は、ＵＳＢプラグがＵＳＢ−ＳＥＡに挿入されると自動的に引っ込む。このように自動的に引っ込むことにより、ＵＳＢプラグがその最終的な結合状態になったとき、ＵＳＢプラグとＵＳＢ−ＳＥＡとの間の完全な結合が得られる。更に、その湾曲した突出部（例えば金属ボール）は、ＵＳＢプラグをＵＳＢ−ＳＥＡのソケットから引き抜く際に、自動的に引っ込む。言い換えれば、ソケットからプラグを引き抜く以外に、ソケットからＵＳＢプラグを分離するのにカラーの操作が不要となる。こうして一度、湾曲した突出部がプラグの開口より離されると、ＵＳＢプラグとソケットとが離れるまでプラグハウジングに沿って湾曲した突出部がスライドする。
【００２４】
本願発明の実施の形態の特徴及び利点は、図面を参照してなされる以下の説明により、より理解されるであろう。本実施の形態において、図２は、本発明の一実施形態に係るＵＳＢプラグとＵＳＢキャップとを示し、ＵＳＢキャップはＵＳＢ−ＳＥＡの一例を示す。ＵＳＢプラグ２００で、金属製のハウジング２０２は、２組の平行な平面を有している。第１の平行な面２０４の組は、第２の平行な面２０６の組に対して垂直である。第２の平行な面２０６の少なくとも１つの側には、開口（保持用穴）２０８が設けられている。好ましくは、２つの平行な面２０６のそれぞれに１つずつ、計２つの開口２０８が設けられている。この金属製のハウジング２０２の内部には、プラグピン２１０が基板２１２の上面に設けられている。
【００２５】
ＵＳＢキャップ２２０では、内部キャップ２２２は空洞２２６を有している。ボール戻り止め機構２２４は、コイルスプリングと金属ボールとを備えている。ここでコイルスプリングは、金属ボールをＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口の方向に付勢している。このボール戻り止め機構２２４は、一方が塞がれて、金属ボールの少なくとも一部がボール戻り止め機構の開口端部から突き出る位置で、ぴったりと金属ボールと受け止めるために設計された収縮した開口を有する実質的な管である。この構成は図３に詳しく示している。
【００２６】
コイルスプリングは、この管の内側に配置されている。収縮した端部は、金属ボールをぴったりと受けとめるサイズであるため、金属ボールは製造中、その位置に押し付けられていてもよい。ボール戻り止め機構２２４は、キャップ２２２の空洞２２６内に超音波溶接されても良い。ボール戻り止め機構２２４を空洞２２６に連結する方法は他にもあるが、これら方法には、接着、加圧、熱処理、ヒートシンクなどがあるが、この限りではない。好適な実施の形態によれば、内部キャップ２２２の両側にそれぞれ１つからなる、２つのボール戻り止め機構２２４が設けられている。図３は、本実施の形態において、止め機構の金属ボールが、どのようにＵＳＢプラグハウジングの穴に係合するかを示す図である。図３において、金属ボール３００は戻り止め機構３０２の内側に配置されている。戻り止め機構３０２は、ボール３０６に対して押し付けるコイルスプリング３０４を含んでいる。図３の実施の形態において、金属ボール３００は、ＵＳＢプラグのハウジングの対応する面と係合する湾曲した突出部を表している。そしてコイルスプリング３０４は、ＵＳＢ−ＳＥＡのＵＳＢプラグがプラグ挿入口に挿入されたときにＵＳＢプラグハウジングに対して湾曲した突出部を付勢するためのバイアス機構を表している。
［００３５］
一般的に、バネで付勢されたボール３００は、ＵＳＢプラグがＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口に挿入されたとき、プラグ挿入口の内側とプラグ金属ハウジング３０８に向かって付勢（バイアス）されている。こうしてＵＳＢプラグがＵＳＢ−ＳＥＡに挿入されると、プラグ金属製ハウジング３０８は、ボール３０６を外側（例えば引っ込む方向）に向かって移動させ、コイルスプリング３０４を圧縮する。このボール３０６がコイルスプリング３０４に対して与える力は、ボール３００がＵＳＢプラグの金属製のハウジング３０８の開口３１０と係合したときに弱くなる。ボール３０６がプラグの金属製のハウジングの表面に沿ってスライドしている状態から、ボール３０６がプラグの金属製のハウジングの開口に係合するスナッピング動作に移行すると、人間が感知できる触感或は音が形成される。このような人間が感知できる触感或は音により、ユーザは確実にＵＳＢプラグとＵＳＢ−ＳＥＡとの間の連結が達成されたことを確認できる。
【００２７】
より有利には、一度ボール３００がＵＳＢプラグハウジングの開口３１０に嵌ると、ＵＳＢプラグをＵＳＢ−ＳＥＡから引き離すのにかなりの量の力を必要とする。これはこの引き離し力は、ボール３００が開口３１０の内側の位置から滑り出るように、スプリングを充分に縮めるような引き離し力が必要となるためである。この引き離し力は、単に所望のバイアス力を提供する、適当なバイアスデバイス（例えばコイルスプリング）選択するだけで変更できることが理解されよう。
【００２８】
図３はまた、ＵＳＢプラグが、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口と最終的に係合した位置にある状態を示す。ここではＵＳＢプラグの外側の被覆部と、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口の開口との間に隙間が生じていない。このように隙間（図３の参照番号３２２で示す）をなくすことは、ＵＳＢプラグ先端、ＵＳＢプラグの外側被覆、ＵＳＢの金属製のハウジングの開口、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口の深さ、適当な形状を有するバイアス用ボールの位置により実現される。このように隙間を無くすことにより、確実に連結がなされたことをユーザに確実に目で見えるようにフィードバックできる。
【００２９】
本願発明の実施の形態では、ボール３００はＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口のそれぞれの側に設けられても良い。更に開口３１０は、プラグの金属製ハウジング３０８のそれぞれの側に設けられても良い。そしてＵＳＢプラグがＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口に挿入されたとき、このＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口のそれぞれのボールは、プラグの金属製ハウジング３０８のそれぞれの側に設けられた開口と係合する。
【００３０】
ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口のボールと、ＵＳＢプラグハウジングの対応する開口とは、従来のリーフスプリング／先端及び対応する開口（例えば、図１のリーフスプリング１０４／先端１０６及び対応する開口１０４）であっても、或はこれらを好適に付加したものでも良い。従って、ボール３００と開口３１０との組合せは、ＵＳＢをＵＳＢ−ＳＥＡから引き離すのに要する力を増大させる。ＵＳＢ−ＳＥＡが金属製のハウジング（例えばＵＳＢキャップのような）を有しない場合、付勢用ボールと対応する開口との組合せは、従来のリーフスプリングと先端と対応する穴とを置き換えるだけでなく、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口が、柔らかい樹脂や硬い樹脂などの樹脂のような如何なる材料でも形成可能になる。これはプラグの金属製のハウジングの開口に確実に係合する機能が、付勢用ボールによって提供され、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口を形成するのと同じ材料で成型されたリーフスプリングや先端によるものでないことによる。更にまた、コイルスプリング３０４のような、取り外し可能な（即ち、一体的に成型されていない）バイアス機構を用いることにより、種々のコイルスプリングを使用して種々のバイアス力で製造することができる。
【００３１】
従って、カスタマの仕様に応じて、種々の異なる付勢力を有するスプリングコイルを用いることにより、ＵＳＢ−ＳＥＡからＵＳＢデバイスを係合させるか、或は離脱させるのに必要な力の量を調整できるとともに、その仕様に応じて触感／可聴音をフィードバックできる。このカスタマイズできる機能は、従来のような、ＵＳＢソケットの金属製のハウジングと一体に成型されたリーフスプリング／チップのような、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口を有する一体成型（即ち、非カスタマイズ）のバイアス機構を有する場合は不可能かもしれない。このカスタマイズ能力は、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口を一体的に備えた開口係合のナブ或はバネのような、非レセプタクルバイアス機構の場合も不可能かもしれない。本発明の実施の形態によれば、ＵＳＢ−ＳＥＡの製造では、製造過程で種々のバネを単に選択するだけで、同じＵＳＢ−ＳＥＡが別のＵＳＢ機器を扱うようにも構成できる。
【００３２】
次に２つの図面は、新たなＵＳＢプラグとＵＳＢソケットの形状を示している。図４は、本発明の実施の形態において、ボール受け取り用開口を含む、ＵＳＢプラグの一例を示す。ＵＳＢプラグの外被覆部分の始めから、その開口の中心までの長さ４０２は、約９．９６ｍｍで、許容誤差は約０．０５ｍｍである。またその開口の直径である長さ４０４は、約１．６０ｍｍで、許容誤差約０．１０ｍｍである。ＵＳＢプラグの厚み（即ち、プラグの金属製のハウジングの２つのより広い平行な面の間の距離）である長さ４０６は約４．５ｍｍで、約０．０５ｍｍの許容誤差である。また開口の中心からＵＳＢプラグの金属製のハウジングの２つのより広い平行な面の１つまでの長さである長さ４０８は約２．２５ｍｍで、許容誤差は約０．０５ｍｍである。
【００３３】
図５は、本発明の実施の形態における、ＵＳＢ−ＳＥＡの一例であるキャップ５００のプラグ挿入口の外観図である。図５は、ＵＳＢプラグの挿入方向から見たプラグ挿入口を示している。このプラグ挿入口５０２は、如何なる適当な部材で形成されても良く、ＵＳＢプラグの金属製のハウジングをぴったりと収容できる形状であれば良い。ボール５０４は、直径が約２ｍｍであり、プラグ挿入口内の突出が０．５ｍｍである。このボール５０４は、高度に磨き上げたステンレススチールで作られても良く、及び或は用途に応じて異なる寸法であっても良い。
【００３４】
本発明の実施の形態で開示された結合構成を適用する方法が多くある。例えば、実施の形態では、ＵＳＢプラグは、電気的に記憶された音楽（即ち、ＭＰ３プレーヤ）を再生する電子娯楽機器の一部であっても良い。ＵＳＢプラグは、ランヤード（ストラップ）に接続されるＵＳＢキャップに接続される。この結合機構により、ユーザがＵＳＢ電子娯楽機器を、不意に外れてしまうという恐れを抱くことなく、そのランヤードを介して首の周りに着用することができる。
【００３５】
本願発明の実施の形態によれば、電子娯楽機器は人間のアクセサリに接続されるプラグ挿入口に接続される。このアクセサリ（即ち、アームバンド）は、ユーザが身に付けるように構成されている。こうしてユーザは、電子娯楽機器をアームバンドに挿入し、普通の動作で、電子娯楽機器が気付かずにアームバンドから外れるという虞を抱くことなく、その電子娯楽機器を使用して楽しむことができる。例えば、ランナーが、アームバンドに取り付けられたＭＰ３プレーヤで好きな音楽を聴きながら、そのＭＰ３が突然外れてしまうという心配をすることなく、楽しむことができる。
【００３６】
本発明の実施の形態では、ＵＳＢプラグは電子イメージ取得装置の（即ち、ペンスキャナ）の一部であっても良い。電子娯楽機器と同様に、電子イメージ取得装置は、ストライプキャップ或は人間が身につける装飾品（即ち、アームバンド）等のＵＳＢソケットに接続されても良い。いずれの場合も、ユーザは、電子イメージ取得装置がＵＳＢソケットから意に反して外れるという虞を抱くことなく、電子イメージ取得装置をＵＳＢソケットに挿入できる。
【００３７】
図６は、本願発明の実施の形態に係る、ソケットを有するホスト機器とプラグを有するデバイス機器とを含む電子システムを示す図である。ここでホスト機器は、ここに開示される、湾曲した突出部の戻り止め機構とプラグ開口とを用いて、プラグを有するデバイス機器と接続されるソケットを有している。ソケットを有するホスト機器は、電子或は電子サブシステム（例えば、ディスプレイ、外部ハードディスク、外部記憶デバイス、電池パック、充電器など）である。またプラグを有するデバイス機器は、プラグ及びソケットを介してホスト機器と接続される電子或は電子サブシステム（例えば、携帯用オーディオプレーヤ、携帯用ビデオプレーヤ、携帯用メモリなど）である。上述したように、プラグ及びソケットは、ここで説明するような開口や戻り止め機構を有する。好適な或は開示された実施の形態は、ＵＳＢプラグやＵＳＢソケットを使用しているが、プラグやソケットは他のプロトコルで使用するように構成されても良い。
【００３８】
ＵＳＢプラグとＵＳＢ−ＳＥＡとを連結した状態で維持し、確実に係合したことを、より改善された感触や音でフィードバックできる、より確実な方法が提供される。上述したように、本願の実施の形態は、より確実な結合機構を提供し、ＵＳＢプラグをＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ挿入口から引き離すのに、より大きな引き離し力を要する。バイアス機構（例えば、コイルスプリング）は、特定の用途の付勢及び離脱力要件に対応するように選択し得るため、本願の実施の形態は、製造者がＵＳＢ−ＳＥＡを、種々のＵＳＢ−ＳＥＡ機器に有効にカスタマイズすることができる。更に、ボールが、対応する開口部に完全に挿入されると確実な「スナッピング」作用が起こる。これにより感覚及び/又は聴覚の正のフィードバックがユーザに提供され、ユーザに対して確実な触感及び或は音をフィードバックする。これによりユーザは、確実に係合されたという確証を得ることができる。更に、プラグの外部被覆と、ＵＳＢ−ＳＥＡのプラグ受け入れ空洞の開口との間の隙間の閉塞により、ユーザが、これらが確実に接続されたことを目で確かめることができる。
【００３９】
本願発明は幾つかの実施の形態により説明されたが、本願発明の範疇に含まれる代替物、置換、等価なものが存在する。例えば、湾曲突出部は、金属製のボールとして開示されているが、その湾曲突出部は、種々の金属やプラスチックを含む適当な硬質の材料で形成されても良い。更に、湾曲突出部はボールでなくても構わない。傾斜した表面（凹面や凸面のような）を有する開口に係合する機構で、ＵＳＢプラグとＵＳＢ−ＳＥＡとの引っ張り力により開口から機構をスライドして引き離すことができれば、本願発明の原理に従って確実に係合及び引き離しを行うことができる。例えば、丸まった端部を有するピンがボールの代わりに用いられても良い。
【００４０】
更なる例として、バイアス機構は、湾曲突出部にバイアス力を付加する、取り外し可能なリーフスプリングのような、コイルスプリングであっても良い。更なる例として、バイアス機構は図３の戻り止め機構に配置されていなくてもよい。湾曲突出部がＵＳＢプラグハウジング内の開口部と係合できるように、付勢機構及び湾曲突出部が何らかの方法でＵＳＢ−ＳＥＡに接続されていれば、本発明の原理に従った確実な係合及び解除が達成される。
【００４１】
更なる例として、湾曲突出部は、要望に応じて、適当な非金属製の材料で形成しても良い。また他の例として、プラグピンを囲む金属製のハウジングは、他の適当な非金属製の材料で形成されても良い。他の例として、プラグをソケットに確実に結合する機構（ひいては、ソケットを含むサブシステムとプラグを含むサブシステム）は、ＵＳＢプロトコル以外のプロトコルを使用するプラグやソケットに適用されても良い。本願発明の方法及び装置を実現する多くの代替可能な方法がある。従って、以下の請求の範囲は、本願発明の範疇に含まれるそのような応用例や置換、等価なものも含むと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
本願発明は添付図面によりその一例が示されており、これらは本願発明を限定するものではない。添付図面において、共通する要素には同じ参照番号を付している。
【図１】従来のＵＳＢ（Universal Serial Bus）プラグとソケットの一例を示す図である。
【図２】本願発明の実施の形態に係る、キャップの連結機構と可動的に係合する、変更されたＵＳＢプラグと、ＵＳＢソケット搭載型装置（ＵＳＢ−ＳＥＡ）の一種であるＵＳＢキャップの一例を示す図である。
【図３】本願発明の実施の形態に係る、ＵＳＢ−ＳＥＡの戻り止め機構の金属ボールがどのようにＵＳＢプラグハウジングの開口に係合するかを示す図である。
【図４】本願発明の実施の形態に係る、ボール受け入れ開口を含むＵＳＢプラグの形状の一例を示す図である。
【図５】本願発明の実施の形態に係る、ＵＳＢ−ＳＥＡの一例であるキャップ５００のプラグ挿入口の概観図である。
【図６】本願発明の実施の形態に係る、ソケットを有するホスト機器とプラグを有する機器とを含み、ホスト機器が、湾曲状の戻り止め機構とプラグ開口とを用いて、プラグを有する機器と結合される電子システムを示す図である。
【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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【国際調査報告】
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