(57)【要約】【課題】振動や外力が作用しても、プラグとレセプタクルが緩んで抜けることがなく、かつプラグとレセプタクルとの係合及び解除を容易に行えるようにして操作性に優れたロック機構付ＵＳＢコネクタを提供する。【解決手段】本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタ１０は、プラグ側シェル１９に係止部１９ｃを設けると共に、レセプタクル側シェル１３に係合部１３ｇを設け、レセプタクル１１にプラグ１２を差し込んだとき、係止部１９ｃと係合部１３ｇとを係合させる。スライド部材２１をプラグ側シェル１９に摺動可能に嵌合させて配設し、係合位置から係合解除位置に移動させることによってスライド部材２１で係止部１９ｃを押圧し、係止部１９ｃと係合部１３ｇとの係合を解除するようにした構成を特徴とする。【選択図】　　　　図７
2004087462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レセプタクル側シェルの内部にレセプタクル端子が配設されたレセプタクルと、前記レセプタクル側シェルの内側に嵌合するプラグ側シェルを有し前記プラグ側シェルの内部にプラグ端子が配設されたプラグとを備え、前記レセプタクルに前記プラグを差し込むことにより前記レセプタクル端子と前記プラグ端子とを電気的に接続するロック機構付ＵＳＢコネクタにおいて、
前記プラグは、前記プラグ側シェルの一壁部から出没可能な係止部と、前記プラグ側シェルに配設され前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な係合解除機構とを有し、
前記レセプタクルは、前記係止部と対向する前記レセプタクル側シェルの壁部に係合部を有し、
前記レセプタクルに前記プラグを差し込んだとき、前記係止部と前記係合部とを係合させると共に、前記係合解除機構を前記係合解除位置に移動させることにより前記係止部を押圧して前記係止部と前記係合部との係合を解除可能であることを特徴とするロック機構付ＵＳＢコネクタ。
【請求項２】
前記係止部は、前記レセプタクルと前記プラグとの嵌合方向と直角に交差する前記プラグ側シェルの壁部に設けられ、先端に爪部を有する可撓片であり、前記係合部は、前記レセプタクル側シェルの前記係止部と対向する位置に形成された孔部であることを特徴とする請求項１に記載のロック機構付ＵＳＢコネクタ。
【請求項３】
前記レセプタクル端子は前記レセプタクル側シェルの内側に配置された内側レセプタクルシェル内に収容されており、また前記プラグ端子は前記プラグ側シェルの内側に配置された内側プラグシェル内に収容されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロック機構付ＵＳＢコネクタ。
【請求項４】
前記係合解除機構は、前記レセプタクルと前記プラグの嵌合方向に摺動可能に前記プラグ側シェルに外嵌し前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能なスライド部材、又は前記レセプタクルと前記プラグの嵌合方向と直角方向に移動可能に前記プラグ側シェルに配設され前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な押圧部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のロック機構付ＵＳＢコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロック機構付ＵＳＢコネクタに関し、詳しくはパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータ本体と、マウスやキーボード等の周辺機器とを電気的に接続するロック機構付ＵＳＢコネクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータ本体と周辺機器とは、一般的にＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）インターフェイスによって電気的に接続されている。近年は、デジタルカメラや携帯音楽プレーヤ等の小型機器と接続する要求から、小型のＭｉｎｉ−Ｂインターフェイスも採用されつつあり、該インターフェイスに対応するＵＳＢコネクタが登場している。
【０００３】
ＵＳＢコネクタは、プラグをレセプタクルに差し込むことにより、プラグ端子とレセプタクル端子とを電気的に接続するようになっている。従来のＵＳＢコネクタは、コネクタの抜けを防止する構造が設けられておらず、プラグとレセプタクルとの係止構造は、レセプタクル側シェルに設けられた山形状のロック片を、プラグ側シェルに形成された孔部に係合させるものであった。このため、係止力が比較的弱く、プラグ又はレセプタクルに振動や外力が作用すると、係合が解除されて抜ける虞があった。
【０００４】
上述した問題の対策として、キャップを用いてプラグとレセプタクルとの抜けを防止するようにしたコネクタの抜け防止機構が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１３５４１３号公報（第３〜４頁、図１）
【０００６】
図２０は、特許文献１に開示されているコネクタの抜け防止機構の斜視図である。図２０に示すように、コネクタの抜け防止機構１は、プラグ３を樹脂成形部品のキャップ２内に嵌め込んで收容すると共に、キャップ２に設けられた爪部２ａを筺体５の孔５ａに係合させて固定し、プラグ３とレセプタクル４との抜けを防止するようにしたものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記コネクタ抜け防止構造が設けられていない従来のＵＳＢコネクタは、ＵＳＢコネクタに振動や外力が作用すると、容易に抜けてしまい、コンピュータを使用中であると、データの転送が中断するという問題点があった。車輛に積載されたコンピュータやゲーム機等、振動が作用する環境で使用されたり、周辺装置を移動して使用する装置では、ＵＳＢコネクタに外力や振動が作用することが多く、大きな問題であった。
【０００８】
また、特許文献１に開示されているコネクタの抜け防止機構１においては、コネクタ抜け防止の機能は有しているものの、キャップ２内にプラグ３を収容する構造となっているので、キャップ２が大型となり、近年益々要望されるようになった機器小型化の要求に十分対応できないという問題点があった。
また、プラグ３をキャップ２内に嵌め込んだ後、キャップ２の爪部２ａを筺体５の孔５ａに係合させるようになっているので、プラグ３とレセプタクル４の係合又は解除ごとに、キャップ２を筺体５の孔５ａに係合させ、又は係合を解除しなければならず、操作性の点で改善の余地があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、振動や外力が作用しても、プラグとレセプタクルが緩んで抜けることがなく、信頼性が高く、かつプラグとレセプタクルとの係合及び解除を容易に行えるようにして操作性に優れたロック機構付ＵＳＢコネクタを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載のロック機構付ＵＳＢコネクタは、レセプタクル側シェルの内部にレセプタクル端子が配設されたレセプタクルと、前記レセプタクル側シェルの内側に嵌合するプラグ側シェルを有し前記プラグ側シェルの内部にプラグ端子が配設されたプラグとを備え、前記レセプタクルに前記プラグを差し込むことにより前記レセプタクル端子と前記プラグ端子とを電気的に接続するロック機構付ＵＳＢコネクタにおいて、
前記プラグは、前記プラグ側シェルの一壁部から出没可能な係止部と、前記プラグ側シェルに配設され前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な係合解除機構とを有し、前記レセプタクルは、前記係止部と対向する前記レセプタクル側シェルの壁部に係合部を有し、前記レセプタクルに前記プラグを差し込んだとき、前記係止部と前記係合部とを係合させると共に、前記係合解除機構を前記係合解除位置に移動させることにより前記係止部を押圧して前記係止部と前記係合部との係合を解除可能であることを特徴とする。
【００１１】
前記構成のロック機構付ＵＳＢコネクタによれば、プラグ側シェルに係止部を設けると共に、レセプタクル側シェルに係合部を設け、レセプタクルにプラグを差し込んだとき、係止部と係合部とを係合させるようにしたので、レセプタクルとプラグとが弛みのない状態で係合され、振動や外力が作用してもレセプタクルとプラグとの抜けを防止することができる。これによって、ロック機構付ＵＳＢコネクタの信頼性を向上させることができる。
【００１２】
係止部及び係合部は、プラグ側シェル及びレセプタクル側シェルに一体として形成するようにしたので、係止機構を小型化することができ、機器小型化の要求にも十分対応することができる。
また、レセプタクルにプラグを差し込むことにより、係止部と係合部とを係合させると共に、係合解除機構を係合位置から係合解除位置に移動させることにより、係止部を押圧して該係止部と係合部との係合を解除するようにしたので、極めて簡単にレセプタクルとプラグを係合させ、又は係合を解除することが可能となり、操作性を大幅に向上させることができる。
【００１３】
本発明の請求項２記載のロック機構付ＵＳＢコネクタは、前記係止部は、前記レセプタクルと前記プラグとの嵌合方向と直角に交差する前記プラグ側シェルの壁部に設けられ、先端に爪部を有する可撓片であり、前記係合部は、前記レセプタクル側シェルの前記係止部と対向する位置に形成された孔部であることを特徴とする請求項１記載のロック機構付ＵＳＢコネクタである。
【００１４】
前記構成のロック機構付ＵＳＢコネクタによれば、係止部はプラグ側シェルの壁部に設けられた可撓片とし、係合部はレセプタクル側シェルに設けられた孔部として構成したので、従来のように大きな専用部品を用いることなく、小型の装置により、確実かつ容易にレセプタクルとプラグとを係合又は離脱させることができる。
【００１５】
本発明の請求項３記載のロック機構付ＵＳＢコネクタは、前記レセプタクル端子は前記レセプタクル側シェルの内側に配置された内側レセプタクルシェル内に収容されており、また前記プラグ端子は前記プラグ側シェルの内側に配置された内側プラグシェル内に収容されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロック機構付ＵＳＢコネクタである。
【００１６】
前記構成のロック機構付ＵＳＢコネクタによれば、レセプタクル端子はレセプタクル側シェルの内側に配置された内側レセプタクルシェル内に収容され、プラグ端子はプラグ側シェルの内側に配置された内側プラグシェル内に収容されているので、レセプタクル端子及びプラグ端子は、２重のシェルによって保護されており、信頼性の高い接続を行うことができる。また、各シェルを導電材料で製作すれば、２重のシェルで電磁的にシールドすることができ、外部ノイズに対する信頼性を高めることができる。更に、レセプタクルとプラグとの嵌合は、外側のシェルであるレセプタクル側シェルとプラグ側シェル、及び内側のシェルである内側レセプタクルシェルと内側プラグシェル、とが２重に嵌合して接続するので、ロック機構付ＵＳＢコネクタにこじり等の外力が作用しても、影響を受けることなく確実に接続状態を維持することができる。
【００１７】
本発明の請求項４記載のロック機構付ＵＳＢコネクタは、前記係合解除機構は、前記レセプタクルと前記プラグの嵌合方向に摺動可能に前記プラグ側シェルに外嵌し前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能なスライド部材、又は前記レセプタクルと前記プラグの嵌合方向と直角方向に移動可能に前記プラグ側シェルに配設され前記係止部を押圧して前記プラグ側シェル内に收容する係合解除位置と前記係止部の前記プラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な押圧部材であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のロック機構付ＵＳＢコネクタである。
【００１８】
前記構成のロック機構付ＵＳＢコネクタによれば、係合解除機構は、レセプタクルとプラグの嵌合方向に摺動可能にプラグ側シェルに外嵌し係止部を押圧してプラグ側シェル内に收容する係合解除位置と係止部のプラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能なスライド部材、又はレセプタクルとプラグの嵌合方向と直角方向に移動可能にプラグ側シェルに配設され係止部を押圧してプラグ側シェル内に收容する係合解除位置と係止部のプラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な押圧部材としたので、単にスライド部材を係合位置から係合解除位置に、又は押圧部材を係合位置から係合解除位置に移動させる簡単な操作で、係止部を押圧して該係止部と係合部との係合を容易に解除することができ、ロック機構付ＵＳＢコネクタの脱着操作性を大幅に向上させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係るロック機構付ＵＳＢコネクタの複数の好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第１実施形態を示すレセプタクルの斜視図、図２は図１におけるレセプタクルの平面図、図３は図１におけるレセプタクルの側面図である。
図４は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第１実施形態を示すプラグの斜視図、図５は図４におけるプラグの平面図、図６は図４におけるプラグの側面図である。
図７は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタのレセプタクルにプラグを差し込んだ状態を示す側面図、図８は図７におけるレセプタクルの係合部にプラグの係止部が係合した状態を示すＡ−Ａ線断面図、図９は図８におけるスライド部材によって係止部が押圧され、係合部との係合が解除された状態を示す断面図である。
【００２１】
図１乃至図６に示すように、第１実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタ１０は、レセプタクル１１とプラグ１２とを備えており、主に車輛に搭載されるコンピュータ本体と周辺機器との接続に用いられる。
図１乃至図３に示すように、レセプタクル１１は、レセプタクル側シェル１３と、該レセプタクル側シェル１３の内部に配設されたレセプタクル端子１４とを有している。レセプタクル側シェル１３は、銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板をプレス加工して略矩形筒状に形成されて製作されている。
【００２２】
レセプタクル側シェル１３は、回路基板（図示せず）に半田付け、ロー付け等により固定されて使用されるものであり、回路基板に当接する下壁１３ａから直角に立ち上がる側壁１３ｃには、夫々２個の取付脚部１３ｂが側方に張り出して形成されている。また、レセプタクル側シェル１３は、合計４個の取付脚部１３ｂを回路基板に半田付け、ロー付け等することにより固定するようになっている。
【００２３】
下壁１３ａに対向する上壁１３ｄには、レセプタクル１１とプラグ１２の嵌合方向（以下コネクタの嵌合方向という）後方から前方に向かう片持ち状のシールド接触片１３ｅが設けられている。シールド接触片１３ｅは、上壁１３ｄをコネクタの嵌合方向後方のみを残し、他の３方を略Ｕ字形に打抜加工して片持ち状に形成されており、先端はレセプタクル側シェル１３の内側に向かって山状に湾曲部１３ｆが形成されている。
【００２４】
側壁１３ｃには、後述するプラグ側シェル１９の係止部１９ｃに対向する位置に、係合部としての孔部１３ｇが形成されており、係止部１９ｃと係合するようになっている。レセプタクル側シェル１３の内部には、プロピレン等の絶縁性樹脂を射出成形して製作された樹脂部１５が配設されている。
樹脂部１５は、コネクタの嵌合方向前方に開口する嵌合孔１６が形成された略矩形筒状の枠体１５ａと本体部１５ｂとを備えている。本体部１５ｂは、一端１５ｃが枠体１５ａ内に突出して配置されると共に、嵌合孔１６に連通する端子貫通孔が、コネクタの嵌合方向に複数個設けられている。各端子貫通孔には、レセプタクル端子１４が挿通されて固定されている。尚、枠体１５ａと本体部１５ｂとを別体とし、枠体１５ａを銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板をプレス加工して略矩形筒状に形成して、合成樹脂製の本体部１５ｂをその内部に収容するようにしてもよい。枠体１５ａは内側レセプタクルシェルとして作用する。
【００２５】
レセプタクル端子１４の先端は、屈曲して弾性接触部１４ａが形成され、嵌合孔１６に露出して配置されている。レセプタクル端子１４の後端は、クランク状に折り曲げられて外部直付端子部１４ｂが形成され、レセプタクル側シェル１３の後部から引き出されており、回路基板の配線パターンに電気的に接続されるようになっている。
【００２６】
図４乃至図６に示すように、プラグ１２は、樹脂製のハウジング１８と、ハウジング１８に保持されたプラグ側シェル１９と、該プラグ側シェル１９の内部に配設されたプラグ端子２０と、係合解除機構の一例であるスライド部材２１とを備えている。
【００２７】
図８に示すように、ハウジング１８は、ハウジング本体１８ａと電線（図示せず）を外側に引き出すチューブ１８ｂとが絶縁性の合成樹脂により一体に成形されている。ハウジング本体１８ａは、チューブ１８ｂから連続して形成された鍔部１８ｄと、該鍔部１８ｄに連続する細径部１８ｅとから構成されている。
細径部１８ｅには、プラグ側シェル１９の一端が嵌合して固定されている。また、図４及び図８に示すように、鍔部１８ｄの両側面は、高さ方向略中央が略コの字形に切り欠かれ、後述するスライド部材２１の係合突起２１ａと係合する係合溝１８ｃが形成されている。
【００２８】
プラグ側シェル１９は、銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板を略矩形筒状にプレス加工して製作されており、外形寸法はレセプタクル側シェル１３の内形寸法より僅かに小さい寸法に設定され、レセプタクル側シェル１３の内側に嵌合するようになっている。
【００２９】
図６及び図８に示すように、プラグ側シェル１９の両側の側壁１９ａには、コネクタの嵌合方向後方から前方に向かって一対の可撓片１９ｂが形成されている。可撓片１９ｂは、根元部がプラグ側シェル１９に連続し、プラグ側シェル１９の長手方向に細長く形成され、可撓性を有している。
【００３０】
可撓片１９ｂの後端部は、プラグ側シェル１９から側方に張り出すように成形されて押圧部１９ｇが設けられている。可撓片１９ｂの先端には、側壁１９ａから外側へ突出するように、係止部としての爪部１９ｃが形成されている。爪部１９ｃは、可撓片１９ｂが弾性変形することによって、側壁１９ａから出没可能となっており、レセプタクル側シェル１３の孔部１３ｇと係合するようになっている。
【００３１】
図５に示すように、爪部１９ｃは、コネクタの嵌合方向前方に向かうに従って次第に細くなる傾斜面１９ｄと、該傾斜面１９ｄから連続してコネクタの嵌合方向と平行に形成された連設面１９ｅと、連設面１９ｅに略垂直に交差する係止面１９ｆとを有している。
【００３２】
図８に示すように、プラグ端子２０は、レセプタクル端子１４と接触して電気的に接続するためのものであって、レセプタクル端子１４の弾性接触部１４ａに対応する位置に、複数本が端子保持部２２に保持されて配設されている。端子保持部２２は、ポリプロピレン等の絶縁性の合成樹脂を射出成形して製作されており、プラグ側シェル１９の内側に固定して配設されている。端子保持部２２の先端は、樹脂部１５の嵌合孔１６と同一形状となっており、嵌合孔１６に挿入できるようになっている。
【００３３】
尚、図に示す端子保持部２２は、合成樹脂によって一体的に形成されたものとして示すが、レセプタクル端子１４を保持する合成樹脂製保持部の外周（嵌合方向前後面を除く４面）を銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板を略矩形筒状にプレス加工して製作された枠体で囲んで配置して、端子保持部２２を構成するようにしても良い。この場合、略矩形筒状の枠体は、内側プラグシェルとして作用する。
【００３４】
プラグ端子２０の先端には、電気接触部が形成されており、プラグ１２をレセプタクル１１に差し込んだとき、レセプタクル端子１４の弾性接触部１４ａと接触するようになっている。プラグ端子２０の後端は、電気接続部が形成されており、圧接、圧着、溶着等の方法で電線（図示せず）に接続されている。
【００３５】
図４及び図８に示すようには、係合解除機構の一例であるスライド部材２１は、可撓片１９ｂを押圧して爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合を解除するためのものであり、絶縁性の合成樹脂を射出成形して製作されている。スライド部材２１は、ハウジング本体１８ａの細径部１８ｅと嵌合し、コネクタの嵌合方向に摺動可能となっている。スライド部材２１の側面には、後方に延びる一対の係合突起２１ａが対向して形成されており、該係合突起２１ａの先端には、内側に向かう爪が形成されている。
【００３６】
爪は、コネクタの嵌合方向後方に向かうに従って次第に外方に向かう傾斜面２１ｂと、該傾斜面２１ｂに略垂直に交差する係止面２１ｃとを有している。係止面２１ｃは、係合溝１８ｃの一方の側面である突起部１８ｆに係合している。
スライド部材２１の爪の長さは、係合溝１８ｃの幅よりも短くなっており、スライド部材２１のコネクタの嵌合方向の移動に伴なって、爪が係合溝１８ｃ中で自由に移動できるようになっている。
【００３７】
図５に示すように、スライド部材２１の上下面の後部には、後方に向かって弓形のアーチ部２１ｄが形成されており、ハウジング本体１８ａの鍔部１８ｄに当接している。スライド部材２１は、アーチ部２１ｄの弾性力によってコネクタの嵌合方向前方に付勢されている。
【００３８】
図８に示すように、スライド部材２１には、可撓片１９ｂの押圧部１９ｇに対応する位置に、押圧突起２１ｄが設けられている。スライド部材２１が、アーチ部２１ｄの弾性力によって付勢されてコネクタの嵌合方向前方に位置する係合位置においては、押圧突起２１ｄは押圧部１９ｇから離間している。従って、可撓片１９ｂは押圧されておらず、爪部１９ｃは、側壁１９ａから突出した状態となっており、爪部１９ｃは孔部１３ｇと係合している。
【００３９】
図９に示すように、スライド部材２１が、アーチ部２１ｄの弾性力に抗してコネクタの嵌合方向後方に移動した係合解除位置においては、押圧部１９ｇが押圧突起２１ｄによって押圧され、可撓片１９ｂがプラグ側シェル１９の内側に向かって撓んでいる。これによって、爪部１９ｃは、プラグ側シェル１９内に引き込まれ、爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合が解除されるようになっている。
【００４０】
第１実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタの作用を説明する。
図８において、レセプタクル１１のレセプタクル側シェル１３に、プラグ１２のプラグ側シェル１９を嵌合させて互いに接近する方向に移動させると、先ずレセプタクル側シェル１３の前端内側部が爪部１９ｃの傾斜面１９ｄに当接する。更に、プラグ１２を挿入させると、可撓片１９ｂがプラグ側シェル１９の内側方向に撓み、爪部１９ｃがプラグ側シェル１９内に引っ込む。
【００４１】
爪部１９ｃは、連設面１９ｅがレセプタクル側シェル１３の内面に摺動しながら、孔部１３ｇに対向する位置まで前進する。可撓片１９ｂは、弾性復帰して元の状態に戻り、係止面１９ｆと孔部１３ｇの縁部とが当接して爪部１９ｃと孔部１３ｇとが係合し、レセプタクル１１とプラグ１２とが確実に接続される。
【００４２】
このとき、レセプタクル端子１４の弾性接触部１４ａと、プラグ端子２０の電気接触部とが接触して、電気的に接続される。
また、レセプタクル側シェル１３のシールド接触片１３ｅに形成された湾曲部１３ｆは、プラグ側シェル１９の上壁に接触している。これによって、レセプタクル端子１４とプラグ端子２０は、レセプタクル側シェル１３及びプラグ側シェル１９でシールドされ、電磁ノイズ等の外部からの影響から保護される。
【００４３】
図９に示すように、レセプタクル１１からプラグ１２を抜く場合には、スライド部材２１を持ってレセプタクル１１から離間させる方向に移動させる。これによって、スライド部材２１が係合位置から係合解除位置に移動すると、押圧突起２１ｄが押圧部１９ｇを押圧し、可撓片１９ｂをプラグ側シェル１９の内側に撓ませる。
【００４４】
爪部１９ｃがプラグ側シェル１９内に引き込まれると、爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合が解除される。係合が解除された状態で、プラグ１２を更に引くことにより、プラグ１２はレセプタクル１１から離れて、接続状態が解除される。
爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合を解除させるスライド部材２１の移動方向は、レセプタクル１１からプラグ１２を引き抜く方向と一致しているので、１つの動作で簡単にレセプタクル１１からプラグ１２を引き抜くことができる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第２実施形態を図１０乃至図１９に基づいて説明する。図１０は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第２実施形態を示すレセプタクルの斜視図、図１１は図１０におけるレセプタクルの正面図、図１２は図１０におけるレセプタクルの側面図である。
図１３は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第２実施形態を示すプラグを上下逆にして示す斜視図、図１４は図１３におけるプラグの正面図、図１５は図１３におけるプラグの平面図、図１６は図１３におけるプラグの側面図である。図１７は本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタのレセプタクルにプラグを差し込む直前の状態を示す側面図、図１８は図１７におけるＢ−Ｂ線断面図、図１９は図１７におけるレセプタクルの係合部にプラグの係止部が係合した状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
尚、以下の説明において、図１乃至図９に示す第１実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタで既に説明した部分については、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を簡略化又は省略する。
【００４６】
図１７乃至図１９に示すように、第２実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタ１１０は、レセプタクル１１１とプラグ１１２とを備えている。図１０乃至図１２に示すように、レセプタクル１１１は、レセプタクル側シェル１３と、該レセプタクル側シェル１３の内部に配設された内側レセプタクルシェル１１５と、内側レセプタクルシェル１１５内部に固定された端子保持部１１６と、該端子保持部１１６に保持された複数のレセプタクル端子１４とを有している。レセプタクル側シェル１３及び内側レセプタクルシェル１１５は、銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板をプレス加工して略矩形筒状に形成されて製作されている。
【００４７】
図１１に示すように、内側レセプタクルシェル１１５は、コネクタの嵌合方向前方に開口する嵌合孔１６が形成された略矩形筒状の部材であり、脚部１１５ｂが側壁１１５ａから側方に張り出して設けられている。脚部１１５ｂは、レセプタクル側シェル１３の内側に折り曲げられて形成された固定部１３ｈに溶接等によって電気的に接続されて固定されている。これによって、内側レセプタクルシェル１１５は、レセプタクル側シェル１３の内部に配置されている。
【００４８】
図１０及び図１１に示すように、端子保持部１１６は、レセプタクル端子１４を所定の位置に保持するためのものであって、プロピレン等の絶縁性を有する合成樹脂で形成されている。端子保持部１１６は、コネクタの嵌合方向の後方部１１６ｂが太く形成されて、内側レセプタクルシェル１１５に嵌合して固定されると共に、コネクタの嵌合方向の前方部１１６ａが細く形成され、コネクタの嵌合方向前方に突出して嵌合孔１６内に配置されている。端子保持部１１６には、嵌合孔１６に連通する複数個の端子貫通孔が設けられており、各端子貫通孔には、レセプタクル端子１４が挿通されて固定されている。
【００４９】
図１３乃至図１６に示すように、プラグ１１２は、樹脂製のハウジング１１８と、ハウジング１１８に保持されたプラグ側シェル１９と、該プラグ側シェル１９の内部に配設されたプラグ端子２０と、係合解除機構の一例である一対の押圧部材１２１とを備えている。
【００５０】
ハウジング１１８は、ハウジング本体１１８ａと電線（図示せず）を外側に引き出すチューブ１１８ｂとが絶縁性の合成樹脂により一体に成形されている。ハウジング本体１１８ａの両側面は、上部及び下部が側方に突出してロック解除防止リブ１１８ｃが形成され、一対の該ロック解除防止リブ１１８ｃの間は溝状にされて押圧部材１２１が収容されている。ハウジング本体１１８ａには、プラグ側シェル１９が嵌合方向前方に突出して固定されている。
【００５１】
図１３及び図１４に示すように、プラグ側シェル１９は、銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板を略コの字形にプレス加工して製作されており、外形寸法はレセプタクル側シェル１３の内形寸法より僅かに小さい寸法に設定され、レセプタクル側シェル１３の内側に嵌合するようになっている。
【００５２】
図１３乃至図１６に示すように、プラグ側シェル１９の両側の側壁１９ａには、コネクタの嵌合方向後方から前方に向かって一対の可撓片１９ｂが形成されている。可撓片１９ｂは、根元部がプラグ側シェル１９に連続し、プラグ側シェル１９の長手方向に細長く形成され、可撓性を有している。
【００５３】
可撓片１９ｂの先端には、側壁１９ａから外側へ突出するように、係止部としての爪部１９ｃが形成されている。爪部１９ｃは、可撓片１９ｂが弾性変形することによって、側壁１９ａから出没可能となっており、レセプタクル側シェル１３の孔部１３ｇと係合するようになっている。
【００５４】
図１５に示すように、爪部１９ｃは、コネクタの嵌合方向前方に向かうに従って次第に細くなる傾斜面１９ｄと、該傾斜面１９ｄから連続してコネクタの嵌合方向と平行に形成された連設面１９ｅと、連設面１９ｅに略垂直に交差する係止面１９ｆとを有している。
【００５５】
図１３及び図１４に示すように、プラグ端子２０は、レセプタクル端子１４と接触して電気的に接続するためのものであって、ハウジング本体１１８ａから嵌合方向前方に突出して設けられた端子保持部２２に保持されて配設されている。端子保持部２２の外周（嵌合方向前後面を除く４面）は、銅、銅合金又はアルミニウム合金等の導電性薄板を略矩形筒状にプレス加工して製作された内側プラグシェル１２０により囲まれている。内側プラグシェル１２０の外形寸法は、内側レセプタクルシェル１１５の内形寸法より僅かに小さく設定されており、内側レセプタクルシェル１１５に嵌合するようになっている。
【００５６】
図１３、図１４、図１６、図１８及び図１９に示すようには、係合解除機構の一例である押圧部材１２１は、可撓片１９ｂを押圧して爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合を解除するためのものであり、絶縁性の合成樹脂を射出成形して製作された一対の部材である。押圧部材１２１の一端には、略Ｕ字形の支持部１２１ａが設けられると共に、外側面は凹凸状に形成されて押圧操作部１２１ｂが設けられている（図１８、図１９参照）。
【００５７】
押圧部材１２１は、略Ｕ字形の支持部１２１ａにハウジング本体１１８ａに形成された支持ピン１１８ｄを嵌合させ、該支持ピン１１８ｄを中心として揺動自在にハウジング本体１１８ａの両側面の溝内に装着されている。尚、押圧操作部１２１ｂは、ロック解除防止リブ１１８ｃと同一面又はそれより僅かに低くされており、誤って押圧操作部１２１ｂが押圧されて爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合が解除されないようになっている。
【００５８】
押圧操作部１２１ｂを押圧すると、押圧部材１２１は支持ピン１１８ｄを中心として互いに接近する方向に揺動し、これによって可撓片１９ｂを押圧して爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合を解除するように構成されている。
【００５９】
第２実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタ１１０の作用を説明する。
図１７乃至図１９において、レセプタクル１１１のレセプタクル側シェル１３の内側に、プラグ１１２のプラグ側シェル１９を嵌合させて互いに接近する方向に移動させると、先ず、内側レセプタクルシェル１１５に内側プラグシェル１２０が嵌合する。次いで、レセプタクル側シェル１３の前端内側部が爪部１９ｃの傾斜面１９ｄに当接する。更に、プラグ１１２を挿入させると、可撓片１９ｂがプラグ側シェル１９の内側方向に撓み、爪部１９ｃがプラグ側シェル１９内に引っ込む。
【００６０】
爪部１９ｃは、連設面１９ｅがレセプタクル側シェル１３の内面に摺動しながら、孔部１３ｇに対向する位置まで前進する。可撓片１９ｂは、弾性復帰して元の状態に戻り、係止面１９ｆと孔部１３ｇの縁部とが当接して爪部１９ｃと孔部１３ｇとが係合し、レセプタクル１１１とプラグ１１２とが確実に係合される（図１９参照）。
【００６１】
このとき、レセプタクル端子１４の弾性接触部１４ａと、プラグ端子２０の電気接触部とが接触して、電気的に接続される。また、外側のシェルであるレセプタクル側シェル１３とプラグ側シェル１９、及び内側のシェルである内側レセプタクルシェル１１５と内側プラグシェル１２０が互いに嵌合している。即ち、ロック機構付ＵＳＢコネクタ１１０は、外側のシェル及び内側のシェルで２重に嵌合し、更に爪部１９ｃと孔部１３ｇとが係合しているので、ロック機構付ＵＳＢコネクタ１１０に、こじりやコネクタを抜く方向、等の外力が作用してもレセプタクル端子１４とプラグ端子２０の電気接触に影響を与えることはない。また、レセプタクル端子１４及びプラグ端子２０は、内側レセプタクルシェル１１５と内側プラグシェル１２０、及びレセプタクル側シェル１３とプラグ側シェル１９とで囲まれて２重に電磁気的にシールドされているので、電磁ノイズ等の外乱からも確実に保護される。
【００６２】
図１９に示すように、レセプタクル１１１からプラグ１１２を抜く場合には、一対の押圧部材１２１の押圧操作部１２１ｂを指等で狭持して押圧すると、押圧部材１２１は支持ピン１１８ｄを中心として互いに接近する方向に揺動する。これによって、可撓片１９ｂが押圧されて内側に撓み、爪部１９ｃと孔部１３ｇとの係合が解除される。ここで、プラグ１１２をロック機構付ＵＳＢコネクタ１１０の嵌合方向と逆方向に引くことにより、プラグ１１２はレセプタクル１１１から離れて、接続状態が解除される。
【００６３】
なお、本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタにおいて、上記実施形態では係止部をプラグ側シェルに設け、係合部をレセプタクル側シェルに設けるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、係止部をレセプタクル側シェルに設け、係合部をプラグ側シェルに設けるようにしたものであってもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタによれば、プラグ側シェルに係止部を設けると共に、レセプタクル側シェルに係合部を設け、レセプタクルにプラグを差し込んだとき、係止部と係合部とを係合させるようにしたので、レセプタクルとプラグとが弛みのない状態で係合され、振動や外力が作用してもレセプタクルとプラグとの抜けを防止することができ、使用環境に係わらず電気的接続を保証することが可能となる。
従って、コンピュータを車輛に搭載することが可能となる。また、厳しい信頼性が要求される医療機器や金融機器等にも使用することができる。
【００６５】
また、係止部及び係合部は、プラグ側シェル及びレセプタクル側シェルと一体として形成するようにしたので、係止機構を小型化することができ、機器小型化の要求にも十分対応することができる。
また、レセプタクルにプラグを差し込むことにより、係止部と係合部とを係合させると共に、係合解除機構を係合位置から係合解除位置に移動させることにより、係止部を押圧して該係止部と係合部との係合を解除するようにしたので、極めて簡単にレセプタクルとプラグを係合させ、又は係合を解除することが可能となり、操作性を大幅に向上させることができる。
【００６６】
また、係止部はプラグ側シェルの壁部に設けられた可撓片とし、係合部はレセプタクル側シェルに設けられた孔部として構成したので、小型の装置により確実かつ容易にレセプタクルとプラグとを係合又は係合解除することができる。
【００６７】
レセプタクル端子はレセプタクル側シェルの内側に配置された内側レセプタクルシェル内に収容され、プラグ端子はプラグ側シェルの内側に配置された内側プラグシェル内に収容されているので、レセプタクル端子及びプラグ端子は、２重のシェルによって保護されており、信頼性の高い接続を行うことができる。また、各シェルを導電材料で製作すれば、２重のシェルで電磁気的にシールドすることができ、外部ノイズに対する信頼性を高めることができる。
更に、レセプタクルとプラグとの嵌合は、外側のシェルであるレセプタクル側シェルとプラグ側シェル、及び内側のシェルである内側レセプタクルシェルと内側プラグシェル、とが２重に嵌合して接続するので、ロック機構付ＵＳＢコネクタにこじり等の外力が作用しても、影響を受けることなく確実に接続状態を維持することができる。
【００６８】
また、係合解除機構は、レセプタクルとプラグの嵌合方向に摺動可能にプラグ側シェルに外嵌し係止部を押圧してプラグ側シェル内に收容する係合解除位置と係止部のプラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能なスライド部材、又はレセプタクルとプラグの嵌合方向と直角方向に移動可能にプラグ側シェルに配設され係止部を押圧してプラグ側シェル内に收容する係合解除位置と係止部のプラグ側シェルからの突出を許容する係合位置とに移動可能な押圧部材としたので、単にスライド部材を係合位置から係合解除位置に、又は押圧部材を係合位置から係合解除位置に移動させる簡単な操作で、係止部を押圧して該係止部と係合部との係合を容易に解除することができ、ロック機構付ＵＳＢコネクタの脱着操作性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第１実施例を示すレセプタクルの斜視図である。
【図２】図１におけるレセプタクルの平面図である。
【図３】図１におけるレセプタクルの側面図である。
【図４】本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第１実施例を示すプラグの斜視図である。
【図５】図４におけるプラグの平面図である。
【図６】図４におけるプラグの側面図である。
【図７】本発明の第１実施例のロック機構付ＵＳＢコネクタのレセプタクルにプラグを差し込んだ状態を示す側面図である。
【図８】図７におけるレセプタクルの係合部にプラグの係止部が係合した状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図９】図７におけるスライド部材によって係止部が押圧され、係合部との係合が解除された状態を示すＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第２実施形態を示すレセプタクルの斜視図である。
【図１１】図１０におけるレセプタクルの正面図である。
【図１２】図１０におけるレセプタクルの側面図である。
【図１３】本発明のロック機構付ＵＳＢコネクタの第２実施形態を示すプラグを上下逆にして示す斜視図である。
【図１４】図１３におけるプラグの正面図である。
【図１５】図１３におけるプラグの平面図である。
【図１６】図１３におけるプラグの側面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態のロック機構付ＵＳＢコネクタのレセプタクルにプラグを差し込む直前の状態を示す側面図である。
【図１８】図１７におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図１９】図１７におけるレセプタクルの係合部にプラグの係止部が係合した状態を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図２０】従来のキャップと筺体とを係合させてプラグの抜けを防止するようにした抜け防止機構の斜視図である。
【符号の説明】
１０、１１０　　ロック機構付ＵＳＢコネクタ
１１、１１１　　レセプタクル
１２、１１２　　プラグ
１３　　　　　レセプタクル側シェル
１３ｃ　　　　レセプタクル側シェルの側壁（レセプタクル側シェルの壁部）
１３ｇ　　　　孔部（係合部）
１４　　　　　レセプタクル端子
１９　　　　　プラグ側シェル
１９ａ　　　　プラグ側シェルの側壁（プラグ側シェルの一壁部）
１９ｂ　　　　可撓片
１９ｃ　　　　爪部（係止部）
２０　　　　　プラグ端子
２１　　　　　スライド部材（係合解除機構）
１１５　　　　内側レセプタクルシェル
１２０　　　　　　　　　内側プラグシェル
１２１　　　　　　　　　押圧部材（係合解除機構）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004087462.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
2004087462.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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