(57)【要約】【課題】簡単な構成で通信中のコネクタの抜けを確実に防止することができるコネクタ抜止装置を提供する。【解決手段】メスコネクタ３０の接続部３２に形成された貫通穴５６からロック爪５４が出没自在に設けられる。ロック爪５４は、形状記憶合金製の第１押圧板５８を加熱すると、その第１押圧板５８の形状復帰動作でアーム４４の基端部が押され、貫通穴５６から退避する。また、同じく形状記憶合金製の第２押圧板６０を加熱すると、その第２押圧板６０の形状復帰動作でアーム４４の先端部が押され、貫通穴５６から突出する。貫通穴５６から突出したロック爪５４は、オスコネクタ１０の接続部１６の上部に形成された係止穴１８に嵌合し、これにより、オスコネクタ１０がロックされる。【選択図】    図２
2004335275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器に設けられたメスコネクタに挿入されたオスコネクタの抜け止めを行うコネクタ抜止装置において、
前記オスコネクタの外周面に形成された穴部又は凹部と、
前記メスコネクタの内周面に形成された穴から出没自在に設けられ、該穴から突出することにより、前記メスコネクタに挿入された前記オスコネクタの前記穴部又は凹部に嵌合されて、前記オスコネクタの抜けを防止するロック部材と、
前記ロック部材を前記穴から出没させる駆動手段と、
からなることを特徴とするコネクタ抜止装置。
【請求項２】
前記駆動手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記オスコネクタと前記メスコネクタとの間で通信が開始されると、前記ロック部材を前記穴から突出させ、通信が終了されると、前記ロック部材を前記穴に退避させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ抜止装置。
【請求項３】
前記ロック部材は、揺動自在に支持されたアームの先端部に設けられ、該アームの揺動により、前記穴から出没自在に設けられ、
前記駆動手段は、加熱により伸張して、前記アームの基端部を押圧し、前記ロック部材を前記穴から退避させるように前記アームを揺動させる形状記憶合金製の第１の押圧部材と、加熱により伸張して、前記アームの先端部を押圧し、前記ロック部材を前記穴から突出させるように前記アームを揺動させる形状記憶合金製の第２の押圧部材と、
からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ抜止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコネクタ抜止装置に係り、特に電子機器同士を接続して信号の送受信を行うコネクタ抜止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パソコン用のシリアル・インターフェイス規格の一つにＵＳＢがある。図８はＵＳＢコネクタ（Ａコネクタ）の構成を示す斜視図である。同図に示すように、ＵＳＢのオスコネクタ１の接続部２は、矩形の筒状に形成されており、その上面及び下面に一対の係止穴３が形成されている。一方、メスコネクタ４の接続部５は、このオスコネクタ１の接続部２が嵌合可能な矩形の筒状に形成されており、その上面及び下面に一対の板バネ部６が形成されている。板バネ部６は接続部５の内側に張り出して形成されており、その先端に爪部６Ａが形成されている。オスコネクタ１の接続部２が、メスコネクタ４に挿入されると、この爪部６Ａがオスコネクタ１に形成された係止穴３に嵌合し、これによりオスコネクタ１の抜けが防止される。また、メスコネクタ４の接続部５には、左右の面にも板バネ部７が内側に張り出して形成されており、メスコネクタ３に挿入されたオスコネクタ１は、この左右の板バネ部５によって両側から挟持される。
【０００３】
ところで、上記のようにＵＳＢコネクタは、オスコネクタ１がメスコネクタ４に対して板バネの付勢力によって挟持されているだけであるから、オスコネクタ１をメスコネクタ４から簡単に引き抜くことができる。このため、データの通信中に誤って引き抜いてしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、引用文献１（特開２００１−２０９４６０号公報）では、ＵＳＢコネクタに接続されているＵＳＢケーブルをＵＳＢコネクタの側面との間で保持する抜け止め部材をＵＳＢコネクタ用装着口の側部に着脱自在に取り付けることによって、ＵＳＢコネクタの抜けを防止している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２０９４６０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、引用文献１の抜け止め装置は、ケーブルの引っ張りによっては抜けにくい構成であるが、抜け止め部材を外すと、簡単にコネクタを抜くことができるため、ユーザがデータの通信中に誤って抜いてしまうという事態については対処することができない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で通信中のコネクタの抜けを確実に防止することができるコネクタ抜止装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、前記目的を達成するために、機器に設けられたメスコネクタに挿入されたオスコネクタの抜け止めを行うコネクタ抜止装置において、前記オスコネクタの外周面に形成された穴部又は凹部と、前記メスコネクタの内周面に形成された穴から出没自在に設けられ、該穴から突出することにより、前記メスコネクタに挿入された前記オスコネクタの前記穴部又は凹部に嵌合されて、前記オスコネクタの抜けを防止するロック部材と、前記ロック部材を前記穴から出没させる駆動手段と、からなることを特徴とするコネクタ抜止装置を提供する。
【０００９】
本発明によれば、メスコネクタの内周面には、穴が形成されており、この穴からロック部材が出没自在に設けられている。オスコネクタを挿入する場合は、ロック部材を穴内に退避させた状態で挿入し、挿入後、ロック部材を穴から突出させる。穴から突出したロック部材は、オスコネクタの外周面に形成された穴部又は凹部に嵌合し、これにより、オスコネクタの抜けが防止される。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、前記目的を達成するために、前記駆動手段を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記オスコネクタと前記メスコネクタとの間で通信が開始されると、前記ロック部材を前記穴から突出させ、通信が終了されると、前記ロック部材を前記穴に退避させるように前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ抜止装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、ロック部材を穴から出没させる駆動手段が制御手段によって制御される。制御手段は、通信が開始されると、駆動手段を駆動してロック部材を穴から突出させ、通信が終了すると、ロック部材を穴内に退避させる。これにより、通信中はオスコネクタを抜くことができなくなり、安全に通信を行なうことができる。
【００１２】
また、請求項３に係る発明は、前記目的を達成するために、前記ロック部材は、揺動自在に支持されたアームの先端部に設けられ、該アームの揺動により、前記穴から出没自在に設けられ、前記駆動手段は、加熱により伸張して、前記アームの基端部を押圧し、前記ロック部材を前記穴から退避させるように前記アームを揺動させる形状記憶合金製の第１の押圧部材と、加熱により伸張して、前記アームの先端部を押圧し、前記ロック部材を前記穴から突出させるように前記アームを揺動させる形状記憶合金製の第２の押圧部材と、からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のコネクタ抜止装置を提供する。
【００１３】
本発明によれば、揺動自在に支持されたアームの先端にロック部材が設けられ、アームを揺動させることにより、穴から出没自在に設けられる。アームは、形状記憶合金製の第１の押圧部材と第２の押圧部材とを交互に加熱することにより揺動し、これにより、簡単な構成でロック部材を穴から出没させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るコネクタ抜止装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１、図２は、それぞれ本発明に係るコネクタ抜止装置が組み込まれたＵＳＢコネクタ（Ａコネクタ）の斜視図と側面断面図である。
【００１６】
同図に示すように、オスコネクタ１０の構成は、従来のものと何ら変わるところがない。すなわち、オスコネクタ１０は、ケーブル１２が連結されたオスコネクタ本体１４と、そのオスコネクタ本体１４の先端部に設けられた接続部１６とで構成されている。接続部１６は、矩形の筒状に形成されており、その上面及び下面に一対の係止穴１８、２０が形成されている。この係止穴１８、２０は、矩形状に形成されており、接続部１６の表面を貫通して形成されている。また、接続部１６の内側には、ベースプレート２２が配設されており、このベースプレート２２上に４本の端子２４が並列して配置されている。
【００１７】
一方、メスコネクタ３０は、パソコンやデジタルカメラ等の電子機器本体２６に組み込まれる。このメスコネクタ３０の接続部３２は、アルミ等の金属によって矩形の筒状に形成されている。
【００１８】
接続部３２の内側には、ベースプレート３４が配設されており、ベースプレー３４上には４本の端子３６が並列して配置されている。この端子３６は薄板状に形成されており、その先端部が円弧状に曲げ成形されている。
【００１９】
オスコネクタ１０は、その接続部１６をメスコネクタ３０の接続部３２に挿入することによりメスコネクタ３０と接続され、オスコネクタ１０の接続部１６がメスコネクタ３０の接続部３２に挿入されると、そのオスコネクタ１０の接続部１６の内側にメスコネクタ３０のベースプレート３４が挿入される。そして、そのベースプレート３４に設けられた端子３６が、オスコネクタ１０に設けられた端子２４に押圧当接され、オスコネクタ１０とメスコネクタ３０とが電気的に接続される。
【００２０】
メスコネクタ３０の接続部３２には、左右両面に横板バネ部３８が設けられている。横板バネ部３８は、接続部３２の左右両面をそれぞれ台形状に切り欠いて形成されており、接続部３２の内側に張り出して形成されている。オスコネクタ１０の接続部１６をメスコネクタ３０の接続部３２に挿入すると、この一対の横板バネ部３８がオスコネクタ１０の接続部１６を左右両側から挟持する。これにより、メスコネクタ３０に挿入されたオスコネクタ１０が、メスコネクタ３０に仮止めされる。
【００２１】
また、メスコネクタ３０の接続部３２の下面には、一対の下板バネ部４０が設けられている。一対の下板バネ部４０は、接続部３２の下面を台形状に切り欠いて形成されており、その先端に爪部４０Ａが曲げ成形されている。オスコネクタ１０の接続部１６をメスコネクタ３０の接続部３２に挿入すると、この爪部４０Ａが、オスコネクタ１０の接続部下面に形成された一対の係止穴２０に嵌合する。これにより、メスコネクタ３０に挿入されたオスコネクタ１０が、メスコネクタ３０に仮止めされる。
【００２２】
このように、メスコネクタ３０に挿入されたオスコネクタ１０は、メスコネクタ３０に形成された横板バネ部３８と下板バネ部４０の作用でメスコネクタ３０に仮止めされる。そして、このようにメスコネクタ３０に仮止めされたオスコネクタ１０は、メスコネクタ３０の上部に設けられた抜止装置４２によりロックが掛けられ、メスコネクタ３０からの抜けが防止される。
【００２３】
抜止装置４２は、揺動自在に支持された一対のアーム４４と、そのアーム４４を揺動させるための駆動部４６と、駆動部４６を制御する制御部４８とで構成されている。
【００２４】
一対のアーム４４は、オスコネクタ１０の接続部上面に形成された一対の係止穴１８と同じ間隔をもって配設されている。このアーム４４の中央部には取付穴４４Ａが形成されており、取付穴４４Ａには支軸５０が挿通されている。一対のアーム４４は、この支軸５０に固着されている。支軸５０は、メスコネクタ３０の上面に配設された一対の軸受５２に回転自在に支持されており、これにより、アーム４４が支軸５０を中心に揺動する。
【００２５】
アーム４４の先端には、円弧状に形成されたロック爪５４が下側に張り出して形成されている。
【００２６】
ここで、メスコネクタ３０の接続部３２の上面には、オスコネクタ１０の接続部１６の上面に形成された一対の係止穴１８と同じ間隔をもって一対の貫通穴５６が形成されており、アーム４４が揺動すると、この貫通穴５６からロック爪５４が出没する。そして、メスコネクタ３０の接続部３２にオスコネクタ１０の接続部１６が挿入された状態で貫通穴５６からロック爪５４を突出させることにより、図３に示すように、ロック爪５４がオスコネクタ１０の接続部１６の上面に形成された一対の係止穴１８に嵌入される。これにより、メスコネクタ３０に挿入されたオスコネクタ１０がロックされる。
【００２７】
駆動部４６は、一対の押圧板５８、６０と、その一対の押圧板５８、６０を個別に加熱する加熱ユニット６２とで構成されている。
【００２８】
押圧板５８、６０は、アーム４４とほぼ同じ幅をもって矩形状に形成された形状記憶合金製の平板をくの字に折り曲げて形成されている。この一対の押圧板５８、６０は、支軸５０を中心に左右対称に配置されており、その上片５８Ａ、６０Ａが、水平になるようにして加熱ユニット６２の下部に取り付けられている。そして、その下片５８Ｂ、６０Ｂが、それぞれアーム４４の基端部と先端部とに当接されている。
【００２９】
形状記憶合金は、常温で変形させても、加熱すると元の形に戻る合金であり、押圧板５８、６０は、それぞれ加熱すると、上片５８Ａ、６０Ａに対して下片５８Ｂ、６０Ｂが３０度程度屈曲するように形成されている。
【００３０】
ここで、常温環境の下、アーム４４の基端部側に設けられた第１の押圧板５８の下片５８Ｂを折り曲げ、上片５８Ａと平行にするとともに、アーム４４の先端部側に設けられた第２の押圧板６０の下片６０Ｂを折り曲げ、上片６０Ａと平行にすると、アーム４４は押さえがなくなり、揺動自在に支持される。
【００３１】
この状態からアーム４４の基端部側に設けられた第１の押圧板５８を加熱すると、図２に示すように、第１の押圧板５８の下片５８Ｂが、元の形状に復帰しようとして下側に伸び（下片５８Ｂと上片５８Ａとの間が開く）、アーム４４の基端部を下側に向けて押圧する。この結果、アーム４４の先端部に設けられたロック爪５４が貫通穴５６内に退避する。
【００３２】
また、アーム４４の基端部が第１の押圧板５８に押された状態からアーム４４の先端部側に設けられた第２の押圧板６０を加熱すると、図３に示すように、第２の押圧板６０の下片６０Ｂが、元の形状に復帰しようとして下側に伸び（下片６０Ｂと上片６０Ａとの間が開く）、アーム４４の先端部を下側に向けて押圧する。この結果、ロック爪５４が貫通穴５６から突出する。
【００３３】
なお、第２の押圧板６０を加熱して、アーム４４の先端部を押圧すると、アーム４４の基端部側に設けられた第１の押圧板５８は、その第２の押圧板６０が元の形状に復帰しようとする力で押し曲げられる。
【００３４】
同様に第１の押圧板５８を加熱して、アーム４４の基端部を押圧すると、アーム４４の先端部側に設けられた第２の押圧板６０は、その第１の押圧板５８が元の形状に復帰しようとする力で押し曲げられる。
【００３５】
このように、アーム４４は、第１の押圧板５８と第２の押圧板６０とを選択的に加熱することにより、揺動させることができる。そして、このアーム４４を揺動させることにより、貫通穴５６からロック爪５４が出没する。
【００３６】
この第１の押圧板５８と第２の押圧板６０に個別に加熱する加熱ユニット６２は、図示しないブラケットを介してメスコネクタ３０の接続部上方に取り付けられている。この加熱ユニット６２は、第１の押圧板５８と第２の押圧板６０に個別に電流を流すことにより、各押圧板５８、６０を個別に加熱する。制御部４８は、通信状態に基づいて、この加熱ユニット６２を制御し、各押圧板５８、６０への加熱を制御して、オスコネクタ１０のロック／ロック解除を制御する。
【００３７】
図４は、オスコネクタ１０のロック／ロック解除の動作手順を示すフローチャートである。
【００３８】
まず、ロック爪５４を貫通穴５６に退避させた状態でオスコネクタ１０の接続部１６をメスコネクタ３０の接続部３２に挿入する（ステップＳ１０）。これにより、オスコネクタ１０の端子２４とメスコネクタ３０の端子３６とが互いに接触し、オスコネクタ１０とメスコネクタ３０とが電気的に接続される。
【００３９】
オスコネクタ１０がメスコネクタ３０に接続されると、メスコネクタ３０が設けられている電子機器の電源のＯＮ／ＯＦＦが判定される（ステップＳ１２）。ここで、電子機器の電源がＯＦＦになっていると、通信は行なうことができないので、オスコネクタ１０は抜き差しが自由な状態が維持される（ロック爪５４が貫通穴５６に退避した状態が維持される。）。
【００４０】
一方、電子機器の電源がＯＮになっている場合は、通信が開始されるので、この通信開始と同時に制御部４８は加熱ユニット６２に駆動信号を出力し、アーム４４の先端側に設けられた第２の押圧板６０を加熱する（ステップＳ１６）。
【００４１】
この第２の押圧板６０が加熱されると、第２の押圧板６０が元の形状に復元しようとする力でアーム４４の先端部が押圧される。この結果、アーム４４の先端部に設けられたロック爪５４が貫通穴５６から突出し、オスコネクタ１０の接続部上面に設けられた係止穴１８に嵌入する。これにより、オスコネクタ１０が抜き取り不能にロックされる（ステップＳ１８）。
【００４２】
通信中、オスコネクタ１０は常にロック状態が維持される。そして、通信が終了し（ステップＳ２０）、ソフト上での接続解除が確認されると（ステップＳ２２）、制御部４８は加熱ユニット６２に駆動信号を出力し、アーム４４の基端側に設けられた第１の押圧板５８を加熱する（ステップＳ２４）。
【００４３】
この第１の押圧板５８が加熱されると、第１の押圧板５８が元の形状に復元しようとする力でアーム４４の基端部が押圧される。この結果、アーム４４の先端部に設けられたロック爪５４が貫通穴５６に退避し、オスコネクタ１０の接続部上面に設けられた係止穴１８からロック爪５４が抜ける。これにより、オスコネクタ１０のロックが解除され（ステップＳ２６）、オスコネクタ１０の抜き取りが可能になる（ステップＳ２８）。
【００４４】
このように、本実施の形態のＵＳＢコネクタによれば、メスコネクタ３０の内周部から出没自在に設けられたロック爪５４がオスコネクタ１０に設けられた係止穴１８に嵌合して、オスコネクタ１０がロックされる。このオスコネクタ１０のロックは、通信に連動して行なわれるため、通信中に誤ってオスコネクタ１０を引き抜くことがなく、ＵＳＢケーブルを用いた通信を安全に行なうことができる。
【００４５】
また、このロック爪５４をメスコネクタ３０の内周部から出没させる機構に形状記憶合金製の押圧板５８、６０を使用することにより、モータなどを使用した構成に比べて機構が簡単になり、コンパクトな構成にすることができる。これにより、設置スペースが非常に狭いようなところであっても設置することができるようになる。
【００４６】
また、本実施の形態のように、揺動自在に支持されたアーム４４の基端部と先端部とを一対の押圧板５８、６０で押圧して、ロック爪５４をメスコネクタ３０の内周部から出没させることにより、押圧板５８、６０の加熱時間が、オスコネクタ１０のロック時とロック解除時だけで済み、省エネルギな構成にすることができる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、ソフト上での接続を解除した後、オスコネクタ１０のロックを解除するようにしているが、通信の終了とともに、オスコネクタ１０のロックを解除するようにしてもよい。すなわち、通信に連動させて、オスコネクタ１０をロックし、通信が行なわれている間だけ、オスコネクタ１０をロックするようにしてもよい。
【００４８】
また、電子機器本体にオスコネクタ１０のロック／ロック解除を選択するスイッチを設け、このスイッチの入力に基づいてオスコネクタ１０のロック／ロック解除を行なうようにしてもよい。
【００４９】
また、本実施の形態では、形状記憶合金を用いてロック爪５４をメスコネクタ３０の内周部から出没させるようにしているが、ロック爪５４を出没させる機構は、これに限定されるものではない。たとえば、図５に示すように、電磁石を用いた構成にしてもよい。この機構はブッシュ７０を介して摺動自在に支持されたロックピン７２を電磁石７４によって貫通穴５６から出没させるものであり、電磁石７４の電流をＯＮにすると、ロックピン７２の上端部に設けられた永久磁石７６が電磁石７４に磁着され、ロックピン７２が貫通穴５６に退避する。そして、電磁石７４を電流をＯＦＦにすると、磁着力が解除され、ロックピン７２が貫通穴５６から突出して、オスコネクタ１０の係止穴１８に嵌合する。
【００５０】
また、本実施の形態では、本発明をＵＳＢコネクタに適用した例で説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。
【００５１】
たとえば、図６、図７に示すように、ヘッドフォン等のオーディオ用のケーブルを接続するコネクタにも同様に適用することができる。この種のコネクタのオスコネクタ８０は、先端部にクビレ部（凹部）８２を有するので、このクビレ部８２にメスコネクタ８４の内周部に形成された貫通穴８６から出没自在に設けられたロック爪８８を嵌合させて、オスコネクタ８０の抜けを防止する。ここで、このロック爪８８は、図７に示すように、先端にＵ字状の凹部８８Ａが形成されており、貫通穴８６から突出すると、この凹部８８Ａがオスコネクタ８０のクビレ部８２に嵌合し、引き抜き不能にロックする。
【００５２】
このように、オスコネクタ側に穴部又は凹部を有する構成のコネクタならば本発明を適用することができる。また、オスコネクタ側に穴部又は凹部を有する構成のコネクタであっても、使用上特に問題がなければ、オスコネクタ側に穴部又は凹部を形成することにより、本発明を適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、メスコネクタの内周面から出没自在に設けられたロック部材をオスコネクタの外周面に形成された穴部又は凹部に嵌合させることにより、オスコネクタの抜けを防止する。これにより、確実にオスコネクタの抜けを防止することができる。また、通信に連動させて、ロック部材の出没を制御することにより、通信中の抜けを防止でき、安全に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコネクタ抜止装置が組み込まれたＵＳＢコネクタの斜視図
【図２】本発明に係るコネクタ抜止装置が組み込まれたＵＳＢコネクタの側面断面図（ロック解除時）
【図３】本発明に係るコネクタ抜止装置が組み込まれたＵＳＢコネクタの側面断面図（ロック時）
【図４】オスコネクタのロック／ロック解除の動作手順を示すフローチャート
【図５】コネクタ抜止装置の他の実施の形態を示す側面断面図
【図６】コネクタ抜止装置の他の実施の形態を示す側面断面図
【図７】図６の７−７断面図
【図８】ＵＳＢコネクタの構成を示す斜視図
【符号の説明】
１０…オスコネクタ、１２…ケーブル、１４…オスコネクタ本体、１６…接続部、１８…係止穴、２０…係止穴、２２…ベースプレート、２４…端子、３０…メスコネクタ、３２…接続部、３４…ベースプレート、３６…端子、３８…横板バネ部、４０…下板バネ部、４０Ａ…爪部、４２…抜止装置、４４…アーム、４４Ａ…取付穴、４６…駆動部、４８…制御部、５０…支軸、５２…軸受、５４…ロック爪、５６…貫通穴、５８…押圧板、５８Ａ…上片、５８Ｂ…下片、６０…押圧板、６０Ａ…上片、６０Ｂ…下片、６２…加熱ユニット、７０…ブッシュ、７２…ロックピン、７４…電磁石、７６…永久磁石、８０…オスコネクタ、８２…クビレ部（凹部）、８４…メスコネクタ、８６…貫通穴、８８…ロック爪、８８Ａ…凹部
【図１】
2004335275.tif 000003
【図２】
2004335275.tif 000004
【図３】
2004335275.tif 000005
【図４】
2004335275.tif 000006
【図５】
2004335275.tif 000007
【図６】
2004335275.tif 000008
【図７】
2004335275.tif 000009
【図８】
2004335275.tif 000010