(57)【要約】【課題】本発明はユニバーサルシリアルバス装置の改良構造を提供する。【解決手段】  本発明のユニバーサルシリアルバス装置の改良構造は、ハウジング、回路基板、感温素子、ポート部および複数のポートピンを含む。前記回路基板は、前記ハウジング中に設置され、前記感温素子は前記回路基板に連結する。前記ポート部は前記ハウジングの末端に設置され、前記ポート部は前記感温素子と接触するまで延伸する延伸部をさらに有する。複数のポートピンの一端は前記回路基板に連結し、もう一端は前記ポート部内に設置される。このうち、前記延伸部は前記複数のポートピンまたは前記回路基板が産生する温度を前記感温素子に伝達し、前記温度が所定値に達したとき、前記感温素子が開路機構を起動する。【選択図】図３
2016126717.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと；
前記ハウジング中に設置される回路基板と；
前記回路基板の上表面に連結される感温素子と；
前記ハウジングの末端に設置され、外部の電子装置と接続し、前記感温素子の上表面と接触するまで延伸する延伸部をさらに有するポート部と；
第１端が前記回路基板に連結し、第２端が前記ポート部内に設置され、前記ポート部が前記外部の電子装置と接続するとき、前記外部の電子装置に電力を輸送する複数のポートピンと；を含み、
このうち、前記延伸部は前記複数のポートピンが産生する温度を前記感温素子に伝達し、前記温度が所定値に達したとき、前記感温素子が開路機構を起動して、前記電力の輸送を停止する、
ことを特徴とする、温度検出を備えたユニバーサルシリアルバス。
【請求項２】
上ハウジングおよび下ハウジングを有するハウジングと；
前記ハウジング中に設置される回路基板と；
前記回路基板の上表面に連結される感温素子と；
前記ハウジングの末端に設置され、外部の電子装置と接続し、前記感温素子の上表面と接触するまで延伸する延伸部をさらに有するポート部と；
第１端が前記回路基板に連結し、第２端が前記ポート部内に設置され、前記ポート部が前記外部の電子装置と接続するとき、前記外部の電子装置に電力を輸送する複数のポートピンと；を含み、
このうち、前記延伸部は前記回路基板が産生する温度を前記感温素子に伝達し、前記温度が所定値に達したとき、前記感温素子が開路機構を起動して、前記電力の輸送を停止する、
ことを特徴とする、温度検出を備えたユニバーサルシリアルバス。
【請求項３】
前記ハウジングが上カバーおよび下カバーを含み、前記回路基板が前記上カバーと前記下カバーとの間に挟設され、前記ポート部が前記延伸部と一体成形される、請求項１または２に記載の温度検出を備えたユニバーサルシリアルバス。
【請求項４】
前記感温素子がＰＴＣサーミスタの材料を含み、前記ポート部の材料が金属、合金を含む、請求項１または２に記載の温度検出を備えたユニバーサルシリアルバス。
【請求項５】
前記複数のポートピンの前記第１端がさらに金属面と連結し、前記金属面が前記複数のポートピンが産生する前記温度を前記感温素子に伝達する、請求項１または２に記載の温度検出を備えたユニバーサルシリアルバス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はユニバーサルシリアルバスの構造であり、特に温度検出を備えたユニバーサルシリアルバスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の科学技術社会において、就業者は少なくとも１台の携帯電話を携帯しており、これは日常の連絡および情報の伝送を便利にしている。正常な動作を保つためには、携帯電話の電力の維持は不可欠であり、従来の携帯電話は特定の充電器を使用して充電を行う必要がある。さらに従来の充電器は導線（または充電コード）と一体成形であり、その一端は電源プラグと電気的に連結することしかできず、もう一端は導線を通して特定の型の携帯電話に連結する。携帯電話およびもう１つの電子装置間で情報伝送するために、もう１本の伝送線路を余分に必要とし、これにより、使用者は携帯する上で不便を感じる。
【０００３】
最近ではすでに、携帯の際の利便性を向上させるため、充電コードおよび伝送線路が一体となったものが普及しており、さらに充電器を充電コード／伝送線路から分離することができ、様々な規格の携帯電話に幅広く適用されている。現在、スマートフォンはその体積を縮小させるため、携帯電話でｍｉｃｒｏ−ＵＳＢの口に統合して、電力および／または情報伝送のポートとしている。しかしながら、ｍｉｃｒｏ−ＵＳＢを利用した電力の伝送によって、ｍｉｃｒｏ−ＵＳＢの温度が過度に高くなることがあり、接続口に焼損または漏電が生じる。その原因は、ｍｉｃｒｏ−ＵＳＢの小さな体積およびその内部構造において、効果的に放熱または熱伝導の機能を達成することができず、高温焼損さらには漏電の可能性が引き起こされやすいためである。
【０００４】
上記放熱の問題を解決するため、既存技術においては、伝導シート／マットを追加して、回路基板またはチップが産生する熱エネルギーをｍｉｃｒｏ−ＵＳＢの末端に伝え、ｍｉｃｒｏ−ＵＳＢ内部の温度を低下させている。しかしながら、既存技術の伝導シート／マットの熱伝導能力には限りがあり、伝導シート／マットが迅速に熱エネルギーをｍｉｃｒｏ−ＵＳＢの末端に伝えることができない場合、さらに負荷能力に限りがある場合、高温焼損が誘発されやすくなる。
【０００５】
この点を鑑みて、既存技術の欠点を改善するため、温度検出機能を有するユニバーサルシリアルバスが必要であり、ユニバーサルシリアルバス装置の高温による焼損を防止する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題を解決するため、温度検出を備えたユニバーサルシリアルバスを提供する。このうち、感温素子がピン（ＰＩＮ）および／または回路基板の温度を検知し、温度が所定値に達したとき、自ら開路することができ、電力または情報の伝送を停止して、高温焼損を防止する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の技術的手段は次のように実現される。ユニバーサルシリアルバス装置の改良構造は、ハウジングと；前記ハウジング中に設置される回路基板と；前記回路基板に連結される感温素子と；前記ハウジングの末端に設置され、外部の電子装置と接続し、前記感温素子の上表面と接触するまで延伸する延伸部をさらに有するポート部と；一端が前記回路基板に連結し、もう一端が前記ポート部内に設置され、前記ポート部が前記外部の電子装置と接続するとき、前記外部の電子装置に電力を輸送する複数のポートピンと；を含む。このうち、前記延伸部は、前記複数のポートピンが産生する温度を前記感温素子に伝達し、前記温度が所定値に達したとき、前記感温素子が開路機構を起動して、前記電力の輸送を停止する。
【０００８】
上記もう１つの目的を達成するため、本発明の技術的手段は次のように実現される。ユニバーサルシリアルバス装置の改良構造は、上ハウジングおよび下ハウジングを有するハウジングと；前記ハウジング中に設置される回路基板と；前記回路基板に連結される感温素子と；前記ハウジングの末端に設置され、一端が外部の電子装置と接続し、前記感温素子と接触するまで延伸する延伸部をさらに有するポート部と；一端が前記回路基板に連結し、もう一端が前記ポート部内に設置され、前記ポート部が前記外部の電子装置と接続するとき、前記外部の電子装置にデータを輸送する複数のポートピンと；を含む。このうち、前記延伸部は、前記回路基板が産生する温度を前記感温素子に伝達し、前記温度が所定値に達したとき、前記感温素子が開路機構を起動して、前記電力の輸送を停止する。
【０００９】
好ましくは、前記ハウジングは上ハウジングおよび下ハウジングを含み、前記回路基板は前記上ハウジングと前記下ハウジングとの間に挟設される。
【００１０】
好ましくは、前記感温素子はＰＴＣサーミスタの材料を含む。
【００１１】
好ましくは、前記ポート部の材料は金属、合金を含む。
【００１２】
好ましくは、前記ポート部は前記延伸部と一体成形される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施例に基づくユニバーサルシリアルバスの操作概要図である。
【図２】図２は、本発明の実施例に基づくユニバーサルシリアルバスの組み合わせ図である。
【図３】図３は、本発明の実施例に基づくユニバーサルシリアルバスの内部構造の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここで、本発明の様々な実施方式の説明を行う。以下の記載により、本発明における特定の実施の詳細を提供し、これらの実施例の実施方式を徹底的に理解していただく。しかしながら、本発明がこれらの詳細を備えていない条件下でも実行することができることを当業者は理解していなければならない。他に、文中では、いくつかのすでに周知の構造または機能を詳細に記載することはせず、各種実施例間の不必要な混同を防ぐ。以下の記載中に使用する用語については、たとえそれが本発明のある特定の実施例の詳細な記載と一緒に使用されていても、最も広義の合理的な方式により解釈する。他に、添付図は実際の実施例のそれぞれの特徴を描写しておらず、描写した図式における構成部品はすべて相対的寸法であり、実際の比率で作成していない。
【実施例】
【００１５】
図１および図２を参照されたい。図１および図２は、本発明の最も好ましい実施例に基づくユニバーサルシリアルバスの組み合わせ図および操作概要図である。本発明のユニバーサルシリアルバス（以下前記装置１００という）は、本実施例では携帯電話である電子装置２０に連結するが、これに限定されない。前記装置は導線３０を通して別の電子装置または電源に接続されるが、上記操作方法は周知の手法であるため、説明を行わない。本発明で述べるユニバーサルシリアルバスは、バスを有するアダプタ、制御装置またはその他の電子素子などを広く指し、例えばＨＤＭＩであるが、本文実施例で述べるＵＳＢ、ｍｉｎｉ  ＵＳＢ、ｍｉｃｒｏ  ＵＳＢに限定されないことを理解すべきである。
【００１６】
図３を参照されたい。図３は、本発明の最も好ましい実施例に基づくユニバーサルシリアルバス装置の内部構造の正面図および背面図である。前記装置１００はハウジング１０２、回路基板１０４、感温素子１０６、ポート部１０８および複数のポートピン１１０を含む。前記ハウジングは、上ハウジング１０２２および下ハウジング１０２４を含む。他の接合方式、例えば溶接、接着または螺合などの方式により、上ハウジング１０２２および下ハウジング１０２４を一体に結合することができるが、これに限定されないことを当業者は理解すべきである。一般的に、前記ハウジング１０２は絶縁材料で構成され、プラスチックを含んでよいが、これに限定されない。
【００１７】
前記回路基板１０４は、前記上ハウジング１０２２と前記下ハウジング１０２４との間に固定される。他の接合方式、例えば溶接、接着または螺合などの方式により、前記回路基板１０４を前記上ハウジング１０２２と前記下ハウジング１０２４との間に固定することができることを当業者は理解すべきである。前記回路基板１０４の一端の背面に複数の金属線３２が溶接され、複数の金属線３２が集まって導線３０になる。前記装置１００は導線３０を通して電子装置２０または電源装置と連結し、一実施例においては、導線３０を前記装置１００と電子装置２０との間の情報伝送の橋渡しとすることができ、別の実施例においては、導線３０を前記装置１００と電源装置との間の電力伝送の橋渡しとすることもできる。前記回路基板１０４は、ユニバーサルシリアルバスの種類および／またはその他の要素に基づいて設計されたものであり、前記回路基板１０４およびその回路設計は、当業者が理解し、実施することができるものであるため、ここでは説明を行わない。
【００１８】
前記ポート部１０８は前記ハウジング１０２の末端に設置され、さらに前記ポート部１０８の大部分の面積は前記ハウジング１０２の末端で露出している。言い換えると、前記ポート部１０８は、前記回路基板１０４における、回路基板１０４に導線を溶接した一端に相対するもう一端に設置され、前記ポート部１０８は外部の電子装置２０と接続する。一実施例において、電子装置２０（例えば携帯電話）は前記装置１００により電子装置（例えば電源プラグ）に連結することができ、電子装置２０の電力を蓄える。別の実施例においては、電子装置２０（例えば携帯電話）は前記装置１００により別の電子装置（例えばコンピュータ）に連結することもでき、電力を蓄える以外に、異なる電子装置間でデータを伝送することもできる。一実施例において、前記ポート部１０８の材料は、例えば金属、合金またはその他の良好な導電（もしくは熱伝導）特性を有する材料を含んでよいが、これに限定されない。前記ポート部１０８の形状、大きさおよび寸法は実際の需要に基づいて調整することができる。例えば一実施例において、前記装置１００がｍｉｃｒｏ−ＵＳＢである場合、前記ポート部１０８はｍｉｃｒｏ−Ａまたはｍｉｃｒｏ−Ｂなどの型でよく、別の実施例において、前記装置１００がｍｉｎｉ−ＵＳＢである場合、前記ポート部１０８はｍｉｎｉ−Ａまたはｍｉｎｉ−Ｂなどの型でよく、また別の実施例において、前記装置１００がＵＳＢである場合、前記ポート部１０８はＴｙｐｅ−ＡまたはＴｙｐｅ−Ｂなどの型でよい。上記Ａ型またはＢ型について、当業者は理解して実施するべきであるため、ここではＡ型およびＢ型の違いについて記載を行わない。
【００１９】
前記ポート部１０８は締結部品１０８２を含み、前記締結部品１０８２の上端は前記ポート部１０８の側面から突出している。前記締結部品１０８２の底端に弾性素子（図示せず）を有し、前記装置１００を電子装置２０の接続口（図示せず）に弾性的に係合させることができる。上記の締結部品１０８２について、当業者は理解して実施することができるため、これ以上説明は行わない。
【００２０】
前記ポート部１０８の内部にさらに複数のポートピン１１０を含み、前記複数のポートピン１１０の一端は前記回路基板１０４に連結し、もう一端は前記ポート部１０８の内部で露出する。一般的に、前記複数のポートピン１１０の数は前記金属線３２の数と同じであり、例えば一実施例において、前記ポートピン１１０の数が５個であれば、前記金属線３２も５本であり、それぞれのポートピン１１０はそれぞれの金属線３２に各自対応するが、これに限定されない。それぞれのポートピン１１０は各自機能を有し、上記実施例について述べると、第１ポートピン１１０（通常は赤色）はＶＣＣで、電力を伝送し、第２ポートピン（通常は白色）はＤ−で、情報を伝送し、第３ポートピン（通常は緑色）はＤ＋で、情報を伝送し、第４ポートピンはＩＤで、ポートの型に基づいてアース線を接続するかどうかを決定し、第５ポートピンはＧＮＤで、アース線とするが、当業者はピンの定義を理解しているべきであるため、これ以上説明は行わない。前記装置１００が前記ポート部１０８により電源または電子装置２０に接続され、さらに前記導線３０により別の電源または電子装置２０に接続されるとき、それぞれのポートピン１１０がその機能を発揮することにより、各自異なる電源または電子装置２０間で電力またはデータを伝送する。一実施例において、前記複数のポートピン１１０の材料は導電性が良好な金属材質であり、前記複数のポートピン１１０の一端（前記回路基板１０４側）は金属面（図示せず）に連結し、前記複数のポートピン１１０が産生する熱エネルギーを伝える。本実施例において、前記金属面はスズ面であり、一般的に前記複数のポートピン１１０の材料は、前記金属面と同じであるが、違っていてもよい。当業者は、前記ポートピン１１０および前記金属面が、導電／熱伝導が良好な材料でなければならないことを理解しているべきである。
【００２１】
前記感温素子１０６は前記回路基板１０４の上表面または下表面に連結し、一実施例においては、前記感温素子は前記回路基板１０４の上表面に連結する。前記感温素子１０６はこれに限定されないが、ＰＴＣサーミスタ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）の材料からなり、その抵抗値は温度の上昇に伴って大きくなる。ＰＴＣサーミスタは、原料に基づいてセラミックＰＴＣサーミスタ（Ｃｅｒａｍｉｃ  ＰＴＣ、ＣＰＴＣ）およびポリマーＰＴＣサーミスタ（Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ＰＴＣ、ＰＰＴＣ）に分けることができる。ＣＰＴＣサーミスタおよびＰＰＴＣサーミスタは、いずれも繰り返し使用することができる通電流保護素子であり、抵抗器の値は温度の上昇に伴い上昇し、電子装置の過熱現象を検知するか温度を検査する。前記感温素子１０６内に安全保護装置（図示せず）を含み、温度が異常な場合、自ら開路することができ、安全を確保する。前記感温素子１０６には、実際の条件および需要に基づいて、その他の適当な材料を選択することもでき、ＰＴＣサーミスタの材料に限定されず、前記ＰＴＣサーミスタの材料は説明に用いたに過ぎず、定義付けに用いたのではないことを理解すべきである。前記ポート部１０８は、前記ポート部１０８の一側から前記感温素子１０６と接触するまで延伸する延伸部１０８４をさらに有する。このことから、前記延伸部１０８４が前記感温素子１０６と同じ側でなければならないことがわかる。言い換えると、前記感温素子１０６の一側は前記回路基板１０４に連結し、もう一側は前記延伸部１０８４に連結する。つまり、前記感温素子１０６は、前記回路基板１０４と前記延伸部１０８４との間に挟設される。最も好ましい実施例において、前記感温素子１０６は前記回路基板１０４の上表面に設置され、前記感温素子１０６の上表面は前記延伸部１０８４に連結するが、これに限定されない。別の実施例において、前記感温素子１０６は前記回路基板１０４の下表面に設置され、前記延伸部１０８４は前記感温素子１０６の下表面に連結する。まとめると、前記感温素子１０６の相対位置は、主に前記ポート部１０８における前記延伸部１０８４の方位によって決まる。
【００２２】
一実施例において、前記ポート部１０８を電源または電子装置２０に接続する際に、伝送する電力またはデータが前記複数のポートピン１１０の負荷を超える場合、前記ポートピン１１０の過熱が起こりやすくなる。さらには前記ポート部１０８の温度が上昇し、高温焼損の問題が発生しやすく、漏電が発生することさえあり、人の安全に影響を及ぼす。このとき、前記ポート部１０８の前記延伸部１０８４が、前記ポート部１０８の温度を前記感温素子１０６に伝導する。あるいは、前記複数のポートピン１１０の温度が前記金属面により前記感温素子１０６に伝導される。前記感温素子１０６が検知した温度が所定値を超えたとき、前記感温素子１０６の抵抗値が増大し、開路機構が起動して、電力またはデータの伝送を停止し、電線の暴発、高温焼損または漏電などの問題を防止する。別の実施例においては、前記感温素子１０６が前記回路基板の温度も検知し、所定値を超えた場合、前記感温素子の抵抗値が増大し、開路機構が起動して、電力またはデータの伝送を停止し、電線の暴発、高温焼損または漏電などの問題を防止する。前記延伸部１０８４の材料は前記ポート部１０８の材料と同じでよく、さらに前記延伸部１０８４は、前記ポート部１０８と一体成形であってよい。別の実施例においては、前記延伸部１０８４の材料は前記ポート部１０８の材料と違っていてよい。しかしながら、注意すべきこととして、前記延伸部１０８４は温度を伝導するため、その材料は熱伝導係数が優れた材料でなくてはならず、例えば金属または合金などを含んでよいが、これに限定されない。
【００２３】
上記をまとめると、本発明の特徴は次の通りである。前記ユニバーサルシリアルバス１００はハウジング１０２と、前記ハウジング１０２中に挟設される回路基板１０４とを含み、前記回路基板１０４の上方は感温素子１０６に連結する。前記ハウジング１０２の末端にポート部１０８が設けられ、前記ポート部１０８は延伸部１０８４を有し、前記延伸部１０８４は前記感温素子１０６と接触するまで延伸し、前記延伸部１０８４は前記ポート部１０８の温度を前記感温素子１０６に伝導する。前記回路基板１０４および／または前記ポート部１０８の温度が高すぎると、前記感温素子１０６の抵抗値が増大するため、開路機構が起動して、電力または情報の伝送を停止し、高温焼損、電線の暴発または漏電の問題を防止する。これにより、長期にわたる問題を効果的に解決することができる。
【００２４】
本文で述べる電源装置は、電力を提供する装置、および電圧、電流を変換する変圧器などを広く指す。本文で述べる電子装置はデスクトップ型コンピュータ、ノートブック型コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ、ＰＤＡ）、スマートフォンまたはその他の家庭用電気機械器具などを含むが、これに限定されない。文中の記述を簡略化するため、電子装置は電源装置を広く指すこともできる。本発明の装置は各種のオペレーティングシステム、例えばマイクロソフトオペレーティングシステム（Ｗｉｎ７、Ｗｉｎ８、Ｗｉｎｄｏｗ  ＸＰなど）、ｉＯＳ、Ｌｉｎｕｘ、Ａｎｄｒｏｉｄ、ＢｌａｃｋＢｅｒｒｙ  ＯＳなどに幅広く適用することができるが、これに限定されない。
【００２５】
文中に構成部品「Ａ」が構成部品「Ｂ」に連結（または結合）するとある場合、構成部品Ａは直接Ｂに連結（または結合）することができるか、あるいは構成部品Ｃを経て間接的にＢに連結（または結合）する。明細書に構成部品、特徴、構造、手順または特性Ａが構成部品、特徴、構造、手順または特性Ｂを引き起こすと明記している場合、それはＡが少なくともＢの部分的な原因であることを表すか、あるいはその他の構成部品、特徴、構造、手順または特性がＢを引き起こすのを助けることを表す。明細書で言及する「することができる」という語について、その構成部品、特徴、手順または特性は明細書に制限されず、明細書で言及する数は、「一」または「一つの」などの語に制限されない。
【００２６】
当業者に対し、本発明は好ましい実施例により上記のように明らかにしたが、これは本発明の主旨を限定するものではない。本発明の主旨および範囲内から逸脱せずに行われる修正および類似の構成は、いずれも下記の特許請求の範囲内に含まれるべきであり、この範囲はあらゆる類似の修正および類似の構造を包含するべきであり、最も広い解釈を行うべきである。
【００２７】
本発明は、ここで記載した特定の詳細な特徴に限定されない。本発明の主旨および範疇において、上記の記載および図に関係する多くの様々な発明の変更は許容されるものである。したがって、本発明は、下記の特許請求の範囲がその可能な修正、変更を含んでおり、上記の記載により本発明の範疇を定義付けているのではない。
【符号の説明】
【００２８】
１００  装置
１０２  ハウジング
１０２２  上ハウジング
１０２４  下ハウジング
１０４  回路基板
１０６  感温素子
１０８  ポート部
１０８２  締結部品
１０８４  延伸部
１１０  ポートピン
２０  電子装置
３０  導線
３２  金属線
【図１】
2016126717.tif 000003
【図２】
2016126717.tif 000004
【図３】
2016126717.tif 000005