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技術 コネクタ

出願人 株式会社マルニックス
発明者 玉利馨菊地光一
出願日 2000年10月5日 (21年4ヶ月経過) 出願番号 2000-305731
公開日 2002年4月19日 (19年10ヶ月経過) 公開番号 2002-117944
状態 未査定
技術分野 多極コネクタ 嵌合装置及び印刷回路との接合
主要キーワード 切断行程 導電材料製 立方体形 コネクタ先端 電気的絶縁状態 番端子 芯コネクタ 完成図
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2002年4月19日)のものです。
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図面 (5)

課題

5芯及び4芯のUSBコネクタがホスト側の5芯コネクタに接続でき、これらのUSBコネクタを安価に提供する。

解決手段

コネクタ1は、導電材料製の4本の雄型端子10と、雄型端子10を保持する絶縁材料製雄型ハウジング20と、雄型端子10を囲む導電材料製のシールド部材30と、シールド部材30と雄型ハウジング20の外周を囲む導電材料製のカバー40とを有する。4本の雄型端子10の1本は先端が2極後端が1極のY型端子13であり、Y型端子13の先端側の端子間を連接部17で接続する。ハウジング後部23の前側上部に開口部を有し、開口部は連接部17の上方で開口する。コネクタ1の製造過程において開口部を介して連接部17を切断すると、Y型端子13の先端側の端子間が非接触状態となり、コネクタ1の先端側を5芯として使用でき、連接部17を接続状態にするとコネクタ1の先端側を4芯として使用できる。

概要

背景

最近のコンピュータ周辺機器に使用され、コンピュータ本体と周辺機器間を電気的に接続するI/Oケーブルの端部には、USB(Universal Serial Bus)コネクタを有したものがある。USBは、ホストを頂点とするツリー型ネットワークを構成し、一般に上流に近い側のコネクタをシリーズAと呼び、下流に近い側のコネクタをシリーズBと呼んでいる。シリーズAのコネクタは、断面が薄型長方形シェル内に平板状の支持部材を配設し、この支持部材の上面に4つの端子を左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で並べた構成となっている。一方、シリーズBは、断面が正方形のシェル内に平板状の支持部材を配設し、この支持部材の上面と下面の各々に端子を2つずつ左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で並べた構成となっている。

概要

5芯及び4芯のUSBコネクタがホスト側の5芯コネクタに接続でき、これらのUSBコネクタを安価に提供する。

コネクタ1は、導電材料製の4本の雄型端子10と、雄型端子10を保持する絶縁材料製雄型ハウジング20と、雄型端子10を囲む導電材料製のシールド部材30と、シールド部材30と雄型ハウジング20の外周を囲む導電材料製のカバー40とを有する。4本の雄型端子10の1本は先端が2極後端が1極のY型端子13であり、Y型端子13の先端側の端子間を連接部17で接続する。ハウジング後部23の前側上部に開口部を有し、開口部は連接部17の上方で開口する。コネクタ1の製造過程において開口部を介して連接部17を切断すると、Y型端子13の先端側の端子間が非接触状態となり、コネクタ1の先端側を5芯として使用でき、連接部17を接続状態にするとコネクタ1の先端側を4芯として使用できる。

目的

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、5芯のUSBコネクタと4芯のUSBコネクタがホスト側の5芯コネクタに接続可能であり、且つこれらのUSBコネクタを安価に提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

先端が2極後端が1極のY型端子を少なくとも1つ含んだ導電材料製の複数の雄型端子と、左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で前記複数の雄型端子の前側を支持し後側を囲んで保持する絶縁材料製雄型ハウジングとを有し、前記雄型ハウジングに設けられ前記Y型端子の前記2極間を連接する連接部の上方に開口した開口部を有し、前記開口部を介して前記連接部を切断すると前記2極間が非接触状態になるように構成されていることを特徴とするコネクタ

請求項2

前記雄型ハウジングに支持された前記複数の雄型端子を少なくとも囲む導電材料製のシールド部材と、前記シールド部材の後側と前記複数の雄型端子の後側を囲んだ前記雄型ハウジングの外周を囲む絶縁材料製のカバー部材とを有することを特徴とする請求項1記載のコネクタ。

技術分野

0001

本発明は、コネクタに関し、更に詳細には、導電材料製の複数の雄型端子と、左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で複数の雄型端子の前側を支持し後側を囲んで保持する絶縁材料製雄型ハウジングと、雄型ハウジングから延出する複数の雄型端子の前側を囲む導電材料製のシールド部材とを有して構成されるコネクタに関する。

背景技術

0002

最近のコンピュータ周辺機器に使用され、コンピュータ本体と周辺機器間を電気的に接続するI/Oケーブルの端部には、USB(Universal Serial Bus)コネクタを有したものがある。USBは、ホストを頂点とするツリー型ネットワークを構成し、一般に上流に近い側のコネクタをシリーズAと呼び、下流に近い側のコネクタをシリーズBと呼んでいる。シリーズAのコネクタは、断面が薄型長方形シェル内に平板状の支持部材を配設し、この支持部材の上面に4つの端子を左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で並べた構成となっている。一方、シリーズBは、断面が正方形のシェル内に平板状の支持部材を配設し、この支持部材の上面と下面の各々に端子を2つずつ左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で並べた構成となっている。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、コネクタの標準化が進み、コネクタの規格統一化されてコネクタの互換性が要求されるようになり、その結果、USBコネクタにおいてシリーズAタイプに統一化され、且つ5つの端子での使用が新たに規格化された。そこで、新たに規格化された5つの端子を有したUSBコネクタが接続されるホスト側の5芯コネクタ接続可能な4つの端子を有したUSBコネクタを製造すれば、新規格の5芯のUSBコネクタの他に4芯のUSBコネクタの使用が可能になるが、在庫管理が複雑となってコストを上昇させ、また、種類の異なるコネクタの生産数量が変化すると製造設備が無駄になる等の製造上の問題が発生する。

0004

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、5芯のUSBコネクタと4芯のUSBコネクタがホスト側の5芯コネクタに接続可能であり、且つこれらのUSBコネクタを安価に提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0005

前記課題を解決するために本発明のコネクタは、先端が2極後端が1極のY型端子を少なくとも1つ含んだ導電材料製の複数の雄型端子と、左右方向に整列されるとともに前後に延びた状態で複数の雄型端子の前側を支持し後側を囲んで保持する絶縁材料製の雄型ハウジングとを有して構成され、雄型ハウジングにはY型端子の2極間を連接する連接部の上方に開口した開口部が設けられ、この開口部を介して連接部を切断すると2極間が非接触状態になるように構成する。

0006

上記構成のコネクタによれば、開口部を介して連接部を切断すると、Y型端子の先端側の2極が分離して互いに非接触状態になる。このため、コネクタの先端側の端子数を増加させることができ、連接部が連接した状態のコネクタから仕様の異なるコネクタを製造することができ、また、コネクタの製造行程において連接部を切断させる切断行程を追加又は省略することで、仕様の異なるコネクタが製作できるので、必要最低限の設備で複数の種類のコネクタが製作可能となり製造コストを安価にすることができる。また、連接部を連接させた状態のコネクタを製作しておけば、2極を分離させることで仕様の異なるコネクタが製作できるので、在庫管理が容易となり、コネクタをより安価にすることができる。

0007

上記構成のコネクタにおいて、雄型ハウジングに支持された複数の雄型端子を少なくとも囲んだ導電材料製のシールド部材(例えば、実施形態における第1シールド部材31、第2シールド部材37)と、シールド部材の後側と複数の雄型端子の後側を囲んだ雄型ハウジングの外周を囲む絶縁材料製のカバー部材(例えば、実施形態におけるカバー40)とを有して構成してもよい。

0008

上記構成のコネクタによれば、シールド部材により複数の雄型端子の外周が包囲されるので、外部磁界がコネクタに作用してもシールド部材がこれを遮断し、シールド部材内側の磁界の影響を阻止する。このため、雄型端子へのノイズの発生を防止することができる。また、シールド部材と雄型ハウジングの外周が絶縁材料製のカバー部材で覆われているので、コネクタを把持する作業者と雄型端子間の電気的絶縁状態を確保することができる。

発明を実施するための最良の形態

0009

以下、本発明の好ましい実施の形態を図1から図4に基づいて説明する。本実施の形態はパーソナルコンピュータとその周辺機器間を電気的に接続させるUSBコネクタ(以下、単に「コネクタ」と記す。)の態様を示す。コネクタ1は、図1(c)に示すように、導電材料製の4本の雄型端子10と、4本の雄型端子10の前側を支持し後側を囲んで保持する雄型ハウジング20と、4本の雄型端子10の外周を囲むシールド部材30と、シールド部材30の外周を囲むカバー40とを有して構成されている。

0010

雄型端子10は、図2(a)及び(b)に示すように、平板状であり、先端が1極で後端が1極の3本の直線状端子11と、先端が2極で後端が1極の1本のY型端子13とを有して構成されている。3本の直線状端子11と1本のY型端子13は左右方向(図2紙面の上下方向)に所定の間隙を有して整列されるとともに前後方向(図2紙面の左右方向)に延び、前側に図示しない雌型端子と接触する端子接触部11a、13aと、この端子接触部11a、13aの後端に連接する電線接続部11b、13bとを有して構成されている。Y型端子13は2つの端子接触部13aを有している。以下、並設された端子接触部11a、13aの上方から1番端子I、2番端子II、3番端子III、4番端子IV、5番端子Vと記す。尚、4番端子IVと5番端子VはY型端子13の端子接触部13aである。

0011

4本の電線接続部11b、13b間のピッチは5本の端子接触部11a、13a間のそれよりも大きくなるように、電線接続部11a、13aと端子接触部11b、13bが形成されている。即ち、1番端子Iに連接する電線接続部11bは1番端子Iの中心軸線よりも右方(図2紙面の上方)に偏心した位置に配設されている。また、3番端子III、4番端子IV及び5番端子Vに連接する電線接続部11b、13bはこれらの中心軸線よりも左方(図2紙面の下方)へ偏心した位置に配設されている。2番端子IIに連接する電線接続部11bは2番端子IIの中心軸線上に配設されている。電線接続部11b、13bの中間部には左右方向に拡開した拡大部15が設けられ、この拡大部15に図1(c)に示す電線Dが溶接等により電気的に接続される。1番端子Iと5番端子Vは、2番端子II、3番端子III及び4番端子IVよりも長尺に形成されている。4番端子IVと5番端子Vの後端側にはこれらを連接させる連接部17が設けられ、接続部17を介して4番端子IVと5番端子Vが電気的に接続された状態になっている。1番端子Iは電源端子であり、4番端子IV及び5番端子VはGRD端子であり、2番端子IIと3番端子IIIはデータを送るデータ端子である。尚、連接部17を切断することで4番端子IVをデータ端子とすることもできる。

0012

図3(a)に示すように、4本の雄型端子10にはこの前側を支持し後側を囲んで保持する絶縁材料製の雄型ハウジング20が設けられている。雄型ハウジング20は5本の端子接触部11a、13aを支持するハウジング前部21と、ハウジング前部21の後端に連接し5本の端子接触部11a、13aの後側と5本の電線接続部11b、13bの外周を囲むハウジング後部23とを有して構成されている。ハウジング前部21は薄型の直方体形状であり、その上面に5本の端子接触部11a、13aが左右方向に整列されて前後方向に延びた状態で配設されている。ハウジング後部23は立方体形状であり、連接部17を含み端子接触部11a、13aの後端側と電線接続部11b、13bの外周を囲んで4本の雄型端子10を保持している。ハウジング後部23の前側上部には開口部25が設けられ、この開口部25は連接部17を含む端子接触部11a、13aの後端側の上方に開口している。即ち、連接部17を含む端子接触部11a、13aの後端側の上方には空間部27が形成され、この空間部27の上部が開口して開口部25を形成している。その結果、空間部27内に連接部17が位置された状態にあり、開口部25を介して連接部17が上方から見えるように構成されている。

0013

ハウジング後部23の後端下部には、図3(b)にも示すように、後端側へ突出する段部28が形成されている。段部28の上部には電線接続部11b、13bが前後方向に延設され、各電線接続部11b、13bの上方にはこれらを露出させる電線接続開口部29が開口している。段部28の後端には電線接続部11b、13bの後端が延出している。

0014

ハウジング前部21にはこれを囲む導電材料製の第1シールド部材31が設けられ、第1シールド部材31の後側は上方へ突出した段部33を形成している。図1(b)に示すように、ハウジング前部21の上部に延設された5本の端子接触部11a、13aの上方と第1シールド部材31の内側には空間部35が形成されている。図1(c)に示すように、ハウジング後部23の外周には導電材料製の第2シールド部材37が設けられ、コネクタ1の後端部まで延びている。尚、第1シールド部材31及び第2シールド部材37は、外部磁界を遮断して雄型端子10に発生するノイズを阻止する機能を有している。

0015

第1シールド部材31における段部33から後側の第2シールド部材37の後方間にはこれらに跨ってこれらを囲む絶縁材料製のカバー40が設けられている。カバー40の後端にはケーブルCが接続されており、ケーブルC内の電線Dが電線接続部11b、13bの拡大部15に溶接等により接続されている。

0016

次に、コネクタ1の作用について、4番端子IVをデータ端子として使用する場合(コネクタ1の先端側を5芯として使用する場合)と、4番端子IVをGND端子として使用する場合(コネクタ1の先端側を4芯として使用する場合)におけるコネクタ1の製造方法について説明する。最初に、コネクタ1の先端側を4芯として使用する場合について説明する。図2(a)に示すように、板金成型により4本の雄型端子10を一組として雄型端子10を製造する。そして、図3(a)に示すように、インサート成型により一組の雄型端子10を埋め込んだ状態で雄型ハウジング20を成形し、図1(c)に示す電線Dを電線接続部11b、13bに接続させ、第1シールド部材31と第2シールド部材37をハウジング前部21とハウジング後部23に装着する。ここで、4番端子IVはGND端子として使用されるので連接部17の切断は行なわない。そして、図1(c)に示すように、インサート成型によりシールド部材31、37が装着された雄型ハウジング20を埋め込んだ状態でシールド部材31の後側からシールド部材37の後方に渡ってこれらの外周にカバー40を成形する。このように、4番端子IVをGND端子として使用する場合には、コネクタ1の製造過程において連接部17を切断させる切断行程を省略することで、図4(a)に示すように、4番端子IVと5番端子Vを接続させたままの状態にして、コネクタ1の先端側の端子接触部11a、13aを4芯として使用することができる。

0017

次に、コネクタ1の先端側を5芯として使用する場合のコネクタ1の製造方法について説明する。電線Dを電線接続部11b、13bに接続するまでの製造方法は前述した「コネクタ1の先端側を4芯として使用する場合」と同一なのでその説明は省略する。4番端子IVをデータ端子として使用するため、図3(a)に示すハウジング後部23に設けられた開口部25を介して空間部27内に切断工具(図示せず)を挿入し、切断工具により連接部17を切断させる。そして、インサート成型によりシールド部材31、37が装着された雄型ハウジング20を埋め込んだ状態でシールド部材31の後側からシールド部材37の後方に渡ってこれらの外周にカバー40を成形する。このように、4番端子IVをデータ端子として使用する場合には切断行程を行なうことで、図4(b)に示すように、4番端子IVをデータ端子として使用してコネクタ1の先端側の端子接触部11a、13aを5芯として使用することができる。

0018

このように、コネクタ1の製造工程において、切断行程を追加又は省略することで、コネクタ1の先端側の端子接触部11a、13aを4芯又は5芯として使用するコネクタ1が製造でき、シリーズAタイプの形状で新たに規格化された5芯のUSBコネクタを4芯で使用するUSBコネクタに変更して製作することができる。このため、仕様の異なるコネクタを製作するのに必要な最小限設備で製造することができ、製造コストを安価にすることができる。また、4芯タイプのコネクタを製造しておけば5芯タイプのコネクタも製造可能であるので、在庫管理が容易となり、製品コストをより安価にすることができる。

0019

次に、本発明の実施の形態におけるコネクタ1をコンピュータの雌型コネクタに接続させる場合について説明する。図1(a)に示すように、コネクタ1の先端部をコンピュータ51の雌型コネクタ53側に向け、第1シールド部材31の先端部を雌型コネクタ53内に挿入する。雌型コネクタ53内に第1シールド部材31の先端部が挿入されると、図1(b)に示す雄型端子10の端子接触部11a,13aが図示しない雌型端子に接触してこれらが電気的に接続された状態で保持される。尚、雌型コネクタ53は5つの端子接触部11a,13aに接触する5つの雌型端子(図示せず)を有している。

0020

ここで、コネクタ1の先端側が4芯として使用されるタイプのコネクタ1の場合には、図4(a)に示すように、4番端子IVは5番端子Vに接続され、コネクタ1の先端側が5芯として使用されるタイプのコネクタ1の場合には、図4(b)に示すように、4番端子IVは5番端子Vと非接触状態にされる。そして、図1(a)に示すコンピュータ51は4番端子IVの電圧値高低状態に応じて雌型端子に接続されたコネクタ1が4芯タイプ及び5芯タイプのいずれかであることを識別する。このように、USBコネクタの形状がシリーズAタイプに統一化されても、コンピュータ51が雌型コネクタに接続されたコネクタ1の種類を認識できるので、コネクタ1の誤挿入を作業者が確認することができる。

発明の効果

0021

以上説明したように、本発明におけるコネクタによれば、先端が2極で後端が1極のY型端子を少なくとも1つ含んだ導電材料製の複数の雄型端子と、複数の雄型端子の前側を支持し後側を囲んで保持する絶縁材料製の雄型ハウジングとを有し、雄型ハウジングにY型端子の2極間を連接する連接部の上方に開口した開口部を設け、開口部を介した連接部の切断の有無により、Y型端子の先端側の2極が接続又は非接触状態となり、コネクタ先端側の電極の数を変化させて仕様の異なるコネクタを製作することができ、新規格に対応したコネクタに接続されるホスト側の接続コネクタに仕様の異なるコネクタを接続させることができる。また、コネクタの製造行程において、連接部を切断させる切断行程を追加又は省略することで、仕様の異なるコネクタが製作できるので、必要最低限の設備で複数の種類のコネクタが製作可能となり製造コストを安価にすることができる。更に、連接部を連接させた状態のコネクタを製作しておけば、2極を分離させることで仕様の異なるコネクタが製作できるので、在庫管理が容易となり、コストをより安価にすることができる。

図面の簡単な説明

0022

図1本発明の一実施の形態におけるコネクタを示し、同図(a)はコネクタの平面面であり、同図(b)はコネクタの左側面図であり、同図(c)はコネクタ内部を示した図である。
図2本発明の一実施の形態におけるコネクタの雄型端子を示し、同図(a)は雄型端子の平面図であり、同図(b)は雄型端子の正面図である。
図3本発明の一実施の形態におけるコネクタの半完成図を示し、同図(a)はコネクタの平面図であり、同図(b)はコネクタの平面図である。
図4本発明の一実施の形態におけるコネクタの先端側から見た端子接触部の配列状態を示し、同図(a)はコネクタを4芯として使用する場合を示し、同図(b)はコネクタを5芯として使用する場合を示す。

--

0023

1コネクタ
10雄型端子
13 Y型端子
17連接部
20雄型ハウジング
25 開口部
30シールド部材
31 第1シールド部材
35 空間部
37 第2シールド部材
40 カバー

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