説明

コネクタ付き電子機器

【課題】コネクタの耐衝撃性を高めることができる電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器の筐体12bには、その筐体12bに対して姿勢変化自在にプリント基板31が搭載される。プリント基板31上にはコネクタ25が実装される。コネクタ25に相手方のコネクタ46が結合される際にコネクタ25に外力が作用する。外力の作用に応じてコネクタ25およびプリント基板31は姿勢を変化させる。姿勢の変化に基づき外力のエネルギは昇華される。その結果、コネクタ25とプリント基板31とを結合するはんだといった結合部材で応力の発生は抑制されることができる。はんだの剥離は防止される。こうしてコネクタ25の耐衝撃性は高められる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、いわゆるUSB(ユニバーサルシリアルバス)コネクタといったコネクタに関し、特に、筐体と、筐体内で筐体に搭載されるプリント基板と、プリント基板上に実装されるコネクタとを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
USB(ユニバーサルシリアルバス)規格に則ったセキュリティキーは広く知られる。こういったセキュリティキーがパーソナルコンピュータのUSBコネクタに差し込まれると、パーソナルコンピュータの起動は許可される。パーソナルコンピュータの動作中、セキュリティキーの差し込みは維持される。USBコネクタからセキュリティキーが引き抜かれると、パーソナルコンピュータはロックされる。ロック中、パーソナルコンピュータはいかなる入力も受け付けない。
【特許文献1】実公平8−6396号公報
【特許文献2】特開2001−209777号公報
【特許文献3】登録実用新案第3096523号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
パーソナルコンピュータに対してセキュリティキーは頻繁に抜き差しされる。パーソナルコンピュータのUSBコネクタは抜き差しのたびに外力を受ける。プリント基板上でUSBコネクタの変位は引き起こされる。はんだの剥離が懸念される。
【0004】
しかも、前述のようにセキュリティキーの差し込みが維持される際に、セキュリティキーはパーソナルコンピュータの筐体から大きく突き出る。パーソナルコンピュータの操作中にセキュリティキーには様々な物体が衝突する。衝突の衝撃はUSBコネクタに伝達されてしまう。はんだの剥離は助長されてしまう。
【0005】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、コネクタの耐衝撃性を高めることができる電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、第1発明によれば、筐体と、プリント基板と、プリント基板上に実装されるコネクタと、筐体およびプリント基板の間に挟み込まれ、筐体に対して姿勢変化自在に筐体にプリント基板を搭載する部材とを備えることを特徴とする電子機器が提供される。
【0007】
この電子機器では、コネクタに相手方のコネクタが結合される際にコネクタに外力が作用する。外力の作用に応じてコネクタおよびプリント基板は姿勢を変化させることができる。こうした姿勢の変化に基づき外力のエネルギは昇華される。その結果、コネクタとプリント基板とを結合するはんだといった結合部材で応力の発生は抑制されることができる。はんだの剥離は防止される。こうしてコネクタの耐衝撃性は高められる。
【0008】
こういった電子機器の実現にあたって、例えば筐体とプリント基板との間には弾性部材が挟み込まれればよい。このとき、筐体は、弾性部材を受け止める筐体本体と、筐体本体に結合されて、弾性部材に対してコネクタおよびプリント基板を押し付ける補助筐体とを備えてもよい。こうしてコネクタおよびプリント基板は姿勢変化自在に筐体に固定されることができる。補助筐体は、筐体本体に結合されるカバーであってもよく、筐体本体に部分的に連結される補助カバーであってもよい。
【0009】
電子機器は、プリント基板から起立する1平面に沿ってコネクタに接触するストッパをさらに備えることが望まれる。こういったストッパは任意の方向からコネクタに作用する外力を支持することができる。したがって、こういった方向に沿ってコネクタの結合が実現されれば、コネクタは確実に完全に相手方のコネクタに結合されることができる。
【0010】
その他、こういった電子機器は、プリント基板の裏面に形成される第1導電膜と、筐体本体の表面に形成される第2導電膜と、プリント基板および筐体本体の間に挟み込まれ、第1および第2導電膜に接触する導電性弾性部材とをさらに備えてもよい。こうして第1導電膜から第2導電膜に電流は逃されることができる。プリント基板の接地は確実に実現されることができる。
【0011】
第2発明によれば、筐体と、筐体に区画される開口内に配置され、USB接続用雄コネクタから延びる把持部を筐体から外方に向かって突出させる枠体と、筐体内に配置されて、枠体から筐体の内方に後退した位置でUSB接続用雄コネクタの受け入れ口を区画するUSB接続用雌コネクタとを備えることを特徴とする電子機器が提供される。
【0012】
この電子機器では、USB接続用雄コネクタがUSB接続用雌コネクタに結合される際に、USB接続用雄コネクタの把持部は枠体で支持される。したがって、たとえ筐体から突出する把持部に外力が加わっても、把持部の変位は抑制されることができる。こうして把持部からUSB接続用雌コネクタに伝達される衝撃は和らげられる。USB接続用雌コネクタの耐衝撃性は高められる。しかも、枠体から把持部は突出することから、使用者は簡単に筐体から把持部およびUSB接続用雄コネクタを引き抜くことができる。特に、こういった電子機器では、枠体と筐体とは別部材で構成されることが望まれる。
【0013】
電子機器は、受け入れ口を含む基準平面に対して第1傾斜角で交差する第1ガイド面と、第1ガイド面の後端に接続されて、基準平面に第1傾斜角よりも大きな第2傾斜角で交差する平面に沿って枠体まで延びる第2ガイド面とを備えてもよい。こういったガイド面の働きによれば、USB接続用雄コネクタは確実にUSB接続用雌コネクタに差し込まれることができる。確実にコネクタ同士の間で導通は確保されることができる。
【0014】
その他、電子機器では、USB接続用雌コネクタは筐体上の弾性部材上に搭載されてもよい。こうしてUSB接続用雌コネクタの耐衝撃性は一層高められることができる。
【発明の効果】
【0015】
以上のように本発明によれば、コネクタの耐衝撃性は高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。
【0017】
図1は本発明の一実施形態に係る電子機器すなわちノートブックパーソナルコンピュータ(以下「ノートパソコン」という)11の外観を概略的に示す。このノートパソコン11は、例えばマザーボードを収容する本体筐体12を備える。マザーボード上には例えばCPU(中央演算処理装置)やメモリといった電子回路素子が搭載される。CPUは、例えばメモリに一時的に格納されるソフトウェアプログラムやデータに基づき様々な演算処理を実行する。ソフトウェアプログラムやデータは、同様に本体筐体12内に収容されるハードディスク駆動装置(HDD)といった大容量記憶装置に格納されればよい。
【0018】
本体筐体12にはキーボード13やポインティングデバイス14といった入力装置が組み込まれる。こういった入力装置13、14の働きでノートパソコン11の使用者はCPUに向けて様々な指令やデータを入力することができる。ポインティングデバイス14には例えばタッチパッドが利用されればよい。
【0019】
本体筐体12にはディスプレイ装置15が連結される。このディスプレイ装置15は、例えば液晶ディスプレイ(LCD)パネル16といった平面ディスプレイパネルを収容するディスプレイ用筐体17を備える。ディスプレイ用筐体17は、本体筐体12の一端に設定される回転軸18回りで回転自在に本体筐体12に結合される。こうしてディスプレイ用筐体17は本体筐体12に対して相対的に回転移動することができる。こういった回転移動に基づきディスプレイ装置15は本体筐体12に重ね合わせられることができる。液晶ディスプレイパネル16の画面には、CPUの演算処理や入力装置13、14の操作に基づき様々なテキストやグラフィックスが表示されることができる。
【0020】
本体筐体12にはUSB(ユニバーサルシリアルバス)ポート用の開口21が形成される。この開口21は任意の垂直基準面に沿って広がる。開口21内には補強部材22が配置される。補強部材22は、開口21内でUSB接続用雄コネクタの進入口23を区画する枠体24を備える。進入口23は垂直基準面に平行な垂直面に沿って広がる。図2に示されるように、補強部材22は本体筐体12のカバー12aに固定されればよい。筐体本体12はカバー12aとベース12bとの間で収容空間を区画する。
【0021】
本体筐体12内すなわち収容空間にはUSB接続用雌コネクタ25が収容される。このUSB接続用雌コネクタ25は、枠体24から本体筐体12の内側に後退した位置でUSB接続用雄コネクタの受け入れ口26を区画する。受け入れ口26は垂直基準面に平行な垂直面に沿って広がる。
【0022】
本体筐体12のベース12bには、受け入れ口26の周囲からベース12bの表面まで広がる起立壁27が形成される。この起立壁27には、開口21から延びる複数の補強リブ28が接続される。補強リブ28には、枠体24の内周面から受け入れ口26の外周に向かって延びるガイド面29が規定される。
【0023】
USB接続用雌コネクタ25はプリント基板31に実装される。USB接続用雌コネクタ25から延びる突片や導電端子はプリント基板31上の導電パターンにはんだ付けされる。プリント基板31と本体筐体12のベース12bとの間には弾性部材32が挟み込まれる。
【0024】
図3から明らかなように、弾性部材32には1対の直立軸33が形成される。その一方で、プリント基板31には1対の貫通孔34が形成される。プリント基板31が弾性部材32上に設置されると、弾性部材32の直立軸33は貫通孔34に進入する。こうしてプリント基板31は弾性部材32に対して位置決めされる。
【0025】
本体筐体12のベース12bには1対のボス35が形成される。その一方で、弾性部材32には1対の貫通孔36が形成される。弾性部材32がベース12b上に設置されると、ベース12b上のボス35は貫通孔36に進入する。こうして弾性部材32はベース12bに対して位置決めされる。弾性部材32の前面は起立壁27の内側面に接触する。プリント基板31とベース12bとの接触は阻止される。
【0026】
ベース12bの表面には導電膜37が形成される。この導電膜37上に弾性部材32は配置される。しかも、弾性部材32には、導電膜37の表面から立ち上がる中空空間38が形成される。この中空空間38には導電性弾性部材39が配置される。この導電性弾性部材39はベース12b上の導電膜37に接触する。
【0027】
プリント基板31の裏面には接地用の導電薄膜(図示されず)が形成される。プリント基板31がベース12b上の弾性部材32上に設置されると、プリント基板31の導電薄膜は導電性弾性部材39に接触する。導電性弾性部材39はベース12bの導電膜37とプリント基板31の導電薄膜との間に挟み込まれる。こうして導電薄膜の電流は導電性弾性部材39から導電膜37に逃される。プリント基板31の接地は確実に実現される。
【0028】
図4に示されるように、補強リブ28上のガイド面29には、受け入れ口26を含む垂直面に対して第1傾斜角αで交差する第1ガイド面41が規定される。この第1ガイド面41の前端は起立壁27に接続される。第1ガイド面41の後方には第2ガイド面42が規定される。この第2ガイド面42は第1ガイド面41の後端から枠体24まで延びる。第2ガイド面42は、受け入れ口23を含む垂直面に対して第1傾斜角αよりも大きい第2傾斜角βで交差する平面に沿って延びる。
【0029】
本体筐体12のカバー12aにはUSB接続用雌コネクタ25に接触する突片43が形成される。ベース12bにカバー12aが結合されると、突片43はベース12b上の弾性部材32に向けてコネクタ25およびプリント基板31を押し付ける。こうしてコネクタ25およびプリント基板31は本体筐体12に対して姿勢変化自在に固定される。こういった突片43は弾性部材32上のコネクタ25に向き合わせられる補強部材22に同時に形成されてもよい。
【0030】
本体筐体12のカバー12aには、同様に、プリント基板31の表面から起立する1平面に沿ってコネクタ25に接触するストッパ44が形成される。ストッパ44は突片43に一体に形成されればよい。ストッパ44は、その1平面に向かってコネクタ25から作用する外力を受け止める。ストッパ44の働きによれば、その1平面に向かうコネクタ25の変位は最小限に留められることができる。しかも、コネクタ25から遠ざかるにつれてプリント基板31に近づく傾斜面が形成されることから、その1平面に向かってコネクタ25に作用する外力は弾性部材32に向かう駆動力に変換されることができる。
【0031】
いま、枠体24の受け入れ口23からUSBセキュリティキーを差し込む場面を想定する。図5に示されるように、このUSBセキュリティキー45は、USB接続用雌コネクタに受け入れられるUSB接続用雄コネクタ46を備える。USB接続用雄コネクタ46の後端には樹脂製の把持部47が接続される。この把持部47には例えばフラッシュメモリといったメモリチップが収容される。
【0032】
USBセキュリティキー45のUSB接続用雄コネクタ46はガイド面29に誘導されつつUSB接続用雌コネクタ25に接近する。その後、さらにUSBセキュリティキー45が押し込まれていくと、USB接続用雄コネクタ46はUSB接続用雌コネクタ25に受け入れられていく。このとき、USB接続用雌コネクタ25には本体筐体12の内方に向かって外力が作用する。外力の作用に基づきUSB接続用雌コネクタ25およびプリント基板31は一体的に姿勢を変化させる。こうした姿勢の変化に基づき外力のエネルギは弾性部材32内で熱エネルギなどに変換される。その結果、USB接続用雌コネクタ25とプリント基板31とを結合するはんだといった結合部材で応力の発生は抑制されることができる。はんだの剥離は回避される。
【0033】
同時に、本体筐体12の内方に向かう外力はストッパ44で受け止められる。USB接続用雌コネクタ25の後退は阻止される。その結果、USB接続用雄コネクタ46は完全にUSB接続用雌コネクタ25に進入していくことができる。こうしてUSB接続用雌コネクタ25とUSB接続用雄コネクタ46との間で確実に導通は達成されることができる。
【0034】
図6に示されるように、USB接続用雄コネクタ46が完全にUSB接続用雌コネクタ25に受け入れられると、枠体24はUSBセキュリティキー45の把持部47を支持する。したがって、たとえ本体筐体12から突出する把持部47に外力が加わっても、把持部47の変位は抑制されることができる。こうして把持部47からUSB接続用雌コネクタ25に伝達される衝撃は和らげられる。しかも、枠体24から把持部47は突出することから、使用者は簡単に本体筐体12からUSBセキュリティキー45を引き抜くことができる。USBセキュリティキー45が完全に本体筐体12内に埋没してしまうと、USBセキュリティキー45の引き抜きにあたって他の機構が付加されなければならない。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の一実地形態に係る電子機器すなわちノートブックパーソナルコンピュータの外観を概略的に示す斜視図である。
【図2】USB(ユニバーサルシリアルバス)ポートの構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図3】USB接続用雌コネクタの支持構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図4】図1の4−4線に沿った部分断面図である。
【図5】図4に対応し、USBポートに差し込まれるUSBセキュリティキーの様子を概略的に示す部分断面図である。
【図6】図4に対応し、USBポートに完全に差し込まれたUSBセキュリティキーの様子を概略的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
【0036】
11 電子機器(ノートブックパーソナルコンピュータ)、12 筐体(本体筐体)、12a 補助筐体(カバー)、12b 筐体本体(ベース)、21 開口、22 補助筐体(補強部材)、24 枠体、25 コネクタ(USB接続用雌コネクタ)、26 受け入れ口、31 プリント基板、32 弾性部材、37 第2導電膜、39 導電性弾性部材、41 第1ガイド面、42 第2ガイド面、44 ストッパ、46 USB接続用雄コネクタ、47 把持部、α 第1傾斜角、β 第2傾斜角。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、プリント基板と、プリント基板上に実装されるコネクタと、筐体およびプリント基板の間に挟み込まれ、筐体に対して姿勢変化自在に筐体にプリント基板を搭載する部材とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項2】
請求項1に記載の電子機器において、前記部材は弾性部材であることを特徴とする電子機器。
【請求項3】
請求項2に記載の電子機器において、前記筐体は、前記弾性部材を受け止める筐体本体と、筐体本体に結合されて、前記弾性部材に対して前記コネクタおよびプリント基板を押し付ける補助筐体とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項4】
請求項3に記載の電子機器において、前記補助筐体は、前記筐体本体に結合されるカバーであることを特徴とする電子機器。
【請求項5】
請求項1に記載の電子機器において、前記プリント基板から起立する1平面に沿って前記コネクタに接触するストッパをさらに備えることを特徴とする電子機器。
【請求項6】
請求項1に記載の電子機器において、プリント基板の裏面に形成される第1導電膜と、筐体本体の表面に形成される第2導電膜と、プリント基板および筐体本体の間に挟み込まれ、第1および第2導電膜に接触する導電性弾性部材とをさらに備えることを特徴とする電子機器。
【請求項7】
筐体と、筐体に区画される開口内に配置され、USB接続用雄コネクタから延びる把持部を筐体から外方に向かって突出させる枠体と、筐体内に配置されて、枠体から筐体の内方に後退した位置でUSB接続用雄コネクタの受け入れ口を区画するUSB接続用雌コネクタとを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項8】
請求項7に記載の電子機器において、前記枠体と前記筐体とは別部材で構成されることを特徴とする電子機器。
【請求項9】
請求項7に記載の電子機器において、前記受け入れ口を含む基準平面に対して第1傾斜角で交差する第1ガイド面と、第1ガイド面の後端に接続されて、基準平面に第1傾斜角よりも大きな第2傾斜角で交差する平面に沿って前記枠体まで延びる第2ガイド面とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項10】
請求項7に記載の電子機器において、前記USB接続用雌コネクタは前記筐体上の弾性部材上に搭載されることを特徴とする電子機器。

【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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【公開番号】特開2006−32288(P2006−32288A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−213309(P2004−213309)
【出願日】平成16年7月21日(2004.7.21)
【出願人】(000005223)富士通株式会社 (25,993)
【Fターム(参考)】