CN104009305A - Usb装置以及usb*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种USB装置以及USB***。该USB装置具备：基板，其依据USB标准而配置有多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫；公连接器顶端部，其将多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫的周围包围；壳体部，其接合于公连接器顶端部的基端侧，覆盖基板的至少多个USB3用衬垫的后侧；和多条引线，其各自的一端部安装于壳体部的内表面，各自的另一端部与对应的USB3用衬垫接触。

Description

USB装置以及USB***

技术领域

本发明的实施方式涉及能够与USB连接器嵌合的USB装置以及USB***。

背景技术

依据USB（Universal Serial Bus：通用串行总线）标准的USB设备被用在存储装置、无线装置、TV调谐器（tuner）等各种装置中。最近，依据比USB2.0高速的USB3.0标准的产品也在增多。

USB具有上位互换性（向上兼容性），因此依据USB3.0标准的USB设备也能够与依据USB2.0标准的USB设备进行通信。因此，在USB3.0用的USB设备的连接器设有USB3.0用衬垫（pad）和USB2.0用衬垫。

能够携带的USB设备一般具有公连接器，通过将该公连接器嵌合于母连接器，从而两连接器的USB2.0用衬垫彼此电连接，并且USB3.0用衬垫彼此电连接，能够进行依据USB标准的通信。

对于这种公连接器，为了将引线接合于在内置USB通信用的控制器等的USB对应芯片上形成的USB3.0用的衬垫，需要在将引线接合于绝缘体而进行定位之后进行衬垫与引线的接合等的烦杂的工序，作业性不好（参照日本专利公开公报2010-282964号）。

发明内容

本发明的实施方式提供一种能够使构造变得简单且容易进行装配作业的USB装置以及USB***。

一个实施方式涉及的USB装置具有：基板，其依据USB标准而配置有多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫；公连接器顶端部，其将多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫的周围包围；壳体部，其接合于公连接器顶端部的基端侧，覆盖基板的至少多个USB3用衬垫的后侧；和多条引线，其各自的一端部安装于壳体部的内表面，各自的另一端部与对应的USB3用衬垫接触。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的USB装置1的外观的立体图。

图2是构成图1的USB装置1的各部件的立体图。

图3是构成图1的USB装置1的各部件的立体图。

图4是表示本实施方式涉及的USB装置1嵌合于通信对象装置的母连接器21的状态的剖视图。

具体实施方式

下面，一边参照附图一边对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一个实施方式涉及的USB装置1的外观的立体图，图2以及图3是构成图1的USB装置1的各部件的立体图。图1的USB装置1的特征在于，依据（基于、遵循）USB1.x、USB2.0以及USB3.0。此外，今后在USB2.0或USB3.0的修订版本标准化了的情况下，只要端子的配置相同，就能够应用本实施方式。

本实施方式涉及的USB装置1具备基板2、公连接器顶端部3和壳体部4。在基板2的上表面，依据USB标准配置有4个USB2用衬垫5和5个USB3用衬垫6。既可以在基板2形成有用于经由USB2用衬垫5和USB3用衬垫6进行通信的各种电路，也可以在基板2上安装或内置有进行任意信息处理的IC。或者，也可以在基板2仅形成有USB2用衬垫5和USB3用衬垫6。进一步，也可以设置不同于该基板2的部件使它们内置于壳体部4中。

基板2既可以是如图2的（a）所示的矩形状的基板，也可以是如图2的（b）所示的壳体侧宽度大的基板。基板2的具体形状和尺寸是任意的，基板2的长度方向的长短也是任意的。

公连接器顶端部3配置成将基板2上的USB2用衬垫5和USB3用衬垫6的周围包围。公连接器顶端部3既可以由一个筒状部件形成，也可以由图2的（c）所示的上型材7和图2的（d）所示的下型材8构成。或者，也可以由能够左右分割的2个型材构成公连接器顶端部3。在公连接器顶端部3的上表面和下表面分别各设有2个孔部9，未图示的母连接器的弹簧部件与该孔部9卡合。另外，公连接器顶端部3也可以与壳体部4形成为一体。

壳体部4接合于公连接器顶端部3的基端侧，将基板2上的至少USB3用衬垫6的后侧覆盖。壳体部4例如包括图3的（a）所示的上型材11和图3的（b）所示的下型材12。在上型材11的内表面，如图3（的d）所示安装有5条引线13各自的一端部。这些引线13各自的另一端部与基板2上的USB3用衬垫6接触。这引线13各自的一端部经由在壳体部4设置的未图示的导线和/或导电图案而连接于与基板2上的未图示的电路和/或壳体部4接合的缆线等。即，引线13进行通过USB3用衬垫6收发的信号的交换。

在壳体部4的下型材12的内表面，如图3的（b）所示，沿宽度方向配置有2个定位部件14。这些定位部件14用于在将长度方向的长度短的基板2收置于壳体部4时进行定位，使得基板2的长度方向的端部不被配置于比定位部件14靠后的位置。

此外，在将长度方向的长度比定位部件14长的基板2收置于壳体部4的情况下，通过减小基板2的厚度，能够不受定位部件14的位置影响地将基板2收置于壳体部4。另外，在收置与壳体部4的长度相当的基板2的情况下，不需要定位部件14，所以也可以省略定位部件14。

这样，本实施方式涉及的USB装置1的特征在于，在基板2形成USB2用衬垫5和USB3用衬垫6，在壳体部4的内表面预先安装有引线13。由此，引线13的定位变得容易。

接下来，对本实施方式涉及的USB装置1的装配顺序进行说明。首先，在将图2的（c）所示的公连接器顶端部3的上型材11定位于预定位置的状态下，向图3的（a）所示的壳体部4的上型材11用模具内流入树脂，一体成形图3的（a）所示的壳体部4的上型材11和图2的（c）所示的公连接器顶端部3的上型材11（工序1）。下面，将在工序1中制成的装配构造物称为上型材构造体。

在该工序1前后，在将图2的（d）所示的公连接器顶端部3的下型材12和图3的（c）所示的引线13分别定位于预定位置的状态下，向壳体部4的下型材12用模具流入树脂，一体成形图3的（b）所示的壳体部4的下型材12、图2的（d）所示的公连接器顶端部3的下型材12和图3的（c）所示的引线13（工序2）。下面，将在工序2中制成的装配构造物称为下型材构造体。

接下来，将基板2定位于工序2中制成的下型材构造体的内侧。在基板2的长度方向的长度比下型材构造体的长度方向的长度短的情况下，预先在下型材构造体的内侧设置如图3的（b）所示的定位部件14，将基板2定位于与该定位部件14抵接的位置（工序3）。

接下来，用在工序1中制成的上型材构造体覆盖基板2的上方而将上型材构造体和下型材构造体密封（封止）（工序4）。

图4是表示本实施方式涉及的USB装置（第一USB装置）1嵌合于通信对象装置（第二USB装置）的母连接器21的状态的剖视图。由USB装置1和通信对象装置构筑USB***。如图所示，母连接器21具有：固定部件22，其卡合于公连接器顶端部3的孔部9而将公连接器顶端部3固定；和突起部件23，其被***到USB公连接器内部。

在固定部件22的内表面设有：第一弹簧（弹力）部件24，其卡合于在公连接器顶端部3的下型材12的底面形成的孔部9；第二弹簧部件25，其卡合于公连接器顶端部3的上型材11的上表面的孔部9；和辅助弹簧部件26，其与第二弹簧部件25相邻配置。

在突起部件23的下表面设有USB3连接端子27和USB2连接端子28。

当将USB装置1嵌合于母连接器21时，则USB装置1的USB2用衬垫5与母连接器21的USB2连接端子28接触、且与USB装置1的USB3用衬垫6接触的引线13与母连接器21的USB3连接端子27接触。当USB装置1被压入（推入）到母连接器21时，则母连接器21的突起部件23的顶端部会挤压引线13，由此USB3连接端子27、引线13以及USB3用衬垫6分别更牢固地压紧接合，实现USB3衬垫与USB3连接端子27的稳定的接通。

另外，处于母连接器21的固定部件22的内表面的第一弹簧部件24、第二弹簧部件25以及辅助弹簧部件26卡合于USB装置1的公连接器顶端部3，从上下挤压公连接器顶端部3，所以由此也会更加可靠地进行USB2用衬垫5与USB2连接端子28的接触和USB3用衬垫6与USB3连接端子27的接触，不容易发生接触不良。

如上所述，既可以在基板2上形成各种电路，也可以在基板2上安装各种IC。在基板2上形成的电路和/或在基板2上安装的IC的一例为存储器芯片和其控制器。或者，也可以在基板2上形成或安装无线LAN、蜂窝（cellular）通信、Bluetooth（蓝牙）（注册商标）等具有无线通信功能的IC和/或电路。此外，也可以在基板2上形成或安装依据USB标准进行数据的收发的各种信息处理电路。进一步，也可以将其他基板2和/或部件连接于基板2。

本实施方式涉及的USB装置1也可以如图1所示在壳体部4形成带孔30。另外，也可以在壳体部4设置LED，使得能够视觉辨识是否处于在USB装置1与具备母连接器21的主机装置之间进行数据收发的期间中。在该情况下，可以考虑在数据收发期间中使LED点亮或闪烁的使用方法。另外，在无线通信用USB装置1的情况下，也可以设置多个用于报知无线通信状况的LED。

本实施方式涉及的USB装置1也可以单纯用作USB的公连接器。在该情况下，只要在基板2上最低限形成USB2用衬垫5和USB3用衬垫6即可。另外，也可以经由缆线而在端部连接别的连接器。或者，本实施方式涉及的USB装置1也可以是变换连接器的形状的连接器变换器。

另外，本实施方式涉及的USB装置1也可以是读卡器。在该情况下，只要在基板2上或另外的基板2上设置能够***1种以上的存储卡的卡插座即可。

进一步，本实施方式涉及的USB装置1也可以内置CCD传感器和/或CMOS传感器等拍摄装置而作为数字照相机发挥功能。

另外，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有LAN的集线器功能。进一步，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有作为鼠标、指示器、跟踪球或控制器等指示部件的功能。

另外，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有视频采集等图像处理功能。进一步，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有玩具和/或游戏设备等便携电子设备的功能。

另外，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有指纹认证等各种生物体认证功能。

进一步，本实施方式涉及的USB装置1也可以具有属于依据USB-IF标准的USB复合设备类（USB Composite Device Class）、或USB存储（大容量存储）设备类（USB Storage（Mass Storage）Device Class）的范畴的功能。

另外，本实施方式涉及的USB装置1中，USB2用衬垫5与USB3用衬垫6的配置依据USB标准即可，作为功能也可以不一定依据USB-IF标准。

这样，本实施方式涉及的USB装置1中，只要在基板2上至少设置USB2用衬垫5和USB3用衬垫6即可，所以能够简化基板2的结构。另外，在壳体部4的内表面预先安装有引线13，所以在将基板2装配到壳体部4时，不需要进行引线13定位的工序，作业性好。

上面说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子提出的，并不是要限定发明的范围。这些新实施方式可以以其他各种各样的方式来实施，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含于发明的范围和主旨内，并且包含于权利要求书所记载的发明和其等同范围内。

Claims (16)

1.一种USB装置，具备：

基板，其依据USB标准而配置有多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫；

公连接器顶端部，其将所述多个USB2用衬垫和所述多个USB3用衬垫的周围包围；

壳体部，其接合于所述公连接器顶端部的基端侧，覆盖所述基板的至少所述多个USB3用衬垫的后侧；和

多条引线，其各自的一端部安装于所述壳体部的内表面，各自的另一端部与对应的所述USB3用衬垫接触。

2.根据权利要求1所述的USB装置，其中，

具有如下构造：在所述公连接器顶端部被***到通信对象装置的USB母连接器时，通过所述USB母连接器将所述多条引线按压到对应的所述USB3用衬垫上。

3.根据权利要求2所述的USB装置，其中，

所述多条引线分别具有：弯曲部，其与被***的所述USB母连接器接触；和顶端部，其配置在比所述弯曲部靠顶端侧的位置，并在所述USB母连接器与所述弯曲部接触时被按压到对应的所述USB3用衬垫上。

4.根据权利要求3所述的USB装置，其中，

所述壳体部具有上下重合的第一壳体部以及第二壳体部，

所述多条引线设于所述第一壳体部以及所述第二壳体部中的一方的内表面。

5.根据权利要求1所述的USB装置，其中，

所述基板具有经由所述多个USB2用衬垫以及所述多个USB3用衬垫进行信号的收发的信号控制电路。

6.根据权利要求1所述的USB装置，其中，

所述壳体部具有对所述基板进行定位的定位部件。

7.根据权利要求6所述的USB装置，其中，

所述壳体部具有上下重合的第一壳体部以及第二壳体部，

所述定位部件设于所述第一壳体部以及所述第二壳体部中的与设有所述多条引线的壳体部不同的壳体部的内表面。

8.根据权利要求1所述的USB装置，其中，

所述壳体部具有用于安装带的孔部。

9.一种USB***，具有：

第一USB装置，其具有与USB2以及USB3这两方对应的USB公连接器；和

第二USB装置，其具有与USB2以及USB3这两方对应的USB母连接器，

所述第一USB装置具备：

基板，其依据USB标准而配置有多个USB2用衬垫和多个USB3用衬垫；

公连接器顶端部，其将所述多个USB2用衬垫和所述多个USB3用衬垫的周围包围；

壳体部，其接合于所述公连接器顶端部的基端侧，覆盖所述基板的至少所述多个USB3用衬垫的后侧；和

多条引线，其各自的一端部安装于所述壳体部的内表面，各自的另一端部与对应的所述USB3用衬垫接触。

10.根据权利要求9所述的USB***，其中，

具有如下构造：在所述公连接器顶端部被***到所述第二USB装置的USB母连接器时，通过所述USB母连接器将所述多条引线按压到对应的所述USB3用衬垫上。

11.根据权利要求10所述的USB***，其中，

所述多条引线分别具有：弯曲部，其与被***的所述USB母连接器接触；和顶端部，其配置在比所述弯曲部靠顶端侧的位置，在所述USB母连接器与所述弯曲部接触时被按压到对应的所述USB3用衬垫上。

12.根据权利要求11所述的USB***，其中，

所述壳体部具有上下重合的第一壳体部以及第二壳体部，

所述多条引线设于所述第一壳体部以及所述第二壳体部中的一方的内表面。

13.根据权利要求9所述的USB***，其中，

所述基板具有经由所述多个USB2用衬垫以及所述多个USB3用衬垫进行信号的收发的信号控制电路。

14.根据权利要求9所述的USB***，其中，

所述壳体部具有对所述基板进行定位的定位部件。

15.根据权利要求14所述的USB***，其中，

所述壳体部具有上下重合的第一壳体部以及第二壳体部；

所述定位部件设于所述第一壳体部以及所述第二壳体部中的与设有所述多条引线的壳体部不同的壳体部的内表面。

16.根据权利要求9所述的USB***，其中，

所述壳体部具有用于安装带的孔部。