JP2006032288A - コネクタ付き電子機器 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図５

Description

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。

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。
実公平８−６３９６号公報 特開２００１−２０９７７７号公報 登録実用新案第３０９６５２３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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１の４−４線に沿った部分断面図である。 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

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。

Claims (10)

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Images