JP4331586B2

JP4331586B2 - 電子機器および電子機器用筐体

Info

Publication number: JP4331586B2
Application number: JP2003430385A
Authority: JP
Inventors: 充加藤; 実熊谷
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2003-12-25
Filing date: 2003-12-25
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2023-12-25
Also published as: US20050142906A1; CN101001511A; JP2005191253A; CN101001511B; CN100336428C; CN1638613A; US7192305B2

Description

本発明は、例えばノートブック型のパーソナルコンピュータといった電子機器に関し、特に、第１コネクタを受け入れる第２コネクタを備える電子機器に関する。

いわゆる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」）は広く知られる。ノートパソコンの筐体内には例えばマザーボードが収容される。マザーボード上には、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）に電力を供給する第２コネクタすなわち電源用コネクタが実装される。その一方で、筐体には、第１コネクタすなわち電源用プラグを受け入れる受け入れ口が区画される。電力の供給にあたって電源用プラグは受け入れ口から電源用コネクタに受け入れられる。

筐体の受け入れ口は電源用プラグの外形よりも大きい。電源用プラグが電源用コネクタに受け入れられる際に、電源用プラグは筐体には接触しない。このとき、ノートパソコンの落下や電源用プラグに接続される電源ケーブルが強く引かれることによって電源用プラグに強い衝撃が加わると、衝撃は電源用コネクタで受け止められる。大きな衝撃が電源用コネクタに伝わる。電源用コネクタは破損してしまう。しばしば、電源用コネクタはマザーボードから引き剥がされてしまう。こうして電源用コネクタがマザーボードから引き剥がされると、マザーボードを交換する必要が生じる。ノートパソコンのユーザは多大な負担を強いられてしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、コネクタの破損を確実に防止することができる電子機器および電子機器用筐体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、所定のプラグを受け入れる受け入れ口を区画する筐体本体と、受け入れ口内に配置されて、プラグに接触する規制部材とを備えることを特徴とする電子機器用筐体が提供される。

こういった電子機器用筐体によれば、プラグおよびコネクタの間の接続にあたって、プラグは受け入れ口からコネクタに受け入れられる。受け入れ口内には規制部材が配置される。このとき、プラグに衝撃が加わると、プラグは規制部材に接触する。こうした接触に基づきプラグの移動は規制される。コネクタへ衝撃の伝達は阻止されることができる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。こうした電子機器用筐体では、規制部材は筐体本体に一体化されればよい。

こうした電子機器用筐体では、規制部材には、プラグの円筒面に接触する接触面が規定されればよい。このとき、規制部材は、内周面で接触面を規定する環状部材で構成されればよい。こうして規制部材が環状部材で構成されることから、プラグの円筒面は環状部材の内周面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

規制部材には、プラグの小径円筒面に接触する第１接触面と、小径円筒面よりも大径でプラグに形成される大径円筒面に接触する第２接触面とが規定されればよい。規制部材は、内周面で第１および第２接触面を規定する環状部材で構成されればよい。こうして規制部材が環状部材で構成されることから、プラグの小径および大径円筒面は環状部材の内周面すなわち第１および第２接触面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

規制部材には、プラグの小径円筒面とこの小径円筒面よりも大径でプラグに形成される大径円筒面との間に区画される段差面に接触する接触面が規定されればよい。こうして規制部材にはさらに接触面が規定されることから、プラグの段差面は規制部材の接触面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。このとき、規制部材は、内周面で小径円筒面に接触する環状部材で構成されればよい。

第２発明によれば、所定のプラグを受け止めるコネクタと、コネクタから離隔して配置され、プラグに接触する規制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。

こういった電子機器によれば、プラグおよびコネクタの接続にあたって、プラグはコネクタに受け入れられる。このとき、プラグに衝撃が加わると、プラグは規制部材に接触する。こうした接触に基づきプラグの移動は規制される。コネクタへ衝撃の伝達は阻止されることができる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

こうした電子機器では、規制部材には、プラグの円筒面に接触する接触面が規定されればよい。このとき、規制部材は、内周面で接触面を規定する環状部材で構成されればよい。こうして規制部材が環状部材で構成されることから、プラグの円筒面は環状部材の内周面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

規制部材には、プラグの小径円筒面に接触する第１接触面と、小径円筒面よりも大径でプラグに形成される大径円筒面に接触する第２接触面とが規定されればよい。このとき、規制部材は、内周面で第１および第２接触面を規定する環状部材で構成されればよい。こうして規制部材が環状部材で構成されることから、プラグの小径および大径円筒面は環状部材の内周面すなわち第１および第２接触面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

規制部材には、プラグの小径円筒面とこの小径円筒面よりも大径でプラグに形成される大径円筒面との間に区画される段差面に接触する接触面がさらに規定されればよい。こうして規制部材にはさらに接触面が規定されることから、プラグの段差面は規制部材の接触面に確実に受け止められる。コネクタの破損は確実に防止されることができる。

以上のような電子機器では、コネクタはプリント基板上に実装されればよい。プリント基板上には電子機器の主要な回路部品が実装される。こうした場合、従来ではプラグに加えられた衝撃は直接にコネクタに伝達されてしまう。コネクタの破損は避けられることができない。その一方で、本発明の電子機器では、プラグは規制部材に接触する。プラグに加えられた衝撃はコネクタに直接に伝達されない。コネクタの破損は確実に防止されることができる。このとき、規制部材は、少なくともプリント基板を収容する筐体に固定されればよい。こうして筐体に固定されれば、例えば規制部材は筐体に一体化されることができる。一体化にあたって例えば一体成型が実施されれば、筐体および規制部材は容易に製造されることができる。

以上のような電子機器では、例えばプラグおよびコネクタの接続の他、コネクタ同士の接続が考えられる。すなわち、本発明は、雄コネクタおよび雌コネクタの接続にも適用されることができる。

以上のように本発明によれば、コネクタの破損を確実に防止することができる電子機器および電子機器用筐体を提供することができる。

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（いわゆるノートパソコン）１１の外観を概略的に示す。このノートパソコン１１は、薄型の機器本体用筐体１２と、所定の回転軸１３回りで揺動自在に機器本体用筐体１２に連結されるディスプレイ用筐体１４とを備える。機器本体用筐体１２の表面にはキーボード１５やポインティングデバイス１６といった入力装置が配置される。ディスプレイ用筐体１４には液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）パネル１７が収容される。

機器本体用筐体１２の側壁には、ＡＣアダプタ１８の電源用プラグ１９が差し込まれる。ＡＣアダプタ１８には例えばコンセント（図示されず）から交流電流が供給される。ＡＣアダプタ１８の働きで交流電流は直流電流に変換される。こうして変換された直流電流は電源用プラグ１９を通ってノートパソコン１１に供給される。

図２に示されるように、機器本体用筐体１２の側壁には、電源用プラグ１９を受け入れる円形の受け入れ口２１が区画される。受け入れ口２１には、電源用プラグ１９を受け入れるコネクタすなわち電源用コネクタ２２が向き合わせられる。受け入れ口２１および電源用コネクタ２２の詳細は後述される。

図３に示されるように、機器本体用筐体１２内にはプリント基板すなわちマザーボード２３が収容される。マザーボード２３には例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリといった主要な回路部品が実装される。ＣＰＵは例えばメモリに一時的に取り込まれるＯＳ（オペレーティングシステム）やアプリケーションソフトウェアに基づき演算処理を実施する。ＣＰＵの演算処理にあたって、使用者は前述のキーボード１５やポインティングデバイス１６から様々なデータや指令を入力することができる。

マザーボード２３上には前述の電源用コネクタ２２が実装される。電源用コネクタ２２と電子機器用筐体１２との間には所定の間隔が規定される。電源用プラグ１９は受け入れ口２１から電源用コネクタ２２に受け入れられる。こうして電源用プラグ１９および電源用コネクタ２２の間で接続が確立されると、コンセントからマザーボード２３上の電子部品やＣＰＵ、メモリに電力は供給されることができる。

図４に示されるように、電源用プラグ１９は、樹脂製のプラグ本体２４と、プラグ本体２４から延びる円筒形の電極部２５とを備える。プラグ本体２４は、小径円筒部２６と、小径円筒部２６よりも大径の大径円筒部２７とを備える。小径円筒部２６の一端は大径円筒部２７に接続される。小径円筒部２６および大径円筒部２７の中心線は一致する。すなわち、小径および大径円筒部２６、２７は同軸に規定される。小径円筒部２６の外周面には小径円筒面２６ａが形成される。同様に、大径円筒部２７の外周面には大径円筒面２７ａが形成される。小径円筒面２６ａおよび大径円筒面２７ａの間には環状の段差面２８が区画される。段差面２８は小径および大径円筒面２６ａ、２７ａの中心線に直交する一平面に沿って広がる。

その一方で、機器本体用筐体１２の受け入れ口２１内には規制部材２９が配置される。規制部材２９は機器本体用筐体１２の筐体本体１２ａに固定される。ここでは、規制部材２９は筐体本体１２ａに一体化される。筐体本体１２ａおよび規制部材２９は例えばポリカーボネートといった樹脂材料から一体成型されればよい。規制部材２９の前端は電源用コネクタ２２から離隔して配置される。

規制部材２９は環状部材から構成される。規制部材２９の形状は電源用プラグ１９のプラグ本体２４の外形に合わせられる。規制部材２９は、第１環状部３１と第２環状部３２とを備える。第１環状部３１の一端は第２環状部３２に接続される。第１および第２環状部３１、３２の中心線は一致する。すなわち、第１および第２環状部３１、３２は同軸に規定される。しかも、規制部材２９の第１および第２環状部３１、３２の中心線と、前述の電源用プラグ１９の小径および大径円筒部２６、２７の中心線とは一致する。すなわち、電源用プラグ１９のプラグ本体２４と規制部材２９は同軸に形成される。

第１環状部３１の内周面には、電源用プラグ１９の小径円筒面２６ａに接触する第１接触面３１ａが規定される。同様に、第２環状部３２の内周面には、電源用プラグ１９の大径円筒面２７ａに接触する第２接触面３２ａが規定される。すなわち、第２環状部３２の内周面の径は第１環状部３１の内周面の径よりも大きく設定される。第１接触面３１ａおよび第２接触面３２ａの間には、電源用プラグ１９の段差面２８に接触する第３接触面３３が規定される。第３接触面３３は第１および第２接触面３１ａ、３２ａの中心線に直交する一平面に沿って広がる。

図５に示されるように、電源用プラグ１９の電極部２５は、円筒形の外部導体３４と、外部導体３４の内部空間に配置される中心導体３５とを備える。中心導体３５は外部導体３４の中心線に沿って延びる。すなわち、外部および中心導体３４、３５は同軸に規定される。外部導体３４と中心導体３５の間には樹脂材料が挟み込まれる。樹脂材料に基づき外部導体３４および中心導体３５は絶縁される。中心導体３５内には孔３６が規定される。孔３６は外部導体３４の中心線に沿って延びる。外部導体３４は電極部２５の外周面に露出する。

その一方で、電源用コネクタ２２には、電極部２５を受け入れる受け入れ口３７が区画される。この受け入れ口３７内には、中心導体３５の孔３６に受け入れられるピン電極３８と、外部導体３５に接触するばね電極３９とが配置される。ピン電極３８およびばね電極３９は個別にマザーボード２３に接続される。接続にあたって例えば半田付けが実施される。

電源用プラグ１９および電源用コネクタ２２の間で接続を確立するにあたって、プラグ本体２４は受け入れ口２１から電源用コネクタ２２に受け入れられる。このとき、段差面２８は第３接触面３３に接触する。同様に、小径円筒面２６ａは第１接触面３１ａに接触する。大径円筒面２７ａは第２接触面３２ａに接触する。同時に、電極部２５は電源用コネクタ２２の受け入れ口３７に受け入れられる。ピン電極３８は中心導体３５の孔３６に受け入れられる。中心導体３５およびピン電極３８は接触する。中心導体３５およびピン電極３８の間に電気的接続が確立される。同時に、外部導体３４はばね電極３９に接触する。外部導体３４およびばね電極３９の間に電気的接続が確立される。こうして電源用プラグ１９および電源用コネクタ２２の間で接続は確立される。

ここでは、プラグ本体２４の先端および電源用コネクタ２２の先端の間には所定の間隔が維持される。電極部２５の先端および受け入れ口３７の底の間には所定の間隔が維持される。同様に、ピン電極３８の先端と孔３６の底の間には所定の間隔が維持される。

このとき、例えば図６に示されるように、プラグ本体２４に例えば矢印Ｘの方向に衝撃が加わると、衝撃は規制部材２９の第３接触面３３で受け止められる。矢印Ｘの方向へプラグ本体２４の移動は阻止される。プラグ本体２４から電源用コネクタ２２へ衝撃の伝達は阻止されることができる。電源用コネクタ２２の破損は確実に防止されることができる。

同様に、例えば図７に示されるように、プラグ本体２４に例えば矢印Ｙ１の方向に衝撃が加わると、衝撃は規制部材２９の第１および第２接触面３１ａ、３２ａで受け止められる。矢印Ｙ１の方向へプラグ本体２４の移動は阻止される。プラグ本体２４から電源用コネクタ２２へ衝撃の伝達は阻止されることができる。電源用コネクタ２２の破損は確実に防止されることができる。

同様に、例えば図８に示されるように、プラグ本体２４に例えば矢印Ｙ２の方向に衝撃が加わると、衝撃は規制部材２９の第１および第２接触面３１ａ、３２ａで受け止められる。矢印Ｙ２の方向へプラグ本体２４の移動は阻止される。プラグ本体２４から電源用コネクタ２２へ衝撃の伝達は阻止されることができる。電源用コネクタ２２の破損は確実に防止されることができる。

その一方で、例えば従来の機器本体用筐体では、受け入れ口は電源用プラグよりも大きい。電源用プラグに衝撃が加わると、衝撃は電源用コネクタで受け止められる。大きな衝撃が電源用コネクタに伝わる。電源用コネクタでは例えばピン電極が電源用コネクタの後端面を突き抜けてしまう。しばしば、電源用コネクタはマザーボードから引き剥がされてしまう。その結果、電源用コネクタおよびマザーボードを接続するはんだ材や配線パターンが剥離する。マザーボードでは配線パターンの短絡といった障害が発生してしまう。

なお、規制部材２９の形状は電源用プラグの形状に合わせて適宜変更されればよい。プラグ本体２４の形状が、例えば正方形や長方形といった断面形状を有する直方体で構成される場合、プラグ本体２４の形状に合わせて規制部材２９は正方形断面や長方形断面の枠体で構成されてもよい。ただし、プラグ本体２４が例えば直方体で構成される場合であっても規制部材２９は環状部材から構成されてもよい。

以上のような規制部材２９は、ノートパソコン１１の他、例えばデスクトップパーソナルコンピュータやプリンタ、スキャナ、その他の電子機器に適用されることができる。また、本発明は、電源用のプラグやコネクタの他、例えばキーボード用、マウス用、ネットワーク用、ＵＳＢコネクタ、その他のプラグやコネクタに適用されることができる。本発明は、プラグおよびコネクタの接続の他、例えば雄コネクタおよび雌コネクタといったコネクタ同士の接続にも適用されることができる。

（付記１）所定のプラグを受け止めるコネクタと、前記コネクタから離隔して配置され、前記プラグに接触する規制部材とを備えることを特徴とする電子機器。

（付記２）付記１に記載の電子機器において、前記規制部材には、前記プラグの円筒面に接触する接触面が規定されることを特徴とする電子機器。

（付記３）付記２に記載の電子機器において、前記規制部材は、内周面で前記接触面を規定する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器。

（付記４）付記１に記載の電子機器において、前記規制部材には、前記プラグの小径円筒面に接触する第１接触面と、小径円筒面よりも大径で前記プラグに形成される大径円筒面に接触する第２接触面とが規定されることを特徴とする電子機器。

（付記５）付記４に記載の電子機器において、前記規制部材は、内周面で前記第１および第２接触面を規定する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器。

（付記６）付記１に記載の電子機器において、前記規制部材には、前記プラグの小径円筒面とこの小径円筒面よりも大径で前記プラグに形成される大径円筒面との間に区画される段差面に接触する接触面が規定されることを特徴とする電子機器。

（付記７）付記６に記載の電子機器において、前記規制部材は、内周面で前記小径円筒面に接触する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器。

（付記８）付記１に記載の電子機器において、前記コネクタはプリント基板上に実装されることを特徴とする電子機器。

（付記９）付記８に記載の電子機器において、前記規制部材は、少なくとも前記プリント基板を収容する筐体に固定されることを特徴とする電子機器。

（付記１０）付記９に記載の電子機器において、前記規制部材は前記筐体に一体化されることを特徴とする電子機器。

（付記１１）付記８に記載の電子機器において、前記プリント基板上には当該電子機器の主要な回路部品が実装されることを特徴とする電子機器。

（付記１２）第１コネクタを受け止める第２コネクタと、第２コネクタから離隔して配置され、第１コネクタに接触する規制部材とを備えることを特徴とする電子機器。

（付記１３）所定のプラグを受け入れる受け入れ口を区画する筐体本体と、前記受け入れ口内に配置されて、前記プラグに接触する規制部材とを備えることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１４）付記１３に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材は前記筐体本体に一体化されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１５）付記１３に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材には、前記プラグの円筒面に接触する接触面が規定されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１６）付記１５に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材は、内周面で前記接触面を規定する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１７）付記１３に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材には、前記プラグの小径円筒面に接触する第１接触面と、前記小径円筒面よりも大径で前記プラグに形成される大径円筒面に接触する第２接触面とが規定されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１８）付記１７に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材は、内周面で前記第１および第２接触面を規定する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記１９）付記１３に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材には、前記プラグの小径円筒面とこの小径円筒面よりも大径でプラグに形成される大径円筒面との間に区画される段差面に接触する接触面が規定されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記２０）付記１９に記載の電子機器用筐体において、前記規制部材は、内周面で前記小径円筒面に接触する環状部材で構成されることを特徴とする電子機器用筐体。

（付記２１）雄コネクタを受け入れる受け入れ口を区画する筐体本体と、前記受け入れ口内に配置されて、前記雄コネクタに接触する規制部材とを備えることを特徴とする電子機器用筐体。

図１は、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（ノートパソコン）の全体構成を概略的に示す斜視図である。図２は、電源用プラグの受け入れ口を概略的に示すノートパソコンの側面図である。図３は、図２の３−３線に沿った断面図であり、機器本体用筐体の内部空間を概略的に示す図である。図４は、図３の４−４線に沿った部分拡大断面図である。図５は、プラグ本体および電源用コネクタの内部構造を示す断面図である。図６は、図４に対応し、電源用プラグに衝撃が加わる場面を説明するための部分拡大断面図である。図７は、図４に対応し、電源用プラグに衝撃が加わる場面を説明するための部分拡大断面図である。図８は、図４に対応し、電源用プラグに衝撃が加わる場面を説明するための部分拡大断面図である。

符号の説明

１１ノートブックパーソナルコンピュータ（電子機器）、１２機器本体用筐体（筐体、電子機器用筐体）、１２ａ筐体本体、１９電源用プラグ（プラグ、第１コネクタ、雄コネクタ）、２１受け入れ口、２２電源用コネクタ（コネクタ、第２コネクタ）、２３マザーボード（プリント基板）、２６ａ小径円筒面、２７ａ大径円筒面、２８段差面、２９規制部材、３１ａ第１接触面、３２ａ第２接触面、３３第３接触面（接触面）。

Claims

所定のプラグを受け止めるコネクタと、前記コネクタを収容する筐体と、前記コネクタから離隔して配置されつつ前記筐体に固定される規制部材とを備え、前記規制部材は、前記プラグで大径円筒部から前方に突き出て前記大径円筒部よりも小径の小径円筒部を受け入れる環状部と、前記プラグで前記大径円筒部および前記小径円筒部の間に形成される段差面を受け止める接触面とを備え、前記コネクタは、前記プラグで前記小径円筒部から前方に突き出る円筒形の電極部を受け入れる受け入れ口と、前記受け入れ口内に配置されて、前記プラグで前記電極部の中心線に沿って中心導体内に形成される孔に差し込まれるピン電極とを備え、前記接触面と前記コネクタの先端との距離は前記段差面と前記小径円筒部の先端との距離よりも大きく設定され、前記接触面と前記受け入れ口の底との距離は前記段差面と前記電極部の先端との距離よりも大きく設定され、前記接触面と前記ピン電極の先端との距離は前記段差面と前記孔の底との距離よりも大きく設定されることを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、前記規制部材には、前記環状部に規定されて前記小径円筒部の外周面に接触する小径接触面と、前記小径接触面よりも大径に形成されて前記大径円筒部の外周面に接触する大径接触面とが規定されることを特徴とする電子機器。
請求項１または２に記載の電子機器において、前記コネクタは、前記筐体に収容されるプリント基板上に実装されることを特徴とする電子機器。