CN102651510A - 插座 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种插座。该插座具有如下的插头插入检测机构:在具有插头插入孔(3)的插座外壳(2)内,组装有多个信号触头(5~7、10)、以及设置了第1触点部(a、b)的第1开关触头(8)和设置了与第1触点部接触的第2触点部(9c1)的第2开关触头(9),通过从插头插入孔(3)插入插头,第1、第2触点部接触从而检测插头的插入,第1、第2开关触头(8、9)中的一个开关触头(9)由可弹性变形的板状片形成,在开关触头(9)上设置有通过插头的插入使开关触头(9)移位而使第1、第2触点部接触的作用部(9c2),一个触点部(9c1)由滑动触点形成,另一个触点部由与该滑动触点抵接并滑动接触的被滑动触点(a、b)形成。
Description
技术领域
本发明涉及供与耳机或麦克风等连接的插头进行插入连接的插座,更具体而言,涉及具有能够检测在插头插入孔中插入了插头的情况的插头插入检测机构的插座。
背景技术
已经公知具有插头插入检测机构的插座,该插头插入检测机构(以下称作插入检测机构)概略地大致区分为以下两种类型。其中一种类型例如如下述专利文献1公开的那样,由设置在插头插入孔的周侧部的弹簧片、和设置在同一插头插入孔的周侧部的不同的其他位置的其他弹簧片构成插入检测机构,当插头插入插头插入孔中时,这些弹簧片之间通过设置在插头上的电极而电连接,利用该电连接检测插头的插入。
此外,另一种类型例如如下述专利文献2、3所公开的那样,在插头插入孔内设置有由具有固定触点和与该固定触点接触的活动触点的开关机构构成的检测机构,通过插头的插入,该开关机构动作,从而检测插头的插入。
以下,参照图14对下述专利文献3所记载的插头插入检测机构进行说明。另外,图14示出具有该专利文献所记载的插头插入检测机构的插座,图14A是插座背面的剖视图,图14B是插座平面的剖视图,图14C是插座底面的剖视图,图14D和图14E是剖切了各个侧面的剖视图。
该插头插入检测机构20由组装到外壳21的第1套弹簧(sleeve spring)22、与第1套弹簧22分离/接触的闭合弹簧(make spring)23和第2套弹簧24构成,该插头插入检测机构20不论电信号用和光信号用的任意一个插头插入插头插入孔中都能够对它们进行识别并检测。另外,记号p1~p4是设置在电信号用插头上的电极。
(a)电信号用插头的插入检测
在插头插入孔21a中插入电信号用插头p时,如图14A、图14B所示,第1套弹簧22的作用部22b与电信号用插头p的周侧部抵接而后退,该作用部22b背后的接片部22c与闭合弹簧23的接触部23b接触而通电。利用该通电,检测到在插头插入孔21a中插入了某个插头,并且第1套弹簧22与第2套弹簧24通电,因此判别出该插头是电信号用插头p。
(b)光信号用插头的插入检测
在插头插入孔21a中插入光信号用插头时,与插入电信号用插头p的情况同样,第1套弹簧22与闭合弹簧23通电。此时,第1套弹簧22的作用部22b与插头的周侧部抵接而后退,因此第2套弹簧24的前端接触部24b也与插头周侧部上方的部位接触。但是,在光信号用插头的周侧,不存在电信号用插头p上的套筒电极p4那样的导电性部件,因此第1套弹簧22与第2套弹簧24不导通而处于非导通状态。其结果,第1套弹簧22与闭合弹簧23导通,由此检测到在插头插入孔21a中插入了某个插头,而第1套弹簧22与第2套弹簧24处于非导通状态,因此判别出该插头不是电信号用插头而是光信号用插头。
【专利文献1】日本特开平11-288766号公报(段落[0010]、[0011],图1)
【专利文献2】日本特开2011-9122号公报(段落[0029]~[0032],图5)
【专利文献3】日本特开2007-323960号(段落[0049]~[0053],图2)
【专利文献4】日本特开平8-167454号(段落[0012],图3)
上述专利文献1~3中的插座均在外壳中组装有插头插入检测机构,因此在向插头插入孔插入插头时,能够检测到该插头的插入。但是,这些插座中的上述专利文献1的插座能够进行电信号用插头的插入检测,而不能进行其他光信号用插头的插入检测。与此相对,上述专利文献2、3的插座能够进行光信号用插头的插入检测,但是在构成开关机构的触点上附着有电绝缘性的污物、尘埃、灰尘等异物时、这些触点之间夹着同样的异物等时以及触点表面被氧化覆膜等覆盖时,产生接触不良,开关机构不能正常动作,从而不能进行插头的插入检测。
插座被用于很多的音频播放器,例如数字音频播放器、便携CD播放器、MD录音机、便携磁带播放器、便携磁带录音机和微型磁带录音机等,但是有时会在灰尘和污物较多的环境下使用这些音频播放器。因此,当在这种环境下使用音频播放器时,有时灰尘和污物等异物会从插头插入孔等进入到外壳内部从而引发构成开关机构的触点的接触不良,其结果,开关机构不能正常动作,从而不能进行插头的插入检测。
由于现有技术的插座存在这种问题,而污物、尘埃、灰尘或氧化覆膜等电绝缘性的异物附着到触点或者夹在触点之间会引发触点的接触不良,因此本发明的发明人为了解决以上问题,对使这种接触不良不产生的方法进行了研究。在该研究的过程中,首先想到如果利用在连接器领域中公知的使触点之间相互摩擦接触(wiping)的所谓摩擦接触技术则能够简单地解决以上问题,于是尝试将该摩擦接触技术应用到插座。
但是,该摩擦接触技术大致例如上述专利文献4公开的那样,采用以下结构,即,使用由相对的一对细板状片构成的开关触头,通过在设置于这些开关触头的触点之间插通其他的平板状的连接器,由此在触点之间产生摩擦接触作用,因此遇到了不能将这种摩擦接触技术应用到插座的课题。其原因在于:插座被组装入并用于上述音频播放器,例如数字音频播放器、便携CD播放器、MD录音机、便携磁带播放器、便携磁带录音机和微型磁带录音机等,近年来,这些音频播放器益发存在小型化/低高度化的趋势,因此对于组装到这些播放器中的插座,也更加要求小型化和低高度化的规格,因此,直接利用上述那样的摩擦接触技术时不能与这种规格匹配。
另外,发现了如下情况而完成了本发明:迄今为止的摩擦接触技术利用由板状片构成的开关触头的平坦面,使该平坦面彼此产生摩擦接触作用,因此难以组装到要求进一步小型化和低高度化规格的插座中,作为其对策,不利用开关触头的平坦面彼此,而采用利用一个开关触头的边缘部、即板状片的壁厚端缘,使该边缘部在平坦面上滑动的构造,而使该结构具有该摩擦接触功能。
发明内容
本发明正是为了解决这种现有技术存在的问题而完成的,本发明的目的在于提供一种具有由开关机构构成的插头插入检测机构的插座,即结构简单且可靠性高的具有插头插入检测机构的插座,即使在构成开关机构的触点上附着有电绝缘性的污物或尘埃等异物或者在该触点之间夹着这种异物等,也能够使该开关机构顺畅动作,从而能够可靠进行插头插入的检测。
本发明的另一个目的在于,提供具有在插入了光信号用插头时也能够识别并检测为电信号用插头的插头插入检测机构的插座。
所述目的利用以下手段实现。根据本申请发明的第1方式的插座,其在具有插头插入孔的电绝缘性的插座外壳内,组装有设置了第1触点部的第1开关触头、设置了与所述第1触点部进行接触的第2触点部的第2开关触头以及至少1个信号触头,通过插头从所述插头插入孔的插入,所述第1触点部与所述第2触点部接触,通过该接触检测插头的插入,该插座的特征在于,所述第1开关触头和所述第2开关触头中的至少任意一方的开关触头由可弹性变形的板状片形成,在该开关触头上设置有通过所述插头的插入使该开关触头移位而使所述第1触点部与第2触点部接触的作用部,所述第1触点部和所述第2触点部中的任意一方的触点部由被滑动触点形成,另一方的触点部由与所述被滑动触点抵接并滑动接触的滑动触点形成。
此外,第2方式的插座的特征在于,在所述第1方式的插座中,所述第1开关触头和所述第2开关触头均由开关臂片形成,所述开关臂片由具有预定的壁厚和导电性的板状片构成,所述第1触点部和所述第2触点部中的任意一方的触点部的触点由所述开关臂片的平坦面形成,另一方的触点部的触点由另一所述开关臂片的边缘部形成。
此外,第3方式的插座的特征在于,在所述第2方式的插座中,所述另一开关臂片形成为使前端部分支成隔开预定间隙相对的一对触点臂片并使与该各触点臂片相对的边缘部以预定角度倾斜,所述另一方的开关臂片的触点由具有进入所述相对的边缘部之间并扩大所述间隙的平坦面的触点片形成。
此外,第4方式的插座的特征在于,在所述第3方式的插座中,所述相对的边缘部形成为相对的一对大致ハ字型,所述触点片形成为大致V字型。
此外,第5方式的插座的特征在于,在所述第1~4中的任意一个方式的插座中,所述信号触头以及所述第1开关触头及所述第2开关触头均设置了固定到所述插座外壳的外壳固定部、和设置了与印制布线基板接触连接的基板接触部的基板接触脚部,所述插座外壳在其内部设置有与所述插头插入孔连通、且使载置到印制布线基板的面开口的预定大小的空间,所述插座外壳收纳所述信号触头以及所述第1开关触头及所述第2开关触头,所述基板接触脚部位于所述开口侧且所述基板接触部从开口向外方突出。
此外,第6方式的插座的特征在于,在所述第1方式的插座中,在所述插座外壳内,在远离所述开关触头的所述动作部的位置处配设有接地用触头,根据所述接地用触头与所述作用部的电导通或非导通来判别并检测电信号插头和光信号插头。
根据第1方式的插座,第1开关触头和第2开关触头中的至少任意一方的开关触头由可弹性变形的板状片形成,在该开关触头上设置有通过插头的插入使该开关触头移位而使第1、第2触点部接触的作用部,这些第1、第2触点部中的任意一个触点部由被滑动触点形成,另一个触点部由与该被滑动触点抵接并滑动接触的滑动触点形成,因此即使在构成第1、第2触点部的触点上附着污物或尘埃等异物,或者在这些触点之间夹着这种异物等,摩擦接触作用也在构成触点部的被滑动触点与滑动触点之间起作用,利用该摩擦接触作用,能够避免第1、第2触点部的接触不良等故障,从而插头的插入检测变得可靠。
根据第2方式的插座,第1、第2触点部中的任意一个触点部的触点由开关臂片的平坦面形成,另一触点部的触点由另一开关臂片的边缘部形成,因此构成一个触点的边缘部与构成另一触点的平坦面摩擦,因此在两触点之间产生较强的摩擦接触作用,利用该摩擦接触作用,插头的插入检测变得更可靠。此外,构成触点的边缘部通过切除开关臂片的端缘等而形成,因此其制成变得极其容易。
根据第3方式的插座,另一开关臂片形成为使前端部分支成隔开预定间隙相对的一对触点臂并使与该各触点臂片相对的边缘部以预定角度倾斜,另一开关臂片的触点由具有进入相对的边缘部之间并扩大该间隙的平坦面的触点片形成,在插入该插头时,另一开关臂片的平坦面进入相对的边缘部之间并扩大该间隙,因此这些触点在触点部的平坦面上滑动(滑动移动),在两触点与触点部之间作用摩擦接触作用从而可靠地进行电连接。
根据第4方式的插座,边缘部形成为相对的一对大致ハ字型,触点片形成为大致V字型,因此在接触时大致V字型的触点片进入大致ハ字型的边缘部,在两触点与触点部之间作用摩擦接触作用从而可靠地进行电连接。
根据第5方式的插座,信号触头以及第1、第2开关触头配设在各个基板接触脚部和插座外壳的开口侧,因此能够使插座低高度化和小型化。此外,这些触头的基板接触部从开口向外方突出,因此利用各触头的基板接触脚部的弹性使基板接触部在印制布线基板的布线图案上滑动移动来可靠进行电连接。
根据第6方式的插座,能够根据接地用触头与开关触头的作用部的电导通或非导通来简单判别并检测电信号插头和光信号插头。
附图说明
图1是本发明的实施方式的插座和插入连接到该插座的插头的立体图。
图2A~E是从预定方向观察图1的插座的图,图2A是主视图,图2B是图2A的左视图,图2C是图2A的右视图,图2D是图2A的仰视图,图2E是俯视图。
图3是放大示出图2D的插座底面的放大底面立体图。
图4是将构成图2的插座的插座外壳和触头分解而得到的立体图。
图5是放大示出图4的整体触头的立体图。
图6是图3、图4的接地用触头的立体图。
图7是图3、图4的麦克风信号连接用触头的立体图。
图8是图3、图4的耳机右侧信号用触头的立体图。
图9是图3、图4的第1开关触头的立体图。
图10是图3、图4的第2开关触头的立体图。
图11是图3、图4的耳机左侧信号用触头的立体图。
图12是图3、图4的锁销的立体图。
图13A~B是说明第1、第2开关触头的触点接触状态的剖视图。
图14A~E示出具有现有技术的插头插入检测机构的插座,图14A是插座背面的剖视图,图14B是插座平面的剖视图,图14C是插座底面的剖视图,图14D和图14E是在侧面进行了剖切的剖视图。
标号说明
1:插座;2:插座外壳;3:插头插入孔;4:空间;41~47:装配槽;5:接地用触头;5a:外壳固定部;5b:基板连接脚部;5b1:基板接触部;5c:插头连接臂部;5c1:插头接触部;6:麦克风信号连接用触头;6b:基板连接脚部;6b1:基板接触部;6c:插头连接臂部;6c1:插头接触部;7:耳机右侧信号用触头;7b:基板连接脚部;7b1:基板接触部;7c:插头连接臂部;7c1:插头接触部;8:第1开关触头;8a:外壳固定部;8b:基板连接脚部;8b1:基板接触部;8c:开关臂部;8c1、8c2:开关臂片;a、b:触点;9:第2开关触头;9a:外壳固定部;9b:基板连接脚部;9b1:基板接触部;9c1:触点部(触点片);9c2:触点部;10:耳机左侧信号用触头;10b:基板连接脚部;10b1:基板接触部;10c:插头连接臂部;10c1:插头接触部;13:插头;14:电极部;14a~14d:电极。
具体实施方式
[实施方式]
以下,参照附图说明用于实施本发明的方式。不过,以下所示的实施方式虽然例示出用于使本发明的技术思想具体化的插座,但是本发明并不意在限定于此,本发明也能同样适用于包含在权利要求范围内的其它实施方式。
参照图1、图2,说明本发明的实施方式的插座的概要。另外,图1是本发明的实施方式的插座和插入连接到该插座的插头的立体图。本发明的实施方式的插座1由如下部件构成:在正面设置有供插头13进行插入连接的插头插入孔3的插座外壳2、组装到该插座外壳内并分别与插头13的多个电极14a~14d电连接的多个触头5~10(参照图3、图4)、和同样组装到该插座外壳2中且防止插头13脱落的锁销11(参照图3、图4)。该插座1是能够安装到省略了图示的印制布线基板上的结构。
如图1所示,插头13具有设置了多个电极14a~14d的电极部14、对该电极部进行支撑固定的电绝缘性材料的插头外壳15、和固定在该插头外壳的后方并与多个电极14a~14d连接的引线16。电极部14由第1~4电极14a~14d构成,作为用途的一例,从插头外壳15起朝向前方依次成为接地用电极、麦克风信号连接用电极、耳机右侧信号连接用电极及耳机左侧信号连接用电极,也可以根据需要变更所规定的顺序。这些电极中的第1~3电极14a~14c由具有预定直径且在长度方向上具有预定长度并在内部设置有贯通孔的筒状电极体构成,这些筒状电极体由良导电体的金属材料形成。此外,前端的第4电极14d具有炮弹型的前端电极部和从该电极部朝后方延伸的细棒的棒状导体,该前端的第4电极14d由良导电体的金属材料形成。另外,该插头的直径为例如3.5mm或2.5mm。
参照图2~图5,对图1的插座结构进行详细叙述。另外,图2是从预定方向观察图1的插座的图,图2A是从正面观察到的主视图,图2B是图2A的左视图,图2C是图2A的右视图,图2D是图2A的仰视图,图2E是俯视图,图3是放大了图2D的插座底面的放大仰视图,图4是对图2的插座进行分解示出的立体图,图5是图4的触头整体的立体图。
如图2~图4所示,插座1由如下部件构成:在正面设置有供插头13插入的插头插入孔(以下称作插入孔)3的插座外壳(以下称作外壳)2;装配到该外壳内的多个、例如6个触头5~10和锁销11。多个触头5~10是接地用触头(以下称作GND触头)5、麦克风信号连接用触头(以下称作MIC触头)6、耳机右侧信号连接用触头(以下称作R触头)7、第1开关触头(以下称作SW1触头)8、第2开关触头(以下称作SW2触头)9和耳机左侧信号连接用触头(以下称作L触头)10。由SW1触头8和SW2触头9构成检测插头13的插入的开关机构。
如图2~图4所示,外壳2由电绝缘性的合成树脂成型体形成且由长方体形状的块构成,该长方体形状的块具有:长方形形状的底壁面2a,其具有预定的宽度和长度;从该底壁面的周围以预定高度立起设置的侧壁面2b~2e;以及连接这些侧壁面的顶部的上壁面2f。
这些侧壁面2b~2e中的侧壁面2d在插座1被安装到便携音频播放器等设备(以下也称作便携设备)时,成为与该便携设备的壳体的外壁面配合的形状。该侧壁面即正面壁2d由从底壁面2a朝向上壁面2f倾斜预定角度、例如80°左右角度的倾斜面形成。配合便携设备的壳体形状决定该倾斜面的角度。在该正面壁2d上,形成有供插头13的电极部14插入的插入孔3。该外壳2在内部形成有与该插入孔3连通的预定大小的空间部4。该空间部4由从底壁面2a朝向上壁面2f凹陷预定深度的凹孔形成。另外,插入孔3是能够插入直径3.5mm或2.5mm的插头的大小。
如图3所示,在外壳2的空间部4、即凹孔的内壁面上,从正面壁2d侧朝向背面壁2e侧,依次分别形成有装配GND触头5的装配槽41、同样装配MIC触头6的装配槽42、装配R触头7的装配槽43、装配SW1触头8的装配槽44、装配SW2触头9的装配槽45以及装配L触头10的装配槽46。此外,在上壁面2f上形成有装配锁销11的装配槽47(参照图4)。各个装配槽41~46成为供后述的触头的外壳固定部压入的大小的嵌入槽。
参照图5~图10以及图12,对这些触头进行说明。另外,图5是配设在插座外壳内的多个触头的整体配置图,图6是图3、图4的接地用触头的立体图,图7是图3、图4的麦克风信号连接用触头的立体图,图8是图3、图4的耳机右侧信号用触头的立体图,图9是图3、图4的第1开关触头的立体图,图10是图3、图4的第2开关触头的立体图,图11是图3、图4的耳机左侧信号用触头的立体图。
多个(在本实施方式中为6个)触头5~10,即GND触头5、MIC触头6、R触头7、SW2触头9和L触头10分别具有:与插头13的全部的各个电极14a~14d连接的插头接触部、与印制布线基板上的布线连接的基板接触部、以及供固定于外壳2的外壳固定部,并且该多个触头构成为以各触头的基板连接部排列配置在外壳2的底壁面2a侧且插头接触部排列配置在外壳2的空间部4内的内壁面侧的方式装配/固定在外壳2内。此外,SW1触头8也具有基板接触部和外壳固定部,并且构成为以其基板接触部配设在外壳2的底壁面2a侧的方式装配/固定在外壳2内。
这多个触头5~10在被装配至外壳2时,各触头的基板连接脚部配设在底壁面2a侧,因此能够实现插座的小型化、尤其是低高度化和薄型化。即,基板连接脚部位于大致同一面上,因此在组装到外壳时,能够使该外壳小型化,结果能够使插座低高度化和薄型化。此外,这些触头能够从同一底面侧进行插入嵌入,因此向外壳内的组装固定变得简单。以下,对这些触头的结构进行详细叙述。
如图6所示,GND触头5具有嵌入固定到外壳2的装配槽41的外壳固定部5a、从该外壳固定部的一边起延伸设置的具有弹性的基板连接脚部5b、和从相同边弯折并朝相同方向延伸设置的具有弹性的插头连接臂部5c,在这些基板连接脚部5b和插头连接臂部5c的各前端设置有基板接触部5b1和插头接触部5c1,利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。即,外壳固定部5a由具有预定长度和宽度的预定面积的矩形形状的板状片形成。该板状片与外壳2的装配槽41的形状配合。
该外壳固定部5a形成为比基板连接脚部5b、插头连接臂部5c的宽度宽。通过设为较宽宽度,在外壳2上的固定变得稳定。基板连接脚部5b由具有弹性的板状片形成,该板状片从外壳固定部5a的一边起朝一个方向弯折成大致钝角,以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置。该板状片设为从外壳固定部5a朝前端部向下方缓慢弯曲且前端朝上方挑起的形状,在端部设置了基板接触部5b1。在将装配了GND触头5的插座1固定到印制布线基板时,该基板连接脚部5b的基板接触部5b1与印制布线基板上的布线滑动接触。此外,插头连接臂部5c由具有弹性的U字片形成,该U字片从外壳固定部5a的一边起以接近该外壳固定部的方式弯折成大致U字状。该U字片在其前端设置了插头接触部5c1。
如图7所示,MIC触头6与GND触头5同样,具有嵌入固定到外壳2的装配槽42的外壳固定部6a、从该外壳固定部的一边起弯折成大致钝角并朝一个方向以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置的具有弹性的基板连接脚部6b、和从另一相对的边起弯折成大致U字型的具有弹性的U字型的插头连接臂部6c,在基板连接脚部6b和插头连接臂部6c的各前端设置有基板接触部6b1和插头接触部6c1,利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。
如图8所示,R触头7与GND触头5同样,具有嵌入固定到外壳2的装配槽43的外壳固定部7a、从该外壳固定部的一边起弯折成大致钝角并朝一个方向以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置的具有弹性的基板连接脚部7b、和从另一相对的边起弯折成大致U字型的具有弹性的U字型的插头连接臂部7c,在基板连接脚部7b和插头连接臂部7c的各前端设置基板接触部7b1和插头接触部7c1,利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。
如图9所示,SW1触头8具有固定到外壳2的装配槽44的外壳固定部8a、从该外壳固定部的一边起呈大致钝角并以预定长度呈直线状地延伸设置的基板连接脚部8b、和从同一外壳固定部的长度方向起以预定长度延伸设置的开关臂部8c,在基板连接脚部8b的前端设置有基板接触部8b1,在开关臂部8c的前端分别设置有触点a、b,该SW1触头8利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。进一步详细叙述的话,外壳固定部8a由预定宽度和长度且较大面积的大致矩形形状的板状片构成,该板状片从其一端(图下方)朝另一端(图上方)设置有凹槽,成为插入固定到外壳2的装配槽44的大小。该板状片将面积设置得较大且设置有凹槽,因此向外壳的装配槽44的固定变得稳定。基板连接脚部8b由具有弹性的板状片构成,并在前端设置了基板接触部8b1,该板状片从外壳固定部8a的一边(图的上边)起朝一个方向弯折成大致钝角,以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置。
开关臂部8c由第1、第2开关臂片8c1、8c2构成,并在两个第1、第2开关臂片8c1、8c2的前端分别设置了第1、第2触点a、b,第1、第2开关臂片8c1、8c2由从外壳固定部8a的一端(图的长度方向)起以预定的宽度W1和长度延伸设置并隔开预定间隙相对的一对板状片构成。一对第1、第2开关臂片8c1、8c2由以下部件形成:以与外壳固定部8a的宽度大致相同的宽度延伸设置的延伸设置部8ac;以及臂片,其使包含该延伸设置部的长度方向的两端部(图的上下端边部)的一部分进一步延伸设置,并且朝与基板连接脚部8b相同的方向弯折成大致直角。此外,该一对第1、第2开关臂片8c1、8c2形成有以前端部的彼此的间隙变窄的方式弯折成大致直角的触点臂片8c1′、8c2′,使最前端缘以间隙随着朝向外壳固定部8a侧(从图的近前侧朝向里侧)而变窄的方式倾斜,并将这些倾斜面设为了第1、第2触点a、b。
在将图的近前侧的间隙设为G1、里侧间隙设为G2时,间隙的关系成为G1>G2。板状片的壁厚端缘(边缘部)成为滑动面并将一对第1、第2触点a、b设为了接触部。即,由这些边缘倾斜面构成的第1、第2触点a、b由以预定角度切除了第1、第2开关臂片8c1、8c2的最前端部的板状体的壁厚边缘面,即线状的边缘面形成。第1、第2开关臂片8c1、8c2具有在使SW2触头9的触点9c1抵接并压入到第1、第2触点a、b之间时,抵抗该压入力而扩展的弹性(参照图13)。并且倾斜角可以任意,但是优选为15°~45°的范围。能够通过将第1、第2触点a、b设为板状体的壁厚边缘倾斜面,由此能够极其简单地形成。
如图10(形状在图5中也示出)所示,SW2触头9与SW1触头8同样地,具有固定到外壳2的装配槽45的外壳固定部9a、从该外壳固定部的一边起呈钝角并以预定长度直线状地延伸设置的基板连接脚部9b、和从相同的外壳固定部的另一边起以预定长度延伸设置的开关臂部9c,在基板连接脚部9b的前端设置有基板接触部9b1,在开关臂部9c的前端设置有触点部(触点片)9c1并在开关臂部9c的中途设置有作用部9c2,利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。进一步详细叙述的话,外壳固定部9a由预定宽度和长度且较大面积的大致矩形形状的板状片构成,该板状片从其一端(图5的下方)朝另一端(图5的上方)设置有凹槽,成为插入固定到外壳2的装配槽45的大小。该板状片的面积设置得较大且设置有凹槽,因此向外壳的装配槽45的固定变得稳定。
基板连接脚部9b由具有弹性的板状片构成,并在前端设置了基板接触部9b1,该板状片从外壳固定部9a的一边(图的上边)起朝一个方向弯折成大致钝角,以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置。开关臂部9c由具有弹性的板状片构成,在前端设置有触点部9c1并在其中途设置有作用部9c2,该板状片从外壳固定部9a的一端(图5的长度方向)起以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置。该作用部9c2成为朝远离连接外壳固定部9a和触点9c1的线的方向、即远离SW1触头的方向鼓起而弯折成大致“ㄑ”状的山状突起。此外,如图13所示,触点部9c1被设为比SW1触头8的第1、第2触点a、b之间的间隙G1宽一些并且在两端设置了锥度的触点片,成为被压入到第1、第2开关臂片8c1、8c2的第1、第2触点a、b之间的形状。
如图11所示,L触头10与GND触头5同样,具有嵌入固定到外壳2的装配槽46的外壳固定部10a;具有弹性的基板连接脚部10b,其从该外壳固定部的一边起弯折成大致钝角并朝一个方向以预定宽度且呈直线状地较长地延伸设置;以及具有弹性的大致W字型的插头连接臂部10c,其从与延伸设置有另一基板连接脚部10b的边呈直角地对应的边起弯折成大致U字型,并且使该弯折成U字型的边的与固定部10a相反侧的端边侧进一步弯曲成U字型,在基板连接脚部10b和插头连接臂部10c的各前端设置有基板接触部10b1和插头接触部10c1,利用良导电性的板状体的冲孔弯折加工形成。
如图12所示,锁销11呈大致U字状,由具有弹性的细棒状体形成,具有相对的一对弹性脚部11b、11c以及连接这些弹性脚部的联结部11a。
将这些触头5~10组装到外壳2来组装插座1。在该插座1的组装时,首先将各个触头5~10嵌入固定到外壳2的各个装配槽41~46。此外,将锁销11插入固定到外壳2的装配槽47来完成组装。通过该组装,各个触头5~10的外壳固定部5a~10a被配设到外壳2的底壁面2a侧,并且成为各外壳固定部5a~10a的各基板接触部5b1~10b1从底壁面2a突出的状态,并且,各触头5~10的各个插头连接臂部5c~7c、10c及开关臂片8c、9c位于外壳2的一个侧壁2c侧,并且成为各插头接触部5c1~7c1、10c1、开关臂片8c1、及触点部9c1等在相同方向上排列的状态,而且,SW1和SW2触头8、9成为与第1、第2触点a、b及触点部9c1隔开预定间隙对峙的状态。
对于锁销11,在该锁销与L触头10之间隔开了预定间隙,在该间隙中以预定的力夹持插头13的前端部。此外,该插座将各触头的基板连接脚部配设到底壁面2a侧,因此能够实现小型化、尤其是低高度化和薄型化。即,基板连接脚部位于大致同一面上,因此在组装到外壳时,能够使该外壳小型化,结果能够使插座低高度化和薄型化。此外,这些触头能够从同一底面侧插入嵌入,因此向外壳内的组装固定变得简单。
将该组装后的插座1载置到印制布线基板(省略图示),并利用设备壳体将该插座1按压至印制布线基板来固定该插座1。印制布线基板具有预定的大小,在其表面,在与各触头5~10的各基板接触部5b1~10b1对应的部位形成有布线图案。另外,设备壳体呈大致箱型形状,在一个侧壁面形成有供插座1的正面壁2d部分进入的大小的“コ”型的开口。因此,设备壳体和印制布线基板以在其间夹着插座1的状态下固定,从而完成插座的安装。通过该安装,基板接触部在布线图案上滑动移动,从而插头13的电极与布线图案被可靠地电连接。
在该组装后的插座1的插入孔3中插入插头13时,该插头的电极14a~14d分别与外壳2内的各触头5~10的插头接触部5c1~7c1、10c1、开关臂片8c1及触点部9c1接触。同时,使插头13的电极部14与SW2触头9的作用部9c1抵接而移位,使该SW2触头的触点部9c1与SW1触头的第1、第2触点a、b接触,并且使触点部9c1与第1、第2触点a、b抵接而张开从而电连接。即,在插头13的插入前,触点部9c1与第1、第2触点a、b如图13A那样分开,在插入插头13时,触点部9c1接近/抵接第1、第2触点a、b,在触点部9c1被进一步压入时,第1、第2触点a、b被张开,并且这些触点a、b在触点部9c1的平坦面上滑动(滑动移动),在两触点与触点部之间作用摩擦接触作用从而可靠地进行电连接(参照图13B)。
根据由该SW1触头8和SW2触头9构成的开关机构,利用触头触点部的摩擦接触作用,即使异物附着在触点上或者夹在触点之间也被清洁,从而电连接变得可靠。此外,触点部9c1与第1、第2触点a、b在4个部位a、c、b、d(参照图13A)处,使得a与c以及b与d接触,因此接触可靠性提高(参照图13B)。并且,在触点部处对9c1进行了倒角,因此与不进行倒角的形状相比,与SW触头的摩擦接触作用变得顺畅,并且摩擦接触量变多,其结果,清洁效果增大从而接触可靠性进一步提高。
如上所述,由于插头向插入孔3的插入,开关机构动作从而能够检测插头的插入。但是,在该插头的插入检测中,不能进行插入到插入孔3的插头是电信号用、还是光信号用的判别。在此,这些电信号用插头和光信号用插头的电极的配设不同,因此根据该位置差异识别并判别这些插头。
(I)电信号用插头的插入检测
在将插头插入插头插入孔3中时,如前所述,第1、第2触点a、b与触点部9c1接触而电导通从而检测到该插头的插入。并且,在此同时,插头13的电极14a与SW2开关触头9的作用部9c2电导通,能够根据这些导通判别所插入的插头是电信号用插头。
(II)光信号用插头的插入检测
在将插头插入插头插入孔3中时,第1、第2触点a、b与触点部9c1接触而电导通,与电信号用插头同样地检测到插头的插入。但是,光信号用插头与电信号用插头不同,其在GND电极14a与SW2开关触头9的作用部9c2之间不存在电极,因此两个部位之间不被导通从而成为非导通,判别为所插入的插头是与电信号用插头不同的光信号用插头。
另外,在该实施方式中,在SW1触头8上设置了2处的第1、第2触点a、b,但也可以是任意一方。此外,将第1、第2触点a、b设置在了SW1触头8上,但也可以设置在另一方的SW2触头9上。即,也可以对调SW1触头和SW2触头。
Claims (6)
1.一种插座,其在具有插头插入孔的电绝缘性的插座外壳内,组装有设置了第1触点部的第1开关触头、设置了与所述第1触点部接触的第2触点部的第2开关触头以及至少1个信号触头,通过插头从所述插头插入孔的插入,所述第1触点部与所述第2触点部接触,通过该接触检测插头的插入,该插座的特征在于,
所述第1开关触头及所述第2开关触头中的至少任意一方的开关触头由可弹性变形的板状片形成,在该开关触头上设置有通过所述插头的插入使该开关触头移位而使所述第1触点部与所述第2触点部接触的作用部,所述第1触点部及第2触点部中的任意一个触点部由被滑动触点形成,另一个触点部由与所述被滑动触点抵接并滑动接触的滑动触点形成。
2.根据权利要求1所述的插座,其特征在于,
所述第1开关触头及所述第2开关触头均由开关臂片形成,所述开关臂片由具有预定的壁厚和导电性的板状片构成,所述第1触点部及所述第2触点部中的任意一个触点部的触点由所述开关臂片的平坦面形成,另一个触点部的触点由另一所述开关臂片的边缘部形成。
3.根据权利要求2所述的插座,其特征在于,
所述另一开关臂片形成为使前端部分支成隔开预定间隙相对的一对触点臂片并使与该各触点臂片相对的边缘部以预定角度倾斜,所述另一开关臂片的触点由具有进入所述相对的边缘部之间而扩大所述间隙的平坦面的触点片形成。
4.根据权利要求3所述的插座,其特征在于,
所述相对的边缘部形成为相对的一对大致ハ字型,所述触点片形成为大致V字型。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的插座,其特征在于,
所述信号触头、所述第1开关触头及所述第2开关触头均设有:固定到所述插座外壳的外壳固定部、和设置了与印制布线基板接触连接的基板接触部的基板接触脚部,所述插座外壳在其内部设置有与所述插头插入孔连通、且使载置到印制布线基板的面开口的预定大小的空间,所述插座外壳收纳所述信号触头、所述第1开关触头及所述第2开关触头,所述基板接触脚部位于所述插座外壳的开口侧且所述基板接触部从所述开口向外方突出。
6.根据权利要求1所述的插座,其特征在于,
在所述插座外壳内,在远离所述开关触头的所述动作部的位置处配设有接地用触头,根据所述接地用触头与所述作用部的电导通或非导通来判别并检测电信号插头和光信号插头。
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