JP2008147793A - マイクロホンコネクタおよびマイクロホン - Google Patents

Abstract

【課題】半田付けが必要な個所を少なくして、半田付けを要因とするコネクタピンの変位を低減することができるマイクロホンを得る。
【解決手段】マイクロホンケース内にマイクロホンユニットと、マイクロホンコネクタ４を有し、マイクロホンコネクタ４は、マイクロホンケースに一体に設けられケーブルコネクタが挿入される円筒状のコネクタケース６と、コネクタケース６内に固定されたピンインサート５を有し、ピンインサート５は、コネクタケース６内に固定されるベース７と、ベース７を貫通した状態でベース７と一体に保持される複数のコネクタピン１１，１２，１３を有し、少なくとも一つのコネクタピンの端部はマイクロホンケースに内蔵されている回路基板３の回路パターンに導電布４１，４２，４２を介し接触してコネクタピンが回路基板３の回路パターンに電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、マイクロホンコネクタおよびこのコネクタを有するマイクロホンに関するもので、特に、高周波電流がマイクロホン内部に侵入することを防止するシールド部材とコネクタピンとの電気的結合構造、さらにはマイクロホンコネクタ部分に内蔵されている回路基板とコネクタピンとの電気的結合構造に特徴を有するものである。

マイクロホンによって変換された音声信号は、平衡シールドケーブルによってマイクロホン本体から外部に出力される。マイクロホンと平衡シールドケーブルは、例えば、３ピンタイプのマイクロホンコネクタによって着脱することができるようになっている。マイクロホンコネクタは、例えば、ＥＩＡＪ ＲＣ−５２３６［音響機器用ラッチロック式丸型コネクタ］（非特許文献１参照）で規定されているコネクタのように、規格化されたものが一般に用いられる。

図６は、上記規格化されたコネクタのうちマイクロホン側コネクタ（以下「マイクロホンコネクタ」という）を備えたマイクロホンの例を示す。図６において、円筒形状のマイクロホンケース１の前端部（図６において左端部）内方にはマイクロホンユニット２が組み込まれている。マイクロホンユニット２は音波を受けて電気的な音声信号に変換するものである。マイクロホンケース１内には回路基板３が内蔵されていて、上記音声信号は、回路基板３に組み込まれているインピーダンス変換器でインピーダンス変換され、さらには増幅などの適宜の信号処理が行なわれるようになっている。マイクロホンケース１の後端部内周側に上記規格化されたマイクロホンコネクタ４が組み込まれている。

非特許文献１に記載されている規格化されたマイクロホンコネクタ４は雄型のコネクタで、ピンインサート５が円筒形状のコネクタケース６内に配置され、ピンインサート５とコネクタケース６がねじ９で結合されている。コネクタケース６の周壁にはネジ９を回転させるドライバを挿入するための丸孔が形成されている。

図７乃至図１１は上記ピンインサート５を示す。図７乃至図１１において、ピンインサート５は絶縁材料、例えば成形樹脂からなるベース７と、ベース７を厚さ方向に貫通しかつベース７に一体に設けられた３本のコネクタピン１１，１２，１３を有してなる。ベース７は外周がコネクタケース６の内周に沿った円柱状に形成され、外周面から半径方向中心に向かってねじ孔８が形成されている。ベース７はコネクタケース６の奥側の端部にあり、かつ、上記ねじ孔８にねじ込まれているねじ９とコネクタケース６の上記丸孔とが対応した位置関係になっていて、コネクタケース６の丸孔からドライバを挿入してねじ９を回転させることができるようになっている。ねじ９はベース７の外周面から半径方向外方に突出し、ねじ９の肩に相当する部分がコネクタケース６の内周面に当たり、ベース７のねじ８の挿入部とは反対側の外周部がコネクタケース６の内周面に押し当てられることにより、ピンインサート５がコネクタケース６内に固定されている。

マイクロホンコネクタ４の部分には、上記ベース７の外側の面すなわち図６において右側の面に密着させて円形状の回路基板１０が配置され、回路基板１０を覆うようにしてシールドケース１４が固定されている。回路基板１０には所定の回路パターンが形成され、回路パターンの所定の半田付けランドにダイオード、コンデンサーなどの回路部品が半田付けされている。上記３本のコネクタピン１１，１２，１３は回路基板１０を貫通していて、各コネクタピン１１，１２，１３は回路基板１０の貫通位置において回路基板１０の所定の回路パターンに半田付けされている。上記シールドケース１４は、扁平な皿状に形成されていて、回路基板１０に実装されている回路部品を覆っている。上記３本のコネクタピン１１，１２，１３はシールドケース１４を貫通している。３本のコネクタピン１１，１２，１３のうち１本のコネクタピン１１はアース用のピンで、シールドケース１４の孔に嵌合するとともに、このコネクタピン１１とシールドケース１４とが半田１８で電気的に接続されている。他の２本のコネクタピン１２，１３は音声信号用のピンで、シールドケース１４に形成されている貫通孔から離間している。上記コネクタピン１１は回路基板１０のアースパターンを経由してコネクタケース６、マイクロホンケース１に接続され、また、マイクロホンコネクタ４に結合されるケーブルコネクタを介してマイクロホンケーブルのシールド線に接続される。上記ベース７の外周部には、コネクタケース６に対するピンインサート５の回転方向の位置を定めてピンインサート５を固定するためのガイド突起１５が一体に形成されている。

以上説明したように、マイクロホンコネクタ４においては、外部からの高周波電流がマイクロホン内に進入しないように、シールドケース１４がピンインサート５のベース７の一端面に被せられ、アース用のコネクタピン１１がシールドケース１４と半田付けによって電気的に接続されている。かかる構成は特許文献１、特許文献２にも記載されている。

日本電子工業会規格 ＥＩＡＪ ＲＣ５２３６ 音響機器用ラッチロック式丸型コネクタ 特開２００５−９４５７５号公報 特開２００５−３１１７５２号公報

従来のマイクロホンコネクタにおいては、接地用のコネクタピンとシールドケースを半田付けし、さらにはコネクタピンとコネクタ部の回路基板とを半田付けするようになっていて、このような構成を改善する必要があることがわかった。すなわち、半田は固まるときに体積が減り（「減容」という）、これによって半田付けした対象を引き付ける力が働く。この引き付け力は、半田の量や半田付けする部分の形状などの諸条件によってばらつく。上記マイクロホンコネクタの例のような、接地用のコネクタピン１１とシールドケース１４の半田付け部分では、半田１８の硬化による引き付け力でコネクタピン１１を傾ける応力が働く。これに加えて、半田付けの熱が樹脂などの絶縁体からなるベース７に伝達され、ベース７が軟化してコネクタピンの保持力が緩み、上記応力によって容易に傾いてしまう。特に、今日では環境保全の観点から半田の無鉛化が進み、無鉛の半田は融点が高いことから、半田付け部分を高温で長時間熱する必要がある。このことがコネクタピンを傾かせる一因ともなっている。

さらに、前述のような高周波電流の侵入を阻止する構造のマイクロホンコネクタにおける半田付けに着目すると、コネクタを組み立てる際に、
（１）回路基板１０にダイオード、コンデンサーなどの回路部品を半田付けする。
（２）回路基板１０とそれぞれのコネクタピンを半田付けする。
（３）接地用のコネクタピン１１とシールドケース１４を半田付けする。
というように３工程の半田付けがある。さらに、各コネクタピンをマイクロホンの所定の回路と電気的に接続するための半田付けもある。

上記ベース７は、その素材として耐熱性のある樹脂、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が用いられているが、上記のように３工程にわたって高温で長時間の半田付けが行なわれると、耐熱性のある樹脂であっても、これに圧入されているコネクタピンの保持力が緩み、コネクタピンが変位する。このようなコネクタピンの緩み方、前記応力のかかり方、熱のかかり方は一定ではないため、コネクタピンの変位がばらつき、マイクロホンコネクタに対するケーブルコネクタの挿抜力がばらつくという不具合があり、さらには、ケーブルコネクタを差し込むことができないという不具合を生じることもある。

本発明は、以上のような従来の問題点を解消し、半田付けが必要な個所を少なくすることによって、半田付けを要因とするコネクタピンの変位を低減することができるマイクロホンコネクタおよびこれを有するマイクロホンを提供することを目的とする。

本発明にかかるマイクロホンコネクタは、マイクロホンケースと一体に設けられケーブル側コネクタが挿入される円筒状のコネクタケースと、コネクタケース内に固定されるピンインサートを有し、ピンインサートは、コネクタケース内に固定されるベースと、このベースを貫通した状態で上記ベースと一体に保持されている複数のコネクタピンを有し、上記コネクタピンの少なくとも一つは一端部がローレット加工部になっていて、このローレット加工部が、上記ベースの端面に配置されているシールドケースの孔に圧入されてシールドケースと電気的に接続されていることを最も主要な特徴とする。

ローレット加工部がシールドケースの孔に圧入されているコネクタピンは接地用のコネクタピンである。
接地用のコネクタピン以外のコネクタピンの一端部もローレット加工部になっていて、このローレット加工部を回路基板に圧入し、ローレット加工部が回路基板の所定の回路パターンに電気的に接続されるように構成するとなおよい。

複数のコネクタピンの少なくとも一つはローレット加工部が、シールドケースの孔に圧入されてシールドケースと電気的に接続されているため、半田付けしなくてもコネクタピンとシールドケースの導通を図ることができ、半田付けによるベースの加熱量が軽減される。
他のコネクタピンの一端部もローレット加工し、このローレット加工部が回路基板の所定の回路パターンに電気的に接続されるように構成することにより、コネクタピンに対する半田付け個所をさらに減らすことができ、半田付けによるベースの加熱量がさらに軽減される。このようにして、半田付けを要因とするコネクタピンの変位を少なくすることができ、ケーブルコネクタの着脱が円滑で、接触状態を安定に保持することができるマイクロホンコネクタおよびこれを備えたマイクロホンを提供することができる。

以下、本発明にかかるマイクロホンコネクタおよびマイクロホンの実施例について図面を参照しながら説明する。本発明にかかるマイクロホンコネクタおよびマイクロホンの実施例は、図６乃至図１１に示す従来のマイクロホンコネクタおよびマイクロホンの例と同じ構成部分を多く備えているので、同じ構成部分には共通の符号を付した。

本発明にかかるマイクロホンも、図６に示す従来例と同様に、円筒形状のマイクロホンケース１を備え、マイクロホンケース１の前端部内方にはマイクロホンユニット２が、マイクロホンケース１の後端部内周側には前述のように規格化されたマイクロホンコネクタ４が組み込まれている。マイクロホンユニット２は音波を受けて電気的な音声信号に変換するものである。マイクロホンケース１内には回路基板３が内蔵されていて、上記音声信号は、回路基板３に組み込まれているインピーダンス変換器でインピーダンス変換され、さらには増幅などの適宜の信号処理が行なわれて出力されるようになっている。この出力信号は、マイクロホンコネクタ４から、これに結合されているケーブルコネクタおよびケーブルを経由して外部の所定の回路ないしは装置に伝達されるようになっている。

上記マイクロホンコネクタ４は、従来例と同様に、ピンインサート５が円筒形状のコネクタケース６内に配置され、ピンインサート５とコネクタケース６がねじ９で結合されている。コネクタケース６の周壁にはネジ９を回転させるドライバを挿入するための丸孔が形成されている。

図１乃至図４は上記ピンインサート５を詳細に示す。図１乃至図４において、ピンインサート５は絶縁材料、例えば成形樹脂からなるベース７と、ベース７を厚さ方向に貫通した状態でベース７に一体に設けられた３本のコネクタピン１１，１２，１３を有してなる。ベース７は外周がコネクタケース６の内周に沿った円柱状に形成され、外周面から半径方向中心に向かってねじ孔８が形成されている。ベース７はコネクタケース６の奥側の端部にあり、かつ、上記ねじ孔８にねじ込まれているねじ９とコネクタケース６の上記丸孔とが対応した位置関係になっていて、コネクタケース６の丸孔からドライバを挿入してねじ９を回転させることができるようになっている。ねじ９はベース７の外周面から半径方向外方に突出し、ねじ９の肩に相当する部分がコネクタケース６の内周面に当たり、ベース７のねじ８の挿入部とは反対側の外周部がコネクタケース６の内周面に押し当てられることにより、ピンインサート５がコネクタケース６内に固定されている。

マイクロホンコネクタ４内には、上記ベース７の奥側の面すなわち図６において左側（図４では右側）の面に密着させて円形状の回路基板１０が配置され、回路基板１０を覆うようにしてシールドケース１４が固定されている。回路基板１０には所定の回路パターンが形成され、回路パターンの所定の半田付けランドにダイオード、コンデンサーなどの回路部品が半田付けされている。上記３本のコネクタピン１１，１２，１３は回路基板１０を貫通していて、各コネクタピン１１，１２，１３は回路基板１０の貫通位置において回路基板１０の所定の回路パターンに電気的に接続されている。

上記３本のコネクタピン１１，１２，１３の形状と、シールドケース１４および回路基板１０に対する上記３本のコネクタピン１１，１２，１３の結合関係に本願発明の特徴がある。図５は３本のコネクタピン１１，１２，１３のうちコネクタピン１１を示しているが、他の２本のコネクタピン１２，１３も同様の形状に形成されている。図５において、コネクタピン１１の一端部、より具体的には、ベース７を境にしてケーブルコネクタが結合される側とは反対側の端部の外周面にローレット加工部１１ａが形成されている。ローレット加工はナーリング（Ｋｎｕｒｌｉｎｇ）ともいい、コネクタピン１１の外周面に、凸条と凹溝を周方向に交互に形成するものである。コネクタピン１１のローレット加工部１１ａは、上記凸条と凹溝がコネクタピン１１の中心軸線と平行に並んで形成されている。図１乃至図４に示す実施例では、他の２本のコネクタピン１２，１３も、コネクタピン１１のローレット加工部１１ａと同じ方の端部にローレット加工部１２ａ、１３ａが形成されている。

前記シールドケース１４は、扁平な皿状に形成されていて、回路基板１０に実装されている回路部品を覆っている。上記３本のコネクタピン１１，１２，１３はシールドケース１４に形成されている個別の孔を貫通している。３本のコネクタピン１１，１２，１３のうち１本のコネクタピン１１はアース用のピンで、そのローレット加工部１１ａがシールドケース１４の孔に圧入されることにより、このコネクタピン１１とシールドケース１４とが強く当たって電気的に接続されている。シールドケース１４の孔は円形の孔でよく、この孔の径はローレット加工部１１ａの最大外径よりも小さくして、ローレット加工部１１ａがシールドケース１４の孔の周縁部に食い込むようにし、双方の接触面積を増大させている。シールドケース１４の孔は上記ローレット加工部１１ａの断面形状と相似形とし、ローレット加工部１１ａの断面の寸法よりも小さめにしてもよい。このようにして、コネクタピン１１とシールドケース１４は物理的にかつ直接的に接合されて電気的に接続されているため、双方を半田付けする必要はない。上記コネクタピン１１は回路基板１０のアースパターンにも電気的に接続され、アースパターンを経由してコネクタケース６、マイクロホンケース１に接続され、また、マイクロホンコネクタ４に結合されるケーブルコネクタを介してマイクロホンケーブルのシールド線に接続される。

他の２本のコネクタピン１２，１３は音声信号用のピンで、そのローレット加工部１２ａ、１３ａはシールドケース１４に形成されている貫通孔から離間している。すなわち、この各貫通孔の径は、上記ローレット加工部１２ａ、１３ａの最大外径よりも大きく形成されている。上記３本のコネクタピン１１，１２，１３のローレット加工部１１ａ，１２ａ、１３ａは、前記回路基板１０の貫通孔に圧入されている。これらの貫通孔は円形の孔でよく、この孔の径はローレット加工部１１ａ、１２ａ、１３ａの最大外径よりも小さくして、ローレット加工部１１ａ、１２ａ、１３ａが回路基板１０の孔の周縁部に食い込むようにして、双方の接触面積を増大している。回路基板１０の上記各孔は上記ローレット加工部１１ａ、１２ａ、１３ａの断面形状と相似形とし、コネクタピン１１、１２，１３の断面の寸法よりも小さめにしてもよい。上記ローレット加工部１１ａ、１２ａ、１３ａは、回路基板１０の上記各孔の周縁部に形成されている所定の回路パターンに食い込んで強く当たり、これらの回路パターンとコネクタピン１１，１２，１３が物理的にかつ直接的に接合されて電気的に接続されている。このようにして回路パターンとコネクタピン１１，１２，１３が電気的に接続されるため、回路基板１０の回路パターンとコネクタピン１１，１２，１３を半田付けする必要はない。

上記ベース７の外周部には、コネクタケース６に対するピンインサート５の回転方向の位置を定めてピンインサート５を固定するためのガイド突起１５が一体に形成されている。

以上説明したマイクロホンコネクタの実施例によれば、コネクタピン１１はシールドケース１４に直接的に電気的に接合される。加えて、３本のコネクタピン１１，１２，１３は、回路基板１０の回路パターンに直接的に電気的に接合される。そのため、コネクタピン１１，１２，１３と、シールドケース１４、回路基板１０の回路パターン相互間を半田付けする必要はない。コネクタピン１１，１２，１３に対して半田付けする必要があるのは、コネクタピン１２，１３の奥側の端をマイクロホンの内部回路と接続する場合だけである。その場合も、加熱する部位はコネクタピンの奥側の端であってベース７から軸方向に離れた位置であるから、ベース７への熱の伝達量が少なく、ベース７によるコネクタピンの保持力が緩むことがなく、コネクタピンが変位することはない。また、半田付けに要する電力消費量を軽減できる効果もある。

コネクタピンに形成するローレット加工部は、中心軸線と平行の平目ローレットにするとよい。こうすることによって、コネクタピンを回路基板１０あるいはシールドケースに対して軸線方向に押し付けて圧入するのが容易になる。

コネクタピン１１，１２，１３を圧入する回路基板１０の孔を、コネクタピン１１，１２，１３の位置に対して偏心させるとよい。こうすることによって、コネクタピン１１，１２，１３の回路基板１０に対する押圧力が強くなり、各コネクタピンと回路基板の回路パターンとの電気的接続がより確実かつ安定になる。

必ずしも複数のコネクタピンの全てにローレット加工部を設ける必要はなく、少なくとも接地用のコネクタピン１１のみにローレット加工部を設けても、所期の目的を達成することができる。接地用のコネクタピン１１とシールドケース１４との半田付け、さらにはコネクタピン１１と回路基板１０の所定の回路パターンとの半田付けを省略できるからである。

以上説明した実施例にかかるマイクロホンコネクタ４を、図６に示すようなマイクロホンユニット２などを内蔵したマイクロホンケース１に組み込むことにより、上に説明したような効果を得ることができるマイクロホンを提供することができる。

本発明にかかるマイクロホンコネクタに用いるピンインサートの例を示す平面断面図である。 上記ピンインサートの右側面図である。 上記ピンインサートの左側面図である。 上記ピンインサートの正面断面図である。 上記ピンインサートを構成するコネクタピンの一つを示す、（ａ）は一部断面正面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図である。 本発明にかかるマイクロホンコネクタを適用して本発明にかかるマイクロホンとすることができるマイクロホンの例を示すもので、（ａ）は平面方向から見た縦断面図、（ｂ）は正面方向から見た縦断面図である。 従来のマイクロホンコネクタに用いられているピンインサートの例を示す平面図である。 上記従来のピンインサートの右側面図である。 上記従来のピンインサートの左側面図である。 上記従来のピンインサートの正面断面図である。 上記従来のピンインサートを、シールドケースを取り除いた状態で示す右側面図である。

符号の説明

１ マイクロホンケース
２ マイクロホンユニット
３ 回路基板
４ マイクロホンコネクタ
５ ピンインサート
６ コネクタケース
７ ベース
８ ねじ孔
９ ねじ
１０ 回路基板
１１ コネクタピン
１２ コネクタピン
１３ コネクタピン
１４ シールドケース
１１ａ ローレット加工部
１２ａ ローレット加工部
１３ａ ローレット加工部

Claims (6)

1. マイクロホンケースと一体に設けられケーブル側コネクタが挿入される円筒状のコネクタケースと、コネクタケース内に固定されるピンインサートを有し、
   ピンインサートは、コネクタケース内に固定されるベースと、このベースを貫通した状態で上記ベースと一体に保持されている複数のコネクタピンを有し、
   上記コネクタピンの少なくとも一つは一端部がローレット加工部になっていて、このローレット加工部が、上記ベースの端面に配置されているシールドケースの孔に圧入されてシールドケースと電気的に接続されているマイクロホンコネクタ。
2. ローレット加工部がシールドケースの孔に圧入されているコネクタピンは接地用のコネクタピンである請求項１記載のマイクロホンコネクタ。
3. 接地用のコネクタピン以外のコネクタピンの一端部もローレット加工部になっていて、このローレット加工部はシールドケースに接触しないようにシールドケースの孔から離間してこの孔を貫通している請求項２記載のマイクロホンコネクタ。
4. 接地用のコネクタピン以外のコネクタピンのローレット加工部は、ベースの一端面側に配置されている回路基板を貫通した状態で回路基板に圧入され、回路基板に形成されている所定の回路パターンに電気的に接続されている請求項３記載のマイクロホンコネクタ。
5. ローレット加工部は、コネクタピンの周方向に交互に形成されている凸条と凹溝がコネクタピンの中心軸線と平行に並んでいる請求項１〜４のいずれかに記載のマイクロホンコネクタ。
6. マイクロホンケース内にマイクロホンユニットとマイクロホンコネクタが組み込まれているマイクロホンであって、上記マイクロホンコネクタは請求項１〜５のいずれかに記載されているマイクロホンコネクタであるマイクロホン。
   

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