JP2008159425A - ジャック - Google Patents

Abstract

【課題】コジリ力に対する強度を高めた信頼性の高いジャックを提供する。
【解決手段】少なくとも一つの電気信号用の電極を形成したプラグ１５が挿入されるプラグ挿入孔１７を設けたジャック１１は、挿入されたプラグ１５の側面を押圧可能な押圧部１Ｂが一方の自由端部１０１に形成され、他方の基端部１００がジャック１１の側に固定される長尺状のスプリングを備えると共に、ジャック１１の側に、プラグ１５が挿入された際、スプリング１の自由端部１０１のうちプラグ１５の挿入方向に沿って押圧部１Ｂの両側に設けた第１当接部１Ｃ、及び第２当接部１Ｅに当接可能な保持部１０２を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、ボディに形成されたプラグ挿入孔に沿ってスプリングを備えているジャックに関する。

オーディオ機器等に使用されるジャックにおいて、ジャックのボディにプラグを挿入するためのプラグ挿入孔を形成し、このプラグ挿入孔の内部に導体からなる複数の電極が配置されているものが知られている。このようなジャックでは、プラグ挿入孔にプラグを挿入した際に、プラグの接続端子となるプラグに形成された複数の導通面（接続端子）に対してプラグ挿入孔内の電極を接触させる構造となっている。また、挿入孔内の電極は、プラグ挿入時に電極自身の力でプラグの導通面に接触できるようバネ形状からなり、プレス加工により形成されているものが多い。

このような構造のジャックは、携帯型オーディオ機器や携帯電話等のヘッドホンやイヤホン、或いはマイクロホン等が備えるプラグを接続する際の接続部に使用される。携帯型オーディオ機器を操作する際には、一方の手で携帯型オーディオ機器を持ち、他方の手で携帯型オーディオ機器が備える再生ボタン等の操作をするだけでなく、片方の手で携帯型オーディオ機器を持ちながら操作をする場合も多く、このような操作をする際には、プラグとジャックとの相対的な姿勢が不安定な状態となりプラグが抜けることもある。更には、このような不安定な姿勢によりジャックに対してコジリ力が発生し、このコジリ力が繰り返し発生することによりプラグに形成された接続端子とジャックが備える電極とが接触不良を起こすことがあった。

このようなコジリ力に対する対策として、例えば、電極の一部を折り曲げて、コジリ力により過変位する電極先端部、又は接点背部とプラグとを当接することにより電極が過変位することを防ぐジャックがある（例えば、特許文献１）。また、ボディからボス等の突起物を形成し電極と当接させることにより過変位を防ぐジャックもある（例えば、特許文献２）。しかしながら、このようなジャックでは繰り返し発生するコジリ力により折り曲げられた電極の劣化や、ボス自体の破損により接触不良が生じる可能性が少なくはなかった。

特開２０００−３４０３１１号公報（段落番号００２１、００２９、００３３、００３７等） 実開昭５６−６２６８０号公報（第２頁、第４−６図）

本発明の目的は、上記問題を鑑み、コジリ力に対する強度を高めた信頼性の高いジャックを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係るジャックの特徴は、少なくとも一つの電気信号用の電極を形成したプラグが挿入されるプラグ挿入孔を設け、挿入された前記プラグの側面を押圧可能な押圧部が一方の自由端部に形成され、他方の基端部が前記ジャックの側に固定される長尺状のスプリングを備えると共に、前記ジャックの側に、前記プラグが挿入された際、前記スプリングの自由端部のうち前記プラグの挿入方向に沿って前記押圧部の両側に設けた第１当接部、及び第２当接部に当接可能な保持部を備える点にある。

このような構成とすれば、ジャックに挿入されるプラグの側面をスプリングに設けられた押圧部により押圧するだけでなく、保持部がスプリングの第１当接部と第２当接部とに支持するため、スプリングの押圧力を増大させることができる。したがって、ジャックがプラグを保持する保持力を向上させることができ、ユーザーが予期しないプラグ抜けを防止することができる。

前記ジャックは、前記押圧部が、前記プラグの側面を押圧する際に、前記スプリングが前記基端部を基準として揺動するよう設定した所期の揺動平面から前記押圧部が面外変位するのを防止する案内機構を、前記スプリングと前記ジャックとに亘って形成している構成とすると好適である。このようにスプリングとジャックに案内機構を形成すると、ジャック、或いはプラグにコジリ力が発生した場合においても、押圧部が押圧すべきプラグの側面からずれることを防止できるため、確実にプラグを押圧することができる。

また、前記ジャックは、前記案内機構が、前記スプリングに設けた開口、及び前記開口を貫通するように前記ジャックの側に設けた突起部で構成すると好適である。本構成であれば、スプリングに設けられた開口部にジャックの側に設けられた突起部を貫通させることができるため、案内機構の効果を向上させることが可能となる。

また、前記ジャックは、前記突起部を前記プラグ挿入孔の延出方向に沿って形成すると共に、前記保持部を前記突起部の外面に形成しても良い。このような構成とすれば、案内機構と、保持部からなる保持機構とを簡単に構成することができるため、ジャックの効率的な生産が可能となる。

更に、前記ジャックは、前記スプリングが、前記電極と電気的に接続される電極とする構成としても良い。このようにスプリングをプラグに形成される電極と接続するためのジャックの電極とすることにより、電極としての機能と押圧機能とを備えることができる。したがって、コジリ力の影響を受け難いジャックをコンパクトに構成することができ、更には電気的接続の信頼性を向上させることも可能となる。

以下、本発明に係るジャックの実施例を図面に基づいて説明する。ジャック１１は、図１に示すような携帯型オーディオ機器１２に備えられ、ケーブル１３を介してステレオ型のイヤホン１４やヘッドホン（図示せず）と接続するプラグ１５がプラグ挿入孔１７に挿入可能となるように構成されている。このような携帯型オーディオ機器１２は、携帯型オーディオ機器１２が備える複数の操作スイッチ１２Ａを操作することにより携帯型オーディオ機器１２に保存された音声の再生、停止等、更には音量等の操作が可能である。本実施形態においては、ジャック１１は携帯型オーディオ機器１２に備えられたものとして説明するが、これに限らない。本発明に係るジャック１１を、携帯電話機等のジャックとして用いることも可能であるし、その他の電化製品に搭載することもできる。

図２は本発明に係るジャック１１に挿入可能なプラグ１５を示した図である。プラグ１５の先端に左イヤホンに出力されるステレオ音声信号用の電極となるチップ２１を備えると共に、先端側から右イヤホンに出力されるステレオ音声信号用の電極となるリング２２と、スリーブ２３とを備える。また、チップ２１とリング２２との間には夫々を絶縁するために絶縁リング２４が備えられ、リング２２とスリーブ２３との間にも絶縁リング２４が備えられる。スリーブ２３は、ケーブル１３において左右のステレオ音声信号を外部ノイズから保護するために使用するシールド層に接続される。したがって、チップ２１及びリング２２は携帯型オーディオ機器１２からケーブル１３を介してイヤホン１４に音声信号を伝達するために接続され、スリーブ２３は携帯型オーディオ機器１２のグランドと同電位となるように接続される。

ジャック１１のボディ１６にはプラグ１５が挿入されるプラグ挿入孔１７が設けられる。また、ボディ１６の外部（図２においてはプラグ挿入孔１７の対向側）には、内部に形成された複数の電極に夫々接続された複数の端子電極（１〜７）が備えられる。これらの端子電極は、夫々が短絡しないように絶縁物で形成されたセパレータ８により絶縁されている。また、端子電極には外部との配線が容易となるように半田付け部（図示しない）が形成される。

図３は、ジャック１１を構成している各端子電極等を展開した図である。ジャック１１には電極として、スプリング１、チップスプリング２、リングスプリング３、第１Ｂセッペン４、第１Ｔセッペン５、第２Ｂセッペン６、及び第２Ｔセッペン７を備える。ここで、上述のとおり、スリーブ２３はグランドと同電位となるように接続されるため、以降の説明ではスプリング１をアーススプリング１と呼ぶこととする。

また、本発明に係るアーススプリング１はバネ形状からなり、アーススプリング１をジャック１１のボディ１６に固定するためのアーススプリング固定部１Ａが基端部１００に設けられる。また、自由端部１０１には、アーススプリング１がジャック１１に挿入されたプラグ１５のスリーブ２３と接触し、プラグの側面を押圧可能なように曲げ加工を施された押圧部１Ｂが設けられる。また、押圧部１Ｂからアーススプリング１の先端に設けられた第１当接部１Ｃにかけても、図３に示されるように粗中央部において曲げ加工が施される。更に、自由端部１０１には開口のエッジが第２当接部１Ｅとなる長孔１Ｄが形成され、図３のように基端部１００と自由端部１０１との境界付近においても曲げ加工が施される。したがって、プラグ挿入孔１７に沿って押圧部１Ｂの両側に第１当接部１Ｃと第２当接部１Ｅとが配設されることとなる。

図４は、ジャック１１とアーススプリング１との関係を示す斜視図である。ボディ１６にはプラグ１５が挿入されるプラグ挿入孔１７の挿入口近くに２つの平行した第１の孔３１と第２の孔３２とが設けられ、第１の孔３１と第２の孔３２との間には桟３０が形成される。また、桟３０の先端にはアーススプリング１の長孔１Ｄに貫通可能なように突起部３３が形成される。この桟３０と突起部３３は、プラグ１５が挿入され押圧部１Ｂがプラグ１５の側面を押圧する際に、アーススプリング１が基端部１００を基準として動くように設定した所期の位置から押圧部１Ｂが面外変位することを防止するための案内機構として機能する。

図５（ａ）はアーススプリング１とボディ１６の保持形態を示す側面図であり、図５（ｂ）は下観図である。ここで、桟３０、及び突起部３３は補強樹脂で形成されている。したがって、プラグ１５が挿入された状態でコジリ力が発生しアーススプリング１にひねり力が加わった場合においても、アーススプリング１の長孔１Ｄに補強樹脂で形成された突起部３３が貫通されることから、桟３０と突起部３３の外面が保持部１０２として機能し、押圧部１Ｂでプラグ１５を押圧するだけでなく、第１当接部１Ｃと第２当接部１Ｅとが、桟３０に当接することにより、所期の接続すべきスリーブ２３と押圧部１Ｂが面外変位して接触不良を防止することが可能となる。

図６は、ジャック１１の端子電極の接続を示す回路図である。上述のとおり、ジャック１１には電極として、アーススプリング１、チップスプリング２、リングスプリング３、第１Ｂセッペン４、第１Ｔセッペン５、第２Ｂセッペン６、及び第２Ｔセッペン７が備えられる。プラグ挿入孔１７にプラグ１５が挿入されていない場合には、図６（ａ）のように第１Ｂセッペン４と第１Ｔセッペン５とは電気的に接続されており、第２Ｂセッペン６と第２Ｔセッペン７も電気的に接続されている。一方、プラグ挿入孔１７にプラグ１５が挿入されると、図６（ｂ）に示すとおり、第１Ｂセッペン４と第１Ｔセッペン５とが切り離され、第２Ｂセッペン６と第２Ｔセッペン７とも切り離される構成となっている（詳細は後述する）。

図７は、ジャック１１の外部に形成された端子電極を設けた側（図２のプラグ挿入孔１７と対向する側）からみた図である。図８（ａ）は、プラグ未挿入時の図７におけるジャック１１のVIII−VIII断面を示した図である。ジャック１１の内部には、アーススプリング１
と共にプラグ１５のチップ２１に接続するためのチップスプリング２と、プラグ１５のリング２１に接続するためのリングスプリング３とが備えられ、アーススプリング１はアーススプリング固定部１Ａによりボディ１６に固定されている。また、チップスプリング２、及びリングスプリング３も夫々チップスプリング固定部２Ａ、及びリングスプリング固定部３Ａによりボディ１６に固定される。

図８（ｂ）は、プラグ挿入時の図７におけるジャック１１のVIII−VIII断面を示した図であ
る。プラグ１５が挿入されることによりチップ２１とチップ接点部２Ｂとが当接し、リング２２とリング接点部３Ｂとが当接されると共に、スリーブ２３はアーススプリング１の押圧部１Ｂにおいて当接される。また、アーススプリング１がバネ形状で形成され、プラグ１５により押圧されることから、第１当接部１Ｃと第２当接部１Ｅとが桟３０とも当接する。ここで、従来のジャックでは第２当接部１Ｅが設けられていないため押圧部１Ｂがスリーブ２３と当接し、第１当接部１Ｃのみが桟３０と当接することとなり、押圧部１Ｂと第１当接部１Ｃとアーススプリング固定部１Ａの３点で板バネ形状が形成される。一方、本発明に係るジャック１１では、上述のとおり、押圧部１Ｂを中心として第１当接部１Ｃと第２当接部１Ｅとが両側に配置された２点で桟３０に当接し、この３点で板バネ形状が形成される。そのため、バネ形状を形成する間隔は、押圧部１Ｂと第１当接部１Ｃとの間隔は同じであるが、従来技術の押圧部１Ｂとアーススプリング固定部１Ａの間隔が、押圧部１Ｂと第２当接部１Ｅの間隔に縮められることとなる。したがって、短い間隔で板バネ形状が形成されることからバネ姿勢を安定させることができ、コジリ力に対する強度を向上させることが可能となる。

図９は、プラグ未挿入時の図７におけるジャック１１のIX−IX断面を示した図である。
第１Ｂセッペン４と第１Ｔセッペン５とが当接し、第２Ｂセッペン６と第２Ｔセッペン７とが当接するように構成されており、中央部にはセパレータ８が配設されている。プラグ１５が挿入されることにより、セパレータ８が図７中の矢印の方向へ広がるような押力を受ける。この押力により、セパレータ８が第１Ｔセッペン５と第２Ｔセッペン７とが外方向に押し広げられることとなる。したがって、第１Ｔセッペン５は第１Ｂセッペン４と切り離され、第２Ｔセッペン７も第２Ｂセッペン６と切り離されることとなる。

その他の実施例
上記実施形態として、第２当接部を長孔１Ｄに形成されるとして説明したが、これに限らない。長孔１Ｄのような開口部ではなく、図１０のように長孔１Ｄの代わりに切り欠け部３５を設けることは当然に可能である。このような構成の場合には、図１１（ａ）、及び図１１（ｂ）にようにボディ１６からの桟３０を２本設け、アーススプリング１を挟み込むように構成すれば、上述の実施形態と同様に、押圧部１Ｂがスリーブ２３を押圧し、第１当接部１Ｃと第２当接部１Ｅと桟３０と当接することが可能となる。したがって、本発明に係る、コジリ力対策の作用効果を得ることは当然に可能である。

図１０では切り欠け部３５をアーススプリング１の両端部に設けるとしたが、これに限らない。アーススプリング１の側端の一方にのみ切り欠け部３５を設け、他方は切り欠け部３５を設けずにアーススプリング３５を直接ボディに押し付けることにより固定する方法も当然に可能である。

上記実施形態として、プラグ１５が備える電極をチップ２１、リング２２、及びスリーブ２３として説明したが、これに限らない。チップ２１とスリーブ２３の２つの電極の場合でも本発明に係る押圧部１Ｂ、第１当接部１Ｃ、及び第２当接部１Ｅによるコジリ力対策を向上させることは当然に可能であるし、更には、イヤホン１４とプラグ１５との間にリモコンが配設されたケーブルの場合のように端子電極数を増やした場合においても実施することは当然に可能である。

上記実施形態において、アーススプリング１が電極として構成されているとしたが、これに限らない。電極として使用するのではなく、単にコジリ力に対する補強冶具として実施するのも当然に可能である。

上記実施形態においては、押圧部１Ｂ、第１当接部１Ｃ、第２当接部１Ｅが、夫々スリーブ２３と桟３０とに当接することによりコジリ力に対する強化として説明したが、これに限らない。長孔１Ｄの第２当接部１Ｅであるエッジと対向するエッジも第３当接部として桟３０に当接させることにより、更にコジリ力に対する強度を向上させることは当然に可能である。

上記実施形態において、案内機構となる突起部３３はプラグ挿入孔１７に沿って形成されるとして説明したがこれに限らない。例えば、プラグ挿入孔１７と直交するように外周から中心に向かって突起部３３を設けることは、当然に可能である。このような構成とすれば、長孔１Ｄに対する第２当接部１Ｅの位置が対向するエッジに移動し、本発明に係る押圧部１Ｂ、第１当接部１Ｃと共に第２当接部１Ｅとによるコジリ力対策の作用効果を得ることは可能である。

携帯型オーディオ機器とイヤホンとを接続するプラグ、及びジャックを示す斜視図 プラグとジャックとを示す斜視図 ジャックを構成している端子電極を展開した図 ジャックとアーススプリングの関係を示す斜視図 アーススプリングの保持形態を示す図 ジャックの各電極の接続を示す回路図 ジャックの下観図 ジャックのVIII−VIII断面を示す図 ジャックのIX−IX断面を示す図 その他の実施形態に係るアーススプリングの斜視図 その他の実施形態に係るアーススプリングの保持形態を示す図

符号の説明

１：アーススプリング（スプリング）
１Ａ：アーススプリング固定部
１Ｂ：押圧部
１Ｃ：第１当接部
１Ｄ：長孔
１Ｅ：第２当接部
１１：ジャック
１５：プラグ
１６：ボディ
１７：プラグ挿入孔
３０：桟
３１：第１の孔
３２：第２の孔
３３：突起部
１００：基端部
１０１：自由端部
１０２：保持部

Claims (5)

1. 少なくとも一つの電気信号用の電極を形成したプラグが挿入されるプラグ挿入孔を設けたジャックにおいて、
   挿入された前記プラグの側面を押圧可能な押圧部が一方の自由端部に形成され、他方の基端部が前記ジャックの側に固定される長尺状のスプリングを備えると共に、
   前記ジャックの側に、前記プラグが挿入された際、前記スプリングの自由端部のうち前記プラグの挿入方向に沿って前記押圧部の両側に設けた第１当接部、及び第２当接部に当接可能な保持部を備えたジャック。
2. 前記押圧部が、前記プラグの側面を押圧する際に、前記スプリングが前記基端部を基準として揺動するよう設定した所期の揺動平面から前記押圧部が面外変位するのを防止する案内機構を、前記スプリングと前記ジャックとに亘って形成している請求項１に記載のジャック。
3. 前記案内機構が、前記スプリングに設けた開口、及び前記開口を貫通するように前記ジャックの側に設けた突起部で構成している請求項２に記載のジャック。
4. 前記突起部を前記プラグ挿入孔の延出方向に沿って形成すると共に、前記保持部を前記突起部の外面に形成している請求項３に記載のジャック。
5. 前記スプリングが、前記電極と電気的に接続される電極である請求項１から４のいずれか一項に記載のジャック。

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