JP2011124004A - プラグ - Google Patents

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Abstract

【課題】異なる径の円筒状の接続電極部が軸線に沿って並ぶ4極プラグは、軸方向の長さが長くなり、必然的に各接続電極部も小さくなるために接続電極部に直接ケーブルを半田付けする作業性が悪い。また、半田付け後のケーブルの引き回しも限定されるため、工数の増大や良品率の低下、形状の制約があり、確実な接続状態を保つことができるコンタクトの接触構造を提供する。
【解決手段】プラグハウジング20と金属端子群21から成るプラグ2であって、金属端子群は一端が相手側ジャックのコンタクトと接触する嵌合電極部から成る嵌合電極群22と、他端が接続体の電極と接続する接続電極部から成る接続電極群23を絶縁性樹脂を間に介在させて配置し、嵌合電極部は、プラグの軸に対して同軸に配置され、接続電極部のうち少なくとも二つは、軸の周りに並べて配置することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

この発明は、主にケーブルに接続された単頭プラグのケーブルへの接続構造に関する。
従来ケーブルに接続される単頭プラグは、各電極が接続部に引き出された接続電極部に直接半田付けなどで接続されていた。
例えば特開2002−134238号では、プラグと嵌合するジャックのコンタクトと接続される同軸上に並んで配置された各電極の並びに応じて、各接続電極部がプラグの接続部に同軸上に並んでおり、明記はされていないが、各接続電極部は、ケーブルに直接半田付けされていた。
特開2002−134238号公報
携帯機器の音響用に用いられることが多いφ3.5mmの4極プラグになると、異なる径の円筒状の接続電極部が、軸線に沿って並ぶため、軸方向の長さが長くなることは否めなかった。また接続電極部に直接ケーブルを半田付けしていたが、全体のサイズが小型化するこの種のプラグにおいては、必然的に各接続電極部も小さくなるために作業性が悪く、半田付け後のケーブルの引き回しも限定されるため、工数の増大や良品率の低下、形状の制約があった。
この発明は、上記従来技術の問題に鑑みて成されたもので、確実な接続状態を保つことができるコンタクトの接触構造を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、プラグハウジング(20)と、金属端子群(21)から成るプラグ(2)であって、金属端子群(21)は、一端が相手側ジャックのコンタクトと接触する嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)から成る嵌合電極群(22)と、他端が接続体の電極と接続する接続電極部(23A、23B、23C、23D)から成る接続電極群(23)を絶縁性樹脂を間に介在させて配置し、前記嵌合電極部(22A,22B,22C,22D)と前記接続電極部(23A,23B,23C,23D)は内通部(22A,22B,22C,22D)を介して各々連続し、
嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)は、プラグ(2)の軸(P)に対して同軸に配置され、
接続電極部(23A、23B、23C、23D)のうち少なくとも二つは、軸(P)の周りに並べて配置することを特徴とする。
これにより、少なくとも一つの接続電極部を、他の接続電極部と軸方向に同じ位置に配置して、他の接続電極部と軸周りに並べることができる。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のプラグにおいて、軸(P)の周りに並べて配置された少なくとも二つの前記接続電極部は、径が大きい方の前記内通部の後端の一部に切り欠きを設け、
この後端の残存する部位を一の接続電極部とし、径が小さい方の前記内通部の後端にある他の接続電極部は、前記切り欠きに配置させ、
一の接続電極部と他の接続電極部は、それぞれ絶縁性樹脂の軸周り段差(20B)を介して配置されることを特徴とする。
これによって、軸周りに並んで配置された内通部の後端にある少なくとも2つの接続電極部を、簡易な構造で軸周りに並べることができる。さらに、一の接続電極部と他の接続電極部はそれぞれ絶縁性樹脂の軸周り段差を介して配置されるので、半田付けをしても軸周り段差が半田流れを止めることができる。
請求項記載の発明は、請求項1記載のプラグにおいて、第一から第四の金属端子(21A、21B、21C、21D)とから成るプラグ(2)であって、嵌合電極群(22)の後方から前方に向かって第一、第二、第三、第四の嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)が並んで配置され、
最も径が大きい第一金属端子(21A)の後端である第一接続電極部(23A)は、接続電極群(23)の前端に配置され、
二番目に径が大きい第二金属端子(21B)は、後端の一部に切り欠きが設けられ、
この後端の残存する部位である第二接続電極部(23B)は、第一接続電極部(23A)より後側に配置され、
二番目に径が小さい第三金属端子(21C)の後端である第三接続電極部(23C)は、前記切り欠きに配置され、
最も径が小さい第四金属端子(21D)の後端である第四接続電極部(23D)は、接続電極群(23)の後端に露出され、
第二および第三の接続電極部(23B、23C)と第一接続電極部(23A)は軸方向段差(20A)を介して配置され、
第二と第三の接続電極部(23B、23C)は、軸周り段差(20B)を介して配置され、
第四接続電極部(23D)と第および第の接続電極部(23、23)は軸方向段差(20A)を介して配置されることを特徴とする。
これにより、四極のプラグの場合でも、軸周りに並んで配置された第二と第三の接続電極部を、簡易な構造で軸周りに並べることができる。また、第二と第三の接続電極部は、それぞれ絶縁性樹脂を介して配置されるので、半田付けをしても軸周り段差が軸周りの半田流れを止めることができる。さらに、第一と、第二および第三接続電極部は、半田付けをしても軸方向段差が軸方向の半田流れを止め、第四と、第二と第三の接続電極部も、軸方向段差が同様に半田流れを止めることができる。
請求項記載の発明は、請求項1乃至記載のプラグにおいて、接続体は基板(4)であることを特徴とする。
これにより、複数のケーブルを接続電極部に直接半田付けするよりも簡単に半田付けすることができる。また、接続電極部に半田付けされた非整然とした複雑なケーブルが軸周りに無い。
請求項記載の発明は、請求項記載のプラグにおいて、基板(4)は、切欠(42)と、切欠(42)の内面もしくは周囲に配置された平面を成す電極(41A、41B、41C、41D)が配置されており、
接続電極群(23)は基板(4)の切欠(42)に収納され、
円筒の曲面を成す接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の電極(41A、41B、41C、41D)に臨み、
前記曲面と前記平面を半田付けすることを特徴とする。
これにより、接続電極部を基板の切欠に収納して、基板の電極と接続電極部の半田付けがし易く、更に、たがいに隣接する曲面をなす接続電極部と基板の平面をなす電極の間を半田付けすることができるので、半田のフィレットが充分に形成される。
請求項記載の発明は、請求項記載のプラグにおいて、少なくとも一つの接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の表裏両面に亘って軸(P)周りに伸びた形状であることを特徴とする。
これにより、接続電極部を、基板の表裏両面と切欠の内面に位置させることができる。
請求項記載の発明は、請求項乃至記載のプラグにおいて、軸(P)方向に隣り合う接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の表裏の異なる面で各々半田付けされることを特徴とする。
これにより、隣り合う接続電極部を表裏異なる面で各々半田付けすることで、半田付けの位置を離すことができる。
本発明のプラグは、請求項1記載の発明によれば、接続電極の軸方向長さを、少なくとも一つの接続電極部の分、削減することができる。
請求項2記載の発明によれば、容易な構造で接続電極の軸方向長さを、少なくとも一つの接続電極部の分、削減することができる。さらに、軸周りに並んで配置された接続電極部どうしの絶縁性を担保させることができる。
請求項記載の発明によれば、四極のプラグの場合でも、簡易な構造で接続電極の軸方向の長さを、接続電極の軸方向長さを、一つの接続電極部の分、削減することができる。
詳細には、軸方向に重なった部位の長さの分、長さを短くできるので、完全に重ねなくても、完全に重ねても、発明の効果を発揮することができる。
また、4つの接続電極部23A,23B,23C,23Dの間の絶縁性を担保することができる。
請求項記載の発明によれば、作業性が上がり、接続電極部が小型化されても半田付けがし易くなる。接続電極周りが煩雑にならない。
請求項記載の発明によれば、接続電極部を基板の電極に簡易に半田付けできる。
基板実装強度を担保することができる。
請求項記載の発明によれば、接続電極部を、基板の表裏両面と切り欠きの内面のいずれかに適宜接続することができるので、設計自由度をあげることができる。
請求項記載の発明によれば、隣り合う接続電極部の絶縁性を担保することができる。
以下の本願発明に関する実施例の説明を通して、最良の形態の説明をする。
図1から図4を用いて、第一実施形態の説明をする。
本発明に係るプラグは、多極コネクタ3を備えた複合コネクタ1に設けられている。
複合コネクタ1は、絶縁性樹脂から成るハワジング10と、ハウジング10に一体で成形されたプラグ2と、ハウジング10に組み込まれた多極コネクタ3とからなる。複合コネクタ3の相手側複合コネクタ(図示せず)は、プラグ2と嵌合するジャック(図示せず)と、多極コネクタ3と嵌合する多極ソケット(図示せず)と嵌合することで、複合コネクタ1及び相手側複合コネクタにそれぞれ接続された電子機器同士を接続させる。プラグ2は、前端には相手側のジャックと嵌合する嵌合電極群22、後端には電子機器に接続されたケーブル(図示せず)を接続させる基板4に半田付け等で接続する接続電極群23が配置されている。
図3にある通り、
プラグは、
複合コネクタ1のハウジング10の一部である絶縁性樹脂から成るプラグハウジング20と、
プラグハウジング20との一体成形によってプラグハウジング20に保持される4つの金属端子21A,21B,21C,21Dとから形成される。
第一から第四の金属端子21A,21B,21C,21Dは、プラグ2の嵌合電極群22として配置され、
嵌合相手のジャックのコンタクトと各々接続される第一から第四の嵌合電極部22A,22B,22C,22Dと、
各々の嵌合電極部22A,22B,22C,22Dに各々連続し、プラグハウジング20の内部に埋め込まれた第一から第四の内通部24A,24B,24C,24Dと、
各々の内通部24A,24B,24C,24Dに各々連続し、プラグ2の接続電極群23に配置され、基板4の対応する電極41A,41B,41C,41Dと各々接続すべく外部に露出する第一から第四の接続電極部23A,23B,23C,23Dとからなる。
図1にある通り、プラグ2の中心軸を軸Pとする。
第一から第三の金属端子21A,21B,21Cは主に絞り加工で形成した中空の円筒形のものである。
第二と第三の金属端子21,21のそれぞれ内通部24,24は、各々の嵌合電極部22,22より径が小さい。
これらの金属端子21,21の径を変化させる径方向に伸びた段が軸P方向に対する位置決めをし、各々固定されている。
第一金属端子21Aの内通部24Aは、嵌合電極部22Aより径が大きく、径を変化させる径方向に伸びた段をつば部10Aに張り出して固定されている。
第四金属端子21Dは、主に挽き物で形成される円筒形のものであって、前端に配置される第四嵌合電極部22Dと、第四嵌合電極部22Dの後端に嵌め殺しにされた金属棒とからなっており、第四嵌合電極部22Dの後端側の段差が軸P方向に対する位置決めをし、プラグハウジング20に固定されている。
第一から第四の金属端子21A,21B,21C,21Dは、絶縁部20Cによって互いに絶縁された状態で、プラグ2が延びる方向の軸P方向における同位置で各々径が異なる同軸状にプラグハウジング20に配置されている。
互いに軸Pに垂直な方向において重なる部位においては、第一金属端子21Aが最も外方に配置されており、第二金属端子21Bは、第一金属端子21Aの次に径が大きい筒状であって、プラグハウジング20の樹脂を介在させて第一金属端子21Aのすぐ内側に位置し、第三金属端子21Cは、第二金属端子21Bの次に径が大きい筒状であって、プラグハウジング20の樹脂を介在させて第二金属端子21Bのすぐ内側に位置し、第四金属端子21Dは、最も径が小さい金属棒であって、プラグハウジング20の樹脂を介在させて第三金属端子21Cのすぐ内側に位置する。
嵌合電極群22は、根元側から先端に向かって第一、第二、第三、第四嵌合電極部22A,22B,22C,22Dを有し、円柱形状を成す。第一から第三嵌合電極部22A,22B,22Cは、同一の径で同一の軸方向長さを有し、第四嵌合電極部22Dは、嵌合電極群22の前端で膨出させた金属片を成している。
4極の接続電極部23A,23B,23C,23Dは、プラグ2の接続電極群23の後端側まで各々の内通部24A,24B,24C,24Dが延び、外部に露出したもので、本実施例における接続体の基板4の電極41A,41B,41C,41Dに半田付けによって接続される。
第一接続電極部23Aは、軸Pに対して最も外部に位置する筒状の第一内通部24Aの端部を外部に露出するもので、4つの接続電極部23A,23B,23C,23Dの中で最も曲率が小さく、接続電極群23において最も前端側に配置されている。第一接続電極部23Aは、第一嵌合電極部22Aと同径のまま伸びた部位で、第一嵌合電極部22Aと同じ曲率であって、底面側の略中央に位置する一部をプラグハウジング20で覆われている。
第二続電極部23Bは、接続電極群23の軸P方向において第一接続電極部23Aと第四続電極部23Dの中間に位置し、第二内通部24Bの一端が外部まで延びて露出したものである。詳細には、筒形状の第二内通部24Bの後端において、底面側の約半分(180度)を切り欠き、残った平面側の約半分(180度)を露出させることで第二続電極部23Bを形成する。この様にすることで、第二内通部24Bと同じ曲面を備えた第二続電極部23Bとしている。
第三接続部電極部23Cは、接続電極群23の軸P方向において第一接続電極部23Aと第四続電極部23Dの中間に位置し、第三内通部24Cの一端が外部まで延びて露出したものである。詳細には、筒形状の第三内通部24Cの後端を、平面側の約半分(180度)をプラグハウジング20で覆い、底面側の約半分(180度)を外部に露出させた部位を第三続電極部23Cとしている。この様にすることで、第三内通部24Cと同じ曲面を備えた第三続電極部23Cとしている。
第三続電極部23Cは、軸P周りに第二続電極部23Bと並んで配置し、第二続電極部23Bから軸P周りに約180度の位置に配置され、軸P方向に対してプラグ全体の長さを約1電極分削減することができる。
更に、軸Pに対して同軸に配置された第二と第三続電極部23B、23Cは、各々を基板4と半田付けをしても、第二と第三続電極部23B,23Cの径方向のプラグハウジング20の軸周り段差20Bによって、互いに絶縁性を保つことができる。
また、第一接続電極部23Aは軸P方向に隣接する第二、第三続電極部23B,23Cより径が大きいので、第一接続電極部23Aより後端に、プラグハウジング20の軸方向段差20Aを設けることができ、隣接する第二、第三続電極部23Cに対して絶縁することができる。
第四続電極部23Dは、最も径が小さく、最も内側に位置する第四内通部24Dが外部に露出する端部であって、接続電極群23において最も後端に配置されている。第四続電極部23Dは、第四内通部24Dである金属棒が延びて軸P周りに360度露出させた部位で、第四内通部24Dと同じ曲面を成している。第四続電極部23Dは、第二、三接続電極部23B,23Cにより後端側に配置されている。
また、第四続電極部23Dは、また、第一接続電極部23Aは軸P並びに隣接する第二、第三続電極部23B、23Cより径が小さいので、第四続電極部23Dより前端側に、プラグハウジング20の軸方向段差20Aを設けることができ、隣接する第二、第三続電極部23B、23Cに対して絶縁することができる。
基板4の切欠42は、接続電極群23の正面視形状よりやや大きくする。第一接続電極部23Aと第3接続電極部23Cと第四続電極部23Dの対応する基板4の電極41A,41C,41Dは正面側にある表面に配置され、第二接続電極部23の対応する電極41Cは背面側にある裏面に配置されている。
基板4への実装作業については、まず、接続電極群23を切欠42に収納する。
この時、基板4の厚み方向の中心に軸Pを位置させ、基板4の4つの電極41A,41B,41C,41Dとプラグ2の4つの対応する接続電極部23A,23B,23C,23Dがそれぞれ隣接するように位置するように、冶具(図示せず)を用いてそれぞれ接続電極群23と基板4の位置決めを行う。
この時、すべての接続電極部23A,23B,23C,23Dの曲面は、この曲面に対して水平に位置する対応する電極41A,41B,41C,41Dに各々隣接している。これらの接続電極部23A,23B,23C,23Dの曲面と電極41A,41B,41C,41Dの平面に亘って半田を溶かし込むと、半田付けがされ、フィレットが形成される。
第一接続電極部23Aは、基板4の正面(表面)において平面側に配置した第一電極41Aに半田付けされている。
第二続電極部23Bは、基板4の背面(裏面)において平面側に配置した第二電極41Bに半田付けされている。
第三続電極部23Cは、基板4の正面(表面)において底面側に配置した第三電極41Cに半田付けされている。
第四続電極部23Dは、基板4の正面(表面)において平面側と左側面側に配置した第四電極41Dに半田付けされている。
第一から第四の接続電極部23A,23B,23C,23Dは、基板4の両面に対して亘って均一に配置しているので、基板4の両面を適宜選んで対応する電極41A,41B,41C,41Dを配置することができるので、設計自由度を高くすることができる。
また、第1、第四の接続電極部23A,23Dを正面側(表面)に半田付けをし、これらの接続電極部23A,23Dと軸P方向に隣り合う第二続電極部23Bを背面側(裏面)で半田付けをすることで、第一、第二、第四の接続電極部23A,23B,23Dたがいに絶縁性を保つことができる。
基板4の電極41A,41B,41C,41Dは表面及び裏面に設けているが、これに限らず、切欠42の内面にスルーホールとして電極を引き回しても良い。この場合、切欠42の内面に設けられた平面の電極と接続電極部の曲面の隙間を埋めるように半田を流し込めば、半田付けがなされ、フィレットが形成される。
更に、本実施例においては、接続電極群23を切欠42に収納して基板4に半田付けして、低背化を図っているが、これに限らずに基板4の表裏いずれかの面に直に載置した状態で半田付けしてもよい。また、基板4の表面を一部削り取った孔を設けて、径が大きい第一接続電極部23Aの、第二、第三接続電極部2B,2Cより突出した部位を孔に収納させて、基板4の面に第二乃至第四続電極部23B、23C、23Dを表面実装させても良い。
また、作業性という点では実施例より劣るが、接続体として直接接続電極群23に半田付けしても、軸P方向の長さが削減できるという本願発明を用いることもできる。
前記実施例においては4極のプラグ2だったが、もちろんこれに限らず3極のプラグ2や、2極、5極、6極等のプラグであっても、本願発明を実施することができる。
本実施例に係る複合コネクタの(1)正面図、(2)背面図、(3)平面図、(4)底面図、(5)右側面図、(6)左側面図である。 本実施例に係る複合コネクタの(1)正面−底面−左側面斜視図、(2)背面−平面−右側面斜視図である。 図1の(1)A−A断面図、(2)B−B断面図、(3)C−C断面図、(4)D−D断面図、(5)E−E断面図である。 基板に接続された接続電極部側を拡大した(1)正面図、(2)背面図、(3)平面図、(4)底面図、(5)左側面図である。(半田は省略) 四極の接続電極部を軸P方向において同位置にし、軸P周りに隣り合わせて配置した場合の軸Pに対して垂直な断面端面図である。
1 複合コネクタ
10 ハウジング
10A つば部
2 プラグ
20 プラグハウジング
20A 軸方向段差
20B 軸周り段差
20C 絶縁部
21 金属端子群
21A 第一金属端子
21B 第二金属端子
21C 第三金属端子
21D 第四金属端子
22 嵌合電極群
22A 第一嵌合電極部
22B 第二嵌合電極部
22C 第三嵌合電極部
22D 第四嵌合電極部
23 接続電極群
23A 第一接続電極部
23B 第二接続電極部
23C 第三接続電極部
23D 第四接続電極部
24 内通部
24A 第一内通部
24B 第二内通部
24C 第三内通部
24D 第四内通部
P 軸
3 多極コネクタ
4 基板4(接続体)
41A 第一電極
41B 第二電極
41C 第三電極
41D 第四電極
42 切欠

Claims (8)

  1. プラグハウジング(20)と、金属端子群(21)から成るプラグ(2)であって、
    金属端子群(21)は、一端が相手側ジャックのコンタクトと接触する嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)から成る嵌合電極群(22)と、他端が接続体の電極と接続する接続電極部(23A、23B、23C、23D)から成る接続電極群(23)を絶縁性樹脂を間に介在させて配置し、
    嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)は、プラグ(2)の軸(P)に対して同軸に配置され、
    接続電極部(23A、23B、23C、23D)のうち少なくとも二つは、軸(P)の周りに並べて配置することを特徴とするプラグ。
  2. 軸(P)の周りに並べて配置された少なくとも二つの前記接続電極部は、径が大きい方の金属端子群(21)の後端の一部に切り欠きを設け、
    この後端の残存する部位を一の接続電極部とし、径が小さい方の金属端子群(21)の後端にある他の接続電極部は、前記切り欠きに配置させ、
    一の接続電極部と他の接続電極部は、それぞれ絶縁性樹脂の軸周り段差(20B)を介して配置されることを特徴とする請求項1記載のプラグ。
  3. 第一、第二、第三の金属端子(21A、21B、21C)とから成るプラグ(2)であって、
    嵌合電極群(22)の後方から前方に向かって第一、第二、第三の嵌合電極部(22A、22B、22C)が並んで配置され、
    第一、第二の接続電極部(23A、23B)は、接続電極群(23)の前端の軸(P)周りに並んで配置され、
    最も径が大きい第一金属端子(21A)は、後端の一部に切り欠きが設けられ、
    この後端の残存する部位は、第一接続電極部(23A)であって、
    二番目に径が大きい第二金属端子(21B)の後端である第二接続電極部(23B)は、前記切り欠きに配置され、
    最も径が小さい第三金属端子(21C)の後端である第三接続電極部(23C)は、接続電極群(23)の後端に配置され、
    第一と第二の接続電極部(23A、23B)は、絶縁性樹脂の軸周り段差(20B)を介して配置され、
    第三接続電極部(23C)と、第一および第二の接続電極部(23A、23B)は、軸方向段差(20A)を介して配置されることを特徴とする請求項1乃至2記載のプラグ。
  4. 第一から第四の金属端子(21A、21B、21C、21D)とから成るプラグ(2)であって、
    嵌合電極群(22)の後方から前方に向かって第一、第二、第三、第四の嵌合電極部(22A、22B、22C、22D)が並んで配置され、
    最も径が大きい第一金属端子(21A)の後端である第一接続電極部(23A)は、接続電極群(23)の前端に配置され、
    二番目に径が大きい第二金属端子(21B)は、後端の一部に切り欠きが設けられ、
    この後端の残存する部位である第二接続電極部(23B)は、第一接続電極部(23A)より後側に配置され、
    二番目に径が小さい第三金属端子(21C)の後端である第三接続電極部(23C)は、前記切り欠きに配置され、
    最も径が小さい第四金属端子(21D)の後端である第四接続電極部(23D)は、接続電極群(23)の後端に露出され、
    第二および第三の接続電極部(23B、23C)と第一接続電極部(23A)は軸方向段差(20A)を介して配置され、
    第二と第三の接続電極部(23B、23C)は、軸周り段差(20B)を介して配置され、
    第四接続電極部(23D)と第一および第二の接続電極部(23A、23B)は軸方向段差(20A)を介して配置されることを特徴とする請求項1記載のプラグ。
  5. 接続体は基板(4)であることを特徴とする請求項1乃至4記載のプラグ。
  6. 基板(4)は、切欠(42)と、切欠(42)の内面もしくは周囲に配置された平面を成す電極(41A、41B、41C、41D)が配置されており、
    接続電極群(23)は基板(4)の切欠(42)に収納され、
    円筒の曲面を成す接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の電極(41A、41B、41C、41D)に臨み、
    前記曲面と前記平面を半田付けすることを特徴とする請求項5記載のプラグ。
  7. 少なくとも一つの接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の表裏両面に亘って軸(P)周りに伸びた形状であることを特徴とする請求項6記載のプラグ。
  8. 軸(P)方向に隣り合う接続電極部(23A、23B、23C、23D)は、基板(4)の表裏の異なる面で各々半田付けされることを特徴とする請求項6乃至7記載のプラグ。
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