JP2014120268A - スイッチ付き同軸コネクタおよびレセプタクル - Google Patents

Abstract

【課題】イヤホンジャックと同軸用レセプタクルとを兼用可能であり、インピーダンスの調整が容易な構造のスイッチ付き同軸コネクタを提供する。
【解決手段】スイッチ付き同軸コネクタ１００を構成するレセプタクル１０において、第１のジャック端子２３は、イヤホンプラグが挿入されたとき最も基端側のプラグ端子と接触し、同軸プラグ３０が挿入されたとき外部導体３４と接触する。第２のジャック端子２１は、第１のジャック端子２３よりも開口部１２から離間した位置に設けられ、イヤホンプラグが挿入されたとき最も先端側のプラグ端子と接触し、同軸プラグ３０が挿入されたとき誘電体３２の溝部３３に嵌合する。スイッチ部２６は、開口部１２に対向する位置に設けられ、同軸プラグ３０が挿入されたとき中心導体３１の先端部と接触することにより接点が開放する。
【選択図】図６

Description

この発明は、スイッチ付き同軸コネクタおよびレセプタクルに関する。

通信端末では、スイッチ付き同軸コネクタを構成するレセプタクルが、アンテナ部とＲＦ（Radio Frequency）回路との間にしばしば実装される。このレセプタクルに同軸プラグを差し込むことによってアンテナ部とＲＦ回路とが切り離され、同軸プラグ経由でＲＦ回路と外部の計測機またはアンテナとを接続することができる（たとえば、特開２００８−２２６５８８号公報（特許文献１）参照）。

携帯型の通信端末では、実装スペースを減少するために、同軸用のレセプタクルとイヤホンジャックとを兼用することが可能な同軸コネクタが提案されている（特開２０１０−２３９２８５号公報（特許文献２）参照）。具体的には、同軸プラグとして現在一般的に用いられているオーディオプラグが用いられている。さらに、同軸ケーブルを３芯同軸ケーブルによって構成し、第１の芯線をステレオ音声の左チャンネル（Ｌ）用として用い、第２の芯線をステレオ音声の右チャンネル（Ｒ）用として用い、第３の芯線をＲＦ信号用として用いられた例が開示されている。

特開２００８−２２６５８８号公報 特開２０１０−２３９２８５号公報

上記の特開２０１０−２３９２８５号公報（特許文献２）に記載の技術の場合、同軸プラグとしてイヤホンジャックを用いているために、あるいは３芯同軸ケーブルを用いているために、インピーダンスの調整が困難であるという課題がある。

この発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、イヤホンジャックと同軸用レセプタクルとを兼用可能であり、インピーダンスの調整が容易な構造のスイッチ付き同軸コネクタを提供することである。

一実施の形態によるスイッチ付き同軸コネクタは、同軸プラグと、同軸プラグと接続可能なレセプタクルとを備える。レセプタクルは、複数のプラグ端子を含むイヤホンプラグとも接続可能である。同軸プラグは、誘電体と、中心導体と、外部導体とを含む。誘電体は、両端部および両端部間を連結する側面部を有する。中心導体は、誘電体の両端部と交差する中心軸線上に設けられ、誘電体の一端部から突出した先端部を有する。外部導体は、誘電体の側面部のうち一端部から離間した部分を覆う。誘電体の側面部には、外部導体よりも一端部に近接した部分に溝部が形成されている。レセプタクルは、開口部と、開口部を通してイヤホンプラグまたは同軸プラグが挿入される中空部と、第１のジャック端子と、第２のジャック端子と、スイッチ部とを含む。第１のジャック端子は、中空部に設けられ、イヤホンプラグが挿入されたとき最も基端側のプラグ端子と接触し、同軸プラグが挿入されたとき外部導体と接触する。第２のジャック端子は、第１のジャック端子よりも開口部から離間した位置の中空部に設けられ、イヤホンプラグが挿入されたとき最も先端側のプラグ端子と接触し、同軸プラグが挿入されたとき溝部に嵌合する。スイッチ部は、中空部の開口部に対向する位置に設けられ、同軸プラグが挿入されたとき中心導体の先端部と接触することにより接点が開放する。

上記の実施の形態によれば、イヤホンジャックと同軸用レセプタクルとを兼用可能であり、インピーダンスの調整が容易な構造のスイッチ付き同軸コネクタを提供することができる。

一実施の形態によるスイッチ付き同軸コネクタを構成するレセプタクルの構成を概略的に示す断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線側から見たレセプタクルの平面図である。 一実施の形態によるスイッチ付き同軸コネクタを構成する同軸プラグの構成を概略的に示す断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う同軸ケーブルの断面図である。 イヤホンプラグが図１のレセプタクルに挿入された状態を示す図である。 図３の同軸プラグが図１のレセプタクルに挿入された状態を示す図である。 一変形例としての変換ケーブルの構成を概略的に示す外観図である。

以下、一実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない場合がある。

［レセプタクルの構成］
図１は、一実施の形態によるスイッチ付き同軸コネクタを構成するレセプタクルの構成を概略的に示す断面図である。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線側から見たレセプタクルの平面図である。
図１および図２を参照して、レセプタクル１０は、イヤホンジャックと兼用され、図３および図６に示す同軸プラグ３０と図５に示すイヤホンプラグ６０とがそれぞれ挿入可能である。レセプタクル１０は、絶縁ハウジング１１と、音声出力１用のジャック端子２１と、音声出力２用のジャック端子２２と、接地（ＧＮＤ：Ground）用のジャック端子２３と、スイッチ部２６とを含む。音声出力１および２は、それぞれステレオ音声信号の左チャンネル（Ｌ）用および右チャンネル（Ｒ）用である。

絶縁ハウジング１１は、開口部１２と、この開口部１２通してイヤホンプラグ６０または同軸プラグ３０が挿入される中空部１３とを含む。図１および図２の場合、イヤホンプラグ６０および同軸プラグ３０の挿入方向に垂直な面内において、開口部１２および中空部１３の断面形状はリング状である。

音声出力１用のジャック端子２１は、中空部１３の側面部に設けられる。音声出力２用のジャック端子２２は、中空部１３の側面部で、ジャック端子２１よりも開口部１２寄りの位置に設けられる。接地用のジャック端子２３は、中空部１３の側面部で、ジャック端子２２よりもさらに開口部１２寄りの位置に設けられる。ジャック端子２１，２２，２３は、板バネ状の構造を有し、開口部１２通してイヤホンプラグ６０または同軸プラグ３０が中空部１３に挿入されたとき、イヤホンプラグ６０または同軸プラグ３０と接触して曲がる。

スイッチ部２６は、中空部１３のうち開口部１２に対向する底面部に設けられる。スイッチ部２６は、中空部１３に挿入されたイヤホンプラグ６０とは非接触であるが、中空部１３に同軸プラグ３０が挿入された場合には、同軸プラグ３０の先端部（図３の中心導体３１の先端部）と接触することにより接点が開放するように構成されている。

一例として図１の場合には、スイッチ部２６は、固定端子２４と板バネ状端子２５とを含む。固定端子２４はアンテナに接続されるＲＦ線路に接続され、板バネ状端子２５はＲＦ回路に接続されるＲＦ線路に接続される。板バネ状端子２５は、同軸プラグ３０が中空部１３に挿入されていないとき固定端子２４と接触する。板バネ状端子２５は、同軸プラグ３０が中空部１３に挿入されたとき、同軸プラグ３０の先端部（図３の中心導体３１の先端部）と当接することによって曲がり、この結果、固定端子２４から離間する。

［同軸プラグの構成］
図３は、一実施の形態によるスイッチ付き同軸コネクタを構成する同軸プラグの構成を概略的に示す断面図である。図３には、同軸プラグ３０に同軸ケーブル４０が直結された構造が示されている。

図３を参照して、同軸プラグ３０は、両端部とこの両端部間を連結する側面部３２Ｂとを有する誘電体３２と、中心導体３１と、外部導体３４とを含む。中心導体３１は、誘電体３２の両端部と交差する中心軸線３９上に設けられる。中心導体３１の先端部は誘電体３２の一端部３２Ａから突出する。外部導体３４は、誘電体３２の一端部３２Ａから離間した位置で、誘電体３２の側面部３２Ｂを覆うように設けられる。誘電体３２の側面部３２Ｂのうち外部導体３４よりも一端部３２Ａに近接した部分には溝部３３が形成される。図３の場合には一例として、誘電体３２は略円柱形状を有し、溝部３３は誘電体３２の中心軸線３９を囲むようにリング状に形成されている。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う同軸ケーブルの断面図である。図３および図４を参照して、同軸ケーブル４０は、略円柱形状を有する誘電体４２と、誘電体４２内部の中心軸線３９上に設けられた中心導体４１と、誘電体４２の側面上に設けられた外部導体４４と、外部導体４４を被覆する外部絶縁体４５とを含む。

同軸プラグ３０の中心導体３１は、同軸ケーブル４０の中心導体４１に接続される。同軸プラグ３０の外部導体３４は、同軸ケーブル４０の外部導体４４に接続される。

同軸プラグ３０は、同軸ケーブル４０の一端部を加工することによって作製してもよい。この場合、同軸プラグ３０の中心導体３１は、加工前の同軸ケーブル４０の中心導体４１の一部である。同軸プラグ３０の誘電体３２および溝部３３は、同軸ケーブル４０の誘電体４２を切削加工することによって形成される。誘電体３２および溝部３３の形成後に、外部導体３４が取り付けられる。

［イヤホンプラグをレセプタクルに挿入した場合］
図５は、イヤホンプラグが図１のレセプタクルに挿入された状態を示す図である。図５では、イヤホンプラグ６０が側面図で示され、レセプタクル１０が断面図で示されている。

図５を参照して、イヤホンプラグ６０は、音声出力１用のプラグ端子６１と、音声出力２用のプラグ端子６３と、接地用のプラグ端子６４と、プラグ端子６１，６３，６４を信号コードと接続するための接続部６７とを含む。複数のプラグ端子のうち、プラグ端子６１はイヤホンプラグ６０の最も先端側に設けられ、プラグ端子６４はイヤホンプラグ６０の最も基端側に設けられる。プラグ端子６３は、プラグ端子６１および６４の間に設けられ、プラグ端子６１と絶縁リング６５によって分離され、プラグ端子６４と絶縁リング６６によって分離される。

イヤホンプラグ６０がレセプタクル１０の中空部１３に挿入されたとき、プラグ端子６１はジャック端子２１に当接し、プラグ端子６３はジャック端子２２に当接し、プラグ端子６４はジャック端子２３に当接する。特に、ジャック端子２１がプラグ端子６１に設けられた溝部６２に嵌合することによって、イヤホンプラグ６０がレセプタクル１０から抜け難くなっている。なお、イヤホンプラグ６０の先端部はスイッチ部２６の板バネ状端子２５には当接しないので、スイッチ部２６の固定端子２４と板バネ状端子２５とは接触している。

［同軸プラグをレセプタクルに挿入した場合］
図６は、図３の同軸プラグが図１のレセプタクルに挿入された状態を示す図である。図６では、同軸プラグ３０が側面図で示され、レセプタクル１０が断面図で示されている。同軸プラグ３０とレセプタクル１０とによってスイッチ付き同軸コネクタ１００が構成される。

図６を参照して、同軸プラグ３０がレセプタクル１０の中空部１３に挿入されたとき、外部導体３４がジャック端子２３に当接し、中心導体３１の先端部がスイッチ部２６の板バネ状端子２５に当接する。これによって、板バネ状端子２５は固定端子２４と離間する。さらに、レセプタクル１０のジャック端子２１は、同軸プラグ３０の誘電体３２に形成された溝部３３に嵌合する。この結果、同軸プラグ３０がレセプタクル１０から抜けにくくなっている。レセプタクル１０のジャック端子２２は、溝部３３と外部導体３４との間の誘電体３２の側面部３２Ｂに当接する。

［実施の形態の効果］
上記のスイッチ付き同軸コネクタ１００によれば、同軸用のレセプタクルをイヤホンジャックとを兼用することによって実装スペースを減少することができる。

同軸プラグ３０がレセプタクル１０に挿入された場合、中心導体３１が板バネ状端子２５に当接する構造になっており、従来のスイッチ付き同軸コネクタと同様の構成である。さらに、同軸プラグ３０を同軸ケーブル４０と直結した構造にすることができる。したがって、インピーダンスの調整が容易である。

音声出力１用のジャック端子２１が、同軸プラグ３０の誘電体３２に形成された溝部３３に嵌合するので、同軸プラグ３０がレセプタクル１０から容易に抜け難くなっている。

以下、上記の実施の形態の変形例について説明する。
［変形例１］
上記の実施の形態では、音声信号がステレオ信号の場合について説明したが、音声信号がモノラルの場合も同様に、スイッチ付き同軸コネクタを構成することができる。

具体的に、音声信号がモノラルの場合には、図５のイヤホンプラグ６０においてプラグ端子６３および絶縁リング６６が設けられておらず、イヤホンプラグ６０は、プラグ端子６１および６４が絶縁リング６５によって分離された構造となっている。さらに、図１のレセプタクル１０において、音声出力２用のジャック端子２２が設けられていない。

［変形例２］
図１の同軸ケーブル４０の他端にＳＭＡコネクタなどの汎用のＲＦコネクタを接続することによって、変換ケーブルを構成することができる。

図７は、一変形例としての変換ケーブルの構成を概略的に示す外観図である。図７を参照して、変換ケーブル１０１は、同軸ケーブル４０と、この同軸ケーブル４０の一端に接続部３５を介して接続された同軸プラグ３０と、同軸ケーブル４０の他端に接続された汎用のＲＦコネクタ５０（図７の場合はオス側のコネクタであるが、メス側のコネクタであってもよい）とを含む。同軸プラグ３０および同軸ケーブル４０の構成は図３と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

なお、同軸ケーブル４０を介在せずに、同軸プラグ３０とＲＦコネクタ５０とが接続部３５を介して接続される構成にすることもできるが、同軸ケーブル４０を介在することによって取り回しが容易になる。

［変形例３］
図１の同軸ケーブル４０に代えて、ロッドアンテナなどの外付けアンテナが接続部を介して同軸プラグ３０に接続されている構成も可能である。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ レセプタクル、１１ 絶縁ハウジング、１２ 開口部、１３ 中空部、２１，２２，２３ ジャック端子、２４ 固定端子、２５ 板バネ状端子、２６ スイッチ部、３０ 同軸プラグ、３１ 中心導体、３２ 誘電体、３２Ａ 一端部、３２Ｂ 側面部、３３ 溝部、３４ 外部導体、３５ 接続部、３９ 中心軸線、４０ 同軸ケーブル、４１ 中心導体、４２ 誘電体、４４ 外部導体、４５ 外部絶縁体、５０ 汎用ＲＦコネクタ、６０ イヤホンプラグ、６１，６３，６４ プラグ端子、６２ 溝部、６５，６６ 絶縁リング、６７ 接続部、１００ スイッチ付き同軸コネクタ、１０１ 変換ケーブル。

Claims (5)

1. 同軸プラグと、
   前記同軸プラグと接続可能なレセプタクルとを備え、
   前記レセプタクルは、複数のプラグ端子を含むイヤホンプラグとも接続可能であり、
   前記同軸プラグは、
   両端部および前記両端部間を連結する側面部を有する誘電体と、
   前記誘電体の両端部と交差する中心軸線上に設けられ、前記誘電体の一端部から突出した先端部を有する中心導体と、
   前記誘電体の側面部のうち前記一端部から離間した部分を覆う外部導体とを含み、
   前記誘電体の側面部には、前記外部導体よりも前記一端部に近接した部分に溝部が形成され、
   前記レセプタクルは、
   開口部と、
   前記開口部を通して前記イヤホンプラグまたは前記同軸プラグが挿入される中空部と、
   前記中空部に設けられ、前記イヤホンプラグが挿入されたとき最も基端側の前記プラグ端子と接触し、前記同軸プラグが挿入されたとき前記外部導体と接触する第１のジャック端子と、
   前記第１のジャック端子よりも前記開口部から離間した位置の前記中空部に設けられ、前記イヤホンプラグが挿入されたとき最も先端側の前記プラグ端子と接触し、前記同軸プラグが挿入されたとき前記溝部に嵌合する第２のジャック端子と、
   前記中空部の前記開口部に対向する位置に設けられ、前記同軸プラグが挿入されたとき前記中心導体の先端部と接触することにより接点が開放するスイッチ部とを含む、スイッチ付き同軸コネクタ。
2. 前記スイッチ部は、
   固定端子と、
   板バネ状端子とを含み、
   前記板バネ状端子は、
   前記同軸プラグが前記中空部に挿入されていないとき、前記固定端子と接触し、
   前記同軸プラグが前記中空部に挿入されたとき、前記同軸プラグの前記先端部と当接するとともに前記固定端子から離間するように構成されている、請求項１に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
3. 前記イヤホンプラグの前記複数のプラグ端子は、
   最も基端側に設けられた接地用の第１のプラグ端子と、
   最も先端側に設けられた音声信号用の第２のプラグ端子と、
   前記第１および第２のプラグ端子の間に設けられ、前記第１および第２のプラグ端子の各々と絶縁リングによって分離された音声信号用の第３のプラグ端子とを含み、
   前記レセプタクルは、前記中空部において、前記第１のジャック端子よりも前記開口部から離間するとともに、前記第２のジャック端子よりも前記開口部に近接した位置に設けられた第３のジャック端子をさらに含み、
   前記第３のジャック端子は、前記イヤホンプラグが前記中空部に挿入されたとき前記第３のプラグ端子に当接し、前記同軸プラグが前記中空部に挿入されたとき、前記溝部と前記外部導体との間の前記誘電体の側面部に当接する、請求項１または２に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
4. 前記同軸プラグは、同軸ケーブルの一端に接続され、前記同軸ケーブルの他端に接続された汎用の同軸コネクタと共に変換ケーブルを構成し、
   前記同軸プラグの中心導体は、前記同軸ケーブルの中心導体に接続されており、
   前記同軸プラグの外部導体は、前記同軸ケーブルの外部導体に接続されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチ付き同軸コネクタ。
5. 同軸プラグと接続可能なレセプタクルであって、
   前記レセプタクルは、複数のプラグ端子を含むイヤホンプラグとも接続可能であり、
   前記同軸プラグは、
   両端部および前記両端部間を連結する側面部を有する誘電体と、
   前記誘電体の両端部と交差する中心軸線上に設けられ、前記誘電体の一端部から突出した先端部を有する中心導体と、
   前記誘電体の側面部のうち前記一端部から離間した部分を覆う外部導体とを含み、
   前記誘電体の側面部には、前記外部導体よりも前記一端部に近接した部分に溝部が形成され、
   前記レセプタクルは、
   開口部と、
   前記開口部を通して前記イヤホンプラグまたは前記同軸プラグが挿入される中空部と、
   前記中空部に設けられ、前記イヤホンプラグが挿入されたとき最も基端側の前記プラグ端子と接触し、前記同軸プラグが挿入されたとき前記外部導体と接触する第１のジャック端子と、
   前記第１のジャック端子よりも前記開口部から離間した位置の前記中空部に設けられ、前記イヤホンプラグが挿入されたとき最も先端側の前記プラグ端子と接触し、前記同軸プラグが挿入されたとき前記溝部に嵌合する第２のジャック端子と、
   前記中空部の前記開口部に対向する位置に設けられ、前記同軸プラグが挿入されたとき前記中心導体の先端部と接触することにより接点が開放するスイッチ部とを含む、レセプタクル。

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