JP2021002447A - プラグ、及びプラグとジャックとの接続構造 - Google Patents

プラグ、及びプラグとジャックとの接続構造 Download PDF

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Abstract

【課題】より確実な接続及び耐久性を保持しつつより小型化が可能なプラグ、及びプラグとジャックとの接続構造を提供する。【解決手段】本発明のプラグ100は、前側に中心スリ割り部111が設けられたプラグ側中心電極110と、プラグ側中心電極110の外周を覆うプラグ側絶縁体130と、プラグ側絶縁体130の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部121が設けられたプラグ側外側電極120と、が軸線Aを中心として同軸に配置され、前側からジャック200と着脱可能なプラグ100であって、外側スリ割り部121は、に外側スリット121eが形成され、外側スリ割り部121における、外側スリット121eの後端から外側スリ割り部121前端までの長さY1、中心スリ割り部111における、外側スリット121eの後端から中心スリ割り部111の前端までの長さY2としたときに、Y2がY1の60〜70%である。【選択図】図3

Description

本発明は、例えば、音響装置に用いられるプラグ、及びプラグとジャックとの接続構造に関する。
イヤホンやヘッドホン(以下、イヤホン等という)は、接続コードを介して音源に接続して使用される。従来、接続コードはイヤホン等と一体となっている。しかし、接続コードがイヤホン等と一体となっていると、接続コードが断線した場合、接続コードとともにイヤホン等も使用できなくなる。
そこで、イヤホン等が高価(高品質)な場合、音響装置側に着脱可能な接続コードの先端にプラグが設けられ、イヤホン等に、そのプラグに対して着脱可能なジャックを取り付け、接続コードとイヤホン等とを着脱可能にしたものがある(特許文献1、特許文献2参照)。この場合、接続コードが断線しても、接続コードのみ交換すれば、イヤホン等は使用可能である。交換が可能になった事で、修復の目的だけでなく、より高音質なコード(銅の純度が高い銅線を用いたコード)への交換や、アクセサリー感覚としてカラーに富んだコードへの交換など、様々な用途への使い方が広がっており、接続コードの着脱の重要性が増している。ここで、接続コードとイヤホン等との着脱部分は、携帯性等の観点から小型化が望ましく、従来、この小型化の観点から主にMMCXコネクタ(マイクロミニチュア同軸コネクタ)が用いられている。
特開平6−177624号公報 特表2007−506232号公報
MMCXコネクタは、プラグとジャックとの接続にCリングを用いている。プラグとジャックとの接続の際にCリングは一旦縮径し、その後、ジャック側の内側に設けられた溝に嵌合する。しかし、実際の導通はCリング以外の部分であって、Cリングによって押圧されることによりプラグとジャックとの間の実際に導通する部分の間に隙間が空き、接続不良が生じる場合がある。
また、MMCXコネクタよりもさらに小型な接続構造も望まれている。
本発明は上記課題を解決するために、より確実な接続及び耐久性を保持しつつより小型化が可能なプラグ、及びプラグとジャックとの接続構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様は、以下のものを提供する。
前側に中心スリ割り部(111)が設けられたプラグ側中心電極(110)と、前記プラグ側中心電極(110)の外周を覆うプラグ側絶縁体(130)と、前記プラグ側絶縁体(130)の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部(121)が設けられたプラグ側外側電極(120)と、が軸線を中心として同軸に配置され、前側からジャック(200)と着脱可能なプラグ(100)であって、前記外側スリ割り部(121)は、前側に外側スリット(121e)が形成され、前記外側スリ割り部(121)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記外側スリ割り部(121)の前端までの長さY1、前記中心スリ割り部(111)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記中心スリ割り部(111)の前端までの長さY2としたときに、Y2がY1の60〜70%であるプラグ(100)。
前記プラグ側絶縁体(130)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記プラグ側絶縁体(130)の前端までの長さY3としたときに、Y3がY1の30〜40%であることが好ましい。
前記プラグ側外側電極(120)は、前記外側スリ割り部(121)から後方に延びるとともに前記外側スリ割り部(121)より内径及び外径が大径のプラグ側外側電極円筒部(122)と、前記外側スリ割り部(121)の後端且つ前記プラグ側外側電極円筒部(122)の内側に設けられたプラグ側外側電極前向当接面(124)とを備え、前記プラグ側絶縁体(130)は、前側に設けられるとともに前記外側スリ割り部(121)の内側に挿入される小径絶縁円筒部(131)と、前記小径絶縁円筒部(131)から後方に延びるとともに、前記プラグ側外側電極円筒部(122)の内側に挿入される大径絶縁円筒部(132)と、前記小径絶縁円筒部(131)の外側且つ前記大径絶縁円筒部(132)の前端に設けられ、前記プラグ側外側電極前向当接面(124)と当接するプラグ側絶縁体前向当接面(133)と、前記大径絶縁円筒部(132)の後面に設けられたプラグ側絶縁体後向当接面(132)と、を備え、前記プラグ側中心電極(110)は、前記中心スリ割り部(111)から後方に延び且つ前記大径絶縁円筒部(132)に挿入されるプラグ側中心電極円柱部(112)と、前記プラグ側中心電極円柱部(112)の後端に設けられたプラグ側中心電極フランジ部(113)と、前記プラグ側中心電極フランジ部(113)の前面に設けられ、前記プラグ側絶縁体後向当接面(132)と当接するプラグ側中心電極前向当接面(113a)を備えることが好ましい。
また、本発明の第2の態様は以下のものを提供する。
前側に中心スリ割り部(111)が設けられたプラグ側中心電極(110)と、前記プラグ側中心電極(110)の外周を覆うプラグ側絶縁体(130)と、前記プラグ側絶縁体(130)の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部(121)が設けられたプラグ側外側電極(120)と、が軸線Aを中心として同軸に配置され、前記外側スリ割り部(121)は、前側に外側スリット(121e)が形成され、前記外側スリ割り部(121)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記外側スリ割り部(121)の前端までの長さY1、前記中心スリ割り部(111)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記中心スリ割り部(111)の前端までの長さY2としたときに、Y2がY1の60〜70%であるプラグと、ジャック側中心電極(210)と、前記ジャック側中心電極(210)の外周を覆うジャック側絶縁体(230)と、前記ジャック側絶縁体(230)の外周を覆うジャック側外側電極(220)と、が軸線Aを中心として同軸に配置された、前記プラグと着脱可能なジャック(200)と、を備えるプラグとジャック(200)との接続構造。
前記プラグ側絶縁体(130)における、前記外側スリット(121e)の後端(P)から前記プラグ側絶縁体(130)の前端までの長さY3としたときに、Y3がY1の30〜40%であることが好ましい。
さらに、本発明の第3の態様は以下のものを提供する。
前側に中心スリ割り部(111)が設けられたプラグ側中心電極(110)と、前記プラグ側中心電極(110)の外周を覆うプラグ側絶縁体(130)と、前記プラグ側絶縁体(130)の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部(121)が設けられたプラグ側外側電極(120)と、が軸線を中心として同軸に配置されたプラグ(100)と、ジャック側中心電極(210)と、前記ジャック側中心電極(210)の外周を覆うジャック側絶縁体(230)と、前記ジャック側絶縁体(230)の外周を覆うジャック側外側電極(220)と、が軸線を中心として同軸に配置された、前記プラグ(100)と着脱可能なジャック(200)と、を備え、前記プラグ側外側電極(120)は、前記外側スリ割り部(121)の外面に設けられた、前記プラグの斜め後方を向くプラグ側斜面(121d)を有する突起(121c)と、前記外側スリ割り部(121)から後方に延びるとともに前記外側スリ割り部(121)より内径及び外径が大径のプラグ側外側電極円筒部(122)と、前記プラグ側外側電極円筒部(122)の前面に設けられたプラグ側外側電極前向当接面(122a)と、を有し、前記ジャック側外側電極(220)は、前記ジャック(200)の前側から連続する前大径部(221)、前小径部(222)及び後大径部(223)と、前記後大径部(223)の内面の前側に設けられ、前記ジャック(200)の斜め後方を向くジャック側斜面(225)と、前記前大径部(221)の前面に設けられたジャック側外側電極前向当接面(221a)と、を有し、前記プラグと前記ジャック(200)との接続時において、前記外側スリ割り部(121)が、前記前大径部(221)、前記前小径部(222)内に挿入されて前記突起(121c)が前記後大径部(223)に到達し、前記プラグ側外側電極前向当接面(122a)と前記ジャック側外側電極前向当接面(221a)とが当接した時に、前記外側スリ割り部(121)は内径側に撓んだ状態で、前記突起(121c)が前記ジャック側斜面(225)を押圧しているプラグとジャック(200)との接続構造。
前記プラグ側斜面(121d)の前記軸線に対する傾きθ1、前記ジャック側斜面(225)の前記軸線に対する傾きθ2としたときに、θ2<θ1であることが好ましい。
前記プラグ側外側電極前向当接面(122a)から、前記プラグ側斜面(121d)の前端との間の距離Y4、前記ジャック側外側電極前向当接面(221a)から、前記ジャック側斜面(225)の前端との間の距離Y5としたときに、Y5<Y4であることが好ましい。
本発明によれば、より確実な接続及び耐久性を保持しつつより小型化が可能なプラグ、及びプラグとジャックとの接続構造を提供することができる。
プラグ100の断面図であり、(a)は後側から見た図、(b)は側断面図、(c)は前側から見た図である。 ジャック200の断面図であり、(a)は後側から見た図、(b)は側断面図、(c)は前端側から見た図である。 プラグ100とジャック200とが接続された状態における接続部分の拡大図である。 プラグ100の組み立て方を説明する図である。 ジャック200の組み立て方を説明する図である。 ジャック200とプラグ100との接続時の状態を説明する図である。 図6(d)に示す、プラグ100とジャック200との接続が完了した状態での部分拡大図である。
図1は実施形態のプラグ100の断面図であり、(a)は後側から見た図、(b)は側断面図、(c)は前側から見た図である。プラグ100は、例えば携帯電話等のデバイスに接続されるケーブルの前端に取り付けられ、例えばイヤホン等に取り付けられている後述のジャック200に対して着脱可能である。以下、プラグ100の説明において、ジャック200との接続される図1(b)において矢印で示す側を前側、他側を後側として説明する。
図2はジャック200(レセプタクル側端子)の断面図であり、(a)は後側から見た図、(b)は側断面図、(c)は前端側から見た図である。以下、ジャック200の説明において、プラグ100との接続される図2(b)において矢印で示す側を前側、他側を後側として説明する。
図3はプラグ100とジャック200とが接続された状態における接続部分の拡大図である。
(プラグ100)
図1及び図3に示すように、プラグ100は軸線Aを中心として同軸に配置された、導電性のプラグ側中心電極110と、プラグ側中心電極110の外周を覆う樹脂製のプラグ側絶縁体130と、プラグ側絶縁体130の外周を覆う導電性のプラグ側外側電極120と、を備える。
(プラグ側中心電極110)
プラグ側中心電極110は、バネ性を有する金属材料で一体的に製造され、前側から、中心スリ割り部111と、プラグ側中心電極円柱部112と、プラグ側中心電極フランジ部113と、プラグ側中心電極後延在部114とを備える。
(中心スリ割り部111)
中心スリ割り部111は、円筒部材における前側から後側に向かう所定長さの部分に対して、軸線A方向に延びる2つの中心スリット111aを設け、軸線Aと直交する断面形状がU字状の2つのU字部111bに分離した形状である。
2つのU字部111bは、後述するジャック200のピン部211が間に差し込まれていない図1の状態で、前側に向かうに従い互いに近づき、中心スリット111aの幅が狭くなっている。
図1(c)にx1として示す、2つのU字部111bの間の軸線Aを挟んで対向する部分の前端における距離x1は、図3に示すジャック200のピン本体部211aの径(直径)φ1より小さい。
(プラグ側中心電極円柱部112)
中心スリ割り部111の円筒状の後側は、円柱形のプラグ側中心電極円柱部112に連結されている。中心スリ割り部111からプラグ側中心電極円柱部112に向かうに従い、わずかに径が大きくなるが、段部は設けられておらず、滑らかに大きくなっている。プラグ側中心電極円柱部112の径はプラグ側絶縁体130の内径と略等しい。
また、プラグ側中心電極円柱部112の外周には、前側から後側に向かうにつれて径が大きくなるプラグ側抜け防止凸部112aが円周に沿って3つ形成されている。
プラグ側抜け防止凸部112aは、プラグ側中心電極110をプラグ側絶縁体130に圧入した後の抜けを防止する。
ここで、プラグ100とジャック200の接続との接続時において中心スリ割り部111は、2つのU字部111bの間にピン本体部211aが挿入されて互いの間の距離x1が広がるように変形する。
実施形態で、中心スリ割り部111の径φ6=0.9mm、プラグ側中心電極円柱部112の径はφ=1.0mm程度の小型サイズである。このように小形サイズの場合、プラグ側中心電極円柱部112と中心スリ割り部111との間に径が段階的に変化する部分があると、プラグ100とジャック200との接続を繰り返したときの中心スリ割り部111の変形により、中心スリ割り部111の根元に亀裂が生じる場合がある。
しかし、実施形態では、プラグ側中心電極110は中心スリ割り部111とプラグ側中心電極円柱部112との間は滑らか且つわずかに径が大きくなっている。したがって、プラグ側中心電極110の破損が生じにくい。
(プラグ側中心電極フランジ部113)
プラグ側中心電極円柱部112の後端には、プラグ側中心電極円柱部112より大径のプラグ側中心電極フランジ部113が設けられている。
プラグ側中心電極フランジ部113の前面は、プラグ側中心電極前向当接面113aであり、プラグ側中心電極110をプラグ側絶縁体130に圧入する際に、後述のプラグ側絶縁体後向当接面132bと当接して、プラグ側中心電極110がプラグ側絶縁体130に対して位置決めされる。
(プラグ側中心電極後延在部114)
プラグ側中心電極フランジ部113から後方にプラグ側中心電極後延在部114が延びている。プラグ側中心電極後延在部114は、図示しない、例えば音響機器に接続されるケーブルのプラス側の配線に接続される。
(プラグ側外側電極120)
プラグ側外側電極120は、バネ性を有する金属材料で一体的に製造され、前端側から、外側スリ割り部121と、プラグ側外側電極円筒部122と、プラグ側外側電極後延在部123とを備える。
(外側スリ割り部121)
外側スリ割り部121は、筒状部材に対して前端から後方に向かう4本の外側スリット121eを設けて4分割した形状であり、筒状部121bと、4つの分割部121aとを有する。4つの分割部121aは互いに同形で、軸線Aを中心として対称に配置されている。
分割部121aの前端外面には、突起121cが形成されている。突起121cの後側には、プラグ側斜面121dが形成されている。プラグ側斜面121dは、後側に向かう従い、徐々に軸線A側に向かう斜め後方外側を向いた斜面である。撓んでいない状態でのプラグ側斜面121dの軸線Aに対する傾きはθ1である。
プラグ側外側電極120は、上述のようにバネ性を有する金属材料で製造されているので、4つの分割部121aが撓むことによって、突起121cの外周を結ぶ円の外径φ2は、拡縮変形可能である。
(プラグ側外側電極円筒部122)
外側スリ割り部121の後端の筒状部121bは、プラグ側外側電極円筒部122に連結されている。プラグ側外側電極円筒部122は、外側スリ割り部121から後方に延びるとともに外側スリ割り部121より内径及び外径が大径である。
外側スリ割り部121の外側であってプラグ側外側電極円筒部122の前面には、プラグ側外側電極前向当接面122aが設けられている。プラグ側外側電極円筒部122の内側であって、外側スリ割り部121の後面には、プラグ側外側電極後向当接面124が設けられている。さらに、プラグ側外側電極円筒部122の外周面には、周方向に延びる凹部122bが設けられている。
(プラグ側外側電極後延在部123)
プラグ側外側電極円筒部122の後端から、さらに後方に2本のプラグ側外側電極後延在部123が延びている。
(プラグ側絶縁体130)
プラグ側絶縁体130は、絶縁材料で一体的に製造され、プラグ側中心電極110とプラグ側外側電極120との間に配置され、プラグ側中心電極110とプラグ側外側電極120とを絶縁している。
プラグ側絶縁体130は、前側から、小径絶縁円筒部131と、大径絶縁円筒部132とを有する。小径絶縁円筒部131と大径絶縁円筒部132とは内径φ5が同一で、小径絶縁円筒部131は外径φ3、大径絶縁円筒部132は外径がφ9で異なる。
なお、実施形態ではφ3=1.4mm、φ5=1.0mm、φ9=2.3mm程度の小型サイズである。このように小型サイズの場合、プラグ側絶縁体130に貫通孔を形成する際、内径が異なる部分があると、孔をあける際の切削が難しい。しかし、実施形態によると、小径絶縁円筒部131と大径絶縁円筒部132とは内径φ5が同一であるので製造が容易である。ゆえに製造コストが低減される。
小径絶縁円筒部131は、プラグ側外側電極後向当接面124よりも前側に延びている。小径絶縁円筒部131の外径φ3は、外側スリ割り部121の内径φ4より小さく、両者のあいだにはわずかに隙間がある。また小径絶縁円筒部131の内径φ5は、撓んでいない状態の中心スリ割り部111の外径φ6より大きく、両者の間にはわずかに隙間がある。
大径絶縁円筒部132の内径は、小径絶縁円筒部131の内径φ5と同一であるが、大径絶縁円筒部132の外径φ9は、小径絶縁円筒部131の外径φ3より大きい。ゆえに、大径絶縁円筒部132の前面には、プラグ側絶縁体前向当接面133が設けられている。プラグ側絶縁体前向当接面133はプラグ側外側電極後向当接面124に当接している。
(位置関係)
次に、外側スリ割り部121と、小径絶縁円筒部131と、中心スリ割り部111との、前側における軸線Aに沿った方向の位置関係について説明する。
図3に示すように、
Y1:外側スリ割り部121(分割部121a)における、外側スリット121eの後端Pから外側スリ割り部121の前端までの長さをY1とする。
Y3:プラグ側絶縁体130(小径絶縁円筒部131)における、外側スリット121eの後端Pから、小径絶縁円筒部131の前端までの長さY3とする。
Y2:中心スリ割り部111(U字部111b)における、外側スリット121eの後端Pから中心スリ割り部111の前端までの長さY2とする。
ここで、Y3はY1の30%から40%であり、Y2はY1の60%から70%である。実施形態ではY3=0.7mm程度、Y1=2.0mm程度であり、Y3はY1の35%である。またY2=1.3mm程度であるのでY2はY1の65%である。
(Y1とY3の関係)
Y3がY1の30%より小さいと、すなわち、プラグ側外側電極120(分割部121a)に対してプラグ側絶縁体130(小径絶縁円筒部131)が短い。
そうすると、プラグ側外側電極120(分割部121a)が撓んだ時に、プラグ側中心電極110(U字部111b)と接触して電気的短絡が発生し、プラグ(100)及びジャック(200)を組み込んだ機器において音声が途絶えるなどの不具合が発生する可能性が高くなる。
実施形態では、φ4=1.5mm、φ3=1.4mm程度の小型サイズである。このように小形サイズの場合、外側スリ割り部121(分割部121a)と小径絶縁円筒部131との間の隙間(φ4−φ3)も狭くなる。この場合、Y3がY1の40%より大きい場合、外側スリ割り部121(分割部121a)が撓んだときにプラグ側絶縁体130(小径絶縁円筒部131)が支障となり、十分に撓むことができない。そうすると、外側スリ割り部121(分割部121a)のジャック200内への挿入を滑らかに行うことができず、プラグ100とジャック200との着脱に必要な力が大きくなる。
しかし、実施形態ではY3はY1の30%から40%であるので、外側スリ割り部121(分割部121a)とプラグ側絶縁体130(小径絶縁円筒部131)とが接触する可能性が低く、プラグ100とジャック200との滑らかな着脱が可能である。
(Y1とY2の関係)
Y2がY1の70%より大きいと、すなわち、外側スリ割り部121(分割部121a)に対して中心スリ割り部111(U字部111b)が長い。
ここでプラグ100のサイズが小さいと、外側スリ割り部121(分割部121a)と中心スリ割り部111(U字部111b)との間の隙間(φ4−φ6)も狭くなる。そうすると、プラグ100とジャック200との接続時において外側スリ割り部121(分割部121a)が撓んだときに、外側スリ割り部121(分割部121a)が中心スリ割り部111(U字部111b)と接触してしまう。
Y2がY1の60%より小さいと、プラグ側中心電極110と、ジャック側中心電極210との係合長が短くなる。係合長を長くしようとするとジャック側中心電極210のピン部211を長くする必要があり、ピン部211が折れやすくなる。
しかし、実施形態ではY2はY1の60%から70%であるので、外側スリ割り部121(分割部121a)が中心スリ割り部111(U字部111b)と接触する可能性が低く、ピン部211の折れの可能性が低い状態で、プラグ側中心電極110と、ジャック側中心電極210との係合長を十分にとることができる。
(プラグ100の組み立て方)
図4はプラグ100の組み立て方を説明する図である。
プラグ100を組み立てる際、プラグ側外側電極120の後方にプラグ側絶縁体130、プラグ側絶縁体130の後方にプラグ側中心電極110を配置する。そして、図中矢印で示すようにプラグ側中心電極110及びプラグ側絶縁体130をプラグ側外側電極120側に移動させる。
このとき、プラグ側中心電極円柱部112の外周にプラグ側抜け防止凸部112aが設けられている。プラグ側抜け防止凸部112aは前端から後方に向かって径が大きくなる傾斜面で、後端に軸線Aに対して略直交する後方を向いた後端面を有する。
プラグ側中心電極110をプラグ側絶縁体130に圧入するとき、プラグ側抜け防止凸部112aは前側から後側に向かって径が大きくなる傾斜面なので圧入は比較的容易である。
プラグ側絶縁体後向当接面132bにプラグ側中心電極前向当接面113aが当接すると、プラグ側中心電極110は、それ以上プラグ側絶縁体130内に侵入しない。また、プラグ側抜け防止凸部112aの後端面によって後側にも移動できず、プラグ側中心電極110のプラグ側絶縁体130からの抜けが防止されて固定される。
プラグ側絶縁体130をプラグ側外側電極120のプラグ側外側電極円筒部122の内部に圧入すると、プラグ側絶縁体前向当接面133がプラグ側外側電極後向当接面124に当接する。これによりプラグ側絶縁体130がプラグ側外側電極120に対して位置決めされて固定される。
実施形態ではこのように、図中矢印で示すようにプラグ側中心電極110及びプラグ側絶縁体130をプラグ側外側電極120側に同一方向に移動させることで、プラグ100を組み立てることができる。したがって組み立てが容易である。
(ジャック200)
図2及び図3に示すように、ジャック200は軸線Aを中心として同軸に配置された、導電性のジャック側中心電極210と、ジャック側中心電極210の外周を覆う樹脂製のジャック側絶縁体230と、ジャック側絶縁体230の外周を覆う導電性のジャック側外側電極220とを備える。
(ジャック側中心電極210)
ジャック側中心電極210は、前側から、ピン部211と、中央円柱部212と、ジャック側後中心電極フランジ部213と、ジャック側後中心電極後延在部214とを備える。
(ピン部211)
ピン部211は、ピン本体部211aと、ピン本体部211aの前端に設けられ、ピン本体部211aから前端側に先細になるように設けられたピン先211bとを有する。
ピン部211の後側は、中央円柱部212に連結されている。中央円柱部212は円柱形で、外周に、前側から後側に向かうにつれて径が大きくなるジャック側抜け防止凸部212aが円周に沿って3つ形成されている。
ジャック側抜け防止凸部212aは、ジャック側中心電極210をジャック側絶縁体230に圧入した後の抜けを防止する。
ピン部211と、中央円柱部212との連結部は、プラグ側中心電極円柱部112側に向かうにしたがって、わずかに径が大きくなるが、段部は設けられておらず、滑らかに大きくなっている。また、中央円柱部212の径はジャック側絶縁体230の内径と略等しい。
実施形態では、ジャック側中心電極210のピン本体部211aの径φ=0.55mm程度の小型サイズである。このように小形サイズの場合、中央円柱部212とピン部211との間に径が段階的に変化する部分があると、プラグ100とジャック200との接続を繰り返したときにピン部211に加わる負荷により、ピン部211と中央円柱部212との間に亀裂が生じる場合がある。
しかし、実施形態では、プラグ側中心電極110は中心スリ割り部111とプラグ側中心電極円柱部112との間は滑らか且つわずかに大きくなっている。したがって、プラグ側中心電極110の破損が生じにくい。
(ジャック側後中心電極フランジ部213)
中央円柱部212の後端には、中央円柱部212より大径のジャック側後中心電極フランジ部213が設けられている。
ジャック側後中心電極フランジ部213は、図2(c)に示すように円板の周囲の軸線Aを挟んだ対向する2か所を互いに平行な2辺で切断した形状である。ジャック側後中心電極フランジ部213の前面は、ジャック側中心電極前向当接面213aであり、ジャック側中心電極210をジャック側絶縁体230に圧入する際に、後述のジャック側絶縁体後向当接面232bと当接して、ジャック側中心電極210のジャック側絶縁体230に対する位置決めを行うとともに回転を防止する。
(ジャック側後中心電極後延在部214)
ジャック側後中心電極フランジ部213から後方にジャック側後中心電極後延在部214が延びている。ジャック側後中心電極後延在部214は、図示しない例えばイヤホンのプラス側の配線に接続されている。
(ジャック側外側電極220)
ジャック側外側電極220は、金属材料で一体的に製造され、前端側から、前大径部221、前小径部222、後大径部223、後小径部224とを備える。前小径部222から連続する後大径部223の前側の内面には、斜め後方を向くジャック側斜面225が設けられている。ジャック側斜面225の軸線Aに対する傾きはθ2である。
上述したプラグ側斜面121dの軸線Aに対する傾きθ1と、ジャック側斜面225の軸線Aに対する傾きθ2との関係は、θ2<θ1である。
(径の関係)
突起121cの外面を結ぶ円の外径φ2は、外側スリ割り部121(分割部121a)が撓んでいない状態で、ジャック側外側電極220の後大径部223の内径φ7よりも小さく、前小径部222の内径φ8よりも大きい。
したがって、突起121cが前小径部222を通過するとき、外側スリ割り部121(分割部121a)は撓んで突起121cの外面を結ぶ円の外径φ2は縮径する。
そして、突起121cが前小径部222を超えて後大径部223に到達すると、外側スリ割り部121(分割部121a)は、バネ力によって撓みの大部分が戻る。しかし、このとき、撓みは完全には戻らず、外側スリ割り部121(分割部121a)は、まだ若干撓んだ状態で、外側スリ割り部121(分割部121a)の突起121cはジャック側斜面225をまだ押圧している状態である。
ゆえに、ジャック側外側電極220と、プラグ側外側電極120との導通を確実に確保することができる。
(ジャック側絶縁体230)
ジャック側絶縁体230は、絶縁材料で一体的に製造され、ジャック側中心電極210とジャック側外側電極220との間に配置され、ジャック側中心電極210とジャック側外側電極220とを絶縁している。
ジャック側絶縁体230は、前側から、絶縁円筒部231と、絶縁フランジ部232とを有する。絶縁円筒部231と絶縁フランジ部232とは内径が同一である。
なお、実施形態では絶縁円筒部231と絶縁フランジ部232との内径はφ0.6mm、絶縁円筒部231の外径はφ1.83mm、絶縁フランジ部232の外径はφ2.8mm程度の小型サイズである。このように小型サイズの場合、ジャック側絶縁体230に貫通孔を形成する際、内径が異なる部分があると、孔をあける際の切削が難しい。しかし、実施形態によると、絶縁円筒部231と絶縁フランジ部232とは内径が同一であるので製造が容易である。ゆえに製造コストが低減される。
絶縁フランジ部232は絶縁円筒部231よりも外径が大きいので、絶縁フランジ部232の前面には、ジャック側絶縁体前向当接面233が設けられている。ジャック側絶縁体前向当接面233は後小径部224の後面224aに当接している。
(位置関係)
ジャック側外側電極220は、ジャック側外側電極220(前大径部221)の前面に、プラグ側外側電極前向当接面122aと当接するジャック側外側電極前向当接面221aを備える。
ここで、図3に示すように、プラグ側外側電極前向当接面122aから、プラグ側斜面121dの前端との間の距離Y4とし、ジャック側外側電極前向当接面221aから、ジャック側斜面225の前端との間の距離Y5としたとき、Y5<Y4である。
また、プラグ側外側電極前向当接面122aから、プラグ側斜面121dの後端との間の距離Y6としたとき、本実施形態ではY6<Y5であるがこれに限定されない。
(ジャック200の組み立て方)
図5はジャック200の組み立て方を説明する図である。
ジャック200を組み立てる際、ジャック側外側電極220の後方にジャック側絶縁体230、ジャック側絶縁体230の後方にジャック側中心電極210を配置する。そして、ジャック側中心電極210及びジャック側絶縁体230をジャック側外側電極220側に移動させる。
中央円柱部212の外周にジャック側抜け防止凸部212aが設けられている。ジャック側抜け防止凸部212aは前端から後方に向かって径が大きくなる傾斜面で、後端は軸線Aに対して略直交する後方を向いた後端面を有する。
ジャック側中心電極210をジャック側絶縁体230に圧入するとき、ジャック側抜け防止凸部212aは前側から後側に向かって径が大きくなる傾斜面なので圧入は比較的容易である。
ジャック側絶縁体後向当接面232bにジャック側中心電極前向当接面213aが当接すると、ジャック側中心電極210は、それ以上ジャック側絶縁体230内に侵入しない。また、ジャック側抜け防止凸部212aの後端面によって後側にも移動できず、ジャック側中心電極210のジャック側絶縁体230からの抜けが防止されて固定される。
ジャック側絶縁体230をジャック側外側電極220の後小径部224から前側に圧入すると、ジャック側絶縁体前向当接面233が後面224aに当接する。これによりジャック側絶縁体230がジャック側外側電極220に対して位置決めされて固定される。
(ジャック200とプラグ100との接続)
次に、ジャック200とプラグ100との接続について説明する。図6(a)から(d)はジャック200とプラグ100との接続時の状態を説明する図である。
(a)プラグ100とジャック200との互いの軸線Aを一致させて対向させる。
(b)ジャック200の前大径部221内に、プラグ100の外側スリ割り部121を挿入する。そうするとプラグ100の中心スリ割り部111の2つのU字部111bの隙間に、ジャック200のピン部211のピン先211bが挿入される。
このとき、図1(c)にx1として示した2つのU字部111bの間の距離は、図3に示すジャック200のピン本体部211aの径φ1より小さい。しかし、プラグ側中心電極110は、バネ性を有する材料で一体的に製造されているので、中心スリット111aが開いて2つのU字部111bの間の距離が広がる。これにより、ピン部211のピン本体部211aが2つのU字部111bの間に入り込むことが可能となる。
このとき、2つのU字部111bのバネ力によって、ピン部211の外周は押圧され、プラグ側中心電極110とジャック側中心電極210との電気的接続が確実となる。
なお、ピン部211を2つのU字部111bの間から引き抜くと、2つのU字部111b間の間隔は元に戻り、前端における2つのU字部111b間の軸線Aを挟む位置での距離は、ピン本体部211aの径φ1より小さいx1に戻る。
(c)さらにプラグ100をジャック200側に移動させていくと、ジャック200の前小径部222に、外側スリ割り部121の突起121cが入り込む。
ここで、突起121cの外面を結ぶ円の外径φ2は、外側スリ割り部121(分割部121a)が撓んでいない状態において、ジャック側外側電極220の前小径部222の内径φ8よりも大きい。
したがって、突起121cが前小径部222を通過するとき、外側スリ割り部121(分割部121a)は撓んで突起121cの外面を結ぶ円の外径φ2は縮径する。
(d)図7は図6(d)に示すプラグ100とジャック200との接続が完了した状態での部分拡大図である。プラグ側外側電極前向当接面122a(図3に図示)からプラグ側斜面121dの前端Q1(プラグ側斜面121dの頂点)との間の距離Y4は、ジャック側外側電極前向当接面221aから、ジャック側斜面225の前端Q2との間の距離Y5より長い。
したがってジャック側外側電極前向当接面221aとプラグ側外側電極前向当接面122aとが当接してプラグ100とジャック200との接続が完了するわずかに手前において、プラグ側斜面121dの前端Q1はジャック側斜面225の前端Q2を超える。
このとき、突起121cは、前小径部222を超えて後大径部223内に到達するので、分割部121aの撓みが大部分戻り、クリック感が得られる。
しかし、実施形態においては、θ2<θ1で、且つY5<Y4であるので、ジャック側外側電極前向当接面221aとプラグ側外側電極前向当接面122aとが当接してプラグ100とジャック200との接続が完了した状態でも、プラグ側斜面121dの前端Q1はジャック側斜面225によって押圧されている状態である。
ゆえに外側スリ割り部121(分割部121a)の撓みは完全には戻らず、外側スリ割り部121(分割部121a)はまだ若干内径側に撓んだ状態である。これにより、プラグ側外側電極120(分割部121a)の突起121cは、ジャック側外側電極220の内面を押圧し、プラグ側外側電極120とジャック側外側電極220との導電が、確実となる。
また、接続が完了する際、ジャック側外側電極前向当接面221aとプラグ側外側電極前向当接面122aとが当接する。このとき、突起121cは、プラグ側外側電極前向当接面122a以外の部分がジャック200の後大径部223の内面と当接していない。すなわち、突起121cの先端と、後大径部223の後面(後小径部224の前面)との間に隙間がある。ゆえに、ジャック側外側電極前向当接面221aとプラグ側外側電極前向当接面122aとの衝突が妨げられることがないので、ジャック側外側電極前向当接面221aとプラグ側外側電極前向当接面122aとの衝突によって、衝突音が発生する。したがってプラグ100とジャック200との接続が、確実に完了したことを認識しやすい。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の範囲内において適宜変形可能である。
A:軸線
100:プラグ
110:プラグ側中心電極
111:中心スリ割り部
111a:中心スリット
111b:U字部
112:プラグ側中心電極円柱部
112a:プラグ側抜け防止凸部
113:プラグ側中心電極フランジ部
113a:プラグ側中心電極前向当接面
114:プラグ側中心電極後延在部
120:プラグ側外側電極
121:外側スリ割り部
121a:分割部
121b:筒状部
121e:外側スリット
121c:突起
121d:プラグ側斜面
122:プラグ側外側電極円筒部
122a:プラグ側外側電極前向当接面
122b:凹部
123:プラグ側外側電極後延在部
124:プラグ側外側電極後向当接面
130:プラグ側絶縁体
131:小径絶縁円筒部
132:大径絶縁円筒部
132b:プラグ側絶縁体後向当接面
133:プラグ側絶縁体前向当接面

200:ジャック
210:ジャック側中心電極
211:ピン部
211a:ピン本体部
211b:ピン先
212:中央円柱部
212a:ジャック側抜け防止凸部
213:ジャック側後中心電極フランジ部
213a:ジャック側中心電極前向当接面
214:ジャック側後中心電極後延在部
220:ジャック側外側電極
221:前大径部
221a:ジャック側外側電極前向当接面
222:前小径部
223:後大径部
224:後小径部
224a:後面
225:ジャック側斜面
230:ジャック側絶縁体
231:絶縁円筒部
232:絶縁フランジ部
232b:ジャック側絶縁体後向当接面
233:ジャック側絶縁体前向当接面

Claims (8)

  1. 前側に中心スリ割り部が設けられたプラグ側中心電極と、
    前記プラグ側中心電極の外周を覆うプラグ側絶縁体と、
    前記プラグ側絶縁体の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部が設けられたプラグ側外側電極と、が軸線を中心として同軸に配置され、前側からジャックと着脱可能なプラグであって、
    前記外側スリ割り部は、前側に外側スリットが形成され、
    前記外側スリ割り部における、前記外側スリットの後端から前記外側スリ割り部の前端までの長さY1、
    前記中心スリ割り部における、前記外側スリットの後端から前記中心スリ割り部の前端までの長さY2としたときに、
    Y2がY1の60〜70%であるプラグ。
  2. 前記プラグ側絶縁体における、前記外側スリットの後端から前記プラグ側絶縁体の前端までの長さY3としたときに、Y3がY1の30〜40%である請求項1に記載のプラグ。
  3. 前記プラグ側外側電極は、
    前記外側スリ割り部から後方に延びるとともに前記外側スリ割り部より内径及び外径が大径のプラグ側外側電極円筒部と、
    前記外側スリ割り部の後端且つ前記プラグ側外側電極円筒部の内側に設けられたプラグ側外側電極前向当接面とを備え、
    前記プラグ側絶縁体は、
    前側に設けられるとともに前記外側スリ割り部の内側に挿入される小径絶縁円筒部と、
    前記小径絶縁円筒部から後方に延びるとともに、前記プラグ側外側電極円筒部の内側に挿入される大径絶縁円筒部と、
    前記小径絶縁円筒部の外側且つ前記大径絶縁円筒部の前端に設けられ、前記プラグ側外側電極前向当接面と当接するプラグ側絶縁体前向当接面と、
    前記大径絶縁円筒部の後面に設けられたプラグ側絶縁体後向当接面と、を備え、
    前記プラグ側中心電極は、
    前記中心スリ割り部から後方に延び且つ前記大径絶縁円筒部に挿入されるプラグ側中心電極円柱部と、
    前記プラグ側中心電極円柱部の後端に設けられたプラグ側中心電極フランジ部と、
    前記プラグ側中心電極フランジ部の前面に設けられ、前記プラグ側絶縁体後向当接面と当接するプラグ側中心電極前向当接面を備える、
    請求項1または2に記載のプラグ。
  4. 前側に中心スリ割り部が設けられたプラグ側中心電極と、
    前記プラグ側中心電極の外周を覆うプラグ側絶縁体と、
    前記プラグ側絶縁体の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部が設けられたプラグ側外側電極と、が軸線Aを中心として同軸に配置され、
    前記外側スリ割り部は、前側に外側スリットが形成され、
    前記外側スリ割り部における、前記外側スリットの後端から前記外側スリ割り部の前端までの長さY1、
    前記中心スリ割り部における、前記外側スリットの後端から前記中心スリ割り部の前端までの長さY2としたときに、Y2がY1の60〜70%であるプラグと、
    ジャック側中心電極と、
    前記ジャック側中心電極の外周を覆うジャック側絶縁体と、
    前記ジャック側絶縁体の外周を覆うジャック側外側電極と、
    が軸線Aを中心として同軸に配置された、前記プラグと着脱可能なジャックと、
    を備えるプラグとジャックとの接続構造。
  5. 前記プラグ側絶縁体における、前記外側スリットの後端から前記プラグ側絶縁体の前端までの長さY3としたときに、Y3がY1の30〜40%である請求項4に記載のプラグとジャックとの接続構造。
  6. 前側に中心スリ割り部が設けられたプラグ側中心電極と、
    前記プラグ側中心電極の外周を覆うプラグ側絶縁体と、
    前記プラグ側絶縁体の外周を覆うとともに、前側に外側スリ割り部が設けられたプラグ側外側電極と、が軸線を中心として同軸に配置されたプラグと、
    ジャック側中心電極と、
    前記ジャック側中心電極の外周を覆うジャック側絶縁体と、
    前記ジャック側絶縁体の外周を覆うジャック側外側電極と、
    が軸線を中心として同軸に配置された、前記プラグと着脱可能なジャックと、を備え、
    前記プラグ側外側電極は、
    前記外側スリ割り部の外面に設けられた、前記プラグの斜め後方を向くプラグ側斜面を有する突起と、
    前記外側スリ割り部から後方に延びるとともに前記外側スリ割り部より内径及び外径が大径のプラグ側外側電極円筒部と、
    前記プラグ側外側電極円筒部の前面に設けられたプラグ側外側電極前向当接面と、を有し、
    前記ジャック側外側電極は、
    前記ジャックの前側から連続する前大径部、前小径部及び後大径部と、
    前記後大径部の内面の前側に設けられ、前記ジャックの斜め後方を向くジャック側斜面と、
    前記前大径部の前面に設けられたジャック側外側電極前向当接面と、を有し、
    前記プラグと前記ジャックとの接続時において、
    前記外側スリ割り部が、前記前大径部、前記前小径部内に挿入されて前記突起が前記後大径部に到達し、前記プラグ側外側電極前向当接面と前記ジャック側外側電極前向当接面とが当接した時に、
    前記外側スリ割り部は内径側に撓んだ状態で、前記突起が前記ジャック側斜面を押圧しているプラグとジャックとの接続構造。
  7. 前記プラグ側斜面の前記軸線に対する傾きθ1、前記ジャック側斜面の前記軸線に対する傾きθ2としたときに、θ2<θ1である、
    請求項6に記載のプラグとジャックとの接続構造。
  8. 前記プラグ側外側電極前向当接面から、前記プラグ側斜面の前端との間の距離Y4、前記ジャック側外側電極前向当接面から、前記ジャック側斜面の前端との間の距離Y5としたときに、Y5<Y4である、
    請求項6または7に記載のプラグとジャックとの接続構造。
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