JP4190554B2 - ジャックに於けるプラグ挿入保持機構 - Google Patents

Description

本発明は、ジャックに於けるプラグ挿入保持機構、より詳しくは、オーディオ信号、或いはビデオ信号、その他の種々の電気信号の授受に用いられるジャックに於いて、対応するプラグを挿入した際にこれを保持する役割を担当する機構、即ち、ジャックに於けるプラグ挿入保持機構に関するものである。

この種のジャックは、例えば、ハウジングと、通常円柱状を基本とするプラグの形状に対応する概ね円筒状のプラグ挿入孔を備え、かつ該プラグ挿入孔に対象とするプラグの極数及び各極の位置に対応する位置に臨ませたコンタクトバネその他が備えられている。該コンタクトバネは、基本的に電気信号授受用の手段であるが、その内の一部は該プラグ挿入孔に挿入されたプラグに側方から圧接してその挿入状態を保持するプラグ挿入保持機構をも兼ねている。若しくは、それ専用として設置されることもある。特許文献１に示された多極ジャック及びそれ以外のこの種のジャックは概ねこのような構成となっている。

特許文献１の多極ジャックに於いては、図５(a)に示すように、第２スリーブバネ１５が、その接触部１５ｃをプラグｐの第２スリーブ電極に接触させて相互を電気的に接続する電気信号授受用の手段として作用すると共に、該接触部１５ｃが該プラグｐの周側に所定圧力で接触することにより、その挿入状態を保持するプラグ挿入保持機構としても作用するようになっている。

この第２スリーブバネ１５は、図６(a)、(b)、(c)に示すように、板状の基部１５ａと、その下端で直角に折り曲げて外方に突出させた端子１５ｂと、該基部１５ａの中央付近から該端子１５ｂの反対側に半円弧状に突出させた帯状の接触部１５ｃとを備えたものである。なお、該接触部１５ｃは、該基部１５ａから横向きに、かつ、以上のように、帯状に切り出した要素である。

更にこの第２スリーブバネ１５は、その両側部及び下部両側が、ハウジング本体２１ａの該当部位に構成したスリットに挿入状態となって、該ハウジング本体２１ａの前側部に取り付けられ、図５(a)及び(b)に示すように、その接触部１５ｃは、その長さ方向が該プラグ挿入孔２２の軸方向に一致した向きに配され、該接触部１５ｃの半円弧状の突出部が前記プラグ挿入孔２２内に若干突出状態になるようになっている。図５(a)、(b)に示すように、この状態で、該接触部１５ｃの背後には、若干の変位用の空間ｓが確保されるべく、ハウジング本体２１ａの該部位が切り欠かれている。

この種のジャックは、多極化が進行しながらも小型化の強い要請もあり、これに応じる必要がある。このような小型化の観点から、以上の特許文献１の第２スリーブバネ１５も、前記し、かつ図５(b)に示すように、接触部１５ｃの長さ方向の寸法Ｌが可能な限り短くなるように構成され、その背後に変位用の空間ｓを構成することで、プラグ挿入孔２２にプラグｐが挿入された際に、該プラグｐの周側部に押された接触部１５ｃが背後側（矢印ａの方向）に撓むことができるようになっている。

このように、特許文献１の多極ジャックは、小型化を一定のレベルで実現した優れたものであるが、このようなジャックには更なる小型化の要求があり、これに応じる趣旨で、前記接触部１５ｃの長さ方向の寸法Ｌを更に短くすると、いよいよ撓みが少なくなり過ぎ、プラグ挿入孔へのプラグｐの挿入の際の挿入力が強くなり過ぎる問題が生じる。

特開２００５−２６８０６７号公報

本発明は、前記従来のプラグ挿入保持機構の問題点、特に、ジャックの小型化を図るべく、プラグ挿入孔に挿入したプラグに圧接する接触部について、そのプラグ挿入孔の軸方向に一致する方向の寸法を短くした場合に、該接触部の撓みが期待できなくなり、プラグの挿入力が強くなり過ぎる問題を簡単な構成で解決したジャックに於けるプラグ挿入保持機構を提供することを解決の課題とするものである。

本発明の１は、ハウジングのプラグ挿入孔の側方に、その軸方向に直交する向きにコンタクトバネを配し、該コンタクトバネに、中央部をプラグ挿入孔内に膨出させた、該プラグ挿入孔の軸方向に沿った向きの帯状の接触部を、該プラグ挿入孔に挿入されたプラグの周側に圧接させてこれを保持すべく、構成したジャックに於けるプラグ挿入保持機構に於いて、
前記コンタクトバネの背後側に、前記接触部より下方の一定部位から上方の他の一定部位までの範囲で、該コンタクトバネの、プラグ挿入孔の軸方向に一致する方向両端を支持点とするその間の部位の背後方向への変位及び該軸方向に直交する方向で前記範囲の両端を支持点とするその間の部位の背後方向への変位を許容する変位空間を構成したジャックに於けるプラグ挿入保持機構である。

本発明の２は、本発明の１のジャックに於けるプラグ挿入保持機構に於いて、前記ハウジングに、前記コンタクトバネの背後側で、前記接触部より下方の一定位置より上方の部位に板状切欠空間を形成し、該コンタクトバネの下部を該板状切欠空間の前面側下部の延長上に形成した取付溝に挿入して固定し、かつ該コンタクトバネの上部の一部に背後側に突出する小突起を構成し、該小突起を該板状切欠空間の対向する面に当接させることで前記変位空間を確保したものである。

本発明の１のジャックに於けるプラグ挿入保持機構によれば、プラグ挿入孔にプラグを挿入した際に、接触部は、該プラグ挿入孔の軸方向に一致する方向両端を支持点として背後方向に撓むばかりでなく、該接触部を構成したコンタクトバネが該プラグ挿入孔の軸方向に直交する向きの所定範囲両端を支持点としてその間が撓み得るようになっている。そして後者の両支持点間は、その構成上、スパンを長く取ることが可能であり、その間のバネ性を確保し易い。そのため、多くの場合、後者の構成のみでも、過不足のないプラグ挿入力に対応する荷重によって必要な撓みを確保することが可能になる。従ってジャックの小型化の趣旨で該接触部のプラグ挿入孔の軸方向と一致する方向の寸法を限界まで短くしても、容易に所定荷重による必要な撓みは失われず、プラグ挿入力を過度に強くすることのない利点が得られる。
また本発明の１のジャックに於けるプラグ挿入保持機構によれば、前記接触部が、帯状に構成され、その長さ方向が前記プラグ挿入孔の軸方向に一致して構成されているので、プラグ挿入孔へのプラグの挿入が、適切な保持力を確保しながら、スムーズに行われる。

本発明の２のジャックに於けるプラグ挿入保持機構によれば、コンタクトバネの背後に簡易な構成で容易に前記変位空間を確保することができる。

本発明は、基本的に、ハウジングのプラグ挿入孔の側方に、接触部を備えたコンタクトバネを配し、かつ該コンタクトバネの背後側（プラグ挿入孔と反対側）に変位空間を備えたジャックに於けるプラグ挿入保持機構である。

前記接触部は、帯状に構成し、前記コンタクトバネの内側に、該コンタクトバネの向きと直交する向き、即ち、長さ方向を前記プラグ挿入孔の軸方向と一致する向きに形成し、かつ中央部をプラグ挿入孔内に膨出させた構成要素であり、前記プラグ挿入孔に挿入されたプラグの周側に圧接してこれを保持すべく構成したものである。該接触部は、上記のように、その中央部をプラグ挿入孔内に膨出させたものであるが、これは、例えば、該接触部を平面から見て半円弧状等の部分円弧状に形成することで、そのような構成とすることができる。

また前記コンタクトバネの背後側に配する変位空間は、前記接触部より下方の一定部位から上方の他の一定部位までの範囲で、該コンタクトバネの、プラグ挿入孔の軸方向に一致する方向両端を支持点とするその間の背後方向への変位及び該軸方向に直交する方向で前記範囲の両端を支持点とするその間の背後方向への変位を許容すべく構成するものであり、これが、本発明の最大の特徴である。

前記変位空間は、その幅（横方向の間隔）を、コンタクトバネの背後方向への変位を可能とすべくその幅を僅かに越える寸法とする。
また該変位空間の高さ方向の間隔は、その上下両端付近を支持点とした場合に、コンタクトバネの該支持点間の背後方向への撓みが適正挿入力で挿入されたプラグによる荷重で生じ得るように設定すべきである。或いは、該変位空間の高さ方向の間隔は、コンタクトバネの左右両端付近を支持点とした場合のその間の撓みと上記上下の支持点間の撓みとが相まって、適正挿入力で挿入されたプラグによる荷重で必要な撓みが生じ得るように設定すべきである。前者は、適正挿入力のプラグの挿入による荷重では、コンタクトバネの左右両端付近の支持点間の撓みが生じない場合に対応する。後者はこの撓みが幾分か生じる場合に対応する。

このような変位空間は、種々の態様でコンタクトバネの背後に構成することが可能である。例えば、該変位空間は、前記ハウジングに、前記コンタクトバネの背後側で、前記接触部より下方の一定位置より上方の部位に板状切欠空間を形成し、他方、該コンタクトバネの下部を該板状切欠空間の前面側下部の延長上に形成した取付溝に挿入して固定し、かつ該コンタクトバネの上部の一部に背後側に突出する小突起を構成し、該小突起を該板状切欠空間の対向する面に当接させることで確保することができる。

なお、ハウジングは、この種のジャックのハウジングとして一般に採用される絶縁性の樹脂材で成形したものであり、前記したように、その正面に開口するプラグ挿入孔を備え、かつ、プラグ挿入保持機構の一部を構成する各部を備える外、その用途に応じて必要とされる複数種のコンタクトバネを所定の部位に取り付けるためのスリットその他の取付部を構成したものである。

上記複数種のコンタクトバネ、即ち、プラグ挿入保持機構の一部を構成するコンタクトバネ以外のコンタクトバネとしては、上記のように、用途に応じて決まる複数種のそれがハウジングの所定の部位に取り付けられるものであるが、より具体的には、挿入されるプラグの構成に対応し、例えば、そのチップ電極に接触すべく配されるチップバネ、リング電極に接触すべく配されるリングバネ、スリーブ電極に接触すべく配されるスリーブバネ等が、ハウジングのそれぞれ対応する部位に前記取付部を利用して配される。

従って本発明のジャックに於けるプラグ挿入保持機構によれば、コンタクトバネの幅、即ち、接触部のプラグ挿入孔の軸方向に一致する方向の寸法を可能な限り短く構成したとしても、該プラグ挿入孔にプラグを挿入した際に、該接触部は、適切なバネ力で撓み得るものとなっている。そのためプラグ挿入力が過度に大きくなることはない。

プラグ挿入孔にプラグが挿入されると、その軸方向に一致する方向両端を支持点（接触部の両端が結合するコンタクトバネ自体の両端付近）として、その間の部位、即ち、接触部がその背後方向に弾性変位し得ることとなり、更に該接触部を設けたコンタクトバネ自体の、前記方向と直交する方向の所定範囲両端を支持点とするその間の部位が背後方向に弾性変位する。なお、本発明では、通常、コンタクトバネの両側部（プラグ挿入孔の軸方向に一致する方向両端）は、前記板状切欠空間の対向する面との間に若干の隙間があいた状態となっており、そのため後者の弾性変位が生じることにより、その両端が該板状切欠空間の対向する面に当接して固定状態となってから前者の弾性変位が生じ得ることになる。

前記のように、ジャックの小型化のためにコンタクトバネの接触部のプラグ挿入孔の軸方向に一致する方向の寸法を可能な限り短くした場合にも、プラグ挿入孔へのプラグの適正挿入力による挿入で該接触部は適切に撓むことが可能であり、プラグ挿入力を過度に強くすることはない。

また、前記変位空間は、前記ハウジングの前記所定部位に板状切欠空間を形成し、前記コンタクトバネの下部を前記所定位置の取付溝に挿入して固定し、かつ該コンタクトバネの上部所定部位の小突起を該板状切欠空間の対向する面に当接させるという極めて簡易な構成で容易に確保することができる。

この実施例は本発明のジャックに於けるプラグ挿入保持機構を電気信号授受用の多極ジャックに適用した例である。

この実施例のジャックに於けるプラグ挿入保持機構は、基本的に、図２(a)、(b)、(c)に示すように、ハウジング１のプラグ挿入孔２の側方に、かつ該プラグ挿入孔２の軸方向に直交する向きに、帯状接触部３を備えたコンタクトバネ４を配し、該ハウジング１のコンタクトバネ４の背後側（該プラグ挿入孔２と反対側）の位置に変位空間５を構成したものである。

前記ハウジング１は、図１(a)〜(f)及び図２(a)〜(c)に示すように、角柱状のハウジング本体１ａとその先端に位置する円盤状先端部１ｂとからなり、絶縁性樹脂で一体に成形したものである。該ハウジング１には、その先端の円盤状先端部１ｂの前面からハウジング本体１ａの後面に貫通するプラグ挿入孔２が開口してあり、この実施例では、ハウジング本体１ａの前部左側に前記コンタクトバネ４用の取付部が構成してある。

該コンタクトバネ４用の取付部は、図１(e)、(f)、図２(a)、(b)、(c)及び図３(a)、(b)に示すように、ハウジング本体１ａの下面に貫通する取付溝６ａと、その上方の変位空間５を構成する板状切欠空間１ａ１の前面側（前記プラグ挿入孔２側）に連続する板状空間１ａ２と、最上部の係止段部６ｂとで構成したものである。該前面側に連続する板状空間１ａ２は、上部は、該ハウジング本体１ａの上面まで延長して開口しており、前面側は、前記プラグ挿入孔２に対応する部位で、図２(a)、(b)及び図３(a)、(b)に示すように、該プラグ挿入孔２に連通する開口部７を有し、かつ該開口部７の部位から最上部まで連続する半円柱状連続空間８を有している。

前記ハウジング１には、詳細は述べないが、更に図１(a)〜(f)、図２(a)〜(c)及び図３(a)、(b)に示すように、前記コンタクトバネ４以外のコンタクトバネ、この実施例では、チップバネ１０、リングバネ１１、第２リングバネ１２及びスリーブバネ１３等を取り付けるための取付部が構成されている。

また前記コンタクトバネ４は、特に図４に示すように、四辺形板状のバネ本体４ａと、その内側に、その両側辺に沿った縦支持片状部分４ａ１、４ａ２の間を連結する如く、かつ該バネ本体４ａの面に直交する方向に突出する部分円弧状に構成した帯状接触部３と、該帯状接触部３の上方で、該一方の縦支持片状部分４ａ２から該帯状接触部３と同一方向に折曲して突出させた折り曲げ片４ａ３と、該バネ本体４ａの最上部を該帯状接触部３と同一方向に直角に折り曲げて構成した係止片４ａ４と、該バネ本体４ａの最下部から突出延長した端子部４ｂと、該バネ本体４ａの両側上部、即ち、前記縦支持片状部分４ａ１、４ａ２の上部に、各々前記帯状接触部３と反対側に向けて突出させた小突起９、９と、該バネ本体４ａの両側上部、即ち、該縦支持片状部分４ａ１、４ａ２の上部両側に突出させた各々上方への戻りを規制する戻り止め突起４ａ５、４ａ５とで構成したものである。

なお、前記コンタクトバネ４の幅、即ち、前記縦支持片状部分４ａ１、４ａ２の両側部間の間隔は、プラグｐを前記プラグ挿入孔２に挿入する際に前記帯状接触部３に接触することで生じる該プラグｐの挿入力が適正値を上回らない限度で、最小寸法に設定する。
またこのコンタクトバネ４は、弾力性を有する導電性の金属で構成する。

このコンタクトバネ４は、前記ハウジング１の取付部に取り付ける。この取り付けは、前記ハウジング本体１ａの前側部の上部に開口した板状切欠空間１ａ１の前面側に連続する板状空間１ａ２及び前記半円柱状連続空間８を通じて、その下部の端子部４ｂ側から挿入することで行う。該端子部４ｂを板状切欠空間１ａ１の前面側に連続する板状空間１ａ２に沿って下降させてゆくと、コンタクトバネ４の前面側に膨出する帯状接触部３は、該半円柱状連続空間８を通過して下降することができる。

コンタクトバネ４の下部の端子部４ｂは、最下部まで下降すると、図２(a)、(c)及び図３(a)に示すように、ハウジング本体１ａの下面に貫通する取付溝６ａに進入し、更にその下部側は該取付溝６ａを貫通してその下方に突出状態となる。また、コンタクトバネ４が、このように最下部まで下降して、端子部４ｂの下部が取付溝６ａの下端から突出状態になるに至ると、図２(a)、(b)及び図３(a)、(b)に示すように、同時に、前記帯状接触部３は、前記プラグ挿入孔２に対応する部位に位置する開口部７に進入し、膨出しているその中央部付近が該プラグ挿入孔２中に進入する状態となる。更に同時に、図１(e)、図２(a)及び図３(a)に示すように、該コンタクトバネ４の最上部の係止片４ａ４が最上部の係止段部６ｂに係止し、図２(c)に示すように、コンタクトバネ４の両側の戻り止め突起４ａ５、４ａ５が板状切欠空間１ａ１の前面側に連続する板状空間１ａ２の両側内面に係止した状態となる。コンタクトバネ４のバネ本体４ａは、上記板状空間１ａ２中に位置することとなる。

コンタクトバネ４がこのようにハウジング本体１ａの取付部に取り付けられた状態で、図２(a)、(b)、(c)及び図３(a)、(b)に示すように、該帯状接触部３は、云うまでもなく、その長さ方向が該プラグ挿入孔２の軸方向と一致する向きとなり、コンタクトバネ４自体は、該プラグ挿入孔２の軸方向と直交する向きとなる。また、このようにコンタクトバネ４が取り付けられることで、図２(a)、(b)及び図３(a)、(b)に示すように、容易に、該コンタクトバネ４の背後に前記変位空間５が構成される。

前記したように、取付溝６ａの上方には、ハウジング本体１ａの最上部直下までの間に、図２(a)及び図３(a)に示すように、該取付溝６ａの前部側と連続する板状切欠空間１ａ１が形成されており、その下部では、コンタクトバネ４の端子部４ｂが該取付溝６ａに挿入固定されることにより、該コンタクトバネ４の背面側と該板状切欠空間１ａ１の対向する面との間隔が保持され、上部では、該コンタクトバネ４の上部両側の小突起９、９の先端が該板状切欠空間１ａ１の対向する面に当接することにより、その間の間隔が保持されることとなる。こうして該コンタクトバネ４の背後に容易かつ確実に変位空間５が構成される。

なお、この他、前記ハウジング１には、詳細は述べないが、図１(a)〜(f)、図２(a)〜(c)及び図３(a)、(b)に示すように、前記チップバネ１０、前記リングバネ１１、前記第２リングバネ１２及び前記スリーブバネ１３等が、それぞれ対応する取付部を利用して取り付けられるのは云うまでもない。

従ってこの実施例のジャックに於けるプラグ挿入保持機構によれば、プラグ挿入孔２にプラグｐを挿入した際に、前記帯状接触部３は、その背後方向に適切に撓むこととなる。

前記し、図２(a)及び図３(a)に示すように、コンタクトバネ４は、その下部が、前記取付溝６ａに挿入した端子部４ｂの部位で、前記変位空間５の前面側に固定保持され、上部が、前記板状切欠空間１ａ１の対向する面に当接した前記小突起９、９の先端の部位で、前記変位空間５の前面側に保持されている。前記のように、プラグ挿入孔２にプラグｐを挿入すると、その周側が前記帯状接触部３に接触し、これを背後側に後退させようとする。このとき、該帯状接触部３を構成したコンタクトバネ４は、プラグｐの挿入に伴う帯状接触部３の上記動作により、前記上部及び下部の保持された部位を支持点として、その間の部分が背後の変位空間５内に向かって弾性変位し、該帯状接触部３の上記した背後側への後退動作が生じることになる。

またこのようにコンタクトバネ４が弾性変位し、その両側の部位（縦支持片状部分４ａ１、４ａ２の外側部）が、変位空間５を構成する板状切欠空間１ａ１のこれと対向する面に当接するに至ると、その両側の部位を支持点として、その間の帯状接触部３を含む部分が背後の変位空間５内に若干弾性変位し、該帯状接触部３の背後の変位空間５内への後退動作を補助するように動作することになる。

従って、ジャックの小型化の趣旨でコンタクトバネ４の、該帯状接触部３の長さ方向の寸法を可能な限り短く構成した場合にも、プラグｐの挿入力を容易に適切なレベルに保持することができる。

(a)は本発明を適用した実施例のジャックの正面図、(b)は背面図、(c)は左側面図、(d)は右側面図、(e)は平面図、(f)は底面図。 (a)は図１(e)のＡ−Ａ線断面図、(b)は図１(a)のＢ−Ｂ線断面図、(c)は図１(e)のＣ−Ｃ線断面図 (a)は図２(a)の部分拡大図、(b)は図２(b)の部分拡大図。 コンタクトバネの拡大斜視図。 (a)は従来例の多極ジャックの断面図、(b)は(a)の円で囲んだ部分の拡大図。 (a)は従来例の多極ジャックの第２スリーブバネの正面図、(b)は右側面図、(c)は底面図。

符号の説明

１ ハウジング
１ａ ハウジング本体
１ａ１ 板状切欠空間
１ａ２ 板状空間
１ｂ 円盤状先端部
２ プラグ挿入孔
３ 帯状接触部
４ コンタクトバネ
４ａ バネ本体
４ａ１ ４ａ２ 縦支持片状部分
４ａ３ 折り曲げ片
４ａ４ 係止片
４ａ５ 戻り止め突起
４ｂ 端子部
５ 変位空間
６ａ 取付溝
６ｂ 係止段部
７ 開口部
８ 半円柱状連続空間
９ 小突起
１０ チップバネ
１１ リングバネ
１２ 第２リングバネ
１３ スリーブバネ
ｐ プラグ

Claims (2)

1. ハウジングのプラグ挿入孔の側方に、その軸方向に直交する向きにコンタクトバネを配し、該コンタクトバネに、中央部をプラグ挿入孔内に膨出させた、該プラグ挿入孔の軸方向に沿った向きの帯状の接触部を、該プラグ挿入孔に挿入されたプラグの周側に圧接させてこれを保持すべく、構成したジャックに於けるプラグ挿入保持機構に於いて、
   前記コンタクトバネの背後側に、前記接触部より下方の一定部位から上方の他の一定部位までの範囲で、該コンタクトバネの、プラグ挿入孔の軸方向に一致する方向両端を支持点とするその間の部位の背後方向への変位及び該軸方向に直交する方向で前記範囲の両端を支持点とするその間の部位の背後方向への変位を許容する変位空間を構成したジャックに於けるプラグ挿入保持機構。
2. 前記ハウジングに、前記コンタクトバネの背後側で、前記接触部より下方の一定位置より上方の部位に板状切欠空間を形成し、該コンタクトバネの下部を該板状切欠空間の前面側下部の延長上に形成した取付溝に挿入して固定し、かつ該コンタクトバネの上部の一部に背後側に突出する小突起を構成し、該小突起を該板状切欠空間の対向する面に当接させることで前記変位空間を確保した請求項１のジャックに於けるプラグ挿入保持機構。

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