JP5023012B2 - マイクロホン用出力コネクタおよびその製造方法並びにコンデンサマイクロホン - Google Patents

Description

本発明は、コネクタ基台に対して端子ピンが適正に貫設されているマイクロホン用出力コネクタおよびその製造方法並びにその出力コネクタを備えるコンデンサマイクロホンに関するものである。

コンデンサマイクロホンは、赤外線等のワイヤレス方式は別として、通常は平衡出力型のファントム電源に接続して使用されるため、ＥＩＡＪ ＲＣ−５２３６「音響器機ラッチロック式丸形コネクタ」に規定されている３ピンタイプの出力コネクタを備える。

この種の出力コネクタは、例えば特許文献１に記載されているように、接地用の１番ピン、信号のホット側，コールド側の２番ピン，３番ピンの３つの端子ピンを備え、上記ファントム電源側からの平衡２芯シールド被覆線の端末に設けられている雄プラグと接続される。

上記出力コネクタは、例えばＰＢＴ（ポリブタジエンテレフターレート）などの合成樹脂により円盤状に形成されたコネクタ基台に、上記３本の端子ピンを貫設してなるコネクタであるが、実際には、成型金型によりピン挿通孔を有するコネクタ基台を射出成型により成型したのち、上記ピン貫通孔に端子ピンを圧入するようにしている。

上記出力コネクタは、マイクロホンケースの後端部に装着され、マイクロホンケース内において、各端子ピンの一端側には所定のリード配線がハンダ付けされるが、ハンダには近年環境保護の観点から無鉛ハンダが使用されている。

無鉛ハンダは、鉛入りハンダよりも融点が高いことから、そのハンダ付け時の熱によりコネクタ基台が軟化しないように、無鉛ハンダ対策として、コネクタ基台を例えばガラス繊維等の強化繊維を含んだＰＢＴなどの合成樹脂材にて作製するようにしている。

しかしながら、強化繊維を含む合成樹脂材は成型性が悪いため、ピン挿通孔の孔径や位置それに孔角度にバラツキが生じやすい。

図５の断面図に示すように、コネクタ基台１はピン挿通孔２を有する肉厚の円盤状として形成され、ピン挿通孔２に端子ピン３が圧入されるが、コネクタ基台１の軸線をＹ１−Ｙ１，ピン挿通孔２の軸線をＹ２−Ｙ２として、本来、ピン挿通孔２はその軸線Ｙ２−Ｙ２がコネクタ基台１の軸線Ｙ１−Ｙ１と平行として形成されるべきところ、強化繊維を含む合成樹脂材の場合、図５に誇張して示すように、往々にしてピン挿通孔２に傾きが生じやすい。

そうすると、端子ピン３にも傾きが生じ、図示しないプラグとの接続がきつくなり、その着脱が繰り返されるうちに、出力コネクタにガタツキが発生するばかりでなく、最悪の場合にはプラグの差し込みができなくなることもある。

特開２００５−３１１７５２号公報

したがって、本発明の課題は、コネクタ基台が例えばガラス繊維等の強化繊維を含む合成樹脂材の成型品よりなる場合においても、各端子ピンを適正角度で貫設し得るようにすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、接地用の１番ピン、信号のホット側，コールド側の２番ピン，３番ピンの同一形状である各端子ピンが円盤状に形成されたコネクタ基台に貫設されているマイクロホン用出力コネクタにおいて、上記コネクタ基台には、内径が上記各端子ピンの外径よりも大径である３つのピン挿通孔が穿設され、上記各ピン挿通孔内に上記各端子ピンがそれらの軸線を上記コネクタ基台の軸線と平行として挿通され、上記各ピン挿通孔内の下部側に上記ピン挿通孔と上記端子ピンとの間の隙間を塞ぐ弾性を有するガスケットリングが装着され、上記各ピン挿通孔内で上記ガスケットリングよりも上部の隙間内に上記各端子ピンを固定する封止樹脂が充填固化されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１において、上記封止樹脂が、揮発成分を含まない紫外線硬化樹脂であることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２において、上記ガスケットリングおよび上記封止樹脂がともに電気絶縁性であり、上記コネクタ基台が金属材よりなることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１，２または３において、上記各ピン挿通孔の下端側には、上記ガスケットリングに対するストッパが上記各端子ピンとは非接触として一体に形成されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、接地用の１番ピン、信号のホット側，コールド側の２番ピン，３番ピンの同一形状である各端子ピンが円盤状に形成されたコネクタ基台に貫設されているマイクロホン用出力コネクタの製造方法において、上記コネクタ基台に、内径が上記各端子ピンの外径よりも大径である３つのピン挿通孔を形成し、上記各ピン挿通孔内の下部側に、外径が上記ピン挿通孔の内径と同一もしくはそれよりも大径で、かつ、内径が上記端子ピンの外径と同一もしくはそれよりも小径である弾性を有するガスケットリングを配置し、上記各端子ピンを上記各ピン挿通孔および上記ガスケットリングに挿通して上記コネクタ基台を貫通させ、所定の位置決め治具にて上記各端子ピンをそれらの軸線が上記コネクタ基台の軸線と平行になるように保持したのち、上記各ピン挿通孔内で上記ガスケットリングよりも上部の隙間内に、所定の封止樹脂を充填して固化させることを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項５において、上記封止樹脂が、揮発成分を含まない紫外線硬化樹脂であることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項５または６において、上記位置決め治具には、上記コネクタ基台の底面が載置される平坦な載置面と、上記載置面に対して直交する方向に穿設され、上記各端子ピンの上記コネクタ基台の底面より突出している端子ピンの端部とほぼ同径の位置決め孔とが設けられていることを特徴としている。

本発明には、請求項８に記載されているように、請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたマイクロホン用出力コネクタを備えるコンデンサマイクロホンも含まれる。

請求項１，５に記載の発明によれば、コネクタ基台には、ピン挿通孔が端子ピンの外径よりも大径として穿設されることにより、仮にピン挿通孔にコネクタ基台の軸線に対して傾きが生じている場合でも、端子ピンをコネクタ基台の軸線と平行にしてピン挿通孔に挿通することができ、端子ピンがその適正な状態でピン挿通孔に充填される封止樹脂により固定されるため、コネクタ基台の成型性の善し悪しに関わらず、各端子ピンをコネクタ基台に対して傾けることなく貫設させることができる。

請求項２，６に記載の発明によれば、封止樹脂として揮発成分を含まない紫外線硬化樹脂を用いることにより、固化時に樹脂収縮がないため、封止樹脂の固化に伴う端子ピンの位置ずれや傾きが生じない。

請求項３の発明によれば、コネクタ基台を金属材とすることが可能となるため、外来電磁波等に対するシールドが大幅に改善される。

請求項４の発明によれば、ガスケットリングの抜け落ちが防止され、をピン挿通孔内に装着する際の作業性が改善される。

請求項７の発明によれば、簡単な位置決め治具にて、コネクタ基台に対する端子ピンの位置決めを容易かつ確実に行うことができる。

次に、図１ないし図４により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１（ａ）は本発明の出力コネクタを備えるコンデンサマイクロホンを示す概略的な横断面図，（ｂ）はその右側面図、図２ないし図４は上記出力コネクタの製造手順を示す説明図である。

まず、図１（ａ），（ｂ）を参照して、コンデンサマイクロホン１０の全体的な構成を概略的に説明する。コンデンサマイクロホン１０は、例えば黄銅合金やアルミニウムなどの金属材からなる円筒状のマイクロホンケース１１を備えている。

マイクロホンケース１１内には、回路基板１２が収納されている。図示が省略されているが、回路基板１２には、インピーダンス変換器を含む音声出力回路や給電トランスなどが配置されている。

マイクロホンケース１１の一端側（図１（ａ）において左端側）には、詳しくは図示されていないが、スペーサを介して対向的に配置された振動板と固定極とを含むマイクロホンユニット（静電型音響電気変換器）２０が装着されている。マイクロホンユニット２０の固定極は、所定のリード電極を介して上記インピーダンス変換器のゲート極に接続されている。

マイクロホンケース１１の他端側（図１（ａ）において右端側）には、出力コネクタ３０が装着されている。出力コネクタ３０は、上記ＥＩＡＪ ＲＣ−５２３６に基づくコネクタで、コネクタ基台３１と、コネクタ基台３１に貫設された３本の端子ピン、すなわち接地用の１番ピン３２ａ，信号のホット側端子ピン３２ｂ，信号のコールド側端子ピン３２ｃとを備えている。なお、各端子ピン３２ａ，３２ｂ，３２ｃを区別する必要がない場合には、総称として端子ピン３２とすることがある。

コネクタ基台３１は、射出成型法により、例えばＰＢＴ（ポリブタジエンテレフターレート）などの合成樹脂により肉厚の円盤状に形成される。図示しないが、コネクタ基台３１には、その外周端面から中心に向けて雌ネジ穴が形成され、その雌ネジ穴内にマイクロホンケース１１に対する固定用の雄ネジが螺合されている。

マイクロホンケース１１内において、接地用の端子ピン（１番ピン）３２ａには、回路基板１２のグランド端子から延びるリード配線がハンダ付けされ、信号のホット側端子ピン（２番ピン）３２ｂ，コールド側端子ピン（３番ピン）３２ｃには、回路基板１２の信号端子から延びるリード配線がそれぞれハンダ付けされる。ハンダ材には、無鉛ハンダが好ましく採用される。

マイクロホン使用時、出力コネクタ３０には、図示しないファントム電源に平衡２芯シールドケーブルを介して接続されているプラグが差し込まれる。マイクロホンユニット２０がエレクトレット型の場合にも、音声回路などに給電するため、ファントム電源と接続される。

次に、図２ないし図４を参照して、出力コネクタ３０の本発明による製造方法（組立方法）について説明する。この製造方法は、コネクタ基台３１をガラス繊維等の強化繊維を含む合成樹脂材製とする場合に特に有用である。

なお、図２ないし図４において、作図および説明の便宜上、コネクタ基台３１はマイクロホンケース１１に対する雄ネジ等の固定手段を省略した断面として示され、また、コネクタ基台３１には３本の端子ピン３２が貫設されるが、いずれも同じ手順を辿るため、ここでは１本の端子ピン３２のみを示している。

まず、図２を参照して、コネクタ基台３１を例えば射出成型法により肉厚の円盤状に成型する際、コネクタ基台３１に端子ピン３２のためのピン挿通孔３１ａを形成するが、本発明では、ピン挿通孔３１ａの内径を端子ピン３２の外径よりも大きくして形成する。

この実施形態において、端子ピン３２には、従来のコネクタ基台に圧入される端子ピンがそのまま用いられており、一端側（図２において上端側）にハンダ付け用の頭部３２１を備え、他端側（図２において下端側）は上記プラグ内の雌コンタクトに嵌合する丸ピン状の雄コンタクト３２２になっている。その中間には、抜け止め用の縮径された首部３２３が形成されている。上記雄コンタクト３２２が請求項７における端子ピンの端部に相当する。

端子ピン３２は、頭部３２１を除いて、首部３２３以下の部分がピン挿通孔３１ａ内に挿通されるため、上記端子ピン３２の外径とは、首部３２３以下の部分で最大径を示す径である。

端子ピン３２をピン挿通孔３１ａ内に挿通するに先だって、ピン挿通孔３１ａ内にガスケットリング４１を挿入する。ガスケットリング４１は、端子ピン３２とピン挿通孔３１ａとの間の隙間を塞ぐもので、好ましくは外径がピン挿通孔３１ａの内径と同一もしくはそれよりも大径で、かつ、内径が端子ピン３２の外径と同一もしくはそれよりも小径であるゴム製リングを用いる。

また、ピン挿通孔３１ａの下端側には、ガスケットリング４１に対するストッパ３１ｂを一体に形成することが好ましい。ガスケットリング４１をピン挿通孔３１ａ内に入れストッパ３１ｂに当接させた状態で、端子ピン３２の首部３２３以下の部分をピン挿通孔３１ａ内に挿通し、雄コンタクト３２２をコネクタ基台３１の底面３１ｃより突出させる。

次に、コネクタ基台３１の軸線をＹ１−Ｙ１，端子ピン３２の軸線をＹ２−Ｙ２として、コネクタ基台３１の軸線Ｙ１−Ｙ１に対して端子ピン３２の軸線Ｙ２−Ｙ２を平行にするのであるが、この平行出しを行うには、図３に示すような位置決め治具５０を用いることが好ましい。

位置決め治具５０は、コネクタ基台３１の底面３１ｃが載置される平坦な載置面５１と、この載置面５１に対して直交する方向に穿設され、端子ピン３２の丸ピン状の雄コンタクト３２２とほぼ同径の位置決め孔５２とを備えている。なお、実際には、３本の端子ピン３２を同時に位置決めするため、位置決め孔５２は３箇所に設けられている。

この位置決め治具５０によれば、端子ピン３２の雄コンタクト３２２を位置決め孔５２に挿通させてコネクタ基台３１を載置面５１に載せるだけで、コネクタ基台３１の軸線Ｙ１−Ｙ１に対して端子ピン３２の軸線Ｙ２−Ｙ２を平行にすることができる。

しかる後、図３に示すように、ピン挿通孔３１ａと端子ピン３２との間に存在する隙間内に封止樹脂４２を充填して固化させて、端子ピン３２を固定する。封止樹脂４２には、熱硬化樹脂が用いられてもよいが、好ましくは紫外線硬化樹脂を用いる。

通常、紫外線硬化樹脂は揮発成分を含まず、固化時に体積収縮を起こさないため、位置決め治具５０から取り外したのちに、端子ピン３２に軸振れが生ずるおそれがない。好ましい紫外線硬化樹脂としては、一例としてスリーボンド社製の品番３０５７を挙げることができる。

封止樹脂４２の硬化をまって、位置決め治具５０からコネクタ基台３１を取り外すことにより、コネクタ基台３１をガラス繊維等の強化繊維を含む合成樹脂で作製する場合においても、図４に示すように、端子ピン３２が適正に貫設された出力コネクタ３０を得ることができる。

上記実施形態とは異なり、コネクタ基台３１を金属製とすることもできる。この場合には、コネクタ基台３１と端子ピン３２との間を電気的に絶縁するため、ガスケットリング４１および封止樹脂４２に電気絶縁性の良好なものを用い、かつ、コネクタ基台３１にガスケットリング４１用のストッパ３１ｂを形成する場合には、ストッパ３１ｂが端子ピン３２に接触しないようにする。

コネクタ基台３１を金属製とすることにより、例えば携帯電話機から放射される電磁波等に対するシールドが大幅に改善され、外来電磁波等に起因する雑音発生の少ないコンデンサマイクロホンを得ることができる。

（ａ）は本発明の出力コネクタを備えるコンデンサマイクロホンを示す概略的な横断面図，（ｂ）はその右側面図。 上記出力コネクタの製造手順を示す説明図。 上記出力コネクタの製造手順を示す説明図。 上記出力コネクタの製造手順を示す説明図。 従来例として端子ピンが圧入されたコネクタ基台を示す断面図。

符号の説明

１０ コンデンサマイクロホン
２０ マイクロホンユニット
３０ 出力コネクタ
３１ コネクタ基台
３１ａ ピン挿通孔
３１ｂ ストッパ
３２（３２ａ，３２ｂ，３２ｃ） 端子ピン
３２１ 頭部
３２２ 雄コンタクト
３２３ 首部
４１ ガスケットリング
４２ 封止樹脂

Claims (8)

1. 接地用の１番ピン、信号のホット側，コールド側の２番ピン，３番ピンの同一形状である各端子ピンが円盤状に形成されたコネクタ基台に貫設されているマイクロホン用出力コネクタにおいて、
   上記コネクタ基台には、内径が上記各端子ピンの外径よりも大径である３つのピン挿通孔が穿設され、上記各ピン挿通孔内に上記各端子ピンがそれらの軸線を上記コネクタ基台の軸線と平行として挿通され、上記各ピン挿通孔内の下部側に上記ピン挿通孔と上記端子ピンとの間の隙間を塞ぐ弾性を有するガスケットリングが装着され、上記各ピン挿通孔内で上記ガスケットリングよりも上部の隙間内に上記各端子ピンを固定する封止樹脂が充填固化されていることを特徴とするマイクロホン用出力コネクタ。
2. 上記封止樹脂が、揮発成分を含まない紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロホン用出力コネクタ。
3. 上記ガスケットリングおよび上記封止樹脂がともに電気絶縁性であり、上記コネクタ基台が金属材よりなることを特徴とする請求項１または２に記載のマイクロホン用出力コネクタ。
4. 上記各ピン挿通孔の下端側には、上記ガスケットリングに対するストッパが上記各端子ピンとは非接触として一体に形成されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載のマイクロホン用出力コネクタ。
5. 接地用の１番ピン、信号のホット側，コールド側の２番ピン，３番ピンの同一形状である各端子ピンが円盤状に形成されたコネクタ基台に貫設されているマイクロホン用出力コネクタの製造方法において、
   上記コネクタ基台に、内径が上記各端子ピンの外径よりも大径である３つのピン挿通孔を形成し、上記各ピン挿通孔内の下部側に、外径が上記ピン挿通孔の内径と同一もしくはそれよりも大径で、かつ、内径が上記端子ピンの外径と同一もしくはそれよりも小径である弾性を有するガスケットリングを配置し、上記各端子ピンを上記各ピン挿通孔および上記ガスケットリングに挿通して上記コネクタ基台を貫通させ、所定の位置決め治具にて上記各端子ピンをそれらの軸線が上記コネクタ基台の軸線と平行になるように保持したのち、上記各ピン挿通孔内で上記ガスケットリングよりも上部の隙間内に、所定の封止樹脂を充填して固化させることを特徴とするマイクロホン用出力コネクタの製造方法。
6. 上記封止樹脂が、揮発成分を含まない紫外線硬化樹脂であることを特徴とする請求項５に記載のマイクロホン用出力コネクタの製造方法。
7. 上記位置決め治具には、上記コネクタ基台の底面が載置される平坦な載置面と、上記載置面に対して直交する方向に穿設され、上記各端子ピンの上記コネクタ基台の底面より突出している端子ピンの端部とほぼ同径の位置決め孔とが設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載のマイクロホン用出力コネクタの製造方法。
8. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載されたマイクロホン用出力コネクタを備えることを特徴とするコンデンサマイクロホン。

Images