JP5878363B2 - ジャック - Google Patents
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Description
しかし、この構造では、プラグ保持姿勢が安定し不用意なプラグ抜けを防ぐことはできるが、ロックピンのような専用のプラグ保持具を要するので、新たな部品の調達が必要になる。これにより、部品点数の増加や、組み付け工数の増加によって製品コストの増加を来たすおそれがある。したがって、ジャックの小型化、低コスト化の妨げになるおそれがある。
を作用させて信頼性の高い電気的機械的接続状態を構成するとともに、不用意な力によって生じるプラグの抜けに対しては、最大変位において大きな保持力を作用させて抜けを防ぐものである。その結果、ジャックの小型化、低コスト化の妨げにならない、プラグ保持力が強化された接続端子を備えたジャックが得られる。
用することとなる。これにより、ジャックの小型化、低コスト化の妨げにならない、プラグ保持力が強化された接続端子を備えたジャックが得られる。
なお、説明中指示方向を明確にするために方向を定義しておくと、図1に示されるようにプラグの挿入方向に沿って挿入方向が前方、反挿入方向が後方、基板実装面側が下方、反対方向が上方、前方に向かって右手側が右方、反対側が左方である。以下特に断りがない限り、指示方向はこの定義に従う。
ハウジング1は、合成樹脂の射出成形品で、図1、図2に示されるように、前後面に開口部18a、18bを有する断面ドーム状の筒状体である。ハウジング1は、内部にプラグPを収容する挿入孔19を備えている。挿入孔19は、断面略円形の柱状構造である。ハウジング1は、上壁11、左右側壁12、13、下壁14、及び前後面に挿入孔19に連通した開口部18a、18bを備えている。プラグPは後面の開口部18bより挿入され、これより深くまで差し込まれ、先頭部P1は前面の開口部18a近くまで達する。
ハウジング1の左右側壁12、13前端上部には、スリット15、15が形成されている。このスリット15、15は、前後方向に延びる正面視矩形で前端は、前面開口部18aに連なっている。さらに、ハウジング1には、上壁11前方に左右方向に拡がるにスリット17が形成されている。また、ハウジング1には、左右側壁12、13の前方上部に周囲の壁面に比べて一段低くなった窪地状の係合部16、16が形成されている。
れるハウジング1の左右側壁12、13の前端上部にスリット15、15、及び係合部16、16が形成されている。
接続端子2は、圧延された銅合金の板状体が曲げ等の加工によって成形されたもので、表面は金メッキで接触性、耐候性が改良されている。銅合金は、剛性、導電性を考慮してリン青銅やベリリウム銅などが一般的に使用されている。
連結部50は、図3に示されるように、固定部30、30と、接触部40とを左右方向に延びる帯状片で連結している。連結部50は、ほぼ一定の幅と厚みを持つとともに、接触部40が連なる中央部分では、直線的に左右方向に延びるとともに、両端で直角に向きを変え固定部30、30が連なる両端は、下方向に延びている。連結部50は、実装部20、固定部30、及び接触部40と一体的に板状の銅合金から成形される。
固定部30、30は、図3に示されるように、連結部50の左右両端部に備わる。固定部30、30は、連結部50の後側面から後方に延びる板状片である。固定部30、30は、接続端子2をハウジング1の前方上部に固定するための係合切り欠き部31を備えている。この係合切り欠き部31が、ハウジング1の左右側壁12、13の前方上部に備わる係合突起部16と係合して接続端子2を固定する。
接触部40は、図3に示されるように、連結部50の中央部分に備わり、連結部50の後側面から後方に延びる板状片である。接触部40は、連結部50を基部とし、先端を自由端とする平面視矩形の弾性片であり、この弾性片は上下方向に弾性的に変位可能である。接触部40は、水平面に対して仰角A1の角度をもった傾斜部41と、先端には、下側に頂部43を有する屈曲部42とを備えている。接触部40の仰角A1は、プラグ先頭部P1のテーパー面P2の傾き角度A3よりも大きい。傾斜部41は、上方に膨らむ曲面を持って後方やや斜め下に延びている。屈曲部42は、傾斜部41の先端に連なり、下側に頂部43を有するように、直角よりも幾分緩やかな曲がりを備えている。
接続端子2は、接触部40の傾斜部41に主接触部60を備えている。
主接触部60は、図3に示されるように、接触部40と一体的に形成される切り起こし片である。主接触部60は、接触部40の傾斜部41にコの字形の切り欠きが入れられ、この切り欠きに沿って内側部分が切り起こされた切り起こし片である。この切り起こし角A2は、接触部40の仰角A1とほぼ等しい大きさである。主接触部60の大きさは、前後方向は屈曲部42の頂部43付近から連結部50との連結端近くまで及び、左右方向は接触部40の横幅の凡そ半分の大きさを有する。主接触部60は、後方を基部とし、前方を自由端とする弾性片で、上下方向に変位可能である。主接触部60は、切り起こされた板状体の弾接部61、及びこの弾接部61の下面側に形成された凸状の凸条部62を備えている。
実装部20は、回路基板の端子と、接続端子2とをはんだで接続する部分である。実装部20は、図3に示されるように、右側の固定部30の前方端に連なる平面視矩形の板状片である。実装部20は、接続端子2がハウジング1に組み付けられると、ハウジング1の右側壁13の前端に露出する。
接続端子のハウジングへの組み付けについて図面を参照しながら説明する。
図4は、同接続端子がハウジングに組み付けられる過程を示す工程図であって、(A)は組み付け前、(B)は組み付け後である。
接続端子2がハウジング1に組み付けられて、所定の係合作用が働くと、接続端子2は、ハウジング1に固定される。接触部40は、嵌合されたプラグ先頭部P1に弾接する位置にあり、上下方向に沿って変位可能である。主接触部60は、同じくプラグ先頭部P1に弾接する位置にあり、上下方向に沿って変位可能である。
接続端子のプラグ保持構造について、図面を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施形態に係る接続端子の挿入段階における変化を示す図であって、(A)は挿入前、(
B)は挿入途中、(C)は嵌合状態である。図6は、図5に示される接続端子の変化をアングルを変えて示した図であって、(A)は挿入前、(B)は挿入途中、(C)は嵌合状態である。
プラグPの挿入にともなって、屈曲部42先端がプラグP先端に当接する。屈曲部42先端は、プラグP先端の導入面P3上を摺接しながら上方に変位する。接触部40は、この変位の反作用としてプラグPに対して付勢力を作用させる。プラグP挿入初期でプラグP先端に屈曲部42先端が当接したとき、挿入抵抗が感得される。
屈曲部42の頂部43がプラグ先頭部P1の最大拡径部P5を通過するとき、接触部40の弾性的変位量は最大になる。このとき、接触部40は、仰角A1が最も小さくなり、ほぼ水平方向に向いている。同時に、接触部40によって生じる付勢力も、このとき最大になる。付勢力は、屈曲部42の頂部43からプラグ先頭部P1に作用する。プラグ先頭部P1は、断面円形であるから、屈曲部42の頂部43との接続は、極めて限られた範囲で生じることとなる。したがって、単位面積あたり極めて大きな付勢力が作用する。
プラグ先頭部P1の括れ部P4付近に位置し、ここでプラグPに弾接する。すなわち、下方に傾いていた接触部40は、プラグPとの接触によってその姿勢が弾性的に変化し、正規嵌合位置では、接触部40は、水平位置近くまで変位して落ち着く。弾接点は、屈曲部42の頂部43であり、断面円形のプラグ先頭部P1に対しては、極めて限られた範囲である。
主接触部60は、接触部40の板ばね構造(板ばね1)の中に組み込まれた、構成を別にする新たな板ばね構造(板ばね2)である。この板ばね2は、接触部40を構成する板ばね1の作用部近傍を基部とした板ばね構造なので、板ばね1の付勢力がその基部付近に作用している。一方、主接触部60を構成する板ばね2は、単独の板ばねとしてプラグ先頭部P1のテーパー面P2に弾接し、プラグ先頭部の母線に沿った領域を弾接範囲とするものである。この弾接範囲は、理論上は線分であるが、実質的には幅をもった矩形状である。
したがって、プラグ先頭部P1は、括れ部P4付近に板ばね1による付勢力を受けるとともに、母線に沿った範囲に板ばね2による付勢力を受けている。さらに、板ばね2は、その基部付近に板ばね1の付勢力が加重されている。このような付勢力が正規嵌合位置にあるプラグ先頭部P2に作用しているので、不用意な力によるプラグの抜けに対して、板ばね1、板ばね2は、強い保持力を作用させるとともに、特に板ばね2は、プラグ先頭部P1に面接触しているので、抜け方向の移動に対しては、面摩擦抵抗が発生して、プラグPが抜けることを効果的に防ぐことができる。
このような、板ばね1、板ばね2のばね構造を接続端子2が備えることで、新たな専用部品を必要とすることなく、且つ、新たに設置スペースをハウジング1に設けることを必要とすることなく、ジャックJに組み込むことが可能になる。
・プラグ先頭部のテーパー面は、プラグ挿入深さとともに接触部に対して最大変位をもたらした後は、漸次減少に向かうように作用する。したがって、接触部は、正規嵌合位置でプラグ先頭部に、持続的に付勢力を作用させて信頼性の高い接続状態を構成するとともに、不用意なプラグの抜けに対しては、最大変位において大きな保持力を作用させて抜けを防ぐことができる。
・接続端子に備わる接触部は、反プラグ挿入方向に延びる板ばね構造を備えるとともに、プラグ先頭部のテーパー面に対してほぼ垂直方向に付勢力を与える。これにより、接続端子の接触部は、プラグに対して付勢力をもって電気的機械的に接続するとともに、板ばね構造の接触部がテーパー面に付勢力を作用させるので、強力なプラグ保持力を持続的に作用させることができる。
・接続端子は、屈曲部を備えることで、屈曲部の頂部でプラグテーパー面に弾接するので、プラグの正規嵌合位置において、大きな接続力を作用させ、不用意なプラグが抜ける方向の力に対しては、強い保持力を作用させることができる。
・接続端子は、接触部の付勢力、及び主接触部の付勢力によって、電気的機械的にプラグ先頭部と接続するとともに、プラグに対する保持機能を併せ持つ。したがって、ジャック
の小型化、低コスト化の妨げにならない、プラグ保持力が強化された接続端子を備えたジャックが得られる。
・接触部は、長いばね長をもち、その先端に屈曲部を備え、プラグ先端方向から延び、その括れ部付近に弾接する。これにより、括れ部付近には単位面積あたり大きな付勢力が作用することとなる。したがって、プラグの挿抜が繰り返されても、持続的にプラグ保持力が強化された接続端子を備えたジャックが得られる。
・接触部の屈曲部は、プラグ先頭部のテーパー面を下った先の括れ部付近に弾接する。したがって、プラグの抜け方向の移動は、接触部に対して、さらに弾性的変位が増すことになる。これは付勢力の増加を伴う変化である。したがって、プラグの挿抜が繰り返されても、持続的にプラグ保持力が強化された接続端子を備えたジャックが得られる。
・主接触部は、テーパー面の母線に沿ってプラグ先頭部に面接触するとともに、主接触部の弾接面には、弾接範囲に亘って凸条部が備わる。これにより、単位面積あたりより大きな付勢力が発生するので、プラグの抜け方向の移動に対しては、より大きな面摩擦抵抗が発生して、プラグが抜けることを効果的に防ぐことができる。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、発明思想の範囲内で種々の変更が可能である。
・本実施形態の場合、主接触部は一つだけ備わる態様であるが、二つが平行する位置に、あるいは、プラグを挟持する位置に備わる態様であってよい。このような場合にも概ね上記した効果が得られる。
・本実施形態の場合、主接触部は平板状であるが、プラグの周面に沿った曲面状の接触面を備えている態様であってよい。このような場合にも概ね上記した効果が得られる。
P プラグ
P1 先頭部
P2 テーパー面
P3 導入面
P4 括れ部
A1 接触部の仰角
A2 主接触部の仰角
A3 テーパー面の傾き角
P5 最大拡径部
1 ハウジング
11 上壁
12 左側壁
13 右側壁
14 下壁
15 スリット
16 係合部
16a 係合突起部
17 スリット
18a、18b 開口部
19 挿入孔
2 接続端子
20 実装部
30 固定部
31 係合切り欠き部
40 接触部
41 傾斜部
42 屈曲部
43 頂部
50 連結部
60 主接触部
61 弾接部
62 凸条部
Claims (3)
- 先頭部にテーパー面を有する断面円形のプラグに対して、このプラグを収容するための挿入孔を有する絶縁性のハウジングと、このハウジングに固定され、前記プラグに接続するための少なくともひとつの導電性の接続端子と、を備えたジャックであって、
前記接続端子は、反プラグ挿入方向に相当する後方に延びる板ばね構造を有するとともに、挿入過程にある前記プラグの前記テーパー面に対してほぼ垂直方向に前記プラグが正規嵌合位置まで移動中及び移動後も付勢力を与える、接触部を備え、
前記接触部は、先端部に前記テーパー面に対して頂部が向く屈曲部を備え、この屈曲部が正規嵌合位置にある前記プラグの前記テーパー面の後端近くに弾接するとともに、挿入方向に沿って前端がプラグとの接触面側に切り起こされた板ばね構造の主接触部を備え、この主接触部は、前記プラグ挿入前の負荷がかからないとき、前記ハウジングの軸方向に概ね平行に沿って延びるところに特徴を有するジャック。 - 前記主接触部は、挿入過程にある前記プラグの前記テーパー面に対して母線に沿って直線状に延び、前記プラグが正規嵌合位置まで移動中及び移動後も付勢力を与えるところに特徴を有する請求項1記載のジャック。
- 前記主接触部は、前記プラグとの弾接面側に、長手方向に沿って平坦な凸条部を備えるところに特徴を有する請求項2記載のジャック。
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