JP6439152B2 - ジャック装置 - Google Patents

Description

本開示は、挿入されたプラグと電気的に接続するジャック装置に関する。

特許文献１は、端部壁の外面側にテーパ状に形成され、端子を挿入口へ案内可能である案内傾斜面を備えるコネクタを開示する。このコネクタにより、端子挿入時の案内機能を提供する。

特開２０１６−３８９７９号公報

本開示におけるジャック装置は、外側から内側に向かって第１軸に沿ってプラグを挿入可能な挿入部を有する。挿入部は、開口部と、端子と、を有する。開口部は、外側の端部から内側に向かって所定の奥行きを有する。開口部は、内側から端部に向かって第１軸との距離が広がる第１内面と、第１軸上の任意の点との距離が、第１内面と任意の点との距離よりも短い第２内面とを有する。端子は、開口部よりも内側に位置し、第１軸と交差する線上において、第２内面の反対側に配置される。端子は、プラグが挿入された時にプラグを押圧して接触する。

本開示におけるジャック装置は、挿入されるプラグ及び内部の端子を保護するのに有効である。

図１は、実施の形態１におけるジャック装置を備える複数の座席が配置された航空機内の概観図である。 図２は、実施の形態１におけるジャック装置の外観斜視図である。 図３Ａは、実施の形態１におけるジャック装置の切断面Ｓを示す外観斜視図である。 図３Ｂは、実施の形態１におけるジャック装置を図３Ａに示す切断面Ｓにおいて切断した状態を示す斜視図である。 図４は、実施の形態１におけるジャック装置の、図３Ａに示す切断面Ｓにおける断面図である。 図５は、実施の形態１におけるジャック装置の断面を模式的に示す図である。 図６は、実施の形態１の他の実施の形態におけるジャック装置の断面を模式的に示す図である。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１におけるジャック装置１００について、図１〜図５を用いて説明する。

［１−１．構成］
図１は、本実施の形態におけるジャック装置１００を備える複数の座席４００が配置された航空機内の概観図である。座席４００の各々は、ヘッドホン３００（外部機器の一例）のプラグ３０１を挿入可能なジャック装置１００と、シートモニタ２００とを備える。プラグ３０１は、先端３０２を備える。航空機の乗客は、座席４００に着座して、シートモニタ２００に表示される映像を鑑賞することができる。また、乗客は、ジャック装置１００にヘッドホン３００のプラグ３０１を挿入し、ヘッドホン３００を頭部に装着することにより、音楽等を鑑賞することができる。

図２は、ジャック装置１００の外観斜視図である。図３Ａは、ジャック装置１００に対する切断面Ｓを示す外観斜視図である。図３Ｂは、ジャック装置１００を切断面Ｓにおいて切断した状態を示す斜視図である。図４は、ジャック装置１００の切断面Ｓにおける断面図である。図５は、ジャック装置１００の切断面Ｓにおける断面を模式的に示す図である。各図において、ジャック装置１００に対してプラグ３０１を挿抜する方向にＸ軸を定義する。ジャック装置１００に対してプラグ３０１を挿入する方向をＸ正方向と定義する。ジャック装置１００に対してプラグ３０１を抜去する方向をＸ負方向と定義する。Ｘ軸に垂直な方向にＹ軸を定義する。Ｘ軸及びＹ軸に垂直な方向にＺ軸を定義する。なお、各図においては、紙面における上下方向にＹ軸をとり、上方をＹ正方向、下方をＹ負方向とする。

ジャック装置１００は、プラグ３０１を、Ｘ正方向に挿入可能な挿入部１６０を有する。挿入部１６０は、開口部１１０と、プラグ３０１を挿入時にプラグ３０１を押圧して接触する複数の端子１４０とを備える。ここで、Ｘ軸と平行で且つ挿入部１６０の中心を通る直線を直線Ｃ（第１軸の一例）と定義する。直線Ｃは、ジャック装置１００にプラグ３０１を挿入したときのプラグ３０１の中心線と一致する。すなわち、プラグ３０１は、ジャック装置１００に対して直線Ｃの方向に沿って外側から内側に向かって挿入可能である。なお、図３Ａに示す切断面Ｓは、ＸＹ平面に平行で且つ、直線Ｃよりもやや手前側に位置する平面であると言う事ができる。

開口部１１０は、直線Ｃを略中心とする、概ね円筒形状の部材である。開口部１１０の外側の端部１１０Ａは開口している。開口部１１０は、この端部１１０Ａから内側に向かって所定の奥行きを有する。奥行きは、直線Ｃに並行な長さである。プラグ３０１は開口部１１０の端部１１０Ａから挿入され、プラグ３０１の先端３０２は挿入部１６０の奥まで到達する。

開口部１１０は、第１の領域と第２の領域とに分けられる。第１の領域は、開口部１１０の直線Ｃに垂直な断面において、直線Ｃを中心とする所定の中心角θｆを有する円弧状の領域となる。第２の領域は、開口部１１０の直線Ｃに垂直な断面において、直線Ｃを中心とする所定の中心角θｓを有する円弧状の領域となる。なお、本実施の形態では、中心角θｆと中心角θｓの和は３６０度である。

第１の領域の、直線Ｃに面する側（以下、内径側とも言う）の面を第１の領域の内面（第１内面）とする。第１の領域の内面は、内側から外側に向かって（Ｘ負方向に）直線Ｃとの距離、すなわち内径が徐々に広がるように形成された第１テーパ面１２０である。

第２の領域は、開口部１１０の、直線Ｃの下方に位置する領域である。第２の領域の、直線Ｃに面する側の面を第２の領域の内面（第２内面）とする。第２の領域の内面は、内側から外側に向かって（Ｘ負方向に）直線Ｃとの距離が徐々に広がる第２テーパ面１５０である。第２テーパ面１５０は、第１テーパ面１２０よりも直線Ｃに向かって突出しているため、突出部１３０を有するとも言える。

以上のように、開口部１１０の内面は、第１テーパ面１２０と第２テーパ面１５０とで構成される。第１テーパ面１２０は、開口部１１０の内面の半分以上の領域に形成される。第１テーパ面１２０及び第２テーパ面１５０の各々は、頂点及び底面の中心が直線Ｃ上に位置する円錐の側面の一部となっている。

また、図４に示すように、第１テーパ面１２０を円錐の側面の一部と見たときの母線と直線Ｃとのなす角θ１は、第２テーパ面１５０を円錐の側面の一部と見たときの母線と直線Ｃとのなす角θ２よりも大きい。すなわち、次式の通りである。

θ１＞θ２
さらに図５に示すように、直線Ｃの任意の点と第１テーパ面１２０との距離をｄ１とし、直線Ｃの任意の点と第２テーパ面１５０との距離を距離ｄ２とすると、距離ｄ２は距離ｄ１よりも短い。なお、挿入部１６０の、開口部１１０よりもＸ正方向（内側）の領域では、直線Ｃより上方の内面と直線Ｃとの距離ｄ３と、直線Ｃより下方の内面と直線Ｃとの距離ｄ４とは、ほぼ等しい。

複数の端子１４０は、挿入部１６０の内部であって、開口部１１０よりもＸ正方向（内側）に、Ｘ軸方向に沿って配置される。また複数の端子１４０は、それぞれ直線Ｃと交差する線上において、第２の領域の内面、すなわち第２テーパ面１５０の反対側に配置される。つまり第２テーパ面１５０は、直線Ｃに対して下方に配置され、複数の端子１４０は、直線Ｃに対して上方に配置される。複数の端子１４０は、それぞれ直線Ｃと交差する線上において、第１の領域の内面、すなわち第１テーパ面１２０の反対側には配置されていない。

端子１４０の数は、ジャック装置１００に挿入されるプラグ３０１が備える電極の数に対応している。端子１４０の配置場所は、プラグ３０１の電極の位置に対応している。プラグ３０１が挿入された時に、複数の端子１４０の各々は、プラグ３０１の複数の電極の各々を押圧して接触する。これにより端子１４０と電極とが電気的に接続される。

なお、ジャック装置１００は、図４の点線で示すプリント基板１７０と接続される。ジャック装置１００は、プリント基板１７０を介してシートモニタ２００と接続される。端子１４０は、板バネを介してプリント基板１７０に固定される。板バネが弾性変形することにより、ジャック装置１００にプラグ３０１が挿入された際、プラグ３０１の電極を押圧して接触できる。

［１−２．効果等］
以上のように、本実施の形態のジャック装置１００は、外側から内側に向かって直線Ｃに沿ってプラグ３０１を挿入可能な挿入部１６０を有する。挿入部１６０は、開口部１１０と端子１４０とを備える。開口部１１０は、外側の端部１１０Ａから内側に向かって所定の奥行きを有する。開口部１１０は、第１内面（例えば第１テーパ面１２０）と第２内面（例えば第２テーパ面１５０）とを有する。第１内面は、内側から端部１１０Ａに向かって直線Ｃとの距離が広がる。第２内面は、直線Ｃ上の任意の点との距離ｄ２が、第１内面と任意の点との距離ｄ１よりも短い。端子１４０は、開口部１１０よりも内側に位置する。端子１４０は、直線Ｃと交差する線上において、第２内面と反対側に配置される。端子１４０は、プラグ３０１が挿入された時に、プラグ３０１を押圧してプラグ３０１と接触する。

開口部１１０の内面を、内側から外側に向かって直線Ｃとの距離が広がる内面とすることにより、ジャック装置１００にプラグ３０１を挿入した状態で、プラグ３０１がＹ軸方向に負荷を受けた際、プラグ３０１が内部で折れずに抜去されやすくなる。しかし開口部１１０の内面と直線Ｃとの距離が大きいと、プラグ３０１の抜去が容易となる反面、プラグ３０１は、直線Ｃに対してより大きな角度を持った方向から挿入され得る。その為、仮に開口部１１０の内面全周にわたって第１内面（例えば第１テーパ面１２０）が形成されている場合は、斜めに挿入されたプラグ３０１の先端３０２は、端子１４０に対してＸ正方向に負荷を与える方向に接触し、端子１４０に大きな負荷を与えてしまうことがある。これに対し本実施の形態のジャック装置１００では、開口部１１０の内面のうち、直線Ｃの下方、すなわち直線Ｃと交差する線上において、端子１４０の反対側の領域に第２内面（例えば第２テーパ面１５０）を配置する。第２内面と直線Ｃとの距離は、第１内面と直線Ｃとの距離よりも短い。このため、プラグ３０１を斜め上方に向けて挿入する時のプラグ３０１と直線Ｃとのなす角は、プラグ３０１を他の方向に向けて挿入する時のプラグ３０１と直線Ｃとのなす角よりも小さくなる。したがって、第２内面が無いときと比較して、プラグ３０１の先端３０２が端子１４０に接触しにくくなり、端子１４０への負荷を低減できる。すなわち、ジャック装置１００は、ジャック装置１００の内部でのプラグ３０１への負荷を低減しつつ、端子１４０への負荷も低減できる。以上よりジャック装置１００は、挿入されるプラグ３０１及び内部の端子１４０を保護可能である。なお、航空機内で使用される電子機器は、高い耐久性が求められる。従って、本実施の形態のジャック装置１００は、航空機内で使用されるジャック装置としてより適している。

また本実施の形態のジャック装置１００は、図４に示すように、プリント基板１７０と端子１４０とが直線Ｃに対して反対側に位置する。プリント基板１７０と端子１４０との距離を離すことにより、端子１４０をプリント基板１７０に固定する板バネの長さを長くできる。板バネの長さが長くなることにより、板バネのバネ定数が小さくなり、板バネが弾性変形する際の板バネの負荷を低減できる。なお、プリント基板１７０と端子１４０との相対位置関係が固定されると、設計上、どうしてもプラグ３０１の挿入方向に端子１４０が配置される場合がある。これに対し本実施の形態では、第２内面（例えば第２テーパ面１５０）により、プラグ３０１と直線Ｃとのなす角を小さくできる。したがって、プラグ３０１の先端３０２が端子１４０に接触しにくくなり、端子１４０への負荷を低減できる。

また本実施の形態では、第１内面は、内側から端部１１０Ａに向かって直線Ｃとの距離が徐々に広がる第１テーパ面１２０である。これによりプラグ３０１の挿抜をしやすくなる。

また本実施の形態では、第２内面は、内側から端部１１０Ａに向かって直線Ｃとの距離が徐々に広がる第２テーパ面１５０である。これによりプラグ３０１の挿抜をしやすくなる。

また本実施の形態では、第１内面は、開口部１１０の内面の半分以上を占める。これによりプラグ３０１の挿抜をしやすくなる。

また本実施の形態では、直線Ｃと交差する線上において、第１内面の反対側には端子１４０が配置されない。特に、端子１４０の数が複数である場合に、最も外側に配置される端子１４０は、直線Ｃと交差する線上において、第１内面の反対側に配置されない。これにより端子１４０への負荷を低減できる。

（他の実施形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

実施の形態１では、第２テーパ面１５０が突出部１３０を内包する構成について説明した。つまり第２内面の形状は、全体として円錐の側面の一部となる形状である。しかし第２内面の形状は、円錐の側面となる形状あるいはテーパ形状でなくてもよい。例えば図６に示すように、第２内面は、第１テーパ面１２０と同様の傾斜を有するテーパ面１５１上に突出部１３０を設けて構成された面であってもよい。突出部１３０を有することにより、突出部１３０の接線と直線Ｃとのなす角は、第１テーパ面１２０と直線Ｃとのなす角よりも小さくなる。また突出部１３０を有することにより、直線Ｃ上の任意の点と第１テーパ面１２０（第１内面）との距離ｄ１に比べて、任意の点と第２内面との距離ｄ２が短くなる。したがって、プラグ３０１と直線Ｃとのなす角を小さくできる。その結果、プラグ３０１の先端３０２が端子１４０に接触しにくくなり、端子１４０への負荷を低減できる。なお、第２内面の全ての領域で、直線Ｃとの距離ｄ２が距離ｄ１よりも短くなる必要はない。図６に示すように、突出部１３０を有する領域のみ、距離ｄ２が距離ｄ１よりも短くなってもよい。

同様に、開口部１１０は第１テーパ面１２０を備える構成について説明したが、開口部１１０は、第１テーパ面１２０の代わりに他の形状の面を備えるようにしてもよい。たとえば段差を有する面であってもよい。ただし、開口部１１０の内径側の形状は、実施の形態１に示すようにテーパ形状であるほうが、プラグ３０１の挿抜をしやすくなるため、より望ましい。

実施の形態１では、複数の端子１４０のうち全ての端子１４０が、直線Ｃの上方、すなわち直線Ｃに対して第２テーパ面１５０と反対側に配置される構成について説明した。複数の端子１４０のうち、最もＸ負方向側、すなわち開口部１１０に近い側の端子１４０が、直線Ｃの上方に配置されるようにしてもよい。これは、開口部１１０に最も近い端子１４０が、プラグ３０１を斜めに挿入した際に最もプラグ３０１の先端３０２と接触する可能性が高いからである。

また本実施の形態では、開口部１１０を第１の領域と第２の領域の２つの領域に分けたが、３つ以上の領域に分けてもよい。つまり開口部１１０の内面は、第１内面と第２内面以外の内面を含んでいてもよい。

本開示は、挿入されたプラグと電気的に接続されるジャック装置を利用可能な電気機器に適用可能である。具体的には、テレビ、パソコン、スマートホン、携帯電話等の電気機器等に、本開示は適用可能である。

１００ ジャック装置
１１０Ａ 端部
１１０ 開口部
１２０ 第１テーパ面
１３０ 突出部
１４０ 端子
１５０ 第２テーパ面
１５１ テーパ面
１６０ 挿入部
１７０ プリント基板
２００ シートモニタ
３００ ヘッドホン
３０１ プラグ
３０２ 先端
４００ 座席

Claims (7)

1. 第１軸に沿って開口端からプラグを挿入可能な挿入部を有するジャック装置であって、
   前記挿入部は、
   前記開口端から内側に向かって所定の奥行きを有し、かつ、
   前記内側から前記開口端に向かって前記第１軸との距離が広がる第１内面と、前記第１軸上の任意の点との距離が、前記第１内面と前記任意の点との距離よりも短い第２内面とを有する、開口部と、
   前記第１軸方向において前記開口部より内側に位置し、前記第１軸と交差する方向において、前記第２内面の反対側に配置され、前記プラグが挿入された時に前記プラグを押圧して接触する端子と、
   を備えるジャック装置。
2. 前記第１内面は、前記内側から前記開口端に向かって前記第１軸との距離が徐々に広がる第１テーパ面である、請求項１に記載のジャック装置。
3. 前記第２内面は、前記内側から前記開口端に向かって前記第１軸との距離が徐々に広がる第２テーパ面である、請求項１に記載のジャック装置。
4. 前記第１内面は、前記内側から前記開口端に向かって前記第１軸との距離が徐々に広がる第１テーパ面であり、
   前記第２内面は、前記内側から前記開口端に向かって前記第１軸との距離が徐々に広がる第２テーパ面であり、
   前記第１テーパ面と前記第１軸とのなす角は、前記第２テーパ面と前記第１軸とのなす角よりも大きい、請求項１に記載のジャック装置。
5. 前記第２内面は、突出部を有する、請求項１に記載のジャック装置。
6. 前記第１内面は、前記開口部の内面の半分以上を占める、請求項１に記載のジャック装置。
7. 前記第１軸と交差する方向において、前記第１内面の反対側には、前記端子が配置されていない、請求項１に記載のジャック装置。

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