JP6634153B2 - 信号伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は信号伝送装置に関する。

プラグを差し込むジャックが知られている。例えば、プラグ挿入孔を有する電気絶縁性のジャックハウジング内に、少なくとも１本の信号コンタクトと、第１の接点部を設けた第１のスイッチコンタクトおよび第１の接点部に接触される第２の接点部を設けた第２のスイッチコンタクトとを組込み、プラグ挿入孔からのプラグの挿入によって第１、第２の接点部が接触し、この接触によりプラグの挿入を検出するジャックが知られている。

特開２０１２−１７４６０８号公報

近年、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃという規格が知られている。この規格を採用するコネクタは上下左右が対称なデザインとなっている。ＵＳＢ−Ａ規格のコネクタは、機器に接続する向きが決まっているが、Ｔｙｐｅ−Ｃを採用するコネクタは、どちらの向きでも差し込むことができる。
このＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃという規格を用いた機器間の電気的接続では、接続時にスイッチ接続を要求している。
１つの側面では、本発明は、機器間の接続時のスイッチ接続を容易にすることを目的とする。

上記目的を達成するために、開示の信号伝送装置が提供される。この信号伝送装置は、プラグが挿入される開口を備える筐体と、絶縁性を備え、筐体に挿入されたプラグにより押圧される本体部と、本体部に取り付けられ導電性を備える導電部材と、本体部がプラグにより押圧されることにより、導電部材に接触して導通するスイッチ部と、を有している。

１態様では、機器間の接続時のスイッチ接続を容易にすることができる。

実施の形態の信号伝送装置を示す斜視図である。 実施の形態の信号伝送装置を示す斜視図である。 ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグと本実施の形態のジャックとの接続を説明する図である。 実施の形態のジャックの側面図である。 プラグの挿入動作を説明する図である。 第１の変形例のジャックを説明する図である。 第１の変形例のジャックを説明する図である。

以下、実施の形態の信号伝送装置を、図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１および図２は、実施の形態の信号伝送装置を示す斜視図である。

図１および図２に示すプラグ１０は、本実施の形態ではステレオミニプラグであり、複数の電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを備えている。プラグ１０は、例えばケーブルを介してイヤホンやヘッドホン等に接続される。

ジャック（信号伝送装置）１は、例えば、オーディオ機器やスマートフォン等の内部に配置されたり、変換コネクタとして用いられたりする。このジャック１は、本実施の形態では一例として、プラグ１０の信号をＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグに伝送するための変換コネクタとして機能する。

ジャック１は、筐体（ケーシング）２と、筐体２内に配置される端子３と、中間部材（本体部）４と、スイッチ端子（被導電部）５ａ、５ｂと、バネ（付勢部材）６とを備えている。
筐体２にはプラグ１０が挿入される。以下、筐体２のプラグ１０が挿入される側を「筐体２の先端側」といい、反対側を「筐体２の基端側」という。

端子３は、筐体２内に挿入されるプラグ１０の電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに対応して設けられている。具体的には、端子３は、左側信号接続用端子（以下、Ｌｅｆｔ端子という）３ａと、右側信号接続用端子（以下、Ｒｉｇｈｔ端子という）３ｂと、ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃと、ＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄとを有している。

Ｌｅｆｔ端子３ａは、フォークのように先端が二股に分かれている。プラグ１０がジャック１に挿入されたときには、二股に分かれたそれぞれの先端部においてプラグ１０の電極１０ａに接触する。
中間部材４は絶縁体である。中間部材４の構成材料としては、例えば、樹脂等が挙げられる。

この中間部材４は、側部にＬｅｆｔ端子３ａが挿入される溝部４ａを有している。Ｌｅｆｔ端子３ａが溝部４ａに配置されることにより、中間部材４は、Ｌｅｆｔ端子３ａにより支持され、プラグ１０の挿入、抜去方向以外の移動が規制される。言い換えれば、Ｌｅｆｔ端子３ａは中間部材４の挿入、抜去方向以外の移動を規制するガイドとして機能する。
また、中間部材４の、筐体２の先端側の端部には、底部の一部が筐体２の先端側に開口した凹部４ｂ、４ｃが設けられている。

プラグ１０が挿入、抜去されるときに、中間部材４が筐体２の基端側と先端側との間を移動する。この際、Ｒｉｇｈｔ端子３ｂ、ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃ、およびＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄは、中間部材４の移動を妨げないように形成されている。
Ｒｉｇｈｔ端子３ｂ、ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃは、それぞれクランク状の屈曲部３ｂ１、３ｃ１を有している。

中間部材４は、図１に示す位置では凹部４ｂの底部に屈曲部３ｂ１が配置され、凹部４ｃの底部に屈曲部３ｃ１が配置されている。これにより、屈曲部３ｂ１、３ｃ１は、中間部材４の筐体２の先端側への移動を規制するストッパーとして機能する。
また、中間部材４には、内部にその一部が埋め込まれた導電部材４ｅが配置されている。
図３は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグと本実施の形態のジャックとの接続を説明する図である。以下、図１および図３を用いてスイッチ端子の機能を説明する。

このＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０は、例えば図視しないプリメインアンプや、ポータブルオーディオ再生装置、スマートフォン等の音響増幅機能や音響再生機能を備える装置（以下、単に音響装置）に内蔵されている。

スイッチ端子５ａは、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０のＣＣ端子およびＶＣＯＮＮ端子に電気的に接続されている。スイッチ端子５ｂは、デジタルグランド（ＤＧＮＤ）に接続されている。

スイッチ端子５ａ、５ｂ間が導通することにより、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０のＣＣ端子およびＶＣＯＮＮ端子の電位がデジタルグランド（ＤＧＮＤ）に落ちる。これにより、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０が、ジャック１からの信号を音響増幅機能や音響再生機能を備える装置に伝達可能となる。
図４は、実施の形態のジャックの側面図である。
筐体２の基端側の、中間部材４の端部には、バネ６の端部が挿入される挿入穴４ｄが形成されている。

また、図４に示すように、この導電部材４ｅは、側面視でコの字型をなしており、スイッチ端子５ａ、５ｂそれぞれに接触することにより、スイッチ端子５ａ、５ｂ間を導通させる。
再び図１に戻って説明する。

バネ６は、一端側が前述した挿入穴４ｄに配置され、他端側が端子３ａの股部（底部）３１ａに配置される。図１に示す中間部材４の位置では、バネ６が、弱い弾性力で中間部材４を筐体２の先端側（プラグ１０の抜去方向）に付勢している。図１に示す中間部材４の位置を「初期位置」という。
このバネ６は、筐体２内に挿入されたプラグ１０を引き抜く際に中間部材４を初期位置へと戻すために設けられている。

バネ６により、中間部材４が筐体２の先端側に付勢されるが、前述したように屈曲部３ｂ１、３ｃ１に凹部４ｂ、４ｃが係合することにより、中間部材４は、初期位置より筐体２の先端側への移動が規制されている。
次に、プラグ１０を筐体２内に挿入したときの動作を説明する。
図５は、プラグの挿入動作を説明する図である。

ユーザがプラグ１０を把持して筐体２内に挿入すると、まず、図５（ａ）に示すように、プラグ１０の先端部１０ａが中間部材４に接触する。これにより、Ｌｅｆｔ端子３ａと電極１０ａとが接触する。その後、さらにプラグ１０を筐体２の基端側に押し込むと、中間部材４はバネ６の付勢に逆らってバネ６を収縮させながら筐体２の基端側に移動する。

そして、ユーザがさらにプラグ１０を筐体２の基端側に押し込むと、図５（ｂ）に示すように、中間部材４は、さらに筐体２の基端側に移動する。これにより、導電部材４ｅがスイッチ端子５ａ、５ｂの間に潜り込む形でスイッチ端子５ａ、５ｂに接触する。これにより、導電部材４ｅを介してスイッチ端子５ａ、５ｂが導通する。また、このときＲｉｇｈｔ端子３ｂが電極１０ｂに接触する。ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃが電極１０ｃに接触する。ＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄが電極１０ｄに接触する。

これにより、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０は、プラグ１０からジャック１を介して供給される各信号を、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ２０を備える音響装置に伝送する。

以上述べたように、実施の形態のジャック１によれば、ジャック１にプラグ１０を差し込むだけでスイッチ端子５ａ、５ｂの導通と、オーディオ接続を同時に行うことができる。従って、機器間の接続時のスイッチ接続を容易にすることができる。

また、Ｌｅｆｔ端子３ａとスイッチ端子５ａ、５ｂは中間部材４の異なる側面に配置されている。これにより、Ｌｅｆｔ端子３ａとスイッチ端子５ａ、５ｂが干渉しない。

また、ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃおよびＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄがバネ６により付勢された中間部材４の筐体２の先端側への移動を規制するストッパーとして機能する。これにより、別途、ストッパー機構の配置を要しない。
なお、本実施の形態ではジャック１は、音響信号を伝送する例として説明した。しかし、伝送する信号は、音響信号に限らず、映像信号等であってもよい。
以下、変形例のジャックを説明する。
＜変形例１＞

図６は、第１の変形例のジャックを説明する図である。図６（ａ）は、変形例のジャックを説明する斜視図であり、図６（ｂ）は、変形例のジャックを説明する側面図である。ジャック１と同じ機能を持つ箇所には同じ符号を付し、詳細説明を省略する。
ジャック１ａは、Ｒｉｇｈｔ端子３ｂおよびＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃの配置位置がジャック１とは異なっている。
具体的には、Ｒｉｇｈｔ端子３ｂおよびＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子３ｃとスイッチ端子５ａ、５ｂとが同一平面上に位置しないように配置されている

より詳しくは、ジャック１では、ＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄが、上面視でＬｅｆｔ端子３ａと重なる位置に配置されていたが、ジャック１ａでは、ＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子３ｄが上面視でＬｅｆｔ端子３ａに重ならない位置（図６において仮想的に設けた中間部材４０の中心部分を通る線Ｃ１を中心に４５°程度反時計回りに回転した位置）に配置されている。

また、ジャック１では、Ｒｉｇｈｔ端子３ｂが側面視でスイッチ端子５ａと重なる位置に配置されていたが、ジャック１ａではＲｉｇｈｔ端子３ｂが側面視でスイッチ端子５ａに重ならない位置（図６において仮想的に設けた中間部材４０の中心部分を通る線Ｃ１を中心に４５°程度時計回りに回転した位置）に配置されている。

また、第１の変形例のジャック１ａは、中間部材の形状がジャック１とは異なっている。具体的には、中間部材４０は、先端側に円柱形状の当接部４１を備えている。

図６（ｂ）は、プラグ１０がジャック１ａに挿入され、電極１０ａが当接部４１に当接直後の状態（中間部材４０は初期位置の状態）である。この初期位置において、ジャック１ａは中間部材４０の角部に接触するように、屈曲部３ｂ１、３ｃ１が配置される。これにより、屈曲部３ｂ１、３ｃ１は、中間部材４０の筐体２の先端側への移動を規制するストッパーとして機能する。

このジャック１ａにおいてもジャック１と同様の効果が得られる。また、ジャック１ａによれば、端子間の短絡を抑制することができる。また、製造が容易になる。
＜変形例２＞
図７は、第２の変形例のジャックを説明する図である。ジャック１ａと同じ機能を持つ箇所には同じ符号を付し、詳細説明を省略する。

第２の変形例のジャック１ｂは、導電部材およびスイッチ端子の形状がジャック１ａとは異なっている。具体的には、図７に示すようにジャック１ｂのスイッチ端子５ｃは、先端部が屈曲した平面部５ｃ１が形成されている。スイッチ端子５ｃの機能は、スイッチ端子５ａと同じである。導電部材４ｆは、中間部材４０の内部にその一部が埋め込まれている。そして、中間部材４０から露出する部位の形状は、平面部の形状に対応して設けられている。なお、図７には現れてないが、図７の紙面奥側にもスイッチ端子５ｃと同様の形状を備えるスイッチ端子が配置されている。このスイッチ端子の機能は、スイッチ端子５ｂと同じである。

この第２の変形例のジャック１ｂでは、ユーザがプラグ１０を筐体２の基端側に押し込むと、中間部材４０は、さらに筐体２の基端側に移動する。これにより、導電部材４ｆがスイッチ端子５ｃの平面部５ｃ１に当接する形でスイッチ端子５ｃに接触する。また、導電部材４ｆが図７の紙面奥側に配置されたスイッチ端子の平面部に当接する形でスイッチ端子に接触する。
このジャック１ｂにおいてもジャック１と同様の効果が得られる。

以上、本発明のジャックを、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
また、本発明は、前述した各実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

１、１ａ、１ｂ ジャック
２ 筐体
３ 端子
３ａ Ｌｅｆｔ端子（左側信号接続用端子）
３１ａ 股部
３ｂ Ｒｉｇｈｔ端子（右側信号接続用端子）
３ｃ ＭＩＣ／ＡＧＮＤ端子
３ｄ ＡＧＮＤ／ＭＩＣ端子
３ｂ１、３ｃ１ 屈曲部
４、４０ 中間部材
４ａ 溝部
４ｂ、４ｃ 凹部
４ｄ 挿入穴
４ｅ、４ｆ 導電部材
４１ 当接部
５ａ、５ｂ、５ｃ スイッチ端子
６ バネ
１０ プラグ
１０ａ〜１０ｄ 電極
２０ ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃプラグ

Claims (3)

1. プラグが挿入される開口を備える筐体と、
   絶縁性を備え、前記筐体に挿入されたプラグにより押圧される本体部と、
   前記本体部に取り付けられ導電性を備える導電部材と、
   前記本体部がプラグにより押圧されることにより、前記導電部材に接触して導通するスイッチ部と、
   を有し、
   前記本体部は、プラグの挿入、抜去方向に沿って配置される溝部と、先端部が前記溝部に位置することにより前記プラグが挿入されたときの前記本体部の移動をガイドする支持部材として機能し前記プラグが挿入されたときに前記プラグの電極からの信号を伝送する端子と、
   をさらに備えることを特徴とする信号伝送装置。
2. 前記本体部を前記プラグの抜去方向に付勢する付勢部材をさらに備え、前記端子は底部で前記付勢部材を支持する請求項１に記載の信号伝送装置。
3. 前記プラグは４極プラグであり、前記プラグに接触する端子と前記スイッチ部とが同一平面上に位置しないように配置されている請求項１または２に記載の信号伝送装置。

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