コネクタおよび電子機器
【課題】プラグの挿抜に応じて止水機能を得ることにある。
【解決手段】プラグ（６）を挿抜させるプラグ挿抜部（１２）を備えたコネクタ筐体（８）の前記プラグ挿抜部に可動パッキン（１０）が摺動可能に設置されている。可動パッキン（１０）は、前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口（１４）を閉塞する。
【解決手段】プラグ（６）を挿抜させるプラグ挿抜部（１２）を備えたコネクタ筐体（８）の前記プラグ挿抜部に可動パッキン（１０）が摺動可能に設置されている。可動パッキン（１０）は、前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口（１４）を閉塞する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル端末などの電子機器にイヤホンなどの外部機器との接続に用いられるコネクタおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル端末などの電子機器では、ヘッドホンなどの外部機器の接続にコネクタが用いられている。このようなコネクタのプラグ挿抜部への浸水や異物の侵入を防止するには防水タイプのコネクタが用いられている。
【０００３】
防水性に優れるコネクタとして、特許文献１には中空ホルダの内部にスライド自在に装着されたピンの周囲を防水する防水リングを備えるコネクタが記載されている。
【０００４】
コネクタ構造に関し、特許文献２にはプラグ側またはコネクタ側にある複数の接点端子を分離させるリング状の弾性シール部材を備えることが開示されている。
【０００５】
また、コネクタの防水構造に関し、特許文献３には筐体の開口部と受け側コネクタとの間に第１の防水部、筐体の開口部の外側に設けられるプラグ側コネクタとの防水を図る第２の防水部を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９６８８２号公報
【特許文献２】特開２００９−５９５８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−８６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、コネクタには図２４の（Ａ）に示すように、受け側コネクタであるジャック３００のプラグ挿抜部３０２に複数の接点端子３０４を備えるとともに、プラグ３０６を挿抜させる挿抜口３０８が開口されている。このため、ジャック３００は、筐体部３１０を止水構造としても、プラグ挿抜部３０２は挿抜口３０８で外気に開放され、浸水やごみの侵入を阻止することができない。そして、図２４の（Ｂ）に示すように、プラグ３０６を装着しても、挿抜口３０８は密封されないので、プラグ挿抜部３０２への浸水やごみの侵入を阻止することができない。
【０００８】
また、防水構造を備えるコネクタであっても、また、プラグの挿抜口を開閉する蓋を備えたコネクタであっても、プラグの挿抜範囲は止水されておらず、水に触れると、コネクタ内に水滴が残留する場合がある。残留水の除去のために機器を振るなど、機器に過度な振動や衝撃を与えることは好ましくない。また、コネクタ内の残留水の除去は難く、残留水の放置はさびの原因や漏出しなどの課題がある。
【０００９】
コネクタへの浸水やゴミなどの異物の侵入、堆積を防止するには、コネクタのプラグ挿抜口をキャップで塞ぐことが行われるが、係る構成は、コストの増加やユーザに開閉の手間がある。また、このようなキャップの設置や、その開閉機構が他の部品の実装スペースに影響し、または、閉じなければ止水できないばかりか、キャップを止める固定爪にへたりを生じ閉状態で固定できない場合には、止水機能が損なわれるという課題がある。
【００１０】
そこで、本開示のコネクタおよび電子機器の目的は、上記課題に鑑み、プラグの挿抜に応じて止水機能を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本開示のコネクタまたは電子機器は、プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体の前記プラグ挿抜部に可動パッキンが摺動可能に設置されている。可動パッキンは、前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示のコネクタまたは電子機器によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００１３】
(1) プラグを挿抜するプラグ挿抜部からプラグを離脱させた際に、プラグ挿抜部の挿抜口側に移動した可動パッキンにより挿抜口が閉じられるので、コネクタ内への異物の侵入や浸水を防止できる。
【００１４】
(2) コネクタにプラグが装着されていた際に、プラグ挿抜部に異物の侵入や浸水が生じても、プラグに追従して移動する可動パッキンにより異物や浸水をプラグ挿抜部外に排出できる。
【００１５】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係るコネクタの一例を示す図である。
【図２】可動パッキンによる止水構造の一例を示す図である。
【図３】プラグの着脱前後を示す図である。
【図４】プラグによる可動パッキンの摺動を示す図である。
【図５】プラグによる可動パッキンの摺動を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示す図である。
【図７】携帯端末装置のコネクタ部分を分解して示す分解斜視図である。
【図８】携帯端末装置のコネクタの底面部の端子配置を示す図である。
【図９】ケースに固定されたコネクタを前面側から見て示す図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面を示す断面図である。
【図１１】図９のXI−XI線断面を示す断面図である。
【図１２】図１１のXIIA−XIIA線断面、XIIB−XIIB線断面およびXIIC−XIIC線断面を示す断面図である。
【図１３】図１１のXIIIA −XIIIA 線断面、XIIIB −XIIIB 線断面およびXIIIC −XIIIC 線断面を示す断面図である。
【図１４】コネクタの各部材を示す分解斜視図である。
【図１５】プラグ挿抜部内の可動パッキンを示す断面図である。
【図１６】可動パッキンの接点端子の一例を示す斜視図である。
【図１７】プラグの挿抜を示す図である。
【図１８】プラグおよびジャック間の接点端子の接続前後を示す図である。
【図１９】可動パッキン側の接点端子とジャック側の接点端子の導通状態を示す断面図である。
【図２０】プラグの挿抜を示す図である。
【図２１】第３の実施の形態に係るコネクタによるステレオヘッドホン接続を示す図である。
【図２２】コネクタによるヘッドセット接続を示す図である。
【図２３】第４の実施の形態に係る止水構造の一例を示す図である。
【図２４】従来のコネクタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
【００１８】
図１は第１の実施の形態に係るコネクタを示している。図１に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すコネクタ２は受け側コネクタとしてジャック４と、挿抜側コネクタとしてプラグ６のいずれか一方または双方を備えている。ジャック４にはコネクタ筐体８と可動パッキン１０とが備えられている。
【００２０】
コネクタ筐体８は絶縁材料で形成され、プラグ６を挿抜させるプラグ挿抜部１２を備えている。このプラグ挿抜部１２は可動パッキン１０を摺動可能に支持するシリンダであり、摺動可能に装着された可動パッキン１０の摺動範囲を規制している。したがって、プラグ６を挿抜させる挿抜口１４には始端側ストッパ１６、プラグ挿抜部１２の終端側には終端側ストッパ１８がコネクタ筐体８によって形成されている。
【００２１】
プラグ６との電気的な着脱を行うため、プラグ挿抜部１２には接点端子２０、２２、２４、２６が形成されている。また、可動パッキン１０には接点端子２６と着脱される接点端子２８が形成されている。
【００２２】
プラグ６は、絶縁支持部３０の端部に基端導体部としてのシェル３２を備え、このシェル３２から先端方向に複数の接点端子３４、３６、３８、４０が絶縁部４２を介在させて配置されている。先端部にある接点端子４０には可動パッキン１０と着脱させる可動パッキン着脱部４４が形成されている。
【００２３】
接点端子４０には同径の第１および第２の径大部４６、４８を備えるとともに、径小部５０を備えている。該径小部５０から径大部４８に向かって緩やかに傾斜して径大化する錐状部５２を備えている。また、最先端部側には先端錐状部５４が備えられている。
【００２４】
図２はコネクタ筐体８の一部と可動パッキン１０を示している。可動パッキン１０は、絶縁性弾性体で形成されたパッキン本体部５８を備えている。このパッキン本体部５８はコネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２の内径より小径の小径部６０を備えるとともに、プラグ挿抜部１２の内径より大径のシール部６２を備えている。このシール部６２はプラグ挿抜部１２の止水部である。このシール部６２はプラグ挿抜部１２の内径と同心環状であり、プラグ挿抜部１２に密着して摺動可能である。
【００２５】
このパッキン本体部５８には既述の可動パッキン着脱部４４に装着させるプラグ着脱部６４が形成されている。このプラグ着脱部６４の内壁部にはプラグ６の接点端子４０と接続される接点端子２８が形成されている。この接点端子２８は、プラグ着脱部６４の内面に設置された導体であり、パッキン本体部５８に剛性を付与する補強部材を構成するとともにパッキン本体部５８の後方に突出し、コネクタ筐体８側にある既述の接点端子２６と電気的に開閉可能である。
【００２６】
このコネクタ２の着脱ないし電気的な接続関係について図３、図４および図５を参照する。図３はプラグ６の着脱を示し、図４はプラグ６とジャック４との接続前後を示し、図５はプラグ６とジャック４との離脱前後を示している。
【００２７】
プラグ６の装着前には図３の（Ａ）に示すように、ジャック４のプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に可動パッキン１０が待機状態にあり、挿抜口１４を閉鎖している。この挿抜口１４からプラグ６の可動パッキン着脱部４４の先端側を図３の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入する。この状態からプラグ６をプラグ挿抜部１２に挿入すると、図４の（Ａ）に示すように、プラグ６に追従して可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２を移動し、図４の（Ｂ）に示すように、終端部に到達させることができる。可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２の終端側ストッパ１８に当たると、その移動が阻止される。これにより、プラグ挿抜部１２の終端部にプラグ６が到達したことが分かる。そして、図４の（Ｂ）に示すように、接点端子２０−接点端子３４、接点端子２２−接点端子３６、接点端子２４−接点端子３８、接点端子２６−接点端子２８−接点端子４０が導通状態となる。
【００２８】
この導通状態にあるプラグ６を引き出す場合には、図５の（Ａ）に示すように、プラグ６と一体化している可動パッキン１０がプラグ６に追従してプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に移動する。この状態からプラグ６を引き抜くと、図５の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２からの離脱が阻止され、プラグ６のみがプラグ挿抜部１２から離脱する。そして、可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２の挿抜口１４を塞ぎ、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止する。
【００２９】
〔第２の実施の形態〕
【００３０】
図６および図７は第２の実施の形態に係る携帯端末装置を示している。図６および図７に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。図６において図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００３１】
図６に示す携帯端末装置６６は本発明の電子機器の一例である。この携帯端末装置６６には既述のコネクタ２を備え、このコネクタ２はジャック４とプラグ６とを備えている。プラグ６にはイヤホンやヘッドセットなどの電子機器が接続され、この電子機器がジャック４との着脱によって接続またはその接続解除を行うことができる。
【００３２】
携帯端末装置６６には図７に示すように、筐体として前面ケース６８と背面ケース７０とが備えられている。前面ケース６８に配置された回路基板７２には、ジャック４と接続するための接続部７４、７６、７８、８０が取り付けられている。各接続部７４、７６、７８、８０は、導体金属の弾性を利用した弾性接点を構成している。
【００３３】
ジャック４には一例として直方体形状のコネクタ筐体８が備えられている。このコネクタ筐体８の両側面部には固定部材としてブラケット８２が形成されている。各ブラケット８２には固定ねじ８４を貫通させる貫通孔８６が形成されている。背面ケース７０には固定ねじ８４を固定するねじ孔８８が形成されている。コネクタ筐体８は背面ケース７０の天井面に配置され、ブラケット８２の貫通孔８６を貫通させた固定ねじ８４をねじ孔８８に取り付け、背面ケース７０にコネクタ筐体８が固定される。背面ケース７０に固定されたコネクタ筐体８の挿抜口１４は背面ケース７０の側面に設けた開口部９０から露出させる。開口部９０は、挿抜口１４と同心円状に形成され、挿抜口１４に対するプラグ６の挿抜に用いられる。
【００３４】
図８はコネクタ４の底面を示している。コネクタ筐体８の底面には、長方形状の位置決め部材９２が形成されている。この位置決め部材９２の周囲にはジャック４の接続部９４、９６、９８、１００が配置されている。これら接続部９４、９６、９８、１００は対応する既述の接続部７４、７６、７８、８０と導通し、回路基板７２に搭載されている音声回路などの回路部と接続されている。
【００３５】
図９はコネクタ４の正面を示している。コネクタ筐体８の正面に形成されている挿抜口１４の周囲部には止水部材であるパッキンの一例としてＯリング１０２が設置されている。このＯリング１０２はコネクタ筐体８に挿抜口１４と同心円状に形成された凹部１０６にはめ込まれて設置されている。このＯリング１０２は小径の透孔１０４を備えている。これにより、透孔１０４からプラグ挿抜部１２に装着されたプラグ６のシェル３２（図１）はＯリング１０２と密着し、プラグ挿抜部１２への浸水やごみの侵入を防止する。
【００３６】
図９において、Ｘ−Ｘ線部分で切断すると、図１０に示すように、コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２が短径方向に切断される。XI−XI線部分で切断すると、図１１に示すように、コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２が長径方向に切断される。プラグ挿抜部１２は断面長円形のシリンダを構成し、このプラグ挿抜部１２には可動パッキン１０が摺動可能に取り付けられている。
【００３７】
図１０および図１１に示すように、プラグ挿抜部１２には接点端子２０、２２、２４、２６が形成され、可動パッキン１０には接点端子２８が形成されている。これら接点端子２０、２２、２４、２６および２８は弾性を有するとともに導電性の高い金属または同等の材料で形成されている。
【００３８】
図１２および図１３は図１１に示すコネクタ筐体８に支持した各部断面（図１１のXIIA−XIIA線断面、XIIB−XIIB線断面、XIIC−XIIC線断面、XIIIA −XIIIA 線断面、XIIIB −XIIIB 線断面およびXIIIC −XIIIC 線断面）を示している。
【００３９】
始端側ストッパ１６の前側に設置されているＯリング１０２には図１２の（Ａ）に示すように、プラグ６の接点端子３４、３６、３８、４０が挿通可能な透孔１０４が備えられている。始端側ストッパ１６の円形の挿抜口１４の前方には、図１２の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４の着脱口１０８が挿抜口１４と同心円上に配置されている。長円形のシリンダを構成するプラグ挿抜部１２に装着されている可動パッキン１０は、図１２の（Ｃ）に示すように、プラグ挿抜部１２と相似形の断面長円形である。この可動パッキン１０の前部には接点端子２８のフランジ部１１０が配置され、このフランジ部１１０はプラグ挿抜部１２と相似形であるとともに、プラグ挿抜部１２の開口断面より小さく形成されている。このフランジ部１１０の短径部側には切欠部１１２が形成されている。各切欠部１１２は、プラグ挿抜部１２の内壁と可動パッキン１０の周面との間に空間を形成している。可動パッキン１０の摺動によりシール部６２でプラグ挿抜部１２から掻き出される水分やごみなどが各切欠部１１２からプラグ挿抜部１２の外部に排出させることができる。
【００４０】
プラグ挿抜部１２の内壁には図１３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のシール部６２が密着しており、プラグ挿抜部１２が可動パッキン１０によって閉塞されている。そして、図１３の（Ｃ）に示すように、プラグ挿抜部１２は長円形の内壁面を備えており、同様に長円形である可動パッキン１０は周面方向の回転が阻止されている。この回転阻止により、摺動時の可動パッキン１０のぶれを防止することができる。
【００４１】
このようにジャック４には図１４に示すように、コネクタ筐体８、可動パッキン１０、接点端子２０、２２、２４、２６、２８およびＯリング１０２が備えられている。
【００４２】
コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２は可動パッキン１０を摺動可能に設置して挿抜口１４を塞いでいる。また、コネクタ筐体８は、各接点端子２０、２２、２４、２６、２８を絶縁して支持し且つ固定する部材である。このコネクタ筐体８は一例として第１および第２の筐体部１１４、１１６を備え、各筐体部１１４、１１６は、合成樹脂などの絶縁材料で形成されている。この場合、各筐体部１１４、１１６は接合によってコネクタ筐体８に一体化される。接点端子２０、２２、２４、２６、２８は筐体部１１４、１１６のインサート成形によって固定すればよい。
【００４３】
筐体部１１４のプラグ挿抜部１２の側面部には、接点端子２０および接点端子２４を設置する溝部１１８、接点端子２２を設置する溝部１２０が形成され、プラグ挿抜部１２の後部には接点端子２６を配置する溝部１２２が形成されている。また、筐体部１１４のプラグ挿抜部１２の側面には、接点端子２０を突出させる窓部１２４、接点端子２２を突出させる窓部１２６、接点端子２４を突出させる窓部１２８、接点端子２６を突出させる窓部１３０が形成されている。この窓部１３０の周囲部には可動パッキン１０を停止させる終端側ストッパ１８が形成されている。
【００４４】
接点端子２０は単一の導電性の良い弾性を備えた金属板で成形されている。この接点端子２０には平坦面に形成された既述の接続部９４が形成され、この接続部９４には筐体部１１４を貫通する支柱部１３２が形成されている。この支柱部１３２には進退可能なアーム部１３４が形成され、このアーム部１３４の先端側を屈曲させて接点部１３６が形成されている。この接点部１３６がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２４から突出する。
【００４５】
接点端子２２は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２２には平坦面に形成された既述の接続部９６が形成され、この接続部９６には筐体部１１４を貫通する支柱部１３８が形成されている。この支柱部１３８には進退可能なアーム部１４０が形成され、このアーム部１４０の先端側を屈曲させて接点部１４２が形成されている。この接点部１４２がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２６から突出する。
【００４６】
接点端子２４は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２４には平坦面に形成された既述の接続部９８が形成され、この接続部９８には筐体部１１４を貫通する支柱部１４４が形成されている。この支柱部１４４には進退可能なアーム部１４６が形成され、このアーム部１４６の先端側を屈曲させて接点部１４８が形成されている。この接点部１４８がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２８から突出する。
【００４７】
接点端子２６は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２６には平坦面に形成された既述の接続部１００が形成され、この接続部１００には筐体部１１４を貫通する支柱部１５０が形成されている。この支柱部１５０には頂部側を屈曲させて接点部１５２が形成されている。この接点部１５２がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１３０から突出する。
【００４８】
また、プラグ挿抜部１２に設置された可動パッキン１０は図１５の（Ａ）に示すように、接点端子２８とともにパッキン本体部５８を備えている。接点端子２８は導電性を備え弾性を持つ金属板で形成されている。パッキン本体部５８は絶縁性を備えるとともに、弾性を備えた合成樹脂の成形体である。可動パッキン１０には長径方向に接点端子２８およびパッキン本体部５８により、始端側ストッパ１６に当たって可動パッキン１０の移動を阻止するストッパ部５９が形成されている。
【００４９】
パッキン本体部５８の周囲部に形成されているシール部６２はプラグ挿抜部１２の内部に圧縮状態で設置されている。このシール部６２は、図１５の（Ｂ）に示すように、パッキン本体部５８の周囲部に断面半円状の突壁部を構成している。つまり、このシール部６２は、プラグ挿抜部１２の内壁面に圧縮状態で密着し、パッキン本体部５８とともにプラグ挿抜部１２の止水部材を構成している。この場合、プラグ挿抜部１２の長径幅をＷＬ１、パッキン本体部５８側のシール部６２の長径幅をＷＬ２とすると、これらの大小関係はＷＬ２＞ＷＬ１であり、ＷＬ２−ＷＬ１＝ΔＷＬが圧縮幅である。この場合、プラグ挿抜部１２の短径幅をＷＳ１、パッキン本体部５８側のシール部６２の短径幅をＷＳ２とすると、これらの大小関係はＷＳ２＞ＷＳ１であり、ＷＳ２−ＷＳ１＝ΔＷＳ×２が圧縮幅となる。
【００５０】
この可動パッキン１０に設置されている接点端子２８は、図１６の（Ａ）に示すように、着脱口１０８から後方に向かって径大となる円錐台状の接点本体１５４が備えられている。この接点本体１５４の前部側には切欠部１１２を両側に備えたフランジ部１１０が形成されている。この接点本体１５４の後部側には接点部１５６が形成されている。
【００５１】
この接点端子２８とプラグ６の可動パッキン着脱部４４との着脱を容易にするため、図１６の（Ｂ）に示すように、フランジ部１１０および接点本体１５４にスリット１５８を形成している。このようなスリット１５８が、接点端子２８およびパッキン本体部５８が挿抜するプラグ６によって拡開し、プラグ６との着脱を容易化できる。
【００５２】
このコネクタ２の着脱および電気的な接続関係について図１７、図１８、図１９および図２０を参照する。
【００５３】
プラグ６をジャック４に装着する場合、図１７の（Ａ）に示すように、ジャック４のプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に可動パッキン１０が待機状態にあるので、可動パッキン１０で挿抜口１４が閉鎖されている。
【００５４】
このように待機状態にある可動パッキン１０の着脱口１０８に挿抜口１４からプラグ６の可動パッキン着脱部４４を合せ、図１７の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入する。この状態からプラグ６をプラグ挿抜部１２に挿入し、図１８の（Ａ）に示すように、プラグ６を押し込む。このプラグ６の移動に追従して可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２を移動する。
【００５５】
可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２の終端側ストッパ１８に当たって停止すると、プラグ６に加えられた力が終端側ストッパ１８で停止している可動パッキン１０に加わる。この結果、プラグ６の可動パッキン着脱部４４が可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入され、図１８の（Ｂ）に示すように、プラグ６と可動パッキン１０とが合体する。
【００５６】
これにより、プラグ挿抜部１２の終端部にプラグ６が到達したことが分かる。そして、図１８の（Ｂ）に示すように、接点端子２０−接点端子３４、接点端子２２−接点端子３６、接点端子２４−接点端子３８が導通状態となるとともに、図１９に示すように、接点端子２６−接点端子２８−接点端子４０が導通状態となる。
【００５７】
この導通状態にあるプラグ６を引き出す場合には、図２０の（Ａ）に示すように、プラグ６と一体化している可動パッキン１０がプラグ６に追従してプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に移動する。この状態からプラグ６を引き抜くと、図２０の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２からの離脱が阻止され、プラグ６のみがプラグ挿抜部１２から離脱する。そして、可動パッキン１０は待機状態となり、プラグ挿抜部１２の挿抜口１４を塞ぎ、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止することができる。
【００５８】
〔第２の実施の形態の作用効果〕
【００５９】
(1) プラグ６の挿抜に追従してプラグ挿抜部１２を移動する可動パッキン１０は止水機能を有し、プラグ不使用時はプラグ挿抜部１２の挿抜口１４を可動パッキン１０によって閉鎖することができる。これにより、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の混入を阻止することができる。プラグ使用時にプラグ挿抜部１２への浸水や侵入した異物は、プラグ６の抜去時にプラグ挿抜部１２から掻き出し、挿抜口１４からＯリング１０２の透孔１０４より外部に排出できる。
【００６０】
(2) 可動パッキン１０を備えたジャック構造を従来のコネクタジャックと比較した場合、ジャック４内に可動パッキン１０を追加し、プラグの挿抜に追従して可動パッキン１０を移動させる構造である。このため、プラグ装着の際、可動パッキン１０はプラグ６の先端によってプラグ挿抜部１２に押し込まれ、プラグ抜去の際、可動パッキン１０はプラグ６に追従して移動し、プラグ６から離脱する。このため、可動パッキン１０はプラグ６の挿抜の邪魔になることはない。つまり、プラグ６を挿入する過程で可動パッキン１０はプラグ６に固定され、プラグ６を引き抜く際、可動パッキン１０が追従して挿抜口１４まで移動するが、始端側ストッパ１６により可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２に待機することになり、プラグ６のみが挿抜口１４から抜ける。
【００６１】
(3) プラグ６から離脱した可動パッキン１０は前端が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２を閉鎖し、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の侵入を防止する。このようなコネクタ２では、防水、防塵の機能を高めることができる。しかも、従来のキャップ構造に比べ、プラグ６の挿抜と別個の開閉動作を必要とせず、他の実装スペースへの影響やキャップの爪嵌合不具合も生じないという利点もある。
【００６２】
(4) プラグ６をプラグ挿抜部１２の終端側まで挿入すると、プラグ６のシェル３２がプラグ挿抜部１２の挿抜口１４の前側にあるＯリング１０２に密着させることができる。この結果、Ｏリング１０２とプラグ６の装着とにより、プラグ挿抜部１２が閉鎖され、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の侵入を防止でき、プラグ使用時にも防水、防塵の機能が得られる。
【００６３】
〔第３の実施の形態〕
【００６４】
図２１および図２２は第３の実施の形態に係るステレオヘッドホンやヘッドセットの接続形態を示している。図２１および図２２において図６と同一部分には同一符号を付してある。
【００６５】
図２１に示すように、プラグ６にはステレオヘッドホン１６０が接続され、ステレオヘッドホン１６０には左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒが備えられている。このプラグ６をジャック４に装着すると、左チャネル側イヤホン１６０Ｌにはプラグ６を通して左チャネルの出力増幅器１６２Ｌに接続され、左信号ＳＬが出力される。右チャネル側イヤホン１６０Ｒにはプラグ６を通して右チャネルの出力増幅器１６２Ｒに接続され、右信号ＳＲが出力される。これにより、左右音声が左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒにより再生される。
【００６６】
また、図２２に示すように、プラグ６にはヘッドセット１６４が接続され、このヘッドセット１６４にはマイクロフォン１６６が備えられているとともに、既述の左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒが備えられている。このプラグ６をジャック４に装着すると、マイクロフォン１６６はプラグ６を通して増幅器１６８に接続され、音声が電気信号に変換されて増幅器１６８で増幅され、音声信号Ｓｉとして携帯端末装置６６に入力される。
【００６７】
ステレオヘッドホン１６０側の構成については図２１と同様であるので、同一符号を付し、その説明を割愛する。
【００６８】
〔第４の実施の形態〕
【００６９】
図２３は第４の実施の形態に係るコネクタを示している。図２３において図６と同一部分には同一符号を付してある。
【００７０】
第２の実施の形態ではコネクタ筐体８の挿抜口１４の前側にＯリング１０２（図１０）を設置しているが、第４の実施の形態では図２３の（Ａ）に示すように、プラグ６のシェル３２側に止水部材であるパッキンの一例としてＯリング１７０を設置している。この実施の形態ではコネクタ筐体８の挿抜口１４の周囲部にＯリング１７０が嵌まり込む凹部１７２が形成されている。
【００７１】
このような構成では、図２３の（Ｂ）に示すように、挿抜口１４にプラグ６を差し込み、終端部に到達させると、プラグ６側のＯリング１７０がコネクタ筐体８の凹部１７２に嵌まり込み、挿抜口１４が挿入されたプラグ６およびＯリング１７０によって閉鎖される。この結果、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止することができる。
【００７２】
〔他の実施の形態〕
【００７３】
(1) 上記実施の形態では携帯端末装置６６を例示しているが、コネクタ２によって接続する機器であれば携帯端末装置に限定されるものではなく、各種の電子機器に用いることができる。
【００７４】
(2) 上記実施の形態ではコネクタ２によって接続される電子機器としてヘッドホンやヘッドセットを例示したが、外部スピーカなどの各種の電子機器に適用できる。
【００７５】
(3) 上記実施の形態では、プラグ６と可動パッキン１０とを嵌合させることにより、可動パッキン１０をプラグ６に追従する構造を示したが、これに限定されない。プラグ６と可動パッキン１０の着脱は、機械的な嵌合のほか、圧入や摩擦力による係合、吸盤のように空気圧による吸着、磁力による吸着であってもよい。
【００７６】
(4) 可動パッキン１０は、樹脂やラバーなどの弾性材料と金属の一体成形品のほか、両者をねじなど固定手段によって一体化したものでもよい。
【００７７】
(5) 上記実施例では３．５Φのプラグおよびジャックを例示したが、これより小径または大径のプラグおよびジャックであってもよい。
【００７８】
(6) 始端側ストッパ１６には、機械的な係合のほか、軽い外圧を用いてもよいし、接点板金やパッキン自身のバネ性を利用してもよい。
【００７９】
以上説明したように、コネクタおよび電子機器の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
２ コネクタ
４ ジャック
６ プラグ
８ コネクタ筐体
１０ 可動パッキン
１２ プラグ挿抜部
１４ 挿抜口
１６ 始端側ストッパ
１８ 終端側ストッパ
２０、２２、２４、２６、２８、３４、３６、３８、４０ 接点端子
４４ 可動パッキン着脱部
５８ パッキン本体部
６２ シール部
６４ プラグ着脱部
６６ 携帯端末装置
６８ 前面ケース
７０ 背面ケース
７４、７６、７８、８０、９４、９６、９８、１００ 接続部
１０２ Ｏリング
１０４ 透孔
１０６ 凹部
１０８ 着脱口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイル端末などの電子機器にイヤホンなどの外部機器との接続に用いられるコネクタおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイル端末などの電子機器では、ヘッドホンなどの外部機器の接続にコネクタが用いられている。このようなコネクタのプラグ挿抜部への浸水や異物の侵入を防止するには防水タイプのコネクタが用いられている。
【０００３】
防水性に優れるコネクタとして、特許文献１には中空ホルダの内部にスライド自在に装着されたピンの周囲を防水する防水リングを備えるコネクタが記載されている。
【０００４】
コネクタ構造に関し、特許文献２にはプラグ側またはコネクタ側にある複数の接点端子を分離させるリング状の弾性シール部材を備えることが開示されている。
【０００５】
また、コネクタの防水構造に関し、特許文献３には筐体の開口部と受け側コネクタとの間に第１の防水部、筐体の開口部の外側に設けられるプラグ側コネクタとの防水を図る第２の防水部を備えることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−２９６８８２号公報
【特許文献２】特開２００９−５９５８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−８６６７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、コネクタには図２４の（Ａ）に示すように、受け側コネクタであるジャック３００のプラグ挿抜部３０２に複数の接点端子３０４を備えるとともに、プラグ３０６を挿抜させる挿抜口３０８が開口されている。このため、ジャック３００は、筐体部３１０を止水構造としても、プラグ挿抜部３０２は挿抜口３０８で外気に開放され、浸水やごみの侵入を阻止することができない。そして、図２４の（Ｂ）に示すように、プラグ３０６を装着しても、挿抜口３０８は密封されないので、プラグ挿抜部３０２への浸水やごみの侵入を阻止することができない。
【０００８】
また、防水構造を備えるコネクタであっても、また、プラグの挿抜口を開閉する蓋を備えたコネクタであっても、プラグの挿抜範囲は止水されておらず、水に触れると、コネクタ内に水滴が残留する場合がある。残留水の除去のために機器を振るなど、機器に過度な振動や衝撃を与えることは好ましくない。また、コネクタ内の残留水の除去は難く、残留水の放置はさびの原因や漏出しなどの課題がある。
【０００９】
コネクタへの浸水やゴミなどの異物の侵入、堆積を防止するには、コネクタのプラグ挿抜口をキャップで塞ぐことが行われるが、係る構成は、コストの増加やユーザに開閉の手間がある。また、このようなキャップの設置や、その開閉機構が他の部品の実装スペースに影響し、または、閉じなければ止水できないばかりか、キャップを止める固定爪にへたりを生じ閉状態で固定できない場合には、止水機能が損なわれるという課題がある。
【００１０】
そこで、本開示のコネクタおよび電子機器の目的は、上記課題に鑑み、プラグの挿抜に応じて止水機能を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本開示のコネクタまたは電子機器は、プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体の前記プラグ挿抜部に可動パッキンが摺動可能に設置されている。可動パッキンは、前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示のコネクタまたは電子機器によれば、次のいずれかの効果が得られる。
【００１３】
(1) プラグを挿抜するプラグ挿抜部からプラグを離脱させた際に、プラグ挿抜部の挿抜口側に移動した可動パッキンにより挿抜口が閉じられるので、コネクタ内への異物の侵入や浸水を防止できる。
【００１４】
(2) コネクタにプラグが装着されていた際に、プラグ挿抜部に異物の侵入や浸水が生じても、プラグに追従して移動する可動パッキンにより異物や浸水をプラグ挿抜部外に排出できる。
【００１５】
そして、本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付図面及び各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係るコネクタの一例を示す図である。
【図２】可動パッキンによる止水構造の一例を示す図である。
【図３】プラグの着脱前後を示す図である。
【図４】プラグによる可動パッキンの摺動を示す図である。
【図５】プラグによる可動パッキンの摺動を示す図である。
【図６】第２の実施の形態に係る携帯端末装置の一例を示す図である。
【図７】携帯端末装置のコネクタ部分を分解して示す分解斜視図である。
【図８】携帯端末装置のコネクタの底面部の端子配置を示す図である。
【図９】ケースに固定されたコネクタを前面側から見て示す図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線断面を示す断面図である。
【図１１】図９のXI−XI線断面を示す断面図である。
【図１２】図１１のXIIA−XIIA線断面、XIIB−XIIB線断面およびXIIC−XIIC線断面を示す断面図である。
【図１３】図１１のXIIIA −XIIIA 線断面、XIIIB −XIIIB 線断面およびXIIIC −XIIIC 線断面を示す断面図である。
【図１４】コネクタの各部材を示す分解斜視図である。
【図１５】プラグ挿抜部内の可動パッキンを示す断面図である。
【図１６】可動パッキンの接点端子の一例を示す斜視図である。
【図１７】プラグの挿抜を示す図である。
【図１８】プラグおよびジャック間の接点端子の接続前後を示す図である。
【図１９】可動パッキン側の接点端子とジャック側の接点端子の導通状態を示す断面図である。
【図２０】プラグの挿抜を示す図である。
【図２１】第３の実施の形態に係るコネクタによるステレオヘッドホン接続を示す図である。
【図２２】コネクタによるヘッドセット接続を示す図である。
【図２３】第４の実施の形態に係る止水構造の一例を示す図である。
【図２４】従来のコネクタを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
〔第１の実施の形態〕
【００１８】
図１は第１の実施の形態に係るコネクタを示している。図１に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すコネクタ２は受け側コネクタとしてジャック４と、挿抜側コネクタとしてプラグ６のいずれか一方または双方を備えている。ジャック４にはコネクタ筐体８と可動パッキン１０とが備えられている。
【００２０】
コネクタ筐体８は絶縁材料で形成され、プラグ６を挿抜させるプラグ挿抜部１２を備えている。このプラグ挿抜部１２は可動パッキン１０を摺動可能に支持するシリンダであり、摺動可能に装着された可動パッキン１０の摺動範囲を規制している。したがって、プラグ６を挿抜させる挿抜口１４には始端側ストッパ１６、プラグ挿抜部１２の終端側には終端側ストッパ１８がコネクタ筐体８によって形成されている。
【００２１】
プラグ６との電気的な着脱を行うため、プラグ挿抜部１２には接点端子２０、２２、２４、２６が形成されている。また、可動パッキン１０には接点端子２６と着脱される接点端子２８が形成されている。
【００２２】
プラグ６は、絶縁支持部３０の端部に基端導体部としてのシェル３２を備え、このシェル３２から先端方向に複数の接点端子３４、３６、３８、４０が絶縁部４２を介在させて配置されている。先端部にある接点端子４０には可動パッキン１０と着脱させる可動パッキン着脱部４４が形成されている。
【００２３】
接点端子４０には同径の第１および第２の径大部４６、４８を備えるとともに、径小部５０を備えている。該径小部５０から径大部４８に向かって緩やかに傾斜して径大化する錐状部５２を備えている。また、最先端部側には先端錐状部５４が備えられている。
【００２４】
図２はコネクタ筐体８の一部と可動パッキン１０を示している。可動パッキン１０は、絶縁性弾性体で形成されたパッキン本体部５８を備えている。このパッキン本体部５８はコネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２の内径より小径の小径部６０を備えるとともに、プラグ挿抜部１２の内径より大径のシール部６２を備えている。このシール部６２はプラグ挿抜部１２の止水部である。このシール部６２はプラグ挿抜部１２の内径と同心環状であり、プラグ挿抜部１２に密着して摺動可能である。
【００２５】
このパッキン本体部５８には既述の可動パッキン着脱部４４に装着させるプラグ着脱部６４が形成されている。このプラグ着脱部６４の内壁部にはプラグ６の接点端子４０と接続される接点端子２８が形成されている。この接点端子２８は、プラグ着脱部６４の内面に設置された導体であり、パッキン本体部５８に剛性を付与する補強部材を構成するとともにパッキン本体部５８の後方に突出し、コネクタ筐体８側にある既述の接点端子２６と電気的に開閉可能である。
【００２６】
このコネクタ２の着脱ないし電気的な接続関係について図３、図４および図５を参照する。図３はプラグ６の着脱を示し、図４はプラグ６とジャック４との接続前後を示し、図５はプラグ６とジャック４との離脱前後を示している。
【００２７】
プラグ６の装着前には図３の（Ａ）に示すように、ジャック４のプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に可動パッキン１０が待機状態にあり、挿抜口１４を閉鎖している。この挿抜口１４からプラグ６の可動パッキン着脱部４４の先端側を図３の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入する。この状態からプラグ６をプラグ挿抜部１２に挿入すると、図４の（Ａ）に示すように、プラグ６に追従して可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２を移動し、図４の（Ｂ）に示すように、終端部に到達させることができる。可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２の終端側ストッパ１８に当たると、その移動が阻止される。これにより、プラグ挿抜部１２の終端部にプラグ６が到達したことが分かる。そして、図４の（Ｂ）に示すように、接点端子２０−接点端子３４、接点端子２２−接点端子３６、接点端子２４−接点端子３８、接点端子２６−接点端子２８−接点端子４０が導通状態となる。
【００２８】
この導通状態にあるプラグ６を引き出す場合には、図５の（Ａ）に示すように、プラグ６と一体化している可動パッキン１０がプラグ６に追従してプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に移動する。この状態からプラグ６を引き抜くと、図５の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２からの離脱が阻止され、プラグ６のみがプラグ挿抜部１２から離脱する。そして、可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２の挿抜口１４を塞ぎ、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止する。
【００２９】
〔第２の実施の形態〕
【００３０】
図６および図７は第２の実施の形態に係る携帯端末装置を示している。図６および図７に示す構成は一例であり、係る構成に本発明が限定されるものではない。図６において図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００３１】
図６に示す携帯端末装置６６は本発明の電子機器の一例である。この携帯端末装置６６には既述のコネクタ２を備え、このコネクタ２はジャック４とプラグ６とを備えている。プラグ６にはイヤホンやヘッドセットなどの電子機器が接続され、この電子機器がジャック４との着脱によって接続またはその接続解除を行うことができる。
【００３２】
携帯端末装置６６には図７に示すように、筐体として前面ケース６８と背面ケース７０とが備えられている。前面ケース６８に配置された回路基板７２には、ジャック４と接続するための接続部７４、７６、７８、８０が取り付けられている。各接続部７４、７６、７８、８０は、導体金属の弾性を利用した弾性接点を構成している。
【００３３】
ジャック４には一例として直方体形状のコネクタ筐体８が備えられている。このコネクタ筐体８の両側面部には固定部材としてブラケット８２が形成されている。各ブラケット８２には固定ねじ８４を貫通させる貫通孔８６が形成されている。背面ケース７０には固定ねじ８４を固定するねじ孔８８が形成されている。コネクタ筐体８は背面ケース７０の天井面に配置され、ブラケット８２の貫通孔８６を貫通させた固定ねじ８４をねじ孔８８に取り付け、背面ケース７０にコネクタ筐体８が固定される。背面ケース７０に固定されたコネクタ筐体８の挿抜口１４は背面ケース７０の側面に設けた開口部９０から露出させる。開口部９０は、挿抜口１４と同心円状に形成され、挿抜口１４に対するプラグ６の挿抜に用いられる。
【００３４】
図８はコネクタ４の底面を示している。コネクタ筐体８の底面には、長方形状の位置決め部材９２が形成されている。この位置決め部材９２の周囲にはジャック４の接続部９４、９６、９８、１００が配置されている。これら接続部９４、９６、９８、１００は対応する既述の接続部７４、７６、７８、８０と導通し、回路基板７２に搭載されている音声回路などの回路部と接続されている。
【００３５】
図９はコネクタ４の正面を示している。コネクタ筐体８の正面に形成されている挿抜口１４の周囲部には止水部材であるパッキンの一例としてＯリング１０２が設置されている。このＯリング１０２はコネクタ筐体８に挿抜口１４と同心円状に形成された凹部１０６にはめ込まれて設置されている。このＯリング１０２は小径の透孔１０４を備えている。これにより、透孔１０４からプラグ挿抜部１２に装着されたプラグ６のシェル３２（図１）はＯリング１０２と密着し、プラグ挿抜部１２への浸水やごみの侵入を防止する。
【００３６】
図９において、Ｘ−Ｘ線部分で切断すると、図１０に示すように、コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２が短径方向に切断される。XI−XI線部分で切断すると、図１１に示すように、コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２が長径方向に切断される。プラグ挿抜部１２は断面長円形のシリンダを構成し、このプラグ挿抜部１２には可動パッキン１０が摺動可能に取り付けられている。
【００３７】
図１０および図１１に示すように、プラグ挿抜部１２には接点端子２０、２２、２４、２６が形成され、可動パッキン１０には接点端子２８が形成されている。これら接点端子２０、２２、２４、２６および２８は弾性を有するとともに導電性の高い金属または同等の材料で形成されている。
【００３８】
図１２および図１３は図１１に示すコネクタ筐体８に支持した各部断面（図１１のXIIA−XIIA線断面、XIIB−XIIB線断面、XIIC−XIIC線断面、XIIIA −XIIIA 線断面、XIIIB −XIIIB 線断面およびXIIIC −XIIIC 線断面）を示している。
【００３９】
始端側ストッパ１６の前側に設置されているＯリング１０２には図１２の（Ａ）に示すように、プラグ６の接点端子３４、３６、３８、４０が挿通可能な透孔１０４が備えられている。始端側ストッパ１６の円形の挿抜口１４の前方には、図１２の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４の着脱口１０８が挿抜口１４と同心円上に配置されている。長円形のシリンダを構成するプラグ挿抜部１２に装着されている可動パッキン１０は、図１２の（Ｃ）に示すように、プラグ挿抜部１２と相似形の断面長円形である。この可動パッキン１０の前部には接点端子２８のフランジ部１１０が配置され、このフランジ部１１０はプラグ挿抜部１２と相似形であるとともに、プラグ挿抜部１２の開口断面より小さく形成されている。このフランジ部１１０の短径部側には切欠部１１２が形成されている。各切欠部１１２は、プラグ挿抜部１２の内壁と可動パッキン１０の周面との間に空間を形成している。可動パッキン１０の摺動によりシール部６２でプラグ挿抜部１２から掻き出される水分やごみなどが各切欠部１１２からプラグ挿抜部１２の外部に排出させることができる。
【００４０】
プラグ挿抜部１２の内壁には図１３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のシール部６２が密着しており、プラグ挿抜部１２が可動パッキン１０によって閉塞されている。そして、図１３の（Ｃ）に示すように、プラグ挿抜部１２は長円形の内壁面を備えており、同様に長円形である可動パッキン１０は周面方向の回転が阻止されている。この回転阻止により、摺動時の可動パッキン１０のぶれを防止することができる。
【００４１】
このようにジャック４には図１４に示すように、コネクタ筐体８、可動パッキン１０、接点端子２０、２２、２４、２６、２８およびＯリング１０２が備えられている。
【００４２】
コネクタ筐体８のプラグ挿抜部１２は可動パッキン１０を摺動可能に設置して挿抜口１４を塞いでいる。また、コネクタ筐体８は、各接点端子２０、２２、２４、２６、２８を絶縁して支持し且つ固定する部材である。このコネクタ筐体８は一例として第１および第２の筐体部１１４、１１６を備え、各筐体部１１４、１１６は、合成樹脂などの絶縁材料で形成されている。この場合、各筐体部１１４、１１６は接合によってコネクタ筐体８に一体化される。接点端子２０、２２、２４、２６、２８は筐体部１１４、１１６のインサート成形によって固定すればよい。
【００４３】
筐体部１１４のプラグ挿抜部１２の側面部には、接点端子２０および接点端子２４を設置する溝部１１８、接点端子２２を設置する溝部１２０が形成され、プラグ挿抜部１２の後部には接点端子２６を配置する溝部１２２が形成されている。また、筐体部１１４のプラグ挿抜部１２の側面には、接点端子２０を突出させる窓部１２４、接点端子２２を突出させる窓部１２６、接点端子２４を突出させる窓部１２８、接点端子２６を突出させる窓部１３０が形成されている。この窓部１３０の周囲部には可動パッキン１０を停止させる終端側ストッパ１８が形成されている。
【００４４】
接点端子２０は単一の導電性の良い弾性を備えた金属板で成形されている。この接点端子２０には平坦面に形成された既述の接続部９４が形成され、この接続部９４には筐体部１１４を貫通する支柱部１３２が形成されている。この支柱部１３２には進退可能なアーム部１３４が形成され、このアーム部１３４の先端側を屈曲させて接点部１３６が形成されている。この接点部１３６がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２４から突出する。
【００４５】
接点端子２２は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２２には平坦面に形成された既述の接続部９６が形成され、この接続部９６には筐体部１１４を貫通する支柱部１３８が形成されている。この支柱部１３８には進退可能なアーム部１４０が形成され、このアーム部１４０の先端側を屈曲させて接点部１４２が形成されている。この接点部１４２がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２６から突出する。
【００４６】
接点端子２４は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２４には平坦面に形成された既述の接続部９８が形成され、この接続部９８には筐体部１１４を貫通する支柱部１４４が形成されている。この支柱部１４４には進退可能なアーム部１４６が形成され、このアーム部１４６の先端側を屈曲させて接点部１４８が形成されている。この接点部１４８がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１２８から突出する。
【００４７】
接点端子２６は接点端子２０と同様の金属板で成形されている。この接点端子２６には平坦面に形成された既述の接続部１００が形成され、この接続部１００には筐体部１１４を貫通する支柱部１５０が形成されている。この支柱部１５０には頂部側を屈曲させて接点部１５２が形成されている。この接点部１５２がプラグ挿抜部１２に対し可動パッキン１０の進退方向と交差方向に進退可能に窓部１３０から突出する。
【００４８】
また、プラグ挿抜部１２に設置された可動パッキン１０は図１５の（Ａ）に示すように、接点端子２８とともにパッキン本体部５８を備えている。接点端子２８は導電性を備え弾性を持つ金属板で形成されている。パッキン本体部５８は絶縁性を備えるとともに、弾性を備えた合成樹脂の成形体である。可動パッキン１０には長径方向に接点端子２８およびパッキン本体部５８により、始端側ストッパ１６に当たって可動パッキン１０の移動を阻止するストッパ部５９が形成されている。
【００４９】
パッキン本体部５８の周囲部に形成されているシール部６２はプラグ挿抜部１２の内部に圧縮状態で設置されている。このシール部６２は、図１５の（Ｂ）に示すように、パッキン本体部５８の周囲部に断面半円状の突壁部を構成している。つまり、このシール部６２は、プラグ挿抜部１２の内壁面に圧縮状態で密着し、パッキン本体部５８とともにプラグ挿抜部１２の止水部材を構成している。この場合、プラグ挿抜部１２の長径幅をＷＬ１、パッキン本体部５８側のシール部６２の長径幅をＷＬ２とすると、これらの大小関係はＷＬ２＞ＷＬ１であり、ＷＬ２−ＷＬ１＝ΔＷＬが圧縮幅である。この場合、プラグ挿抜部１２の短径幅をＷＳ１、パッキン本体部５８側のシール部６２の短径幅をＷＳ２とすると、これらの大小関係はＷＳ２＞ＷＳ１であり、ＷＳ２−ＷＳ１＝ΔＷＳ×２が圧縮幅となる。
【００５０】
この可動パッキン１０に設置されている接点端子２８は、図１６の（Ａ）に示すように、着脱口１０８から後方に向かって径大となる円錐台状の接点本体１５４が備えられている。この接点本体１５４の前部側には切欠部１１２を両側に備えたフランジ部１１０が形成されている。この接点本体１５４の後部側には接点部１５６が形成されている。
【００５１】
この接点端子２８とプラグ６の可動パッキン着脱部４４との着脱を容易にするため、図１６の（Ｂ）に示すように、フランジ部１１０および接点本体１５４にスリット１５８を形成している。このようなスリット１５８が、接点端子２８およびパッキン本体部５８が挿抜するプラグ６によって拡開し、プラグ６との着脱を容易化できる。
【００５２】
このコネクタ２の着脱および電気的な接続関係について図１７、図１８、図１９および図２０を参照する。
【００５３】
プラグ６をジャック４に装着する場合、図１７の（Ａ）に示すように、ジャック４のプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に可動パッキン１０が待機状態にあるので、可動パッキン１０で挿抜口１４が閉鎖されている。
【００５４】
このように待機状態にある可動パッキン１０の着脱口１０８に挿抜口１４からプラグ６の可動パッキン着脱部４４を合せ、図１７の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入する。この状態からプラグ６をプラグ挿抜部１２に挿入し、図１８の（Ａ）に示すように、プラグ６を押し込む。このプラグ６の移動に追従して可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２を移動する。
【００５５】
可動パッキン１０がプラグ挿抜部１２の終端側ストッパ１８に当たって停止すると、プラグ６に加えられた力が終端側ストッパ１８で停止している可動パッキン１０に加わる。この結果、プラグ６の可動パッキン着脱部４４が可動パッキン１０のプラグ着脱部６４に挿入され、図１８の（Ｂ）に示すように、プラグ６と可動パッキン１０とが合体する。
【００５６】
これにより、プラグ挿抜部１２の終端部にプラグ６が到達したことが分かる。そして、図１８の（Ｂ）に示すように、接点端子２０−接点端子３４、接点端子２２−接点端子３６、接点端子２４−接点端子３８が導通状態となるとともに、図１９に示すように、接点端子２６−接点端子２８−接点端子４０が導通状態となる。
【００５７】
この導通状態にあるプラグ６を引き出す場合には、図２０の（Ａ）に示すように、プラグ６と一体化している可動パッキン１０がプラグ６に追従してプラグ挿抜部１２の挿抜口１４側に移動する。この状態からプラグ６を引き抜くと、図２０の（Ｂ）に示すように、可動パッキン１０が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２からの離脱が阻止され、プラグ６のみがプラグ挿抜部１２から離脱する。そして、可動パッキン１０は待機状態となり、プラグ挿抜部１２の挿抜口１４を塞ぎ、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止することができる。
【００５８】
〔第２の実施の形態の作用効果〕
【００５９】
(1) プラグ６の挿抜に追従してプラグ挿抜部１２を移動する可動パッキン１０は止水機能を有し、プラグ不使用時はプラグ挿抜部１２の挿抜口１４を可動パッキン１０によって閉鎖することができる。これにより、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の混入を阻止することができる。プラグ使用時にプラグ挿抜部１２への浸水や侵入した異物は、プラグ６の抜去時にプラグ挿抜部１２から掻き出し、挿抜口１４からＯリング１０２の透孔１０４より外部に排出できる。
【００６０】
(2) 可動パッキン１０を備えたジャック構造を従来のコネクタジャックと比較した場合、ジャック４内に可動パッキン１０を追加し、プラグの挿抜に追従して可動パッキン１０を移動させる構造である。このため、プラグ装着の際、可動パッキン１０はプラグ６の先端によってプラグ挿抜部１２に押し込まれ、プラグ抜去の際、可動パッキン１０はプラグ６に追従して移動し、プラグ６から離脱する。このため、可動パッキン１０はプラグ６の挿抜の邪魔になることはない。つまり、プラグ６を挿入する過程で可動パッキン１０はプラグ６に固定され、プラグ６を引き抜く際、可動パッキン１０が追従して挿抜口１４まで移動するが、始端側ストッパ１６により可動パッキン１０はプラグ挿抜部１２に待機することになり、プラグ６のみが挿抜口１４から抜ける。
【００６１】
(3) プラグ６から離脱した可動パッキン１０は前端が始端側ストッパ１６に当たってプラグ挿抜部１２を閉鎖し、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の侵入を防止する。このようなコネクタ２では、防水、防塵の機能を高めることができる。しかも、従来のキャップ構造に比べ、プラグ６の挿抜と別個の開閉動作を必要とせず、他の実装スペースへの影響やキャップの爪嵌合不具合も生じないという利点もある。
【００６２】
(4) プラグ６をプラグ挿抜部１２の終端側まで挿入すると、プラグ６のシェル３２がプラグ挿抜部１２の挿抜口１４の前側にあるＯリング１０２に密着させることができる。この結果、Ｏリング１０２とプラグ６の装着とにより、プラグ挿抜部１２が閉鎖され、プラグ挿抜部１２への浸水や異物の侵入を防止でき、プラグ使用時にも防水、防塵の機能が得られる。
【００６３】
〔第３の実施の形態〕
【００６４】
図２１および図２２は第３の実施の形態に係るステレオヘッドホンやヘッドセットの接続形態を示している。図２１および図２２において図６と同一部分には同一符号を付してある。
【００６５】
図２１に示すように、プラグ６にはステレオヘッドホン１６０が接続され、ステレオヘッドホン１６０には左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒが備えられている。このプラグ６をジャック４に装着すると、左チャネル側イヤホン１６０Ｌにはプラグ６を通して左チャネルの出力増幅器１６２Ｌに接続され、左信号ＳＬが出力される。右チャネル側イヤホン１６０Ｒにはプラグ６を通して右チャネルの出力増幅器１６２Ｒに接続され、右信号ＳＲが出力される。これにより、左右音声が左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒにより再生される。
【００６６】
また、図２２に示すように、プラグ６にはヘッドセット１６４が接続され、このヘッドセット１６４にはマイクロフォン１６６が備えられているとともに、既述の左チャネル側イヤホン１６０Ｌ、右チャネル側イヤホン１６０Ｒが備えられている。このプラグ６をジャック４に装着すると、マイクロフォン１６６はプラグ６を通して増幅器１６８に接続され、音声が電気信号に変換されて増幅器１６８で増幅され、音声信号Ｓｉとして携帯端末装置６６に入力される。
【００６７】
ステレオヘッドホン１６０側の構成については図２１と同様であるので、同一符号を付し、その説明を割愛する。
【００６８】
〔第４の実施の形態〕
【００６９】
図２３は第４の実施の形態に係るコネクタを示している。図２３において図６と同一部分には同一符号を付してある。
【００７０】
第２の実施の形態ではコネクタ筐体８の挿抜口１４の前側にＯリング１０２（図１０）を設置しているが、第４の実施の形態では図２３の（Ａ）に示すように、プラグ６のシェル３２側に止水部材であるパッキンの一例としてＯリング１７０を設置している。この実施の形態ではコネクタ筐体８の挿抜口１４の周囲部にＯリング１７０が嵌まり込む凹部１７２が形成されている。
【００７１】
このような構成では、図２３の（Ｂ）に示すように、挿抜口１４にプラグ６を差し込み、終端部に到達させると、プラグ６側のＯリング１７０がコネクタ筐体８の凹部１７２に嵌まり込み、挿抜口１４が挿入されたプラグ６およびＯリング１７０によって閉鎖される。この結果、プラグ挿抜部１２へのごみの侵入や浸水を阻止することができる。
【００７２】
〔他の実施の形態〕
【００７３】
(1) 上記実施の形態では携帯端末装置６６を例示しているが、コネクタ２によって接続する機器であれば携帯端末装置に限定されるものではなく、各種の電子機器に用いることができる。
【００７４】
(2) 上記実施の形態ではコネクタ２によって接続される電子機器としてヘッドホンやヘッドセットを例示したが、外部スピーカなどの各種の電子機器に適用できる。
【００７５】
(3) 上記実施の形態では、プラグ６と可動パッキン１０とを嵌合させることにより、可動パッキン１０をプラグ６に追従する構造を示したが、これに限定されない。プラグ６と可動パッキン１０の着脱は、機械的な嵌合のほか、圧入や摩擦力による係合、吸盤のように空気圧による吸着、磁力による吸着であってもよい。
【００７６】
(4) 可動パッキン１０は、樹脂やラバーなどの弾性材料と金属の一体成形品のほか、両者をねじなど固定手段によって一体化したものでもよい。
【００７７】
(5) 上記実施例では３．５Φのプラグおよびジャックを例示したが、これより小径または大径のプラグおよびジャックであってもよい。
【００７８】
(6) 始端側ストッパ１６には、機械的な係合のほか、軽い外圧を用いてもよいし、接点板金やパッキン自身のバネ性を利用してもよい。
【００７９】
以上説明したように、コネクタおよび電子機器の最も好ましい実施の形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８０】
２ コネクタ
４ ジャック
６ プラグ
８ コネクタ筐体
１０ 可動パッキン
１２ プラグ挿抜部
１４ 挿抜口
１６ 始端側ストッパ
１８ 終端側ストッパ
２０、２２、２４、２６、２８、３４、３６、３８、４０ 接点端子
４４ 可動パッキン着脱部
５８ パッキン本体部
６２ シール部
６４ プラグ着脱部
６６ 携帯端末装置
６８ 前面ケース
７０ 背面ケース
７４、７６、７８、８０、９４、９６、９８、１００ 接続部
１０２ Ｏリング
１０４ 透孔
１０６ 凹部
１０８ 着脱口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体と、
前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する可動パッキンと、
を備えることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記可動パッキンは、前記プラグと着脱する着脱部を備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記プラグ挿抜部側または前記プラグ側のいずれか一方または双方にパッキンを備え、前記プラグ挿抜部に前記プラグが装着された際に前記プラグおよび前記パッキンにより前記挿抜口を閉塞することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
プラグが着脱可能な電子機器であって、
前記プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体と、
前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する可動パッキンと、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体と、
前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する可動パッキンと、
を備えることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記可動パッキンは、前記プラグと着脱する着脱部を備えることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記プラグ挿抜部側または前記プラグ側のいずれか一方または双方にパッキンを備え、前記プラグ挿抜部に前記プラグが装着された際に前記プラグおよび前記パッキンにより前記挿抜口を閉塞することを特徴とする請求項１または２に記載のコネクタ。
【請求項４】
プラグが着脱可能な電子機器であって、
前記プラグを挿抜させるプラグ挿抜部を備えたコネクタ筐体と、
前記プラグ挿抜部に摺動可能に設置され、前記プラグの挿抜に追従して前記プラグ挿抜部内を移動し、前記プラグ挿抜部から前記プラグの離脱により前記プラグ挿抜部の挿抜口を閉塞する可動パッキンと、
を備えることを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１３−４１７９９（Ｐ２０１３−４１７９９Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７９９５２（Ｐ２０１１−１７９９５２）
【出願日】平成２３年８月１９日（２０１１．８．１９）
【出願人】（３１００２２３７２）富士通モバイルコミュニケーションズ株式会社 (219)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１９日（２０１１．８．１９）
【出願人】（３１００２２３７２）富士通モバイルコミュニケーションズ株式会社 (219)
【Ｆターム（参考）】
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