説明

ジャック

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種AV機器等において、マイクロホン、ヘッドホン、電源コード等の接続端子として使用されるコネクタの一種であるジャックに関し、特に、組み立て性に優れたジャックの機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、AV機器等とマイクロホン、ヘッドホン、電源コード等の接続は、これらのコードの先端に備えたプラグをAV機器等に設けたジャックに差し込むことにより行われている。
【0003】プラグは、円筒状のスリーブの中心位置に延設された導電体のピン端子からなる第1電極と、円筒状の導電体でありスリーブ(アース端子ともいう)からなる第2電極とから構成されている。
【0004】一方、ジャックは、上記プラグが挿入された時、プラグのスリーブの外面と接触して電気的に接続されるスリーブバネと、プラグのピン端子と接触して電気的に接続されるコンタクトとを有している。
【0005】ジャックのスリーブバネは、弾性と良導電性とを持つ例えば燐青銅等の薄い板バネ材から所要の形状、例えば矩形状に打ち抜いた後、一端部をくの字状等に曲げてプラグのスリーブと接する接点とし、他端部を端子部として製造されている。
【0006】コンタクトも、同様にして製作されている。このように製造されたスリーブバネとコンタクトは、合成樹脂で一体に成形されたジャックケース内の所定の位置に取り付けられる。
【0007】従来のジャック、例えば、実願平2−45977号に開示されているジャックは、図5及び図6に示すように、箱形形状に形成したジャックケース1とプラグの電極部と接触するスリーブバネ2とから構成されている。ジャックケース1は、プラグを挿入する前面側に突設したプラグ挿入口3を設け、そのプラグ挿入口3の内側にプラグ挿入口3に連通するプラグ挿入路4を設けた構造となっている。又、ジャックケース1の裏側には、スリーブバネ2を挿入する側壁に沿った収容溝5を設けた構造となっている。
【0008】スリーブバネ2は、図示しないプラグの電極部に直接接触して電気的接続を得る接片部2aと、この接片部2aに対して交差状に連設させてジャックケース1外に延出させる端子部2bとが別体に構成されていて、それぞれが別部材によって構成されている。
【0009】接片部2aは、板部材を湾曲状に折り返すとともに先端部をくの字形に折曲して接点部を形成している。
【0010】この2個の部材からなるスリーブバネ2は、接片部2aと端子部2bとを共通の収容溝に挿入するようにし、接片部2aと端子部2bとがジャックケース1内に装入された状態で互いに圧接して接続される。
【0011】このように、スリーブバネ2を別部材で形成することにより、バネ性を有する接片部2aは燐青銅板等のバネ部材で製作し、端子部2bを燐青銅板部に比して安価な黄銅板等で製作することができるため、接片部2aと端子部2bとをそれぞれの機能目的に応じた適材によって製作する事が可能になる。
【0012】また、実開平6−36256号「ジャック」において、スリーブバネに改良を加えた電源ジャックを開示している。
【0013】このジャック6は、図7及び図8に示すように、プラグ挿入孔7に挿入された外部電源用プラグ8のアース端子8aに弾性的に当接する湾曲当接片9aを有するスリーブバネ9を内包した構造となっている。このスリーブバネ9は、主当接部9aとは別に本体の弾性板バネ9bから立ち上げて湾曲され、且つ主当接部9aに先行してプラグ8のアース端子8aに弾性的に屈曲されて当接すると共に、その屈曲作用の影響を主当接部9aに及ぼすことなく形成された補助当接部9cを設けたいわゆる2点接触構造となっている。このように同じ弾性板バネに設けられた主当接部9aと補助当接部9cとからなるスリーブバネ9の補助当接部9cは、プラグ8に不測の外力が加わっても電気的接続状態を確保し、且つ、プラグ8の挿入時に一時的な電源の切断の発生を防止することができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記実願平2−45977号に開示されているジャックのように、接点部と端子部とを面接触で電気的に接続するものにおいては、両者をジャックケースに取り付ける際に、圧入によりジャックケースが変形したり割れたりし易いという問題点があった。
【0015】また、実開平6−36256号のジャックのように、スリーブバネの主当接部と補助当接部とを同一の弾性板で一体に成形したものは、スリーブバネ自体及びジャックケースの形状や寸法に厳しい精度が要求され、製作コストが高くなるという問題点があった。又、プラグが大きくこじれて挿入された場合には、同一部材で形成されている2点接触構造の主当接部9aと補助当接部9cとが歪んでしまい、プラグのアース端子8aと補助当接部9cとの接触が離れてしまうと云う問題点がある。従って、スリーブバネの組立が容易で且つジャックケース等の変形が発生しない構造のスリーブバネに解決しなければならない課題を有する。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明に係るジャックは、ジャックケース内に挿入されるプラグの第1電極に接触させて電気的に接続するコンタクトと、前記ジャックケース内に挿入されるプラグの検出とプラグの第2電極に接触させて電気的に接続するスリーブバネと、前記ジャックケース内へのプラグの挿抜により前記スリーブバネとの電気的な接続をオン/オフするターミナルと、前記スリーブバネと直交する位置に配置し、前記プラグの第2電極と接触して電気的接続を得ると共に前記スリーブバネと弾性接触させて電気的接続を得る補助バネとを備え、前記コンタクト、前記スリーブバネ、前記ターミナル、前記補助バネのそれぞれを別体に構成すると共に、前記ジャックケースに同一方向から組立てるようにしたことである。
【0017】このように電気的な接続を得るコンタクト、スリーブバネ、ターミナル、補助バネをそれぞれ別体の部材にして構成したため、性能を損なうことなくそれらの形状や寸法上の制限が緩和されて製造が容易となると共に組み立てが容易となる。
【0018】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るジャックの望ましい実施の形態としての電源用ジャックについて図面を参照にして説明する。
【0019】図1は、ジャックを構成するジャックケース10と、コンタクト20と、スリーブバネ30と、ターミナル40と、補助バネ50との分解斜視図であり、図2(A)はプラグ挿入口側からみたジャックの正面図であり、図2(B)はジャックの背面図であり、図2(C)はジャックの右側面図であり、図2(D)はジャックの底面図であり、図2(E)はコンタクトとスリーブバネとターミナルと補助バネとの電気的接続関係を略示的に示した電気回路図である。
【0020】以下、ジャックケース10、コンタクト20、スリーブバネ30、ターミナル40、補助バネ50のそれぞれの構造、及び、ジャック全体の組み立てについて順次説明する。
【0021】ジャックケース10は、図1に示すように、合成樹脂材により外見上は略立方体に一体成形されており、前部に円形のプラグ挿入口11を設け、ジャックケース10の内部空間と連通した構造となっている。
【0022】ジャックケース10の内部の略上半分は、図2(A)に示すように、図示しないプラグの第1電極であるピン端子をガイドする円筒部13を設けたプラグ接続部12aとなっており、下半分は図2(B)及び図1R>1に示すように、後述するスリーブバネ30を嵌め込むための空間に形成したスリーブバネ係合部12bとなっている。このスリーブバネ係合部12bの左右の幅は、下に向かって直線的にやや小さくなるように作成されている。
【0023】プラグ接続部12aの下面側は水平に形成され、図2(C)に示すように、プラグ接続部12aの後方中央部から前方に向かって円筒部13が突出形成され、プラグ挿入口11まで達している。この円筒部13の中心孔には、後方からコンタクト20が挿入される構造となっている。
【0024】上記円筒部13の中心線の延長上に当たるプラグ接続部12aには、図1に示すように、断面が十字状の十字溝12cが円筒部13に対して水平方向に設けられている。この十字状の十字溝12cにコンタクト20が挿入される。
【0025】スリーブバネ係合部12bの底部には、ジャックケース10の背面端から内側に向かった略中央位置(図示せず)まで、切欠き15が設けられている。この切欠き15は、スリーブバネ30をジャックケース10に組み込む時、スリーブバネ30の端子部31の通路となる。また、ジャックケース10の背面端から内側に向かって形成した切欠き15の途中の左右両側には、左右方向に切り欠いた係止部15a、15bが設けられている。この係止部15a、15bはスリーブバネ30のストッパバネ34、35と係止してスリーブバネ30をジャックケース10内に係合係止する。
【0026】一方、ジャックケース10の背面側には、図1において右側壁に沿って上下方向に溝14を設けた構造となっている。この溝14は、補助バネ50の本体部51の上下端を挿入する隙間に形成されている。溝14の下部にはジャックケース10の内側方向に直角に曲がった溝14aが連通し、この溝14aは空洞のスリーブバネ係合部12bに連通している。この連通している溝14aを介して、補助バネ50のスリーブバネ当接片53がスリーブバネ係合部12bに位置される。
【0027】又、ジャックケース10のプラグ接続部12aとスリーブバネ係合部12bとの間の左右端の位置に切欠き溝16が設けられている。この切欠き溝16は、L字型のターミナル40のスリーブバネ接触部41の両端を係合して係止するためのものである。
【0028】コンタクト20は、図1に示すように、細長い剛性導電板をほぼ中央で直角に曲げてL字形に形成し、その一辺をプラグの第1電極であるピン端子と接触するためのピン端子接触部21と、他辺をプリント配線基板に接続するための端子部22とから構成されている。ピン端子接触部21は、二股に分かれており、先端においてプラグのピン端子を左右から挟むようになっている。また、コンタクト20の端子部22の先端部はくの字状に曲がっている。
【0029】スリーブバネ30は、図1に示すように、弾性を持つ長方形状をした導電平板を中央部付近の屈曲部32で大きな曲率で曲げて弾性部材に形成されている。
【0030】このスリーブバネ30は、屈曲部32を境にして下側の基部33aと、上側の弾性部33bとから構成されている。
【0031】基部33aは、図1において、屈曲部32から延設した略中央位置から下側直角方向に立ち下がり、先端側をくの字状に曲げた端子部31と、端子部31の左右両側に設けられ端子部31方向に跳ねるストッパバネ34、35と、円形の凸部を持つ補助バネ接触部36及び先端部37とが一体に成形された構造となっている。
【0032】又、スリーブバネ30の屈曲部32を境にした上部の弾性板形状に形成された弾性部33bは、屈曲部32の表面が図示しないプラグに押されて弾性接触するプラグ接触部33cを形成し、基部33aの左右の幅及び前後方向の長さが共にやや小さく、かつ、前方に向かって幅が直線的に狭くなり、その自由端中央位置を略楕円形状に切り欠いたターミナル接触部38、39を形成している。
【0033】ターミナル40は、図1に示すように、細長い剛性導電体をL字状に曲げた1片を形成するスリーブバネ接触部41とスリーブバネ接触部41に対して垂直方向に曲げた端子部42とから構成されている。
【0034】スリーブバネ接触部41は、長い平板形状に形成された両端に凸部41aを設け、平板の下部面が、スリーブバネ30のターミナル接触部38、39と接触して電気的に接続する。
【0035】このような構造からなるターミナル40は、ジャックケース10の背面の略中央位置の水平方向に設けられた切欠き溝16に凸部41aを係合させてジャックケース10内部に挿入される。端子部42はプリント配線基板への接続端子となる。
【0036】即ち、図3に示すように、電気的に接続されているスリーブ接触部41とターミナル接触部38、39とは、プラグの第2電極がプラグ接触部33cと当接されて挿入されると、ターミナル接触部38、39が図3において下方向に動き、スリーブ接触部41とターミナル接触部38、39とが離れ、電気的にオフされる。
【0037】補助バネ50は、図1に示すように、略四角形状をした導電平板の下部側を直角に曲げて形成されており、上側は図示しないプラグの第2電極と接触して電気的接続を得る本体部51と、直角に曲げた下側は補助バネ50自体を補強ガイドすると共にスリーブバネ30と接触して電気的接続を得る支持部52とから構成されている。
【0038】上側の本体部51は、挿入する前方側の略中間位置から切り欠いて内側方向にく字状に曲げて弾性舌片にしたプラグ接触部51aと、このプラグ接触部51aの反対側であって、3辺を切り欠いた自由端を外側方向に折り曲げた係合片51bとから構成されている。
【0039】本体部51に対して直角方向に曲げた下側の支持部52は、本体部に連設した基部52aと、基部52aの外側に延設し且つ直角に曲げた方向に切り欠きを入れ、その自由端を下側方向に折り曲げて弾性接片としたスリーブバネ当接片53とから構成されている。
【0040】このような構造からなる補助バネ50は、ジャックケース10の背面に設けた溝14から挿入し、係合片51bが溝14に設けてある開口部分に係合して抜け止めされて組み込まれる。
【0041】この時、図4に示すように、スリーブバネ当接片53は、スリーブバネ30の補助バネ接触部36の上部から弾性接触して電気的接続が得られる構造となっている。
【0042】即ち、スリーブバネ30の補助バネ接触部36と補助バネ50のスリーブバネ当接片53との接触は、補助バネ50をジャックケース10内に挿入して組み立てる時に、スリーブバネ接触片53が補助バネ接触片36の上部面を摺動しながら当接して押圧をかけて電気的な接続を得る構造となっている。従って、寸法精度が比較的緩やかであっても電気的な接続を確実に得ることができると共にスリーブバネ30をジャックケース10内で位置決めして固定する機能もある。
【0043】また、補助バネ50がジャックケース10内に組み込まれると、図2(A)に示すように、円筒部13を軸にして、プラグ接触部51aは垂直方向に配置され、プラグ接触部33cは水平方向に配置される。そして、図示しないプラグの第2電極の下部側がプラグ接触部33cと接触し、且つ第2電極の側部側がプラグ接触部51aと接触して電気的な接続を得る構造となっている。
【0044】次に、上記説明した構造からなる4個のコンタクト20、スリーブバネ30、ターミナル40、補助バネ50をジャックケース10内に組み立てる組立方について図1及び図2(A)、(B)、(C)、(D)を参照にして説明する。
【0045】先ず、ターミナル40のスリーブ接触部41に設けた凸部41aを、ジャックケース10の背面に設けた切欠き溝16に差し込む(図2(B)、(C)参照)。
【0046】次に、ジャックケース10のスリーブバネ係合部12bに、スリーブバネ30のプラグ接触部33cを前方向にして挿入する。スリーブバネ30を一番前方まで押し込むと、スリーブバネ30のストッパバネ34、35が係止部15a、15bに係合してジャックケース10から抜け止めされる。同時に、スリーブバネ30のターミナル接触部38、39はターミナル40のスリーブバネ接触部41の下部面に当接して電気的に接続された状態になる(図2(B)、(C)参照)。
【0047】この状態において、ジャックケース10の溝14に補助バネ50の本体部51を嵌合させて挿入する。補助バネ50を一番奥まで挿入すると、補助バネ50は、溝14に設けた開口部分にストッパバネ51bを係合してジャックケース10内に係止される。
【0048】同時に、補助バネ50の支持部52のスリーブバネ当接部53は、その弾性によりスリーブバネ30の補助バネ接触部36の上部面に当接し、スリーブバネ30をジャックケース10内にて支持すると共に補助バネ50とスリーブバネ30が電気的に接続する(図2(B)、(C)参照)。
【0049】最後に、コンタクト20を、プラグ接続部12aの十字溝12cに差し込み、図示しないコンタクト20の爪20aと係合して抜け止めされジャックケース10内に係止される。
【0050】このようにして組み立てられたジャックにプラグを差し込んだ時、スリーブバネ30のプラグ接触部33cはプラグのスリーブと接触し、押し下げられる。その結果、スリーブバネ30のターミナル接触部38、39に接触しているターミナル40のスリーブ接触部41が離れ、電気的な接続状態がオンからオフ状態になる(図2(C)参照)。従って、図2(E)の回路図で矢印で示すように、ターミナル40のスリーブバネ接触部41とスリーブバネ30のターミナル接触部38、39とは接触可能なスイッチを形成することになるから、ターミナル40は、プラグの挿脱を検出する端子として使用することができる。
【0051】このように、電気的な接続を得る導電部材をそれぞれ別体に構成してジャックケース10内で電気的に接続させる構造にすれば、各部材、実施例においてはスリーブバネ30、ターミナル40、補助バネ50の構造自体を簡単にすること及び寸法精度が緩和できることにより、組立が簡単に行える。
【0052】更に、押圧等の発生する箇所を予め分離した構造にすること、例えばスリーブバネ30の補助バネ接触部36と補助バネ50のスリーブ当接片53とを分離した構造にして、組み立てた時に弾性接触させて無理な押圧を回避できるので、ジャックケース10自体及び各部材にも無理な力がかからないのでジャック自体の性能を向上させることができるのである。そして、各部材の特徴的な機能に応じた材質を使用することができる。例えば、ハウジングであるジャックケース10はABS/PBTを使用し、コンタクト20はリン青銅、スリーブバネ30は銅チタン合金、ターミナル40は黄銅、補助バネ50はCu−Al合金で作成することできる。
【0053】以上、本発明に係る電源ジャックについて説明したが、本発明は他のジャックにも適用可能であることは勿論であり、要は、ジャックケース内に組み込まれる導電部材を、機能に応じて別部材にし、ジャックケース内に組み込んだ時に電気的接続を得るようにして組み立てられる構造の全てに及ぶことは勿論のことである。
【0054】
【発明の効果】本発明に係るジャックは、プラグと電気的に接続する導電部材であるスリーブバネと、ターミナルと、補助バネとをそれぞれ別部材として形成したので、それらの形状や寸法上の制限が緩和され、ジャックの設計、組立て作業が楽になり、それに伴うコストも低減される。
【0055】又、スリーブバネと補助バネとはプラグと2点接触する構造となっていると共に別部材で形成されているため、プラグがこじりを伴って挿入されてもそれぞれの接触を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電源ジャックを構成する各部材の分解斜視図である。
【図2】同図2(A)は正面図、図2(B)は背面図、図2(C)は側面図、図2(D)は底面図、図2(E)は略示的に示した電気回路図である。
【図3】同電源ジャックを構成するスリーブバネとターミナルとの電気的な接続状態を示した説明図である。
【図4】同電源ジャックを構成するスリーブバネと補助バネとの電気的な接続状態を示した説明図である。
【図5】従来技術におけるジャックケースとスリーブバネとを分解して示した斜視図である。
【図6】従来技術におけるジャックケース内に収納配置されている端子部と接片部との関係を示した要部断面図である。
【図7】他の従来技術におけるジャックの断面図である。
【図8】他の従来技術におけるジャックに配置されるスリーブバネの(イ)平面図、(ロ)側面図、(ハ)背面図である。
【符号の説明】
10 ジャックケース;11 プラグ挿入口;12a プラグ接続部;12bスリーブバネ係合部;12c 十字溝;14 溝;14a 溝;15 切欠き;15a 係止部;15b 係止部;16 切欠き溝;20 コンタクト;20a 爪;21 ピン端子接触部;22 端子部;30 スリーブバネ;31 ストッパバネ;32 屈曲部;33a 基部;33b 弾性部;33c プラグ接触部;34 ストッパバネ;35 ストッパバネ;36 補助バネ接触部;37補助バネ接触部;38 ターミナル接触部;40 ターミナル;41 スリーブバネ接触部;41a 凸部;42 端子部;50 補助バネ;51 本体部;51a プラグ接触部;51b 係合片;52 支持部;52a 基部;53スリーブバネ支持部;53 スリーブバネ当接片

【特許請求の範囲】
【請求項1】ジャックケース内に挿入されるプラグの第1電極に接触させて電気的に接続するコンタクトと、前記ジャックケース内に挿入されるプラグの検出とプラグの第2電極に接触させて電気的に接続するスリーブバネと、前記ジャックケース内へのプラグの挿抜により前記スリーブバネとの電気的な接続をオン/オフするターミナルと、前記スリーブバネと直交する位置に配置し、前記プラグの第2電極と接触して電気的接続を得ると共に前記スリーブバネと弾性接触させて電気的接続を得る補助バネとを備え、前記コンタクト、前記スリーブバネ、前記ターミナル、前記補助バネのそれぞれを別体に構成すると共に、前記ジャックケースに同一方向から組立てるようにしたことを特徴とするジャック。

【図3】
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【図6】
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【図1】
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【図2】
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【図4】
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【図5】
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【図7】
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【図8】
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【特許番号】特許第3265196号(P3265196)
【登録日】平成13年12月28日(2001.12.28)
【発行日】平成14年3月11日(2002.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平8−238962
【出願日】平成8年9月10日(1996.9.10)
【公開番号】特開平10−83871
【公開日】平成10年3月31日(1998.3.31)
【審査請求日】平成12年1月31日(2000.1.31)
【出願人】(000102500)エスエムケイ株式会社 (528)
【参考文献】
【文献】実開 平4−38688(JP,U)
【文献】実開 昭56−65581(JP,U)