JP2003303649A - ジャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コジリ力が繰り返して作用した場合でも、プ
ラグに対するコンタクトの接触不良を発生し難いジャッ
クを合理的に構成する。 【解決手段】 ボディ１に形成したプラグ挿入孔を挟む
位置に一対のコンタクトＣ１配置して、プラグ挿入孔に
前記プラグＰが挿入された際には、夫々のコンタクトＣ
１に形成した接触部３Ａをコンタクト自身の弾性力で挟
み込む形態で接触させるよう構成すると共に、このプラ
グＰとの挿入時に夫々のコンタクトＣ１の接触部３Ａ同
士の離間量を制限するため、接当部４Ａ、５Ａを有した
制限機構Ｈを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボディに形成され
たプラグ挿入孔に沿って複数のコンタクトを備えている
ジャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】オーディオ機器に備えられるジャックを
例に挙げると、樹脂製のボディに対してプラグ挿入孔を
形成し、このボディの内部に対して、プラグ挿入孔に沿
って銅合金等の良導体で成る複数のコンタクトを配置し
ており、この構造のジャックでは、プラグ挿入孔にプラ
グを挿入した際には、プラグに形成した複数の導通面に
対してコンタクトを接触させるよう構成されている。
又、コンタクトは、良好に弾性変形する素材を用いてお
り、プラグと接触する際には、コンタクト自身の弾性力
でプラグの導通面に対して接触する状態を維持させるの
が普通である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、携帯型のＭＤ
プレーヤや携帯型ＣＤプレーヤのように小型のオーディ
オ機器を例に挙げると、ヘッドホーンに音声信号を出力
する部位や、ダビング用の入出力部位にはφ２．５ｍｍ
程度の小径のプラグの使用を可能にするジャックを備え
ている。又、携帯型のオーディオ機器では、一方の手に
プレーヤを握り、他方の手でプラグの操作する等、プラ
グとジャックとの相対的な姿勢が不安定な状態でプラグ
を挿抜することが多く、例えば、プラグ挿入孔の軸芯に
傾斜する方向にプラグを強引に挿入することや、このよ
うな方向にプラグを強引に引き抜くことも多く、ジャッ
クに対して強力なコジリ力が作用してコンタクトの接触
不良を発生することもあった。

【０００４】この接触不良は、ジャックが小型であるこ
とから、ボディの強度をあまり高められない点や、コン
タクトの強度をあまり高められない点を理由として挙げ
ることが可能である。具体的には、ジャックにコジリ力
が繰り返して作用した場合にはジャックのプラグ挿入孔
の開口縁が摩滅や変形によって拡大してしまい、プラグ
の挿抜時にコンタクトに対して偏った過大な力を作用さ
せてコンタクトを変形させる結果、接触不良に繋がるこ
とや、ジャックのプラグ挿入孔の開口部が拡大しないま
でも、コンタクトに対して偏った力が作用することで、
コンタクトを塑性変形させて接触不良に繋がることが考
えられる。そして、コンタクトとプラグとの間に接触不
良を発生した場合には、必要とする性能を得ることが出
来ないものとなり改善の余地があった。

【０００５】本発明の目的は、コジリ力が繰り返して作
用した場合でも、プラグに対するコンタクトの接触不良
を発生し難いジャックを合理的に構成する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ジャックの特徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕ボディに形成されたプラグ挿入孔に沿って複数
のコンタクトを備えているジャックにおいて、前記複数
のコンタクトのうちの一対を、前記プラグ挿入孔を挟む
位置に対向配置して、プラグ挿入孔に前記プラグが挿入
された際には、夫々のコンタクトに形成した接触部をコ
ンタクト自身の弾性力で挟み込む形態で接触させるよう
構成すると共に、このプラグの挿入時に夫々のコンタク
トの接触部同士の離間量を制限する制限機構を備えてい
る点にある。

【０００７】〔作用・効果〕上記特徴によると、プラグ
挿入孔に対して、このプラグ挿入孔の軸芯と傾斜する方
向にプラグが挿入された場合や、プラグを挿入した状態
でプラグからコジリ力が作用した場合のように、一対の
コンタクトの何れか一方の接触部に対して強力な力が作
用して、その接触部をプラグが挿通する空間から離間す
る方向に大きく変位させる状況が発生しても、この変位
を制限機構が制限する。つまり、コンタクトに対して偏
った力が作用しても、夫々のコンタクトの接触部同士の
間隔を拡大させる状況に陥る不都合を解消して、何れの
コンタクトの接触部ともプラグに接触させ得る状態に維
持できるのである。その結果、プラグから繰り返して偏
った力が作用してもコンタクトを塑性変形させる不都合
を解消して、夫々の接触部を、プラグの対応した導通面
に接触させる状態を維持できる。

【０００８】本発明の請求項２に係るジャックの特徴、
作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項１記載のジャックにおいて、前記制限機
構が、前記一対のコンタクトの接触部に連接した接当部
を備えて構成され、この制限機構は前記プラグ挿入孔に
挿入されたプラグとの接触により接触部同士が離間し
て、その離間量が予め設定された値に達した際に夫々の
接当部が互いに接当して接触部同士の離間量を制限する
ように構成されている点にある。

【０００９】〔作用・効果〕上記特徴によると、コンタ
クトと一体的に接当部を形成するだけで、対向するコン
タクトの接触部を拡大する力が作用した場合には、夫々
の接触部同士が接当することにより接触部同士の間隔の
拡大を制限する。その結果、コンタクトの製造時に接当
部を一体形成するだけで、他の部材を特別に取り付ける
等の加工を行わずとも部品点数を増大させることなく、
接当部同士の間隔の拡大を確実に制限できるものとなっ
た。特に、この構成では、制限機構として独立したパー
ツ類を必要としないので、コストを高めることが無く、
ジャックを大型化させる不都合に繋がることも無い。

【００１０】本発明の請求項３に係るジャックの特徴、
作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項１又は２記載のジャックにおいて、前記
一対のコンタクトが、前記プラグ挿入孔の開口部の側に
配置されると共に、前記ボディの底面に形成した開口か
ら挿入されることで、ボディに保持されている点にあ
る。

【００１１】〔作用・効果〕上記特徴によると、開口部
の近傍位置に配置した一対のコンタクトが制限機構によ
って離間量が制限されるので、長期に亘る使用によって
プラグ挿入孔の開口部（ボディに形成された開口）が拡
大し、プラグから偏った力が作用しやすい状況で使用し
ても、一対のコンタクトの接触部をプラグに確実に接触
させてプラグの姿勢を安定させるものとなり、しかも、
この一対のコンタクトをボディの底面に形成した開口か
ら挿入しているので、組立も容易となる。その結果、挿
入したプラグに対して確実な接触状態を維持して挿入し
たプラグの姿勢を安定させると共に、組立易いジャック
が構成された。

【００１２】本発明の請求項４に係るジャックの特徴、
作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項１〜３のいずれか１項に記載のジャック
において、前記プラグ挿入孔の内端位置に、光信号を受
ける受光素子を備えて電気信号用と光信号用とに兼用で
きるよう構成されている点にある。

【００１３】〔作用・効果〕上記特徴によると、光信号
用のプラグをボディに挿入した場合には、そのプラグか
らの光信号を受光素子で受けることが可能となる。その
結果、電気信号用と光信号とに兼用化されたジャックが
構成できた。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１、図２、図３に示すように、
プラグ挿入孔Ａが形成されたボディ１と、このボディ１
の内部でプラグ挿入孔Ａに沿って配置された複数のコン
タクトＣと、このボディ１の内部でプラグ挿入孔Ａの内
端に位置を設定して配置された１つの受光素子Ｂとを備
えて電気信号光信号兼用型のジャックが構成されてい
る。

【００１５】このジャックは図３に示す電気信号用のプ
ラグＰｅと光信号用のプラグＰｐとを使用できるもので
ある。夫々のプラグＰ（電気信号用のプラグＰｅと光信
号用のプラグＰｐとの総称）とも直径Ｄが２ｍｍで、全
長Ｌが６．７ｍｍに設定しており、電気信号用のプラグ
Ｐｅは、銅合金等の良導体で成る基端部１１と、中間部
１２と、小径部１３ａを有した先端部１３とを有すると
共に、これらの間に絶縁リング１４を配置し、これらを
ハンドル１５に支持して成り、これら基端部１１と、中
間部１２と、先端部１３とを独立した導通部として機能
させている。又、光信号用のプラグＰｐは基端部から先
端近くまで絶縁材１７で形成し、小径部１３ａを有した
先端部１３だけに銅合金等の良導体で形成してハンドル
１５に支持し、内部に光ファイバー１８を挿通してい
る。

【００１６】前記ボディ１は絶縁性で非透光性の樹脂に
よって上面１Ｔと、複数の側面１Ｓと、底面１Ｂとを有
したブロック状に成形されている。このボディ１では、
平坦に成形された１つの側面１Ｓに対して前記プラグ挿
入孔Ａを形成し、底面１Ｂに対して夫々のコンタクトＣ
を挿入する複数のコンタクト挿入開口Ｆｃと、受光素子
Ｂを挿入する１つの受光素子挿入開口Ｆｂとを形成し、
又、ボディ１の上面１ＴにはコンタクトＣの一部を嵌合
させる支持開口Ｇｃと、受光素子Ｂの一部を嵌合させる
位置決め開口Ｇｂとを形成している。

【００１７】前記コンタクトＣ（以下に説明するコンタ
クトＣ１、Ｃ２、Ｃ３の総称）は、プラグ挿入孔Ａの開
口側から、このプラグ挿入孔Ａの内端側に向けて配置し
た一対の第１コンタクトＣ１（基端コンタクトの一
例）、単一の第２コンタクトＣ２、一対の第３コンタク
トＣ３（先端コンタクトの一例）とで成り、このジャッ
クに対して例えば、前記電気信号用のプラグＰｅを挿入
した場合には、プラグＰｅの基端部１１に一対の第１コ
ンタクトＣ１が接触して導通状態に達し、このプラグＰ
ｅの中間部１２に第２コンタクトＣ２が接触して導通状
態に達し、このプラグＰｅの先端部１３の小径部１３ａ
に一対の第３コンタクトＣ３が接触して、この一対の第
３コンタクトＣ３同士が導通状態に達するよう夫々のコ
ンタクトＣ１、Ｃ２、Ｃ３の位置が設定されている。

【００１８】図１、図３、図４、図５に示すように、夫
々のコンタクトＣは銅合金等の導電性で細い帯状の金属
板３をプレス成形することにより、プラグＰに対する接
触部３Ａと、この接触部３Ａに対して弾性付勢力を作用
させる湾曲部３Ｂと、端子３Ｃとを一体的に形成したも
のである。第１コンタクトＣ１及び第２コンタクトＣ２
は、接触部３ＡをプラグＰの基端部１１の外周に沿う円
弧状に成形すると共に、この接触部３Ａに小さな突起３
Ｔを形成しており、この接触部３Ａに連なる状態で湾曲
部３Ｂを形成し、この湾曲部３Ｂに連なる状態で端子３
Ｃを形成してあり、この端子３Ｃと湾曲部３Ｂとの中間
位置に圧接部３Ｄを形成している。又、第１、第２コン
タクトＣ１、Ｃ２の圧接部３Ｄの幅Ｗをコンタクト挿入
開口Ｆｃにおける対応する幅Ｗと略一致させることで、
組立時には第１、第２コンタクトＣ１、Ｃ２をボディ１
のコンタクト挿入開口Ｆｃに挿入することで、その圧接
部３Ｄの幅方向にコンタクト挿入開口Ｆｃから圧力を作
用させて第１、第２コンタクトＣ１、Ｃ２を摩擦保持す
るように構成してある。しかも、この挿入状態において
は、湾曲部３Ｂがボディ上面１Ｔの支持開口Ｇｃに嵌り
込んで接触部３Ａの位置を決めるものとなっており、端
子３Ｃがボディ１の底面１Ｂと平行姿勢となり、この端
子３Ｃの底面（基板に対向する面）がボディ１の底面と
一致する仮想平面上に存在するよう位置関係が設定され
ている。

【００１９】図６に示すように、前記一対の第１コンタ
クトＣ１の接触部３Ａの側の端部位置に制限機構Ｈを備
えている。この制限機構Ｈは一対の第１コンタクトの接
触部同士の離間量を予め設定された値以下に維持する機
能を有するものであり、この制限機構Ｈは、一対のコン
タクトＣ１のうちの一方の接触部３Ａから対向する側に
延出したプレート部４の端部を折り曲げて形成した接当
部４Ａと、一対のコンタクトＣ１の他方の接触部３Ａか
ら延出したプレート部５を折り曲げ、切り欠いて形成し
た接当部５Ａとを備えて成り、例えば、プラグＰにコジ
リ力が作用した場合のように、一対の接触部３Ａ同士を
離間させる方向に力が作用した際には、夫々の接当部４
Ａ、５Ａが接当状態に達して、対向する接触部３Ａの距
離を予め設定された値Ｎ以上離間させないように機能す
る。

【００２０】前記一対の第３コンタクト３Ｃは図３に示
すように、夫々のサイズが少し異なるものであるが、基
本的には底面側からの方向視で全体が略「Ｕ」字型にな
るよう成形してあり、その一端にプラグ挿入孔Ａの側に
張り出す形態で接触部３Ａを形成し、この接触部３Ａに
連なる状態で湾曲部３Ｂを形成し、他方の端部に圧接部
３Ｄと、端子３Ｃとを形成している。又、この一対の第
３コンタクト３Ｃは対応するコンタクト挿入開口Ｆｃか
ら挿入することで、圧接部３Ｄをボディ１に形成した溝
状部１Ｄに嵌め込む形態となり、主として面方向に圧接
力を作用させる状態で摩擦保持され、この挿入状態にお
いては、一方の圧接部３Ｄがボディ上面１Ｔの支持開口
Ｇｃに嵌り込んで接触部の位置を保持するものとなり、
端子３Ｃがボディ１の底面１Ｂと平行姿勢となり、この
端子の底面１Ｂ（基板に対向する面）がボディ１の底面
１Ｂと一致する仮想平面上に存在するよう位置関係が設
定されている。

【００２１】前記受光素子Ｂは、光信号を電気信号に変
換するフォトトランジスタやフォトダイオード等の光半
導体の受光部２１を構成するチップを透光性樹脂で成る
パッケージ２２に封止すると共に、このチップに導通す
る複数の端子２３をパッケージ２２の外面に形成してあ
る。又、この受光素子Ｂは前記受光素子挿入開口Ｆｂか
ら挿入してボディ１との摩擦力、あるいは、接着剤を用
いた接着により保持している。この保持状態では、受光
素子Ｂの一部がボディ上面１Ｔの位置決め用開口Ｇｂに
嵌り込んで位置決め状態となる。この受光素子Ｂの端子
２３はパッケージ２２の外面において、前記プラグ挿入
孔Ａの開口と反対側に折り曲げられ、この端子がボディ
１の底面１Ｂと平行姿勢となり、この端子２３の底面
（基板に対向する面）がボディ１の底面１Ｂと一致する
仮想平面上に存在するよう位置関係が設定されている。

【００２２】又、コンタクトＣの端子３Ｃの底面とボデ
ィ１の底面１Ｂとを同一平面上に位置させるために前記
コンタクト挿入開口Ｆｃからボディ１の側面１Ｓの方向
に向けて切り欠き部１Ｃを形成し、受光素子Ｂの端子２
３の底面とボディ１の底面１Ｂとを同一平面上に位置さ
せるために前記受光素子挿入開口Ｆｂからボディ１の側
面１Ｓの方向に向けて切り欠き部１Ｃを形成してある。

【００２３】この構成により、本ジャックを組立てる際
には、例えば、組立装置のテーブルに対してボディ１
を、その底面１Ｂを上方に向けた状態でセットし、この
底面１Ｂに形成した複数のコンタクト挿入開口Ｆｃから
対応するコンタクトＣを挿入し、この底面１Ｂに形成し
た受光素子挿入開口Ｆｂから受光素子Ｂを挿入する工程
を実行することで済み、ボディ１の位置決めを一度行う
だけで精度の高い組立作業を実現する。

【００２４】そして、このジャックは基板３０に実装し
た場合には、基板３０の実装面に対してボディ１の底面
１Ｂを接触させた状態で、夫々の端子３Ｃ、２３を対応
するプリント配線部３１に接触させるものとなり、夫々
の端子３Ｃ、２３をハンダ付けにより導通状態の接続す
ることで、夫々の端子３Ｃ、２３が基板３０のプリント
配線部３１に対して電気的に導通する状態に達すると同
時に、このハンダ付けによりプリント基板３０固定され
る。

【００２５】従って、基板３０に実装された本発明のジ
ャックのプラグ挿入孔Ａに対して電気信号用のプラグＰ
ｅを適正な位置（ハンドル１５がボディ１に接触する位
置）まで挿入した場合には、一対の第１コンタクトＣ１
が弾性付勢力によってプラグＰｅの基端部１１を挟み込
む状態で基端部１１に同時に接触し、第２コンタクトＣ
２が弾性付勢力によってプラグＰｅの中間部１２に接触
し、一対の第３コンタクトＣ３が弾性付勢力によってプ
ラグＰｅの先端部１３の小径部１３ａに同時に接触する
状態に達し、第１、第２、第３コンタクトＣ１、Ｃ２、
Ｃ３とプラグＰｅとの間で信号のアクセスが可能となる
と共に、一対の第１コンタクトＣ１でプラグＰｅの基端
部１１を挟み込むので、この挿入状態におけるプラグＰ
ｅの基端位置を安定させ、一対の第３コンタクトＣ３同
士が導通状態に達するので、プラグＰｅが適正な位置ま
で挿入されたことを電気的に判別できるものとなる。

【００２６】又、本発明のジャックに対して光信号用の
プラグＰｐを適正な位置まで挿入した場合には、電気信
号用のプラグＰｅの場合と同様に一対の第１コンタクト
Ｃ１でプラグＰｐの絶縁部１７の基端部位を挟み込むこ
とでプラグＰｐの基端位置を安定させながら、一対の第
１コンタクトＣ１が絶縁部１７が非導通状態にあること
でプラグが光信号用のものであることを判別できると同
時に、一対の第３コンタクトＣ３同士が先端部１３に接
触して導通状態に達することでプラグＰｐが適正な位置
まで挿入されたことを判別でき、又、光ファイバー１８
からの光信号を受光素子Ｂで受信できるものとなる。

【００２７】このように、本発明では、ジャックに対し
てプラグＰを挿入する際に、プラグ挿入孔Ａの軸芯に対
して傾斜する姿勢でプラグを挿入した場合や、ジャック
に対してプラグＰを挿入した状態で外力が作用した場合
のようにコジリ力が作用した際には、一対の第１コンタ
クトＣの接触部３Ａを互いに離間させる方向に第１コン
タクトＣ１が変位するが、この変位時には制限機構Ｈが
予め設定された値Ｎ以上離間させないため、第１コンタ
クトＣ１を大きく変形させ、塑性変形状態に陥ってプラ
グＰに対する接触不良に繋がると云う不都合を招来する
ことが無く、この一対のコンタクトＣ１で挟み込むこと
により確実な導通状態を実現し、ボディ１の開口部が拡
大してもプラグＰの姿勢を安定させるものとなってい
る。

【００２８】又、本発明では、ボディ１の底面１Ｂの側
から全てのコンタクトＣと、受光素子Ｂとを挿入して組
立得るので、例えば、ボディ１の複数の面からコンタク
トＣや受光素子Ｂを挿入する工程で組立てるものと比較
して、組立工程数を低減できるものにして、このジャッ
クが小型化されても、組立時間の短縮が可能となる。
又、ボディ１の底面１と複数のコンタクトＣ夫々の端子
３Ｃの底面と、受光素子Ｂの端子２３の底面とを同じ仮
想平面上に配置してあるので、基板３０に実装する場合
でも、基板３０に対してボディ１を浮き上がらせること
なく、コンパクトな実装形態になると同時に、このボデ
ィ１に対してプラグＰを挿抜する際に、例えば、コジリ
力が作用した場合でも、この力をボディ１の底面１Ｂに
接するプリント基板３０に受け止めさせて強固な支持状
態を実現するものとなっている。特に、ボディ１におけ
るプラグ挿入孔Ａの開口側に配置した一対の第１コンタ
クトＣ１の端子３Ｄが基板３０にハンダ固定されるの
で、この部位に単一の端子を配置したものと比較して支
持強度を高めるものにしている。

【００２９】〔別実施の形態〕本発明は上記実施の形態
以外に、例えば、コンタクトの数は、実施の形態に示し
た数より多いものであっても、少ないものであって良
く、電気信号用のプラグはアナログ信号、デジタル信号
の何れのアクセスを行うものであっても良い。

【００３０】本発明の制限機構Ｈを図７に示すように構
成しても良い（この別実施の形態では前記実施の形態と
同じ機能を有するものには、実施の形態と共通の番号、
符号を付している）。つまり、一方の第１コンタクトＣ
１の接触部３Ａから延出したプレート部４と、他方の第
１コンタクトＣ１から延出したプレート部５とを重ね合
わせ、少なくとも一方に長孔（例えば５Ｈ）を形成し、
この長孔と他方の孔に貫通するリベット状のピン６を備
え、夫々の第１コンタクトＣ１の接触部３Ａ同士が離間
する方向に変位した場合には、ピン６が長孔５Ｈの内部
で移動できる量だけ変位を許し、それ以上の変位を制限
するよう機能させる。

【００３１】又、本発明の制限機構Ｈは、一対の第１コ
ンタクトＣ１の接触部３Ａの外端部同士をナイロン繊維
のようにしなやかに変形するが、伸びを生じ難い素材で
結ぶことで離間方向への変位を制限するよう構成するこ
とや、これらの制限機構Ｈに加える形態で、一対の第１
コンタクトＣ１に対して接近方向に付勢力を作用させる
バネを備えて実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ジャックの分解斜視図

【図２】基板に実装したジャックとプラグとを示す斜視
図

【図３】ジャックの断面と２種のプラグとを示す図

【図４】プラグを挿入した状態のジャックの断面図

【図５】プラグの非挿入時と、挿入時とにおけるジャッ
クの断面図

【図６】第１コンタクトを示す斜視図

【図７】別実施の形態の第１コンタクトを示す斜視図

【符号の説明】

１ ボディ １Ｂ 底面 Ａ プラグ挿入孔 Ｂ 受光素子 Ｃ コンタクト Ｈ 制限機構 Ｐ プラグ Ｆｃ・Ｆｂ 開口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H037 BA11 DA11 DA33 5E087 EE02 EE07 EE09 FF07 FF27 GG13 MM02 RR04 RR06 RR49

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボディに形成されたプラグ挿入孔に沿っ
   て複数のコンタクトを備えているジャックであって、 前記複数のコンタクトのうちの一対を、前記プラグ挿入
   孔を挟む位置に対向配置して、プラグ挿入孔に前記プラ
   グが挿入された際には、夫々のコンタクトに形成した接
   触部をコンタクト自身の弾性力で挟み込む形態で接触さ
   せるよう構成すると共に、このプラグの挿入時に夫々の
   コンタクトの接触部同士の離間量を制限する制限機構を
   備えているジャック。
2. 【請求項２】 前記制限機構が、前記一対のコンタクト
   の接触部に連接した接当部を備えて構成され、この制限
   機構は前記プラグ挿入孔に挿入されたプラグとの接触に
   より接触部同士が離間して、その離間量が予め設定され
   た値に達した際に夫々の接当部が互いに接当して接触部
   同士の離間量を制限するように構成されている請求項１
   記載のジャック。
3. 【請求項３】 前記一対のコンタクトが、前記プラグ挿
   入孔の開口部の側に配置されると共に、前記ボディの底
   面に形成した開口から挿入されることで、ボディに保持
   されている請求項１又は２記載のジャック。
4. 【請求項４】 前記プラグ挿入孔の内端位置に、光信号
   を受ける受光素子を備えて電気信号用と光信号用とに兼
   用できるよう構成されている請求項１〜３のいずれか１
   項に記載のジャック。