JP2005063869A - スイッチ付入出力プラグ - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯電話機等の機種によって異なる音声入出力コネクタ（ジャック）にも対応可能なスイッチ付入出力プラグを得る。
【解決手段】 ４極プラグ１０の操作信号用電極接続部４ａに螺子を形成し、操作信号用電極と成るアダプタ４を４極ジャックの機種には螺着させて使用し、３極ジャックの機種ではアダプタ４を離脱させて使用することで１種類のプラグで３極及び４極共用のプラグを得る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スイッチ付入出力プラグに係り、特にスイッチ付入出力用３極／４極共通プラグの改良に関する。

従来から、携帯電話機のスイッチ付きイヤホンマイク用入出力端子は事業者や携帯電話機毎に異なる端子をもっているのが現状で、大別すると直径２．５ｍｍの３極プラグに対応した３極ジャック型のものと、４極目の端子を外周に追加した４極ジャック型に分けられる。

上述の様な３極プラグ及び４極プラグは特許文献１に詳記されている。この様な従来の３極プラグまたは４極プラグを音声入出力装置（例えば、スイッチ付イヤホンマイク）に用いる場合はスイッチ回路を用いることにより、スイッチのオン／オフ動作で音声入力装置（イヤホンマイクロホン）または音声出力装置（イヤホン、ヘッドホン）の音声の入出力動作を制御することができる。

しかしながら、従来のスイッチ付イヤホンマイクは携帯電話機等の電子機器の入出力端子の種類（即ち、携帯電話機等の機種）により３極プラグを用いたり、４極プラグを用いる必要があり、一種類のスイッチ付イヤホンマイクをメーカの異なる携帯電話機等に用いることができないという問題点があった。

上記問題を解消するために、携帯電話機等の電子機器の入出力端子の種類が異なってもスイッチ付イヤホンマイクでの使用を可能とするスイッチ付入出力用３極／４極共通プラグが特許文献１に記載されている。
図５（ａ）は特許文献１に記載された３極／４極共通プラグの側面図であり、図５（ｂ）は３極／４極共通プラグの側部断面の部分図である。

図５（ａ），（ｂ）で３極／４極共通プラグ１０は、マイクロホン用電極（入力用電極１）１、イヤホンまたはスピーカー用電極（出力用電極２）２，および接地用電極３の３電極がそれぞれ形成部材としての合成樹脂で絶縁された絶縁体５と一体として柱状に形成されたピン部６と、一端にピン部６を固定した基部７と、基部７のピン部６を固定した側の端部に設けられたピン部６より大きい径をなす溝部８と、溝部８に形成された端子部９と、基部７内に敷設され基部７内で３つの電極１，２，３および端子部９にそれぞれ接続或いは接合して基部７の他端から外部に伸びる４本のラインａ，ｂ，ｃ，ｄと、溝部８がアダプタ４（図６参照）と嵌入或いは螺合可能に形成され、端子部９が溝部８内の底部或いは側部でアダプタ４と接続可能に形成されている。なお、記号１２は基部７の他端から外部に伸びる４本のラインａ，ｂ，ｃ，ｄを内包するコードである。

なお、図５（ａ），（ｂ）の場合は溝部８に第４の電極としてのアダプタ４が嵌入或いは螺合されていないので、端子部９に接続するラインｄの電圧はゼロである。従って、電極としてはマイクロホン用電極１、イヤホンまたはスピーカー用電極２，および接地用電極３の３電極が機能する３極プラグとして用いることができる。

図６（ａ），（ｂ）は第４の電極として用いるアダプタ４の構成例を示す図である。
図６（ａ），（ｂ）で、アダプタ４は内側に３極／４極共通プラグ１０のピン部６に遊嵌可能とするためにピン部６の正断面に相似な空間（或いは、貫通孔）４３を有している。図６（ａ），（ｂ）のピン部６の正断面は円をなしているので図６（ａ），（ｂ）では空間４３は正断面が円形の貫通孔をなす。
また、図６（ａ）のようにアダプタ４を溝部８に嵌入可能に構成した場合は外形（正断面）は限定されず、円形でも多角形でもよいが、図２（ｂ）に示すようにアダプタ４にねじ溝４５を設けてアダプタ４を溝部８にねじ込み可能に形成した場合は円形となる（すなわち、この場合はアダプタ４はリング状の形状をなす）。
また、図６（ａ）でアダプタ４の内側に設けられた溝４１，４２はアダプタ４を嵌入した場合の戻り止め用の溝である。

なお、図６（ａ），（ｂ）でアダプタ４の内側に、例えば、合成樹脂を圧着させるなどの加工を施して内側を電気的に絶縁するか、或いは溝部８にアダプタ４を嵌入或いは螺合させたとき、ピン部６のアダプタ４が当接可能な部分に絶縁処理が施されている。

図７は図５（ａ），（ｂ）の溝部８に図６（ａ），（ｂ）に示したようなアダプタ４を嵌入或いは螺合した場合の側面図であり、アダプタ４はピン部６の先端から基部７に向って挿入され、溝部８に嵌入或いは螺合される。この場合はアダプタ４の先端或いは側部が溝部８の底部或いは側部に設けられている端子部９に当接し接続するのでアダプタ４は端子部９を介してラインｄと接続して操作信号用電極となる。従って、電極としてはマイクロホン用電極１、イヤホンまたはスピーカー用電極２，接地用電極３，および操作信号用電極（アダプタ４）の４電極が機能する４極プラグとして用いることができる。

図８は上述の３極／４極共通プラグ１０を用いるスイッチ付音声入出力装置（例えば、スイッチ付イヤホンマイク）のスイッチ回路図である。

図８で、スイッチ回路１００は一端がマイクロホン用電極１と接続し、他端がマイクロホン１０１の第１の端子と接続するラインａと、マイクロホン１０１の第２の端子からのラインａ′およびイヤホン１０２の第２の端子からのラインｂ′を接続する接続ラインｃと、一端がイヤホン用電極２と接続し、他端がイヤホン１０２の第１の端子と接続するラインｂと、一端が操作信号用電極４と接続し、他端にスイッチ部１０３の接点１０３Ａを有するラインｄと、一端が接地用電極３と接続し、他端にスイッチ部１０３の接点１０３Ｂを有するラインｃと、ラインｂとラインｄの間に設けられラインｂからラインｄの方向を順方向とする逆流防止用ダイオード１０４とから構成されている。

上記構成でスイッチ回路１００は、３極／４極共通プラグ１０がアダプタ４を溝部８に嵌入或いは螺合せず、携帯用電話機等の通常の凹型コネクタ（ジャック）に３極／４極共通プラグ１０を差込んだ場合にはラインｄの電圧が０となり、スイッチ部１０３はラインｂとラインｃの間でオン／オフ動作を行ないオン／オフ動作により着信／発信動作を行なうことができるので、３極プラグ用スイッチ回路として機能する。

また、３極／４極共通プラグ１０がアダプタ４を溝部８に嵌入或いは螺合して操作信号用電極とし、アダプタ４をピン部６の基部方向に動かして溝部８に嵌入し、ピン部６を携帯用電話機等の電子機器のＲＣコネクタの連結孔にＲＣコネクタの上部がアダプタ４に当接するまで差込めば、ラインｄの電圧がラインｂの電圧より高くなるのでラインｄとラインｃの間でスイッチ部１０３がオン／オフ動作を行ない、オン／オフ動作により着信／発信動作を行なうことができ、４極プラグ用スイッチ回路として機能する様に成されている。
実用新案登録第３０３６５３２号（図１乃至図４）

上述の従来構成のスイッチ付３極／４極共通プラグによると、３極又は４極対応のジャックを有する携帯電話機のいずれにも利用可能なプラグを提供可能であるが、３極用プラグを構成するコード１２を導出する基部７に溝部８を加工して、この溝部８に操作信号用電極となるアダプタ４を嵌挿または螺合させているため、溝部８からアダプタ４内への挿着がアダプタ４の厚みが薄いため難しく、ピン部６の基部７から離脱し易い問題を有していた。

また、一部の携帯電話機では筐体に取り付けられたジャックは奥まったシャーシ等に固定されているために筐体とシャーシ間に隙間があるため３極プラグのピン部６の長さでは完全にピン部６の根元までジャック内に挿入出来ず、接触不良をひき起こす弊害があった。

本発明は叙上の問題を解消したスイッチ付入出力用プラグを得ようとするもので、４極プラグの操作信号用電極接続部に螺合部を形成すると共に、螺合部に螺合可能な操作信号用電極と成るリング状のアダプタ４を螺合させることで３極／４極共用のスイッチ付入出力プラグを得る様に成すことを目的とするものである。

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するために、第１の本発明はスイッチ付入出力プラグであって、音声入力用電極、音声出力用電極および接地用電極より成るピン部のピン直径より大きい直径の操作信号用電極の４極がそれぞれ絶縁されて一体として形成された電極部よりなる４極プラグの操作信号用電極部に螺合部を形成して、螺合部に操作信号用電極となるアダプタを着脱自在と成したことを特徴とするスイッチ付入出力用プラグとしたものである。

第２の本発明はスイッチ付入出力用プラグであって、音声入力用電極，音声出力用電極および接地用電極の３電極がそれぞれ絶縁されて一体として形成されたピン部と、ピン部の終端を絶縁体で絶縁し、ピン部のピン直径より大きい直径の螺子部を有する操作信号用電極接続部と、この操作信号用電極接続部を固定した基部と、この基部内に敷設され基部内で３電極に接続或いは接合して基部の他端から外部に伸びる３本のラインと、基部内に敷設され、操作信号用電極に接続して基部の他端から外部に伸びる１本のラインとを有することを特徴とするスイッチ付入出力プラグとしたものである。

本発明のスイッチ付入出力プラグの構成に依ると、操作信号用電極の外周部に形成した螺合部に操作信号用電極と成る螺子付のアダプタを螺合させる様にしたので螺子込みにより固定するため信頼性が高く、使用中に従来構成の様に溝部に遊嵌させたものに比べて脱落し難いものが得られる。

また、操作信号用電極の直径を４．５φｍｍ×厚さ２．５ｍｍ程度の寸法に形成することで、携帯電話機の入出力端子が奥まったシャーシ上に配置されていても、３極プラグとして使用する場合にはピン部を奥まで挿入することが可能と成る。

更に、アダプタとしての操作信号用電極をピン部から着脱自在と成したので４極のピン電極のすべてを柔軟な布地でふくことが出来るので長時間に亘って電極の接触部がきれいに保たれ、必要通電状態が確保可能と成る。

以下、本発明のスイッチ付プラグとして３極／４極共用プラグについて説明する。図１（ａ）は本発明の３極／４極共用プラグを３極プラグとして使用する場合の側面図、図２は本発明の３極／４極共用プラグを４極プラグとして使用する場合の側面図、図３は本発明に使用される３極／４極共用プラグの回路図、図４は本発明に用いる携帯電話機のスイッチ付イヤホンマイクの斜視図である。

本発明の３極／４極共用プラグを説明する前に図４に依って、３極／４極共用プラグが用いられるスイッチ付イヤホンマイクの全体的構成を図４に依り説明する。

図４に於いて、１０は本発明の３極／４極共用プラグであり、コード１２の一端に接続されている。コード１２の中間部にスイッチＳ１−１，Ｓ１−２（図３参照）の内蔵されたスイッチボックス１３が接続され、コード１２の他端には、イヤホンマイク１４が接続されている。

イヤホンマイク１４はマイクロホン（図示せず）を内蔵した合成樹脂のケーシング１６と、このケーシング１６の一端に外耳道等への挿入部２１を有する挿入型のイヤホン１５が配設され、他端には可撓性のゴム等で構成した導管１７が配設されている。導管１７の先端には合成樹脂等で成型した音声の取入孔１９を形成した、音声取入部１８が固定され挿入部２１にはドーム状に形成したゴムカバー２０が嵌挿されている。

上述の如く構成したスイッチ付イヤホンマイク２２の３極／４極共用プラグ１０は携帯電話機の３極又は４極ジャックのコネクタ挿入口に挿入され、イヤホン１５はユーザの耳の例えば外耳口近傍に挿入される。道管１７はフレキシブルなので、口元に近い位置に持ち来たして、送受信時の会話の授受を行なう様に成されている。
上述の如き３極／４極共用プラグを３極ジャックが配設された携帯電話機及び４極ジャックが配設された携帯電話機に着脱させる場合の本発明の３極／４極共用プラグの１形態例を図１乃至図３で詳記する。尚、図５乃至図８の対応部分には同一符号を付して説明する。

図１（ａ）（ｂ）は、３極プラグ及び操作信号用電極と成るアダプタの側面図であり、３極プラグ１０は、マイクロホン用電極１、イヤホン用電極２、接地用電極３、操作信号用電極接続部４ａの４電極が夫々絶縁体５を介して絶縁されている。
ピン部６はマイクロホン用電極１、絶縁体５、イヤホン用電極２、絶縁体５、接地用電極３で直径が略２．５ｍｍで構成され、操作信号用電極接続部４ａは直径φ＝４．５ｍｍ以下で厚さｔ＝２．５ｍｍ以上に選択され、この操作信号用電極接続部４ａは図１（ａ）のＡ部拡大断面図である。図１（ｃ）に示す様に円盤状の金属ベース４ｂ上に立設され、金属ベース４ｂの溝４ｃ内に略円筒状に合成樹脂等で形成したケーシングと成る基部７が嵌め込まれて一体化されている。

基部７内には図５及び図７で説明したと同様に形成された電極端子を介して４本のリードａ，ｂ，ｃ，ｄが基部７のコード導出部７ａを経てコード１２として１本にまとめられて外部に導出されている。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示す様に操作信号用電極と成るアダプタ４はナット形状と成され、略筒状の内径部は操作信号用電極接続部４ａに形成した雄螺子と螺合する雌螺子が形成され、外周部は段部が形成されて直径の大きい（６．５φ）外周段部にはローレットが掛けられて、直径の小さい（６φ）外周段部は操作信号用電極の接続部を形成する。

図２はスイッチ付イヤホンマイクの４極プラグであり、４極プラグ１０はマイクロホン用電極１、イヤホン用電極２、および接地用電極３の３電極がそれぞれ絶縁体５で絶縁されて一体として形成されたピン部６の基部７に固設された操作信号用電極と成るアダプタ４と、ピン部６の基部７と、基部７内に敷設され基部７内で電極１〜４に接続して基部７の他端から外部のコード１２に伸びる４本のラインａ，ｂ，ｃ，ｄを有している。

図２では図１（ａ）に示した３極プラグ１０の操作信号用接続部４ａに図１（ｂ）に示すアダプタ４を図１（ｃ）の様にピン部６内に挿入し、螺合固定した状態を示すもので４極ジャックが取り付けられた携帯電話機の音声入出力用コネクタに挿入される。

図３は本発明の３極／４極共用プラグを用いるスイッチ付イヤホンマイクのスイッチ回路１００を示すもので、破線で示すスイッチボックス１３を構成する基部７内の入出力端子ａ，ｂ，ｃ，ｄ及びａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′には第１及び第２のスイッチＳ−１，Ｓ−２を有し、マイクロホン用電極１に接続された入出力端子ａ，ａ′と接地用電極３に接続されている入出力端子ｃ，ｃ′間に過電圧阻止用ダイオードＣＤ、コンデンサＣ１及びイヤホンマイクロホン１４が並列的に接続されている。

イヤホン用電極２に接続された入力端子ｂと出力端子ｂ′間にはコンデンサＣ２が直列的に接続され、コンデンサＣ２と並列に第２のスイッチＳ１−２と抵抗Ｒ２の直列回路が接続され、操作信号用電極４と接続された入力端子ｄと出力端子ｄ′間には第１のスイッチＳ１−１と抵抗Ｒ１の直列回路が接続され、第１のスイッチＳ１−１と出力端子ｄ′間を接地用電極３に接続している。出力端子ｂ′とｄ′間にはイヤホン１５が接続される。

第１及び第２のスイッチＳ１−１，Ｓ１−２は互に連動する様に構成されている。

上述の構成によれば第２のスイッチＳ１−２の「オン」ではイヤホン用電極２と接地用電極４間の閉回路でイヤホン１５が駆動され、第１のスイッチＳ１−１の「オン」では接地用電極３と操作信号用電極４間で操作用のスイッチング信号の送受信を行なうことが出来る。

上述の本発明の３極／４極共用プラグによれば図１（ａ）に示した様に、アダプタ４を操作信号用接続部４ａから取り去って携帯電話機の３極ジャックが固定された挿入口に嵌入させれば３極用のコネクタジャックに対応した機種の３極プラグとして使用出来る。

この際に携帯電話機のシャーシ等の奥に３極ジャックが取り付けられ、シャーシと筐体との間が比較的に大きいものでも操作信号用接続部４ａの高さ（略２．５ｍｍ）分ピン部６の先端までの長さが長くなっているため、３極ジャックに確実に各電極１，２，３部分が接触し、コンタクト不良の発生が防止可能と成る。また、携帯電話機の筐体に穿たれた音声入出力用コネクタ孔（３極ジャック用の３極プラグ挿入孔）は常時、防水の為にゴム製のカバーで封止しているためピン部６の直径（２．５ｍｍφ）より大きな孔が穿たれているため、奥に配された３極ジャックの挿入口を手さぐりでみつける必要があるが、本発明の３極／４極共用プラグ１０では操作信号用接続部４ａの直径（４．５ｍｍφ）と成っているので音声入出力用コネクタの孔に操作信号用接続部４ａの外周をガイドさせながら挿入することで奥に配置した３極ジャックの挿入口にスムーズに挿入させることが可能と成る。

また、４極プラグ用の携帯電話機では図２の様にアダプタ４を操作信号用接続部４ａに螺合させて、固着させて使用することで４極ジャックに対応可能と成り、螺子込み式でアダプタ４を固定するため、信頼性が高く、使用中に脱落しにくい４極プラグが構成可能と成る。更に、アダプタを離脱させて全ての電極が見える状態では柔軟な布地で掃除することが容易で長時間の使用でも実用上十分な導通が確保可能と成る。

上述の例では操作信号用接続部４ａに連続的に螺子を切ったが部分的に螺子切りを行なって、取付け時の螺子込みを容易にすると共にゆるみ難い構成とすることも出来る。

本発明のスイッチ付入出力プラグを３極プラグとして使用する場合の側面図及びアダプタの側面図と図１（ａ）のＡ部拡大断面図である。 本発明スイッチ付入出力プラグを４極プラグとして使用する場合の側面図である。 本発明のスイッチ付入出力プラグのスイッチ部の回路図である。 本発明のスイッチ付入出力プラグを使用したイヤホンマイクを示す斜視図である。 従来の３極プラグの側面図である。 従来の操作信号用電極の構成例を示す斜視図である。 従来の４極プラグの側面図である。 従来の３極／４極共用スイッチ部の回路図である。

符号の説明

１‥‥マイクロホン用電極、２‥‥イヤホンまたはスピーカー用電極、３‥‥接地用電極、４‥‥アダプタ（操作信号用電極）、５‥‥絶縁体、６‥‥ピン部、７‥‥基部、８‥‥溝部、１０‥‥プラグ、１３‥‥スイッチボックス、１４‥‥イヤホンマイク（音声入力装置）、１５‥‥イヤホンまたはスピーカー（音声出力装置）、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ａ′，ｂ′，ｃ′，ｄ′‥‥入出力端子

Claims (5)

1. スイッチ付入出力用プラグであって、
   音声入力用電極，音声出力用電極および接地用電極より成るピン部のピン直径より大きい直径の操作信号用電極の４電極がそれぞれ絶縁されて一体として形成された電極部よりなる４極プラグの該操作信号用接続部に螺合部を形成して、該螺合部に操作信号用電極となるアダプタを着脱自在と成したことを特徴とするスイッチ付入出力用プラグ。
2. スイッチ付入出力用プラグであって、
   音声入力用電極，音声出力用電極および接地用電極の３電極がそれぞれ絶縁されて一体として形成されたピン部と、
   上記ピン部の終端を絶縁体で絶縁し、該ピン部のピン直径より大きい直径の螺子部を有する操作信号用電極接続部と、
   上記操作信号用電極接続部を固定した基部と、
   上記基部内に敷設され該基部内で上記３電極に接続して該基部の他端から外部に伸びる３本のラインと、
   上記基部内に敷設され、上記操作信号用電極に接続して該基部の他端から外部に伸びる１本のラインと、
   を有することを特徴とするスイッチ付入出力プラグ。
3. 請求項１記載のスイッチ付入出力プラグにおいて、
   前記操作信号用電極接続部に操作信号用電極を螺合可能に形成し、
   上記操作信号用電極が該操作信号用電極接続部に螺合された場合には４極プラグとなり、螺合されていない場合には３極プラグとなるように成したことを特徴とするスイッチ付入出力プラグ。
4. 請求項１または請求項２記載のスイッチ付入出力プラグにおいて、
   前記音声入力用電極および音声出力用電極がマイクロホン電極およびイヤホン電極であることを特徴とするスイッチ付入出力プラグ。
5. 請求項１または請求項２記載のスイッチ付入出力プラグにおいて、
   前記スイッチ付入出力プラグが３極／４極共通プラグであることを特徴とするスイッチ付入出力プラグ。
   

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