JP6555286B2

JP6555286B2 - ジャック

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Publication number: JP6555286B2
Application number: JP2017040493A
Authority: JP
Inventors: 洋鈴木; 小林　司; 司小林
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2017-03-03
Filing date: 2017-03-03
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2037-03-03
Also published as: JP2018147661A; CN108539481A; CN108539481B

Description

本発明は、オーディオ信号やビデオ信号等の電気信号の送受に用いられるジャックに関する。

オーディオ信号やビデオ信号等の電気信号の送受に用いられる種々のジャックが知られている（例えば、特許文献１を参照のこと）。ジャックが最終的な製品として製造される際にアウターモールドの工程が行われる場合、成形時の樹脂漏れを抑制するために、ハウジングの外周面にハウジング内部に通じるクリアランスを極力少なくすることが望まれる。

図１は、一般的なジャック（ジャック１）の外観を示す斜視図であり、図２は、ジャック１の構造を説明するための分解斜視図である。図１及び図２を参照して、一般的なジャック１の構造について説明する。

図１に示すように、ジャック１は、円筒状のハウジング２を有している。ハウジング２には、プラグが挿入される円状のプラグ挿入孔３が一端側に形成されており、その内部には当該プラグが挿入される内部空間が形成されている。ハウジング２は、図２に示すように、円筒形状の軸の沿うように垂直方向センター付近で分割された第１ハウジング２ａ及び第２ハウジング２ｂから構成されている。第１ハウジング２ａ及び第２ハウジング２ｂのそれぞれの開放端側の端面は、半円状となっている。

ジャック１は、プラグとの接点となる複数のバネを有している。図２では、バネの一例として、４個のバネ４ａ〜４ｄが図示されている。これらのバネは、主にセンター方向（例えば、第２ハウジング２ｂの内面側（嵌合面）の上方）から（一部のバネは、ハウジング２の外周面方向から）第２ハウジング２ｂの所定箇所に組み込まれ、取り付けられる。取り付け後、第１ハウジング２ａ及び第２ハウジング２ｂを嵌合することにより、ハウジング２の外周面から内部空間に通じるクリアランスが少なくなるように構成されている。また、ハウジング２の円筒形状を維持するため、プラグ挿入孔２側からリング状の固定部材５（例えば、金属スリーブ）を被せ、第１ハウジング２ａ及び第２ハウジング２ｂを固定している。

実開昭５７−１２８７８６号公報

しかしながら、上述した一般的なジャック１の構造では、複数のバネを第１、第２ハウジング２ａ、２ｂの嵌合面側若しくはハウジング２の側面側からバネを組み込む場合には、構造上、垂直及び水平位置に各バネが配置されることになる。例えば、図２に示す例では、バネ４ａ、４ｂが水平位置に配置され、バネ４ｃ、４ｄが垂直位置に配置された状態で各バネが第１、第２ハウジング２ａ、２ｂにそれぞれ組み込まれる。しかしながら、このようなバネの配置では、配置スペースの関係上、バネの数を増やすことが困難であり、プラグの多極化に応じてジャックの接点を増やすことが困難となる。

また、バネを垂直した状態で組み込む場合に、第１、第２ハウジング２ａ、２ｂの半円分のスペースの深さにバネを組み込むことになる。このため、バネの挿入が浅くなってしまい固定が不安定になり易くなってしまう。また、バネを水平にして組み込む場合には、当該バネを組み込む形状を第１、第２ハウジング２ａ、２ｂの内面に形成しづらいという問題もある。

さらには、上述したように、ハウジング２を分割した場合、分割した第１、第２ハウジング２ａ、２ｂを固定して筒型形状を維持するための固定部材５が必要となり、ジャック１の製造時におけるコストが増加するという問題もある。

したがって、本発明の目的の一つは、上記問題を解決する新規且つ有用なジャックを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、例えば、
内部にプラグが挿入されるハウジングを有するジャックであって、
ハウジングは、第１ハウジングと第２ハウジングとが嵌合された構成を有し、
第１ハウジングは、プラグが挿入されるプラグ挿入孔が形成された円筒状の第１基部と、第１基部と一体的に形成される半円筒状の第１バネ保持部とを有し、
第２ハウジングは、プラグ挿入孔が形成される面とは反対側の端面を有する円筒状の第２基部と、第２基部と一体的に形成される半円筒状の第２バネ保持部とを有するジャックである。

本発明によれば、ジャックの径を大型化することなく、接点の数を増やすことが可能なジャックを実現できる。なお、本明細書において例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

図１は、一般的なジャックの外観を示す斜視図である。図２は、一般的なジャックの構成を示す分解斜視図である。図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るジャックを示す斜視図である。図４は、本発明の一実施形態に係るジャックに挿入されるプラグの一例を示す図である。図５は、本発明の一実施形態に係るジャックにおける接点（コンタクト）の配置例を説明するための図である。図６は、本発明の一実施形態に係るジャックとプラグとの接触関係を説明するための図である。図７Ａは、本発明の一実施形態に係る第１ハウジングの構成例を説明するための斜視図であり、図７Ｂは、当該第１ハウジングへのバネの取付を説明するための図である。図８Ａは、本発明の一実施形態に係る第２ハウジングの構成例を説明するための斜視図であり、図８Ｂは、当該第２ハウジングへのバネの取付を説明するための図である。図９は、本発明の一実施形態に係る第１、第２ハウジングへのバネの取付を説明するための図である。図１０は、本発明の一実施形態に係る第１、第２ハウジングへバネが取り付けられた状態を示す図である。図１１Ａは、本発明の一実施形態に係る第１、第２ハウジングが嵌合される前の状態を示す図であり、図１１Ｂは、第１、第２ハウジングが嵌合された状態を示す図である。図１２は、本発明の一実施形態に係るジャックを所定箇所で切断した場合の断面を示す断面図である。図１３は、本発明の一実施形態に係るジャックの透視図である。図１４は、変形例を説明するための透視図である。図１５は、変形例を説明するための断面図である。

以下、本発明の実施形態等について図面を参照しながら説明する。説明は以下の順序で行う。
＜１．一実施形態＞
＜２．変形例＞
但し、以下に示す実施形態等は、本発明の技術思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明は例示された構成に限定されるものではない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施形態の部材に特定するものではない。特に、実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置、上下左右等の方向の記載等は特に限定する旨の記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがあり、また、図示が煩雑となることを防止するために、参照符号の一部のみを図示する場合もある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、重複する説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

＜１．一実施形態＞
「ジャックの外観例」
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態に係るジャック（ジャック１０）の外観例を示す図である。ジャック１０は、絶縁性のプラスチックや樹脂等で形成され、円筒状であるハウジング１１を有している。ハウジング１１の内部には、プラグが挿入される円筒状の内部空間が形成されており、当該内部空間の所定位置に、プラグとの接点となるバネのコンタクトが配置されている。ハウジング１１の一端側にはプラグが挿入されるプラグ挿入孔１２が設けられており、他端側には端面１３が設けられている。端面１３側には、各バネの端部が露出している。ハウジング１１は、第１ハウジング１１ａ及び第２ハウジング１１ｂにより構成されている。なお、第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂの詳細については後述する。

「プラグ及び接点バネ」
ジャック１０に挿入されるプラグとしては、例えば、図４に示すようなφ３．５の４極のプラグが挙げられる。４極プラグＰについて概略的に説明する。４極プラグＰは、グリップ部（つまみ）とプラグ本体とからなり、プラグ本体は、先端から順に形成されているチップ電極Ｐ１、絶縁カラーＣ１、第１リング電極Ｐ２、第２絶縁カラーＣ２、第２リング電極Ｐ３、第３絶縁カラーＣ３及びスリーブ電極Ｐ４により構成されている。

図５に概略的に示すように、ジャック１０は、挿入される４極プラグＰに対応して、第１チップバネＳ１、第２チップバネＳ２、第１リングバネＳ３、第２リングバネＳ４及びスリーブバネＳ５を有している。各バネは、薄板状の金属部材であり、それぞれのバネには、プラグの対応する電極と接する接点としてのコンタクトが設けられている。コンタクトがプラグの電極と接する位置に対応して、各バネの長手方向の長さが適切に設定されている。

第１チップバネＳ１には、コンタクトＳ１ａが設けられている。第２チップバネＳ２には、コンタクトＳ２ａが設けられている。第１リングバネＳ３には、コンタクトＳ３ａが設けられている。第２リングバネＳ４には、コンタクトＳ４ａが設けられている。スリーブバネＳ５には、コンタクトＳ５ａが設けられている。

図６は、４極プラグＰと各バネのコンタクトとの接触状態を示した図である。４極プラグＰがジャック１０に挿入されると、チップ電極Ｐ１には、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２のコンタクトＳ１ａ、Ｓ２ａが接触する（２点接触）。第１リング電極Ｐ２には、第１リングバネＳ３のコンタクトＳ３ａが接触する。第２リング電極Ｐ３には、第２リングバネＳ４のコンタクトＳ４ａが接触する。スリーブ電極Ｐ４には、スリーブバネＳ５のコンタクトＳ５ａが接触する。さらに、第１チップバネＳ１及び第２チップバネＳ２が、４極プラグＰのジャック１０への挿入に応じて、接触状態から離間状態へ変化することを検出することにより、第１チップバネＳ１及び第２チップバネＳ２を検出用スイッチとして使用することができる。

「ジャックの構成例」
次に、ジャック１０の構成例について詳細に説明する。図７Ａは、一実施形態に係る第１ハウジング１１ａを示している。第１ハウジング１１ａは、正面視（第１ハウジング１１ａを平坦な箇所に安定して載置し正面から視た場合）においてＬ字状の形状を有している。第１ハウジング１１ａは、一端側にプラグ挿入孔１２が形成されている円筒状の基部１５（第１基部）を有している。基部１５の他端側は、円状の端面となっており、当該端面の底部側からは第１ハウジング１１ａの軸方向に沿って半円筒状のバネ保持部１６（第１バネ保持部）が設けられている。また、基部１５の他端側の端面の上部側からは、第１ハウジング１１ａの軸方向に沿って延在する板状の嵌合部１７が設けられている。本実施形態では、バネ保持部１６と嵌合部１７とが対向するように配置されている。基部１５の他端側の端面には、バネ保持部１６と嵌合部１７との間に２個の開口であるバネ先端受け部１８ｂ、１８ｃが設けられている。また、嵌合部１７の端部には溝部であるバネ先端受け部１８ａが設けられている。基部１５、バネ保持部１６及び嵌合部１７が、例えば一体的（連続的）に形成されることにより、第１ハウジング１１ａが構成される。

バネ保持部１６の長手方向の端面（一対の端面）が、レール部１９ａ、１９ｂとして機能する。レール部１９ａ、１９ｂは、水平方向（ジャック１０の短手方向）に段差が設けられている。また、バネ保持部１６には、バネ保持部１６の短手方向の端面に通じる２個のバネ取付部２０ａ、２０ｂが設けられている。バネ取付部２０ａ、２０ｂは、バネ保持部１６の円弧に沿うように設けられており、組み込まれるバネに対応した形状を有している。図７Ｂに示すように、バネ取付部２０ａ、２０ｂに対して、例えば第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２がそれぞれ組み込まれることで、第１チップバネＳ１及び第２チップバネＳ２が概略円周上に沿って配置される。

図８Ａは、一実施形態に係る第２ハウジング１１ｂを示している。第２ハウジング１１ｂは、正面視においてＬ字状の形状を有している。第２ハウジング１１ｂは、端面１３を有する円筒状の基部２２（第２基部）を有している。基部２２の他端側は、円状の端面となっており、当該端面の上部側からは第２ハウジング１１ｂの軸方向に沿って半円筒状のバネ保持部２３（第２バネ保持部）が設けられている。基部２２及びバネ保持部２３が、例えば一体的に形成されることにより、第２ハウジング１１ｂが構成される。

バネ保持部２３の周面中央付近には、矩形状の切欠２５が設けられている。バネ保持部２３の長手方向の端面（一対の端面）が、レール部２６ａ、２６ｂとして機能する。レール部２６ａ、２６ｂには、レール部１９ａ、１９ｂの形状に対応するように水平方向（ジャック１０の短手方向）に段差が設けられている。

第２ハウジング１１ｂには、バネ保持部２３の短手方向の端面から基部２２に通じる３個のバネ取付部２７ａ、２７ｂ、２７ｃが設けられている。バネ取付部２７ａ、２７ｂ、２７ｃがバネ保持部２３の円弧に沿うように設けられている。図８Ｂに示すように、バネ取付部２７ａ、２７ｂ、２７ｃに対して、例えば第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５がそれぞれ組み込まれる。組み込まれた状態において、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の挿入方向先端が基部２２の周面において露出する。また、基部２２には、両端面に通じる孔部であるバネ先端受け部２８ａ、２８ｂが設けられている。

図９に示すように、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２は、第１ハウジング１１ａのバネ取付部２０ａ、２０ｂに対して嵌合面方向から組み込まれる。嵌合面とは、第１ハウジング１１ａが第２ハウジング１１ｂと嵌合する面側を意味する。第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５は、第２ハウジング１１ｂのバネ取付部２７ａ、２７ｂ、２７ｃに対して嵌合面方向から組み込まれる。

図１０は、第１ハウジング１１ａに第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２が組み込まれ、第２ハウジング１１ｂに、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５が組み込まれた状態を示している。組み込まれた状態において、各バネのコンタクトが、対応するハウジングの内側所定位置に配置される。なお、各バネの長手方向の側面に突起等を設けることでバネの形状を鏃状にすることにより、各バネは対応するハウジングに対して圧入状態となるとともに、バネが抜けてしまうことを防止することができる。

第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２が第１ハウジング１１ａに組み込まれた状態において、参照符号ＡＡで示す箇所のように、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２の先端（一方の端部）が第１ハウジング１１ａの外部に露出する。第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２の露出箇所が、第１ハウジング１１ａと第２ハウジング１１ｂとの嵌合時に、バネ先端受け部２８ａ、２８ｂにそれぞれ挿入される。なお、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２の露出箇所の長手方向の側面にも突起等を設けて鏃状とすることにより、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２の先端が第２ハウジング１１ｂから抜けてしまうことを防止することができる。

第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５が組み込まれた状態において、参照符号ＢＢで示す箇所のように、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の先端が第２ハウジング１１ｂの外部に露出する。第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の露出箇所が他方のハウジングである第１ハウジング１１ａのバネ先端受け部１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれに挿入される。なお、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の露出箇所の長手方向の側面にも突起等を設けて鏃状とすることにより、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の先端が第１ハウジング１１ａから抜けてしまうことを防止することができる。

各ハウジングへのバネの取り付けが終了した後、図１１Ａに示すようにして、第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂがＬ字形状を合わせるようにしてスライドされながら嵌合される。これにより、第１、第２チップバネＳ１、Ｓ２の先端がバネ先端受け部２８ａ、２８ｂに挿入されるとともに、第１、第２リングバネＳ３、Ｓ４及びスリーブバネＳ５の先端がバネ先端受け部１８ａ、１８ｂ、１８ｃのそれぞれに挿入される。そして、図１１Ｂに示すように、円筒形状のハウジング１１を有するジャック１０が形成される。

図１２は、図１１Ｂの切断線ＸＸ−ＸＸでジャック１０を切断したときの断面を示す図である。第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂの嵌合時に、第１ハウジング１１ａのレール部１９ａ、１９ｂと第２ハウジング１１ｂのレール部２６ａ、２６ｂをそれぞれ当接させて第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂの少なくとも一方をスライドさせる。これにより、第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂを正確に位置決めできるとともに、第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂを容易に嵌合させることができる。

図１３は、ジャック１０の透視図である。図１３に示すように、円筒状のハウジング１１の周面に沿うようにして、円周上に５個のバネ（Ｓ１〜Ｓ５）が配置される。なお、ジャック１０の端面１３側には、バネ保持部若しくはバネ先端受け部に挿入、保持された５個のバネ（Ｓ１〜Ｓ５）の端部が露出する。ジャック１０が変換アダプタに適用される際には、当該バネの露出箇所にリード線が半田付けにより接続される。

［効果］
以上、本発明によれば、以下に例示する効果を得ることができる。
・ハウジング１１を概略Ｌ字状に分割することにより、分割した第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂのそれぞれに対して各バネをハウジング１１の長手方向に沿って挿入し組み込むことが可能となる。
・各バネの略全体をハウジング１１の長手方向に沿って組み込むことができるので、バネの挿入が深くなりバネの固定を安定したものとすることができる。
・各バネを水平、垂直面等の配置に関係なく、ハウジング１１の外形（円周上）に沿って配置できるので、ジャック１０の径を大きくすることなく、バネの数（接点数）を増やし易い構造とすることができる。
・互いにＬ字状の第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂの嵌合を利用して、各バネの先端を対応するハウジングに圧入する構造が実現できるので、各バネや第１、第２ハウジング１１ａ、１１ｂを固定するための固定部材を不要とすることができ、ジャック１０の製造コストを低減することができる。

＜２.変形例＞
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく各種の変形が可能である。

上述した実施形態では、各バネが円周上に配置されているため、ハウジング１１の内部の奥側（端面１３側）にスペースができる。その生じたスペースに対して図１４及び図１５に示すように、保持部材３０を配置してもよい。保持部材３０は、例えばコ字状のバネ等の弾性体からなり、ハウジング１１の内部に挿入されたプラグを弾性力でもって挟持可能なように設けられている。このような保持部材３０を設けることにより、ハウジング内部に挿入されるプラグに対する保持力を向上させることができ、ハウジング１１の内部においてプラグを安定して保持できる。

本発明は、角型形状のハウジングを有するジャックに対しても適用することができる。また、上述した一実施形態で説明したジャック１０に挿入されるプラグは、４極プラグに限らず、３極プラグでもよいし、５極以上のプラグであってもよい。

上述の実施形態および変形例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよく、公知のもので置き換えることも可能である。また、実施形態および変形例における構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、技術的な矛盾が生じない範囲において、互いに組み合わせることが可能である。

１０・・・ジャック、１１・・・ハウジング、１１ａ・・・第１ハウジング、１１ｂ・・・第２ハウジング、１２・・・プラグ挿入孔、１３・・・端面、１５・・・基部、１６・・・バネ保持部、２２・・・基部、２３・・・バネ保持部、３０・・・保持部材、Ｓ１・・・第１チップバネ、Ｓ２・・・第２チップバネ、Ｓ３・・・第１リングバネ、Ｓ４・・・第２リングバネ、Ｓ５・・・スリーブバネ、Ｐ・・・プラグ

Claims

内部にプラグが挿入されるハウジングを有するジャックであって、
前記ハウジングは、第１ハウジングと第２ハウジングとが嵌合された構成を有し、
前記第１ハウジングは、前記プラグが挿入されるプラグ挿入孔が形成された円筒状の第１基部と、前記第１基部と一体的に形成される半円筒状の第１バネ保持部とを有し、
前記第２ハウジングは、前記プラグ挿入孔が形成される面とは反対側の端面を有する円筒状の第２基部と、前記第２基部と一体的に形成される半円筒状の第２バネ保持部とを有するジャック。
前記第１バネ保持部の周面に沿って取り付けられた複数のバネと、前記第２バネ保持部の周面に沿って取り付けられた複数のバネとを有する請求項１に記載のジャック。
前記第１バネ保持部に前記複数のバネが取り付けられた状態で当該バネの一方の端部が前記第１バネ保持部の外部に露出し、前記第２バネ保持部に前記複数のバネが取り付けられた状態で当該バネの一方の端部が前記第２バネ保持部の外部に露出する請求項２の記載のジャック。
前記露出したバネの端部が他方のハウジングの所定箇所に挿入される請求項３に記載のジャック。
前記バネは、薄板状の形状を有しており、長手方向の側面に１または複数の突起が設けられている請求項２〜４の何れかに記載のジャック。
前記第１ハウジング及び第２ハウジングは、正面視においてＬ字状の形状を有している請求項１〜５の何れかに記載のジャック。
前記ハウジングの内部において、中央より前記端面側に寄った位置に、プラグを挟持可能に配置された保持部材が設けられている請求項１〜６の何れかに記載のジャック。