(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の板バネ電極を有するジャックと、スリーブ電極およびティップ電極を有し、前記ジャックの入口側から奥側に向かって押し込まれることにより該ジャックに結合されるプラグとを有してなるコネクタにおいて、
前記プラグが前記ジャックの第１の位置まで押し込まれたとき、該プラグが該ジャックに保持されたホールド状態に該プラグ及び該ジャックを設定するとともに、該プラグ及び該ジャックが前記ホールド状態にあるときに、該プラグが前記奥側に向けてプッシュされると、該ホールド状態の解除を行い、この解除に続いて前記プラグを前記入口側に押し出すプッシュオン・プッシュオフ機構が前記ジャックに設けてあり、
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、前記プラグが前記第１の位置に向けて押し込まれる過程で前記第１及び第２の板バネ電極を曲げられることにより、前記第１及び第２の板バネ電極を前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触させるとともに、前記ホールド状態が解除されて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記第１及び第２の板バネ電極の曲げを元に戻し、前記第１の板バネ電極と前記スリーブ電極との接触及び第２の板バネ電極と前記ティップ電極との接触を解く
ことを特徴とするプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ。
【請求項２】
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、フローティングベースと、バネと、ハート状回転カム機構とを有し、
前記バネは、前記ジャックの筐体を支点として前記フローティングベースを支え、前記プラグが前記第１の位置に向かって押し込まれる過程にあるとき、前記プラグ及び前記ジャックが前記ホールド状態にあるとき、並びに前記ホールド状態の解除がされ、この解除に続いて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記入口方向に向かう力で該フローティングベースを付勢し、
前記ローティングベースは、前記プラグが前記第１の位置に向かって押し込まれる過程にあるときに当接する位置に、該プラグの押込み・押し出され方向に移動可能に、配設してあり、
前記ハート状回転カム機構は、前記プラグが前記第１の位置に至ったときに、該プラグに押されている該フローティングベースをロック状態にすることにより、該プラグを前記ホールド状態に設定するとともに、該ホールド状態にある該プラグに対し前記奥側に向けたプッシュがされると、該プッシュに伴う該フローティングベースの前記奥側への移動に応じて、該ロック状態の解除を行い、該ロック状態の解除により該ホールド状態の解除を行う
ことを特徴とする請求項１に記載のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ。
【請求項３】
前記フローティングベースには、前記第１及び第２の板バネ電極がそれぞれ通される第１及び第２の穴が設けてあり、
前記第１及び第２の板バネ電極は、前記第１及び第２の穴より前記奥側において前記ジャックの筐体に固定されている第１及び第２の固定電極に片端をそれぞれ固定され、該片端から、内側でかつプラグの押込み・押し出され方向である該ジャックの軸と交差する方向に向かって延伸するとともに、途中で屈曲して屈曲部をなし、該屈曲部から該片端側に折り返すとともに、更に前記入口側に折れ曲がって折れ曲がり部をなし、該折れ曲がり部から該ジャックの軸に概ね平行な方向に向けて延伸して、該第１及び第２の穴をそれぞれ通り抜け、前記入口側に更に延伸しており、
前記第１及び第２の穴をそれぞれ通り抜け、前記入口側に延伸した前記第１及び第２の板バネ電極の端を該第１及び第２の板バネ電極それぞれの他端とするとき、前記プラグが前記奥側に押し込まれることにより前記フローティングベースが該奥側に押し込まれる過程で、前記屈曲部が該フローティングベースにより該奥側に押され、前記片端から該屈曲部に至る間の前記第１及び第２の板バネ電極が曲げられることにより、前記折れ曲がり部から該他端に至る間の該第１及び第２の板バネ電極は、前記ジャックの軸に対し傾斜し、前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触する
ことを特徴とする請求項２に記載のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ。
【請求項４】
前記ハート状回転カム機構の案内溝が前記フローティングベースに設けてあり、
前記案内溝に嵌って案内されるガイドピンを片端に設けてあり、他端が前記ジャックにおける前記奥側の筐体に揺動可能に連結されている連結ロッドが前記ジャックに設けてある
ことを特徴とする請求項２または３のうちのいずれかに記載のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ。
【請求項５】
前記ジャックがDCジャックであり、前記プラグがDCプラグであることを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれかに記載のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ。
【請求項６】
プラグが入口側から奥側に向かって押し込まれることにより該プラグとの結合がなされたとき、該プラグのスリーブ電極およびティップ電極に接触する第１及び第２の板バネ電極を有するジャックにおいて、
前記プラグが第１の位置まで押し込まれたとき、該プラグとの前記結合が保持されたホールド状態に設定されるとともに、該ホールド状態にあるときに、該プラグが前記奥側に向けてプッシュされると、該ホールド状態の解除を行い、この解除に続いて前記プラグを前記入口側に押し出すプッシュオン・プッシュオフ機構が設けてあり、
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、前記プラグが前記第１の位置に向けて押し込まれる過程で前記第１及び第２の板バネ電極を曲げられることにより、前記第１及び第２の板バネ電極を前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触させるとともに、前記ホールド状態が解除されて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記第１及び第２の板バネ電極の曲げを元に戻し、前記第１の板バネ電極と前記スリーブ電極との接触及び第２の板バネ電極と前記ティップ電極との接触を解く
ことを特徴とするジャック。
【請求項７】
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、フローティングベースと、バネと、ハート状回転カム機構とを有し、
前記バネは、筐体を支点として前記フローティングベースを支え、前記プラグが前記第１の位置に向かって押し込まれる過程にあるとき、前記ホールド状態にあるとき、並びに前記ホールド状態の解除がされ、この解除に続いて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記入口方向に向かう力で該フローティングベースを付勢し、
前記ローティングベースは、前記プラグが前記第１の位置に向かって押し込まれる過程にあるときに当接する位置に、該プラグの押込み・押し出され方向に移動可能に、配設してあり、
前記ハート状回転カム機構は、前記プラグが前記第１の位置に至ったときに、該プラグに押されている該フローティングベースをロック状態にすることにより、前記ホールド状態に設定するとともに、該ホールド状態にあるときに該プラグに対し前記奥側に向けたプッシュがされると、該プッシュに伴う該フローティングベースの前記奥側への移動に応じて、該ロック状態の解除を行い、該ロック状態の解除により該ホールド状態の解除を行う
ことを特徴とする請求項６に記載のジャック。
【請求項８】
前記フローティングベースには、前記第１及び第２の板バネ電極がそれぞれ通される第１及び第２の穴が設けてあり、
前記第１及び第２の板バネ電極は、前記第１及び第２の穴より前記奥側において筐体に固定されている第１及び第２の固定電極に片端をそれぞれ固定され、該片端から、内側でかつプラグの押込み・押し出され方向である該ジャックの軸と交差する方向に向かって延伸するとともに、途中で屈曲して屈曲部をなし、該屈曲部から該片端側に折り返すとともに、更に前記入口側に折れ曲がって折れ曲がり部をなし、該折れ曲がり部から該ジャックの軸に概ね平行な方向に向けて延伸して、該第１及び第２の穴をそれぞれ通り抜け、前記入口側に更に延伸しており、
前記第１及び第２の穴をそれぞれ通り抜け、前記入口側に延伸した前記第１及び第２の板バネ電極の端を該第１及び第２の板バネ電極それぞれの他端とするとき、前記プラグが前記奥側に押し込まれることにより前記フローティングベースが該奥側に押し込まれる過程で、前記屈曲部が該フローティングベースにより該奥側に押され、前記片端から該屈曲部に至る間の前記第１及び第２の板バネ電極が曲げられることにより、前記折れ曲がり部から該他端に至る間の該第１及び第２の板バネ電極は、前記ジャックの軸に対し傾斜し、前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触する
ことを特徴とする請求項７に記載のジャック。
【請求項９】
前記ハート状回転カム機構の案内溝が前記フローティングベースに設けてあり、
前記案内溝に嵌って案内されるガイドピンを片端に有し、他端が前記ジャックにおける前記奥側の筐体に揺動可能に連結されている連結ロッドが設けてある
ことを特徴とする請求項７または８のうちのいずれかに記載のジャック。
【請求項１０】
前記プラグがDCプラグであることを特徴とする請求項６ないし９のうちのいずれかに記載のジャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電極を有するコネクタに関し、特にプラグを一度押すとプラグとジャックの接続がＯＮになり、もう一度押すとその接続がＯＦＦになるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ、及びこのプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおけるジャック型コネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
商用のＡＣ電源をＤＣ電源に変換するＡＣ−ＤＣ変換器はＡＣアダプタなる名称で多数市販されている。このＡＣアダプタは、入力のＡＣ電力を整流してＤＣ電力を出力する。出力のＤＣ電力は、ケーブルを介して、直流電力で動作する機器（例えば、ノートパソコン、携帯電話の充電器）に供給される。そのケーブルと直流電力動作機器（以下、単に「機器」と略称する。）とを接続するコネクタは、ケーブル側のプラグと機器側のジャックとからなるのが通常である。このようにＤＣ電源の接続に用いられるプラグ及びジャックは、DCプラグ及びDCジャックとそれぞれ称され、両者はDCコネクタと総称される。
【０００３】
ノートパソコンなどの機器に装備されたDCジャックにケーブル先端のDCプラグを接続するには、DCプラグをDCジャックに押し込む。この押し込み操作により、DCプラグの−電極および＋電極は、DCジャックの−電極および＋電極にそれぞれ接触し、DCプラグとDCジャックとが電気的に接続される。DCプラグは、棒状のティップ電極と、このティップ電極と同軸の円環状のスリーブ電極とを有してなる。両電極の極性は、例えば、ティップ電極が＋極であり、スリーブ電極が−極である。DCジャックは、DCプラグのティップ電極に接触する内側電極およびDCプラグのスリーブ電極に接触する外側電極を有してなる。
【０００４】
図８及び図９は従来のDCコネクタの構造を概念的に示す縦断面図である。このDCコネクタは、DCジャック１００とDCプラグ２とでなる。図８はDCジャック１００とDCプラグ２とを結合する前の状態を示し、図９はDCジャック１００とDCプラグ２とを結合した状態を示す。DCジャック１００は、−（マイナス）電極である外側電極１１１、＋（プラス）電極である内側電極１１２、−電極端子１０１および＋電極端子１０２を有している。外側電極１１１および内側電極１１２は−電極端子１０１および＋電極端子１０２にそれぞれ接続されている。外側電極１１１および内側電極１１２は、金メッキが施された燐青銅などの金属製の板バネでなる。DCプラグ２は、−極であるスリーブ電極２１および＋極であるティップ電極２２を有してなる。
【０００５】
DCジャック１００が機器に固定されているとき、図９の如くにDCプラグ２とDCジャック１００とを接続するには、図８における矢印Aの方向にDCプラグ２を押し、DCプラグ２をDCジャック１００に押し込み、DCプラグ２のスリーブ電極２１およびティップ電極２２をDCジャック１００の外側電極１１１および内側電極１１２にそれぞれ接触させる。このとき（図９の接続状態にあるとき）、DCジャック１００の外側電極１１１（板バネ製）はスリーブ電極２１に圧接している。同じく板バネでなり、円環状に配列されている内側電極１１２の中心の空間にはティップ電極２２が挿入されており、内側電極１１２はティップ電極２２に強く圧接している。このように、図８及び図９の従来のDCコネクタでは、DCジャック１００およびDCプラグ２における電極を相互に強く圧接させる構造で以って、互いに接触する電極の表面における電気的接続の安定化が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５７９３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
DCジャック１００およびDCプラグ２を、接続状態（図９）から、接続解除状態（図８）に移行させようとするとき、DCプラグ２を手指で握り、図８の矢印Aとは逆の方向にDCプラグ２を強く引っ張り、DCジャック１００からDCプラグ２を抜き取る操作をする。なお、図９ではDCプラグ２の右側（ケーブル側）端部の図示が省略されているが、実際はDCプラグ２の右側（ケーブル側）端部は、DCジャック１００の右端より外方に１cmほど突き出ているので、DCプラグ２を手指で握るときは、この突き出し部を握ることとなる。このDCプラグ２を抜き取る操作においては、ジャックDCジャック１００およびDCプラグ２における電極が相互に強く圧接しているので、図８の矢印Aとは逆の方向のかなり大きい力をDCプラグ２に加える必要がある。上記のとおり、図９の接続状態において、DCジャック１００の右端から右方に突出しているDCプラグ２の軸方向の長さは１cm程度であるので、DCプラグ２を手指で握り、図８の矢印Aとは逆の方向にDCプラグ２に力を加えるとき、その力をDCプラグ２の抜取りに十分な大きさとすることは容易でない。そこで、このDCプラグ２の抜取りに操作においては、DCプラグ２の軸方向の力だけでなく、DCジャック１００の軸に対しDCプラグ２の軸を傾ける力をDCプラグ２に加えたり、その傾きの方向を振動的に変えたりして、DCジャック１００およびDCプラグ２に無理な力を加えがちである。このように、軸方向以外の力、即ち軸に直交する成分のある力をDCプラグ２に加えると、DCジャック１００およびDCプラグ２における部材、例えば内側電極１１２、を折損したり、変形させたりすることがある。また、DCジャック１００からDCプラグ２を抜き取る操作は、手指でDCプラグ２を握り、引き出すのに大きな力を要するから、操作者にとって負担の大きい操作である。
【０００８】
ジャック型コネクタ（以下、通称に従って単に「ジャック」と称する。）からプラグ型コネクタ（以下、通称に従って単に「プラグ」と称する。）を抜き取る操作を容易にするとともに、抜取り操作におけるジャックやプラグの損傷を抑制するために、例えば特許文献１の特開２００１−３５７９３５の「コネクタの嵌合離脱構造」が提案されている。この特許文献１の図１には、ガイド溝（２６）を有する雄型コネクタ（４）と、この雄型コネクタ（４）に嵌合される雌型コネクタ（２）とが示されている。雌型コネクタ（２）には、従動ピン（９）が設けてある。雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）に嵌合し、両コネクタを電気的に接続させるためには、ガイド溝（２６）の入り口を従動ピン（９）に合わせて、雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）に向けて進行させる。ガイド溝（２６）は略ハート型に形成してある。ガイド溝（２６）には、往路および復路の中間（往路の終端）にロック部（図４における３０）が設けてある。雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）に差し込み、ガイド溝（２６）と従動ピン（９）とを摺動させながら、雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）に向けて押し込むと、従動ピン（９）がガイド溝（２６）に沿って案内され、従動ピン（９）がロック部に至ったときに、雄型コネクタ（４）は雌型コネクタ（２）にロック（固定）される。そして、このロック状態にあるときに、雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）側に押すと、ロック部から従動ピン（９）が外れ、雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）から抜き出すことができる。このような雄型コネクタ（４）と雌型コネクタ（２）との嵌合離脱構造は、プッシュ・プッシュ型のコネクタ構造であり、前記の略ハート型ガイド溝（２６）と従動ピン（９）との組み合わせにより、構成されている。このプッシュ・プッシュ型のコネクタ構造で用いられている略ハート型ガイド溝（２６）と従動ピン（９）との組み合わせは、プッシュオン・プッシュオフ型とも称される機構であり、特許文献１には図４−図６に略ハート型ガイド溝の例が図示されている。
【０００９】
上に示した特許文献１に記載のコネクタの嵌合離脱構造では、雄型コネクタ（４）と雌型コネクタ（２）との嵌合および離脱の操作が、雄型コネクタ（４）を雌型コネクタ（２）に向けて押す（プッシュ）ことだけである。ところが、このプッシュだけで、コネクタの嵌合・離脱ができる特許文献１の構造では、操作の容易性および離脱（抜取り）の操作の際におけるコネクタの損傷の抑制には一定の効果が期待できるとしても、プッシュオン・プッシュオフの動作を可能にするために、雄型コネクタ（４）には略ハート型ガイド溝（２６）を設け、雌型コネクタ（２）には従動ピン（９）を設ける必要がある。したがって、プッシュオン・プッシュオフ動作（オルタネイト動作とも称される。）を可能にする格別な構造が、雄型および雌型のコネクタ双方に必要な特許文献１の構造では、汎用されている市販のプラグ又はジャックは何れも使用できない。
【００１０】
例えば、DC 電源入力用のジャックをノートパソコン側に設け、ＡＣアダプタの直流出力を導出するケーブルの先をプラグとするとき、ノートパソコンの製造者は、プッシュオン・プッシュオフ操作を可能にするための専用のDCジャック（ジャック型コネクタ）をノートパソコンに搭載したとしても、ＡＣアダプタの直流出力用のケーブルの先に設けるDCプラグ（プラグ型コネクタ）を汎用品とし、市販されているＡＣアダプタによるDC電源の給電を可能にすることが望まれる。
【００１１】
そこで、本発明は、ジャックからプラグを抜き取る操作を容易にし、抜取り操作におけるジャックやプラグの損傷を抑制するとともに、汎用のプラグの使用を可能にするプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ及びジャックの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決するため、本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ及びジャックは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
（１）本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタは、第１及び第２の板バネ電極を有するジャックと、スリーブ電極およびティップ電極を有し、前記ジャックの入口側から奥側に向かって押し込まれることにより該ジャックに結合されるプラグとを有してなるコネクタであって、
前記プラグが前記ジャックの第１の位置まで押し込まれたとき、該プラグが該ジャックに保持されたホールド状態に該プラグ及び該ジャックを設定するとともに、該プラグ及び該ジャックが前記ホールド状態にあるときに、該プラグが前記奥側に向けてプッシュされると、該ホールド状態の解除を行い、この解除に続いて前記プラグを前記入口側に押し出すプッシュオン・プッシュオフ機構が前記ジャックに設けてあり、
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、前記プラグが前記第１の位置に向けて押し込まれる過程で前記第１及び第２の板バネ電極を曲げられることにより、前記第１及び第２の板バネ電極を前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触させるとともに、前記ホールド状態が解除されて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記第１及び第２の板バネ電極の曲げを元に戻し、前記第１の板バネ電極と前記スリーブ電極との接触及び第２の板バネ電極と前記ティップ電極との接触を解く
ことを特徴とする。
（２）本発明によるジャックは、プラグが入口側から奥側に向かって押し込まれることにより該プラグとの結合がなされたとき、該プラグのスリーブ電極およびティップ電極に接触する第１及び第２の板バネ電極を有するジャックであって、
前記プラグが第１の位置まで押し込まれたとき、該プラグとの前記結合が保持されたホールド状態に設定されるとともに、該ホールド状態にあるときに、該プラグが前記奥側に向けてプッシュされると、該ホールド状態の解除を行い、この解除に続いて前記プラグを前記入口側に押し出すプッシュオン・プッシュオフ機構が設けてあり、
前記プッシュオン・プッシュオフ機構は、前記プラグが前記第１の位置に向けて押し込まれる過程で前記第１及び第２の板バネ電極を曲げられることにより、前記第１及び第２の板バネ電極を前記スリーブ電極および前記ティップ電極にそれぞれ接触させるとともに、前記ホールド状態が解除されて前記プラグが前記入口側に押し出される過程で、前記第１及び第２の板バネ電極の曲げを元に戻し、前記第１の板バネ電極と前記スリーブ電極との接触及び第２の板バネ電極と前記ティップ電極との接触を解く
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ジャックからプラグを抜き取る操作を容易にし、抜取り操作におけるジャックやプラグの損傷を抑制するとともに、汎用のプラグの使用を可能にするプッシュオン・プッシュオフ型コネクタ及びジャックを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態であり、DC ジャックおよびDCプラグでなるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタを概念的に示す縦断面図である。
【図２】図１のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいて、DCプラグの先端がDC ジャックのフローティングベースに当接するまで、DCプラグをDC ジャックに挿入した状態を概念的に示す縦断面図である。
【図３】図１のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいて、DC ジャック内のフローティングベースが外内両電極に当接するまで、図２の状態よりも更に奥までDCプラグをDC ジャックに挿入した状態を概念的に示す縦断面図である。
【図４】図１のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいて、DC ジャック内のフローティングベースが外内両電極の屈曲点を押し下げ、その外内両電極をDCプラグの−＋両電極に圧接させ、ハート状回転カム内におけるストッパーをロックされるまで、図３の状態よりも更に奥までDCプラグをDC ジャックに押し込んだホールド状態を概念的に示す縦断面図である。
【図５】図１のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいて、図４のホールド状態にあるときに、DCプラグをDC ジャックに向けて押すことにより、ハート状回転カム内におけるストッパーのロックを解除し、DC ジャック内の外内両電極がDCプラグの−＋両電極から離れるまで、DCプラグを右方に押し出したホールド解除の状態を概念的に示す縦断面図である。
【図６】図１のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいて、ホールド解除により、DCプラグが図５の状態より更に右方に押し出された状態を概念的に示す縦断面図である。
【図７】本発明を採用したプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいてジャックからプラグを抜き出す方法と、従来のジャックからプラグを抜き出す方法とを対比して示す図である。
【図８】DCプラグを従来のDCジャックに結合する前の状態を概念的に示す縦断面図である。
【図９】DCプラグを従来のDCジャックに結合した状態を概念的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。
【００１６】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタは、ジャックがプッシュオン・プッシュオフ機構を有し、一回目にプラグをジャックに押し込むこと、つまり一回目のプラグのプッシュ、によりプラグはジャックにホールドされ、プラグがジャックにホールドされたホールド状態において２回目のプラグのプッシュを行うことにより、そのホールド状態が解除されるとともに、プラグがジャックから押し出される。プラグがジャックから押し出される方向は、プラグを押し込む方向と逆方向である。この本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタの採用により、ホールド状態の解除のために、手でプラグを無理やり強くジャックから引き抜く操作を要しないので、ホールド解除操作におけるジャックやプラグの損傷の可能性を大幅に低減できる。このプッシュオン・プッシュオフ機構はジャックにだけ設ければ足り、プッシュオン・プッシュオフ機構を備えたジャックは、汎用のプラグと結合できる。そこで、本発明によるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタは、ジャックからプラグを抜き取る操作を容易にし、抜取り操作におけるジャックやプラグの損傷を抑制することができ、しかも汎用のプラグの使用を可能にするものである。
【００１７】
より具体的には、本発明のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおけるジャックは、プラグの抜き出し方向に付勢するバネで支えられたフローティングベースが第１回目のプラグのプッシュにより押されると、ジャックの筐体またはフローティングベースに設けられたハート状回転カム機構により、フローティングベースがロックされるとともに、プラグの第１及び第２の電極がジャックの第１及び第２の板バネ電極により挟まれ、保持され、ジャックがプラグを保持したホールド状態に至る。このホールド状態で、第２回目のプッシュがプラグに加えられると、ハート状回転カム機構によるロックが解除され、バネによりフローティングベースがプッシュとは逆の方向に押し出されるとともに、ホールド状態が解除される。すなわち、プラグを軸方向に１回プッシュすることにより、プラグとジャックのホールドがなされ、プラグを軸方向にもう１回プッシュすることにより、ホールド状態が解除され、プラグをジャックから抜き出すことができる。
【００１８】
以下では、本発明のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタについて詳しく具体的に説明する。本発明のジャックは、このプッシュオン・プッシュオフ型コネクタを構成するジャックであるので、プッシュオン・プッシュオフ型コネクタの説明において、そのジャックも説明される。
【００１９】
（図面を参照した実施形態の詳細説明）
次に、図面を参照して、本発明を一層具体的に説明する。図１は、本発明の一実施の形態であり、DC ジャックおよびDCプラグでなるプッシュオン・プッシュオフ型コネクタを概念的に示す縦断面図である。この実施形態のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタは、DCジャック１及びDCプラグ２である。DCジャック１及びDCプラグ２は円筒形の筐体を有し、DCジャック１の円筒形筐体の内径はDCプラグ２の円筒形筐体の外径より僅かに大きい。DCプラグ２は、図１に示すように、軸を互いに揃えられて、DCジャック１に挿入される。DCプラグ２を更にDCジャック１の奥側に押し込むことにより、両者の電極が接触し、電極が接触した状態で両者は保持される。DCジャック１にDCプラグ２が結合されているときは、このように、DCジャック１とDCプラグ２とが、電極を互いに接触させ、電極を接触させた状態に維持される状態、すなわち保持状態になっている。
【００２０】
DCジャック１は、バネ（圧縮コイルバネ）９、ハート状回転カム１０、板バネでなる外側電極（−極）１１、板バネでなる内側電極（＋極）１２、フローティングベース１３、ロッド１４、筐体に固定されている固定電極であるマイナス（−）電極端子１０１及びプラス（＋）電極端子１０２を有してなる。板バネでなる外側電極（−極）１１および板バネでなる内側電極（＋極）１２は、弾性を有する金属製である。ハート状回転カム１０は、DCジャック１の筐体に固定してある。DCプラグ２は、スリーブ電極２１およびティップ電極２２を有してなる。スリーブ電極２１は円筒形であり、ティップ電極２２は細い円柱形の棒状体である。円筒形のスリーブ電極２１と円柱形のティップ電極２２とは同軸である。
【００２１】
フローティングベース１３は、円筒状の側壁を有し、表面側（図の右側）が円形開口１３ａ及び１３ｂを有する円板形の板（図においてハッチングを入れた部材。以下では、「前面板」と称することとする。）で覆われ、底面側（図の左側）が円板形の底板１３ｅで覆われた缶状の中空体である。このフローティングベース１３の円筒状の側壁には、軸方向に細長く延びたスリットが図の上側および下側に明けてある。但し、この上側および下側のスリットは、図では省略してある。
【００２２】
板バネでなる外側電極１１は、片端を−電極端子１０１に固定され、−電極端子１０１からDCジャック１の円筒形筐体の軸に直交する方向に伸び、フローティングベース１３の上側のスリットを通ってやや曲線を描きながら屈曲部１１ａまで下方に向かって伸び、屈曲部１１ａで反転して折れ曲がり部１１ｂで折れ曲がり、DCジャック１の筐体およびフローティングベース１３の軸方向に伸びて、円形開口１３ａを通り抜けている。円形開口１３ａを通り抜けて終端する外側電極１１の他端部は、図示のように、波形に成型してある。
【００２３】
板バネでなる内側電極１２は、片端を＋電極端子１０２に固定され、＋電極端子１０２からDCジャック１の円筒形筐体の軸に直交する方向に伸び、フローティングベース１３の下側のスリットを通ってやや曲線を描きながら屈曲部１２ａまで上方に向かって伸び、屈曲部１２ａで反転して折れ曲がり部１２ｂで折れ曲がり、DCジャック１の筐体およびフローティングベース１３の軸方向に伸びて、円形開口１３ｂを通り抜けている。円形開口１３ｂを通り抜けて終端する内側電極１２の他端部は、図示のように、４５度程度外側に折れ曲げて成型してある。
【００２４】
次に、DCジャック１にDCプラグ２を結合するときの動作について詳しく説明する。DCジャック１の内壁とDCプラグ２の外壁とは互いに接触し、摺動して挿入および取り出しが可能なように、DCジャック１の内壁面およびDCプラグ２の外壁面は成型してある。まず、図１に示すように、DCジャック１にDCプラグ２を挿入し、図の矢印Ａの方向にDCプラグ２を押し込む（プッシュする）と、図２に示すように、DCプラグ２の先端がフローティングベース１３に当接する。この図２の状態では、フローティングベース１３の前面板は、外側電極１１の屈曲部１１ａおよび内側電極１２の屈曲部１２ａから離れている。
【００２５】
図２の状態から、更に、図の矢印Ａの方向にDCプラグ２を押し込む（プッシュする）と、図３に示すように、フローティングベース１３の前面板がDCプラグ２の先端に押され、フローティングベース１３の前面板が外側電極１１の屈曲部１１ａおよび内側電極１２の屈曲部１２ａに当接する。フローティングベース１３が、図２の状態から図３の状態まで押し込まれる過程で、バネ９はDCジャック１の底面とフローティングベース１３の底板１３ｅとの間で圧縮され、バネ９はフローティングベース１３を矢印Ａとは逆の方向に押し戻そうとする力をフローティングベース１３に加え続ける。図２の状態から図３の状態までプラグ２を押し込むとき、そのバネ９の反力に抗する力をプラグ２に加えて居ることになる。
【００２６】
図２の状態から図３の状態までフローティングベース１３が押し込まれる過程で、ハート状回転カム１０の案内溝１０ａに嵌められているガイドピン１４ｂは、フローティングベース１３の移動量に応じた距離だけロッド１４で押され、矢印Ｃの方向に移動する。フローティングベース１３の底板１３ｅに固定された固定ブロック１３ｆには軸受け１３ｇが設けてある。ロッド１４の片端は、軸受１３ｇと軸結合され、自在に回動できる。ガイドピン１４ｂは、ロッド１４の他端に設けてあり、ハート状回転カム１０の案内溝１０ａに嵌められていて、ロッド１４の片端（軸受１３ｇに軸結合している部分）がDCジャック１の軸方向に前後するのに応じて、案内溝１０ａに案内されて時計回りに移動する。ハート状回転カム１０の案内溝１０ａ内に太線で描いてある部分は案内溝１０ａにおける高低差（段差）を示している。これら高低差は、ガイドピン１４ｂが案内溝１０ａ内を一方向だけに移動できるように規定するために設けてある。本実施形態では、ガイドピン１４ｂは案内溝１０ａ内を時計方向だけに移動できるように、高低差が設けてある。ハート状回転カム１０は、オルタネイト動作機構を有するカムとして知られたカムである。オルタネイト動作機構は、プッシュオン・プッシュオフ型の押しボタンスイッチの操作機構等に使用されている。オルタネイト動作機構としては、ハート状カム方式、回転カム方式、ラチェットカム方式などが知られている。オルタネイト動作機構については、「小形ボタンスイッチ」、「制御機器の基礎知識  選び方・使い方  スイッチ・表示灯編」、（２００１年８月）、社団法人日本電気制御機器工業会発行５１頁、図３．８  ハートカム方式に記載されている。
【００２７】
図４は、図３の状態から、更に、図の矢印Ａの方向にDCプラグ２を押し込のだ（プッシュした）状態を示す。DCプラグ２に押されてフローティングベース１３が図３の状態からDCジャック１の奥側に向けて更に押されると、ロッド１４もその方向に押され、ガイドピン１４ｂは図４の矢印Ｄ方向に進み、一旦最も奥側に到達し、行き止まりとなり、そこでDCプラグ２の押し込みは停止する。DCプラグ２をDCジャック１の奥に向けて押していた操作者は、DCプラグ２の押し込みが停止することにより、DCジャック１内に押し込める限界にまでDCプラグ２を押し込んだことを感得するので、DCプラグ２の押し込みを停止し、DCプラグ２から指を離す。すると、一旦案内溝１０ａの奥端まで案内されて行き止まりとなり、DCプラグ２を押す力が除かれると、バネ９の弾力によりフローティングベース１３を図４の矢印Ｂ方向に押し戻す。ガイドピン１４ｂは、この押し戻しに応じて、図４の矢印Ｅの方向に進み、図４に示す位置（案内溝１０ａの奥側の中央位置）で停止する。この状態は、ハート状回転カム１０がロックされた状態である。
【００２８】
固定ピン１３ｃ及び１３ｄは、DCジャック１の筐体に固定されている。フローティングベース１３が固定ピン１３ｃ及び１３ｄに妨げられずにDCジャック１の軸方向に移動できるように、フローティングベース１３の側壁には、固定ピン１３ｃ及び１３ｄの太さより僅かに幅の広いスリットが明けてある。但し、これらのスリットの図示は省略してある。
【００２９】
図３および図４に示すように、図３の状態から図４の状態に移行する過程で、フローティングベース１３の前面板がDCプラグ２の先端に押され、フローティングベース１３の前面板は外側電極１１の屈曲部１１ａおよび内側電極１２の屈曲部１２ａをDCジャック１の奥に向けて押す。このとき、外側電極１１は固定ピン１３ｃと屈曲部１１ａとの間で矢印Ｊの方向に曲げられ、内側電極１２は固定ピン１３ｄと屈曲部１２ａとの間で矢印Ｋの方向に曲げられる。
【００３０】
図４に示すように、ハート状回転カム１０がロックされた状態では、外側電極１１が固定ピン１３ｃと屈曲部１１ａとの間で矢印Ｊの方向に曲げられるので、折れ曲がり部１１ｂから先の外側電極１１はDCジャック１の筐体の軸方向、図４の矢印Ｌ方向に曲げられ、先端部（前述した外側電極１１の他端）はDCプラグ２のスリーブ電極２１に押し付けられる。
【００３１】
このとき、内側電極１２は、外側電極１１と同様に、固定ピン１３ｄと屈曲部１２ａとの間で矢印Ｋの方向に曲げられるので、折れ曲がり部１２ｂから先の内側電極１２はDCジャック１の筐体の軸方向、図４の矢印Ｍ方向に曲げられ、先端部（前述した内側電極１２の他端）はDCプラグ２のティップ電極２２に押し付けられる。
【００３２】
図４における矢印ＬとＭとは互い向き合う方向であるから、DCプラグ２は外側電極１１の先端部および内側電極１２の先端部により挟まれ、DCジャック１に保持される。この状態は、DCプラグ２がDCジャック１にホールドされた状態である。図４は、ハート状回転カム１０がロックされた状態では、DCプラグ２がDCジャック１にホールドされることを示している。
【００３３】
次に、DCプラグ２にホールドされたDCジャック１を、DCプラグ２から抜き出す操作を説明する。DCプラグ２にホールドされたDCジャック１を、DCプラグ２から抜き出す操作は、図４の状態にある、即ちホールド状態にあるDCプラグ２を図４の矢印Ａの方向に押す（プッシュ）ことだけである。この第２回目のDCプラグ２の押し込みにより、ハート状回転カム１０のロック状態が解除され、図５に示すように、ガイドピン１４ｂは矢印Ｆ方向に進み、そのDCプラグ２の押し込みにより、ハート状回転カム１０の案内溝１０ａの最も奥側にガイドピン１４ｂに到達し、ガイドピン１４ｂの進行が行き止まり点（最も奥の点）に達し、停止すると、DCプラグ２の押し込みが停止する。DCプラグ２を押している操作者は、DCプラグ２の押し込みが限界に達したことを感得し、DCプラグ２から手指を離すと、バネ９の弾力により、フローティングベース１３が押し戻され、この押し戻しに応じてガイドピン１４ｂは図５のＧ方向に進み、図６の状態、即ち図１の点（DCジャック１におけるフローティングベース１３の押し込みが最も浅い点）に達して、ガイドピン１４ｂは停止する。
【００３４】
図５における矢印Ｇ方向にガイドピン１４ｂが進められることにより、フローティングベース１３及びDCプラグ２が図５の矢印Ｂ方向に押し出される。この過程で、フローティングベース１３が図の右方向に押し出されるので、固定ピン１３ｃと屈曲部１１ａとの間における外側電極１１の曲がり（図４）は、図５に矢印Ｐで示す方向に戻る。同様に、固定ピン１３ｄと屈曲部１２ａとの間における内側電極１２の曲がり（図４）は、図５に矢印Ｑで示す方向に戻る。
【００３５】
このように外側電極１１の曲がりが戻ることにより、DCジャック１の軸に近づくように傾き、スリーブ電極２１に押し付けられていた外側電極１１の先端部は、図５に矢印Ｒで示す方向に動き、スリーブ電極２１との接触を解く。同様に、内側電極１２の曲がりが戻ることにより、DCジャック１の軸に近づくように傾き、ティップ電極２２に押し付けられていた内側電極１２の先端部は、図５に矢印Ｓで示す方向に動き、ティップ電極２２との接触を解く。
【００３６】
上記のように、ハート状回転カム１０におけるロック状態が解除され、バネ９の弾力により、ガイドピン１４ｂが案内溝１０ａ内を矢印Ｇ方向（図５）に進み、フローティングベース１３及びDCプラグ２が押し出されて図５の矢印Ｂ方向に進行する過程で、外側電極１１の先端部および内側電極１２の先端部で挟み付けられていたDCプラグ２が外側電極１１の先端部および内側電極１２の先端部から開放されるので、ガイドピン１４ｂが案内溝１０ａの右端に到達したとき（図６）、フローティングベース１３の押し出しは停止するが、DCプラグ２は慣性によりそのまま図６の矢印Ｂ方向に押し出される。かくして、図４に示すようにDCジャック１にホールドされていたDCプラグ２は、DCプラグ２をDCジャック１の奥側に向けてプッシュするだけで、DCジャック１とのホールド状態を解除され、押し込み方向とは逆の方向（図６の矢印Ｂの方向）に押し出され、DCジャック１との結合が解かれる。DCジャック１からDCプラグ２を抜き取る操作がDCプラグ２を１回プッシュするだけの簡単な操作であり、力任せの抜取り操作を要しないから、この抜き取る操作によりDCジャック１又はDCプラグ２が損傷することを抑制することができる。
【００３７】
図７は、前述のとおり、本発明を採用したプッシュオン・プッシュオフ型コネクタにおいてジャックからプラグを抜き出す方法と、従来のジャックからプラグを抜き出す方法とを対比して示す図である。従来のジャックからプラグを抜き出す方法では、DCジャック１００にDCプラグ２を結合するためには、図７（１）のようにDCジャック１００とDCプラグ２との軸を互いに揃えてDCプラグ２を手指で把持し、図７（２）のようにDCジャック１００の開口にDCプラグ２を押し込む。次に、DCジャック１００とDCプラグ２との結合を解除するためには、図７（３）のように、DCプラグ２を手指で把持し、DCプラグ２を手前方向に引っ張る強い力を手指でDCプラグ２に加え、力任せにDCジャック１００からDCプラグ２を抜き取る。これに対し、本願発明の実施の形態のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタでは、DCジャック１にDCプラグ２を結合する方法は上記従来の方法と同様であるが、DCジャック１とDCプラグ２との結合を解除する方法は、従来の方法とは全く異なる。実施の形態のプッシュオン・プッシュオフ型コネクタでは、図７（３）に示すように、図の矢印Ａ方向にDCプラグ２を押し込むという簡単な操作だけで、図７（４）に示すように、DCジャック１からDCプラグ２を抜き取ることができる。
【００３８】
上に詳しく説明したように、本実施の形態によれば、DC ジャック１からDC プラグ２を抜き取る操作が容易であり、抜取り操作におけるDC ジャック１やDC プラグ２の損傷を抑制するとともに、このような簡易な抜き取りを可能にするプッシュオン・プッシュオフ機構はDC ジャック１側だけに設ければたり、DC プラグ２側には何らの格別な構造を要しないので、汎用のDC プラグの使用を可能にするプッシュオン・プッシュオフ型DC コネクタ及びDC ジャックを得ることができる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることは、当業者には容易に理解できよう。例えば、上述の実施形態では、ハート状回転カム１０の案内溝１０ａはDC ジャック１の筐体に設けたが、本発明ではハート状回転カムの案内溝はフローティングベースに設けても差し支えない。ハート状回転カムの案内溝をフローティングベースに設けるときは、その案内溝で案内されるガイドピンが片端に設けられたロッドは、DC ジャック１の筐体に設けられた軸受と他端で軸結合するようにする。このような構造により、フローティングベースは、上述の実施形態のものと同様に、動作することができる。
【００４０】
１    DCジャック
２    DCプラグ
９    バネ
１０    ハート状回転カム
１０ａ    ハート状回転カム１０の案内溝
１１    外側電極
１１ａ    屈曲部
１１ｂ    折れ曲がり部
１２    内側電極
１２ａ    屈曲部
１２ｂ    折れ曲がり部
１３    フローティングベース
１３ａ，１３ｂ    円形開口
１３ｃ，１３ｄ    固定ピン
１３ｅ    フローティングベースの底板
１３ｆ    底板固定ブロック
１３ｇ    軸受
１４    ロッド
１４ａ    回転軸
１４ｂ    ガイドピン
２１    スリーブ電極
２２    ティップ電極
１００    DCジャック
１０１    マイナス（−）電極
１０２    プラス（＋）電極
Ａ，Ｂ    DCプラグ２の移動方向を示す矢印
Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ    ガイドピン１４ｂの移動方向を示す矢印
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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