(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグの挿入を可能にする挿入開口を備えたハウジングと、
挿入プラグを受けるための該ハウジング内の受け入れ空洞と、
前記挿入プラグを柔軟に保持する大きさの前記ハウジングの側壁の側面開口とを有し、この側面開口は、前記挿入プラグへの衝撃力に応答して前記挿入プラグの前記側面開口を通した移動を十分可能にするように拡張する、
プリント回路板に取り付けられるコネクタ。
【請求項２】
前記側面開口は、前記挿入プラグの直径より小さい、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項３】
前記挿入プラグを前記プリント回路板上の電気回路に電気的に接続する前記空洞内に配置の１つ以上の接点を更に有する、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項４】
前記コネクタを前記プリント回路板に取り付けるために前記１つ以上の接点は、前記ハウジングを貫通して伸びている、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項５】
前記１つ以上の接点は、前記挿入プラグを解放可能に保持するために前記挿入プラグを前記ハウジングの内面と面接触するように押圧する、請求項３に記載のコネクタ。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記挿入プラグに作用する衝撃力に柔軟に応答する柔軟性ある材料から作られ、それにより、前記挿入プラグの前記側面開口にわたる移動を可能にするために前記側面開口の拡張をもたらす、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項７】
前記側面開口は、前記ハウジング内の切り欠きとして形成されている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項８】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの角度移動を可能にするように形成されている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項９】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの水平移動を可能にするように形成されている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１０】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの垂直移動を可能にするように形成されている、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１１】
前記ハウジングは、１つ以上の側壁を有し、前記側面開口は、前記１つ以上の側壁における切り欠きとして形成された第１の側面開口である、請求項１に記載のコネクタ。
【請求項１２】
複数の側面開口を更に有し、該複数の側面開口の各側面開口は、前記第１の側面開口にほぼ類似している、請求項１１に記載のコネクタ。
【請求項１３】
前記複数の側面開口の少なくとも１つの側面開口は、前記挿入プラグの前記少なくとも１つの側面開口を通した垂直移動を可能にするために、前記プリント回路板に対する垂直平面に沿って形成されている、請求項１２に記載のコネクタ。
【請求項１４】
前記複数の側面開口の少なくとも１つの側面開口は、前記挿入プラグの前記少なくとも１つの側面開口を通した水平移動を可能にするために、前記プリント回路板に対し水平平面に沿って形成されている、請求項１２に記載のコネクタ。
【請求項１５】
電気回路を有するプリント回路板と、
該プリント回路板に取り付けたコネクタとを有する電子装置であって、前記コネクタは、
プラグの挿入を可能にする挿入開口を備えたハウジングと、
前記挿入プラグを受けるための前記ハウジング内の受け入れ空洞と、
前記挿入プラグを柔軟に保持する大きさの前記ハウジングの側壁の側面開口とを有し、該側面開口は、前記挿入プラグへの衝撃力に応答して前記挿入プラグの前記側面開口を通した移動を十分可能にするように拡張する、前記電子装置。
【請求項１６】
前記側面開口は、前記挿入プラグの直径より小さい大きさである、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項１７】
前記挿入プラグを前記電気回路に電気的に接続する前記空洞内に配置された１つ以上の接点を更に有する、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項１８】
前記１つ以上の接点は、前記挿入プラグを解放可能に保持するために前記挿入プラグを前記ハウジングの内面に対して面接触するように押圧する、請求項１７に記載の電子装置。
【請求項１９】
前記挿入プラグは、複数の接点を備えたセグメント型プラグであり、前記１つ以上の接点は、前記電気回路に対し前記複数の接点を電気的に接続する、請求項１７に記載の電子装置。
【請求項２０】
前記ハウジングは、前記挿入プラグに作用する衝撃力に柔軟に応答する柔軟性ある材料から作られ、それにより、前記挿入プラグの前記開口にわたる移動を可能にするために前記側面開口の拡張をもたらす、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２１】
前記側面開口は、前記ハウジング内の切り欠きとして形成されている、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２２】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの角度移動を可能にするように形成されている、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２３】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの水平移動を可能にするように形成されている、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２４】
前記側面開口は、前記プリント回路板に対する前記挿入プラグの垂直移動を可能にするように形成されている、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２５】
前記電気装置は、無線通信装置を含む、請求項１５に記載の電子装置。
【請求項２６】
前記無線通信装置は、移動電話機である、請求項２５に記載の電子装置。
【請求項２７】
ボードに取り付けたコネクタに挿入されるプラグを備えていて、該プラグに作用する衝撃力に応答して前記コネクタへの応力を除去する方法であって、
前記コネクタのハウジング内の挿入開口を通してプラグを挿入することと、
前記コネクタの前記ハウジング内の受け入れ空洞内に前記挿入プラグを柔軟に保持することと、
前記挿入プラグを挿入位置に柔軟に保持する大きさの前記コネクタ・ハウジング内の側壁に１つ以上の可撓性のある側面開口を提供することとを包含し、前記側面開口は、前記挿入プラグの前記１つ以上の側面開口を通した移動を十分可能にするために衝撃力に応答して拡張する、前記方法。
【請求項２８】
前記受け入れ空洞に前記挿入プラグを柔軟に保持することは、前記挿入プラグを前記コネクタ・ハウジングの内面と面接触するように押圧するために、１つ以上の接点を前記受け入れ空洞に配置することを含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記可撓性のある側面開口は、前記プリント回路板に対し前記挿入位置から移動位置への前記挿入プラグの移動に柔軟に抵抗する前記コネクタ・ハウジング内に設けた切り欠きを有する、請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には電子装置のコネクタに関し、特にプリント回路板に取り付けられる耐衝撃コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
種々の電子装置は、これらの電子装置への周辺装置の接続を容易にするプリント回路板に取り付けたコネクタを有している。一例は、ハンド・フリー・ヘッドセットを接続する移動電話のオーディオ・ジャックである。これらの標準的なコネクタは、有用ではあるが、全側面でコネクタに挿入されるプラグを拘束する傾向がある。従って、例えばこの電子装置が落下された時にその挿入されたプラグが経験するどのような衝撃もコネクタに加えられる可能性がある。これらの力により、コネクタをプリント回路板及び/またはコネクタそれ自体に固定するハンダ接合部は破壊されることがある。更なる空間及び費用を負担する場合に限り、コネクタへのこの衝撃力の一部を吸収するために、ばね接点を使用することが知られている。従って、破壊または除去されずに衝撃力に耐え得る経済的なコネクタの必要が残存している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、コネクタに加えられる衝撃力に耐えるように設計されたボード取り付けコネクタに関するものである。一実施例では、コネクタは、ハウジング、このハウジング内に配置された空洞、及びこの空洞内に配置された一つ以上の電気接点を有している。空洞は、挿入プラグを挿入位置で受け取り、かつ解放可能に保持し、接点は、挿入プラグをプリント回路板の電気回路に電気的に接続する。ハウジングは、１つ以上の開口を有しており、この開口は、挿入プラグを挿入位置に柔軟に保持する大きさであり、衝撃時にはこの開口を通して挿入プラグが移動可能となるよう拡張する。従って、コネクタは、挿入プラグが挿入位置から移動位置に移動することを可能にすることによりコネクタへの応力を減少する。
【実施例１】
【０００４】
さて図１を見るに、番号１０により一般的に示した従来技術のコネクタがプリント回路板（ＰＣＢ）４０に取り付けて示してある。コネクタ１０は、側壁１４により形成されたハウジング１２を有している。複数の接点１６は、対応の接点パッド４２にハンダ付けされ、それにより、コネクタ１０をＰＣＢ４０に固定している。プラグ５０がコネクタ１０に挿入されると、接点１６は挿入プラグ５０をＰＣＢ４０に配置した一つ以上の電気回路（図示せず）に電気的に接続する。
【０００５】
時々、電子装置が落下されて挿入プラグ５０に衝撃力が加わることは珍しいことではない。これらの衝撃力の例は、図１にＦ１とＦ２として示してある。容易に明らかに、従来技術のコネクタ１０の側壁１４は、衝撃中に力Ｆ１とＦ２が側壁１４と、接点パッド４２に対して接点１６を固定するハンダ接合部とに対し加わるようにプラグ５０の挿入部をその全ての側面で拘束する。不幸にして、力Ｆ１とＦ２は、従来技術のコネクタ１０、及び接点１６と接点パッド４２との間のハンダ接合部を破壊または破裂させるに十分に大きく、それにより、コネクタ１０は、動作不能となるか、その接続の信頼性はなくなる可能性がある。
【０００６】
図２に示し、かつ、番号２０により一般的に示した本発明の耐衝撃コネクタは、挿入プラグ５０の何らかの移動により挿入プラグ５０への衝撃力から生じる応力を減少可能にすることにより従来技術のコネクタ１０に対し改良されている。耐衝撃コネクタ２０は、ＰＣＢ４０に取り付けられていて、プラグ５０の挿入時にこれを受けてかつ解放可能に保持するための空洞３０を有している。プラグ５０は、セグメント型プラグで、例えば、周辺装置（図示せず）に対しケーブル５４を介して接続される標準的な２．５ｍｍまたは３．５ｍｍのプラグであってもよい。一例として、その周辺装置は、移動電話のような無線通信装置で使用されるハンド・フリー・ヘッドセットであってもよい。従って、プラグ５０のセグメントは、接地部５６、オーディオ部５８及びマイクロフォン部６０を有していてもよい。コネクタ２０は、種々の種類の周辺装置に接続される他の種類のプラグ５０と使用してもよい。他の周辺装置の例は、プラグ５０を有してもよいが、充電装置及び電源である。
【０００７】
図３に示したように、プラグ５０が挿入位置を取るようにプラグ５０を空洞３０に挿入することにより、プラグ５０はコネクタ２０にはまる。この挿入位置で、プラグ５０は、ＰＣＢ４０上に配置された１つ以上の電気回路に対し周辺装置を接続する。従って、上記のハンド・フリー・ヘッドセットの例を考慮すると、ユーザは移動電話をユーザの頭に接近させずにこの移動電話を使用して通信することができよう。
【０００８】
コネクタ２０は、プラスチックのような非導電性で柔軟性のある材料から作られることが好ましいハウジング２２を有している。しかし、当業者には、ここに記載の材料は単に例示的なものであって、当業界で知られた任意適当な材料をハウジング２２の形成に使用してもよいということが理解されよう。コネクタ２０は、図４に示したように、更に空洞３０内に接点２６を有し、これらの接点は、ＰＣＢ４０上に配置した電気回路に対して挿入プラグ５０の対応するセグメントを接触させることによりこの挿入プラグ５０を電気回路に電気的に接続される。接点２６は、当業界で公知のどのような接点であってもよく、ＰＣＢ４０に対して面取り付け及び/または貫通孔取り付けされるように形成されてもよい。
【０００９】
図５は、コネクタ２０をＰＣＢ４０に取り付ける例示的な方法、並びに接点２６、開口２８、及び挿入プラグ５０の間の相互作用の更に詳細な図を示す。図５において、挿入プラグ５０がハウジング２２の内面と面接触状態へ押圧されるように接点２６は空洞３０内へ伸びて挿入プラグ５０に係合している。この面接触は、プラグ５０の挿入整列を支援するものであって、空洞３０内に挿入プラグ５０を解放可能に保持する支援をする。更に、接点２６は、ＰＣＢ４０の接点パッド４２に取り付けられるようハウジング２２を貫通して下方に伸びている。接点２６は、面取り付け構成で示したが、ＰＣＢ４０に対し貫通孔取り付けに適するようにしてもよい。
【００１０】
または、接点２６は、ハウジング２２を貫通してオプションの取り付けリード３２に接続される接点リード３４を有してもよい。取り付けリード３２は、それぞれ別の接触パッド４２に固定されている。要求はされないが、取り付けリード３２によりコネクタ２０に対する取り付けの安定性及び頑丈さが増加される。
【００１１】
ハウジング２２は、衝撃力の結果として挿入プラグ５０の移動を可能にする１つ以上の開口２８を有している。側壁２４に形成された開口２８は、空洞３０内に挿入プラグ５０を解放可能に保持する大きさである。一実施例では、開口２８の大きさｄ１は、挿入プラグ５０の直径ｄ２よりも幾分小さい。開口２８の大きさのこの幾分の違いにより、挿入プラグ５０は、挿入位置においてコネクタ２０の空洞３０内にはまったまま残ることができ、プラグ５０が衝撃力に応答して挿入位置から移動する時に、この挿入プラグ５０の移動動作に対し柔軟な抵抗が発生される。
【００１２】
図６ａ〜図６ｃは、図示の実施例により可能となる挿入プラグ５０のある角度移動の例を示す。図６ａは、挿入プラグ５０に加えられたほぼ水平の移動力Ｆ２を示し、この水平移動力により挿入プラグ５０の挿入部分は開口２８に押し付けられる。開口２８の大きさｄ１は、挿入プラグ５０の直径ｄ２より小さいので、開口２８は挿入プラグ５０の移動に対し少なくとも部分的な抵抗を与える。しかし、移動力Ｆ２がコネクタ２０、すなわちＰＣＢ４０に対するその対応接続部を破壊または破裂させる恐れを生じさせる何らかの閾値に達すると、開口２８は拡張し、これにより挿入プラグ５０は、移動位置を取るように開口２８を貫通して突出することができる。従って、コネクタ２０は、挿入プラグ５０の移動動作に柔軟に抵抗し、そして、その部分的な角度移動を可能にすることにより衝撃力を分散させる。
【００１３】
挿入プラグ５０がその挿入位置から移動位置へ移動する時に、ハウジング２２用の可撓性または柔軟性ある材料の使用により開口２８は、拡張すなわち広がることができる。要求はされないが、挿入プラグ５０が開口２８を貫通して突出する時に開口２８は、この挿入プラグ５０の形状にほぼ一致するようにしてもよい。更に、挿入プラグ５０をその移動位置から除去して、再度空洞３０内へ挿入した時に、開口２８は、その材料の弾性のためにその正常な大きさと形状に復帰することができる。
【００１４】
図６ａにおいて、移動力Ｆ２は、ＰＣＢ４０に関してほぼ水平な角度移動をもたらした。しかし、開口２８は、どの側壁２４にどの向きにも配置してよく、これにより、水平以外の角度移動が可能となる。例えば、ＰＣＢ４０に対してほぼ垂直な移動が図６ｂと図６ｃに示してある。移動力Ｆ１は、挿入プラグ５０に作用するほぼ垂直な衝撃力として見ることができ、これにより、上部開口２８を通した挿入プラグ５０のほぼ垂直な移動が生じる。しかし、本発明は、ここに開示した垂直及び水平な移動に制限されるものではなく、むしろ、開口２８を通した挿入プラグ５０のどのような移動をも包含する。従って、任意の数の開口２８がＰＣＢ４０に対する種々の移動角を容易にするために側壁２４に配置してもよい。
【実施例２】
【００１５】
図７は、ほぼ円筒状のハウジング２２を備えたコネクタ２０の他の実施例を示す。プラグ５０は、空洞３０に挿入され、その１つ以上の開口２８により挿入プラグ５０の部分的な移動が開口２８を通して可能となる。当業者は、１つ以上の開口２８は側壁２４に切り欠きとして形成する必要がないということを容易に理解するであろう。
【００１６】
次に図８を見るに、コネクタ２０の実施例が示してある。この実施例は、無線通信装置、この場合は移動電話７０、で使用してもよい。移動電話７０は、表示部８４、キーパッド８２、スピーカ８６、マイクロフォン８０及び本発明のコネクタ２０を有している。更に、ＰＣＢ４０は、移動電話７０内に収容されていて、それに配置した１つ以上の電気回路を有している。
【００１７】
図９は、番号１００により一般的に示した電気回路の一実施例を示し、そのコネクタ２０は、オーディオ・ジャックとして使用されるように形成されている。電気回路１００は、電源９４により駆動されるマイクロプロセッサ７２を有している。マイクロプロセッサ７２は、デジタル信号処理回路（ＤＳＰ）７８を制御する。このＤＳＰ７８は、送信回路９０と受信回路８８に接続されている。入出信号は、アンテナ９２を介して送受信される。入/出力（ＩＯ）回路７６は、マイクロフォン８０、キーパッド８２、表示部８４及びスピーカ８６をマイクロプロセッサ７２とオーディオ回路７４に接続し、オーディオ回路７４は、接点２６を介してコネクタ２０に電気的に接続されている。
【００１８】
上述のように、プラグ５０は、接地部５６、オーディオ部５８、マイクロフォン部６０を備えたセグメント型プラグであってもよい。従って、少なくとも３つの接点２６が３つの部分５６、５８、６０の各々をＰＣＢ４０上のそれらの対応接点４２に電気的に接続するために空洞３０内に配置されている。すなわち、接地部５６は、ＰＣＢ４０上の接地回路に接続され、マイクロフォン部５８とオーディオ部６０は、マイクロフォン回路８０とスピーカ回路８６にそれぞれ接続されている。従って、プラグ５０が挿入位置を取ると、ユーザはハンド・フリー・ヘッドセットを介して遠隔者と通信することができる。しかし、挿入プラグに対し衝撃が生じると、コネクタ２０内の開口２８により挿入プラグ５０は、その挿入位置から移動位置へ移動することができる。この場合は、ユーザは、コネクタ２０からその移動プラグ５０を単に除去して再挿入するだけである。
【実施例３】
【００１９】
図１０は、他の実施例を示し、そのコネクタ２０は、電源ジャックとして使用されるように形成されている。この実施例では、コネクタ２０は、ＰＣＢ４０上の電池充電回路９６に接続されていて、２つの接点、接地部及び電源（図示せず）のみを有してもよい。外部の電池充電装置（図示せず）のような周辺装置を使用して、ユーザは電池を再充電すなわち電力を移動電話７０に提供してもよい。
【００２０】
もちろん、本発明は、本発明の重要な範囲及び特性から逸脱せずに特にここに記載した方法以外の方法で実施してもよい。従って、本実施例は、全ての点で例示的であって制限を意味するものではないと考慮されるべきであり、添付の請求項の意味及び等価な範囲内に入る全ての変更は、請求項に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術のコネクタと、衝撃中にプラグに加えられる可能性のある力を示す。
【図２】本発明の１実施例を示す。
【図３】本発明の１実施例に挿入されたプラグを示す。
【図４】線４に沿う図３を示し、更に本発明の１実施例における挿入プラグに係合する接点を示す。
【図５】線５に沿う図３を示し、更に本発明の１実施例におけるコネクタの取り付けと、プリント回路板への挿入プラグの電気的接続とを示す。
【図６ａ】例示的なプラグの移動位置を示す。
【図６ｂ】例示的なプラグの移動位置を示す。
【図６ｃ】例示的なプラグの移動位置を示す。
【図７】本発明の他の実施例を示す。
【図８】無線通信装置で使用される本発明の１実施例を示す。
【図９】オーディオ・ジャックとして使用される本発明の１実施例の略図である。
【図１０】電源ジャックとして使用される本発明の他の実施例の略図である。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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