(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の内周壁に奥行き方向に所定間隔で複数の電気的接点端子が備えられた装置側ジャックと、当該ジャックに対して挿入嵌合された状態において前記電気的接点端子と個別に接触する複数の電気的接点端子が外周壁に備えられたプラグと、で構成されるコネクタ構造であって、
前記ジャックの内周壁の前記電気的接点端子の間、あるいは前記プラグの外周壁の前記電気的接点端子の間に、その各接点端子を分離させるリング状の弾性シール部材を設けたことを特徴とする防水コネクタ構造。
【請求項２】
前記弾性シール部材は、前記ジャックの内周壁の前記電気的接点端子間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ構造。
【請求項３】
前記弾性シール部材は、前記ジャックに対し前記リング状の内側方向と外側方向へ移動可能で、当該ジャックに対する前記プラグの挿入嵌合により前記リング状の内側に移動することで、前記プラグとの接触を強くすることを特徴とする請求項２に記載の防水コネクタ構造。
【請求項４】
前記弾性シール部材は、前記プラグの外周壁の前記電気的接点端子間に設けられることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ構造。
【請求項５】
前記弾性シール部材は、前記ジャックに前記プラグが挿入嵌合された状態において前記電気的接点端子を分離することを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ構造。
【請求項６】
前記ジャックの最奥端に、前記プラグの先端が接触することで当該プラグとジャックとの嵌合を検出する嵌合検出端子が備えられ、
この嵌合検出端子が前記プラグとジャックとの嵌合を検出した際に前記ジャックの前記電気的接点端子に対する電気信号が供給されることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ構造。
【請求項７】
前記ジャックは端末装置本体に対して別部品として構成されることを特徴とする請求項１に記載の防水コネクタ構造。
【請求項８】
請求項２または３に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記ジャックを備えることを特徴とするジャック部品。
【請求項９】
請求項２または３に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記ジャックを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項４に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記プラグを備えることを特徴とするプラグ部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防水型のコネクタ構造と、そのコネクタ構造を備えるジャック部品、電子機器及びプラグ部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラグ・ジャック式コネクタにおいて、そのジャックに対するプラグの挿入嵌合時での隙間を磁石による吸着を利用してなくすことで、塵や水分の侵入を防ぐようにした技術が存在する（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１２１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の技術では、ジャックの挿入口部分での隙間がなくなるが、プラグの挿入時点において、ジャック内部の接点端子やプラグ周囲の接点端子に既に水分が付着していたような場合には、その嵌合状態にあっても内部に水分が残ることになり、各接点端子が水滴でショートして電気的不具合を起こす可能性があった。
【０００４】
本発明の課題は、プラグ・ジャック式コネクタにおいて、その嵌合状態での奥行方向における複数の電気的接点端子を空間的に分離して、各接点端子間の短絡を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筒状の内周壁に奥行き方向に所定間隔で複数の電気的接点端子が備えられた装置側ジャックと、当該ジャックに対して挿入嵌合された状態において前記電気的接点端子と個別に接触する複数の電気的接点端子が外周壁に備えられたプラグと、で構成されるコネクタ構造であって、前記ジャックの内周壁の前記電気的接点端子の間、あるいは前記プラグの外周壁の前記電気的接点端子の間に、その各接点端子を分離させるリング状の弾性シール部材を設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防水コネクタ構造であって、前記弾性シール部材は、前記ジャックの内周壁の前記電気的接点端子間に設けられることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の防水コネクタ構造であって、前記弾性シール部材は、前記ジャックに対し前記リング状の内側方向と外側方向へ移動可能で、当該ジャックに対する前記プラグの挿入嵌合により前記リング状の内側に移動することで、前記プラグとの接触を強くすることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の防水コネクタ構造であって、前記弾性シール部材は、前記プラグの外周壁の前記電気的接点端子間に設けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の防水コネクタ構造であって、前記弾性シール部材は、前記ジャックに前記プラグが挿入嵌合された状態において前記電気的接点端子を分離することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の防水コネクタ構造であって、前記ジャックの最奥端に、前記プラグの先端が接触することで当該プラグとジャックとの嵌合を検出する嵌合検出端子が備えられ、この嵌合検出端子が前記プラグとジャックとの嵌合を検出した際に前記ジャックの前記電気的接点端子に対する電気信号が供給されることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の防水コネクタ構造であって、前記ジャックは端末装置本体に対して別部品として構成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、請求項２または３に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記ジャックを備えるジャック部品を特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、請求項２または３に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記ジャックを備える電子機器を特徴とする。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、請求項４に記載の防水コネクタ構造の前記弾性シール部材を設けた前記プラグを備えるプラグ部品を特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コネクタを構成するジャックとプラグとの嵌合状態において、コネクタの奥行方向における複数の電気的接点端子を空間的に分離することで、各接点端子間の短絡を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した防水コネクタ構造の一実施形態の構成としてジャックに対するプラグの挿入嵌合状態における内部を直角方向に破断して示したもので、１はジャック、１１は絶縁体、１２は挿入穴、１３は電源端子（電気的接点端子）、１４は信号端子（電気的接点端子）、１５は嵌合検出端子、１６は弾性シール部材、２はプラグ、２１は絶縁体、２２はピン、２３は電源端子（電気的接点端子）、２４は信号端子（電気的接点端子）、２５は短絡端子、２６は非導電部である。
【００１７】
ジャック１は、図示のように、絶縁体１１の一面に開口する挿入穴１２を有し、この挿入穴１２の筒状の内周壁には、開口から奥行き方向に所定間隔で複数の電気的接点端子１３・１４が設けられている。電気的接点端子は、具体的には、挿入穴１２の開口側から一対の電源端子１３と、挿入穴１２の奥側の一対の信号端子１４からなる。さらに、挿入穴１２の最奥端に一対の嵌合検出端子１５が設けられている。この嵌合検出端子１５はＩＤ端子を兼ねている。
【００１８】
そして、挿入穴１２の内周壁には、四個の電気的接点端子１３・１４と嵌合検出端子１５とを分離させる五本のリング状の弾性シール部材１６が設けられている。このリング状の弾性シール部材１６は、挿入孔１２の内周壁に形成したリング状溝に嵌合して、その挿入穴１２の内方に突出している。
【００１９】
プラグ２は、図示のように、絶縁体２１から導電金属製のピン２２が突出して備えられ、このピン２２が、前記ジャック１の挿入孔１２に挿入して嵌合する。ピン２２の外周壁には、根元側から先端方向に複数の電気的接点端子２３・２４が区画して設けられている。電気的接点端子は、ピン２２の根元側の一対の電源端子２３と、先端側の一対の信号端子２４からなる。
【００２０】
さらに、ピン２２の最先端に短絡端子２５が設けられている。これら四個の電気的接点端子２３・２４と短絡端子２５は、ピン２２の外周壁及び内部を分断する四個の非導電部２６により区画されている。
【００２１】
以上において、ジャック１の挿入穴１２の最奥端に設けられた一対の嵌合検出端子１５は、図示したように、プラグ２のピン２２を挿入して嵌合した状態において、ピン２２の最先端の短絡端子２５に接触することで、ジャック１とプラグ２の嵌合が検出される。
こうして嵌合が検出されると、図示しない装置側からジャック１の信号端子１４に対する電気信号が供給される。
【００２２】
また、ジャック１の挿入穴１２の内周壁に設けられた五本のリング状の弾性シール部材１６は、図示したように、プラグ２のピン２２を挿入して嵌合した状態において、ピン２２の根元と外周壁に露出した四本の非導電部２６の外周に各々位置する。
【００２３】
以上のとおり、コネクタを構成するジャック１とプラグ２との嵌合状態において、コネクタの奥行方向における複数の電気的接点端子、すなわち、電源端子１３・２３及び信号端子１４・２４と嵌合検出端子１５及び短絡端子２５を、リング状の弾性シール部材１６により空間的に分離したため、各接点端子１３・２３・１４・２４・１５・２５間の短絡（ショート）を防ぐことができる。
従って、水中で嵌合した状態や接点端子間に水分がある状態においても各接点端子１３・２３・１４・２４・１５・２５間の短絡を防ぐことができる。
【００２４】
（実施形態２）
図２は実施形態２として図１のジャック１を備えるジャック部品３を筐体への取付面側から見たもので、図３はそのジャック部品３の接点部及びシール構造部の縦断面で示したものであり、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５は、絶縁体１１に対して電極を水密に保つシール用弾性部材１７を被覆して外部に導出されている。このシール用弾性部材１７は、図示のように、リブなどのシール構造を併せ持つものである。
なお、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５は、図示しない回路基板のコネクタ等に直接結合されるが、フレキシブル基板等を介して結合することもできる。
【００２５】
図４はジャック部品３が筐体に組み込まれた電子機器４を示したもので、図５はその筐体及びジャック部品３を分解して示したものであり、上ケース４１と下ケース４２の合わせ面に防水パッキン４３を介装した防水筐体において、その上ケース４１に形成した組込み凹部４４にジャック部品３を組み付けてネジ止め固定する。これにより、上ケース４１の側面に形成した穴４５にジャック１が位置する。
なお、組込み凹部４４には、前記電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５に対応した貫通孔を形成するが、ネジ穴は筐体内部と貫通させてはならない。また、ジャック１の強度向上のため、上ケース４１の側面部でカバーされる構造としたが、ジャック１の開放構造であっても良い。
【００２６】
図６は電子機器４のジャック部品３に対するプラグ部品５の挿入嵌合状態における内部を直角方向に破断して示したもので、図７はそのジャック部品３に対するプラグ部品５の挿入嵌合状態における内部を平面的に破断して示したものであり、前述した実施形態１と同様の部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
図８は嵌合前の挿入時をプラグ２の外観で示したもので、図９はその要部拡大図であり、ジャック１の挿入穴１２にプラグ２のピン２２を挿入した嵌合状態において、弾性シール部材１６は、挿入孔１２の内周壁のリング状溝により拘束されて内周側が、ピン２２の外周壁に押し付けられた密着状態となる。従って、シール性能が確保される。
【００２８】
（変形例１）
図１０は変形例１としてシール締め代を向上させるくさびタイプを示すもので、図１０（ａ）はそのくさび作用直前状態を示し、図１０（ｂ）にくさび作用状態を示している。
この変形例１は、プラグ２の挿入抵抗を軽減しながら防水性能を確保するため、嵌合時に弾性シール部材１６のシール締め代を向上させるものである。すなわち、図示のように、ジャック１の挿入穴１２の開口側の弾性シール部材１６を、絶縁体１１の挿入穴１２開口端周囲に形成したリング状凹部１８に配置する一方、プラグ２のピン２２の根元部周囲にリング状くさび形状部２８を一体化して設ける。
【００２９】
ここで、弾性シール部材１６は、リング状凹部１８の内周側に一体のリング状凸部１８１により側面が押えられている。そして、この弾性シール部材１６は、リング状凹部１８において、そのリング状の内側方向と外側方向へ移動可能となっている。
また、ピン２２の根元部に一体化したリング状くさび形状部２８は、リング状凹部１８に進入可能で、その内周側の傾斜面が弾性シール部材１６の外周に当接可能となっている。
【００３０】
従って、ピン２２の挿入時、挿入穴１２の開口側の弾性シール部材１６は、リング状凹部１８において、図１０（ａ）に示すように、その内周側をピン２２の外周壁により押されて外周側に移動するため、プラグ２の挿入抵抗を軽減できる。
そして、ピン２２の挿入を終える嵌合時において、リング状凹部１８内の弾性シール部材１６は、ピン２２根元部のリング状くさび形状部２８内周側の傾斜面により、図１０（ｂ）に示したように、その外周側が押されて内周側がピン２２の外壁面に対し強く密着された状態になる。これにより、シール締め代が大きくなって防水性能が向上する。
さらに、リング状くさび形状部２８の内周側傾斜面が、弾性シール部材１６の外周側への移動防止とともに、第二のシール部位ともなることから、防水性能をより向上できる。
【００３１】
（変形例２）
図１１は変形例２としてシール締め代を向上させる押し出しタイプを示すもので、図１１（ａ）にその押し出し作用直前状態を示し、図１１（ｂ）に押し出し作用状態を示している。
この変形例２も、前述した変形例１と同様、プラグ２の挿入抵抗を軽減しながら防水性能を確保するため、嵌合時に弾性シール部材１６のシール締め代を向上させるものである。すなわち、ジャック１の挿入穴１２の開口側の弾性シール部材１６を、絶縁体１１の挿入穴１２開口端から離間して形成したリング状凹部１９に配置する一方、プラグ２のピン２２の根元部周囲に平行するリング状フェンス形状部２９を一体化して設ける。
【００３２】
ここで、弾性シール部材１６は、前述した変形例１と同様、リング状凹部１９の内周側に一体のリング状凸部１９１により側面が押えられている。そして、この弾性シール部材１６は、リング状凹部１９において、そのリング状の内側方向と外側方向へ移動可能となっている。
また、ピン２２の根元部に一体化したリング状フェンス形状部２９は、リング状凹部１９に進入可能で、その内周面が弾性シール部材１６の外周に当接可能となっている。
【００３３】
従って、ピン２２の挿入時、挿入穴１２の開口側の弾性シール部材１６は、リング状凹部１９において、図１１（ａ）に示すように、その内周側をピン２２の外周壁により押されて外周側に移動するため、プラグ２の挿入抵抗を軽減できる。
そして、ピン２２の挿入を終える嵌合時において、リング状凹部１９内の弾性シール部材１６は、ピン２２根元部のリング状フェンス形状部２９の内周面により、図１１（ｂ）に示したように、その外周側が押されて内周側がピン２２の外壁面に対し強く密着された状態になる。これにより、シール締め代が大きくなって防水性能が向上する。
さらに、リング状フェンス形状部２９の内周面が、弾性シール部材１６の外周側への移動防止とともに、第二のシール部位ともなることから、防水性能をより向上できる。
【００３４】
（実施形態３）
図１２は実施形態３として筐体一体型のジャック１に対するプラグ２の挿入時を示したもので、図１３はそのジャック１部を平面的に破断して示したものであり、前述した実施形態２と同様の部分には同一符号を付してその説明を省略する。
実施形態３では、上ケース４１の側面にジャック１の穴４５を形成し、この穴３４から内部に、シール部成形部品６を挿入する。
【００３５】
シール部成形部品６は、図１４に示したように、五本のリング状弾性シール部材１６を二色成形等により一体化した筒状部材により構成されている。この筒状部材によるシール部成形部品６には、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５に各々対応した端子接触用孔６３・６４・６５が形成されている。
以上のシール部成形部品６を上ケース４１側面の穴４５から内部に挿入する。
【００３６】
図１５は図１２の反対方向から見た分解斜視図で、図示のように、上ケース４１には、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５に各々対応した端子挿入用孔４６・４７・４８が形成されている。そして、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５はＦＰＣ７に搭載されており、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５には、各々対応した端子部シール７３・７４・７５が組み付けられている。
以上のＦＰＣ７に搭載された電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５を、各々対応した端子部シール７３・７４・７５とともに、上ケース４１内の各々対応する端子挿入用孔４６・４７・４８に挿入する。
【００３７】
以上により、図１３に示したように、シール部成形部品６の端子接触用孔６３・６４・６５に、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５が各々位置した筐体一体型のジャック１が組み立てられる。これら端子接触用孔６３・６４・６５に電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５が各々位置することで、シール部成形部品６の穴４５からの引き抜きが防止される。
このようなシール部成形部品６を用いた筐体一体型のジャック１によっても、前述した実施形態２と同様の作用効果が得られる。
【００３８】
なお、ＦＰＣ７に代えて、一般的な電子基板に電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５を組み付けても良く、あるいは、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５と端子部シール７３・７４・７５を基板等に組み付けずに個々に組み付けるようにしても良い。
また、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５と端子部シール７３・７４・７５を、位置決めのための樹脂等の部品に組み付けて、その後、制御基板と結線しても良い。
さらに、電源端子１３、信号端子１４及び嵌合検出端子１５との固定を確実とするため、シール部成形部品６に爪を設けたり接着しても良い。
【００３９】
（変形例３）
以上において、ジャック１の挿入穴１２に弾性シール部材１６を設けたが、図示しない変形例３としてプラグ２のピン２２に弾性シール部材１６を設けても良く、さらに、プラグ２のピン２２に弾性シール部材１６を設けたプラグ部品としても良い。
【００４０】
なお、以上の実施形態においては、単独のプラグとジャックとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、複数のプラグとジャックを各々並べて備えたものであっても良い。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明を適用した防水コネクタ構造の一実施形態の構成を示すもので、ジャックに対するプラグの挿入嵌合状態における内部を直角方向に破断して示した斜視図である。
【図２】実施形態２を示すもので、図１のジャックを備えるジャック部品を筐体への取付面側から見た斜視図である。
【図３】図２のジャック部品の接点部及びシール構造部の縦断面で示した斜視図である。
【図４】図２のジャック部品が筐体に組み込まれた電子機器を示した斜視図である。
【図５】図４の筐体及びジャック部品の分解斜視図である。
【図６】図４の電子機器のジャック部品に対するプラグ部品の挿入嵌合状態における内部を直角方向に破断して示した斜視図である。
【図７】図６のジャック部品に対するプラグ部品の挿入嵌合状態における内部を平面的に破断して示した斜視図である。
【図８】図７の嵌合前の挿入時を示すもので、プラグの外観を示した斜視図である。
【図９】図８の要部拡大図である。
【図１０】変形例１としてシール締め代を向上させるくさびタイプを示すもので、そのくさび作用直前状態を示した断面図（ａ）とくさび作用状態を示した断面図（ｂ）である。
【図１１】変形例２としてシール締め代を向上させる押し出しタイプを示すもので、その押し出し作用直前状態を示した断面図（ａ）と押し出し作用状態を示した断面図（ｂ）である。
【図１２】実施形態３を示すもので、筐体一体型のジャックに対するプラグの挿入時を示した斜視図である。
【図１３】図１２のジャック部を平面的に破断して示した斜視図である。
【図１４】図１３のシール部成形部品の単品斜視図である。
【図１５】図１２の反対方向から見た分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ジャック
１１  絶縁体
１２  挿入穴
１３  電源端子（電気的接点端子）
１４  信号端子（電気的接点端子）
１５  嵌合検出端子
１６  弾性シール部材
１７  シール用弾性部材
１８  リング状凹部
１９  リング状凹部
２  プラグ
２１  絶縁体
２２  ピン
２３  電源端子（電気的接点端子）
２４  信号端子（電気的接点端子）
２５  短絡端子
２６  非導電部
２８  リング状くさび形状部
２９  リング状フェンス形状部
３  ジャック部品
４  電子機器
４１  上ケース
４２  下ケース
４３  防水パッキン
４４  組込み凹部
４５  ジャック穴
４６  端子挿入用孔
４７  端子挿入用孔
４８  端子挿入用孔
５  プラグ部品
６  シール部成形部品
６３  端子接触用孔
６４  端子接触用孔
６５  端子接触用孔
７  ＦＰＣ
７３  端子部シール
７４  端子部シール
７５  端子部シール
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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