专利名称：带开关的输入－输出插头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个带开关的输入-输出插头，尤其涉及对一个带开关的3电极/4电极共用的输入-输出插头的改进。
背景技术：
迄今为止，一台便携电话的带开关的耳机麦克风所具有的一个输入-输出接线端对于不同的载体或者不同类型的便携电话是不同的。输入-输出接线端一般分成两类一种直径为2.5mm并且可用于一个3电极插头的3电极插孔类型；以及通过将一个第四接线端添加到3电极插孔类型的外表面而形成的4电极插孔类型。
在日本注册实用新型3036532号(参见图1至4，以后称为专利文档1)中详细揭示了上述3电极和4电极插头。当这种已知的3或4电极插头被用于一个语音输入-输出设备时(例如，一个带开关的耳机麦克风)，语音输出设备(耳机麦克风)或语音输入设备(耳机或头戴耳机)的输入-输出操作是通过使用一个开关电路根据一个开关的开/关操作来控制的。
不幸的是，已知的带开关的耳机麦克风需要根据安装在便携电话或类似产品上的电子设备的输入-输出终端的类型(换句话说，要根据一台便携电话或类似产品的类型)来使用一个3电极或4电极插头；因此一种单个类型的带开关的耳机麦克风不能通用于由不同制造商制造的便携电话或类似产品。
为解决上述问题，专利文档1揭示了一种带开关的3电极/4电极共用的输入-输出插头，即使当对于不同的便携电话，安装在便携电话或类似产品中的电子设备的输入-输出接线端的类型不同时，它也可用于一个带开关的耳机麦克风。
图5A是专利文档1中揭示的一个3电极/4电极共用插头10的侧面图，图5B是3电极/4电极共用插头10的部分侧面截面图。
如图5A和图5B所示，3电极/4电极共用插头10包括(i)一个柱状插脚部分6，它是由作为组成部分的合成树脂绝缘体5整体形成的，并且使三个电极之一绝缘，这三个电极是一个麦克风电极(输入电极)1，一个耳机或扬声器电极(输出电极)2以及一个来自其余部分的接地电极3；(ii)一个基底部分7，插脚部分6固定在其一端；(iii)一个开槽的部分8，它位于基底部分7的一端，并且其直径比插脚部分6大；(iv)形成在开槽部分8中的接线端9；(v)位于基底部分7中的四条电线a至d，它们在基底部分7中分别连接到或粘结到三个电极1至3，以及接线端9之一，并从基底部分7的另一端延伸出基底部分7；以及(vi)一个适配器4(参见图6)。开槽部分8被形成为装入适配器4或与之拧合，而接线端9被形成为连接到适配器4的底端或开槽部分8的内侧的一侧。一条电缆12中包括了四条电线a、b、c和d，它从基底部分7的另一端延伸出。
同时，在图5A和5B所示的插头10中，由于作为一个第四电极的适配器4并不装入开槽部分8或与之拧合，因此连接到接线端9之一的电线d的电压为零。因此，插头10作为一个3电极插头，其中麦克风电极1、耳机或扬声器电极2以及接地电极3这三个电极起作用。
图6A和6B描述了适配器4作为第四电极的一个示例性结构。
如图6A和6B所示，适配器4具有一个空隙(或通孔)43，它与插脚部分6的标准横截面类似，并形成在其中以使得3电极/4电极共用插头10的插脚部分6松松地装入。由于图6A和6B所示的插脚部分6的标准的横截面是圆形的，因此图6A和6B中所示的空隙(或通孔)43的标准横截面是圆形的。
当如图6A所示，适配器4被形成为装入开槽部分8时，适配器4的外形(标准横截面)不限于一个特定的形状，可以是圆形或多边形。当如图2B所示，适配器4被形成为其周围形成一个线状开槽45，并且拧入开槽部分8时，其外形(标准横截面)是圆形的(即，在此情况下，适配器4是环状的)。
图6A所示的形成在适配器4中的槽41和42是制动凹槽，在适配器4装入开槽部分8时防止适配器4向后移动。
同时，图6A和6B所示的适配器4被处理为具有一个电绝缘的内部，例如，以按压的方式将一种合成树脂粘到内部，或者在适配器4装入开槽部分8或者与之拧合时与开槽部分8相接触的插脚部分6的适配器4的一部分被绝缘处理。
图7是插头10的一个侧面图，此处插头10的状态为图6A和6B中所示的适配器4装入图5A和5B所示的开槽部分8或与之拧合。适配器4从插脚部分的顶部向基底部分7插入，并且装入开槽部分8或与之相拧合。在此情况下，由于适配器4的顶部或侧面与位于开槽部分8的底部或侧面的接线端9相接触，并与之连接，因此适配器4通过接线端9之一与电线d连接，并且作为一个操作信号电极。因此，插头10用作一个4电极插头，其中麦克风电极1、耳机或扬声器电极2、接地电极3以及操作信号电极(适配器)4这四个电极起作用。
图8是一个包括上述3电极/4电极共用插头10的带开关的语音输入-输出设备(例如，一个带开关的耳机麦克风)的一个开关电路100的一幅图。
如图8所示，开关电路100是由以下部分组成的电线a，其一端与麦克风电极1连接，另一端与一个麦克风101的一个第一接线端连接；电线b，其一端与耳机电极2并且与一个耳机102的一个第一接线端连接；电线c，其一端与接地电极3连接，另一端具有一个开关单元103的一个接触点103B，并且互相连接一条从麦克风101的一个第二接线端延伸出的电线a’与一条从耳机102的一个第二接线端延伸出的电线b’；电线d，其一端与操作信号电极4连接，并且具有开关单元103的一个接触点103A；以及一个位于电线b和d之间的阻塞二极管104，其一端与接地电极3连接，其电流正向为电流从电线b流向电线d。
拥有以上结构后，在3电极/4电极共用插头10中，当适配器4没有装入开槽部分8或者与之相拧合时，并且当3电极/4电极共用插头10被插入一台便携电话或类似产品的一个标准内凹连接器(插孔)时，电线d的电压变为零；因为开关单元103执行电线b和c之间的一个开/关操作，从而可根据开/关操作执行一个接收/发送操作，因此开关电路100用作一个3电极插头的开关电路。
此外，在具有这种结构的3电极/4电极共用插头10中，当适配器4向插脚部分6的基底部分移动，并且装入开槽部分8或与之相拧合，以便用作一个操作信号电极，并且当插脚部分6插入安装在一台便携电话或类似产品上的电子设备的一个RC连接器的连接孔中，直到RC连接器的上部分与适配器4相接触时，由于电线d的电压变得比电线b的电压高，并且开关单元103执行电线d和c之间的开/关操作，从而可根据开/关操作执行一个接收/发送操作，因此开关电路100用作一个4电极插头的开关电路。
虽然具有前述已知结构的带开关的3电极/4电极共用插头可用于具有两种类型的便携电话(一种具有3电极插孔，另一种具有4电极插孔)中的任何一种，由于用作一个操作信号电极的适配器4被装入开槽部分8或与之相拧合，其中此开槽部分8是通过加工基底部分7形成的，从而通过它形成一个3电极插头的电缆12向外延伸，但是由于适配器4的薄壁，难以将开槽部分8装入适配器4，所以插脚部分6容易与基底部分7分离。
此外，在某些便携电话中，由于固定到一个外壳的一个插孔位于一个位于外壳深处的底盘的一部分上，并且外壳和底盘之间存在一个缝隙，因此一个具有标准长度的3电极插头的插脚部分6不能完全插到插孔中以使得其根部与插孔相接触，从而有时会引起接触不良。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一个不存在上述问题的带开关的输入-输出插头，即，一个目的是提供一个3电极/4电极共用的、带开关的输入-输出插头，其结构为一个环状的适配器被设计为用作一个4电极插头的操作信号电极，一个螺纹部分形成在连接部分周围以用于与操作信号电极相连接，从而适配器与螺纹部分相拧合。
为解决上述问题和实现上述目的，必须实现本发明。根据本发明的一个第一方面的一个用作4电极插头的带开关的输入-输出插头包括(i)一个设计为用作一个操作信号电极的适配器；以及(ii)一个电极部分，它由一个语音输入电极、一个语音输出电极、一个接地电极以及一个连接部分整体形成，其中连接部分用于连接操作信号电极，其直径大于由语音输入电极、语音输出电极和接地电极形成的一个插脚部分的直径，这四个电极中的任何一个都与其余电极绝缘。连接部分周围具有一个螺纹部分，并且被设计为用作操作信号电极的适配器与螺纹部分相接合。
此外，根据本发明的一个第二方面的一个带开关的输入-输出插头包括(i)一个插脚部分，它由一个语音输入电极、一个语音输出电极和一个接地电极整体形成，这三个电极中的任何一个都与其余电极绝缘；(ii)一个连接部分，它用于连接一个操作信号电极，具有一个直径大于插脚部分的螺纹部分，插脚部分的末端和连接部分被一个绝缘体绝缘；(iii)一个基底部分，连接部分固定在其上；(iv)位于基底部分的三条电线，它们分别在基底部分中的基底部分一端与三个电极相连接，并且从基底部分的另一端延伸出基底部分；以及(v)位于基底部分的一条单个电线，它在基底部分的一端与连接部分相连接，并且从基底部分的另一端延伸出基底部分
图1描述了根据本发明的用作一个3电极插头的一个带开关的输入-输出插头，其中图1A是插头的一个侧面图，图1B是插头的一个适配器的侧面图，而图1C是插头的一部分的一个放大的截面图，它包括一个插脚部分；图2是根据本发明的用作一个4电极插头的一个带开关的输入-输出插头的侧面图；
图3是根据本发明的带开关的输入-输出插头的一个开关单元的电路图；图4是包括根据本发明的输入-输出插头的一个耳机麦克风的透视图；图5是一个已知的3电极插头的侧面图；图6是一个已知的操作信号电极的结构的透视图；图7是一个已知的4电极插头的侧面图；以及图8是一个已知的3电极/4电极共用开关单元的电路图。
具体实施例方式
作为根据本发明的一个带开关的插头，现将说明一个3电极/4电极共用插头。图1A是根据本发明的用作一个3电极插头时的一个3电极/4电极共用插头的侧面图，图2是根据本发明的用作一个4电极插头的一个3电极/4电极共用插头的侧面图，图3是根据本发明的3电极/4电极共用插头的电路图，图4是应用了本发明的一台便携电话的一个带开关的耳机麦克风的透视图。
在说明根据本发明的3电极/4电极共用插头之前，将参考图4说明应用了3电极/4电极共用插头的一个带开关的耳机麦克风22的整体结构。
如图4所示，根据本发明的一个3电极/4电极共用插头连接到一条电缆12的一端。电缆12具有一个开关盒13，内置开关S1-1和S1-2(参见图3)连接到其中间部分，而一个耳机麦克风14连接到其另一端。
耳机麦克风14是由以下部分组成的(i)一个合成树脂外壳16，它包括一个内置麦克风(未显示)；以及(ii)一个位于外壳16的一端的插入耳机15，它具有一个插入部分21，用于被插入一个外部声音管道或类似结构；以及(iii)一个导管17，它由弹性的橡胶或类似的材料组成，位于外壳16的另一端。导管17的顶部固定有一个合成树脂制成的语音引入部分18。语音引入部分18中形成了一个语音引入孔19。插入部分21装入一个圆屋顶形的橡胶罩20。
具有上述结构的带开关的耳机麦克风22的3电极/4电极共用插头10被插入一台便携电话的一个3电极或4电极插孔的一个连接器槽，并且耳机15被插入例如一个操作者外部声道的开口。弹性导管17可被拿到靠近操作者的口部，用于在发送/接收操作中会话。
参见图1至3，将详细说明在插头与分别安放有一个3电极插孔和一个4电极插孔的便携电话相连接和相分离的情况下，根据本发明的具有上述结构的3电极/4电极共用插头的一个例子。同时，图5至8中相同的部分在图中以相同的附图标记标识。
图1A和1B分别是3电极插头10和被设计为用作一个操作信号电极的一个适配器的侧面图。在3电极插头10中，一个麦克风电极1、一个耳机电极2、一个接地电极3和一个用于连接操作信号电极的连接部分4a这四个电极中的任何一个通过绝缘体5中相应部分与其余电极绝缘。
一个插脚部分6由以下部分按顺序组成的麦克风电极1、绝缘体5、耳机电极2、绝缘体5和接地电极3，插脚部分6直径为约2.5mm。连接部分4a的直径等于或小于4.5mm，并且被设计为厚度等于或大于2.5mm。如图1C(图1A中所示的插头10的一部分的放大的截面图)所示，连接部分4a以直立方式位于一个碟状的金属基底4b上，并且一个由合成树脂或类似材料制成的并且被设计为用作一个外壳的接近圆柱状的基底部分7被装入金属基底4b的一个槽4c中，以便与金属基底4b形成整体。
正如与参见图5和7说明的方式相同的方式，基底部分7中形成了4条导线a至d，它们在经过各个电极接线端的同时，合并成一个作为电缆12的元件。此外，电缆12通过一个电缆导出部分7a导出。
如图1B和1C所示，一个被设计为用作一个操作信号电极的适配器4是螺母形状的，并且具有一个接近圆柱形的钻孔部分。钻孔部分的内表面形成了一个内螺纹，以便与形成在连接部分4a的外表面上的一个外螺纹相拧合。适配器4的外表面具有两个阶梯部分，一个阶梯部分的直径较大，为6.5mm，并且被压有花纹，另一个阶梯部分的直径较小，为6mm，且也具有一个连接部分，用于连接形成在其上的操作信号电极。
图2是带开关的耳机麦克风的4电极插头10的侧面图。4电极插头10包括插脚部分6，它是由麦克风电极1、耳机电极2、接地电极3以及使前述三个电极中的任何一个与其余电极绝缘的绝缘体5整体形成；基底部分7；被设计为当与基底部分7牢固固定时用作一个操作信号电极的适配器4；以及四条电线a至d，它们位于基底部分7中，在基底部分7中与电极1至4相连接，并且从基底部分7的另一端延伸到外部电缆12。
图2描述了插头10的一个状态，其中图1B所示的适配器4穿过如图1C所示的插脚部分6被安装，并且与图1A所示的3电极插头10的连接部分4a相拧合，并且插头10被插入一台其中安放了一个4电极插孔的便携电话的一个语音输入-输出连接器。
图3描述了包括了根据本发明的3电极/4电极共用插头的一个带开关的耳机麦克风的开关电路100。开关电路100包括位于基底部分7的输入接线端a至d以及输出接线端a’至d’，具有第一和第二开关S-1和S-2，并且组成一个由图中的虚线所表示的开关盒13。连接到麦克风电极1的输入和输出接线端a和a’和连接到接地电极3的输入和输出接线端c和c’之间并联了一个防止过电压的二极管CD、一个电容C1和耳机麦克风14。
连接到耳机电极2的输入接线端b和输出接线端b’之间(i)串联了一个电容C2并且(ii)与电容C2并联了一个由第二开关S1-2和一个电阻R2组成的串联电路。连接到操作信号电极4的输入接线端d和输出接线端d’之间连接了一个由第一开关S1-1和一个电阻R1组成的串联电路。第一开关S1-1和输出接线端d’之间连接了接地电极3。输出接线端b’和d’之间连接了耳机15。
第一和第二开关S1-1和S1-2彼此联合。
在拥有上述结构后，当第二开关S1-2闭合时，耳机15被由耳机电极2和接地电极3形成的闭合电路驱动，而当第一开关S1-1闭合时，可在接地电极3和操作信号电极4之间发送或接收一个操作开关信号。
有了上述根据本发明的3电极/4电极共用插头，当如图1A所示，适配器4从连接部分4a移开，并且插头被插入一个固定了一台便携电话的一个3电极插孔的槽中时，插头用作一台支持3电极连接器插孔的便携电话的3电极插头。
当如上所述，插头被用作一个3电极插头时，即使当一个3电极插孔被固定到一台便携电话的底盘或类似结构上，处于其外壳深处，并且在底盘和外壳之间存在一个相对较大的缝隙，由于插脚部分6从根部到顶部的长度被连接部分4a的高度(约2.5mm)所延长，因此电极1至3中的每一个都与3电极插孔可靠的接触，从而防止了接触不良。此外，由于穿孔在一台便携电话的外壳中的一个语音输入-输出连接器孔(一个3电极插孔的一个3电极插头槽)总是被一层橡胶覆盖物封密以便防水，因此连接孔的直径比插脚部分6的直径(2.5mm)大，从而位于外壳内部深处的一个3电极插孔的槽必须通过反复试验而发现。相反，对于根据本发明的3电极/4电极共用插头10，由于连接器孔的直径等于连接部分4a的直径(4.5mm)，因此插头10可顺利插入位于外壳内部深处的3电极插孔的槽，同时使语音输入-输出连接器的孔引导连接部分4a的外表面。
在一个4电极便携电话中，由于插头10的用法是如图2所示将适配器4与连接部分4a相拧合以便固定到相同部分，因此插头可用于一个4电极插孔，并且此外适配器4是通过拧合固定的，因此实现了一个可靠的4电极插头，它在使用过程中不容易掉落。此外，由于可在移开了适配器并且所有电极可见的情况下用一张软布擦拭电极，因此可在长时期的使用中保持满意的电路连续性。
在上述例子中，虽然连接部分4a周围有一个连续的螺纹状雕刻，但是即使当只部分形成了此螺纹时，插头10也可被构造成适配器4易于与连接部分牢固拧合，并且同样不易于松开。
对于根据本发明的带开关的输入-输出插头的结构，具有螺纹的被设计为用作一个操作信号电极的适配器与形成在连接部分的外表面的一个螺纹部分相拧合，从而适配器是通过拧合固定的，从而实现了一个高度可靠的插头，它与已知的适配器松松地装入一个开槽部分的插头相比，在使用过程中掉落的可能性较小。
此外，由于操作信号电极被形成为直径约为4.5mm，厚度约为2.5mm，因此即使当一台便携电话的输入-输出接线端位于在其外壳内部深处的一个底盘上时，当插头10被用作一个3电极插头时，插脚部分可较深地插入外壳内部。
此外，由于用作适配器的操作信号电极被形成为可从插脚部分分离开，因此插脚部分的所有四个电极都可用一张软布擦拭，从而每个电极的接触部分可在长时间内保持清洁，因此可保持插头的必要的电连续性。
权利要求
1.一个用作一个4电极插头的带开关的输入-输出插头，包括一个被设计为用作一个操作信号电极的适配器；以及一个电极部分，它由一个语音输入电极、一个语音输出电极、一个接地电极以及一个连接部分整体形成，所述连接部分用于连接所述操作信号电极，其直径比一个插脚部分的直径大，其中插脚部分由语音输入电极、语音输出电极和接地电极组成，所述四个电极中的任何一个与其余电极绝缘，其中所述连接部分周围形成了一个螺纹部分，并且所述被设计为用作一个操作信号电极的适配器与螺纹部分相拧合。
2.一个带开关的输入-输出插头，包括一个插脚部分，它由一个语音输入电极、一个语音输出电极和一个接地电极整体形成，这三个电极中的任何一个与其余电极绝缘；一个连接部分，用于连接一个操作信号电极，其具有一个螺纹部分，其直径大于插脚部分的直径，插脚部分的末端和连接部分被一个绝缘体绝缘；一个基底部分，其上固定了所述连接部分；三条位于基底部分的电线，其在基底部分中的基底部分一端分别与三个电极相连接，并且从基底部分另一端延伸出基底部分；以及位于基底部分的一条单个电线，它在基底部分一端与连接部分相连接，并且从基底部分另一端延伸出基底部分。
3.根据权利要求1的带开关的输入-输出插头，其中所述操作信号电极可以与所述连接部分相拧合，以及其中，当操作信号电极与或不与连接部分拧合时，插头分别用作一个4电极插头或一个3电极插头。
4.根据权利要求1或2的带开关的输入-输出插头，其中语音输入电极和语音输出电极分别是一个麦克风电极和一个耳机电极。
5.根据权利要求1或2的带开关的输入-输出插头，其中带开关的输入-输出插头为一个3电极/4电极共用插头。
全文摘要
提供了一个可用于不同类型的便携电话或类似的产品上的不同的语音输入－输出连接器(插孔)的带开关的输入－输出插头。一个4电极插头的用于连接一个操作信号电极的一个连接部分周围具有一个螺纹部分。它被用于两种类型的分别带4电极和3电极插孔的便携电话。从而，通过使用一个被设计为用作操作信号电极的适配器，以使得适配器分别与连接部分相拧合，或者与连接部分相分离，一种类型的插头可通用于两种类型的分别带有4电极和3电极插孔的便携电话。
文档编号H01R13/70GK1612429SQ20041005679
公开日2005年5月4日 申请日期2004年8月18日 优先权日2003年8月18日
发明者篠原几夫 申请人:索尼株式会社