(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
筒状のバレルと、該バレルの一方の端部に設けられ、第1の電気部品に接触して電気的に接続される第1接触部を有する略棒状の第1接触部材と、前記バレルの他方の端部に設けられ、第2の電気部品に接触して電気的に接続される第2接触部を有する略棒状の第2接触部材と、前記バレルの内部に配設され、前記第1接触部材および前記第2接触部材を互いに反対方向に付勢する付勢手段とを有し、
前記第1接触部材と前記第2接触部材のいずれか一方の外周部に係止部が設けられ、
前記バレルの内周部に、前記係止部が係止する被係止部が設けられ、
前記バレルは、板材が曲げ加工されて筒状に形成され、
前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材は、前記バレルの端部から当該バレル内に挿入され、当該バレルが縮径する弾性力によって前記係止部と前記被係止部との係止状態が維持されるように構成されていることを特徴とする電気接触子。
前記バレルは、前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材が挿入される端部の外側が凹む形で薄肉に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電気接触子。
前記組立工程において、前記バレルを前記一方の端部が上向きになるように立てた状態で支持し、このバレルの上側の端部に前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材を落とし込んで挿入することにより、前記係止部を前記被係止部に係止させることを特徴とする請求項4に記載の電気接触子の製造方法。
前記組立工程において、前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材をその接触部が下向きになるように立てた状態で支持し、この接触部材の上側の端部に前記バレルを落とし込んで挿入することにより、前記係止部を前記被係止部に係止させることを特徴とする請求項4に記載の電気接触子の製造方法。
【背景技術】
【0002】
従来から、この種の電気接触子としては、円筒状のバレルの両端部に略丸棒状の第1接触部材および第2接触部材が設けられ、これらの第1接触部材および第2接触部材を互いに反対方向に付勢するコイルスプリングなどの付勢手段がバレルの内部に配設された構造を有するものがある。
【0003】
この電気接触子を製造する際には、まず、円筒状のバレルを切削加工によって製作するとともに、第1接触部材と第2接触部材のいずれか一方の外周部に係止部を凹設する。次いで、第1接触部材と第2接触部材の他方をバレルの一方の端部に取り付けた後、バレルの他方の端部から付勢手段をバレルの内部に挿入する。さらに、第1接触部材と第2接触部材の一方をバレルの他方の端部に嵌着し、この状態で、バレルの外周から内周へ向けてバレルの一部(係止部に対応する部位)を針で押し潰して係止部に係止させてかしめることにより、第1接触部材と第2接触部材の一方をバレルに固定する。
【0004】
なお、以上のような4部品(バレル、第1接触部材、第2接触部材および付勢手段)からなる電気接触子の他に、第1接触部材、第2接触部材および付勢手段の3部品からなり、バレルを欠く電気接触子もある。そして、この電気接触子については、例えば、特許文献1に示すように、成形を容易なものとすること等を目的として、板材を曲げ加工(カーリング)して筒状に形成することにより、第1接触部材や第2接触部材を形成する技術が提案されている。ところが、こうした電気接触子では、第1接触部材および第2接触部材がバレルに組み付けられていないため、ソケット本体に配設されるまでは、3部品がばらばらに分離することから、単品の製品として管理する上で種々の問題が生じる欠点を伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、このような4部品からなる従来のものにあっては、その製造に際して、各部品を横置きに配列する工程が必要になるとともに、バレルをかしめる作業に手間と時間を要する。その結果、電気接触子の製造コストが高騰する。
【0007】
また、バレルを押し潰すための針は、その先端が鋭いほど優れるが、先端が鋭いと、摩耗しやすくなり、寿命が短くなる。したがって、この針を頻繁に研磨したり交換したりしなければならず、この点からも電気接触子の製造コストが高騰する。
【0008】
さらに、バレルを押し潰すための針の大きさに下限があるため、電気接触子の狭ピッチに向けた小径化に対応しづらい。
【0009】
そこで、この発明は、製造コストを削減するとともに、狭ピッチに向けた小径化にも容易に対応することが可能な電気接触子、電気接触子の製造方法および電気部品用ソケットを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
かかる課題を達成するために、この発明は、筒状のバレルと、該バレルの一方の端部に設けられ、第1の電気部品に接触して電気的に接続される第1接触部を有する略棒状の第1接触部材と、前記バレルの他方の端部に設けられ、第2の電気部品に接触して電気的に接続される第2接触部を有する略棒状の第2接触部材と、前記バレルの内部に配設され、前記第1接触部材および前記第2接触部材を互いに反対方向に付勢する付勢手段とを有し、前記第1接触部材と前記第2接触部材のいずれか一方の外周部に係止部が設けられ、前記バレルの内周部に、前記係止部が係止する被係止部が設けられ、前記バレルは、板材が曲げ加工されて筒状に形成され、前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材は、前記バレルの端部から当該バレル内に挿入され、当該バレルが縮径する弾性力によって前記係止部と前記被係止部との係止状態が維持されるように構成されている電気接触子としたことを特徴とする。
【0011】
他の特徴は、前記係止部および前記被係止部は、一方が凸形状を呈するとともに、他方が凹形状を呈することにある。
【0012】
他の特徴は、前記バレルは、前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材が挿入される端部の外側が凹む形で薄肉に形成されていることにある。
【0013】
他の発明は、上記電気接触子の製造方法であって、前記被係止部に対応する部分を前記板材の片面に設け、その後、この板材を前記片面が内側になるように曲げ加工して筒状に形成して前記被係止部を形成することにより、前記バレルを形成するバレル形成工程と、前記バレルの端部に当該バレルの合わせ目を開きつつ前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材を挿入して前記係止部を前記被係止部に係止させることにより、当該接触部材を前記バレルの端部に嵌着する組立工程とを含む電気接触子の製造方法としたことにある。
【0014】
他の特徴は、前記組立工程において、前記バレルを前記一方の端部が上向きになるように立てた状態で支持し、このバレルの上側の端部に前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材を落とし込んで挿入することにより、前記係止部を前記被係止部に係止させることにある。
【0015】
他の特徴は、前記組立工程において、前記第1接触部材および前記第2接触部材のうち前記係止部が設けられた接触部材をその接触部が下向きになるように立てた状態で支持し、この接触部材の上側の端部に前記バレルを落とし込んで挿入することにより、前記係止部を前記被係止部に係止させることにある。
【0016】
他の発明は、前記第1の電気部品が収容されるソケット本体と、該ソケット本体に配設されて前記第1の電気部品の端子に接触する上記電気接触子とを有する電気部品用ソケットとしたことにある。
【発明の効果】
【0017】
この発明によれば、バレルは板材を曲げ加工して筒状に形成したものであり、その合わせ目が開くという特性を利用することにより、第1接触部材または第2接触部材をバレルの端部に嵌着するだけで、係止部と被係止部とを互いに係止させることができる。したがって、従来法と異なり、係止部と被係止部との係止のためにバレルの一部を針で押し潰すという作業が不要となる。その結果、電気接触子の製造コストを削減することができるとともに、電気接触子の狭ピッチに向けた小径化に容易に対応することが可能となる。
【0018】
他の特徴によれば、バレルは、第1接触部材および第2接触部材のうち係止部が設けられた接触部材が挿入される端部の外側が凹む形で薄肉に形成されているので、パンチを用いて第1接触部材または第2接触部材をバレルの端部に嵌着するときに弾性変形しやすく、係止部と被係止部との係止動作を円滑に進めることができる。
【0019】
他の発明によれば、被係止部に対応する部分を板材の片面に設け、その後、この板材をこの片面が内側になるように曲げ加工して筒状に形成して被係止部を形成することにより、バレルを形成するバレル形成工程と、バレルの端部にバレルの合わせ目を開きつつ第1接触部材および第2接触部材のうち係止部が設けられた接触部材を挿入して係止部を被係止部に係止させることにより、接触部材をバレルの端部に嵌着する組立工程とを含むので、電気接触子の製造コストを削減することができるとともに、電気接触子の狭ピッチに向けた小径化に容易に対応することが可能となる。
【0020】
他の特徴によれば、組立工程において、バレルを一方の端部が上向きになるように立てた状態で支持し、このバレルの上側の端部に第1接触部材および第2接触部材のうち係止部が設けられた接触部材を落とし込んで挿入することにより、係止部を被係止部に係止させるので、各部品を横置きに配列する必要がなくなる。その結果、電気接触子の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【0021】
他の特徴によれば、組立工程において、第1接触部材および第2接触部材のうち係止部が設けられた接触部材をその接触部が下向きになるように立てた状態で支持し、この接触部材の上側の端部にバレルを落とし込んで挿入することにより、係止部を被係止部に係止させるので、各部品を横置きに配列する必要がなくなる。その結果、電気接触子の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【0022】
他の発明によれば、第1の電気部品が収容されるソケット本体と、このソケット本体に配設されて第1の電気部品の端子に接触する上記電気接触子とを有するので、上記各効果を有する電気部品用ソケットを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、この発明の実施の形態について説明する。
[発明の実施の形態1]
図1乃至
図6には、この発明の実施の形態1を示す。
【0025】
まず、構成を説明すると、
図1中符号11は、「電気部品用ソケット」としてのICソケットで、このICソケット11は、
図2に示すように、「第2の電気部品」である配線基板P上に配設されるようになっており、「第1の電気部品」であるICパッケージ12のバーンイン試験等を行うために、このICパッケージ12の「端子」としての球状端子12aとその配線基板Pとの電気的接続を図るものである。
【0026】
このICソケット11は、
図1、
図2に示すように、ICパッケージ12が収容されるとともに、配線基板P上に配設されるソケット本体14を有しており、このソケット本体14は、上側プレート15および下側プレート16を備えている。ここで、上側プレート15と下側プレート16とは、例えばボルト・ナット接合により、互いに固定された状態となっている。上側プレート15には、段差部15bを有する略円柱状の多数の挿通孔15aが上下方向に貫通して形成されている。一方、下側プレート16には、段差部16bを有する略円柱状の多数の挿通孔16aが上下方向に貫通して形成されている。そして、このソケット本体14には、いわゆる片端摺動型の多数のコンタクトピン21が、上側プレート15の挿通孔15aおよび下側プレート16の挿通孔16aに上下動自在に配設されている。
【0027】
このコンタクトピン21は、
図3に示すように、略円筒状のバレル25と、バレル25の一方(
図3の上側)の端部25aに設けられ、ICパッケージ12の球状端子12aに接触して電気的に接続される第1接触部22aを有する略棒状の「第1接触部材」としてのクラウン22と、バレル25の他方(
図3の下側)の端部25bに設けられ、配線基板Pに接触して電気的に接続される第2接触部23aを有する略棒状の「第2接触部材」としてのプランジャ23と、バレル25の内部に配設され、クラウン22およびプランジャ23を互いに反対方向に付勢する「付勢手段」としてのコイルスプリング24とを有している。
【0028】
ここで、バレル25は、
図4に示すように、板材が曲げ加工(カーリング)されて円筒状に形成されたものであり、合わせ目25fを有している。そして、クラウン22の外周部には、
図3に示すように、凸形状を呈する係止部22bが形成されているとともに、バレル25の端部25a近傍の内周部には、凹形状を呈する溝状の被係止部25cが形成されており、係止部22bは被係止部25cに係止可能となっている。すなわち、クラウン22は、バレル25の端部25aからバレル25内に合わせ目25fを開きつつ挿入され、係止部22bが被係止部25cに達したところで、バレル25が縮径する弾性力によって係止部22bが被係止部25cに係止して両者の係止状態が維持されるように構成されている。
【0029】
また、バレル25の端部25aは、
図3に示すように、外側が凹む形で薄肉に形成されている。さらに、バレル25の外周部には、
図1に示すように、上側プレート15の段差部15bに接触してバレル25の上方への移動を規制するストッパ25eが形成されている。
【0030】
さらに、プランジャ23は、
図3に示すように、第2接触部23aより太径の基部23bを有しているとともに、バレル25の端部25bには、円錐台状のテーパ部25dが形成されており、プランジャ23の基部23bがバレル25のテーパ部25dに内側から接触することにより、プランジャ23の下方への移動が規制されるように構成されている。
【0031】
次に、コンタクトピン21の製造方法について説明する。
【0032】
コンタクトピン21の第1の製造方法としては、次に述べる方法がある。この方法は、組立工程において、プランジャ23をバレル25の内部に挿入した後、クラウン22をバレル25の端部25aに嵌着する方法である。
【0033】
まず、バレル形成工程で、プレス加工等により、被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eにそれぞれ対応する部分を板材の片面に設け、その後、この板材をこの片面が内側になるように曲げ加工して筒状に形成して被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eを形成することにより、バレル25を形成する。
【0034】
その後、組立工程に移行し、バレル25をその端部25aが上向きになるように立てた状態で支持し、このバレル25の上側の端部25aにクラウン22を落とし込んで挿入することにより、係止部22bを被係止部25cに係止させる。
【0035】
具体的には、
図5(a)に示すように、このバレル25を第1パンチ26に設置する。このとき、バレル25は、一方の端部25aが上方、他方の端部25bが下方に位置するようにする。そして、このバレル25の端部25aからプランジャ23およびコイルスプリング24を順にバレル25の内部に挿入する。このとき、プランジャ23は、基部23bが上方、第2接触部23aが下方に位置するようにする。また、第1パンチ26の上方に位置する第2パンチ27にクラウン22を吸着させる。このとき、クラウン22は、第1接触部22aが上方、係止部22bが下方に位置するようにする。
【0036】
次いで、この第2パンチ27をクラウン22とともに下方、つまり第1パンチ26側へ移動させる。すると、クラウン22は、バレル25の端部25aに接触し、合わせ目25fを開きつつ下降する(
図4参照)。そして、係止部22bが被係止部25cに達すると、
図5(b)に示すように、合わせ目25fが閉じ、係止部22bが被係止部25cに係止し、クラウン22がバレル25の端部25aに嵌着された状態となる。
【0037】
ここで、コンタクトピン21が完成するので、このコンタクトピン21を第1パンチ26および第2パンチ27から取り外せば、コンタクトピン21の製造が終了する。
【0038】
このように、バレル25は板材を曲げ加工して筒状に形成したものであり、その合わせ目25fが開くという特性を利用することにより、クラウン22をバレル25の端部25aに嵌着するだけで、係止部22bと被係止部25cとを互いに係止させることができる。したがって、従来法と異なり、係止部22bと被係止部25cとの係止のためにバレル25の一部を針で押し潰すという作業が不要となる。その結果、コンタクトピン21の製造コストを削減することができるとともに、コンタクトピン21の狭ピッチに向けた小径化に容易に対応することが可能となる。
【0039】
また、バレル25の被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eを形成するに際しては、上述したとおり、バレル形成工程において、これらの被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eに対応する部分を板材の状態で加工して形成することができる。したがって、バレル25を切削加工によって製作する場合に比べて、被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eの形成作業を極めて容易かつ迅速に行うことが可能となり、バレル25の製造コスト、ひいてはコンタクトピン21の製造コストを削減することができる。
【0040】
さらに、組立工程においては、上述したとおり、バレル25をその端部25aが上向きになるように立てた状態で支持し、このバレル25の上側の端部25aにクラウン22を落とし込んで挿入することにより、係止部22bを被係止部25cに係止させるようにしたので、従来法と異なり、コンタクトピン21の各部品(バレル25、クラウン22、プランジャ23およびコイルスプリング24)を横置きに配列する必要がなくなる。その結果、コンタクトピン21の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【0041】
また、コンタクトピン21の第2の製造方法としては、次に述べる方法がある。この方法は、組立工程において、バレル25の両端部25a、25bにプランジャ23およびクラウン22を同時に嵌着する方法である。
【0042】
まず、バレル形成工程で、プレス加工等により、被係止部25cおよびストッパ25eにそれぞれ対応する部分を板材の片面に設け、その後、この板材をこの片面が内側になるように曲げ加工して筒状に形成して被係止部25cおよびストッパ25eを形成することにより、テーパ部25dを欠いた状態のバレル25を形成する。
【0043】
その後、組立工程に移行し、クラウン22をその第1接触部22aが下向きになるように立てた状態で支持し、このクラウン22の上側の端部、つまり係止部22bにバレル25を落とし込んで挿入することにより、係止部22bを被係止部25cに係止させる。
【0044】
具体的には、
図6(a)に示すように、第3パンチ28にクラウン22を設置する。このとき、クラウン22は、第1接触部22aが下方、係止部22bが上方に位置するようにする。次いで、このクラウン22の上側にバレル25を設置する。このとき、バレル25は、一方の端部25aが下方、他方の端部25bが上方に位置するようにする。さらに、このバレル25の上側の端部25bからコイルスプリング24をバレル25の内部に挿入する。また、第3パンチ28の上方に位置する第4パンチ29にプランジャ23を吸着させる。このとき、プランジャ23は、第2接触部23aが上方、基部23bが下方に位置するようにする。
【0045】
次いで、この第4パンチ29をプランジャ23とともに下方、つまり第3パンチ28側へ移動させる。すると、
図6(b)に示すように、プランジャ23の基部23bがバレル25の端部25bからバレル25内に挿入される。その後、第4パンチ29に押される形でバレル25が下降するため、バレル25の下側の端部25aは、クラウン22の係止部22bによって合わせ目25fを開かれつつ下降し(
図4参照)、被係止部25cが係止部22bに達すると、
図6(c)に示すように、合わせ目25fが閉じ、係止部22bが被係止部25cに係止し、クラウン22がバレル25の端部25aに嵌着された状態となる。
【0046】
ここで、バレル25の端部25aがクラウン22の係止部22bによって合わせ目25fを開かれるときには、バレル25の端部25aが円錐状に広がって、その最上部の開き量が最大となるが、このバレル25の端部25aは、上述したとおり、外側が凹む形で薄肉に形成されているので、第3パンチ28の内周面に接触して合わせ目25fが十分に開かなくなる事態を未然に防止するとともに、バレル25の端部25aを比較的小さい力で開かせることができる。その結果、係止部22bと被係止部25cとの係止動作を円滑に進めることができる。
【0047】
さらに、第4パンチ29の下方への移動により、第4パンチ29のすり鉢状の成形面29aに倣う形で、バレル25の上側の端部25bにテーパ部25dが形成される。その結果、プランジャ23の基部23bがバレル25の端部25bに係着された状態となる。
【0048】
ここで、コンタクトピン21が完成するので、このコンタクトピン21を第3パンチ28および第4パンチ29から取り外せば、コンタクトピン21の製造が終了する。
【0049】
この場合も、プランジャ23をバレル25の内部に挿入した後、クラウン22をバレル25の端部25aに嵌着する場合(
図5参照)と同じ理由により、コンタクトピン21の製造コストを削減することができるとともに、コンタクトピン21の狭ピッチに向けた小径化に容易に対応することが可能となる。
【0050】
また、バレル25を切削加工によって製作する場合に比べて、被係止部25c、テーパ部25dおよびストッパ25eの形成作業を極めて容易かつ迅速に行うことが可能となり、バレル25の製造コスト、ひいてはコンタクトピン21の製造コストを削減することができる。
【0051】
さらに、組立工程においては、上述したとおり、クラウン22をその第1接触部22aが下向きになるように立てた状態で支持し、このクラウン22の係止部22bにバレル25を落とし込んで挿入することにより、係止部22bを被係止部25cに係止させるようにしたので、従来法と異なり、コンタクトピン21の各部品(バレル25、クラウン22、プランジャ23およびコイルスプリング24)を横置きに配列する必要がなくなる。その結果、コンタクトピン21の製造コストをさらに削減することが可能となる。
【0052】
また、組立工程においては、上述したとおり、バレル25の両端部25a、25bにプランジャ23およびクラウン22が同時に嵌着されるので、コンタクトピン21の製造時間を短縮することができる。
【0053】
次に、かかるICソケット11の使用方法について説明する。
【0054】
まず、ICソケット11のバレル25のテーパ部25dが下側プレート16の段差部16bに接触した状態から、このICソケット11を配線基板P上に配設する。すると、
図1に示すように、各コンタクトピン21はそれぞれ、配線基板Pに押し上げられる形で上昇し、バレル25のストッパ25eが上側プレート15の段差部15bに接触した後は、プランジャ23のみがコイルスプリング24の付勢力に抗して上昇し、このプランジャ23の第2接触部23aと配線基板Pとが所定の接圧で接触した状態となる。一方、各コンタクトピン21のクラウン22は、上側プレート15の上面15cから上方へ突出した状態となる。
【0055】
その後、このICソケット11上にICパッケージ12を収容して下方へ押圧する。すると、各コンタクトピン21はそれぞれ、クラウン22およびバレル23がICパッケージ12に押し下げられる形でコイルスプリング24の付勢力に抗して下降し、
図2に示すように、このクラウン22の第1接触部22aとICパッケージ12の球状端子12aとが所定の接圧で接触した状態となる。その結果、配線基板PとICパッケージ12の球状端子12aとがコンタクトピン21を介して互いに導通した状態になる。
【0056】
この状態で、ICパッケージ12に電流を流してバーンイン試験等を行う。
[発明の実施の形態2]
図7には、この発明の実施の形態2を示す。
【0057】
実施の形態2に係るICソケット11の各コンタクトピン21は、
図7(a)に示すように、バレル25に複数箇所(
図7では、2箇所)のパンチ穴からなる凸形状を呈する被係止部25cが形成されているとともに、クラウン22が凹形状を呈する係止部22bが形成されており、クラウン22をバレル25に嵌着すると、
図7(b)に示すように、係止部22bが被係止部25cに係止するように構成されている点を除き、上述した実施の形態1と同じ構成を有している。
【0058】
なお、
図7では、プランジャ23およびコイルスプリング24の図示を省いている。また、実施の形態1と同一の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【0059】
したがって、この実施の形態2では、上述した実施の形態1と同じ作用効果を奏する。
【0060】
これに加えて、コンタクトピン21を製造する際に、バレル25およびクラウン22の2部品に予め所定の処理(焼入れ等の熱処理、めっき処理その他)を施した後、これらの2部品を組み立てるのではなく、未処理の2部品を組み立てた後に、これらの2部品に所定の処理を施すことにより、所定の処理に要する時間を短縮し、コンタクトピン21の製造コストを一層削減することができる。
[発明のその他の実施の形態]
なお、上記実施の形態1、2では、電気部品用ソケットに適用される電気接触子について説明したが、電気部品用ソケット以外の部品に適用される電気接触子にこの発明を適用することも可能である。
【0061】
また、上記実施の形態1、2では、「電気部品用ソケット」としてICソケット11にこの発明を適用したが、これに限らず、他の装置にも適用できることは勿論である。
【0062】
また、上記実施の形態1、2では、クラウン22に係止部22bを設ける場合について説明したが、プランジャ23に係止部を設けるようにしても構わない。
【0063】
さらに、この発明の電気部品用ソケットは、いわゆるオープントップタイプあるいはクラムシェルタイプのICソケット、あるいは電気部品を押圧するプッシャーが自動機側に設けられたもの等にも適用できる。