(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
電子部品の複数の端子の一つである第一端子が挿入される第一挿入孔と、前記第一挿入孔から離れた位置で前記第一端子と異なる他の端子の一つである第二端子が挿入される第二挿入孔とを有し、絶縁材料によって形成されたカバー部と、
導電性を有する材料で形成され、前記カバー部の内部で前記第一挿入孔に挿入された前記第一端子を保持可能とするとともに、前記カバー部の外部で基板に対して電気的に接続可能とされた第一コネクタ部と、
導電性を有する材料で形成され、前記カバー部の内部で前記第二挿入孔に挿入された前記第二端子を保持可能とするとともに、前記カバー部の外部で前記基板に対して電気的に接続可能とされた第二コネクタ部と、を備え、
前記第二挿入孔の寸法は、
前記カバー部の表面に沿う第一方向において前記第一挿入孔の寸法と同一に形成され、
前記カバー部の表面に沿う方向であって、前記第一方向と直交する第二方向において、前記第一挿入孔の寸法よりも長く形成され、
前記第二コネクタ部は、前記カバー部の内部で対向する一対の板状部材を用いて前記第二端子を挟み込んで支持する挟持部と、前記挟持部に接続されて前記カバー部の外部まで延びる基板接続部とを有し、
前記挟持部は、最も広い面が前記第一方向を向く薄板状の外側板部及び内側板部を有し、
前記外側板部及び内側板部の最も広い面に互いに向き合うように複数の凸部が形成され、
一の電子部品が取り付け可能とされ、
前記第一挿入孔及び前記第二挿入孔に対し、前記第一端子と前記第二端子とが前記第一方向及び前記第二方向に傾斜した方向に並んだ状態でそれぞれ挿入されるソケット。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る電子機器1は、平板状をなすプリント基板2と、プリント基板2に実装されたソケット3と、ソケット3に取りけられた電子部品7とを備えている。
【0012】
本実施形態に係るソケット3は、電子部品7を着脱可能に保持する。ソケット3は、保持した電子部品7の端子72をプリント基板2に対して電気的に接続させる。本実施形態のソケット3は、カバー部4と、第一コネクタ部51と、第二コネクタ部52とを備えている。
【0013】
本実施形態のソケット3に取り付けられる電子部品7は、底面に一対の端子72を有する砲弾型の発光ダイオードである。具体的には、電子部品7は、部品本体71と、部品本体71の底面から延びる複数(本実施形態では二つ)の端子72を有している。複数の端子72は、すべて同じピン形状をなしている。電子部品7は、複数の端子72として、第一端子721と、第二端子722とを有している。第二端子722は、第一端子721と異なる他の端子72であって、第一端子721から離れた位置に形成されている。
【0014】
なお、電子部品7は、本実施形態のように、発光ダイオードに限定されるものではなく、底面に複数の端子72を有する任意の電気回路素子であればよい。また、端子72の数は、二つであることに限定されるものではなく、三つ以上であってもよい。
【0015】
カバー部4は、カバー本体40と、カバー本体40の表面40aに形成された第一挿入孔41及び第二挿入孔42とを有している。
【0016】
カバー本体40は、赤外線リフローに耐えられる耐熱性を有する合成樹脂等の絶縁材料で形成されている。カバー本体40は、直方状をなしている。ソケット3に電子部品7が取り付けられることで、第一挿入孔41及び第二挿入孔42が形成されたカバー本体40の表面40aと、部品本体71の底面とが対向する。
【0017】
ここで、カバー本体40における幅方向を第一方向D1と称する。第一方向D1は、第一挿入孔41及び第二挿入孔42が形成されているカバー本体40の表面40aに沿う方向の一つである。第一方向D1は、ソケット3がプリント基板2に実装された状態で、プリント基板2の表面に沿う方向の一つである。
【0018】
また、カバー本体40における縦方向を第二方向D2と称する。第二方向D2は、第一挿入孔41及び第二挿入孔42が形成されているカバー本体40の表面40aに沿う方向の一つであって、第一方向D1と直交する方向である。つまり、第二方向D2は、ソケット3がプリント基板2に取り付けられた状態で、プリント基板2の表面に対して直交する方向である。
【0019】
また、カバー本体40における奥行方向を第三方向D3と称する。第三方向D3は、第一挿入孔41及び第二挿入孔42が形成されているカバー本体40の表面40aと直交する方向であって、第一方向D1及び第二方向D2と直交する方向である。つまり、第三方向D3は、ソケット3がプリント基板2に取り付けられた状態で、プリント基板2の表面に沿う方向の一つである。
【0020】
第一挿入孔41は、カバー本体40の内外を貫通するように、カバー本体40の表面40aにおいて矩形状に形成されている。第一挿入孔41は、第一端子721が挿入可能な形状をなしている。第一挿入孔41は、挿入された第一端子721を第二方向D2に移動不能とするような形状で形成されていることが好ましい。第一挿入孔41は、
図2に示すように、第二方向D2に均等に離れて複数(本実施形態では四つ)形成されている。
【0021】
第二挿入孔42は、カバー本体40の内外を貫通するように、カバー本体40の表面40aにおいて第一挿入孔41に対して第一方向D1に離れた位置に形成されている。つまり、第一方向D1は、カバー本体40の表面40aにおいて、第一挿入孔41と第二挿入孔42とが離間している方向である。第一方向D1における第一挿入孔41と第二挿入孔42との距離は、ソケット3に取り付けられることが想定される電子部品7に中で、端子72間の距離が最も短い電子部品7における端子72間の距離に対応していることが好ましい。第二挿入孔42は、第一方向D1における寸法が第一挿入孔41と同一とされ、第二方向D2における寸法が第一挿入孔41よりも長い直方状に形成されている。
【0022】
なお、「同一」との表現は、実質的な同一であることを表すものであって、例えば設計上の公差や製造上の誤差は許容するものである。
【0023】
具体的には、第二方向D2における第二挿入孔42の寸法は、第二方向D2における最も上端(ソケット3がプリント基板2に固定された際にプリント基板2の表面から最も離れた側の端部)側に形成された第一挿入孔41の上端縁から、第二方向D2における最も下端(ソケット3がプリント基板2に固定された際にプリント基板2の表面に最も近い側の端部)側に形成された第一挿入孔41の下端縁までの距離と同程度に形成されている。つまり、第二挿入孔42は、第二方向D2に直線状をなして長く延びるスリットとして形成されている。第二挿入孔42は、複数の第一挿入孔41に対して一つのみが形成されている。
【0024】
第一コネクタ部51は、カバー本体40の内部で第一挿入孔41に挿入された第一端子721を保持可能するとともに、カバー本体40の外部でプリント基板2に対して電気的に接続可能とされている。具体的には、第一コネクタ部51は、導電性を有し、可撓性の高い板状の材料で形成されている。
図3に示すように、本実施形態の第一コネクタ部51は、第一挟持部511と、第一基板接続部512とを有している。第一コネクタ部51では、一枚の板状部材を折り曲げて成型することで、第一挟持部511及び第一基板接続部512が一体に形成されている。
【0025】
第一挟持部511は、第一端子721を挟み込んで支持可能とされている。第一挟持部511は、カバー本体40内で第一挿入孔41に対応する位置に設けられている。第一挟持部511は、第一外側板部511aと、第一外側板部511aと、第一連結部511cと、を有している。
【0026】
第一外側板部511aは、最も広い面が第一方向D1を向く薄板状をなしている。第一外側板部511aは、第一方向D1における第二挿入孔42が配置されている側と反対側の第一挿入孔41の端縁に沿って第二方向D2に延びている。第二方向D2における第一外側板部511aの寸法は、第二方向D2における最も上端側に形成された第一挿入孔41の上端縁から第二方向D2における最も下端側に形成された第一挿入孔41の下端縁までの距離よりも長く形成されている。つまり、第一外側板部511aは、複数の第一挿入孔41を第二方向D2に横断するように、複数の第一挿入孔41に対して一つのみが設けられている。
【0027】
第一内側板部511bは、最も広い面が第一方向D1を向く薄板状をなしている。第一内側板部511bは、第一外側板部511aと平行に設けられている。第一内側板部511bは、第一方向D1における第二挿入孔42が配置されている側の第一挿入孔41の端縁に沿って第二方向D2に延びている。第一内側板部511bは、第一外側板部511aに対して、第一方向D1における第一端子721の寸法よりも短い距離だけ第一方向D1に離れて配置されている。第二方向D2における第一内側板部511bの寸法は、第二方向D2における下端側に第一外側板部511aよりも延びるように、第二方向D2における第一外側板部511aの寸法よりも長く形成されている。つまり、第一内側板部511bは、複数の第一挿入孔41を第二方向D2に横断するように、複数の第一挿入孔41に対して一つのみが設けられている。
【0028】
図4に示すように、第一外側板部511a及び第二外側板部521aには、最も広い面に複数の凸部50が形成されている。この凸部50が互いに向き合うように第一外側板部511a及び第二外側板部521aが配置されることで、第一挿入孔41内に複数の凸部50が配置されている。
【0029】
図3に示すように、第一連結部511cは、第一外側板部511aの上端と第一内側板部511bの上端とを一体に連結している。第一連結部511cは、第一連結部511cを基準として、第一外側板部511a及び第一内側板部511bが互いに広がるように弾性変形可能な状態で連結している。本実施形態では第一外側板部511a、第一内側板部511b、及び第一連結部511cは、第三方向D3から見た際に、C字状をなしている。これにより、第一挟持部511は、第一外側板部511aと第一内側板部511bとの第一方向D1に対向する一対の板状部材を用いて第一端子721を第一方向D1から挟み込んで保持可能とされている。
【0030】
第一基板接続部512は、第一挟持部511と一体に形成されてカバー部4の外部まで延びている。第一基板接続部512は、最も広い面が第二方向D2を向く薄板状をなしている。具体的には、第一基板接続部512は、第二方向D2における第一内側板部511bの下端から第一方向D1におけるカバー本体40の外側に延びている。第一基板接続部512は、第二方向D2におけるカバー本体40の下端側を向く面と面一となる位置に形成されている。第一基板接続部512のカバー本体40の外部に出ている部分が、プリント基板2に形成されているパッド部21に半田付けされている。
【0031】
第二コネクタ部52は、カバー本体40の内部で第二挿入孔42に挿入された第二端子722を保持可能するとともに、カバー本体40の外部でプリント基板2に対して電気的に接続可能とされている。具体的には、第二コネクタ部52は、第一コネクタ部51と同じ材料で形成されている。本実施形態の第二コネクタ部52は、第一コネクタ部51に対して対称な形状をなしている。具体的には、第二コネクタ部52は、第二挟持部521と、第二基板接続部522とを有している。第二コネクタ部52では、一枚の板状部材を折り曲げて成型することで、第二挟持部521及び第二基板接続部522が一体に形成されている。
【0032】
第二挟持部521は、第二端子722を挟み込んで支持可能とされている。第二挟持部521は、カバー本体40内で第二挿入孔42に対応する位置に設けられている。第二挟持部521は、第二外側板部521aと、第二外側板部521aと、第二連結部521cと、を有している。
【0033】
第二外側板部521aは、最も広い面が第一方向D1を向く薄板状をなしている。第二外側板部521aは、第一外側板部511aと平行に設けられている。第二外側板部521aは、第一方向D1における第一挿入孔41が配置されている側と反対側の第二挿入孔42の端縁に沿って第二方向D2に延びている。第二方向D2における第二外側板部521aの寸法は、第二方向D2における第二挿入孔42の上端縁から下端側までの距離よりも長く形成されている。つまり、第二外側板部521aは、第二挿入孔42を第二方向D2に横断するように、一つの第二挿入孔42に対して一つのみが設けられている。
【0034】
第二内側板部521bは、最も広い面が第一方向D1を向く薄板状をなしている。第二内側板部521bは、第二外側板部521aと平行に設けられている。第二内側板部521bは、第一方向D1における第一挿入孔41が配置されている側の第二挿入孔42の端縁に沿って第二方向D2に延びている。第二内側板部521bは、第二外側板部521aに対して、第一方向D1における第二端子722の寸法よりも短い距離だけ第一方向D1に離れて配置されている。第二方向D2における第二内側板部521bの寸法は、第二外側板部521aよりも第二方向D2における下端側に延びるように、第二方向D2における第二外側板部521aの寸法よりも長く形成されている。つまり、第二内側板部521bは、第二挿入孔42を第二方向D2に横断するように、一つの第二挿入孔42に対して一つのみが設けられている。
【0035】
第二外側板部521a及び第二外側板部521aにも、第一外側板部511a及び第一外側板部511aと同様に、最も広い面に複数の凸部50が形成されている。この凸部50が互いに向き合うように第二外側板部521a及び第二外側板部521aが配置されることで、第二挿入孔42内に複数の凸部50が配置されている。
【0036】
第二連結部521cは、第二外側板部521aの上端と第二内側板部521bの上端とを一体に連結している。第二連結部521cは、第二連結部521cを基準として、第二外側板部521a及び第二内側板部521bが互いに広がるように弾性変形可能な状態で連結している。本実施形態では、第二外側板部521a、第二内側板部521b、及び第二連結部521cは、第三方向D3から見た際に、C字状をなしている。これにより、第二挟持部521は、第二外側板部521a及び第二内側板部521bの第一方向D1に対向する一対の板状部材を用いて第二端子722を第一方向D1から挟み込んで保持可能とされている。
【0037】
第二基板接続部522は、第二挟持部521と一体に形成されてカバー部4の外部まで延びている。第二基板接続部522は、最も広い面が第二方向D2を向く薄板状をなしている。具体的には、第二基板接続部522は、第二方向D2における第二内側板部521bの下端から、第一基板接続部512とは反対側の第二方向D2におけるカバー本体40の外側に延びている。第二基板接続部522は、第二方向D2におけるカバー本体40の下端側を向く面と面一となる位置に形成されている。第二基板接続部522のカバー本体40の外部に出ている部分が、第一基板接続部512が取り付けられたパッド部21とは別のパッド部21に半田付けされている。
【0038】
上記のようなソケット3によれば、プリント基板2に固定されたカバー部4に対して、第一挿入孔41に第一端子721が挿入され、第二挿入孔42に第二端子722が挿入されるように電子部品7が取り付けられる。これにより、第一端子721が第一挟持部511に挟持され、第二端子722が第二挟持部521に挟持される。その結果、電子部品7とプリント基板2とを電気的に接続した状態で、プリント基板2に対して電子部品7を固定することができる。
【0039】
ここで、第二方向D2において第二挿入孔42の寸法が第一挿入孔41の寸法よりも長く形成されている。そのため、一つの第一挿入孔41から第二挿入孔42までの直線距離が、第二方向D2の位置に応じて異なっている。具体的には、一つの第一挿入孔41から第二挿入孔42までの直線距離は、第一方向D1において最短となり、第一方向D1に対する傾斜角が大きくなるほど長くなっている。そのため、一つのソケット3に対して、第一端子721と第二端子722との間隔が異なる電子部品7を取り付けることができる。
【0040】
具体的には、第一に、ソケット3に取り付けられる電子部品7の第一端子721と第二端子722との間隔が、第一方向D1における第一挿入孔41と第二挿入孔42との距離と同じ場合を説明する。この場合、
図1に示すように、第一端子721と第二端子722とが第一方向D1に並んだ状態で、第一挿入孔41と第二挿入孔42とにそれぞれ挿入される。この際、第一端子721が挿入された第一挿入孔41と、第二端子722が挿入された第二挿入孔42の位置との直線距離は最短となっている。
【0041】
次に、電子部品7が大きく、第一端子721と第二端子722との間隔が、第一方向D1における第一挿入孔41と第二挿入孔42との距離よりも長い場合を説明する。この場合、第一端子721と第二端子722とが第一方向D1に並んだ状態では、第一挿入孔41と第二挿入孔42とにそれぞれ挿入することができない。そのため、
図5に示すように、第一端子721と第二端子722とが第一方向D1及び第二方向D2に傾斜した方向に並んだ状態で、第一挿入孔41と第二挿入孔42とにそれぞれ挿入される。この際、第一端子721が挿入された第一挿入孔41と、第二端子722が挿入された第二挿入孔42の位置との直線距離は最短の場合よりも長くなっている。
【0042】
このように、電子部品7のサイズによらずに、ソケット3に取り付けることができる。そのため、サイズの異なる複数の電子部品7に対して、ソケット3を共通化することができる。その結果、異なるサイズの電子部品7ごとにソケット3を選定する必要がなくなる。また、発光ダイオードのサイズが異なる電子機器において、ソケット3までが実装されたプリント基板2の共通化を図ることができる。したがって、複数のソケット3を準備する必要がなくなることで、プリント基板2にソケット3を実装する際の作業工程の煩雑化や製造コストの増加を抑えることができる。その結果、生産性の悪化を抑えることができる。
【0043】
また、第一挿入孔41と第二挿入孔42との離間している方向である第一方向D1と直交する第二方向D2に延びるように第二挿入孔42が形成されている。そのため、第一挿入孔41と第二挿入孔42との離間している方向に対して、傾斜する方向へ第二挿入孔42が延びている場合に比べて、第一方向D1におけるカバー本体40の大きさを抑えることができる。
【0044】
また、第二方向D2に離れて複数の第一挿入孔41が形成されている。そのため、第一挿入孔41から第二挿入孔42までの直線距離の長さの範囲が、位置の異なる第一挿入孔41ごとに異なっている。その結果、より多くの種類の電子部品7を取り付けることができる。
【0045】
また、第二コネクタ部52が第二挟持部521及び第二基板支持部を有している。そのため、第二方向D2における第二挿入孔42のいずれの位置に第二端子722を挿入しても第二端子722を安定して保持することができる。
【0046】
第一外側板部511a、第一内側板部511b、第二外側板部521a、及び第二内側板部521bに凸部50が形成されている。そのため、第一端子721や第二端子722が凸部50に引っ掛かり、第一端子721や第二端子722を保持した際力を向上させることができる。
【0047】
(実施形態の他の変形例)
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【0048】
例えば、
図6には、本実施形態の変形例であって、最小構成としてのソケット3Aが示されている。
ソケット3Aは、カバー部4Aと、第一コネクタ部51Aと、第二コネクタ部52Aとを備えている。
カバー部4Aは、絶縁材料で形成されたカバー本体40Aと、カバー本体40Aに形成され第一挿入孔41A及び第二挿入孔42Aとを有している。
【0049】
第一挿入孔41Aは、第一端子721が挿入可能な円形状をなして、一つのみが形成されている。第二挿入孔42Aは、第一挿入孔41Aに対して第一方向D1に離れた位置に形成されている。第二挿入孔42Aは、第一方向D1における寸法が第一挿入孔41Aと同一とされ、第二方向D2における寸法が第一挿入孔41Aよりも長い長穴状に形成されている。第二挿入孔42Aは、一つの第一挿入孔41Aに対して一つのみが形成されている。
【0050】
第一コネクタ部51Aは、カバー本体40Aの内部で第一挿入孔41Aに挿入された第一端子721を保持可能するとともに、カバー本体40Aの外部まで延びている。第一コネクタ部51Aは、カバー本体40Aの外部でプリント基板2に対して電気的に接続可能とされている。
【0051】
第二コネクタ部52Aは、カバー本体40Aの内部で第二挿入孔42Aに挿入された第二端子722を保持可能するとともに、カバー本体40Aの外部まで延びている。第二コネクタ部52Aは、カバー本体40Aの外部でプリント基板2に対して電気的に接続可能とされている。
【0052】
このような構造であっても、実施形態と同様に、一つのソケット3Aに対して、第一端子721と第二端子722との間隔が異なる電子部品7を取り付けることができる。したがって、プリント基板2にソケット3を実装する際の作業工程の煩雑化や製造コストの増加を抑え、生産性の悪化を抑えることができる。
【0053】
なお、第一方向D1は、実施形態のように、カバー本体40,40Aの幅方向であることに限定されるものではない。第一方向D1は、カバー本体40,40Aの表面40aに沿う方向の一つであって、第一挿入孔41,41A及び第二挿入孔42,42Aの寸法が同一となっている方向であればよい。したがって、第一方向D1は、カバー本体40,40Aの縦方向や、カバー本体40,40Aの幅方向に対して傾斜する方向であってもよい。
【0054】
同様に、第二方向D2は、第一方向D1と直交する方向であって第二挿入孔42,42Aが延びる方向であればよい。つまり、第二挿入孔42,42Aの延びる方向は、カバー本体40,40Aの縦方向であることに限定されるものではない。第二挿入孔42,42Aは、第一方向D1に応じて、カバー本体40,40Aの幅方向や第一挿入孔41,41Aと第二挿入孔42,42Aとが離間している方向に対して交差する方向に延びていてもよい。
【0055】
また、第二挿入孔42,42Aは、本実施形態のように一つのみが形成されていることに限定されるものではない。第二挿入孔42,42Aは、複数形成されていてもよい。
【0056】
さらに、第一コネクタ部51や第二コネクタ部52は、端子72を保持することが可能な構造であればよい。したがって、第一コネクタ部51や第二コネクタ部52は、本実施形態のように板状部材で形成されていることに限定されるものではない。