JP2008071968A - チップ型ｌｅｄ用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】機器に対する取り付けが容易で、且つ、チップ型ＬＥＤを着脱可能なチップ型ＬＥＤ用ソケットを提供する。
【解決手段】チップ型ＬＥＤ５０を保持するとともに、このチップ型ＬＥＤ５０とケーブル４０とを電気的に接続するソケット１を、上面が開口し、内部にチップ型ＬＥＤ５０が挿入されるチップ取付部、および、このチップ取付部の底部において上下に貫通するコンタクト挿入孔を有するソケット部と、チップ取付部の開口を開閉可能にソケット部に取り付けられるとともに、チップ取付部に挿入されたチップ型ＬＥＤ５０をソケット部に固定保持する固定カバー部材２０と、チップ取付部内に突出し、チップ取付部に挿入されたチップ型ＬＥＤ５０の端子と接触する接点部を有するコンタクト３０とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、チップ型のＬＥＤを着脱可能に保持するとともにこのＬＥＤとリード線とを電気的に接続するチップ型ＬＥＤ用ソケットに関する。

ＬＥＤ素子は光源として使われていたが、青色から白色の発光が可能となり、電子機器の分野でも広く使われるようになっている。従来のＬＥＤ素子は発光部とこの発光部から延びる接続用の端子とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。そのため、このようなＬＥＤ素子の機器への取り付けは、リード線を端子に接続する方法や、基板に半田付けする方法により行われる。ところが、このようなＬＥＤ素子を、例えば遊技機のような装置のイルミネーションに用いる場合、より複雑な実装が要求される。そのため、ＬＥＤ素子を単体で機器内に取り付けるということを実現するために、ＩＣチップと同様の形状を有するチップ型ＬＥＤが開発されている。このチップ型ＬＥＤは、筐体に端子が設けられており、例えば表面実装により半田付けされて取り付けられる。

特開２００６−１１４７９１号公報

しかしながら、近年、環境に対する配慮から鉛を使わない電子機器の開発が進められており、半田によらない取り付け方法が必要とされている。また、機器に対する複雑な実装に対応するために、基板に半田付けするのではなく、機器内に自由に配置でき、容易に取り付けられるようにしたいという課題がある。さらに、たとえば遊技機のようにライフサイクルの比較的短い機器の場合、半田付けによりチップ型ＬＥＤを取り付けてしまうと、この機器を廃棄するときに、チップ型ＬＥＤの取り外しが困難となり、リサイクルできないという課題もある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、機器に対する取り付けが容易で、且つ、チップ型ＬＥＤを着脱可能なチップ型ＬＥＤ用ソケットを提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係るチップ型ＬＥＤ用ソケットは、上面が開口した筐体と、この筐体内に配置されたＬＥＤ素子と、開口に取り付けられたフラットレンズと、筐体の下部に取り付けられた複数の端子とからなるチップ型ＬＥＤを保持するとともに、このチップ型ＬＥＤとケーブルとを電気的に接続するものである。このチップ型ＬＥＤ用ソケットは、上面が開口し、内部にチップ型ＬＥＤが挿入されるチップ取付部、および、このチップ取付部の底部において上下に貫通するコンタクト挿入孔を有するソケット部と、ソケット部の下面から下方に延びるように形成され、前面に開口し、上下方向に延びてコンタクト挿入孔と連通する凹状のコンタクト取付溝を有するケーブル接続部と、チップ取付部の開口を開閉可能にソケット部に取り付けられるとともに、チップ取付部に挿入されたチップ型ＬＥＤをソケット部に固定保持する固定カバー部材と、前後方向に延びる基部、この基部から前方に突出するように形成され、ケーブルが圧接により接続される圧接部、および、この圧接部から延び、基部がコンタクト取付溝に圧入されて取り付けられたときに、コンタクト挿入孔を取ってチップ取付部内に突出し、チップ取付部に挿入されたチップ型ＬＥＤの端子と接触する接点部を有するコンタクトとから構成される。

なお、このような本発明に係るチップ型ＬＥＤ用ソケットにおいて、固定カバー部材の上面に、開口した窓を有し、チップ取付部にチップ型ＬＥＤが挿入され、固定カバー部材でチップ型ＬＥＤが固定保持されたときに、フラットレンズが窓内に位置するように構成することが好ましい。

本発明に係るチップ型ＬＥＤ用ソケットを以上のように構成すると、コンタクトとケーブルとの接続は圧接により接続され、また、コンタクトとチップ型ＬＥＤとは接触により接続されるため、半田付けを行う必要が無く、鉛を用いない構成とすることができる。また、このチップ型ＬＥＤの半田付けを不要とすることにより、リフロー熱による高温状況下に置かれることがなく、チップ型ＬＥＤの熱による劣化を防止することができる。さらに、このような接続方法とすることにより、ソケットとケーブルの接続作業も、ソケットに対するチップ型ＬＥＤの取り付け作業も容易になり、組み立て工数を低減することができる。

また、このチップ型ＬＥＤ用ソケットは、チップ型ＬＥＤを着脱可能に構成しているため、比較的寿命の長いＬＥＤ素子（チップ型ＬＥＤ）を容易にリサイクルすることができる。

なお、固定カバー部材の上面に窓を設け、このカバー部材によりチップ型ＬＥＤを上方から保持することにより、コンタクトの接点部とチップ型ＬＥＤの端子との接続の信頼性を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、チップ型ＬＥＤについて説明する。図８に示すように、チップ型ＬＥＤ５０とは、上面が開口し、内部にＬＥＤ素子５２が配設された直方体状の筐体５１を有し、この開口にフラットレンズ５３が取り付けられている。この筐体５１の裏面には、複数の（この実施例においては４個の）端子５４が取り付けられており、この端子５４がＬＥＤ素子５２に電気的に接続されている。

それでは、このようなチップ型ＬＥＤを着脱可能なソケットについて２つの実施例を用いて説明する。

まず、第１実施例として、図８に示すチップ型ＬＥＤ５０を着脱可能に保持するソケット１について、図１〜図４を用いて説明する。なお、この第１実施例においては、図１（ａ）に示した矢印Ｆの方向を前方として説明する。このソケット１は、ソケット本体１０、固定カバー部材２０、および、複数の（この実施例においては４本の）コンタクト３０から構成される。

ソケット本体１０は、絶縁性を有する樹脂等により形成され、直方体形状のソケット部１１と直方体形状のケーブル接続部１２とを有している。このソケット部１１の後部とケーブル接続部１２の上部とは、このソケット部１１の底部からケーブル接続部１２が下方に延びるように接続されており、左右方向の側面視においてＬ字状に一体に形成されている。ソケット部１１の上部には、上面に開口して凹状に形成されたチップ取付部１３が設けられている。そして、このチップ取付部１３の底部１３ｂには、前後方向にスロット状に延びて上下方向に貫通する複数の（本実施例においては４個の）コンタクト挿入孔１４が左右方向に平行に並んで形成されている。このチップ取付部１３の上面開口部１３ａは、平面視においてチップ型ＬＥＤ５０と略同一形状に形成されており、図１（ｂ）に示すようにこのチップ取付部１３に対してチップ型ＬＥＤ５０を着脱可能に構成されている。なお、このチップ取付部１３の底面１３ｂから上面開口部１３ａまでの高さは、チップ型ＬＥＤ５０の筐体５１の高さと略同一大きさに形成されている。

一方、ソケット本体１０を構成するケーブル接続部１２の前部には、前側側面に開口して上下方向に延びる凹状に形成された複数の（本実施例においては４個の）コンタクト取付溝１５が左右方向に平行に並んで設けられている。このコンタクト取付溝１５は、上下に貫通しており、上端部は、ソケット部１１のコンタクト挿入孔１４の後端部と接続され、コンタクト挿入孔１４とコンタクト取付溝１５とは連通している。

固定カバー部材２０は、ソケット本体１０に取り付けられたときに、ソケット部１１の上面開口部１３ａを覆う上面部２１と、この上面部２１の左右両側部から下方に折曲されて延び、ソケット部１１の側面を覆う左右の側面部２２，２２と、上面部２１の前端の略中央部から下方に折曲されて延び、さらにその先端部が後方に折り返された係止部２３とから構成され、例えば、金属板を曲げ加工して形成される。この左右の側面部２２，２２の各々の後部には、取付孔２２ａが形成されており、これらの取付孔２２ａ，２２ａにソケット部１１の左右両側面の後部から外方に突出する取付突起部１１ａ，１１ａが挿入されて、ソケット本体１０に固定カバー部材２０は取り付けられる。そのため、この固定カバー部材２０は、ソケット部１１に対して、上下方向に揺動可能であり、上面開口部１３ａを開閉可能に構成されている。なお、上面部２１は、後端部から前方に向かって矩形状に切りかかれた窓２１ａが形成されており、このソケット本体１０にチップ型ＬＥＤ５０が取り付けられたときに、この窓２１ａ内にフラットレンズ５３が位置するように構成されている。

コンタクト３０は、上下方向に延び、左右方向幅がコンタクト取付溝１５の幅と略同一大きさに形成された基部３１と、この基部３１の上下の端部から前方に折り曲げられて延びる第１および第２圧接部３２，３３と、第２圧接部３３の側部から上方に折り曲げられて上方および前方に延びる腕部３４と、腕部３４の前端部から上方に突出する接点部３５とから構成される。ここで、第１圧接部３２には、左右方向に並んで延びる第１および第２圧接刃３２ａ，３２ｂが形成されている。また、第２圧接部３３にも、左右方向に並んで延びる第３および第４圧接刃３３ａ，３３ｂが形成されている。そして、第１および第２圧接刃３２ａ，３２ｂの間と、第３および第４圧接刃３３ａ，３３ｂの間には、それぞれ前方に開口して前後方向に延びるスロット３２ｃ，３３ｃが形成されている。このコンタクト３０は、基部３１をケーブル接続部１２に形成されたコンタクト取付溝１５に圧入することにより取り付けられる。このとき、腕部３２はコンタクト取付溝１５からソケット部１１のコンタクト挿入孔１４内に延び、接点部３５が下方からチップ取付部１３により形成された空間内に突出する。このとき、接点部３５は、例えば図３（ａ）に示すように、チップ取付部１３の前後方向略中央部に左右に並んで配置されている。

複数のコンタクト３０の各々には、ケーブル４０が接続される。このケーブル４０は図３（ｂ）に示すように、導線４０ａと、この導線４０ａを覆う被覆４０ｂとから構成される。そして、このケーブル４０を、コンタクト取付溝１５に沿って配置し、このコンタクト取付溝１５に挿入するように押し込むと、第１および第２圧接部３２，３３を構成する第１および第２圧接刃３２ａ，３２ｂと第３および第４圧接刃３３ａ，３３ｂにより被覆４０ｂが切り裂かれ、スロット３２ｃ、３３ｃ内に導線４０ａが圧入され、第１および第２圧接部３２，３３と導線４０ａとが電気的に接続される。このとき、コンタクト取付溝１５の左右方向幅とケーブル４０の太さを略同一大きさにすることにより、このケーブル４０をコンタクト取付溝１５で保持することができる。

以上のように構成されたソケット１に対してチップ型ＬＥＤ５０を取り付けるときは、図１（ｂ）に示すように、ソケット本体１０に対して固定カバー部材２０を上方に揺動させ、チップ取付部１３に、端子５４が底面に位置するようにチップ型ＬＥＤ５０を挿入する。このとき、底面に形成された端子５４の各々とコンタクト３０の接点部３５の各々とが接触し、コンタクト３０を介してケーブル４０とチップ型ＬＥＤ５０とが電気的に接続される。そして、図１（ａ）に示すように、固定カバー部材２０を下方に揺動してソケット部１１の上面を上面部２１で覆うと、係止部２３がソケット部１１の前面および底面前端部を覆うように位置するため、この係止部２３により、ソケット部１１に対して固定カバー部材２０が固定保持される。上述のように、チップ取付部１３の底面１３ｂから上面開口部１３ａまでの高さは、チップ型ＬＥＤ５０の筐体５１の高さと略同一大きさに形成されているため、チップ型ＬＥＤ５０は固定カバー部材２０の上面部２１により下方に押しつけられることとなり、端子５４と接点部３５とが確実に接触し、また、この固定カバー部材５０によりチップ型ＬＥＤ５０がソケット本体１０に固定保持される。なお、接点部３５をチップ取付部１３で囲まれた空間内に突出させることにより、端子５４との静的接触に対する信頼性を向上させることができる。

この第１実施例に係るソケット１を以上のように構成すると、コンタクト３０とケーブル４０との接続は圧接により接続され、また、コンタクト３０とチップ型ＬＥＤ５０とは接触により接続されるため、半田付けを行う必要が無く、鉛を用いない構成とすることができる。また、このチップ型ＬＥＤ５０を表面実装する場合は、リフローで半田付けする際にこのチップ型ＬＥＤ５０にリフロー熱が加わるが、このソケット１を用いることによりそのような高温状況下に置かれることがなく、チップ型ＬＥＤ５０の熱による劣化を防止することができる。さらに、このような接続方法とすることにより、ソケット１とケーブル４０の接続作業も、ソケット１に対するチップ型ＬＥＤ５０の取り付け作業も容易になり、組み立て工数を低減することができる。

このソケット１に取り付けられたチップ型ＬＥＤ５０は、係止部２３を前方に引っ張ってソケット部１１との係合を解除し、固定カバー部材２０を上方に揺動させることにより簡単に取り外すことができるため、比較的寿命の長いＬＥＤ素子（チップ型ＬＥＤ５０）を容易にリサイクルすることができる。

なお、以上の実施例においては、ソケット部１１に対してケーブル接続部１２を下方に延びるように配置し、ケーブル４０が下方に延びるようにコンタクト３０に圧接するように構成した例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されることはなく、例えば、このケーブル接続部１２をソケット部１１に対して前後方向に延びるように形成し、ケーブル４０が前方または後方に延びるようにコンタクト３０に圧接して取り付ける構成とすることも可能である。

次に、第２実施例として、図９に示すような形状のチップ型ＬＥＤ１５０を取り付けることができるソケット１００について、図５〜図７を用いて説明する。この第２実施例においては、図５（ａ）に示す矢印Ｆの方向を前方として説明する。なお、このチップ型ＬＥＤ１５０は、図８に示すチップ型ＬＥＤ５０と同様に、上面が開口し、内部にＬＥＤ素子１５２（この実施例の場合、３個のＬＥＤ素子）が配設された直方体状の筐体１５１を有し、この開口にフラットレンズ１５３が取り付けられており、筐体１５１の底面から側面に沿って複数の（本実施例においては６個の）端子１５４が取り付けられ、この端子１５４がＬＥＤ素子１５２に電気的に接続されている。

このソケット１００は、ソケット本体１１０、固定カバー部材１２０、および、複数の（この実施例においては６本の）コンタクト１３０から構成される。ソケット本体１１０は、絶縁性を有する樹脂等により形成され、直方体形状のソケット部１１１と、直方体形状を有し、ソケット部１１１の前後方向略中央部に位置して下方に延びるケーブル接続部１１２と、ソケット部１１１の左右端部から左右方向に延びるフランジ部１１６，１１６とから構成され、左右方向の側面視において、Ｔ字状に一体に形成されている。

ソケット部１１１の上部には、上面に開口して凹状に形成されたチップ取付部１１３が設けられている。また、このチップ取付部１１３の底部１１３ｂには、前後方向にスロット状に延びて上下方向に貫通する複数の（この実施例においては３本の）コンタクト挿入孔１１４が左右方向に平行に並んで形成されている。なお、このソケット１００においても、チップ取付部１１３の上面開口部１１３ａは平面視においてチップ型ＬＥＤ１５０と略同一形状をしているとともに、この開口部１１３ａから底部１１３ｂまでの高さはチップ型ＬＥＤ１５０の筐体１５１の高さと略同一大きさを有している。

ケーブル接続部１１２の前部には、前側側面に開口して上下方向に延びる凹状に形成された複数の（本実施例においては６本の）コンタクト取付溝１１５が、左右方向に平行に並んで設けられている。このコンタクト取付溝１１５は、上下に貫通しており、２個一組でソケット部１１１に形成されたコンタクト挿入孔１１４と連通している。また、左右のフランジ部１１６，１１６には、それぞれ、上下方向に貫通する取付孔１１６ａ，１１６ａが形成されている。

固定カバー部材１２０は、ソケット本体１１０に取り付けられたときに、ソケット部１１１の上面開口部１１３ａを覆う上面部１２１と、この上面部１２１の左右両側部から下方に折曲されて延び、ソケット部１１１の側面を覆う左右の側面部１２２，１２２とから構成され、例えば金属板を曲げ加工して形成される。この左右の側面部１２２，１２２の各々の一方の端部には円状の取付孔１２２ａが形成され、他方の端部には矩形状の係止孔１２２ｂが形成されている。固定カバー部材１２０は、この取付孔１２２ａ，１２２ａを、ソケット部１１１の前後の側面に形成された取付突起部１１１ａ，１１１ａを挿入して取り付けられる。そのため、固定カバー部材１２０は、ソケット本体１１０に対して上下方向に揺動可能であり、上面開口部１１３ａを開閉可能に構成されている。なお、上面部１２１には、矩形状の窓１２１ａが形成されており、このソケット本体１１０にチップ型ＬＥＤ１５０が取り付けられたときに、この窓１２１ａ内にフラットレンズ１５３が位置するように構成されている。

コンタクト１３０は、上下方向に延び、左右方向幅がコンタクト取付溝１１５の幅と略同一大きさに形成された基部１３１と、この基部１３１の上下の端部から前方に折り曲げられて延びる第１および第２圧接部１３２，１３３と、第２圧接部１３３の側部から上方に折り曲げられて上方および前方若しくは後方に延びる腕部１３４と、腕部１３４の先端部から上方に突出する接点部１３５とから構成される。なお、この第１および第２圧接部１３２，１３３も、第１実施例と同様に左右に並んだ圧接刃とこれらの圧接刃の間に形成されたスロットとを有している（本実施例においては図示せず）。このコンタクト１３０は、基部１３１をケーブル接続部１１２に形成されたコンタクト取付溝１１５に圧入することにより取り付けられる。このとき、腕部１３４はコンタクト取付溝１１５からソケット部１１１のコンタクト挿入孔１１４内に延び、接点部１３５が下方からチップ取付部１１３により形成された空間内に突出する。このとき、接点部１３５は、例えば図５（ａ）に示すように、コンタクト挿入孔１１１の前後端側に交互に並んで配置されている。また、この第２実施例においても、複数のコンタクト１３０の各々の圧接部１３２，１３３にはケーブル１４０が圧接により接続されるが、その接続方法は第１実施例と同様である。

以上のように構成されたソケット１００に対してチップ型ＬＥＤ１５０を取り付けるときは、ソケット本体１１０に対して固定カバー部材１２０を上方に揺動させ、チップ取付部１１３に、端子１５４が下方に位置するようにチップ型ＬＥＤ１５０を挿入する。このとき、端子１５４の各々とコンタクト１３０の接点部１３５の各々とが接触し、コンタクト１３０を介してケーブル１４０とチップ型ＬＥＤ１５０とが電気的に接続される。そして、固定カバー部材１２０を下方に揺動させてソケット部１１１の上面を上面部１２１で覆うと、係止孔１２１ｂがソケット部１１１の前後の側面に形成された係止突起１１１ｂと係合し、ソケット部１１１に対して固定カバー部材１２０が固定保持される。第１実施例と同様にチップ型ＬＥＤ１５０は固定カバー部材１２０の上面部１２１により下方に押しつけられるため、端子１５４と接点部１３５とが確実に接触し、また、この固定カバー部材１２０によりチップ型ＬＥＤ１５０がソケット本体１１０に固定保持される。なお、接点部１３５をチップ取付部１１４で囲まれた空間内に突出させることにより、端子１５４との静的接触に対する信頼性を向上させることができる。

この第２実施例に係るソケット１００を以上のように構成すると、第１実施例と同様の効果を得ることができる。なお、この第２実施例においても、ケーブル１４０が前後方向に延びるようにコンタクト１３０に圧接して取り付ける構成とすることも可能である。また、この第２実施例に係るソケット１００に示すように、ソケット本体１１０の側部にフランジ部１１６を設けることにより、例えばこのフランジ部１１６に形成された取付孔１１６ａにネジ等を挿入して機器に締結することにより、このソケット１００を機器内に自由に固定することができる。

第１実施例に係るソケットの斜視図であり、（ａ）はチップ型ＬＥＤが取り付けられた状態を示し、（ｂ）はチップ型ＬＥＤが取り外された状態を示す。 上記第１実施例に係るソケットを底面側から見た斜視図である。 上記第１実施例に係るソケットを示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は底面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 第２実施例に係るソケットを示す平面図であって、（ａ）はソケット本体であり、（ｂ）は固定カバー部材である。 図５（ａ）のＶＩ−ＶＩ断面図である。 上記第２実施例に係るソケットの側面図であって、（ａ）は後方から見た側面図であって、（ｂ）は左右方向から見た側面図である。 上記第１実施例に係るソケットに取り付けられるチップ型ＬＥＤの斜視図であって、（ａ）は上方から見た図であり、（ｂ）は下方から見た図である。 上記第２実施例に係るソケットに取り付けられるチップ型ＬＥＤの斜視図である。

符号の説明

１，１００ ソケット
１１，１１１ ソケット部
１２，１１２ ケーブル接続部
１３，１１３ チップ取付部
１４，１１４ コンタクト挿入孔
１５，１１５ コンタクト取付溝
２０，１２０ 固定カバー部材
２０ａ，１２０ａ 窓
３０，１３０ コンタクト
３１，１３１ 基部
３２，１３２ 第１圧接部
３３，１３３ 第２圧接部
３５，１３５ 接点部
４０，１４０ ケーブル
５０，１５０ チップ型ＬＥＤ
５１，１５１ 筐体
５２，１５２ ＬＥＤ素子
５３，１５３ フラットレンズ
５４，１５４ 端子

Claims (2)

1. 上面が開口した筐体と、前記筐体内に配置されたＬＥＤ素子と、前記開口に取り付けられたフラットレンズと、前記筐体の下部に取り付けられた複数の端子とからなるチップ型ＬＥＤを保持するとともに、前記チップ型ＬＥＤとケーブルとを電気的に接続するチップ型ＬＥＤ用ソケットであって、
   上面が開口し、内部に前記チップ型ＬＥＤが挿入されるチップ取付部、および、前記チップ取付部の底部において上下に貫通するコンタクト挿入孔を有するソケット部と、
   前記ソケット部の下面から下方に延びるように形成され、前面に開口し、上下方向に延びて前記コンタクト挿入孔と連通する凹状のコンタクト取付溝を有するケーブル接続部と、
   前記チップ取付部の開口を開閉可能に前記ソケット部に取り付けられるとともに、前記チップ取付部に挿入された前記チップ型ＬＥＤを前記ソケット部に固定保持する固定カバー部材と、
   前後方向に延びる基部、前記基部から前方に突出するように形成され、前記ケーブルが圧接により接続される圧接部、および、前記圧接部から延び、前記基部が前記コンタクト取付溝に圧入されて取り付けられたときに、前記コンタクト挿入孔を通って前記チップ取付部内に突出し、前記チップ取付部に挿入された前記チップ型ＬＥＤの前記端子と接触する接点部を有するコンタクトとから構成されるチップ型ＬＥＤ用ソケット。
2. 前記固定カバー部材の上面に、開口した窓を有し、
   前記チップ取付部に前記チップ型ＬＥＤが挿入されて、前記固定カバー部材で前記チップ型ＬＥＤが固定保持されたときに、前記フラットレンズが前記窓内に位置するように構成された請求項１に記載のチップ型ＬＥＤ用ソケット。

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