JP2015046340A - 上プレート付勢ユニットおよび電気部品用ソケット - Google Patents

Abstract

【課題】ＩＣソケットにおいて、スプリングの付勢力に起因するフローティングプレートの反りを抑制すると共に、フローティングプレートの交換作業を容易かつ迅速に行う。【解決手段】配線基板１３上に配設されるユニット本体１６と、ＩＣパッケージ１２が収容され、ユニット本体１６の上方に上下動自在に支持されたフローティングプレート１７と、フローティングプレート１７に取り付けられると共に、ユニット本体１６に上下動自在に支持され、フローティングプレート１７の上下動案内を行うリベット１９と、リベット１９の下方に設けられ、リベット１９を介してフローティングプレート１７を上方へ付勢するスプリング２０とを備えている。ユニット本体１６には、スプリング２０およびリベット１９が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔２９が形成されている。挿通孔２９には、スプリング２０を受けるスプリング受け部材２８が着脱自在に設けられている。【選択図】図１

Description

この発明は、上プレートを上下動自在に上方へ付勢する上プレート付勢ユニット、および、第１電気部品が収容されると共に、第２電気部品上に配設されるソケット本体を有し、ソケット本体に配設された接触子を介して第１電気部品と第２電気部品とが互いに電気的に接続される電気部品用ソケットに関するものである。

従来からこの種の「電気部品用ソケット」としては、「第１電気部品」であるＩＣパッケージを着脱自在に収容するＩＣソケットがある。このＩＣソケットは、「第２電気部品」としての配線基板上に配設されると共に、ＩＣパッケージが収容される樹脂製のソケット本体を有している。

そして、このソケット本体としては、第２電気部品上に配設され、接触子を挿通する貫通孔が形成されると共に、第１電気部品が収容され、ソケット本体の上方に上下動自在に支持されたフローティングプレートと、フローティングプレートに取り付けられると共に、ソケット本体に上下動自在に支持され、フローティングプレートの上下動案内を行うリベットなどのガイド部材と、ソケット本体とガイド部材との間に設けられ、ガイド部材を介してフローティングプレートを上方へ付勢するスプリングとを備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。こうした構成のソケット本体を有するＩＣソケットでは、フローティングプレートに対するスプリングの付勢力の作用点と、フローティングプレートの支点とが、平面視において一致するため、フローティングプレートの曲げ剛性が小さくても、スプリングの付勢力に起因するフローティングプレートの反りを抑制できるという利点がある。

特開２０１３−１３４８５４号公報

しかしながら、このような従来のものにあっては、ガイド部材の下方にスプリングが設けられているため、ソケット本体を分解しない限り、ガイド部材を取り外すことができない。その結果、ＩＣパッケージの種類に応じてフローティングプレートを交換する場合や、フローティングプレートの付勢力（スプリングのばね定数）を変更すべくスプリングを交換する場合などには、面倒で手間がかかるという不都合があった。

こうした事情は、電気部品用ソケットに限らず、下プレートと、下プレートの上方に上下動自在に付勢された上プレートと、上プレートに取り付けられ、上プレートの上下動案内を行うガイド部材と、ガイド部材の下方に設けられ、ガイド部材を介して上プレートを上方へ付勢するスプリングとを備えた上プレート付勢ユニットについても同様である。

そこで、この発明は、上プレートやフローティングプレートの曲げ剛性が小さくても反りを抑制できるという利点に加えて、上プレートやフローティングプレートやスプリングの交換作業を容易かつ迅速に行うことが可能な上プレート付勢ユニット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。

かかる課題を達成するために、請求項１に記載の発明は、下プレートと、該下プレートの上方に上下動自在に付勢された上プレートと、該上プレートに取り付けられ、当該上プレートの上下動案内を行うガイド部材と、該ガイド部材の下方に設けられ、当該ガイド部材を介して前記上プレートを上方へ付勢するスプリングとを備えた上プレート付勢ユニットであって、前記下プレートには、前記スプリングおよび前記ガイド部材が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔が形成され、前記挿通孔には、前記スプリングを受けるスプリング受け部材が着脱自在に設けられている上プレート付勢ユニットとしたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記挿通孔は、前記下プレートの上面側に段付き部を有する一方、前記スプリング受け部材は、前記段付き部に嵌合するフランジ部を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構成に加え、前記ガイド部材には、前記スプリングの上部が係止される突起部が設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、第１電気部品が収容されると共に、第２電気部品上に配設されるソケット本体を有し、該ソケット本体に配設された接触子を介して前記第１電気部品と前記第２電気部品とが互いに電気的に接続される電気部品用ソケットであって、前記ソケット本体は、前記第２電気部品上に配設され、前記接触子を挿通する貫通孔が形成されたユニット本体と、前記第１電気部品が収容され、前記ユニット本体の上方に上下動自在に支持されたフローティングプレートと、該フローティングプレートに取り付けられると共に、前記ユニット本体に上下動自在に支持され、前記フローティングプレートの上下動案内を行うガイド部材と、該ガイド部材の下方に設けられ、当該ガイド部材を介して前記フローティングプレートを上方へ付勢するスプリングとを備え、前記ユニット本体には、前記スプリングおよび前記ガイド部材が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔が形成され、前記挿通孔には、前記スプリングを受けるスプリング受け部材が着脱自在に設けられている電気部品用ソケットとしたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、上プレートに対するスプリングの付勢力の作用点と、上プレートの支点とが、平面視において一致するため、上プレートの曲げ剛性が小さくても、スプリングの付勢力に起因する上プレートの反りを抑制することができる。これに加えて、スプリング受け部材が着脱自在に設けられているので、上プレート付勢ユニットを分解しなくても、スプリングおよびガイド部材を取り外すことができる。したがって、上プレートやスプリングの交換作業を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、挿通孔が下プレートの上面側に段付き部を有すると共に、スプリング受け部材がこの段付き部に嵌合するフランジ部を有するので、挿通孔に対してスプリング受け部材を簡便に着脱可能となり、ひいてはスプリングおよびガイド部材の取外作業が容易になる。

請求項３に記載の発明によれば、スプリングの上部が係止される突起部がガイド部材に設けられているので、上プレートやスプリングの交換時等において、スプリングの取付からスプリング受け部材の嵌着までの作業を効率よく行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、フローティングプレートに対するスプリングの付勢力の作用点と、フローティングプレートの支点とが、平面視において一致するため、フローティングプレートの曲げ剛性が小さくても、スプリングの付勢力に起因するフローティングプレートの反りを抑制することができる。これに加えて、スプリング受け部材が着脱自在に設けられているので、ソケット本体を分解しなくても、スプリングおよびガイド部材を取り外すことができる。したがって、フローティングプレートやスプリングの交換作業を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

この発明の実施の形態１に係るＩＣソケットのユニットを示す図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットのユニットと接触子との関係を示す拡大断面図である。 同実施の形態１に係るＩＣソケットのユニットにおいて、リベットを取り外す手順を示す断面図である。

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３には、この発明の実施の形態１を示す。

まず、構成を説明すると、「電気部品用ソケット」であるＩＣソケット１０は、「第２電気部品」である配線基板１３上に配設されるようになっており、「第１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と配線基板１３との電気的接続を図るものである。このＩＣソケット１０は、ＩＣパッケージ１２が収容されると共に、配線基板１３上に配設されるソケット本体９と、このソケット本体９上のＩＣパッケージ１２を下方に押圧する図示省略の押圧機構とを有している。

このソケット本体９は、図示省略の枠体と、この枠体内に支持されたユニット（コンタクトモジュール）１１とを有している。

このユニット１１は、図１乃至図３に示すように、配線基板１３上に配設され、接触子（コンタクトピン）１５を挿通する多数の貫通孔２２ａ、２３ａ、２４ａが形成されたユニット本体１６と、ＩＣパッケージ１２が収容され、ユニット本体１６の上方に上下動自在に支持されたフローティングプレート１７と、フローティングプレート１７に取り付けられると共に、ユニット本体１６に上下動自在に支持され、フローティングプレート１７の上下動案内を行う複数の「ガイド部材」であるリベット１９と、リベット１９の下方に設けられ、リベット１９を介してフローティングプレート１７を上方へ付勢する複数のスプリング２０とを備えている。また、ユニット本体１６には、スプリング２０およびリベット１９が上下方向（図１（ｂ）上下方向）に挿通可能な大きさの複数の挿通孔２９が形成されている。さらに、これらの挿通孔２９には、スプリング２０を受ける複数のスプリング受け部材２８が着脱自在に設けられている。

より詳しくは、ユニット本体１６は、図１に示すように、上側プレート２２、中央プレート２３、下側プレート２４等を備えている。これら３枚のプレート２２、２３、２４は、複数の段付き円柱状のスペーサ２７がすべてのプレート２２、２３、２４に嵌合すると共に、上側プレート２２および中央プレート２３に嵌着された複数のスリーブ２６に対して、同数のボルト２５が下側プレート２４の下面から螺合することにより、所定の間隔Ｌ１、Ｌ２を保持した状態で一体に固定されている。

また、これら上側プレート２２、中央プレート２３、下側プレート２４の中央部側には、図２に示すように、それぞれ貫通孔２２ａ、２３ａ、２４ａが上下方向に多数形成されており、これらの貫通孔２２ａ、２３ａ、２４ａには接触子１５が挿通されて配設されている。この接触子１５は、段付き円筒状のバレル１５ａと丸棒状のプランジャ１５ｂとがスプリング１５ｃを介して伸縮自在に連結された構造を有している。

また、上側プレート２２の上方には、図１に示すように、フローティングプレート１７が上下動自在に支持されている。このフローティングプレート１７は、矩形枠状の枠体１７ａを有しており、枠体１７ａ上には８個の山形のガイドピン１７ｂが立設されている。

さらに、フローティングプレート１７には、図１に示すように、８個のリベット１９の上端部１９ｂが固定されて取り付けられ、これらのリベット１９は、上側プレート２２を貫通して上下方向に摺動自在に取り付けられている。各リベット１９の下部近傍にはそれぞれフランジ部１９ａが、上側プレート２２の下面に当接することにより、フローティングプレート１７の最上昇位置を規制するように形成されている。さらに、各リベット１９のフランジ部１９ａと下側プレート２４との間には、それぞれスプリング２０が当該リベット１９を上方、つまりフローティングプレート１７側へ弾性的に付勢するように配設されている。

また、ユニット本体１６の下側プレート２４には、図１（ｂ）、図３に示すように、スプリング２０およびリベット１９が上下方向（図１（ｂ）上下方向）に挿通可能な大きさの略丸孔状の挿通孔２９が上下方向に貫通して形成されている。この挿通孔２９は、図３（ｅ）に示すように、小径の孔本体２９ａと、下側プレート２４の上面側に位置する大径の段付き部２９ｂとを有している。一方、スプリング受け部材２８は、図３（ａ）に示すように、円盤状の受け部材本体２８ａと、挿通孔２９の段付き部２９ｂに嵌合するフランジ部２８ｂと、スプリング２０の下部が係合する突起部２８ｃとを有している。そして、図３（ａ）に示すように、スプリング受け部材２８の受け部材本体２８ａおよびフランジ部２８ｂが、それぞれ挿通孔２９の孔本体２９ａおよび段付き部２９ｂに嵌合すると、挿通孔２９がスプリング受け部材２８で塞がれた状態となる。この状態で、スプリング２０の上端部がリベット１９のフランジ部１９ａの下面に接触すると共に、スプリング２０の下端部がスプリング受け部材２８のフランジ部２８ｂの上面に接触すると、リベット１９がスプリング２０の弾性力によって上方へ付勢された状態となる。

なお、リベット１９のフランジ部１９ａより下側の外周には、図３（ｄ）に示すように、突起部１９ｃが円環状に形成されており、この突起部１９ｃに、図３（ｂ）に示すように、スプリング２０の上部が係止されている。

以上のような構成を有するＩＣソケット１０においては、図１（ｂ）に示すように、フローティングプレート１７に取り付けられたリベット１９に対するスプリング２０の付勢力の作用点Ｐ１と、ユニット本体１６上のフローティングプレート１７の支点（フローティングプレート１７とリベット１９との取付部位）Ｐ２とが、平面視において一致している。そのため、作用点Ｐ１と支点Ｐ２とが平面視において一致していない従来品と異なり、たとえフローティングプレート１７の曲げ剛性が小さくても、スプリング２０の付勢力に起因するフローティングプレート１７の反りを抑制することができる。

したがって、このＩＣソケット１０では、フローティングプレート１７の反りを気にかけることなく、スプリング２０の付勢力を強く設定することが可能となり、ユニット１１の汎用性を高めることができる。また、このＩＣソケット１０では、フローティングプレート１７を薄くすることができるため、フローティングプレート１７、ひいてはユニット１１の薄型化の要請に応えることが可能となる。しかも、このＩＣソケット１０では、リベット１９とスプリング２０とが縦方向（図１（ｂ）上下方向）に一列に配置されているため、ユニット１１の平面方向に場所をとらず、ユニット１１の省スペース性を向上させることが可能となる。

次に、かかるＩＣソケット１０の使用方法について説明する。

まず、このＩＣソケット１０を配線基板１３上に配設する。すると、ユニット１１は、接触子１５のプランジャ１５ｂが配線基板１３に押し上げられる形でスプリング１５ｃの付勢力に抗して上昇し、接触子１５のプランジャ１５ｂの下端部と配線基板１３の図示省略の電極とが所定の接圧で接触した状態となる。

その後、フローティングプレート１７が最上昇位置にある状態で、ＩＣパッケージ１２をフローティングプレート１７上に収容する。すると、ＩＣパッケージ１２は、フローティングプレート１７のガイドピン１７ｂに案内された後、フローティングプレート１７の枠体１７ａに周縁部が支持された状態となる。

このとき、ＩＣソケット１０は、上述したとおり、スプリング２０の付勢力に起因するフローティングプレート１７の反りが抑制されているので、ＩＣパッケージ１２の着座高さや着座面が不安定になることがない。その結果、ＩＣパッケージ１２の接触性および収納性を維持することができる。

最後に、ＩＣソケット１０の図示省略の押圧機構により、フローティングプレート１７上のＩＣパッケージ１２を下方に押圧する。すると、フローティングプレート１７がＩＣパッケージ１２およびリベット１９と共に最下降位置へと下降する。その結果、このＩＣソケット１０は、接触子１５のバレル１５ａがＩＣパッケージ１２に押し下げられる形でスプリング１５ｃの付勢力に抗して下降し、接触子１５のバレル１５ａの上端部とＩＣパッケージ１２の図示省略の端子とが所定の接圧で接触した状態となる。したがって、ＩＣパッケージ１２の端子と配線基板１３の電極とが接触子１５を介して互いに導通した状態になる。

このとき、このＩＣソケット１０は、上述したとおり、ＩＣパッケージ１２の着座高さや着座面が不安定になることがないため、ＩＣパッケージ１２を下方に押圧する押圧機構に悪影響を及ぼす事態を避けることが可能となる。

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。

ところで、ＩＣソケット１０は、ＩＣパッケージ１２の種類に応じてフローティングプレート１７を交換しなければならない場合があるが、この場合には、以下の手順に従い、すべてのスプリング２０およびリベット１９をユニット本体１６から取り外す。

まず、フローティングプレート１７に対するリベット１９のかしめ状態を解除する。

次に、下側プレート２４の挿通孔２９からスプリング受け部材２８を取り外す。それには、図３（ａ）に示すように、挿通孔２９にスプリング受け部材２８が嵌合した状態で、図示省略の治具を用いて、スプリング２０を上方へ縮める。すると、スプリング受け部材２８がスプリング２０の付勢力によって下方に押圧された状態が解除されるので、このスプリング受け部材２８を斜め上へ移動させて取り外す。その結果、図３（ｂ）に示すように、挿通孔２９が開放された状態となる。

このとき、挿通孔２９が下側プレート２４の上面側に段付き部２９ｂを有すると共に、スプリング受け部材２８がこの段付き部２９ｂに嵌合するフランジ部２８ｂを有するので、挿通孔２９に対してスプリング受け部材２８が上方から嵌合する構造になっている。そのため、挿通孔２９に対してスプリング受け部材２８を簡便に着脱可能となり、後述するスプリング２０およびリベット１９の取外作業が容易になる。

次いで、図３（ｃ）に示すように、スプリング２０を挿通孔２９から下方へ引き抜く。このとき、挿通孔２９は、上述したとおり、スプリング２０が上下方向に挿通可能な大きさを有しているため、スプリング２０の引抜作業を円滑に行うことができる。

その後、図３（ｄ）に示すように、リベット１９を挿通孔２９から下方へ引き抜く。このとき、挿通孔２９は、上述したとおり、リベット１９が上下方向に挿通可能な大きさを有しているため、リベット１９の引抜作業を円滑に行うことができる。

これで、図３（ｅ）に示すように、すべてのスプリング２０およびリベット１９がユニット本体１６から取り外された状態となる。この状態で、フローティングプレート１７を付け替えた後、上述した手順と逆の手順（図３（ｅ）→図３（ｄ）→図３（ｃ）→図３（ｂ）→図３（ａ）の順）に従い、スプリング２０およびリベット１９をユニット本体１６に取り付ける。

なお、図３（ｂ）に示すように、リベット１９の下側にスプリング２０を取り付けると、このスプリング２０は、その上部がリベット１９の突起部１９ｃに係止されて支持されるので、スプリング２０が脱落するようなことはなく、スプリング２０の取付からスプリング受け部材２８の嵌着までの作業を効率よく行うことができる。

ここで、フローティングプレート１７の交換作業が終了する。

このように、この実施の形態１に係るＩＣソケット１０においては、スプリング２０およびリベット１９が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔２９がユニット本体１６に形成されていると共に、この挿通孔２９にスプリング受け部材２８が着脱自在に設けられているので、ソケット本体９を分解しなくても、スプリング２０およびリベット１９を取り外すことができる。したがって、ＩＣパッケージ１２の種類に応じてフローティングプレート１７を交換する場合に、このフローティングプレート１７の交換作業を容易かつ迅速に行うことが可能となる。

また、フローティングプレート１７の付勢力（スプリング２０のばね定数）を変更すべくスプリング２０を交換する場合には、上述した手順と同様にして、スプリング２０をリベット１９から取り外した後、新しいスプリング２０をリベット１９に取り付ける。

この場合、ソケット本体９を分解しなくても、スプリング２０を取り外すことができる。したがって、フローティングプレート１７の付勢力（スプリング２０のばね定数）を変更すべくスプリング２０を交換する場合に、このスプリング２０の交換作業を容易かつ迅速に行うことが可能となる。
［発明のその他の実施の形態］
なお、上記実施の形態１では、挿通孔２９が下側プレート２４の上面側に段付き部２９ｂを有する一方、スプリング受け部材２８がこの段付き部２９ｂに嵌合するフランジ部２８ｂを有する場合について説明した。しかし、挿通孔２９およびスプリング受け部材２８の構造は、挿通孔２９にスプリング受け部材２８が着脱自在に設けられるものである限り、どのような構造でも構わない。例えば、挿通孔２９に雌ねじ部を形成すると共に、スプリング受け部材２８に雄ねじ部を形成し、挿通孔２９に対してスプリング受け部材２８を下方からねじ込み式で取り付けるように構成してもよい。

また、上記実施の形態１では、ユニット本体１６を構成するプレートが３枚（上側プレート２２、中央プレート２３、下側プレート２４）である場合について説明した。しかし、ユニット本体１６を構成するプレートの枚数は、特に限定されるわけではない。

また、上記実施の形態１では、バレル１５ａと丸棒状のプランジャ１５ｂとスプリング１５ｃとからなる接触子１５について説明したが、これ以外のタイプの接触子１５を用いることも可能である。

また、上記実施の形態１では、枠体内にユニット１１が支持されたタイプのソケット本体９について説明したが、フローティングプレート１７と、リベット１９と、スプリング２０とを備えている限り、これ以外のタイプのソケット本体９にこの発明を適用することも勿論できる。

また、上記実施の形態１では、ガイド部材がリベット１９である場合について説明したが、フローティングプレート１７の上下動案内を行う機能を備えたものである限り、リベット１９以外のガイド部材（例えば、密着巻きのコイルばね等）を代用することもできる。

また、上記実施の形態１では、押圧機構を有するＩＣソケット１０にこの発明を適用したが、これに限らず、押圧機構が自動機側に設けられたもの等にも適用できることは勿論である。

さらに、上記実施の形態１では、「電気部品用ソケット」としてＩＣソケット１０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。さらに、電気部品用ソケットに限らず、一般的に、下プレート（下側プレート２４に相当）と、下プレートの上方に上下動自在に付勢された上プレート（フローティングプレート１７に相当）と、上プレートに取り付けられ、上プレートの上下動案内を行うガイド部材と、ガイド部材の下方に設けられ、ガイド部材を介して上プレートを上方へ付勢するスプリングとを備えた上プレート付勢ユニットについても、この発明を適用することにより、同様の効果、すなわち、上プレートの曲げ剛性が小さくても反りを抑制できるという利点に加えて、上プレートやスプリングの交換作業を容易かつ迅速に行えるという効果を奏することが可能となる。

９ ソケット本体
10 ＩＣソケット（電気部品用ソケット）
11 ユニット
12 ＩＣパッケージ（第１電気部品）
13 配線基板（第２電気部品）
15 接触子
16 ユニット本体
17 フローティングプレート（上プレート）
19 リベット（ガイド部材）
19c 突起部
20 スプリング
22 上側プレート
23 中央プレート
24 下側プレート（下プレート）
28 スプリング受け部材
28b フランジ部
29 挿通孔
29b 段付き部

Claims (4)

1. 下プレートと、該下プレートの上方に上下動自在に付勢された上プレートと、該上プレートに取り付けられ、当該上プレートの上下動案内を行うガイド部材と、該ガイド部材の下方に設けられ、当該ガイド部材を介して前記上プレートを上方へ付勢するスプリングとを備えた上プレート付勢ユニットであって、
   前記下プレートには、前記スプリングおよび前記ガイド部材が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔が形成され、
   前記挿通孔には、前記スプリングを受けるスプリング受け部材が着脱自在に設けられていることを特徴とする上プレート付勢ユニット。
2. 前記挿通孔は、前記下プレートの上面側に段付き部を有する一方、前記スプリング受け部材は、前記段付き部に嵌合するフランジ部を有することを特徴とする請求項１に記載の上プレート付勢ユニット。
3. 前記ガイド部材には、前記スプリングの上部が係止される突起部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の上プレート付勢ユニット。
4. 第１電気部品が収容されると共に、第２電気部品上に配設されるソケット本体を有し、該ソケット本体に配設された接触子を介して前記第１電気部品と前記第２電気部品とが互いに電気的に接続される電気部品用ソケットであって、
   前記ソケット本体は、前記第２電気部品上に配設され、前記接触子を挿通する貫通孔が形成されたユニット本体と、前記第１電気部品が収容され、前記ユニット本体の上方に上下動自在に支持されたフローティングプレートと、該フローティングプレートに取り付けられると共に、前記ユニット本体に上下動自在に支持され、前記フローティングプレートの上下動案内を行うガイド部材と、該ガイド部材の下方に設けられ、当該ガイド部材を介して前記フローティングプレートを上方へ付勢するスプリングとを備え、
   前記ユニット本体には、前記スプリングおよび前記ガイド部材が上下方向に挿通可能な大きさの挿通孔が形成され、
   前記挿通孔には、前記スプリングを受けるスプリング受け部材が着脱自在に設けられていることを特徴とする電気部品用ソケット。

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