JP4412271B2 - 電子部品用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、電子部品用ソケットに関するものである。

従来より、電子部品への電気的な配線を行うに当たって、半田付けのような固定的な配線の代わりにソケットが用いられる場合がある。例えば、電子部品たるＩＣ（集積回路）をプリント配線板に実装する際にＩＣのパッケージに設けられているピンをプリント配線板の配線パターンにはんだ接合するのではなく、パッケージのピンが抜き差し自在に接続されるソケット（ＩＣソケット）を配線パターンにはんだ接合し、ＩＣの実装作業や交換作業が容易に行えるようになっている。

一方、上述のＩＣ等の電子部品は通電に伴って発熱するが、発熱による温度上昇で特性が変化して所望の性能が得られなくなることがあるので、放熱用の部品（例えば、ヒートシンクなど）をソケットとは別に用意する必要があった（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、電子部品たる多数のＬＥＤチップが搭載されたカード型のアダプタ（ＬＥＤカード）が着脱自在に取り付けられるソケットが記載されている。このソケットは、ＬＥＤチップを露出させるための開口部を前面に有するとともに背面が開口した略箱形に形成され、側壁から外側に延出された脚片がヒートシンクにねじ止めされることでＬＥＤチップが発する熱をヒートシンクに伝導させて放熱効率を高めたものである。
特開２００４−２６５６２６号公報

しかしながら、上記従来例のようにソケットを放熱用の部品（ヒートシンク）に取り付ける構造では全体が大型になってしまうという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、放熱性を向上しつつ小型化や薄型化が図れる電子部品用ソケットを提供することにある。

請求項１の発明は、上記目的を達成するために、扁平な板状に形成されたソケット本体と、ソケット本体よりも小型であって電子部品を支持する支持手段と該支持手段に支持された電子部品に電気的に接続される端子部を有したアダプタと、ソケット本体内に収納されアダプタに支持された電子部品と熱的に結合する熱伝導体とを備え、ソケット本体は、厚み方向に対向する一方の表面においてアダプタが着脱自在に取り付けられる１乃至複数のアダプタ取付部と、アダプタ取付部に取り付けられたアダプタの端子部と電気的に接続される配線部と、少なくとも厚み方向に対向する他方の表面側に露出し且つ配線部で絶縁された状態で熱伝導体を支持する１乃至複数の熱伝導体支持部と、ソケット本体の厚み方向と直交する方向に対向する側面に設けられ配線部を外部の電気配線と接続するためのコネクタ部とを具備したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記アダプタ取付部は、アダプタが収納される凹所からなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記アダプタ取付部は、ソケット本体の厚み方向に対向する一方の表面側に開口してアダプタが嵌合される嵌合凹部からなることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１の発明において、前記アダプタ取付部は、ソケット本体を厚み方向に貫通してアダプタが嵌合される嵌合孔からなることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１の発明において、前記アダプタ取付部は、少なくともソケット本体の前記側面側に開口してアダプタが嵌合される嵌合凹部からなることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、電子部品と熱的に結合した熱伝導体がソケット本体内に収納されているので、電子部品の発する熱を熱伝導体に伝導することで放熱性が向上し、しかも、熱伝導体がソケット本体内に収納されているため、従来例に比較して小型化や薄型化が図れる。

請求項２の発明によれば、ソケット本体の凹所にアダプタを収納することで薄型化が図れる。

請求項３の発明によれば、ソケット本体を他の部材に取り付けた後にアダプタをアダプタ取付部に取り付けることができる。

請求項４の発明によれば、アダプタが熱伝導体とともにソケット本体の背面側に露出し、他の部材にソケット本体を取り付けたときに熱伝導体だけでなくアダプタを介して放熱することができる。

請求項５の発明によれば、ソケット本体を他の部材に取り付けた後にアダプタをアダプタ取付部に取り付けることができる。

以下、合成樹脂やセラミックで形成されたパッケージにＬＥＤチップを収納した電子部品（以下、「ＬＥＤパッケージ」と呼ぶ。）を例示して本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、本発明の技術思想はＬＥＤパッケージ以外の電子部品用のソケットにも適用可能である。

（実施形態１）
図１〜図４を参照して本発明の実施形態１を説明する。本実施形態のソケットＳは、扁平な形状に形成されたソケット本体１０と、ソケット本体１０よりも小型であってＬＥＤパッケージ１を支持する支持手段と該支持手段に支持されたＬＥＤパッケージ１に電気的に接続される端子部２３を有したアダプタ２０と、ソケット本体１０内に収納されアダプタ２０に支持されたＬＥＤパッケージ１と熱的に結合する熱伝導体３０とを備えている。

ソケット本体１０は、それぞれ扁平な略直方体状に形成された合成樹脂成形品からなるベース１１とカバー１２とを厚み方向に重ね合わせるように結合して構成され、一方の短辺の中央には入力側コネクタ部１３が設けられ、他方の短辺の中央には他のソケットＳの入力側コネクタ部１３が挿抜可能に接続される出力側コネクタ部１４が設けられている。なお、ソケット本体１０の四隅には、後述するように取付ねじ３を逃げるための逃げ部１０ａが設けられている。

ベース１１の前面（図１における上面）には四隅の近傍と中央とに円柱状のボス１１ａがそれぞれ突設され、カバー１２の四隅の近傍と中央とに貫設された貫通孔１２ａにボス１１ａがそれぞれ貫通されることでベース１１とカバー１２の位置決めが行われる。また、ベース１１には前面に開口した平面視四角形状の４つの凹所１１ｂが中央のボス１１ａを対称点とする点対称な位置に設けられている。さらに、これら４つの凹所１１ｂの底にはベース１１を貫通する平面視円形の孔からなる熱伝導体支持部１１ｃがそれぞれ設けられている。

また、ベース１１の前面には入力側コネクタ部１３と出力側コネクタ部１４とアダプタ２０の端子部２３との電気的な配線を行うための配線部４０が設けられている。この配線部４０は、それぞれコ字形に形成された第１導電板４１並びに第２導電板４２と、それぞれ短冊状に形成された第３導電板４３並びに第４導電板４４、第５導電板４５とで構成される。第１導電板４１並びに第２導電板４２は、長手方向に沿って配置されている一対のボス１１ａ，１１ａと凹所１１ｂ，１１ｂの間を通ってこれら一対の凹所１１ｂ，１１ｂを囲むようにしてベース１１前面に固定され、両端部にはそれぞれベース１１の外側に向かって延出するコンタクト４１ａ，４２ｂが一体に形成されるとともに、一方の端部近傍からは凹所１１ｂに向かって延出する接続片４１ｂ，４２ｂがそれぞれ一体に形成されている。また、接続片４１ｂ，４２ｂの先端部には、前方に向かって湾曲する形で凹所１１ｂ内に突出し、後述するようにアダプタ２０の端子部２３に弾接してアダプタ２０を機械的に支持するとともに端子部２３と接触導通する接触部４１ｃ，４２ｃが設けられている。なお、第１導電板４１と第２導電板４２とは互いに鏡像の関係（対称な関係）にある。

第３導電板４３と第４導電板４４とは同一形状であって、長手方向に沿って配置されている各一対の凹所１１ｂ，１１ｂの間でベース１１前面にそれぞれ固定されている。また、第３導電板４３と第４導電板４４の両端部には、前方に向かって湾曲する形で凹所１１ｂ，１１ｂ内に突出し、後述するようにアダプタ２０の端子部２３に弾接してアダプタ２０を機械的に支持するとともに端子部２３と接触導通する接触部４３ａ，４４ａがそれぞれ設けられている。

第５導電板４５は、短手方向に沿って配置されている一対の凹所１１ｂ，１１ｂと第１導電板４１並びに第２導電板４２との間でベース１１前面に固定され、両端部にはそれぞれ凹所１１ｂ，１１ｂに向かって延出する接続片４５ａ，４５ａがそれぞれ一体に形成されている。また、接続片４５ａ，４５ａの先端部には、前方に向かって湾曲する形で凹所１１ｂ内に突出し、後述するようにアダプタ２０の端子部２３に弾接してアダプタ２０を機械的に支持するとともに端子部２３と接触導通する接触部４５ｂ，４５ｂが設けられている。

ベース１１の一方の短辺における中央には、後方（図１における下方）に開放された略コ字状であってベース１１の前面と面一となるように側面から突設され、その前面に片側のコンタクト４１ａ，４２ａが固定された絶縁部１３ａが設けられている。また、ベース１１の他方の短辺における中央には、ベース１１よりも厚みの薄い板状であってベース１１背面（図１における下面）と面一となるように側面から突設され、その前方にもう片側のコンタクト４１ａ，４２ａが離間して対向する結合部１４ａが設けられている。

一方、カバー１２には厚み方向に貫通する平面視四角形状の４つの開口部１２ｂがベース１１の凹所１１ｂと重なる位置に設けられている。つまり、カバー１２とベース１１を結合してソケット本体１１を組み立てた状態では、図２に示すようにカバー１２の開口部１２ｂとベース１１の凹所１１ｂとが重なって連通し、この開口部１２ｂと凹所１１ｂとでアダプタ取付部１５が構成されている。ここで、ソケット本体１０の長手方向に沿って対向するアダプタ取付部１５の内側面には、第１導電板４１又は第２導電板４２の接触部４１ｃ，４２ｃと第３導電板４３又は第４導電板４４の接触部４３ａ，４４ａ、若しくは第３導電板４３又は第４導電板４４の接触部４３ａ，４４ａと第５導電板４５の接触部４５ｂがそれぞれ露出している。

カバー１２の一方の短辺における中央には、ベース１１の絶縁部１３ａと対向する位置に平面視略コ字形の凹部１３ｂが設けられ、カバー１２の他方の短辺における中央には、後方に開放された略コ字状であってカバー１２前面と面一となるように側面から突出し且つベース１１の結合部１４ａと離間して対向する保護部１４ｂが設けられている。

熱伝導体３０は、熱伝導性の良好な材料（例えば、銅合金など）で扁平な円柱状に形成され、ベース１１に設けられた熱伝導体支持部１１ｃに圧入して支持される。

アダプタ２０は、直方体状に形成された合成樹脂成形品からなり前後方向に貫通した貫通孔からなる収納部２１ａを有するハウジング２１と、収納部２１ａ内に露設され収納部２１ａに収納されるＬＥＤパッケージ１の電極２，２（アノード及びカソード）とそれぞれ弾接する一対の接触ばね２２，２２と、ハウジング２１の外側面に露出する形でハウジング２１にインサート成形され接触ばね２２，２２を介してＬＥＤパッケージ１の電極２，２と各別に導通する一対の端子部２３，２３とを備えている。つまり、ＬＥＤパッケージ１が収納部２１ａに収納されると接触ばね２２，２２が電極２，２に弾接することでＬＥＤパッケージ１が機械的にハウジング２１に保持されると同時に電気的に接続されることになる。ここで、収納部２１ａは前面側の開口寸法に対して背面側の開口寸法が若干小さく形成されており、ＬＥＤパッケージ１を収納する際に背面側へ抜け落ちることはない。

そして、ＬＥＤパッケージ１が装着されたアダプタ２０がソケット本体１０のアダプタ取付部１５に取り付けられる。すなわち、アダプタ取付部１５に前方からハウジング２１を嵌め込めば、アダプタ取付部１５の内側面に露出している接触部４１ｃ，４２ｃ，４３ａ，４４ａ，４５ｂの何れかのペアがハウジング２１の外側面に露出している端子部２３，２３と弾接することでアダプタ２０が支持され、同時に接触部４１ｃ，４２ｃ，４３ａ，４４ａ，４５ｂの何れかのペアを介してアダプタ２０の端子部２３，２３が配線部４０と電気的に接続され、計４個のＬＥＤパッケージ１が配線部４０を介して直列に接続されるのである（図３参照）。このとき、アダプタ２０のハウジング２１底面から露出しているＬＥＤパッケージ１と、アダプタ取付部１５の底面に露出する熱伝導体３０とが密着して熱的に結合されることになる。

本実施形態のソケットＳは、他のソケットＳと連結することができる。例えば、図４（ａ）に示すように一方のソケットＳ１の入力側コネクタ部１３に電源供給用のコネクタプラグＰを接続し、ソケットＳ１の出力側コネクタ部１４と他方のソケットＳ２の入力側コネクタ部１３とを接続することで２つのソケットＳ１，Ｓ２を連結することができる。このとき、ソケットＳ１，Ｓ２にアダプタ２０を介して取り付けられた計４個のＬＥＤパッケージ１の直列回路同士が電源に対して並列に接続されることになる。

ここで、入力側コネクタ部１３と出力側コネクタ部１４の接続構造について簡単に説明する。出力側コネクタ部１４の結合部１４ａを入力側コネクタ部１３の絶縁部１３ａの背面側に差し込むとともに結合部１４ａと保護部１４ｂとの間の隙間に絶縁部１３ａを差し込めば、結合部１４ａと保護部１４ｂの間に離間して配置されている出力側コネクタ部１４のコンタクト４１ａ，４２ａが、絶縁部１３ａの前面に固定されている入力側コネクタ部１３のコンタクト４１ａ，４２ａとそれぞれ前方から弾接して電気的に接続される。このとき、入力側コネクタ部１３の絶縁部１３ａが出力側コネクタ部１４の結合部１４ａと保護部１４ｂに前後方向から狭持されて機械的に結合される。但し、ベース１１側面における結合部１４ａの両側には、絶縁部１３ａの両側壁が嵌入される一対の嵌合溝１１ｄ，１１ｄが設けられており（図３（ｂ）参照）、絶縁部１３ａの両側壁が嵌合溝１１ｄ，１１ｄに嵌入されることで２つのソケットＳ１，Ｓ２の側面同士を隙間無く突き合わせることができる（図４（ｂ）参照）。ここで、電源（コネクタプラグＰ）に対して末端に位置するソケットＳ２の出力側コネクタ部１４には塵埃等の異物の侵入を防ぐためにコネクタカバー９０が取り付けられる。このコネクタカバー９０は、入力側コネクタ部１３の絶縁部１３ａと同一形状の差込部(図示せず)と、平面視略コ字形であって差込部が出力側コネクタ部１４に差し込まれた状態で保護部１４ｂを囲む囲い部９１とが合成樹脂成形品として一体に形成されたものである。したがって、コネクタカバー９０を出力側コネクタ部１４に装着した状態では出力側コネクタ部１４がコネクタカバー９０で囲われることにより出力側コネクタ部１４への異物の侵入を防ぐことができる。

上述のようにして連結されたソケットＳ１，Ｓ２は、例えば、図４（ｂ）に示すようにソケット本体１０の逃げ部１０ａに挿通した取付ねじ３によって照明器具本体１００に固定される。このとき、図３（ｂ）に示すようにソケット本体１０の背面側に露出している熱伝導体３０が金属製の照明器具本体１００と密着して熱的に結合され、ＬＥＤパッケージ１から発生する熱が熱伝導体３０を介して照明器具本体１００に伝導されるので、ＬＥＤパッケージ１の熱を効率よく放熱することができる。ここで、ソケット本体１０のアダプタ取付部１５に対してアダプタ２０が前方から取り付けられるため、ソケット本体１０を照明器具本体１００に固定した後でもアダプタ２０をアダプタ取付部１５に取り付けることが可能である。なお、ＬＥＤパッケージ１は直方体形状のものだけではなく、例えば、図５に示すように多角柱形状（図示例では８角柱形状）のものも存在するので、アダプタ２０のハウジング２１に設けられる収納部２１ａ’はＬＥＤパッケージ１’の形状に合わせた形状に形成される。また、本実施形態ではベース１１とカバー１２とでソケット本体１０を構成しているが、配線部４０をインサート成形することでベースとカバーを一体としてソケット本体１０を構成することも可能である。

ところで、図６に示すように前面がベース１１前面と面一となるように熱伝導体３０をソケット本体１０に取り付けるとともに、熱伝導体３０を挟んで対向する位置に設けられた端子ピン挿入口１１ｅ，１１ｅに、ハウジング２１背面から後方に突出する一対の端子ピン２４，２４を挿入してアダプタ２０を取り付ける構造としてもよい。この場合、端子ピン挿入口１１ｅ内で端子ピン２４が配線部４０と電気的に接続されると同時にソケット本体１０に機械的に接続される。但し、図６に示した構造ではソケット本体１０前面からアダプタ２０が突出することになるので、薄型化を図るためには図１〜図４に示したようにソケット本体１０前面に設けた凹所からなるアダプタ取付部１５にアダプタ２０を嵌め込むように取り付けることが望ましい。

（実施形態２）
図７〜図９を参照して本発明の実施形態２を説明する。本実施形態は、熱伝導体３０がアダプタ２０に取り付けられる点と、アダプタ２０がソケット本体１０に対して後方から取り付けられる点とが実施形態１と異なっている。但し、これらの相違点を除けば、本実施形態の基本構成は実施形態１とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

アダプタ２０のハウジング２１に設けられた収納部２１ａの背面側の開口部が略円形に形成され、この開口部２１ｂに熱伝導体３０が圧入されて取り付けられる。したがって、収納部２１ａに収納されるＬＥＤパッケージ１の背面に熱伝導体３０の前面が接触してＬＥＤパッケージ１と熱伝導体３０とがハウジング２１内で熱的に結合されることになる。

一方、ソケット本体１０については、凹所１１ｂの代わりにアダプタ２０のハウジング２１よりも若干大きい寸法の貫通孔１１ｆがベース１１に設けられた点と、カバー１２の開口部１２ｂがＬＥＤパッケージ１の前面よりも若干小さい寸法に形成されている点とが実施形態１と相違している。

而して、図８に示すように熱伝導体３０並びにＬＥＤパッケージ１を取り付けたアダプタ２０をベース１１の貫通孔１１ｆに後方から嵌め込めば、貫通孔１１ｆ（アダプタ取付部１５）の内側面に露出している接触部４１ｃ，４２ｃ，４３ａ，４４ａ，４５ｂの何れかのペアがハウジング２１の外側面に露出している端子部２３，２３と弾接することでアダプタ２０が支持され、同時に接触部４１ｃ，４２ｃ，４３ａ，４４ａ，４５ｂの何れかのペアを介してアダプタ２０の端子部２３，２３が配線部４０と電気的に接続され、計４個のＬＥＤパッケージ１が配線部４０を介して直列に接続される。そして、アダプタ２０がソケット本体１０に取り付けられた状態では、図９（ａ）に示すようにカバー１２の開口部１２ｂを通してＬＥＤパッケージ１の発光面が前方に露出し、ＬＥＤパッケージ１の発する光が開口部１２ｂを通して前方に放射される。また、図９（ｂ）に示すようにアダプタ２０のハウジング２１が熱伝導体３０とともにソケット本体１０の背面側に露出しており、例えば、本実施形態を実施形態１と同様に照明器具本体１００に取り付けた場合、熱伝導体３０だけでなくアダプタ２０も照明器具本体１００に密着させて熱的に結合させることができるから、ＬＥＤパッケージ１の発する熱を熱伝導体３０だけでなくハウジング２１を通じて照明器具本体１００に効率よく放熱させることができる。

（実施形態３）
図１０を参照して本発明の実施形態３を説明する。本実施形態は、ソケット本体１０にアダプタ２０を取り付ける取付構造に特徴があり、その他の基本構成は実施形態１とほぼ共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜説明を省略する。

本実施形態においては、側面側と前面及び背面側にそれぞれ開口した略コ字形の嵌合凹部からなる合計４つのアダプタ取付部１６がソケット本体１０に設けられている。アダプタ取付部１６の長手方向に沿った両側面には、アダプタ２０のハウジング２１に設けられている突条部２５，２５と嵌合する嵌合溝１６ａ，１６ａが長手方向に沿って凹設されている。また図示は省略するが、ソケット本体１０内には複数の導電板からなる配線部４０が収納されており、これらの導電板によって４つのアダプタ取付部１６に取り付けられるアダプタ２０同士が電気的に直列接続されるとともに入力側コネクタ部１３並びに出力側コネクタ部１４に対して電気的に並列接続される。ここで、配線部４０（導電板）とアダプタ２０の端子部とは、導電板の端部に設けられて嵌合溝１６ａ，１６ａの底面に露出した接触部が端子部に弾接することで電気的及び機械的に接続される。

一方、アダプタ２０は、実施形態２と同様に熱導電体３０が背面側に取り付けられるハウジング２１を備え、ハウジング２１の長手方向に沿った両側面に、アダプタ取付部１６の嵌合溝１６ａ，１６ａと嵌合する突条部２５，２５がそれぞれ長手方向に沿って突設されている。また、図示は省略するが、突条部２５，２５には端子部が露設されている。

而して、アダプタ取付部１６の嵌合溝１６ａ，１６ａに対してハウジング２１の突条部２５，２５をソケット本体１０の厚み方向と直交する方向から差し込めば、ハウジング２１が嵌合した状態でアダプタ取付部１６にアダプタ２０が取り付けられる。このとき、嵌合溝１６ａ，１６ａの底面に露出した接触部が突条部２５，２５に露設された端子部に弾接することでアダプタ２０が支持され、同時に接触部を介してアダプタ２０の端子部が配線部４０と電気的に接続される。ここで、ソケット本体１０のアダプタ取付部１６に対してアダプタ２０が側方から取り付けられるため、ソケット本体１０を照明器具本体１００に固定した後でもアダプタ２０をアダプタ取付部１６に取り付けることが可能である。

本発明の実施形態１を示す分解斜視図である。 同上のアダプタを取り外した状態の前方から見た斜視図である。 同上を示し、（ａ）はアダプタを取り付けた状態の前方から見た斜視図、（ｂ）は後方から見た斜視図である。 同上を示し、（ａ）は２つのソケットを連結する前の分解斜視図、（ｂ）は２つのソケットを連結した斜視図である。 他の形状のＬＥＤパッケージが取り付けられるアダプタの斜視図である。 他の構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態２を示す分解斜視図である。 同上のアダプタを取り外した状態の前方から見た斜視図である。 同上を示し、（ａ）はアダプタを取り付けた状態の前方から見た斜視図、（ｂ）は後方から見た斜視図である。 本発明の実施形態３を示し、アダプタを取り外した状態の前方から見た斜視図である。

符号の説明

１ ＬＥＤパッケージ
１０ ソケット本体
１１ ベース
１１ｃ 熱伝導体支持部
１２ カバー
１３ 入力側コネクタ部
１４ 出力側コネクタ部
１５ アダプタ取付部
２０ アダプタ
３０ 熱伝導体
４０ 配線部

Claims (5)

1. 扁平な板状に形成されたソケット本体と、ソケット本体よりも小型であって電子部品を支持する支持手段と該支持手段に支持された電子部品に電気的に接続される端子部を有したアダプタと、ソケット本体内に収納されアダプタに支持された電子部品と熱的に結合する熱伝導体とを備え、ソケット本体は、厚み方向に対向する一方の表面においてアダプタが着脱自在に取り付けられる１乃至複数のアダプタ取付部と、アダプタ取付部に取り付けられたアダプタの端子部と電気的に接続される配線部と、少なくとも厚み方向に対向する他方の表面側に露出し且つ配線部で絶縁された状態で熱伝導体を支持する１乃至複数の熱伝導体支持部と、ソケット本体の厚み方向と直交する方向に対向する側面に設けられ配線部を外部の電気配線と接続するためのコネクタ部とを具備したことを特徴とする電子部品用ソケット。
2. 前記アダプタ取付部は、アダプタが収納される凹所からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。
3. 前記アダプタ取付部は、ソケット本体の厚み方向に対向する一方の表面側に開口してアダプタが嵌合される嵌合凹部からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。
4. 前記アダプタ取付部は、ソケット本体を厚み方向に貫通してアダプタが嵌合される嵌合孔からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。
5. 前記アダプタ取付部は、少なくともソケット本体の前記側面側に開口してアダプタが嵌合される嵌合凹部からなることを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。

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