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

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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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