JP4494455B2

JP4494455B2 - 陰極管用のソケット

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Publication number: JP4494455B2
Application number: JP2007306486A
Authority: JP
Inventors: 克佳田中; 利光竹田
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2027-11-27
Also published as: TW200941863A; JP2009129854A; KR20090054881A; CN101447629A; CN101447629B

Description

本発明は陰極管のソケットに関し、特に液晶表示装置のバックライト等に用いる冷陰極管のソケットに好適である。

液晶テレビなどの液晶表示装置のバックライトに使用する冷陰極管（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ：ＣＣＦＬ管）を、リジット基板上に取り付けるためのソケット構造としては、図７（ａ）に示すような構造が公知である。
ソケット１１０は冷陰極管１の両端部に設けてある端子部２を挟持するクリップ部１２０を有している。
また、ソケット１１０は基板３に取り付けてあるとともに、基板３は金属シャーシ４等に取り付けてある。
従って、管発光時の発熱によって冷陰極管１と金属シャーシ４や基板３との間に伸縮差が生じた場合に、ソケット１１０が基板に固定されているために冷陰極管端子部２とクリップ部との挟持接触面にズレが生じ、電気接続が不安定になる問題があった。
また、近年の液晶テレビの大型化に伴い、冷陰極管の長さが長くなり、ソケット１１０の加工上の僅かなバラツキや、ソケット１１０の基板３への取り付けの僅かな傾きによっても冷陰極管端子部２の挟持角度が傾いてしまい、図７（ｃ）に示すように冷陰極管１には弓反りになるようなテンションが加わってしまい、最悪の場合には冷陰極管１が折れてしまう恐れがあった。
特開平８−４５６２８号公報には、レーザ励起ランプホルダとして弾性変形する板バネ部を設けてあるが、同公報に開示する技術はホルダとランプ電極端子とを溶接した状態でホルダを端子台にボルト締めする際の接触不良を防止するものであり、本願におけるクリップ装着によるソケット構造に適用できるものではない。

特開平８−４５６２８号公報

本発明は上記技術的課題に鑑みて、陰極管の点灯及び消灯による温度差から生じる陰極管と基板、シャーシ等との間の伸縮差を容易に吸収でき、ソケットの加工バラツキ、取付バラツキも吸収できる陰極管用ソケットの提供を目的とする。

本発明に係る陰極管用ソケットは、陰極管端子部の側部を挟持保持するクリップ部と基板に電気接続する基板取付部とを、第１弾性変形部と当該第１弾性変形部に対して概ね直角方向に設けた第２弾性変形部との両端部で連結してあり、第１弾性変形部は、基板取付部と概ね面一に陰極管長手方向に延在した帯形状とすることで、少なくとも左右及び上下方向の変形を吸収するものであり、第２弾性変形部は、第１弾性変形部から略垂直方向に折り曲げて形成してあることを特徴とする。
ここで概ね直角方向とは、第１弾性変形部と第２弾性変形部とを概ね直交する方向に連結してあることをいう。

クリップ部と基板取付部との間に生じた変位を弾性変形部にて吸収させる場合に、第１弾性変形部とこの第１弾性変形部と概ね直角方向に設けた第２弾性変形部とを設けたので陰極管の端部に生じる上下方向、左右方向及び前後方向の変位を相対的に約９０°異なる方向に変形しやすい２つの弾性変形部で吸収する。
例えば、基板取付部側に第１弾性変形部の一端を連結し、クリップ部に第２弾性変形部の一端を連結し、概ね水平方向の第１弾性変形部の他端に対して垂直方向に第２弾性変形部の他端を折り曲げて立設すると、ソケットの加工上のバラツキや、ソケットの基板への取り付けのバラツキにより、クリップの挟持中心線と陰極管の長手方向中心線とにズレが生じた場合には、そのズレを、第１弾性変形部の上下、左右の撓み弾性変形で吸収し陰極管に過度のねじれテンションが生じるのを防止し、且つ、陰極管の発熱による熱膨張差により陰極管端子部が基板取付部に対して長手方向に移動した時には、第２弾性変形部の前後方向の撓み弾性変形でそのズレを吸収し、クリップ部と陰極管端子部との間で摺動ズレが生じるのを防止する。
なお、ここでクリップ部に陰極管を装着した状態で陰極管の幅方向に変位することを上下、左右方向とし、陰極管の長手方向の変位を前後方向と定義する。
本発明に係るソケットはクリップ装着タイプであり、クリップ部と基板取付部との間に変位負荷を吸収する第１弾性変形部とそれに概ね直角方向の第２弾性変形部とを設けたので長さが長い冷陰極管用のソケットに用いるのは好適であるが、熱陰極管などの蛍光管や他の電子管用に用いることも可能である。

本発明に係る陰極管用ソケットは、少なくともクリップ部と第１弾性変形部と第２弾性変形部と基板取付部とを金属板で一体的に製作してもよい。

クリップ部と第１弾性変形部と第２弾性変形部と基板取付部とは金属板から打ち抜いた板材をプレス等にて折り曲げ加工し、一体的に製作することも可能であり、第１弾性変形部は、陰極管の略長手方向に延在するとともに幅方向に折り返した略帯形状に金属板を打ち抜き形成することで、陰極管の径方向上下及び左右方向に撓みやすくできる。
第２弾性変形部は、例えば打ち抜きにより形成して陰極管長手方向と略直角方向に折り曲げた弾性片形状とすることで、陰極管長手方向に撓みやすくできる。

請求項２記載に係る陰極管用ソケットは、第１弾性変形部は基板取付部を打ち抜いて形成してあり、基板取付部には基板側に突出し、基板取付部と基板とを電気接続した状態で第１弾性変形部と基板との間に隙間を形成する隙間形成脚部を設けてあることを特徴とする。

例えば第１弾性変形部を、基板取付部を形成する金属板を打ち抜いて、基板取付部の略中央位置から基板取付部と概ね面一に延在するように形成すると、ソケットをよりコンパクトに製作できる。
第１弾性変形部を基板取付部と面一に形成した場合に、基板及び第１弾性変形部と基板との間に隙間形成用脚部により隙間を設けることで、第１弾性変形部を基板側に弾性変形できるようになる。
クリップ部は第２弾性変形部上端部に連結した連結部を延在させて基板取付部上に重ねるように配設すると、クリップ部をバランス良く安定的に支持しやすくなる。

本発明に係る陰極管用のソケットにおいては、クリップ部と基板取付部との間を第１弾性変形部とこの第１弾性変形部と直角方向に形成した第２弾性変形部とでつないだので、陰極管端子部を挟持するクリップ部が陰極管幅方向と長さ方向、及び長さ方向に対して傾斜するズレを総合的に吸収できる。
これにより、陰極管の発熱に伴うクリップ部と陰極管端子部との間の摺動ズレを防止し、接触状態、通電状態を安定化させることができる。
また、ソケットの加工上のバラツキや、ソケットの基板への取り付けの傾きにより陰極管の配設方向とクリップ部の挟持角度に差が生じる場合には、そのズレを弾性変形部が吸収し、クリップ部から陰極管に加わるテンションを軽減し、陰極管の破損を防止できる。
第１弾性変形部と第２弾性変形部は、それぞれ弾性変形しやすい方向を直交方向に異ならせて形成することで、板材の撓み変形を利用でき、製造しやすく生産性が向上する。

特に、ソケットの第１弾性変形部は陰極管長手方向に延在する帯形状として、第２弾性変形部は陰極管長手方向と略直角方向に第１弾性変形部との連結部から延在するものとすると、一枚の金属板からシンプルな打ち抜きと曲げ加工で第１弾性変形部と第２弾性変形部とを形成することができ、さらに生産効率を向上させることができる。

ソケットは、ソケットを形成する金属板において基板取付部と第１弾性変形部とを面一に打ち抜き形成すると、曲げ加工数を減らして生産性を高めることができる。
特に基板取付部の内側を打ち抜いて第１弾性変形部を設けると、ソケットを更にコンパクトにできる。
この場合に基板取付部の基板側に、基板との隙間形成脚部を設けると第１弾性変形部と基板との間に隙間が形成され、第１弾性変形部が撓みやすくなる。

本発明に係る陰極管用のソケットの実施例について、冷陰極管用を対象にした場合を図面を用いて説明する。
図１、図２はソケット１０の説明図で、図１（ａ）は斜視図を示し、図１（ｂ）は装着する冷陰極管長手方向に切断した縦断面図を示し、図１（ｃ）は底面図から示し、図１（ｄ）は冷陰極管の先端方向側から見た図を示す。
図２（ａ）は平面図を示し、図２（ｂ）は冷陰極管の配置側から見た図を示し、図２（ｃ）は冷陰極管の長手方向側面から見た図を示し、図２（ｄ）は底面側から見た斜視図を示す。
ソケット１０は、冷陰極管端子部を挟持接続するクリップ部２０と、基板に取り付ける基板取付部４０を有し、この基板取付部４０の取付ベース４１に設けた脚部４２を基板に半田付け接続してソケット１０を取り付ける。
クリップ部２０と基板取付部４０との間は直列的に連結してある第１弾性変形部３１と曲げ連結部３３及び第２弾性変形部３２とを有している。
このクリップ部２０と基板取付部４０と、第１弾性変形部３１と曲げ連結部３３及び第２弾性変形部３２は、弾性を有する金属板から打ち抜きと曲げ加工により一体に製作してある。
第１弾性変形部３１と曲げ連結部３３及び第２弾性変形部３２は、後述するようにクリップ部２０と基板取付部４０の間に生じたズレ負荷を、第１弾性変形部３１及び第２弾性変形部３２が弾性変形することで吸収する。

クリップ部２０は、陰極管を装着した際に陰極管端子部の下方に位置するクリップベース部２２の幅方向両端から、断面略Ｕ形となるようにクリップバネ部２３を一対上向きに立設してある。
それぞれのクリップバネ部２３は、クリップベース部２２からの立ち上がり部分に、冷陰極管の端子部を挟持して電気接続するためのアーチ形の挟持接触部２４を設けてある。
挟持接触部２４は、アーチ形の凹み面２４ａを内側に対向させるように形成してある。
挟持接触部２４の上には挟持接触部２４の上端を、挟持する冷陰極管の幅方向外側の上向きに延在させることで形成したガイド部２５を設けてある。
装着する冷陰極管を配置する側のクリップベース部２２の端部には、上方向に折り曲げた第１受け片２６を陰極管幅方向の両側に設けて、第１受け片２６同士は対向部分を上向きに開口するように凹ませて受け凹部２６ａを設けてある。
そして、装着する陰極管の先端方向側のクリップベース部２２の端部には、上方向に折り曲げた第２受け片２７を陰極管幅方向の両側に設けて、第２受け片２７同士の間には上向きに開口する受け凹部２７ａと、第２受け片２７頂部から延在して第２弾性変形部３２に連結したクリップ連結部２７ｂとを設けてある。
冷陰極管端子部は、上方からガイド部２５に向けて押し付けることでガイド部２５同士の間が開いて挿入し、受け凹部２６ａ、２７ａで下部を受けた状態で凹み面２４ａ同士の間に弾性挟持してソケット１０と電気接続する。
凹み面２４ａ同士の間に弾性挟持した冷陰極管端子部はガイド部２５同士の間を拡げることで上方に抜き出すことができる。

第１弾性変形部３１は、基板取付部４０の略中央位置から基板取付部４０を形成する金属板の内側を打ち抜いて基板取付部４０と概ね面一に冷陰極管長手方向に渡って延在して設けてあり、曲げ連結部３３を介して第２弾性変形部３２と直列的に連結してある。
第１弾性変形部３１は、基板取付部４０と面一に形成することで曲げ加工数を減らすことができる。
第１弾性変形部３１の形状は、基板取付部４０と連結した取付ベース側連結部３１ａから金属板の面方向幅を細くした略帯形状として、幅方向に略帯形状を交互に折返しつつ冷陰極管長手方向に渡る形状としてあり、曲げ連結部３３と連結した曲げ部側連結部３１ｂも細くなっていて金属板の厚み方向と冷陰極管幅方向のいずれにも撓んで弾性変形しやすいようにしてある。
第１弾性変形部３１の折返し形状は、基板取付部４０の内側の限られたスペース内で、弾性変形のための長いスパンを得ることができるように、冷陰極管長さ方向に対する傾斜方向に折り返した形状としてある。

第２弾性変形部３２は、曲げ連結部３３に曲げ部側連結部３２ｄを連結して、曲げ部側連結部３２ｄから冷陰極管幅方向の両側に分岐して略垂直方向に延在した一対の片部３２ａを設けて、片部３２ａ同士は略中央位置をＵ形連結部３２ｂで連結して、それぞれの片部３２ａのクリップ側連結部３２ｃをクリップ部２０のクリップ連結部２７ｂに連結してある。
それぞれの片部３２ａには冷陰極管幅方向に互いに対称となる、金属板面方向の折返し形状としてある。
第２弾性変形部３２の形状は、第２弾性変形部３２の部分の金属板の厚み方向を冷陰極管の長手方向とし、金属板面方向の折返し形状を有する弾性片形状にしてあることで、特に片部３２ａを冷陰極管の長さ方向に撓ませてクリップ側連結部３２ｃを冷陰極管長手方向に弾性移動しやすくしてある。
第２弾性変形部３２は、片部３２ａの略中央位置をＵ形連結部３２ｂで連結して冷陰極管幅方向に対称形状に形成してあり、一方の片部３２ａに負荷を集中させずにクリップ部２０の挟持中心線方向に弾性変形しやすくしてある。
クリップ部２０と基板取付部４０は、互いに比較して特に冷陰極管径方向に弾性変形しやすい第１弾性変形部３１と、比較して特に冷陰極管長さ方向に弾性変形しやすい第２弾性変形部３２とを介して連結してある。
これにより、後述するように冷陰極管の熱膨張やソケットの基板取付上の傾きなどによりクリップ部２０と基板取付部４０との間に生じた相対変位において、冷陰極管の径方向の相対変位を主に第１弾性変形部３１で吸収して、冷陰極管長さ方向の変位を主に第２弾性変形部３２で吸収して、冷陰極管に負荷が加わることを防止する。
また、第１弾性変形部３１と第２弾性変形部の連結形状は、互いの間を略直角に折り曲げたもので、曲げ加工が少なく加工しやすい。
この曲げ連結部３３も幅の細い帯状になっているのでこの部分でもねじれ負荷を吸収する。
よって、例えば曲げ加工時に金属板を受けるための移動型を設けるなどの複雑な工程を設けずに、シンプルな金型で製作できる。
また、加工しやすいため精度向上も期待できる。
クリップ部２０と基板取付部４０は、図１（ｂ）に示すように上下に重ねるように配設することで、クリップ部２０を第１・第２弾性変形部３１、３２で支持しやすくして、第１・第２弾性変形部３１、３２に局部的に負荷が加わらないようにしてある。

基板取付部４０には、パンチ加工により基板取付部４０から基板方向の下方に突出した隙間形成用脚部４４を設けてある。
この隙間形成用脚部４４は、後述するようにソケット１０を基板上に配設した状態で基板に当接して、基板取付部４０及び第１弾性変形部３１と、基板との間に隙間を形成し、第１弾性変形部３１と基板との間に摩擦抵抗が生じることを防止し、且つ、第１弾性変形部３１を基板側に弾性変形可能とする。

基板取付部４０は、冷陰極管配置側の端部中央から移動規制片４３をクリップ部２０に向けて延在してあり、移動規制片４３はクリップ部２０の受け凹部２６ａの底側に設けてある移動規制凹部２６ｂを通して、クリップベース部２２の陰極管配置側の端部２２ａを折返し形状で挟むように曲げてある。
クリップ部２０の基板取付部４０に対する相対移動範囲や相対傾斜角度は、この移動規制片４３がクリップベース部２０の端部２２ａや移動規制凹部２６ｂの縁部に干渉するまでの範囲内に制限してある。
これにより、例えばソケット組付の際のハンドリング時や冷陰極管のソケットへの挿入装着時に、第１弾性変形部３１や第２弾性変形部３２が必要以上に変形して不良となることを防止する。

図３は、クリップ部２０が基板取付部４０に対して冷陰極管長さ方向に変位する状態の説明図で、図３（ａ）は冷陰極管１の端子部２をクリップ部２０に挟持した状態を冷陰極管幅方向から見た説明図を示し、図３（ｃ）は図３（ａ）の状態の弾性変形部３２付近の拡大図を示す。
ソケット１０は、基板取付部４０の取付けベース４１の四隅に設けてある脚部４２を基板３に半田付けして、隙間形成脚部４４を基板回路端子に接触接続するなどして基板３の回路と接続して、基板３の取付面３ａとの間に隙間４を設けた状態で基板３上にマウントしてある。
冷陰極管１の外端部に口金状に設けてある端子部２はクリップ部２０に弾性挟持される。
冷陰極管１が発光、発熱して、冷陰極管１のガラス管部分と基板取付部４０を取り付けてある基板３やシャシーなどとの間に熱膨張による相対的な伸長差が生じると、端子部２は例えば図３（ｂ）の矢印に示すように基板取付部４０に対して冷陰極管長手方向外側に移動する。
図３（ｄ）は図３（ｂ）の状態の弾性変形部３２付近の拡大図を示す。
端子部２を弾性挟持しているクリップ部２０は、第１弾性変形部３１と第２弾性変形部３２の内の主に第２弾性変形部３２が冷陰極管長手方向に撓むことでクリップ側連結部３２ｃが冷陰極管長手方向に移動する弾性変形をして、端子部２の移動に合わせて移動するため、クリップ部２０と冷陰極管端子部２との間で摺動ズレが生じることを防止する。

図４は第１弾性変形部３１が弾性変形することで冷陰極管端子部２の挟持角度が上下に傾いたり挟持位置が上下にずれた変位を吸収する状態の説明図で、第１弾性変形部３１付近を拡大した縦断面を描いてあり、わかりやすくするため変形幅などをおおげさに描いてある。
図４（ａ）は第１弾性変形部３１が弾性変形していない状態を示し、図４（ｂ）はクリップ部２０が上方へ変位したり傾斜して第１弾性変形部３１が弾性変形して、曲げ部側連結部３１ｂが上向きに移動した状態を示す。
そして、図４（ｃ）はクリップ部２０が下方へ変位したり傾斜して第１弾性変形部３１が弾性変形して、曲げ部側連結部３１ｂが第１弾性変形部３１と基板３との間の隙間４部分に移動した状態を示す。
端子部２を弾性挟持しているクリップ部２０が上下に変位すると、第２弾性変形部３２が金属板の板厚方向に弾性変形するとともに、第１弾性変形部３２も金属板の板厚方向に撓んで、冷陰極管を撓ませようとするテンションを吸収して冷陰極管の破損を防止する。

図５は、クリップ部２０が基板取付部４０に対して基板面に沿う水平方向に変位する状態の説明図で、図５（ａ）は冷陰極管１の端子部２をクリップ部２０に挟持した状態を平面視した説明図を示す。
図５（ｂ）、図５（ｃ）は、ソケット１０の曲げ加工上のバラツキや、ソケット１０の基板への取り付けガタなどによる傾きによって、ソケット１０の冷陰極管端子部２の挟持位置が変位した状態で、図５（ｂ）はクリップ部２０が基板取付部４０に対して冷陰極管幅方向に傾斜した状態を示し、図５（ｃ）はクリップ部２０が冷陰極管幅方向に移動した状態を示す。
冷陰極管端子部２の挟持位置が傾斜したり変位することによって、冷陰極管１は幅方向に撓んで傾こうとするが、この反作用により端子部２を弾性挟持しているクリップ部２０は、第１弾性変形部３１と第２弾性変形部３２の内の主に第１弾性変形部３２が水平方向に撓む弾性変形をして曲げ部側連結部３１ｂが端子部２の移動に合わせて移動する。
これにより、クリップ部２０から冷陰極管端子部２に冷陰極管１を撓ませようとするテンションを吸収して冷陰極管１の破損を防止する。
第１弾性変形部３１は、水平方向に交互に折り返した形状としてあることで、クリップ部２０が変位するに伴って第１弾性変形部３１に対して傾斜する変位負荷を吸収しやすくしてある。
第１弾性変形部３２は基板取付部４０と面一に形成してあり、図４（ａ）に示すように基板取付部４０を基板から浮かすことで、取付面３ａからの摩擦抵抗を受けることなく弾性変形する。

図６は別のソケット５０の実施例の説明図で、図６（ａ）は斜視図を示し、図６（ｂ）は底面図を示す。
第１弾性変形部５３と第２弾性変形部５４は、このように陰極管の配置側でクリップ部５１と基板取付部５２とを連結するものでもよい。
第１弾性変形部５３は、交互の折返し方向を冷陰極管の長さ方向としてある。

本発明に係る陰極管用のソケットの説明図で、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は装着する冷陰極管長さ方向に切断した縦断面図を示し、（ｃ）は底面図を示し、（ｄ）は冷陰極管の端子部方向側から見た図を示す。ソケットの説明図で、（ａ）は平面図を示し、（ｂ）は冷陰極管の配設側から見た図を示し、（ｃ）に冷陰極管の幅方向側面から見た図を示し、（ｄ）に底面側から見た斜視図を示す。クリップ部が基板取付部に対して冷陰極管長さ方向に変位する状態の説明図を示す。第１弾性変形部が上下方向に弾性変形する状態の説明図を示す。クリップ部が基板取付部に対して基板面に沿う水平方向に変位する状態の説明図を示す。ソケットの別の実施例を示す。従来の冷陰極管用のソケットを示す。

符号の説明

１冷陰極管
２冷陰極管端子部
３基板
３ａ取付面
４隙間
１０ソケット
２０クリップ部
２２クリップベース部
２２ａ端部
２３クリップバネ部
２４挟持接触部
２４ａ凹み面
２５ガイド部
２６第１受け片
２６ａ受け凹部
２６ｂ移動規制凹部
２７第２受け片
２７ａ受け凹部
２７ｂクリップ連結部
３１第１弾性変形部
３１ａ取付ベース側連結部
３１ｂ曲げ部側連結部
３２第２弾性変形部
３２ａ片部
３２ｂＵ形連結部
３２ｃクリップ側連結部
３２ｄ曲げ部側連結部
３３曲げ連結部
４０基板取付部
４１取付ベース
４２脚部
４３移動規制片
４４隙間形成脚部
５０ソケット
５１クリップ部
５２基板取付部
５３第１弾性変形部
５４第２弾性変形部

Claims

陰極管端子部の側部を挟持保持するクリップ部と基板に電気接続する基板取付部とを、第１弾性変形部と当該第１弾性変形部に対して概ね直角方向に設けた第２弾性変形部との両端部で連結してあり、
第１弾性変形部は、基板取付部と概ね面一に陰極管長手方向に延在した帯形状とすることで、少なくとも左右及び上下方向の変形を吸収するものであり、
第２弾性変形部は、第１弾性変形部から略垂直方向に折り曲げて形成してあることを特徴とする陰極管用ソケット。
第１弾性変形部は基板取付部を打ち抜いて形成してあり、
基板取付部には基板側に突出し、基板取付部と基板とを電気接続した状態で第１弾性変形部と基板との間に隙間を形成する隙間形成脚部を設けてあることを特徴とする請求項１記載の陰極管用ソケット。