JP4498874B2 - 電気部品用ソケット - Google Patents

Description

本発明は、基板に実装されたコネクタ（以下、「基板実装コネクタ」と記載する）に嵌合して接続し、基板に実装された電気部品の検査を行う電気部品用ソケットに関し、詳しくは、基板実装コネクタに嵌合して接続するコンタクトピンの接触子を側方から押圧して弾性変形させ、着脱を容易にしようとする電気部品用ソケットに係るものである。

近年、電子機器の小型化にともない、電子部品の実装密度を増大させるために、一対の基板のそれぞれに実装して備える基板実装コネクタを互いに直接接続して基板間を相互に接合する例が増えている。

この種の基板実装コネクタは、一方の基板実装コネクタが凹状の受容部を有して、その対向する側面に複数の電極部を配列しており、他方の基板実装コネクタが凸状の挿入部を有して、その両側面に複数の電極部を配列した構成を有している。そして、他方の基板実装コネクタの挿入部を一方の基板実装コネクタの受容部に嵌合して各コネクタの電極部同士を互いに接触させて電気的接続を取るものとなっている（例えば、特許文献１参照）。そして、このような基板実装コネクタは、一般に、一度嵌合されると容易に取り外すことができないようになっている。
特開平８−１０２３４８号公報

しかし、このような基板実装コネクタを介して、基板に実装された電子部品の検査を行う電気部品用ソケットについては、これまで提案がなされておらず、ましてや実用にもなっていない。

この場合、基板実装コネクタの受容部又は挿入部と同形状の受容部又は挿入部を備えた電気部品用ソケットを形成し、この電気部品用ソケットの受容部又は挿入部を基板実装コネクタに嵌合して基板に実装された電子部品の検査を行うことも考えられる。しかし、上述したように、この種の基板実装コネクタは、一度嵌合されると取り外すことが困難であるため、無理やり外そうとして基板実装コネクタにキズを付けたり、例えば基板がフレキシブルプリント基板の場合には、基板が切れて破損する虞がある。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板に実装するコネクタに対する着脱を容易にしようとする電気部品用ソケットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による電気部品用ソケットは、基板に実装されたコネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部に接続して、前記基板に実装された電気部品の検査を行う電気部品用ソケットであって、上面に突出して支持部を設け、該支持部の両側に、前記コネクタの受容部に嵌合して前記電極部に内側から電気的に接続する接触子を先端に備えたコンタクトピンを前記電極部に対応させて位置決めして対向配置し、且つ前記接触子の先端部が前記支持部に接触可能に設けられたソケット本体と、該ソケット本体に摺動可能に設けられ、前記接触子の少なくとも一方を側方から押圧して弾性変形させ、該対向する接触子の先端部の間隔を前記コネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部の間隔よりも狭くして前記コネクタの受容部に嵌合可能にする押圧部材とを備えたものである。

このような構成により、ソケット本体に摺動可能に設けられた押圧部材でソケット本体の上面に突出して設けられた支持部の両側に基板実装コネクタの電極部に対応させて位置決めして対向配置したコンタクトピンの先端に備える接触子の少なくとも一方を側方から押圧して接触子の先端部が支持部に接触するまで弾性変形させ、対向する接触子の先端部の間隔をコネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部の間隔よりも狭くしてコネクタの受容部に嵌合し、接触子をコネクタの電極部に内側から電気的に接続させて基板に実装された電気部品の検査をする。

また、前記押圧部材は、付勢手段により前記ソケット本体の側方に常時付勢されているものである。これにより、付勢手段で押圧部材をソケット本体の側方に付勢する。

さらに、前記押圧部材は、その一側端部に前記接触子を側方から押圧する溝部が形成され、押圧部材が前進して前記溝部の後壁部が前記接触子に当接して所定量弾性変形させるものである。これにより、押圧部材の一側端部に形成した溝部の後壁部で押圧部材の前進に伴って接触子を押圧して所定量弾性変形させる。

そして、前記押圧部材は、その一側端部に溝部が形成され、該溝部に前記接触子を側方から押圧する押圧部を、前記溝部の後壁部に対して付勢手段により前進方向に付勢して前側面を常時接触子に当接させて収容し、前記押圧部材の前進に伴って前記押圧部の前側面が前記接触子を押圧して所定量弾性変形させるものである。これにより、押圧部材の一側端部に形成された溝部に押圧部を収容し、付勢手段で押圧部を溝部の後壁部に対して前進方向に付勢して前側面を常時接触子に当接させ、押圧部材の前進に伴って押圧部の前側面で接触子を押圧して所定量弾性変形させる。

また、前記押圧部を付勢する付勢手段は、前記接触子の弾性力よりも小さい弾性力を有するものである。これにより、接触子の弾性力よりも小さい弾性力を有する付勢手段で押圧部を付勢する。

そして、前記押圧部材の他側端部にて、ソケット本体の端部には、回動可能に操作レバーを設け、該操作レバーの回動により前記押圧部材を前記接触子側に移動させるものである。これにより、押圧部材の他側端部にて、ソケット本体の端部に回動可能に設けた操作レバーで押圧部材を接触子側に移動させる。

請求項１に係る発明によれば、ソケット本体の上面に突出して設けられた支持部の両側に基板実装コネクタの電極部に対応させて位置決めして対向配置したコンタクトピンの先端に備える接触子の少なくとも一方を側方から押圧して接触子の先端部が支持部に接触するまで弾性変形させ、対向する接触子の先端部の間隔をコネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部の間隔よりも狭くしてコネクタの受容部に嵌合し、接触子をコネクタの電極部に内側から電気的に接続させるようにしたことにより、接触子の基板実装コンタクトの受容部に対する着脱を容易にすることができる。したがって、接触子を外す際に基板実装コネクタを傷つける虞が無い。

また、請求項２に係る発明によれば、付勢手段で押圧部材をソケット本体の側方に付勢するものとしたことにより、押圧部材をソケット本体の上面に進退自由とさせることができる。したがって、押圧部材による接触子の押圧解除は、付勢手段によって行われるため、接触子の押圧解除が容易になる。

さらに、請求項３又は４に係る発明によれば、接触子の押圧時に、押圧部材の前進に伴って押圧部材の一側端部に設けた溝部の後壁部又は溝部に収容した押圧部の前側面が接触子に当接して所定量弾性変形させるものとしたことにより、接触子の弾性限界を超えて必要以上の押圧力が接触子に作用しないようにすることができる。したがって、接触子の弾性変形を良好な状態に維持することができる。

また、請求項５に係る発明によれば、接触子の弾性力よりも小さい弾性力を有する付勢手段で押圧部を付勢するものとしたことにより、接触子の弾性変形を殆ど伴わず押圧部を接触子に常時接触させた状態にすることができ、押圧部と接触子間に異物等が侵入するのを防止することができる。したがって、異物等の存在により接触子に弾性限界を超えた押圧力が作用して接触子が復元せず、接触不良を招くという事故を防止することができる。また、接触子の押圧動作が第１段階として押圧部材のみが前進し、第２段階として押圧部材と共に押圧部が移動して接触子を押圧して後退させることができ、押圧部材の移動範囲を拡大することができる。したがって、押圧部材による接触子の押圧操作が容易になる。

そして、請求項６に係る発明によれば、押圧部材の他側端部にて、ソケット本体の端部に回動可能に設けた操作レバーで押圧部材を接触子側に移動させるものとしたことにより、接触子の基板実装コンタクトの受容部に対する着脱操作が容易になる。また、この場合、着脱操作を片手で行うことができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による電気部品用ソケットの第１の実施形態を示す平面図であり、図２は図１のＹ−Ｙ線断面図であり、図３は図１の底面図である。この電気部品用ソケットは、基板に実装された基板実装コネクタに嵌合して接続し、基板に実装された電気部品の検査を行うものであり、ソケット本体１と、押圧部材２と、操作レバー３とを備えている。

ソケット本体１は、図４に示すような、例えばフレキシブルプリント基板４に実装される基板実装コネクタ５の受容部６内の両側部に対向して設けられた電極部７に対応して対向配置された後述するコンタクトピン８を有するものであり（図１又は図２を参照）、絶縁性の樹脂で成型されている。

ソケット本体１には、図２に示すように、支持部９が上面に突出して一体的に設けられ、その両側にコンタクトピン８を位置決めして配設する複数のピン挿入孔９ａ及びピン挿入溝９ｂが支持部９を挟んで互いに対向して設けられている。

コンタクトピン８は、基板実装コネクタ５の受容部６に嵌合して電極部７に接続する接触子１０を支持部９の両側に配設し、ピン挿入孔９ａ及びピン挿入溝９ｂに挿入して固定されている。このコンタクトピン８は、図２に示すように、ピン挿入孔９ａに挿入され支持部９の側面に接触して固定状態に保持された第１の接触子１０Ａを先端に有する第１のコンタクトピン８Ａと、ピン挿入溝９ｂに挿入され支持部９の側面から離間して弾性的に可動可能に保持された第２の接触子１０Ｂを先端に有する第２のコンタクトピン８Ｂとからなる。

コンタクトピン８の具体的形状の一例は、第１のコンタクトピン８Ａは、図５（ａ）に示すように基部８ａから下方に延びるソルダー端子８ｂと、基部８ａの一端部から略垂直上方に延びる第１の接触子１０Ａを有している。また、同図（ｂ）に示すように、第１の接触子１０Ａの先端部にて支持部９と反対側端部を半円形状に突出させて基板実装コネクタ５の電極部７と安定して接続できるようにしている。また、第２のコンタクトピン８Ｂは、図６（ａ）に示すように、基部８ａから下方に延びるソルダー端子８ｂと、基部８ａの一端部から根元部を円弧状に屈曲させて略垂直上方に延ばし、中央部を湾曲させた第２の接触子１０Ｂを有している。また、同図（ｂ）に示すように、第１の接触子１０Ａと同様に、第２の接触子１０Ｂもその先端部にて支持部９と反対側端部に略半円形状の突起部を設けて基板実装コネクタ５の電極部７と安定して接続できるようにしている。そして、共にばね性を有する燐青銅等からなる良伝導性の金属で形成されている。

ソケット本体１の上面に摺動可能に押圧部材２が設けられている。この押圧部材２は、第２の接触子１０Ｂを側方から押圧して、その先端が支持部９の側面に接触するまで第２の接触子１０Ｂを弾性変形させることにより、対向する第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂの先端部の間隔をコネクタ５の受容部６内の両側部に対向して設けられた電極部７の間隔よりも狭くしてコネクタ５の受容部６に嵌合可能にするものである。

押圧部材２は、図１に示すように、一端部をソケット本体１に固定した付勢手段としてのコイルスプリング１４ａによりソケット本体１の側方に常時付勢され、図３に示すように、ソケット本体１の側面に設けたレール１５に係止して摺動するようになっている。

また、押圧部材２には、図１に示すように、第２の接触子１０Ｂ側の側端部に溝部１６が形成され、この溝部１６に移動可能に押圧部１２が収容されている。この押圧部１２は、付勢手段としてのコイルスプリング１４ｂにより溝部１６の後壁部１６ａに対して前進方向に付勢され、前側面１２ａが常時第２の接触子１０Ｂの中央湾曲部に当接している（図２参照）。この場合、押圧部材２の前進に伴って押圧部１２の前側面１２ａが第２の接触子１０Ｂを押圧して、その先端が支持部９の側面に接触するまで第２の接触子１０Ｂを弾性変形させた状態にて押圧部材２の前側面２ａが支持部９の中心線に一致してソケット本体１に設けた壁面１ａに当接して止まるように押圧部材２の溝部１６の深さ及び押圧部１２の移動方向の横幅寸法が設定されている。これにより、第２の接触子１０Ｂの弾性限界を超えて必要以上の押圧力が第２の接触子１０Ｂに作用しないようにして第２の接触子１０Ｂを保護している。

なお、コイルスプリング１４ｂは、第２の接触子１０Ｂの弾性力よりも小さい弾性力を有するものとされている。したがって、押圧部材２が前進しても第１段階は、コイルスプリング１４ｂが弾性変形して押圧部材２の移動を吸収し、押圧部１２は第２の接触子１０Ｂの押圧部材２の前進方向とは反対方向に作用する反力により殆ど移動しない。コイルスプリング１４ｂの弾性変形により押圧部材２の溝部１６の後壁部１６ａが押圧部１２の後側面１６ｂに当接した第２段階は、押圧部材２の前進動作に伴って押圧部１２が第２の接触子１０Ｂの中央湾曲部を押圧して第２の接触子１０Ｂをその先端が支持部９の側面に当たるまで弾性変形させる。

押圧部材２の他端部にてソケット本体１の端部には、図１及び図３に示すように回動可能に操作レバー３が設けられている。この操作レバー３は、回動操作により、その先端角部３ａで押圧部材２の後側面２ｂを押して押圧部材２を第２の接触子１０Ｂ側に前進させるものであり、ソケット本体１の中心線を挟んで左右に一対設けられている。そして、押圧部材２、押圧部１２及び操作レバー３は共に、絶縁性の樹脂で成型される。

次に、このように構成された第１の実施形態の動作について説明する。
先ず、操作レバー３が図１において矢印Ａ，Ｂ方向に回動される。このとき、操作レバー先端角部３ａが押圧部材２の後側面２ｂを摺動しながらコイルスプリング１４ａの付勢力に抗して押圧部材２を同図において矢印Ｃ方向に前進させる。

第１段階においては、押圧部材２の前進に伴って、コイルスプリング１４ｂが弾性変形して押圧部材２の移動を吸収する。したがって、押圧部１２は、図７（ａ）に示すように前側面１２ａを第２の接触子１０Ｂの中央湾曲部に当接させた状態で殆ど移動することはない。

第２段階においては、操作レバー３の回動に伴って押圧部材２がさらに前進し、押圧部材２の溝部１６の後壁面１６ａが押圧部１２の後側面１２ｂに当接する。そして、以後、押圧部１２は、押圧部材２の前進に伴う押圧力を直接受け、第２の接触子１０Ｂの弾性力に抗して第２の接触子１０Ｂを押圧してこれを弾性変形させる。

押圧部材２を、その前側面２ａが支持部９の中心線に一致して設けたソケット本体１の壁面１ａに当接するまでさらに前進させると、第２の接触子１０Ｂは、図７（ｂ）に示すように、その先端部を支持部９の側面に接触させた状態で留まる。これにより、第１の接触子１０Ａと第２の接触子１０Ｂとの先端部の間隔が基板実装コネクタ５の受容部６の両側面に配設された電極部７の間隔よりも狭まり、第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂが基板実装コネクタ５の受容部６に挿入可能となる。

第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂと基板実装コネクタ５の受容部６とが図７（ｂ）において矢印で示す方向に嵌合されると、操作レバー３に対する回動力が解除される。すると、押圧部材２がコイルスプリング１４ａの付勢力により図１において矢印Ｄ方向に後退する。これに伴って、押圧部１２の第２の接触子１０Ｂに対する押圧力が解除され、第２の接触子１０Ｂは自身の弾性復元力により元の状態に復帰する。そして、図７（ｃ）に示すように、第２の接触子１０Ｂの先端部が基板実装コネクタ５の電極部７に内側から接触して電気的接続が行われる。

なお、基板実装コネクタ５の受容部６と第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂとの嵌合状態を解除するには、上述と同様にして、操作レバー３を回動して押圧部材２を前進させ、押圧部１２で第２の接触子１０Ｂを押圧してこれを弾性変形させればよい。

このように、第１の実施形態によれば、操作レバー３を回動して押圧部材２を前進させ、押圧部１２で第２の接触子１０Ｂを押圧してこれを弾性変形させて、第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂの先端部間隔を狭め、第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂを基板実装コネクタ５の受容部６に挿入可能としたことにより、操作レバー３の回動操作により第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂの基板実装コネクタ５の受容部６に対する着脱を容易にすることができる。したがって、第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂの着脱時に基板実装コネクタ５を傷つける虞が無い。

また、押圧部材２部が前進して押圧部１２の前側面１２ａが第２の接触子１０Ｂを押圧し、第２の接触子１０Ｂをその先端が支持部９の側面に接触するまで第２の接触子１０Ｂを弾性変形させるようにしたことにより、第２の接触子１０Ｂの弾性限界を超えて必要以上の押圧力が第２の接触子１０Ｂに作用しないようにすることができる。したがって、第２の接触子１０Ｂの弾性変形を良好な状態に維持することができる。

さらに、押圧部１２がコイルスプリング１４ｂに付勢されて常時第２の接触子１０Ｂに接触しているので、押圧部１２と第２の接触子１０Ｂ間に異物等が侵入するのを防止することができ、異物等の存在により第２の接触子１０Ｂに弾性限界を超えた押圧力が作用して第２の接触子１０Ｂが復元せず、接触不良を招くという事故を防止することができる。

また、操作レバー３の回動操作により、第１段階は押圧部材２のみが前進し、第２段階は押圧部材２に押されて押圧部１２が前進して第２の接触子１０Ｂを弾性変形させるようにしたことにより、操作レバー３の回動操作範囲が拡大されて操作レバー３の操作が容易になる。

さらに、第１及び第２の接触子１０Ａ，１０Ｂの基板実装コネクタ５の受容部６に対する着脱操作を操作レバー３の操作により行うようにしたことにより、基板の下側に本発明の電気部品用ソケットが配設された場合にも着脱操作が容易になる。また、ソケット本体１の一側端部に操作レバーを設けたので片手操作が可能となる。

そして、押圧部材２の移動方向がソケット本体１に対して水平であるため、基板実装コネクタ５の向きが上向き又は下向きのいずれであっても、使用することができる。

図８は、押圧部材２の別の構成例を示す平面図である。この押圧部材２は、ソケット本体１の側面に設けたレール１５に係止して摺動可能になっており、第２の接触子１０Ｂ側の側面に溝部１６を形成しており、押圧部材２が前進して溝部１６の後壁部１６ａが第２の接触子１０Ｂの中央湾曲部に当接して第２接触子１０Ｂをその先端が支持部９の側面に接触するまで第２の接触子１０Ｂを弾性変形させるようにしたものである。これにより、第２の接触子１０Ｂの弾性限界を超えて必要以上の押圧力が第２の接触子１０Ｂに作用しないようにすることができる。したがって、第２の接触子１０Ｂの弾性変形を良好な状態に維持することができる。

図９は本発明による電気部品用ソケットの第２の実施形態を示す平面図であり、図１０は図９のＸ−Ｘ線断面図であり、図１１は図９の底面図である。ソケット本体１の略中央部に突出する接触子１０を備えた一対のコンタクトピン８を有し、一対の接触子１０を間にして両側にソケット本体１の上面に摺動可能に押圧部材２を設けたものである。この第２の実施形態においては、一対のコンタクトピン８が共に、基部８ａの一端部から円弧状に屈曲して略垂直上方に延びる接触子１０を有し、先端部を外側に僅かに傾けて支持部９を間にして両側に対向して配置し、接触子１０の先端部が外側に広がった状態に形成している。また、接触子１０の略中央部には、突出部１０ａを設けて押圧部材２と接触可能にしている。

これにより、図１２（ａ）に示す初期状態から、図９に示すように押圧部材２の両側から矢印Ｅ，Ｆ方向の力を作用し、図１２（ｂ）に示すように押圧部材２を矢印Ｇ，Ｈ方向に前進させ、各接触子１０の突出部１０ａを押圧して各接触子１０の先端が支持部９の側面に接触するまで接触子１０を弾性変形させる。これにより、支持部９の両側に配設した接触子１０の先端部の間隔が狭まり、基板実装コネクタ５の受容部６に挿入可能となる。次に、基板実装コネクタ５の受容部６に接触子１０を挿入した状態で押圧部材２の押圧力を解除すると押圧部材２は、図９に示すコイルスプリング１４ａにより、図１２（ｃ）に示す矢印Ｉ，Ｊ方向に付勢されて後退し、各接触子１０に対する押圧力が解除される。これにより、各接触子１０は自らの弾性復元力により復元し、各接触子１０の先端部が基板実装コネクタ５の受容部６の両側面に配設された電極部７に内側から接触し、電気的接続が行われる。

本発明による電気部品用ソケットの第１の実施形態を示す平面図である。 図１のＹ−Ｙ線断面図である。 図１の底面図である。 上記電気部品用ソケットに適用される基板実装コネクタの一構成例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図、（ｃ）は（ａ）の横断面図である。 第１の実施形態の第１のコンタクトピンの形状を示す平面図である。 第１の実施形態の第２のコンタクトピンの形状を示す平面図である。 第１の実施形態の動作を示す説明図である。 第１の実施形態の押圧部材の別の構成例を示す平面図である。 本発明による電気部品用ソケットの第２の実施形態を示す平面図である。 図９のＸ−Ｘ線断面図である。 図９の底面図である。 第２の実施形態の動作を示す説明図である。

符号の説明

１…ソケット本体
２…押圧部材
３…操作レバー
４…フレキシブルプリント基板
５…基板実装コネクタ
６…受容部
７…電極部
８…コンタクトピン
８Ａ…第１のコンタクトピン
８Ｂ…第２のコンタクトピン
９…支持部
１０…接触子
１０Ａ…第１の接触子
１０Ｂ…第２の接触子
１２…押圧部
１２ａ…前側面
１４ａ，１４ｂ…コイルスプリング（付勢手段）
１５…係止部
１６…溝部
１６ａ…後壁部

Claims (6)

1. 基板に実装されたコネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部に接続して、前記基板に実装された電気部品の検査を行う電気部品用ソケットであって、
   上面に突出して支持部を設け、該支持部の両側に、前記コネクタの受容部に嵌合して前記電極部に内側から電気的に接続する接触子を先端に備えたコンタクトピンを前記電極部に対応させて位置決めして対向配置し、且つ前記接触子の先端部が前記支持部に接触可能に設けられたソケット本体と、
   該ソケット本体に摺動可能に設けられ、前記接触子の少なくとも一方を側方から押圧して弾性変形させ、該対向する接触子の先端部の間隔を前記コネクタの受容部内の両側部に対向して設けられた電極部の間隔よりも狭くして前記コネクタの受容部に嵌合可能にする押圧部材と、
   を備えたことを特徴とする電気部品用ソケット。
2. 前記押圧部材は、付勢手段により前記ソケット本体の側方に常時付勢されていることを特徴とする請求項１記載の電気部品用ソケット。
3. 前記押圧部材は、その一側端部に前記接触子を側方から押圧する溝部が形成され、該押圧部材が前進して前記溝部の後壁部が前記接触子に当接して所定量弾性変形させることを特徴とする請求項１又は２記載の電気部品用ソケット。
4. 前記押圧部材は、その一側端部に溝部が形成され、該溝部に前記接触子を側方から押圧する押圧部を、前記溝部の後壁部に対して付勢手段により前進方向に付勢して前側面を常時接触子に当接させて収容し、前記押圧部材の前進に伴って前記押圧部の前側面が前記接触子を押圧して所定量弾性変形させることを特徴とする請求項１又は２記載の電気部品用ソケット。
5. 前記押圧部を付勢する付勢手段は、前記接触子の弾性力よりも小さい弾性力を有するものであることを特徴とする請求項４記載の電気部品用ソケット。
6. 前記押圧部材の他側端部にて、ソケット本体の端部には、回動可能に操作レバーを設け、該操作レバーの回動により前記押圧部材を前記接触子側に移動させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気部品用ソケット。