JP5606197B2

JP5606197B2 - 電子部品用ソケット

Info

Publication number: JP5606197B2
Application number: JP2010160953A
Authority: JP
Inventors: 富三郎山口; 茂三塚
Original assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Current assignee: Iriso Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: JP2012022936A

Description

本発明は、パワートランジスタまたはパワートランジスタモジュールを基板に接続するための電子部品用ソケットに関するものである。

従来、例えば燃料電池車の電源ユニットや各種電気機器のインバータ制御ユニット等には、パワートランジスタまたはパワートランジスタモジュールが用いられる。これらのパワートランジスタ等を基板に接続する場合には、基板に設けたスルーホールにパワートランジスタ等の各リードを挿入し、各リードを基板に半田付けするようにしている（例えば、特許文献１、２または３参照）。

特開２００２−３１９７８０号公報実開平５−２８０９３号公報特開平１０−２６７３２６号公報

しかしながら、各リードを基板に半田付けする場合は、半田付けによる接続工程が他の製造工程以外に必要となるため、製造工数が増加するという問題点があった。また、パワートランジスタやパワートランジスタモジュールは大電流、高電圧で使用されるため、各リードを部品本体から延出する間隔で基板に接続すると、各リード間の距離が近すぎて耐圧ショートを生ずるおそれもあった。

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電子部品を基板に容易に接続することができるとともに、電子部品の各リード接続位置間の距離を十分に確保することのできる電子部品用ソケットを提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、パワートランジスタまたはパワートランジスタモジュールからなる電子部品の本体から延出する少なくとも３本のリードを基板に接続するための電子部品用ソケットにおいて、前記各リードごとに独立した部材からなり、リードに圧接することによりリードと導通する少なくとも３つの接続部材と、各接続部材をそれぞれ所定位置に保持するハウジングと、所定方向に回動することにより各接続部材を各リードに圧接させる押圧部材とを備え、一部の接続部材を、そのリード接続位置が他の複数の接続部材のリード接続位置を結ぶ直線に対して直交方向に位置がずれるように配置し、各接続部材に、押圧部材の回動軸を回動自在に支持する支持部をそれぞれ設けている。

これにより、押圧部材を所定方向に回動することにより、各接続部材が各リードに圧接することから、各リードを半田付けすることなく基板に接続することが可能となる。この場合、一部の接続部材が、そのリード接続位置を他の複数の接続部材のリード接続位置を結ぶ直線に対して直交方向に位置がずれるように配置されていることから、各リード接続位置を同一直線上に一列に配置した場合に比べ、一部の接続部材のリード接続位置と他の接続部材のリード接続位置との距離が長くなる。また、各接続部材に設けられた支持部によって押圧部材が回動自在に支持されることから、押圧部材の回動支点の位置と各接続部材の押圧位置との寸法誤差を極めて少なくすることができる。

本発明によれば、電子部品のリードを半田付けすることなく基板に接続することができるので、半田付けによる接続工程が不要になり、生産性の向上を図ることができる。この場合、各リード接続位置を同一直線上に一列に配置した場合に比べ、一部のリード接続位置と他のリード接続位置との距離を長くすることができるので、基板上の各リード接続位置間の沿面距離を十分に確保することができる。これにより、大電流、高電圧で使用されるパワートランジスタまたはパワートランジスタモジュールの耐圧ショートを効果的に防止することができる。また、押圧部材の回動支点の位置と各接続部材の押圧位置との寸法誤差を極めて少なくすることができるので、押圧部材を常に円滑に回動させることができる。

本発明の一実施形態を示す電子部品用ソケットの正面側斜視図ソケットの背面側斜視図押圧部材を閉じた状態を示すソケットの正面側斜視図押圧部材を閉じた状態を示すソケットの背面側斜視図ソケットの側面断面図接続部材の平面図接続部材の正面側斜視図接続部材の背面側斜視図押圧部材の斜視図接続部材の配置を示すソケットの概略平面図ソケットの要部分解斜視図パワートランジスタの接続工程を示すソケットの側面断面図パワートランジスタの接続工程を示すソケットの側面断面図パワートランジスタの接続状態を示すソケットの底面側斜視図

図１乃至図１４は本発明の一実施形態を示すものであり、同図に示す電子部品用ソケットは、電子部品としてのパワートランジスタ１を基板２に接続するためのものである。

パワートランジスタ１は、パワートランジスタ本体１ａの一端面から互いに平行に延出する３本のリード１ｂを有し、各リード１ｂは互いにパワートランジスタ本体１ａの幅方向に間隔をおいて一列に設けられている。

基板２は、本実施形態の電子部品用ソケットが実装されるプリント基板からなり、電子部品用ソケットを介してパワートランジスタ１が接続される。基板２は、ソケット取付用の四角形状の取付孔２ａと、取付孔２ａの近傍に設けられた３つの導電部２ｂとを有し、各導電部２ｂは取付孔２ａの一端側に１つ、取付孔２ａの他端側に２つ配置されている。尚、基板２は全体の一部（ソケット実装部分）のみを図示しており、図示しない他の部分は他の電子部品が実装されるようになっている。

本実施形態の電子部品用ソケットは、パワートランジスタ１の各リード１ｂと導通する３つの接続部材１０と、各接続部材１０をそれぞれ所定位置に保持するハウジング２０と、各接続部材１０に回動自在に支持された押圧部材３０とを備え、押圧部材３０を一方に回動すると各接続部材１０が各リード１ｂに圧接し、押圧部材３０を他方に回動すると各リード１ｂへの各接続部材１０の圧接が解除されるようになっている。

各接続部材１０は、導電性の金属板を折り曲げ加工することによって互いに同一形状をなすように形成され、それぞれパワートランジスタ１の各リード１ｂごとに独立した部材からなる。接続部材１０は、ハウジング２０に固定される前面部１１、背面部１２及び一対の側面部１３と、前面部１１の上端と背面部１２の上端との間に形成された上面部１４と、前面部１１の下端から前方に延びる下面部１５と、押圧部材３０を回動自在に支持する幅方向一対の支持片１６と、押圧部材３０の押圧によって弾性変形する弾性片部１７と、リード１ｂと接触する一対の接触片１８と、基板２の導電部２ｂに接続される基板接続部１９とからなる。

前面部１１及び背面部１２は互いに前後方向に間隔をおいて対向しており、その幅方向両側にはハウジング２０に係止する係止部１１ａ，１２ａがそれぞれ突設されている。各側面部１３は上面部１４の幅方向両側から下方に向かって延びるように形成され、その一側端にはハウジング２０に係止する係止部１３ａが突設されている。下面部１５にはリード１ｂを挿通する四角形状の挿通孔１５ａが設けられ、挿通孔１５ａの内周面は下方に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。各支持片１６は前面部１１の幅方向両側から前方に向かって延出するように形成され、その前端側には押圧部材３０が回動自在に係合する円形の係合孔１６ａが設けられている。また、各支持片１６の上端縁には上方に向かって広がるテーパ面１６ｂが形成されている。弾性片部１７は下面部１５の前端から上方に向かって延びるように形成され、その上端側の幅方向両側には押圧部材３０が当接する一対の当接片１７ａが設けられている。各当接片１７ａは前方に膨出するように湾曲しており、押圧部材３０の当接によって前面部１１側に押圧されるようになっている。各接触片１８はリード１ｂの前後に配置され、その上端側はリード１ｂに向かって屈曲している。一方の接触片１８は前面部１１に設けられ、前面部１１の一部を前方に切り起こすことによって形成されている。他方の接触片１８は弾性片部１７の上端側に設けられ、各当接片１７ａの間に位置するように形成されている。基板接続部１９は背面部１２の下端から後方に向かって延びるように形成され、下面部１５と同等の高さ位置に設けられている。

ハウジング２０は、合成樹脂の成形品からなり、基板２の取付孔２ａよりもやや小さく形成されている。ハウジング２０には、図１０に示すように各接続部材１０のうちの中央の接続部材１０が前後方向の向き（リード１ｂの挿入方向に直交する方向の向き）を他の接続部材１０に対して反対向きになるように配置されている。この場合、中央の接続部材１０は、そのリード接続位置Ｐ1 が他の２つの接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 を結ぶ直線Ｌ1 に対して直交方向に位置がずれるとともに、各支持片１６の係合孔１６ａが他の２つの接続部材１０の係合孔１６ａと同一の直線Ｌ2 上に位置するように配置されている。即ち、図１０の破線に示すように各接続部材１０はリード接続位置Ｐ1 ，Ｐ2 を結ぶ線が三角形をなすように配置されている。

ハウジング２０は、各接続部材１０をそれぞれ保持する３つの保持孔２１を有し、各保持孔２１の前後方向一端側の壁面には閉鎖方向に回動した押圧部材３０の一部を受容する切り欠き部２２が設けられている。この場合、幅方向中央に位置する保持孔２１は、前述した各接続部材１０の配置に対応するように他の保持孔２１に対して前後方向に反対向きに設けられている。各保持孔２１の前後方向他端側の壁面の内側には、接続部材１０の前面部１１が固定される幅方向一対の固定溝２３が設けられ、各固定溝２３には前面部１１の各係止部１１ａが圧入されるようになっている。また、各保持孔２１の前後方向他端側の壁面の外側には、接続部材１０の背面部１２が固定される凹部２４が設けられ、凹部２４の幅方向両側には背面部１２の各係止部１２ａが圧入される固定溝２５がそれぞれ設けられている。この場合、凹部２４は、上端及び下端がハウジング２０の上面及び下面に貫通するように上下方向に延びている。また、固定溝２５は、上端がハウジング２０の上面に貫通するように上下方向に延びており、その下端側は凹部２４の上下方向所定位置まで延びている。更に、ハウジング２０の上端面には、接続部材１０の各側面部１３が固定される固定孔２６が設けられ、固定孔２６には各側面部１３が係止部１３ａと共に圧入されるようになっている。ハウジング２０の下面には下方に突出する３つの突部２７が設けられ、各突部２７にはリード挿入用の挿入孔２７ａが設けられている。各挿入孔２７ａは各保持孔２１内にそれぞれ連通するように形成され、各保持孔２１に保持された接続部材１０の挿通孔１５ａの下方に位置するように設けられている。また、挿入孔２７の内周面は下方に向かって広がるようにテーパ状に形成されている。

押圧部材３０は、合成樹脂の成形品からなり、各接続部材１０の各支持片１６によって回動自在に支持されている。押圧部材３０は、幅方向に延びる操作部３１と、操作部３１の幅方向中央に設けられた第１の腕部３２と、操作部３１の幅方向両側にそれぞれ設けられた２つの第２の腕部３３とからなる。操作部３１の上面の幅方向両側には、所定の回動方向（閉鎖方向）を示す矢印状のマーク３１ａが設けられている。また、操作部３１の下面の幅方向両側には、接続部材１０の上面部１４に当接する当接部３１ｂが設けられている。第１の腕部３２は、図９に示すように一端側が操作部３１の下端から下方に延びるとともに、他端側が前後方向に延びるように形成され、その他端部の両側面には支持片１６の係合孔１６ａに回動自在に係合する円形の回動軸部３２ａが突設されている。各第２の腕部３３は、一端側が操作部３１から前後方向に延びるとともに、他端側が下方に延びるように形成され、その他端部の両側面には支持片１６の係合孔１６ａに回動自在に係合する円形の回動軸部３３ａが突設されている。この場合、各腕部３２，３３の回動軸部３２ａ，３３ａは、互いに同軸状をなすように配置されている。また、各腕部３２，３３の他端には、接続部材１０の当接片１７ａを押圧するカム状の押圧部３２ｂ，３３ｂが突設されている。

各接続部材１０をハウジング２０に組み付ける場合、各接続部材１０をハウジング２０の各保持孔２１に収容することにより、各接続部材１０がハウジング２０に固定される。その際、各接続部材１０の前面部１１がハウジング２０の各固定溝２３に圧入され、背面部１２がハウジング２０の各固定溝２５に圧入される。また、ハウジング２０の各固定孔２６には各接続部材１０の各側面部１３が圧入される。この場合、各接続部材１０の基板接続部１９は、ハウジング２０の下面よりも高さＨ1 だけ高く位置するように形成されている。

押圧部材３０を各接続部材１０に組み付ける場合には、押圧部材３０の第１及び第２の腕部３２，３３の回動軸部３２ａ，３３ａを各接続部材１０の係合孔１６ａに係合することにより、押圧部材３０が各接続部材１０の各支持片１６によって回動自在に支持される。その際、回動軸部３２ａ，３３ａを各支持片１６間に上方から押し込むと、各支持片１６のテーパ面１６ｂによって各支持片１６が広がり、各支持片１６の係合孔１６ａに回動軸部３２ａ，３３ａが容易に係合する。

以上のように構成された電子部品用ソケットは、基板２に載置され、基板２上の他の部品（図示せず）と共に炉で半田付けされる。これにより、ソケットの各接続部材１０の基板接続部１９が基板２の各導電部２ｂに接続される。その際、ハウジング２０の下端側は基板２の取付孔２ａ内に配置されるが、ハウジング２０の下面は基板接続部１９よりも高さＨ1 だけ低くなっているので、その分だけ基板２上のハウジング２０の高さＨ2 が低くなる。

次に、基板２に実装された電子部品用ソケットにより、パワートランジスタ１を基板２に接続する場合について説明する。まず、図１、図２及び図１２に示すように、ソケットの押圧部材３０を各マーク３１ａが上方を向くように一方の回動位置（開放位置）に回動しておき、パワートランジスタ１の各リード１ｂをハウジング２０の挿入孔２７に下方から挿入する。この場合、各リード１ｂは先端側が上方にむかって延びるように直角に折り曲げられており、各リード１ｂの折り曲げ位置はハウジング２０の挿入孔２７の位置にそれぞれ対応するように位置がずれている。ハウジング２０の挿入孔２７に挿入されたリード１ｂは、接続部材１０の挿通孔１５ａを挿通するとともに、各接触片１８の間に挿入される。この状態では、各接触片１８はリード１ｂに十分に圧接していない。次に、押圧部材３０の操作部を各マーク３１ａの矢視方向に押圧することにより、図３、図４及び図１３に示すように押圧部材３０を他方の回動位置（閉鎖位置）まで回動する。これにより、押圧部材３０の押圧部３２ｂ，３３ｂが各接続部材１０の当接片１７ａに当接し、各当接片１７ａが押圧部３２ｂ，３３ｂによってリード１ｂ側に押圧される。その際、押圧部３２ｂ，３３ｂの押圧力により各当接片１７ａと共に弾性片部１７がリード１ｂ側に弾性変形する。これにより、弾性片部１７に設けられた一方の接触片１８がリード１ｂに圧接し、リード１ｂが各接触片１８に挟持されて各接続部材１０に接続される。

また、前記ソケットにおいては、図１０に示すように各接続部材１０のうちの中央の接続部材１０が他の接続部材１０に対して前後方向に反対向きになるように配置されるとともに、中央の接続部材１０のリード接続位置Ｐ1 が他の２つの接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 を結ぶ直線Ｌ1 に対して直交方向に位置がずれている。これにより、中央の接続部材１０のリード接続位置Ｐ1 と他の接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 との距離Ｘは、各リード接続位置を同一直線上に一列に配置した場合に比べて長くすることができる。

このように、本実施形態の電子部品用ソケットによれば、パワートランジスタ１の各リード１ｂに圧接することによりリード１ｂと導通する３つの接続部材１０と、各接続部材１０をそれぞれ所定位置に保持するハウジング２０と、各接続部材１０に回動自在に支持された押圧部材３０とを備え、各接続部材１０に各リード１ｂを挿入し、押圧部材３０を所定方向に回動することにより、各接続部材１０を各リード１ｂに圧接させるようにしたので、各リード１ｂを半田付けすることなく基板２に接続することができる。これにより、半田付けによる接続工程が不要になり、生産性の向上を図ることができる。

また、各接続部材１０をそれぞれ各リード１ｂごとに独立した部材によって形成するとともに、中央の接続部材１０を、そのリード接続位置Ｐ1 が他の接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 を結ぶ直線Ｌ1 に対して直交方向に位置がずれるように配置したので、各リード接続位置を同一直線上に一列に配置した場合に比べ、中央の接続部材１０のリード接続位置Ｐ1 と他の接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 との距離Ｘを長くすることができる。これにより、基板２上の各リード接続位置間の沿面距離を十分に確保することができ、大電流、高電圧で使用されるパワートランジスタの耐圧ショートを効果的に防止することができる。

更に、各接続部材１０を互いに同一形状をなすように形成するとともに、一部の接続部材１０を前後方向の向きが他の接続部材１０とは反対向きになるように配置することにより、リード接続位置Ｐ1 が他の接続部材１０のリード接続位置Ｐ2 を結ぶ直線Ｌ1 に対して直交方向に位置がずれるようにしたので、各接続部材１０の位置をずらす場合でも、各接続部材１０を一種類の部品によって形成することができ、部品の種類を増加させることがないという利点がある。

また、各接続部材１０に設けた支持部１６によって押圧部材３０を回動自在に支持するようにしたので、押圧部材３０の回動支点の位置と各接続部材１０の押圧位置との寸法誤差を極めて少なくすることができ、押圧部材３０を常に円滑に回動させることができる。

この場合、各接続部材１０の支持部１６を押圧部材３０の回動軸が互いに同一直線Ｌ2 上に位置するように配置したので、各接続部材１０によって一つの押圧部材３０を回動自在に支持することができ、各接続部材１０ごとに押圧部材を設ける必要がないという利点がある。

また、各接続部材１０に、前後方向の一端側に位置する基板接続部１９をそれぞれ設けたので、中央の接続部材１０を他の接続部材１０に対して前後方向に反対向きに配置することにより、ハウジング２０の前後方向一端側と他端側にそれぞれ少なくとも一つの基板接続部１９を配置することができる。これにより、ハウジング２０の前後方向両側で基板接続部１９と基板２とを接続することができ、取付強度を十分に高めることができる。

更に、ハウジング２０の下端側を基板２の取付孔２ａ内に配置するとともに、ハウジング２０の下面にリード挿入用の３つの挿入孔２７を設けたので、各リード１ｂを基板２の下面側からハウジング２０に直接挿入することができる。これにより、例えば基板に各リード１ｂごとに挿入孔を設ける場合に比べ、基板の挿入孔とハウジングの挿入孔との位置ずれを生ずることがなく、各リード１ｂを常にハウジング２０に確実に挿入することができる。

この場合、各挿入孔２７の内面をテーパ状に形成したので、各リード１ｂの先端が互いに位置ずれを生じている場合でも、各リード１ｂの挿入端を挿入孔２７内に確実に案内することができ、各リード１ｂの挿入作業を容易に行うことができる。

尚、前記実施形態では、３本のリード１ｂを有するパワートランジスタ１を接続するものを示したが、接続部材１０の個数を増やすことにより、パワートランジスタ１よりも多くのリードを有するパワートランジスタモジュールとの接続に用いることもできる。

１…パワートランジスタ、１ｂ…リード、２…基板、２ａ…取付孔、１０…接続部材、１６…支持部、１９…基板接続部、２０…ハウジング、２７…挿入孔、３０…押圧部材。

Claims

パワートランジスタまたはパワートランジスタモジュールからなる電子部品の本体から延出する少なくとも３本のリードを基板に接続するための電子部品用ソケットにおいて、
前記各リードごとに独立した部材からなり、リードに圧接することによりリードと導通する少なくとも３つの接続部材と、
各接続部材をそれぞれ所定位置に保持するハウジングと、
所定方向に回動することにより各接続部材を各リードに圧接させる押圧部材とを備え、
一部の接続部材を、そのリード接続位置が他の複数の接続部材のリード接続位置を結ぶ直線に対して直交方向に位置がずれるように配置し、
各接続部材に、押圧部材の回動軸を回動自在に支持する支持部をそれぞれ設けた
ことを特徴とする電子部品用ソケット。
前記各接続部材を互いに同一形状をなすように形成するとともに、
一部の接続部材を、リードの挿入方向に直交する方向の向きが他の接続部材とは反対向きになるように配置することにより、他の複数の接続部材のリード接続位置を結ぶ直線に対して直交方向に位置がずれるように配置した
ことを特徴とする請求項１記載の電子部品用ソケット。
前記各接続部材を互いに支持部が同一直線上に位置するように配置した
ことを特徴とする請求項１または２記載の電子部品用ソケット。
前記各接続部材に、リードの挿入方向に直交する方向の一端側に位置する基板接続部をそれぞれ設けた
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の電子部品用ソケット。
前記ハウジングをその一部が基板に設けられた取付孔内に配置されるように形成し、
ハウジングの取付孔内に配置される部分にはリード挿入用の少なくとも３つの挿入孔を設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の電子部品用ソケット。
前記各挿入孔の内面をテーパ状に形成した
ことを特徴とする請求項５記載の電子部品用ソケット。