JPH10500806A - プリント回路基板ソケット - Google Patents
プリント回路基板ソケットInfo
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- JPH10500806A JPH10500806A JP7529941A JP52994195A JPH10500806A JP H10500806 A JPH10500806 A JP H10500806A JP 7529941 A JP7529941 A JP 7529941A JP 52994195 A JP52994195 A JP 52994195A JP H10500806 A JPH10500806 A JP H10500806A
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Abstract
(57)【要約】
電気ソケットは、標準の自動プリント回路基板(PCB)製造技法を使用して、PCB に形成されている。ソケット(20)は、雄プラグの各ピン(11)に対応する3本脚の長穴開口部(22)を備える。長穴開口部(22)は、2つのカンチレバー部分(23)を形成し、これらカンチレバー部分(23)間に形成された長穴内に対応するピン(11)を受容する。この長穴は、対応するピン(11)よりも僅か狭い幅のものであるが、カンチレバー部分(23)は弾性的に可動であるので、長穴が、ピンをその中に受容し、かつ摩擦保持することができる。メッキされた接触面が、長穴の両側に形成されて、ピンと物理的および電気的な接触をする。変形ソケット(40)は、一体で形成される絶縁スイッチを備える。そのカンチレバー部分(41)は、ピン(11)がそれらの間に挿入される箇所を越えて延設されている。カンチレバー部分(41)の末端部には、対応する接触面(43、44)が設けられ、それらの面は、通常離間しているが、カンチレバー部分(41)が、ピンをそれらの間に挿入することにより広がると、それらは接触しスイッチを閉じる。また、カンチレバー部分上の接点(32)は、回路基板上の対応する接点(33)と接触するように配置してもよい。
Description
【発明の詳細な説明】
プリント回路基板ソケット
本発明は、プリント回路基板用の電気ソケットに関する。特に本発明は、任意
選択の絶縁スイッチを備える、集積プリント回路基板用ソケットを指向する。
背景技術
プリント回路基板上に一組の開口部を設けて電気ソケットとして機能させるこ
とが知られている。各開口部の内側は、金属で被覆され、基板上の対応する導体
と電気的に接続されている。しかしながら、そのような既知のソケット配置は、
ICチップおよび個別トランジスタなどの小型で低出力の器具または取付具だけに
適切である。さらにそのような器具は、ハンダ付けによりソケット開口部中に通
常恒久的に挿入されている。
標準240 ボルトの3ピンプラグと回路基板との間で着脱自在の接続器具を提供
するために、従来式汎用コンセント(GPO)ソケットが通常使用されている。GPO
ソケットからの配線は、プリント回路基板(PCB)へハンダ付けされている。そ
してプラグは、GPO ソケットを経てPCB へ電気的に接続され得る。しかしながら
、そのような構造は、付加的な製造時間及びコストを必要とし、またPCB へ恒久
的に接続される嵩高なソケットは、PCB の取付けを妨害するか、または好ましく
ない付加物である。
個々の金属端子を使用して、事前に形成されたPCB 上に従来式GPO ソケットを
構築することも知られている。しかしながら、この既知のPCB 取付けソケットは
、その複雑に形成された構成部材および付随する組立コストにより、製造コスト
が比較的高い。
本発明の目的は、上記の欠点を克服または改善するプリント回路
基板ソケットを提供することにある。
本発明の好ましい目的は、絶縁スイッチを有する回路基板ソケットを提供する
ことにある。
発明の概要
1つの広い形態において、本発明は、基板に少なくとも1つの開口部を備えた
基板上の電気ソケットを提供し、その開口部の縁部を形成する基板の少なくとも
一部は、弾性的に可動であるので、開口部が、ピン部材をその中に受容し、かつ
摩擦保持することができる。
この基板は、典型的にはプリント回路基板である。
好ましい具体例において、回路基板は、その間に長穴を形成する一対のカンチ
レバー部分を備える。それらの部分は、ピンが長穴に挿入されるとき、外方へ広
がってピンを受容する。回路基板材料の固有の弾性により、2つのカンチレバー
部分は、それらの間にピンを把握して摩擦保持する。しかもピンは、手の力を十
分加えることにより取外すことができる。
好適には、長穴に隣接するカンチレバー部分の縁部は、面取りされて、ピンの
長穴への挿入を容易にしている。
好ましくは、カンチレバー部分の縁部間に形成された長穴は、徐徐に細くなっ
ている。
長穴におけるカンチレバー部分の対向する内縁部は、適切な金属被覆材で被覆
されて、ピン用の接触端子を提供する。この接触端子は、通常基板上の導体に接
続されるので、ピンと基板回路との間の確実な電気接続部を提供する。
このソケットは、関連する(雄)プラグを受容するように設計されている。ソ
ケットの各開口部は、プラグにおける該当するピンに対応するように、成形、位
置決めおよび配向されている。
本発明のソケットは、自動PCB 技法を使用して、回路基板の一体
部分として製造することができ、しかも電気接続部に関する規定された規格に合
致する。したがって製造時間とコストは、大幅に削減される。
本発明の別の形態において、電気ソケットには、絶縁スイッチとして適切に機
能する付属スイッチが設けられる。本発明のこの形態において、弾性的に可動で
ある基板の部分は、その部分が外方へ動いて開口部にピン部材を受容するときに
、接触端子が隣接する関連端子と接触してスイッチ接続部を形成するように、そ
の上に接触端子を有する。
1つの好ましい具体例において、開口部は、回路基板の2つのカンチレバー部
分により形成される。接触端子は、カンチレバー部分の少なくとも1つに設けら
れ、また関連する端子は、回路基板の隣接する部分に設けられている。ピンが、
カンチレバー部分間に形成された開口部内に挿入されると、カンチレバー部分が
広がることにより、一対の接触端子間で電気接触がなされる。
典型的には、接触端子は、各カンチレバー部分の末端部に設けられ、また開口
部は、その末端部と各カンチレバー部分のベースとの間に設けられている。この
ようにして、開口部においてカンチレバー部分が外方へ広がる動きは、それらの
末端部で拡大される。
本発明を一層十分に理解し、かつ実施することができるように、ここで添付図
面を参照して好ましい実施例を挙げて説明する。
図面の簡単な説明
図1は、従来の3ピンプラグの透視図である。
図2は、本発明の一実施例に従うプリント回路基板ソケットの部分平面図であ
る。
図3は、図2のソケットの一部の斜視図である。
図4は、図2のA-A についての断面図である。
図5は、本発明の他の実施例に係る、絶縁スイッチを有するプリント回路基板
ソケットの部分平面図である。
図6は、本発明のさらに他の実施例に係る、絶縁スイッチを有するプリント回
路基板ソケットの部分平面図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図1は、汎用コンセント(GPO)ソケットへの挿入に適した従来の雄プラグ10
(「GPO プラグ」)を示す。プラグ10は、絶縁体12から突き出る3つの平らな金
属尖部、すなわちピン11を備える。ピン11は、絶縁体12に接続された電気コード
から延びる、絶縁体12内の各配線へ接続されている。典型的には3つのピン、す
なわち能動ピン、中立ピンおよび接地ピンが設けられている。
図1に概略図示される3ピンの従来式GPO プラグは、ほんの一例として示され
る。下記の実施例は、図1に図示されるGPO プラグを使用したものを特に参照し
て説明するが、本発明は、そのようなプラグを使用したものに限定されるもので
はない。例えば本発明のソケットは、単一のピンプラグを含む任意の適切な数の
ピンを有するプラグを使用してもよい。さらにピンは、方形(図示のような)お
よび円形などの任意の適切な断面形状とすることができる。
図2に示されるように、ソケット20は、一組の長穴開口部22によりプリント回
路基板21に形成されている。開口部は、任意の適切な技法、例えばフライス削り
、穴あけ、ルーティング、押し抜きおよびエッチングなどにより基板に形成する
ことができる。開口部22は、PCB 製作プロセスにおいて導体および他の電気構成
部材が基板20へ取り付けられる前に形成される。
各長穴開口部22は、好ましくは、その間に長穴24を形成する、回路基板の一対
のカンチレバー部分23を形成するように、3本脚形状をなす。
好ましくは長穴24の幅は、その開口端部へ向けて内側へ僅かにテーパが付けら
れている。理想的には、そのテーパは、ピンが長穴へ挿入され、かつカンチレバ
ー部分が広がったときに、長穴の内側面が平行になるように形成されている。こ
れにより、ピン接触面積が増加するので、磨耗が減る。またそのテーパはピンの
挿入を容易にする。長穴24の幅は、雄プラグ10の付属ピン11の厚さよりも僅かに
狭い。
図2〜4に示されるように、GPO プラグ10のピン11が、対応する長穴24へ挿入
されると、カンチレバー部分23は、ピン11をその間に受容するように外側へ押し
広げられる。回路基板の固有の弾性特性により、ピン11をカンチレバー部分23間
に摩擦保持することができる。
長穴24を形成するカンチレバー部分23の対向面すなわち表面は、標準的なプリ
ント回路製造技法を使用して、ピン11と接触する部位において導電性金属被覆材
で適切にメッキされている。各対のメッキされた接触部の少なくとも一方は、基
板上の導体に接続されている。このようにして、基板上において各ピン11と回路
との間で確実な電気接続がなされる。
カンチレバー部分は、ほぼ均一な強度のカンチレバーを形成するように、互い
に左右対称であり、かつテーパが付けられていることが好ましい。これにより、
各カンチレバー部分23の長さに沿ってほぼ一定の応力が生じるので、弾性たわみ
が最大となる。
カンチレバー部分23には、GPO プラグの付属ピン11の挿入を容易にする面取り
された縁部25を設けることが適している。
カンチレバー部分23間の隙間、すなわち長穴24の幅、およびカンチレバー部分
23の長さと厚さ、ならびにカンチレバー部分23の対向面上の金属被覆の摩擦係数
は、オーストラリア規格協会のAS 3112
により設定するなど、電気的、機械的設計要求に合致するように選択されている
。
各組の長穴開口部22は、関連するプラグ10のピン11の相対間隔と配向に対応す
るするように回路基板21上に位置決めおよび配向されるので、プラグ10は、図2
に示す如く、その適正な仕方でソケット20に挿入するだけでよい。
図5に図示される本発明の他の実施例において、プリント回路基板ソケット30
は絶縁スイッチを備える。ソケット30は、その間に長穴を形成し、かつその間に
ピン11が挿入される箇所を越えて延びる一組のカンチレバー部分31を除き、図2
のソケットと同様である。各カンチレバー部分31は、その末端部の外側縁部に金
属接点を有し、この接点は、主回路基板34の長穴縁部の対応する接点33に対向し
ている。
またここでも、カンチレバー部分31間の長穴は、その関連するピン11よりも幅
が狭い。ピン11が長穴に挿入されると、カンチレバー部分31は外方へ広がるので
、関連する一対の接点32、33の少なくとも1つが物理的、電気的接続をして絶縁
スイッチを起動する。
上述した構造により、スイッチ一体型ソケット−コンセントに関するAS 3000
の節4.14.6の要求事項が満足される。
図6に図示されるさらに他の実施例において、プリント回路基板ソケット40は
スイッチを含む。ソケット40は、図5のソケットと同様である。2つのカンチレ
バー部分41は、それらの間に長穴42を形成し、その長穴に雄プラグのピンが挿入
される。ピンが長穴42に挿入されると、カンチレバー部分41は外方へ広がる。1
つのカンチレバー部分の自由端部は、他のカンチレバー部分の上端の回りに延び
、また他のカンチレバー部分の外側の部分44に対向して配置された部分43を有す
る。部分43、44はそれぞれ、基板上の対応する導体に接
続された導電層で被覆されている。ピンが長穴42に挿入されると、2つの対向す
るカンチレバーは反対方向へ動く。1つのカンチレバ一部分の端部が他のカンチ
レバー部分の端部に重なるので、この移動により対応するカンチレバーの金属接
点43、44が接触し、これにより、雄プラグがソケット40に挿入されるとスイッチ
が自動的に閉じる。
図6に図示される構造は、下記を含む幾つかの利点を有する。
(1) カンチレバーの対向する移動は累積的であるので、一定のカンチレバー長さ
について非常に大きい空気間隙ができる、また
(2) 接点密着は挿入されたピンの厚さにのみ依存するので、ピンの不整合に対応
することができる。
接点密着が生じた後、ピンの挿入によりさらに生じるたわみは、カンチレバー
部分41の一方または両方により弾性的に吸収されるので、接触が均一化される。
カンチレバー部分41には、好適には、過度のたわみを吸収できるように幅を狭く
したネック部分45が設けられている。
上述した全てのソケットは、プリント回路基板自体に長穴開口部として形成さ
れているので、基板の厚さを実質的に増すことはない。
ソケットはPCB と一体にされており、その形成およびメッキは標準自動PCB 製
造技法を使用してPCB の製造中に行える。したがってソケットは、大幅な余分の
組立時間を必要とすることなく経済的に製造することができる。さらにソケット
は、挿入力と故障電流容量について規定された規格を満足する。
上述のものは、本発明の一部の実施例だけについて説明しており、その分野に
おける熟練者にとって明らかである変形は、本発明の範囲から逸脱することなく
実施できる。
例えば、カンチレバー部分、およびカンチレバー部分を形成する
長穴の形状及び構成は、特定の設計要求事項に適するように変えることができる
。図2、5、6に示されるソケット形成部は、図1に示される3ピンプラグに適
するように設計されている。このプラグは、オーストラリアで一般に使用される
標準型のものである。ソケット形成部は、欧州で使用される双頭丸ピンプラグま
たは米国で使用される双頭並列刃ピンプラグのような、他の国で使用されるプラ
グに適するように変えることができる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項
【提出日】1996年7月1日
【補正内容】
特許請求の範囲
1.(補正済)ピン部材を受容するために、少なくとも1つの電気ソケット形成
部をそれ自体に有する基板であって、該ソケット形成部は、それ自体に開口部を
備え、開口部の縁部を形成する少なくともその一部は、該開口部がピン部材を受
容しかつ摩擦保持できるようにその平面内で弾性的に可動である基板。
2.前記ソケット形成部は、その間に開口部を形成する一対のカンチレバー部分
を含むことを特徴とする請求項1記載の基板。
3.それの各カンチレバー部分は、その自由端部へ向けて狭くなるテーパ状の幅
を有することを特徴とする請求項2記載の基板。
4.前記開口部は、伸長した長穴の形状であることを特徴とする請求項2記載の
基板。
5.前記長穴は、カンチレバー部分の自由端部へ向けて狭くなるテーパ状の幅を
有することを特徴とする請求項4記載の基板。
6.前記長穴の両側にあるカンチレバー部分の縁部が面取りされていることを特
徴とする請求項4記載の基板。
7.プリント回路基板であり、前記ソケット形成部は、プリント回路基板の製造
中に基板上の導体に電気的に接続された1つ以上の接点を有することを特徴とす
る請求項1記載の基板。
8.それの弾性的に可動な部分に少なくとも1つの接触面を有する接触スイッチ
を備え、前記部分が前記開口部へのピン部材の挿入により動かされるときに、前
記接触面が他の接触面と物理的および電気的に接触することを特徴とする請求項
1記載の基板。
9.他の接触面は、その固定部分に設けられていることを特徴とする請求項8記
載の基板。
10.それの可動部分はカンチレバー部分であり、前記接触面は該カンチレバー
部分の自由端部に、またはこれに隣接して設けられて
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,MW,SD,SZ,UG),
AM,AT,AU,BB,BG,BR,BY,CA,C
H,CN,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB
,GE,HU,IS,JP,KE,KG,KP,KR,
KZ,LK,LR,LT,LU,LV,MD,MG,M
N,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU
,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TM,TT,
UA,UG,US,UZ,VN
【要約の続き】
部分上の接点(32)は、回路基板上の対応する接点(3
3)と接触するように配置してもよい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.ピン部材を受容するために、少なくとも1つの電気ソケット形成部をそれ自 体に有する基板であって、該ソケット形成部は、それ自体に開口部を備え、開口 部の縁部を形成する少なくともその一部は、該開口部がピン部材を受容しかつ摩 擦保持できるように弾性的に可動である基板。 2.前記ソケット形成部は、その間に開口部を形成する一対のカンチレバー部分 を含むことを特徴とする請求項1記載の基板。 3.それの各カンチレバー部分は、その自由端部へ向けて狭くなるテーパ状の幅 を有することを特徴とする請求項2記載の基板。 4.前記開口部は、伸長した長穴の形状であることを特徴とする請求項2記載の 基板。 5.前記長穴は、カンチレバー部分の自由端部へ向けて狭くなるテーパ状の幅を 有することを特徴とする請求項4記載の基板。 6.前記長穴の両側にあるカンチレバー部分の縁部が面取りされていることを特 徴とする請求項4記載の基板。 7.プリント回路基板であり、前記ソケット形成部は、プリント回路基板の製造 中に基板上の導体に電気的に接続された1つ以上の接点を有することを特徴とす る請求項1記載の基板。 8.それの弾性的に可動な部分に少なくとも1つの接触面を有する接触スイッチ を備え、前記部分が前記開口部へのピン部材の挿入により動かされるときに、前 記接触面が他の接触面と物理的および電気的に接触することを特徴とする請求項 1記載の基板。 9.他の接触面は、その固定部分に設けられていることを特徴とする請求項8記 載の基板。 10.それの可動部分はカンチレバー部分であり、前記接触面は該カンチレバー 部分の自由端部に、またはこれに隣接して設けられて おり、また前記開口部はカンチレバー部分の端部の中間に設けられていることを 特徴とする請求項8記載の基板。 11.それぞれがカンチレバー部分の対応する1つに設けられた一対の接触面を 有するスイッチを備え、カンチレバー部分間の前記開口部にピン部材が挿入され ると、これらのカンチレバー部分は動かされて、接触表面が互いに物理的および 電気的に接触することを特徴とする請求項2記載の基板。 12.前記接触表面は前記カンチレバー部分の自由端部に、またはこれに隣接し て設けられており、また前記開口部は前記カンチレバー部分の端部の中間に設け られていることを特徴とする請求項11記載の基板。
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