JP4286278B2 - ソケット - Google Patents

Description

本発明は、接続対象物間を接続するソケットに関するものである。

従来技術１としては、電子部品が収容される電子部品収容部を有するソケット本体と、電子部品収容部内に突出する弾性接触片を有する複数のコンタクトを備え、コンタクトを介して電子部品をプリント配線基板に接続させるソケットが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、先行技術２としては、電気部品が装着される上方に開放した箱状のハウジングを有し、ハウジングにカバー部材を装着することで、コンタクト端子と電子部品とを接触させる電気部品用ソケットが知られている（例えば、特許文献２を参照）。

特開２００５−２６８０１９号公報 特開２００６−２２２０６１号公報

特許文献１のソケットは、薄型の電子機器内に実装する必要がある場合には、コンタクトを保持するコンタクト保持部材や弾性変形するように曲げられているコンタクト構造が複雑なものであることから部品の組立てが複雑になり、しかも高さ方向が制限されることからソケット自体を薄型の電子機器内に実装することが困難となるという問題がある。

特許文献２のソケットは、電気部品の接触部に上下方向に伸縮するバネとしての弾性を有する金属性のコンタクト端子の接触部を点接触によって接続するので、ソケット自体を薄型の電子機器内に実装することが困難であると共に、コンタクトを弾性変形させて接触させるために大きな荷重が必要となり、配線基板等の電極部分に打痕が付き、削れたりするという問題がある。

それ故に、本発明の課題は、容易に組み立てができ、電極部分へのダメージがなく、小型化が可能なソケットを提供することにある。

本発明は、第１接続対象物及び第２接続対象物間を接続するソケットにおいて、前記第１接続対象物と前記第２接続対象物とを接続するコネクタと、該コネクタ、前記第１接続対象物及び第２接続対象物を収容するベース部材と、前記ベース部材に係合するカバー部材とを有し、前記コネクタは、弾性体と、該弾性体上に配設した導体とを有し、前記カバー部材は平面略四角形状の天板部と、前記天板部のそれぞれの辺から延設され平面略四角形状の４つの側板部とを有し、４つの前記側板部の内、少なくとも１つの前記側板部には切り欠かれて対向する端部が形成されており、それぞれの前記端部には前記ベース部材に向けて突出するように被位置決め部が形成されており、前記ベース部材には前記被位置決め部と対応する箇所で前記被位置決め部と係合して位置決めする位置決め部が形成されており、前記第１及び第２接続対象物と前記コネクタとを前記ベース部材に収容し、前記カバー部材を前記ベース部材に係合させ、前記カバー部材が前記第１接続対象物を押圧することによって前記コネクタの前記弾性体が弾性変形することにより、前記第１及び第２接続対象物間を接続するソケットであることを最も主要な特徴とする。

本発明に係るソケットによれば、弾性体と導体とを備えているコネクタ、第１及び第２接続対象物をベース部材へ収容し、ベース部材とカバー部材とを係合するのみで第１及び第２接続対象物間を接続することができることから、容易に組み立てができると共に小型の電子機器内へ実装が可能となる。

また、コネクタの弾性体が弾性変形することにより第１及び第２接続対象物間を接続するので、第１及び第２接続対象物の電極部分へ打痕がなく、ダメージなく第１及び第２接続対象物間の接続ができる。

本発明のソケットは、第１接続対象物及び第２接続対象物間を接続するソケットにおいて、前記第１接続対象物と前記第２接続対象物とを接続するコネクタと、該コネクタ、前記第１接続対象物及び第２接続対象物を収容するベース部材と、前記ベース部材に係合するカバー部材とを有し、前記コネクタは、弾性体と、該弾性体上に配設した導体とを有し、前記カバー部材は平面略四角形状の天板部と、前記天板部のそれぞれの辺から延設され平面略四角形状の４つの側板部とを有し、４つの前記側板部の内、少なくとも１つの前記側板部には切り欠かれて対向する端部が形成されており、それぞれの前記端部には前記ベース部材に向けて突出するように被位置決め部が形成されており、前記ベース部材には前記被位置決め部と対応する箇所で前記被位置決め部と係合して位置決めする位置決め部が形成されており、前記第１及び第２接続対象物と前記コネクタとを前記ベース部材に収容し、前記カバー部材を前記ベース部材に係合させ、前記カバー部材が前記第１接続対象物を押圧することによって前記コネクタの前記弾性体が弾性変形することにより、前記第１及び第２接続対象物間を接続することにより実現した。

参考例

図１は、本発明に係るソケットの参考例を示しており、相互に電気的に接続する第１接続対象物及び第２接続対象物を備えたソケットを示している。図２は、図１の断面を示している。図３は、図１に示したソケットを分解した状態を示している。

図１乃至図３を参照して、ソケット１は、コネクタ１１と、コネクタ１１を収容するベース部材２１と、ベース部材２１に係合しロックした状態とするカバー部材３１とを有する。

コネクタ１１は、図４及び図５にも示すように、略四角板形状のベースフィルム１３と、ベースフィルム１３の表裏面に設けられている粘着テープのような粘着部材１４ａ，１４ｂによって粘着されているフィルム１５と、フィルム１５上に設けられている複数の導体１６とを有する。

ベースフィルム１３の４つの辺には、フィルム１５がループ状に折り返されて延在されている電極部１７が形成されている。電極部１７におけるループ状のフィルム１５の内部には、ベースフィルム１３のそれぞれの面にゴム又はゲル状からなる複数の弾性体１８ａが設けられている。弾性体１８ａの形状は、ベースフィルム１３の他面に示したように、弾性体１８ｂの如く四角柱状でもよい。ループ状のフィルム１５の第１面１５ａには、複数の導体１６の一部である第１接続部１６ａが露出している。ループ状のフィルム１５の第２面１５ｂには、複数の導体１６の一部である第２接続部１６ｂが露出している。

ベースフィルム１３の４つ角部のそれぞれには、ベースフィルム１３を延在して形成されているコネクタ位置決め部１３ｂが形成されている。

なお、コネクタ１１は、ベースフィルム１３、粘着部材１４、及び導体１６を設けたフィルム１５から構成されているので、全体が薄い略扁平な形状である。導体１６の一部である第１及び第２接続部１６ａ，１６ｂは、電極部１７に弾性体１８ａが介在されていることから低圧荷重で接続に対応することができる。

ベース部材２１は、上方が開放されている略箱型のベース収容部２３を有する。ベース収容部２３は、四角板形状のベース部２４と、ベース部２４の４つの辺のそれぞれからベース部２４の一面２４ａ上へ立設されている第１乃至第４側壁部２５，２６，２７，２８とを有している。

第１及び第２側壁部２５，２６は、ベース部２４の互いに平行に相対向する一辺からベース部２４の一面２４ａ上へ立設されている。第３及び第４側壁部２７，２８は、第１及び第２壁部２５，２６と直交しベース部２４のもう一方の互いに平行に相対向する２辺からベース部２４の一面２４ａ上へ立設されて位置している。

第１側壁部２５の外壁面には、図６にも示すように、外壁面から突出している一対の係止部２５ａが形成されている。第２側壁部２６の外壁面には、図７にも示すように、外壁面から突出している一対の係止部２６ａが形成されている。

第３側壁部２７には、上方の開放端辺からベース部２４の一面２４ａへ切り欠かれている挿通口２７ｂが形成されている。第４側壁部２８には、図６及び図７に示したように、第４側壁部２８の外壁面の長手方向の中央部分にガイド部２８ａが形成されている。なお、ベース部材２１は、樹脂材を用いて成型加工を施すことによって作ることができる。

カバー部材３１は、図１〜図３、図６に示したように、一対の第１側板部３３，３４と、一対の第１側板部３３，３４、に平行に対向している第２側板部３５と、第１側板部３３，３４及び第２側板部３５と直交する方向に位置し互いに対向している第３側板部３６及び第４側板部３７と、第１側板部３３，３４、第２乃至第４側板部３５，３６，３７の上端辺を相互に接続している天板部３８とを有している。

一対の第１側板部３３，３４は、互いに共通する仮想面で間隔をもって位置している。一対の第１側板部３３，３４、第２及び第４側板部３５，３６，３７のそれぞれは、天板部３８の４辺のそれぞれから天板部３８と直交する方向へ曲げられている。

カバー部材３１は、ベース部材２１と係合する際に、ベース部材２１に収容されるコネクタ１１、第１接続対象物５１、及び第２接続対象物６１を押圧する役目を果たすと共に、第１接続対象物５１の本体部５３から放出される電磁波、あるいは外界からの電磁波による部品への影響を遮蔽するために第１接続対象物５１の本体部５３を覆う役目を果たす。

一対の第１側板部３３，３４のそれぞれには、先端の近傍から天板部３８の近傍に長孔形状の被係止部３３ａ，３４ａが形成されている。第２側板部３５には、先端の近傍から天板部３８の近傍に長孔形状の一対の被係止部３５ａ，３５ｂが形成されている。第１側板部３３，３４の被係止部３３ａ、３４ａは、ベース部材２１の一対の係止部２５ａのそれぞれに一対一に係合することが可能とする部分である。第２側板部３５の被係止部３５ａ、３５ｂは、ベース部材２１の第２側壁部２６の一対の係止部２６ａのそれぞれに一対一に係合することを可能とする部分である。

第４側板部３７には、図３及び図６に示したように、第４側板部３７の下辺から天板部３８の近傍へ向かって切り欠かれている被ガイド部３７ａが形成されている。被ガイド部３７ａは、ベース部材２１にカバー部材３１を係合する際のガイドとしてベース部材２１のガイド部２８ａが嵌め込まれて係合する部分である。天板部３８には、略四角形状に開口されている大きな開口３８ｄが形成されている。カバー部材３１は、金属板のような金属板を打ち抜いた後に、曲げ加工を施すことによって作ることができる。

参考例におけるソケット１を使用して第２接続対象物６１と接続する第１接続対象物５１は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子とレンズ等の光学素子とを一体化したカメラモジュール等である。第２接続対象物６１は、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）等である。

第１接続対象物５１は、ベース部材２１のベース収容部２３に収容される略立方体形状の本体部５３と、本体部５３の上面５３ｃに設けられている円柱形状の搭載部５４と、本体部５３の底面に設けられている回路基板（図示せず）とを有する。

本体部５３は、ベース部材２１の第１乃至第４側壁部２５，２６，２７、２８によって囲まれているベース収容部２３に収容される部分である。本体部５３の回路基板には、コネクタ１１の導体１６の一部である第１接続部１６ａと一対一に接触する導電パッド（図示せず）が設けられている。

第１接続対象物５１の搭載部５４の上面５４ａには、図示しないカメラのレンズが露出するように位置しており、ベース部材２１とカバー部材３１とを係合する際にカバー部材３１の天板部３８が本体部５３の上面５３ｃに当接する。

第２接続部材６１には、ベース部材２１の挿入口２７ｂが形成されている第３側壁部２７の厚み部分に対応するように切り欠き部６１ａが形成されている。第２接続対象物６１の先端部分（ベース収容部２３に収容される部分）の一面には、コネクタ１１の電極部１７に形成されている第２接続部１６ｂと接続する接続部６３が露出している。

以下、図７〜図９をも参照して、ソケットにコネクタ、第１及び第２接続対象物５１，６１を収容するための組立作業を説明する。

始に、ベース部材２１のベース収容部２３には、図３及び図７に示すように、ベース部材２１の上方からベース部２４の一面２４ａへ第２接続対象物６１の先端部分を嵌め込むようにして収容する。この際、第２接続対象物６１の切り欠き部６１ａが第３側壁部２７の厚み部分に嵌め込まれ、第２接続対象物６１の先端部分がベース部２４の一面２４ａに設置される。この際、第２接続対象物６１の先端部分はベース部２４の一面２４ａと略同じ面積をもっているので、第２接続対象物６１の先端部分をベース部２４の一面２４ａに確実に設置される。また、第２接続対象物６１の切り欠き部６１ａは、第３側壁部２７の厚み部分に嵌め込まれているので、ベース部材２１から第２接続対象物６１をベース収容部２３から外へ引き出す方向への移動を阻止することができる。

次に、ベース収容部２３には、図３及び図８に示すように、第２接続対象物６１上にコネクタ１１を搭載し収容する。コネクタ１１は、四方に延在しているコネクタ位置決め部１３ｂがベース収容部２３の第１乃至第４側壁部２５，２６，２７，２８によって囲まれている４つの角に対応する形状に形成されているので、コネクタ１１をベース収容部２３に確実に位置決めして収容することができる。

さらに、ベース収容部２３には、図３及び図９に示すように、コネクタ１１上に第１接続対象物５１を搭載する。この際、第１接続対象物５１の本体部５３の外側面５３ｂには、ベース収容部２３の第１乃至第４側壁部２５，２６，２７，２８によって囲まれている内部と略同じ形状になっているので、ベース収容部２３に確実に位置決めして収容することができる。なお、第１接続対象物５１の本体部５３がベース収容部２３に収容された状態においては、本体部５３の上面５３ｃが第１乃至第４側壁部２５，２６，２７，２８上縁端よりも少し高い位置に設置されている。

最後に、ベース収容部２３に収容された第１接続対象物５１，コネクタ１１及び第２接続対象物６１は、図６に示すようにカバー部材３１をベース部材２１に係合させることによって、図１に示したように、カバー部材２１が第１接続対象物の本体部５３を押圧することで第１及び第２接続対象物５１，６１間を接続させる。

ベース部材２１のガイド部２８ａには、カバー部材３１の被ガイド部３７ａに対応させて挿入する。この際、カバー部材３１の一対の第１側板部３３，３４に形成されている被係止部３３ａ，３４ａをベース部材２１の第１側壁部２５に形成されている一対の係止部２５ａのそれぞれに合わせる。同時に、カバー部材３１の第２側板部３５に形成されている被係止部３５ａ，３５ｂをベース部材２１の第２側壁部２６に形成されている被係止部２６ａのそれぞれに合わせる。そして、ベース部材２１にカバー部材３１を覆うように被せる。

このとき、カバー部材３１の一対の第１側板部３３，３４及び第２側板部３５の下端縁は、ベース部材２１の係止部２５ａ，２６ａに当り、第１側板部３３，３４及び第２側板部３５は互いに少し開く方向へ変位しながら係止部２５ａ，２６ａを乗り越える。

さらに、係止部２５ａ，２６ａを乗り越えた後には、被係止部３３ａ，３４ａ、３５ａ，３５ｂに係止部２５ａ，２６ａが一対一に係合し、第１側板部３３，３４及び第２側板部３５が弾性変位した変位状態から自然状態に戻る。同時に、ガイド部２８ａはカバー部材３１がベース部材２１の所定位置に位置するようにガイドしつつ被ガイド部３７ａに入り込む。

したがって、第１及び第２接続対象物５１，６１を接続する際には、係止部２５ａ，２６ａと被係止部３３ａ，３４ａ，３５ａ，３５ｂとが係合することにより、カバー部材３１の天板部３８が第１接続対象物５１の本体部５３の上面５３ｃを押圧するため、コネクタ１１の第１接続部１６ａに向けて押圧する。このとき、第１接続対象物５１の回路基板の導電パッドは、コネクタ１１の第１接続部１６ａと完全に接続する。同時に、第２接続対象物６１はベース部材２１のベース部２４に配置されているので第２接続対象物６１の接続部とコネクタ１１の第２接続部１６ｂと接触が完全に接続する。

第１及び第２接続部１６ａ，１６ｂは、電極部１７内に内装されている弾性体１８ａを介して電極部１７のフィルム１５が押圧されるように構成されているので低圧荷重による接続が可能となる。さらに、第１及び第２接続部１６ａ，１６ｂは、導体１６の一部であるので第１及び第２接続対象物５１，６１に対して面接触させることができるので、接続を確実に行うことができる。

参考例においては、ベース部材２１のガイド部２８ａとカバー部材２１の被ガイド部３７ａとが第４側壁部２８の一箇所と第４側板部３７の一箇所のみに形成されているので、嵌め合わせて位置合わせをする際に、ベース部材２１に対してカバー部材３１の向きを間違えて係合できない構造になっている。

なお、ベース部材２１のガイド部２８ａとカバー部材３１の被ガイド部３７ａとは、これらを逆の関係となるように設けてもよい。また、ベース部材２１の係止部２５ａ，２６ａとカバー部材３１の被係止部３３ａ，３４ａ、３５ａ，３５ｂとは、これらを逆の関係となるように設けてもよい。

図１及び図１０に示した第１及び第２接続対象物５１，６１間を接続したソケット１は，この組み立て状態から分解することができる。分解するには、カバー部材３１の一対の第１側板部３３，３４及び第２側板部３５を互いに開く方向Ａ（図１０の矢印Ａ）へ撓ませた状態で、ベース部材２１の係止部２５ａ，２６ａから被係止部３３ａ，３４ａ，３５ａ、３５ｂを外し、ベース部材２１からカバー部材３１を引き上げることによってカバー部材３１をベース部材２１から外すことができる。

ベース部材２１からカバー部材３１を外した後は、ベース部材２１のベース収容部２３から第１接続対象物５１、コネクタ１１、及び第２接続対象物６１を、図７〜図９において説明した組み立て順序と逆の順序で外すことができる。

図１１は、図１０に示したカバー部材３１の変形例を示している。図１１に示したカバー部材３１において図１０に示したカバー部材３１と異なる部分は、一対の第１側板部３３，３４及び第２側板部３５の先端部を外側へ曲げておくことによって第１側板部３３，３４の曲げ部３３ｆ，３４ｆ及び第２側板部３５の曲げ部３５ｆを形成したことにある。曲げ部３３ｆ，３４ｆ，３５ｆを形成することによって、前述したカバー部材３１の一対の第１側板部３３，３４及び第２側板部３５を互いに開く方向Ｂ（図１１の矢印Ｂ）へ撓ませる作業が容易にできる。また、係止部２５ａ，２６ａとの係合をスムーズに行うことができる。

図１２〜図１５は、本発明に係るソケットの実施例１を示している。なお、参考例と同じ構成の部分には、同じ符号を付して説明を省略する。

図１２〜図１５を参照して、カバー部材３１には、４つのうちの１つの側板部が切り欠かれることによって一対の第１側板部３３，３４が形成され、一対の第１側板部３３，３４のそれぞれには対向する端部３３ｅ，３４ｅが形成されている。それぞれの端部３３ｅ，３４ｅには、ベース部材２１に向けて突出するように被位置決め部３３ｄ，３４ｄがそれぞれ形成されている。ベース部材２１には、ベース部材２１とカバー部材３１とを係合する際に、被位置決め部３３ｄ，３４ｄと対応する箇所に被位置決め部３３ｄ，３４ｄと係合して位置決めする一対の位置決め部２５ｄが形成されている。

被位置決め部３３ｄ，３４ｄは、一対の第１側板部３３，３４において互いに対向している側辺から一対の第１側板部３３，３４と直交する方向へ曲げられて相対向している板部分である。一対の位置決め部２５ｄは、ベース部材２１とカバー部材３１とを係合する際に被位置決め部３３ｄ，３４ｄを挿入できるように、第１側壁部２５の上縁から下方へスリット形状に形成されている部分である。

ベース部材２１にカバー部材３１を係合しロックする際には、ベース部材２１の一対の位置決め部２５ｄにカバー部材３１の一対の被位置決め部３３ｄ，３４ｄが入り込む。

したがって、ベース部材２１及びカバー部材３１は、位置決め部２５ｄ及び被位置決め部３３ｄ，３４ｄが係合することにより、カバー部材３１の第１側板部３３，３４と平行な方向Ｃ（図１２及び図１４の矢印Ｃ）における位置決めができる。また、ベース部材２１のガイド部２８ａは、カバー部材３１の被ガイド部３７ａに嵌め合わされているので、第４側板部３７と平行な方向Ｄ（図１２及び図１４の矢印Ｄ）における位置決めができる。

本発明は、ＩＣパッケージ、赤外線センサ、読み取りセンサなどのセンサを含むセンサモジュール、音響素子モジュール、などの第１接続対象物に適応でき、第２接続対象物としてはプリント配線基板を適用でき、携帯電話機、ＰＤＡ等の小型電子機器、家庭用電気機器、自動車、防犯監視装置などに搭載するソケットとしての用途に適用できる。

本発明に係るソケットの参考例を示しており、ソケットと、このソケットによって接続した第１接続対象物及び第２接続対象物との組み立てた後の状態を示す斜視図である。 図１に示した第１接続対象物及び第２接続対象物を備えたソケットのII-II線断面図である。 図１に示した第１接続対象物、及び第２接続対象物を備えたソケットを分解した状態を示す斜視図である。 図３に示したコネクタを拡大して示した斜視図である。 図４に示したコネクタの一部を拡大して示した断面図である。 図１に示したソケットのカバー部材をベース部材にガイドして係合する途中の状態を示した斜視図である。 図３に示したベース部材に第２接続対象物を収容した状態を示す平面図である。 図７に示したベース部材に収容した第１接続対象物上にコネクタを設けた状態を示す平面図である。 図８に示したコネクタ上に第１接続対象物を設けた状態を示す平面図である。 図１に示した第１接続対象物及び第２接続対象物を備えたソケットを示す正面図である。 図１０に示したソケットのカバー部材の変形例を示す正面図である。 図１に示した第１接続対象物及び第２接続対象物を備えたソケットの実施例１を示す斜視図である。 図１２に示した第１接続対象物及び第２接続対象物を備えたソケットを分解して示した斜視図である。 図１２示したソケットの第２接続対象物を除く平面図である。 図１２に示したソケットの位置決め部及び被位置決め部を拡大して示した斜視図である。

１ ソケット
１１ コネクタ
１３ ベースフィルム
１３ｂ コネクタ位置決め部
１４ａ，１４ｂ 粘着部材
１５ フィルム
１６ 導体
１６ａ 第１接続部
１６ｂ 第２接続部
１７ 電極部
１８ａ 弾性体
２１ ベース部材
２３ ベース収容部
２４ ベース部
２５ 第１側壁部
２５ａ，２６ａ 係止部
２５ｄ 位置決め部
２６ 第２側壁部
２７ 第３側壁部
２８ 第４側壁部
２８ａ ガイド部
３１ カバー部材
３３，３４ 第１側板部
３３ａ、３４ａ，３５ａ、３５ｂ 被係止部
３３ｄ，３４ｄ 被位置決め部
３３ｅ，３４ｅ 端部
３５ 第２側板部
３６ 第３側板部
３７ 第４側板部
３７ａ 被ガイド部
３８ 天板部
５１ 第１接続対象物
５３ 本体部
５４ 搭載部
６１ 第２接続対象物
６１ａ 切り欠き部
６３ 接続部

Claims (2)

1. 第１接続対象物及び第２接続対象物間を接続するソケットにおいて、
   前記第１接続対象物と前記第２接続対象物とを接続するコネクタと、該コネクタ、前記第１接続対象物及び第２接続対象物を収容するベース部材と、前記ベース部材に係合するカバー部材とを有し、
   前記コネクタは、弾性体と、該弾性体上に配設した導体とを有し、
   前記カバー部材は平面略四角形状の天板部と、前記天板部のそれぞれの辺から延設され平面略四角形状の４つの側板部とを有し、
   ４つの前記側板部の内、少なくとも１つの前記側板部には切り欠かれて対向する端部が形成されており、それぞれの前記端部には前記ベース部材と前記カバー部材とを係合する際に、前記ベース部材に向けて突出するように被位置決め部が形成されており、
   前記ベース部材には前記被位置決め部と対応する箇所で前記被位置決め部と係合して位置決めする位置決め部が形成されており、
   前記第１及び第２接続対象物と前記コネクタとを前記ベース部材に収容し、前記カバー部材を前記ベース部材に係合させ、前記カバー部材が前記第１接続対象物を押圧することによって前記コネクタの前記弾性体が弾性変形することにより、前記第１及び第２接続対象物間を接続することを特徴とするソケット。
2. 請求項１記載のソケットにおいて、前記被位置決め部を形成した１つの前記側板部の他の前記側板部の内、少なくとも１つの側板部には被ガイド部が形成されており、前記ベース部材には前記被ガイド部と対応する箇所で前記被ガイド部と係合するガイド部が形成されていることを特徴とするソケット。

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