JP2008084856A - 冷陰極管接続用コネクタ、該コネクタを有する主基板及び該主基板への冷陰極管の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】工数がかかる半田付けを行わず、かつ給電線を使用せずに冷陰極管を主基板に導通接続することができ、さらに、冷陰極管の組立ての自動化を容易に図ることができるコネクタを提供し、また該コネクタを有する主基板、及び該主基板への冷陰極管の実装方法を提供する。
【解決手段】ソケット２は、冷陰極管１の端部を収容するソケットケース２１、組立て時にソケットケース２１に係合するとともに冷陰極管１を適所に配置する機能を備えたソケットカバー２２、及び組立て時に冷陰極管１の両端のリード線１２と導通接続する第１接触部２３１ａ及び２３１ｂを備えたソケット端子２３からなる。ソケット端子２３は、コネクタが主基板に実装されたときに主基板と導通接続する第２接触部２３４をさらに有し、これにより冷陰極管と主基板とは給電線を使用せず導通接続させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置のバックライト等として使用される冷陰極管をインバータ基板等の主基板に電気的に接続するためのコネクタ、該コネクタを有する主基板、及び該主基板への冷陰極管の実装方法に関する。

冷陰極管は、液晶表示装置を背面から照明するバックライト又は側面から照明するエッジライト等として使用される。冷陰極管に電力供給するためには、冷陰極管の両端のリード端子に給電線を接続する方法が一般的に採用される。例えば特許文献１には、端子金具を備えた給電線を冷陰極管の端子に接続する構造が開示されている。この構造は、コネクタに接続された２本の給電線の端部に、挿通孔を備えた端子金具を圧着し、端子金具の挿通孔に冷陰極管の両端のリード端子を挿入して半田付けすることにより、作業性の向上を図るものである。

半田付け作業は、一般に工数がかかりかつ自動化に不適である。さらに、半田接続部は内部が中空になるいわゆる「イモはんだ」等の不適切な状態になりやすく、その後の振動及び衝撃等により接続不良を起こす場合がある。そこで、例えば特許文献２には、冷陰極管の両端のジメット線と圧接により導通接続される接触部を備えたランプホルダを含む平面照明装置が記載されている。この装置においては、半田付けにより冷陰極管に直接給電線を接続する必要がない。さらに特許文献３にも、冷陰極管のジメット線を半田付けせずに給電線に電気的に接続可能な接続端子が記載されている。この接続端子は、給電線の接触部に対するジメット線の位置合わせ及び圧接を容易にして組立ての自動化を図るものである。

特開２００２−１２４３０８号公報 特開２００１−４３７１５号公報 特開２００４−２５９６４５号公報

特許文献１に記載の構造は、冷陰極管の配置の自由度という点では優れているため、現在でも多用されている。しかしながら、上述の「イモはんだ」のような不適切な状態が生じやすく、また自動化にも不向きである。さらに、冷陰極管の交換時には冷陰極管、給電線及びコネクタを含む１式ごと交換しなければならず、やや不経済である。

一方、特許文献２に記載の装置では、冷陰極管と給電線との半田付けは不要であるものの、冷陰極管を保持するランプホルダと電源との間は給電線で接続するようになっており、照明装置全体としては給電線が不要とはなっていない。従って半田付け作業は依然必要であり、装置全体として組立ての自動化を図ることは困難である。

また特許文献３に記載の接続端子も、冷陰極管に接触する接触部から給電線が延びる構成となっている。またこの接触部は、特許文献３の図５に示すような形状である場合、冷陰極管の棒状のリード線が接触部に接触するときにリード線の端部で接触部の表面が傷付く虞がある。さらに、冷陰極管の組立ての自動化を図る場合、一般に、ロボット等のアクセス又は移動の方向は、冷陰極管が配置されるインバータ基板等の主基板に略垂直な方向に限定されることが好ましい。ロボットの動作が単純化されるのでより簡易な構成のロボットが使用可能であり、さらにロボットと他の機器等との干渉の可能性も低くなるからである。しかし特許文献３に記載の構成では、冷陰極管は自らの軸方向に移動するため、主基板に平行に移動するものと推測され、自動化の際にはやや複雑な構成のロボットが必要となる場合がある。

また一般に、冷陰極管の長手軸に対する両端の端子の取り付け精度はあまり正確ではない。従って、特許文献２のように固定されたランプホルダに冷陰極管を保持させるときに、特に冷陰極管が約１ｍ以上程度の長さを有する場合には、冷陰極管に不都合なストレスがかかって破損する虞がある。

そこで本発明は、工数がかかる半田付けを行わず、かつ給電線を使用せずに冷陰極管を主基板に導通接続することができ、さらに、冷陰極管の組立ての自動化を容易に図ることができるコネクタを提供し、また該コネクタを有する主基板、及び該主基板への冷陰極管の実装方法を提供することを目的とする。また本発明は、冷陰極管の寸法精度やランプホルダの位置決め精度があまり高くない場合であってもそれらの誤差を吸収できる構造を備えたコネクタを提供する。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するためのコネクタであって、前記主基板上に配置され、前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースと、前記ソケットケース内に収容可能であるとともに、前記冷陰極管の前記リード線を把持するための第１接触部、及び前記ソケットケース内に収容されたときに該ソケットケースから突出するように構成された第２接触部を有するソケット端子と、前記ソケットケースに係合可能であるとともに、前記ソケットケースに係合したときに前記ソケットケース内に配置された前記冷陰極管の前記リード線を押圧して、それにより前記ソケット端子の前記第１接触部が前記リード線を把持するように構成された、ソケットカバーと、を有するコネクタを提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記冷陰極管は、前記本体の前記リード線近傍に取付けられた緩衝材を有し、前記ソケットケース及び前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記緩衝材に当接する緩衝材受け部及び緩衝材押圧部をそれぞれ有する、コネクタを提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタにおいて、前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を有し、該リード線押圧部は、前記リード線の、前記端子ソケットの前記第１接触部に接する部位に関し互いに反対側の２箇所に当接する、コネクタを提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタと、該コネクタにより保持された冷陰極管とを有する主基板を提供する。

請求項５に記載の発明は、略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するためのコネクタであって、前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースと、前記ソケットケース内に収容可能であるとともに、前記冷陰極管の前記リード線を把持するための第１接触部、及び前記ソケットケース内に収容されたときに該ソケットケースから突出するように構成された第２接触部を有するソケット端子と、前記ソケットケースに係合可能であるとともに、前記ソケットケースに係合したときに前記ソケットケース内に配置された前記冷陰極管の前記リード線を押圧して、それにより前記ソケット端子の前記第１接触部が前記リード線を把持するように構成された、ソケットカバーと、前記ソケットケースに係合可能なハウジング、及び該ハウジング内に収容されて前記主基板に導通接続されるとともに、前記ハウジングが前記ソケットケースに係合したときに前記第２接触部を把持可能な接続端子を有する基板接続部と、を有するコネクタを提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のコネクタにおいて、前記ソケット端子の前記第１接触部及び前記第２接触部は、弾性を備えた弾性接続部によって互いに接続され、それにより前記第１接触部は前記弾性接続部の一部を支点として前記ソケットケースに対して変位可能に構成される、コネクタを提供する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のコネクタにおいて、前記ソケット端子の前記弾性接続部は、前記ソケットケースに対する前記第１接触部の変位方向に略垂直な方向に蛇行した形状を備える、コネクタを提供する。

請求項８に記載の発明は、請求項５に記載のコネクタにおいて、前記ソケットケースは前記ハウジングに対してある程度変位可能に構成される、コネクタを提供する。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のコネクタにおいて、前記ソケットケースと前記ハウジングとは所定の隙間を有して係合する、コネクタを提供する。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のコネクタにおいて、前記接続端子は、前記ソケット端子の前記第２接触部を把持する第３接触部と、主基板に導通接続される基板接続部と、前記第３接触部及び前記基板接続部を互いに連結するとともに弾性を備えた脚部とを有し、それにより前記第３接触部は前記ハウジングに対して変位可能である、コネクタを提供する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のコネクタにおいて、前記基板接続部は、前記主基板に固定される固定ハウジングと該固定ハウジング内に可動に収容される可動ハウジングとを含み、前記接続端子の前記第３接触部は前記可動ハウジング内に収容され、前記接続端子の前記脚部及び前記基板接続部は前記可動ハウジングの外側に位置する、コネクタを提供する。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のコネクタにおいて、前記接続端子は、前記可動ハウジング内の前記接続端子の屈曲部よりも前記可動ハウジングの外側の前記接続端子の屈曲部の方が曲げ剛性が低くなるように構成される、コネクタを提供する。

請求項１３に記載の発明は、請求項５に記載のコネクタにおいて、前記冷陰極管は、前記本体の前記リード線近傍に取付けられた緩衝材を有し、前記ソケットケース及び前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記緩衝材に当接する緩衝材受け部及び緩衝材押圧部をそれぞれ有する、コネクタを提供する。

請求項１４に記載の発明は、請求項５に記載のコネクタにおいて、前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を有し、該リード線押圧部は、前記リード線の、前記端子ソケットの前記第１接触部に接する部位に関し互いに反対側の２箇所に当接するように構成される、コネクタを提供する。

請求項１５に記載の発明は、請求項５に記載のコネクタと、該コネクタにより保持された冷陰極管とを有する主基板を提供する。

請求項１６に記載の発明は、略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するための実装方法であって、前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースが所定の位置に配置された主基板を用意するステップと、前記ソケットケース内に、第１接触部及び第２接触部を備えたソケット端子を配置し、前記第２接触部を前記ソケットケースから突出させて前記主基板に導通接続させるステップと、前記冷陰極管を前記ソケットケース内に配置するステップと、前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を備えたソケットカバーを前記ソケットケースに係合させるステップであって、それにより前記リード線が前記リード線押圧部に押圧されて前記ソケット端子の前記第１接触部に把持され導通接続される、ステップと、を含む実装方法を提供する。

請求項１７に記載の発明は、請求項１６に記載の実装方法において、前記実装方法に含まれる全てのステップの主たる操作方向が、前記主基板に対して略垂直である、実装方法を提供する。

請求項１８に記載の発明は、略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するための実装方法であって、接続端子を有する基板接続部が所定の位置に配置された主基板を用意するステップであって、前記接続端子が前記主基板と導通接続されている、ステップと、前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースを前記基板接続部に係合させるステップと、前記ソケットケース内に、第１接触部及び第２接触部を備えたソケット端子を配置し、前記第２接触部を前記ソケットケースから突出させて前記基板接続部の前記接続端子に当接させるステップと、前記冷陰極管を前記ソケットケース内に配置するステップと、前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を備えたソケットカバーを前記ソケットケースに係合させるステップであって、それにより前記リード線が前記リード線押圧部に押圧されて前記ソケット端子の前記第１接触部に把持され導通接続される、ステップと、を含む実装方法を提供する。

請求項１９に記載の発明は、請求項１８に記載の実装方法において、前記実装方法に含まれる全てのステップの主たる操作方向が、前記主基板に対して略垂直である、実装方法を提供する。

本発明に係る冷陰極管接続用コネクタによれば、半田付けを行わず、給電線を使用せずに冷陰極管と主基板とを確実に導通接続することができる。またハウジングを備えた基板接続部及び弾性を備えたソケット端子の一方又は双方を使用することにより、あらゆる方向について各部品の寸法誤差や位置決め誤差を吸収することが可能になる。また本発明に係る実装方法においては、主たる操作方向をいずれも主基板に略垂直な方向に限定することが可能であり、それにより冷陰極管の実装の自動化を図ることが容易になる。

以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係る第１の実施形態のコネクタ及び冷陰極管の分解斜視図である。第１の実施形態のコネクタは、冷陰極管１と後述する主基板との電気的接続を確立するソケット２を有する。ソケット２は、冷陰極管１の本体すなわちガラス管１１の端部付近を収容するように構成されたソケットケース２１、組立て時にソケットケース２１に係合するとともに冷陰極管１を適所に配置する機能を備えたソケットカバー２２、及び組立て時に冷陰極管１の両端の略棒状のリード線１２に接触するソケット端子２３からなる。以下、ソケット２を構成するこれら３つの部材について詳細に説明する。

図２ａ及び２ｂはそれぞれ、ソケットケース２１を上方及び下方からみた斜視図である。図２ａに示すように、ソケットケース２１は、冷陰極管１のガラス管１１の端部付近を収容するガラス管収容部２１１と、上述のソケット端子２３を収容するソケット端子収容部２１２とを有する。ガラス管収容部２１１は、組立て時に冷陰極管１のガラス管１１の両端付近に取付けられた緩衝材１３が当接する緩衝材受け部２１３を有する。なお緩衝材１３は、スポンジ又はエラストマー等の適度な弾性を有する部材から構成される。ソケット端子収容部２１２の底部には、図２ｂに示すように、組立て時に後述するソケット端子２３の第２接触部が挿通可能な挿通孔２１４が形成される。またソケット端子収容部の冷陰極管１の軸方向両端には、組立て時に冷陰極管１のリード線１２が当接するリード線受け部２１５１及び２１５２が形成される。さらにソケットケース２１の両側には、コネクタとしての組立て精度をより高めるための、ソケットカバー２２のラッチ２２４と係合するラッチ孔２１６が形成される。また、主基板へのソケットケース２１の半田付けを容易にするために、ソケットケース２１の底面に適当な形状の脚部２１７を設けてもよい。なおこの半田付けは、冷陰極管の実装とは異なる工程で別途行うことができるので、冷陰極管の実装の自動化に支障はない。

図３は、ソケットカバー２２の斜視図である。なお図１とは異なり、冷陰極管１に対向する側を上に向けて示している。同図に示すように、ソケットカバー２２は、組立て時に作業者又はロボットが押す操作面２２１（図１参照）と、冷陰極管１の緩衝材１３を押す緩衝材押圧部２２２と、冷陰極管１のリード線１２を位置決めしつつ押す２つのリード線押圧部２２３１及び２２３２と、上述のソケットケース２１のラッチ孔２１６に係合するように構成されたラッチ２２４とを有する。なおソケットカバー２２は、組立て後も内部の状態が確認できるように、ポリカーボネート等の透明の樹脂から作製されることが好ましい。

図４は、ソケット端子２３の斜視図である。ソケット端子２３は、組立て時に協働して冷陰極管１のリード線１２を挟持するように構成された第１接触部２３１１及び２３１２と、第１接触部２３１１及び２３１２をそれぞれ弾性支持する弾性支持部２３２１及び２３２２と、弾性支持部２３２１及び２３２２が接続されるベース部２３３と、ベース部２３３から直線状に延びる第２接触部２３４とを有する。第１接触部２３１１及び２３１２は、冷陰極管１のリード線１２の直径よりも長い幅ｄ１を備えた第１開口部２３５と、リード線１２の直径よりもやや短い幅ｄ２を備えた第２開口部２３６とを形成する。２つの弾性支持部の弾性は冷陰極管の種類や寸法に応じて適宜選択されるが、例えばガラス管の寸法が直径約６ｍｍ及び長さ約５００ｍｍであってリード線の径が０．３〜０．６ｍｍである典型的な冷陰極管の場合、第１接触部が冷陰極管１のリード線１２を約２Ｎの力で挟持するように構成されることが好ましい。

換言すれば、上述のソケット端子２３は互いに対向配置された一対の片持ち梁式の接触部を備えた構造である。しかし、接触部２３１１、２３１２及び弾性支持部２３２１及び２３２２に相当する部分を、例えばＵ字の開口部を備えたいわゆる圧接式の部材に置換することも可能である。またソケット端子２３は、ある程度弾性変形可能な導電性材料、例えば銅合金から作製されることが好ましい。

次に、上述のソケットケース２１、ソケットカバー２２及びソケット端子２３を用いた冷陰極管１の実装方法を、図１及び図５を参照して説明する。先ず、例えば液晶のバックライト装置に使用されるインバータ基板等の主基板４の上に、実装すべき冷陰極管の個数に応じた個数のソケットケース２１が所定の位置に配置されたものを用意する（図５のＡ部の状態）。この配置は上述のソケットケース２１の脚部２１７を主基板４上に半田付けすることによってより容易になる。次に、図１に示したようにソケット端子２３をソケットケース２１のソケット端子収容部２１２内に配置し、ソケット端子２３の第２接触部２３４がソケットケース２１の挿通孔２１４及び主基板４に形成されたスルーホール（図示せず）を通す。これにより、ソケット端子２３と主基板４とは導通接続される。あるいは、第２接触部２３４をいわゆるサーフィスマウント形に形成し、主基板４に挿通孔を形成せずに第２接触部を主基板上に導通接続する構成でもよい。

次に、図５のＢ部に示すように、ソケットケース２１のガラス管収容部２１１内に冷陰極管１のガラス管１１を入れる。この状態では、冷陰極管１はまだ「置かれた」状態であり、故に冷陰極管１のリード線１２は図４に示したソケット端子２３の第１開口部２３５に位置する。この状態において、図３に示したソケットカバー２２を、ソケットカバー２２の緩衝材押圧部２２２が冷陰極管１の緩衝材１３に当接し、かつ２つのリード線押圧部２２３１及び２２３２が冷陰極管１のリード線１２に当接するように配置し（図５のＣ部の状態）、この状態からさらに操作面２２１を押して冷陰極管１を下方に押し込むことにより、冷陰極管１の組み込みが完了する（図５のＤ部の状態）。この状態では、冷陰極管１のリード線１２はソケット端子２３の第２開口部２３６内に押し込まれて第１接触部２３１１及び２３１２と確実に導通接続され、緩衝材１３はソケットケース２１の緩衝材受け部２１３及びソケットカバー２２の緩衝材押圧部２２２の双方に当接して、冷陰極管１は所定の位置に正確に位置決めされる。またこのときに、ソケットカバー２２の２つのリード線押圧部２２３１及び２２３２を用いて、冷陰極管のリード線１２の、端子ソケット２３の第１接触部に接する部位に関し互いに反対側の２箇所を押すことにより、組立て時の冷陰極管の姿勢をより安定させて確実な導通接続を図ることができる。また緩衝材受け部２１３の冷陰極管軸方向に沿う長さＬ１（図２ａ参照）を、緩衝材１３の軸方向長さＬ２（図１参照）よりいくらか長くしておくことにより、冷陰極管１の軸方向長さの寸法誤差又は位置決め誤差をある程度吸収することができる。以上により、冷陰極管１及びソケット２を主基板４に実装すると同時に冷陰極管１と主基板４との導通接続が完了する。従って冷陰極管１に給電するための給電線は不要である。

上述のように、主基板上に設けられたソケットケースへのソケット端子の配置、ソケットケース内への冷陰極管の配置、及びソケットカバーを利用した冷陰極管の組み込み（すなわち冷陰極管とソケット端子との確実な導通接続）を含む一連の主たる操作は、全て主基板上方からの主基板に垂直な方向での動作によってのみ行うことができる。従って本発明に係る構成を用いることにより、マニピュレータ等を用いた冷陰極管の実装の自動化を図ることが極めて容易になる。また冷陰極管のリード線は一般に円筒形であり、かつソケット端子の第１接触部とはその円筒の側面（一般に平滑）が接するため、リード線のエッジでソケット端子を傷付けることもない。逆に第１接触部の接触面も平滑であるため、リード線も殆ど傷付かない。従って各要素の寿命を延ばすことができる。

次に、本発明に係る第２の実施形態のコネクタについて説明する。図６は、第２の実施形態のコネクタ及び冷陰極管の分解斜視図である。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、ソケット２ａの下部に基板接続部３ａが設けられることである。従って第２の実施形態では、ソケット２ａは直接主基板に取付けられるのではなく、ソケット２ａのソケットケース２１ａが、基板接続部３ａと係合するコネクタカバー２１８ａを有し、コネクタカバー２１８ａと係合した基板接続部３が主基板に取付けられる。他の点は第１の実施形態と同様であってよいので、以降はこの基板接続部３ａに関するものについてのみ説明し、他の説明は省略する。

図６に示すように、基板接続部３ａは、ソケットケース２１ａのコネクタカバー２１８ａに係合（ここでは嵌合）可能なハウジング３１ａと、ハウジング３１ａ内に収容されて組立て時にソケット端子２３と導通接続可能な接続端子３２ａとから構成される。接続端子３２ａは、組立て時にソケット端子２３の第２接触部２３４と当接して電気的接続を確立する第３接触部３２１ａと、第３接触部３２１ａを支持するベース部３２２ａと、ベース部３２２ａから第３接触部３２１ａとは反対側に延びて主基板と導通接続するマウント部３２３ａとを有する。なお図示例のマウント部３２３ａは３つであるが、少なくとも１つあればよい。接続端子３２ａは、ソケット端子２３と同様に、ある程度弾性変形可能な導電性材料、例えば銅合金から作製されることが好ましい。なお図示された接続端子はサーフィスマウント形であるが、ソケット端子２３のようなスルーホール形とすることももちろん可能であり、その場合は主基板上にスルーホールが形成される。

次に、上述のソケットケース２１ａ及び基板接続部３ａ、並びに第１の実施形態と同様のソケットカバー２２及びソケット端子２３を用いた冷陰極管１の実装方法を説明する。先ず、図７に示すように、ハウジング３１ａ内に接続端子３２ａを収容して基板接続部３ａを形成する。なおハウジング３１ａには、組立て時に端子ソケット２３の第２接触部２３４が挿通する貫通孔３１１ａが形成されている。

次にインバータ基板等の主基板４ａ上に、図７に示した基板接続部３ａを、図８のＡ部に示すように主基板４ａの所定の位置に配置したものを用意する。このとき、基板接続部３ａの接続端子３２ａのマウント部３２３ａが主基板４ａの所定の位置に接続され、接続端子３２ａは主基板４ａと導通接続される。次にＢ部に示すように、ソケット２ａすなわち（ソケットケース２１ａ、ソケット端子２３及びソケットカバー２２）を用いて冷陰極管１を保持した組立体を各基板接続部３ａの上方に配置する。次に、Ｃ部に示すように、その組立体を下方に動かして、ソケットケース２１ａのコネクタカバー２１８ａに基板接続部３ａのハウジング３１ａを嵌合させ、実装が完了する。なお基板接続部３ａに組立体を実装する代わりに、図５と同様の手順で基板接続部３ａにソケットケース２１ａを嵌合させ、ソケットケース２１ａ内にソケット端子２３及び冷陰極管１を配置し、最後にソケットカバー２２をソケットケース２１ａに嵌合させることももちろん可能である。

図９は、図８における９−９線に沿う断面図である。同図に示すように、上記組立体の主基板４ａへの実装が完了した状態では、端子ソケット２３の第２接触部２３４が基板接続部３ａのハウジング３１ａの貫通孔３１１ａを通って、接続端子３２ａの第３接触部３２１ａに当接する。当接の形態は適宜選択可能であるが、図示するような、一対の片持ち梁式部材を備えた第３接触部３２１ａを用いて第２接触部２３４を把持する構成が好適である。このような構成によれば、冷陰極管１、ソケット２ａ及び基板接続部３ａを主基板４ａに実装すると同時に冷陰極管１と主基板４ａとの導通接続も完了する。また明らかなように、第２の実施形態においても、一連の主たる操作は全て主基板上方からの主基板に垂直な方向での動作によってのみ行うことができる。

上述のように第１の実施形態と第２の実施形態との差異は基板接続部の使用の有無にあるが、基板接続部を使用すべきか否かは、例えばソケットケースが主基板への半田付けの際の熱（一般に約２６０〜２７０℃）に耐え得るか否かによって決まる。従ってソケットケースの耐熱性が低い場合は、耐熱性の高いハウジングを有する基板接続部を使用することができる。

上述したように、第１の実施形態においては冷陰極管１の軸方向長さの寸法誤差又は位置決め誤差をある程度吸収することができるが、第２の実施形態においては、任意の方向についての寸法誤差や位置決め誤差を吸収することができる。すなわち、第２の実施形態において、冷陰極管１の軸方向については、ソケットケース２１ａが第１の実施形態のソケットケース２１と同様の構成の緩衝材受け部を有することにより対応可能である。また冷陰極管の軸方向及び主基板の面の双方に垂直な方向（すなわち図９に示す方向Ｎ）については、ソケット端子２３の第２接触部２３４と接続端子３２ａの第３接触部３２１ａとが互いに摺動可能な構成とすることにより寸法又は位置決めの誤差を吸収できる。さらに、図８における１０−１０線に沿う断面を示す図１０にあるように、冷陰極管の軸方向及び方向Ｎの双方に垂直な方向Ｍについては、ソケットケース２１ａのコネクタカバー２１８ａの内面と基板接続部３ａのハウジング３１ａの外面との間に適当な隙間３３ａを設けることにより、ソケットケース２１ａはハウジング３１ａに対しある程度変位可能となるので、基板接続部３ａの主基板上での位置決め誤差等を吸収することができる。なお明らかなように、隙間３３ａは冷陰極管が軸方向にいくらか移動できるようにも形成可能であるので、その場合冷陰極管の軸方向に関する位置決め及び寸法の許容度はさらに高めることができる。

上述した第２の実施形態は寸法誤差や位置決め誤差を相当量吸収することができるが、軸方向長さが１ｍ以上に及ぶような冷陰極管の場合は、さらなる誤差吸収が要求される場合がある。例えば、図１０において方向Ｍについての寸法誤差又は位置決め誤差が隙間３３ａよりも大きい場合が相当する。そこで以下に述べる実施形態では、より大きな寸法誤差又は位置決め誤差を吸収可能な冷陰極管接続用コネクタを説明する。

図１１は、本発明に係る第３の実施形態の冷陰極管接続用コネクタのソケットが有するソケットケース２１ｂの斜視図である。ソケットケース２１ｂは第２の実施形態に係るソケットケース２１ａと類似の構成であるが、そのコネクタカバー２１８ｂがソケットケース２１ａのコネクタカバー２１８ａよりも鉛直方向に長く延びている点で異なり、また後述するようにコネクタカバー２１８ｂ内を延びるソケット端子用の挿通孔の形状も対応するソケットケース２１ａの挿通孔２１４ａとは異なる。

図１２は、第３の実施形態のコネクタのソケット端子２３ｂの斜視図である。ソケット端子２３ｂが図４のソケット端子２３と異なる点は、その第２接触部２３４ｂがベース２３３ｂの側部から延びる弾性接続部２３７ｂを介して接続されており、また全長がソケットケース２１ｂのコネクタカバー２１８ｂの長さに対応してソケット端子２３の第２接触部２３４よりも長く延びている点である。

図１３は、上述のソケット端子２３ｂ及び冷陰極管１をソケットケース２１ｂ内に配置した状態を示す斜視図であり、図１４は図１３の１４−１４線に沿う断面図である。図１１に示すように、ソケット端子２３ｂの第２接触部２３４ｂが挿通するソケットケース２１ｂの挿通孔２１４ｂは、その入口２１４１ｂにおいて冷陰極管の軸方向及び鉛直方向の双方に垂直な方向Ｍに沿う長さＬ３を有して細長く形成され、さらに図１４に示すように、そのＭ方向の長さが鉛直方向下方に向かうに従って徐々に短くなるように構成される。さらに、挿通孔２１４ｂの出口２１４２ｂは、ソケット端子２３ｂの第２接触部２３４ｂと弾性接続部２３７ｂとが接続される接続部分すなわち支点部分２３８ｂが圧入固定できるような形状を有する。ソケット端子２３ｂもソケット端子２３と同様にある程度弾性変形可能な導電性材料、例えば銅合金から作製されるので、ソケットケース２１ｂ内に配置されたソケット端子２３ｂのベース部２３３ｂは、支点部分２３８ｂを支点として概ね方向Ｍに沿って挿通孔２１４ｂの入口２１４１ｂの長さＬ３の範囲内で変位可能である。故にソケット端子２３ｂに接続された冷陰極管１１は、方向Ｍに関して第２の実施形態よりも大きい範囲で変位可能であり、冷陰極管の寸法誤差やコネクタの位置決め誤差が相当に大きい場合であってもその誤差を吸収することが可能になる。

なお支点部分２３８ｂの位置、弾性接続部２３７ｂの幅及び板厚の組合せにより、得られるソケット端子のばね力を任意に調節することができる。また弾性接続部２３７ｂはその幅広の表面が冷陰極管の軸方向と平行となるように構成することが好ましい。それにより、冷陰極管への反力を抑制しつつベース部２３３ｂを方向Ｍに大きく変位させることが可能になる。

ソケット端子の上述の変位を可能にするために、ソケットケース２１ｂは図１１に示すように、ガラス管収容部２１１ｂ及びリード線受け部２１５１ｂは方向Ｍについていくらか幅広に構成される。さらに支点部分２３８ｂを支点としたベース部２３３ｂの変位をスムーズにするために、ソケットケース２１ｂは挿通孔２１４ｂの入口２１４１ｂ近傍に凹部２１９ｂを有することが好ましい。

図１５は、ソケット端子２３ｂの好適な変形例であるソケット２３ｂ′を示す斜視図である。ソケット端子２３ｂ′がソケット端子２３ｂと異なる点は、その第２接触部２３４ｂ′が方向Ｍに垂直な方向Ｐ（すなわちソケット端子２３ｂ′に接続される冷陰極管の軸方向）に蛇行した形状を有することであることであり、これによりソケット端子２３ｂ′のベース部２３３ｂ′は第２接触部２３４ｂ′に対して方向Ｐについてもある程度変位可能となる。また支点部分２３８ｂ′の位置は、予想される冷陰極管の寸法誤差又は位置決め誤差に応じて、ベース部２３３ｂ′と第２接触部２３４ｂ′との間で任意に変更可能である。例えば図１５では、支点部分２３８ｂ′は図１２の支点部分２３８ｂよりも上方（ベース部２３３ｂ′寄り）に配置されている。このような場合、方向Ｍへの変位幅は小さくなるが冷陰極管の把持状態が安定するので、誤差が比較的小さい場合に適している。

また図１３に示すように、ソケット２ｂは、第１の実施形態のソケットカバー２２と同様の構成及び機能を備えたソケットカバー２２ｂを有する。ソケットカバー２２ｂは、ソケットカバー２２と同様に鉛直方向下方に移動してソケットケース２１ｂに嵌合してもよいし、図１３に示すようにヒンジ２２５ｂによってソケットケース２１ｂに対して回動可能に取り付けられてもよい。

図１１〜図１５を用いて説明した第３の実施形態は、主に方向Ｍへの寸法誤差又は位置決め誤差をソケットケース内で吸収する構成を有するものである。これに対し、以降に説明する第４の実施形態は、比較的大きな寸法誤差又は位置決め誤差を基板接続部内で吸収するものである。

図１６は、本発明の第４の実施形態に係る冷陰極管接続用コネクタを示す図である。図示するように、ソケットケース２１ｃが基板接続部３ｃによって主基板４ｃに接続される。図１６の構成では、基板接続部３ｃは主基板４ｃの下面に取り付けられ、ソケットケース２１ｃのコネクタカバー２１８ｃが主基板４ｃに形成された取付用穴４１ｃを通って主基板４ｃに接続される。しかし、基板接続部３ｃを主基板４ｃの上面に取り付ける構成でもよい。この第４の実施形態の特徴は、後述するように基板接続部３ｃの内部の構造にある。従ってソケットケース２１ｃの構成は上述のソケットケース２１ｂと同様でよい。なお図１６に示すように、コネクタカバー２１８ｃは図示しない反射板を支持するための突起２１８１ｃを有することができる。

図１７は基板接続部３ｃを下方から見た斜視図であり、また図１８は図１６の１８−１８線に沿う断面図である。基板接続部３ｃは、主基板４ｃに固定される固定ハウジング３１ｃと、ソケットケース２１ｃ内を下方に延びる、好ましくはソケット端子２３ｂと同様のソケット端子２３ｃに導通接続する接続端子３２ｃと、ソケットケース２１ｃのコネクタカバー２１８ｃに係合（ここでは嵌合）可能であって固定ハウジング３１ｃ内に可動に収納された可動ハウジング３３ｃとを有する。

次に接続端子３２ｃの構造について説明する。接続端子３２ｃは、可動ハウジング３３ｃ内に配置され、組立て時にソケット端子２３ｃの第２接触部２３４ｃと当接して電気的接続を確立する例えば一対の対向する弾性部材からなる第３接触部３２１ｃと、例えば圧入によって可動ハウジング３３ｃに固定される１つ以上の固定部３２２ｃと、ハウジング３１ｃ内を固定部３２２ｃから主基板４ｃまで延び、好ましくは１つ以上の屈曲部を有する１つ以上（図示例では２つ）の脚部３２３ｃと、主基板４ｃに設けられたスルーホール４２ｃを貫通して主基板４ｃと半田付け等により導通接続される１つ以上の基板接続部３２４ｃとを有する。接続端子３２ｃは、上述の接続端子３２と同様に、ある程度弾性変形可能な導電性材料、例えば銅合金から作製され、また接続端子３２ｃの各構成要素３２１ｃ〜３２４ｃは一体的に形成されることが好ましい。

図１８に示すように、接続端子３２ｃの脚部３２３ｃは弾性変形可能であるので、可動ハウジング３３ｃは主として水平方向すなわち矢印Ｍの方向に固定ハウジング３１ｃ内を変位することができる。従って可動ハウジング３３ｃに嵌合したコネクタカバー２１８ｃも固定ハウジング３１ｃに対して水平方向に変位可能であり、故に冷陰極管１を保持したソケット２ｃ（図１６）も主基板４ｃに対して変位可能となる。これにより、図９に示す実施形態よりもはるかに大きい寸法誤差又は位置決め誤差を、ソケット端子２３ｃの第２接触部２３４ｃと接続端子３２ｃの第３接触部３２１ｃとの接続を維持したまま吸収することが可能になる。

接続端子３２ｃの２つの脚部３２３ｃは、可動ハウジング３３ｃがその姿勢を変えずに水平方向に移動可能となるように、第３接触部３２１ｃに関して対称に構成されることが好ましい。また接続端子３２ｃは、可動ハウジング３３ｃ内の屈曲部よりも可動ハウジング３３ｃの外側の屈曲部の方が曲げ剛性が低くなるように構成されることが好ましい。このような構成は、例えば可動ハウジング３３ｃの外側の脚部の幅を内側よりも狭くすることで実現できる。このような構成によれば、可動ハウジング３３ｃへの接続端子３２ｃの取り付け部分に過度の応力が生じることが防止され、ソケット端子２３ｃの第２接触部２３４ｃと接続端子３２ｃの第３接触部３２１ｃとの接続を維持したまま大きな寸法誤差又は位置決め誤差を吸収することができる。

なお可動ハウジング３３ｃは必須の構成要素ではないが、コネクタカバー２１８ｃが上方から正しい位置及び方向にて基板接続部３ｃ内に挿入されるときのガイド部材として機能する。故にソケット端子２３ｃの第２接触部２３４ｃが確実にソケット端子２３ｃの第３接触部３２１ｃと導通接続されることが可能になる。

本発明に係る第１の実施形態のコネクタの分解斜視図である。 図１のコネクタのソケットケースの詳細を示す斜視図である。 図２ａとは別方向からみたソケットケースの斜視図である。 図１のコネクタのソケットカバーの詳細を示す斜視図である。 図１のコネクタのソケット端子の詳細を示す斜視図である。 図１のコネクタを用いた冷陰極管の実装方法を説明する図である。 本発明に係る第２の実施形態のコネクタの分解斜視図である。 第２の実施形態で使用される基板接続部を示す斜視図である。 図６のコネクタ及び基板接続部を用いた冷陰極管の実装方法を説明する図である。 図８の９−９線に沿う断面図である。 図８の１０−１０に沿う断面図である。 本発明に係る第３の実施形態のコネクタのソケットケースの斜視図である。 第３の実施形態のコネクタのソケット端子の斜視図である。 ソケット端子及び冷陰極管をソケットケース内に配置した状態を示す斜視図である。 図１３の１４−１４線に沿う断面図である。 図１２のソケット端子の変形例を示す斜視図である。 本発明に係る第４の実施形態のコネクタを示す斜視図である。 図１６のコネクタの基板接続部を下方から見た斜視図である。 図１６の１８−１８線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 冷陰極管
２ ソケット
３ 基板接続部
４ 主基板
１１ 本体
１２ リード線
１３ 緩衝材
２１ ソケットケース
２２ ソケットカバー
２３ ソケット端子
３１ ハウジング
３２ 接続端子
３３ 隙間

Claims (19)

1. 略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するためのコネクタであって、
   前記主基板上に配置され、前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースと、
   前記ソケットケース内に収容可能であるとともに、前記冷陰極管の前記リード線を把持するための第１接触部、及び前記ソケットケース内に収容されたときに該ソケットケースから突出するように構成された第２接触部を有するソケット端子と、
   前記ソケットケースに係合可能であるとともに、前記ソケットケースに係合したときに前記ソケットケース内に配置された前記冷陰極管の前記リード線を押圧して、それにより前記ソケット端子の前記第１接触部が前記リード線を把持するように構成された、ソケットカバーと、
   を有するコネクタ。
2. 前記冷陰極管は、前記本体の前記リード線近傍に取付けられた緩衝材を有し、前記ソケットケース及び前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記緩衝材に当接する緩衝材受け部及び緩衝材押圧部をそれぞれ有する、請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を有し、該リード線押圧部は、前記リード線の、前記端子ソケットの前記第１接触部に接する部位に関し互いに反対側の２箇所に当接するように構成される、請求項１に記載のコネクタ。
4. 請求項１に記載のコネクタと、該コネクタにより保持された冷陰極管とを有する主基板。
5. 略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するためのコネクタであって、
   前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースと、
   前記ソケットケース内に収容可能であるとともに、前記冷陰極管の前記リード線を把持するための第１接触部、及び前記ソケットケース内に収容されたときに該ソケットケースから突出するように構成された第２接触部を有するソケット端子と、
   前記ソケットケースに係合可能であるとともに、前記ソケットケースに係合したときに前記ソケットケース内に配置された前記冷陰極管の前記リード線を押圧して、それにより前記ソケット端子の前記第１接触部が前記リード線を把持するように構成された、ソケットカバーと、
   前記ソケットケースに係合可能なハウジング、及び該ハウジング内に収容されて前記主基板に導通接続されるとともに、前記ハウジングが前記ソケットケースに係合したときに前記第２接触部を把持可能な接続端子を有する基板接続部と、
   を有するコネクタ。
6. 前記ソケット端子の前記第１接触部及び前記第２接触部は、弾性を備えた弾性接続部によって互いに接続され、それにより前記第１接触部は前記弾性接続部の一部を支点として前記ソケットケースに対して変位可能に構成される、請求項５に記載のコネクタ。
7. 前記ソケット端子の前記弾性接続部は、前記ソケットケースに対する前記第１接触部の変位方向に略垂直な方向に蛇行した形状を備える、請求項６に記載のコネクタ。
8. 前記ソケットケースは前記ハウジングに対してある程度変位可能に構成される、請求項５に記載のコネクタ。
9. 前記ソケットケースと前記ハウジングとは所定の隙間を有して係合する、請求項８に記載のコネクタ。
10. 前記接続端子は、前記ソケット端子の前記第２接触部を把持する第３接触部と、主基板に導通接続される基板接続部と、前記第３接触部及び前記基板接続部を互いに連結するとともに弾性を備えた脚部とを有し、それにより前記第３接触部は前記ハウジングに対して変位可能である、請求項８に記載のコネクタ。
11. 前記基板接続部は、前記主基板に固定される固定ハウジングと該固定ハウジング内に可動に収容される可動ハウジングとを含み、前記接続端子の前記第３接触部は前記可動ハウジング内に収容され、前記接続端子の前記脚部及び前記基板接続部は前記可動ハウジングの外側に位置する、請求項１０に記載のコネクタ。
12. 前記接続端子は、前記可動ハウジング内の前記接続端子の屈曲部よりも前記可動ハウジングの外側の前記接続端子の屈曲部の方が曲げ剛性が低くなるように構成される、請求項１１に記載のコネクタ。
13. 前記冷陰極管は、前記本体の前記リード線近傍に取付けられた緩衝材を有し、前記ソケットケース及び前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記緩衝材に当接する緩衝材受け部及び緩衝材押圧部をそれぞれ有する、請求項５に記載のコネクタ。
14. 前記ソケットカバーは、前記冷陰極管の組み込み時に前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を有し、該リード線押圧部は、前記リード線の、前記端子ソケットの前記第１接触部に接する部位に関し互いに反対側の２箇所に当接するように構成される、請求項５に記載のコネクタ。
15. 請求項５に記載のコネクタと、該コネクタにより保持された冷陰極管とを有する主基板。
16. 略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するための実装方法であって、
    前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースが所定の位置に配置された主基板を用意するステップと、
    前記ソケットケース内に、第１接触部及び第２接触部を備えたソケット端子を配置し、前記第２接触部を前記ソケットケースから突出させて前記主基板に導通接続させるステップと、
    前記冷陰極管を前記ソケットケース内に配置するステップと、
    前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を備えたソケットカバーを前記ソケットケースに係合させるステップであって、それにより前記リード線が前記リード線押圧部に押圧されて前記ソケット端子の前記第１接触部に把持され導通接続される、ステップと、
    を含む実装方法。
17. 前記実装方法に含まれる全てのステップの主たる操作方向が、前記主基板に対して略垂直である、請求項１６に記載の実装方法。
18. 略棒状の本体及び該本体の両端にリード線を有する冷陰極管を主基板に導通接続するための実装方法であって、
    接続端子を有する基板接続部が所定の位置に配置された主基板を用意するステップであって、前記接続端子が前記主基板と導通接続されている、ステップと、
    前記冷陰極管の各端部を収容可能なソケットケースを前記基板接続部に係合させるステップと、
    前記ソケットケース内に、第１接触部及び第２接触部を備えたソケット端子を配置し、前記第２接触部を前記ソケットケースから突出させて前記基板接続部の前記接続端子に当接させるステップと、
    前記冷陰極管を前記ソケットケース内に配置するステップと、
    前記冷陰極管の前記リード線に当接するリード線押圧部を備えたソケットカバーを前記ソケットケースに係合させるステップであって、それにより前記リード線が前記リード線押圧部に押圧されて前記ソケット端子の前記第１接触部に把持され導通接続される、ステップと、
    を含む実装方法。
19. 前記実装方法に含まれる全てのステップの主たる操作方向が、前記主基板に対して略垂直である、請求項１８に記載の実装方法。

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