(57)【要約】【課題】電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ作業工程を減らせたり、ソケットの部品点数を減少させたりすることができるコネクタを提供すること。【解決手段】上側面２ｂ１が基板３の側に配置され、下側面２ｂ２がヒートシンク２０の側に配置される素子本体２ｂと、素子本体２ｂから伸長する導電接続用のテール部２ａとを有する電気素子２を、基板３に対して導通接続する端子４と、該端子４を保持するハウジング５とを備えるコネクタ１について、端子４に電気素子３の前記テール部２ａに対して押圧接触する接触部８ａを設け、基板３と素子本体２ｂの上側面２ｂ１との間に、前記接触部８ａがテール部２ａと押圧接触した状態で素子本体２ｂをヒートシンク２０に対して押し付ける板ばね１７を設けた。こうすることで電気素子２をヒートシンク２０に対して確実に密着させることができるとともに、作業工程を減らしたり、部品点数を減少させたりすることが可能なコネクタ１を実現できる。【選択図】図１
2015115501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面を基板の側に配置し、他方面を冷却部材の側に配置する素子本体と、素子本体から伸長する導電接続用のテール部とを有する電気素子を、基板に対して導通接続する端子と、該端子を保持するハウジングとを備えるコネクタにおいて、
前記端子は、電気素子の前記テール部に対して押圧接触する接触部を有しており、
前記基板と素子本体の一方面との間に、前記端子の接触部がテール部と押圧接触した状態で素子本体を冷却部材に対して押し付ける押圧部材を備えることを特徴とするコネクタ。
【請求項２】
前記ハウジングが前記基板と素子本体の一方面との間に介在するプレート部を備えており、当該プレート部に前記押圧部材を備える請求項１記載のコネクタ。
【請求項３】
前記ハウジングは、端子の接触部と電気素子のテール部とが相互に移動可能に押圧接触する仮保持状態とし、押圧部材により素子本体を冷却部材に押し付けて得られる正規の接触位置では、前記端子の接触部と前記電気素子のテール部とが相互に移動しないように押圧接触する保持状態とする押圧可変部材を備える請求項１又は請求項２記載のコネクタ。
【請求項４】
前記プレート部が、素子本体が入り込む凹部を有する請求項２又は請求項３記載のコネクタ。
【請求項５】
前記押圧部材が、素子本体の略中央位置を押圧する請求項１〜請求項４何れか１項記載のコネクタ。
【請求項６】
前記プレート部が、プレート部を補強する枠状の金属薄板でなる補強部材と、補強部材を被覆する薄板状の樹脂部と、を有する請求項２〜請求項５何れか１項記載のコネクタ。
【請求項７】
前記プレート部が、樹脂部の外周部に基板に固定される固定片を有する請求項１〜請求項６何れか１項記載のコネクタ。
【請求項８】
補強部材の一部として前記押圧部材を設ける請求項６又は請求項７記載のコネクタ。
【請求項９】
補強部材に前記固定片を設ける請求項６〜請求項８何れか１項記載のコネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装されてヒートシンクにパワーモジュール等の接続対象物を押し付ける押圧部材を備えるコネクタに関する。
【０００２】
従来、例えば車載装置等において、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉ１８Ｂｏｌａ１８Ａ  Ｔ１８Ａａｎｓｉｓｔｏ１８Ａ）、トランジスタ等のパワーモジュール（電気素子）と基板とを導通接続させるソケットが知られている（例えば特許文献１参照）。これらのソケットは、パワーモジュールから伸長するテール部に対して押圧接触する端子を有している。そして、ソケットは基板に実装されて、端子がテール部に対して押圧接触した状態で固定されることでパワーモジュールの基板への接続が完了する。
これらのパワーモジュールは発熱量が多く、放熱させるためにパワーモジュールをヒートシンクなどの冷却部材に押し付けて冷却する必要がある。しかし、テール部は軸状に細く形成されるほど強度が弱まり、素子本体を冷却部材に対して押し付ける力も弱くなってしまう。そこで、例えばパワーモジュールをヒートシンクに対してネジ留めする方法が一般に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２２９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、パワーモジュールの基板への実装作業と、パワーモジュールをヒートシンクに対して押し付ける作業は別々の工程で行われることが多い。よって、上記のネジ留めによる方法では、作業工程が煩雑になってしまう場合がある。また、ネジはソケットとは別体として設けられる場合があり、それらの分だけ部品点数が増加する。さらに、ネジをパワーモジュールに取り付けるための作業スペースが必要となるため、パワーモジュールを基板とヒートシンクの間に配置すると、基板が作業の妨げとなってしまう。そのためパワーモジュールを基板の直下からずらさなければならず、取付箇所の自由度が低下する場合がある。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ作業工程を減らすことを目的とする。また、電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ電気素子を基板に実装するソケットの部品点数を減少させることを目的とする。さらに、電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ電気素子の取付箇所の自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成すべく、本発明は以下のように構成される。
すなわち、本発明は、一方面を基板の側に配置し、他方面を冷却部材の側に配置する素子本体と、素子本体から伸長する導電接続用のテール部とを有する電気素子を、基板に対して導通接続する端子と、該端子を保持するハウジングとを備えるコネクタにおいて、前記端子は、電気素子の前記テール部に対して押圧接触する接触部を有しており、前記基板と素子本体の一方面との間に、前記端子の接触部がテール部と押圧接触した状態で素子本体を冷却部材に対して押し付ける押圧部材を備えることを特徴とするコネクタを提供する。
【０００７】
本発明のコネクタは、電気素子のテール部に対して押圧接触する接触部を有しており、基板と素子本体の一方面との間にこの接触部がテールと押圧接触した状態で素子本体を冷却部材に対して押し付ける押圧部材を有することとした。コネクタ自体がこの押圧部材を有することでネジを別途用意することなく素子本体を冷却部材に対して押し付けることができるため、電気素子と基板とを導通接続させるための部品点数を減少させることができる。また、例えば電子素子を冷却部材に対してネジ留めする工程が不要となるため、作業工程を減らすことができる。
【０００８】
さらに、本発明では電気素子を押圧部材によって冷却部材に対して押し付けるため、ネジ留めを用いる場合のような作業が不要となる。したがって、電気素子の配置を基板との位置関係に左右されずに、自由に決めることができる。そして、これと同時に、ネジ留めする位置を考慮して電気素子を基板の直下からずらして配置する必要が無いため、基板と平行な方向でコンパクトな構造とすることができる。
【０００９】
また、例えば押圧部材を電気素子と冷却部材の接触方向で弾性変形する弾性体で形成することで、前記の接触方向で振動が生じた場合であっても押圧部材が弾性変形して電気素子を冷却部材から離間しにくくすることができる。
【００１０】
前記本発明について、前記ハウジングが前記基板と素子本体の一方面との間に介在するプレート部を備えており、当該プレート部に前記押圧部材を備えるものとすることができる。こうすることで、押圧部材を介して電気素子から基板に掛かる荷重をプレート部で分散させることができ、荷重が特定箇所に集中して基板が撓んだり損傷を受けたりすることを抑制できる。そして、この荷重の分散効果はプレート部の基板側に、より広い面積の板面を設けることで高めることができる。
【００１１】
前記本発明について、前記ハウジングは、端子の接触部と電気素子のテール部とが相互に移動可能に押圧接触する仮保持状態と、押圧部材の押圧力を受けた状態で前記端子の接触部と前記電気素子のテール部とが相互に移動しないように押圧接触する保持状態とを切り換え可能な押圧可変部材を備えるものとすることができる。
端子の接触部と電気素子のテール部とが相互に移動可能に仮保持されることで、例えば仮保持させた状態で電気素子と基板とを一緒に移動させることができる。よって、組立て時の取扱性を高めることができる
【００１２】
前記本発明について、前記ハウジングは、端子の接触部と電気素子のテール部とが相互に移動可能に押圧接触する仮保持状態とし、押圧部材により素子本体を冷却部材に押し付けて得られる正規の接触位置では、前記端子の接触部と前記電気素子のテール部とが相互に移動しないように押圧接触する保持状態とする押圧可変部材を備えるものとすることができる。
端子の接触部と電気素子のテール部とが相互に移動可能に仮保持されることで、端子とテール部とを確実に導通接続させることができる。また、素子本体と冷却部材とを確実に接触させた状態で押圧可変部材によって接触部とテール部とを相互に固定することができる。
【００１３】
前記本発明について、前記プレート部が、素子本体が入り込む凹部を有するものとすることができる。厚みのある素子本体をプレート部の凹部に入り込ませることで、その凹部の深さ分だけプレート部と素子本体の積層構造を積層方向において薄くすることができる。
【００１４】
前記本発明について、前記押圧部材が、素子本体の略中央位置を押圧するものとすることができる。押圧部材が素子本体の端部を押圧するものとすると、素子本体と比べて剛性の弱いテール部に負荷が掛かり、変形するおそれがある。これに対して押圧部材が素子本体の略中央位置を押圧することで、負荷が押圧部材全体に均等に係り、テール部の変形を抑制できる。こうすることで、素子本体を冷却部材に対して確実に密着させることができる。
【００１５】
前記本発明について、前記プレート部が、プレート部を補強する枠状の金属薄板でなる補強部材と、補強部材を被覆する薄板状の樹脂部と、を有するものとすることができる。こうすることで、樹脂部によって基板から絶縁しつつも、押圧部材が電気素子を冷却部材に押し付ける際に受ける反力を金属薄板で補強したプレート部全体で受けとめて、確実にその反力から基板を保護することができる。
【００１６】
前記本発明について、前記プレート部が、樹脂部の外周部に基板に固定される固定片を有するものとすることができる。プレート部を外周部の固定片で基板に固定することで、押圧部材が電気素子を冷却部材に押し付ける反力をプレート部全体で受けるようにして確実に基板を保護することができる。
【００１７】
前記本発明について、補強部材の一部として前記押圧部材を設けることとすることができる。こうすることで、補強部材と押圧部材とを別体として設ける場合よりも部品点数を削減できる。
【００１８】
前記本発明について、補強部材に前記固定片を設けることとすることができる。こうすることで、補強部材と固定片とを別体として設ける場合よりも部品点数を削減できる。また、補強部材と固定片とを一体として形成することで、基板に固定した状態でより確実な補強効果を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ作業工程を減らすことができる。これにより実装作業の効率化が図られる。また、本発明によれば電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ電気素子を基板に実装するコネクタの部品点数を減らすことができる。さらに、本発明によれば、電気素子と冷却部材とを確実に密着させつつ電気素子の取り付け箇所の自由度を上げることができる。したがって、基板の真下であっても電気素子を配置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態のコネクタの正面、右側面、平面を示す斜視図。
【図２】図１のコネクタの正面図。
【図３】図１のコネクタの背面図。
【図４】図１のコネクタの平面図。
【図５】図１のコネクタの底面図。
【図６】図１のコネクタの右側面図。
【図７】図１のコネクタのソケット部の分解図。
【図８】図１のコネクタのプレート部の分解図。
【図９】図１の端子を示す図で、分図（ａ）は正面、右側面、平面を示す斜視図、分図（ｂ）は背面、左側面、平面を示す斜視図。
【図１０】図１の端子の正面図。
【図１１】図１の端子の背面図。
【図１２】図１の端子の平面図。
【図１３】図１の端子の底面図。
【図１４】図１の端子の右側面図。
【図１５】図１のコネクタを基板に実装した状態を示す斜視図。
【図１６】図１のコネクタに電気素子を仮保持させた状態を示す斜視図。
【図１７】図１のコネクタの使用状態を示す左側面図。
【図１８】図１のコネクタに電気素子を挿入する前の状態を示す図１６のＳＡ−ＳＡ線断面図。
【図１９】図１のコネクタに電気素子を仮保持させた状態を示す図１８相当の断面図。
【図２０】図１９のＲ部分を示す部分拡大図。
【図２１】図１のコネクタに電気素子を固定した状態を示す図１８相当の断面図。
【図２２】図２１のＳ部分を示す部分拡大図。
【図２３】第１実施形態の変形例のコネクタの正面、右側面、底面を示す斜視図。
【図２４】図２３のコネクタの左側面図。
【図２５】第２実施形態のコネクタの背面、左側面、底面を示す斜視図。
【図２６】図２５のコネクタの図２１相当の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。以下の各実施形態で共通する構成については、同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００２２】
なお、本明細書、特許請求の範囲、図面では、図１で示すコネクタ１の短手方向に沿う幅方向をＸ方向、長手方向に沿う前後方向をＹ方向、基板に対して垂直なコネクタ１の高さ方向をＺ方向とし、高さ方向Ｚにおけるコネクタ１の平面側を「上側」、コネクタ１の底面側を「下側」として説明する。
【００２３】
第１実施形態〔図１〜図２２〕：
本実施形態のコネクタ１は、例えばパワーモジュールなどの電気素子２を基板３の回路に導通接続するために使用される。
【００２４】
コネクタ１は、図１〜２２で示すように、電気素子２の３本のテール２ａが挿入されるハウジング５と、テール２ａに接続する３つの端子４とを備える。また図６、図１４においてはそれぞれコネクタ１と端子４の右側面図を示すが、左側面図は右側面図とは対称に表される。
【００２５】
〔端子〕
各端子４は、図１〜図７、図９〜図１４で示すように、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に形成され、電気素子２のテール２ａごとに設けられている。端子４は、固定片部８と、接触片部７と、弾性片部１１と、押圧片部９と、基板接続部６と、支持部１４とを有する。
【００２６】
固定片部８は、接触部８ａと、平面部８ｂと、折曲げ部８ｃとを有する。平面部８ｂは、電気素子２のテール２ａに対向して設けられる。接触部８ａは平面部８ｂの略中央に、テール２ａとの接触方向に向けて突出して形成される。そして、この接触部８ａと後述の接触片部７によってテール２ａを挟持する。折曲げ部８ｃは平面部８ｂの幅方向Ｘにおける両側を前後方向Ｙに屈曲して形成される。折曲げ部８ｃ、８ｃにはそれぞれ接触片部７が係止する係止孔１２が設けられている。
【００２７】
接触片部７は板厚方向が前後方向Ｙに沿う平板状に形成され、固定片部８の内側に配置されている。接触片部７の下端側は電気素子２との接触方向に向かって斜め下方に傾斜し、その下端には固定片部８の反対側に略Ｕ字状に屈曲する屈曲部７ａが形成されている。この屈曲部７ａにはテール２ａと接触する接触部７ｂが設けられ、この接触部７ｂと固定片部８との間にテール２ａが挿入される。また、接触片部７の幅方向Ｘの両端には幅方向Ｘの外側に向かって突出する係止片１３、１３が形成され、これらは固定片部８の係止孔１２内に係止されている。
【００２８】
弾性片部１１は、第１の弾性片１１ａと、第２の弾性片１１ｂと、第３の弾性片１１ｃとを有する。第１の弾性片１１ａは、固定片部８から固定片部８の外側に向かって前後方向Ｙに沿って延びる。第２の弾性片１１ｂは第１の弾性片１１ａから上方に延びる。そして第３の弾性片１１ｃは第２の弾性片１１ｂから固定片部８の内側に向かって接触片部７の上端まで前後方向Ｙに沿って延びる。この弾性片部１１は主として端子４の前後方向Ｙに弾性変形可能に形成されている。
【００２９】
押圧片部９は接触片部７の下端から固定片部８の反対側に向かって斜め上方に延びるように形成される。そして押圧片部９の上端側を固定片部８の反対側に向かって押圧すると、係止孔１２に係止する係止片１３を支点Ｐとして接触片部７の下端側をテール２ａとの接触方向に向けて変位させるようになっている。
上記押圧片部９は、図１１に示すように上端側と下端側との間が上方から下方に向かって徐々に幅が広くなるように形成され、下端側の幅が上端側の幅よりも広くなっている。これにより押圧片部９は下端側を支点Ｐにして上端側がより柔らかく弾性変形しやすい形状となっている。
【００３０】
接触片部７と固定片部８との間にテール２ａを挿入するためには、接触片部７と固定片部８の間にテール２ａを押し込んで両者を押し開くように弾性変形させる必要がある。しかしその押し込む際に電気素子２に大きな抵抗力が作用すると、細いテール２ａが変形したり、テール２ａと素子本体２ｂとの接続部分が損傷したりするおそれがある。
そこで、本実施形態のコネクタ１では、電気素子２のテール２ａを挿入していない状態で接触片部７と固定片部８との間に隙間を設定するようにしている。こうすることで隙間を設定しない場合と比べて接触片部７と固定片部８とを大きく押すことなく隙間を開けてテール２ａを挿入することができる。よって、より小さな挿入力でテール２ａを挿入することができ、テール２ａの変形や前記接続部分の損傷を抑えることができる。
上記接触片部７と固定片部８との間の隙間は、前後方向Ｙにおいてテール２ａの寸法よりも小さく設定されている。これにより、後述のアクチュエータ１０を閉状態（アクチュエータ１０の回動軸１０ｃが有する作用部１０ｃ１が、押圧片部９を接触片部７の屈曲部７ａが開く方向に向けて押圧し、端子４の保持力をテール２ａに対して最も大きく作用させた状態）としない場合であってもテール２ａが接触片部７と固定片部８に挟まれてそれらのばね力によって保持される（仮保持状態）。よって、例えば作業者がアクチュエータ１０を閉状態に操作する前においても、コネクタ１は電気素子２を保持することができる。
【００３１】
基板接続部６は、固定片部８の下端からコネクタ１の前後方向Ｙに基板３と平行に伸長して形成される。そして基板接続部６はその先端側が基板側に屈曲して接続部６ａが形成されており、この接続部６ａで基板３の裏面３ｂの回路に半田付けされる。
【００３２】
各支持部１４は、固定片部８の幅方向Ｘの両側からそれぞれ上方に延びるように形成される。その上方側における前後方向Ｙの一端面には、アクチュエータ１０を支持する半円形状の軸受部１５が設けられている。
【００３３】
〔ハウジング〕
ハウジング５は、絶縁性樹脂の成形体からなり、図１〜図７で示すようにソケット部１６と、プレート部１８と、「押圧可変部材」としてのアクチュエータ１０を備える。また、このプレート部１８における電気素子２を押圧する側の面には「押圧部材」としての板ばね１７が設けられている。
【００３４】
〔ソケット〕
ソケット部１６は、前面部１６ａと、背面部１６ｂと、幅方向Ｘにおける一対の側面部１６ｃとを有する。ハウジング５には、各端子４をそれぞれ固定する３つの端子固定部１９が設けられており、２つの端子４ａ、４ｂがハウジング５の前側の幅方向Ｘにおける両側に配置され、他の一つの端子４ｃがハウジング５の後側の幅方向Ｘにおける中央側に配置されるようになっている。この場合、前側の端子４ａ、４ｂは押圧片部９が後側になる向きに配置され、後側の端子４ｃは押圧片部９が前側になる向きに配置される。
【００３５】
後側の端子４ｃの一方の支持部１４の軸受部１５は、前側の端子４ａにおける一方の支持部１４（前側の端子４ｂと隣接する支持部１４）の軸受部１５と前後方向Ｙに間隔を置いて対向している。また後側の端子４ｃの他方の支持部１４の軸受部１５は、前側の他方の端子４ｂにおける一方の支持部１４（前側の端子４ａ側と隣接する支持部１４）の軸受部１５と前後方向Ｙに間隔をおいて対向している。これにより、後側の端子４ｃの各支持部１４の軸受部１５と前側の各端子４ａ、４ｂにおける一方の支持部１４の軸受部１５との間に隙間Ｗが形成されている（図１９、図２０）。
【００３６】
端子固定部１９は、端子４の固定片部８の前後方向Ｙにおける一端側の端部を挿通する幅方向Ｘにおける一対の固定溝１９ａと、固定片部８の前後方向Ｙにおける他端側の面に接する幅方向Ｘにおける一対の固定壁１９ｂとからなり、各固定溝１９ａと各固定壁１９ｂとの間に固定片部８を上方から圧入することにより、固定片部８をハウジング５に固定するようになっている。
【００３７】
〔プレート部〕
プレート部１８は、図８で示すように樹脂部１８Ａと補強部材１８Ｂとを備える。樹脂部１８Ａは絶縁性を有しており、補強部材１８Ｂは金属板で形成される。
プレート部１８は全体としてソケット部１６と一体として平板状の略直方体形状に形成される。これにより、板バネ１７から受ける反力を、例えば点ではなくてプレート部１８の板面で受けることができるため、反りや損傷から基板３を保護することができる。
【００３８】
補強部材１８Ｂは樹脂部１８Ａの板厚における略中心に設けられる。この補強部材１８Ｂは、前記の樹脂部１８Ａを補強することができる。また、基板３と平行方向において、ソケット部１６の底面よりも大きく形成されている。
プレート部１８が上記の補強部材１８Ｂを備えることで、板ばね１７が電気素子２をヒートシンク２０に押し付ける際に受ける反力を補強部材１８Ｂで補強したプレート部１８全体で受けとめることができる。よって、確実に電気素子２から受ける反力から基板３を保護できる剛性の高いプレート部１８とすることができる。また、プレート部１８は、樹脂部１８Ａを備えることで基板３に対して絶縁することができる。
【００３９】
プレート部１８は、押圧面部１８ａと、貫通孔１８ｂと、板ばね１７と、挿入口１８ｃと、「固定片」としての脚部１８ｄとを有している。
押圧面部１８ａは、基板３側とは反対側に設けられ、電気素子２のテール２ａが接触片部７と固定片部８との間で保持されている状態で電気素子２の素子本体２ｂに対向する。
【００４０】
プレート部１８の略中央には略台形の貫通孔１８ｂが形成されている。この貫通孔１８ｂは、前記樹脂部１８Ａと補強部材１８Ｂに孔が形成されることで設けられている。この補強部材１８Ｂに形成される孔の周縁からは貫通孔１８ｂの内側に向けて片持ち梁状に板ばね１７が伸長する。また板ばね１７は、板面が基端部側から先端部側にかけて徐々に細幅となる略台形に形成される。そして素子本体２ｂとの接触方向に徐々に傾斜して設けられ、この傾斜により、板ばね１７は素子本体２ｂをヒートシンク２０との接触方向に向けて付勢することができる。また板ばね１７は、素子本体２ｂと接触する先端側で素子本体２ｂの上側面２ｂ１と略平行となるように弾性変形する。したがって板ばね１７は素子本体２ｂとヒートシンク２０との接触方向で弾性変形するため、この接触方向で振動が生じた場合であっても板ばね１７が弾性変形して素子本体２ｂをヒートシンク２０から離間しにくくすることができる。さらに、この板ばね１７で素子本体２ｂの略中央位置を押圧することで、素子本体２ｂに対して偏りなく押圧力を作用させることができる。よって確実に素子本体２ｂをヒートシンク２０に対して押し付けることができる。
【００４１】
挿入口１８ｃはプレート部１８の底面に板厚を貫通して３つ設けられ、端子４と接続する電気素子２のテール２ａが挿入される。
また、プレート部１８には板厚を貫通する取付孔１８ｅが２つ形成され、各端子４ａ、４ｂの基板接続部６、６がこの取付孔１８ｅから基板３の裏面３ｂ側に露出する。またプレート部１８の後端には凹部１８ｆが形成されており、後側の端子４ｃの基板接続部６はこの凹部１８ｆから基板３の裏面３ｂ側に露出する。
【００４２】
脚部１８ｄは前記の補強部材１８Ｂと一体として、樹脂部１８Ａから外側に向けて突出して形成される。この脚部１８ｄはプレート部１８の前面部１８ｇ１に２つ、一対の側面部１８ｇ２、１８ｇ２に各１つ、後面部１８ｇ３に２つの計６つ設けられており、基板３の裏面３ｂに対して半田付けされる。
また、プレート部１８における基板３と接触する側の面には凹部１８ｈが４つ設けられており、凹部１８ｈの周縁にはプレート部１８の板厚方向に沿う仕切壁１８ｈ１が形成されている。この仕切壁１８ｈ１によってプレート部１８の板厚方向での剛性が高められている。
【００４３】
〔アクチュエータ〕
アクチュエータ１０は絶縁性の樹脂からなり、操作部１０ａと、側壁部１０ｂと、回動軸１０ｃとを有する。操作部１０ａは、本実施形態ではアクチュエータ１０の閉状態において、高さ方向Ｚにおける上側に設けられる。そしてこの操作部１０ａは回動操作の際に押圧される。側壁部１０ｂは、操作部１０ａの幅方向Ｘの両側に形成される。回動軸１０ｃは、各側壁部１０ｂの間に幅方向Ｘに延びるように形成される。そして、前記端子４の支持部１４間に形成される隙間Ｗにはめ込まれ、支持部１４によって回動自在に支持されている。そして、回動操作によって端子４をテール２ａに対して圧接させる。
【００４４】
〔コネクタに対する電気素子の取付構造〕
以上のように構成されたコネクタの使用方法について説明する。まず図１５で示すように、基板３にソケット部１６の外周に沿う形状の取付孔２１を設ける。そして、その取付孔２１にソケット部１６を基板３の裏面３ｂ側から表面３ａ側（基板３の実装面）に挿通する。ソケット部１６の外周はプレート部１８の外周よりも小さく設けられているため、取付孔２１もまたプレート部１８の外周よりも小さくなる。したがって、プレート部１８は基板３に引っ掛かり取付孔２１を通過することができないため、ソケット部１６が基板３の表面３ａ側に位置し、プレート部１８は裏面３ｂ側に留まった状態となる。この状態でプレート部１８の６つの脚部１８ｄと、端子４の３つの基板接続部６を基板３の裏面３ｂ側に対して半田付けにより固定する。
【００４５】
図１６〜図２０で示すようにアクチュエータ１０を開状態（アクチュエータ１０が上記閉状態以外の位置にある状態）とし、電気素子２のテール２ａをハウジング５の挿入口１８ｃから端子４の接触片部７と固定片部８との間に挿入する。その際、接触片部７と固定片部８との前後方向Ｙの間隔はテール２ａの前後方向Ｙの寸法よりも小さくなっているため、テール２ａは端子４のばね力に抗して主に接触片部７を前後方向Ｙに変位させながら接触片部７と固定片部８との間に圧入される。これにより、テール２ａにゴミや塵埃等の異物が付着していた場合でも、接触片部７との摺動によりテール２ａから異物が除去される。また、接触片部７の圧接によってテール２ａが接触片部７と固定片部８との間に挟持されるので、アクチュエータ１０を回動して閉状態にする前においても、テール２ａが接触片部７と固定片部８との間に仮保持される（仮保持状態）。この際、高さ方向Ｚにおける素子本体２ｂの上側面２ｂ１は板ばね１７に対して非接触であっても良いが、板ばね１７の先端側に対して軽く接触した状態であっても良い。
【００４６】
〔コネクタによるヒートシンクに対する電気素子の押し付け構造〕
本実施形態におけるコネクタ１では、図１９、図２０で示すように、まず電気素子２をハウジング５に仮保持させる。また、本実施形態においてはヒートシンク２０の上面における略中央には電気絶縁性と熱伝導性を有するシート２０ａを取り付けておき、素子本体２ｂの下面２ｂ２をヒートシンク２０に取り付けたシート２０ａに当接させる。電気素子２のテール２ａはＬ字状に形成されており、一端側はハウジング５に固定され、他端側には素子本体２ｂが設けられている。また、プレート部１８は基板３と素子本体２ｂとの間に配置されており、素子本体２ｂは板ばね１７によって基板３とは反対側に向けて付勢されている。この素子本体２ｂの下側面２ｂ２をシート２０ａに当接させた状態でさらにヒートシンク２０側にソケット部１６を押圧することで、素子本体２ｂは板ばね１７によってヒートシンク２０側に押圧されることになる（押し付け状態）。このとき、基板３は素子本体２ｂ、板ばね１７、プレート部１８を介してヒートシンク２０から反力を受ける。プレート部１８における基板３との接触面の面積が広く設けられるほど、この反力が基板３のより広い範囲に分散して掛かるため、反力が特定箇所に集中することで生じる基板３の撓みを抑制できる。また、素子本体２ｂがヒートシンク２０の上面の略中央位置を押圧することで、素子本体２ｂにより発生する熱をより効率よくヒートシンク２０に放熱することができる。
【００４７】
この押し付け状態で、板ばね１７は素子本体２ｂの上側面２ｂ１からプレート部１８側に強く押圧されて、この上側面２ｂ１と略平行になるように押し倒されるまで変形する。またこの時、ヒートシンク２０からの反力によって、電気素子２のテール２ａはプレート部１８の挿入口１８ｃから上方向にさらに進入し、プレート部１８が板ばね１７を通じて素子本体２ｂから反力を受けて停止する。この停止している状態で接触部８ａと接触している位置がテール２ａにおける接触部８ａとの正規の接触位置である。
【００４８】
板ばね１７のばね力は、固定片部８と接触片部７によるテール２ａの仮保持力よりも強く設定されている。したがって、仮に上記の押し付け状態で、アクチュエータ１０を閉状態とすることなく作業者がコネクタ１をヒートシンク２０に押し付ける力を弱める場合、テール２ｂは固定片部８と接触片部の隙間から抜ける方向に移動する。よって、素子本体２ｂは板ばね１７によってヒートシンク２０側に付勢され、コネクタ１から離れる方向に移動してしまう。
これに対し、上記押し付け状態で、図２１、図２２で示すようにアクチュエータ１０を回動させて閉状態とする場合、素子本体２ｂが板ばね１７によってヒートシンク２０に対して押し付けられた状態で、電気素子２をコネクタ１に固定することができる（ロック状態）。
以上で板ばね１７による素子本体２ｂのヒートシンク２０への押し付け作業が完了する。
【００４９】
電気素子２をヒートシンク２０に対して押し付ける方法としては、一般的に、電気素子２をヒートシンク２０に対してネジ留めして固定する方法が知られている。しかしこの方法ではネジ留め工程が必要になるし、ネジ留め作業が基板３に妨げられないように、電気素子２を基板３の真下からずらして配置する必要がある。しかし、本実施形態のコネクタ１によれば、コネクタ１の基板３への実装工程と、電気素子２のヒートシンク２０への押し付け工程を同時に行うことができる。また、電気素子２の取付位置の自由度を高めることができる。
【００５０】
なお、上記の正規の接触位置ではない位置でテール２ａを接触部８ａに接触させて、電気素子２をコネクタ１に対して固定することもできる。すなわち、テール２ａを挿入口１８ｃに進入させていき、板ばね１７が素子本体２ｂに押圧されて、素子本体２ｂの上側面２ｂ１と略平行になるまで押し倒される前に、テール部２ａと接触片部７とを任意の位置で接触させた状態でアクチュエータ１０を回動させて閉状態とし、テール２ａをコネクタ１に対して固定しても良い。こうすることで、例えば製造上の誤差によりヒートシンク２０と基板３との間の距離が規定値よりも離れている場合であっても、挿入口１８ｃへのテール２ａの進入深さを調整することで、テール２ａと接触片部７を確実に接触させることができる。
【００５１】
〔アクチュエータの回動方法〕
図１９、図２０で示すように、アクチュエータ１０が開状態にあるとき、押圧片部９は回転軸１０ｃの押圧受部１０ｃ２を前後方向Ｙにおける前方向に向けて付勢している。こうすることで、アクチュエータ１０が意図せず回動して閉状態となることを抑えることができる。
図２１、図２２で示すようにアクチュエータ１０を回動して閉状態とすると、接触片部７にテール２ａ側への押圧力が付与される。これにより、接触片部７及び固定片部８とテール２ａとの接触圧が高められるとともに、テール２ａが接触片部７と固定片部８によって強固に保持される。
【００５２】
すなわち、端子４においては、図２２に示すように、アクチュエータ１０から押圧片部９に矢示Ｂ方向に押圧力が加わることにより、押圧片部９が固定片部８の反対側に向かって弾性変形する。そして係止孔１２に係止する係止片１３を支点Ｐとして接触片部７の下端側が固定片部８側に弾性変形しようとし、これにより接触片部７とテール２ａとの接触位置に接触圧が加わる。こうして接触片部７と固定片部８によってテール２ｂを挟持することができる。
【００５３】
また、端子４を、接触片部７との間にテール２ａが挿入されるように形成するとともに、接触片部７と固定片部８における接触部８ａとの間隔がテール２ａの対応寸法よりも小さくなるように形成した。したがって、テール２ａにゴミや塵埃等の異物が付着していた場合でも、接触片部７との摺動によりテール２ａから異物を除去することができ、異物の付着による接触不良の防止にきわめて効果的である。この場合、アクチュエータ１０を回動して閉状態としない状態であっても、テール２ａを接触片部７と固定片部８との間に仮保持することができるので、接続作業を容易に行うことができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態のコネクタ１では、素子本体２ｂをヒートシンク２０に押し付ける作業工程を減らすことができる。これにより実装作業の効率が上昇する。また、コネクタ１によれば部品点数を減少させることができる。さらに、コネクタ１によれば、素子本体２ｂをヒートシンク２０に押し付けた際に基板３が撓むことを抑制できる。これにより、基板３に損傷を与えにくいコネクタ１を実現できる。また、本実施形態のコネクタ１を用いれば基板３の直下に電気素子２を設けることができるため、基板３の設計がより自由になる。
【００５５】
第１実施形態の変形例〔図２３、図２４〕：
上記第１実施形態では板ばね１７がプレート部１８が有する補強部材１８Ｂと一体として形成される例を示した。これに対して板ばね１７をプレート部１８とは別体として形成しても良い。この場合、電気素子２のテール部２ａを挿入口１８ｃに挿入した状態で、素子本体２ｂにおける基板３側の面の略中央と対向する基板３の裏面３ｂに板ばね１７を半田固定する。そしてこの板ばね１７で素子本体２ｂをヒートシンク２０に対して押し付けることで冷却することができる。板ばね１７とプレート部１８を一体として設ける場合と異なり部品点数を削減できず、組立時の取り扱い性の点でもやや不便であるが、プレート部１８の板厚を省略できるため、コネクタ１の高さ方向Ｚが薄いコネクタ１とすることができる。
【００５６】
第２実施形態〔図２５、図２６〕：
上記第１実施形態では、プレート部１８の押圧面部１８ａが平坦面として形成されるコネクタ１を示した。これに対して、押圧面部１８ａに凹部２２を形成するコネクタ２３とすることができる。この凹部２２は素子本体２ｂの基板３側の面と同じもしくは大きく形成され、板ばね１７が凹部２２の底面に形成されている。こうすることで、素子本体２ｂをこの凹部２２に入り込ませることができるため、電気素子２をハウジング５に固定した状態において、プレート部１８と素子本体２ｂとの積載構造の厚みを高さ方向Ｚで薄くすることができる。よって、よりコンパクトな実装構造を実現できる。
【００５７】
各実施形態の変形例：
上記各実施形態では「押圧部材」の例として金属製の板ばね１７を示した。しかしながら板ばね１７に替えて他の弾性体とすることもできる。例えば樹脂部１８Ａに一体成形したばね片としたり、熱可塑性又は熱硬化性の弾性樹脂材により形成した弾性体とすることができる。ただし、いずれも電気素子２の発熱や、半田付けする際の高温環境に適応する耐熱性が必要である。
【００５８】
また、上記各実施形態では、「冷却部材」の例として単体の部品でなるヒートシンク２０を示した。しかし、電子機器の筐体自体をヒートシンクとして利用し、これに電気素子２を押し付けても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１        コネクタ（第１実施形態）
２        電気素子
２ａ      テール部
２ｂ      素子本体
２ｂ１    上側面
２ｂ２    下側面
３        基板
３ａ      表面
３ｂ      裏面
４        端子
４ａ〜４ｃ  端子
５        ハウジング
６        基板接続部
６ａ      接続部
７        接触片部
７ａ      屈曲部
７ｂ      接触部（接触片部）
８        固定片部
８ａ      接触部（固定片部）
８ｂ      平面部
８ｃ      折曲げ部
９        押圧片部
１０      アクチュエータ
１０ａ    操作部
１０ｂ    側壁部
１０ｃ    回動軸
１０ｃ１  作用部
１０ｃ２  押圧受部
１１      弾性片部
１１ａ〜ｃ  第１の弾性片、第２の弾性片、第３の弾性片
１２      係止孔
１３      係止片
１４      支持部
１５      軸受部
１６      ソケット部
１６ａ    前面部
１６ｂ    背面部
１６ｃ    側面部
１７      板ばね
１８      プレート部
１８Ａ    樹脂部
１８Ｂ    補強部材
１８ａ    押圧面部
１８ｂ    貫通孔
１８ｃ    挿入口
１８ｄ    脚部
１８ｅ    取付孔
１８ｆ    凹部
１８ｇ１  前面部
１８ｇ２  側面部
１８ｇ３  後面部
１８ｈ    凹部
１８ｈ１  仕切壁
１９      端子固定部
１９ａ    固定溝
１９ｂ    固定壁
２０      ヒートシンク
２０ａ    シート
２１      取付孔
２２      凹部
２３      コネクタ（第２実施形態）
Ｐ        支点
Ｗ        隙間
【図１】
2015115501.tif 000003
【図２】
2015115501.tif 000004
【図３】
2015115501.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015115501.tif 000009
【図８】
2015115501.tif 000010
【図９】
2015115501.tif 000011
【図１０】
2015115501.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2015115501.tif 000015
【図１４】
2015115501.tif 000016
【図１５】
2015115501.tif 000017
【図１６】
2015115501.tif 000018
【図１７】
2015115501.tif 000019
【図１８】
2015115501.tif 000020
【図１９】
2015115501.tif 000021
【図２０】
2015115501.tif 000022
【図２１】
2015115501.tif 000023
【図２２】
2015115501.tif 000024
【図２３】
2015115501.tif 000025
【図２４】
2015115501.tif 000026
【図２５】
2015115501.tif 000027
【図２６】
2015115501.tif 000028